超高速研削用砥石作業面のマイクロパターニングによるクーラント効果の改善

通过超高速磨削砂轮工作表面的微图案化提高冷却液效率

• 批准号: 09650125
• 负责人: 田牧 純一
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kitami Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09650125/
• 关键词: 研削用砥石作業面; 研削液供給状態; マイクロパターニング; 流れの可視化; 研削温度; 研削性能; 研削油剤供給状態; 研削点温度; 研削砥石; cBN研削ホイール; ホイール作業面; マイクロパタ-ニング; YAGレーザ加工; ク-ラント効果

初年度は,SiCビトリファイド砥石の作業面上に任意の軌跡でYAGレーザを照射できる同時2軸制御CNC運動機構を製作し,生成される溝とレーザ照射条件の関係を明らかにした.その結果,加工溝の形状について,1)加工溝深さはレーザ走査速度の増加に伴い線形的に減少する傾向を示すがレーザ平均出力が同じならば発振方式(Qスイッチ,連続)の違いは認められないこと,2)レーザ平均出力を変えることにより深さ0.5〜3.0mmの溝を形成できること,3)加工溝幅は走査速度に対して極大値を有するが,その傾向はQスイッチ発振のほうが安定しており,加工溝幅はレーザ平均出力の値に関わらずレーザ走査速度5〜8mm/sの付近で最大値を示すこと,4)Qスイッチ発振の場合,レーザ平均出力およびレーザ速度を変えることにより幅0.1〜0,4mmの溝を形成できることを明らかにした。次年度は,YAGレーザによる加工溝と同等寸法の溝を円板すなわち擬似砥石に作成し,擬似砥石を回転することによって研削点近傍における研削油剤の供給状態を定量的に評価するシステムを構築した.この計測システムにより,溝を形成したホイールのほうが溝を形成しないホイールよりも研削油剤供給効果に優れることを確認した。次にYAGレーザでマイクロパターニングを行なったSiCビトリファイド砥石を用いてSUJ鋼の平面研削実験を行ない研削性能を検討した.その結果,パターニングを施した砥石は100μm以上の高切込み領域において溝を形成しない砥石よりも低い研削点温度を示すこと,しかしながら,砥石摩耗はかなり大きくなるという欠点を有することがわかった。以上の結果よリマイクロパターニングの有効性を基本的に確認することができた。残された課題として,ホイール摩耗の抑制および研削液供給効果の両面から検討したマイクロパターンおよびホイール構造の最適設計が挙げられる。

At the beginning of the year, the relationship between any trajectory on the working surface of SiC and YAG irradiation conditions was clarified. The results show that the shape of the machining groove is different, 1) the depth of the machining groove is different, the speed of the machining groove increases, the linear shape decreases, and the average output of the machining groove decreases. 2) Average output of the groove is changed from 0.5 mm to 3.0 mm in depth, 3) Maximum value of groove width is changed from 5 mm to 8 mm in depth, and maximum value of groove width is changed from 5 mm to 8mm in depth. 4)Q. In the case of vibration, the average output is too high, and the speed is too high. The amplitude is 0.1 ~ 0,4mm, and the groove is formed. The next year,YAG machining groove and groove of equal size are made of artificial stone, and the supply state of grinding oil near the grinding point is quantitatively evaluated. The measurement system is designed to ensure that the groove is formed and that the oil supply is optimized. Next, the surface grinding performance of SUJ steel was evaluated by using YAG laser cutting and SiC ferrite grinding stone. As a result, when the grinding temperature is low, the grinding temperature is low, and the grinding wear is high. The above results confirm that there is a basic reason for this. The problem is that the optimum design of the grinding fluid supply effect and the friction loss suppression effect are discussed.