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本研究では、放電加工もしくは電解加工において一列または複数列に配置されたピン状の電極の長さをリアルタイムに制御しながらxy方向にスキャンすることで、三次元形状を創成する方法を開発することを目的としている。平成8年度までに以下の事項について検討した。
(1)【小型電極送り機構の開発】圧電素子を用いた小型電極送り機構を数種類開発した。そのうち、インチワ-ム構造を持つ電極ダイレクトドライブ機構がドットマトリクス方式に適当であることを明らかにした。
(2)【加工ユニットの試作】6本の電極を持つ加工ユニットのプロトタイプを試作した。
(3)【加工特性】ドットマトリクス方式により三次元形状を加工できることを確認した。電極消耗を補償しながら同一の部分を繰り返し加工することで平滑化する方法および、電極送りのxy方向のピッチを狭くすることで平滑化する方法の2種類について検討を行った。前者は、加工面の平滑化だけでなく、形状精度の改善にも効果があることが明らかになった。
(4)【放電分散の効果】試作した加工ユニットでは、6本の電極は絶縁されている。放電を強制的に分散させるために、各電極にトランジスタ式放電回路を1回路ずつ接続した。実験により、抵抗率の比較的高いシリコンだけでなく、抵抗率の低い炭素鋼に対しても強制的な放電分散が可能であることを確認した。また、強制的な放電分散を行った方が、クラックが少ない面が得られることを確認した。
(5)【細線を用いた表面処理】直径0.1mmのタングステン線を用いて、工具鋼に対して電極消耗条件で単発放電により加工を行った。加工面を観察すると盛り上がりが観察された。その部分の硬度は、鋼電極で加工した。場合より高かったため、タングステンの付着が期待できる。
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