2019 Fiscal Year Annual Research Report
Defect-free secondry working of glass and CFRP by on-machine birefringent measurement
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17H03154
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
磯部 浩已 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (60272861)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原 圭祐 一関工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30515812)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | スクラッチ試験 / 超音波加工 / 光弾性法 / 偏光撮影 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年までに，直径３mmの軸付き回転工具を用いたガラスの研削加工時の内部応力が，工具の超音波振動によって低減することが確認されている．特に，工具端面＝ガラス底面に生じる応力の低減が確認されており，これはいわゆるスラスト力の低減を意味している．
今年度は，超音波振動により加工抵抗が低減する理由を明らかにするために，ビッカース硬さ試験に用いられるダイヤモンド圧子（対面角136°，正四角錐）を超音波振動させる装置を製作し，これを小型NC位置決め装置に搭載した．そして，押し込み深さを0～5umまで連続的に変化させながら石英ガラスに対するスクラッチ試験を実施した．スクラッチ痕を観察した結果，切り込み深さが小さい延性加工領域（切り込み深さが0.5um以下）において，超音波振動による微細なクラック生成が連続して発生していた．脆性的な加工ではあるが，超音波振動の１振動中の送り量が非常に小さいので，0.1um程度の小さいカケが安定して生成される良好な加工状態であった．しかし，切り込みが大きい領域では，超音波振動の有無にかかわらず，破壊的なカケも生じることがわかった．この現象を，偏光高速度撮影した結果，超音波振動加工中は砥粒前方に生じる応力が超音波帯域で発生・消逸を繰り返していることが確認できた．その結果として研削抵抗が低減することが確認された．また，切り込み深さが大きい範囲での大きなカケの発生に同期して，応力が過大になった後に消逸することが確認できたため，内部応力の可視化システムは加工現象を捉えていることがわかった．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(6 results)
