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2022 年度 実績報告書

極間雰囲気が微小径深穴加工用電極工具の成形精度へおよぼす影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K04122
研究機関新潟大学

研究代表者

平尾 篤利  新潟大学, 人文社会科学系, 准教授 (70455111)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード放電加工 / 深穴加工 / 微小径 / 軸成形
研究実績の概要

本年度,成形した工具電極を用いた深穴放電加工を実施した。また,ここでの深穴とは,一般的に穴径に対して加工部の長さが5倍を超える穴(アスペクト比(L/D ≧ 5))と定義する。無垢の丸棒を工具電極とした場合,アスペクト比L/Dで5以上を超えると加工が著しく進行しなくなることが知られている。本研究は,加工屑および気泡を適切に排出させることが可能な工具電極の形状を検討し,高アスペクト比の深穴加工を実現させることを目的としている。ここでは,次の2つ内容について実施した。
(1)Dカット型形状電極を用いた放電加工特性の調査:ここでは,D型形状に成形した工具電極を用いる。Dカット型形状は,3/4Dカット,1/2Dカットの2種類を用意した。丸棒電極に比べ,Dカット型形状電極を用いた場合,より深い穴加工が可能となった。また,加工時間も短かった。放電によって発生した気泡および加工屑が,Dカット部の隙間から効率よく排出されたことに加え,攪拌作用によって気泡排出効率が高まったと考えられる。本手法によって,停滞することなく20 mm以上の穴加工が可能となった。
(2)深穴放電加工時における気泡観察:ここでは,高アスペクト比における深穴放電加工の放電発生時における気泡および加工屑の観察を実施した。丸棒電極,Dカット型形状電極を用いた。丸棒電極を用いた場合,気泡が狭い極間領域を占有してしまい,気泡の排出が困難となってしまった。一方,Dカット型形状電極を用いた場合,丸棒電極に比べて効率よく気泡の排出が観察された。側面や底面領域で放電によって発生した気泡は,Dカット部における隙間で合一する。さらに,Dカット部の隙間領域が攪拌されることで,効率よく気泡が排出されたと考えらる。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Effect of Electrode Shape on High Aspect Ratio Deep Hole Drilling by EDM2022

    • 著者名/発表者名
      Atsutoshi HIRAO, Hiromitsu GOTOH, Takayuki TANI
    • 雑誌名

      Procedia CIRP

      巻: 113 ページ: 262-266

    • DOI

      10.1016/j.procir.2022.09.156

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Observation of Bubble Behavior in EDM with Ultrasonic Vibration2022

    • 著者名/発表者名
      Wang CHENXUE, Tomohiro SASAK, Atsutoshi HIRAO
    • 雑誌名

      Procedia CIRP

      巻: 113 ページ: 267-272

    • DOI

      10.1016/j.procir.2022.09.157

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 工具電極形状が高アスペクト比深穴放電加工へおよぼす効果2022

    • 著者名/発表者名
      小林慎一,平尾篤利
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会 第33回北陸支部大会学術講演会
  • [学会発表] 放電加工における超音波振動の援用が電極消耗へ与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      堂下晃平,平尾篤利
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会 第33回北陸支部大会学術講演会
  • [学会発表] 単発放電加工における各種材料が加工屑飛散タイミングにおよぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      長沼駿介,平尾篤利
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会 第33回北陸支部大会学術講演会
  • [学会発表] Design and analysis: Applying ultrasonic vibration to the tool in EDM sinking2022

    • 著者名/発表者名
      Chenxue Wang, Tomohiro Sasaki, Atsutoshi Hirao
    • 学会等名
      2022年度電気加工学会全国大会全国大会講演論文集
  • [学会発表] 円運動細線電極による放電表面改質の試み2022

    • 著者名/発表者名
      辻田容希,谷貴幸,後藤啓光,平尾篤利,毛利尚武
    • 学会等名
      2022年度電気加工学会全国大会全国大会講演論文集
  • [学会発表] CFRPに対する研削援用放電加工2022

    • 著者名/発表者名
      後藤啓光,池戸皓星,明松圭昭,谷貴幸,平尾篤利,毛利尚武
    • 学会等名
      2022年度電気加工学会全国大会全国大会講演論文集
  • [学会発表] 単発放電加工における加工屑の飛散回数と除去体積の関係2022

    • 著者名/発表者名
      平尾篤利,長沼駿介,辻田容希,後藤啓光,谷貴幸
    • 学会等名
      2022年度電気加工学会全国大会全国大会講演論文集
  • [学会発表] パイプ電極を用いた炭素繊維強化樹脂のくり貫き放電加工の試み,2022

    • 著者名/発表者名
      後藤啓光,池戸皓星,明松圭昭,平尾篤利,谷貴幸,毛利尚武
    • 学会等名
      第14回生産加工・工作機械部門講演会
  • [学会発表] 放電加工における工具形状が加工深さにおよぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      平尾篤利,辻田容希,後藤啓光,谷貴幸
    • 学会等名
      第14回生産加工・工作機械部門講演会

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公開日: 2023-12-25  

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