高速切削のバーチャルマシ-ニングと生産加工システムへの適用に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07455061
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 帯川 利之 東京工業大学, 工学部, 助教授 (70134830)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 篠塚 淳 東京工業大学, 工学部, 助手 (30282841) ; 白樫 高洋 東京工業大学, 工学部, 教授 (50016440)
• Keywords: バーチャルマシ-ニング / 高速切削

Research Abstract

高速切削は大きな付加価値を生みだす加工法の一つとして注目され,期待は非常に大きいが,高速切削の本格的な研究や実用化は始まったばかりであり,高速切削の常識やその適用範囲を探索するための基本戦略が欠如している.こうした現状においては,コンピュータシミュレーションによるバーチャルマシ-ニングにより,高速切削状態の把握と事前評価を効率的に行う必要がある.また生産加工のシステム化を一段と推し進めるためには,切削トラブルの解決や新しい加工常識の確立のための切削の物理モデルが必要であり,こうした視点でバーチャルマシ-ニングを利用できる体制を整える必要がある.
そこで本年度は高速切削の物理現象の解明と高速切削を実現するための指針の獲得を目的として,エンドミル加工におけるバーチャルマシ-ニングシステムの開発を特に重点的に行った.エンドミル加工のバーチャルマシ-ニングシステムの開発では,昨年度は単一のすくい面モデルを用いたが,本年度は曲面ねじれ刃でのモデルが可能となり,ねじれ角の影響等に関するより実用的なバーチャルマシ-ニングを実現できた.
難削材系統では,高速切削ではないが,ガラスの切削の延性一脆性遷移現象がバーチャルマシ-ニングで説明できるようになり,高速切削による脆性材料の加工に向けての指針が得られた.
さらに切削加工のシステム化のためのバーチャルマシ-ニングとしては,システム化に際して最も重要な課題である切りくず形状の予測が延性破壊条件の導入により可能となった.

Research Products

• [Publications] T.Obikawa: "Computational Machining of Titanium Alloy" Joarnal of Manatacturing Scieuce and Engineering Trancactions of ASME. 118. 208-215 (1996)
• [Publications] K.Maekawa: "Recent Progress of Computer-Aided Simulation of Chip Flow and Tool Damage in Metal Machining" I Mech E Journal Engineering Manufacture. 210・5. 233-242 (1996)
• [Publications] J.Shinozuka: "Chip Breaking Analysis from the Viewpoint of the Optimum Tool Geometry Design" Journal of Materials Processing Technology. 62・4. 345-351 (1996)
• [Publications] T.Obikawa: "Tool Wear Monitoring for Optimizing Cutting Conditions" Journal of Materials Processing Technology. 62・4. 374-379 (1996)
• [Publications] H.Sasahara: "FEM Apalysis of Cutting Sequence Effect on Mechanical Cheracteristics in Machined Layer" Journal of Materials Processing Technology. 62・4. 448-453 (1996)
• [Publications] 篠塚 淳: "チップブレ-カによる切りくず破断過程の熱弾塑性有限要素法シミュレーション" 精密工学会誌. 62・8. 1161-1166 (1996)
• [Publications] 帯川利之: "ガラス切削における延性-脆性遷移のシミュレーション解析" 1996年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 739-740 (1996)