| 研究課題/領域番号 |
21K04717
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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26050:材料加工および組織制御関連
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| 研究機関 | 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター |
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研究代表者 |
國枝 泰博 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 研究開発本部機能化学材料技術部プロセス技術グループ, 研究員 (80746206)
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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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 微小気泡 / クーラント / 熱伝達 / 熱流束 / 切削性 / タッピングトルク試験 / クーラント供給 / 切削加工 / 切削油 / 熱伝達率 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
航空機部品に用いられるチタン合金等の難削材をエンドミル加工すると工具刃先が高温になるため工具損耗が著しく改善が求められている．
本研究では，工具刃先の温度上昇を抑制するために，気体・密度等を変えた微小気泡を各種クーラントに添加したときの熱伝達率変化を明らかにし，熱伝達率が向上する条件を明らかにする．また，微小気泡を添加したクーラントに最適なクーラントノズル形状を提案し，工具刃先冷却効果を向上させ難削材の高速切削加工の実現を目指す
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| 研究成果の概要 |
本研究は、切削用クーラントの熱伝達率がクーラントの種類や微小気泡の濃度により変化することを明らかにし、クーラントの熱伝達率すなわち冷却能力を向上させることを目的としている。本研究では，熱流束測定装置を構築した．構築した測定装置により，各種クーラントおよび微小気泡を添加したクーラントの熱流束測定実験を行い微小気泡が熱伝達に与える影響を検討した．また，クーラントを供給するノズル径を変化させ微小気泡が作用する条件を検討した．得られた結果から切削用クーラントに微小気泡の効果を作用させる条件が示唆された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
各種クーラントおよびクーラント供給ノズルお熱流束測定結果から工具を効果的に冷却するには流速が重要になることが示唆された．この結果は，機械加工におけるクーラントの新たな適用方法を考える上で参考になると考えられる．また、本研究を通じて微小気泡が機械加工のクーラントとして万能ではないことが示唆されたことは意義深いと考えらる．
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