微小電場における表面活性化現象と超精密加工面創成過程の研究

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(1)微小電場における表面活性化現象と極微小切りくず生成機構の解明微粉砥粒を用いた超精密研削加工においても,砥石作用面上の砥粒の通過軌跡つまり砥粒の切込み深さはゼロから次第に増加し,ある点で最大値をとったのち,再びゼロへ減少する機構は変化していない。しかも,微小電場内の金属材料の表層部は活性化され,電場における活性化層深さは,負荷電圧すなわち電場深さによって変化するため,最大砥粒切込み深さを活性化層深さ内外で変化させた単粒研削を行い,砥粒切れ刃の上すべり現象,切りくず生成開始条件,単粒研削溝の形状,切りくず形態,切削抵抗の変化を解析することによって微処電場中での切りくず生成機構を解明することができる。また,負荷電圧を微小化することによって,微小電場を発生させて発生化深さを極めて薄くし,最大砥粒切込み深さが極めて小さい場合の切りくず生成機構をも解明した。(2)微小電場の表面活性現象下における超精密研削加工面創成機構の実験的・理論的研究超精密研削加工における創成加工面は,砥石作用面に存在する砥粒一つひとつが生成する表面創成溝曲線の集合体として生成されるが,砥石作用面上での砥粒は3次元的に分布し,しかも砥粒支持剛性がそれぞれ変化しているので個々の最大切込み深さは一定ではない。この要因ならびに微小電場による表面活性化層深さは,電場強さに対応した一定値に固定されることのために,各々の砥粒が生成する表面創成曲線は複雑に変化しているものとわかった。また,研削加工においては,設定砥石台切込み量と実砥石切込み量とは,砥石摩耗及び研削抵抗による弾性変位が存在するために一致せず,実砥石切込み量と寸法生成量lとは,接触剛性に起因する切残し量が存在するために異なる。砥石作用面のトポグラフィ及び表面活性化層深さと最大砥粒切込み深さによって決定される砥粒の表面創成曲線を組み合わせることにより微小電場における研削加工面創成機構の実験的・理論的解明を行った。