2014 Fiscal Year Annual Research Report
極間距離と加工面性状が単発放電痕性状に及ぼす影響に関する研究
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24560146
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology |
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Principal Investigator |
吉田 政弘 東京都立産業技術高等専門学校, その他部局等, 教授 (80220680)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 放電加工 / 単発放電痕 / 極間距離 / 放電痕体積 / 加工反力測定 / 気泡モル量 / 共焦点レーザ顕微鏡 / 白色干渉顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放電加工は，毎秒数千～数万回の放電を生じさせ，各放電で生じる単発放電痕の累積によって加工が進行，そのため，放電加工の加工特性は単発放電痕形状に強く影響される．本研究の目的は良好な加工特性が得られる放電痕形状を明らかにすることにある．筆者らは単発放電痕を詳細に調査する方法として断面形状積算法を開発している．平成24年度は，１μm以下の分解能で極間距離を設定し，工具電極中心部分に単発放電痕を生じさせる実験装置を製作し，これを用いて極間距離50，100，200μmで単発放電痕を生じさせた．この結果，単発放電痕形状が極間距離で異なることを明らかにした．平成25年度に平成24年度で作成した単発放電痕の各種体積を断面形状積算法で求めたところ，放電で溶融した体積のうち，除去体積は放電痕形状に影響され，最大でも50%強，通常は10％程度しかないことが分かった．これは放電痕形状に放電発生時に生じる気泡の内部圧力に影響があると考え，気泡の内部圧力と挙動が同時に測定できる実験装置の製作を行った．本装置は放電を工具電極中心部に生じさせ，極間距離もμmオーダで設定可能である．平成26年度は気泡の内部圧力と挙動の観察を行い，まずは，放電発生時の気泡のモル量を調べた．その結果，気泡のモル量は極間距離と放電電流値に影響され，パルス幅の影響が少ないことが分かった．一方，断面形状積算法は放電痕の体積の積算に時間がかかる問題がある．そこで，平成26年度に，測定が極めて早く行える光学顕微鏡（共焦点レーザと白色干渉）と触針式表面粗さ計，そして，断面形状積算法で求めた各種体積値を比較した．その結果，各種測定方法と断面形状積算法の測定値とでは値が異なるものの傾向が同様なことが分かった．特になだらかな形状の除去部分は全ての測定方法で測定値が似た値を示し，光学式顕微鏡でも高精度な測定が可能であることが分かった．
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