| 研究概要 |
本研究では超音波の音圧反射率および反射時間を利用して, 工具摩耗と工作物寸法を同時に検出する方法について検討を行った. その結果, 得られた主な成果は次のとおりである.
1.工作物と工具刃先の接触部は通常の接触面と著しく異なるが, このような接触状態下にある工具摩耗量と工作物寸法の検出について, 静的なモデル実験を行ったところ, 十分な出力信号が得られ, 本測定法の妥当性が得られた.
2.切削時における出力信号(音圧反射率の変化)の検討を行ったところ, 工具摩耗の有無に対して約20%の出力信号の差が認められ, この結果は工具摩耗の認識に十分な値であり, 実際の切削中においても工具摩耗を検出することが可能であることを確認した.
3.出力信号と工具摩耗量はほぼ直線関係になることが明らかとなった. このような関係が存在することは実用上有益なことであり, この両者の関係を利用し, 検出したい工具摩耗量に応じたしきい値を設定することによって, 工具交換時期の予測もできることがわかった.
4.切削油剤を供給した場合には, 切削時に生じる振動および境界面に切削油剤が介在することにより音波の特性が変化するため十分な出力信号を得ることができない. また, 工作物寸法の検出については切削熱の影響が大きく関与することが明らかとなった.
以上, 当初の研究目的のうち切削中における工作物寸法の検出方法については, 切削熱の影響に対して今後検討する必要があるが, 工具摩耗量を精度良く検出することが確認できたことにより, 本測定法の実用化への基礎を固めることができた.
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