2019 Fiscal Year Annual Research Report
In-process-monitoring of a diamond wire surface topography
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17K06104
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| Research Institution | Sasebo National College of Technology |
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Principal Investigator |
坂口 彰浩 佐世保工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (00332099)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ダイヤモンドワイヤ / ダイヤモンド砥粒 / 画像処理 / ディープラーニング / 統計的解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、ダイヤモンドワイヤの製造工程において、高精度・高効率に砥粒の分散状態をオンマシンで計測・解析することで、ダイヤモンドワイヤの品質を実用的かつ定量的に評価する手法を開発することである。ダイヤモンドワイヤは数百kmにも及び、また、その線径が百数十μm程度と非常に細く、加えて、固着される砥粒径は数十μmであることから電子顕微鏡などを用いた静止状態での解析結果の信頼性は限定的である。実用的な手法とするためには、ダイヤモンドワイヤ製造工程において走行中のダイヤモンドワイヤを計測・解析することが望まれる。
平成29年度は、線速180～340m/minで走行しているワイヤモンドワイヤ表面の画像を取得する手法を確立した。平成30年度は、ディープラーニングと統計的手法を用い、ダイヤモンドワイヤ表面の砥粒分散状態を定量的に評価する手法の開発を行った。令和元年度は、ダイヤモンドワイヤの加工過程におけるワイヤ表面の状態の変化形態の評価と加工精度の関係性について実験を通して評価した。実験の結果、加工未使用のワイヤ表面には結合剤に埋もれている砥粒が多数あるが、これが加工を行うことにより表面に露出し、砥粒数が増加し、砥粒間距離が縮小していることが確認できた。さらに、加工を行うと、砥粒の摩耗が進み、結合剤部分と同じ高さになることで、砥粒数が減少し、砥粒間距離が増大していることが確認できた。また、被削材表面粗さをレーザ顕微鏡で計測したところ、ワイヤ表面の評価結果と表面粗さの間には関係があることが確認できた。
本研究では、走行中のダイヤモンドワイヤ表面画像から、ワイヤの表面性状を定量的に評価する手法を開発し、さらに、その結果が加工に与える影響について評価した。被削材を削り取るのは砥粒であるため、ワイヤに固着する砥粒の形状が加工精度にどのような影響を与えるのかについて、今後研究を進める。
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Research Products
(1 results)
