• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2021 年度 実績報告書

超音波ミーリングによる3次元形状曲面への規則的微細テクスチャの創成

研究課題

研究課題/領域番号 18K03889
研究機関一関工業高等専門学校

研究代表者

原 圭祐  一関工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30515812)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードテクスチャ加工 / 超音波ミーリング / 3次元曲面
研究実績の概要

2021年度は,引き続き,1)3次元曲面のトライボロジー特性を評価するシステムの開発,2)3次元テクスチャ加工機の構築,3)3次元曲面へのテクスチャ加工を行った.
1)のトライボロジー特性評価装置は,3軸の直動機構と2軸の回転機構を有し,摩擦ピン(SUS304など)を測定物に対して垂直に押し当て,垂直荷重を与えた状態で摺動させて,接線方向に作用する摩擦力をロードセルで測定するものである.装置は設計,部品製作,組立,制御システムの構築,動作試験までを完了していた.動作試験の結果,移動速度が高いと,振動を発生したため,装置の構造を見直し(軽量化,低重心化),再構築を行った.装置のハードウェア構成までを完了させたが,プログラムの変更までは達成できなかった.
2)の3次元形状テクスチャ加工機は,装置の組立,制御プログラムの開発と,CAMで制作したGコードNCプログラム実行による加工動作ができることを確認している.テクスチャ加工のための粗加工,中仕上げ加工も問題なく実行できた.
3)の同時3軸駆動による超音波ミーリングテクスチャ加工であるが,2)で構築した装置と市販のボールエンドミルを用い,アルミニウム合金A2017の試験片に曲面形状の加工試験を行った.実験の結果,超音波ミーリングでは切削痕に通常の切削では見られない周期的な模様が見られた.これをレーザ顕微鏡で観察した結果,凹凸が生じていることが確認できた.またそのピッチは,回転速度,超音波振動の周波数から求めた理論ピッチと誤差10%以内で一致することを確認,超音波振動により生じたものと結論付けた.
今後の予定であるが,1)の3次元トライボロジー特性評価システムを完成させること,テクスチャ加工の理論を取りまとめ,その技術を特許化し,その後学会誌に公表する計画である.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Surface Texturing Technique Based on Ultrasonic Turning for Improving Tribological Properties2022

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Hara, Toshihiro Fukuda, Kyosuke Taguchi and Hiromi Isobe
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 16 ページ: 78-86

    • DOI

      10.20965/ijat.2022.p0078

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Surface Texturing Technique by Ultrasonic Turning to Produce Low Friction Surface for Various Materials2021

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Hara, Toshihiro Fukuda, Rei Ishizawa, Kyosuke Taguchi and Hiromi Isobe
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)
    • 国際学会
  • [学会発表] 摺動摩擦の減少を目的とした超音波切削による規則テクスチャ面の創成2021

    • 著者名/発表者名
      原 圭祐,田口恭輔,磯部浩已
    • 学会等名
      2021年度砥粒加工学会学術講演会(ABTEC2021)

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi