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2012 年度 実績報告書

含酸素化合物のトライボロジー挙動解明と雰囲気制御による高性能ニアドライ加工

研究課題

研究課題/領域番号 22560144
研究機関香川大学

研究代表者

若林 利明  香川大学, 工学部, 教授 (00294736)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードニアドライ加工 / MQL加工 / トライボロジー / エコマシニング / 環境対応
研究概要

本研究は、ニアドライ加工用の油剤として合成系含酸素化合物を適用したときの作用機構をトライボロジー的に検討するとともに、この加工法の高性能化と複合化のための研究開発を行うことを目的としている。本年度に得られた成果は以下のとおりである。
1.アルミニウム合金の加工に最適なニアドライシステムの提示
合成系含酸素化合物を潤滑剤に用いてアルミニウム合金の切削性能評価を行った結果、エステルとアルコールを混合することで、各々を単独で用いるよりも良好な切削性能を発揮することを究明した。とくに合成ポリオールエステルへ、分子が直鎖状に近い構造、あるいは気体になりやすいという特徴をもつアルコールを添加すると大幅な切削性能の向上が認められ、前者としてはオレイルアルコール、後者としては2-オクタノールが有効であるといった具体的な切削性能向上効果の高い含酸素化合物の組み合わせを見出した。さらに、加湿エアーを用いることによって、凝着発生の抑制、表面粗さのいずれも顕著に改善できること明らかにし、加湿式MQL発生装置を用いたアルミニウム合金の加工に最適なニアドライシステムを開発した。
2.難削材の加工に最適なニアドライシステムの提示
複合ミスト方式をステンレス鋼とチタン合金の加工に適用し、潤滑剤として合成エステルを用いた油剤ミストと水溶性切削液ミストとの適切な組み合わせ条件や供給法を検証した結果、被削材ごとに適する油剤が存在することが判明した。ステンレス鋼の複合ミスト加工では、粘度の高い油剤において切削性能が向上し、低いものはむしろ低下した。一方、チタン合金では粘度の低い油剤のほうが優れており、潤滑性と冷却性のバランスが重要であることが示唆された。複合ミスト方式は、こうした切削現象の違いに対して柔軟性をもつことから、それぞれの加工への最適化を図ることができるニアドライシステム構築につながる可能性が得られた。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Cutting Performance of Oxygen-including Compounds in MQL Machining of Aluminum2012

    • 著者名/発表者名
      Wakabayashi T.、 Atsuta T.、 Tsukuda A.、Sembongi N. 、 Shibata J. 、 Suda S.
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: Vol. 523-524 ページ: 967-972

    • DOI

      DOI:10.4028/www.scientific.net/KEM.523-524.967

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Near-dry Machining of Stainless Steel with MQL and Hybrid Mist Supply2012

    • 著者名/発表者名
      若林利明
    • 雑誌名

      Proceedings of the 10th International Conference on Progress of Machining Technology

      巻: 無 ページ: 249-252

    • 査読あり
  • [学会発表] チタン合金のニアドライ旋削2012

    • 著者名/発表者名
      熱田俊文
    • 学会等名
      一般社団法人日本機械学会 第9回生産加工・工作機械部門講演会
    • 発表場所
      秋田県立大学(秋田県)
    • 年月日
      20121027-20121028
  • [学会発表] アルミニウム合金のMQL加工に対する含酸素化合物の効果と加湿の影響2012

    • 著者名/発表者名
      若林利明
    • 学会等名
      一般社団法人日本機械学会 第9回生産加工・工作機械部門講演会
    • 発表場所
      秋田県立大学(秋田県)
    • 年月日
      20121027-20121028
  • [学会発表] エコマシニングにおける境界潤滑の役割2012

    • 著者名/発表者名
      若林利明
    • 学会等名
      一般社団法人日本トライボロジー学会トライボロジー会議 2012 秋 北海道 室蘭
    • 発表場所
      室蘭工業大学(北海道)
    • 年月日
      20120916-20120918

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公開日: 2014-07-24  

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