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Deveropment of high-performance cutting to improve surface integrity

Research Project

Project/Area Number 26420063
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Production engineering/Processing studies
Research InstitutionChubu University

Principal Investigator

MIZUTANI Hideyuki  中部大学, 工学部, 教授 (10201790)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 稲崎 一郎  中部大学, その他の部局, 理事 (30051650)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2016: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords切削 / 表面特性 / 残留応力 / 耐疲労性 / 切削加工 / 硬化層 / 切れ刃形状 / 超音波振動 / 疲労特性 / 疲労試験
Outline of Final Research Achievements

It is well known that the compressive residual stress of a metal surface leads to an extension of fatigue life. However, the cut surface generally results in a tensile residual stress. Therefore, to improve the strength reliabilities of machine parts, we have developed a high compressive residual stress generation method that uses cutting.
The main results of this study are as follows. (1)A high compressive residual stress that exceeds -1000 MPa was generated by cutting, and the resistance of the material to fatigue was significantly improved as a result. (2)Residual stress anisotropy was evident in the cut surface and the tool feed direction of the surface had a strong compressive residual stress tendency and was superior to the cutting direction in terms of resistance to fatigue.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] 超音波振動援用によるホーニング加工の仕上げ面性状2017

    • Author(s)
      水谷秀行
    • Journal Title

      機械技術

      Volume: 65

    • NAID

      40021225591

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      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] 超音波振動援用加工の進展と将来動向2017

    • Author(s)
      水谷秀行
    • Journal Title

      機械と工具

      Volume: 61 Pages: 24-29

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 超音波振動切削による高圧縮残留応力の生成2016

    • Author(s)
      水谷秀行
    • Journal Title

      超音波TECHNO

      Volume: 28 Pages: 22-29

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      2016 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 超音波振動を援用した小径内面ホーニング加工2015

    • Author(s)
      水谷秀行
    • Journal Title

      超音波TECHNO

      Volume: 27 Pages: 79-84

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      2014 Research-status Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 機械加工における超音波振動の新たな応用技術を求めて2015

    • Author(s)
      水谷秀行
    • Journal Title

      超音波TECHNO

      Volume: 27 Pages: 104-108

    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 超音波振動切削による高硬度・高圧縮残留応力の生成2017

    • Author(s)
      小林大祐、水谷秀行
    • Organizer
      砥粒加工学会先進テクノフェア(ATF2017)
    • Place of Presentation
      ホテルプラザ勝川(愛知県・春日井市)
    • Year and Date
      2017-03-03
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波振動援用によるホーニング加工面の表面性状2016

    • Author(s)
      水谷秀行
    • Organizer
      2016年度砥粒加工学会学術講演会(ABTEC2016)
    • Place of Presentation
      兵庫県立大学姫路環境人間キャンパス(兵庫県・姫路市)
    • Year and Date
      2016-09-01
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波振動援用による高性能ホーニング加工2016

    • Author(s)
      水谷秀行
    • Organizer
      砥粒加工学会次世代固定砥粒加工プロセス委員会第68回研究会(精密工学会「超砥粒ホイールの研削性能に関する研究専門委員会」共催)
    • Place of Presentation
      埼玉大学東京ステーションカレッジ(東京都)
    • Year and Date
      2016-08-26
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      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 超音波振動援用による高性能ホーニング加工(仮題)2016

    • Author(s)
      水谷秀行
    • Organizer
      砥粒加工学会次世代固定砥粒加工プロセス専門委員会第68回研究会
    • Place of Presentation
      埼玉大学東京ステーションカレッジ(東京)
    • Year and Date
      2016-08-26
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    • Invited
  • [Presentation] 切削による高圧縮残留応力生成技術の開発2016

    • Author(s)
      水谷秀行
    • Organizer
      第54回マイクロ加工懇談会
    • Place of Presentation
      理化学研究所・理研板橋連携研究センター(東京)
    • Year and Date
      2016-02-24
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      2015 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 表面特性の向上を実現する高性能切削法の開発2015

    • Author(s)
      水谷秀行
    • Organizer
      中部大学フェア2015
    • Place of Presentation
      中部大学(春日井市)
    • Year and Date
      2015-09-17
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 超音波振動切削面の残留応力に及ぼす工具および切削条件の影響2015

    • Author(s)
      水谷秀行
    • Organizer
      2015年度砥粒加工学会学術講演会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(横浜)
    • Year and Date
      2015-09-09
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 切削による金属の耐疲労性向上技術の開発2015

    • Author(s)
      水谷秀行
    • Organizer
      中部大学テクノモール in 豊田
    • Place of Presentation
      ホテルトヨタキャッスル(豊田市)
    • Year and Date
      2015-07-01
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 超音波振動ホーニング加工の提案2015

    • Author(s)
      水谷秀行
    • Organizer
      TEC15(日本機械学会東海支部第64期総会・講演会)
    • Place of Presentation
      中部大学(愛知県・春日井)
    • Year and Date
      2015-03-13 – 2015-03-14
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      2014 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 表面特性の向上を実現する高性能切削法の開発2014

    • Author(s)
      水谷秀行・鷲見圭祐・滝澤勇太・深尾幸平・加藤恭之・田中翔悟・奥山了介
    • Organizer
      第16回工作機械技術者会議
    • Place of Presentation
      東京ビッグサイト(東京)
    • Year and Date
      2014-10-30 – 2014-11-04
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 切削面の残留応力と疲労特性との関係2014

    • Author(s)
      水谷秀行
    • Organizer
      ABTEC2014(2014年度砥粒加工学会学術講演会)
    • Place of Presentation
      岩手大学(盛岡)
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Related Report
      2014 Research-status Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-22  

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