熱変形速度のインプロセス制御による高品質・高能率研削加工の研究

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近年、クリ-プフィ-ルド研削加工のように低速度比・高切込み加工が、高能率で良好な仕上面粗さが得られるなどの理由により注目されている。しかし、低速度比・高切込み研削加工では研削熱の発生、研削抵抗の増大、研粒の摩耗などの問題も多く、単純形状の研削には通常研削の方が総合的に優れている。そこで、本研究では、速度比を研削時間に対して連続的に制御することによって、高能率・高品質な研削加工を確立することを目的にしている。まず、研削加工における速度比の影響を確認するために、速度比を3種類に変化させた実験を行なった。即ち、速度比を時間に対して一定、直線的に減少並びに増加させることによって、研削温度、研削熱変形、研削抵抗などの研削減少に及ぼす影響を明らかにした。これらの実験解析によって、研削の切込み過程においては、速度比を連続的に減少させたほうが、研削温度と研削熱変形の変化から与えられる。寸法精度と研削能率が優秀であることが解明された。さらに、スパ-クアウト過程においては、スパ-クアウト直後に急速に速度比を増加させることによって、熱変形の変化過程と良く対応するために、表面粗さの改善が急速に進行し、その結果、高能率・高品質研削加工が達成されることを明らかにするとともに、本研究でこの研削方式を提案した。これらの研究の結果、研削過程において、高能率・高品質化を達成するためには、従来の研究で明らかにされている、研削抵抗、寸法生成量などの現象量だけではなく、本研究で測定方法を開発した、研削熱変形のデ-タが最終品質の表面粗さ、並びに研削能率を支配する重要な要因であることが示唆されるものと考えられる。