Improvement of EDM speed for micro deep holes by constructing control system with consideration of bubble flushing effect

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本研究の対象となる微細深穴の主な用途として、薬液噴霧ノズルの成形用微細金型や燃料点火システムの噴射ノズルなどが挙げられる。これらの部品の多くは耐食性、耐摩耗性により、高硬度の合金材料で作られている。一方、放電加工は、非接触で熱的な加工法なので、材料の硬度に関係なく加工できる。しかし、微細深穴の放電加工において、材料除去により発生した加工屑と、加工液気化により発生した気泡が加工領域から排出されにくくなり、正常な放電ができなくなるため、加工速度が著しく低下する。微細放電加工の加工速度は主に気泡と加工屑の排出性に依存するため、仮に気泡と加工屑が十分に排出されれば現状の10～100倍の速さで加工できる可能性があると推測されている。本研究では、微細深穴の放電加工における気泡の挙動に着目し、フラッシング効果を解明し、その効果を生かす制御系を構築して、放電加工速度を飛躍的に向上させることを目的とする。今年度は、①長年使用した微細放電加工機のメカ部のメンテナンスを行い、NCシステムを新しいものにアップグレードした。②極間内の気泡と加工屑の挙動および穴入口から逸出する気泡と加工屑の挙動を観察・計測するシステムを構築した。③高精度光学顕微鏡で撮影した画像データを画像処理技術により処理し、微細な電極形状の変化を数値化した方法を確立した。④加工中に黒い物質が電極表面に付着する現象を発見し、その付着物の加工深さ限界や電極消耗への影響を調べた。また、付着物の物質を明らかにするため、成分分析を行った。⑤極間から気泡と加工屑を速やかに排出するため、電極の揺動動作を付与することにより排出通路を確保した。また、電極の揺動動作の開始位置の最適化を行った。