| 研究概要 |
本研究では、試作した3次元NC複合加工機を用い、ワイヤ放電加工では不可能な3次元加工の応用を検討した。研究内容は、3次元NC形彫放電加工法の加工用プログラムを作製し、プログラムに従い単純棒状電極をあたかもミリングの工具のように用いて3次元形状の創成加工を可能にするものである。
まず、基礎実験としてチタン板および鋳造体の形彫放電加工特性の検討を行い、求めた最適加工条件を用いて、3次元NC形彫放電加工を従来の方法で作製した鋳造体へ補助的に利用し、自家製歯冠内アタッチメント製作を可能にした。今回検討した3軸NC形彫放電加工はワイヤ放電加工では不可能であった底付き3次元加工が可能なため歯科応用への用途が広がると考えらる。試作した3軸NC形彫放電加工機はパルス制御付き電極回転装置を備えてあり、この機能により加工液が循環し加工屑の排泄が容易になり2次放電を防ぐため電極消耗量の抑制や電極消耗の均一化が可能になった。またパルス制御付き加工フィードバックシステムをハードに内蔵してあり、加工中に被加工物と電極が接触し短絡した場合でも、直ちにプログラムが一時停止し、電極が短絡を起こす直前の位置まで加工が戻り再び加工し直すため、短絡による加工誤差を解消することができた。これにより加工中の監視が必要なくなり、加工液に無機イオン水を用いているため夜間無人運転も可能になった。
CAD/CAMシステムを用いた補綴物の製作方法は設計,製作を数値により管理するため再現性に優れると考えられる。今回検討した3軸NC形彫放電加工はワイヤ放電加工では不可能な3次元加工への応用が可能であるが、一方で、電極消耗という大きな問題点があった。しかし、本研究で研究したように電極消耗を考慮した加工デザイン、加工終点にて始点へバックするプログラムなどを用いた、鋳造体への補助的応用であれば十分、実用的であり臨床応用が可能であることが示唆された。引き続き今後、更なる技工応用を検討している。
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