| 研究課題/領域番号 |
15K13850
|
|---|
| 研究機関 | 神奈川工科大学 |
|---|
研究代表者 |
今井 健一郎 神奈川工科大学, 工学部, 准教授 (00308537)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| キーワード | 難削材料 / 振動援用加工 / 研削加工 / 切削加工 / 加工熱 |
|---|
| 研究実績の概要 |
難削材料の研削加工の容易化の方法を検討するため，加工熱の抑制に着目し，その手段として超音波振動の援用による研削ホイールと被削材の断続的な接触による加工を試行した．その目的は，1)振動援用時の砥粒と材料除去プロセスとパルス力の関係，2)砥粒による微細な除去加工と大切込み加工の両立，3)研削ホイールと被削材間の低摩擦化についての検討，である．本年は1)と2)について実験的検討を行った．
まず，1)については難削材料として合成石英を被削材として，1.5kHzの振動で正確な振幅を与えることができるFTS（Fast Tool Servo）という装置を利用して，切削用ダイヤモンドバイトを砥粒に見立てた加工実験を行った。結果として，振動援用時に延性モード切削が可能であることと，その間の切削抵抗の変動を実験的に明らかにした．通常，切削時は主分力方向の抵抗が大きくなるのに対して，本加工法では研削加工と同様に背分力方向の抵抗が大きくなることがわかった．したがって，この実験で，振動援用時の研削加工における除去プロセスの一部を検討できるものと判断した．次に，2)については，材料にアルミナセラミックス，インコネル，64チタン合金を用いてダイヤモンドホイールによる加工実験を行った．定荷重をかけながらの実験において，振動援用時は振動のない場合と比較して1.2～2倍の除去量が得られることがわかった．また，それぞれの材料において，振動を援用しない場合にみられた熱損傷が，振動援用時にはみられなかった．
以上のことから，振動援用の効果が材料除去の向上に寄与する見通しを得たと考えている．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
やや遅れた主な理由は，以下の２点である．
研究概要で述べた1)のFTS装置を用いた実験装置のスライド部に不具合が生じ，それを直すのに時間がかかった．そのため，今年は早い時期にスライドの入れ替えを行う予定である．
また，2)においては加工温度の測定を並行して行っているが，定量的な評価をするための正確な測定が難しく，現在温度測定の方法の変更を検討している．
本年度は，概ね改善される見通しである．
|
| 今後の研究の推進方策 |
以下に，目的1)～3)それぞれに対する推進方策を述べる．
1)振動援用時の砥粒と材料除去プロセスとパルス力：H27年度に引き続き同様に実験的検討を進める．ただし，切削工具については，砥粒の形状に見立てた方形型の切れ刃を製作する予定にしている．
2)砥粒による微細な除去加工と大切込み加工の両立：H27年度に引き続き同様に実験的検討を進める．ただし，当初予定していた材料の超硬合金を64チタン合金に変更する．これは昨年度良いデータが得られたことに起因する．
3)研削ホイールと被削材間の低摩擦化についての検討：この目的のため，研削抵抗の２分力比を加工条件を変えながらデータ収集につとめる．
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
設備として購入したダイヤモンドホイールソーの導入により，被削材サンプルの製作を自前で行うことができた．このことにより，加工材料の購入費として想定していた費用が少なくなった．また，当初購入予定の材料（合成石英）が，ある企業から頂くことができた．以上の購入予定費分が，差額となって生じた．
|
| 次年度使用額の使用計画 |
当初購入予定にはしていなかった実験装置の不具合によるスライド購入に，この差額を充てる予定にしている．
|
