切削加工を行うことで加工学に加えて材料学も深く理解できる体験型システム

一个体验系统，除了通过切削加工之外，还可以让您深入了解材料科学。

• 批准号: 17H00324
• 负责人: 石橋 大作
• 金额: $ 0.26万
• 依托单位: Ariake National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H00324/
• 关键词: 切削力; 穴加工; 切削加工

【研究の目的】機械加工でよく使用されている加工方法の穴あけ作業は, 簡単そうに見えるが穴あけを行う材料の種類や使用する工具(ドリル)の形状が加工時に発生する切削力やトルクにどのような影響を与えているのかを触感と視覚から捉える必要性がある奥の深い加工技術である. そこで, 直立ボール盤にスラスト・トルクを測定するシステムを設計・製作し, このシステムを用いて切削抵抗測定の実験を行った. 1切削抵抗値で感じる硬さ・2工具形状が切削加工に及ぼす影響・3予測式と実測値について4工具刃先の状況変化について・調べたことを報告する.【研究方法と成果】1) 硬さの異なる材料においての切削抵抗値の違いについて材料成分の違う材料に一般構造用圧延鋼材(SS400)・鋳物(FC200)・アルミニウム合金(A5052)での実験を行った。素材が硬いという中でも, 穴あけ作業を行う時の切削抵抗値を目視で確認することによりそれぞれの成分の違いにより硬さや延性に特徴があることがわかる.2) 形状・材質の異なる切削工具の穴あけ加工の切削抵抗値について切削工具の先端形状がX・S・XR・R形と切削工具の材種にハイス・超硬を用いて実験を行った. それぞれの実験結果の値から工具先端形状の違いが切削抵抗値に与える影響を確認することができ, その工具先端形状がどのような材料や切削条件に適しているのかの指針を得ることができる.3) 切削抵抗を予測式より求めた数値と実測値について予測式からの値と実験結果の値に違いがあり, 切削工具の形状や材質が関わっていることの理解を深めることができた.4) 工具刃先の状況変化について被削材にアルミニウム合金(A5052)を用いた際, 切削工具に凝着が見られた. そこで凝着の前後で実験を行うことで凝着が切削加工に影響を与えていることが数値的に確認することができた.

[Objective] Machining methods and operations are simple and easy to see. Materials and tools are used. Cutting forces are generated during machining. The design, manufacture and application of the cutting resistance measurement system for the vertical disk are described in detail. 1 Cutting resistance value is sensitive to hardness. 2 Tool shape is affected by cutting and machining. 3 Predicted formula is measured. 4 Tool edge condition is changed. Adjustment is reported. [Research methods and results] 1) Cutting resistance values of hard and dissimilar materials, cutting resistance values of dissimilar materials, cutting resistance values, cutting resistance Material hardness, hole cutting resistance, visual confirmation of cutting resistance value during operation. 2) Shape, material quality, cutting tool hole cutting resistance value, cutting tool tip shape X·S·XR·R shape, cutting tool material type. For example, the cutting resistance value is determined according to the tool tip shape, the cutting resistance value is determined according to the material, the cutting condition is determined according to the cutting resistance value, and the cutting resistance value is determined according to the cutting resistance value. The shape of the cutting tool and the material are related to the understanding of the cutting tool. 4) The condition of the tool blade is changed. When the alloy (A5052) is used, the cutting tool is frozen. Before and after the condensation, the influence of the condensation on the cutting process was confirmed.