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超 仕 上 にお け る被 削 性 の統 一 的評 価* 上 田 隆 司** 杉 田 忠 彰**

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Academic year: 2022

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(1)680 JSPE‑59‑04 '93‑04‑680. 研 究論 文. フ ァ イ ン セ ラ ミ ック ス の 研 削 ・ホ ー ニ ン グ・. 超 仕 上 にお け る被 削 性 の統 一 的評 価* 上. Evaluation. of. 田. Machinability. 隆. 司**. 杉. of Ceramics. Takashi. 田. 忠. in Grinding,. UEDA and Tadaaki. 彰**. Honing. and. Superfinishing. SUGITA. The functions to evaluate the machinability of ceramics in grinding, honing and superfinishing are derived theoretically, assuming that one stone (wheel) corresponds to a single point tool with a long cutting edge. The dimensional analysis is employed to investigate the effect of physical properties of the ceramic material on its machinability. Work materials used in experiments are Al2O3, SiC, Si3N4, ZrO2 which are sintered under atmospheric pressure, Mn-Zn ferrite and SiO2. The main results are as follows. The machinability of the ceramic material depends on not only its physical properties but also the method of machining. For the work materials of Al2O3 and SiO2, the honing is superior in cutting ability to the grinding. In grinding and superfinishing the strong relation is observed between the energy release rate of the ceramic and its machinability, but in honing it is observed between the hardness of the ceramic and its machinability. Key words : machinability, energy release rate, hardness, ceramic grinding, ceramic honing, ceramic superfinishing, specific energy. 1.. 緒. 法 を 比 較 す る こ とが 可 能 に な る.. 言. そ こ で 本 研 究 で は,研. 削,ホ. ー ニ ン グ,超. 仕上 と. 高 硬 度 で 高 い じ ん 性 を もつ フ ァ イ ン セ ラ ミ ッ ク ス は. い った 代 表 的 な砥 粒 加 工 法 を 取 り上 げ,セ. ラ ミ ック ス. ダ イ ヤ モ ン ド砥 粒 を 用 い て 加 工 す る の が 一 般 的 で あ. の 被 削 性 を 統 一 的 に 評 価 す る と と も に,セ. ラ ミッ ク加. り,そ の 被 削 性 に つ い て 報 告 した 例 は多 い.し. 工 へ の 有 効 性 な ど に 関 し て比 較 検 討 す る こ と に した.. か し,. 同 一 表 示 の 材 料 で も機 械 的 特 性 に 大 き な 差 が あ る た. まず,円. め,異. な る実 験 の 間 で デー タ を比 較 す る こ と が難 し. に よ り,ホ ー ニ ン グ や 超 仕 上 と同 一 基 準 で 加 工 特 性 の. い.ま. た,同. 比 較 が 可 能 と な る評 価 関 数"砥. じ材 料 で も加 工 法 が 異 な る と き,同. 一レ. 筒 研 削 に対 し て こ の 解 析 手 法 を 適 用 す る こ と. ベ ル で 加 工 特 性 を評 価 で き る適 切 な方 法 が 確 立 さ れ て. し た 。 次 に,同. い な い た め,材. ミ ック ス を 用 い て,研. 料 の被 削性 や加工 法 の有 効性 に関 して. 比 較 す る こ と が 難 しい.. い,測. 著 者 ら は こ れ ま で ホ ーニ ン グ や 超 仕 上 に 関 し て 実 験. 石 切 込 み 深 さ"を 導 出. 一ロ ッ トで 焼 結 さ れ た 数 種 類 の セ ラ 削,ホ. ー ニ ン グ,超. 定 結 果 を 評 価 関 数 に よ って 整 理 す る こ と に よ. り,加 工 材 料 の 被 削 性 を評 価 す る と共 に,各 加 工 法 の. 的 に,セ. ラ ミ ッ ク ス を 能 率 よ く加 工 す る た め の 砥 石 の. 有 効 性 に つ い て 検 討 を 加 えた.さ. 選 定,加. 工 条 件 の設 定 な どにつ い て 詳 細 に 検 討 を加. い,セ. え,適. 切 な 加 工 条 件 を 定 め て き た1)〜5).ま た 理 論 的. に,巨. 視 的 に 砥 石 を1個. 2. 法 を 用 い る こ とに よ り,ホ ー ニ ン グや 超 仕 上 に お い て. 込 み 深 さ"を. れ ば 加 工 条 件 の 過 酷 さ だ け で な く,加 工 能 率 ・生 産. * **. 原稿受付. 平成4年4月21日. 正 会 員. 金 沢 大 学 工 学 部(金. 元解析 を行. 砥 石 切 込 み 深 さ,比 加 工 エ ネ ル ギ ー の 導 出. 巨視 的 に砥石 を1個 の工 具 とみ な して,加 工工程 を モデ ル化 して扱 う解 析方法 を 円筒研 削 ・ホ ーニング・. 石切. 導 出 し て き た6)〜8)。こ の 評 価 関 数 を 用 い. 性 ・精 度 レベ ル な どの 加 工 特 性 に 関 して,異. らに,次. ラ ミ ック ス の物 性 値 が そ の 被 削 性 に 及 ぼ す 影 響. に つ い て も検 討 し て み た.. の 工 具 とみ な す 新 し い 解 析 方. 加 工 条 件 の 過 酷 さ を 把 握 す る た め の 評 価 関 数"砥. 仕上を行. 超 仕上 に適 用す る ことに よ り,各 加工 法 を同一基準 で 比 較 す る こ とがで き る評 価 関数 砥 石 切込 み 深 さ 鼠. な る加 工. お よび比加 工 エネ ルギ ーksを 導 出す るこ とにす る. 2.1. 沢 市 小 立 野2‑40‑20). 148. 円筒 研 削.

(2) 上 田 ・杉 田 :フ ァイ ソ セ ラ ミ ック ス の 研 削 ・ホ ー ニ ン グ ・超 仕 上 に お け る被 削 性 の統 一 的評 価. (a) Cylindrical. grinding. (b) Honing Fig.. 図1(a)に. 石 径:4,切. 込 み:t,砥. 工 物 径:D,加. 度:o,砥. Models. 砥 石 が 加 工 物 を 加 工 す る様 子 を 示 す.砥. 石 幅:b,砥 y,加. 1. 砥 石 が1往. of machining. と表 す こ とが で き,両 者 は等 し い こ とか ら. 工物 回転速. とす る.. (6). 復 に 必 要 な 時 間Tは 式(6)に. (1) 切 込 み がtで. (c) Superfinishing. 石 回 転 速 度:. 工 物 長 さ:B,加. 石 送 り速 度:〓. 681. あ る こ と か ら,理 想 的 に は1往 復 間 の 加. 工 物 直 径 減 少 量 が4tと. お い て,げ. の値 が 大 き くな る ほ ど過 酷 な. 加 工 条 件 と判 断 す る こ とが で き る こ と か ら,砥 石 回 転 速 度 γ や 砥 石 送 り速 度〓,切. な り,研 削量 △Dは. 込 みtと. い った 一 つ ひ. とつ の 加 工 条 件 が 過 酷 さ に及 ぼ す 影 響 を 定 量 的 に評 価. (2). す る こ と が で き る. 一方 ,1往 復 間 に 砥 石 が な し た 仕 事 量Wは,こ. 一方,1往 復 間 に砥 石が動 く加 工物上 の距離Lは. 間 の 平 均 研 削 抵 抗 接 線 分 力 をEと. (3). の. す る と,. こ こ で,砥 石 が 回転 し て い な い と考 え,こ. の間 の静止. した が って,加 工物 を単 位体 積 当た り研 削す るた め に. 砥 石 の 切 込 み 深 さ をtと. 砥 石 が切 込. 必 要 な エネル ギ ーksは. み 深 さtで. 距 離Lを. す る と,幅bの. 加 工 す る こ と か ら,研 削 量 △D. (7). は と な り,砥 石 切 込 み 深 さ が4の. (4) 式(2)と. 式(4)を. ときの 比 加工 エ ネ ル. ギ ー が 求 ま る. と こ ろ が,実. 等 置 す る こ と に よ り,. ら,砥 石1往. (5). t=δZ)/4を. 際 の加 工 で は 切 残 しが 生 じ る こ と か. 復 間 の 加 工 物 直 径 減 少 量 を δDと し, 式(6),式(7)に. 代 入 す る と,. と ころ が,砥 石 は 実 際 に は 速 度 γ で 回 転 し て い る と か ら,微 小 加 工 時 間 δτを 考 え,こ み 深 さ を4と. (8). の間 の砥 石 切. す る と,. (9). 静 止 砥 石 の 切 削 量=∂t〃 δτ 回 転 砥 石 の切 削 量=∂4Vδ. τ. と な り,δD,Rを 149. 測 定 す る こ と に よ り,4,ksを. 求 め.

(3) 682. 精 密 工 学 会 誌59/4/1993 Table. 1. Characteristics. of ceramics. る こ とが で き る. 2.2. (13). ホ ー ニ ン グ6). 等 間 隔 に 配 置 さ れ た η本 の 棒 状 砥 石(砥 1)が. シ ト ン ダ 状 の 加 工 物 側 面(加. 物 長 さ:β)を. 石 長 さ:. 工 物 径:D,加. ホ ー ニ ン グ 速 度y,交. と な る.. 工. 差 角2θ,オ. ま た,こ. ー. の と き の 加 工 抵 抗 接 線 分 力 をRと. す る と,. 比 加 工 エ ネ ル ギ ーksは. バ ラ ン α,で 加 工 し て い る 状 態 を 考 え る.図1(b)は η 本 の 砥 石 の1本. (14). が 切 削 す る様 子 を 加 工 物 表 面 を 軸 方. 向 に 展 開 し て 示 した も の で あ る.砥 石 が 定 常 加 工 状 態 に あ る と き,加 工 時 間 τの 間 の 加 工 物 半 径 変 化 量 を. で 与 え ら れ る.た. δRと す る と,こ の 間 の 砥 石 平 均 切 込 み 深 さ4は. り,. だ し,E(k)は. 第2種. 楕 円積 分 であ. (10) ま た,こ. の と き の 加 工 抵 抗 接 線 分 力 をRと. す る と,. で あ る.. 比 加 工 エ ネ ル ギ ーksは. 2。4. "砥 石 切 込 み 深 さd"に. 式(8),(10),(13)で. (11). よる評価方 法. 表 さ れ る砥 石 切 込 み 深 さ δ は. 旋 削 に お け る切 込 み 深 さ に相 当 す る値 で 加 工 条 件 の過 酷 さ を 評 価 す る 関 数 で あ り,{7の. と表 され る. 2.3. 超. 仕. 値 が大 き くな るほ. ど 加 工 条 件 は 過 酷 に な る 。 一 般 に,dは 上8). よ っ て 定 ま る が,加. 1本 の角 状 の砥石(抵 石 長 さ:1,砥. 石 幅:6)が. 直. 量 δRを 測 定 す る こ と に よ っ て 求 め る こ と もで き る.. 径D,幅 β の円 筒状 の加工 物 側面 を振 動数N,振 幅 αで振 動 しな が ら,速 度 γ で加 工 して い る状態 を考. 特 に,定. え る.図1(c)は 切 削す る様 子 を加工 物表 面 を軸方 向 に展開 して示 した もの で あ る.砥 石 が定常 加工 状 態 に. て い る.4を. 圧 加 工 の 場 合 に は この 方 法 が 有 効 と な り,こ. の と き4は. 切 削 量 に 相 当 す る量 を一 般 的 な 形 で 表 し 用 い て 比 加 工 エ ネ ル ギ ー 々、を 整 理 す る. こ とに よ り,研 削 ・ホ ー ニ ン グ ・超 仕 上 と い っ た 異 な. あ る とき,加 工時 間 τの間 の加工 物 半径 変 化量 を δR. る加 工 法 の 切 削 性 を 統 一 的 に 整 理 して,同. とす る と,こ の間 の砥石 平均 切込 み深 さ δ は. 比 較 す る こ と が 可 能 と な る. 3. 3.1. (12). 実 験 材 料,加. 表1に す.材. た だ し,. 実. 砥 石 長 さ1が 等 しい. 方. 法. コニ 条件. 料 は 一 般 に 常 圧 焼 結 し た も の で あ る.加 工 物 形. D=45mm,長. とき. 験. 一 レベ ル で. 加 工 材 料 と し た セ ラ ミ ック ス の 特 性 値 を 示. 状 は い ず れ も 円 柱 状 で,円. で与 え られ る.加 工物 の幅Bと. 加 工 条件 に. 工 実 験 に よ っ て 加 工 物 の半 径 減 少. mm,B=20mmの. 筒 研 前 ・ホ ー ニ ン グで 外 径. さ β=100mm,超. 仕 上 でD=45. シ トン ダ外 面 を 加 工 し て い る.表. 2は 使 用 し た 砥 石 で あ る.円 筒 研 削 で は レ ジ ン ボンド 150.

(4) 上 田 ・杉 田:フ. Table. Table. 3. の 円 盤 状 砥 石,ホ. 683. ァイ ンセ ラ ミ ッ ク ス の研 削 。ホ ー ニ ソ グ ・超 仕 上 に お け る被 削 性 の 統 一 的 評 価. Experimental. 2. Characteristics. of wheel,. sticks. and. stones. conditions. ー ニ ン グ ・超 仕 上 で は メ タ ル ボ ン ド. (a) Grinding. (b) Honing. の 角 状 砥 石 で あ り,こ れ ま で の 研 究 結 果4)5》に 基 づ い Fig.. て加 工 材 料 に 最 も適 す る と考 え られ る仕 様 の 砥 石 を 用. 2. Machining. characteristics. (c) Super- fi nishing of Si3N4. い て い る.砥 粒 粒 度 は 切 削 性 を 重 視 す る こ と か ら,各 加 工 法 に お い て 粗 い 砥 粒 を 用 い て お り,研 削 で#60,. り くず の 排 出 が 主 体 と な る 加 工 状 態 を 正 常 な 加 工 状 態. ホ ー ニ ン グ で#150,超. と し,塑. 加 工 液 は,研 ト ー ス(株):サ. 仕 上 で#1000と. し て い る.. 削 で は ソ リ ニ ー ブ ル タ イ プ(日 ソ ラ イ トEG11‑S)の50倍. (株):サ. ソ ク ー ルGFr100)お. プ(サ. 希 釈 液,超. 表3に. 加 工 条 件 を示 す.研. 工 が 進 行 し て もRの. す れ ば,加. 3.2. 削 の条 件 は標 準的 な もの. 測 定 結 果 の 一 例 と し て,Si3N4を3つ. た.砥. や 砥 石 圧 力Pnを. 石 が トラバ ー ス方 向 を 変 え る ご と に 切 込 みtを. び 加 工 材 料 半 径 減 少 量 δR,加 ー ニ ソ グ,お. 復 間 の加工. 量 が 増 大 し,か. 工面 粗 さ. 代. 求 め る こ と が で き る.. 実 験 結 果. 工 し た 結 果 を 図2に. R。 を 測 定 し た.ホ. 式(8)〜(11),(13),(14)に. 入 す る こ と に よ り,ん,,4を. を 採 用 し て お り,定 切 込 み 円 筒 トラ バ ー ス 研 削 を 行 っ. 抵 抗R,及. 低 下 は 少 な く,. 工 量 が 増 え て ゆ く.. 測 定 し たRやδRを. 重. 用 い た.. 与 え て 加 工 を 行 い,定 常 状 態 に お け る1往. 常 な加. また砥 石 圧力 や切 込 み 深 さ を大 き くして過 酷 な条件 に. 仕上 で. は 切 り く ず の 排 出 能 力 の 大 き い 低 粘 性 の 油(比 性40℃,3.3cSt)を. 工 状 態 で は,加. 本 グ リース. よ び ソ トニ ー ブル タ イ. ン ラ イ トEC‑11‑S)の30倍. 0.84,粘. 本 グ. 希 釈 液,. ホ ー ニ ン グ で は ソ リ ニ ー シ ョ ン タ イ プ(日. 性 変 形 型 の 切 り くず 生 成 が 主 体 と な る 加 工 量. が 極 め て 少 な い 加 工 状 態 は 除 外 し て い る*.正. の加 工 法 で加. 示 す 。 い ず れ の 場 合 も,切. 大 き くす れ ば4が つksが. 込 みt. 大 き くな っ て 加 工. 減 少 し て お り,正 常 な 加 工 が. 行 わ れ て い る こ と が わ か る.. よび超 仕 上 は これ ま. で の 研 究 結 果4)5)か ら最 適 と考 え ら れ る 条 件 の も と で 定 圧 加 工 を 行 い,研 な お,い. 削 と 同 様Fi,δR,Raを. ず れ の 加 工 法 に お い て も,ぜ. 測 定 した.. *. い性破 壊 型切 151. 超仕上 やホ ーニングで は,加 工中 に砥石 が磨 き状 態に入 り, 切削抵抗(接 線分 力)が 低 下 して い く場 合 も除外 して いる..

(5) 684. 精 密 工 学 会 誌59/4/1993. (a ) Grinding. (b ) Honing Fig.. 3. ks-d. relation. (c ) Superfinishing of ceramics. き,右. 下 に 来 る加 工 法 は 左 上 に来 る 加 工 法 よ り も加 工. 効 率 が 良 い と判 定 で き る. 全 体 的 に み る と,超 円 筒 研 削 が 位 置 し,ホ. 仕 上 の 結 果 が 左 上 に,そ. の下 に. ー ニ ン グ加 工 の 結 果 は 左 上 か ら. 右 下 へ 広 く分 布 し て い る.研. 削 が#60と. 他 の2つ. の. 加 工 に 比 べ 粗 い 砥 石 を 用 い て い る こ と を考 慮 す る と, セ ラ ミ ッ ク ス に 対 し て 研 削 が か な らず し も効 率 的 な 加 工 法 と は い え な い こ とが わ か る.こ れ に対 し,超 仕 上 は#1000と. 微 粒 砥 粒 を 用 い て い る に も か か わ ら ず,. 研 削 と 同 程 度 の4が. 得 ら れ て い る.ま. た,材. 料間の. 差 も他 の 加 工 法 に 比 べ て 小 さ く な っ て い る.砥. 石 に加. え ら れ る 振 動 が 切 り くず の 生 成 や 除 去 で 大 き な 働 きを して い る た め で あ る. Fig.. 4. Evaluation. of. grinding,. machinability. honing. 4. ks‑d線. and. of. ceramics. in. 個 々 の 材 料 に つ い て 比 べ る と,Al203やSio2は. superfinishing. ホ ー ニ ン グ の 場 合 が 右 下 に位 置 し て お り,研 削 よ り も は る か に能 率 よ く加 工 で き る こ と が わ か る.多 量 の 切. 図 に よる被 削性 の評 価. り くず が 砥 石 作 業 面 を ドレ ス して ボ ン ドを 除 去 し,切 図2の. 実 験 結 果 に お け るksを4で. ま と め な お した. 結 果 を 加 工 法 別 に 整 理 した も の が 図3で. あ る.こ. れ 刃 の 自 生 作 用 を 活 発 に す るた め で あ る.と. れ ら. Sicに. な る と,ホ. こ ろ が,. ー ニ ン グ が最 も左 上 に位 置 し て お. の 図 よ り加 工 材 料 の 被 削 性 を 比 較 す る こ と が で き,図. り,超 仕 上 よ りも 加 工 能 率 が 低 い こ と に な る.材. の 左 上 に 位 置 す る 材 料 は 右 下 に 位 置 す る材 料 よ り被 削. 被 削 性 は 一 定 の も の で は な く,加 工 法 に よ っ て 大 き く. 性 が 悪 い と判 定 で き る.図3(b)の. 変 化 し て い る こ と が わ か る.. で は,硬. 度 の 高 いSiCが. Al203やSiO2の 対 し,図3(a)の. ホ ー ニ ングの 結 果. 最 も 被 削 性 が 悪 く,逆. 被 削 性 が 良 い と 判 定 で き る.こ 研 削 加 工 や 図3(c)の. に. 5.. れに. 5.1. 超 仕 上 の場 合. に は エ ネ ル ギ ー解 放 率Gcの. 大 き いZrO2やSi3N4の. 被 削 性 が 悪 くな っ て い る.す. なわ ち,同. 料の. 材料 物 性 の被 削性 へ の影響. 次元 解析 に よる検 討. ぜ い性 破壊 型 の 多量 の切 りくず を生 成す るか,塑 性. じ 材 料 で も加. 変 形型 の少量 の切 り くず しか 生成 で き ないか が,比 加. 工 法 が 異 な れ ぽ そ の 被 削 性 が 大 き く変 化 す る こ とが わ. 工 エ ネ ルギー の大 き さに大 き く影響 す る.破 壊 力学 を. か る.. 用 いた切 りくず 除去 機構 の解 析 で は球 の押 込み モ デル. そ こ で,こ. が用 い られ,材 料 中に き裂 が発 生す るか ど うか,ま た. れ ら の 図 を 一 つ の 図 に ま とめ 加 工 法 間 の. 比 較 を した 結 果 が 図4で. あ る.図. 個 々 の デ ー タ は 省 略 し て い る.こ. が 煩 雑 に な る た め,. 発 生 した き裂 が進 展 す るか ど うか な どで切 り くず生 成. の 図 に よ り各 セ ラ. 形 態 を判定 して い る.こ の とき,き 裂 の発生 に関係 す る代 表 的 な材 料物 性 と して破 壊 じん性 ・硬度 ・ヤ ン グ. ミ ック ス に 対 す る加 工 法 の 有 効 性 を 比 較 す る こ と が で 152.

(6) 上 田 ・杉 田:フ. (a). 685. ァイ ン セ ラ ミッ クス の 研 削 ・ホ ー ニ ソ グ ・超 仕 上 に お け る被 削 性 の統 一 的評 価. (b). Superfinishing. Grinding. Fig. 5 Influence of physical properties 率,ま. た 押 込 み 条 件 と し て押 付 け 力 ・球 径 が あ げ られ. る.そ. こ で,こ れ ら の点 を考 慮 して,材. (c) on machinability G,ま た はHVだ. 料 の代表 的物. Honing. (d =30 nm) けを変 化 させた 数種 類 の 材料 を準. 備 す る こ とが 困 難 で あ る こ とか ら,Al203を. 加 工 した. 性値 として破 壊 じん性 とヤ ング率 か ら求 ま る エ ネ ル. 場 合 を 取 り上 げ て α を 求 め て み る.こ. の と き,G。,. ギ ー解 放 率G,お. HVが. お い て4と. よ び硬 度HVを,加. と して 砥 石 切 込 み 深 さ4(押. 工 条 件 の代表 値. 付 け 力 に 相 当)。 砥 粒 径. 定 数 と な る こ と か ら,式(17)に. ks,dgとksの. 関 係 よ りm,nを. ぬ を 取 り上 げ,材 料 の 被 削 性 を 表 す 量 と し て 比 加 工 エ ネ ル ギ ー を 用 い る こ と に す る と,. 同 一 砥 石 でA1203を. (15) の関係 を考 える ことがで き る.こ の 関係式 に対 して次. と な る.一 方,粒. 元解 析 を行 うと. が 得 ら れ,%=0.83と. 超 仕 上 し た 結 果(図3(c))よ. 4』が 一 定 の も とで のksと4の. 4が. こ で,こ れ ら無 次 元 量 の 関 係 を 一 般 的 に. な る.こ. 定 数 で あ り,勉. 料 や 加 工 条 件 で変 化 す る値 で あ る.整. 方,Al203を. ホ ー ニン グ した場 合 に対 して. な る.式(18)に. 求 ま り,α=. 代 入 す る と,A1203の. の 関 係 が 得 られ る.こ. の2つ. の 結 果 を 比 較 す る と,超. 影 響 を 強 く受 け る の に 対 し,ホ. グ で はHVの. 大 き くな り加 工 条 件 が 過 酷 に な. わ ち,同. さ くな って 精 度 レ ベ ル の 高 い 加 工 を行 う程 大 き くな る. 被 削 性 は 変 化 す る と考 え る こ とが で き る.. 数 〃zと η はm≧0,%≧. 5.2. 0の 値 を と る こ と に な り,. 実 験 結 果 に よ る検 討. り,G,で. り4=30nmに. HVで. る と,4,dgは. 上 で はG.の. き直 す こ とが で き る.す. な わ ち,G。. 整 理 す る よ り もksと. のセ ラ 除 き,. よ く対 応 し て お り,超 仕. 大 き な 材 料 ほ ど被 削 性 が 悪 い と判 断 で き. る.図5(b)は. 図3(a)か. ら4=30nmに. お け るks. の 値 を 読 み 取 り,G。 で 整 理 し た 結 果 で あ る が,研. やHVの. ksへ の 影 響 の 程 度 は αの 値 に よ っ て 変 化 す る こ と に. の 場 合 も0,と. な り,α が0。5よ け,α が0.5よ. 値を読み取. あ る.他. ミ ック ス に 比 ぺ て 性 質 の 大 き く異 な るZrO2を. (18) と,書. お け るksの. 整 理 し た 結 果 が 図5(a)で. と お く こ と に す る.さ ら に,同 一 粒 度 の 砥 石(4gが 一 定)で4が 一 定 と な る条 件 で 加 工 す る場 合 を 考 え 定 数 と な り,. な. 一 材 料 を 加 工 し て も,加 工 法 に よ っ て材 料 の. 図3(c)よ. た だ し,. ーニソ. 影 響 を 強 く受 け る こ と が わ か る.す. る と 小 さ く な り,ま た 使 用 す る砥 石 の 砥 粒 径4』 が 小. 傾 向 に あ る.し た が っ て,指. ホ ーニ. 理す る と. 仕 上 で はG,の ,ksは4が. な. ソグで. や ηは加 工 材. (17) とな る. 一般 に. 関係. れ よ り,α=0.83と. も 同 様 の 手 順 で 勉=0.27,η=0.11が. とお く.た だ し,C1は. 加 工 し,. 求 め る と,ksと4gの. 超仕 上 で. と な る.一. 0.38と. り,. 関 係 が 得 られ,m≒0. 度 の 異 な る砥 石 でA1203を. 一 定 の も とで のksを. り,Al203の. (16) とな る.そ. 求 め る こ と が で き る.. よ く対 応 し て い る.こ. 削. れ らの 加 工 で は. り小 さ い 時HVの. 影 響 を大 き く受. 切 れ 刃 が 加 工 面 に 衝 撃 的 に 食 い 込 む こ とか ら,切. り大 き く な っ て1に. 近 づ く につ れ て. ず 生 成 に は硬 度 よ り も材 料 の じ ん 性 の影 響 が 大 き くな. G,の 影 響 が 大 き くな る と解 釈 す る こ と が で きる9).. る た め と考 え る こ とが で き る. 153. りく.

(7) 686. 精 密 工 学 会 誌59/4/1993. こ れ に 対 し,ホ る 。 図5(c)は. ー ニ ン グで は異 な る結 果 が 得 られ. 硬 度HVで. を 整 理 し た 結 果 で あ る.ksはHVに り,ホ. ー ニ ン グで は,硬. く な る こ とが わ か る.切. 傾 向は次元 解析 に よる解 析結果 か ら も得 られて い る.. 図3(b)の4=30nmのks よ く対 応 し て お. 終 わ りに,研 究 に ご協 力 いただ いた大 阪大学基 礎工. 度 の 高 い 材 料 ほ ど被 削 性 が 悪. 学 部:花 見 真 司氏,お よび実験 材料 の提供 を受 けた 日. り くず を 生 成 す る た め に は,. 砥 粒 切 れ 刃 が 材 料 に 押 し付 け られ て 材 料 中 に 食 い 込 ま. 本特殊 陶 業(株),(株)ミ ズ ホ,日 本 グ リー ス(株)に謝. な け れ ば な ら な い加 工 機 構 に よ るた め で あ る と考 え ら. 意 を表 します.. れ る.. 参 6.. 結. 1). 研 削 ・ホ ー ニ ン グ ・超 仕 上 とい っ た 代 表 的 な砥 粒 加 工 法 に よ り種 々 の セ ラ ミ ッ ク ス の 加 工 を 行 い,そ 削 性 に つ い て検 討 を 加 え た.得. の被. 2). られ た 結 果 を ま とめ る. と次 の よ うに な る. (1). 巨 視 的 に 砥 石 を1個. 3). の 工 具 とみ な す モ デ ル 化. に よ り,各 加 工 法 に お い て 共 通 の 概 念 を 持 つ 評 価 関 数"砥. 石 切 込 み 深 さ"を. 導 出 す る こ とが で き,. この 評 価 関 数 を 用 い る こ とに よ り,異 な る3つ. の 加 工 法 を 比 較 す る と き,. 5). 構,精 密 工 学 会 誌,54,6(1988)1138. 上 田 隆 司,金 曽 久 佳,松 森 昇,杉 田 忠 彰:フ ァイ ン セ ラ ミ ック ス の超 仕 上 加 工― 加 工 条 件 と被 削 性,精 密 工. 6). は ホ ーニ ユ ン グの方 が は る か に す. ホ ー ニ ン グ で は 材 料 硬 度 の 影 響 を 強 く受 け,. SiCの. よ うに 硬 度 の 高 い 材 料 の 被 削 性 は 悪 く な る. が,研. 削 や 超 仕 上 で は 材 料 の じ ん 性 の影 響 を 強 く. 受 け,Si3N4やZrO2の. 1229. 明:ホ ー ニ ン グ機 構 に 関 す る一 考 察, 1514.. 7). T. Ueda and A. Yamamoto : An Analytical Investigation of the Honing Mechanism, ASME, J. Eng. Ind., 106, (1984) 237.. 8). 上 田 隆 司,金. ぐれ て い る. (3). 学 会 誌57,7(1991) 上 田 隆 司,山 本. 精 密 機 械,48,11(1982). 研 削 は か な らず し もす ぐ れ た 加 工 方 法 で は な く, Al2O3やSiO2で. 合 剤 が 切 削 性 能 に 及 ぼ す 影 響,精 密 機 械,51,6 (1985) 1195. 上 田 隆 司,花 見 真 司,裏 匡 史,平 野 聡,山 本 明: フ ァ イ ン セ ラ ミ ック ス の ホ ー ニ ン グ 加工―― 砥 石 集 中 度・ 粒 度 の影 響,精 密 工 学 会誌,52,11 (1986) 1889. 上 田 隆 司,花 見 真 司,裏 匡 史,山 本 明:フ ァイ ン セ ラ ミ ック ス の ボ ーニ ン グ 加 工― 被 削 性 と切 り屑 生 成 機. す る こ と が で き る. 生 産 性 に 関 し て3つ. 上 田 隆 司,花 見 真 司,山 本 明:フ ァイ ン セ ラ ミ ック ス の ホ ー ニ ン グ加工―― ダ イ ヤ モ ン ド砥 粒 の じ ん 性 が 切 削 性 能 に及 ぼす 影 響,精 密機 械,50,9(1984)1507. 上 田 隆 司,花 見 真 司,平 野 聡,山 本 明:フ ァイ ン セ ラ ミ ック ス の ホ ーニ ン グ 加 工 ダ イ ヤ モ ン ド砥 石 の結. 4). の. 加 工 法 に お け る材 料 の 被 削 性 を 同 一 レ ベ ル で 評 価. (2). 考 文 献. 言. 9). 曽 久 佳,杉. 田 忠 彰:超. 仕 上 の加 工 機 構 に関. す る 研 究,日 本 機 械 学 会 論 文 集C編,57,538(1991) 2154. 田 中 芳 雄:セ ラ ミ ック ス の 機 械 的 性 質 と 被 加 工 性, ニュ ー セ ラ ミッ クス,5(1988) 37.. 被 削 性 が 悪 く な る。 こ の. 2か 月 で原 稿 を書 か なけ れ ば な らな い.原 稿 の締 切 は4か. 編集 後 記. 月 前 で,原 稿 が集 ま り次第 編 集 委員 に査読 に出 され る.査. 最 近,日 の経 つ の がや けに 早 く感 じ る よ うに な った.や. 読 で は,そ の 専 門領 域 以 外 の 人 に もわ か る よ うに と か, ペ ージ数 はオ ーバ ー して い な いか な どに も注 意 しなが ら読. は り歳 の せ い か と も思 った が,よ. く考 えて み る と会 誌 編 集. み,も. う一 度 執筆 者 の と ころ に原稿 が 返 され る こと もある. 委 員 を お引 き 受 け し て か ら加 速 され て い る よ うな気 が す. の で,あ ま りゆ っ く り読 ん で もい られ な い.と にか く2か. る.特 に特 集 の企 画 を担 当 した とき に強 く感 じた.そ れ は. 月 前 に は 印刷 屋 さん に原稿 が全 部 入 らな けれ ば な らない.. 1年 間 の編 集 の流 れ を見 てみ る とわ か る よ うな気 が す る.. 1か 月前 に著 者校 正 も しな けれ ば な らな い.従 って,企 画. 例 え ば,多 少 の違 い は あ るが 毎 月 の特 集 の企 画 をた て るの. 立 案 か ら会 誌 の 発 行 まで は一 気 に進 ま な け れ ば な らず,. は掲 載 号発 行 のほ ぼ1年 前 で あ り,そ れ か ら具 体 的 な 目次. あ っ とい う問 に1年 が 経過 す る こ とにな る. この よ うに学会 誌 の編 集作 業 は 毎月 自転車 操業 を して い. 案 を編 集 委員 会 で 協 議 し,ほ ぼ 執 筆 者 に 内 諾 を 得 るの が7 か月 前 に な る.そ の後 最 終 目次 案 を編 集 委 員 会 で決 定 して. るわ け です が,会 員 の皆 さま は まさ か と思わ れ ます か,そ ん な もん だ ろ うと思わ れ ます か.. か ら,執 筆 依 頼 を出 す の が6か 月 前 に な る.執 筆 者 はほ ぼ 154. (有賀 幸則).

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