フレミングの法則を応用した高周波振動研磨工具の開発
| Project/Area Number |
17656047
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Production engineering/Processing studies
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
進村 武男 宇都宮大学, 工学研究科, 教授 (30008049)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 ひとみ 宇都宮大学, 工学部, 助教授 (40282595)
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| Project Period (FY) |
2005 – 2006
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2006)
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| Budget Amount *help |
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
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| Keywords | 電気・磁気複合加工 / 振動研磨工具 / フレミングの法則 / 細管内面加工 / 微細穴明け / 電流と磁場の相互作用 / 微細管内面 / 希土類磁石 / 高周波振動 / 鏡面仕上げ / 変動磁場 |
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| Research Abstract |
磁気と電気の相互作用,すなわち磁場と電流の相互作用に着目し,その電磁力を利用した新しい「フレミングの法則を応用した高周波振動研磨工具の開発」について研究を展開した。磁場の高周波変動は電磁コイルのインピーダンスが高いために困難であるのに対して,電流は直流から高周波振動電流まで広範囲にわたって制御性に優れている。本研究では以下の成果を得た。
(1)「フレミングの法則を利用した振動パンチング装置の開発とその加工性能評価」
新たな加工法として電流と磁場の相互作用を利用した微細穴明け加工法を提案し,加工装置を製作した。交流電流を用いてパンチ工具に断続運動を与えることにより,例えば,軟質工作物を剛性化して加工できる特徴がある。製作した加工装置は2枚の電流通電りん青銅板にフレミング則に従う方向に静磁場を与え,交流電流の振動数と銅板の固有振動数を一致させた共振現象の利用により振動パンチ工具の振幅拡大を図った。その結果,約10倍の振幅拡大に成功した。0.9mm径の超硬パンチにより,アルミナファインセラミックスへの微細穴明けの結果,高能率加工が実現できること,パンチ工具の形状精度を工作物に転写できることを確認できた。
(2)「フレミングの法則を応用した細管内面の鏡面加工装置の開発とその加工性能評価」
細長い円管を2本のローラーで支えて回転させる3点支持方式研磨装置を開発した。これによって,チャックレスで細長い円管内面の研磨を可能にした。円管内のワイヤ工具の挙動観察が可能なようにアクリルパイプ(φ5×φ3mm)を用い,ワイヤ工具に0.6mm径のダイヤモンド電着ワイヤを用いた。実験の結果,ワイヤ工具が静磁場内で交流電流の向きに対して垂直方向に同じ振動数で振動すること,円管内面に多数の加工痕発生があったことから,本加工法による内面加工の実現可能性を確認した。
研究成果は,砥粒加工学会誌,50巻12号(2006)pp.714-717に公表した。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
