定切込み内面ホーニングの切削背分力測定による,砥石切込み制御システムの開発

摘要

切れ刃による除去加工において，切削主分力と背分力との比で定義される切削抵抗比は，加工現象の変化を捉える重要な値である．本研究では，定切込み型内面ホーニングにおける切削背分力測定装置を開発し，この値と従来から測定が行われている主分力とを用いてホーニングの切削抵抗比を求めるとともに，これらの値を加工状態の把握やホーニング砥石の切込み制御等に応用することを試みた．その結果，ホーニングの切削背分力および抵抗比は，砥石作用面性状や被削材料特性によって大きく変化し，加工状態の監視に有効な値であることがわかった．また，切削背分力測定装置を応用して，切込み過程における砥石と工作物との接触開始点を自動検出し，これに続く加工工程の切削抵抗を設定された任意の値に保つホーニングの砥石切込み制御システムを試作した．この制御システムを用いることによって空切削（エアカット）時間の短縮と定切込みホーニングにおける過度の切削抵抗の増大が回避され，サイクルタイムの短縮と加工作業の安全性の向上に寄与する結果が得られた．