インプロセス機能制御による走行ワイヤ工具の開発と複合精密加工への応用

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10555044
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 毛利 尚武 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90126186)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 政幸 三〓ファインツール(株), 社長 ; 増沢 隆久 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (60013215) ; 古谷 克司 豊田工業大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00238685) ; 真柄 卓司 三菱電機(株), 名古屋製作所, 主事
• Keywords: ワイヤ放電加工 / ワイヤ放電研削 / 放電表面処理

Research Abstract

本研究は走行する細線ワイヤを工具として,同一機械上で形状付与加工や表面改質加工,研削加工などを可能にする高精度複合加工機械の実現を目指している。平成12年度は最終年度として以下の結果を得た。
1)走行ワイヤによる間欠放電の実施
形掘り放電加工機の主軸に取り付けたTiC圧粉体電極により、スチールワイヤに対する間欠放電堆積加工を実施した。ワイヤの表面には高さ10μm程度のTiC堆積物が点在しこれを切り刃とした。
2)ワイヤ走行系の改良と研削加工
前年度に製作したワイヤ走行系に対してこれを改良し、圧力転写加工を実施した。研削装置は円筒形加工物に回転を与えるマイクログラインダーとパルスモータで駆動するステージからなっている。仕上げ面粗さは0.7μm程度であり、上記間欠放電による切り刃高さの影響を受けているが、電流値を下げるなどの条件を絞ればさらに面粗は向上する。
3)導電性ワイヤによる機上計測方式の実施と加工プロセスへの組み込み
ワイヤと加工物との電気的導通を利用した接触検知により、加工物の機上形状計測を行った。この際工具ワイヤの走行を停止している。ワイヤガイドとワイヤとのクリアランス程度の繰り返し精度が得られた。さらに形状創成放電加工および表面改質放電加工の各段階において機上形状計測を実施し、形状追跡を行った。
4)高周波電源による気中放電処理
交流高周波電源を用いた窒素雰囲気中の放電加工を実施した結果、放電は分散し,加工物の気中窒化が可能であることを確認した。これにより、チタンワイヤの利用によりTiNの皮膜形成の可能性を示した。
5)工具ワイヤの細線化と細穴加工の同時処理
3台の放電加工電源を同時に制御し、WEDG法による工具形成処理と工具仕上げ処理、および成形工具による穴あけ加工の同時処理を実施した。すなわち繰り出しワイヤの先端を細線化し多数の微細穴を自動的に加工することを示した。

Research Products

• [Publications] 佐藤嗣紀 他: "放電加工による超硬質層の形成"熱処理技術協会平成12年度講演大会. (2000)
• [Publications] 武沢英樹 他: "細線電極を用いた放電堆積加工"電気加工学会誌. 34・76. (2000)
• [Publications] 秋吉雅夫 他: "放電表面処理における電流パルス形状の検討"日本機械学会第2回生産加工・工作機械部門講演会講演論文集. 31-32 (2000)
• [Publications] 許東亜 他: "大量微細穴放電加工装置の開発"日本機械学会 第2回生産加工・工作機械部門講演会. (2000)