• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2023 年度 実績報告書

電解溶出現象を利用した電解複合ミーリングの加工メカニズムの解明と制御に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K03794
研究機関静岡理工科大学

研究代表者

後藤 昭弘  静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (00711558)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード電解加工 / 超硬合金 / ミーリング加工 / コバルト
研究実績の概要

電解加工を併用したミーリング加工(以下、電解複合ミーリングと呼ぶ)の開発を進めた。本方法は、超硬合金の成分であるCoを電解により溶出させ、Coが溶出して脆くなった部分を絶縁性の切れ刃で除去する方法である。本研究では、加工原理を明らかにし、高効率な加工を継続できる技術を開発することを目指した。
初年度は、加工原理について調べた。これまでの本方法での加工速度が妥当であるか調査した。極間距離と電解の電流密度を調べ、その結果に基づき加工中に流れる電解電流を計算により求めたところ、実際の値と一致した。この結果から、これまでの方法では目標とする高速加工は困難であることがわかった。そこで、高速加工を実現するために、重切削の方法を試み、電解電流を上げることができた。
二年目は、加工速度を高める方法について検討した。本方法では、「電解無し」と比較して5~10倍程度の工具送り速度で加工できるようになったが、電流値から計算した加工速度よりも小さい速度でしか加工できていないことがわかった。工具と工作物の対向面積を上げることで、加工時に流れる電流を30A程度まで上げることができたが、この電解電流がすべてCoの溶出に使われその部分をすべて除去できると仮定した場合の加工速度に対して、数分の1程度の速度でしか加工できなかった。理由を調査したところ、工具の砥粒の隙間に加工屑が詰まることがわかった。すなわち、電解電流であると考えていた電流のある部分は電解電流ではなく、加工屑を介して流れる短絡電流であることがわかった。
三年目は、工具の目詰まりを解消する方法を検討した。目詰まり材料の主成分がWCであることを考慮し、加工中に逆の電圧を印加し、WCを絶縁物である酸化タングステンに変えることを試みた。その結果、目詰まり材料を絶縁物に変えることができ、さらに超音波を付与することで除去でき、加工を連続させることができた。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Prevention of Hexavalent Chromium Formation by Iron-ion-added Electrolyte in Electrochemical Machining of Chromium-containing Steel (2nd report)2023

    • 著者名/発表者名
      Akihiro GOTO, Yohei KOTSUCHIBASHI, Junda CHEN
    • 雑誌名

      International Journal of Electrical Machining (IJEM)

      巻: 28 ページ: 32-37

    • DOI

      10.2526/ijem.28.32

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 電解現象を利用した超硬合金のミーリング加工 加工現象の調査2023

    • 著者名/発表者名
      山口拓也, 陳俊達, 後藤昭弘, 白井康介
    • 雑誌名

      電気加工技術

      巻: 47 ページ: 5-6

  • [学会発表] 電解現象を利用した超硬合金のミーリング加工 -工具目詰まりの解消方法の検討-2024

    • 著者名/発表者名
      山口拓也,永野孝弘,後藤昭弘
    • 学会等名
      精密工学会春季大会学術講演会
  • [学会発表] 電解現象を利用した超硬合金のミーリング加工 ー工具目詰まり解消の試みー2023

    • 著者名/発表者名
      山口拓也, 後藤昭弘, 白井康介
    • 学会等名
      電気加工学会全国大会2023
  • [備考] 静岡理工科大学後藤研HP

    • URL

      https://sites.google.com/view/sist-mech-goto-lab/

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi