絶縁性セラミックス用放電加工機の開発

绝缘陶瓷放电加工机的开发

基本信息

批准号：
13750108
负责人：
谷貴幸
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tsukuba College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750108/
关键词：
放電加工絶縁性セラミックス補助電極法補助電極報

项目摘要

放電加工による絶縁性セラミックスの加工プロセスは,セラミックス表面に加工油の熱分解カーボンを主成分とした導電性の表面層が形成されることによって加工が可能となる。加工表面の抵抗が高いために,設定パルス幅よりも長い長パルス放電が周期的に発生し,この放電によって表面層が形成される。周期的な長パルス放電の発生タイミングと放電位置を調査するために,分割給電電極を製作して放電位置を計測した。この結果,放電位置に関係なく正常放電と長パルス放電とが発生することが明らかとなった。長パルス放電は,極端に長い場合には数十msとなり,一般的な放電加工で使用される数〜数百μsと比べると,電流密度が小さく効率の悪い状態である。そこで,短パルス放電と長パルス放電の中間的なパルス幅の放電で加工状態を安定させることをねらいとして,放電電圧に関係なくパルス幅を制限できる放電制御回路を付加して,加工特性を評価した。パルス制限を付加しない場合では,数μsの正常な放電と長パルス放電が繰り返し発生し,極端にDFの高い状態となり,集中放電が発生するなどして加工の再現性が低い加工であった。パルス幅200μs程度に制限した場合には,制限しない場合と同程度の加工速度で,かつ再現性の良い加工特性を得た。また,同制御回路を用いてパルス幅を10μs程度と短く制限して粉末混入加工液の適用を試みた結果,短絡が回避され,これまでの放電回路では得られなかった4μmRyの面粗さを得た。

通过形成主要由陶瓷表面上加工油的热解碳组成的导电表面层，可以通过电气加工来绝缘陶瓷的加工过程。由于处理后的表面具有高电阻，因此周期性的脉冲放电时间长于设定的脉冲宽度，并且该放电形成表面层。为了研究周期性长脉冲放电的时间和放电位置，制造了分裂的进料电极并测量排放位置。结果，发现无论排出位置如何，正常排出和长脉冲排出。长时间的脉冲放电时间为几十ms，当时该州的电流密度较小且效率低下，而在通用电气放电加工中使用的数百μs的数量则低。因此，为了通过排除短脉冲放电和长脉冲放电之间的脉冲宽度中间体来稳定加工状态，添加了能够限制脉冲宽度的排放控制电路，无论添加排放电压如何以评估加工特性。在没有脉冲限制的情况下，重复了几次几μs和长脉冲放电的正常放电，导致DF极高和集中放电，从而导致加工的可重复性较低。当脉冲宽度仅限于约200μs时，加工速度与无极限并获得具有良好可重复性的加工特性的情况相当。此外，通过使用相同的控制电路，脉冲宽度仅限于约10μs的短距离，并且避免了含粉末的加工液体的应用，并且获得了4μmry的表面粗糙度，而在先前的放电电路中不可能。