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ア モ ル フ ァ ス 金 属 の マ イ ク ロ切 削 に 関 す る研 究 *

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Academic year: 2022

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(1)1785. JSPE -53- 11 ,. 研究論文. 87- 11- 1785. ア モ ル フ ァ ス 金 属 の マ イ ク ロ切 削 に 関 す る研 究 * Fe 系 超 急冷 合 金 の切 り くず生 成 機 構 上. 田. 完. 次**. 須. 田. Microcutting. Chip Formation. 敦. Microcutting of. mechanism. chip. quenched of. Fe-base. cut. is. model. type. of. catastrophic tional. to. found. that. normal. to. the. depth. of. the. shear. the. cut.. 0.5. to. shear. along. crystalline. 15 ƒÊm.. The. effect the. and metals. the zone. strain are. the. The on. shear. the. by. with. which in. band.. rate.. means. in. rake. characteristic of. and. following be. obvious.. the. card. periodical. to. proporIt. depth. features. inherent. to. zone. of. depth. so-called. found. not. rapidly. The. due. is is. observaon. angles.. formed. force. SEM. produce. spacing. independent. terms. in-situ. conducted. deformation. cutting. These. discussed. been. slip. almost. of. metals. primary. specific. Alloys. are. selected. has. lamellar. is. 彰 **. SUGITA. amorphous. structure,. 忠. Fe-base. tests. tools. deformation. size. strain. diamond. slip. localized. The. stress. the. of. plastic. along. is elucidated microcutting. using. lamellar. homogeneous. amorphous. Key slip. range. Quenched. SUDAand Tadaaki. metals. 田. Metals. of Rapidly. Orthogonal alloys,. exhibiting. conventional the. the. shear. stress,. from. in. chip. amorphous. process.. amorphous. employed. occurrence. of. formation. 杉. of Amorphous. Mechanism. Kanji UEDA,Atsuhiko. tion. 彦***. of. being. is. also. cut,. the. different. deformation. properties. metals.. words. : cutting. structure,. of. amorphous. catastrophic. 1.. 緒. metal,. microcutting. mechanism,. chip. formation,. lamellar. shear. な い の は 言 うま で も な く,加 工 表 面 の 評 価1)な ど と と. 言. もに 加 工 機 構 の 解 明 が 要 求 され て い る.加 ル フ ァ ス金 属 は 異 方 性 を 示 さず,従. ア モ ル フ ァ ス金 属 は 周 知 の よ うに,通 常 の 結 晶 金 属. 晶,積. 層欠 陥 と. り系 を 持 た ず,さ. を有 し な い.し. い っ た 従 来 の 意 味 で の 材 料 欠 陥 を 有 し な い"等. じ く非 晶 質 で あ って も無 機 ガ. ラ ス や 不 定 形 ポ リマ ー な ど と異 な り,金 属 結 合 特 有 の. の 理 想 材 料"で. 性 質 が 保 存 さ れ て い る た め,磁 気 的,電 気 的,化 学 的,. か ら も興 味 深 い 素 材 と言 え る.. 熱 的,さ. こ の よ う な 観 点 か ら,本. ら に,機 械 的 性 質 な ど で 興 味 深 い 特 性 を 多 く. 持 っ て い る.例 気 抵 抗,高. え ば,高 飽 和 磁 束 密 度,低. 耐 食 性,恒. 熱 膨 張 率,高. 鉄 損,高. 強 度,高. あ るた め,加. 電. 取 り上 げ,そ Pd80Si20ア. れ て い る.. 行 っ て お り,そ. しか し な が ら,加 工 の観 点 か ら の研 究 は 極 め て 少 な. 用 に供 し,ま た,そ. に発 揮 せ しめ る に は,適 *. * * * * *. 研 究 者 ら は ア モ ル フ ァス. の 切 削 機 構 を 明 らか に し て 来 た.既. が 知 られ て お り,各 分 野 で 多 岐 に わ た る研 究 が 進 め ら. る新 材 料 も実 用,応. 方均質. 工 の本 質 を追及 す る観 点. 金 属 の ダ イ ヤ モ ン ド単 刃 工 具 に よ る マ イ ク ロ切 削 を. 硬度など. く,こ れ ま で 報 告 もほ とん ど な され て い な い.い. モ. 定 のす べ. と は 異 な っ て 乱 れ た 原 子 配 列 か ら な り,長 周 期 規 則 性 か し,同. ら に転 位 や 粒 界,双. え て,ア. っ て,特. に,. モル フ ァス合 金 を用 い て 予 備 的 な 検 討 を の 切 り くず が い わ ゆ るPisspanen. の. カ ー ドモ デ ル に 類 似 した 形 態 で あ る こ と を 示 し た 2).. かな. 引 き続 い て,本. 論 文 で は 軟 磁 性 材 料 で あ るFe系. ル フ ァ ス 合 金 の 切 り くず 生 成 過 程 をSEM(走. の機能 を十 分. 切 な加 工 を 施 さ な け れ ば な ら. 子 顕 微 鏡)で. アモ 査型電. 直 接 観 察 す る こ とに よ り,従 来 の 結 晶 金. 属 とは異 な った切 削機構 上 の幾 つ かの特 徴 を見 い出 し. 原 稿 受 付 昭 和62年1月27日.昭 和57年 度 精 機 学 会 秋 季 大 会 学 術 講 演 会(昭 和57年10月20日)に て発表 正 会 員 金 沢 大 学 工 学 部(金 沢 市 小 立 野2 ‑40 ‑20 ) 正 会 員 金 沢 大 学 工 学 部(現,日 立 マ クセ ル(株);京 都 府 乙 訓 郡 大 山 崎 町 小 泉 1). た の で,そ. れ に つ い て報 告 す る.な. 象 論 的 な検 討 に と どめ,詳 で あ る. 127. お,本. 報告 で は現. 細 な 考 察 は 次 報 で 行 う予 定.

(2) 1786. 精 密 工 学 会 誌 53/ 11/ 1987 Table. 1. Material. properties. of amorphous. の 両 合 金 の 切 り くず 生 成 機 構 に は 基 本 的 な差 異 は認 め. alloys. ら れ な か った の で,以. 下で は主 に前者 につ いて示 す も. の とす る. 図3は,層. 状 す べ り方 向 を せ ん 断 方 向 とみ な して,. せ ん 断 角 をSEM写 2. 2.1. 真 か ら測 定 した 結 果 を 示 す.せ. 被削 材 お よび実験 方法. が 分 か る.こ 被 削 材. れ は通 常 の 結 晶 金 属 で も見 られ る傾 向 で. あ る.一 方,図4は. 被 削 材 と して は,超. 2605 SC)お. φ に 対 す る 切 込 み'の. た も の で あ る(α=10゜,V=1mm/minの. 急 冷 凝 固 法 で 作 成 さ れ た リボ ン. 状 のFe81 B13.5Si3.5C2(METGLAS. 影響 を調べ 例).せ. ん断. よ び. 角 は 実 験 し た 切 込 み の 範 囲 内 で 約38゜ とな り,寸 法 効. 類の. 果 は ほ と ん ど認 め られ な い.さ. らに,図5は. り間 隔sの. 込 みtに. Fe40 Ni38 Mo4B18(METGLAS. 2826 MB)の2種. ア モ ル フ ァ ス 合 金 を 用 い た.被. 削材 の 主 な特 性 を表 1. 測 定 例 で あ るが,切. 層状 すべ. 対 して,ほ. に 示 す.両 合 金 は優 れ た 磁 性 材 料 と し て 知 られ て お り,. 直 線 的 に 増 加 し て お り,切. 特 に 前 者 は 磁 束 密 度 が 高 く鉄 損 も低 い の で,ト. とん ど な く相 似 則 が 成 立 して い る こ とが 分 か る.. ランス. SEM. 直接 観 察 法 お よ び 実 験 条 件. 切 り くず 生 成 の 微 視 的 機 構 を 明 らか に す るた め に, 本 研 究 者 ら はSEMに. よ る直 接 観 察 を 各 種 被 削 材 に つ. い て 行 っ て 来 て い る3)4).こ の 方 法 は2次 削 試 験 装 置 をSEM試. 元 マ イ ク ロ切. 料 室 に 装 着 し て,切. 削過 程 を 2. 次 電 子 像 で 直 接 観 察 す る もの で あ り,切 込 みt= 500μm,切. 削 幅b=0.01〜2mm,切. 〜50mm/minの. 設 定 条 件 で ,切. 30〜10000倍. 0.2 〜. 削 速 度V=. 0.02. り くず 生 成 過 程 を. で 観 察 で き る.. 本 実 験 で 採 用 し た 切 削 条 件 の 範 囲 は,t=0.5〜 μm,V=0.02〜50mm/min,b=25〜50μmで. 15 あ る. (a). 工 具 は 天 然 ダ イ ヤ モ ン ド単 結 晶(す く い 角 α= ‑10 〜15゜ ,刃 先 丸 み ρ=0.05μm以 下)を 使 用 した.切 削 様 式 は リボ ン状 試 料 の 厚 さ方 向 を 切 削 幅,長 切 削 方 向 とす る2次. 元 切 削 と し,1.3×10‑3Paの. 雰 囲 気 中 で 行 っ た.ま た,SEM直 抵 抗 の2分. Fe811313.5Si3.5C2. (b). Fe40Ni38Mo4B18. Fig.. 1. Typical in-situ SEM slip structure during phous alloys. observation of lamellar chip formation of amor-. Fig.. 2. Lower. SEM•@ photograph. 真空. 接 観 察 と同 時 に 切 削. 力 を 抵 抗 線 ひ ず み ゲ ー ジ で 測 定 した. 3.. 3.1. 手 方 向を. 実 験結 果 お よび考 察. 切 り くず 形 態 お よ び せ ん 断 角 の 特 徴. 図1(a)お. よ び(b)は,そ. よ びFe40Ni38Mo4B18ア 成 挙 動 のSEM直. れ ぞ れFe81B13.5 Si3.5C2 お. モ ル フ ァ ス 合 金 の 切 り くず 生. 接 観 察 の 代 表 例 を 示 す.切. 巨 視 的 に は 連 続 して い る も の の,微. り くず は. 視 的 には主 せ ん断. 域 で 刃 先 か ら 自 由 面 へ か け て 直 線 的 な 層 状 の す べ り構 造 が 明 り ょ う に認 め られ る.ま た,図2は 例 で あ る が,切. るPisspanenの. の よ うな い わ ゆ. カ ー ドモ デ ル に 極 め て 類 似 し た 層 状. す べ り構 造 は,本 察 さ れ た.な. 低倍 率観 察. り くず の長 い 範 囲 に わ た り層 状 す べ り. 構 造 の 規 則 性 が よ い こ と が わ か る.こ. お,Fe81. magnification. of chip. formation. 研 究 で 採 用 した 全 切 削 条 件 範 囲 で 観. Workmaterial. B13.5Si3.5C2, Fe40 Ni38 Mo4 B18. t =5 ƒÊ m. 128. ぼ. り くず 生 成 に 寸 法 効 果 は ほ. の 鉄 心 な ど で 実 用 化 され て い る も の で あ る. 2.2. ん. 断 角 φ は す くい 角 α の 増 大 と と も に 増 加 して い る の. ; Fe81 B13.5Si3.5C2, ƒ¿. =10•K,. V =1. mm/min,.

(3) 上 田 ・須 田 ・杉 田: ア モ ル フ ァス 金 属 の マ イ ク ロ切 削 に 関 す る研 究. Fig.. 3. Variation. of shear. angle ƒÓ. with. rake. angle. 1787. of. tool •@ƒ¿. Fig.. 5. Relationship and. depth. between of. lamellar. slip. spacing. s. cut•@ t•@ •@. は 連 続 型 で あ っ て も,破 壊 挙 動 が 切 り くず 生 成 機 構 を 支 配 す る こ と に な る5).そ の た め,切 り くず は 層 状 す べ り と は か な り異 な っ た 形 態 とな る.ま は 材 料 欠 陥 の 存 在 に よ り,切. た,結. 晶金属 で. り くず 生 成 機 構 が 切 込 み. に よ っ て 大 き く影 響 を 受 け る こ と も知 られ て い る 6). た だ し,類 似 の 層 状 組 織 が 単 結 晶金 属 を 切 削 し た 時 に 見 られ る 場 合 が あ る が,そ. れ は 容 易 す べ り系 の 活 動 が. 支 配 的 と な る 特 定 の 切 削 方 位 に 限 定 さ れ て お り7), ア モ ル フ ァ ス金 属 の 場 合 と は 基 本 的 に 区 別 す べ き もの と 考 え られ る. Fig.. 4. Shear. angleƒÓ. versus. depth. 以 上 の よ うな ア モ ル フ ァス 金 属 に 特 徴 的 な切 り くず. of cut. 生 成 機 構 を 詳 細 に 考 察 す る た め に,そ この よ うな 層 状 す べ り構 造 を 呈 す る切 り くず は, 結. SEMで. 晶金 属 で は 認 め られ な い ア モ ル フ ァス 金 属 特 有 の 形 態. 3.2. とい え る.通 常 の 結 晶 金 属 で は,切 析 出相,介. 在 物,不. 削中 に粒 界 や第 2. き裂 や ボ イ ドが 発 生 ・成 長 す る た め,た. (a ). R. L.=. (b ). 0 ƒÊm. R.. 6. Successive. SEM. photographs. SEM連. とえ 巨 視 的 に. L.;. showing. 層 状 す べ り構 造 生 成 過 程 の1サ 続 観 察 例 を 示 す.試. 明 り ょ う に す る た め に,あ. L. = 1. 7 ƒÊm R.. Fig.. 層 状 す べ り構 造 の 生 成 過 程. 図6は. 純 物 な どの 各 種 欠 陥 の 働 き に よ り. (c ). relative. cutting. typical. behavior. R.. ; Fe81B13.5Si3.5C2, ƒ¿=. 15•K, V =0.2. 129. mm/min,. イ クル 中 の. 料 観 察面 には 変形 状 態 を らか じめ切 削方 向 にほぼ 平. L.=2.7ƒÊm. (d). R.. L. = 3.9 ƒÊn. distance of formation. microcutting Workmaterial. の切削挙動を. 連 続 観 察 した 結 果 を 次 に 示 す.. t = 12 ƒÊm. of lamellar. slip. structure. during.

(4) 1788. 精 密 工 学 会 誌 53/ 11/ 1987. 方d2は. 切 り く ず 流 出速 度 に 対 応 す る 勾 配 で 直. 線 的 に増 加 す る.ま た,d点. の 少 し前 の 時 点 で,. 次 の サ イ ク ル が 始 ま って い る こ と も知 られ る. この よ うな サ イ ク ル を 繰 り返 して,層. 状す べ り. 構 造 が 形 成 され る もの と考 え られ る. 以 上 の 結 果 に 基 づ き,ア. モ ル フ ァ ス金 属 に お. け る 層 状 す べ りを 伴 う切 り くず 生 成 機 構 を 模 式 的 に 示 す と,図8の. よ う に な る.ま ず,初. 期段. 階 で は 切 れ 刃 の 前 進 に 伴 い比 較 的 均 質 な 塑 性 変 形 が 生 じ(a),そ Fig.. 7. Variations distance formation. 生 し(b),そ. of displacements d1 and cl, with cutting L in association with lamellar slip structure. の後局 所化 された すべ りが発. の 進 行 段 階(c)を. を 終 了 す る.す. 経 て1サ. イクル. な わ ち,ア. モ ル ファス金属 の マ. イ ク ロ切 削 に お い て は,刃. 先近 傍 を除け ば比較. 行 に ポ リシ ン グ痕 を つ け て い る.同 図(a)は1サ. イク. 的 均 質 で 緩 や か な 塑 性 変 形 が 生 じ,そ れ に 引 き続 い て. ル 前 の 層 状 す べ りが 完 了 し た 時 点 で あ り,(b)の. 段階. 局 所 的 で 急 激 な す べ りが 発 生 す る とい う,2つ. で 新 た に 刃 先 が 食 い 込 み,自 い る の が 分 か る.こ に,せ. 由 面 に 盛 上 が りが 生 じて. の 段 階 か ら次 の 段 階(c)ま. ん 断 域 で 急 激 な す べ りが 発 生 し,段. 至 っ て1サ. で の間 階(d). れ る もの と考 え られ る. と こ ろ で,先. に. リシ ン グ 痕 の 屈. 所 的 な ひず み 速 度 は か な り高 い レベ ル に 達 し て い る と. に 発 生 す るす べ りは,極 め て 局. 考 え られ る.こ の 局 所 す べ りの 生 成 機 構 の 詳 細 につ い て は,別 3.3. の 局 所 す べ りの 起 こ る領 域 の 厚 さ は 層 状 す べ. り間 隔 の1/100以. 度 以 下 で あ る と み な され る.. 抵 抗 を 測 定 した.切. この 層 状 す べ りの 生 成 過 程 を 数 量 的 に 検 討 す るた め ん 断 面 の す べ り量d1,お. り量d2を. 測 定 した.せ. 痕 の ず れ よ り求 め た.d1お して 示 し た の が 図7で. よ び,自. ん 断 す べ り量d1は よ びd2を. あ る.図7は. 応 して,平. 接 観 察 と同 時 に,切. 削 抵 抗 は,層. 削. 状 す べ りの 周 期 に 対. 均 値 で あ る 静 的 成 分 の 約7%程. 度 の変動が. 測 定 さ れ た.. 由面の 盛上 が. 切 削 抵 抗 の 静 的 成 分(以. ポ リシ ン グ. 切 削 距 離Lに. 途 報 告 の 予 定 で あ る. 切 削 抵 抗 お よ び せ ん 断 面 平 均 応 力 の特 徴. 切 り くず 生 成 過 程 のSEM直. 下 で あ り,観 察 倍 率 の 制 約 か ら過 大. に 評 価 して も0.05μm程. に,せ. 述 した よ うに 局 所 す べ りは 極 め て 薄 い. の変 形 が比較 的緩 や かで あ る. イ クル を ほ ぼ 終 了 す る.ポ. 所化 された薄 い領域 で 急激 に起 こって い るこ とが知 ら れ る.こ. の 過程. り くず 生 成 が な さ. 領 域 で 発 生 し て お り,切 削 速 度 自体 は 小 さ い もの の 局. 曲 状 態 か ら,(a)〜(b)間 の に 対 し,(b)〜(c)間. が 繰 り返 し起 こ る こ とに よ っ て,切. 対. 層 状 す べ りの2 サ. 下 単 に 切 削 抵 抗 と称 す) を. 切 削 断 面 積Aに. 対 して 示 した 例 が 図9で. Fh,背 分 力Fvと. も に,切 削 断 面 積 と良 い 直 線 関 係 を示. あ る.主 分 力. イ ク ル の 測 定 例 を 示 す が,同 図 中 のa,b,c,d点. は, 図. す の が 分 か る.図. 中の実 線 は最小 二乗法 で求 めた 回帰. 6の(a),(b),(c),(d)に. 削 の進. 直 線 で あ る.同. 図 はFe81B13.5Si3.5C2合. mm/min,α=10゜. で 切 削 した 場 合 の 例 で あ るが,他 の. そ れ ぞ れ 対 応 す る.切. 行 と と も に,ま ず 自 由 面 が 盛 り上 が り,d2が 増 加 す る.そ. し て,b〜c間. 緩やかに. 条 件 で も同 様 に 良 い 直 線 関 係 を示 し た.ま た,図10. で 局 所 す べ りが 発 生 し, d1. は 顕 著 な 増 加 を 始 め,切. 削 の進 行 とともに急 激 に増加. 比 切 削 抵 抗Fcを. す る.そ の 後,d1はd点. 近 傍 で ほ ぼ 飽 和 値 に 達 し, 一. 範 囲 内 で ほ と ん ど変 化 せ ず,い. ( a )Homogeneous deformat ion Fig.. plastic 8. Schematic. ( b)Catastrophic occurrence illustration. 金 をV=. shear. of mechanism 130. (c ) Localized progress of lamellar. slip. 求 め た 例 を 示 す が,本. shear structure. formation. 1. に. 実験 の切込 み. わゆ る寸法 効果 は認め.

(5) 1789. 上 田 ・須 田 ・杉 田: ア モ ル フ ァ ス金 属 の マ イ ク ロ切 削 に関 す る 研 究. Fig.. 9. Variations of cutting forces cross sectional area of uncut. Fh and chip A. Fv with. Fig.. 11. Variations with. 1.92GPaか. of. rake. shear. angle. plane. of. ら2.03GPaへ. Pampilloら9)の. stresses ƒÑs. and •@ƒ¿. tool •@ƒ¿. と 増 加 し た だ け で あ る.. 測 定 に よ れ ば,ア モ ル フ ァ ス 金 属 で は. 圧 縮 応 力 下 で の 変 形 抵 抗 は ほ とん ど 加 工 硬 化 を 示 さ ず,む. し ろ 弾 完 全 塑 性 的 挙 動 を 示 す こ と か ら,こ. の現. 象 は理 解 で き る こ と で あ る. さ ら に,せ Fig.. 10. Specific. cutting. force. Fc versus. depth. られ な い.従 来 結 晶 金 属 の 場 合 に は,切. of cut t. ん 断 応 力 の 速 度 依 存 性 を 切 削 速 度 を 2500. 倍(0.02mm/minか べ た が,ほ. 込 みが 小 さ く. ら50mm/min)に. 変 化 させ て調. とん ど認 め ら れ な か っ た .こ れ は 本 実 験 の. な る と応 力 集 中 源 と し て の 材 料 欠 陥 の存 在 確 率 が 減 少. 切 削 速 度 の 絶 対 値 が 小 さ い た め と も 考 え ら れ る が,. す るた め,比 切 削 抵 抗 が 大 き く な る と され て い る.. 3.2項 で 示 した よ うに 局 所 的 な ひ ず み 速 度 は か な り高. れ に 対 して,ア. こ. い レベ ル に 達 す る と推 察 され,本. モ ル フ ァ ス金 属 で は そ の よ うな材 料 欠. 陥 が ほ とん ど存 在 しな い た め に,寸 らな か っ た も の と 思 わ れ る.た. で も ひ ず み 速 度 は1/sか. 法 効果 が顕著 とな. だ し,切 込 み が 本 実 験. 実験 の切 削速 度範 囲. ら104/sの. オ ー ダへ4け. 化 す る こ と に な る.そ れ で も せ ん 断 応 力 に ひず み 速 度. 範 囲 よ り さ らに 微 少 化 す る と寸 法 効 果 が 現 れ る こ と も. 依 存 性 が 認 め ら れ な か っ た こ と に な り,注. 考 え ら れ る.. と い え る.ア. 次 に,せ. た変. モ ル フ ァ ス 金 属 で は,結. 目 され る 点. 晶金 属 の よ うな. 高 い ひず み 速 度 が 高 い 流 動 応 力 を も た ら す と い う速 度. ん 断 面 が ほ ぼ 平 面 とみ な され る こ と か ら,. せ ん 断 面 平 均 せ ん 断 応 力 τs(以 下 単 に せ ん 断 応 力 と称. 効 果 を 示 さ ず,む. す)と せ ん 断 面 平 均 垂 直 応 力 σs(以 下 単 に 垂 直 応 力 と. い う指 摘10)も あ り,本 実 験 に お い て せ ん 断 応 力 に速 度. 称 す)を 求 め た の が,図11で. 依 存 性 が 現 れ な か っ た こ と も定 性 的 に は 理 解 で き る.. あ る.垂 直 応 力 は,す. く. い 角 α の 増 加 と と も に 減 少 す る が,せ ん 断 応 力 は ほ と ん ど変 化 せ ず 一 定 で あ る.言. い 換 え れ ば,せ. に 対 す る垂 直 応 力 の 影 響 が 認 め られ ず,結 異 な る傾 向 で あ る.Davisら8)の. 以 上 の よ うに,ア. ん断応 力. モ ル フ ァ ス金 属 の マ イ ク ロ切 削 に. 伴 う切 削 抵 抗 お よ び せ ん 断 応 力 の 特 徴 は,そ. 晶 金 属 とは. 報 告 に よ れ ば,ア. しろ逆 の ひず み速度 依存 性 を示 す と. し な が ら,こ. モ. れ らの結果 は 本実験 条件 の範 囲 内で い え. ル フ ァ ス合 金 で は 変 形 抵 抗 に 対 す る い わ ゆ る静 水 圧 効. る こ とで あ り,ま た,ア. 果 が 顕 著 で な い が,本. 体 に も不 明 な 点 が 多 い た め,一. 実 験 結 果 を よ く説 明 す る と言 え. る.. モ ル フ ァ ス金 属 の 変 形 機 構 自 般 的 な 結 論 に至 る に は. 今 後 よ り詳 細 な 検 討 が 必 要 で あ る.. ま た,せ. ん 断 応 力 は せ ん 断 ひ ず み に 対 して も 変 化 し. な い こ と が 知 られ た(図 示 は 省 略).例 Si3.5C2合 金 のV=1mm/minの. ら2.53へ. え ば,Fe81. 場 合,す. か ら‑10゜ へ と減 少 さ せ る と,平 1.82か. の特有 の. 変 形 特 性 か ら定 性 的 に は 説 明 で き る もの で あ る.し か. 4.. くい 角 を 10゜. 均 せ ん 断 ひず み は. と増 加 し た の に 対 し,せ. 結. 論. B 13.5 Fe系 をSEMで. ん断応 力 は. 超 急 冷 ア モ ル フ ァ ス 合 金 の マ イ ク ロ切 削 過 程 直 接 観 察 す る こ とに よ り,そ の 切 り くず 生. 成 機 構 を 考 察 した 結 果,従 131. 来 の結 晶 金 属 と は 異 な る特.

(6) 1790. 精 密 工 学 会 誌 53/ 11/ 1987. 徴 が 見 い 出 され た.そ. を 進 め て お り,別. れ を ま とめ る と,本 実 験 条 件 の. 途 報 告 す る 予 定 で あ る.. 範 囲 で 次 の よ うな こ とが 言 え る. 参. (1). 考. 文. 献. ア モ ル フ ァ ス金 属 の 切 り くず 形 態 は 連 続 型 で. は あ る が,主. 1). せ ん 断 域 で カ ー ドモ デ ル に 類 似 し た. 周 期 的 な 層 状 す べ り構 造 を 呈 して お り,そ の 層 状. 度 精 密 工 学 会 秋 季 大 会 学 術 講 演 会 講 演 論 文 集(1985). す べ り間 隔 は 切 込 み に ほ ぼ 比 例 す る. (2). 層 状 す べ り構 造 は,比 較 的 均 質 で 緩 や か な 塑 性. べ り領 域 の 厚 さ は0.05μm以. K. Ueda and T. Sugita : Chip Formation of Amorphous Pd80Si20 Alloy, Bull. JSPE, 17, 1, (1983) 43.. 3). 岩 田一 明,上 田完 次,柴 坂 敏 郎:走 査 型 電 子 顕 微 鏡 内 微 小 切 削 に よ る 切 削 機 構 の 解 析(第1報),精 密 機 械,43, 3. の局 所す 4). 下 と推 定 さ れ,極 め. (3). た,主. 分 力,背. 分 力 ともに切 削. (4). 6). 杉 田忠 彰,上. 田 完 次,稲 村 豊 四 郎:基. 出版(1984). 153.. 7). せ ん 断 面 平 均 せ ん 断 応 力 は,切 込 み に よ る 寸 法. 効 果 が 認 め られ ず,垂 また,せ. 8). 直 応 力 効 果 も 顕 著 で な い.. ん断 面平均 せ ん断応 力 に対 す るせ ん断 ひ 9). ず み お よ び ひ ず み 速 度 の 影 響 も ほ と ん ど な い.. K.. Ueda. and. K.. Single. Crystal. (1980). 41.. L. A.. Davis. of an. Amorphous. and. Mat.. Sci.,. C. A.. Pampillo. 13,. 10,. 以 上 の 切 削機 構 上 の 特 徴 は ア モ ル フ ァ ス 金 属 に 特 有. 10 ). T.. (1974). S. Kavesh. (1975) and. Formation. of ƒÀ-Brass,. Mechanism Ann.. Alloy. at. in. CIRP,. : Deformation. Metallic. and High. 29,. 1,. Fracture. Pressure,. J.. 453. H.. S. Chen. of a Bulk. Metallic. Masumoto. (1971). : Chip. 礎 切 削 加 工 学,共 立. : Comprehensive Glass,. Mat.. Plastic Sci.. Engg.,. 181.. Amorphous. 後 は仕 上面. Iwata Cutting. Deformation. の 変 形 特 性 か ら定 性 的 に は 説 明 され る.今. よ る直. 153.. K. Iwata and K. Ueda : The Significance of Dynamic Crack Behaviour in Chip Formation, Ann. CIRP, 25, 1, (1976) 65.. 断 面 積 に 対 して 直 線 性 が よ く,比 切 削 抵 抗 の 寸 法 依 存 性 は ほ とん ど認 め られ な い.. イ ク ロ切 削過 程 のSEMに. と鋼,72,1(1986). 5). 切 削 抵 抗 は 層 状 す べ りの 周 期 に 対 応 し て 7 %. 程 度 変 動 す る.ま. (1977) 311. 上 田完 次,杉 田 忠 彰:マ 接 観 察,鉄. て 薄 い.. 751.. 2). 変 形 と そ れ に 続 い て 局 所 化 され た 急 激 な す べ りが 繰 り返 し発 生 す る た め に 形 成 さ れ る.こ. 杉 田忠 彰,上 田 完 次,遠 藤 勝 義,佐 々 木 章:ア モ ル フ ァ ス金 属 の加 工 表 面 の キ ャ ラ ク タ リゼ ー シ ョン,昭 和60 年. and Palladium. R.. Maddin. : The. - 20 at.%. Deformation. Silicon,. Acta. of Met.,. a 19,. 725.. 評 価 を 含 め た 詳 細 な 検 討 を よ り広 範 囲 の 切 削 条 件 で 行 い た い.ま. た,層. 状 す べ りの 生 成 条 件 に つ い て も考 察. 精 密 工 学会 刊 行 図書 の ご案 内. 会誌 1.. 構. 成. 「精 密 機 械 総 目次 」 第31 B5 ". 判,本. B5 定. 価. 文382ペ. 巻 第1. 号 〜 第49. 巻 第12. 号(昭. JSPE". 和40年1月. 総 目次 〜 昭 和58年. 12 月). ージ. Index to Bulletin of the Japan Society of Precision Engineering" Vol. 1. No. 1-Vol. 17, No. 4 (Oct. 1963-Dec.. 2.. 「精 密 機 械 」 お よ び 欧 文 誌"Bull.. 判,本. 1983) 文158ペ. ージ. 共 に 内 容 別 ・著 者 別 分 類 か ら な っ て い ま す. 「精 密 機 械 総 目次 」 会 員2000 円,非 ". Index. to Bull. JSPE". セ ッ ト価 格 (両 方 を セ ッ トと す る 場 合). 会 員1000 会 員2500. 円,非 円 ,非. 132. 会 員4000. 円. 会 員2000. 円. 会 員5000. 円.

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参照

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