多自由度超音波アクチュエータ工具電極を用いた高アスペクト比創成加工に関する研究

多自由度超声驱动工具电极高深宽比加工研究

基本信息

批准号：
22K03858
负责人：
平尾篤利
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は，工具電極に対して超音波振動を援用することで放電加工特性の向上を目的としている。放電加工は，加工の進行によって工具電極が消耗する。金型製造に広く利用されている放電加工において，電極消耗率の改善が大きな課題となっている。これまで，超音波振動を工具電極に付与することで電極消耗率が改善した研究が報告されている。そこで，超音波振動の援用が高アスペクト比の深穴放電加工特性に与える影響を調査する。深穴とは，一般的に穴径に対して加工部の長さが5倍を超える穴(アスペクト比（L/D ≧ 5）)と定義する。ここでは，次の2つ内容について実施した。(1)放電加工における超音波振動の援用が電極消耗へ与える影響：電極消耗率は，被加工物と工具電極との加工量の比率である。超音波振動援用の有無によって，パルス幅と電極消耗率の関係を調査する。(2)電極速度が気泡および加工屑挙動におよぼす影響の観察：これまで研究成果によって，電極速度が速いほど加工効率の向上が報告されている。これは，電極速度が速いほど気泡および加工屑の排出が促進したものと考えられる。そこで，電極速度が気泡および加工屑の排出におよぼす影響を直接観察によって考察する。また，工具電極に超音波振動を援用した際，その振幅と電極速度のどちらが気泡の排出に大きく影響しているのかを確認する。電極速度 V とは，工具電極の縦振動する平均速さとしている。V は，次式から算出する。V = a×f [μm/s] a:工具電極の振幅[μm]，f：振動周波数[kHz]

本研究旨在通过向工具电极施加超声波振动来改善放电加工特性。在放电加工中，工具电极会随着加工的进行而磨损。在广泛应用于模具制造的放电加工中，提高电极磨损率是一个主要问题。迄今为止，已经报道了通过对工具电极施加超声波振动来改善电极磨损率的研究。因此，我们研究了超声波振动的使用对高深宽比深孔放电加工特性的影响。深孔一般定义为加工长度大于孔径5倍（长径比（L/D≥5））的孔。在这里，我们进行了以下两个内容。 (1)放电加工中使用超声波振动对电极磨损的影响：电极磨损率是工件与刀具电极之间的加工量之比。我们研究了在超声波振动的帮助下和没有超声波振动的情况下脉冲宽度和电极磨损率之间的关系。 (2)观察电极速度对气泡和加工碎屑行为的影响：以往的研究结果表明，加工效率随着电极速度的增加而提高。这被认为是因为电极速度越快，排出的气泡和加工碎片越多。因此，我们将通过直接观察来检验电极速度对气泡排出和加工碎片的影响。另外，当对工具电极施加超声波振动时，将确认振幅或电极速度对气泡喷射的影响较大。电极速度V是工具电极纵向振动的平均速度。 V由下式计算。 V = a×f [μm/s] a: 工具电极振幅 [μm], f: 振动频率 [kHz]

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

工具電極形状が高アスペクト比深穴放電加工へおよぼす効果

刀具电极形状对高深宽比深孔放电加工的影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Atsutoshi HIRAO;Hiromitsu GOTOH;Takayuki TANI;Naotake Mohri;小林慎一，平尾篤利
通讯作者：
小林慎一，平尾篤利

磁気継手駆動による自動インチング加工の試み

利用磁力关节驱动进行自动微动加工的尝试

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
HIRAO Atsutoshi;GOTOH Hiromitsu;TANI Takayuki;平尾篤利，鈴見泰河
通讯作者：
平尾篤利，鈴見泰河

円運動細線電極による放電表面改質の試み

尝试使用圆周运动细线电极修改放电表面

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Atsutoshi HIRAO;Hiromitsu GOTOH;Takayuki TANI;Naotake Mohri;小林慎一，平尾篤利;辻田容希，谷貴幸，後藤啓光，平尾篤利，毛利尚武
通讯作者：
辻田容希，谷貴幸，後藤啓光，平尾篤利，毛利尚武

技術教育と理科離れの関連を踏まえたキット式教材の使用方法の検討および授業提案

从技术教育与科学转向的关系思考如何使用套件式教材和教案