木材の超音波振動切削における切込促進効果

摘要

切削中, 切込量が直線的に増加する二次元勾配切削を用いて, 木材の超音波振動切削における切込促進効果 (工具が被削材に切込み易くなる効果) を検討し, 次の結論を得た。振動切削においては切込促進効果が存在する。この効果は振幅a, 切削速度V_O, 被削材の傾斜角θ (切削方向と被削材原表面のなす角) によって影響される (振動数fは17. 6kHzで一定)。一般に切込促進効果は振幅の増大とともに良くなり, 高切削速度, 小傾斜角において顕著である (Fig. 3)。また切込促進効果と切削速度比αν (=V_o/2πaf) の間には一次的な関係は存在せず, α_νのある変化域で切込効果が最良になる (Fig. 4)。切込促進効果は切削面の性状においても現われる。振動切削における切込みは円滑で, 切削面の粗さは相当減少し, また木口切削における繊維方向の割れも顕著に減少する (Fig. 5, 7)。本実験においては加工精度向上効果が認められた。この効果は切削速度よりもむしろ振幅によって大きく左右される (Fig. 8)。