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びびり振動の安定限界向上を実現する不等ピッチ・リードエンドミルの形状設計

研究課題

研究課題/領域番号 25289015
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

鈴木 教和  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00359754)

研究分担者 社本 英二  名古屋大学, 大学院工学研究科, 教授 (20216146)
樋野 励  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 准教授 (80273762)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2015年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2014年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2013年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワード切削加工 / エンドミル / びびり振動 / 再生効果 / ロバスト設計 / 切削 / 不等ピッチエンドミル / 不等リードエンドミル
研究成果の概要

切削加工では,再生効果によってびびり振動が発生することが知られている.再生効果は不等ピッチ工具や不等リード工具を用いて抑制することができるが,効果的に抑制するには適切設計が必要となる.本研究では,ロバストな再生効果抑制を実現するエンドミルの新しい設計法を提案する.まず,複数モードの同時抑制を実現する設計理論を定式化する.この際,再生効果の定量化指標“再生数”を提案する.再生数を利用して,任意の周波数領域で平均再生数を最小化する不等ピッチ・リード工具設計理論を考案し,びびり振動周波数や主軸回転数の変化に対してロバストな再生効果の抑制を実現する.エンドミル加工実験を通じて提案手法の検証を行う.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 2件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Design of irregular pitch end mills to attain robust suppression of regenerative chatter2016

    • 著者名/発表者名
      N. Suzuki, R. Ishiguro, T. Kojima
    • 雑誌名

      CIRP Annals - Manufacturing Technology

      巻: 65

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 溝付き工具を用いた切りくず案内切削の機構2016

    • 著者名/発表者名
      青木 友弥, Burak SENCER, 鈴木 教和, 小出 富夫, 社本 英二
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 82 号: 1 ページ: 75-81

    • DOI

      10.2493/jjspe.82.75

    • NAID

      130005118320

    • ISSN
      0912-0289, 1882-675X
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 切削加工におけるびびり振動2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和
    • 雑誌名

      トライボロジスト

      巻: 61

    • NAID

      130005164601

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a high-performance chip-guiding turning process—tool design and chip flow control2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Aoki, Burak Sencer, Eiji Shamoto, Norikazu Suzuki, Tomio Koide
    • 雑誌名

      The International Journal of Advanced Manufacturing Technology

      巻: 1 号: 1-4 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1007/s00170-015-7990-5

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 工作機械の知能化を支えるオブザーバ技術,機械技術と切削理論応用技術2015

    • 著者名/発表者名
      吉岡勇人,柿沼康弘,鈴木教和
    • 雑誌名

      砥粒加工学会誌

      巻: 59 ページ: 502-507

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 楕円振動切削加工法による超硬合金の超精密微細加工2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和
    • 雑誌名

      砥粒加工学会誌

      巻: 59 ページ: 445-448

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tool failure Mechanism in High-Speed Milling of Inconel 718 by Use of Ceramic Tools2014

    • 著者名/発表者名
      N. Suzuki, R. Enmei, Y. Hashimoto, E. Shamoto and Y. Hatano
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 8 ページ: 837-846

    • NAID

      130007673896

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ultra-Precision Nano-Structure Fabrication by Amplitude Control Sculpturing Method in Elliptical Vibration Cutting2014

    • 著者名/発表者名
      Jianguo Zhang, Norikazu Suzuki, Yilong Wang, and Eiji Shamoto
    • 雑誌名

      Precision Engineering

      巻: 39 ページ: 86-99

    • DOI

      10.1016/j.precisioneng.2014.07.009

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fundamental investigation of ultra-precision ductile machining of tungsten carbide by applying elliptical vibration cutting with single crystal diamond2014

    • 著者名/発表者名
      Jianguo Zhang, Norikazu Suzuki, Yilong Wang, and Eiji Shamoto
    • 雑誌名

      Journal of Materials Processing Technology

      巻: 214 号: 11 ページ: 2644-2659

    • DOI

      10.1016/j.jmatprotec.2014.05.024

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytical investigation on polishing pressure distribution by utilizing three-dimensional process simulation2014

    • 著者名/発表者名
      Yohei Hashimoto, Norikazu Suzuki, Akimitsu Kato, Masakazu Asaba, Eiji Shamoto, Hozumi Yasuda, Satoru Yamaki
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Planarization/CMP Technology

      巻: 1 ページ: 20-22

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-Frequency Solution for Chatter Stability Analysis in Low Immersion End Milling with Irregular Pitch / Variable Helix Cutters2014

    • 著者名/発表者名
      Takuya KOJIMA, Norikazu SUZUKI, Rei HINO and Eiji SHAMOTO
    • 雑誌名

      Proceedings of the 15th International Conference on Precision Engineering

      巻: 1 ページ: 603-604

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Force prediction in cutting operations with self-propelled rotary tools considering bearing friction2014

    • 著者名/発表者名
      Norikazu Suzuki, Toru Suzuki, Ran An, Kota Ukai, Eiji Shamoto, Yu Hasegawa, Nobukazu Horiike
    • 雑誌名

      Procedia CIRP

      巻: 14 ページ: 125-129

    • DOI

      10.1016/j.procir.2014.03.033

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Primary study on nonlinear viscoelasticity measurement of chemical mechanical polishing pads by applying on-machine compression test2014

    • 著者名/発表者名
      Norikazu Suzuki, Akimitsu Kato, Masakazu Asaba, Eiji Shamoto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53 号: 5S2 ページ: 05GB01-05GB01

    • DOI

      10.7567/jjap.53.05gb01

    • NAID

      210000143946

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of three-dimensional cutting process with thin shear plane model2013

    • 著者名/発表者名
      Eiji Shamoto, Masahiro Kato, Norikazu Suzuki, Rei Hino
    • 雑誌名

      Journal of Manufacturing Science and Engineering

      巻: 135 号: 4 ページ: 41001-41001

    • DOI

      10.1115/1.4024531

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of Regenerative Chatter Vibration in Multiple Milling Utilizing Speed Difference Method - Analysis of Double-Sided Milling and Its Generalization to Multiple Milling Operations2013

    • 著者名/発表者名
      Eiji Shamoto, Tatsuya Mori, Burak Sencer, Norikazu Suzuki and Rei Hino
    • 雑誌名

      Precision Engineering

      巻: Vol.37, Issue 3 号: 3 ページ: 580-589

    • DOI

      10.1016/j.precisioneng.2013.01.003

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel Design Method of Variable Helix Cutters to Attain Robust Regeneration Suppression2013

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kojima, Norikazu Suzuki, Rei Hino, Eiji Shamoto
    • 雑誌名

      Procedia CIRP

      巻: 8 ページ: 362-366

    • DOI

      10.1016/j.procir.2013.06.117

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation on Machining Performance of Amplitude Control Sculpturing Method in Elliptical Vibration Cutting2013

    • 著者名/発表者名
      J. Zhang, N. Suzuki, E. Shamoto
    • 雑誌名

      Procedia CIRP

      巻: 8 ページ: 327-332

    • DOI

      10.1016/j.procir.2013.06.111

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 不等リードエンドミルを用いた切削プロセスのSemidiscrete time domain solution2016

    • 著者名/発表者名
      石黒力也,鈴木教和,社本英二
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京理科大
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] サーボ系の外乱力推定と切削シミュレーションを利用したモデルベースプロセス同定2016

    • 著者名/発表者名
      池田遼輔,鈴木教和,社本英二
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京理科大
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] オブザーバ技術と動的切削力推定を利用した柔軟構造伝達特性の推定2015

    • 著者名/発表者名
      池田遼輔,鈴木教和,社本英二
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システムインテグレーション部門 講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of transfer function of flexible mechanical structures by utilizing cutting force model and observer technique2015

    • 著者名/発表者名
      Norikazu SUZUKI, Ryosuke IKEDA, Kenji SANO and Eiji SHAMOTO
    • 学会等名
      LEM21 in Kyoto
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A NEW CONTACT MODEL OF PAD SURFACE ASPERITIES UTILIZING MEASURED GEOMETRICAL FEATURES2015

    • 著者名/発表者名
      Yohei Hashimoto, Shingo Oshika, Norikazu Suzuki, Eiji Shamoto
    • 学会等名
      ICPT2015 in Arizona
    • 発表場所
      Arizona, US
    • 年月日
      2015-09-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ロバストなびびり振動抑制を実現する工具設計理論の実験的検証2015

    • 著者名/発表者名
      石黒力也,鈴木教和,小島拓也,社本英二
    • 学会等名
      日本機械学会2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] CNCの内部情報を利用した機械構造伝達関数の新しい推定法2015

    • 著者名/発表者名
      池田遼輔,鈴木教和,佐野憲司,社本英二
    • 学会等名
      2015年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 切削モデルに基づく解析技術とプロセス同定2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和
    • 学会等名
      2015年度精密工学会春季大会 シンポジウム
    • 発表場所
      東洋大学
    • 年月日
      2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 切削加工におけるびびり振動を抑制するための柔軟構造の動剛性設計2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木 教和,渡邉 涼,西村 浩平,社本英二
    • 学会等名
      第15回計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 楕円振動切削における振幅変調法を利用した焼入れ鋼のナノ精度微細加工2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和,張建国,社本英二
    • 学会等名
      日本機械学会第10回 生産加工・工作機械部門講演会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2014-11-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 難削材の高能率加工を実現する革新的ロータリミリング工具の開発2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和,鈴木 徹,社本英二,山崎 真,堀池伸和
    • 学会等名
      第16回国際工作機械技術者会議 ポスターセッション
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超音波楕円振動切削による 高硬度材料の超精密・微細加工2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和
    • 学会等名
      長野県精密加工技術研究会
    • 発表場所
      長野県工業技術総合センター
    • 年月日
      2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 難削材の切削加工 -セラミックミリングとロータリーミリング-2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和
    • 学会等名
      日本機械学会 生産加工・工作機械部門 次世代産業を牽引する工作機械に関する研究分科会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 研磨圧力シミュレーションにおいて各種モデル化が解析精度に与える影響2014

    • 著者名/発表者名
      橋本洋平,鈴木教和,沈閲,社本英二
    • 学会等名
      2014年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 耐熱合金の高速セラミックミーリングにおける工具損耗メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和,延命里紗,橋本洋平,社本英二,波多野祐規
    • 学会等名
      2014年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 旋削加工におけるプロセスダンピングのびびり振動の安定性に対する影響2014

    • 著者名/発表者名
      内山大輔,鈴木教和,社本英二
    • 学会等名
      精密工学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] High efficiency elliptical vibration cuttign of steel using large nose radius single crystal diamond tool2014

    • 著者名/発表者名
      Yilong Wang, Norikazu Suzuki, Eiji Shamoto
    • 学会等名
      精密工学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Polishing pressure distribution analysis in CMP process with airbag type polishing head2013

    • 著者名/発表者名
      Norikazu Suzuki, Masakazu Asaba, Akimitsu Kato, Eiji Shamoto, Hozumi Yasuda, Satoru Yamaki
    • 学会等名
      International Conference on Planarization/CMP Technology
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Identification of Nonlinear Viscoelasticity of CMP Pads2013

    • 著者名/発表者名
      Norikazu Suzuki, Akimitsu Kato, Masakazu Asaba, Eiji Shamoto
    • 学会等名
      Advanced Metallization Conference
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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