2016 Fiscal Year Annual Research Report
Electric discharge machining of micro complex hole using active flow of electro conjugate fluid
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15K17955
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| Research Institution | Nagaoka National College of Technology |
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Principal Investigator |
金子 健正 長岡工業高等専門学校, 機械工学科, 助教 (60708618)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 微細放電加工 / 電界共役流体 / 高アスペクト比加工 / ECFジェット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，微細放電加工における加工屑の排出を促すため，機能性流体の一種である電界共役流体に着目した．加工速度，加工精度および加工限界深さを向上させることを目的として，電圧印加によって加工液に流れが生じる電界共役流体を用いて微細複雑穴の放電加工を行った．
まず，ECFジェットによる極間の流れ観察と工具電極形状の検討を行った．微細放電加工におけるECFの加工屑排出効果を明らかにするため，ハイスピードカメラと拡大撮影用レンズを用いて放電加工時の極間の流れを観察した．高輝度LEDを光源として，放電加工中に発生する加工屑と気泡の挙動を観察した．ECFはセバシン酸ジブチルを用いた．その結果，工具電極にφ300μmのタングステンを用いた場合，先端を電解研磨により尖頭加工することでECFジェットを確認した．次に，流速の強い先端形状の工具電極を用いて，微細放電加工を行った．加工液はECF，放電加工油及び脱イオン水を用いた．ECFを用いた場合，脱イオン水と比較して加工速度は1.5倍程度大きくなることが分かった．さらに，放電加工油および脱イオン水はアスペクト比が5を超えると加工が不安定になったのに対し，ECFを用いた場合にアスペクト比20以上の加工が可能になることが分かった．ECFを用いた微細放電加工においては工具電極を回転させなくても加工液に流れが生じる利点がある．そこで，角型や十字型の断面を持つ工具電極を用いて微細放電加工を行い，微細複雑穴加工への応用を試みた．複雑形状断面の工具電極は放電加工により十字型断面に成形して作製した．工具電極を回転させない状態においても安定した放電加工を実現した．これらの結果から，従来の方法では不可能なさらに微細な複雑穴の放電加工を実現し，ECFを用いた微細放電加工の応用性を示した．
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