2021 Fiscal Year Research-status Report
深穴加工にも対応でき、高い形状精度を有する曲がり穴放電加工法の確立
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21K03816
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| Research Institution | Hyogo Prefectural Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山口 篤 兵庫県立工業技術センター, 技術企画部, 主任研究員 (90470244)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 放電加工 / つり下げ電極 / 曲がり穴 / 屈折穴 / 屈曲穴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らは，電極球と銅箔で構成される「つり下げ電極」を用いた曲がり穴放電加工法の開発を進めている．これまでの研究を通じて，工作物を傾斜させて電極球を重力方向へ進めることで曲がり穴が加工できることを示しているものの，得られる曲がり穴の形状精度は課題を有していた．具体的には，つり下げ電極は振り子のような挙動を示すため，工作物の傾斜角度よりも大きく曲がりすぎる現象（オーバーカーブ現象）が生じ，設計形状と大きな誤差が生じていた．そこで，この振り子現象をを抑制するために，２種類の銅箔を誘導するガイドを使用する曲がり穴加工法を考案し，実現可能性の検討を行った．
一つ目は，屈折曲がり穴を正確に加工するための，「固定箔支持ガイド」を使用する方法である．この固定箔支持ガイドを使用して，直線穴の底に電極球を配置する．工作物を傾斜させた状態で加工を開始し，重力方向に電極球を降下させる．これにより，直線と直線が結合した屈折曲がり穴形状を加工することがきる．実験の結果，アルミニウム合金および炭素鋼の工作物に対して，穴径が10mmで，30度，60度，90度（直角）や100度など種々角度の屈折穴を，角度と穴底位置ともに正確に加工できることが分かった．
二つ目は，徐々に方向が変化する屈曲曲がり穴を加工する方法として，「タンデムガイド」を使用する加工法である．これは，銅箔に取り付けるタイプのガイドで，電極球と一定の距離を保ったまま加工を進める．タンデムガイドは，振り子現象の影響を低減することができるともに，電極の位置を正確に予測することができる．今後，曲率や最終角度の異なる屈曲曲がり穴の加工実験を行い，詳細な検討を進めていく．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和3（2021）年12月から約3か月の期間，加工実験に取組めない状況になったため．
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| Strategy for Future Research Activity |
ここまでの検討を通じて，２種類の箔ガイド（固定箔支持ガイドとタンデムガイド）を用いることで，屈折および屈曲曲がり穴形状が加工できることが分かった．そのうち，緩やかに加工方向が変化する屈曲曲がり穴は，曲率・最終角度・狙い位置などの設計要素が多く，様々な形状バリエーションが存在し，検討すべき課題を多く有している．
今後は，特にタンデムガイドを用いた屈曲曲がり穴形状について，形状精度向上に向けた検討を進める．具体的には，タンデムガイドの形状最適化，電極軌跡の計算方法の検討，加工深さの延長などを通じて，形状精度を担保しつつ，実現可能な屈曲形状のバリエーションを増やしていく．
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| Causes of Carryover |
実験の進捗に伴って詳しく検討すべき課題が明確になったため，購入計画を一部変更して次年度以後に必要な物品を購入する．
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Research Products
(6 results)
