2014 Fiscal Year Annual Research Report
加工領域限定と極間距離検出の機能を備えた電解加工工具の研究開発
| Project/Area Number |
25630021
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
|---|
Principal Investigator |
夏 恒 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40345335)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 電解加工 / 形状創成 / 電解液 / 工具 / 吸引 / 極間検出 / 工具送り制御 / 流体解析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、電解加工の致命的な欠点である低い加工精度を根本的に解決するため、工具内部に電解液の流路を設け、吸引によって電解液が工具の端面と工作物の対向部分に限定して流れることにより、工作物の溶出領域を限定する機能と、吸引力の変化により工具端面と工作物の距離を検出する機能を備えた電解加工工具を提案し、総形電極に不向きな多品種・少量生産の部品加工を実現する。
２５年度は、実験装置を構築し、単一のポンプにより吸引を行い、電解液を工具直下で循環させると同時に、吸引チューブ内の圧力変化により非接触で極間距離を検出できることを流体解析及び実験により検証した結果、以下のことを確認した。（１）工具電極からの吸引のみにより、極間に電解液を循環できる。（２）工具の吸引圧力によって極間距離の推定が行える。（３）工具側面での加工を抑制し、加工領域の限定が可能である。（４）工具を横方向に走査し、加工を行うことも可能である。
２６年度は、吸引圧力による極間検出と制御の電気回路を設計・製作し、検証実験を行った。また、より小さい加工単位を実現するため、加工領域が１㎜×１㎜の工具構造を設計・製作した。そして、吸引工具の特長を生かし、領域限定電解めっきの方法を提案し、走査速度や電流値を制御し、膜厚制御の検証実験を行った。その結果、以下のことが明らかとなった。（１）工具直下にしか電解液が存在しないため、高い腐食性を持つ塩化ナトリウムでも領域限定の電解加工が可能であること。（２）周囲からの空気の吸引量を減少させると、加工生成物の吸引を円滑に行えるため、加工精度が向上することが分かった。（３） チタン電極では、走査速度を早くすると、めっき膜表面が改善される。（４）走査速度と電流値を変えると膜厚の制御ができる。
|
