工具の温度測定方法について

Question

大学の方でφ5のボールエンドミルを使用し、ステンレスSUS304を条件を変えて切削する実験を行っているのですが、放射温度センサ(KEYENCE FT-H40K)を用いて切削中の工具の温度を測定しようと思っています。

切削油供給方法の違い(ウェット、ミスト、ドライ)による温度の違いを測定したいのですが、ウェット、ミスト加工時に放射温度センサだと切削油が邪魔して工具の温度を測定できないといった問題が生じてきます。

こちらの方でも検討していますが、何かいい方法がありましたら、ご回答してくださると助かります。

Accepted Answer

? お尻から刃先先端近傍まで中心に穴のあいた測定用の特殊な
　 ボールエンドミルを切削工具メーカに作ってもらう。
? ?に熱電対を埋め込んで、スルースピンドルクーラント対応の
　 ツールホルダとプルスタッドボルトの回路穴を通して配線を通す。
? スルースピンドルクーラント付の機械を確保する。
? ?の主軸のお尻に付いているロータリジョイントを外して、配線
　 を通し、さらに回転体の電気信号を伝達できるスリップリングを
　 取り付ける｡

この方法なら、ドライ、ミスト、ウェットの各条件で切削温度の
比較ができそうです(ノイズが心配ですが）。

切削工具メーカ、工作機械メーカの協力が不可欠であり、実現には
相当の手間暇を要する夢想です。

この測定方法の研究だけでも、修士論文は無理としても卒業論文ぐら
いは書けそうな感じです。

因みに、仮に何らかの方法で測定ができたとして、ドライの場合は
刃先への溶着が直ぐに発生しそうなので、その影響が温度に影響を
及ぼしそうで心配です。

Answer

刃先温度の測定は切削を研究する場合の重要技術であり、過去から多くの
研究者がトライしています。また、方法についても論文で報告されています。
フライスによる切削ではなく旋削の方が刃先の回転がないので多少易しいと
思いますが、測定法はいくつも提案されていると思います。

切削を研究テーマとなさっている先生の研究室に所属する学生さんであれば、
「刃先温度を測定する方法が書いてある論文を教えて下さい」と指導教官に
頼むことが適切と思います。

指導教官が専門外の場合は自分自身で努力しないと適切な方法が見つからない
かもしれませんが、WEB検索でも結構ヒットすると思います。ボールエンドミ
ルに限定しないで、参考になりそうな論文を漁ってみることをお薦めします。

別の方法として、工具メーカーに問い合わせることも考えてみて下さい。
先輩で切削工具のメーカーの就職したような方がいれば、プラチナ情報源と
なるでしょう。

被削金属と刃先金属の材質の違いによって生じる熱起電力を測定する方法も
あったように思います。ワークを絶縁して機械に取り付ければ、刃先温度に
対応した熱起電力を測定できるはずです。
なお、温度と起電力の関係は、炉中で準静的に温度を変化させるような
方法で校正曲線（検量線）を求める必要があります。

Answer

参考になれば。

加工している刃先の切削温度は無理としても、
刃物を掴んでいる側、ホルダ－の中に入っているシャンク部に
センサ－(接触・非接触問わず)が当てることが出来れば、
測定できるのでは？但し、機械側の改造も要りますが。

Answer

火災防止のため
温度センサーをつけてるところがありましたが

同じやつでした

ドライ

ウエット　・ミスト　だと
切削油が邪魔をして計れないので
測定時　とめるかするしかない

一気に価格が上がるけど
http://www.flir.com/thermography/apac/jp/?CFID=6284400&CFTOKEN=49214121

で視覚的に見たほうがいいと思う

工具の温度測定方法について