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2014 年度 実績報告書

静電誘導給電法を用いた超短パルス電解加工の研究

研究課題

研究課題/領域番号 24360051
研究機関東京大学

研究代表者

國枝 正典  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90178012)

研究分担者 三村 秀和  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30362651)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード電解加工 / 微細加工 / 超短パルス / 静電誘導給電 / サーボ送り制御 / 微細軸加工
研究実績の概要

平成25年度に工具電極のサーボ送り制御を実現した。その際、極間電圧の平均値を検出し基準電圧と比較した。しかし、ギャップ長の変化に対する極間電圧の平均値の変化率は小さいので、工具電極と工作物との衝突が頻繁に生じて安定した加工が困難であった。そこで、パルス状の極間電圧のピーク値を検出し、基準値と比較する方法に替えた。この改良により、加工がより安定した。
微細穴の加工がサーボ送り制御により可能となったが、加工条件が仕上面粗さや加工速度に及ぼす影響を正確に調べることが困難であった。その理由は、微細穴の直径が小さく側面が垂直なので、断面形状や、微細穴の底面、側面の仕上面粗さを測定することが困難であるからである。そこで、加工条件が加工速度や仕上面粗さに及ぼす影響を研究し易いように、微細軸の加工を試みた。
まず直径0.3mmのステンレス細線を回転させながら、ブロック状のタングステンの工具電極を用いて旋盤加工のように加工し、直径を0.2mmの微細軸を得た。側面の仕上面粗さは滑らかで、微細放電加工よりも良好な面が得られた。しかし、細線の先端から工具電極を回転軸方向に送ってトラバース加工する場合には、側面にはテーパが生じた。これは、側面ギャップに流れる浮遊電流が原因である。そこで、回転軸の半径方向にプランジ加工することによって、テーパ角が減少することが分かった。
また、ステンレス細線の加工の場合、工具電極と対向していない工作物面上で孔蝕が生じ易いことが分かった。これも浮遊電流が原因であるので、浮遊電流を減少させるため、加工間隙以外の工具電極の表面積を減らす必要があることが分かった。
今後は、工具電極の消耗についても研究を進める。また、気泡とスラッジの排出を促すために、工具電極の高速回転や、圧電アクチュエータを利用してギャップ長を周期的に変動させ、加工精度と加工速度を向上させる。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 静電誘導給電法を用いた電解加工における工具電極消耗の研究2014

    • 著者名/発表者名
      真鍋彰啓、国枝正典
    • 雑誌名

      電気加工学会誌

      巻: 48 ページ: 186-193

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Fabrication of micro-rods by micro-electrochemical machining with the electrostatic induction feeding method2015

    • 著者名/発表者名
      Wei Han, Masanori Kunieda
    • 学会等名
      2015年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東洋大学、東京
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-19
  • [学会発表] Servo Feeding Control System used in Micro Electrochemical Machining with Electrostatic Induction Feeding Method2014

    • 著者名/発表者名
      Wei Han, Masanori Kunieda
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on ElectroChemical Machining Technology (INSECT 2014)
    • 発表場所
      Saarbrucken、ドイツ
    • 年月日
      2014-11-13 – 2014-11-14
  • [学会発表] Development of Servo Feeding System for Micro ECM using Electrostatic Induction Feeding Method2014

    • 著者名/発表者名
      Wei Han, Masanori Kunieda
    • 学会等名
      2014年度精密工学会秋季大会
    • 発表場所
      鳥取大学、鳥取市
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-18

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公開日: 2016-06-01  

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