マイクロ超音波研削加工に関する研究

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これまでに超音波振動を援用した小径軸付き砥石による研削における研削機構の解明を行い,加工条件の最適化と機能性インターフェースへの応用を目標として研究を進めてきた.その上で,マイクロ超音波援用研削に関して砥石円筒面研削と砥石端面研削の両面を検討していたが,まず円筒面研削にのみ絞って検討を行ってきた.研削加工における仕上げ面粗さや研削抵抗に関して,これまでに報告されていた統計的手法による研削面粗さの解析手法に対して"有効切削痕候補"という新たな概念を導入し,従来法よりもいっそう一般性を高めた理論解析手法を構築した.これは昨年度において報告したスラント研削における研削面粗さのほか,振動数の小さいオシレーション研削や振動数の大きい超音波援用研削を統一的に扱うことを可能としたものであり,当初の予定では超音波援用研削のみに焦点を当てて行ってきたものから,砥石を軸方向に振動させる研削法全般について理論解析を行うことを可能にするという成果を上げた.また機能性インターフェースの創成という観点においては超音波振動とスラントフィードを組み合わせた振動重畳研削により,材料表面にサブマイクロメートルオーダの微細構造を創成することが円筒面による加工において可能であることを示した.超音波振動を援用した研削加工によって微細形状を創成することは,申請書において端面加工によって達成可能であることを示していたが,今回は砥石円筒面における加工であり,これにより3次元的表面に対して微細形状を創成する技術を展開することが可能になった.