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

基本信息

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

项目摘要

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.

在正常的电气加工中，在加工液体（例如油或水）中产生排放以进行清除。相反，这项研究的代表发现，如果在加工液体的液体表面（即气液界面）产生排放，即使在粗糙的处理条件下，表面粗糙度也会在短时间内降低，从而产生闪亮的，特征性的加工表面。这项研究旨在利用这种现象来大大缩短完成过程。今年，实施这种处理方法的挑战是将当前的制造方法纳入实际使用中，而正在处理的极点是正在处理的挑战。进行研究的目的是阐明管理距离和加工稳定性的因素。首先，研究了加工过程中的最高距离。在这种加工方法中，当液体排放从液体排放转移到空气排放时，主轴会升高，而底线间距离继续增加是遥不可及的。因此，进行了刀具电极和工件的温度测量值，并估算了每个刀片的热膨胀量，并且主轴的量升高与工具电极和工件的热膨胀量的总和大致相同。因此，发现两极之间的距离不会继续增加，而是保持与液体排放相同的水平。此外，在这种加工方法中，两极之间的距离要比正常空气排放的距离大，这有助于防止短路并稳定地维护加工。接下来，通过改变工件材料的各种变化，加工气氛（加工液体和气体的类型），极性等进行实验，并确定过渡到空气排放后加工的稳定性。我们检查了电极间电压波形。结果，我们发现，当钢在油中排放，然后在加工油分解后转移到气体或氮气中时，加工是稳定的，但是当空气排放期间的加工氛围中存在氧气时，过渡后的一段时间后，加工会变得不稳定。从这个结果中，估计，通过油排放，在钢阴极排放表面形成的白层的电子排放能力在空气排放的稳定性中起着重要作用。