| 研究課題/領域番号 |
21K03949
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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20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 大分大学 |
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研究代表者 |
劉 孝宏 大分大学, 理工学部, 教授 (60230877)
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| 研究分担者 |
松崎 健一郎 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (80264068)
中江 貴志 大分大学, 理工学部, 准教授 (80579730)
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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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 自励振動 / 回転体の振動 / 多角形化現象 / リーマ加工 / 不等分割刃 / ボーリング加工 / 時間遅れ系 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
自動車の駆動部品に多用されているボーリング加工では，加工時に加工穴が多角形化し，加工精度の低下や，加工コストの悪化をもたらしており，その対策は急務である。本研究では，リーマ加工にターゲットを絞り，不等分割刃リーマの刃配置の最適化を図ることにより，多角形化現象を完全抑制可能な新たなリーマ加工工具を開発する。理論解析により最適化の状態を数値的に評価可能な統一的評価基準を定め，評価基準により求められた最適な不等分割刃リーマについて実験的に検証する。
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| 研究成果の概要 |
4，6，7および8枚刃リーマの加工穴の多角形化現象について，遺伝的アルゴリズム等を活用した理論解析を行うことにより，最も多角形化現象を抑制可能な不等分割刃リーマの角度配置を検討した。その結果，不等分割の効果により，不安定度を低下できること，6，7，8枚刃リーマでは，安定化できる角度配置が存在することがわかった。選定した角度配置の不等分割刃リーマと等分割刃リーマについて，加工実験を実施したところ，選定した不等分割刃リーマを用いた場合の真円度が，等分割刃と比較して著しく向上することがわかった。また，最適角度配置を求めるため，刃数に依存しない理論的基準を提案することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，リーマを主たるターゲットとしたボーリング加工における多角形化現象を完全に抑制可能な，切れ刃角度配置を求めること，および多角形化現象を完全抑制可能な角度配置を，統一的に評価できる理論的基準値（QCR値）を決定し，実験的に有効性を検証することが目的である。不等分割刃リーマに対する多角形化現象を完全に抑制できる手法を提案することは極めて有用性が高い。また，対策を定量化できるQCR値は，リーマ形状や刃数によらず，不安定性を評価できる基準値であるため，不等分割刃リーマの開発における設計指針となる。
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