超精密切削加工における切削熱に関する研究

超精密切削中切削热的研究

• 批准号: 03650117
• 负责人: 奥田 孝一
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kobe City College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 1992
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03650117/
• 关键词: 超精密加工; 切削熱; ダイヤモンド工具; 加工精度; 切削油剤; 超精密切削加工

超精密切削加工における超微小切削機構を明らかにするため、切削熱の観点より超精密ダイヤモンド切削実験ならびに解析を行った結果、以下のような知見を得た。1.走査型電子顕微鏡内で超微小2次元切削実験を行い、超精密切削過程の直接観察およびせん断角,切削力の測定を行った結果、切りくず生成は極めて薄いせん断域に集中して起り、また超精密切削加工機を用いた高速の超微小2次元切削実験結果と良い一致がみられた。これらの測定値を用い、また単一せん断面モデルを仮定して求めた平均切削温度は実験測定結果と良い一致がみられた。2.実験に用いた工具及び被削材の3次元有限要素モデルを作成し、実験的に同定した切削熱を熱源として与えた場合のそれらの熱伝導及び熱変形解析を行なった結果、工具のチップ近傍では5℃程度まで温度上昇するのに対して、被削材ではほとんど温度上昇がみられなかった。また、工具を送る方向によっても温度上昇の仕方ならびに最高温度上昇の値が異なることがわかった。これらの結果は、実験結果と良い一致がみられた。3.発生した切削熱による工具および被削材の熱膨張加工誤差を測定した結果、0.4〜0.6μmもの相対加工誤差を生じた。切削速度が高速から低速になる側に工具を送った場合、そうでない場合に比べて加工誤差が大きく生じた。送り方向に対する加工形状誤差は工具シヤンクの温度上昇の変化の傾向に非常に良く一致して生じた。

Ultra-precision cutting processing, ultra-fine cutting mechanism, cutting heat, ultra-fine cutting mechanism, cutting heat As a result of precision machining and analysis, the following results can be obtained. 1. Ultra-fine 2-dimensional cutting operation in the walk-through electronic microscope, direct observation of the broken angle of the ultra-precision cutting process, measurement of cutting force, and cutting results The ultra-thin and ultra-fine 2-dimensional cutting machines are used to produce high-speed and ultra-fine 2-dimensional cutting results.これらのmeasurement value is determined using the い, また単一せんsection and the モデルを仮定して finds the めたaverage cutting temperatureは実験measurement result and the result is consistent with the がみられた. 2. The machine is made of three-dimensional finite elements using tools and materials to be cut.実験's heat source and cutting heat source are the same as those of the occasion and the heat conductor is the same. Thermal deformation analysis results and tools are used to measure the temperature at a temperature of 5°C The temperature of the material being cut is rising, and the temperature of the material to be cut is rising.また, tool を send る direction に よ っ て も temperature rise の official side な ら び に maximum temperature rise の る こ と が わ か っ た. The result of これらの, the result of 実験 is the same as the result of がみられた. 3. The results of the measurement of the thermal expansion machining error of the cutting tool and the workpiece, and the corresponding machining error of 0.4~0.6μm. The cutting speed is high, the cutting speed is low, and the tool is sent to the side, and the machining error is larger than the cutting speed. The direction of delivery is the same as the shape error of the machining tool, and the tendency of temperature rise and change is very good and consistent.

项目成果

森脇 俊道,奥田 孝一,沈建国: "単結晶銅の超精密2次元超微小切削に関する研究" 日本機械学会論文集(C編). 57. 3257-3262 (1991)

Toshimichi Moriwaki、Koichi Okuda、Jianguo Shen：《单晶铜超精密二维超细切削研究》日本机械工程学会论文集（ed.C）57. 3257-3262（1991）。

Toshimichi MORIWAKI Koichi OKUDA Jian Guo SHEN: "Study of Ultraprecision Orthogonal Microdiamond Cutting of Single-Crystal Copper" JSME International Journal (掲載予定).

Toshimichi MORIWAKI Koichi OKUDA 沉建国：《单晶铜超精密正交微金刚石切削研究》JSME 国际期刊（待出版）。