2000 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロフォンセンサアレイを利用した工具損傷のインプロセスセンシングの研究
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10650124
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| Research Institution | Science University of Tokyo |
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Principal Investigator |
村田 良司 東京理科大学, 理工学部, 教授 (70201811)
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| Keywords | 切削音 / 工具損傷 / マイクロフォンセンサアレイ / 非接触 / インプロセス / 高調波歪 / 周波数変化 |
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| Research Abstract |
切削に伴って発生する音響(切削音)に着目して,比較的遠方から,非接触で切削工具の損傷状況を個別に監視する方法の研究である.工場などの実際的環境でこれを実現しようとしたときは,目的の音と周辺音(特に隣接する工作機械からの音)との区別が必要である.このため,前年度までは主として,切削音の特性および音の指向性に力点をおいて研究したが,引き続き本年度は下記の研究を行った.
1.フライス切削のような断続切削(切削工具は回転)においても,本方式のインプロセスセンシングが適用できるかどうかを切削実験に基づき検討した.加工需要の多い炭素鋼S35Cにおいて,種々の切削条件で切削実験を行い工具損傷の変化とその時発生する切削音との関係を調べた.この結果,工具損傷が進むと切削音の振幅が増大するだけでなく,切削音のピーク周波数が低下することが確認された.なお,この周波数低下の比率は旋盤加工実験での周波数低下より大きい傾向がある.
2.本方式のインプロセスセンシングの有効性を調べるため,切削音の発生原因について検討した.旋盤加工において,切削時の工具の振動方向と工具周りの切削音振幅の分布を調べた結果,切削音の発生原因は工具摩耗の進行に伴い生じる摩擦型びび-り振動によるものと推定できる.これから,切削工具と被削材との間の摩擦が大きい場合には炭素鋼以外の被削材の場合についても本方式を適用できる可能性があると思われる.
3.前年度までの結果を含め,研究成果を報告書の形にまとめた.
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