| 研究課題/領域番号 |
17H03157
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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 |
生産工学・加工学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
松原 厚 京都大学, 工学研究科, 教授 (80243054)
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| 研究分担者 |
河野 大輔 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80576504)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
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| キーワード | 切削 / 自励振動 / 制御 / 振動モード / 工作機械 / 加振 / 切削加工 / びびり振動 / 動特性 / 分岐現象 / エンドミル / 加振装置 / 切削抵抗 / 実時間シミュレーション / 切削力 / 切削工学 / 動剛性 |
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| 研究成果の概要 |
切削モデルで加工プロセスをシミュレートして対象構造系に仮想的な切削力を与え，加工プロセスと構造系を分離して振動応答を解析した．このために負荷装置と実時間シミュレーションシステムを開発した．構造系のクロス方向の動特性，切削の断続性の影響とモードカップリングの発生条件を調査した結果，クロス方向の動特性の影響は小さく，切削の断続性の影響が大きいことがわかった．特に断続性の影響により，振動が不安定に遷移する状況を再現できた．また主軸回転時には，振れまわりの影響で切れ刃通過周波数に対して，主軸回転周波数分オフセットした振動が発生することがわかった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的意義：加工における従来の自励びびり振動理論は，変位励振と時間遅れモデルが基礎となっている．これに対して，運動量交換をベースにしたインパクトモデルが研究されてきた．しかし，これらのモデルを実験で検証することは難しかった．本研究は，切削プロセスの実時間シミュレーションを用いるので，モデルの検証法として貢献できる．
社会的意義：高齢化に伴う熟練者数の減少により技術伝承が難しくなっている．本研究は切削の多様さを分析する方法を提供し，切削効率向上のための条件選定や制振方法の評価にも応用できる．すなわち，客観的指標による技術伝承と生産性向上に寄与できる．
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