気液界面放電加工による瞬時仕上げ加工法の開発

气液界面放电加工即时精加工方法的开发

• 批准号: 18760096
• 负责人: 早川 伸哉
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Nagoya Institute 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: 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-18760096/
• 关键词: 放電加工; 気液界面; 気中放電; 表面粗さ; 加工安定性; 極間距離; 白層; 電子放出; 加工現象; 加工くず; 鉄; 陰極

通常の放電加工は油または水などの加工液中で放電を発生させて除去加工を行う.それに対して本研究の代表者は,加工液の液面(すなわち気液界面)で放電を発生させると荒加工の条件でも短時間で表面粗さが低下し,光沢のある特徴的な加工面が得られることを見出した.本研究はこの現象を利用して仕上げ加工工程を大幅に短縮することを目指すものである.本年度は本加工法を実用化する場合の課題として,加工中の極間距離および加工の安定性を支配する因子を明らかにすることを目的として研究を行った.まず,加工中の極間距離について調査した.本加工法では液中放電から気中放電に移行すると主軸が上昇する現象がみられ,極間距離が増大し続けることが不可解であった.そこで,工具電極および工作物の温度測定を行い,それぞれの熱膨張量を見積もった結果,主軸の上昇量は工具電極と工作物の熱膨張量の和と同程度であることがわかった.したがって,極間距離は増大し続けるのではなく液中放電の場合と同程度に保たれていることがわかった.また,本加工法では通常の気中放電よりも極間距離が大きく保たれていることが短絡を防止して加工を安定に維持することに寄与していることがわかった.次に,工作物材料,加工雰囲気(加工液および気体の種類),極性などを様々に変えて実験を行い,気中放電に移行した後の加工の安定性を放電電流波形および極間電圧波形から考察した.その結果,鋼を陰極として油中放電を行った後に加工油の分解生成ガス中または窒素中での気中放電に移行した場合は加工が安定であるが,気中放電時の加工雰囲気に酸素が存在する場合は移行後しばらくすると加工が不安定になることがわかった.この結果から,油中放電により鋼陰極の放電面に形成された白層の電子放出能が気中放電の安定性に重要な役割を果たしていることが推定された.

Usually の edm は oil ま た は water な ど の で in processing liquid discharge を 発 raw さ せ て remove processing line を う. そ れ に し seaborne て representatives の は, this research processing liquid の liquid level (す な わ ち 気 liquid interface) で discharge を 発 raw さ せ る と hogging の conditions で も で short time surface coarse さ が し, low light ohsawa の あ る of 徴 な process surface が ら れ る こ と を Out of た. This study は こ の phenomenon を using し て shi げ processing engineering を に sharply shortening す る こ と を refers す も の で あ る. This year を は this machining method be with the す る occasions の subject と し て, processing of の interelectrode distance お よ び processing の stability を dominate す る factor を Ming ら か に す る こ と を purpose と し を line っ て research た. ま ず, processing of の interelectrode distance に つ い て survey し た. In this processing method で は liquid discharge か ら 気 に discharges in transitional す る と spindle が rise す る phenomenon が み ら れ, polar distance が raised large し 続 け る こ と が insolubility で あ っ た. そ こ で, tool electrode お よ び work の temperature determination を い, そ れ ぞ れ の thermal expansion tensor を see product も っ た results, spindle の rise は tool electrode と の thermal expansion tensor の work Degree with と で あ る こ と が わ か っ た. し た が っ て, polar distance は raised large し 続 け る の で は な く in liquid discharge の occasions と に confirmed the same extent た れ て い る こ と が わ か っ た. ま た, the processing method of で は usually の 気 よ discharges in り も interelectrode distance が big き く bartender た れ て い る こ と が short collaterals を prevent し て processing を settle に maintain す る こ と に To て て る とがわ とがわ った. に, work content materials, processing 雰 囲 気 (processing liquid お よ び 気 の species), polarity な ど を others 々 に - え て be 験 を い, 気 に discharges in transitional し た の processing の stability after を discharge current waveform お よ び interelectrode electric 圧 waveform か ら investigation し た. そ の as a result, the steel を cathode と し を line っ て oil discharge た に after processing oil の decomposition generated ガ ス in ま た In は smothering で の 気 に discharges in transitional し た occasions は processing が settle で あ る が, the discharge in 気 の processing 雰 囲 気 に acid element が exist す は る occasions after migration し ば ら く す る と processing が unrest に な る こ と が わ か っ た. こ の results か ら, oil discharge に よ り steel cathode surface に の discharge form さ れ た white layer can の electronic release が 気 の discharges in stability Sexual に important な service を effect た <s:1> て る る とが とが presumption された.

项目成果

気液界面放電加工における表面粗さ低下のメカニズム

气液界面放电加工降低表面粗糙度的机理

• 发表时间: 2007
• 作者: 大宮健司;早川伸哉;他
• 通讯作者: 他

Machining Properties of Electrical Discharge Machining at Gas-Liquid Interface

气液界面放电加工的加工性能

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proceedings of 15th International Symposium on Electromachining
• 作者: Shinya Hayakawa;et. al.
• 通讯作者: et. al.