高清浄・高硬度鋼の超精密表面仕上げと面圧強度に関する研究

高洁净度高硬度钢超精密表面光洁度及表面压力强度研究

• 批准号: 05750148
• 负责人: 園田 計二
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Saga 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: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750148/
• 关键词: トライボロジー; 超精密加工; 表面粗さ; 面圧強さ; 精度; 砥粒; 高清浄度; 鏡面仕上げ

本研究では、極めて清浄度が高くしかも高い硬度を有する材料(研究開発中の新幹線用レール材など)についての超精密表面仕上げと面圧強度に関する研究を行なった。たいへん有益な成果を得たので、研究実施計画に沿って、その主な結果を報告する。1.精密研削加工法の開発的研究 当大学実習工場の円筒研削盤を用いて精密研削加工の開発的研究を行なった。普通砥石(WA#80)を用いて、表面粗さRmax≒0.1mumの粗さに仕上げることが出来た。2.超精密表面仕上げ装置の設計・製作 既に、試作していた超精密表面仕上げ装置で普通鋼材の超精密鏡面仕上を行なうことには、ほぼ成功し成果をあげていたが、この装置の摺動部と駆動部分の改造を行ない、更に精密な加工を長時間行なうことが出来るようになった。3.高清浄高硬度材の超精密表面仕上法の開発的研究 精密研削仕上した高清浄鋼ローラを試作装置を用いて超精密鏡面仕上げ(粗さRmax≒0.01mum、真円度0.2mum)することに成功した。ここではアルミナ系の砥粒を用いた。普通鋼材の表面を長時間仕上げると表面に傷(材料の欠陥)が観察されることがあるが、高清浄鋼の場合にはそのような傷が観察されることはなかった。チタン合金についても超精密鏡面仕上げを行ないRmax≒0.05mum程度に仕上げることに成功した。4.超精密鏡面仕上げの効果および2円筒負荷試験 現有の2種類の2円筒試験機を用いて表面の変化や面圧強度などについて基礎試験を行なった。購入した絶縁型のA/D変換ボードを用いて運転開始直後の非定常なトラクション特性や油膜形成状態等の変化をパソコンで測定できるようになった。高清浄鋼材の超精密鏡面仕上げを行なったローラ表面の顕微鏡による観察から、EHL油膜で完全の分離された表面でも小さい傷または微笑亀裂を生じる場合があることが分かった。この小さな傷(表面亀裂)がなぜ発生するかは、今後更に研究を続け追究したい。

This research is carried out on materials with extremely high clarity and high hardness (such as materials for Shinkansen in research and development), such as ultra-precision surface finish and surface pressure strength. The results of the study were reported along with the results of the implementation plan. 1. Research on the development of precision grinding machining method is carried out when the cylinder grinding plate is used in the university practice workshop. Ordinary stone (WA#80) is used in the middle, surface roughness Rmax 0.1mum and surface roughness. 2. The design and manufacture of ultra-precision surface machining equipment are carried out in trial operation, and the ultra-precision surface machining equipment of ordinary steel and ultra-precision mirror surface is carried out successfully. 3. A Study on the Development of Ultra-precision Surface Technology for High Definition and High Hardness Materials Precision Grinding of High Definition and High Hardness Materials This is the first time I've ever seen a woman. Ordinary steel surface for a long time on the surface of the damage (material defects) to detect the situation, high-definition steel to detect the damage Super precision mirror with Rmax = 0.05mum 4. Ultra-precision mirror surface test results and 2-cylinder load test existing 2 types of 2-cylinder test machine to use the surface of the surface of the change and surface pressure strength to test the basic test The A/D conversion of the purchased insulation type is measured by the unsteady characteristics after the start of the operation and the oil film formation state. When the ultra-precision mirror made of high-definition steel is inspected on the surface of the mirror, the EHL oil film is completely separated, and the surface is small and damaged, and the smile is cracked. This small injury (surface crack) has been investigated for further research.

项目成果

Akira ISHIBASHI: "Effects of surface roughness and type of oil on traction characteristics between steel rollers" Internatinal Journal on the Science ant technology of Friction,Lubrication and Wear. (発表予定). (1994)

Akira ISHIBASHI：“表面粗糙度和油类型对钢辊之间牵引特性的影响”《摩擦、润滑和磨损科学技术》国际期刊​​（即将出版）。

Akira ISHIBASHI: "Estimation of Efficiency of Gear Drives with Complex Mechanism using Traction Coefficient obtained by Disk Machine" Proceedings of 6th Internatinal Con.on Tribolgy. Vol.4. 371-376 (1993)

Akira ISHIBASHI：“使用圆盘机获得的牵引系数估计复杂机构齿轮传动的效率”第六届国际摩擦学会议论文集。