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2016 年度 実績報告書

骨に近い低弾性率を有する超弾塑性ベータ型チタニウム合金の微細加工技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 26420062
研究機関金沢工業大学

研究代表者

加藤 秀治  金沢工業大学, 工学部, 教授 (90278101)

研究分担者 森本 喜隆  金沢工業大学, 工学部, 教授 (00290734)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード低弾性率 / 超弾塑性β型チタニウム合金 / 難加工性 / 人工歯根 / 合金組織 / 微細加工 / 表面変質層
研究実績の概要

最本研究では、生体適合性に優れ低い弾性率を有する超弾塑性β型チタニウム合金材料を使用し、加工表面の材料組織的な信頼性向上を図るため、回転工具を用いて切取り厚さを薄く制御することによる微細加工技術の構築を試みるものである。
終年度は前年度までの積み残し分である二次元切削モデルによる切削挙動の観察とCAD/CAMによる最適ツールパスの検討と人工歯根形状の製作を試みる予定で進めていたが、人工歯根形状を形成するために必要な切削距離を十分得るためには切削速度以外の加工条件を変更する必要が生じた。しかしながら、変質層は切削温度に強く依存することが報告されており、切削温度を低く保ちながら加工能率を向上できる最適条件の選定が必要不可欠となった。そのため、本来の計画を実施する前に最適加工条件の選定を試みた。実際には、これまで使用してきた切削速度2.5m/sと比べ切削温度が約30K抑制できる切削速度2.5m/s,一刃当たりの送り量12μm/tooth,切込み深さ:25μmの条件が加工変質層の抑制と約2倍の高能率化を達成することが可能であることを明らかとした。また、二次元切削による切削機構についても一部ではあるが高速度ビデオカメラによる検証が終了している。しかしながら、実際の人工歯根形状の作成にはCAD/CAMによるツールパスの段階までしか進捗できなかったため実施できていない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 小径ボールエンドミルを用いた超弾塑性型チタニウム合金の微細加工に関する研究(加工変質層低減に向けた最適切削条件の検討)2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤江平、大屋圭一、加藤秀治、池永訓昭、久保田和幸
    • 学会等名
      一般社団法人 日本機械学会 北陸信越支部 第54期総会・講演会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2017-03-09
  • [学会発表] )Micromachining method for super-elastoplastic titanium alloy with small ball end mill tool2016

    • 著者名/発表者名
      Kohei Ito, Hideharu Kato, Noriaki Ikenaga, Akihiro Kitamura, Kazuyuki Kubota
    • 学会等名
      The 31st ASPE Annual Meeting
    • 発表場所
      Portland(USA)
    • 年月日
      2016-10-25 – 2016-10-27
    • 国際学会
  • [学会発表] 小径ボールエンドミルを用いた超弾塑性型チタニウム合金の微細加工に関する研究(切削温度及び切削抵抗が加工変質層に及ぼす影響)2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤江平、加藤秀治、池永訓昭
    • 学会等名
      一般社団法人 日本機械学会 第11回 生産加工・工作機械部門講演会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-10-22 – 2016-10-23

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公開日: 2018-01-16  

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