JP2022080020A - Discharge truing method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、放電ツルーイング方法に関する。 The present disclosure relates to a discharge trueing method.
特許文献1には、主軸に取り付けた工具により所望の形状の電極を創成し、創成電極を用いて、主軸に付け替えた対象の砥石の放電ツルーイング/ドレッシングを行う機上放電ツルーイング/ドレッシング方法が開示されている。
特許文献1に記載の放電ツルーイング方法では、高精度な加工を実現するという点で、未だ改善の余地がある。
The discharge truing method described in
そこで、本開示は、加工精度を向上させた放電ツルーイング方法を提供する。 Therefore, the present disclosure provides a discharge trueing method with improved processing accuracy.
本開示の放電ツルーイング方法は、
X方向に移動可能なXテーブルと、前記X方向に垂直なY方向に移動可能なYテーブルと、前記X方向および前記Y方向に垂直なZ方向に移動可能なZテーブルと、を有する加工機において用いる導電性砥石を放電ツルーイングする方法であって、
前記導電性砥石を前記Yテーブルに取り付けて前記Y方向に平行な第1回転軸を中心に回転させ、かつ、円柱電極を前記Zテーブルに取り付けて前記Z方向に平行な第2回転軸を中心に回転させた状態で、前記導電性砥石の砥石面と前記円柱電極の側面とを接触させて、前記導電性砥石と前記円柱電極とを前記Z方向に相対的に移動させつつ前記導電性砥石と前記円柱電極とに接続された放電回路により電圧を印加して前記円柱電極を放電加工する第1の工程と、
前記第1の工程の終了後、前記Yテーブルに取り付けられた前記導電性砥石を前記第1回転軸を中心に回転させ、かつ、前記Zテーブルに取り付けられた前記円柱電極を第2回転軸を中心に回転させた状態で、前記導電性砥石の前記砥石面を、前記X方向において第1方向から前記円柱電極の前記側面に向かって移動させた後、前記円柱電極の前記側面に沿って円周方向に移動させつつ、前記放電回路により電圧を印加して、前記導電性砥石の前記砥石面を放電加工する第2の工程と、
前記第2の工程の終了後、前記Yテーブルに取り付けられた前記導電性砥石を前記第1回転軸を中心に回転させ、かつ、前記Zテーブルに取り付けられた前記円柱電極を第2回転軸を中心に回転させた状態で、前記導電性砥石の前記砥石面を、前記第2の工程と前記Z方向に異なる位置で、前記X方向において前記第1方向と反対側の第2方向から前記円柱電極の前記側面に向かって移動させた後、前記円柱電極の前記側面に沿って円周方向に移動させつつ、前記放電回路により電圧を印加して、前記導電性砥石の前記砥石面を放電加工する第3の工程と、
を含む。
The discharge trueing method of the present disclosure is described.
A processing machine having an X table movable in the X direction, a Y table movable in the Y direction perpendicular to the X direction, and a Z table movable in the Z direction perpendicular to the X direction and the Y direction. This is a method of discharge-growing the conductive grindstone used in
The conductive grindstone is attached to the Y table to rotate around the first rotation axis parallel to the Y direction, and a cylindrical electrode is attached to the Z table to rotate around the second rotation axis parallel to the Z direction. In a state of being rotated to, the surface of the conductive grindstone and the side surface of the cylindrical electrode are brought into contact with each other, and the conductive grindstone and the cylindrical electrode are relatively moved in the Z direction while the conductive grindstone is moved. The first step of applying a voltage by a discharge circuit connected to the columnar electrode to discharge the columnar electrode, and
After the completion of the first step, the conductive grindstone attached to the Y table is rotated about the first rotation axis, and the cylindrical electrode attached to the Z table is rotated on the second rotation axis. The surface of the conductive grindstone is moved from the first direction toward the side surface of the columnar electrode in the X direction in a state of being rotated to the center, and then a circle is formed along the side surface of the columnar electrode. A second step of electric discharge machining of the surface of the conductive grindstone by applying a voltage through the discharge circuit while moving in the circumferential direction.
After the completion of the second step, the conductive grindstone attached to the Y table is rotated about the first rotation axis, and the cylindrical electrode attached to the Z table is rotated on the second rotation axis. In a state of being rotated to the center, the surface of the conductive grindstone is placed at a position different from that of the second step in the Z direction from the second direction opposite to the first direction in the X direction. After moving toward the side surface of the electrode, while moving in the circumferential direction along the side surface of the cylindrical electrode, a voltage is applied by the discharge circuit to perform electric discharge machining on the grindstone surface of the conductive grindstone. The third step to do and
including.
本開示によると、加工精度を向上させた放電ツルーイング方法を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a discharge trueing method with improved processing accuracy.
(発明に至った経緯)
光学素子等の精密加工部品を研削加工するための導電性砥石は、ホイールの回転振れまたは形状を修正し、砥粒の突き出し量を調整することで研削精度を向上させている。ホイールの回転振れまたは形状の修正をツルーイング、砥粒の突き出し量の調整をドレッシングと呼ぶ。
(Background to the invention)
The conductive grindstone for grinding precision machined parts such as optical elements corrects the rotational runout or shape of the wheel and adjusts the amount of protrusion of the abrasive grains to improve the grinding accuracy. Rotational runout or shape correction of the wheel is called truing, and adjustment of the amount of protrusion of abrasive grains is called dressing.
また、研削精度を向上させるには、加工機上でツルーイングを実行するとよい。例えば、特許文献1には、マシニングセンタの機上において、主軸に取り付けた工具により、回転軸に取り付けられた電極を創成し、その後、工具に代わりメタルボンド砥石を主軸に取り付けて、創成電極を用いてメタルボンド砥石の放電ツルーイング/ドレッシングを行う方法が開示されている。
Further, in order to improve the grinding accuracy, it is advisable to execute turwing on the processing machine. For example, in
特許文献1に記載の放電ツルーイング/ドレッシング方法では、創成電極とメタルボンド砥石とをともに回転させつつ接近させ、同時に放電用電流を供給することにより、放電ツルーイングが行われる。創成電極とメタルボンド砥石との距離が所定の値よりも小さくなると、パルス状に制御された放電用電流が流れて、メタルボンド砥石の加工が進む。その結果、砥石の断面には、電極の断面形状を反転したものが転写される。
In the discharge twruing / dressing method described in
創成電極の消耗に伴い、メタルボンド砥石に正確な形状を転写することができなくなるため、特許文献1に記載の方法では、粗加工の放電ツルーイングの後に電極を再生して、仕上げ加工の放電ツルーイングを行うことが提案されている。
As the created electrode is consumed, it becomes impossible to transfer an accurate shape to the metal bond grindstone. Therefore, in the method described in
しかし、特許文献1の放電ツルーイング方法では、放電加工が始まると同時に電極の消耗が進むため、放電ツルーイングの完了時には、消耗した創成電極の形状がメタルボンド砥石に転写されてしまう。また、放電ツルーイングを粗加工と仕上げ加工とに分けた場合でも、電極を再生する際に、全く同じ形状となることが保証されない。
However, in the discharge truing method of
一般的に、レンズまたはミラー等の光学素子、またはそれらを成形する金型加工の分野において、サブミクロンの形状精度が要求されている。しかし、特許文献1により放電ツルーイングされた導電性砥石では、高精度な加工が困難であるという課題がある。
Generally, in the field of optical elements such as lenses and mirrors, or mold processing for molding them, submicron shape accuracy is required. However, the conductive grindstone that has been discharge-trued according to
そこで、本発明者(ら)は、加工精度を向上させた放電ツルーイング方法を検討し、以下の発明に至った。 Therefore, the present inventor (or others) studied a discharge turreting method with improved processing accuracy, and came up with the following invention.
本開示の一態様にかかる放電ツルーイング方法は、
X方向に移動可能なXテーブルと、前記X方向に垂直なY方向に移動可能なYテーブルと、前記X方向および前記Y方向に垂直なZ方向に移動可能なZテーブルと、を有する加工機において用いる導電性砥石を放電ツルーイングする方法であって、
前記導電性砥石を前記Yテーブルに取り付けて前記Y方向に平行な第1回転軸を中心に回転させ、かつ、円柱電極を前記Zテーブルに取り付けて前記Z方向に平行な第2回転軸を中心に回転させた状態で、前記導電性砥石の砥石面と前記円柱電極の側面とを接触させて、前記導電性砥石と前記円柱電極とを前記Z方向に相対的に移動させつつ前記導電性砥石と前記円柱電極とに接続された放電回路により電圧を印加して前記円柱電極を放電加工する第1の工程と、
前記第1の工程の終了後、前記Yテーブルに取り付けられた前記導電性砥石を前記第1回転軸を中心に回転させ、かつ、前記Zテーブルに取り付けられた前記円柱電極を第2回転軸を中心に回転させた状態で、前記導電性砥石の前記砥石面を、前記X方向において第1方向から前記円柱電極の前記側面に向かって移動させた後、前記円柱電極の前記側面に沿って円周方向に移動させつつ、前記放電回路により電圧を印加して、前記導電性砥石の前記砥石面を放電加工する第2の工程と、
前記第2の工程の終了後、前記Yテーブルに取り付けられた前記導電性砥石を前記第1回転軸を中心に回転させ、かつ、前記Zテーブルに取り付けられた前記円柱電極を第2回転軸を中心に回転させた状態で、前記導電性砥石の前記砥石面を、前記第2の工程と前記Z方向に異なる位置で、前記X方向において前記第1方向と反対側の第2方向から前記円柱電極の前記側面に向かって移動させた後、前記円柱電極の前記側面に沿って円周方向に移動させつつ、前記放電回路により電圧を印加して、前記導電性砥石の前記砥石面を放電加工する第3の工程と、
を含む。
The discharge trueing method according to one aspect of the present disclosure is
A processing machine having an X table movable in the X direction, a Y table movable in the Y direction perpendicular to the X direction, and a Z table movable in the Z direction perpendicular to the X direction and the Y direction. This is a method of discharge-growing the conductive grindstone used in
The conductive grindstone is attached to the Y table to rotate around the first rotation axis parallel to the Y direction, and a cylindrical electrode is attached to the Z table to rotate around the second rotation axis parallel to the Z direction. In a state of being rotated to, the surface of the conductive grindstone and the side surface of the cylindrical electrode are brought into contact with each other, and the conductive grindstone and the cylindrical electrode are relatively moved in the Z direction while the conductive grindstone is moved. The first step of applying a voltage by a discharge circuit connected to the columnar electrode to discharge the columnar electrode, and
After the completion of the first step, the conductive grindstone attached to the Y table is rotated about the first rotation axis, and the cylindrical electrode attached to the Z table is rotated on the second rotation axis. The surface of the conductive grindstone is moved from the first direction toward the side surface of the columnar electrode in the X direction in a state of being rotated to the center, and then a circle is formed along the side surface of the columnar electrode. A second step of electric discharge machining of the surface of the conductive grindstone by applying a voltage through the discharge circuit while moving in the circumferential direction.
After the completion of the second step, the conductive grindstone attached to the Y table is rotated about the first rotation axis, and the cylindrical electrode attached to the Z table is rotated on the second rotation axis. In a state of being rotated to the center, the surface of the conductive grindstone is placed at a position different from that of the second step in the Z direction from the second direction opposite to the first direction in the X direction. After moving toward the side surface of the electrode, while moving in the circumferential direction along the side surface of the cylindrical electrode, a voltage is applied by the discharge circuit to perform electric discharge machining on the grindstone surface of the conductive grindstone. The third step to do and
including.
このような構成によると、加工精度を向上させた放電ツルーイング方法を提供することができる。 According to such a configuration, it is possible to provide a discharge truing method with improved processing accuracy.
前記第1の工程において、
前記Zテーブルを移動させることにより、前記導電性砥石と前記円柱電極とを前記Z方向に相対的に移動させてもよい。
In the first step,
By moving the Z table, the conductive grindstone and the cylindrical electrode may be relatively moved in the Z direction.
このような構成によると、円柱電極の形状精度を向上させることができる。 According to such a configuration, the shape accuracy of the cylindrical electrode can be improved.
前記第2の工程において、
前記Xテーブルおよび前記Zテーブルを移動させることにより前記導電性砥石を前記円柱電極の前記第1方向から前記側面に配置し、
前記Xテーブルおよび前記Yテーブルを移動させることにより前記導電性砥石を前記円柱電極の円周に沿って移動させてもよい。
In the second step,
By moving the X table and the Z table, the conductive grindstone is placed on the side surface of the cylindrical electrode from the first direction.
The conductive grindstone may be moved along the circumference of the cylindrical electrode by moving the X table and the Y table.
このような構成によると、導電性砥石の形状精度を向上させることができる。 With such a configuration, the shape accuracy of the conductive grindstone can be improved.
前記第3の工程において、
前記Xテーブルおよび前記Zテーブルを移動させることにより前記導電性砥石を前記円柱電極の前記第2方向から前記側面に配置し、
前記Xテーブルおよび前記Yテーブルを移動させることにより前記導電性砥石を前記円柱電極の円周に沿って移動させてもよい。
In the third step,
By moving the X table and the Z table, the conductive grindstone is arranged on the side surface of the cylindrical electrode from the second direction.
The conductive grindstone may be moved along the circumference of the cylindrical electrode by moving the X table and the Y table.
このような構成によると、導電性砥石の形状精度を向上させることができる。 With such a configuration, the shape accuracy of the conductive grindstone can be improved.
前記第2の工程および前記第3の工程のそれぞれにおける放電加工終了時の前記Xテーブルの位置の中間位置に、前記Xテーブルを駆動させて前記導電性砥石を配置することで、前記導電性砥石の回転中心と前記第2回転軸の回転中心とを前記X方向において一致させる第4の工程をさらに有していてもよい。 By driving the X table and arranging the conductive grindstone at an intermediate position between the positions of the X table at the end of electric discharge machining in each of the second step and the third step, the conductive grindstone is placed. It may further have a fourth step of aligning the center of rotation of the second rotation axis with the center of rotation of the second rotation axis in the X direction.
このような構成によると、導電性砥石が位置決めされた状態でワークの加工をすることができるため、ワークの加工精度を向上させることができる。 According to such a configuration, the work can be machined in a state where the conductive grindstone is positioned, so that the machining accuracy of the work can be improved.
前記導電性砥石の前記砥石面は、半円状の断面を有し、
前記第2の工程の放電加工終了時および前記第3の工程の放電加工終了時に、前記砥石面の半円の中心の前記Y方向における位置と前記第2回転軸との前記Y方向における位置が一致していてもよい。
The grindstone surface of the conductive grindstone has a semicircular cross section and has a semicircular cross section.
At the end of the electric discharge machining of the second step and the end of the electric discharge machining of the third step, the position of the center of the semicircle of the grindstone surface in the Y direction and the position of the second rotation axis in the Y direction They may match.
このような構成によると、導電性砥石が位置決めされた状態でワークの加工をすることができるため、ワークの加工精度を向上させることができる。 According to such a configuration, the work can be machined in a state where the conductive grindstone is positioned, so that the machining accuracy of the work can be improved.
(実施の形態1)
[全体構成]
図1は、実施の形態1にかかる加工装置100を示す概略斜視図である。
(Embodiment 1)
[overall structure]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a
加工装置100は、Xテーブル3と、Xテーブル3上に配置されたYテーブル4と、Zテーブル5と、を有する。Xテーブル3は、X方向に移動可能である。Yテーブル4はX方向と直交するY方向に移動可能である。さらに、Zテーブル5は、X方向およびY方向に直交するZ方向に移動可能である。すなわち、加工装置100は、X軸、Y軸、およびZ軸の3軸を有する加工装置であり、例えば縦型マシニングセンタ等である。
The
Xテーブル3、Yテーブル4、およびZテーブル5は、図示省略の数値制御装置により、ナノメートルの精度で駆動することができる。 The X table 3, the Y table 4, and the Z table 5 can be driven with an accuracy of nanometers by a numerical control device (not shown).
Yテーブル4には、スピンドル6が固定され円板状の導電性砥石1が取り付けられている。導電性砥石1は、スピンドル6により、Y方向に平行な第1回転軸6a(図3参照)を中心に回転する。導電性砥石1としては、例えばダイヤモンド砥粒をメタルボンドで固めたメタルボンド砥石を使用することができる。導電性砥石1は、例えば、円板状のホイールの側面に、断面が半円状の砥石面1aが形成されて構成される。
A
また、Zテーブル5には、C軸7が配置され、C軸7の先端に円柱電極2が取り付けられている。C軸7は、円柱電極2を保持する治具を取り付けた割出機能を有するスピンドルである。円柱電極2は、C軸7により、Z方向に平行な第2回転軸7a(図3参照)を中心に回転する。円柱電極2としては、例えば、直径6.0mmの銅タングステン合金等の棒材を使用することができる。導電性砥石1には、放電回路20から図示省略の接触端子により-電極が接続され、円柱電極2には、放電回路20から図示省略の接触端子により+電極が接続されている。
Further, a C-axis 7 is arranged on the Z table 5, and a
[動作]
図2を参照して、加工装置100における導電性砥石1の放電ツルーイング方法を説明する。図2は、図1の加工装置100における放電ツルーイング方法を示すフローチャートである。
[motion]
With reference to FIG. 2, a discharge trueing method of the
まず、円柱電極2を放電加工する第1の工程が実行される(ステップS101)。
First, the first step of electric discharge machining of the
第1の工程では、加工装置100のZテーブル5に配置されたC軸7に円柱電極2が取り付けられる。このとき、円柱電極2の回転軸心とC軸7の回転軸心とが所望の精度で合致するように、円柱電極2を取り付ける。また、Yテーブル4のスピンドル6に導電性砥石1を取り付ける。
In the first step, the
図3は、図2の放電ツルーイング方法の第1の工程を示す概略斜視図である。図3に示すように、導電性砥石1を第1回転軸6aを中心に回転させ、かつ、円柱電極2を第2回転軸7aを中心に回転させた状態で、導電性砥石1の砥石面1aと円柱電極2の側面2aとを接触させる。ここで、導電性砥石1と円柱電極2とを、Z方向に相対的に移動させつつ、導電性砥石1と円柱電極2とに接続された放電回路20(図1参照)により電圧を印加して、円柱電極2の側面2aを放電加工する。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing a first step of the discharge truing method of FIG. As shown in FIG. 3, in a state where the
導電性砥石1と円柱電極2とは、数値制御装置の数値制御加工プログラムによりZテーブル5を移動させることにより相対的に移動させることができる。すなわち、導電性砥石1と円柱電極2とがZ方向において重ならない位置から、Zテーブル5を移動させることにより、導電性砥石1の砥石面1aを円柱電極2の側面2aに沿ってZ方向に走査させる。導電性砥石1と円柱電極2が接触すると、放電回路20からの電圧により円柱電極2の側面2aが放電加工される。
The
円柱電極2の側面2aが均一に放電加工されるまで、導電性砥石1と円柱電極2とを相対的に移動させ放電加工することを繰り返す。
The electric discharge machining is repeated by relatively moving the
第1の工程により、円柱電極2の真円度が修正され、形状精度の高い円柱電極2が形成される。また、導電性砥石1の回転振れが除去される。なお、精密加工部品を加工するための加工装置100のC軸7には、回転精度が数十nm程度のエア軸受を用いられるとよい。この場合、第1の工程が終了したときに、円柱電極2は数十nmの精度の真円度に加工される。
By the first step, the roundness of the
図2に戻って、第1の工程の後、導電性砥石1の砥石面1aを放電加工する第2の工程が実行される(ステップS102)。
Returning to FIG. 2, after the first step, the second step of electric discharge machining of the
図4は、図2の放電ツルーイング方法の第2の工程を示す概略斜視図である。図5は、図4の放電ツルーイング方法の第2の工程の導電性砥石1および円柱電極2の動作を示す正面図である。第2の工程は、第1の工程と同様に、導電性砥石1を第1回転軸6aを中心に回転させ、かつ、円柱電極を第2回転軸7aを中心に回転させた状態で行われる。図4に示すように、第2の工程では、導電性砥石1の砥石面1aをX方向において第1方向D1から円柱電極2の側面2aに向かって移動させて、砥石面1aを側面2aに接触させる。次に、導電性砥石1の砥石面1aを円柱電極2の側面2aに沿って円周方向に移動させる。このように、導電性砥石1の砥石面1aを移動させつつ、放電回路20により電圧を印加して、導電性砥石1の砥石面1aを放電加工する。ここで、X方向における第1方向D1とは、図4において右から左に向かう方向である。
FIG. 4 is a schematic perspective view showing a second step of the discharge truing method of FIG. FIG. 5 is a front view showing the operation of the
導電性砥石1をこのように移動させることで、第2の工程では、円柱電極2の右側12aに導電性砥石1の砥石面1aを接触させて放電加工を行う。ここで、円柱電極2の右側12aとは、図4において、円柱電極2の底面の中心を通るYZ平面(破線S1を通る平面)で円柱電極2を切断したときの右側の部分である。
By moving the
具体的には、図5に示すように、導電性砥石1の砥石面1aを、円柱電極2の右側12a(図4参照)で、円柱電極2の側面2aに沿って円周方向に移動しつつ、放電回路20により電圧を印加する。第2の工程では、円柱電極2の側面2aのうち、Z方向の任意の位置13(図4参照)に導電性砥石1を配置し、導電性砥石1を円柱電極2の側面2aに沿って円周方向に移動させつつ放電加工を行う。導電性砥石1は、Xテーブル3およびYテーブル4を数値制御装置の数値制御加工プログラムにより移動させて、円柱電極2の側面2aに沿って円周方向に、すなわち図5に示す矢印F1に沿って動かすことができる。このとき、放電加工は、第1の工程と同様に、導電性砥石1を第1回転軸6aを中心に回転させ、かつ、円柱電極2を第2回転軸7aを中心に回転させた状態で実行される。第2の工程の終了後のXテーブル3の座標8(図4参照)が記録される。座標8は、第2の工程が終了したときの、X方向における第1回転軸6aの位置を示す。
Specifically, as shown in FIG. 5, the
図6は、図4の放電ツルーイング方法の第2の工程の導電性砥石1の先端形状と円柱電極2との位置関係を示す正面図である。図6に示すように、導電性砥石1をY方向に移動させるYテーブル4の高さH1と、円柱電極2が取り付けられているC軸7の回転中心高さH2とがずれている場合、C軸7の回転中心C1に対して導電性砥石1の砥石面1aのうち、Y方向に対してずれている方向の放電加工が減少する。このため、導電性砥石1の砥石面1aの半円状の中心が、C軸7の回転中心C1に対して矯正される。そのため、導電性砥石1の砥石面1aの半円の中心高さとC軸の回転中心高さを一致させることができる。
FIG. 6 is a front view showing the positional relationship between the tip shape of the
このため、第2の工程の放電加工終了時、導電性砥石1の砥石面1aの半円の中心のY方向における位置H1と、第2回転軸7aのY方向における位置H2とが一致する。
Therefore, at the end of the electric discharge machining in the second step, the position H1 in the Y direction of the center of the semicircle of the
図2に戻って、第2の工程の後、導電性砥石1の砥石面1aを放電加工する第3の工程が実行される(ステップS103)。
Returning to FIG. 2, after the second step, the third step of electric discharge machining of the
図7は、図2の放電ツルーイング方法の第3の工程を示す概略斜視図である。図7に示すように、第3の工程は、第1の工程および第2の工程と同様に、導電性砥石1を第1回転軸6aを中心に回転させ、かつ、円柱電極を第2回転軸7aを中心に回転させた状態で行われる。図7に示すように、第3の工程では、導電性砥石1の砥石面1aを、X方向において第1方向D1(図4参照)と反対側の第2方向D2から円柱電極2の側面2aに向かって移動させて、砥石面1aを側面2aに接触させる。次に、導電性砥石1の砥石面1aを円柱電極2の側面2aに沿って円周方向に移動させる。このように、導電性砥石1の砥石面1aを移動させつつ、放電回路20により電圧を印加して、導電性砥石1の砥石面1aを放電加工する。ここで、X方向における第2方向D2とは、図7において左から右に向かう方向である。
FIG. 7 is a schematic perspective view showing a third step of the discharge truing method of FIG. As shown in FIG. 7, in the third step, similarly to the first step and the second step, the
導電性砥石1をこのように移動させることで、第3の工程では、円柱電極2の左側12bに導電性砥石1の砥石面1aを接触させて放電加工を行う。ここで、円柱電極2の左側12bとは、図7において、円柱電極2の底面の中心を通るYZ平面(破線S1を通る平面)で円柱電極2を切断したときの左側の部分である。
By moving the
具体的には、図7に示すように、導電性砥石1の砥石面1aを、円柱電極2の左側12bで、円柱電極2の側面に沿って円周方向に移動しつつ、放電回路20により電圧を印加する。第3の工程では、円柱電極の側面2aのうち、第2の工程での放電加工の位置13とZ方向において異なる位置14に導電性砥石1を配置し、Z方向には移動させずに導電性砥石1を円柱電極2の側面2aに沿って円周方向に移動させつつ放電加工を行う。また、第2の工程と同様に、導電性砥石1は、Xテーブル3およびYテーブル4を数値制御装置の数値制御加工プログラムにより移動させて、円柱電極2の側面2aに沿って円周方向に動かすことができる。このとき、放電加工は、第1の工程と同様に、導電性砥石1を第1回転軸6aを中心に回転させ、かつ、円柱電極2を第2回転軸7aを中心に回転させた状態で実行される。第3の工程の終了後のXテーブル3の座標9が記録される。座標9は、第3の工程が終了したときの、X方向における第1回転軸6aの位置を示す。
Specifically, as shown in FIG. 7, the
第3の工程の放電加工終了時、第2の工程の終了時と同様に、導電性砥石1の砥石面1aの半円の中心のY方向における位置H1と、第2回転軸7aのY方向における位置H2とが一致する。
At the end of electric discharge machining in the third step, as in the end of the second step, the position H1 in the Y direction of the center of the semicircle of the
第3の工程が終了すると、導電性砥石1の放電ツルーイングが完了する。第2の工程では円柱電極2の右側12aで砥石面1aの放電加工を行い、第3の工程では円柱電極2の左側12bで砥石面1aの放電加工を行うため、導電性砥石1の形状精度を向上することができる。また、第2の工程と第3の工程とでは、円柱電極2の側面2aのうちZ方向において異なる位置で放電加工を行うため、放電加工による円柱電極2の消耗の影響を受けずに、導電性砥石1の放電ツルーイングを行うことができる。
When the third step is completed, the discharge truthing of the
放電ツルーイングの終了後、円柱電極2に代わり、C軸7に加工されるワークを取り付けて回転軸合わせを行う。その後、導電性砥石1を用いて、ワークに対して任意の形状を転写加工する。
After the discharge truing is completed, a workpiece to be machined is attached to the C-axis 7 instead of the
ワークへの加工により、導電性砥石1の砥石面1aに摩耗が発生した場合には、C軸7に再度円柱電極2を取り付けて回転軸合わせを行い、第2の工程および第3の工程を再び実行することで、導電性砥石1の形状精度を維持することができる。その結果、高精度な加工を継続的に実施することができる。
When the
[効果]
上述した実施の形態によると、加工精度を向上させた放電ツルーイング方法を提供することができる。
[effect]
According to the above-described embodiment, it is possible to provide a discharge trueing method with improved processing accuracy.
第1の工程により、円柱電極2の真円度を向上させつつ、導電性砥石1の回転振れを除去することができる。真円度の向上した円柱電極2を用いて、第2の工程および第3の工程で導電性砥石1を放電加工することにより、導電性砥石1の形状精度を向上させることができる。したがって、加工対象のワークに対して、高精度な加工を実現することができる。
By the first step, it is possible to remove the rotational runout of the
なお、上述した実施の形態では、加工装置100が3軸を有する例について説明したが、加工装置100の軸構成はこれに限定されず、導電性砥石1と円柱電極2との位置を相対的に変化させることのできる軸構成であればよい。
In the above-described embodiment, an example in which the
また、上述した実施の形態では、導電性砥石1として、ダイヤモンド砥粒をメタルボンドにより固めた砥石を用いた例について説明したが、導電性砥石1の構成はこれに限定されず、放電加工を実施可能な、導電性を有する砥石であればよい。
Further, in the above-described embodiment, an example in which a grindstone in which diamond abrasive grains are hardened by a metal bond is used as the
また、放電ツルーイング方法はさらに、第2の工程および第3の工程の終了後に、導電性砥石1の回転中心と第2回転軸7aの回転中心とのX方向における位置を一致させる第4の工程を含んでもよい。
Further, the discharge tsuruing method further includes a fourth step of matching the positions of the rotation center of the
第4の工程では、第2の工程で記録した座標8と第3の工程で記録した座標9との距離の1/2の位置に、数値制御加工プログラムによりXテーブル3を移動させる。すなわち、Xテーブル3の位置の中間位置に、Xテーブル3を駆動させて導電性砥石1を配置する。第2の工程および第3の工程の後に、このようにXテーブル3を移動させることにより、導電性砥石1の回転中心とC軸7の回転中心とのX方向における位置を一致させることができる。
In the fourth step, the X table 3 is moved to a position of ½ of the distance between the coordinate 8 recorded in the second step and the coordinate 9 recorded in the third step by the numerical control machining program. That is, the
また、このときに、座標8と座標9との差から円柱電極2の直径を引くことにより、導電性砥石1の直径を算出することができる。
Further, at this time, the diameter of the
このように、導電性砥石1のツルーイングの後に、導電性砥石1の回転中心とC軸7の回転中心とを一致させておくことにより、導電性砥石1の位置決めがなされた状態からワークの加工を開始することができる。すなわち、導電性砥石1のツルーイングの後、導電性砥石1の回転中心とC軸7の回転中心とのX方向における位置を一致させる工程が不要となる。その結果、ワークに対して高精度な加工を行うことができる。
In this way, by aligning the rotation center of the
本開示は、加工機上で放電ツルーイングを際に特に有用である。 The present disclosure is particularly useful for discharge trueing on a processing machine.
1 導電性砥石
1a 砥石面
2 円柱電極
2a 側面
3 Xテーブル
4 Yテーブル
5 Zテーブル
6a 第1回転軸
7a 第2回転軸
20 放電回路
100 加工装置
1
Claims (6)
前記導電性砥石を前記Yテーブルに取り付けて前記Y方向に平行な第1回転軸を中心に回転させ、かつ、円柱電極を前記Zテーブルに取り付けて前記Z方向に平行な第2回転軸を中心に回転させた状態で、前記導電性砥石の砥石面と前記円柱電極の側面とを接触させて、前記導電性砥石と前記円柱電極とを前記Z方向に相対的に移動させつつ前記導電性砥石と前記円柱電極とに接続された放電回路により電圧を印加して前記円柱電極を放電加工する第1の工程と、
前記第1の工程の終了後、前記Yテーブルに取り付けられた前記導電性砥石を前記第1回転軸を中心に回転させ、かつ、前記Zテーブルに取り付けられた前記円柱電極を第2回転軸を中心に回転させた状態で、前記導電性砥石の前記砥石面を、前記X方向において第1方向から前記円柱電極の前記側面に向かって移動させた後、前記円柱電極の前記側面に沿って円周方向に移動させつつ、前記放電回路により電圧を印加して、前記導電性砥石の前記砥石面を放電加工する第2の工程と、
前記第2の工程の終了後、前記Yテーブルに取り付けられた前記導電性砥石を前記第1回転軸を中心に回転させ、かつ、前記Zテーブルに取り付けられた前記円柱電極を第2回転軸を中心に回転させた状態で、前記導電性砥石の前記砥石面を、前記第2の工程と前記Z方向に異なる位置で、前記X方向において前記第1方向と反対側の第2方向から前記円柱電極の前記側面に向かって移動させた後、前記円柱電極の前記側面に沿って円周方向に移動させつつ、前記放電回路により電圧を印加して、前記導電性砥石の前記砥石面を放電加工する第3の工程と、
を含む、
放電ツルーイング方法。 A processing machine having an X table movable in the X direction, a Y table movable in the Y direction perpendicular to the X direction, and a Z table movable in the Z direction perpendicular to the X direction and the Y direction. This is a method of discharge-growing the conductive grindstone used in
The conductive grindstone is attached to the Y table to rotate around the first rotation axis parallel to the Y direction, and a cylindrical electrode is attached to the Z table to rotate around the second rotation axis parallel to the Z direction. In a state of being rotated to, the surface of the conductive grindstone and the side surface of the cylindrical electrode are brought into contact with each other, and the conductive grindstone and the cylindrical electrode are relatively moved in the Z direction while the conductive grindstone is moved. The first step of applying a voltage by a discharge circuit connected to the columnar electrode to discharge the columnar electrode, and
After the completion of the first step, the conductive grindstone attached to the Y table is rotated about the first rotation axis, and the cylindrical electrode attached to the Z table is rotated on the second rotation axis. The surface of the conductive grindstone is moved from the first direction toward the side surface of the columnar electrode in the X direction in a state of being rotated to the center, and then a circle is formed along the side surface of the columnar electrode. A second step of electric discharge machining of the surface of the conductive grindstone by applying a voltage through the discharge circuit while moving in the circumferential direction.
After the completion of the second step, the conductive grindstone attached to the Y table is rotated about the first rotation axis, and the cylindrical electrode attached to the Z table is rotated on the second rotation axis. In a state of being rotated to the center, the surface of the conductive grindstone is placed at a position different from that of the second step in the Z direction from the second direction opposite to the first direction in the X direction. After moving toward the side surface of the electrode, while moving in the circumferential direction along the side surface of the cylindrical electrode, a voltage is applied by the discharge circuit to perform electric discharge machining on the grindstone surface of the conductive grindstone. The third step to do and
including,
Discharge trueing method.
前記Zテーブルを移動させることにより、前記導電性砥石と前記円柱電極とを前記Z方向に相対的に移動させる、
請求項1に記載の放電ツルーイング方法。 In the first step,
By moving the Z table, the conductive grindstone and the cylindrical electrode are relatively moved in the Z direction.
The discharge trueing method according to claim 1.
前記Xテーブルおよび前記Zテーブルを移動させることにより前記導電性砥石を前記円柱電極の前記第1方向から前記側面に配置し、
前記Xテーブルおよび前記Yテーブルを移動させることにより前記導電性砥石を前記円柱電極の円周に沿って移動させる、
請求項1または2に記載の放電ツルーイング方法。 In the second step,
By moving the X table and the Z table, the conductive grindstone is placed on the side surface of the cylindrical electrode from the first direction.
By moving the X table and the Y table, the conductive grindstone is moved along the circumference of the cylindrical electrode.
The discharge trueing method according to claim 1 or 2.
前記Xテーブルおよび前記Zテーブルを移動させることにより前記導電性砥石を前記円柱電極の前記第2方向から前記側面に配置し、
前記Xテーブルおよび前記Yテーブルを移動させることにより前記導電性砥石を前記円柱電極の円周に沿って移動させる、
請求項1から3のいずれか1項に記載の放電ツルーイング方法。 In the third step,
By moving the X table and the Z table, the conductive grindstone is arranged on the side surface of the cylindrical electrode from the second direction.
By moving the X table and the Y table, the conductive grindstone is moved along the circumference of the cylindrical electrode.
The discharge trueing method according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4のいずれか1項に記載の放電ツルーイング方法。 By driving the X table and arranging the conductive grindstone at an intermediate position between the positions of the X table at the end of electric discharge machining in each of the second step and the third step, the conductive grindstone is placed. Further has a fourth step of matching the positions of the center of rotation of the second rotation axis with the center of rotation of the second rotation axis in the X direction.
The discharge trueing method according to any one of claims 1 to 4.
前記第2の工程の放電加工終了時および前記第3の工程の放電加工終了時に、前記砥石面の半円の中心の前記Y方向における位置と前記第2回転軸との前記Y方向における位置が一致している、
請求項1から5のいずれか1項に記載の放電ツルーイング方法。 The grindstone surface of the conductive grindstone has a semicircular cross section and has a semicircular cross section.
At the end of the electric discharge machining of the second step and the end of the electric discharge machining of the third step, the position of the center of the semicircle of the grindstone surface in the Y direction and the position of the second rotation axis in the Y direction Match,
The discharge trueing method according to any one of claims 1 to 5.
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