）N（抗抵削研 図14 製作したLD冷却部（光出力 1kW） （a）光出力1 kW （b）光出力2 kW 表2 研削結果による比較 砥石磨耗量 図15 レーザ照射後の試験片側面の様子 （g） 1.11 0.57 図16 法線方向の研削抵抗による比較 研削量から研削効率を計算し，砥石磨耗量，研削抵抗から砥石への負荷を評価した．研削量，砥石磨耗量，研削効率を表 2に，研削抵抗を図 16に示す．この実験結果から光出力3 kWはレーザ照射時間が1/3でも研削量が同等で，研削効率が17.0 g/minと良好な値であった．また，砥石磨耗量が少なく研削抵抗が低かった．これは，砥石への負荷が小さいことを表していると思われる． 以上より，更に光出力を上げることで，レーザ加熱時間を短縮することが可能となり，研削効率も向上すると考えられる．また，照射された表面が溶融して軟化するためか砥石への負荷が低下するため，同等の加熱量であってもより深く切り込める可能性があることが分かった． 溶溶融融部部 変変色色部部 溶溶融融部部 変変色色部部 溶溶融融部部 変変色色部部 これまでの実験結果を踏まえて，さらに小型化にしたL D冷却部の構造を図 14に示す．1列に最大12個のLDを取り付けることができる．実装密度を上げるために，斜めに配置してMMFを同一方向に向けて，ファイバ収納性を開けている．重量は市販品の1/2になり，実装面積を1/3にすることができた．レーザの取り外し，および電源ケーブルの取り替えも容易に行えるよう工夫した． 光出力3 kWを冷却可能か調べるためLD側面に熱電対を取り付け温度測定を行った，1 kWでは照射時間15 secで十分な溶融が確認されたため，余裕を持って30 secに設定した．その結果，30 sec照射した際の最高温度は38.5 ℃であった．これは，LDの許容温度である45 ℃を十分に下回っているため冷却可能であった．また，製作実装して1年経過するが一度も故障，および発火などのトラブルはない． 5.3 光出力3 kWレーザ照射による被削材の変化 光出力3 kWのレーザ照射が可能となったため，光出力別に照射を行い，被削材の表面を観察した．条件は光出力1 kW，2 kW，3 kWでY軸送り速度を10 mm/s（レーザ照射時間5 sec）に設定し，3方向から照射を行った．黒く変形している部分を溶融部，変色している部分を変色部と表すことにした． レーザ照射後の被削材を図 15に示す．すべての条件において照射された部分を中心に変形し変色している．溶融部，変色部共に出力が大きくなるほど範囲が広がっていることが分かる．また，光出力3 kWでは変色部が6 mmあり，光出力1 kWの約3倍もある．これらの結果から，光出力1 kWの1/3の照射時間でも同等の研削量が得られる可能性があることが分かった． 5.4 出力の違いによるレーザ援用研削の比較 よって，光出力3 kWにすると光出力1 kWの3倍の効率が得られるかどうか実験を行った．3方向からレーザ照射し研削速度50 mm/s，切り込み深さを2 mmに固定した．レーザ照射時間は考察した通り1 kWは15 sec，3 kWは5 secに設定した． 02光出力 （kW） − 95 −1 3 16012080400-40-800.40.81.2 （c）光出力3 kW 研削量 （g） 1.76 1.71 時間（s）1kW3kW1.6研削効率 （g/min） 6.6 17.0
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