トーク:超音波振動研削

超音波振動研削は，超音波振動を砥石または工作物に加え，研削加工の高性能化を図る方法である．この方法では，超音波振動の作用により（１）空気や油剤の浸入による摩擦抵抗の低減（２）キャビテーションの発生に伴う泡破壊時の油剤の噴流による洗浄作用（ドレッシングや壊食）（３）工作物の微細な衝撃的破壊（４）切込みの減少による延性モード切削、などの現象を伴って進行する．主として，靭性の高い砥粒とボンドからなるダイヤモンドホイールを用いて，ガラス，シリコン，セラミックスなどの硬脆材料に，穴加工（図１），溝加工（図２），切断加工（図３），面取り加工（図４）などを施す際に適用される．穴加工の場合，穴径が数mm以下のときは中実の砥石であるが，数mmより大きい通り穴のときは中空の砥石が使われ切りくずの排出と加工部分の冷却のために内部給油法がとられる．いずれもダメージが少なく滑らかな穴壁面となる．溝加工の場合，溝底面に垂直に振動しているため底面の粗さの向上は期待できないが，溝側面では砥粒の切込みの減少により延性モード加工となり粗さが向上することが多い．延性材料が工作物の場合は研削時の摩擦低減によって研削抵抗の減少が期待できる．切断加工と面取り加工では，いずれも軸方向振動を砥石の半径方向振動に変換し，ガラスやシリコンの加工に使用している．どちらもダメージを受ける範囲が狭くなるのが特長である．