超音波放電加工による多結晶ダイヤモンド焼結体の高能率微細加工に関する研究

• 研究課題/領域番号: 25420063
• 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: 日本工業大学
• 研究代表者: 二ノ宮 進一 日本工業大学, 工学部, 准教授 (80453950)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 超音波放電加工 / 多結晶ダイヤモンド焼結体 / 形彫り放電加工 / ワイヤカット放電加工 / 加工能率 / 電極消耗率 / 放電・研削逐次加工 / 多結晶ダイヤモンド焼結体（PCD） / 特殊加工

研究成果の概要

本研究では、原料ダイヤモンド粒径が比較的大きな各種の多結晶ダイヤモンド焼結体（PCD）の精密加工を対象として、電極を超音波振動させた放電加工の加工特性を調査した。形彫り放電加工において、電極を縦振動させることで加工能率が向上し、電極消耗率が極めて小さくなることを明らかにした。その加工機構において、電極の振動が、加工屑の排出性を向上させ、放電頻度を安定化させることを導いた。さらには、PCDセグメントを微細加工用回転工具として用い、同一PCD工具で超硬合金等を総形溝加工する放電・研削逐次加工を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] Precise machining method by combining EDM and grinding with a rotary PCD segment tool for cemented carbide (2015)
  • 著者名/発表者名: Fumio Koga, Shinichi Ninomiya and Kiyoshi Suzuki
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 巻: Vol.806 ページ: 446-451
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.806.446
  • NAID: 130005486533
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 機械加工研究室の研究概要(機械工学科の研究活動と教育活動) (2015)
  • 著者名/発表者名: 二ノ宮進一
  • 雑誌名: 日本工業大学研究報告 巻: Vol.45, No.3 ページ: 99-102
  • NAID: 120005690682
• [雑誌論文] Material Properties of a New PCD Made of Boron Doped Diamond Particles (2014)
  • 著者名/発表者名: W.Chen, M.Iwai, S.Ninomiya, K.Suzuki
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 巻: 1017 ページ: 154-159
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.1017.154
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Wire-EDM Properties of EC-PCD Made up of Boron Doped Diamond Particles (2014)
  • 著者名/発表者名: William Chen, Shinichi Ninomiya, Shunsuke Nochi, Manabu Iwai, Kiyoshi Suzuki
  • 雑誌名: Advanced Materials Research，Advances in Abrasive Technology XVII 巻: Vol.1017 ページ: 770-775
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.1017.770
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Performance of EC-PCD Made of Boron Doped Diamond as an Electrode for EDM of Cemented Carbide (2014)
  • 著者名/発表者名: William Chen, Manabu Iwai, Shinichi Ninomiya, Kiyoshi Suzuki
  • 雑誌名: Advanced Materials Research，Advances in Abrasive Technology XVII 巻: Vol.1017 ページ: 776-781
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.1017.776
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of Ultrasonic EDM on Machinability of Coarse PCD (2013)
  • 著者名/発表者名: M.Iwai S.Ninomiya Z.Zhou K.Suzuki
  • 雑誌名: PCD Advanced Materials Research 巻: 797 ページ: 362-367
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.797.362
  • 査読あり
• [学会発表] 超音波放電加工による多結晶ダイヤモンド焼結体の細孔加工 (2016)
  • 著者名/発表者名: 二ノ宮進一，塩島亜木斗，藍立明， 鈴木清
  • 学会等名: 2016年度精密工学会春季大会学術講演会
  • 発表場所: 東京理科大学（千葉県・野田市）
  • 年月日: 2016-03-15
• [学会発表] PCDの加工技術と応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 二ノ宮進一
  • 学会等名: 塑性加工学会北関東・信越支部第１回技術講演会
  • 発表場所: 日本工業大学（埼玉県南埼玉郡）
  • 年月日: 2015-05-13
  • 招待講演
• [学会発表] PCDセグメント回転工具による超硬合金の放電研削逐次加工 (2015)
  • 著者名/発表者名: 二ノ宮進一，古賀文雄，鈴木清
  • 学会等名: 2015年度精密工学会春季大会学術講演会
  • 発表場所: 東洋大学（東京都）
  • 年月日: 2015-03-18
• [学会発表] 導電性多結晶ダイヤモンド焼結体（EC-PCD）のワイヤカット放電加工に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野地駿輔, 二ノ宮進一, 岩井学, ウィリアムチェン, 鈴木清
  • 学会等名: 2014年度砥粒加工学会学術講演会
  • 発表場所: 岩手大学（岩手県）
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] PCDの超音波放電加工における振動モードの影響
  • 著者名/発表者名: 岩井学，二ノ宮進一，鈴木清
  • 学会等名: 砥粒加工学会学術講演会
  • 発表場所: 日本大学駿河台キャンパス
• [学会発表] PCDの精密加工技術の展開
  • 著者名/発表者名: 二ノ宮進一
  • 学会等名: 砥粒加工学会 第50回次世代固定砥粒加工プロセス専門委員会
  • 発表場所: 上智大学四谷キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] PCD工具による超硬金型の精密加工と関連技術
  • 著者名/発表者名: 二ノ宮進一
  • 学会等名: システム制御情報学会 第16回サステイナブル・フレキシブル・オートメーション研究分科会
  • 発表場所: ㈱新日本テック本社（大阪）
  • 招待講演
• [学会発表] PCD活用技術（PCD工具とPCDワーク）
  • 著者名/発表者名: 二ノ宮進一
  • 学会等名: 精密工学会 第34回マイクロ生産機械システム専門委員会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所 臨海副都心センター別館
  • 招待講演