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エンジニアリングセラミックスの高速マイクロ切削に関する研究
https://doi.org/10.24517/00068030
https://doi.org/10.24517/00068030716cbe8d-b97e-4086-bcfd-2325ab4940d3
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
|---|---|---|
TE-PR-SUGITA-T-kaken 1988-2p.pdf (99.4 kB)
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.png)
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| Item type | 報告書 / Research Paper(1) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 公開日 | 2022-11-10 | |||||
| タイトル | ||||||
| タイトル | エンジニアリングセラミックスの高速マイクロ切削に関する研究 | |||||
| タイトル | ||||||
| タイトル | Research on High Speed Microcutting of Engineering Ceramics | |||||
| 言語 | en | |||||
| 言語 | ||||||
| 言語 | jpn | |||||
| 資源タイプ | ||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_18ws | |||||
| 資源タイプ | research report | |||||
| ID登録 | ||||||
| ID登録 | 10.24517/00068030 | |||||
| ID登録タイプ | JaLC | |||||
| 著者 |
杉田, 忠彰
× 杉田, 忠彰 |
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| 提供者所属 | ||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||
| 内容記述 | 金沢大工学部 | |||||
| 書誌情報 |
昭和61(1986)年度 科学研究費補助金 一般研究(C) 研究成果報告書概要 en : 1986 Fiscal Year Final Research Report Summary 巻 1985 – 1986, p. 2p., 発行日 1988-11-08 |
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| 抄録 | ||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||
| 内容記述 | セラミックスが最近、機械構造用材料として多用されてくるに伴い、その加工性の向上に対する要求が一層強まっている。そこで、本研究はセラミックス部品の加工による強度信頼性低下を避けるために、仕上げ面き裂を抑制する加工法としてダイヤモンド単刃工具による高速マイクロ切削加工法を提案するとともに、その基礎的メカニズムを解明することを目的としている。 そのため、まず、セラミックスの切削に伴う材料除去機構を破壊力学により解析する方法を示す。そして、き裂伝播が関与しない塑性変形型材料除去機構の可能性を、弾塑性破壊力学パラメータJ積分及び温度分布の解析により理論的に追及する。ついで、微少切込み機構と空気軸受方式による高速マイクロ切削装置を開発し、各種セラミックスについて実験的検討を行う。 その結果、SiC、【Al_2】【O_3】については脆性破壊型が起こりやすく、部分安定化Zr【O_2】、WC-Coは塑性変形型の切りくずを生成しやすいことまた、【Si_3】【N_4】は両者の中間に位置することが解析的に明らかにされた。さらに、切り込みが小さくなるほど塑性変形型材料除去が起こりやすいことも明らかにされた。つぎに、走査型電子顕微鏡内に設けたマイクロ切削装置により、塑性変形型材料除去の可能性を実験的に調べた。そして、SiC、【Al_2】【O_3】では、脆性破壊型材料除去が観察されたのに対して、部分安定化Zr【O_2】とWC-Coでは、切込みが数μm以下であれば、金属切削と同様の切りくず生成が起こることが観察された。また、【Si_3】【N_4】、ガラス、SSi単結晶では低切削速度では塑性変形型切りくずは生成しなかったが、高速マイクロ切削において塑性変形による切りくずの生成が認められた。以上のように、セラミックスにおいても高速マイクロ切削により、塑性変形型の材料除去が可能であり、良好な仕上げ面を得ることができ、本研究の目的はほぼ達成できたと思われる。 |
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| 抄録 | ||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||
| 内容記述 | As engineering ceramics has been recently utilized for mechanical components, improvement of machining performance is increasingly required. This study proposes high speed microcutting by daiamond tool as an new machining technique which performs crack-free surface finishing, in order to prevent the deterioration of the machined component due to machining processes, and elucidates the fundamental mechanism of microcutting of engineering ceramics. An argorithm for the analysis of the microcutting mechanism is proposed by application of fracture mechanics. According to the argorithm, the mechanism of plastic flow type material removal which enables crack-free machining is theoretically investigated by analyses of nonlenear fracture mechanics parameter J-integral and the distribution of cutting temperature at high cutting speed. By using a developed high speed micromachining device, the microcutting tests are carried out for selected engineering ceramics. The behaviour of formation and propagation of crack in associtation with the material removal process is also elucidated by means of in-situ scanning electron microscope observation. Analytical results suggest that the plastic flow type removal takes place in case of micromachining of partiaaly stabilized <ZrO_2> and WC-Co, while brittle fracture type removal occurrs for SiC and <Al_2O_3> . Also it is sugggested that as the depth of cut decreases and the cutting speed increeases, the type of material removal tends to change from brittle fracture type to plastic flow type. From the experimental spect, these findings are sustained, so that high fracture toughness ceramics such as <ZrO_2> and WC-Co produces plastic folw type chip which is similar to metal cutting, and even low fracture toughness materials such as Si-crystal, glass and <Si_3N_4> at high cutting speeds. |
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| 内容記述 | ||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||
| 内容記述 | 研究課題/領域番号:60550085, 研究期間(年度):1985 – 1986 | |||||
| 内容記述 | ||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||
| 内容記述 | 出典：研究課題「エンジニアリングセラミックスの高速マイクロ切削に関する研究」課題番号60550085 （KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-60550085/605500851986kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/）を加工して作成 |
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| 著者版フラグ | ||||||
| 出版タイプ | AM | |||||
| 出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa | |||||
| 関連URI | ||||||
| 識別子タイプ | URI | |||||
| 関連識別子 | https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=70019769 | |||||
| 関連名称 | https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=70019769 | |||||
| 関連URI | ||||||
| 識別子タイプ | URI | |||||
| 関連識別子 | https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-60550085/ | |||||
| 関連名称 | https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-60550085/ | |||||
| 関連URI | ||||||
| 識別子タイプ | URI | |||||
| 関連識別子 | https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-60550085/605500851986kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/ | |||||
| 関連名称 | https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-60550085/605500851986kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/ | |||||
