化学蒸着ダイヤモンド（CVD-D）研削工具は、 多結晶ダイヤモンド膜を砥粒としてコーティングして製造されます。 CVD ダイヤモンド研削工具 層は、その極度の硬度、高い粒子密度、均一な砥粒分布、優れた寸法安定性、結合剤フリーの構造により、セラミック、合金、複合材料などの硬質材料の加工に広く使用されています。 光学品質の研削面を得るために、ガラスとセラミックにCVD-D 研削工具を使用しました。シェンら。新しいCVD単結晶ダイヤモンド(SCD)を合成し、SiCセラミック単結晶研削におけるその研削性能を調査しました。しかし、用途の拡大に伴い、 CVD-D研削工具の限界も出てきています。 チップを保持するスペースの不足による問題が引き続き発生しています。

研削工具の 表面に適切な構造面を機械加工することが、切りくず排出スペースを増やし、切りくず排出を促進する効果的な方法であることが 示唆されています。チヤら。は、継続的に切りくずを排出し、切りくずの負荷を排除するために、表面にらせん状の溝を備えた研削工具を設計しました。李ら。構造化された砥石が存在することを発見した チップのためにより多くのスペースを提供できます。このように、構造化された表面は砥粒のコンディショニングにおいて重要な役割を果たし、実際、研削力や研削熱などの加工性能の向上にも反映されます。ウォルターら。は、超短パルスレーザーに基づいてマイクログルーブアレイを備えた構造化砥石を作製し、研削力が25～50%減少し、研削力の安定性が大幅に改善されたことを発見した。タワコリら。デザイン構造の平面研削砥石を開発しました。従来の砥石と比較して、構造砥石は研削力を低減するだけでなく、乾式研削時の熱損傷の低減も促進します。私たちの以前の仕事では、CVD-D 研磨材の研削性能を向上させるために、サイズ数十ミクロンの微細構造表面が使用されました。研削力と研削面の表面下の損傷の両方が効果的に軽減されました。構造化法による CVD ダイヤモンド上での「研磨粒子」の製造に関する研究もいくつか行われています。バトラーら。は、パルスレーザーを使用して厚膜CVDダイヤモンドブロック上に構造を生成し、結晶学的観点からチタン合金上での研削性能を調査しました。同様に、Qu ら。は、CVD ダイヤモンドウェーハ上でフェムト秒レーザーをアブレーションすることによりバインダフリーの研削工具を開発し、工具のリワーク寿命が満足のいくものであることを検証しました。要約すれば、研削力と研削面の表面下の損傷の両方が効果的に軽減されました。構造化法による CVD ダイヤモンド上での「研磨粒子」の製造に関する研究もいくつか行われています。バトラーら。は、パルスレーザーを使用して厚膜CVDダイヤモンドブロック上に構造を生成し、結晶学的観点からチタン合金上での研削性能を調査しました。同様に、Qu ら。は、CVD ダイヤモンドウェーハ上でフェムト秒レーザーをアブレーションすることによりバインダフリーの研削工具を開発し、工具のリワーク寿命が満足のいくものであることを検証しました。要約すれば、研削力と研削面の表面下の損傷の両方が効果的に軽減されました。構造化法による CVD ダイヤモンド上での「研磨粒子」の製造に関する研究もいくつか行われています。バトラーら。は、パルスレーザーを使用して厚膜CVDダイヤモンドブロック上に構造を生成し、結晶学的観点からチタン合金上での研削性能を調査しました。同様に、Qu ら。は、CVD ダイヤモンドウェーハ上でフェムト秒レーザーをアブレーションすることによりバインダフリーの研削工具を開発し、工具のリワーク寿命が満足のいくものであることを検証しました。要約すれば、は、パルスレーザーを使用して厚膜CVDダイヤモンドブロック上に構造を生成し、結晶学的観点からチタン合金上での研削性能を調査しました。同様に、Qu ら。は、CVD ダイヤモンドウェーハ上でフェムト秒レーザーをアブレーションすることによりバインダフリーの研削工具を開発し、工具のリワーク寿命が満足のいくものであることを検証しました。要約すれば、は、パルスレーザーを使用して厚膜CVDダイヤモンドブロック上に構造を生成し、結晶学的観点からチタン合金上での研削性能を調査しました。同様に、Qu ら。は、CVD ダイヤモンドウェーハ上でフェムト秒レーザーをアブレーションすることによりバインダフリーの研削工具を開発し、工具のリワーク寿命が満足のいくものであることを検証しました。要約すれば、 微細構造研削工具は、 研削性能を向上させる観点から、最近広く試みられ、研究されています。しかし、工具性能の重要な評価指標である摩耗特性については、多くの学者がその必要性を研究の中で言及しているにもかかわらず、微細構造CVD研磨材であっても他の微細構造研磨材であっても、これまで研究されていませんでした。さらに重要なことは、Li らの要約によると、テクスチャード砥石の場合、微細構造の形状は研削温度と研削力、砥石の磨耗、工作物の表面粗さなどに影響を与えるため重要です。したがって、研磨工具の磨耗特性に対する微細構造パラメータの影響を研究することは興味深いことです。

このために、CGDE 研磨材および FGDMB 研磨材を使用した微細構造 CVD-D 研磨材の摩耗特性が調査されました。まず、3 つの異なる微細構造研磨材をレーザー微細加工によって製造しました。次に、さまざまな研削段階における CVD-D 砥粒の組成と摩耗形態を記述し、分析しました。最後に、さまざまなパターン、幅、構造の割合が CVD-D 研削工具の研削速度と研削力に及ぼす影響を調査しました。