超音波振動するドリルによる加工特性向上 第1報：食い付き性の改善と振動モードの影響

摘要

ドリル加工において，工具を超音波振動させることで，加工抵抗の低減や切りくずの分断による排出性向上などの効果が知られている．本研究では，チタン合金Ti-6Al-4Vに対する直径1mm以下の小径ドリル加工について，実験的に超音波振動重畳の効果を検証する．加工初期段階における高速度カメラを用いた撮影および切りくずの観察によって，とくに工具と被削材が接触した直後の切削状況について実験的に検証した．その結果，被削材に振動するドリルのチゼルが被削材に食い込むことで，穴位置のずれが抑制されることがわかった．また，断続切削の条件下では，切りくずが断片化し，工具寿命も飛躍的に延びることが確認された．また，ドリルの振動モードがバリや穴位置のばらつきに与える影響について実験的に明らかにした．