研究課題
奨励研究
本研究では磁場と電場に応答するMCF加工液を用いた難削材料の円管や円筒内面加工において,電場を長時間安定に印加でき,かつ,非導電性材料の内面加工もできる工具を開発し,開発した工具の加工特性を明らかにして,実用化のためのデータを得ることを目的とする.工具はリング状永久磁石間にプラスチックを挟んで積層した構造であり，リング状磁石間に電場を印加するもので,高硬度材料や難削材料の円管や円筒内研磨に対応できる加工工具である.
本研究では磁気機能性流体(MCF)加工液に磁場と電場を印加できる新規の穴用工具を開発して，難削材料の穴内面に対する研磨加工実験，開発工具の加工特性を明らかにすることを目的とした．開発した工具は2個のリング状永久磁石で樹脂製スペーサーを挟み，磁石の同極が向い合うように積層したものである．工具は中心軸と樹脂製カラー，外周軸から構成されている．下段のリング状永久磁石は中心軸を通して，電源の正極に繋がっている．上段のリング状永久磁石は外周軸を通して，電源の負極に繋がっている．これにより，2つのリング状永久磁石に塗布したMCF加工液に電場を印加することができる．加工実験ではSUS304BA管を被加工円管にし，実験条件として，磁場のみの場合と磁場と電場を印加した場合(E = 250 V/mm)とし，工具はストローク26mm，工具回転数は500rpm～1500rpmの範囲で円管内を往復運動させた．加工量は磁場のみの場合，工具回転数の増加に対して大きくなり，2往復と3往復でほぼ同じであった．磁場のみでは2往復で加工量が飽和することを確認した．E = 250 V/mmでは，工具回転数の増加に対して大きくなり，n = 1250 rpmでピークを持つことがわかった．また，往復回数の増加とともに加工量は増加し飽和が起こらないことを確認し，電場の印加により加工量の飽和時間を延ばすことができることがわかった．真円度の変化では，E = 250 V/mm の n = 750 rpmにおいて，加工前後の真円度比が約0.25に大幅に向上した．本研究で開発した工具による加工法は非導電性材料にも適用できるので，今後の発展に繋がる成果が得られた．
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