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︒∞ 宗門 司

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2 ・8 結 _Eコ

J t i

般 に よ る 断 続 切

n

リを行って. C B i¥ 

r 

J1 の )I~ 本性能を訓べたれJr* を!泌

がJす る と 次 の と お り で あ る

( 1) C B ¥'  1'，九での断続切i'JJIでは， 切れメ

J

の欠けを￨山 11"す る た め に は ， 切れメ

J

の チ ャ ン フ ァ ホ ー ニ ン グ が 非 市 に イf効 で あ る . 逃 げ1(11)挙粍とイ:1卜.げ

1 (II ~:ll さの pl6 ¹1(

1

か ら 判 断 す る と ， チ ャ ン フ ァ jr]30  .すくい!日 i 側から μ た I~{I\

0， 05mmが i段 通 で あ る

(2、) チャンファホーニングの灼皮および I~，'i; を大きくすると，イ 1:

1 '

，げ 11 (

i

は ネIlくなる. これは， ホーニング~'fl) に切りくずの， ~'fj)が.t1f~航して J1:， じ る 梢 成 メ

J

先 状 の 付 行 物 が 大 き く 成 長 し ， こ れ が，

h W ]

ぷメ

J

~むと IIIJ 級の作川をするため で あ る

(3) 尚述切 ì~ 1jでは，特に 1 ~

J l   ‑

IjiJ逃 げ IIl

i

の 雌 花 が 明 大 す る .

( 4

)、被 削 材 が 似 く な る ほ ど て

J L

斥粍はよ件}JIするが，I 切 削 j必j

立 7 0 m m 

^j 

n  t l J  

j主 で あ れ ば 切 れ 刃 に 大 き な 衝 窄 ノJがイ1'1:j 1 J し で も チ ッ ピ ン グ の 発 生 は な い . ま た 被 削 材 が 使 い ほ ど ホ ー ニ ン グ 部 の 十J'~守物が減少し，仕上げ|白はけj- らか に な る .

(5) C B ~ '1， 

J l

に よ る 切 i'jJIに お い て ， 適 正 な 切i'jlJ_{1111 の伎~} j 1]はイ、「粁物を減 少 さ せ ， 仕 上 げI自 粗 さ を 減 少 さ せ る 効 * が 向 い .

(  6 

)焼 結 条 件 や 結 令 材 ， メ ー カ ー の 見 な る 2荷 の C

B 

l'\じよ~^および B において， そ の 切ji'JI性 能 に は ほ と ん ど だ は な い

第

3

章 舞 い ツ ー ル 切 削 に よ る

CBN

仕 上 げ ホ ブ の 基 礎 性 能 評 価

3  . ] 

_{市者 にコ}

佐

l r

^ljに よ る C B ]¥'  I".

l t

の 断 続 切 jljlJに お け る

1 '

性能を，

u i

，jべ た 第 2市 の tl￨;民， 適 切 な 切 削 述j交 で あ れ ば 被

n

^リ材が

] [ 1 3 5 0 0

の よ う に 似 く て も 切 れ メ

J

^{に チ ッ ピ}

ン グ の 先 生 は な く ， 氏 以

f

な 切

i

刊 が

I r J

能 で あ る こ と が わ か っ た . ホ ブ 切 り は りj削 の j並 行 と と も に 切 り く ず の 以 さ が 漸 次 変 化 す る 、 ￨ 乙 フ ラ イ ス 川 り j刊 の 断 続切i'jjlで tiU， しかも切れメJ のい~

i ! f '

により， ま た ホ ブ の

I I D

IU.ijJ(に よ り 切 jJjlj 状 態 が 刻 々 変 化 す る 極 め て 紋 雑 な 切 削 機 摘 を も っ て い る 5日). (u 0  ). そ の た め 摩 粍 状 態 お よ び 仕 1‑.げ￨而生成状態、は，}k樵 に よ る 断 続 切

i

刊 に お け る そ れ と は 完 全 に は A 致 し な い こ と が 与 え ら れ る . し た が っ て ， 仕 上 げ ホ ブ 切 り に お け る Cs ;'¥ホブの切削性能を矢11るには， ホ ブ 切 り に よ り 近 い 状 態 で 切

i

刊 を 行 っ て 制 べ る 必 須 が あ る

ホ ブ 切 れ メ

J

^のJ挙 粍 以 ￨ 刈 を 解 析 す る の に 夫 ￨ 擦 の ホ ブ を 川 い る と ， 多 く の ￨ 大

i f

が 彩 科 す る た め ， 解 析 が 凶 難 に な る . そ こ で ホ ブ ‑ メJと

I r d

じ 形 状 を も っ 舞 い ツ ー ル に よ る 切

i

刊 に 置 き 換 え て 調 べ る ん ‑ 法 が 採

H J

さ れ ， 多 く のjぷ‑*が 得 ら れ て お り ， そ の 対 応 も 卜 分 で あ る こ と が 他 認 さ れ て い る む:!) (ti:l 

本章では， ホ ブ の 側 メ

J

の み が 切 削 を 行 う 仕 上 げ ホ ブ 切 り を 似 定 し て ， 横 フ ラ イ ス 機

i

二で， 直 線 切 れ 刃 を も っ ‑‑本メ

J

の 鉾 い ツ ー ル を j日いた 二次ノ乙￨ねな 断 続 切

J i

jIお よ び V み ぞ を 切 り 広 げ て い く 断 続 切

i

刊 を 行 い ， イ 上 じ げ ホ ブ 切 り に 相

. ) l i

す る 切 り く ず を 削 り 山 さ せ る . そ の 結 * を も と に C B ;¥ 

[ 1 4

の 切 れ メ

J

の 欠 け ， 摩 粍 状 態 、 な ら び に 仕 上 げ

， 1

1

( t l l

さ に 及 ぼ す 切 口jIj返j長， 被i'jリ材{泌さ および切 i刊の I(IJ きの~いの影科を|リ]らかにする 特 に 被

n

^{リ材が似し1場 介 や}

|お速切 i刊のような切れメJ ホーニング i;l~ にイ、J-着物が発生しない状態、で切ì'j lj さ れたイ

J : 1 ‑ .

げ 1ft!に は

C

13  N _I~ 共の切れメJ JI~ 状が似リされることを示す

3・2 実 験 方 法 お よ び そ の 条 件

3 ・2 ・1 二 次 元 舞 い ツ ー ル 切 削 実 験

ホ ブ 側 メJでの切i'jlJを似みとし， 初 め に 1:;.(1

3

・ ! に /J~す;次ノ己狩いツール切j

j l

jリ 実 験 を 行 っ た l}iJ，~，~の夫験で JIJ いたものと 11Jiじ 材 料の 肱 jljlJ川 イ ン サ ‑ 卜 ]JL] jfJ チッフ。 ( S~G，\ ) をクランプオンノi 式で取り十I けた C B ¥: ~~r~ いツールを

ツ ー ル ホ ルダーに!日足し， そ れ を 航 フ ラ イ ス 椴 L収不11.Jぷ 業 製2 1I)~I{ )の i:'Iilll  ( 111符40mm)'に取りイ、j‑け た. 知 い ツ ー ル は1111¹1以'Iilliに 平 行 な II'C総 切 れ メ

J

を も ち， 向転、 I~- 径が j 13mm， す くい灼 50お よ び 逃 げjJr50と し た . メ三!投に川い た す べ て の C B :¥ 

[J ‑ ‑ l

の 切 れ メ

J

にはl1ji_{，，;r，~ の夫!験で肢も良い} '1性能をノJ~ した，

IPiJ 

O .  

05 m mお よ びj]r

1 立

30'の チ ャ ン フ ァ ホ ー ニ ン グ を 施 し た .

f &  

jjlリ材はIPil¥3mm，  長 さ 260mmの 被 削i干)1を も っ ， 板 状 のSCM435材 を 似 さ IIB220，][13300お よ びllB 400に 熱 処 思 し て 川 い た . なお， 切jjlリ 始 め の 大 き な 衝 撃 ノJに よ る 切 れ メ

J

の チ ッ ピ ン グ を ￨ 坊 ! と す る た め ， 被 削 材 の エ ッ ジj(]を

5

m m fll~ 皮!日取りした. フ ラ イ ス 樵 テ ー ブ ル に バ イ ス を JIJし1て 被 jljlJ材 を I，

d '

~とし，乾式 1: 1 ilJき 切 iJIJを 行 った 切 り く ず の 長 さ 20mmお よ び

i u f

大 川 さ

O .

12mmがね ら れ る よ う に 切 り 込 み2.1 mmお よ び 送 り

O .

73mm rcvと し た . 切jIjl J.i卓jぷ は 60，90お よ び 160m:mjnに 変 化 さ せ た‑ 2パ ス 削 る ご と に CB 0:  l‑̲ Jlを 取 り 外 し ， • L Jl _~W 1)1改 鋭 を JIJし¹

て 逃 げ IDl摩耗を訓Ij定した 各 条 件 に つ い て 10ノぞス L切

i

判長 さ 2.6 

m 

)'ず つ 切 削し， 投 後 に 被i'jlj材 を 取 り 外 し て イ 上 上 げ l白 川 さ を 測 定 し た .

3 ・2・2 Vみ ぞ 舞 い ツ ー ル 切 削 実 験

A 次ノ己舞いツール切i'JJIで は 切 れ メ

J

が 1111転'MIに、￨乙行であるため， 切 り く ず は 切 れ ヌ

J

に￨立 灼 に 流 /¥1す る . しかし， 夫￨僚のイ1:J.二げ ホ ブ 切 り で は ， ホ ブ 側 刃 がrrJ1 11以'1!lj]に 対 し て 傾 斜 し て い る う え に ， 切

i 刊 ' 1

¹の 尚 Ili材 も 川 転 す る た め に 切 り く ず の 流 /1¥は 切 れ メ

J

に￨白jJrで はなく， 切りくず￨什の隣接する￨析1(11は 相1I王に 路 特 を 及 ぼ し 介 い な が ら 流 山 す る そ こ で 次 に 仕 上 げ ホ ブ 切 り で の 切jJjlj状 態 に よ り 近 づ け る た め ， 1:;.(1  3・2に/J.:すように Vみそを切り)1:げて い く 舞 い ツ ー ル 切 削 実 験 を 行 っ た . この場-令も旋 ì~JI川 の イ ン サ ー ト Vし1j]チr

36 

舞いツーノレホノレダ

送り '  払~i'iU材

チップ)

」

『

火

1 3

・1 二次 元 舞 い ツ ー ル 切 削

ヴI4

n . _ペ

υ

実

F

いツーノレホノレダ

A ‑A'断 面

Cむ N 

C )  

C B  

図

3

・2 Vみそ舞いツール切)jljリ

3 8  

ッフ。を川い， 切れメ

J

が 川 転 Lli，Iiに対して

4 5

⁰ 傾 斜 す る よ う に ク ラ ン プ し ， 、 1/ :

? を ノ

'jI旬 の す く い

1

^JJお よ び 逃 げ 灼 を そ れ ぞ れ 50， 50と し て ホ ル ダ ー に 内 定 し た [n1¹1以 下 径 は ; 次 元 切'jilJの場介と￨寸じである 被i'jJl~J は 1;;.([ に /J' すよ う に

9 0

^{0 の V み そ の 11I}火 部 を 切 り 欠 い て い る た め ， みそ!点は切 i'Jリされず，

rdJ側メ

J

^{のみで切i'J}JIが 行 わ れ る . 切ii JII~I'I\ 2 m m ， 長 さ 500mmと な る よ う に I}ij)JII  ['.  した

s

c.~ 4 3 5 ~~.を似さIl B330 および IIB5 2 0に 熱 処 則 し た も の を 被jjl^1.]材 と し た

ぷ

3 . 

1にノJ'す よ う に モ ジ ュ ー ル 4， _I~:i

: 0 1 

3 0 ， Wi I~II\ 20m mの、￨λWiII(を ホ ブ 送り 2m m 

r  c 

v ， J ，‑(Ji I(IIの 仕 上 げ し ろ O.15 mmでイ1:1 ~けホブ切りするとき， りj i'jlJ置 の 多 い 切 れ メ

J

がji'リり山すj乏さ 8mm， 技 大jiさ0.035mmの ア ン カ ッ ト チ ッ プと￨司‑のものをi'jIJり山すため， 切 り 込 み O.28mmお よ び 送 り 0.73mmrcvに 設 定 し た . なお， こ の 場 介 舞 い ツ ー ル の 半 径 ぶ ，iリの切りくず￨析IUIに お け る 技 大 原 さ は

O .

05mmと な る 切 削 速 度 は60‑‑‑‑220m mjnま で 変 化 さ せ ， 乾 式 で 仁向きおよびド￨古jき 切 削 を 行 っ た . 各 切 削 条 件 に つ い て 12パ ス (切'jIiJみ ぞ 長 さ 6m)の切i'jIJ を行い， 工具摩粍およびイ1: 上げ|而 ~~l さを測定した. 切ji'JIみ ぞ 長 さ 6mは 想 定 し た 尚 lドの 35イ￨司分の切

i

刊;止に村!叶する. なお， 被'jjJI材 の

|国を切削し終わる皮に，被削 ~r[) 形状を初 J91 状態、に戻す ため， )也{民正!日フラ イ ス に よ り ， 切 り 込 み0.28mmだ け 被j'jlj~~. .1士郎をjj'Ijり泌として次の実験にJlJ

し'1

. t

こ

切'jjリ 抵 抗 を 求 め る た め ， 1ヌ[3 ・3に/J'す よ う に フ ラ イ ス ア ー バ に ひ ず み ゲ ー ジ を 貼 付 し ， そ の

U l

) ] を ス リ ッ プ リ ン グ を 介 し て 勤 ひ ず み 計 に 収 り 出 し ， 噌 ￨ 陥 し て 屯 依 オ シ ロ に 記 録 し た . 実 験 に 先 が け て Ijiii性 リ ン グ を

J I J

し1て 校 正 を 行 っ た イ丈夫!験においても

CB  N 

r.具.の切れメJ には 1~lli

O .   0  5 

m mお よ び 角 度30⁰ の チ ャ ン フ ァ ホ ー ニ ン グ を 施 し て J‑IJい た

3 9  

表3・1想定した歯車 ・ホブの誇元およびホブ切り条件

歯 車 ホ ブ

モ ジ ュ ー ル 4  モ ジ ュ ー ル 4 

圧 j]  角

2 0

⁰  圧 力 戸^j

2 0  

^u 

ね じ れ 角

0

⁰  進 み

2 

ⁿ J 

7 '  

歯 数

3 0  

外 径 J 

1 0 m   m 

歯 I~ffi

20mm 

分 数

1 2  

歯 fこ け 並 歯 す く し¥

f

り パAR:: 数

ホ ブ 切 り 条 件

送 り

2 m m / r e v  

仕 上 げ し ろ

0 . 1 5 m m / J

ー「歯面

4 0  

フ ラ イ ス ア ー パ 判l受け

スリッフ。リング

C B N舞いツーノレ

動 ひ ず み 計 記 録 計

図

3

・

3

切 削 抵 抗 の 測 定

4 1  

3 . 3 

二 次 元 舞 い ツ ー ル 切 削 に よ る 性 能 評 価

￨

刈 3 ・4は 硬 さ を HB220，300お よ び400に 熱 処 思 し たSCM435材 を 切jIi'  jJ主 j文60^，...̲， 160mmjn に変化させて切削したときの逃げ IOÎ 雌花 1~lr\ を比絞したもの で ， 送 り 0，73mm rev， 切 り 込 み2，1 mmで 切 iJIJ

1

乏さ2，6m切口Ij後の呼粍を/J'し て い る . 似 さ I lB300以￨ごでは切ji'リ述j支 の 変 化 に よ る 逃 げ 1ILI }学粍 I~II\ の変化は 少なく，かえって低Jili域で摩粍￨川が大きい し か し IIB400の よ う に 似 く な るとえJl);~の切 ì'j lJの場介と 1 ，Ji依に， 切i'jlJ必i.j交の1¥{^'r)JI r とともに呼粍 I~II{ は明大す る 傾 向 が 凡 ら れ る こ こ で 100mmin以 ド の 低 泌 域 で は 似 い 材 料 の ほ う が 雌粍 I~[i';が小さくなっていることは注 1:1 される な お ， い ず れ の 切'jiJI条 件 に お い て も 切 れ メ

J

に 欠 け の 発 生 は

μ

られず， 千 フ ラ イ ス i'jlJり⁾¹自の切口JIに お い て も C B .¥ ' 工 共 の 耐 チ ッ ピ ン グ 性 は 卜 分 で あ る こ と が わ か る .

￨

苅

3

・

5

は 上 記 切 削 に お い て 何 ュ ら れ た 仕 上 げ 出 の 杭 ノi向 中 日 さ を 比 較 し た

も の で あ る . 関 よ り 被 内JI材 が 傾 く な る ほ ど ， ま た 切

i

刊 速 度 が 哨 す ほ ど 庁‑jら かにイ[:1二が る こ と が わ か る . 特 に IIB400の 材 料 で は す べ て の 切 削 速 度 傾 城 で 仕上 げ 面 机 さ はRy 1μm 以下となっている • }J   B II220の 軟 ら か い 材 料 の 低 迷 域 で は Ry6μmに も 達 し て い る . こ の と き ， 鋼 と の 親 和 性 が 少 な い

CB 

X じ 立 で の 切'jiリ に も か か わ ら ず ， 仕 上 げ ￨ 面 に む し れ が 観 察 さ れ た ，jiJ市 で 述 べ た よ う に ，'[

l l

切れメ

J

ホ ー ニ ン グ 部 に 十j'粁 物 が 生 成 し ， 実 ￨ 僚 に は こ れ が 切

i

刊 を 行 う た め ， イ 上 '1，げ￨加をネf1くする. 材 料 が 似 く な る と 切iJIJ温 度 の 仁 叫 に よ っ て 什 荷 物 が 小 さ く な る た め ， イ1:上 げ 出 は れ ‑ ら か に な る . し か し^I f日r 220お よ びIIB300の 材 料 を 100m/min以 ￨ ご の 速 度 で 切 削 す る と き は 大 き な 十j'行 物 が 生 成 し ， そ し て 分 裂 ・脱絡 を 繰 り 返 す こ の こ と は 仕 上 げ ￨ 面 粗 さ へ の 影 粋 だ け で な く ，

I

三

I

3 ・4で ポ さ れ た よ う に 1113400の材料の場令より被i'J JI 材が軟らかし、ときに逃げ|釘摩耗 I~ili が大きくなることにも関係していると考 え ら れ る なお仁￨向きの、ドフライス削りでは， 切れメ

J

が被目JI材 に 食 い 込 ん

で か ら 1.1三り分に相、

i '

す る 0.73mmだ け が 仕 上 げ ￨ 伺 と し て 成 る こ と に な る こ の た め ホ ー ニ ン グ 部 の イ 、

I

汗 物 は ま だ 卜分に は 成 長 し き れ ず ， 軟 ら か い 材 料の低迷切削でも前草の政削実験の場令よりイ I~ J，げ|白はi"I~J' らかになる

42 

被削材硬さ

o 

^HB220 

ム HB300

口

HB400

SCM435 ，fO. 73，t2.1  CBN‑B 

0.08 

0.06 

ロ コ ロ

0.04  四 号

ば

幽阻' 公 判 叩

0.02 

切自Ijみぞ長さ 2.6m

160  120 

80 

切削速度 m/min 40 

。

切削速度と逃げ面摩耗の関係

A斗A n . υ叫

図

3

・

4

S C M 435.'10. 73. t 2. ] 

切削みぞ長さ2.6m

そ

& : i ' j I J

材{却さ

o 

HD220  ム HB300

口

HB400

6 

4 

日ミ

ヘハ 肖

初黒田川 なけ﹁ お

ιd 勺

l G O  

120 

40  80 

。

m/llllIl 

切削速度と仕上げ面粗さの関係

切 ì~ iJ速度

4 4  

1~13 ・ 5

3

・

1 V

み ぞ 舞 い ツ ー ル 切 削 に よ る 性 能 評 価

次 元 舞 い ツ ー ル 切 削 実 験 の 結 果 ， 平フライスì'J IJ り JI~~~ の断続切 ì'jlj におい て も

CBN

工 具 は 欠 け る こ と な く 良 好 な 切 目JIが 可 能 で あ る こ と が わ か っ た そ こ で 次 に ， 仕 上 げ ホ ブ 切 り の 切 り く ず 流 山 状 態 に よ り 近 づ け る た め ，

v 

み ぞ を 切 り 広 げ て い く 舞 い ツ ー ル 切 川 実 験 を 行 っ た .

3・4 ・1 上 向 き 切 削 に お け る 切 削 性 能

I~

3

・6はイ

i

更さ

I I B 3 3 0

およびI1

B 5 2 0

の日

C M 4 3 5

材 を 1‑̲1 (1 Jき 切 jljJIし た と き の 逃 げ 面 摩 耗 ￨ 隔 を 示 し た も の で あ る . 送 り

0 . 7 3 m m / r c v

， 疋 IIIん‑II'IJ切 り 込 み

O .2 8  

mm一定で，切削速度を 60~220m/mjn に変化させて切ì'í1Jみそ長さ 6m を切削し

た. こ れ は 怨 定 し た 歯 車

3 5

佃 の 切ji'JI互 に 相 当 す る . 切i'Jリ速度の卜

. F F

と と も に 摩 耗 ￨ 隔 は や や 増 加 す る 傾 向 に あ る が ， 広 範

1 m

の 述j支 域 で あ る に も か か わ ら ず そ の 差 は き わ め て 小 さ い またI1

B 5 2 0

の よ う に 似 い 被 削 材 で も 斥 粍l隔 が わ ず か に 増 大 す る 程 度 で ， 切 れ 刃 の 欠 け の 発 生 も な く 切 削 で き る ま た 結 合 材 と 焼 結 条 件 が 兵 な る

CBN‑A

と

CB  N  ‑B

の 比 較 に お い て ， fIB 

3 3 ‑ 0 

の 材 料 の 切 削 で C B N ‑Bの 耐 摩 耗 性 が や や 優 れ て い る が ， 木 研 究 が 対 象 と す る 条 件 で は 両 者 の 耐 久 性 に は ほ と ん ど 差 が な い と み な し て よ い .

図

3

・7は 上 記 切 削 で 得 ら れ た 仕 上 げ 而 の 粗 さ を 示 し た も の で あ る . 次 元 舞 い ツ ー ル 切 削 笑 験 の 場 合 と ￨ 司 様 に ， 使 さ I l

B 3 3 0

の 材 料 の 切 i'jlJに お い て，低速切削では Ry3~

5μm

と粗いが，

ロ

j削 速 度

2 2 0 m / m j n

の 尚 泌 域 で は 切 れ 刃 ホ ー ニ ン グ 部 の 付 着 物 が 減 少 す る た め ， _I~ y I 

μm

む j長 に 消 ‑ ら か に な る IIB520 の材料の場合は，付 着物の発生がほとんどないため，低迷から I:'~

. i i l i  

まで [~y

1μm

程 度 の j付 ら か な 仕 上 げ ! 日 が 得 ら れ る .

文

I

3 ・ 8 は硬さ IIB520 の SCM435~%i-を切削したときの仕上げ面社i さと， 切 削 に 用 い た

CBN

工 具 の 逃 げ 面 粗 さ の 形 状 を 対 比 し て 示 し た も の で ， 切i'J JI

速 度

6 0 m / m i n

^{お よ び}

l 6 0 m / m i n

の 場 合 に つ い て 示 し て い る . 工 1‑ミ 逃 げ Il(

i

~ll さ は， 切 れ 刃 稜 か ら わ ず か に 縦 れ た と こ ろ を 切 れ 刃 に

. ) F ‑

行 に 測 定 し た も の で ある. そ の た め 仕 上 げ 面 粗 さ と は 多 少 異 な る 部 分 が よ よ ら れ る が ， rda弓l?は 大

4 5  

ドキュメント内 九州大学学術情報リポジトリ (ページ 39-57)