2013 Fiscal Year Annual Research Report
びびり振動の安定限界向上を実現する不等ピッチ・リードエンドミルの形状設計
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25289015
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
鈴木 教和 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00359754)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
社本 英二 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20216146)
樋野 励 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 准教授 (80273762)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 切削 / びびり振動 / 再生効果 / 不等ピッチエンドミル / 不等リードエンドミル |
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| Research Abstract |
提案手法を実用化するには，“マルチ再生効果”の同時抑制，システムの変化に対するロバスト設計，モードカップリングへの対応について考慮する必要がある．そこで，平成25年度には以下の研究を実施した．
１．不等ピッチ・リードエンドミルに対応したびびり振動安定限界解析ソフトの開発
従来の解析手法はエンドミル加工における断続性を無視したZero-order-solutionという手法に基づいており，半径方向切込みが浅い条件などについて厳密は考慮はできない問題があった．そこで，より高精度な解析を実現し得るMulti-frequency-solutionによる不等ピッチ・リードエンドミルに対応したびびり振動安定限界解析手法を考案した．解析の結果，複数周波数を考慮することで安定限界の解析結果が変化することを確認した．
２．複数振動モードによるマルチ再生効果の同時抑制を実現する工具形状設計手法の開発
複数の振動モードに対して再生効果を打ち消すには，対となる切れ刃の組合せで再生振動の位相が反転するようにピッチ角を設計すれば良く，1つのモードを打ち消すには2枚の切れ刃があればよい．これに対し，複数の振動モードに対してすべての再生効果を同時に打ち消す最適ピッチ角の設計理論を考案した．数値的な計算により，考案した理論を用いることで，効果的に再生効果を打ち消すことができることを確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定していた通り，最初に解析手法を確立した．さらに，マルチ再生効果の抑制手法を考案し，開発した解析手法を用いてその有効性について検証を行った．考案した手法によって設計された工具は容易に制作することができ，数値計算上もその効果が確認されていることから，予定通り研究を進展することで今後の発展が期待できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，平成25年度に得られた成果を踏まえ，さらに実用的な手法の開発を目指して，主に以下の検討を行う．これにより，提案手法の開発を一歩ずつ進め，評価結果に基づき適宜修正を行いながら，びびり振動の安定限界向上を実現する不等ピッチ・リードエンドミルの形状設計理論の確立・実用化を目指す．
１．システムの変化に対するロバスト設計理論の検討
２．モードカップリングに対応した工具形状設計理論の検討
３．単純/複雑な動剛性を有する実験装置を用いた検証実験
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