キャビテーション援用小径穴あけ加工－工作液超音波振動法に関する研究

摘要

筆者は、過去に放電加工時に油中に超音波振動を付与する方法を提案し、小径穴あけ加工において加工能率やアスペクト比が著しく上昇することを報告した。さらに最近では小径ドリルを用いた穴あけ加工にこの方法を適用し、工具折損の抑制を目的とした複合加工に取り組んでいる。 従来の超音波振動援用加工は、工具や工作物を直接振動させながら加工する方式であり、仕上げ面粗さの向上や、高硬度材の加工に威力を発揮してきた。 しかし、この方法では大掛かりな装置を必要とするうえに、延性材料のドリル加工には不向きである。ここに紹介する方式は、既存の工作機械を用い、工作物を切削油剤中に浸漬し、切削油剤に超音波振動を付与したときに発生するキャビテーションにより切りくずの排出性を向上させるとともに、油剤の浸透を促して冷却·潤滑作用を高めようとするものである。 以下、これをキャビテーション援用加工と呼ぶことにする。 本稿では比較的難削材であるステンレス鋼SUS304に直径0.2mmの穴あけ加工を例にとり、本方式が工具寿命の延長、加工面品位の維持などに優れた方法であることを示す。