超高速切削過程の高表面活性と塑性衝撃波による高静水圧を用いた先駆的機能面創成

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360057
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生産工学・加工学
• 研究機関: 国立大学法人横浜国立大学 (2008-2009); 茨城大学 (2007)
• 研究代表者: 篠塚 淳 国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (30282841)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 超高速切削 / 塑性衝撃波 / 応力波 / 静水圧 / 切削機構 / 仕上げ面性状 / 切りくず生成 / 切削力

研究概要

切削速度が被削材の塑性波伝播速度を超える超高速切削過程の切削機構の解明と,超高速切削により新しい切削加工仕上げ面を創成できる可能性について検討した.アルミニウム合金の高速切削過程では,切削速度を高速にすればするほど良好な仕上げ面を創成できること,鉛を用いた超高速切削実験では,切削力は高くなるが,せん断面せん断応力がほぼ0になるという常用の切削理論では説明できない新しい現象が発現することが分かった.

研究成果

• [雑誌論文] Fabrication of multiple micro-grooves by ultrasonic machining with a tool that laminated thin hard-material and thin soft-material (2009)
  • 著者名/発表者名: Jun Shinozuka
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 76-78 ページ: 577-582
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microscopic phase-dependent residual stresses in the machined surface layer of two-phase alloy (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Obikawa, Y. Takemura, Y. Akiyama, J. Shinozuka, H. Sasahara
  • 雑誌名: Journal of Materials Processing Technology 209 ページ: 4496-4501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tools with Built-in Thin Film Thermocouple Sensors for Monitoring Cutting Temperature (2007)
  • 著者名/発表者名: Ali Basti, Toshiyuki Obikawa, Jun Shinozuka
  • 雑誌名: International Journal of Machine Tools and Manufacture 47 ページ: 793-798
  • 査読あり
• [雑誌論文] Finite Difference Modeling of Cutting Temperature in Machining of A6061-T6 Aluminum Alloy at Ultra High Cutting Speeds (2007)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Obikawa, Ali Basti, Jun Shinozuka
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 329 ページ: 681-686
  • 査読あり
• [学会発表] 構造材料設計のためのFEM切削シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 篠塚淳
  • 学会等名: 第3回横幹連合コンファレンス
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20091203-20091205
• [学会発表] 不均一材のFEM切削シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 篠塚淳
  • 学会等名: 2009年度砥粒加工学会学術講演会
  • 発表場所: ものつくり大学
  • 年月日: 20090902-20090904
• [学会発表] 薄硬質材-薄軟質材サンドウィッチ工具を用いた超音波加工による微細溝郡の創成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 篠塚淳
  • 学会等名: 2009年精密工学会春季大会学術講演会
  • 発表場所: 中央大学
  • 年月日: 20090311-20090313
• [学会発表] Fem Cutting Simulation with a Drucker-Prager Yield Criterion in High-speed and Ultra High-speed Cutting (2008)
  • 著者名/発表者名: Jun Shinozuka, Takeshi Hatta, Shigekazu Ito, Hiroaki Yoshida, Sachihiro Isogawa
  • 学会等名: 8th Asia-Pacific Conference on Materials Processing
  • 発表場所: 中国
  • 年月日: 20080615-20080620
• [学会発表] 切削環境を制御できる高速衝撃切削試験装置の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 篠塚淳, 堀江丞
  • 学会等名: 2008年精密工学会春季大会学術講演会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 20080317-20080319
• [学会発表] 動的熱弾塑性FEM切削シミュレーションによる高速・超高速切削過程の仕上げ面特性の検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 篠塚淳, 堀江丞
  • 学会等名: 2007年度砥粒加工学会学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 20070905-20070907
• [学会発表] High Levels of Hydrostatic Stress at Shear Zone Induced by Plastic Shock Waves under Ultra High-speed Cutting Conditions (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Shinozuka, T. Obikawa
  • 学会等名: 10th CIRP International Workshop on Modeling of Machining Operations
  • 発表場所: イタリア
  • 年月日: 20070827-20070828
• [学会発表] 環境制御型衝撃切削試験機の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 篠塚淳, 堀江丞
  • 学会等名: 2007年度茨城講演会
  • 発表場所: 茨城大学工学部
  • 年月日: 2007-09-28
• [備考]
  • URL: http://www.shinozuka.me.ynu.ac.jp/
• [産業財産権] 超音波加工用工具 (2007)
  • 発明者名: 篠塚淳
  • 権利者名: 国立大学法人横浜国立大学
  • 産業財産権番号: 特願・2008-0282520
  • 出願年月日: 2007-10-31
• [産業財産権] 高速切削試験装置 (2007)
  • 発明者名: 篠塚淳
  • 権利者名: 国立大学法人茨城大学
  • 産業財産権番号: 特許・4171808
  • 取得年月日: 2007-08-22