2021 Fiscal Year Annual Research Report
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19K12144
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| Research Institution | Chukyo University |
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Principal Investigator |
高坂 拓司 中京大学, 工学部, 教授 (80320034)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
稲葉 直彦 湘南工科大学, 工学部, 研究員 (90213123)
軽部 周 大分工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (70370054)
麻原 寛之 岡山理科大学, 工学部, 准教授 (50709615)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 間隙 / grazing |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.意図的な間隙を伴う旋盤加工法の数値的な解析
従来の切削法(慣用切削法)の工具に皿ばねを設置した切削法(意図的な間隙を伴う旋盤加工法)の加工精度について議論した。まず、昨年度提案したGrabecの慣用切削モデルを参考にした意図的な間隙を伴う旋盤加工法モデルを再検討しつつ、加工精度に関する数値シミュレーションを行った。次に、シミュレーション結果より意図的な間隙を伴う旋盤加工法と慣用切削法の加工精度を比較した。また、主分力方向のばね定数が背分力方向の工具振幅に与える影響を調査した。
2.意図的な間隙を伴う旋盤加工法の実験的な解析
昨年度作成した意図的な間隙を伴う旋盤加工法を用いて解析を行った。まず、実験条件および実験方法について示した。意図的な間隙を伴う旋盤加工法は、剛性の低い工具を皿ばねで支持し、皿ばねに適正な初期たわみ量を与えて実験を行った。実験より、切削速度2.11m/s時の意図的な間隙を伴う旋盤加工法による算術平均粗さはRa=2.39μmであり、びびり発生時の慣用切削時に比べ26%減少した。切削速度1.15m/sの場合も同様に、慣用切削法と比べ22%減少した。以上より、提案した意図的な間隙を伴う旋盤加工法によりびびり振動の抑制に対する有用性を示すことができた。また、工具振幅と工具振動のパワースペクトルを実験的に求め、工具振動の状態を評価した。切削速度1.15m/s、2.11m/sともに、慣用切削時の工具振動のパワースペクトルに存在する250~600Hzの周波数帯のピークが大幅に減少した。これは、工具振動に重畳しているノイズ成分が低減されたことを示す結果であると考えられる。
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