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2018 年度 研究成果報告書

難削材切削時の工具寿命予測のための生成エントロピー重畳法の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 16K06021
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関中央大学

研究代表者

井原 透  中央大学, 理工学部, 教授 (80134831)

研究協力者 宋 小奇  中央大学, 理工学部, 助教
高橋 幸男  中央大学, 理工学部, 共同研究員
何 偉銘  上海理工大学, 准教授
サクサワット バンディット  キング・モンクット工科大学, 北バンコク校, 准教授
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード準転位 / 構成凝着層 / 最小エントロピー生成 / 工具摩耗 / 工具欠損 / 難削材
研究成果の概要

難削材は低速切削されるので工具寿命は凝着物の影響を考慮して予測されなければならない。凝着は工具被削材界面の原子が整合する位置で生じ、整合位置は転位のように切削方向に移動するという準転位モデルを提案した。次いで最弱リンクモデルを適用して、準転位が移動できない場合に被削材側で破壊すると凝着物が生じ、工具側で破壊すると摩耗粉が生じるという新しい凝着摩耗理論を構築した。凝着物の脱落をシミュレーションしたところ、凝着物の脱落頻度が高い場合に工具寿命の短いことが分かった。

自由記述の分野

生産工学・加工学、切削加工、ナノ加工学、生産文化

研究成果の学術的意義や社会的意義

凖転位モデルの提案は国内外において初であり、類似の研究はない。また、最弱リンクモデルによって、工具材摩耗、被削材の凝着等を判定する手法、ならびに凝着物(構成凝着層)によって工具刃先を保護して工具寿命を延ばすという提案も、国内外に類似の研究はない。さらに工具寿命を凝着物の脱落頻度と関連付けた研究は見当たらない。これらの研究成果によって難削材加工時の工具寿命予測は従来よりも高い信頼性を有するようになる。また、構成凝着層によって工具寿命を延ばすという提案は難削材加工において有用であり、社会的意義は高い。

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公開日: 2020-03-30  

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