| 研究概要 |
放電エネルギ,放電頻度,ワイヤ送り速度,工作物板厚,ワイヤ径,ワイヤ張力などの諸因子が,ワイヤ電極の振動やたわみ,ならびに放電ギャップ長に与える影響を考慮に入れ,ワイヤ放電加工の形状精度シミュレーションを行った.具体的には,工作物の側面に沿ってメッシュ分割し,3次元的に振動するワイヤ電極と最も距離が近いメッシュを探索することによりそのメッシュに放電を発生させる.次にそのメッシュで工作物の除去と,放電衝撃力によるワイヤ電極への力積の負荷を行う.そして,力積の付加に伴うワイヤ電極の振動変位を解析し,その結果を次の放電パルスにおける放電位置の探索の際に反映させる.以上のようなルーチンを放電回数だけ繰り返すプログラムを作成し,セカンドカット(仕上げ加工)のシミュレーションに適用した.
また,シミュレーションに使用するデータベースを構築した.具体的には,放電1回当たりの工作物除去体積,放電遅れ時間,加工反力,加工液の粘性係数,加工液の誘電率についてのデータベースである.工作物除去体積は加工実験から求めた.また,残りのデータベースについては,逆問題法を用いて求めた.つまり,加工形状結果とシミュレーション結果が許容誤差内で一致するように,パターン探索法によりパラメータを同定した.
そして,プログラムを実行し,仕上げ面の真直度,ギャップ,コーナ部・エッジ部の形状精度などをシミュレーションした.その結果を実験結果と比較し,シミュレーション精度を評価した結果,1.5ミクロンの精度で形状が一致した.
さらに,ファーストカット(荒加工)にも適用できるようにファーストカット用のプログラムを新たに開発した.定性的なシミュレーションが可能なことは確認したが,定量的に実験結果と一致するまでに至っていない.平成15年度はファーストカットにおけるデータベースの構築を行い,シミュレーション精度を向上させる予定である.
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