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まさ目面内繊維傾斜角の二次元切削機構に及ぼす影響
教科・領域教育専攻 生活・健康系コース(技術・工業・情報) 西 村 允 孝 [緒言]木材の有効利用法のーっとして粉体 状の切屑を得る技術があり，主として回転切 削が用いられるが，目的の寸法の粉体を得る のが難しい.粉体状の切屑生成は，小刻みな せん断すべりによって繊維を分離する三次 元切削におけるせん断型切屑生成 (Fig.l参 照)と密接な関係がある.このような切屑生 成形態は金属切削の流れ型とよく似た形態 であるが，金属とは材質や切削機構が異なる ため，木材切削におけるせん断型切屑生成の 特徴が明らかではなく，不明な点が多い. そこで本研究では，木材の二次元切削にお けるせん断型切屑の基礎的な切屑生成機構 を明らかにする目的とし，板目面の二次元切 削(φ1=0 0)から繊維傾斜角を順目側に変化さ せた場合の切屑寸法変化率と切削力を測定 し，切屑側面からの顕微鏡観察を行って，せ ん断型切屑生成の特徴について調べた.?
入
Fig.l 繊維傾斜角(CP1)とせん断角(φ) [実験方法]木材の二次元切削を行い，切削 力を測定した。切屑を採取して切削後の寸 法変化率の測定に供試した。切削条件は， 切削角(9:図 3参照)600，700，逃げ角 5 0， 繊維傾斜角00"-'400 (100きざみ)，切込み量 (のは0.06，0.10， 0.20， 0.40mmとした。縮 み率の算出に必要な切屑長さはカールを解 指導教員尾崎士郎 いてノギスで測定した. 切屑厚さは， CCDマ イ ク ロ ス コ ー プ 似O悶TEX社 製 MS-804)のXYス テ ジ に 切屑を置き，その観察画面内で6回ずつ連 続測定してそれらの平均値を求め，同時に 切屑側面から切屑生成状態を観察した。切 屑厚さの増加率(ゐ)は切削後の切屑の厚さ (t)と切込量(d)から次式によって算出した. ddd =一一一一=
(t -d
)
xl00 d ) 咽 a a A J ' t ‘ 、 工 具 材 種 は SKH51， 被 削 材 と し て ス ギ (CryptomenajaponicaD.Don.)を用し、た [結果と考察]Fig.2に 9=600における切屑 厚み方向の増加率(Od，Odc)とt
嚇住傾斜角(φ1) との関係を示す。 Od州山静{明-d=O.O() ハ U OV 凸 V 凸 v h H V ハ U れ い V o v 定 日 ρ h v d t q 人 出 司 ム ( 訴 ) 古 ∞d
)
株高罫 山町~1'I"，" d=O.10 d=O偽20 Odc 20 40 繊維傾斜角(') Fig.2 縮み率と品蹴佐傾斜角との関係 切屑厚さの増加の算出値(
ω
は φ1の増大に 伴って 100から30。にかけて増加し，その後 は減少する凸のカーブとなった破線は繊 維方向にせん断すべりが発生したと仮定し た場合の増加率の計算値(Odc)で、あるoFig.3 に二次元切削におけるせん断すべりモデル を示す.－ 406 － － 405 －
