研究開発された技術紹介

超精密切削加工技術は精密光学部品、特にTV用導光板作製等で必要性が増大してきている。しかしその為のダイヤモンド工具は、製造技術に職人のスキルに頼る部分が多いため、供給が質、量ともに市場のニーズに対応し切れていない。このため超精密切削用ダイヤモンド工具をスキルレスで高精度に生産する技術を確立し、ユーザーの要求仕様の変化にも迅速に対応できる体制を構築することで、日本の工業製品の競争力向上に寄与する。

高精度部品製造に対応可能な、形状精度が高く剛性の強い単結晶ダイヤモンド切削工具を安定して作製できる技術を開発し、超精密ダイヤモンド工具の安定供給を行う

(新技術)
・研磨用砥粒を使用しない研磨板との化学反応を利用した砥粒レス研磨装置と、高い運動精度と剛性をもつ、成形加工装置を開発する

(新技術の特徴)
・砥粒とダイヤモンド切刃稜線との接触によるチッピングを回避し、工具寿命が延長する
・従来より面品位、輪郭度の高い加工が実現する

・ダイヤモンドの評価の実施
-切削工具原石として高温高圧合成による人工ダイヤモンドが最適だと判断し、総型工具の輪郭度と先端部曲率半径を個別評価する手法を確立した
・成型加工技術の開発
-高剛性スピンドルと揺動研磨板により加工依存性を考慮した成形加工装置を開発し、成型加工を迅速化するためのレーザを利用した切り出し加工装置を設計・開発した
・超精密仕上技術の開発
-砥粒レス研磨を前提に、研磨盤運動の高精度化と工具ホルダーの軽量化により研磨時のダイヤモンドへの衝撃抑制しチッピングの発生を抑制した
-FIB(集束イオンビームを用いて凹形状の微細形状の刃先も寸法精度加工できる技術を確立した

・超精密ダイヤモンド切削工具
・ダイヤモンド工具の再研磨装置

・ダイヤモンド工具の輪郭度、先端部曲率半径に対する当初目標を達成し、この技術をもとに需要側の必要とする各々の工具仕様にあわせた保持治具等の修正と工具のテスト加工をおこなった
・この経験をもとにブラッシュアップした工具の再研磨装置の販売を来年度をめどに開始する予定である

・磨き工程が不要になることによるコスト削減
-高精度ダイヤモンド工具の使用により、切削加工で、ナノメートルオーダの高精度加工が可能となる
-このため、高い加工面品位と寸法精度が求められる光学部品や、その金型加工においても、寸法精度を劣化させる磨き工程が不要になる
・研磨に必要な人件費や工具コストの削減
-開発した研磨装置により、ダイヤモンド工具のユーザー自らがダイヤモンド工具の再研磨を行えるようになる
-結果として、再研磨に要する費用、時間、工具在庫の量を大幅に削減することが可能である
・工具寿命の延長によるコスト低減
-ダイヤモンド工具の加工時には、加工面に加わる衝撃が小さい化学的な作用を利用した研磨を施す
-加工面にクラックソースが発生しにくく、工具寿命が結果的に延長する

・ノウハウに依存する部分が少なく、需要の高い工具の再研磨装置の販売を2014年度をめどに事業化することを予定
・また、再研磨装置の事業化とともに、応用範囲が広く、小型非球面レンズの加工を容易に行える高精度な小径のダイヤモンドボールエンドミルの作製技術を開発していくことを予定しているしている