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透明性絶縁体の放電加工による極間隙の直接観察と絶縁体穿孔放電加工機の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K06032
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関東京都立産業技術高等専門学校

研究代表者

吉田 政弘  東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 教授 (80220680)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード放電加工 / 絶縁体工作物 / 補助電極法 / 放電波形と放電現象の同期観察 / XYZ軸の同時観察 / 導電性皮膜 / 遷移領域 / 微細穿孔放電加工機 / 石英ガラス / 放電加工現象 / 放電波形 / 3軸方向同時観察 / 導電性皮膜生成 / 絶縁体 / 3方向同時観察 / カーボン被膜 / 長パルス放電 / 同期観察 / 集中放電 / 形状精度 / 放電熱による影 / 長パルス / 熱影響層 / 特殊加工 / 勅間隙直接観察 / 穿孔加工
研究成果の概要

石英ガラスの放電加工現象と放電波形の同期観察を行い,さらに,XYZの3軸方向からの極間の観察により遷移領域の導電性皮膜形成を調べた.最後に絶縁体の微細穿孔放電加工機に要求される仕様をまとめた.まず,絶縁体放電加工特有の長パルス放電の役割と絶縁体放電加工メカニズムを明らかにした.絶縁体放電加工形状の悪化は,長パルス放電時に生成される炭素量が多く,集中放電が生じるためである.そこで,熱分解炭素が減少する条件で放電加工を試みた.その結果,放電加工の形状精度が向上した.次に,遷移領域の導電性皮膜形成の調査から,絶縁体放電加工の安定した持続には工具電極面積と放電電流の適切な設定が必要なことが分かった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって絶縁体工作物の放電加工の加工メカニズムが解明され,絶縁体工作物の放電加工を安定して持続するための加工条件の設定が容易に推定できるようなった.これによって,絶縁体工作物の放電加工法として補助電極法が広く利用されることが期待できる.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 透明性絶縁体放電加工時の加工現象と放電波形の同期観察の試み2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤涼介,花岡大生,吉田政弘
    • 雑誌名

      電気加工学会誌

      巻: 51,No.127 ページ: 438-444

    • NAID

      130005244161

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 透明性絶縁体放電加工の極間隙の3軸(XYZ)の同時観察の試み2019

    • 著者名/発表者名
      吉田政弘,倉門孝太,花岡大生
    • 学会等名
      電気加工学会2019全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Attempts at Synchronized Observation of Processing Phenomenon and Discharge Waveform in Electrical Discharge Machining of Transparency Insulators.2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiro YOSHIDA, Daiki HANAOKA and Ryosuke SATO
    • 学会等名
      19th CIRP Conference on Electro Physical and Chemical Machining, 23-27 April 2017, Bilbao, Spain
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 絶縁体放電加工を用いた核デブリサンプリングの提案2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤涼介,吉田政弘,花岡大生,福澤康
    • 学会等名
      電気加工学会2016全国大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 透明性絶縁体放電加工時の加工現象と放電波形の同期観察の試み2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤涼介,吉田政弘,花岡大生,福澤康
    • 学会等名
      精密工学会2016秋季大会
    • 発表場所
      茨城大学水戸キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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