切削工具表面に設置した微細熱電対群の温度－熱起電力校正装置の開発

摘要

高能率·高品位切削加工を実現するためには，切削温度を把握し管理することが肝要である．これまで工具表面温度分布の測定法に関する研究は多くなされてきているが，実用的に測定する手法は未だ確立されていない．そこで本研究では，図1に示すような刃先交換チップの工具－切りくず接触領域内に7対の銅（Cu）－ニッケル（Ni）で構成した微細熱電対を埋め込hだCu/Ni微細熱電対群内蔵型切削工具を開発している．本工具では，工具表面に微細熱電対群の回路パターン溝を作成し，その溝の中に無電解めっき法および電気めっき法を用いて銅とニッケル被膜を成膜して微細熱電対群を作成している．試作のため，電気絶縁があるアルミナセラミックス工具を母材としている．これまでの研究では，作成したCu/Ni微細熱電対群の高温接点部をガスバーナーで加熱し，温度に対する熱起電力特性の計測を試みていたが，計測誤差が多く，詳細な熱起電力の特性を把握できないでいた．この問題を解決するため，作成したCu/Ni微細熱電対の詳細な熱起電力特性を把握するための温度－熱起電力校正装置を開発した．今回は，開発した装置の内容と，めっきで作成したCu/Ni微細熱電対とワイヤーのCu/Ni熱電対の熱起電力特性の相違について検討した結果について報告する．