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被削材内部応力の高速度偏光撮影に基づいた超音波振動切削加工の現象究明と最適化

研究課題

研究課題/領域番号 26289014
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
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

磯部 浩已  長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60272861)

研究分担者 伊藤 義郎  長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60176378)
丸山 耕一  秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (90302934)
原 圭祐  一関工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30515812)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2015年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2014年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード超音波切削加工 / 光弾性法 / ストロボ撮影 / 応力分布 / パルスレーザー / 超音波切削 / 二次元切削 / 機械工作 / 切削加工 / 内部応力 / ストロボ撮影法 / スプリングバック / 圧縮試験
研究成果の概要

メタクリル樹脂の二次元切削における光弾性法における縞次数から算出される切削分力を推定可能にした.その結果,超音波振動援用切削における断続切削下においては,切削応力が消失する期間が観察された.さらに短時間での応力変動の有無を確認するために,発光時間15nsのパルスレーザ光源を切れ刃の振動に同期させて発光させ,極短時間での応力変動を可視化した.そして,超音波振動1周期 36.2μsを360コマで撮影するシステムを構築した.切れ刃の振動による応力分布変動が振動振幅や送り速度から受ける影響を調査するとともに,被削材の弾性変形による切り残しについて着目し,超音波切削加工現象について検証した.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Visualization of Fluctuations in Internal Stress Distribution of Workpiece During Ultrasonic Vibration-assisted Cutting2017

    • 著者名/発表者名
      Hiromi ISOBE and Keisuke Hara
    • 雑誌名

      Precision Engineering, 48

      巻: 48 ページ: 331-337

    • DOI

      10.1016/j.precisioneng.2017.01.003

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-speed capturing of stress distribution of workpiece under2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromi ISOBE and Keisuke Hara
    • 雑誌名

      Advanced Material Research

      巻: 806 ページ: 520-525

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 超音波振動するドリルによる加工特性向上2015

    • 著者名/発表者名
      磯部浩已,山田和也,原圭祐
    • 雑誌名

      砥粒加工学会誌

      巻: 59(6) ページ: 328-333

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 超音波振動援用切削における被削材内部の応力分布変動の可視化2015

    • 著者名/発表者名
      磯部浩已,山口千尋
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 81(5) ページ: 441-445

    • NAID

      130005066833

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 超音波振動するドリルによる加工特性向上 第1報:食い付き性の改善と振動モードの影響2015

    • 著者名/発表者名
      磯部浩已,山田和也,原圭祐
    • 雑誌名

      砥粒加工学会誌

      巻: 未定

    • NAID

      130005097951

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-speed capturing of stress distribution of workpiece under ultrasonically assisted cutting condition2014

    • 著者名/発表者名
      磯部浩已,原圭祐
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research

      巻: 1017

    • NAID

      130005066833

    • 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
  • [学会発表] 超音波振動研削によるガラス加工の特性改善2017

    • 著者名/発表者名
      磯部浩已, 原 圭祐
    • 学会等名
      2017年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 光弾性法によるガラスへの穴加工における応力分布変動の可視化 ―CT法による応力分布の再構成―2016

    • 著者名/発表者名
      志村喬史, 高野心平, 磯部浩已
    • 学会等名
      2016年度精密工学会北陸信越支部学術講演会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超音波振動切削における加工現象の究明 ―動的な切削抵抗に対する振動振幅の効果―2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木涼, 小堺陽太, 磯部浩已
    • 学会等名
      2016年度精密工学会北陸信越支部学術講演会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超音波切削における被削材内部応力分布の可視化(第五報)—弾性変形を考慮した超音波振動切削現象—2016

    • 著者名/発表者名
      磯部浩已
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京理科大 野田キャンパス
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 超音波振動研削液による研削熱と研削抵抗の低減効果2015

    • 著者名/発表者名
      NGUYEN TRUNG HIEU
    • 学会等名
      2015年度精密工学会北陸信越支部学術講演会
    • 発表場所
      金沢工業大学
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] High-speed capturing of stress distribution of2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Isobe
    • 学会等名
      ISAAT2015
    • 発表場所
      Ramada Plaza Hotel, Jeju,Korea
    • 年月日
      2015-10-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超音波切削における被削材内部応力分布の可視化(第三報)一弾性変形と応力分布の時間的変化一2015

    • 著者名/発表者名
      磯部浩已,渡部弘樹,原圭祐
    • 学会等名
      2015年度精密工学会春期大会学術講演会
    • 発表場所
      東洋大学
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超音波帯域で変動する被削材内部応力分布の高速度撮影2014

    • 著者名/発表者名
      渡部弘樹,飯野剛,磯部浩已
    • 学会等名
      2014年度精密工学会北陸信越支部学術講演会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2014-11-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超音波切削における被削材内部応力分布の可視化 第二報 時間分解能の向上2014

    • 著者名/発表者名
      磯部浩已,飯野剛,原 圭祐
    • 学会等名
      2014年度精密工学会秋期大会学術講演会
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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