ウルトラ・プレシジョン加工：ダイヤモンド工具による切削

要約 本記事は、フレデリック・フォン・サン・リン教授（1927–2014）への賛辞として書かれています。単点ダイヤモンド加工は、ウルトラプレシジョン加工と呼ばれる広範なプロセスのサブセットであり、ナノメートルスケールの表面粗さおよびサブミクロンスケールの形状精度を持つ表面や部品の作成に使用されます。その初期の開発は主にエネルギーおよび防衛関連のニーズに応じた光学機器の加工に集中していました。現在、ダイヤモンド加工は、防衛および商業用途のための精密フリーフォーム光学機器の製造、機能性能のための表面構造の整形、およびプラスチックやガラスの多様な部品の複製に用いる金型の作成など広範な応用があります。本稿では、技術の簡潔なレビューに焦点を当てています。まず、プロセスを支配する力、エネルギーおよびサイズ効果、単結晶を切削する際の力、切削温度など、現在の理解の状態について説明します。次に、プロセスをモデル化するための努力が記述されます。可塑性材料と脆性材料を切削する際の工作物材料の反応も含まれています。さらに、機械工具、ダイヤモンド工具および工具開発の現在の最先端、さまざまな切削構成法、そしてダイヤモンド加工された表面および部品のいくつかの例が示されます。ダイヤモンド加工された表面の表面トポグラフィ、形状、及びサブサーフェス損傷の測定に関する議論も含まれています。