鹿児島大学工学部研究報告 第 59 号(2017) 超硬バーを用いた傾斜面加工での切削条件が 切削抵抗に及ぼす影響 田淵 大介 * 佐島 隆生 ** 貝沼 重信 *** 八木 伸曉 **** 内田 大介 ***** INFLUENCE OF CUTTING CONDITIONS ON CUTTING FORCE IN INCLINED SURFACE MACHINING BY BURRS Daisuke TABUCHI* Takao SAJIMA ** Shigenobu KAINUMA *** Nobuaki YAGI **** and Daisuke UCHIDA ***** In this study, to obtain the fundamental knowledge of machining of grooves in inclined surface by a carbide burr, the cutting tests were carried out on model specimens. The cutting force was measured depending on cutting conditions of the carbide burr. From the experimental results, the condition that cutting depth is small and the feed rate of the carbide burr is high is appeared to be suitable to decrease the cutting force. The cutting force under the cutting for -X direction (down cut is dominant) is found to be larger than that under the cutting for +X direction (up cut is dominant). Keywords : Burrs, Cutting force, Machining groove 1.緒言 船舶や橋梁等の大型溶接構造物に用いられる面 外ガセット溶接継手の疲労強度は,他の溶接継手に 比して低いため,これまで様々な疲労強度向上法が 提案されてきた. 面外ガセット溶接継手の疲労強度向上法として, グラインダー仕上げが一般に用いられている.この 方法は高い応力集中が生じるまわし溶接止端部を グラインダーで仕上げることで,溶接止端部の応力 集中を緩和する方法である.この方法では,止端の 曲率半径や研削深さ等に関する規定があるが,一般 に手作業で行われるため,溶接止端部の加工形状の 品質を一様に確保することが困難になる.また,グ ラインダー仕上げ後の止端部の3次元形状を製作 現場で精度良く測定する手法も確立されていない. そのため,疲労強度の向上効果にばらつきが生じ, 場合によっては向上効果が期待できないこともあ る. 本研究では,この問題を解決する方法として,面 外ガセット溶接継手のまわし溶接止端部に一定形 状の溝を機械加工により導入する方法に着目した. 機械加工によれば常に一定品質の溝形状が得られ るため,安定した疲労強度向上効果が期待できる. 工作機械による溝形状の形成においては,エンドミ ルと呼ばれる回転工具が一般に用いられる.エンド ミルは鋭利な刃先と精度の高い先端形状を有して おり,適切な条件下であれば高品質の溝が加工でき る. しかしながら,エンドミルを用いるには工具を保 持する高い剛性の主軸および加工物を固定し,工具 との相対運動を行う案内面が必要とされる.そのた め,これらの性能・剛性が不足すると工具たわみ等 に起因するびびり振動等が発生し,刃先の欠損や加 2017 年 10 月 5 日受理 * 機械工学専攻 ** 九州大学大学院工学研究院機械工学部門 *** 九州大学大学院工学研究院社会基盤部門 **** 三井造船株式会社 技術開発本部 技術開発 センター *****三井造船株式会社 船舶・艦艇事業本部 事業開発部 -5-
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鹿児島大学工学部研究報告 第 59号(2017)
超硬バーを用いた傾斜面加工での切削条件が 切削抵抗に及ぼす影響
田淵 大介* 佐島 隆生** 貝沼 重信*** 八木 伸曉**** 内田 大介*****
INFLUENCE OF CUTTING CONDITIONS ON CUTTING FORCE IN INCLINED SURFACE