研削盤用砥石カバーの板厚設計に関する研究SS400製カバー材の衝突安全性

摘要

研削加工中の砥石破損事故により高速で飛翔する砥石片から作業者や機材を保護するために，十分な破壊強度を有する砥石カバーの板厚設計が必要である．そこで砥石衝突試験装置を設計·試作し，脆性材料である一般砥石（VA4608V）を飛翔体として一般構造用圧延鋼（SS400）製カバー材に対する衝突実験を実施した．さまざまな衝突エネルギーの飛翔体をさまざまな板厚のカバー材に衝突させ，飛翔体とカバー材の破損状況からそれぞれの破壊メカニズムを検討した．カバー材の破壊状況を「未亀裂」「亀裂」「貫通」の3種類に分類し，飛翔体が貫通せずにカバー材に亀裂が発生する状態をカバー材の「安全境界板厚」と定義した．衝突実験の結果，衝突速度の2乗に比例してカバー材の板厚を厚くする必要があることが明らかになった．さらに，有限要素法による数値解析を行い，実験で対応できない広範囲な条件に関してカバー材の安全境界板厚を明らかにした．本研究により，砥石カバーの安全規格を提案するための科学的データを得ることができた．