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二次元切削における切削抵抗とは?
- 二次元切削において、微小切り込みを行った際の切削抵抗についての研究を行っています。A5052を1μm~30μm切削した際には、切削抵抗の背分力が負の向き(工具側)に向かうことが確認されました。一方、チタンを切削した際には1μm切削した段階では背分力が最初は正の向き(被削材側)となりますが、徐々に0に近づき30μm切削した段階では再び負の値になるという結果が得られました。
- この切削抵抗の挙動について、正しいかどうかについて資料を探しましたが、詳細な記述は見つかりませんでした。現在は行き詰まっており、解決に向けてお力添えいただけると幸いです。
- 今後は、さらに詳しい研究を行い、切削抵抗の背分力がなぜこのような挙動を示すのかを解明していきたいと考えています。
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現在大学の研究で二次元切削における 微小切り込みの研究を行っているのですが チタン合金を切削したときに1μm切削したときは 背分力が最初は正の向き(被削材側)に出るのですが 徐々に0に近づき30μm切削したときには 背分力が最初は正なのですが0に近づきその後負の側(工具側) の値になるという結果が出たのですがこれは正しいのでしょうか? あと、このように正から負へと抵抗が変わっていくときは 抵抗値はどこの値を取るのが適切な方法といえるのでしょうか? どうぞよろしくお願いします。
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切削加工において金属系SKD11・SS・S45C・SCMをよく加工するのですが、 超硬工具(CBN工具・ダイヤ等では試した事なし)でμ単位での微小 単位で切込を行った場合、なめて思い通りに寸法に仕上がらない・切削 出来ない現象が起きます。(座面・側面) 上記のような、現象はなぜ起きるのでしょうか? 自分としては下記のようなことが要因なのではと思うのですが、 御教授頂ければ幸いです。 ●超硬工具はすくい角が正だから? ●CBN・ダイヤ切削工具はすくい角が負だからμ単位で切削出来る? ●研削加工も同様、すくい角が負であるからμ単位で研削出来る? ●研削加工は砥石周速度が切削加工より10倍程度速く加工する為、 刃物(砥石)が固く作用するから? ●切削加工の背分力<研削加工の背分力 何か関係している? ●切削・研削加工にも厳密には弾性領域と塑性領域があるのは知っています。
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丁寧な回答ありがとうございます。 現象としては正しいと聞き安心いたしました。 原因としてどのような事が起こっているのかよくわかったのですが 何点かわからないことがあり、お聞きしたいのですが まず「食い込み勝手」という単語聴いたことがなく 調べたのですがなかったのですが教えてもらえませんでしょうか? そして、チタンの方が熱膨張係数がA5052より3倍ほど小さかったのですが これが原因でチタンは切込みを増やすと正から負の方向に 背分力が変わっていくのでしょうか? あと、このように正から負へと抵抗が変わっていくときは 抵抗値はどこの値を取るのが適切な方法といえるのでしょうか? わからないことが多く質問が多くなりましたがよろしくお願いいたします。 追記ありがとうございます。 それでは、食い込み勝手というのは切削しながらも弾性回復によって ワークが膨らんでいるから食い込んでいるように見えることでしょうか? チタンの熱膨張係数はおよそ8.9x10^ー6になります。ちなみにA5052は23.8x10^-6になります。 たぶん研究室にそのような温度の計測をできるような器具が無いようなので 温度の計測はできないと思われます・・・ それでは、よろしくおねがいいたします。 追記ありがとうございます。 「ワークが膨らんでいるから食い込んでいるように見える」とはちょっと違うと思います。掬い角を正に強く取ると起こります。掬い角を負にすると生じません。クサビが食い込んで行くような現象かも知れません。 逃げ角が少ないと起こるということでしょうか? >熱伝達係数(熱伝導率?)とも関係していると思います。 銅を、同じ形状のバイトで削っても、背分力はほとんど発生しません。 バイトの前逃げ角にもよります。銅でも、前逃げ角を極端に弱くすると背分力が発生してバニシング加工ができます。チタンの熱膨張係数がアルミに比べて低いので、チタンの加工では背分力が小さかったのだと思います。 構成刃先の有無はどうでしたか?アルミは特に、構成刃先を起こし易いです。 熱伝導率もA5052より3倍程度チタンが少ないのでその影響で背分力が小さくなりそうですね。 アルミの方は凝着が重なってできた切りくずが 出てきてこれを構成刃先と言っていいものかもわからないのですが・・・。 それではよろしくお願いします。