ダイヤモンド工具の損耗に及ぼす被削材との熱的親和性と切削形態に関する研究

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19560116
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 佐藤 昌彦 Tottori University, 工学部, 准教授 (50244512)
• Keywords: 切削 / 温度 / 測定 / ダイヤモンド工具

Research Abstract

ダイヤモンド工具による切削において,切削時の到達温度と切削時間が工具摩耗に及ぼす影響を,被削材の熱化学的な性質に基づいて明らかにし,ダイヤモンド切削の新たな展開を図ることを目的としている.本年度は主に実験装置の製作と,数種の被削材に対する切削実験を行った.実験には旋盤を使用し,高剛性微動ステージを刃物台に取り付けることにより,微小な切り込みの切削ができるようにした.工具ホルダには,小型の圧電素子型3成分切削動力計を取り付け,切削抵抗を測定できるようにした.温度計には,光ファイバと赤外線検出素子とを組み合わせた熱放射温度計を製作し使用した.切削中に工具すくい面から放射され工具内を透過してくる赤外線を工具裏面から受光し,温度に換算する.被削材としてチタン合金,ステンレス鋼,銅,炭素鋼を使用した.切込みが0.03mm,切削速度18m/sの条件下でのダイヤモンド工具刃先温度は,チタン合金を被削材とした場合が約800℃,ステンレス合金を使用した場合が約600℃であった.銅および炭素鋼の場合には切削温度を測定することができなかった.これは,使用したInAs-InSb温度計の測定下限が約200℃であったためであり,これらの被削材に対する切削温度は200℃以下であったと推測できる.これらの被削材に対する温度測定にも対応させるために,新たにInSb-MCT温度計を製作した.次年度はこの温度計を使用し,銅および炭素鋼に対する温度測定を行うこととする.工具摩耗は,チタン合金に対する方がステンレス鋼に対するよりも大きかった.切削時間,すなわち到達温度の持続時間が工具摩耗に及ぼす影響については次年度の検討とする.