木材の圧入切削の切削限界の予測と実用化の可能性の検討

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07660207
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 加藤 幸一 群馬大学, 教育学部, 教授 (80126846)
• Keywords: 圧入加工 / 圧入切削 / ナイフ状工具 / 円板状工具 / 圧入量 / RMS電圧

Research Abstract

圧入切削の基礎的なデータ(すなわち,圧入切削が可能な刃の剛性・形状と限界の圧入深さの関係や,その際発生する切削抵抗の大きさ,圧入切削の切削抵抗の関係,圧入切削における刃先摩耗の状況,摩耗工具の刃先半径と限界圧入深さとの関係)の集積をすすめた。
(1)ナイフ状工具の圧入切削性能の測定:ナイフ状工具の刃先角・研ぎ角を変えた2種類の工具を用いた。圧入力,送り力,AEのRMS電圧は圧入量の増大とともに,ほぼ比例して増大した。圧入角度には最適値が存在する。
(2)円板状工具の圧入切削性能の測定:5種類の工具(主な工具の寸法は,直径100mm×厚さmmである)を用いて,20mmまでの圧入量でスギを加工した。圧入加工では横変形が生じやすく,工具径とフランジ径の比をなるべく大きくして剛性を高める必要がある。送り力やAEのRMS電圧は圧入量の増大とともに比例して増大するが,圧入力には一定値に収束するような増大傾向がある。
(3)摩耗特性の測定:圧入切削では,工具先端の鋭利度に影響され,また,工具先端の摩耗及び損傷がかなり大きいと思われるので,切削長さと工具摩耗との関係を測定した。その結果,ナイフ状工具では刃先の破損が激しく,圧入加工の工具には適さないことが認められた。円板状工具では激しい損傷は認められなかった。
(4)圧入切削の切削機構の推定:圧入切削の切削機構を推定するために,工具の分離力と側面摩擦力を計測した。

Research Products

• [Publications] Koichi Kato, Masashi Kitagawa: "Cutting of Wood by a Thin Disk with Sharpend Edge" Proceedings of the 12th Int. Wood Machining Seminar. 393-400 (1995)
• [Publications] 加藤幸一,柳幸 真: "ナイフ状工具による木材の圧入加工" 群馬大学教育学部紀要. 31. (1996)