楕円振動切削加工法による超硬合金の超精密微細加工

椭圆振动切削法硬质合金超精密微加工

基本信息

批准号：
15760078
负责人：
鈴木教和
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Nagoya University
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

本研究課題においては、楕円振動切削加工法および超精密楕円振動制御技術を適用することによって、一般的な切削加工では不可能と考えられる超硬合金のダイヤモンド切削を試みた。本年度は、前年度行った基礎的な検討の結果に基づき、さらに詳細な基本メカニズムの検討および実用的な加工特性の評価を行い、主に以下に示す成果を得た。(1)工作機械のNC制御を利用した低周波プロセスによる延性モード加工メカニズムの検討0.1Hz以下の低周波の振動を発生させ、基礎的な溝加工実験を行った結果、楕円振動切削では超音波によるプロセスと同様の延性モード加工が行われることに対して、従来型の振動切削においては通常の切削と同様に脆性モードとなることを確認した。この結果から、楕円振動切削においては振動の各周期ごとに切取られる被削材の厚み(実質的な切取り厚さ)が,特に仕上げ面を生成する振動の下死点付近において微小な値をとることにより,見かけの臨界切込みが増加し延性モード加工が行われるものと考えられる。(2)平面加工におけるダイヤモンド工具の長寿命化の検討切削油剤の供給方法の検討として、ミストおよびクーラント液供給において比較を行った結果、その加工特性に大きな違いは無いことがわかった。一方、2種類の楕円振動装置を用いて工具刃先の振動の方向が与える影響について比較した結果、楕円振動の発生する平面が切削方向を含むように設定した場合において、工具寿命が若干向上することを確認した。(3)楕円振動切削による超精密微細加工実験実用的な微細金型を想定した、V溝加工実験を行った。その結果、通常の切削においては脆性破壊が生じて鋭利な加工形状を得ることが困難であったことに対し、本手法を適用することにより鋭利な角が得られ、実用的な超硬金型の超精密微細加工を実現し得る可能性があることを確認した。

在本研究项目中，我们通过应用椭圆振动切削方法和超精密椭圆振动控制技术，尝试了普通切削不可能实现的硬质合金的金刚石切削。今年，我们在上一年基础研究成果的基础上，对实际加工特性的基本机理和评价进行了更加细致的研究，主要获得了以下成果。 (1) 利用机床 NC 控制的低频加工研究延性模式加工机理产生 0.1 Hz 以下的低频振动并进行基本沟槽加工实验，结果发现，椭圆振动切削证实了延性模式加工，类似于从该结果可知，在椭圆振动切削中，在每个振动周期切削的工件材料的厚度（实际切削厚度）取较小的值，特别是在产生成品表面的振动的下死点附近，这被认为增加。明显的临界切削深度并导致延性模式加工。 (2) 在平面加工中延长金刚石工具寿命的研究作为切削液供应方法的研究，我们比较了雾气和冷却剂供应，发现它们的加工特性没有大的差异。另一方面，通过使用两种椭圆振动装置比较振动方向对刀具切削刃的影响，发现当椭圆振动发生平面设置为包括已确认的切割方向。 (3)利用椭圆振动切削的超精密微加工实验我们假设实际的微模具进行了V形槽加工实验。结果，由于普通切削时的脆性断裂，难以获得锋利的加工形状，但通过应用该方法，可以获得锋利的角部，从而可以制作实用的硬质合金模具。实现超精密微加工。