2010 Fiscal Year Annual Research Report
BTA深穴加工における振動発生メカニズムの解明と防止対策の検討
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20560219
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
松崎 健一郎 九州大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (80264068)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宗和 伸行 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教 (40304753)
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| Keywords | BTA / ライフリングマーク / パターン形成 / 自励振動 |
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| Research Abstract |
本研究課題は,BTA深穴加工におけるライフリングマーク発生現象を時間遅れによる自励振動としてモデル化し,発生メカニズムの解明と防止対策の検討を行うものである.本年度は,以下に示すような研究成果を得た.
(1)ボーリングバーに作用する軸力および管内を流れる切削油を考慮した解析モデルを用いて,それらの影響について数値解析により検討した.軸力の増加および切削油流量の増加は,主としてボーリングバーの固有振動数を低下させる効果があり,ライフリングマーク発生現象の発生回転数や角形数に影響する.また,切削油の影響は軸力の影響と比較して小さい.
(2)工具とボーリングバーが回転する工具回転型について,解析モデルを構築し,数値解析により検討を行った.標準的な工具の場合,被削材回転型と同様に奇数角形のライフリングマークが発生する.また,工具回転型の場合,ボーリングバーには前向きと後向きのふれ回りが発生し,それぞれのモードで二つの固有振動数が現れるが,前向きと後向き両方の固有振動数で同様のライフリングマークが発生するのではなく,前向きの固有振動数で発生しやすい角形数と後向きの固有振動数で発生しやすい角形数に分類される,この原因は,第1ガイドパッドの影響で,角形数によって励起されるふれ回りの方向が変化するためである.
(3)BTA深穴加工業者の協力を得て,実機における加工時のボーリングバーの振動測定と加工穴の形状測定を行い,ライフリングマーク発生時の振動現象とガイドパッド追加による防止対策効果について検証した.標準的な工具を用いた加工実験で5角形のライフリングマークが定常的に発生する加工条件において,防止対策を施した工具ではライフリングマークが発生せず,防止対策効果が実機においても確認された.
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