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小径深穴加工の限界性能向上を図る新放電加工技術の開発(産学連携協同研究)

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共同研究事例  / 2015年10月07日 /  航空・宇宙 自動車 先端技術

小径深穴加工技術の限界性能向上のために

~求められる放電加工~ 

 

ディーゼルエンジン燃料噴射ノズル(放電加工)

 

高品質で高精度な小径深穴加工は切削加工や研削加工では限界があり、放電加工に依存する割合が比較的高くなっています。
特に、ノズルやピアシング・ダイス用の小径深穴は近年増加傾向にあります。

 

 

 ディーゼルエンジン燃焼噴射ノズル 

 

様々な微小径穴加工事例

  • 銅パイプ電極を使用した100倍以上の高アスペクト比の深穴加工例
    最小径でφ0.12x深20mmの貫通穴加工が可能。

  • タングステン電極を使用した微細穴加工例
    φ0.07x深2mm、φ0.05x深0.8mmの貫通穴加工が可能。

  • パイプ電極が使用出来ない場合
    φ0.1以下の微細穴に関しては、従来アスペクト比が10倍以上の深穴加工は極めて困難であったが、最大38倍まで限界性能を飛躍的に高める事が可能

細穴専用治具

細穴専用治具

 

傾斜割出し治具

 

実験用リニア放電加工機

 

 WEDGユニット (微細電極成形治具)

 WEDGユニット

(微細電極成形治具)

ブロック突き当て法による成形

ブロック突き当て法による成形

 

電極径φ0.033xL2.300 (ストレート1.500)

 電極径φ0.033xL2.300

(ストレート1.500)

 

 

 穴径別加工可能最大深さデータ

 

仕上がり穴径 限界深さ アスペクト比 使用工具径
φ0.02 0.12 6倍 φ0.010
φ0.03 0.25 8倍 φ0.018
φ0.04 0.40 10倍 φ0.026
φ0.05 0.80 16倍 φ0.036
φ0.06 1.40 23倍 φ0.046
φ0.07 2.00 29倍 φ0.056
φ0.08 2.60 33倍 φ0.066
φ0.09 3.20 35倍 φ0.074
φ0.10 3.80 38倍 φ0.084

 

 

板厚別加工可能最小径データ

 

板厚 仕上がり穴径 アスペクト比 使用工具径
0.1 φ0.018 5.5倍 φ0.008
0.2 φ0.026 7.5倍 φ0.016
0.3 φ0.034 9倍 φ0.024
0.4 φ0.040 10倍 φ0.030
0.5 φ0.044 11倍 φ0.034
0.8 φ0.050 16倍 φ0.038
1.0 φ0.054 18倍 φ0.042
2.0 φ0.070 24倍 φ0.050
2.5 φ0.078 32倍 φ0.066
3.0 φ0.088 34倍 φ0.074
3.5 φ0.096 36倍 φ0.082
4.0 φ0.104 38倍 φ0.090

 

 

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◆共同研究機関
東京大学生産技術研究所
広島県立西部工業技術センター
(株)橋川製作所
◆研究協力機関
岡山大学 工学部
(有)寄高技術研究所
(株)明光堂
(株)ソディック

◆研究開発期間
2000年7月~2001年3月

◆補助金事業
平成12年度 広島県集積技術高度化補助金 400万円
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参加ポータル
航空機産業ポータル
セラミックス.com