1998 Fiscal Year Annual Research Report

超高速断続仮想切削システムの構築と最適切削条件の探索に関する研究

Research Project

Project/Area Number	09450057
Research Institution	Tokyo Denki University
Principal Investigator	白樫高洋東京電機大学, 工学部, 教授 (50016440)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	篠塚淳東京工業大学, 工学部, 助手 (30282841) 松村隆東京電機大学, 工学部, 助教授 (20199855)
Keywords	切削 / シミュレーション / FEM / 仮想切削 / ヘリカルエンドミル / 超高速 / 動的応答解析 / 粘弾塑性モデル
Research Abstract	超高速切削は切削加工技術の革新的な展開として注目され、その実現またはその可能性を膨大な費用と時間をかけ開発された実機により検討されつつある。本研究は実機の開発の必要も無くそ、の性能にも関わりなく任意の切削条件のもとでの削現象の詳細な検討が可能で経済的にも安価な計算機による切削過程のシミュレーション法を用いた仮想切削システムにより行をうとするものである。特に超高速切削実現の可能性の高いエンドミル切削のシミュレーション法を確立しようとするものであり、このための問題点の把握と解決およびシステムの構築を目指す。多用されているエンドミル切削加工は切削厚さが時々刻々変化し、かつ切りくず生成時の変形は三次元的である。このためまずこれをシミュレートする時の問題点を検討し此れを解決した。ついでこの過程を三次元弾塑性FEMを用いてシミュレートするシステムを完成した。このシステムにより切りくず形状とその推移、切削の変化、さらにこれらに及ぼすヘリカルアングルの影響等を定量的かつ視覚的に表現することが出来た。これらの結果は購入した機器により、実測値と比較しその妥当性を検証した。さらに開発した方法を超高速切削域に展開するためには、断続切削による衝撃の影響を、運動方程式を基礎とした動的応答解析により検討する必要がある。このため高速で物体が衝突する現象を例にその解析手法、物体の力学的特性の評価方法を検討し、実測した特性を粘弾塑性モデルに置き換え、その物性定数をベクトル表示する方法が適切であることを確認した。

Research Products
(10 results)

All Other

All Publications (10 results)

[Publications] T.Shirakashi,T.Obikawa: "Numerical Simulation of Collision Process of High Speed Debris Against Thin Plate," Journal de Physique,. IV,7,(C3). 1027-1032. (1997)
[Publications] J.Shinozuka,T.Obikawa,T.Shirakashi: "A CAE System for High Performance Metal Cutting Geometry," Proceedings of ICPE'97. Vol.2,. 941-946. (1997)
[Publications] T.Shirakashi,T.Obikawa: "Energy Flowing Rate into Work in Surface Grinding," Proc.8^<th> Int.National Manufacturing Conference with China(8^<th>IMCC),. Vol.1,. 366-371. (1998)
[Publications] T.Obikawa,O.Kakoki,T.Shirakashi: "Energy Flowing Rate into Workpiece in Surface Grinding Based on 3-Dimensional Temperature Analysis," Int.J.of JSPE,. 32,(1). 19-24. (1998)
[Publications] T.Shirakashi,T.Obikawa: "Recent Progress of Computational Machining and Some Difficulties," Proc.CIRP International Workshop on Modeling of machining Operations.179-191. (1998)
[Publications] 帯川利之、鹿子木修、白樫高洋: "三次元温度数値解析による研削エネルギー分配率の検討、" 精密工学会誌、. 64、(4)、. 583-587. (1998)
[Publications] T.Shirakashi,T.Obikawa,J.Shinozuka: "Development of Intelligent Milling Head," Proc.ICPCG'98,. ,344-350. (1998)
[Publications] T.Shirakashi,T.Obikawa: "Recent Progress and Some Difficulties in Computational Modeling of Machining," An International Journal of Machining Science and Technology,. Vol.2,(2),. 277-301. (1998)
[Publications] 白樫高洋、帯川利之、篠塚淳、吉野雅彦: "反力制御切削加工ヘッドの試作とその特性、" 日本機械学会論文集、. 65、(631)、C編,. (1999)
[Publications] 帯川利之、田邊耕、白樫高洋: "エンドミル切削加工プロセスの有言要素解析、" 1997精密工学会秋季大会学術講演会論文集、. 79 (1997)

1998 Fiscal Year Annual Research Report

超高速断続仮想切削システムの構築と最適切削条件の探索に関する研究

Principal Investigator

白樫 高洋 東京電機大学, 工学部, 教授 (50016440)

Research Products

[Publications] T.Shirakashi,T.Obikawa: "Numerical Simulation of Collision Process of High Speed Debris Against Thin Plate," Journal de Physique,. IV,7,(C3). 1027-1032. (1997)

[Publications] J.Shinozuka,T.Obikawa,T.Shirakashi: "A CAE System for High Performance Metal Cutting Geometry," Proceedings of ICPE'97. Vol.2,. 941-946. (1997)

[Publications] T.Shirakashi,T.Obikawa: "Energy Flowing Rate into Work in Surface Grinding," Proc.8^<th> Int.National Manufacturing Conference with China(8^<th>IMCC),. Vol.1,. 366-371. (1998)

[Publications] T.Obikawa,O.Kakoki,T.Shirakashi: "Energy Flowing Rate into Workpiece in Surface Grinding Based on 3-Dimensional Temperature Analysis," Int.J.of JSPE,. 32,(1). 19-24. (1998)

[Publications] T.Shirakashi,T.Obikawa: "Recent Progress of Computational Machining and Some Difficulties," Proc.CIRP International Workshop on Modeling of machining Operations.179-191. (1998)

[Publications] 帯川 利之、鹿子木 修、白樫 高洋: "三次元温度数値解析による研削エネルギー分配率の検討、" 精密工学会誌、. 64、(4)、. 583-587. (1998)

[Publications] T.Shirakashi,T.Obikawa,J.Shinozuka: "Development of Intelligent Milling Head," Proc.ICPCG'98,. ,344-350. (1998)

[Publications] T.Shirakashi,T.Obikawa: "Recent Progress and Some Difficulties in Computational Modeling of Machining," An International Journal of Machining Science and Technology,. Vol.2,(2),. 277-301. (1998)

[Publications] 白樫 高洋、帯川 利之、篠塚 淳、吉野 雅彦: "反力制御切削加工ヘッドの試作とその特性、" 日本機械学会論文集、. 65、(631)、C編,. (1999)

[Publications] 帯川 利之、田邊 耕、白樫 高洋: "エンドミル切削加工プロセスの有言要素解析、" 1997精密工学会秋季大会学術講演会論文集、. 79 (1997)

白樫高洋東京電機大学, 工学部, 教授 (50016440)

[Publications] 帯川利之、鹿子木修、白樫高洋: "三次元温度数値解析による研削エネルギー分配率の検討、" 精密工学会誌、. 64、(4)、. 583-587. (1998)

[Publications] 白樫高洋、帯川利之、篠塚淳、吉野雅彦: "反力制御切削加工ヘッドの試作とその特性、" 日本機械学会論文集、. 65、(631)、C編,. (1999)

[Publications] 帯川利之、田邊耕、白樫高洋: "エンドミル切削加工プロセスの有言要素解析、" 1997精密工学会秋季大会学術講演会論文集、. 79 (1997)