| 研究概要 |
本研究では,木質材料の切削加工精度向上を目的として,チップソー,円形薄型圧電センサ・アクチュエータ,電極層からなる積層構造,すなわち圧電積層チップソーの振動特性および制振方法を解明することを目標とし,本年度は以下の成果を得た.板の曲げ理論を用いて,工具鋼製チップソー単体の共振周波数・振動モードを,切削加工による回転・切削抵抗・摩擦熱および,腰入れ(局所的塑性ひずみ)を想定して解析した.その結果得られた共振周波数・振動モードに対して数値実験を実行し,特に「ふれ」(不安定振動)に注目し,回転速度・チップソー形状・被削材材質・腰入れ条件が「ふれ」に及ぼす影響を検討した.その結果,切削加工による摩擦熱がチップソーの不安定性に与える影響を定性的・定量的に明らかにした.この結果はチップソーの制振対策を検討するために不可欠な基礎データである.さらに,腰入れ条件のうち,腰入れ位置・幅・強さがチップソーの安定性に与える影響を定性的・定量的に明らかにするとともに,安定性に深く関係する固有振動数を最適な状態にするための腰入れ位置・幅・強さを見出した.これらの結果はチップソーの制振対策を検討するための基礎データとなるとともに,本研究で提案する圧電積層チップソーの有用性を示唆するものである,なお,これらの成果を国際学会で発表するとともに,国際学術論文雑誌に投稿し,別紙に示す2件が掲載された他,1件が印刷中,1件が投稿中である.
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