工具摩耗と摩擦係数は切削力および表面品質に著しい影響を与える。工具摩耗と摩擦係数が切削力に与える影響をさらに研究するために、工具摩耗と変動摩擦係数を同時に考慮した切削力モデルが提案された。まず、工具摩耗が刃先半径に及ぼす影響を分析し、工具摩耗の増加に伴い刃先半径が増加することを指摘した。次に、工具摩耗および刃先半径が最小切削厚さに及ぼす影響を明確にし、最小切削厚さは工具摩耗および刃先半径の増加に伴い増加すると考えた。さらに、単結晶ダイヤモンド工具によるアルミニウム合金の切削を行い、切削深さ、送り速度、工具刃先半径、工具摩耗幅、および一定摩擦係数と変動摩擦係数の各面で比較を行った。研究結果は、切削深さおよび送り速度の増加に伴い、法向切削力および切向切削力が増加することを示した。刃先半径が150 nmから450 nmに増加すると、切向力は1.13倍、法向力は2.12倍増加した。工具摩耗幅が0から0.55 μmに増加すると、切向力は2倍、法向力は約7倍増加した。一定摩擦係数の場合、切削力の最大誤差は41％に達したが、変動摩擦係数の場合は11％以内であった。したがって、工具摩耗と変動摩擦係数を同時に考慮した切削モデルは実際の切削プロセスとより適合している。

切削力モデル;工具摩耗;変動摩擦係数;ダイヤモンド工具