被削材強制加振による時間遅れ量変動を利用した再生びびり振動抑制法の開発
【研究分野】機械力学・制御
【研究キーワード】
自励振動 / びびり振動 / エンドミル加工 / 被削材強制加振
【研究成果の概要】
本研究は,エンドミル加工中に加工精度の低下,工具摩耗や破損など様々な問題を生じる再生びびり振動の新たな抑制対策を提案することである.具体的には,被削材を加振し,切削加工中の切れ刃と被削材間の相対速度を変動させ,切れ刃通過周期間の時間遅れ量を周期変動させることで,時間遅れに起因して発生する再生びびり振動の抑制を試みた.まず,被削材加振によって時間遅れ量が変動する遅延微分方程式系の安定解析を行ない,抑制効果の高い加振条件を明らかにした.次に,切れ刃の接線方向速度を変動させて時間遅れ変動切削を実現する加振ステージを設計,製作し,切削加工実験を行い,再生びびり振動の抑制効果を確認した.
【研究の社会的意義】
本研究では,被削材を高周波で加振し,切れ刃と被削材の相対速度を変動させることで,従来の回転数変動切削法では不可能であった非常に高い時間遅れ変動周波数(約120Hz)でも再生びびり振動を効果が得られることを明らかにした.機械部品の加工品質や加工効率低下の要因の1つである再生びびり振動の新たな抑制技術を提供することで,製品の高付加価値化や低コスト化に寄与できると考える.
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【配分額】5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)