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電極上のアーク柱の滑りを利用した無消耗放電加工

利用弧柱在电极上滑动的非消耗性放电加工

基本信息

批准号：
21656036
负责人：
國枝正典
金额：
$ 2.05万
依托单位：
The University of Tokyo (2010)Tokyo University of Agriculture and Technology (2009)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

研究者らが開発した静電誘導給電法を用いた放電加工は、工具電極に非接触で給電が行える。従って、高速回転する工具電極にも給電が行えるので、従来のブラシを用いた給電方法では困難であった、数万rpmという高速回転時の放電加工特性について研究することを初めて可能にした。平成21年度に製作した最高5万rpmの静電誘導給電式の高速回転主軸を用い、平成22年度は放電加工特性について詳細に調査した。まず、加工速度については、直径125μmの微細穴加工において、従来の1000rpmの回転数の場合に比べて、50000rpmにおいて約6倍の加工速度が得られた。また、仕上面あらさが向上し、工具電極消耗が低減した。さらに、加工可能な微細穴のアスペクト比が向上し、テーパが小さな形状精度のよい加工が行えることが分かった。これは工具電極の高速回転により、加工屑の排出、対流熱伝達による冷却、強制的な放電点の分散による電極面温度の低下が促進されることが原因であると考えられる。しかし、静電誘導給電法では、放電が両極性であるため、工具電極がプラスである放電において工具電極が大きく消耗する。従って、従来のRC放電回路を用いた場合に比べて工具電極消耗率が大きいという欠点がある。そこで、工具電極がプラスである放電において、放電電流のピーク値を下げ、放電持続時間が長くなるように、放電の極性によって回路のインピーダンスが切り替わるように放電回路を改良した。その結果、工具電極の消耗が減少し、従来のRC放電回路と同等の工具電極消耗率が実現できた。

The researchers developed electrostatically induced current supply methods for machining, tool electrodes and non-contact current supply. For example, the tool electrode is powered by high speed and high speed, and the power supply method is difficult to study. The machining characteristics of the tool electrode are difficult to study at tens of thousands of rpm. In 2011, the company produced up to 50,000 rpm of electrostatic induction type high-speed return spindle, and in 2012, the company conducted detailed research on the processing characteristics of the discharge. The machining speed is about 6 times higher than that of 1000rpm and 50000 rpm when machining micro-holes with a diameter of 125μm. The tool electrode consumption is reduced. In addition, the processing of fine holes can be divided into two parts: one part is upward, the other part is small, the other part is vertical. This is due to the high speed of the tool electrode, the discharge of machining chips, the heat transfer, the cooling, the stress, the dispersion of the electrode point, and the reduction of the electrode surface temperature. Electrostatically induced current supply method is used to reduce the consumption of tool electrodes. The electrode consumption rate of the tool is higher than that of the RC circuit. For example, the tool electrode can be used to improve the discharge current, the discharge current can be used to improve the discharge current, the discharge current can be used to improve the discharge current, the discharge current can be used to improve the discharge current, and the discharge current can be used to improve the discharge current. As a result, tool electrode consumption has been reduced, and the same tool electrode consumption rate has been achieved in the RC circuit.