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J-GLOBAL ID：201702212823015619   整理番号：17A0776182

タップ加工時のチップカール径と二次せん断領域厚さにおけるチップ工具界面の滑り領域における摩擦係数の影響

Effect of coefficient of friction at the sliding zone of chip-tool interface on chip curl diameter and secondary shear zone thickness during tapping process

著者 (8件)： SAITO Yasuyoshi (Graduate School of Engineering, Tohoku University) ,  YAMAGUCHI Takeshi (Graduate School of Engineering, Tohoku University) ,  ITAGAKI Ryo (Graduate School of Engineering, Tohoku University) ,  SHIBATA Kei (Graduate School of Engineering, Tohoku University) ,  KUBO Takeshi (MIYAGITANOI MFG. CO., LTD) ,  WATANABE Wataru (MIYAGITANOI MFG. CO., LTD) ,  OYAMA Satoru (MIYAGITANOI MFG. CO., LTD) ,  HOKKIRIGAWA Kazuo (Graduate School of Engineering, Tohoku University)
資料名： Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (Web)  (Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (Web))
巻： 11  号： 1  ページ： JAMDSM0007(J-STAGE)  発行年： 2017年 
JST資料番号： U0027A  ISSN： 1881-3054  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： タッピング加工中に,高切削速度におけるチップの絡みは,機械加工効率の改善における主な障害である。ニッケル-リン(Ni-P)/研磨粒子複合薄膜で被覆した切削タップ工具は,チップカールの直径を減少し,また高切削速度条件(50m/分)におけるチップの絡みを防止した。本研究では,チップ-ツール界面の滑り領域における局所摩擦係数は,固着滑り摩擦モデルに基づき,また,タッピングプロセスの間に計測された切削トルクとスラスト力を用いて,推定した。加えて,複合薄膜でコーティングされたタッピング工具を用いる場合,チップ絡みを防止する機構を調査するため,チップカール径と滑り領域と二次せん断領域厚さにおける滑り領域における局所摩擦係数の効果を解析した。タッピング試験は,蒸気処理,TiCN薄膜コーティング,Ni-P/cBN薄膜コーティング,またはNi-P/SiC薄膜コーティングされた4個のタッピング工具を用いて行った。切削速度は,10,30および50m/分であった。その結果,滑り領域における局所摩擦係数の増加に伴って,チップカール径が減少することを実証した。複合薄膜(1.51~1.91)でコーティングされたタッピング工具の局所摩擦係数は,従来の表面処理(1.35~1.58)を用いたタッピング工具の場合よりも高かった。二次剪断領域厚さもまた,滑り領域における局所摩擦係数の増加に伴って増加した。これらの結果は,Ni-P/研磨粒子複合薄膜で被覆した切削タップ工具が,滑り領域において高局所摩擦係数を生じた。それは二次せん断領域厚さを増加させ,またチップカール径を減少させるということを示した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *摩擦係数 ,  チップ ,  機械工作 ,  加工条件 ,  薄膜 ,  工具 ,  切削工具 ,  滑り摩擦 ,  タップ ,  *ねじ切 ,  被覆
準シソーラス用語： *タップ加工 ,  機械加工 ,  機械加工条件 ,  研削工具 ,  コーティング

著者キーワード (6件)： Chip snarling ,  Chip geometry ,  Coefficient of friction ,  Secondary shear zone ,  Sticking-sliding zone ,  Tapping tool

分類 (1件)： 機械加工,仕上げ一般  (YH04111G)

引用文献 (14件)：

• Astakhov, P.V., On the inadequacy of the single-shear plane model of chip formation, International Journal of Mechanical Sciences, Vol.47, No.11 (2005), pp.1649-1672.
• Cheng, K., Machining Dynamics Fundamentals Applications and practices, Springer, (2010), pp.129-133.
• Childs, C.H.T., Friction modelling in metal cutting, Wear, Vol.260, No.3 (2006), pp.310-318.
• Cook, H.N., Jhaveri, P. and Nayak, N., The mechanism of chip curl and its importance in metal cutting, Jounal of Engineering for Industry, Vol.85, No.4 (1963), pp.374-380.
• Nakayama, K., Uenoyama, M. and Tamura, K., Chip curl in metal-cutting process, Journal of the Japan Society of Precision Engineering, Vol.27, No.321 (1961), pp.681-688 (in Japanese).

タイトルに関連する用語 (8件)： タップ加工 ,  カール ,  せん断 ,  厚さ ,  工具 ,  界面 ,  滑り ,  摩擦係数