| 研究課題/領域番号 |
04650105
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械工作
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
能登谷 久公 富山大学, 工学部, 教授 (80019182)
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| 研究分担者 |
山田 茂 富山大学, 工学部, 助教授 (00174714)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1993年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1992年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
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| キーワード | SiCp-MMc / PCDドリル工具 / 超硬合金ドリル / ドリル先端形状 / PCDフライス工具 / 超硬合金フライス工具 / ダイヤモンド粒径 / 工具摩耗 / スリーレーキ / SiC粒子分散型アルミニウム / TiNコーティングドリル / 穴明け加工 / PCDドリル / 超硬ドリル / ダイヤモンドドリル / 炭化珪素 / 粒子分散型複合材料 / 多結晶ダイヤモンド / アルミニウム複合材料 |
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| 研究概要 |
金属基複合材料の開発が進み、強度にすぐれ、かつ軽量化が要求される自動車のエンジン部分、ブレーキ部分、ミッション部分等への試みが行われている。この複合材料の性能を最も良く改善することができるのは、長繊維である。次に短繊維、粒子の順となる。しかし、長繊維や短繊維は製造費が高く、しかも、複合材料に加工する際の労力が大変である。その点、粒子は作りやすく、母合金との混ぜ合わせも比較的容易であるので、製作のコストが安く、最も多用に供されている。しかしいずれの複合材料も、母材よりも実強度に優れた物質が中に混在しているので、その機械加工は、大変困難である。
本研究においては、一部がすでに実用に供されている、SiC粒子強化金属基複合材料を、耐摩耗性に優れたPCD(多結晶ダイヤモンド)工具を使用してドリル加工を行い、その性能を超硬合金工と比較した。また、どのような粒径のPCD工具の耐摩耗性がこのSiCp-MMCの加工に優れているかをフライス加工により調べた。以上の実験により以下のことが明らかになった。
穴明け加工において、PCDドリルでは300個の穴を加工して、その工具摩耗幅はわずか0.08mmであったのに対し、K種の超硬合金ドリルでは、50個の穴明け加工に対して0.6mmの工具摩耗を呈した。また、工具摩耗量はドリル外周の運動長さに比例し、主軸回転数の影響はほとんど受けなかった。
フライス加工において、PCD工具では3600m削ってその工具摩耗量は0.05mmであったのに対し、K種の超硬合金工具では120m削って0.4mmの工具摩耗を呈した。また、ダイヤモンドの平均粒径が50μmのPCD工具を用いた場合の工具摩耗量が、他の粒径のPCD工具と比べて最も小さかった。
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