2019 Fiscal Year Research-status Report
磁場と電場の相乗効果による新規高能率超精密穴・ポケット加工法の開発研究
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19K04135
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| Research Institution | National Institute of Technology, Toyama College |
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Principal Investigator |
山本 久嗣 富山高等専門学校, その他部局等, 准教授 (80734409)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西田 均 富山高等専門学校, その他部局等, 嘱託教授 (00390435)
池田 愼治 公立小松大学, 生産システム科学部, 准教授 (50361126)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 精密研磨 / 高能率研磨 / 機能性流体 / 磁場・電場 / 磁気混合流体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，磁場印加で形成される磁気クラスタによる加工圧力と，効果的に電場を印加することで生じる砥粒のクラスタ化の相乗作用に着目し，電場と磁場の相乗作用から加工圧の増大と加工面へ作用する砥粒量の増加からなる高能率精密加工法をポケット内面に対する高能率仕上げへ適用を目指し，本手法による加工理論と加工装置の開発と加工理論の構築を目的とした．この目的に初年度は以下に示す①～③の事項を実施した．
①：磁場と電場を同時印加可能な平面部ならびに側面部の仕上げ加工が可能な工具の設計ならびに製作を行った．工具は磁石の周囲に付着する供試流体に対して磁場と電場を平行に印加できる構造となるものを開発した。
②：①で製作した工具を用いた加工装置を製作した．装置はCNCフライス盤を用いており，樹脂製接手を用いて絶縁された工具が接続される．また，工具には高速高圧アンプリファイアを用いて増幅した電圧を印加し，装置下部に設置されたポケット構造ワークの研磨を行う．
③加工実験では，(a)磁場のみ，(b)磁場と直流電場の条件に対して砥粒を含む磁気機能性流体を供試流体とし，供給量をそれぞれ工具周囲1 mm厚，ならびにワークのポケット部を満たす流体量で実験を行った．その結果，ポケット部を満たす流体量において磁場のみを利用した加工実験では加工量は多いが表面は粗面である仕上がりが得られたのに対して，磁場と電場を同時に印加した際には加工量は減少するものの表面の仕上がりは非常に平滑になることが分かった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度の主目的である工具の開発ならびに加工装置の開発を遂行し，磁場・電場印加の及ぼす影響を確認することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
①ポケット内面加工における加工特性の評価：ポケットを有するワークを用いたワーク内壁面ならびに側面の同時研磨特性を明らかにする．
②難削材量に対する加工特性評価：つづいてセラミックス等の難削材量における加工特性を明らかにする．
③磁場解析，電場解析，および，流体解析により加工量分布予測を行う．加工表面圧力は磁場解析による磁気的圧力と電場解析による電気的圧力の重ね合わせにより求める．
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| Causes of Carryover |
学会の中止が相次ぎ予定していた旅費の使用ができなかった．次年度においては適宜学会発表に参加する予定である．
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