金属材料加工中における素材と工具間の摩擦形態のインプロセス計測

金属材料加工过程中材料与刀具之间摩擦形式的在线测量

• 批准号: 11750631
• 负责人: 楊 明
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750631/
• 关键词: AE計測; 界面接触シミュレーション; 離散地ウェーブレット解析; 表面形状3次元測定; 摺動摩擦; 超音波計測; 真実接触面積; FFT; 離散化ウィーブレット; 表面形状計測

今年度は,超音波センサを用いた素材と工具間の真実接触面積の測定及びAEセンサを用いた摺動摩擦における摩擦力とAE信号の相関関係の解明に引き続き,界面における接触挙動をより定量的に評価するために,界面の精密3次元測定及びそれに基づく接触シミュレーションを行い,AE信号解析の結果との相関関係を評価した.具体的な研究成果は以下に示す.1)押付け力,しゅう動速度,潤滑油粘度を変化させ,しゅう動試験を行った.種々のしゅう動条件がAE信号に及ぼす影響を調べた.これらのAE信号のFFT解析とウェブレット解析を行い,AE信号は押付け荷重,引抜き速度,潤滑油に依らず周波数50〜400kHzの周波数帯域であったことが分かった.また,今回行ったしゅう動摩擦試験の範囲内において押付け荷重1.0kNを境に摩擦係数とAE信号のスペクトルパターンがともに変化しており,摩擦力とAERMS値の間に相関が見られた.2)しゅう動摩擦試験後の試験片表面を三次元精密形状測定機により測定した.押付け荷重の増加に伴い表面アスペリティ(凹凸)の平坦化が見られた.測定した3次元表面形状をもとにヘルツ接触理論に基づいた工具と素材との接触シミュレーションを行った.真実接触面積割合は押付け荷重の増加に伴い増加する結果が得られ,押付け荷重1.0kNを境界として押付け荷重に対する真実接触割合の増加に変化が見られた.直接接触部に生じる圧力の大きさ分布とAE信号の周波数領域を比較すると圧力の大きさ分布とAE信号の周波数発生帯域に相関が見られた.微視的接触挙動シミュレーションとAE信号のあWavelet解析結果から直接接触部の圧力の大きさ分布とAE信号の周波数成分との間に相関が見られた.接接触部にかかる圧力の大きさの面積とAE信号の周波数成分の強度との間に相関が見られた.

Our は, ultrasound セ ン サ を with い た material と の really be contact area between tool の measurement and び AE セ ン サ を with い た folding kinetic friction に お け と る friction AE signal phase の masato masato is の interpret に lead き 続 き, interface に お け る contact 挙 dynamic を よ り に of quantitative evaluation of 価 す る た め に, interface の precise determination of three yuan and び そ れ に base づ く contact シ ミ ュ Youdaoplaceholder0 レ ショ を を を line レ,AE signal analysis <s:1> result と と レ phase relation system を evaluation 価 た た. Under specific な research は に す. 1) pay け force of し ゅ う moving velocity, lubricant viscosity を variations change さ せ, し ゅ う dynamic test line を っ た. Kind of 々 の し ゅ う dynamic conditions が AE signal に and ぼ す influence を adjustable べ た. こ れ ら の の AE signal FFT analytical と ウ ェ ブ レ ッ ト parsing を い, AE signal は detain pay け load, sorting き speed, lubricating oil に in ら ず cycle for 50 ~ 400 KHZ の cycle for 帯 domain で あ っ た こ と が points か っ た. ま た, this return っ た し ゅ う kinetic friction Within the test の van 囲 に お い て detain pay け load of 1.0 kN を に boundary friction coefficient と AE signal の ス ペ ク ト ル パ タ ー ン が と も に variations change し て お り, friction と AERMS に phase between numerical の masato が see ら れ た. 2) し ゅ う friction test after の test を surface of three dimensional shape precision measurement machine に よ り determination し た. The transfer of け load <s:1> increases に accompanied by アスペリティ(uneven) <s:1> flattening of the <s:1> surface が see られた. 3 dimensional surface shape measurement し た を も と に ヘ ル ツ に contact theory づ い た tool と material と の contact シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line っ た. Really be cut or contact area は detain pay け load の raised plus に with い raised and す る results ら が れ, detain pay け load of 1.0 kN を realm と し て detain pay け load に す seaborne る really be cut or contact の raised plus に variations change が see ら れ た. Direct contact with the department に raw じ る pressure の big き さ distribution と を の AE signal cycle for field comparative す る と pressure の big き さ distribution と の AE signal cycle for 発 raw 帯 domain に masato が see ら れ た. Micro visual contact 挙 dynamic シ ミ ュ レ ー シ ョ ン と AE signal の あ Wavelet analytic results か ら directly contact part の pressure の big き さ distribution と の cycle for AE signal component と の に phase between masato が see ら れ た. The に correlation between the contact part に, る, pressure <s:1>, large <s:1>, さ, <s:1> area と, AE signal <e:1>, wavenumerate, component <e:1>, intensity と, が can be found in られた.

项目成果

Ming YANG, Takashi KIDO: "Evaluation of friction by Measuring and Analysis of AE"Proc. Int. Conf. on Tribology in Manufarturing Process.. (2000)

Ming YANG，Takashi KIDO：“通过AE的测量和分析评估摩擦”Proc。

木戸孝,楊明,若山修一: "工具/素材間の摺動摩擦に伴うAEと接触挙動の関係について"平成12年塑性加工春季講演論文集. 289-290 (2000)

Takashi Kido、Ming Yang、Shuichi Wakayama：“AE 与工具/材料之间滑动摩擦引起的接触行为之间的关系”2000 年春季塑性加工讲座论文集 289-290 (2000)。

楊明,谷口毅: "超音波センサによる工具/素材間の接触状態の計測評価"平成12年塑性加工春季講演論文集. 287-288 (2000)

杨明、谷口刚：“使用超声波传感器测量和评估工具/材料接触条件”2000 年春季塑料加工讲座论文集 287-288 (2000)。

M.Yang,K.Manabe,K.Hayashi M.Miyazaki,N.Aikawa: "Data Fusion of Distributed AE sensors for Detection of Friction Source During Press Forming"Proc.of International Manufacturing Conference in China 2000. (2000)

M.Yang，K.Manabe，K.Hayashi M.Miyazaki，N.Aikawa：“分布式AE传感器的数据融合，用于检测压力成型期间的摩擦源”Proc.of International Manufacturing Conference in China 2000. (2000)

楊明,若山修一,木戸孝: "AE法による摩擦過程の計測・評価"50回塑性加工連合講演会論文集. 367-368 (1999)

杨明、若山秀一、木户隆：《AE法摩擦过程的测量与评价》第50届塑料工作联盟会议论文集367-368（1999）。