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

建立可进行深孔加工且具有高形状精度的弯曲孔放电加工方法

• 批准号: 21K03816
• 负责人: 山口 篤
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hyogo Prefectural Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03816/
• 关键词: 放電加工; つり下げ電極; 曲がり穴; 屈折穴; 屈曲穴; 深穴

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明らかにしたものの，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，設計した曲がり穴形状と誤差が生じていた．そこで，この振り子現象を抑制するために，銅箔を誘導するための２種類の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，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を示した．一方で，この固定箔支持ガイドは屈折穴加工には適しているもの，加工方向が刻々と変化する屈曲穴の加工には課題を有することも明らかになった．二つ目は，屈曲穴を加工する方法として，「タンデムガイド」を使用する方法である．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穴の加工実験を行うとともに，深穴加工への適応可能性など，詳細な検討を進めていく．

Applicants ら は, electrode ball と copper foil で constitute さ れ る "つ り げ electrode under" を with い た qu が り open hole edm method の 発 を into め て い る. こ れ ま で の research を tong じ て, work content を tilt さ せ て を gravity direction へ electrodes into め る こ と で qu が り den が processing で き る こ と を Ming ら か に し た も の の, too ら れ る qu が り den の shape precision は subject を し て い た. Under specific に は, つ り げ electrode vibration は り son の よ う な 挙 dynamic を shown す た め, work content の Angle よ り も big き く qu が り す ぎ る phenomenon (オ ー バ ー カ ー ブ phenomenon) が じ, design し た qu が り hole shape error が と raw じ て い た. そ こ で, こ の り son of vibration phenomenon を inhibit す る た め に, copper foil を induced す る た め の 2 kinds の ガ イ ド を use す る qu が を test case し り hole machining method, be possibility is の 検 line for を っ た. A を eye である, the flexion hole を is correctly に processed するため, "fixed foil support ガ ド ド" を uses the する method である. The <s:1> <s:1> fixed foil supports the ガ and ドを to use the て, and the linear cell <s:1> bottom に electrode ball を configuration する. The workpiece is in a を inclined させた state で processing を begins を, and the gravity direction に electrode ball を descends させる. <s:1> れによ る, straight line と, straight line が, combined with the shape of the た flexion point を, are processed to する する とが る る る る. Be 験 の results, ア ル ミ ニ ウ ム alloy お よ び carbon steel の work at に し seaborne て, 30, 60 degrees, 90 degrees 100 degrees (rectangular) や な ど の inflectional hole を 々 Angle, Angle と hole bottom position と も に に correct processing で き る こ と を shown し た. One party で, こ の foil fixed support ガ イ ド は inflectional hole machining に は optimum し て い る も の, processing direction が carved 々 と variations change す る buckling den の processing に は subject を have す る こ と も Ming ら か に な っ た. Two つ は, buckling den を processing す る method と し て, "タ ン デ ム ガ イ ド" を use す る method で あ る. こ れ は, copper foil に り pay け る タ イ プ の ガ イ ド で, electrode ball と の distance を bartender っ た ま ま processing を into め る. タ ン デ ム ガ イ ド は, の り son phenomenon affects the を low cut す る こ と が で き る と も に, electrode position の を に right be す る こ と が で き る. In the future, the curvature や の eventually Angle different な る buckling den の processing be 験 を line う と と も に, deep hole processing へ の optimum 応 possibility な ど, detailed な beg を 検 into め て い く.

项目成果

つり下げ電極を用いた放電加工による金属AM造形曲がり穴内面仕上げの基礎的研究

悬挂电极放电加工金属增材制造中弯孔内精加工的基础研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 岡田晃;因幡勇汰;山口篤;藤枝幸大，山口篤，岡田晃
• 通讯作者: 藤枝幸大，山口篤，岡田晃

箔支持ガイドを用いた曲がり穴放電加工における加工液流れ付与の効果

使用箔支撑导轨的弯曲孔放电加工中加工液流动的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 神谷一貴;岡本克洋;呉 志強;因幡勇汰，藤枝幸大，岡田晃，山口篤
• 通讯作者: 因幡勇汰，藤枝幸大，岡田晃，山口篤

箔支持ガイドを用いた曲がり穴放電加工の形状精度改善

使用箔支撑导轨提高弯孔放电加工的形状精度

• 发表时间: 2021
• 期刊: 電気加工技術
• 作者: Yunwei Gui;Kenta Aoyagi;Akihiko Chiba;山口篤，岡田晃
• 通讯作者: 山口篤，岡田晃

つり下げ電極を用いた曲がり穴放電加工における形状精度の改善

使用悬挂电极提高弯孔放电加工的形状精度

• 发表时间: 2021
• 期刊: 型技術
• 作者: 岡田晃;因幡勇汰;山口篤
• 通讯作者: 山口篤

タンデムガイドを用いた曲がり穴放電加工の基礎的研究

采用串联导轨的弯孔放电加工基础研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Rikuto Yamada;Jin-Xing Shi;Shinobu Sakai;山口篤，因幡勇汰，藤枝幸大，岡田晃
• 通讯作者: 山口篤，因幡勇汰，藤枝幸大，岡田晃