JP2669682B2 - 細形状加工用電極の製造装置 - Google Patents
細形状加工用電極の製造装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被加工体に微細穴等の加工を行うための細
形状加工用電極の製造装置に関するものである。特に、
マイクロエレクトロニクス部品あるいは微小流体ノズル
等の微細加工を行う場合に、たとえば、放電加工装置が
自ら有する電源あるいは制御装置を用いて、当該放電加
工装置に使用する細形状加工用電極を製造するものであ
る。
形状加工用電極の製造装置に関するものである。特に、
マイクロエレクトロニクス部品あるいは微小流体ノズル
等の微細加工を行う場合に、たとえば、放電加工装置が
自ら有する電源あるいは制御装置を用いて、当該放電加
工装置に使用する細形状加工用電極を製造するものであ
る。
第３図および第４図にしたがって従来例における細形
状加工用電極の製造装置を説明する。
状加工用電極の製造装置を説明する。
第３図は従来の細形状加工用電極を製造する放電加工
装置の概略構成図、第４図は従来の細形状加工用電極を
製造するワイヤカット放電加工装置の概略構成図を示
す。
装置の概略構成図、第４図は従来の細形状加工用電極を
製造するワイヤカット放電加工装置の概略構成図を示
す。
まず、第３図における従来の放電加工装置について説
明する。図において、31は微細加工を行うための放電電
極となる微細径軸。32は前記微細径軸31を加工する以前
の径を有し、加工する場合に固定する部分となる微細径
軸の基部。33は前記微細径軸31を回転駆動する回転駆動
部。
明する。図において、31は微細加工を行うための放電電
極となる微細径軸。32は前記微細径軸31を加工する以前
の径を有し、加工する場合に固定する部分となる微細径
軸の基部。33は前記微細径軸31を回転駆動する回転駆動
部。
34は前記回転駆動部33に微細径軸の基部32を固定する
ためのチャック。37は前記微細径軸31との間で放電を発
生せしめるブロック電極で、第３図図示のごとくアール
部37′を有している。39は加工電源で、当該加工電源39
で発生する高電圧の一方は回転駆動部33のチャック34を
介して微細径軸31に、他方はブロック電極37に印加され
る。40は加工液で、微細径軸31の冷却あるいは加工屑の
除去を行うために、ノズル41から微細径軸31に懸けられ
る。
ためのチャック。37は前記微細径軸31との間で放電を発
生せしめるブロック電極で、第３図図示のごとくアール
部37′を有している。39は加工電源で、当該加工電源39
で発生する高電圧の一方は回転駆動部33のチャック34を
介して微細径軸31に、他方はブロック電極37に印加され
る。40は加工液で、微細径軸31の冷却あるいは加工屑の
除去を行うために、ノズル41から微細径軸31に懸けられ
る。
このような構成の放電加工装置において、微細径軸の
基部32を回転駆動部33のチャック34に喰わえ、回転駆動
部33により被加工体に回転を与える。被加工体を細く加
工する部分に相対して、ブロック電極37を配置するとと
もに、この部分に加工液を懸ける。加工電源39により微
細径軸31とブロック電極37との間に高電圧を印加する
と、前記両者間に放電が発生して微細径軸31が加工され
る。この時、ブロック電極37の上端部にアール部37′を
設けておくと、微細径軸の基部32と微細径軸31との間に
段差が生じることなく、滑らかになる。また、回転駆動
部33を回転しながら下方（第３図図示ａ方向）に送り、
あるいはブロック電極37を左方向（第３図図示ｂ方向）
に送ると、微細径軸31の先端の加工度が相違するので、
先端が劣った断面円形の微細径軸31が加工される。さら
に、回転駆動部33とブロック電極37とを、数値制御プロ
グラムにしたがって送ると、所望の太さあるいは形状の
異なる微細径軸31が得られる。
基部32を回転駆動部33のチャック34に喰わえ、回転駆動
部33により被加工体に回転を与える。被加工体を細く加
工する部分に相対して、ブロック電極37を配置するとと
もに、この部分に加工液を懸ける。加工電源39により微
細径軸31とブロック電極37との間に高電圧を印加する
と、前記両者間に放電が発生して微細径軸31が加工され
る。この時、ブロック電極37の上端部にアール部37′を
設けておくと、微細径軸の基部32と微細径軸31との間に
段差が生じることなく、滑らかになる。また、回転駆動
部33を回転しながら下方（第３図図示ａ方向）に送り、
あるいはブロック電極37を左方向（第３図図示ｂ方向）
に送ると、微細径軸31の先端の加工度が相違するので、
先端が劣った断面円形の微細径軸31が加工される。さら
に、回転駆動部33とブロック電極37とを、数値制御プロ
グラムにしたがって送ると、所望の太さあるいは形状の
異なる微細径軸31が得られる。
次に、第４図における従来のワイヤカット放電加工装
置について説明する。図において、符号31ないし34、お
よび39ないし41は、第３図図示と同じ部品を示す。そし
て、35は被加工体に高電圧を印加する一方の電極となる
ワイヤ電極である。36は前記ワイヤ電極35を巻き取るワ
イヤ電極巻取部で、ワイヤ電極35は、一方の図示されて
いないワイヤ電極供給部からワイヤ電極巻取部36に巻き
取られる。42は摺動電極で、加工電源39の高電圧を移動
するワイヤ電極35に与える。
置について説明する。図において、符号31ないし34、お
よび39ないし41は、第３図図示と同じ部品を示す。そし
て、35は被加工体に高電圧を印加する一方の電極となる
ワイヤ電極である。36は前記ワイヤ電極35を巻き取るワ
イヤ電極巻取部で、ワイヤ電極35は、一方の図示されて
いないワイヤ電極供給部からワイヤ電極巻取部36に巻き
取られる。42は摺動電極で、加工電源39の高電圧を移動
するワイヤ電極35に与える。
このような構成のワイヤカット放電加工装置におい
て、微細径軸の基部32を回転駆動部33のチャック34に喰
わえ、回転駆動部33により被加工体に回転を与える。そ
して、微細径軸31の先端とワイヤ電極35とを相対して配
置し、被加工体に加工液を懸けながら、加工電源39によ
り微細径軸31とワイヤ電極35との間に高電圧を印加す
る。前記微細径軸31とワイヤ電極35との間に放電が発生
して断面が円形の微細径軸31が加工される。この時、回
転駆動部33を図示の下方に送ると微細径軸31を所望の長
さに加工することができる。
て、微細径軸の基部32を回転駆動部33のチャック34に喰
わえ、回転駆動部33により被加工体に回転を与える。そ
して、微細径軸31の先端とワイヤ電極35とを相対して配
置し、被加工体に加工液を懸けながら、加工電源39によ
り微細径軸31とワイヤ電極35との間に高電圧を印加す
る。前記微細径軸31とワイヤ電極35との間に放電が発生
して断面が円形の微細径軸31が加工される。この時、回
転駆動部33を図示の下方に送ると微細径軸31を所望の長
さに加工することができる。
前記放電加工装置と同様に回転駆動部33とワイヤ電極
35とを、数値制御プログラムにしたがって送ると、所望
の太さあるいは形状の異なる微細径軸31が得られる。
35とを、数値制御プログラムにしたがって送ると、所望
の太さあるいは形状の異なる微細径軸31が得られる。
第４図のワイヤカット放電加工装置では、細いワイヤ
電極を使用して局部的に放電加工を行っているため、電
極への衝撃圧も少なく、100μｍ以下の部細径軸を加工
することができるようになった。
電極を使用して局部的に放電加工を行っているため、電
極への衝撃圧も少なく、100μｍ以下の部細径軸を加工
することができるようになった。
しかし、従来例における放電加工装置は、いずれも片
側位置にのみ電極を設けているため、微細径軸の電極に
かかる圧力が一方的になる。したがって、電極への衝撃
を和らげるためには、微小エネルギーを与えながら加工
しなければならないので、加工速度が遅くなるという問
題があった。
側位置にのみ電極を設けているため、微細径軸の電極に
かかる圧力が一方的になる。したがって、電極への衝撃
を和らげるためには、微小エネルギーを与えながら加工
しなければならないので、加工速度が遅くなるという問
題があった。
また、従来例における放電加工装置は、片側位置にの
み電極が設けられているため、加工された微細径軸の断
面形状は、真円度が劣るおそれがあるという問題があっ
た。
み電極が設けられているため、加工された微細径軸の断
面形状は、真円度が劣るおそれがあるという問題があっ
た。
さらに、被加工体である上記微細径軸の断面をたとえ
ば、３角形や４角形などに加工する場合には、当該被加
工体を回転させることなく３角形や４角形の各面を加工
することが必要であるが、加工回数が大となる。
ば、３角形や４角形などに加工する場合には、当該被加
工体を回転させることなく３角形や４角形の各面を加工
することが必要であるが、加工回数が大となる。
本発明は、以上のような問題を解決するためのもの
で、加工精度が優れた細形状加工用電極の製造装置を提
供することを目的とする。
で、加工精度が優れた細形状加工用電極の製造装置を提
供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明によれば、複数の
ガイドローラ間にワイヤ電極が巻回され、当該ワイヤ電
極が被加工体を水平面内で囲むように張設されている。
また、駆動部が前記被加工体を回転させながら、あるい
は回転させることなく、前記ワイヤ電極で囲まれた水平
面内を上下に移動させる。
ガイドローラ間にワイヤ電極が巻回され、当該ワイヤ電
極が被加工体を水平面内で囲むように張設されている。
また、駆動部が前記被加工体を回転させながら、あるい
は回転させることなく、前記ワイヤ電極で囲まれた水平
面内を上下に移動させる。
さらに、前記複数のガイドローラは、前記ワイヤ電極
に出来るだけ接近できるように移動可能な構成とする。
に出来るだけ接近できるように移動可能な構成とする。
本発明は、以上のような構成であるから、被加工体と
ワイヤ電極との間に加工電源により高電圧が印加される
と、被加工体とワイヤ電極との間に放電が発生して、被
加工体が加工される。この時、ワイヤ電極は、被加工体
の周囲を囲むように張設されているから、被加工体の周
囲は、一回の加工過程によって加工することができる。
さらに、被加工体を回転する場合には、当該被加工体の
周囲は均等に加工されて、その断面の真円度は高くな
る。
ワイヤ電極との間に加工電源により高電圧が印加される
と、被加工体とワイヤ電極との間に放電が発生して、被
加工体が加工される。この時、ワイヤ電極は、被加工体
の周囲を囲むように張設されているから、被加工体の周
囲は、一回の加工過程によって加工することができる。
さらに、被加工体を回転する場合には、当該被加工体の
周囲は均等に加工されて、その断面の真円度は高くな
る。
また、ワイヤ電極を張設している複数のガイドローラ
は、被加工体に接近できるように移動できるので、被加
工体を微細径軸に加工する場合に適している。
は、被加工体に接近できるように移動できるので、被加
工体を微細径軸に加工する場合に適している。
以下、先ず被加工体を回転させるものとして、本発明
の一実施例について第１図および第２図を参照しつつ説
明する。
の一実施例について第１図および第２図を参照しつつ説
明する。
第１図は本発明における一実施例概略構成図、第２図
は本発明におけるワイヤ電極説明図を示す。
は本発明におけるワイヤ電極説明図を示す。
図において、１は被加工体が加工されて微細径軸とな
った部分を示す。２は微細径軸１の基部で、被加工体が
加工される前の径を有している。３は回転駆動部で、微
細径軸１を回転させながら上下に駆動することができ
る。４は回転駆動部のチャックで前記部細径軸の基部２
を回転駆動部３に固定する。５はワイヤ電極で、ワイヤ
電極供給装置６に巻かれているワイヤ電極は、ワイヤ電
極供給装置６からガイドローラ７、ガイドローラ８、ガ
イドローラ９、ガイドローラ７を介してワイヤ電極巻取
装置10に巻かれる。
った部分を示す。２は微細径軸１の基部で、被加工体が
加工される前の径を有している。３は回転駆動部で、微
細径軸１を回転させながら上下に駆動することができ
る。４は回転駆動部のチャックで前記部細径軸の基部２
を回転駆動部３に固定する。５はワイヤ電極で、ワイヤ
電極供給装置６に巻かれているワイヤ電極は、ワイヤ電
極供給装置６からガイドローラ７、ガイドローラ８、ガ
イドローラ９、ガイドローラ７を介してワイヤ電極巻取
装置10に巻かれる。
そして、ガイドローラ７ないし９は、たとえば、第２
図図示のごとく、60度ずつ異なるＡないしＣ軸上に配置
され、正三角形の頂点に位置するよう構成されている。
図図示のごとく、60度ずつ異なるＡないしＣ軸上に配置
され、正三角形の頂点に位置するよう構成されている。
また、ワイヤ電極５は、第２図図示の矢印のごとく、
ワイヤ電極供給装置６からガイドローラ７を介した後、
ガイドローラ８を約270度巻回し、さらにガイドローラ
９を約270度巻回し、その後、ガイドローラ７を介して
ワイヤ電極巻取装置10に巻回する。このようにワイヤ電
極５を各ガイドローラ７ないし９に巻回してから、第２
図図示のごとく交差させることにより、各ガイドローラ
７ないし９の中央には正三角形部11が作られる。
ワイヤ電極供給装置６からガイドローラ７を介した後、
ガイドローラ８を約270度巻回し、さらにガイドローラ
９を約270度巻回し、その後、ガイドローラ７を介して
ワイヤ電極巻取装置10に巻回する。このようにワイヤ電
極５を各ガイドローラ７ないし９に巻回してから、第２
図図示のごとく交差させることにより、各ガイドローラ
７ないし９の中央には正三角形部11が作られる。
12は回転基台で、中央には微細径軸１が下方に移動し
た場合に逃げる孔13が設けられている。
た場合に逃げる孔13が設けられている。
また、回転基台12の上面には螺旋溝14が設けられてい
る。そして、前記螺旋溝14には、図示されていない基台
に取付けられているガイドローラ固定台15ないし17が中
心方向にのみ移動自在に嵌合されている。
る。そして、前記螺旋溝14には、図示されていない基台
に取付けられているガイドローラ固定台15ないし17が中
心方向にのみ移動自在に嵌合されている。
したがって、回転基台12を回転させると、ガイドロー
ラ固定台15ないし17は、回転基台12の中心に向かって移
動する。この移動は主に大略のワイヤ電極５の位置を決
める時に使用される。
ラ固定台15ないし17は、回転基台12の中心に向かって移
動する。この移動は主に大略のワイヤ電極５の位置を決
める時に使用される。
18ないし20はガイドローラ固定台15ないし17の位置を
調整する微調整装置で、本例では、NCにより自動駆動さ
れ、溝21ないし23によりガイドローラ７ないし９を回転
基台12の中心に向かって微細に移動させて所望する微細
径電極の加工量の調整ができる。したがって、ガイドロ
ーラ７ないし９の位置を微調整装置18ないし20で微調整
すると、ワイヤ電極５の張設によって形成する正三角形
部11の精度は高くすることもできる。
調整する微調整装置で、本例では、NCにより自動駆動さ
れ、溝21ないし23によりガイドローラ７ないし９を回転
基台12の中心に向かって微細に移動させて所望する微細
径電極の加工量の調整ができる。したがって、ガイドロ
ーラ７ないし９の位置を微調整装置18ないし20で微調整
すると、ワイヤ電極５の張設によって形成する正三角形
部11の精度は高くすることもできる。
また、図示されていないが、ワイヤ電極の冷却あるい
は加工屑の除去のために加工液を吹き付けるノズルが設
けられている。
は加工屑の除去のために加工液を吹き付けるノズルが設
けられている。
また、図示されていないが、加工電源で発生する高電
圧の一方は回転駆動部３を介して微細径軸の基部２に、
他方はワイヤ電極５に印加される。
圧の一方は回転駆動部３を介して微細径軸の基部２に、
他方はワイヤ電極５に印加される。
次に、以上のような構成の細形状加工用電極の製造装
置について動作を説明する。
置について動作を説明する。
まず、回転基台12を回転させると、ガイドローラ７な
いし９は、各ガイドローラの中心を通る同心円の中心に
向かって移動し、第２図図示のごときガイドローラ７′
ないしガイドロー９′の位置に移動する。さらに、各ガ
イドローラ７′ないし９′の位置を微調整装置18ないし
20により調整を行う。このようにして、ワイヤ電極５の
張設によって形成する正三角形部11の内接円を加工すべ
き所望の径に近づける。
いし９は、各ガイドローラの中心を通る同心円の中心に
向かって移動し、第２図図示のごときガイドローラ７′
ないしガイドロー９′の位置に移動する。さらに、各ガ
イドローラ７′ないし９′の位置を微調整装置18ないし
20により調整を行う。このようにして、ワイヤ電極５の
張設によって形成する正三角形部11の内接円を加工すべ
き所望の径に近づける。
微細径軸の基部２を回転駆動部３のチャック４に喰わ
えて回転させながら微細径軸１を徐々に降下させる。
えて回転させながら微細径軸１を徐々に降下させる。
この時、図示されていない加工液を微細径軸１に吹き
付けながら微細径軸１とワイヤ電極５とに高電圧を印加
する。微細径軸１とワイヤ電極５との間には放電が起こ
り、微細径軸１の先端から加工が始まり、回転駆動部３
が降下するにしたがって微細径軸１が形成される。
付けながら微細径軸１とワイヤ電極５とに高電圧を印加
する。微細径軸１とワイヤ電極５との間には放電が起こ
り、微細径軸１の先端から加工が始まり、回転駆動部３
が降下するにしたがって微細径軸１が形成される。
必要に応じ、微調整装置18ないし20によりたとえば、
１μｍ位の同一微細な送りを与えて、徐々に径を細くす
る方法がしばしば行われる。
１μｍ位の同一微細な送りを与えて、徐々に径を細くす
る方法がしばしば行われる。
以上、本発明における上記細形状加工用電極の製造装
置により製造された電極は、直径５μｍ、仕上げ面あら
さは0.1μｍ、真円度は0.5μｍを得ることができた。
置により製造された電極は、直径５μｍ、仕上げ面あら
さは0.1μｍ、真円度は0.5μｍを得ることができた。
なお、本発明の一実施例としてガイドローラが３個の
場合について説明したが、ワイヤ電極５が微細径軸１に
対して均等な距離で送り込まれるならば、ガイドローラ
は３個に限定する必要がなく、２個以上であれば何個で
も良い。また、ガイドローラを中心に向けて移動させる
場合、回転基台12に螺旋溝14を設けることにより行った
が、回転基台12の中心に向かった移動溝でも良い。
場合について説明したが、ワイヤ電極５が微細径軸１に
対して均等な距離で送り込まれるならば、ガイドローラ
は３個に限定する必要がなく、２個以上であれば何個で
も良い。また、ガイドローラを中心に向けて移動させる
場合、回転基台12に螺旋溝14を設けることにより行った
が、回転基台12の中心に向かった移動溝でも良い。
以上の実施例においては、被加工体を回転させるもの
として説明したが、被加工体の断面を３角形や４角形な
どに加工する場合には、当該被加工体を回転させること
なく上下方向に移動すればよい。
として説明したが、被加工体の断面を３角形や４角形な
どに加工する場合には、当該被加工体を回転させること
なく上下方向に移動すればよい。
本発明によれば、被加工体の外周から均等距離に複数
のワイヤ電極が配置されるので、当該外周を一回の加工
過程によって加工することができる。
のワイヤ電極が配置されるので、当該外周を一回の加工
過程によって加工することができる。
また、被加工体を回転させる場合には真円度の高い精
密加工ができる。
密加工ができる。
さらに、複数のガイドローラを溝に沿って同時に移動
させることにより、ワイヤ電極を微細径軸に対して常に
均等距離に配置できるので、回転駆動部の送りとともに
数値制御が簡単にでき、微細径軸先端を任意のテーパー
形状に成形できる。
させることにより、ワイヤ電極を微細径軸に対して常に
均等距離に配置できるので、回転駆動部の送りとともに
数値制御が簡単にでき、微細径軸先端を任意のテーパー
形状に成形できる。
第１図は本発明における一実施例概略構成図、第２図は
本発明におけるワイヤ電極説明図、第３図は従来の細形
状加工用電極を製造する放電加工装置の概略構成図、第
４図は従来の細形状加工用電極を製造するワイヤカット
放電加工装置の概略構成図を示す。 １……微細径軸、２……微細径軸の基部 ３……回転駆動部、４……チャック ５……ワイヤ電極 ６……ワイヤ電極供給装置 ７ないし９……ガイドローラ 10……ワイヤ電極巻取装置 11……正三角形部 12……回転基台、13……孔 14……螺旋溝 15ないし17……ガイドローラ固定台 18ないし20……微調整装置 21ないし23……溝
本発明におけるワイヤ電極説明図、第３図は従来の細形
状加工用電極を製造する放電加工装置の概略構成図、第
４図は従来の細形状加工用電極を製造するワイヤカット
放電加工装置の概略構成図を示す。 １……微細径軸、２……微細径軸の基部 ３……回転駆動部、４……チャック ５……ワイヤ電極 ６……ワイヤ電極供給装置 ７ないし９……ガイドローラ 10……ワイヤ電極巻取装置 11……正三角形部 12……回転基台、13……孔 14……螺旋溝 15ないし17……ガイドローラ固定台 18ないし20……微調整装置 21ないし23……溝
Claims (2)
- 【請求項１】軸方向に移動される被加工体に対して当該
被加工体の軸方向と交差する互いに異なる夫々の方向に
複数個の張設状態にされて被加工体を囲むようにされた
ワイヤ電極と、 該夫々のワイヤ電極を巻回する複数のガイドローラと、 当該ガイドローラによって巻回されて張設された複数個
のワイヤ電極の夫々に近接されて前記軸方向に前記被加
工体を移動させる駆動部と、 被加工体とワイヤ電極との近接間隔を調整するために前
記張設されたワイヤ電極の両端を支持する夫々のガイド
ローラを前記被加工体の軸方向と交差する面に沿って移
動可能にする駆動機構と、 前記被加工体と前記ワイヤ電極との間に高電圧を印加し
て、当該両者間に放電を発生せしめる加工電源と、 を備えて前記被加工体を細形状に成形することができる
細形状加工用電極の製造装置。 - 【請求項２】軸方向に移動させる被加工体に対して当該
被加工体の軸方向と交差する互いに異なる夫々の方向に
複数個の張設状態にされて被加工体を囲むようにされた
ワイヤ電極と、 該夫々のワイヤ電極を巻回する複数のガイドローラと、 当該ガイドローラによって巻回されて張設された複数個
のワイヤ電極の夫々に近接されて前記軸方向に前記被加
工体を回転させながら移動させる回転駆動部と、 被加工体と被加工体との近接間隔を調整するために前記
被加工体の軸方向と交差する面に沿って前記複数のガイ
ドローラを移動可能にする駆動機構と、 前記被加工体と前記ワイヤ電極との間に高電圧を印加し
て、当該両者間に放電を発生せしめる加工電源と、 を備えて前記被加工体を細形状に成形することができる
細形状加工用電極の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1008955A JP2669682B2 (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 細形状加工用電極の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1008955A JP2669682B2 (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 細形状加工用電極の製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02190220A JPH02190220A (ja) | 1990-07-26 |
| JP2669682B2 true JP2669682B2 (ja) | 1997-10-29 |
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ID=11707094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1008955A Expired - Fee Related JP2669682B2 (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 細形状加工用電極の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2669682B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109277654A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-01-29 | 南京航空航天大学 | 旋印电解加工封液装置与方法 |
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