ダイヤモンド工具によるコバルトレス超硬合金の微細V溝正面切削に関する研究

摘要

高精細な光学部品などの成形加工に用いる精密金型の長寿命化を図るために，高硬度材料に直接微細加工を施すことが産業界より期待されている．本報では，すくい角が異なる単結晶ダイヤモンド工具とナノ多結晶ダイヤモンド工具を用いて，コバルトレス超硬合金に微細V溝の正面切削を行い，工具寿命を評価する．切削過程において工具形状を無酸素銅に転写し，溝深さを測定することにより工具刃先後退量（刃先損耗量）を知る．（工具刃先後退量）／（切削距離）を刃先損耗比と定義すると，すくい角0°の単結晶ダイヤモンド工具の刃先損耗比は0.012μm／m，ナノ多結晶ダイヤモンド工具では0.005μm/m，そして-30°の負のすくい角を付与した単結晶ダイヤモンド工具では0.009μm/m，ナノ多結晶ダイヤモンド工具では0.004μm/mでナノ多結晶ダイヤモンド工具および-30°の負のすくい角を付与した工具の優位性が明らかになった．一方，-30°の負のすくい角の付与により，単結晶ダイヤモンド工具では欠損が2.325μmに達した．工具刃先のSEM観察によると，単結晶ダイヤモンド工具の損耗は劈開による欠損が支配的であり，ナノ多結晶ダイヤモンド工具の損耗は摩滅摩耗と微小チッピングが支配的であった．