| 研究概要 |
機械構造の動剛性の異方性を積極的に利用して切削プロセスにおける見かけの動剛性を無限大化することで,劇的にびびり振動に対する安定性を向上する手法を提案する.本研究では,びびり振動が特に問題となりやすい中ぐり加工プロセスを対象とし,中ぐり工具の振動モード設計により所望の異方性伝達特性となるように調整することで見かけの動剛性を向上し,機械構造の本来の剛性に反して飛躍的に安定限界を拡大し得る新しい手法の実現を目指している.具体的には以下の検討を行った.
(1)前年度までに設計試作した中ぐり工具において,共振周波数を微調整する手法を検討した.具体的には,突出し長さと共振周波数の関係について評価を行った結果,突出し長さを数ミリ程度の範囲で変更することで,振動モード間の共振周波数を微調整することができ'所望の振動特性となるように調整が可能となることについて,実験と解析の両面から検証を行った.
(2)開発した各種中ぐり工具を用いて検証実験を行った.(1)市販の工具,(2)市販工具を改造した提案手法による工具,(3)棒材から削り出した提案手法による工具の3種類で安定限界を比較した結果'棒材から削り出した工具を用いることで,市販工具に対して10倍以上安定限界を向上し得ることを確認した.また,それぞれの実験で確認された安定限界は解析結果と良く一致することを確認した.さらに,低速切削領域で問題となるプロセスダンピングを考慮した安定限界解析モデルを開発した.
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