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圧縮残留応力を生成する複合エンドミル加工法の開発とその解析的評価

产生残余压应力的复合端铣方法的开发及其分析评价

基本信息

批准号：
15760075
负责人：
笹原弘之
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

切削と同時に,工具刃先近傍での被削材の変形状態をコントロールしうる工具形状もしくは切削と両立する外的な作用を与えることにより,加工面に生成する変形を積極的に利用して切削による形状創生と圧縮残留応力の付与を同時に実現する工具の開発を行い,以下の知見を得た.1.通常のブルノーズ型のエンドミルの中心に,切れ刃よりもわずかに突出したピンを設置し,このピンに押しならしを行わせることにより,1本のエンドミル状の工具で材料除去と形状創生を行うと同時に,加工面層に圧縮の残留応力を生成することが可能であることを明らかにした.2.本工具を用いることで,切削加工と同時に加工表面層に高い圧縮残留応力が生成可能であることが分かった.深さ方向の残留応力分布は,加工表面で-100〜-200MPa,加工表面から0.05mmの深さで最大の-300〜-400MPaを示し,以降漸減する.3.本工具により加工された表面の粗さは,湿式で1μmRa以下,乾式でも2μmRa以下であり,機械構造部材として充分使用可能である.4.圧縮残留応力生成工具により加工された表面には,0.1mm程度の加工硬化層が生成する.5.条件設定による残留応力の制御性について検討した結果,ピックフィード幅による制御性が最も高く,加工表面層に生成される残留応力の大小及びピーク位置を制御できることを示した.6.圧縮残留応力を生成できる開発工具では,ピンが加工表面を切削と同時に押しならすことで高い圧縮残留応力を得られるが,ピンの付き出し量の変化に対して,残留応力分布のピーク位置は変化するものの,加工表面層の残留応力にはあまり変化がないことを示した.

At the same time as cutting, the tool edge is first close to the workpiece and the shape of the workpiece is cut, and the tool shape is cut. The function of the outside is the same as that of the machining surface, and the machining surface is generated and the shape is actively utilized and the cutting tool is used. The creation of shape, the application of residual force of compression, and the simultaneous application of tools and tools can lead to the realization of the following knowledge. 1. Passage成のブルノーズ type のエンドミルのcenterに, cut れedge よりもわずかに protruding したピンをSET し, このピンに気しならしを行わせることにより,1本のエンドミル-shaped toolでMaterial removalとShape creationを行うとAt the same time, the residual stress of the processed surface layer can be generated without any compression. 2. This tool It is possible to generate high pressure and residual radiant force by cutting and machining the surface layer at the same time. Residual force distribution in the depth direction, machined surface -100~-200MPa, machined surface -0.05 The maximum depth of mm is -300~-400MPa, and then gradually decreases. 3. This tool can be used for processing The surface is rough, the wet type is 1μmRa or less, the dry type is 2μmRa or less, the mechanical structure parts are としてIt is possible to fully use it. 4. The surface of the compression residual force generation tool is processed by the tool, and the thickness is about 0.1mm. The formation of work-hardened layer. 5. Condition setting and the controllability of residual strength. The results are as follows: The controllability of the frame is the highest, the size of the residual force generated by the processed surface layer and the location of the control are controlled.できることをshows した. 6. Compression residual force を generation できる opening tool では, ピンが processing surface を cutting と at the same timeに氪しならすことでHigh い Compression residual radiant power をget られるが, ピンのpayき出しquantity の変化に対して, residual radiant power The position of the distribution is changed, and the residual force of the processed surface layer is changed.