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ジェットカッティング加工法の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 63850037
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 流体工学
研究機関東北大学

研究代表者

小林 陵二 (小林 陸二)  東北大学, 工学部, 教授 (70006170)

研究分担者 伊吹 征太  (株)電業社機械製作所, 技術企画課長
庄子 哲雄  東北大学, 工学部, 教授 (80091700)
高山 和喜  東北大学, 流体科学研究所, 教授 (40006193)
嶋 章  東北大学, 流体科学研究所, 教授 (30006168)
新井 隆景  室蘭工業大学, 助教授 (10175945)
研究期間 (年度) 1988 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
1989年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1988年度: 9,600千円 (直接経費: 9,600千円)
キーワード流体工学 / 噴流 / ウォ-タ-ジェット / 加工 / 衝撃破壊 / ノズル / 混相流 / ウォータージェット / 破壊
研究概要

ウォ-タ-ジェットにより固体材料を加工する技術を実用化することを目的として、次の研究を実施した。
1.ジェット加工ロボットの製作 高速水噴流を噴出するノズルヘッドをコンピュ-タ制御によるロボット機構により三次元的に所定の送り速度で移動しつつ材料加工を行うことのできるジェット加工ロボットを製作した。
2.高性能ノズルの開発 ウォ-タ-ジェットを噴出するノズルの設計はウォ-タ-ジェット加工の性能を左右する重要なファクタである。よって、ノズルの形状を規定する主なパラメ-タを広範囲に変えた実験によって、好適な性能を示すノズルの形状を見い出した。また、ノズルを製作する際のノズル出口円筒部内面の仕上げ精度が噴流の形成及びウォ-タ-ジェット加工特性の再現性に極めて鋭敏に関係することを明らかにした。
3.高速噴流の構造の解明 収縮ノズルとオリフィスについて、形成される噴流の構造を0.8μsの影写真法によって観測し、両者の相違を明らかにした。また、ウォ-タ-ジェットに対するポリマ添加の影響を調べ、ポリマ濃度の増加に伴って噴流の噴霧化は著しく抑制されるが、噴流の主要な構造は変化しないこと、しかし、ウォ-タ-ジェットの加工能力は、水の場合に比較して濃度1000ppmのとき約3.7倍に増大することを見出した。
4.ウォ-タ-ジェットによる加工のメカニズムの研究 ウォ-タ-ジェット加工のメカニズムは、液塊の高速衝突による水撃作用と固体材料の衝撃破壊であること、固体粒子を添加するアブレシブジェットでは固体粒子の高速衝突による衝撃破壊が加工に対する主要な作用であること、超音速エアジェットは軟質材料の加工に応用できることなどを実験的に解明した。

報告書

(3件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] 小林陵二: "Local Structure of water Jet and Related Erosion Process of Metallic Materials." Proceedings of the 9th International Symposium on Jet Cutting Technology,Sendai,Japan. 155-163 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小林陵二: "ウォ-タ-ジェットの局所構造と金属材料の壊食機構" 日本機械学会論文集、B編. 56. 67-73 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小林陵二: "Water Jet Nozzle Geometry and Its Effects on Erosion Process of Metallic Material." Proceedings of the 5th American Water Jet Comference Toronto,Canada. 59-68 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小林陵二: "Jet Cutting Characteristis and Finishing Accuracy of Water Jer Nozzle" Peoceedings of the 2nd Pacific Rim International Comference on Water Jet Cutting,Singapore. 30-37 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小林陵二: "アブレシブジェット加工の基礎的研究" 日本機械学会東北支部第25期総会講演会講演概要集. No.901-1. 44-45 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小林陵二: "エアジェットによる材料加工の研究" 日本機械学会東北支部第25期総会講演会講演概要集. No.901-1. 46-47 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Kobayashi: "Local Structure of Water Jet and Related Erosion Process of Metallic Materials" Proc. of 9th Int. Symp. on Jet Cutting Technology, Sendai, 155-163, 1988.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Kobayashi: "Water Jet Structure and Erosion Mechanism of Metallic Materials" Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Series B, Vol.56, 67-73, 1990.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Kobayashi: "Water Jet Nozzle Geometry and Its Effects on Erosion Process of Metallic Material" Proc. of 5th American Water Jet Conf., Tronto, Canada, 59-68, 1989.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Kobayashi: "Jet Cutting Characteristics and Finishing Accuracy of Water Jet Nozzle" Proc. of 2nd Pacific Rim Int. Conf. on Water Jet Cutting, Singapore, 30-37, 1990.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Kobayashi: "Studies on Abrasive Jet Processing" Proc. of 25th General Meeting at the Tohoku Branch of the Japan Society of Mechanical Engineers, No.901-1, 44-45, 1990.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Kobayashi: "An Experiment on Processing of Materials by Air Jet" Proc. of 25th General Meeting at the Tohoku Branch of the Japan Society of Mechanical Engineers, No.901-1, 46-47, 1990.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Kobayashi,T.Arai and Y.Masuki: "Water Jet Nozzle Geometry and Its Effect on Erosion Process of Metallic Matarial" Rrceedings of the 5th Amerrca Water Jet Conference,Toronto,Canada. 59-68 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 小林陵二,新井隆景,増木洋介: "好的なウォ-タ-ジェットノズルの形状に関する実験的研究" 日本ウォ-タ-ジェット学会第5回研究発表講演会発表論文集. 34-41 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 小林陵二,新井隆景,丹治和宏: "ウォ-タ-ジェットの局所構造と金属材料の壊食機構" 日本機械学会論文集、B編. 56. 67-73 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] R.Kobayashi and T.Arai: "Jet Cutting Characteristics and Finishing Accuracy of Water Jet Nozzle" Proceedings of the 2nd Pacific Rim Intermational Conference on Water Jet Cutting,Singapore. 30-37 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 小林陵二,福西祐,藤島正章: "アグレシブジェット加工の基礎的研究" 日本機械学会東北支部第25期総会講演会講演概要集. NO.901-1. 44-45 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 小林陵二,福西祐,石川忠: "エアジェットによる材料加工の研究" 日本機械学会東北支部第25期総会講演会講演概要集. NO.901-1. 46-47 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 小林陵二 他: Proc.4th Int.Conf. on Liquid Atomization and Spray Systems,Sendai.53-56 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 小林陵二 他: JSME Intern.J.,II. 31. 53-57 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 小林陵二 他: Proc.9th Int.Symp.Jet Cutting Technol.,Sendai.155-163 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 小林陵二 他: 日本機械学会論文集(B). (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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