放電分散の制御による高機能表層構造体の製作法に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555041
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Toyota Technological Institute
• Principal Investigator: 毛利 尚武 豊田工業大学, 工学部, 教授 (90126186)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大泉 敏郎 三菱電機名古屋製作所, グループマネージャー ; 古谷 政典 トヨタ自動車工機管理部, 主担当 ; 古谷 克司 豊田工業大学, 工学部, 講師 (00238685) ; 恒川 好樹 豊田工業大学, 工学部, 教授 (50148350)
• Keywords: 放電加工 / 部品加工 / 表面処理 / 複合加工 / エンドエフエクタ / 放電分散 / 工作機械 / 加工状態認識

Research Abstract

本研究では,クラックの無い,しかも耐蝕性や耐摩耗性,耐疲労特性を具備した表層を有する部品の加工を,放電加工によって実施する新しい加工機械の実現を目指している.平成6年度は次の項目を実施し,具体的な加工機械を製作するための基礎的な知見を得た.
1)放電分散制御加工の基礎実験
針状単一電極およびSiやWCなどの抵抗体電極による放電状態の観察と加工結果の評価を実施した.また誘導電磁界の検出による放電位置の同定,さらに放電開始時の過渡電流と放電分散の程度との関係を調査した.
2)多軸形放電主軸装置の仕様決定のための基礎実験
ワイヤ状電極を多数並べてこのそれぞれの運動を独立に制御するために,積層圧電素子を用いたインチワ-ム機構を製作し,その制御特性と機構諸元の関係を明かにした.また多数の電極への分割給電によって放電の完全分散制御を実施し,クラックレス加工が実現することを確認した.
3)圧粉体もしくは半焼結体電極による表面改質加工の実施
WCの圧粉体や半焼結体を電極とした放電加工を実施して加工物表面の生成物を確認した.2次加工における膜生成のメカニズムを明かにするとともに,均一な生成膜を得る条件を見いだした.
4)マシニングセンタによる部品加工の基礎実験
マシニングセンタ主軸に電極を取付けて放電加工を実施した.通常のプログラム制御では極間の状態変化に対して主軸の応答が追いつかない.極間の加工液にシリコンなどの粉末を混入するか,応答の高い主軸ユニットを装着することの効果を確認した.