JP2009173956A - Electrode holder for discharge surface treatment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークにおける枠状の被処理部に対して放電表面処理を行う際に用いられる中空状の電極を保持する放電表面処理用の電極保持具に関する。 The present invention relates to an electrode holder for a discharge surface treatment that holds a hollow electrode used when performing a discharge surface treatment on a frame-shaped target portion of a workpiece.
近年、放電エネルギーを利用した放電表面処理について様々な開発がなされており(特許文献1及び特許文献2参照)、例えばエンジン用シリンダヘッドにおけるバブルシート部等、ワークにおける環状の被処理部に対して放電表面処理を行う際には、金属等の粉末から成形した棒状の電極、又は金属等の粉末から成形しかつワークにおける被処理部の形状に対応した中空円筒状の電極が用いられている。そして、棒状の電極を用いて放電表面処理を行う場合には、電極をワークにおける環状の被処理部に沿って周方向へ相対的に移動させつつ、電気絶縁性のある加工液中において、電極とワークにおける被処理部との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより電極の材料(電極の材料の反応物質を含む)をワークにおける環状の被処理部に付着させて、例えば耐摩耗被膜等の被膜を徐々に形成するものである。また、中空円筒状の電極を用いて放電表面処理を行う場合には、電極をワークにおける環状の被処理部に沿って周方向へ相対的に移動させることなく、電極の軸心とワークにおける環状の被処理部の中心を位置合わせした状態で、電気絶縁性のある加工液中において、電極とワークにおける環状の被処理部との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより電極の材料をワークにおける環状の被処理部に付着させて、被膜を一度に形成するものである。
ところで、棒状の電極を用いて放電表面処理を行う場合にあっては、前述のように、電極をワークにおける被処理部に沿って周方向へ相対的に移動させて、放電エネルギーによりワークにおける環状の被処理部に被膜を徐々に形成しているため、放電表面処理の処理時間が長くなって、生産性(作業能率)を高めることが困難であるという問題がある。 By the way, in the case where the discharge surface treatment is performed using the rod-shaped electrode, as described above, the electrode is moved relative to the circumferential direction along the portion to be processed in the workpiece, and the ring in the workpiece is discharged by the discharge energy. Since the coating is gradually formed on the part to be treated, there is a problem that the treatment time of the discharge surface treatment becomes long and it is difficult to increase the productivity (working efficiency).
一方、中空円筒状の電極を用いて放電表面処理を行う場合にあっては、前述のように、電極の軸心とワークにおける環状の被処理部の中心を位置合わせした状態で、放電エネルギーによりワークにおける環状の被処理部に被膜を一度に形成しているため、放電表面処理の処理時間を短くして、生産性を高めることができるものの、次のような問題が生じる。即ち、中空円筒状の電極が棒状の電極に比べて大きく、放電中においてワークにおける被処理部に対して周方向へ相対的に移動することがないため、放電によって生じたスラッジ等が電極とワークにおける被処理部との間に溜まり易く、集中放電が発生して均一な被膜を形成することができなくなるという問題がある。 On the other hand, in the case of performing discharge surface treatment using a hollow cylindrical electrode, as described above, the discharge energy is obtained with the axial center of the electrode aligned with the center of the ring-shaped portion to be processed. Since the coating is formed on the ring-shaped processed portion of the workpiece at a time, the processing time of the discharge surface treatment can be shortened and the productivity can be improved, but the following problems arise. In other words, the hollow cylindrical electrode is larger than the rod-shaped electrode and does not move in the circumferential direction relative to the workpiece in the work during discharge. In other words, there is a problem that it is difficult to form a uniform film due to the occurrence of concentrated electric discharge.
そこで、本発明は、中空状の電極を用いてワークにおける枠状に被処理部に対して放電表面処理を行う場合であっても、電極とワークにおける被処理部との間にスラッジ等が溜まり難くすることができる、新規な構成の放電表面処理用の電極保持具を提供することを目的とする。 Therefore, even when the discharge surface treatment is performed on the portion to be processed in the frame shape of the workpiece using the hollow electrode, the present invention collects sludge or the like between the electrode and the portion to be processed in the workpiece. It is an object of the present invention to provide an electrode holder for discharge surface treatment with a novel configuration that can be made difficult.
本発明の特徴は、ワークにおける枠状(環状を含む)の被処理部に対して放電表面処理を行う際に用いられる中空状(中空円筒状を含む)の電極を保持する放電表面処理用の電極保持具において、先端側に前記電極を突当て可能な突当て部を有し、内部に加工液供給源から加工液を供給するための加工液供給通路が形成された保持具本体と、前記保持具本体の前記突当て部の中央に着脱可能に設けられ、前記加工液供給通路に連通可能かつ前記電極の内側から前記電極の先端側に向かって加工液を噴出する加工液噴出孔が形成され、前記電極を前記保持具本体の前記突当て部に対して固定する固定部材と、を備えたことを要旨とする。 A feature of the present invention is that for discharge surface treatment that holds a hollow (including hollow cylindrical) electrode that is used when performing discharge surface treatment on a frame-shaped (including annular) workpiece in a workpiece. In the electrode holder, the holder main body having a butting portion capable of abutting the electrode on the tip side, and having a machining liquid supply passage for supplying a machining liquid from a machining liquid supply source therein, A machining liquid ejection hole is formed in the center of the abutting portion of the holder body so as to be detachable, communicates with the machining liquid supply passage, and ejects the machining liquid from the inside of the electrode toward the tip side of the electrode. And a fixing member that fixes the electrode to the abutting portion of the holder body.
本発明の特徴によると、中空状の前記電極を前記保持具本体の前記突当て部に突当てて、前記固定部材によって前記電極を前記保持具本体の前記突当て部に対して固定する。これにより、前記電極保持具によって中空状の前記電極を保持することができる。 According to the feature of the present invention, the hollow electrode is abutted against the abutting portion of the holder body, and the electrode is fixed to the abutting portion of the holder body by the fixing member. Thereby, the hollow electrode can be held by the electrode holder.
前記電極保持具によって中空状の前記電極を保持した後に、前記電極の軸心とワークにおける枠状の被処理部の中心を位置合わせした状態で、電気絶縁性のある加工液中において、前記電極とワークにおける枠状の被処理部との間にパルス状の放電を発生させる。これにより、その放電エネルギーにより電極の材料をワークにおける枠状の被処理部に付着させて、被膜を形成することができる。 After the hollow electrode is held by the electrode holder, the electrode is placed in an electrically insulating working fluid in a state where the axial center of the electrode is aligned with the center of the frame-shaped target portion of the workpiece. A pulsed discharge is generated between the workpiece and the frame-shaped target part of the workpiece. Thereby, the material of the electrode can be adhered to the frame-shaped target portion of the workpiece by the discharge energy, and a film can be formed.
ここで、放電表面処理中に、前記加工液供給源から前記加工液供給通路に加工液を適宜に供給すると、前記加工液噴出孔より前記電極の内側から前記電極の先端側に向かって加工液を噴出させることができる。これにより、前記電極とワークにおける被処理部との間の加工液の流通を促進することができ、中空状の電極を用いてワークにおける枠状の被処理部に対して放電表面処理を行う場合であっても、放電によって生じたスラッジ等が前記電極とワークにおける被処理部との間に溜まり難くすることができる。 Here, when the machining liquid is appropriately supplied from the machining liquid supply source to the machining liquid supply passage during the discharge surface treatment, the machining liquid is directed from the inside of the electrode toward the tip side of the electrode through the machining liquid ejection hole. Can be ejected. Thereby, it is possible to promote the flow of the machining fluid between the electrode and the portion to be processed in the workpiece, and when performing discharge surface treatment on the frame-shaped portion to be processed in the workpiece using the hollow electrode Even so, sludge or the like generated by the discharge can be made difficult to accumulate between the electrode and the portion to be processed in the workpiece.
本発明によれば、中空状の電極を用いてワークにおける枠状に被処理部に対して放電表面処理を行う場合であっても、放電表面処理中に、放電によって生じたスラッジ等が前記電極とワークにおける被処理部との間に溜まり難くすることができるため、前記電極とワークにおける被処理部との間の放電を安定させて、均一な被膜を形成することができ、放電表面処理の品質を向上させることできる。 According to the present invention, sludge or the like generated by discharge during discharge surface treatment is generated even when the discharge surface treatment is performed on the portion to be processed in a frame shape of the workpiece using a hollow electrode. Between the electrode and the workpiece in the workpiece, the discharge between the electrode and the workpiece in the workpiece can be stabilized, and a uniform film can be formed. Quality can be improved.
本発明の実施形態について図1から図5を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
ここで、図1は、本発明の実施形態に係る電極保持具の縦断面図、図2は、図4におけるII-II線に沿った図、図3は、図4におけるIII-III線に沿った図、図4は、図1におけるIV-IV線に沿った拡大図、図5(a)は、ガス排出通路に押出しボルトによって電極を突当て部から押出す様子を示す図、図5(b)は、図5(b)における矢視部VBを示す図である。 Here, FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electrode holder according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view taken along line II-II in FIG. 4, and FIG. 3 is taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is an enlarged view taken along the line IV-IV in FIG. 1, and FIG. 5A is a view showing a state in which the electrode is pushed out from the abutting portion by a pushing bolt into the gas discharge passage. (B) is a figure which shows the arrow part VB in FIG.5 (b).
図1から図4に示すように、本発明の実施形態に係る放電表面処理用の電極保持具1は、エンジン用シリンダヘッドにおけるバブルシート部等、ワークWにおける環状の被処理部Waに対して放電表面処理を行う際に用いられる中空円筒状の電極3を保持するものであって、放電表面処理装置における処理ヘッド5に着脱可能に装着されている。そして、本発明の実施形態に係る電極保持具1の具体的な構成は、次のようになる。なお、本発明の実施形態にあっては、電極3は、ステライト合金の粉末を圧縮成形してなるものであるが、金属の粉末、合金の粉末、セラミックスの粉末、又はこれらの混合粉末から圧縮成形又は射出成形されたものであれば構わない。
As shown in FIG. 1 to FIG. 4, the
即ち、本発明の実施形態に係る電極保持具1は、保持具本体7を備えており、この保持具本体7は、処理ヘッド5に着脱可能に設けられた円筒状の第1保持具本体9と、この第1保持具本体9の先端に一体に設けられかつ第1保持具本体9の外径よりも大きい外径を有した円筒状の第2保持具本体11とからなっている。また、第2保持具本体11は、先端側に、電極3を嵌入した状態で突当て可能な凹状の突当て部13を有しており、第2保持具本体11の突当て部13の中央には、ねじ穴15が形成されている。更に、第2保持具本体11の外周面には、雄ねじ部17が形成されている。
That is, the
第2保持具本体11のねじ穴15には、固定ねじ19が着脱可能に螺合して設けられており、この固定ねじ19には、電極3を第2保持具本体11の突当て部13側へOリング21の弾性力を介して押圧する電極押え23が挿通して設けられている。ここで、本発明の実施形態にあっては、電極3を第2保持具本体11の突当て部13に対して固定する固定部材として固定ねじ19及び電極押え23等を用いているが、固定ねじ19及び電極押え23等の代わりに、電極3を磁力の作用によって第2保持具本体11の突当て部13に対して固定する別の固定部材を用いても構わない。
A
第1保持具本体9から第2保持具本体11に亘って、ポンプ等の加工液供給源25から加工液(本発明の実施形態にあっては、加工油)Lを供給するための加工液供給通路27が形成されており、この加工液供給通路27は、加工液供給源25に接続配管29を介して接続されている。また、加工液供給通路27は、軸方向(電極保持具1の軸方向)へ延びてあって、第2保持具本体11のねじ穴15に連通してある。そして、固定ねじ19には、電極3の内側から電極3の先端側に向かって加工液Lを噴出する加工液噴出孔31が貫通して形成されており、この加工液噴出孔31は、軸方向へ延びてあって、第2保持具本体11のねじ穴15を介して加工液供給通路27に連通可能である。
A processing liquid for supplying the processing liquid (processing oil in the embodiment of the present invention) L from the
第2保持具本体11の外周面には、電極3の外側から電極3の先端側に向かって加工液Lを噴出する複数(本発明の実施形態にあっては、4つ)のサイド加工液噴出溝(サイド加工液噴出通路)33が周方向へ等間隔に形成されおり、各サイド加工液噴出溝33は、軸方向へ延びてあって、連通通路35を介して加工液供給通路27に連通してある。また、各サイド加工液噴出溝33より加工液Lを電極3の外周面に沿うように噴出させるために、各サイド加工液噴出溝33の溝底の先端側部分33aは、軸心側(電極保持具1の軸心側、換言すれば、第2保持具本体11の軸心側)へ傾斜している。そして、第2保持具本体11の雄ねじ部17には、サイド加工液噴出溝33内の加工液Lを第2保持具本体11の先端方向へ案内するカップ型のガイドキャップ37が着脱可能に螺合して設けられており、このガイドキャップ37の頂部の中央には、第1保持具本体9を挿通可能な挿通穴39が形成されている。なお、ガイドキャップ37の頂部と第2保持具本体11の先端部(先端面)との間には、シール用のOリング41が介在されている。
A plurality of (four in the embodiment of the present invention) side processing liquids that eject the processing liquid L from the outside of the
ここで、第2保持具本体11の外周面にサイド加工液噴出溝33が形成される代わりに、第2保持具本体11の内部にサイド加工液噴出通路としてサイド加工液噴出穴(図示省略)が形成されるようにしても構わない。
Here, instead of forming the side machining
第2保持具本体11には、放電により生じたガスGを電極3の内側から保持具本体7の外側へ排出するための複数のガス排出通路43が等間隔に貫通して形成されており、各ガス排出通路43は、軸方向へ延びてあって、各ガス排出通路43の先端は、第2保持具本体11の突当て部13側に開口されてている。また、第2保持具本体11の先端部(先端面)には、複数の連通溝45が形成されており、各連通溝45は、対応するガス排出通路43の先端から軸心側へ突出してある。そして、電極押え15には、一対のガス抜き孔47が対称的に形成されており、一対のガス抜き孔47は、複数の連通溝45を介して複数のガス排出通路43に連通可能である。更に、各ガス排出通路43には、電極3を第2保持具本体11の突当て部13から押出す際に用いられる押出しボルト49が螺合可能な押出しボルト用の雌ねじ部51が形成されている。
In the
続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。 Then, the effect | action and effect of embodiment of this invention are demonstrated.
中空円筒状の電極3を第2保持具本体11の突当て部13に嵌入した状態で突当てる。そして、固定ねじ19を第2保持具本体11のねじ穴15に螺合させながら締め付けることにより、固定ねじ19に挿通した電極押え23により電極3を第2保持具本体11の突当て部13側へOリング21の弾性力を介して押圧する。これにより、電極3を第2保持具本体11の突当て部13に対して固定して、電極保持具1によって中空円筒状の電極3を保持することができる。
The hollow
電極保持具1によって中空円筒状の電極3を保持した後に、電極3の軸心とワークWにおける環状の被処理部Waの中心を位置合わせした状態で、放電表面処理装置における加工槽(図示省略)に貯留された電気絶縁性のある加工液(図示省略)中において、電極3とワークWにおける被処理部Waとの間にパルス状の放電を発生させる。これにより、その放電エネルギーにより電極3の材料(電極3の材料の反応物質を含む)をワークWにおける環状の被処理部Waに付着させて、耐摩耗被膜等の被膜(図示省略)を一度に形成する。
After the hollow
ここで、放電表面処理中に、加工液供給源25から加工液供給通路27に加工液Lを適宜に供給すると、加工液噴出孔31より電極3の内側から電極3の先端側に向かって加工液Lを噴出させると共に、複数のサイド加工液噴出溝33より電極3の外側から電極3の先端側に向かって加工液Lを噴出させることができる。これにより、電極3とワークWにおける環状の被処理部Waとの間の加工液Lの流通を促進することができ、中空円筒状の電極3を用いてワークWにおける環状に被処理部Waに対して放電表面処理を行う場合であっても、放電によって生じたスラッジ等が電極3とワークWにおける被処理部Waとの間に溜まり難くすることができる。
Here, when the machining liquid L is appropriately supplied from the machining
また、放電によって生じたガスGは、複数のガス排出通路43により電極3の内側から保持具本体7の外側へ排出される。具体的には、放電によって生じたガスGは、一対のガス抜き孔47から複数の連通溝45を介して複数のガス排出通路43に流れ込み、複数のガス排出通路43を第2保持具本体11の基端方向に向かって流れ、ガス排出通路43から保持具本体7の外側へ排出される。これにより、中空円筒状の電極3を用いてワークWにおける環状に被処理部Waに対して放電表面処理を行う場合であっても、放電によって生じたガスGが電極3の内側に溜まり難くなる。
Further, the gas G generated by the discharge is discharged from the inside of the
更に、放電表面処理の終了後又は放電表面処理の中断後に、図5に示すように、固定ねじ19を緩めて、第2保持具本体11のねじ穴15から離脱させる。そして、各押出しボルト49を対応するガス排出通路43の押出しボルト用の雌ねじ部51に螺合させながら締め付けて、各押出しボルト49により電極3を第2保持具本体11の突当て部13から押出す。これにより、電極3を電極保持具1から取外して、電極3の交換又は廃棄等を行うことができる。
Further, after the end of the discharge surface treatment or the interruption of the discharge surface treatment, the fixing
以上の如き、本発明の実施形態によれば、中空円筒状の電極3を用いてワークWにおける環状に被処理部Waに対して放電表面処理を行う場合であっても、放電表面処理中に、放電によって生じたスラッジ等が電極3とワークWにおける被処理部Waとの間に溜まり難くすることができるため、電極3とワークWにおける環状の被処理部Waとの間の放電を安定させて、均一な被膜を形成することができ、放電表面処理の品質を向上させることできる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, even when the discharge surface treatment is performed on the workpiece Wa in a ring shape in the workpiece W using the hollow
また、中空円筒状の電極3を用いてワークWにおける環状に被処理部Waに対して放電表面処理を行う場合であっても、放電表面処理中に、放電によって生じたガスGが電極3の内側に溜まり難くなるため、電極3の内圧の急激な上昇を十分に抑制することができ、電極3の破損を回避して、電極3の寿命を延ばすことができる。
Further, even when the discharge surface treatment is performed on the workpiece Wa in a ring shape in the workpiece W using the hollow
本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。 The present invention is not limited to the description of the above-described embodiment, and can be implemented in various other aspects. Further, the scope of rights encompassed by the present invention is not limited to these embodiments.
W ワーク
Wa 被処理部
1 放電表面処理用の電極保持具
3 電極
7 保持具本体
9 第1保持具本体
11 第2保持具本体
13 突当て部
15 ねじ穴
17 雄ねじ部
25 加工液供給源
27 加工液供給通路
29 接続配管
31 加工液噴出孔
33 サイド加工液噴出溝
37 ガイドキャップ
39 挿通穴
W Work Wa To-
Claims (4)
先端側に前記電極を突当て可能な突当て部を有した保持具本体と、
前記電極を前記保持具本体の前記突当て部に対して固定する固定部材と、を備え、
前記保持具本体に加工液供給源から加工液を供給するための加工液供給通路が形成され、前記固定部材に前記電極の内側から前記電極の先端側に向かって加工液を噴出する加工液噴出孔が形成され、前記加工液噴出孔は前記加工液供給通路に連通可能であることを特徴とする放電表面処理用の電極保持具。 In the electrode holder for the discharge surface treatment that holds the hollow electrode used when performing the discharge surface treatment on the frame-shaped target part in the workpiece,
A holder body having a butting portion capable of butting the electrode on the tip side;
A fixing member for fixing the electrode to the abutting portion of the holder body,
A machining liquid supply passage is formed in the holder body for supplying a machining liquid from a machining liquid supply source, and the machining liquid is ejected from the inner side of the electrode toward the distal end side of the electrode. An electrode holder for discharge surface treatment, wherein a hole is formed, and the machining liquid ejection hole can communicate with the machining liquid supply passage.
前記保持具本体の外周面に前記サイド加工液噴出溝内の加工液を前記保持具本体の先端方向へ案内するガイドキャップが設けられていることを特徴とする請求項2に記載の放電表面処理用の電極保持具。 The side machining liquid ejection passage is a side machining liquid ejection groove formed on the outer peripheral surface of the holder body and extending in the axial direction,
3. The discharge surface treatment according to claim 2, wherein a guide cap is provided on the outer peripheral surface of the holder main body to guide the machining liquid in the side machining liquid ejection groove toward the distal end of the holder main body. Electrode holder.
前記固定部材は、前記保持具本体の前記ねじ穴に着脱可能に螺合して設けられた固定ねじと、該固定ねじに挿通して設けられかつ前記電極を前記保持具本体の前記突当て部側へ押圧する電極押えとからなって、
前記加工液供給通路は前記ねじ穴に連通してあることを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれかの請求項に記載の放電表面処理用の電極保持具。 A screw hole is formed at the center of the abutting portion of the holder body,
The fixing member includes a fixing screw that is removably screwed into the screw hole of the holder main body, a fixing screw that is inserted through the fixing screw, and the electrode that contacts the abutting portion of the holder main body. It consists of an electrode presser that presses toward
The electrode holder for discharge surface treatment according to any one of claims 1 to 3, wherein the machining liquid supply passage communicates with the screw hole.
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