自己修復膜生成制御による切削工具の摩耗抑制法に関する研究

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18760110
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 田中 隆太郎 Kanazawa University, 機械工学系, 助教 (60361979)
• Keywords: 切削加工

Research Abstract

本研究では, 高速対応型快削鋼としてBN添加鋼を使用し, 超硬工具を用いたBN添加鋼の切削加工を行い, 工具-被削材間への微量通電が行い被削性に及ぼす影響について検討を行った. 前年度までに得られた結果にもとつぎ切削様式や切削雰囲気などの影響も考慮し, 高速対応型快削鋼切削時のおける工具-被削材間への微量通電の効果について総合的に検討しその結果以下の結論が得られた.超硬P30を用いた旋盤加工において, 最大20mAの工具被削材間へ微量通電を行った場合
(1) 連続断続, 断続切削のいずれにおいても工具摩耗は工具-被削材間の電流により影響を受ける.
(2) 標準鋼と比べBN添加鋼を用いた場合, 微量通電に対する切削特性値の変化が安定しており, 良好な通電範囲が容易に見出すことが出来る
(3) 雰囲気制御の方法として注目されている窒素雰囲気においても効果を得ることができる.
(4) 通電方向に関わらず, 切削特性を改善することが出来ることから, 微量通電の効果としてBN添加鋼切削時の特徴である工具摩耗面に生成される窒化物系保護膜の特性に影響をおよぼすことにより潤滑特性, 工具-被削材間の相互拡散バリアの働きなどが変化したことが考えられる.
このように, この手法は工具と被削材, 切削雰囲気の適切な組み合わせが選択出来れば, ドライ加工において工具寿命を大幅に延長することが出来る有効な手段のひとつと考えられる.また, 近年では長い工貝摩耗とともに高い仕上げ面性状が求められており, 加工変質層へおよぼす効果などの詳細な調査が今度の課題である.