| 研究課題/領域番号 |
19K04122
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
平尾 篤利 新潟大学, 人文社会科学系, 准教授 (70455111)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 放電加工 / 深穴加工 / 微細加工 / 軸成形 / 微小径 / 深穴 / 微小径軸 / 走査放電加工 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
1. 走査放電加工法における微小径軸の成形精度向上を確立：このために，放電加工法における微細化限界の要因を確かめる。
2. 極間の各雰囲気が軸成形におよぼす影響を解明：特に，極間に介在する加工屑の挙動を観察するとともに，極間雰囲気（放電現象）が軸の成形精度へおよぼす影響を明らかにする。
3. 形状加工用電極工具成形法の確立および被加工物への形状穴加工の実現：最終的に，形状加工用電極工具の成形法を確立するために放電加工システムの構築する。燃料噴射ノズル穴の微細形状加工を可能とすることで，エネルギー・環境を考慮した加工法を実現し，本マイクロ加工システムの医療分野などへの展開を最終目的とする。
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| 研究成果の概要 |
本研究は，同一機上における微小径軸の成形および成形した軸を工具電極として用い，微小径の深穴加工を実現することである．工具電極を回転させながら被加工物側へと走査放電加工する微細軸成形法を提案し，直径10μm，L/D25の軸成形を実現した．また，成形軸の直径精度向上を図るため，電気エネルギーの違いによる放電痕の直径および放電極間距離を計測し，最適な電気エネルギー条件を選択することで，より高精度な軸成形を実現した．また，軸直径と共振の関係をシミュレーションし，実際の結果と比較した．軸の共振しない条件を用いることで軸の成形精度向上を実現した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
エンジン燃料噴射ノズルの噴射穴は，金属材料に対してアスペクト比(深さ/穴径の比：Ｌ/Ｄ)が5を越え，かつミクロンオーダの精度を必要とする．また最近では，多様化するエンジン燃焼方式の影響で，斜め穴，異形穴など，穴形状に対する要求も多様化している．成形した工具電極を用いることで微細な高アスペクト比の深穴加工を実現することは，工業的な価値は大きい．例えば，直径0.2mm以下の加工穴やノズル穴の複雑形状加工が実用化すれば，工業的にも計り知れない価値があり，社会的意義は大きい．
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