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。

如果我们可以根据碳化物合金加工过程中获得的各种数据来评估加工质量的质量，我们认为可以消除生产重新加工，并有助于降低成本。我们通过比较加工能量的累积量和处理重量来评估处理质量的质量。最终，目的是通过将结果与处理过程中振动波形数据的评估结果进行比较，以了解处理过程中的处理状态。在对先前研究的文献调查中，发现可再现实验是在处理后使用质量特征和使用加工能量的质量特征进行评估进行的。因此，我们决定进行一项比较两者的研究。如前所述，这些材料主要用于碳化物合金，这是用于锻造霉菌的材料。由于处理条件是多种多样的，因此为了进行有效的实验，我们使用JIS Z 9061（2016）中指定的参数设计方法将它们分配给L18正交表，并进行了实验。为了获得尽可能多的数据，除了在加工过程中获取加工和振动波形期间的功率数据，以及根据分配给正交表的加工条件的加工量以及加工量以及加工结果的圆度测量结果。如果我们可以从参数设计实验的结果中掌握本研究中针对的加工的最佳条件，我们可以选择可重复的评估方法，并同时比较振动数据与实验结果，以监视加工过程中的质量和不良状态。因此，我们决定使用圆度测量值与使用过程中的能量和加工量作为输入和输出进行评估进行比较。 - 根据研究的背景计划实验，并使用参数设计方法进行了实验。 - 进行圆度和功率评估。尽管没有使用SN比的可重复性，但功率评估的敏感性显示趋势与绝对值之间的关系大致一致。

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