JP2001123275A - 放電被覆加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被覆材の電極へ被着を容易に行うことがで
き、溶射設備等を必要としない放電被覆加工装置を提供
するにある。 【解決手段】 工具等の被コーティング部材４０，４２
と電極３２との間の放電により、合金または金属炭化物
から成る被覆材を被コーティング部材４０，４２にコー
ティングする放電被覆加工装置において、電極３２に
は、合金の素材を混合させた混合粉末、または金属粉末
と炭素粉末との混合粉末が固着されていることを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、切削工具等の被コ
ーティング部材と電極との間での放電により、金属炭化
物や金属窒化物等の被覆材を被コーティング部材に放射
させてコーティングする放電被覆加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電極とドリル等の工具との間でパルス放
電させ、このパルス放電によって電極上の被覆材を工具
に移転させて溶着させ、工具の表面処理を施す放電被覆
加工装置が従来から知られている。このような放電被覆
加工装置を用いることで、切削工具としてドリルの刃先
の磨耗を遅らせたりする等のコーティングが、容易且つ
安価に行うことができる。

【０００３】従来からの放電被覆加工装置について、図
６および図７に基づいて説明する。放電被覆加工装置１
０は、被覆材たる金属炭化物が、円盤の周面の表面上に
予め溶着されている電極１２と、この電極１２と、クラ
ンプ装置１４に把持されたドリル１３の刃先との間でパ
ルス放電を行う電源装置（図示せず）とを備えている。
この電極１２は円盤状に形成されて円の中心に取り付け
られた回転軸１６を中心に回転する回転電極である。こ
のような回転電極１２を用いてコーティングを行うこと
によって、ドリル１３の刃先には均一にムラなくコーテ
ィングが施されるのである。

【０００４】回転電極１２の周面１７上には被覆材の一
例であるタングステンカーバイドが溶着により予め被着
されており、この周面１７が装置の前方側に向くため、
ドリル１３との放電はこの周面１７との間で行われる。
また、回転電極１２の回転軸１６はモータ１８に接続さ
れており、モータ１８の駆動により回転電極１２が回転
する。回転電極１２は、パルス放電を行う電源装置のマ
イナス側に接続されている。かかる電源装置は、装置本
体１１の内部に収納されている。

【０００５】回転電極１２を回転軸１６の一端側で支持
しているモータ１８は、装置本体１１の前方側に突出し
たモータカバー２１内に収納されている。このような回
転電極１２の径はモータ１８よりも小径であって、モー
タ１８およびモータカバー２１より装置本体１１の前方
側には回転電極１２の周面１７が突出しないように設け
られている。

【０００６】切削工具の一例としてのドリル１３はクラ
ンプ装置１４によって把持されている。クランプ装置１
４は、パルス放電を行う電源装置のプラス側に接続され
ており、クランプ装置１４に把持されたドリル１３を回
転電極１２の周面１７に近づけることによって、回転電
極１２の周面１７とドリル１３との間で放電が開始され
る（図５）。回転電極１２とドリル１３との間で放電が
始まると、放電に伴って回転電極１２の周面１７上に被
着されているタングステンカーバイドは、ドリル１３側
に放射されてドリル１３の刃先に被覆される。このよう
な放電による被覆は、放電の際の局所的なプラズマ現象
により起こる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述してきた放電被覆
加工装置では、回転電極には予め被覆材である金属炭化
物や金属窒化物を溶射等により被着させてある物を使用
している。しかし、電極の表面上の被覆材が消耗した場
合には、溶射設備がないと電極に新たに被覆材を被着さ
せることができず、簡単に電極の再被覆を行うことがで
きないという課題がある。さらに、溶射には上述したよ
うな構造の放電被覆加工装置では、ドリルの刃先などの
小さい部分のコーティングは良好に行えるが、例えばカ
ッターの刃などの刃先部分が長尺な切削工具において、
刃先全体をコーティングしようとしても、図示したよう
な被覆加工装置では、モータ等の駆動装置が邪魔になっ
てしまい、長尺な切削工具の先端部分しかコーティング
することができないという課題がある。

【０００８】そこで、本発明は上記課題を解決すべくな
され、その目的とするところは、被覆材の電極へ被着を
容易に行えて溶射設備等を必要としない放電被覆加工装
置、およびドリルの先端の刃先だけでなく、カッター等
の刃先部分が長尺な切削工具等をコーティングする際
に、容易にコーティングを行える放電被覆加工装置を提
供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明にかか
る放電被覆加工装置によれば、工具等の被コーティング
部材と電極との間の放電により、合金から成る被覆材を
被コーティング部材にコーティングする放電被覆加工装
置において、前記電極には、前記合金の素材を混合させ
た混合粉末が固着されていることを特徴としている。こ
の構成を採用すれば、溶射によらずに、導電性の接着剤
等で合金となる前の段階での金属素材を混合させて固着
させておけば、放電時に化合して合金となり、同時に被
コーティング部材に放射される。しかも金属素材同士の
配合も自在に行える。また、本発明は、工具等の被コー
ティング部材と電極との間の放電により、金属炭化物の
被覆材を被コーティング部材にコーティングする放電被
覆加工装置において、前記電極には、金属粉末と炭素粉
末との混合粉末が固着されていることを特徴としてい
る。この構成を採用することによっても、溶射によらず
に、導電性の接着剤等で化合物となる前の段階での金属
と炭素とを混合させて固着させておけば、放電時に化合
して金属炭化物となり、同時に被コーティング部材に放
射される。しかも金属と炭素との配合も自在に行える。

【００１０】さらに、工具等の被コーティング部材と電
極との間の放電により、金属炭化物の被覆材を被コーテ
ィング部材にコーティングする放電被覆加工装置におい
て、前記電極は炭素棒であって、前記被コーティング部
材には金属粉末が付着されているようにしても、溶射に
よらずに、放電時に化合して金属炭化物となり、同時に
被コーティング部材に放射される。しかも、金属粉末を
付着させておくだけであれば接着剤等の必要がなく、金
属粉末は１回のコーティング用の分量だけあればコーテ
ィングできる。

【００１１】本発明にかかる放電被覆加工装置によれ
ば、工具等の被コーティング部材と電極との間の放電に
より、金属窒化物の被覆材を被コーティング部材にコー
ティングする放電被覆加工装置において、前記電極には
金属粉末が固着され、前記電極の周囲を電極の表面と所
定距離をおいて覆うと共に、前記被コーティング部材を
電極に接触させるための開口部が形成された電極カバー
と、該電極カバー内に窒素ガスを吹きこむブロー手段と
を具備することを特徴としてもよい。この構成によれ
ば、溶射によらずに導電性の接着剤等で化合物となる前
の段階で金属を電極に固着させておけば、放電により周
囲の窒素ガスと化合して被コーティング部材に放射され
る。

【００１２】なお、本発明の放電被覆加工装置によれ
ば、工具等の被コーティング部材にコーティングする被
覆材を少なくとも周面上に有する円盤状の回転電極と、
該円盤状の回転電極が着脱自在に回転軸の一端によって
取り付けられ、該回転軸を中心に前記回転電極を回転さ
せる駆動装置と、前記被コーティング部材を把持するク
ランプ装置と、回転する前記回転電極に前記クランプ装
置で把持した被コーティング部材を接近させた際にパル
ス放電が生じるように、前記回転電極と前記クランプ装
置との間に接続されたパルス電源装置とを具備し、前記
被コーティング部材と前記回転電極との間でのパルス放
電により、回転電極の前記被覆材を被コーティング部材
に放射させてコーティングする放電被覆加工装置におい
て、前記回転電極は、前記被コーティング部材へのコー
ティング作業部位となる周面が前記駆動装置よりも外方
に突出するような大きさに形成されていることを特徴と
している。この構成を採用することによって、コーティ
ングを必要とする部分が長尺な被コーティング部材の工
具等であっても、その長尺な方向を回転電極の回転軸の
軸線方向に向けて作業を行っても駆動装置が邪魔になら
ないようにすることができるために作業効率が向上す
る。また、前記パルス電源装置と前記クランプ装置との
間は、カールコードによって接続するようにすれば、コ
ード部分のリアクタンスが大となり、電流値が小さくな
るために、きめ細かなコーティングができ、しかも放電
の際の火花が小さくなるため作業者の目にも負担をかけ
ずにすむ。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。まず、第１の実
施形態を、図１の放電被覆加工装置の概観構造を示す斜
視図、図２の平面図、図３のブロック図に基づいて説明
する。被覆加工装置３０には、装置本体３１に取り付け
られている回転電極３２と、回転電極を駆動させるモー
タ３６、およびドリル等の切削工具（図１ではドリル４
０）を把持するクランプ装置３８とを有している。な
お、装置本体３１の下端部には、回転電極３２の下方を
覆って前方に突出する台座５０が形成されている。台座
５０が設けられていることで、回転電極３２やモータ３
６等が設置されている装置本体３１の重量バランスをと
ることができ、安定して放電被覆加工装置３０の設置が
できる。

【００１４】回転電極３２は、装置本体３１の前方側に
おいて、回転軸３４が横方向を向くようにして駆動装置
であるモータ３６に接続されて設けられている。このた
め、コーティング作業をする部位である回転電極３２の
周面３５は、装置本体３１に対して前方側を向くように
設置される。また、回転電極３２は、モータ３６が駆動
することにより円の中心に着脱自在に取り付けられた回
転軸３４を中心に回転する。モータ３６はモータカバー
３７内に収納されて装置本体３１の前方側に設置され
る。

【００１５】回転電極３２は真鍮で形成された円盤状の
部材であって、円盤の周面３５がコーティングの作業を
行う作業部位である。周面３５には被覆材となる前の段
階の金属粉末、および炭素粉末が混合されて導電性接着
材により固着されている。本実施形態では金属製炭化物
の一例としてタングステンカーバイド（以下、単にＷＣ
という）を用いるため、タングステンと炭素とがまだ化
合される前の段階であるタングステン粉末と、炭素粉末
とが回転電極３２の周面３５に導電性接着剤にて固着さ
れている。このように、被覆材そのものを回転電極３２
に溶射するわけではなく、化合される前の段階で固着す
るので、化合したときの配合を自在に調整できると共
に、溶射設備等を必要とせずに容易に電極に被覆材を固
着させることができる。そして、被コーティング部材に
コーティングするときには、回転電極から被コーティン
グ部材への放電により電極表面上で局所的なプラズマが
生じ、このプラズマによってタングステンと炭素とが化
合してＷＣとなって、被コーティング部材へ放射され
る。

【００１６】コーティングに用いる被覆材としては、上
述したような金属炭化物に限られることはなく、金属窒
化物を用いても好適である。金属窒化物として、被覆材
に用いて好適なものとしては、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、Ｔｉ
ＡｌＮ、ＣｒＮ、ＺｒＮ等をあげることができる。この
ような金属窒化物を被覆材として用いる場合には、化合
する前の金属元素のみを回転電極３２の周面３５に固着
させておき、回転電極の周囲を窒素雰囲気にすることに
よって、金属窒化物として被コーティング部材へ被覆す
ることができる。この方法については後述する。

【００１７】また、回転電極３２を真鍮により形成した
ことにより、導電性を高めると共に、次のような作用効
果も奏することができる。すなわち、真鍮自体の地色は
黄色であり、これに対して周面３５に固着させたタング
ステン・炭素は黒褐色であるため、固着させたタングス
テン・炭素が減少すれば真鍮の地色である黄色が目立っ
てくるために、タングステン・炭素の減少による回転電
極３２の交換時期が容易に判明するというものである。

【００１８】回転電極３２は、本実施形態で示すよう
に、モータ３６の回転軸方向に対して一端側のみに設け
るのではなく、モータ３６の回転軸３４の他端側にも設
けるようにしても好適である。このような構成にするこ
とによって、長尺な部材を左右両側で同時に放電してコ
ーティングすることができる。このとき、両回転電極３
２ａ，３２ｂに共にパルス放電用のパルス電源装置が接
続されている必要があるが、図２に示すようにどちらか
一方の回転電極３２ａにブラシ４０によって電源が供給
されており、かつ導電性の回転軸３４を用いていれば、
回転軸３４を介して他方の回転電極３２ｂにもパルス電
源が接続されることとなって両回転電極においてコーテ
ィングが行うことができる。

【００１９】なお、回転軸３４の他端側に取り付けるの
は、回転電極だけでなく砥石（図示せず）を円盤状に形
成したものであってもよい。このように砥石と回転電極
とを駆動装置の両端側に取り付けることによって、ドリ
ル等の切削工具の刃先が磨耗した場合に、まず砥石で刃
先を砥いでからコーティングを施すことができる。この
ため、砥ぎが必要な場合に、砥ぎとコーティングの２つ
の工程の間に生じる時間の節約ができる。

【００２０】そして、上述してきたような回転電極３２
は、駆動装置たるモータ３６およびモータ３６を収納す
るモータカバー３７よりもその周面３５が前方側へ突出
するような径を有している。いいかえると、回転電極３
２の円盤の径は、モータ３６やモータカバー３７よりも
大径に形成されているのである。このように、回転電極
３２の径をモータ３６の径よりも大径として、モータカ
バー３７よりも周面３５が前方側へ突出するようにした
ので、カッターの刃のようにコーティングすべき刃先の
部分が長尺な工具であってもモータ３６が邪魔にならず
に良好にコーティング作業が行えるのである。つまり、
図２に示したように、カッターの刃４２の全体をコーテ
ィングする場合には、カッターの刃４２の長手方向を回
転電極３２に沿って横方向に延びるようにして回転電極
３２に接近させるのである。そして、コーティング済の
部位を回転電極３２からずらし、コーティングがされて
ない部分を回転電極３２に接近させるように、カッター
の刃４２を横方向（図２の矢印Ａ方向）に順次ずらして
作業をすることができる。このようにすれば、カッター
の刃４２のように、コーティングすべき部分が長い場合
であっても、刃を横方向に向けることができて無理がな
い格好でコーティングができ、作業効率が上がる。

【００２１】次に、放電被覆加工装置の電気的な接続構
造について説明する。図３に示すように、装置本体３１
内部には、コーティングの際のパルス放電を行うパルス
電源装置４４と、モータ３６を駆動させるための駆動電
源装置４６とが設置されている。これら、各電源装置４
４，４６の電源は共に、家庭用電源ＡＣ１００Ｖであ
り、通常のコンセントから電源が供給される。パルス電
源装置４４ではＡＣ１００ＶをＤＣ４８Ｖ程度に変換す
ると共に、周波数１０ｋＨｚ程度で発振させている。

【００２２】パルス電源装置４４のプラス側はクランプ
装置３８に接続されるが、マイナス側は導電ブラシ４０
を介して一方の回転電極３２ａに接続される。なお、か
かる導電ブラシ４０は、図示しない付勢部材により、回
転電極３２ａが回転中であっても回転電極３２ａのモー
タ３６側の面に常時接触するように設けられている。ま
た、上述したように、モータ３６の回転軸３４の軸線方
向の他方側に設けられている回転電極３２ｂと、一方の
回転電極３２ａとは、導電性の回転軸３４を介して接続
されているので、他方の回転電極３２ｂでもコーティン
グが良好に行われる。

【００２３】マイナス電極側を回転電極３２、プラス電
極側をクランプ装置３８としたことで、両者を接近させ
て放電を生じさせれば、回転電極３２の表面が消耗して
工具側へ電極の表面が放出される。回転電極３２の周面
に被着されていたＷＣは、工具側へ移動して溶着され
る。

【００２４】クランプ装置３８は、本実施形態ではクリ
ップを使用している。このクリップは導電性であって、
挟んだ工具４０，４２にも電流が流れるものである。ま
た、クランプ装置３８と装置本体３１内に設けられてい
るパルス電源装置４４との間はカールコード４８で接続
すると好適である。つまり、カールコード４８で接続す
ることによってコード部分のリアクタンスが大となり、
電流値が小さくなるために、きめ細かなコーティングが
でき、しかも放電の際の火花が小さくなるため作業者の
目にも負担をかけずにすむ。このように、クランプ装置
３８への接続用ケーブルをカールコード４８にすれば、
上述した著効のほかに、カールした部分で自在に伸縮可
能であるため、特にカッターの刃４２のような長尺な工
具をコーティングする際に、カッターの刃４２の長手方
向に順次スライドさせるような作業方法を行ったとして
も、コードの長さを気にしなくてすむので、作業性が高
まるといった作用効果も有する。

【００２５】なお、クランプ装置３８としては、上述し
たようなカールコード４８にクリップという組み合わせ
に限られることはない。例えば、電動ドリル装置の装置
本体をクランプ装置として用いても良い（図示せず）。
電動ドリル装置の装置本体をクランプ装置として用いた
ことによって、被コーティング部材として工具を回転さ
せながら被覆することができる。このため、特に円柱状
の工具にあっては、周面全体をまんべんなく被覆するこ
とができる。

【００２６】また、５２は電源スイッチであって、モー
タ駆動用のスイッチ５２ａと、放電を開始させる放電用
のスイッチ５２ｂとから構成されている。電源スイッチ
５２を、モータ駆動用と放電用とでそれぞれに設けたこ
とにより、安全性を高めることができる。

【００２７】なお、上述してきた第１の実施形態におい
て、回転電極３２の円盤の径を、モータ３６やモータカ
バー３７よりも大径に形成し、モータカバー３７よりも
周面３５が前方側へ突出するようにしたものであれば、
回転電極には金属粉末と炭素粉末の混合粉末を固着させ
ておくのではなく、すでに化合した金属炭化物または金
属窒化物を溶射したものであってもよい。さらに、上述
してきた被覆材としては金属窒化物に限られることはな
く、金属素材同士を化合した合金であってもよく、回転
電極には合金の素材粉末を混合させた粉末を固着して
も、合金そのものを固着させてあってもよい。

【００２８】さらに、上述していた回転電極３２は周面
が形成された円盤状であったが、ＣｒやＮｉ等の金属製
繊維を複数本取り付けたブラシ状に形成したものであっ
てもよい（図示せず）。ブラシ状に回転電極を形成する
ことによって、径の大きい工具を放電被覆する場合であ
っても、一度に放電被覆できる面積を大きくとることが
できるといった効果を奏する。

【００２９】以下、上述してきた実施形態と異なる、被
覆材として金属窒化物を用いた場合についての本発明の
第２の実施形態についてを図４に示す。この回転電極３
２は周囲を電極カバー５１によって覆われて設けられて
いる。電極カバー５１は、円盤状の回転電極３２を収納
可能な円盤状であって、内壁面と回転電極３２との間が
所定の間隔となるような大きさに形成されている。そし
て、この回転電極３２と電極カバー５１の内壁面との間
が、窒素ガスが送り込まれる窒素ガススペース５５とし
て設けられている。電極カバー５１の装置本体３１から
見て前方側（図４の右側）には、被コーティング部材４
０を窒素ガススペース５５内に進入させるために開口し
た開口部５３が形成されている。そして、電極カバー５
１の装置本体３１側には、窒素ガスを格納したタンク５
４取り付けられている。

【００３０】このように電極カバーが設けられた放電被
覆装置を用いてコーティングを行う場合について説明す
る。以下、金属窒化物の一例としてＴｉＮ（窒化チタ
ン）を用いたものとする。まず粉末状のＴｉを回転電極
３２の周面３５に、導電性接着剤を用いて付着させる。
そして、回転電極３２を矢印Ｃ方向に回転させると同時
にタンク５４から窒素ガスを噴出させる。窒素ガスは１
気圧以上にしておくことで窒素ガススペース５５内に良
好に噴出される。開口部５３からドリル４０を窒素ガス
スペース５５内に挿入し、回転電極３２に接触させるよ
うにすると、回転電極３２とドリル４０との間に、上述
してきたパルス電源装置４４によってパルス放電が生じ
る。

【００３１】パルス放電が生じると、回転電極３２の周
面３５上で局所的にプラズマ状態となってＴｉと周囲の
窒素ガスが化合してＴｉＮと成り、ドリル４０に放射さ
れてコーティングされる。なお、この実施形態では、窒
素ガスが充満している電極カバー５１内を回転電極３２
が回転するので、窒素ガスが図面の矢印Ｂ方向に対流が
生じるため、風による放電部分の冷却効果をも図ること
ができる。なお、この第２の実施形態では被コーティン
グ部材に加工できる部位は開口部から挿入された刃先部
分に限られるので、カッターの刃のようにコーティング
すべき刃先の部分が長尺な工具をモータ３６が邪魔にな
らずに良好にコーティング作業が行えるということはな
い。このため、回転電極は、被コーティング部材へのコ
ーティング作業部位となる周面が駆動装置よりも外方に
突出するような大きさに形成されている必要はない。

【００３２】なお、上述してきた第１および第２の実施
形態は、円盤状の回転電極の周面に金属炭化物または金
属窒化物の金属や炭素等を固着させた態様のものであっ
た。しかし、被コーティング部材の刃先に被覆材の金属
粉末のみを付着させ、回転電極を炭素棒として、コーテ
ィングを行ってもよい。図５に、被コーティング部材の
刃先に被覆材の金属粉末のみを付着させ、回転電極を炭
素棒とした放電被覆加工装置の第３の実施形態の概略を
示す。なお、上述してきた構成要素と同一の構成要素に
ついては同一の符号を付し、説明は省略する。６２は、
長尺な被コーティング部材である。この被コーティング
部材６２は、金属粉末を載置可能な程度に幅広の上面を
有する部材である。なお、金属は粉末状であるために単
に載置されていてもよく、また水で被コーティング部材
６２を濡らしてから金属の粉末をくっつけるようににす
れば、風などでは吹き飛ばないので好適である。なお、
このようにまず水で被コーティング部材６２をくっつけ
るようにすれば、コーティング部分が幅広でなくともド
リルやカッターの刃先であっても十分に金属が付着でき
る。

【００３３】ここでいう回転電極６０は回転軸方向が長
く伸びている円柱状のものであって、円柱の軸線を中心
に回転するように設けられている炭素棒である。回転電
極６０の長軸方向の一端側が被コーティング部材６２側
に向かい、他端側はモータ３６に連結されている。モー
タ３６は回転電極６０を軸線を中心に回転させる。回転
電極６０は図示しない導電ブラシを介してパルス電源装
置４４のマイナス極側に接続されている。一方、被コー
ティング部材６２は図示しないクランプ装置を介してパ
ルス電源装置４４に接続されている。

【００３４】このような構成の放電被覆加工装置を用い
れば、被コーティング部材６２に予め載置されていた金
属と炭素棒との間でパルス放電が生じて金属炭化物が生
成され、被コーティング部材６２の金属の粉末が予め載
置してあった部位に被着される。このように、金属の粉
末をコーティングすべき部位に付着させておくだけでよ
いので、被覆材たる金属の量がとりあえず１回のコーテ
ィング分だけあればコーティングが可能となり、被覆材
の節約が可能である。また、コーティング前の準備が容
易で手間がかからない。なお、長尺な被コーティング部
材６２の場合には、長尺な方向（矢印Ｄ方向）に沿って
被コーティング部材をずらしていって長尺な部位全体を
コーティングできる。さらに、回転電極６０が炭素棒で
あって放電可能な部位が面積が狭い棒の一端側であるた
めに、コーティングすべき部位が曲面状であっても、被
コーティング部材の曲面に合わせて細かくずらすように
してコーティングが可能である。

【００３５】また、上記第３の実施形態において、円柱
状の回転電極６０を回転させる場合に、回転駆動する駆
動手段から駆動力を取り出すために、内部に回転軸が設
けられてフレキシブルに動作する自在ロッドを用いても
好適である（図示せず）。このように自在ロッドを用い
て回転電極を回転させるようにすれば、回転駆動する駆
動手段から離れて狭い場所等であっても、作業者が回転
電極を回転させて被覆放電加工作業ができる。

【００３６】以下、金属単体ではなく、すでに化合した
金属炭化物や金属窒化物等の被覆材が被着した回転電極
を用いる場合において、被覆材が消耗した場合の回転電
極への被覆材の再被着方法について説明する。回転電極
へ被覆材を被着させるには、図１から図３に示した放電
被覆加工装置において、まずパルス電源装置４４のプラ
スとマイナスの極性を逆にする。つまり、回転電極３２
へ接続される導電ブラシ４０にはプラス側が、クランプ
装置３８にはマイナス側を接続するのである。そして、
クランプ装置３８に金属炭化物あるいは金属窒化物を接
続して回転電極３２に接触させることによって、クラン
プ装置３８で把持した被覆材が放電によって回転電極３
２側に放射されて回転電極に被覆材が再コーティングで
きるのである。このように、第１の実施形態の放電被覆
加工装置のパルス電源装置４４のプラスとマイナスの極
性を逆にすることができ、被覆材の材料さえあれば溶射
設備等の必要もなくその場で回転電極の再コーティング
ができる。

【００３７】なお、上述してきた第１の実施形態、第２
の実施形態および第３の実施形態においては、パルス電
源装置４４を用いて回転電極と被コーティング部材との
間ではパルス放電をするようにしてきた。パルス放電で
なく通常の放電であれば放電した部位において溶接され
た状態となって電極と被コーティング部材とが固着され
てしまうというおそれがあったためである。しかし、パ
ルス放電ではなく、通常の放電であっても、金属炭化物
や金属窒化物の微粒子の先端部から放電がなされ、しか
も電極自体は高速で回転しているので、電極と被コーテ
ィング部材とが溶接のような状態となって固着してしま
うおそれはないのではないかと考えられる。

【００３８】また、上述してきた第１〜第３の実施形態
において、回転電極を従来からの一般的な工作機械に取
り付けて用いることにしてもよい。ここで工作機械と
は、旋盤やフライス盤等の切削機械で、加工物あるいは
工具のどちらか一方が回転し、他方が回転している方に
向けて送り運動を行うことができるようなものである。
つまり、回転電極を加工物あるいは工具が取り付けられ
る回転装置に取り付け、これに対して被コーティング部
材を回転する回転装置に向けて送り運動できる送り装置
に取り付けるのである。また、回転装置と送り装置との
間には、パルス電源装置を設けて接続する必要がある。
さらに、回転装置に取り付けられる回転電極は、回転電
極と回転装置の回転軸とを絶縁するために絶縁ブッシュ
を嵌めておくことも必要となる。本願発明の放電被覆加
工装置を、このような工作機械に適用して放電被覆に用
いることによって、被覆加工中に送り装置による位置決
めの微調整が可能であって加工精度をきわめて高くする
ことができる。

【００３９】（実施例）以下、実際に、上述した第１の
実施形態の放電被覆加工装置を用いてドリルの刃にＷＣ
をコーティングさせた場合の実施例について説明する。
まず、パルス電源装置４４で、直流電圧４８Ｖを発振周
波数１０ｋＨｚで発振させ、このパルス電圧を回転電極
３２とクランプ装置３８間に付与するようにした。一
方、モータの回転数は３４００ｒｐｍに設定させてい
る。そして、直径３ｃｍのドリルの刃をクランプ装置３
８で把持させて、回転電極３２に接近させ、２０秒間放
電させた。結果、ドリルの刃先には厚さ約５μｍ〜１０
μｍ程度のＷＣが被着した。上述したようなＷＣのコー
ティングを施したドリルを用いて厚さ９ｍｍのステンレ
ス板を切削したところ、従来のコーティングなしのドリ
ルと比較して寿命が約２倍に延びることが確認された。

【００４０】以上本発明につき好適な実施例を挙げて種
々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるもので
はなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を
施し得るのはもちろんである。

【００４１】

【発明の効果】本発明に係る放電被覆加工装置によれ
ば、工具等の被コーティング部材と電極との間の放電に
より、合金から成る被覆材を被コーティング部材にコー
ティングする放電被覆加工装置において、電極には、合
金の素材を混合させた混合粉末が固着されているので、
溶射によらずに、導電性の接着剤等で合金となる前の段
階での金属素材を混合させて固着させておけば、放電時
に化合して合金となり、同時に被コーティング部材に放
射される。しかも金属素材同士の配合も自在に行える。
同様に、工具等の被コーティング部材と電極との間の放
電により、金属炭化物の被覆材を被コーティング部材に
コーティングする放電被覆加工装置において、電極に
は、金属粉末と炭素粉末との混合粉末が固着されるよう
にしたので、溶射によらずに導電性の接着剤等で化合物
となる前の段階で金属と炭素との配合を自在に且つ簡単
に固着させることができる

【００４２】また、本発明に係る放電被覆加工装置によ
れば、工具等の被コーティング部材にコーティングする
被覆材を少なくとも周面上に有する円盤状の回転電極
と、円盤状の回転電極が着脱自在に回転軸の一端によっ
て取り付けられ、回転軸を中心に回転電極を回転させる
駆動装置と、被コーティング部材を把持するクランプ装
置と、回転する回転電極にクランプ装置で把持した被コ
ーティング部材を接近させた際にパルス放電が生じるよ
うに、回転電極とクランプ装置との間に接続されたパル
ス電源装置とを具備し、被コーティング部材と回転電極
との間でのパルス放電により、回転電極の前記被覆材を
被コーティング部材に放射させてコーティングする放電
被覆加工装置において、回転電極は、被コーティング部
材へのコーティング作業部位となる周面が駆動装置より
も外方に突出するような大きさに形成したので、コーテ
ィングを必要とする部分が長尺な被コーティング部材の
工具等であっても、その長尺な方向を回転電極の回転軸
の軸線方向に向けて作業を行っても駆動装置が邪魔にな
らないようにすることができるために作業効率が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放電被覆加工装置の外観構造を示
した斜視図である。

【図２】放電被覆加工装置の平面図である。

【図３】放電被覆加工装置の電気回路を示すブロック図
である。

【図４】本発明の第２の実施形態の回転電極部分を示す
説明図である。

【図５】本発明の第３の実施形態を示すブロック図であ
る。

【図６】従来の放電被覆加工装置の外観構造を示した斜
視図である。

【図７】従来の放電作業中の回転電極と被コーティング
部材との位置関係を示す説明図である。

【符号の説明】

３０ 放電被覆加工装置 ３１ 装置本体 ３２ 回転電極 ３４ 回転軸 ３５ 周面 ３６ モータ ３７ モータカバー ３８ クランプ装置 ４２ カッターの刃 ４４ パルス電源装置 ４６ 駆動電源装置 ４８ カールコード ５１ 電極カバー ５３ 開口部 ５４ タンク ５５ 窒素ガススペース ６０ 炭素棒 ６２ 被コーティング部材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具等の被コーティング部材と電極との
   間の放電により、合金から成る被覆材を被コーティング
   部材にコーティングする放電被覆加工装置において、 前記電極には、前記合金の素材を混合させた混合粉末が
   固着されていることを特徴とする放電被覆加工装置。
2. 【請求項２】 工具等の被コーティング部材と電極との
   間の放電により、金属炭化物の被覆材を被コーティング
   部材にコーティングする放電被覆加工装置において、 前記電極には、金属粉末と炭素粉末との混合粉末が固着
   されていることを特徴とする放電被覆加工装置。
3. 【請求項３】 工具等の被コーティング部材と電極との
   間の放電により、金属炭化物の被覆材を被コーティング
   部材にコーティングする放電被覆加工装置において、 前記電極は炭素棒であって、前記被コーティング部材に
   は金属粉末が付着されていることを特徴とする放電被覆
   加工装置。
4. 【請求項４】 工具等の被コーティング部材と電極との
   間の放電により、金属窒化物の被覆材を被コーティング
   部材にコーティングする放電被覆加工装置において、 金属粉末が固着された電極の周囲を、電極の表面と所定
   距離をおいて覆うと共に、前記被コーティング部材を電
   極に接触させるための開口部が形成された電極カバー
   と、 該電極カバー内に窒素ガスを吹きこむブロー手段とを具
   備することを特徴とする放電被覆加工装置。
5. 【請求項５】 工具等の被コーティング部材にコーティ
   ングする被覆材を少なくとも周面上に有する円盤状の回
   転電極と、 該円盤状の回転電極が着脱自在に回転軸の一端によって
   取り付けられ、該回転軸を中心に前記回転電極を回転さ
   せる駆動装置と、 前記被コーティング部材を把持するクランプ装置と、 回転する前記回転電極に前記クランプ装置で把持した被
   コーティング部材を接近させた際にパルス放電が生じる
   ように、前記回転電極と前記クランプ装置との間に接続
   されたパルス電源装置とを具備し、 前記被コーティング部材と前記回転電極との間でのパル
   ス放電により、回転電極の前記被覆材を被コーティング
   部材に放射させてコーティングする放電被覆加工装置に
   おいて、 前記回転電極は、前記被コーティング部材へのコーティ
   ング作業部位となる周面が前記駆動装置よりも外方に突
   出するような大きさに形成されていることを特徴とする
   放電被覆加工装置。
6. 【請求項６】 前記パルス電源装置と前記クランプ装置
   との間は、カールコードによって接続されていることを
   特徴とする請求項５記載の放電被覆加工装置。