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表面改質・熱処理による鋼の超精密ダイヤモンド切削における被削性改善技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18K03887
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分18020:加工学および生産工学関連
研究機関関西大学

研究代表者

古城 直道  関西大学, システム理工学部, 教授 (80511716)

研究分担者 山口 智実  関西大学, システム理工学部, 教授 (10268310)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード超精密切削 / ダイヤモンド工具 / 摩耗抑制 / 鋼 / 表面改質 / 熱処理 / ショットピーニング / 摩耗
研究成果の概要

本研究は,ダイヤモンド工具の摩耗が著しいことで知られる鉄系材料を研究対象として,工具摩耗抑制機構を解明することで,より実用的加工に対する指針を明らかにすることを目的とする.研究期間全体を通じて,被削性に優れるミクロ組織に基づき,浸炭・窒化処理前の熱処理条件を変化させて切削実験を行った.特に,窒化による工具摩耗抑制効果が高いステンレス鋼を中心に取り組み,ガス窒化前にショットピーニング処理を施すことで鋼材表面の不働態膜を破壊し,切削可能な窒化層の領域が増加することを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果の学術的意義は,ダイヤモンド工具が著しく摩耗する鉄系材料の超精密切削において,実用的加工への展開の可能性を示せたところにある.一方,社会的意義としては,従来,鉄系材料の超精密切削に用いられてきた超音波振動切削が抱えてきた,切削速度と工具軌跡の制約を克服できる点にある.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2021 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of microstructure on mitigating tool wear in diamond turning of nitrided steels2018

    • 著者名/発表者名
      Furushiro Naomichi、Yamaguchi Tomomi、Hirooka Daisuke、Shirakawa Masaya、Matsuda Shigehiro、Iwasa Yasuhiro、Terauchi Shuntaro
    • 雑誌名

      Precision Engineering

      巻: 54 ページ: 388-395

    • DOI

      10.1016/j.precisioneng.2018.07.008

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] サブミクロンオーダ切削の高精度化に関する研究(第4報)―正弦波信号の周期的誤差補正―2023

    • 著者名/発表者名
      井内優輔, 古城直道, 山口智実, 廣岡大祐
    • 学会等名
      2023年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] プラズマ窒化されたステンレス鋼の超精密切削において窒化前の表面処理が及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      安原佑, 古城直道, 山口智実, 廣岡大祐
    • 学会等名
      2022年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 窒化された鋼の超精密切削において窒化前の表面処理が及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      安原佑, 古城直道, 山口智実, 廣岡大祐
    • 学会等名
      2022年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] サブミクロンオーダ切削の高精度化に関する研究(第3報)―微小傾斜面加工の周期的誤差補正における切削速度の向上―2021

    • 著者名/発表者名
      井内優輔, 古城直道, 山口智実, 廣岡大祐
    • 学会等名
      2021年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒化された鋼の超精密切削において窒化前の熱処理が及ぼす影響(第3報)―ミクロ組織が被削性に及ぼす影響―2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤駿亮, 古城直道, 山口智実, 廣岡大祐
    • 学会等名
      2021年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] サブミクロンオーダ切削の高精度化に関する研究(第2報)―エンコーダ値に基づく周期的誤差の補正―2021

    • 著者名/発表者名
      徳森泰生, 古城直道, 山口智実, 廣岡大祐
    • 学会等名
      2021年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒化された鋼の超精密切削において窒化前の熱処理が及ぼす影響(第2報)―工具摩耗機構の熱力学的解析―2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 駿亮, 古城 直道, 山口 智実, 廣岡 大祐
    • 学会等名
      2019年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒化された鋼のダイヤモンド切削においてミクロ組織が工具摩耗抑制に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      古城 直道, 山口 智実, 廣岡 大祐
    • 学会等名
      2019年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 銅単結晶(111)の超精密切削機構に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      古城 直道, 廣岡 大祐, 山口 智実
    • 学会等名
      2019年度砥粒加工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 浸炭した鋼のダイヤモンド切削においてミクロ組織が工具摩耗に及ぼす影響(第2報)―浸炭前後の熱処理の影響―2019

    • 著者名/発表者名
      井上晋, 古城直道, 廣岡大祐, 山口智実
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ダイヤモンド工具による純鉄切削における工具摩耗現象の解明実験による初期炭素拡散挙動に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      吉田侑平, 山口智実, 古城直道, 廣岡大祐
    • 学会等名
      日本機械学会2018年度年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 関西大学 システム理工学部 機械工学科 生産加工システム研究室 ホームページ

    • URL

      https://wps.itc.kansai-u.ac.jp/msl/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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