抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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研削液流中に超音波振動エフェクタを挿入し,研削液に超音波振動エネルギーを重畳する装置を開発し,ステンレス鋼,アルミニウム合金や純チタンの研削抵抗の低減や表面粗さの向上,スクラッチの抑制を確認している。その機能や特徴を紹介した。1)その装置の原理を紹介した。その発想は,液体に超音波エネルギーを重畳し,発生するキャビテーション気泡が破裂する際の衝撃力による「超音波洗浄の原理」を研削加工点に作用させ,目詰まり抑制効果や研削熱除去効果を促進しようとするものである。振動エフェクタは,先端部が櫛歯状で,ボルト締めランジュバン振動子により,28kHzにて特定振動モードで励振される。研削液噴流中に振動エフェクタを設置すると,研削液が櫛歯間を通過する間にキャビテーションが発生し,条件によりキャビテーション壊食に至る。2)研削加工実験を通して,以下の3つの効果を説明した。a)研削抵抗の低減効果がある。A5052に対し砥石半径方向に5μmのインフィード切込みを行い,長さ80×幅8mmの被研削材に対し200往復×5μm,総除去体積640mm
3の研削を行った。ドレッシング後20往復目の1往復中の接線方向研削抵抗は,慣用研削加工と超音波振動重畳加工で差異はなく,200往復目で,慣用研削加工では平均的加工抵抗が1.5倍ほど大きくなった。超音波重畳加工では,有意な研削抵抗変化は見られなかった。b)目詰まりの抑制効果について,砥石表面の顕微鏡写真からは,20往復目までは明確な差異は確認できず,100往復目で慣用研削加工では凝着が発生し始め,200往復目には長さ0.5mmを超える凝着が確認できた。超音波振動重畳研削液では,目詰まりが抑えられ,面積比で半分程度であった。c)研削熱の低減効果について,超音波振動重畳研削では,512mm
3除去後の熱電対測定による研削点の最高温度は,370°Cから300°Cまで抑制された。40往復ごとの3往復分の平均研削点温度は,初期では慣用研削で67.7°C,超音波重畳研削で64.9°Cであったが,除去体積に対し最小二乗法により近似した温度直線の傾きは,慣用研削の場合の0.39°C/Passに対し,超音波を重畳した場合,0.24°C/Passであった。
