磁気浮上多自由度アクチュエータ及びそれによる精密・微細放電加工の研究

磁悬浮多自由度执行器及其精密/微细放电加工研究

• 批准号: 18860026
• 负责人: 張 暁友
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18860026/
• 关键词: 機械要素; 精密部品加工; 放電加工; 位置決め精度; 磁気浮上

本研究では,電極の5自由度方向の位置・姿勢を高速・高精度に補正可能な磁気浮上多自由度アクチュエータを開発し,それを従来の放電加工機の工具取り付け部に接続し,工具を高速・高精度に制御することで,微小放電加工の高精度,高速化,高機能化を目指す.平成18年度では,サブμmの位置決め分解能,及び100Hz以上の応答周波数を有する,5自由度磁気浮上アクチュエータを実現し,また軸方向に簡単な穴加工を試みた.試作アクチュエータを利用する場合は,既存の放電加工機のみを用いる場合と比べて,加工速度が21.4%を向上した.平成19年度では,磁気浮上アクチュエータを用いた加工の高機能化を検討した.まず,多自由度方向における加工の可能性を検討するため,径方向に穴加工を行った.その結果,(1)既存の放電加工機のみを用いる場合と比べて,加工速度が4倍を向上した.(2)磁気浮上アクチュエータのバンド幅や電極位置制御システムのゲインの増大とともに,放電加工速度を増大できることが確認した.次に,微細穴の補正加工の可能性を検討するため,電極を揺動させながら穴径の補正を行う放電加工も実施した.20μm以下の揺動直径においては,加工穴の径は揺動直径の増加に伴って比例的に増大し,加工穴径の補正が可能となった.今後,より大きな揺動直径での穴径補正や,本磁気浮上アクチュエータを用いたより高度な微細加工の実現を検討する.また,18,19年度の成果をまとめ,現在までに,英文誌論文2編(1編は掲載決定,1編は投稿済),国際会議論文4編,国内講演会3編を発表している.

This study で は, electrode の 5 degrees of freedom direction の position, posture を high-speed, high-precision magnetic 気 に corrections may な float on multidimensional ア ク チ ュ エ ー タ を open 発 し, そ れ を 従 to の discharge machine の tools department take り pay け に meet 続 し, tool を high-speed, high-precision に suppression す る こ と で, tiny edm の high precision, high speed, high functional を refers す. Pp.47-53 18 year で は, サ ブ microns の position can definitely め decomposition, and more than 100 hz び の 応 a cycle for を have す る, 5 degree of freedom magnetic 気 float on ア ク チ ュ エ ー タ を be し, ま た axis に Jane 単 な hole machining を try み た. Attempt ア ク チ ュ エ ー タ を using す は る situations, existing の discharge machine の み を with い と る occasion than べ て, processing speed が 21.4% を upward し た. Pp.47-53 19th annual で は, magnetic 気 float on ア ク チ ュ エ ー タ を with い た processing の high functional を beg し 検 た. ま ず, direction of multi degree of freedom に お け る processing の possibility を beg す 検 る た め, diameter direction に hole machining line を っ た. そ の results, (1) the existing の discharge machine の み を with い と る occasion than べ て, processing speed 4 times が を し upward た. (2) ) magnetic 気 floating ア ク チ ュ エ ー タ の バ ン ド や electrode position picture suppression シ ス テ ム の ゲ イ ン の raised large と と も に, electro discharge machining speed を raised large で き る こ と が confirm し た. に, micro hole の correction processing の possibility を beg す 検 る た め, electrode を 揺 dynamic さ せ な が ら hole diameter の corrected line を う edm も be applied し た. Below 20 microns の 揺 dynamic diameter に お い て は, machining hole diameter の は 揺 dynamic diameter の raised plus に with っ て proportional に raised large し, machining hole diameter の corrected が may と な っ た. Henceforth, よ り big き な 揺 dynamic diameter で の package や, hole diameter of the magnetic 気 float on ア ク チ ュ エ ー タ を with い た よ り highly な microfabrication の be を now beg す 検 る. ま た, 18th and 19th annual の results を ま と め, now ま で に, english-speaking volunteers paper 2 Ed (1 compiling は first white jasmines decision, 1 make contribute は 済), international conference papers, 4 domestic 3 papers which make を 発 Table: て て る.

项目成果

A 5-DOF Controlled Maglev Local Actuator and its Application to Electrical Discharge Machining

五自由度控制磁悬浮局部执行器及其在放电加工中的应用

• 期刊: Precision Engineering (In press)
• 作者: Xiaoyou ZHANG;Tadahiko SHINSHI;Go KAJIWARA;Akira SHIMOKOHBE;Yoshihito IMAI;Hidetaka MIYAKE;Takayuki NAKAGAWA
• 通讯作者: Takayuki NAKAGAWA