Monitoring of machining accuracy during machining by comparing results of cemented carbide cutting and machining conditions

通过比较硬质合金切削结果和加工条件来监控加工过程中的加工精度

• 批准号: 21K04539
• 负责人: 山本 桂一郎
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: National Institute of Technology, Toyama College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04539/
• 关键词: 超硬合金加工; ロバストパラメーター設計; 波形解析; 直彫り加工; 加工状態評価; 品質工学; 加工精度; 加工条件

超硬合金の加工時に得られた各種データより，加工品質の良し悪しを評価することができれば，生産の手戻りなどを解消でき，コスト削減に寄与することができるのではないかと考え，加工品質の評価として，積算加工電力量と加工重量との比較から加工品質の評価を行った。最終的には，その結果と加工時の振動波形データの評価結果との比較を行うことで，加工時に加工状態を把握することを目的としている。先行研究の文献調査において，加工後の品質特性を用いた評価と，加工電力量を用いた評価で再現性のある実験が行われていることが分かった。そこで，両者を比較する研究を行うこととした。先に述べた通り，主に鍛造用金型の材料である超硬合金を対象として，これらの材料の加工を行った。加工条件は多岐にわたるため，効率的な実験を行うために，JIS Z 9061(2016)で規定されているパラメーター設計の手法を用いて，L18直交表に割り付けて実験を行った。できるだけ多くのデータを取得するために，直交表に割り付けた加工条件による加工結果について，加工中の電力，加工時の振動波形のデータの取得に加え，加工後の評価として，加工量の測定と真円度測定を行った。ここで，パラメーター設計の実験結果から，本研究で対象とした加工の最適な条件を把握することができれば，再現性のある評価方法を選択し，同時測定している振動データと実験結果との比較により，加工中に，加工状態の良し悪しをモニタリングできることになる。そこで，真円度測定による評価と，加工中の電力量と加工量を入出力とした評価との比較を行うことにした。・研究背景に基づいて実験を計画し，パラメーター設計の手法を用いた実験を行った。・真円度評価と電力評価を行った。SN比で再現性が得られなかったが，電力評価の感度において傾向の一致と，絶対値のおおよそ整合した。

我们相信，如果能够根据加工硬质合金时获得的各种数据来评价加工质量，就可以消除生产中的返工，为降低成本做出贡献。作为评价，通过比较综合加工功耗和加工来评价加工质量。重量。最终目标是通过将结果与加工过程中振动波形数据的评估结果进行比较，了解加工过程中的加工状态。在对先前研究的文献回顾中，发现使用后处理质量特性的评估和使用处理功耗的评估进行了可重复的实验。因此，我们决定进行一项研究来比较两者。前面提到，我们主要加工硬质合金，它是锻造模具的材料。由于加工条件差异很大，为了进行有效的实验，我们使用JIS Z 9061（2016）中规定的参数设计方法，并通过将它们分配给L18正交阵列来进行实验。为了获取尽可能多的数据，除了获取加工时的功率和加工时的振动波形数据外，还测量了加工量，并对正交加工条件下的加工结果进行了加工后评价。进行圆度测量。如果我们能够从参数设计的实验结果中了解本研究中目标加工的最佳条件，我们就可以选择一种可重复的评估方法，并将同时测量的振动数据与实验结果进行比较，从而可以监控加工过程。加工过程中加工条件的质量。因此，我们决定比较基于圆度测量的评估和使用功率量和处理量作为输入和输出的评估。 - 根据研究背景策划实验，并采用参数设计方法进行实验。・进行真圆度评价和功率评价。尽管信噪比未实现再现性，但功效评价灵敏度的趋势和绝对值是一致的。

项目成果

超硬合金加工時のエネルギーデータ同時取得による加工状態の評価

通过在硬质合金加工过程中同时采集能量数据来评估加工状态

• 发表时间: 2023
• 作者: 古澤蘭，山本桂一郎，早川幸弘，高野潤，酒谷隆晴