型彫り放電加工機の加工条件パラメータ最適化による高速化

研究目的 : 型彫り放電加工の問題点の1つである切削加工と比較して加工効率が悪く長時間かかる加工を加工条件パラメータの最適化することにより改善して短縮すること。荒加工から仕上げ加工まで何工程にもおよぶ加工条件を時間短縮による高速化を目的とした選定法を確立することを目的とする。研究方法 : 加工機メーカーから提供されている標準の加工条件及び, 速度重視とされる加工条件での加工時間と寸法精度, 表面粗さの調査を行った。ワークには炭素鋼(S45C), 電極にはタフピッチ銅(10mm×10mm)のブロック電極を使用。この調査結果をもとに加工物除去量が最も多い, 最初の荒加工工程に絞って加工条件パラメータを最適化する。また情報収集と基礎知識修得のため, 日本機械学会講習会「放電加工の基礎から実践まで」を受講した。電気的パラメータ(主にデューティ比)と電極の減寸量にジャンプ周期と速度を変化させ, それらを幾通りかに組合せて繰り返し加工して高速化の最適値を導いた。加工速度が上がったことで電極摩耗が大きくなり寸法精度と表面粗さに誤差が生じる。摩耗した電極の状態で仕上げ工程を行った場合, 表面粗さは改善されるが寸法精度は誤差が生じたまま改善されない。精密マシンバイスと電極ホルダを用いて電極並びにワークの位置精度を維持した状態で, 電極交換して仕上げ工程を行った場合, 寸法精度の誤差は改善されるが加工時間が延びることとなる。研究成果 : 加工条件パラメータの最適化により加工機メーカーの速度重視条件と比較して, 約1.5倍の高速化に成功した。しかし寸法精度と表面粗さをメーカー提供の条件時と同等にしようとすると速度差は殆どなくなってしまい改善策が必要となる。従って, この手法は切削では困難な硬い材質の加工物で寸法精度と表面粗さを問わない場合に有効な手段であると考える。

研究目的 : 型彫り放電加工の問題点の1つである切削加工と比較して加工効率が悪く長時間かかる加工を加工条件パラメータの最適化することにより改善して短縮すること。荒加工から仕上げ加工まで何工程にもおよぶ加工条件を時間短縮による高速化を目的とした選定法を確立することを目的とする。研究方法 : 加工機メーカーから提供されている標準の加工条件及び, 速度重視とされる加工条件での加工時間と寸法精度, 表面粗さの調査を行った。ワークには炭素鋼(S45C), 電極にはタフピッチ銅(10mm×10mm)のブロック電極を使用。この調査結果をもとに加工物除去量が最も多い, 最初の荒加工工程に絞って加工条件パラメータを最適化する。また情報収集と基礎知識修得のため, 日本機械学会講習会「放電加工の基礎から実践まで」を受講した。電気的パラメータ(主にデューティ比)と電極の減寸量にジャンプ周期と速度を変化させ, それらを幾通りかに組合せて繰り返し加工して高速化の最適値を導いた。加工速度が上がったことで電極摩耗が大きくなり寸法精度と表面粗さに誤差が生じる。摩耗した電極の状態で仕上げ工程を行った場合, 表面粗さは改善されるが寸法精度は誤差が生じたまま改善されない。精密マシンバイスと電極ホルダを用いて電極並びにワークの位置精度を維持した状態で, 電極交換して仕上げ工程を行った場合, 寸法精度の誤差は改善されるが加工時間が延びることとなる。研究成果 : 加工条件パラメータの最適化により加工機メーカーの速度重視条件と比較して, 約1.5倍の高速化に成功した。しかし寸法精度と表面粗さをメーカー提供の条件時と同等にしようとすると速度差は殆どなくなってしまい改善策が必要となる。従って, この手法は切削では困難な硬い材質の加工物で寸法精度と表面粗さを問わない場合に有効な手段であると考える。