| 研究課題/領域番号 |
21K03805
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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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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
孕石 泰丈 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (10402489)
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| 研究分担者 |
清水 毅 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (40293443)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 研削加工 / 情報量エントロピー / 砥粒分布 / 画像処理 / 偏光カメラ / 工具 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
研削加工において，実際に材料を削り取る微小な砥粒切れ刃の状態を計測・評価することは重要です．この状態のうち切れ刃の形状も加工には影響しますが，その分布状況も影響すると考えられます．従ってこれらの分布の分散性（複雑さ，ばらつき）を定量的に評価する手法が必要となります．しかし広範囲に多数存在する砥粒の分散性を定量的に評価する方法はありません．本研究では，工具表面の砥粒の分布を計測する方法を構築し，計測結果について分布の分散性を情報量エントロピーを用いて定量的に評価する手法を確立します．そしてエントロピー評価と研削における加工能率・工具寿命・加工面の精度との関係を明らかにすることを目的とします．
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| 研究成果の概要 |
研削工具に存在する砥粒の状態を計測・評価することは加工を行う上で重要事項です．本研究では①感圧紙を用いた転写から得られる砥粒分布状態，②偏光カメラを用いた個々の砥粒状態，を計測する方法を開発しました．加えてそれぞれに対して評価する方法として①分布状態のばらつきに関して情報量エントロピーを用いて数値化する評価方法を提案し，②偏光カメラによる個々の砥粒状態では，加工に伴い破砕した砥粒の位置と個数を評価する方法を提案し，評価方法が正しいかを実験的に確認しました．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで砥粒の分布状態を評価するには，砥粒同士の間隔（連続切れ刃間隔など）や砥粒密度を用いた評価しかありませんでした．しかし実際の砥粒分布には偏る場合があったり，均一に分布する場合があったりします．このばらつきを数値的に評価する方法はありませんでしたが，本研究によりばらつきを数値的に評価する方法を開発しました．これは研削加工における加工能率や加工精度の向上などに貢献できる技術です．また分布状態のばらつきを評価する他の分野にも適用可能な手法となっています．
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