供給ガスと工作物との化学反応を利用した超高速放電加工の研究

利用供气与工件化学反应进行超高速放电加工的研究

• 批准号: 14655054
• 负责人: 国枝 正典
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655054/
• 关键词: 気中放電加工; 超高速加工; 化学反応; 酸素ガス; 準暴走加工; 加工精度; 外圧法; プラズマ

加工液(油)を使用するのが常識であった放電加工を気中で行い,パイプ電極から供給する気体と工作物との化学的加工を積極的に利用することにより,従来の放電加工に比較して数倍の加工速度を達成することができる.平成15年度は特に,切削では加工が困難である超硬合金の加工を行い、供給気体に酸素を用いることにより炭素鋼の加工と同様に従来の放電加工の約3倍の加工速度が得られることを明らかにした.そして,放電パルス条件,気体の供給条件などを変化させて,最適な加工条件を明らかにした.一方,気中放電加工の放電ギャップは狭いので短絡が生じ易い.したがって,加工形状が深い場合は放電が不安定となりやすい.これは,従来の液中加工用に作られた放電ギャップの制御機構の周波数応答性が低過ぎるからである.そこで,ギャップ制御の周波数応答性を向上させるために,圧電素子を利用したアクチュエータを加工テーブル上に搭載し、加工機の主軸制御と同調させることによってギャップ制御の応答性を向上させた.その結果,加工速度が約2倍に向上し,工具電極消耗率が約半分に減少することが明らかとなった.また,圧電アクチュエータを使用する代わりに,超音波振動子を用い,25kHzの振動数でギャップを周期的に変動させることを試みた.この場合も短絡が減少し,加工速度が超音波振動を加えない場合に比べて約3倍から5倍に向上することが明らかとなった.また,上記の研究結果に基づき,直径1mmのパイプ電極を用い,超硬合金の3次元形状の高速加工を試みた.その結果,従来の放電加工に比べて加工速度,加工精度の両方で大幅な向上が得られることが明らかとなった.

The processing fluid (oil) is widely used in the processing industry, and the power supply is used for the chemical processing of the working materials. The processing speed is several times higher than that of the processing equipment. Pingcheng is a special product in the year 15, the cutting machine is very difficult to process superhard alloy, and the supply of acid to the body is reduced to about 3 times the processing speed by using the same carbon machine. If you want to change the condition, you can supply it to the condition, and the most important processing condition is the correct one. On the other hand, in the middle of the processing, it is easy to change the size of the machine. The processing shape is deep, the shape is closed, the shape is unstable, and the shape is not stable. The number of cycles of the imperial machinery is lower than that of the imperial organ in response. In order to control the number of cycles, the number of cycles can be controlled, and Suzi can make use of the processing equipment to control the production cycle, and the main machine to control the response system. The results show that the processing speed is about 2 times higher, and the tool cathode consumption rate is less than half of the total energy consumption. For example, the number of vibrations of the ultrasonic vibrator, the number of vibrations of the 25kHz, the number of vibrations, the frequency of the cycle, and the frequency of the vibration cycle. The processing speed of ultrasonic vibration is about 3 times higher than that of ultrasonic vibration and 5 times higher than that of ultrasonic vibration. The results of the previous study show that the diameter of the 1mm alloy is very high, the diameter of the alloy is high, and the shape of the superhard alloy is three-dimensional, and the high speed machining test is very important. The results show that the processing speed and accuracy are much higher than those of the processing speed.

项目成果

虞 戦波, 高橋 潤, 中島宣洋, 佐野定男, 唐戸幸作, 国枝正典: "気中放電形状創成加工の可能性"電気加工学会全国大会(2002)講演論文集. 93-96 (2002)

Senpa Yu、Jun Takahashi、Nobuhiro Nakajima、Sadao Sano、Kosaku Karato、Masanori Kunieda：“空中放电形状创建加工的可能性”电机加工学会全国会议记录（2002 年）93-96（2002 年）。

高屋 勉, 中野慎太郎, 国枝正典, 虞 戦波: "気中放電加工の制御パラメータの最適化"電気加工学会全国大会(2003)講演論文集. 27-30 (2003)

Tsutomu Takaya、Shintaro Nakano、Masanori Kunieda、Senpa Yu：“空中放电加工控制参数的优化”电机加工学会全国会议论文集 (2003) 27-30 (2003)。

高屋 勉, 三好幸徳, 国枝正典: "外圧法による気中放電加工の試み"電気加工学会全国大会(2002)講演論文集. 1-4 (2002)

Tsutomu Takaya、Yukinori Miyoshi、Masanori Kunieda：“使用外压法的空中放电加工的试验”日本电气工程师学会全国会议记录（2002 年）1-4（2002 年）。

虞 戦波, 高橋 潤, 中島宣洋, 国枝正典: "気中放電加工の超硬合金加工面に関する研究"2004年精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 359-360 (2004)

Senpa Yu、Jun Takahashi、Nobuhiro Nakajima、Masanori Kunieda：“航空放电加工中硬质合金的加工表面的研究”日本精密工程学会 2004 年春季会议论文集 359-360 (2004)。

虞 戦波, 高橋 潤, 中島宣洋, 国枝正典: "超硬合金における気中創成加工に関する研究"電気加工学会全国大会(2003)講演論文集. 31-34 (2003)

Senpa Yu、Jun Takahashi、Nobuhiro Nakajima、Masanori Kunieda：“硬质合金航空加工的研究”日本电机工程学会全国会议论文集（2003）31-34（2003）。