旋削加工での熱電対法を使用した切削温度測定装置改…

Question

旋削加工での熱電対法を使用した切削温度測定装置改善について

大学の研究において旋削加工の際、熱電対温度測定法使用し切削時の温度を測定しようとしています。

今のところ、切削工具刃先（スロアウェイチップ）に放電加工をしてK熱電対
をチップに通してデジタルマルチメーター（切削時に発生した起電力を温度に変換する）に繋いで切削温度を測定しました。
＜切削条件＞
切込み量： 0.9mm 　　　　　  　  　                   
 切削速度：75 m/min
 送り量：0.2mm/rev
 切削時間：40sec
被削材　SUS630
ミスト供給量：0ml/h

この時の切削温度が８０～１００℃の値でした。しかし文献を見ると７００℃や８００℃まで切削温度が上がっているので、現在の装置では切削温度の精度が不十分なのが分かりましたが、文献を調査しても温度測定装置の詳細が書いていないので何をすればいいのか分かりません。温度測定装置について分かる方がいらっしゃいましたらアドバイスの方をお願いします。
初めての投稿なので足りない情報があると思いますのであれば指摘の方よろしくお願いします。

Answer

文献というのは論文の要約を読んでいるのでは？と思います。論文の詳細には必ず測定方法は載っていますので、是非詳細を読んでください。
　測定方法はいろいろあります。
　例えば　ｻｰﾓｸﾞﾗﾌｨ,切子からの推定　熱伝対からも測定する場合も当然あります。
　研究の最終目標によって測定方法も異なってきます。
貴方が実施している今の測定方法では　80℃～100℃というのは普通です。
切削の接触部位のほんの一部分が800℃以上　1300℃程度まで上昇します。
大学の研究であればいろいろ試行錯誤を実施するのが大事だと思います。
あまり表面的な話で満足するのではなく深く切削を追求することを望みます。

Answer

700℃とか800℃とかというのは、切れ刃上の温度です.
超硬は熱伝導率が低いので、
チップ全体がその温度まで上がる事はないハズですし、
もしチップ全体がそこまで熱を持つ様では、
ホルダは軟化しかねず、不水溶性切削液を使えば発火する事になります.

チップに細工をして熱電対を埋め込んでも、
実際にその熱電対で削っている訳ではないと思うので
それが妥当な数値ではないでしょうか.
80℃まで上がれば、既に手では触れない温度です.

切削温度は局所的なもので、
切削点が700℃になっても、その温度の一部は空気中に放散し、
一部は切り屑に持ち去られ、一部は被削材に逃げて行きます.

Answer

熱伝対での測定は補正が必要と聞いた事があります。
しかし測定値の誤差が大きすぎますね。
切削水を使用しなければ赤外線などでの測定が可能ですね
「薄膜熱電対内蔵工具」なども研究されているようです。

いくつかの文献はすぐに検索できました。
御自分でも根気良く探して下さい。

http://www.irii.go.jp/theme/98/05_01.htm
http://www.irii.go.jp/theme/h10/09_01.htm
http://www.obikawalab.iis.u-tokyo.ac.jp/theme.html
http://www.nagano-it.go.jp/seimitsu/bccs/bccs-print.pdf

旋削加工での切削温度測定装置改善法とは？