| 研究概要 |
放電加工による高精度仕上げ加工面の表面粗さをオンマシ-ンでしかも加工液中で光学式に非接触測定する実用的技術と,その情報からより適切な放電条件をコンピュ-タ内で推論して加工機の制御装置に指示するソフトウエアシステムの両方を開発することを主目的に研究を行った。まず,一般的に放電加工機の電極ホルダ-に装着可能な斜め入射型の光学ユニットを試作した。耐振性を重視して機外に出力安定化レ-ザを置き,防水構造の投光部と光ファイバ-で結んだ。レ-ザ光照射時の像面スペックル情報をビデオイメ-ジセンサで捕え,画像ディジタル情報としてパ-ソナルコンピュ-タでデ-タ処理が行えるようにした。波動光学理論の直接適用が困難な計測原理のため,像面スペックルのパタ-ン形態と周波数情報の両方を定量化して被測定面の表面性状との対応を空気中と加工液中で実験解析した。その結果,表面仕上げ性状を間接的に推定するためには画像情報のコントラストの周波数情報を連立させる必要性のあること,加工液中では見かけの波長が小さくなるために実験式を加工液に依存させてシフトさせる必要性のあること等が分かった。そのため,実用化手法として加工槽に2種類の参照用試料を置いて加工液の汚れも同時にモニタ-する方式を採用した。なお,放電加工面性状の異方性は殆ど考慮しなくてよいこと,表面加工性は必ずしも表面粗さのみと対応しないという結果が得られた。実機でのフィ-ルド試験を通して,計測ユニットと被測定面との相対位置決めは画像デ-タから制御するよりもNCデ-タによってオ-プンル-プ方式で能動的に行う方が実用的であると認められた。また,NC制御装置等と連結して表面加工性のインタ-プロセス監視を行い後続の放電条件を変更することは十分に可能であることが分かった。ただし,放電条件の最適化制御は加工機の特性に依存させて個々に対応しなければならない問題として残された。
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