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放電加工シミュレータの開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 11450054
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械工作・生産工学
研究機関東京農工大学

研究代表者

国枝 正典  東京農工大学, 工学部, 助教授 (90178012)

研究分担者 吉田 政弘  東京農工大学, 工学部, 教務職員 (80220680)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
2000年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1999年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワード形彫り放電加工 / ワイヤ放電加工 / 加工精度シミュレーション / 放電位置探索アルゴリズム / 逆方向シミュレーション / 放電偏在 / 加工屑濃度 / ワイヤ振動 / シミュレーション / 加工精度 / 放電位置 / 加工層濃度 / 曲面加工
研究概要

放電加工シミュレータの開発を行ない,目標とする工作物形状を得るために必要な工具電極形状や加工条件を自動的に決定できるシステムを構築した.つまり,放電面を放電痕と同じ程度の大きさのメッシュに分割し,各メッシュにはギャップ長と,メッシュ中の加工屑数をデータとして持たせる.そして,1回の放電ごとに,[放電点の決定]→[放電点における工具電極と工作物の除去]→[加工屑の発生と排出]→[工具電極の送り],なるルーチンを実行し,これを放電回数分だけ単純に繰り返す.
本研究では金型などの複雑曲面の加工に適応可能なシミュレータの開発を目的とし,次の成果を得た.
1.曲面への適用
曲面状工具電極の先端が徐々に工作物に対向し加工面積が増加していく過程がシミュレーションできるように,上記ルーチンの[放電点の決定]と,[工具電極の送り]のステップに修正を加えた.その結果,球面状の工具電極による加工がシミュレーションできた.さらに,加工前後の工作物形状から加工前の工具電極形状を予測する逆方向シミュレーションについても,曲面形状への適用が可能であることが確かめられた.
2.放電偏在と集中のシミュレーション
極間の加工屑濃度,ギャップ,温度の分布を考慮した放電位置のシミュレーションを行い,放電の偏在と集中の発生メカニズムについて考察した.その結果,加工屑の偏在が放電位置の偏在を生じさせる原因であるが,加工屑濃度分布を考慮しただけでは放電集中は生じず,電極表面温度分布を考慮して始めて放電集中がシミュレーションできることが分かった.
3.ワイヤ放電加工の加工精度シミュレーション
ワイヤ放電加工では,放電点で発生する衝撃力や工作物とワイヤ電極間に働く静電力に起因したワイヤ振動とたわみが加工精度の低下をもたらす.そこで,形彫り放電加工のために開発した上記のシミュレーションプログラムにワイヤの振動解析を追加し,振動するワイヤと工作物との間隔がもっとも狭い箇所に放電が生じるようなワイヤ放電加工用のプログラムを新たに開発した.その結果,仕上げ面の板厚方向の真直度が実験結果と良い一致を見た.

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] M.Kunieda: "Reverse Simulation of Die-Sinking EDM"Annals of CIRP. 48,1. 115-118 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 滝田高志: "形彫り放電加工における逆方向シミュレーションの曲面問題への適用"1999年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 410 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 滝田高志: "放電点探索アルゴリズムを用いた形彫り放電加工における放電集中のシミュレーション"電気加工学会全国大会(1999)講演論文集. 3-6 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 韓福柱: "放電点探索アルゴリズムによるWEDMのシミュレーション"2000年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 321 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 韓福柱: "ワイヤ振動を考慮したWEDMのシミュレーション"電気加工学会全国大会(2000)講演論文集. 29-32 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 韓福柱: "ワイヤ放電加工の加工反力とワイヤ振動"2001年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. (発表予定). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kunieda, W.Kowaguchi and T.Takita: "Reverse Simulation of Die-Sinking EDM"Annals of the CIRP. 48, 1. 115-118 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Takita, M.Kunieda: "Application of Reverse Simulation of Die-sinking EDM to 3D Machining (in Japanese)"Proc.of Autumn Meeting of JSPE. 410-410 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Takita, M.Kunieda: "Simulation of Concentration of Discharge Locations in Die-sinking EDM using Discharge Location Searching Algorithm (in Japanese)"Proc.Annual Meeting of the Japan Society of Electrical Machining Engineers. 3-6 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fuzhu Han, M.Kunieda, T.Tomoko, H.Imai: "Simulation of WEDM using Discharge Location Searching Algorithm (in Japanese)"Proc.of Autumn Meeting of JSPE. 321-321 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fuzhu Han, M.Kunieda, T.Tomoko, H.Imai: "Simulation of WEDM Considering Vibration of Wire Electrode (in Japanese)"Proc.Annual Meeting of the Japan Society of Electrical Machining Engineers. 29-32 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fuzhu Han, M.Kunieda, T.Tomoko, H.Imai: "Relationship between Reaction Force and Wire Vibration (in Japanese)"Proc.of Autumn Meeting of JSPE. (to be presented). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kunieda: "Reverse Simulation of Die-Sinking EDM"Annals of CIRP. 48,1. 115-118 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 滝田高志: "形彫り放電加工における逆方向シミュレーションの曲面問題への適用"1999年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 410 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 滝田高志: "放電点探索アルゴリズムを用いた形彫り放電加工における放電集中のシミュレーション"電気加工学会全国大会(1999)講演論文集. 3-6 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 韓福柱: "放電点探索アルゴリズムによるWEDMのシミュレーション"2000年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 321 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 韓福柱: "ワイヤ振動を考慮したWEDMのシミュレーション"電気加工学会全国大会(2000)講演論文集. 29-32 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 韓福柱: "ワイヤ放電加工の加工反力とワイヤ振動"2001年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. (発表予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Masanori Kunieda: "Reverse Simulation of Die-Sinking EDM"Annals of the CIRP. 48・1. 115-118 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 滝田高志: "形彫り放電加工における逆方向シミュレーションの曲面問題への適用"1999年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 410-410 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 滝田高志: "放電点探索アルゴリズムを用いた形彫り放電加工における放電集中のシミュレーション"電気加工学会全国大会(1999)講演論文集. 3-6 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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