1996 Fiscal Year Annual Research Report
CBNホイールによる周速500m/s域での超高速研削
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08555031
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| Section | 試験 |
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
庄司 克雄 東北大学, 工学部, 教授 (80005339)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 浩文 東北大学, 工学部, 助手 (20282098)
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| Keywords | ビトリファイドボンドCBNホイール / CFRPハブホイール / 超高速研削 / 高剛性・高出力スピンドル / dn値2,000,000 / リテ-ナ潤滑 / 比研削抵抗 |
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| Research Abstract |
機械加工では一般に加工精度と加工能率は背反の関係にあるが,研削では砥石周速を高速化することによって,加工精度を犠牲にせずに加工能率を飛躍的に改善することができる.超高速研削は,この考えに基づいて,従来の10数倍の砥石周速で研削を行おうとするものである.超高速研削を実現するには高剛性,高出力の高速スピンドルが不可欠である.しかも超高周速下では砥石と空気およびク-ラントとの摩擦による動力損失が大きいため,低損失の潤滑方式が望ましい.そこで新たに開発したリテ-ナ潤滑を適用したオイルエア潤滑方式を採用し,最高回転数30,000rpm,出力22.5kW, dn値2,000,000超高速研削盤用高剛性・高出力スピンドルを開発した.
本年度ではまず,このスピンドルを研削盤に組み込んだ超高速平面研削盤を開発した.そしてこれを基に,超高周速下における諸問題を明らかにし,その解決策について研究した.研削点の発熱量は砥石周速に比例するので,超高速研削では研削点の冷却が最重要課題である.しかもク-ラントの摩擦による動力損失を極力小さくする必要がある.そのためには,砥石の円周だけに採用点を絞って高圧ク-ラントを給水する方法が有効であることを明らかにした.
超高速研削におけるもう1つの課題は,高速回転に耐える砥石の開発である.本研究では,安全性と実用化を考慮し,CFRPをハブ材にした高強度ビトリファイドボンドCBNホイールの開発研究を行った.これらの成果を基に,鋳鉄についてZ'=100m^2/sの高能率研削を実現した.また比研削抵抗は,砥石周速の増加と共に増加するが,最大値がありそれ以上では逆に減少することを明らかにした.
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