木材の穴あけ加工におけるAE特性とスラスト

概要

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本研究は、木材の穴あけ加工状態のセンシング技術開発に資する目的から、穴あけ加工中に発生するAE信号とスラスト信号を自動計測する装置を試作し、穴あけ加工におけるAEとスラストに及ぼすビット直径と1回転あたりの送り量の影響について検討した。得られた結果は以下のように要約される。　１）AE信号波形は、いずれの場合もAC間ではビットが被削材に進入するにしたがって増大し、CD間でほぼ一定となる。穴あけ開始直後のAB間では、オーガビットの方がねじ殺しビットに比べ、AE信号は顕著に増加する。これはビットの中心錐の案内ねじの有無によるもので、中心錐によって発生するAEが顕著であると推察される。　２）スラスト信号波形は、オーガビットの場合、ビット進入後僅かに増大し、その後B点まで減少した後、再びC点まで増加する。そして、その後のビット直径12mm以下の場合はほぼ0付近で一定となり、ビット直径は15，18mmではほぼ7kgfで一定となる。これは加工中にビットの引張力が被削材に作用するためと考えられる。ねじ殺しビットの場合、AE信号波形とほぼ同様にAC間でほぼ増大し、CD間ではほぼ一定となる。　３）オーガビット、ねじ殺しビット共に、平均AEはビット直径が大きいほどビットと被削材との接触面積が増加し、さらに、1回転あたり送り量が大きいほど切り込み量が増加して切削量が増加したため顕著なAEが発生したと推察される。　４）以上のように、穴あけ加工時に発生するAEとスラストは、ねじ殺しビットの場合には、対応する傾向を示すが、オーガビットの場合、被削材に中心錐による引張力が作用するため、両者の対応は必ずしもよくなかった。

木材の穴あけ加工におけるAE特性とスラスト

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