旋削加工での切削温度測定装置改善法とは?

このQ&Aのポイント
  • 旋削加工において切削温度を測定するために使用される熱電対法の改善について考えています。
  • 現在の装置では測定精度が低いため、文献を調査しても解決策が見つからない状況です。
  • 切削温度の正確な測定装置についてのアドバイスをお待ちしています。
回答を見る
  • 締切済み

旋削加工での熱電対法を使用した切削温度測定装置改…

旋削加工での熱電対法を使用した切削温度測定装置改善について 大学の研究において旋削加工の際、熱電対温度測定法使用し切削時の温度を測定しようとしています。 今のところ、切削工具刃先(スロアウェイチップ)に放電加工をしてK熱電対 をチップに通してデジタルマルチメーター(切削時に発生した起電力を温度に変換する)に繋いで切削温度を測定しました。 <切削条件> 切込み量: 0.9mm           切削速度:75 m/min 送り量:0.2mm/rev 切削時間:40sec 被削材 SUS630 ミスト供給量:0ml/h この時の切削温度が80~100℃の値でした。しかし文献を見ると700℃や800℃まで切削温度が上がっているので、現在の装置では切削温度の精度が不十分なのが分かりましたが、文献を調査しても温度測定装置の詳細が書いていないので何をすればいいのか分かりません。温度測定装置について分かる方がいらっしゃいましたらアドバイスの方をお願いします。 初めての投稿なので足りない情報があると思いますのであれば指摘の方よろしくお願いします。

noname#230358
noname#230358
  • 旋盤
  • 回答数3
  • ありがとう数0

みんなの回答

noname#230359
noname#230359
回答No.3

文献というのは論文の要約を読んでいるのでは?と思います。論文の詳細には必ず測定方法は載っていますので、是非詳細を読んでください。  測定方法はいろいろあります。  例えば サーモグラフィ,切子からの推定 熱伝対からも測定する場合も当然あります。  研究の最終目標によって測定方法も異なってきます。 貴方が実施している今の測定方法では 80℃~100℃というのは普通です。 切削の接触部位のほんの一部分が800℃以上 1300℃程度まで上昇します。 大学の研究であればいろいろ試行錯誤を実施するのが大事だと思います。 あまり表面的な話で満足するのではなく深く切削を追求することを望みます。

noname#230358
質問者

補足

回答の方ありがとうございます。 文献は要約だけでなくすべて読んでいるのでいます。 質問で説明が不十分だったのですが、測定装置はどの論文も載っていますが研究者によっては水銀槽やスリップリングなどを使用していますがなぜ使用しているかまでは文献には載っていませんでした。 大学での研究なので研究費がそんなにかけられないので出来るだけお金がかからない方法で測定したいと考えています。 これからも文献等を調べがんばります。

noname#230359
noname#230359
回答No.2

700℃とか800℃とかというのは、切れ刃上の温度です. 超硬は熱伝導率が低いので、 チップ全体がその温度まで上がる事はないハズですし、 もしチップ全体がそこまで熱を持つ様では、 ホルダは軟化しかねず、不水溶性切削液を使えば発火する事になります. チップに細工をして熱電対を埋め込んでも、 実際にその熱電対で削っている訳ではないと思うので それが妥当な数値ではないでしょうか. 80℃まで上がれば、既に手では触れない温度です. 切削温度は局所的なもので、 切削点が700℃になっても、その温度の一部は空気中に放散し、 一部は切り屑に持ち去られ、一部は被削材に逃げて行きます.

noname#230358
質問者

補足

チップに細工をして熱電対を埋め込んでも、 実際にその熱電対で削っている訳ではないと思うので それが妥当な数値ではないでしょうか. >>確かにおっしゃる通りかと思いました。 しかし文献ではチップに熱電対を通した装置で700℃、800℃になったと書かれていたのでこれはなぜかがわかりませんでした。

noname#230359
noname#230359
回答No.1

熱伝対での測定は補正が必要と聞いた事があります。 しかし測定値の誤差が大きすぎますね。 切削水を使用しなければ赤外線などでの測定が可能ですね 「薄膜熱電対内蔵工具」なども研究されているようです。 いくつかの文献はすぐに検索できました。 御自分でも根気良く探して下さい。 http://www.irii.go.jp/theme/98/05_01.htm http://www.irii.go.jp/theme/h10/09_01.htm http://www.obikawalab.iis.u-tokyo.ac.jp/theme.html http://www.nagano-it.go.jp/seimitsu/bccs/bccs-print.pdf

関連するQ&A

  • 熱電対の温度測定誤差

    熱電対で温度測定をする為に回路を作製したのですが、K型熱電対とT型熱電対を使用した場合において、K型熱電対ではほぼ正しく温度計測できているのに対し、T型は2~3℃温度がずれてしまいます。 回路は熱電対の出力電圧を増幅(250倍)し、出力する部分と冷接点の温度を測定し、電圧として出力(10mV/℃)する部分で構成しています。 それぞれの出力電圧をロガーで計測し、補正を行った上で温度に換算しています。 単純に結果だけ見ると、K型熱電対の場合は熱電対の出力電圧をほぼ250倍できているのに対し、T型熱電対では265倍に増幅してしまっているように見えます。 回路は同じものを使用しているので、異なるのは熱電対の種類だけなのですが、何か誤差要因となるものが存在するのでしょうか。

  • 熱電対温度測定 基準接点の省略

    実験で,温度測定を熱電対を用いて行っております. ただ,基準接点(0℃に保つ部分)を氷水を入れた袋でくるんだりすると, 何度やってもノイズが乗ってしまい,測定になりません(水滴のせいでしょうか?). そのため,基準接点を設けず,オシロスコープで波形を読み込んでいます. 実験装置が室内にあり,冷暖房完備であるため,温度を一定状態にし,室温を測定値に上乗せすることで温度を測っていたのですが… ふと,不安になり,調べたところ,「熱電対の起電力は,2点の温度差ではなく,温度で決まる」といった記述を発見してしまいました. それ以上詳しい記述が無く,詳細がわかりません. この件について, 1.上記のような基準接点を省略した測定では,温度が測れていないのか?   (実験で得た起電力はJISの表に照らし合わせて温度に変換出来ないのか?) 2.基準接点を作ってもノイズが乗らない方法はどのようなものがあるのか? アドバイス等,ございましたら宜しくお願いします.参考文献,ウェブページの紹介だけでも宜しくお願いします.

  • 熱電対で高精度温度測定

    おねがいします。 融点付近の地温を高精度(±0.05℃以下)で測ることは可能でしょうか? 測定範囲は-10℃から10℃くらいまででよいのですが。 どのロガー会社にきいても0.5℃までですといわれます。 しかし、冷接点の温度を測る温度計(サーミスタ)の精度がキャリブレーションで0.02℃くらいまで出せるのであとは熱電対自体の安定性ですが、これもあるように思います。 そして、熱電対の出力電圧が小さいのでこれを増幅する過程で誤差がおおきいのかとも考えています。

  • 熱電対温接点加工の基本的な質問

    熱電対温接点加工の基本的な質問をさせて頂きます 装置内の温度(20℃程度)をロガーを使用し、 熱電対(K)で測定しようと思っています 熱電対温接点加工済みの熱電対はコスト的に高価なので 100m巻の熱電対を購入し必要な数量で切断して 使用したいのですが、熱電対温接点の加工は、 単純に素線をよじる程度でいいのでしょうか もしくは専用工具や接着剤で接着や溶接が 必要なのでしょうか まったく基本的な質問な質問で申し訳ありませんが 皆様はどのようにやられているかお教えください また、専用工具や接着剤等が必要であれば参考メーカー等 お教えください 宜しくお願い致します

  • 熱電対の使用方法

    熱電対を使用した温度計測に関して皆様のお知恵をお貸し下さい。 加熱対象物(鉄)を400℃の雰囲気に挿入したときの温度変化を 応答性よく測定したいと考えています。 こういった測定をする場合、よく「試料に熱電対を溶接して」測定する 方がいらっしゃるようなのですが、この方法は正しいのでしょうか? 熱電対と試料とで3種の金属が接触したら、起電力が変わりそうな気が するのですが、問題はないのでしょうか。それとも、シース熱電対に こういった目的に適した品種があるのでしょうか? ご存知の方がいらっしゃいましたら、ご教授下さい。

  • 熱電対の測定器について

    今回、実験でダンパー(円筒形)の部分の表面温度を測定する実験を考えております。 そこで、温度センサーにはバンドを締めることによりでダンパー部分に固定して温度測定が可能な熱電対を考えております。 実験は、ダンパーを加振した際に生じる温度測定を行います。 また同時に、ロードセルより復元力をレーザー変位計より変位をパソコンにA/D変換機を経由してある時間刻みでデータとして保存しております。 温度も同様にリアルタイムでパソコンにデータを送り、なおかつリアルタイムで温度が知りたいと考えております。 熱電対→零点補償(室温補償)→A/D変換機→パソコン(測定器) という流れだということはわかりますが、データロガーなどは零点補償機とどういった面で違うのでしょうか? また、上記のような内容に合いそうなデータロガーもしくは補償機はありますでしょうか? 初心者な質問で申し訳ありません。どうか宜しくお願いします。

  • 熱電対の使用例

    大学の実験で「熱電対による温度測定」というのを行いました。そのレポートの中に「熱電対が実際に使われている例を記せ」というのがあります。自分で調べたところ、火災発見器(天井とかについている物です)と体温計を発見しました。これ以外に何か熱電対を利用しているものがありましたら教えてください。それと、できたら、熱電対を利用した体温計の詳しい仕組みも教えてください。よろしくお願いします。

  • モーターステータ温度測定時のK型熱電対へのノイズ…

    モーターステータ温度測定時のK型熱電対へのノイズ影響について 初めて投稿させていただきます。当方素人です。 ノイズ影響により、熱電対の温度測定が出来ない状況が続いております。 下記状況において下記対策を行いましたが、未だ解決出来ておりません。 ご経験者様ご教授の程よろしくお願いします。 【熱電対接続状況】 1)測定箇所:電動機ステータにK型熱電対を埋め込み 2)熱電対ケーブル配線方法:ステータから配線を引き回し横河のMX100に接続 2)モーター:  VFDの二次側に接続され、回転数及びトルクにより電流値が200A to700Aに変動 【行った対策】 1)MX100(測定装置)を箱の中に設置し遮蔽 2)電動機と計測器の距離を離す(約1m→3mに変更) 2)熱電対ケーブルにアルミフォイルを巻き遮蔽 3)熱電対ケーブルにローパスフィルタをを接続。 【ノイズ現象】 モーターの回転数の変動により、ノイズ影響が異なる。 最大0rpmから7800rpmまでの運転範囲で、 高回転数域(6500rpm ~7800rpm)では、ノイズ影響は少なく、 低回転数域(3000rpm ~5000rpm)では、ノイズを受けやすい状況が続いています。

  • 金属管上にスポット溶接した熱電対による温度測定

    金属管内部に流体を流し,金属管自体に直接通電加熱する場合の金属管表面の温度を熱電対で測定する場合,通常絶縁材を熱電対と金属管の間に挟む必要があると思うのですが,熱電対を金属管の外管上に直接,スポット溶接すると書いてあるのをよくみます.勿論理想的に点で熱電対を溶接できれば,通電加熱の影響は,少ないと思いますが,厳密には,通電加熱の影響が測定上影響してくると思います.この場合,通電加熱(交流または直流)の影響をうけずに精度よく測定するには,どのようにして校正するのか?または精度よく測定できないのか?できないとすれば,誤差の見積もりはどのようにすればよいのか?など教えて頂けませんか? それでは宜しくお願いします

  • K熱電対での測定への影響

    K熱電対で測定をする際に、誤った測定となる要因があれば教えて頂きたいです。 予想していた温度よりも大きく高い値を示したり、想定外の変動をした場合に、測定ミス以外に、測定に影響を及ぼす因子がありますか? よろしくお願いします。