円筒研削における工作物熱変形量のシミュレーション解析－研削動力から推定した研削抵抗による熱変形量の算出

摘要

円筒研削において工作物の熱変形は寸法精度を悪化させる原因となる．そのため円筒研削における寸法精度の向上には，加工中の工作物の熱変形挙動を解明することが重要である．これまで筆者らは，ひずみゲージを用いて測定された研削抵抗を入力として加工中の工作物温度分布を算出し，熱変形量を求めるシミュレーション解析手法を開発した．しかしながら，ひずみゲージによる研削抵抗の測定では，研削熱の流入に起因する測定データのドリフトが生じるほか，ひずみゲージの設置や調整に多大な労力を要するという問題がある．そこで本研究では，比較的容易に測定が可能な砥石軸モータの電力を測定することで加工中の研削動力を算出し，その結果から研削抵抗を推定する新たな手法を提案する．その妥当性を研削実験により検証するとともに，提案法で推定された研削抵抗から工作物熱変形量のシミュレーション解析が可能であるか実験的に検討した．