トライボシステムによる塑性加工品表面の鏡面化に関する研究

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塑性加における工具ー潤滑油ー材料の一つの系の中でのトライボシステムの解明を行い,その中で塑性加工特有の潤滑メカニズムであるマイクロ塑性流体潤滑を利用して鏡面に近い製品を加工するための塑性加工を明らかにすることを目的とし,低炭素鋼板,アルミニウム板の引抜き加工及びしでき加工での材料表面凹凸の変形過程の追跡を行い,次の結果を得た。(1)鏡面に近い表面を塑性加工により制御するための工具一潤滑油ー材料系のシステムとしては,工具を鏡面にし,羽料表面に管理された凹部を持ち,潤滑油は適当な粘度があれば良いことがわかった。(2)管理された材料表面の形状の最適値を得るためのマイクロ塑性流体潤滑の定量的な計算を行った。その結果から,最適条件にかなり近い表面を持った材料表面として現在手に入るものとしてレ-ザミラ-鋼板を取り上げた。(3)レ-ザミラ-鋼板を用い引抜き加工を行い,接触界面においてマイクロ塑性流体潤滑が生じていることを直接観察より確認し,その際の凹部にトラップされた潤滑油の挙動について,加工速度,圧下率を変化させた加工後の材料表面の形状変化を表面粗士計により測定した。その結果より,凹部の変化は圧下率に大きく依存するものの圧下率を大きくしても凹部が消滅し得ないことが推測する結果となった。(4)引抜き加工よりも大きな圧下が可能な加工を行い,凹部の形状変化を調べたところ,圧下率が50%を越えるところで凹部が急激に変化(縮少)し,消滅しうる可能性のあることがわかった。以上の結果より,塑性加工により鏡面加工が可能となるトライボ条件の決定が可能となった。