| 研究課題/領域番号 |
10450065
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
設計工学・機械要素・トライボロジー
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
有浦 泰常 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10038044)
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| 研究分担者 |
黒河 周平 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (90243899)
中西 勉 宮崎大学, 工学部, 教授 (40038055)
鬼鞍 宏猷 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90108655)
石丸 良平 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (10264061)
梅崎 洋二 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (70038066)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
14,600千円 (直接経費: 14,600千円)
2000年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1999年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
1998年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
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| キーワード | 切削 / 歯車 / 高速度カメラ / ホブ切り / 切削過渡現象 / 切りくず生成機構 / 切りくず / 高速度ビデオカメラ / 画像処理 |
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| 研究概要 |
本研究は、ホブ切りにおける切削現象を高速ビデオカメラにより撮影し、2次元切削現象との対比および過渡現象の測定によって摩耗・仕上げ面の生成機構について解析を行うことを目的とし、(1)ホブ切りおよびシミュレーションによる切削、(2)切りくずの飛散経路の収集、(3)切れ刃と切りくずの離脱状況の観察などの試験を行い、切れ刃の損傷・仕上げ面への影響およびそれらの生成機構を検討した。その主な結果を要約する。
(1)異なる熱伝導率の工具材種、被削材では切りくずの変形(カール形状)が変化する。切りくずの形状の違いにより大別して3様式の飛散状態がある。
(2)切れ刃に付着した切りくずは、次回の切削においてその形態の違いにより干渉の状況が異なる。特に、SCM415材は、切りくずの曲率が小さく、切りくずの干渉を引き起こしやすい。
(3)切りくずは、平刃形舞いツールによる上向き切削では、サーメットより超硬合金の方が被削材からより離れる方向に飛散する。
ホブ切れ刃形状の1本の舞いツールおよびホブ盤を使用して、実際のホブ切りに近い切削状態を再現するシミュレート法を構築した。本シミュレート法によりホブ-刃の切削過渡現象の観察を行った結果を要約する。
(4)工具すくい面にコーティング膜がある場合、切りくずは切れ刃にほとんど付着せず、飛散した。
(5)高速度鋼のコート無しの工具による切削でかつ乾式切削の場合、切りくずが切れ刃に付着したまま次の切削を行い、新たに生成される切りくずによって付着切りくずは押し出され飛散する。
(6)側刃と外周切れ刃が同時に切りくずを生成するとき、切りくずは角部で強い干渉を生じ、大きく変形しながら流出する。
(7)切れ刃の切削終了点の位置によって切りくずの流出方向は変わる。特にはすば歯車の切削では、片側面切れ刃の刃元側で切削が終了する場合が多く、切りくずがすくい面上に横向きになって付着する場合があり、次回の切削で歯面にかみ込まれる可能性がある。
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