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高硬度材（サファイア）の延性モード切削におけるダイヤモンド切れ刃の有効部位

高硬度材料（蓝宝石）延性模式切削中金刚石切削刃的有效面积

基本信息

批准号：
26917006
负责人：
春日博
金额：
$ 0.38万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-26917006/
关键词：
サファイア延性モード工具切れ刃

项目摘要

高硬度材の1つであるサファイアは、light emitting diode(LED)用基板などに用いられ、機械的特性に優れているが加工が困難であり、能率の高い高品位な加工方法が求められている。研削加工では、粒度の小さい(粒径8μm以下)微粒砥石を用いることで表面粗さは改善されるが、加工能率は低い。粒度の大きい(粒径46～64μm)粗加工用砥石を用いたある特定条件下の加工では、加工面が滑らかな延性モード除去が可能であり、加工品位と能率は改善した。しかし、その加工メカニズムは明らかではない。加工後の粗加工用砥石を観察したところ、摩耗したダイヤモンド砥粒が多く存在していた。これは「目つぶれ」と呼ばれる現象で、一般的には悪い砥粒の状態であると考えられている。しかし、摩耗後も角が鋭利で除去に有効な切れ刃を有している可能性があることが明らかとなった。そこで、多刃の砥石ではなく、摩耗した砥粒を模した単刃のダイヤモンド工具を用いた超精密切削により実験系を簡素化し、延性モード除去に有効な刃先の部位を比較した。実験の結果、未摩耗の砥粒を模した工具だけでなく、摩耗した砥粒を模した工具を用いた場合も、加工痕は滑らかであった。また、切りくずの形状は両者とも流れ型で、延性モード除去の特徴と一致した。そして、摩耗した砥粒を模した工具による加工痕の表面粗さを測定したところ、算術平均粗さ(Ra)5nm未満と非常に滑らかであった。これらの結果より、摩耗した砥粒を模した工具でも、延性モード切削が可能であることが明らかとなった。また、砥粒の先端が摩耗し、目つぶれ状態であっても、砥粒の角が延性モード除去に有効な切れ刃となり得ることを示した。そして、サファイアや加工が困難な他の高硬度材に対して、従来よりも粒径が大きいダイヤモンド工具で高品位な加工を行う手法に寄与し得ることを示した。

High hardness materials 1 The grinding process is small in particle size (particle size less than 8 μ m), and the surface roughness is improved. The processing efficiency is low. The grain size of the coarse processing stone is large (particle size 46~64 μ m). The processing under certain conditions is not smooth. The processing surface is not smooth. The ductility is not possible. The processing grade is improved.しかし、その加工メカニズムは明らかではない。After machining, the rough machining stone is inspected and worn, and the grain is mostly present. The phenomenon of "eye" and "call" is a general phenomenon of ". There is a possibility that the blade will be removed and the angle will be sharpened. For example, multi-blade cutting tools are used for ultra-precision cutting, such as grinding, grinding, grinding The result is that the abrasive particles are not worn out, and the abrasive particles are not worn out. The shape of the cut is different from the shape of the flow, and the ductility is different from the characteristics of the removal. The surface roughness of the machined mark is measured by the tool, and the arithmetic average roughness is 5 nm. The result of this is that the tool is hard to wear and the tool is ductile. The tip of the abrasive grain is worn, the eye is worn, the angle of the abrasive grain is ductile, and the cutting edge is removed. It is difficult to process other high-hardness materials, such as high-hardness materials, high-quality tools, and high-grade processing methods.