Development of environment-friendly gear hobbing method - Vibration dry hobbing

• Project/Area Number: 25340077
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Environmental engineering and reduction of environmental burden
• Research Institution: Oita National College of Technology
• Principal Investigator: KARUBE Shu 大分工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (70370054)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): FUKUNAGA Keigo 大分工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (60390548)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2015: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2014: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2013: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 公害防止・対策 / 機械工作・生産工学 / 機械力学・制御 / 機械要素 / コスト縮減 / ドライ加工 / 歯車 / 振動切削 / 環境負荷低減 / 高硬度鋼加工 / 工作機械 / 衝突

Outline of Final Research Achievements

This study proposes a new environment-friendly gear hobbing method for cutting gear materials finished heat treatment. This method is capable of reducing the environmental pollution brought by cutting oils and producing a large quantity of precise gears by low costs. Our experiments show that the HRC54 material is higher accuracy and about the same cutting force than HRC23 material under the method. These results show that our method is effective. Also, we propose another new method - vibration hobbing method - to solve the high processing temperatures at dry hobbing. The vibration hobbing method is useful for reducing of processing heat.

Research Products

• [Journal Article] Development of vibration hobbing method without cutting oils (2015)
  • Author(s): 軽部周，江口侑希
  • Journal Title: Transactions of the JSME (in Japanese) Volume: 81 Issue: 832 Pages: 15-00299-15-00299
  • DOI: 10.1299/transjsme.15-00299
  • NAID: 130005118093
  • ISSN: 2187-9761
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 振動切削系に生じるびびり振動の発生メカニズム (2015)
  • Author(s): 軽部周，麻原寛之，高坂拓司
  • Journal Title: 電子情報通信学会論文誌A Volume: J98-A Pages: 556-562
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 振動切削系に生じるびびり振動の発生メカニズム (2014)
  • Author(s): 軽部周，高坂拓司
  • Journal Title: 信学技報 Volume: 114-145 Pages: 11-16
• [Presentation] バウンシングボール系に生じる非線形現象の解析 (2016)
  • Author(s): 河津裕也，軽部周
  • Organizer: 日本機械学会九州学生会第47回卒業研究発表会
  • Place of Presentation: 鹿児島工業高等専門学校（鹿児島県霧島市隼人町）
  • Year and Date: 2016-03-04
• [Presentation] 振動ホブ切り加工における加工条件の最適化 (2016)
  • Author(s): 江口侑希，軽部周
  • Organizer: 日本機械学会九州学生会第47回卒業研究発表会
  • Place of Presentation: 鹿児島工業高等専門学校（鹿児島県霧島市隼人町）
  • Year and Date: 2016-03-04
• [Presentation] バウンシングボール系における周波数応答解析 (2015)
  • Author(s): 河津裕也，軽部周，高坂拓司
  • Organizer: 電子情報通信学会非線形問題研究会（NLP)
  • Place of Presentation: 大濱信泉記念館（沖縄県石垣市登野城）
  • Year and Date: 2015-10-31
• [Presentation] 振動歯切り加工装置の挙動解析 (2015)
  • Author(s): 軽部周，江口侑希
  • Organizer: 日本機械学会[No.15-7] Dynamics and Design Conference 2015
  • Place of Presentation: 弘前大学文京町キャンパス（青森県弘前市文京町）
  • Year and Date: 2015-08-25
• [Presentation] 振動を利用した新しい歯切り加工法について (2015)
  • Author(s): 軽部周
  • Organizer: 電子情報通信学会九州支部講演会
  • Place of Presentation: 大分大学工学部（大分県大分市大字旦野原）
  • Year and Date: 2015-07-03
  • Invited
• [Presentation] 振動を利用した新しい歯切り加工法について -- 振動切削加工技術と歯車加工への応用-- (2015)
  • Author(s): 軽部周
  • Organizer: 日本機械学会 P-SCD380分科会
  • Place of Presentation: 九州大学箱崎キャンパス（福岡県福岡市東区）
  • Year and Date: 2015-05-11
  • Invited
• [Presentation] 振動歯切り加工法に関する実験的研究 (2015)
  • Author(s): 江口侑希，軽部周
  • Organizer: 日本機械学会九州学生会第４６回学生員卒業研究発表講演会
  • Place of Presentation: 北九州工業高等専門学校（福岡県北九州市小倉南区）
  • Year and Date: 2015-03-03
• [Presentation] 歯車加工のシミュレーションおよび切削力推定 (2015)
  • Author(s): 窄口昌大，軽部周
  • Organizer: 日本機械学会九州学生会第４６回学生員卒業研究発表講演会
  • Place of Presentation: 北九州工業高等専門学校（福岡県北九州市小倉南区）
  • Year and Date: 2015-03-03
• [Presentation] モデルによる歯車加工メカニズムの検討 (2014)
  • Author(s): 軽部周
  • Organizer: 第13回評価診断に関するシンポジウム
  • Place of Presentation: 北九州国際会議場（福岡県北九州市小倉北区）
  • Year and Date: 2014-12-11 – 2014-12-12
• [Presentation] Research on Appropriate Cutting Conditions for Direct Dry Hobbing (2014)
  • Author(s): Masahiro SAKOGUCHI, Shu KARUBE
  • Organizer: ISTS2014
  • Place of Presentation: Taipei University of Technology, Taipei, Taiwan
  • Year and Date: 2014-11-19 – 2014-11-21
• [Presentation] Bouncing Dynamics of a Ping-Pong Ball on a Periodic Oscillating Elastic Plate (2014)
  • Author(s): Kazunori YUKI, Shu KARUBE
  • Organizer: ISTS2014
  • Place of Presentation: Taipei University of Technology, Taipei, Taiwan
  • Year and Date: 2014-11-19 – 2014-11-21
• [Presentation] 振動を利用した新しい歯車加工方法の開発 (2014)
  • Author(s): 軽部周
  • Organizer: 第10回生産加工・工作機械部門講演会
  • Place of Presentation: 徳島大学常三島キャンパス（徳島県徳島市新蔵町）
  • Year and Date: 2014-11-15 – 2014-11-16
• [Presentation] 周期振動するラケットに衝突するボールの挙動解析 (2014)
  • Author(s): 軽部周
  • Organizer: 本機械学会機械力学・計測制御部門講演会2014
  • Place of Presentation: 上智大学四谷キャンパス（東京都千代田区）
  • Year and Date: 2014-08-26 – 2014-08-29
• [Presentation] 振動切削系に生じるびびり振動の発生メカニズム (2014)
  • Author(s): 軽部周，高坂拓司
  • Organizer: 電子情報通信学会研究会非線形問題研究会
  • Place of Presentation: 函館市中央図書館（北海道函館市五稜郭町）
  • Year and Date: 2014-07-21
• [Presentation] ドライホブ加工における歯車材硬度と切削力の関係 (2014)
  • Author(s): 工藤智将，高野拓真，軽部周
  • Organizer: 日本機械学会九州学生会第４５回学生員卒業研究発表講演会
  • Place of Presentation: 九州大学伊都キャンパス（福岡県福岡市）
• [Presentation] 卓球ラケット上で跳ねるボールの挙動解析 (2014)
  • Author(s): 山本大平，大塚卓弥，軽部周，高坂拓司
  • Organizer: 日本機械学会九州学生会第４５回学生員卒業研究発表講演会
  • Place of Presentation: 九州大学伊都キャンパス（福岡県福岡市）
• [Presentation] ドライホブ切りにおける歯車材硬度の影響 (2013)
  • Author(s): 軽部周，高野拓真，福永圭悟，井上俊二
  • Organizer: 日本機械学会ＭＰＴ２０１３シンポジウム＜伝導装置＞
  • Place of Presentation: 宮日会館（宮崎県宮崎市）
• [Presentation] 振動切削系における動的挙動のモニタリング (2013)
  • Author(s): 軽部周，高坂拓司，早乙女辰男
  • Organizer: 日本機械学会第12回評価・振動に関するシンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
• [Book] 機械技術 (2016)
  • Author(s): 軽部周
  • Total Pages: 5
  • Publisher: 日刊工業出版
• [Patent(Industrial Property Rights)] ドライホブ加工装置 (2014)
  • Inventor(s): 軽部周，川島益男，福永圭吾，井上俊二
  • Industrial Property Rights Holder: 高専機構，川島鉄工所
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2014-173154
  • Filing Date: 2014-08-27