自律的放電加工機能を有した管内走行機構による3次元曲がり穴加工システムの開発

开发具有自主放电加工功能的管内移动机构的三维曲面孔加工系统

• 批准号: 14750083
• 负责人: 石田 徹
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Osaka University (2003)The University of Electro-Communications (2002)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750083/
• 关键词: 曲がり穴; 放電加工; 管内走行機構; 自律的放電加工機能

一般に機械加工では,穴はドリルで加工されるため,直穴しか加工できない.よって,直穴が適さない場合にも,直穴を駆使するしかない.このような現状に対し,長く複雑な曲線状の穴を加工する新技術を確立できれば,従来不可能であった形状が加工可能となり,高付加価値製品を生み出すことができる.そこで,材料中を放電加工しながら曲線軌跡を進行する機構を開発し,高い自由度をもつ曲がり穴を加工できるシステムについて研究した.本年度は,本システムを構成する3つの要素のうち,主に自律的放電加工機構について研究を行い,以下の成果を得た.1.測定システムの開発自律的放電加工機構による電極位置制御性能を定量的に評価するため,電極の運動を直接測定するシステムを考案した.本機構は,放電加工を維持するために自律的に電極の位置を制御するが,その運動は加工液中におけるマイクロメータオーダの高速な振動を伴ったものとなる.液体中において,このような運動をする物体の測定方法はなかったため,独自に測定システムを開発した.2.電極動作の測定と定量的評価手法の確立開発した測定システムを用いて,自律的放電加工機構が放電加工を持続させる際の電極運動を直接測定できた.これによって,本機構が実際に電極の位置を自律的に制御し,安定な放電加工を維持していることを証明した.また,これにより,本機構の電極位置制御性能を評価する定量的な手法が確立できたため,本機構の構成部品の最適化も可能となった.3.各要素技術の統合のための機能強化3つの要素の統合によるシステムの完成に向けて,他の2つの要素すなわち方向制御機構と管内移動機構のさらなる機能強化を行った.具体的には,方向制御機構については形状制御性の高自由度化を,管内移動機構については曲がり穴形状への追従性強化を図った.これにより,各要素技術の統合によるシステムの完成にめどをつけることができた.

一般情况下，在机械加工中，都是用钻头钻孔，因此只能加工直孔，因此，即使直孔不合适，唯一的选择就是充分利用直孔。异型孔加工新技术，以前不可能加工的形状将成为可能，我们将能够创造高附加值的产品。因此，我们开发了一种在对材料进行放电加工的同时沿着弯曲轨迹前进的机构开发并研究了可进行高自由度弯曲孔加工的系统。今年，在构成该系统的三个要素中，我们主要研究了自主放电加工机构，并获得了以下成果： 1. 测量系统的开发 利用自主放电加工机构进行电极位置控制，以便定量地测量电极位置。为了评估性能，我们设计了一种直接测量电极运动的系统。该机构自主控制电极的位置以维持放电加工，但其运动受到加工液中电极运动的影响。伴随着微米量级的高速振动。由于没有测量这种运动物体的方法，我们开发了自己的测量系统。 2. 建立测量电极运动和定量评估的方法 使用开发的测量系统，我们开发了一种自主放电加工机构。持续放电加工。我们能够直接测量电极运动，这证明了该机构实际上可以自主控制电极位置并保持稳定的放电加工，可以建立一种评估控制性能的定量方法。因此，优化该机制的组成部分成为可能。 3. 各要素技术集成的功能增强 为了通过集成这三个要素来完成系统，我们开发了另外两个要素，即方向控制机制和。进一步强化了导管内运动机制的功能。具体来说，我们的目标是提高方向控制机构的形状可控性的自由度，并增强管道移动机构的弯曲孔形状的跟踪能力。因此，我们通过集成各个基本技术开发了该系统。能够设定完成目标。