パンダ偏光保持ファイバーの製造において、石英プリフォームの深穴加工品質は極めて重要ですが、その硬く脆い特性により加工中に工具が過度に摩耗し、ワークが破損しやすくなります。プリフォームの取り付け構造の特殊性および切削力と工具摩耗状態との密接な関係を考慮し、石英プリフォームの深穴加工力のオンライン測定システムを設計・実装しました。本システムは、加工中に主に軸方向力が支配的である特性を利用し、二重ガイドレール設計に基づき転倒モーメントや他方向の力を遮蔽する方法を提案し、単一方向の圧電力センサーを用いて低コストでリアルタイムな切削力測定を実現しています。システムの有効性を検証するため、異なる摩耗状態の工具を用いて石英プリフォームの深穴加工実験を複数回実施し、工具摩耗の進行に伴う切削力の変化傾向を分析しました。実験結果から、直径12.8 mmの工具を用いてパンダ偏光保持ファイバーのプリフォームを加工する際、切削力が約150N付近になると芯線が破断しやすいことが示されました。

深穴加工; 石英プリフォーム; 切削力; オンライン測定