振動切削系に生じるびびり振動の発生メカニズム

軽部 周  麻原 寛之  高坂 拓司  
(非線形問題研究専門委員会推薦論文)

誌名
電子情報通信学会論文誌 A   Vol.J98-A   No.9   pp.556-562
発行日: 2015/09/01
Online ISSN: 1881-0195
DOI: 
論文種別: 論文
専門分野: 非線形問題
キーワード: 
びびり振動,  非線形モデル,  数値シミュレーション,  応答,  振動切削系,  

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あらまし: 
振動切削は,難削材加工に有用な精密加工の一手法である.振動切削は,工具刃先の周期的な振動により切削力を断続的に作用させ,切削抵抗及び加工熱を低減させることができる.一方,振動切削の理論的上限である臨界切削速度近傍では,系の挙動が不安定となりびびり振動などの異常現象が発生する場合があるが,びびり振動の発生メカニズムに関する研究は不足している.本研究では振動切削系の非線形モデルを用い,振動切削系に発生するびびり振動の発生メカニズムについて数値シミュレーションにより検討する.具体的には,振動切削系におけるびびりは,切削速度の増加により切りくず-工具間の相対切りくず流出速度の切り替わりパターンが変化した後,工具-工作物間の相対切削速度の最小値Vminが正となることで発生すること,びびり発生後,工具周期内に切削力0となる非切削状態を一回含む状態と含まない状態が交互に現れることで振動が拡大していくことを示す.