研磨盤の回転速度は、結合砥粒研磨技術の重要なパラメータであり、溶融石英加工品の表面粗さや平面度に大きな影響を及ぼします。最適な研磨盤の回転速度を決定するために、回転速度が砥粒の軌跡や研磨パッドの磨耗均一性に及ぼす影響を分析しました。実際の研磨ブロックの配置方法に基づき、研磨パッド表面の砥粒座標を定量的に記述しました。座標系変換法に基づいて砥粒の運動軌跡方程式を構築し、メッシュ分割と軌跡の離散化処理を組み合わせて砥粒軌跡の均一性を計算しました。同時に、砥粒の加工物表面における有効接触軌跡長に基づき、研磨パッドの磨耗分布規則を評価し、変動係数を用いて研磨パッド磨耗の均一性を表現しました。溶融石英加工品の研磨実験を行い、異なる研磨盤回転速度における加工物の表面粗さと平面度を比較分析しました。シミュレーションと実験の結果、研磨盤の回転速度が砥粒軌跡の均一性と研磨パッドの磨耗均一性に与える影響が一致し、速度増加に伴い両者が改善される傾向があるものの、研磨盤と治具の回転速度が単純な整数比の場合、均一性は著しく低下しました。回転速度46rpmでは砥粒軌跡が最も複雑であり、軌跡均一性と研磨パッド磨耗均一性が最も良好であり、この時の溶融石英表面粗さS_aと平面度PVはそれぞれ112.31nmと4.26μmであり、最適な加工効果を示しました。本研究は、結合砥粒研磨盤の回転速度最適化と研磨パッドの磨耗均一性向上のための理論的根拠と実践的参考を提供します。

回転速度最適化;砥粒軌跡;磨耗均一性;結合砥粒研磨