| 研究課題/領域番号 |
16K00591
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
環境技術・環境負荷低減
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| 研究機関 | 大分工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
軽部 周 大分工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (70370054)
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| 研究協力者 |
福永 圭悟
井上 俊二
川島 益男
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 公害防止・対策 / 機械工作・生産工学 / 機械力学・制御 / 振動切削 / コスト縮減 / ドライ加工 / 歯車 / 機械要素 / 振動応用加工 / 工作機械 / 強制振動 / ホブ盤 / 環境負荷低減 / 高硬度鋼加工 |
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| 研究成果の概要 |
ドライ環境下における歯車の振動加工技術について研究を行った。
最初に、工具に強制振動を与えながら加工を行う工具振動歯切り装置のモデル化を行い、振動工具応答を再現した。また、本装置の加工温度低減効果の定量化を行った。実験の結果、通常のドライ加工に比べ、本加工法により約15%の加工温度低減効果が認められた。
次に、工作物に強制振動を与えながら加工を行う工作物振動歯切り装置を新規開発した。本加工法による送りマーク除去のメカニズムを示し、実際に送りマークが除去できることを実験により確認した。通常のドライ加工に比べ、本加工法により歯車歯面の算術平均粗さが76％向上した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ドライ加工は切削油を使用しないため、加工温度の上昇や切りくずの噛みこみによる歯面精度の低下が問題となる。本研究ではこれらの問題点を振動援用により解決した。
工具振動歯切り装置により、ドライ加工における加工温度を低減した。これにより工具寿命が延長し、歯車生産のコストダウンが可能になる。更に工具振動歯切り装置のモデル化を行い、設計時におけるパラメータ決定の指針を得た。これにより本装置の設計が簡便になり、社会実装がしやすくなる。
また、工作物振動歯切り装置の開発により、騒音の原因となる歯面の送りマークを除去し、歯面精度を向上させることができた。これは、騒音の少ない高精度歯車の生産に寄与する技術である。
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