| 研究課題/領域番号 |
17H03160
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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 | 東京電機大学 |
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研究代表者 |
松村 隆 東京電機大学, 工学部, 教授 (20199855)
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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 |
13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
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| キーワード | 機械工作・生産工学 / 切削加工 / シミュレーション / 炭素繊維強化プラスチック / チタン合金 / オービタル加工 / 切削 / エンドミル / 切削シミュレーション / 加工精度 / 残留応力 / 切削力 / 工具摩耗 / 切りくず生成 |
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| 研究成果の概要 |
炭素繊維強化プラスチックとチタン合金の重積材に対する大口径の穿孔作業を対象とし、オービタル加工の切削特性を検討した。エネルギ解析法によってオービタル加工の切削力を精度よく予測できることを示した。
オービタル加工にバレル工具を適用することで、仕上げ面粗さが改善され、穴内面の硬度が高くなる。大口径の穿孔では荒工程と仕上げ工程に分割することで、切りくずの排出性が改善され、工具損傷が抑えられる。また、真円度、円筒度、同軸度に関しては１０μｍ以下の高精度加工が可能となる。さらに、バレル工具を使用した場合に３００ＭＰａ以上の高い圧縮の残留応力が維持でき、疲労強度の向上が期待できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
航空機の中央翼の大口径の穴加工は、従来、ドリルによる下穴加工を繰り返していたが、オービタル加工によって工具を交換せずに所定の直径の穴加工が可能であることが期待されている。しかし、切削時の大きな負荷や切りくず処理、精度、仕上げ面粗さ、残留応力の観点で、実用化に対して課題が挙げられていた。
この研究では、オービタル加工の切削現象を実験および切削シミュレーションによって検討し、適用工具の見直しと工程分割により、安定した切削作業が可能となった。これにより、航空機の製造工程の生産時間とコストが改善され、経済的な効果が得られることが期待される。
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