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H27年度研究報告(全体) - 大分県産業科学技術センター

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H27年度研究報告(全体) - 大分県産業科学技術センター
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目 次
1.製品開発支援担当 ·················································································· 1
3D プリンタによる造形品質の向上(第 1 報) ·························································1
高齢者施設用木製椅子の強度と 3 次元形状に関する研究(第 1 報) ····························9
3 次元デジタル技術を活用した産業用型治具の高度化研究(第 2 報) ························ 11
2.電子・情報担当 ··················································································· 13
牛の発情検知システムの開発 ············································································· 13
3.電磁力担当 ························································································· 17
施設園芸用液肥の排液量計測に関する研究(第 1 報) ············································ 17
施設園芸用液肥の排液量計測に関する研究(第 2 報) ············································ 24
4.機械・金属担当 ··················································································· 27
中・大型ドローン用プロペラの開発と性能評価に関する研究 ··································· 27
CFRP および難削性金属材料の加工技術の開発 ······················································ 29
難燃性マグネシウム合金鋳造材の不純物制御に関する研究(第 3 報) ······················· 36
九州連携 CAE 研究会における解析事例の検証(第 3 報) ········································ 42
5.工業化学担当 ······················································································ 48
ICP-MS による微量試料中の微量元素分析の不確かさに関する研究 ··························· 48
天然物由来の有機系ファイバーの調製及び応用に関する研究 ··································· 54
6.食品産業担当 ······················································································ 58
酒類の成分分析に関する研究 ············································································· 58
食品の抗酸化能評価に関する研究(第 2 報) ························································ 61
カボスを使った水産物の高品質化に関する研究 ····················································· 65
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Fig.2
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Fig.3
3D streamline figure
Fig.4
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Fig.7
Lift measurement device
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Fig.8 Relation between spindle speed and lift
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Efficient Cutting Technology of CFRP (The 3rd)
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ᡂ➼䛿䠈2013䠈14 ᖺᗘ䛸䜋䜌ྠ䛨䛷䛒䜚┬␎䛩䜛䠊
ಸ௨ୖ䛸ඃ䜜䛯ᛶ㉁䜢᭷䛧䛶䛔䜛䠊CFRP 䛿䠈Ⅳ⣲⧄⥔䜢ᶞ
⬡䛻䜘䛳䛶ᡂᙧ䛧䛯」ྜᮦᩱ䛷䛒䜚䠈⌧ᅾ䠈Ᏹᐂ⏘ᴗ䠈⯟✵
Table 1
ᶵ⏘ᴗ䠈䝇䝫䞊䝒⏝ရ⏘ᴗ䛺䛹䛷౑⏝䛥䜜䛶䛔䜛䠊௒ᚋ䠈⮬
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Symbol
of tool
Tool Type
Diameter mm
A
End mill
(Square end)
5.0
B
Drill
6.0
Cr coating
Point angle 140°
Normal type
C
Drill
6.0
Diamond coating
Point angle 120°
D
Drill
6.0
Diamond coating for CFRP
Point angle 90°
E
Drill
6.375
Diamond coating for CFRP
F
Drill
6.375
Diamond coating for CFRP
Multi angle
G
End mill
(Square end)
6.0
Four-flutes
(Al,Ti)N coating
Flute length 13mm
H
End mill
(Ball end)
6.0
Four-flutes
(Al,Ti)N coating
Flute length 12mm
I
End mill
(Ball end)
6.0
Two-flutes
(Al,Ti)N coating
Flute length 12mm
䜜䛶䛔䜛䠊
୍᪉Ⅳ⣲⧄⥔䛿䠈䝆䝳䝷䝹䝭䞁䛺䛹䛾㔠ᒓᮦᩱ䛸ẚ㍑䛧䛶
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䛔䠈ᕤල䛾ᑑ࿨䠈ຍᕤရ㉁䛺䛹䛻䛴䛔䛶᳨ウ䛧䛯䠊
㻞㻚
ᐇ㦂᪉ἲ㻌
౑⏝䛧䛯ᕤල䛾ᇶᮏⓗ䛺௙ᵝ䜢 Table 1 䛻♧䛩䠊ᕤල䛿
䛩䜉䛶㉸◳ྜ㔠䜢ẕᮦ䛸䛧䛯䝋䝸䝑䝗ᕤල䛷䛒䜛䠊Tool A䡚G
䛿䠈2013䠈2014 ᖺᗘ䛻౑⏝䛧䛯ᕤල䛷䛒䜚䠈ẚ㍑䛾䛯䜑෌
ᥖ䛧䛯䠊2015 ᖺᗘ᪂つ䛻౑⏝䛧䛯ᕤල(Tool H䠈I)䛿䠈㉸◳
ྜ㔠ẕᮦ䛻(Al,Ti)N 䝁䞊䝔䜱䞁䜾䛜᪋䛥䜜䛯㗰ᮦ⏝䛾ỗ⏝
䝪䞊䝹䜶䞁䝗䝭䝹䛷䛒䜛䠊4 ᯛล䛾 Tool H 䛿䝦䝸䜹䝹✰ຍᕤ
䛻䠈2 ᯛล䛾 Tool I 䛿⦪㏦䜚✰ຍᕤ䛻౑⏝䛧䛯䠊䜎䛯䠈䝇䜽䜶
䜰䜶䞁䝗䝭䝹(Tool G)䜢⏝䛔䛶䠈┿෇ᗘᨵၿ䛾䛯䜑䛾䝦䝸䜹䝹
Specifications of
Solid Cemented carbide Tools
Specifications
Two-flutes
(Al,Ti)N coating
Flute length 20mm
ᖹᡂᖺᗘ◊✲ሗ࿌኱ศ┴⏘ᴗ⛉Ꮫᢏ⾡ࢭࣥࢱ࣮
㻞㻚㻝
䝪䞊䝹䜶䞁䝗䝭䝹䛻䜘䜛䝦䝸䜹䝹✰ຍᕤ㻌
ษ㎸㔞䛜 1.0 䛸 3.0mm 䛾ሙྜ䛾ᙳ㡪䜢ㄪ䜉䛯䠊(௨㝆䠈౛䛘
䝦䝸䜹䝹✰ຍᕤ䛷䛾᮲௳䜢 Table 2 䛻♧䛩䠊ᕤල✺ฟ䛧
䜀㏦䜚㏿ᗘ 800mm/min䠈1 ࿘ᅇ Z ษ㎸㔞 1.0mm 䛾ሙྜ䠈
F800 Z1 䛸グ㍕䛩䜛䠊)
㔞䛿䝁䝺䝑䝖➃㠃䛛䜙 25mm 䛸䛧䛯䠊
100 ✰䜎䛷㈏㏻✰ຍᕤ䜢ᐇ᪋䛧䠈ᕤල䛾ᦶ⪖≧ែ䠈ษ๐
䝦䝸䜹䝹ຍᕤ䛾ᕤල䝟䝇䜢 Fig.1 䛻♧䛩䠊▷䛔┤⥺䝟䝇䛷
᢬ᢠ䠈✰䛾ධཱྀฟཱྀ䛾≧ែ䛺䛹䜢ホ౯䛧䛯䠊
ᵓᡂ䛥䜜䜛ᨃఝⓗ䛺䝦䝸䜹䝹ຍᕤ䜢⾜䛖䛯䜑䛾 NC 䝥䝻䜾䝷䝮
㻞㻚㻞
䜢సᡂ䛧䛯䠊䜙䛫䜣 1 ࿘ᅇ(360 ᗘ)䜢 n ศ๭(XY ᖹ㠃䜈䛾ᢞ
䝪䞊䝹䜶䞁䝗䝭䝹䛻䜘䜛⦪㏦䜚✰ຍᕤ㻌
✰ຍᕤ᮲௳䜢 Table 3 䛻♧䛩䠊ᕤල✺ฟ䛧㔞䛿䠈䝁䝺䝑䝖
ᙳᙧ≧䛿ṇ n ゅᙧ)䛧䠈ྠ᫬䛻 Z ㍈(ᅇ㌿㍈)᪉ྥ䛻ୗ䛢䛶䛔
䛟䛣䛸䛷ᨃఝⓗ䛺䝦䝸䜹䝹ຍᕤ䜢⾜䛳䛶䛔䜛(௨㝆䠈n 䜢 1 ࿘
➃㠃䛛䜙 30mm 䛸䛧䛯䠊ᕤල䝟䝇䛿䠈䝗䝸䝹ຍᕤ䛸ྠᵝ䛻⦪
ᅇศ๭ᩘ䛸䛔䛖)䠊ᮏ NC 䝥䝻䜾䝷䝮䛷䛿䠈ᕤල䝟䝇༙ᚄ(ᕤල
㏦䜚(ᕤලᅇ㌿㍈᪉ྥ䜈䛾➼㏿┤⥺㐠ື)䛾䜏䛸䛧䛯䠊┤ᚄ
䝟䝇䛜䛴䛟䜛ṇከゅᙧ䛻እ᥋䛩䜛෇䛾༙ᚄ)䠈1 ࿘ᅇศ๭
6.0mm 䛾✰ຍᕤ䜢 200 ✰䜎䛷ᐇ᪋䛧䠈ᕤල䛾ᦶ⪖≧ែ䠈ษ
ᩘ䠈䜙䛫䜣 1 ࿘ᅇ䛒䛯䜚䛾 Z ㍈᪉ྥ䛾ษ㎸㔞(௨㝆䠈1 ࿘ᅇ Z
๐᢬ᢠ䠈✰䛾ධཱྀฟཱྀ䛾≧ែ䛺䛹䜢ホ౯䛧䛯䠊
ษ㎸㔞䛸䛔䛖)䠈ຍᕤ῝䛥䛺䛹䜢ึᮇ್䛸䛧䛶タᐃ䛷䛝䜛䠊
ᕤල䝟䝇䛾༙ᚄ(䜙䛫䜣䛾༙ᚄ)䛿䠈1.0mm 䛻タᐃ䛧䛯䠊
Table 3
ᕤල┤ᚄ䛿 6.0mm 䛺䛾䛷䠈ຍᕤ✰䛾┤ᚄ(n 䛜኱䛝䛔ሙྜ
Cutting conditions
ከゅᙧ䜢෇䛸䜏䛺䛧䛯ሙྜ䛾┤ᚄ)䛿 8.0mm 䛸䛺䜛䠊
Cutting conditions
Cutting conditions
Cutting speed m/min
(Rotational speed min-1)
Tool I
60
(3183)
Cutting speed m/min
(Rotational speed min-1)
䝥䝻䜾䝷䝮ୖ䛾㏦䜚㏿ᗘタᐃ䛿 F800mm/min䠈1 ࿘ᅇ Z
Table 2
Cutting conditions
Feed speed mm/min
159
318
Feed per revolution mm/rev
0.05
0.1
Tool H
Workpiece
100
(5305)
Workpiece thickness mm
CFRP
Coolant
6.0
Dry (Suction)
Axial depth of cut in
circumference mm
1.0
3.0
Setting feed speed mm/min *1
800
800
Real feed per revolution mm/rev
0.13
0.13
Real feed speed mm/min *1
706
708
ᕤල(Tool A~I)䜢⏝䛔䛶 2013~2015 ᖺᗘ䛻ຍᕤ䜢⾜䛳
Cutting direction
Up cut milling
䛯✰䛾┿෇ᗘ䛸┤ᚄ䜢 CNC ୕ḟඖ ᐃᶵ䛷ィ 䞉ホ౯䛧
CFRP
䛯䠊 ᐃ⟠ᡤ䛿 CFRP ᯈཌ䛾୰ኸ䠈┤ᚄ 2mm 䛾䝥䝻䞊䝤
6.0
䜢౑⏝䛧䛯䠊 ᐃⅬᩘ䛿┤ᚄ 6mm 䛾ሙྜ䠈⣙ 600 Ⅼ䠈┤ᚄ
Workpiece
Workpiece thickness mm
Coolant
㻞㻚㻟
┿෇ᗘ䛸┤ᚄㄗᕪ䠈䝇䜽䜶䜰䜶䞁䝗䝭䝹䛻䜘䜛┿
෇ᗘᨵၿ䛾䛯䜑䛾䝦䝸䜹䝹✰ຍᕤ㻌
8mm 䛾ሙྜ䛿⣙ 830 Ⅼ䛷ホ౯䛧䛯䠊
Dry (Suction)
䜎䛯䠈䝇䜽䜶䜰䜶䞁䝗䝭䝹(Tool G)䛻䛴䛔䛶䛿䝦䝸䜹䝹✰ຍ
ᕤ䛾 NC 䝥䝻䜾䝷䝮䜢ᨵၿ䛧䛶┿෇ᗘ䛾ྥୖ䛸┤ᚄㄗᕪ䛾ᨵ
ၿ䜢ヨ䜏䛯䠊䝦䝸䜹䝹ຍᕤ᮲௳䛿 F800 Z3 䛸䛧䠈௨ୗ䛾䛸䛚
Y
䜚 4 ✀䛾✰ຍᕤ䜢 1 ᮏ䛾䜶䞁䝗䝭䝹䛷グ㍕㡰䛻⾜䛳䛯䠊
X
䐟㻌 䝦䝸䜹䝹ຍᕤ䛾ᕤල䝟䝇䛾༙ᚄ䜢 1.0mm 䛷ຍᕤᐇ᪋
360/n㼻
䐠㻌 䝦䝸䜹䝹ຍᕤ䛾ᕤල䝟䝇䛾༙ᚄ䜢 0.9mm 䛸䛧䠈
Angle of equal
division
a. F800䠈༙ᚄ 1.0mm 䛾෇ᘼษ๐䜢ᐇ᪋
b. F400䠈༙ᚄ 1.0mm 䛾෇ᘼษ๐䜢ᐇ᪋
c. F200䠈༙ᚄ 1.0mm 䛾෇ᘼษ๐䜢ᐇ᪋
1.0, 3.0
㻟㻚
Axial depth of cut
in circumference
Z
㻟㻚㻝
㻟㻚㻝㻚㻝
X
1.0
Radius of tool pass
(Radius of helical)
ᐇ㦂⤖ᯝ㻌
䝪䞊䝹䜶䞁䝗䝭䝹䛻䜘䜛䝦䝸䜹䝹✰ຍᕤ㻌
ลඛ䛾ᦶ⪖㻌
ᕤලลඛ㒊㏨䛢㠃䛾≧ែ䜢 Table 4 䛻♧䛩䠊
㢧ᚤ㙾䛻䜘䜛ほᐹ䛷䛿䠈100 ✰ຍᕤᚋ䛾ลඛ䛾≧ែ䛿䠈
Fig.1
Cutting pass for helical end milling
䛣䜜䜎䛷䛾ỗ⏝䛾㉸◳ྜ㔠〇䜶䞁䝗䝭䝹䛸ྠᵝ䛷䠈䝏䝑䝢䞁䜾
ᖹᡂᖺᗘ◊✲ሗ࿌኱ศ┴⏘ᴗ⛉Ꮫᢏ⾡ࢭࣥࢱ࣮
䛺䛹䛿☜ㄆ䛥䜜䛪ลඛ䛜⁥䜙䛛䛻ᦶ⪖䛧䛶䛔䜛䠊䝁䞊䝔䜱䞁
䛿ᖖ䛻඲㠃䛜ຍᕤ䛻స⏝䛧䛶䛚䜚᥋ゐ㛗䛥䛿ᕤල┤ᚄศ䛸
䜾䛜☻⁛䛧㉸◳ྜ㔠ẕᮦ䛜⌧䜜䛯ᦶ⪖䛾ᖜ䜢☜ㄆ䛩䜛䛸䠈
䛺䜛䛜䠈䝪䞊䝹ᆺ䛾ሙྜ䠈ᕤල୰ᚰ䛛䜙ᕤල㐍⾜᪉ྥ䛾㒊
䝇䜽䜶䜰䜶䞁䝗䝭䝹(Tool G)䛾⤖ᯝ䛸ྠᵝ䛻䠈1 ࿘ᅇ Z ษ㎸㔞
ศ䛜ຍᕤ䛻స⏝䛧䛶䛚䜚䠈᥋ゐ㛗䛥䛿䛚䜘䛭ᕤල༙ᚄศ䛸䛺
䛿 1.0 䜘䜚 3.0mm 䛾᪉䛜䠈ᕤල䛾ᦶ⪖㔞䛜ᑡ䛺䛔䠊䝇䜽䜶䜰
䜛䛣䛸䛜䠈Z ᪉ྥ䛾ຍᕤ᢬ᢠ䛾㐪䛔䛾኱䛝䛺せᅉ䛻䛺䛳䛶䛔
䜶䞁䝗䝭䝹(Tool G)䛷䛿䝁䞊䝘䞊㒊䛻㈇Ⲵ䛜㞟୰䛧ᦶ⪖䛜኱
䜛䛸ᛮ䜟䜜䜛䠊
䛝䛔䛜䠈䝪䞊䝹䜶䞁䝗䝭䝹(Tool H)䛷䛿䠈㢧ⴭ䛻ᦶ⪖䛜㐍⾜
Fig.3 䛻✰ಶᩘ䛸 X ᪉ྥ䛾ษ๐᢬ᢠ䛾㛵ಀ䜢♧䛩䠊X ᪉
䛧䛯㒊ศ䛿↓䛟ᦶ⪖䛾ᖜ䜒ᑠ䛥䛔䠊
ྥ䛷䛿䠈䝪䞊䝹䜶䞁䝗䝭䝹䛾᪉䛜኱䛝䛟䛺䛳䛯䠊䝇䜽䜶䜰ᆺ䛷
䛾䝦䝸䜹䝹ຍᕤ䛻䛚䛡䜛እ࿘ล䛾ຍᕤ㡿ᇦ䛿䠈➨ 2 ሗ䛷♧
Table 4
Number
of holes
䛧䛯䛜䠈䝪䞊䝹ᆺ䛾ሙྜ䛾ຍᕤ㡿ᇦ䛿ᩘᏛⓗ⾲⌧䛜㞴䛧䛟
Conditions of Ball end cutting edge
F800 Z1
Cutting edge
䛭䛾⌮⏤䛿ㄝ᫂䛷䛝䛺䛔䠊
F800 Z3
Cutting edge
160
Cutting force of X direction (N)
1st
10th
50th
100th
Tool G Square end cutting edge(Reference diagram)
140
120
100
80
60
Tool G F800
Tool G F800
Tool H F800
Tool H F800
40
20
100th
Z3
Z1
Z3
Z1
0
0
50
100
Number of holes
㻟㻚㻝㻚㻞
Fig.3
ษ๐᢬ᢠ㻌
Fig.2 䛻✰ಶᩘ䛸 Z ᪉ྥ䛾ษ๐᢬ᢠ䛾㛵ಀ䜢♧䛩䠊 Z ᪉
ྥ䛾ษ๐᢬ᢠ䛿䠈䝪䞊䝹䜶䞁䝗䝭䝹(Tool H)䛜䝇䜽䜶䜰䜶䞁䝗
Relation between number of holes and
cutting force (X axis)
Table 5 䛻ษ๐᢬ᢠ䛾 ᐃ䝕䞊䝍䜢♧䛩䠊Tool G 䛿䝣䝷䝑
䝭䝹(Tool G)䜘䜚኱ᖜ䛻ᑠ䛥䛛䛳䛯䠊䝇䜽䜶䜰ᆺ䛾ሙྜ䠈ᗏล
䝖䛺ᗏล䛜ຍᕤ㛤ጞ᫬䛻඲㠃᥋ゐ䛩䜛䛯䜑ᛴ⃭䛺ຍᕤ᢬ᢠ
䛾ቑ኱䛜☜ㄆ䛥䜜䜛䠊୍᪉䠈Tool H 䛿䝪䞊䝹ᙧ≧䛾ඛ➃䛛
400
Cutting force of Z direction (N)
䜙ᚎ䚻䛻ຍᕤ㠃✚䛜኱䛝䛟䛺䜛䛯䜑䠈ຍᕤ᢬ᢠ䛾ᛴ⃭䛺ቑ
኱䛿☜ㄆ䛥䜜䛺䛔䠊䜎䛯䠈✰ฟཱྀ㒊䛾ຍᕤᕤ⛬䛷䜒 Tool G
䛿ᛴ⃭䛻ຍᕤ᢬ᢠ䛜ῶᑡ䛩䜛䛜䠈Tool H 䛿ᚎ䚻䛻ຍᕤ᢬
300
ᢠ䛜ῶᑡ䛧䛶䛔䛟䠊
㻟㻚㻝㻚㻟
ຍᕤ✰䛾እほရ㉁㻌
Table 6 䛻✰ධཱྀ䞉ฟཱྀ䛾≧ែ䜢♧䛩䠊┠ど䛻䜘䜛✰䛾≧
200
ែ䜢௨ୗ䛻㏙䜉䜛䠊2 ᮲௳䛸䜒䛻䜰䞁䜹䝑䝖䜔䜟䛪䛛䛺๤㞳䛿
☜ㄆ䛥䜜䜛䛜䠈100 ✰䜎䛷䛛䛺䜚䛾㧗ရ㉁䛷䛒䜛䠊ỗ⏝䝗䝸
100
Tool G F800
Tool G F800
Tool H F800
Tool H F800
䝹䠈ỗ⏝䝇䜽䜶䜰䜶䞁䝗䝭䝹䜘䜚ඃ䜜䠈CFRP ᑓ⏝䝗䝸䝹䛻㏕䜛
Z3
Z1
Z3
Z1
✰ရ㉁䛜☜ㄆ䛷䛝䛯䛜䠈ลඛᦶ⪖䛾኱䛝䛥䛿䠈䝎䜲䝲䝰䞁䝗
䝁䞊䝔䜱䞁䜾䛜᪋䛥䜜䛯 CFRP ᑓ⏝䝗䜲䝹䛜䛛䛺䜚᭷฼䛷䛒
0
䜚䠈100 ✰௨ୖ䛾ຍᕤ䛷䛿䠈ᕪ␗䛜኱䛝䛟䛺䜛䛸ண᝿䛥䜜䜛䠊
0
50
100
䕿 ✰ධཱྀ㒊
Number of holes
Fig.2
䝇䜽䜶䜰䜶䞁䝗䝭䝹(Tool G)䛸ẚ㍑䛧䛶๤㞳䜔䜰䞁䜹䝑䝖䛜
Relation between number of holes and
cutting force (Z axis)
ᑡ䛺䛟㧗ရ㉁䛷䛒䜛䠊CFRP ᑓ⏝䝗䝸䝹䛸䛾ẚ㍑䛷䛿ྠ➼䜎
ᖹᡂᖺᗘ◊✲ሗ࿌኱ศ┴⏘ᴗ⛉Ꮫᢏ⾡ࢭࣥࢱ࣮
㻟㻚㻞
䛯䛿ᑡ䛧ຎ䜛䠊
䕿 ✰ฟཱྀ㒊
䝪䞊䝹䜶䞁䝗䝭䝹䛻䜘䜛⦪㏦䜚✰ຍᕤ㻌
㻟㻚㻞㻚㻝
ลඛ䛾ᦶ⪖㻌
䜰䞁䜹䝑䝖䛜ᑡ䛧䛒䜛䛜䠈๤㞳䛿䜋䛸䜣䛹☜ㄆ䛥䜜䛪㧗ရ㉁
✰ಶᩘቑຍ䛻క䛖ลඛ䛾ᦶ⪖≧ែ䜢 Table 7 䛻♧䛩䠊㏦
䛷䛒䜛䠊Tool G 䛸䛾ẚ㍑䛧䛶㧗ရ㉁䛷䛒䜛䠊CFRP ᑓ⏝䝗䝸䝹
䜚㏿ᗘ䛜㏿䛔᪉䛜ᕤලᦶ⪖䛜ᑡ䛺䛔䠊F159 䛾 100 ✰ຍᕤ
䛸ẚ㍑䛧䛶䜋䜌ྠ➼䛷䛒䜛䠊๤㞳䛻䛰䛡╔┠䛩䜛䛸୍㒊䛾
ᚋ䛸 F318 䛾 200 ✰ຍᕤᚋ䛜䜋䜌ྠ䛨䛷䛒䜛䠊௚䛾ᕤල䞉᮲
CFRP ᑓ⏝䝗䝸䝹䜘䜚䜒Ⰻ䛔䠊
௳䛸ྠᵝ䛻䝏䝑䝢䞁䜾䛺䛹䛿☜ㄆ䛥䜜䛪䛻䠈ᦶ⪖ᙧែ䛿㠀ᖖ
䛻⁥䜙䛛䛷䛒䜛䠊
Table 5
Number
of holes
Cutting force (Tool H Endmill)
F800 Z1.0
Tool H
Tool G
Table 7
Number
of holes
F800 Z3.0
Tool H
Conditions of Ball end cutting edge
F159
Cutting edge
F318
Cutting edge
Tool G
1st
Z axis
1st
10th
10th
Z axis
50th
50th
100th
Z axis
200th
100th
㻟㻚㻞㻚㻞
ษ๐᢬ᢠ㻌
ຍᕤ✰ಶᩘ䛻ᑐ䛩䜛 Z ㍈᪉ྥ䛾ษ๐᢬ᢠ䜢 Fig.4 䛻♧
Z axis
䛩䠊F159 䛸 F318 䛿䠈㏦䜚㏿ᗘ䛿 2 ಸ䛷䛒䜛䛜䠈ษ๐᢬ᢠ䛿
⣙ 10~18%䛾ቑຍ䛷䛒䛳䛯䠊
Table 8 䛻ษ๐᢬ᢠ䛾 ᐃ䝕䞊䝍䜢♧䛩䠊䝦䝸䜹䝹✰ຍᕤ
X axis
䛸ྠᵝ䛻䝪䞊䝹䜶䞁䝗䝭䝹䛾ሙྜ䛿䠈✰ධཱྀ㒊䛸ฟཱྀ㒊䛾ᕤ
⛬䛷䛿䛺䛰䜙䛛䛻ኚ໬䛧䛶䛔䜛䠊᣺䜜ᖜ䜒ᑠ䛥䛟ຍᕤ䛜Ᏻᐃ
䛧䛶䛔䜛䠊䜎䛯䠈䝡䝡䝸䛾Ⓨ⏕䜒ᢚไ䛷䛝䛶䛔䜛䠊䛣䜜䛿እ࿘
Number
of holes
Conditions of hole (Hole diameter: 8mm)
Tool H
in
F800 Z1
out
Tool H
in
Cutting force of Z direction (N)
Table 6
F800 Z3
out
1st
10th
50th
300
200
Tool B F159
Tool I F159
Tool I F318
100
0
0
50
100
150
200
Number of holes
100th
Fig.4
Relation between number of holes and
cutting force (Z axis)
ᖹᡂᖺᗘ◊✲ሗ࿌኱ศ┴⏘ᴗ⛉Ꮫᢏ⾡ࢭࣥࢱ࣮
㻟㻚㻟
ล䛾᭷↓䜔ᕤල䛾๛ᛶ䛾㐪䛔䛻䜘䜛䜒䛾䛸ᛮ䜟䜜䜛䠊
㻟㻚㻞㻚㻟
ຍᕤ✰䛾እほရ㉁㻌
┿෇ᗘ䛸┤ᚄㄗᕪ㻌
Tool B䡚F䠈I 䛾⦪㏦䜚ຍᕤ✰(2013䡚2015 ᖺᗘ䛻ຍᕤ䛧
Table 9 䛻✰ධཱྀ㒊䠈ฟཱྀ㒊䛾≧ែ䜢♧䛩䠊F159 䛾ሙ
䛯✰)䛾┿෇ᗘ䜢 Fig.5 䛻♧䛩䠊䜾䝷䝣୰䛾䝅䞁䝪䝹䛿䠈ᕤල
ྜ䠈30 ✰⛬ᗘ䜎䛷䛿䠈ẚ㍑ⓗ✰䛾ရ㉁䛿Ⰻ䛔䠊௨㝆ฟཱྀ㒊
ඛ➃ᙧ≧䜢䜲䝯䞊䝆䛧䛶୕ゅ䝬䞊䜽䛿䝗䝸䝹䠈ᅄゅ䝬䞊䜽䛿䝇
䛷䛿䜰䞁䜹䝑䝖䛜ቑ኱䛧䠈40 ✰䜢㉸䛘䜛䛸ධཱྀฟཱྀ䛸䜒䛻䜰䞁
䜽䜶䜰䜶䞁䝗䝭䝹䠈୸䝬䞊䜽䛿䝪䞊䝹䜶䞁䝗䝭䝹䜢♧䛩䠊
䜹䝑䝖䛸๤㞳䛜ቑ኱䛧✰ရ㉁䛿ᝏ໬䛩䜛䠊
ỗ⏝䛾㉸◳䝗䝸䝹(Tool B)䛿✰䛾እほရ㉁䛿Ⰻ䛟䛺䛔⤖
F318 䛷䛿䠈50 ✰⛬ᗘ䜎䛷䛿Ⰻ䛔䛜䠈70 ✰䜢㉸䛘䜛䛸✰ရ
ᯝ䛷䛒䛳䛯䛜䠈┿෇ᗘ䛿ຎ䛳䛶䛔䛺䛔䠊ỗ⏝䛾䝪䞊䝹䜶䞁䝗
㉁䛿ᝏ໬䛩䜛䠊
䝭䝹(Tool I)䛻䜘䜛⦪㏦䜚✰ຍᕤ䛿䠈CFRP ᑓ⏝䝗䝸䝹䛸ẚ䜉
䛶䜒ẚ㍑ⓗⰋ䛔⤖ᯝ䛸䛺䛳䛯䠊Tool I 䛷䛿䠈㏦䜚㏿ᗘ䛜㏿䛔
Table 8
Number
of holes
Cutting force (Tool I Endmill)
F159
Tool I
᪉(F318)䛜┿෇ᗘ䛿Ⰻዲ䛷䛒䛳䛯䠊
F318
Tool B
30
Tool I
Tool B
Tool C
Tool D
Tool E
Tool F
Tool I F159
Tool I F318
1st
Z axis
Roundness (μm)
10th
Z axis
50th
Z axis
100th
20
10
Z axis
200th
0
0
Z axis
50
100
150
200
Number of holes
X axis
Table 9
Number
of holes
Fig.5
Tool A 䛻䜘䜛ຍᕤ✰䛚䜘䜃 Tool G䠈H 䛻䜘䜛䝦䝸䜹䝹ຍᕤ
Conditions of hole (Hole diameter: 6mm)
Tool I
in
F159
out
Tool I
in
Roundness and number of holes
✰(䛔䛵䜜䜒 2013䡚2015 ᖺᗘ䛻ຍᕤ䛧䛯✰)䛾┿෇ᗘ䜢
F318
Fig.6 䛻♧䛩䠊䝇䜽䜶䜰䜶䞁䝗䝭䝹䛷㏦䜚㏿ᗘ䜢ኚ໬䛥䛫䛯
out
Tool G 䛾 F600Z1䠈F800Z1䠈F1200Z1 䛷䛿䠈㏦䜚㏿ᗘ䛜㧗
䛟䛺䜛䛻ᚑ 䛔┿ ෇ᗘ 䛜ᝏ ໬ 䛧䛯䠊䜎䛯䠈䝇 䜽䜶䜰䜶䞁䝗䝭䝹
1st
Tool G 䛸䝪䞊䝹䜶䞁䝗䝭䝹 Tool H 䛸䛾ྠ᮲௳䛷䛾ຍᕤ✰
(F800Z1 䛸 F800Z3)䛷䛿䠈ᕤලᙧ≧䜔 1 ࿘ᅇ Z ษ㎸㔞䛾㐪
䛔䛻䜘䜛኱䛝䛺ᕪ䛿☜ㄆ䛥䜜䛺䛔䠊
10th
Fig.5 䛾⦪㏦䜚ຍᕤ✰䛸ẚ䜉䛶┿෇ᗘ䛿㠀ᖖ䛻኱䛝䛔(ᝏ
䛔)䠊᭱䜒Ⰻዲ䛺┿෇ᗘ䜢♧䛧䛯 Tool A 䛾ᕤල䝟䝇䛿䠈䝦䝸䜹
䝹䝟䝇䛷䛿䛺䛟෇ᘼ䛸䝷䞁䝥ຍᕤ䜢⤌䜏ྜ䜟䛫䛯䜒䛾䛷䛒䜛䠊
50th
䛭䛣䛷┿෇ᗘ୙Ⰻ䛾ཎᅉ䛸ᛮ䜟䜜䜛䝦䝸䜹䝹ຍᕤ⏝䛾 NC
䝥䝻䜾䝷䝮䜢ᨵⰋ䛧 ToolG 䜢⏝䛔䛶෌ຍᕤᐇ㦂䛧䛯⤖ᯝ䠈Ⰻ
ዲ䛺┿෇ᗘ䛜ᚓ䜙䜜䛯(䝅䞁䝪䝹㻌 㻌 㻌 )䠊௙ୖ䛢䛾෇ᘼษ๐
100th
䝟䝇䛾㏦䜚㏿ᗘ䛜 F800 䛾ሙྜ䠈෇ᘼษ๐䜢ᐇ᪋䛧䛺䛔ሙྜ
䛸ྠ➼䛷䛒䜛䠊෇ᘼษ๐䛾㏦䜚㏿ᗘ䜢 F400 ௨ୗ䛸䛩䜛䛸䜋䜌
⦪㏦䜚✰ຍᕤ(䝗䝸䝹ຍᕤ)䛸ྠ➼䛾┿෇ᗘ䛜ᚓ䜙䜜䜛䠊
200th
Tool B䡚F䠈I 䛾⦪㏦䜚ຍᕤ✰(2013䡚2015 ᖺᗘ䛻ຍᕤ䛧
ᖹᡂᖺᗘ◊✲ሗ࿌኱ศ┴⏘ᴗ⛉Ꮫᢏ⾡ࢭࣥࢱ࣮
100
Tool A
Tool G F600 Z1
Tool G F800 Z1
Tool G F1200 Z1
Tool G F800 Z3
Tool H F800 Z3
Tool H F800 Z1
M02↓ࡋ
Tool
G F800 Z3 &
New helical NC progrum
60
Tool B
40
Tool E
30
Tool F
40
M02 F800
Without M02
20
Tool C
Tool D
Error of diameter (μm)
Roundness (μm)
80
50
Tool I F159
20
Tool I F318
10
0
0
50
100
150
200
-10
-20
M02 F400
M02 F200
-30
0
0
Fig.6
50
Number of holes
100
-40
Roundness and number of holes
Fig.7
䛯✰)䛾┤ᚄㄗᕪ䜢 Fig.7 䛻♧䛩䠊Tool E 䛿ຍᕤ୰䝡䝡䝸䛜
Number of holes
Error of diameter and number of holes
-40
Ⓨ⏕䛧䛶䛔䛯䛯䜑ᑍἲㄗᕪ䛜␗ᖖ䛻኱䛝䛟䛺䛳䛯䛸⪃䛘䜙䜜
M02 F200
M02 F400
-60
䜛䠊䛣䛾㒊ศ䜢㝖䛡䜀䠈CFRP ᑓ⏝䝗䝸䝹䛿ㄗᕪ䛜ᑠ䛥䛟 200
✰䜎䛷Ᏻᐃ䛧䛶䜛䠊ỗ⏝䛾䝗䝸䝹 Tool B 䜔ỗ⏝䛾䝪䞊䝹䜶䞁
-80
䝗䜶䞁䝗䝭䝹 Tool I 䛿䠈ຍᕤ✰ᩘ䛜ከ䛟䛺䜛䛻ᚑ䛔䠈✰┤ᚄ䛜
ᑠ䛥䛟䛺䛳䛶䛔䜛䠊䛣䜜䛿ᕤලลඛ䛾ᦶ⪖䛜ཎᅉ䛸⪃䛘䜙䜜
Without M02
-100
䜛䠊Tool I 䛾 F159 䛸 F318 䛷䛿䠈ลඛ䛾ᦶ⪖䛜ᑡ䛺䛔 F318
Error of diameter (μm)
䛾᪉䛜┤ᚄㄗᕪ䛿ᑠ䛥䛔䠊
Tool A 䛻䜘䜛ຍᕤ✰䛚䜘䜃 Tool G䠈H 䛻䜘䜛䝦䝸䜹䝹ຍᕤ
✰(䛔䛵䜜䜒 2013䡚2015 ᖺᗘ䛻ຍᕤ䛧䛯✰)䛾┤ᚄㄗᕪ䜢
Fig.8 䛻♧䛩䠊Tool G 䛾 F600䠈F800䠈F1200 䛾ẚ㍑䛷䛿䠈
㏦䜚㏿ᗘ䛜ᑠ䛥䛔᪉䛜ㄗᕪ䛿ᑡ䛺䛔䠊1 ࿘ᅇ Z ษ㎸㔞䛾㐪
䛔(Tool G䠈H 䛾 F800Z1䠈F800Z3)䛿䠈┤ᚄㄗᕪ䜈䛾ᙳ㡪
䛜ᑠ䛥䛔䠊
Tool A䠈G䠈H 䛿ỗ⏝䛾ᕤල䛷䛒䜚䠈ຍᕤ✰ಶᩘ䛜ከ䛟䛺
-120
-140
Tool A
Tool G F600 Z1
Tool G F800 Z1
Tool G F1200 Z1
Tool G F800 Z3
Tool H F800 Z3
Tool H F800 Z1
M02↓ࡋ
Tool
G F800 Z3 &
New helical NC progrum
-160
-180
-200
M02 F800
䜛䛻ᚑ䛔䠈✰┤ᚄ䛜ᑠ䛥䛟䛺䛳䛶䛔䜛䠊┤ᚄ䛾⦰ᑠ㔞䛿 100
-220
✰䜎䛷䛷⣙ 20䡚40䃛m 䛷䛒䜛䠊䝗䝸䝹䛻ẚ䜉䛶┤ᚄㄗᕪ䛿
䛛䛺䜚኱䛝䛔䛜䠈ኚ໬㔞䛿ྠ⛬ᗘ䛷䛒䜛䛾䛷䝦䝸䜹䝹ຍᕤ᫬
-240
䜎䛯䛿෇ᘼษ๐䛾ᕤල䝟䝇䛾༙ᚄ್䜢ㄪᩚ䛩䜛䛣䛸䛷ᑐᛂ
ྍ⬟䛸⪃䛘䜛䠊
-260
0
┿෇ᗘ䜢ᨵၿ䛩䜛䛯䜑䛻ᐇ᪋䛧䛯ຍᕤᐇ㦂䛾✰䛷䛿䠈෇
ᘼษ๐䛾㏦䜚㏿ᗘ䛜ᑠ䛥䛔䜋䛹┤ᚄ䛾ㄗᕪ䛿ᑠ䛥䛟䛺䛳䛯䠊
Fig.8
50
Number of holes
100
Error of diameter and number of holes
ᖹᡂᖺᗘ◊✲ሗ࿌኱ศ┴⏘ᴗ⛉Ꮫᢏ⾡ࢭࣥࢱ࣮
ㅰ㻌 ㎡㻌
ᮏ䝔䞊䝬䛿䠈஑ᕞྛ┴ᕤᴗ⣔බタヨ㐃ᦠ◊✲䛷ᐇ᪋䛧䜎
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㏣㻌 グ㻌
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㇟䛷䛒䜚䠈ẚ㍑䛾䛯䜑᮲௳䜢⤫୍䛧䛶䛔䜛㒔ྜୖ䠈ྛᕤල䝯
䞊䜹䞊䛜᥎ዡ䛩䜛ຍᕤ᮲௳䛷䛿䛺䛔タᐃ䛜䛒䜚䜎䛩䠊䜎䛯䠈
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➨ 1䡚3 ሗ䛷♧䛧䛯඲ᐇ㦂䝕䞊䝍䛿䠈䝉䞁䝍䞊ෆ䛷㜀ぴྍ
⬟䛷䛩䠊CFRP 䛾ຍᕤ䛷≉䛻㔜せ䛸䛺䜛ຍᕤ✰䛾እほရ㉁
(๤㞳䜔䜰䞁䜹䝑䝖)䛿䠈෗┿䛷䛿≧ែ䜢ఏ䛘䜙䜜䜎䛫䜣䠊⌧≀
䜢☜ㄆ䛧䠈ྛ⮬䛷ホ౯䛧䛶䛟䛰䛥䛔䠊
Tool A䡚G 䛾ᐇ㦂᮲௳䜔⤖ᯝ䛿䠈◊✲ሗ࿌➨ 1 ሗ(2013
ᖺᗘ)䛸➨ 2 ሗ(2014 ᖺᗘ)䜢ཧ↷䛧䛶䛟䛰䛥䛔䠊
䈜1㻌 䝦䝸䜹䝹ຍᕤ䛻䛚䛡䜛タᐃ㏦䜚㏿ᗘ䛸ᐇ㏦䜚㏿ᗘ䛾
㛵ಀ䛻䛴䛔䛶䛿➨ 2 ሗ(2014 ᖺᗘ)P.7䛂ഛ⪃䛃䜢ཧ↷䛧䛶䛟
䛰䛥䛔䠊
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㻹㼍㼓㼚㼑㼟㼕㼡㼙㻌㻭㼘㼘㼛㼥㻔㻟 㼞㼐㻌㻾㼑㼜㼛㼞㼠㻕㻌
㻌
㻹㼍㼟㼍㼗㼕㻌㻿㻻㻺㻻㻰㻭䞉㼅㼛㼟㼔㼕㼞㼛㻌㼀㻭㻷㻭㻴㻭㻿㻴㻵㻌
㻹㼑㼏㼔㼍㼚㼕㼏㼍㼘㻌㼍㼚㼐㻌㻹㼑㼠㼍㼘㼘㼡㼞㼓㼕㼏㼍㼘㻌㻱㼚㼓㼕㼚㼑㼑㼞㼕㼚㼓㻌㻳㼞㼛㼡㼜㻌
㻌
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(2) ఀ⸨ⲹ䠖䝬䜾䝛䝅䜴䝮䛾〇㘐䠋⁐ゎ䞉㗪㐀䠗㍍㔠ᒓ㻘➨
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(3) ୖ㔝ⱥಇ䠖䝬䜾䝛䝅䜴䝮ྜ㔠䛾㞴⇞໬䛸ᛂ⏝ᢏ⾡䠈
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(4) ୖ⏣ග஧䠖㞴⇞ᛶ䝬䜾䝛䝅䜴䝮ྜ㔠ᢲฟ〇ရ䠈㏆␥
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(5) 㧗ᶫⰾᮁ䠈ᅬ⏣ṇᶞ䠈㔜ග࿴ኵ䠈ྜྷᯇ◊୍䠖㞴⇞ᛶ
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(6) ᅬ⏣ṇᶞ䠈㧗ᶫⰾᮁ䠈ᐑཎᗈ㑳䠖㞴⇞ᛶ䝬䜾䝛䝅䜴䝮
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(7) ᅬ⏣ṇᶞ䠈㧗ᶫⰾᮁ䠈ᐑཎᗈ㑳䠖㞴⇞ᛶ䝬䜾䝛䝅䜴䝮
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(8) ᅬ⏣ṇᶞ䠈㧗ᶫⰾᮁ䠈ΎỈៅ࿃䠖㞴⇞ᛶ䝬䜾䝛䝅䜴䝮
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㻞㻕 㻝㻜㻣㻟㻷 䛷 㻝 ᫬㛫኱Ẽຍ⇕ಖᣢ䛧䛯ᚋ䠈ᐊ 䜎䛷෭༷䛩䜛
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(10) ᴬཎ຾ᘺ䠖䝬䜾䝛䝅䜴䝮ྜ㔠䛸䛭䛾㗪㐀䠗㗪㐀ᕤᏛ䠈
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(11) ᫍ㔝㔜ኵ䠖◳䛔⾲㠃㻙స䜚᪉䛸ホ౯᪉ἲ㻙䠈ᵐ᭩ᗑ䠈
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(12) Ἑ⏣୍႐䠖䝎䜲䜹䝇䝖㔠ᆺ⾲㠃ฎ⌮䛾᭱᪂ືྥ䠈⣲ᙧ
䜜䛺䛛䛳䛯䠊㻌
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(13) ዟ⏣㻌 ༤㻌 ௚⦅䠖䝣䜯䜲䞁䝉䝷䝭䝑䜽䝇䛭䛾ᶵ⬟䛸ᛂ⏝䠈
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(14) ᰴᘧ఍♫䝙䝑䜹䝖䞊䠖≉Ṧ⪏ⅆ≀䜹䝍䝻䜾䠈㻔㻞㻜㻜㻣㻕㻌
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