ナノ構造立方晶窒化ほう素の高圧合成と超精密切削用工具の試作

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14655050
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 市田 良夫 宇都宮大学, 工学部, 教授 (50091939)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 隆之介 宇都宮大学, 工学部, 助手 (20312861) ; 森本 喜隆 宇都宮大学, 工学部, 助教授 (00290734)
• Keywords: 高純度cBN / ナノ構造 / 切削工具

Research Abstract

研究実施の概要
ナノメータオーダの超微細一次cBN結晶粒子からなるナノ構造cBN多結晶体を無触媒・直接転換法により創製し,得られたcBN多結晶体の物性を測定すると共に,超精密鏡面切削用工具への適用を試みた.
本年度は,昨年度までの結果を踏まえ,次のような結果を得ることができた.
1 ナノ構造cBNによる超精密切削用工具の作製と切れ刃の成形を試みた結果,微細なcBN結晶構造を生かして,鋭利で平滑な切れ刃を成形することができた.すなわち,すくい面及び逃げ面の表面精度が向上し,刃先丸み半径も従来の工具に比べ小さく,シャープで平滑な切れ刃稜を作ることができた.
2,1.で作製した工県による炭素鋼S45Cと球状黒鉛鋳鉄FCD600の超精密切削実験を試み,従来のcBN工具を用いた場合に比べて,高速域で切削抵抗が軽減され,工作物表面粗さは小さく,良好な仕上が面が得られることがわかった.
以上のように,本研究ではナノ構造cBN多結晶体を創製し,物性・機械的性質を明らかにすると共に,超精密切削用工具を作製した.このナノ構造cBN多結晶体工具を精密研磨することにより従来cBN工具に比べて刃先丸み半径が小さく,切れ刃稜粗さ約100nmRz以下の切れ刃を得ることができ,加工精度の向上をもたらすことができた.

Research Products

• [Publications] 梶野 仁, 市田良夫, 佐藤隆之介, 木南宏隆, 星野和友, 佐藤政和: "組織均一化に基づく高性能ビトリファイドボンド cBNホイールの開発研究"精密工学会誌. Vol.70 No.1. 149-153 (2004)
• [Publications] Yoshio Ichida, Ryunosuke Sato, Yoshitaka Morimoto, Sunarto: "Grinding of Superalloys with Ultrafine-Crystalline Cubic Boron Nitride Abrasives"Proceedings of An International Technical Conference on Diamond Cubic Boron Nitride and Their Applications, Vancouver/Canada,(2003). (CD-ROM). (2003)
• [Publications] Hitoshi Kajino, Yoshio Ichida, Ryunosuke Sato, Hirotaka Kiminami, Kazutomo Hoshino, Masakazu Sato: "Enhancement of Grinding Performance based on Improvement of Uniformity in Structure in vitrified bonded cBN wheels"Proceedings of the ASPE's 18th Annual Meeting, Portland/U.S.A.,(2003). (CD-ROM). (2003)
• [Publications] Yoshio Ichida, Ryunosuke Sato, Yoshitaka Morimoto, Yoshihiro Inoue: "Creep Feed Profile Grinding of High Speed Tool Steels with Ultrafine-Polycrystallaine cBN Abrasives"Proceedings of the ASPE's 18th Annual Meeting, Portland/U.S.A.,(2003). (CD-ROM). (2003)