送り停止直後のゼロ切削状態に着目した工具-被削材間の摩擦特性の機上評価法

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これまでに正面フライスのような送り運動を伴う転削加工において，主軸が回転を続けた状態で送り運動が完全に停止した直後の工具へ作用している力（抵抗力）から工具-被削材間の摩擦特性を評価する方法を提案している．しかし，この方法は汎用性を持たせるためノーズ半径を持つ工具を用いて実施することを想定しているため，軸方向切込みが変化すると切削に寄与する切れ刃部に占めるノーズ部の割合が変化することになり，摩擦係数を算出する際の垂直力へ影響をおよぼすことが懸念される．そこで本研究では，いくつかの軸方向切込みにおいて抵抗力を測定し，この値から摩擦係数を算出した．また，工具の切れ刃上の任意の位置の微小領域へ作用する抵抗力が送り運動中の切り取り厚さに依存する場合と切り取り厚さに依らず一定である場合について幾何学的な解析により摩擦係数へおよぼす軸方向切込みの影響を調べるとともに，実測の抵抗力から算出したと摩擦係数と比較しながら工具-被削材間の摩擦特性の評価において適切な軸方向切込みについて検討した結果，以下の結果が得られた．軸方向切込みが増加すると送り停止後の抵抗力から算出された摩擦係数は，乾式ではゆるやかに減少したのち，湿式では初期に増加した後，ノーズ半径の2倍に達したあたりから収束する傾向にある．幾何学的な検討から，どちらの傾向を示すかは抵抗力が切り取り厚さに依存する場合，切り取り厚さに依存しない場合による違いに依存するのではなく，軸方向切込みが増加したときの摩擦力と垂直力の傾きやそれを直線近似したときの切片の値に依存する．