2013 Fiscal Year Annual Research Report
極低濃度電解液による環境対応微細電解加工に関する研究
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23360064
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
夏 恒 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40345335)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 電解加工 / 電解液 / 濃度 / 超硬合金 / 微細軸 / 加工状態 / 極間距離 / 検出精度 |
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| Research Abstract |
本研究は、極低濃度電解液を用いた微細電解加工法を提案し、難削材の微細形状を高精度、高速度で創成するとともに、環境に与えるものづくりの悪影響を最低限に抑えることを目的とする。目標を達成するため、極低濃度電解液による加工に適した電源システムと極間距離・加工状態の制御システムを構築し、最適な加工条件を検討した。
１）極間距離と加工状態の検出、工具電極のサーボ送り制御の自動化装置の構築：加工中における生成物の加工部への付着などによる加工状態の悪化は、極間距離の検出能力を大幅に低下させるため、加工状態の検出が必要である。そこで、パルス電圧を印加した際に流れた電流のピーク値と時間積分値である電気量の関係から、加工中の加工状態を検出する手法を考案し、制御システムを構築した。
２）遺伝的アルゴリズムによる電解加工等価回路のパラメータ同定： 電解加工のメカニズム解明のため、電解加工の等価回路の抵抗やコンデンサ容量などのパラメータ同定を行った。これまでに等価回路のパラメータ同定は行われていたが、解析精度が低かった。パラメータ同定作業の効率化とさらなる精度向上のため、遺伝的アルゴリズムを用いた解析を試みた。その結果、解析時間の効率化や、高精度な解析を実現した。
３）超硬合金微細軸の高速形成： 直流や単極性パルスと両極性パルスを比較した結果と、両極性パルスによる加工精度向上のメカニズム解明のため、パルス条件や電解液の濃度を変化させ、ハイスピードカメラを用いて加工中の極間や軸の表面を観察し、加工速度が速く生成物が少ない最適な条件を調査した。その結果、両極性パルスを用いることで、生成物の付着が少なく、表面粗さの小さい軸を得ることが分かった。また、ハイスピードカメラを用いて加工中の軸の観察を行うことで、生成物の付着と剥離の様子を観察することができ、微細軸高速形成のメカニズムを解明するヒントを得た。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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