| 研究課題/領域番号 |
12650130
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| 研究機関 | 崇城大学 |
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研究代表者 |
是田 規之 崇城大学, 工学部, 教授 (20269103)
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| 研究分担者 |
三浦 精 崇城大学, 工学部, 教授 (00066169)
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| キーワード | ボールエンドミル / 表面粗さ / 工具軸傾斜 / 被削生 / 転写性 / 加工変質層 / マグネシュウム合金 / プリハードン鋼 |
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| 研究概要 |
当初計画ではシミュレーション後切削実験を行うことにしていたが、実際に切削を行わないと切削現象を明確に捉えられないと考え、順序を変更し第一ステップは垂直軸加工で従来被削性がよいと言われている被削材を7種類選定し直径10mmのボールエンドミル工具で平面加工を行い、表面粗さ、むしれ、工具軌跡の鮮明度を測定し、転写性を定義して転写性の定量化を試みた。
被削材(1)マグネシュウム合金(AZ31)、(2)快削黄銅(C3713)、(3)黄銅(C2801)、(4)無酸素銅(C1020)、(5)ジュラルミン(A2017)、(6)ジュラルミン(A2017T-351)、(7)高力アルミニュウム(A5052)を旋盤の刃物台上に取り付け、旋盤主軸にボールエンドミル工具を装着して切削実験を行った。
この結果、転写性は上記序列の如くマグネシュウム合金が最もよく高力アルミニュムが最も悪いことが判明した。また、むしれ、工具軌跡の鮮明度の感性評価を基にした転写度と表面粗さは相関度が高いことが分かった。従来このような実験用材料として快削黄銅やアルミニュウムが使用されるケースが多かったが、理論解析と対比するにはマグネシュウム合金が最適と思われる。
第二ステップは、傾斜軸加工を採り上げ工具傾斜方向、傾斜角度、ピックフィード方向が切削方向及び切削送り方向の表面粗さに及ぼす影響を旋盤主軸にユニバーサルアタッチメントを装着して切削実験を行った。被削材は、第一ステップで最適材料と判定したマグネシュウム合金とプラスチック金型にもっともよく使用されているプリハードン鋼(商品名NAK55)を被削材を使用した。
実験結果は、(1)切削送り方向の表面粗さは、工具軸傾斜方向は前傾斜がもっともよく、傾斜角は大きい方がよかった。(2)ピックフィード方向の表面粗さは、工具軸傾斜方向は、右傾斜が左傾斜よりややよく、傾斜角は10゜程度がよかった。(3)ピックフィード方向は、切削送り方向、ピックフィード方向とも切削送り方向にたいして左方向がよかった。(4)マグネシュウム合金とプリハードン鋼とも同様の傾向であった。シミュレーション及び加工変質層は結果を出すまでに到っていない。
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