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Establishment of cutting edge shape and evaluation of finished surface in direct cutting of cemented carbide with coated carbide tool

Research Project

Project/Area Number 16K06007
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Production engineering/Processing studies
Research InstitutionUniversity of Fukui

Principal Investigator

OKADA MASATO  福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (60369973)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大津 雅亮  福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (20304032)
三浦 拓也  福井大学, 学術研究院工学系部門, 助教 (60781466)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsダイヤモンドコーテッド超硬工具 / 超硬合金 / 直彫り加工 / 仕上げ面品質 / 刃先形状 / 残留応力 / 抗折力 / 切削加工 / エンドミル加工 / ドリル加工 / 機械工作・生産工学 / 切削・研削加工
Outline of Final Research Achievements

The cutting mechanisms, cutting characteristics, and finished surface integrity in direct cutting of cemented tungsten carbide, which is generally classified as difficult-to-cut material, with diamond coated carbide tools were investigated. The ball-end mill and twisted drill were applied as cutting tools for grooving and hole making. The cutting performance was obviously improved by flaking the diamond coating only on the rake face at cutting onset and generating extremely sharp cutting edge in end milling and drilling. The quality of the finished surface was evaluated by surface appearance, profile, roughness, residual stress, and transverse rupture strength, and satisfactory quality of the finished surface can be obtained by using diamond coated end mill, which was treated the cutting edge.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本成果により,従前は放電加工ならびに手磨き仕上げの加工工程が求められていた超硬合金製の金型等の複雑形状物が,ダイヤモンドコーテッド超硬工具を用いた切削加工にて代替可能になることが期待される.これにより,放電加工により必要とされていた専用工程を省略化できるために,加工コスト,時間の削減が図れる.また,本工具を用いた切削加工により得られた仕上げ面は,残留応力ならびに抗折力の観点で,従前工程の手磨き仕上げの場合と同等もしくはそれ以上の品質を有していたため,金型等の超硬合金製品の長寿命化にも寄与できる成果である.本研究成果により,産業界において超硬合金製品のより広範な適用が期待できる.

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Cutting Characteristics of Direct Milling of Cemented Tungsten Carbides Using Diamond-Coated Carbide End Mills with Untreated and Treated Cutting Edge2019

    • Author(s)
      Masato Okada, Reiji Suzuki, Hidehito Watanabe, Masaaki Otsu, Takuya Miura
    • Journal Title

      International Journal of Automation Technology

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 58-66

    • DOI

      10.20965/ijat.2019.p0058

    • NAID

      130007542975

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • Year and Date
      2019-01-05
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evaluation of finished surface of cemented carbide by direct cutting using diamond-coated carbide end mill2018

    • Author(s)
      Masato Okada, Reiji Suzuki, Atsuyuki Kondo, Hidehito Watanabe, Takuya Miura, Masaaki Otsu
    • Journal Title

      Procedia CIRP

      Volume: 77 Pages: 114-117

    • DOI

      10.1016/j.procir.2018.08.234

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Fundamental drilling characteristics of cemented carbide with diamond-coated carbide drill2018

    • Author(s)
      Masato Okada, Ryosuke Shida, Hidehito Watanabe, Takuya Miura, Masaaki Otsu
    • Organizer
      17th International Conference on Precision Engineering
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ダイヤモンドコーテッド超硬ドリルによる超硬合金の穴あけ加工-加工穴数が工具刃先形態に及ぼす影響-2018

    • Author(s)
      岡田将人,志田涼輔,渡邉英人,三浦拓也,大津雅亮
    • Organizer
      日本機械学会第12回生産加工・工作機械部門講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ダイヤモンドコーテッド超硬工具による超硬合金の直彫り加工の仕上げ面評価2018

    • Author(s)
      近藤淳行,岡田将人,渡邉英人,新谷正義,三浦拓也,大津雅亮
    • Organizer
      2018年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ダイヤモンドコーテッド超硬工具による超硬合金の直彫り加工による仕上げ面の評価2018

    • Author(s)
      近藤淳行,岡田将人,渡邉英人,新谷正義,三浦拓也,大津雅亮
    • Organizer
      2018年度砥粒加工学会学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ダイヤモンドコーテッド超硬エンドミルによる超硬合金の仕上げ面評価-刃先形態による仕上げ面性状の基礎的検討-2018

    • Author(s)
      南谷駿斗,岡田将人,渡邉英人,三浦拓也,大津雅亮
    • Organizer
      日本塑性加工学会第27回北陸支部講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ダイヤモンドコーテッド超硬工具による超硬合金の直彫り加工における仕上げ面評価2017

    • Author(s)
      近藤淳行,岡田将人,渡邉英人,三浦拓也,大津雅亮
    • Organizer
      2017年度精密工学会北陸信越支部学術講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ダイヤモンドコーテッド超硬工具による超硬合金のドリル加工-切削特性の基礎的検討-2016

    • Author(s)
      志田涼輔,岡田将人,渡邉英人,大津雅亮
    • Organizer
      日本機械学会第11回生産加工・工作機械部門講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
    • Year and Date
      2016-10-22
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ダイヤモンドコーテッド超硬工具を用いた超硬合金のエンドミル加工-切削条件による仕上げ面の検討-2016

    • Author(s)
      鈴木怜日至,岡田将人,渡邉英人,大津雅亮
    • Organizer
      日本機械学会第11回生産加工・工作機械部門講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
    • Year and Date
      2016-10-22
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ダイヤコート超硬ドリルによる超硬合金の穴あけ加工における切削条件が切削抵抗に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      志田涼輔,岡田将人,渡邉英人,大津雅亮
    • Organizer
      2016年度精密工学会北陸信越支部学術講演会
    • Place of Presentation
      新潟大学五十嵐キャンパス
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ダイヤコート超硬エンドミルによる超硬合金の直彫り加工における仕上げ面評価2016

    • Author(s)
      鈴木怜日至,岡田将人,渡邉英人,大津雅亮
    • Organizer
      2016年度精密工学会北陸信越支部学術講演会
    • Place of Presentation
      新潟大学五十嵐キャンパス
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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