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電極上のアーク柱の滑りを利用した無消耗放電加工

Research Project

Project/Area Number 21656036
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Production engineering/Processing studies
Research InstitutionThe University of Tokyo (2010)
Tokyo University of Agriculture and Technology (2009)

Principal Investigator

國枝 正典  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90178012)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊藤 幸弘  東京農工大学, 大学院・工学研究院, 助手 (80431972)
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords放電加工 / 電極消耗 / 放電痕 / 高速回転主軸 / 静電誘導給電 / アーク柱 / 微細放電加工
Research Abstract

研究者らが開発した静電誘導給電法を用いた放電加工は、工具電極に非接触で給電が行える。従って、高速回転する工具電極にも給電が行えるので、従来のブラシを用いた給電方法では困難であった、数万rpmという高速回転時の放電加工特性について研究することを初めて可能にした。平成21年度に製作した最高5万rpmの静電誘導給電式の高速回転主軸を用い、平成22年度は放電加工特性について詳細に調査した。まず、加工速度については、直径125μmの微細穴加工において、従来の1000rpmの回転数の場合に比べて、50000rpmにおいて約6倍の加工速度が得られた。また、仕上面あらさが向上し、工具電極消耗が低減した。さらに、加工可能な微細穴のアスペクト比が向上し、テーパが小さな形状精度のよい加工が行えることが分かった。これは工具電極の高速回転により、加工屑の排出、対流熱伝達による冷却、強制的な放電点の分散による電極面温度の低下が促進されることが原因であると考えられる。しかし、静電誘導給電法では、放電が両極性であるため、工具電極がプラスである放電において工具電極が大きく消耗する。従って、従来のRC放電回路を用いた場合に比べて工具電極消耗率が大きいという欠点がある。そこで、工具電極がプラスである放電において、放電電流のピーク値を下げ、放電持続時間が長くなるように、放電の極性によって回路のインピーダンスが切り替わるように放電回路を改良した。その結果、工具電極の消耗が減少し、従来のRC放電回路と同等の工具電極消耗率が実現できた。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] 静電誘導給電による高速回転電極を用いた微細放電加工2011

    • Author(s)
      矢萩優名、小谷野智広、国枝正典、楊暁冬
    • Journal Title

      精密工学会誌

      Volume: 77,4 Pages: 394-399

    • NAID

      130001155794

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 非接触静電誘導給電を用いた微細放電加工における低消耗化2010

    • Author(s)
      矢萩優名, 小谷野智広, 国枝正典
    • Organizer
      電気加工学会全国大会
    • Place of Presentation
      浜松 マクトシティ浜松
    • Year and Date
      2010-11-25
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] High Spindle Speed Wire Electrical Discharge Grinding Using Electrostatic Induction Feeding Method2010

    • Author(s)
      Y.Yahagi, T.Koyano, M.Kunieda, Xiaodong Yang
    • Organizer
      International Conference on Precision Engineering
    • Place of Presentation
      シンガポール,シンガポール
    • Year and Date
      2010-07-29
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] High Spindle Speed Micro EDM Using Electrostatic Induction Feeding Method2010

    • Author(s)
      T.Koyano, Y.Yahagi, M.Kunieda, Xiaodong Yang
    • Organizer
      The 16th International Symposium on Electromaching
    • Place of Presentation
      上海,中国
    • Year and Date
      2010-04-20
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 高速回転軸への静電誘導給電によるWEDG加工の加工特性向上2010

    • Author(s)
      矢萩優名, 小谷野智広, 国枝正典, 楊暁冬
    • Organizer
      精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京(埼玉大学)
    • Year and Date
      2010-03-17
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 高速回転主軸への静電誘導給電による微細放電加工の加工特性向上2009

    • Author(s)
      矢萩優名, 小谷野智広, 国枝正典, 楊暁冬
    • Organizer
      電気加工学会全国大会(2009)
    • Place of Presentation
      京都(メルパルク京都)
    • Year and Date
      2009-11-27
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 静電誘導給電による高速回転主軸を用いた微細放電加工2009

    • Author(s)
      矢萩優名, 小谷野智広, 国枝正典
    • Organizer
      精密工学会秋季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      神戸(神戸大学)
    • Year and Date
      2009-09-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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