JP3657880B2 - 放電表面処理用圧粉体電極 - Google Patents
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Description
技術分野
この発明は、放電表面処理用圧粉体電極に関し、特に、ワークの表面に硬質被膜を形成するための放電表面処理で使用される圧粉体電極（放電電極）に関するものである。
背景技術
圧粉体電極を使用し、放電加工油等の加工液中において、圧粉体電極とワークとの間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギによりワークの表面に電極材料もしくは電極材料が放電エネルギにより反応して生成されるＴｉＣ等の金属炭化物等の物質からなる硬質被膜を成形する放電表面処理方法は、特開平９−１９８２９号公報に示されている。
一般に、圧粉体電極は、ダイ型内にＴｉ等の金属の粉末を装填し、加圧用パンチによってダイ型内の金属粉末を加圧・圧縮することにより、金属粉末が固まることを利用して加圧成形される。
圧粉体電極は、金属粉末を用いていても、特開昭５６−１２６５３５号公報や特開昭６２−１２７４４８号公報に示されている放電加工用電極とは異なって焼結を行わないから、最終電極強度や電気抵抗は加圧成形完了時の状態により決まる。
このため、所要の最終電極強度や電気抵抗を得るためには、圧粉体電極は成形圧は、約５ｔｏｎｆ／ｃｍ2程度の圧力が必要である。これより成形圧が低くなると、出来上がった電極の強度が不充分であったり、電極の電気抵抗が著しく大きくなり、放電表面処理の圧粉体電極として適切に使用できない。
しかしながら、一方では、このような大きな成形圧によって電極成形を行うと、金型にかかる圧力も大きくなり、上方（ダイにおける成形品抜き出し方向と同じ方向）から金型内の金属粉末に成形圧をかけても、金型内の金属粉末は横方向に膨張することになり、ダイ型内で成形された圧粉体電極は横に広がる力を持つことになるので、圧粉体電極はダイより外れ難くなる傾向がある。
従来の放電表面処理では、圧粉体電極単体で使用しているため、成形型より圧粉体電極を取り出す必要があり、成形型より圧粉体電極を取り出す際に圧粉体電極が割れたり、欠けたりし、この結果、圧粉体電極の製造の歩留まりが悪い。
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、製造過程での欠損を回避できて製造の歩留まりがよい放電表面処理用圧粉体電極を提供することを目的としている。
発明の開示
この発明は、金属粉末あるいは金属化合物粉末、あるいはそれらにセラッミクスの粉末を添加したものを加圧成形した圧粉体電極とワークとの間に放電を発生させ、放電エネルギによってワーク表面に電極材料あるいは電極材料が放電エネルギにより反応した物質からなる被膜を形成する放電表面処理で使用される放電表面処理用圧粉体電極において、金属粉末あるいは金属化合物粉末、あるいはそれらにセラッミクスの粉末を添加したものを加圧成形した圧粉体電極本体と、前記圧粉体電極本体の加圧成形に使用された金属製のダイとにより構成され、圧粉体電極本体部をダイより取り出すことなくダイごと放電表面処理に使用される放電表面処理用圧粉体電極を提供することができる。
従って、放電表面処理での圧粉体電極本体の使用において、圧粉体電極本体をダイより取り外す必要がなくなり、ダイより圧粉体電極本体を取り外す時に圧粉体電極本体に欠損が生じることが回避される。
また、この発明は、前記ダイの成形チャンバが加圧用パンチの抜き差し方向に貫通した貫通チャンバ構造である放電表面処理用圧粉体電極を提供することができる。
従って、ダイを再利用する場合に、成形チャンバより圧粉体電極本体の残留物を取り除き易くなる。
また、この発明は、前記ダイの成形チャンバが、中央部が狭くなる形状の貫通チャンバ構造である放電表面処理用圧粉体電極を提供することができる。
従って、成形チャンバ内の圧粉体電極本体の抜け落ち難い。
また、この発明は、前記ダイの成形チャンバが、鉢状テーパ形状の貫通チャンバ構造である放電表面処理用圧粉体電極を提供することができる。
従って、成形チャンバ内の圧粉体電極本体の抜け落ち難く、しかも裏側（大径側）よりの押し出しにより、成形チャンバより圧粉体電極本体の残留物を取り除き易くなる。
また、この発明は、一つのダイに成形チャンバが複数個設けられ、各成形チャンバに圧粉体電極本体が加圧成形されている放電表面処理用圧粉体電極を提供することができる。
従って、一つの成形チャンバの圧粉体電極本体が使い切られても、他の成形チャンバの圧粉体電極本体を引き続き使用できる。
また、この発明は、ダイを電極ホルダとして、ダイをもって電極支持部に取り付けらられる放電表面処理用圧粉体電極を提供することができる。
従って、電極支持部における圧粉体電極本体の欠損が回避される。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明による放電表面処理用圧粉体電極およびそれの使用方法を示す構成図であり、第２図（ａ）、（ｂ）はこの発明による放電表面処理用圧粉体電極の製造に使用される金型構造を示す断面図であり、第３図、第４図、第５図はそれぞれこの発明による放電表面処理用圧粉体電極の製造に使用される他の金型構造を示す断面図であり、第６図はこの発明による放電表面処理用圧粉体電極の他の実施の形態を示す斜視図である。
発明を実施するための最良の形態
第１図はこの発明による放電表面処理用圧粉体電極およびそれの使用方法を示している。
放電表面処理用圧粉体電極１０は、金属粉末あるいは金属の化合物の粉末、あるいはそれらにセラッミクスの粉末を添加したもの加圧成形した圧粉体電極本体１１と、圧粉体電極本体１１の加圧成形に使用された金属製のダイ１２とにより構成されている。
圧粉体電極本体１１はダイ１２より取り出すことなくダイ１２を電極ホルダのようにして放電表面処理に使用される。
放電表面処理用圧粉体電極１０は加工槽５０内に治具５１により所定の角度姿勢に配置され、加工槽５０内に充填された加工液Ａ内において、圧粉体電極本体１１は放電表面処理を施されるドリル電極（ワーク電極）Ｗと所定の放電ギャップをおいて対向し、パルス状の放電によるエネルギにより、ドリル電極Ｗの刃面に圧粉体電極本体１１の電極材料もしくは電極材料が放電エネルギにより反応して生成されるＴｉＣ等の金属炭化物等の物質からなる硬質被膜を成形する。
上述のように、ダイ１２内で加圧成形された圧粉体電極本体１１をダイ１２より取り出さずにダイ１２ごと使用されるから、製造過程で圧粉体電極本体１１が割れたり、欠けたりすることが全くなくなり、放電表面処理用圧粉体電極の製造の歩留まりがよくなる。
放電表面処理によってダイ１２内の圧粉体電極本体１１が消耗すれば、ダイ１２から圧粉体電極本体１１の残留物を掻き出すことにより、ダイ１２を成形型として再利用することができる。
また、放電表面処理用圧粉体電極１０の治具（電極支持部）５１に対する取り付けは、ダイ１２を電極ホルダとして、ダイ１２をもって行うことができるから、圧粉体電極本体１１を治具５１に直接に取り付ける場合により、圧粉体電極本体１１の治具５１に対する取付部の欠損も防止できる。
圧粉体電極本体１１の加圧成形は、従来と同様に、第２図に示されているように、ダイ１２と加圧用パンチ１３とを使用し、ダイ１２のチャンバ１２ａ内に金属粉末あるいは金属の化合物の粉末、あるいはそれらにセラッミクスの粉末を添加した混合粉末Ｂを装填し、これを加圧用パンチ１３により加圧することにより行うことができる。
この場合のダイ１２の成形チャンバ１２ａは、第２図に示されているように、圧粉体電極本体１１の軸長と同じ長さを有する有底チャンバ構造であっても、また第３図に示されているように、ダイ１２の成形チャンバ１２ａは加圧用パンチ１３の抜き差し方向に貫通した貫通チャンバ構造であってもよい。ダイ１２の成形チャンバ１２ａが貫通チャンバ構造である場合には、ダイ１２は着脱可能なダイプレート１４上に配置された状態で加圧成形に使用される。
ダイ１２の成形チャンバ１２ａが貫通チャンバ構造である場合には、使用後にダイ１２より圧粉体電極本体１１の残留物を除去する作業が、押し出しにより簡単に行えるようになる。
また、ダイ１２の成形チャンバ１２ａが貫通チャンバ構造である場合には、圧粉体電極本体１１の抜け落ち防止のために、第４図に示されているように成形チャンバ１２ａは中央部が狭くなる形状（鼓形）、あるいは第５図に示されているように鉢状テーパ形状になっていてもよい。ダイ１２の成形チャンバ１２ａが鉢状テーパ形状であれば、使用後にダイ１２より圧粉体電極本体１１の残留物を除去する作業が裏側（大径側）よりの押し出しにより簡単に行えるようになる。
また、第６図に示されているように、一つのダイ１２に成形チャンバ１２ａが複数個設けられ、各成形チャンバ１２ａに圧粉体電極本体１１が加圧成形されてもよい。
この場合には、一つの成形チャンバ１２ａの圧粉体電極本体１１を使い切っても、他の成形チャンバ１２ａの圧粉体電極本体１１を使用でき、ダイ１２の交換を伴う電極交換を行うことない長時間連続運転が可能になる。また、１つのダイ１２に１つの圧粉体電極本体１１を付けている場合より、ダイの必要個数が少なくなり、嵩さばることがない。
産業上の利用可能性
この発明による放電表面処理用圧粉体電極は、硬質被膜を成形する放電表面処理で使用する放電電極に適している。
この発明は、放電表面処理用圧粉体電極に関し、特に、ワークの表面に硬質被膜を形成するための放電表面処理で使用される圧粉体電極（放電電極）に関するものである。
背景技術
圧粉体電極を使用し、放電加工油等の加工液中において、圧粉体電極とワークとの間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギによりワークの表面に電極材料もしくは電極材料が放電エネルギにより反応して生成されるＴｉＣ等の金属炭化物等の物質からなる硬質被膜を成形する放電表面処理方法は、特開平９−１９８２９号公報に示されている。
一般に、圧粉体電極は、ダイ型内にＴｉ等の金属の粉末を装填し、加圧用パンチによってダイ型内の金属粉末を加圧・圧縮することにより、金属粉末が固まることを利用して加圧成形される。
圧粉体電極は、金属粉末を用いていても、特開昭５６−１２６５３５号公報や特開昭６２−１２７４４８号公報に示されている放電加工用電極とは異なって焼結を行わないから、最終電極強度や電気抵抗は加圧成形完了時の状態により決まる。
このため、所要の最終電極強度や電気抵抗を得るためには、圧粉体電極は成形圧は、約５ｔｏｎｆ／ｃｍ2程度の圧力が必要である。これより成形圧が低くなると、出来上がった電極の強度が不充分であったり、電極の電気抵抗が著しく大きくなり、放電表面処理の圧粉体電極として適切に使用できない。
しかしながら、一方では、このような大きな成形圧によって電極成形を行うと、金型にかかる圧力も大きくなり、上方（ダイにおける成形品抜き出し方向と同じ方向）から金型内の金属粉末に成形圧をかけても、金型内の金属粉末は横方向に膨張することになり、ダイ型内で成形された圧粉体電極は横に広がる力を持つことになるので、圧粉体電極はダイより外れ難くなる傾向がある。
従来の放電表面処理では、圧粉体電極単体で使用しているため、成形型より圧粉体電極を取り出す必要があり、成形型より圧粉体電極を取り出す際に圧粉体電極が割れたり、欠けたりし、この結果、圧粉体電極の製造の歩留まりが悪い。
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、製造過程での欠損を回避できて製造の歩留まりがよい放電表面処理用圧粉体電極を提供することを目的としている。
発明の開示
この発明は、金属粉末あるいは金属化合物粉末、あるいはそれらにセラッミクスの粉末を添加したものを加圧成形した圧粉体電極とワークとの間に放電を発生させ、放電エネルギによってワーク表面に電極材料あるいは電極材料が放電エネルギにより反応した物質からなる被膜を形成する放電表面処理で使用される放電表面処理用圧粉体電極において、金属粉末あるいは金属化合物粉末、あるいはそれらにセラッミクスの粉末を添加したものを加圧成形した圧粉体電極本体と、前記圧粉体電極本体の加圧成形に使用された金属製のダイとにより構成され、圧粉体電極本体部をダイより取り出すことなくダイごと放電表面処理に使用される放電表面処理用圧粉体電極を提供することができる。
従って、放電表面処理での圧粉体電極本体の使用において、圧粉体電極本体をダイより取り外す必要がなくなり、ダイより圧粉体電極本体を取り外す時に圧粉体電極本体に欠損が生じることが回避される。
また、この発明は、前記ダイの成形チャンバが加圧用パンチの抜き差し方向に貫通した貫通チャンバ構造である放電表面処理用圧粉体電極を提供することができる。
従って、ダイを再利用する場合に、成形チャンバより圧粉体電極本体の残留物を取り除き易くなる。
また、この発明は、前記ダイの成形チャンバが、中央部が狭くなる形状の貫通チャンバ構造である放電表面処理用圧粉体電極を提供することができる。
従って、成形チャンバ内の圧粉体電極本体の抜け落ち難い。
また、この発明は、前記ダイの成形チャンバが、鉢状テーパ形状の貫通チャンバ構造である放電表面処理用圧粉体電極を提供することができる。
従って、成形チャンバ内の圧粉体電極本体の抜け落ち難く、しかも裏側（大径側）よりの押し出しにより、成形チャンバより圧粉体電極本体の残留物を取り除き易くなる。
また、この発明は、一つのダイに成形チャンバが複数個設けられ、各成形チャンバに圧粉体電極本体が加圧成形されている放電表面処理用圧粉体電極を提供することができる。
従って、一つの成形チャンバの圧粉体電極本体が使い切られても、他の成形チャンバの圧粉体電極本体を引き続き使用できる。
また、この発明は、ダイを電極ホルダとして、ダイをもって電極支持部に取り付けらられる放電表面処理用圧粉体電極を提供することができる。
従って、電極支持部における圧粉体電極本体の欠損が回避される。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明による放電表面処理用圧粉体電極およびそれの使用方法を示す構成図であり、第２図（ａ）、（ｂ）はこの発明による放電表面処理用圧粉体電極の製造に使用される金型構造を示す断面図であり、第３図、第４図、第５図はそれぞれこの発明による放電表面処理用圧粉体電極の製造に使用される他の金型構造を示す断面図であり、第６図はこの発明による放電表面処理用圧粉体電極の他の実施の形態を示す斜視図である。
発明を実施するための最良の形態
第１図はこの発明による放電表面処理用圧粉体電極およびそれの使用方法を示している。
放電表面処理用圧粉体電極１０は、金属粉末あるいは金属の化合物の粉末、あるいはそれらにセラッミクスの粉末を添加したもの加圧成形した圧粉体電極本体１１と、圧粉体電極本体１１の加圧成形に使用された金属製のダイ１２とにより構成されている。
圧粉体電極本体１１はダイ１２より取り出すことなくダイ１２を電極ホルダのようにして放電表面処理に使用される。
放電表面処理用圧粉体電極１０は加工槽５０内に治具５１により所定の角度姿勢に配置され、加工槽５０内に充填された加工液Ａ内において、圧粉体電極本体１１は放電表面処理を施されるドリル電極（ワーク電極）Ｗと所定の放電ギャップをおいて対向し、パルス状の放電によるエネルギにより、ドリル電極Ｗの刃面に圧粉体電極本体１１の電極材料もしくは電極材料が放電エネルギにより反応して生成されるＴｉＣ等の金属炭化物等の物質からなる硬質被膜を成形する。
上述のように、ダイ１２内で加圧成形された圧粉体電極本体１１をダイ１２より取り出さずにダイ１２ごと使用されるから、製造過程で圧粉体電極本体１１が割れたり、欠けたりすることが全くなくなり、放電表面処理用圧粉体電極の製造の歩留まりがよくなる。
放電表面処理によってダイ１２内の圧粉体電極本体１１が消耗すれば、ダイ１２から圧粉体電極本体１１の残留物を掻き出すことにより、ダイ１２を成形型として再利用することができる。
また、放電表面処理用圧粉体電極１０の治具（電極支持部）５１に対する取り付けは、ダイ１２を電極ホルダとして、ダイ１２をもって行うことができるから、圧粉体電極本体１１を治具５１に直接に取り付ける場合により、圧粉体電極本体１１の治具５１に対する取付部の欠損も防止できる。
圧粉体電極本体１１の加圧成形は、従来と同様に、第２図に示されているように、ダイ１２と加圧用パンチ１３とを使用し、ダイ１２のチャンバ１２ａ内に金属粉末あるいは金属の化合物の粉末、あるいはそれらにセラッミクスの粉末を添加した混合粉末Ｂを装填し、これを加圧用パンチ１３により加圧することにより行うことができる。
この場合のダイ１２の成形チャンバ１２ａは、第２図に示されているように、圧粉体電極本体１１の軸長と同じ長さを有する有底チャンバ構造であっても、また第３図に示されているように、ダイ１２の成形チャンバ１２ａは加圧用パンチ１３の抜き差し方向に貫通した貫通チャンバ構造であってもよい。ダイ１２の成形チャンバ１２ａが貫通チャンバ構造である場合には、ダイ１２は着脱可能なダイプレート１４上に配置された状態で加圧成形に使用される。
ダイ１２の成形チャンバ１２ａが貫通チャンバ構造である場合には、使用後にダイ１２より圧粉体電極本体１１の残留物を除去する作業が、押し出しにより簡単に行えるようになる。
また、ダイ１２の成形チャンバ１２ａが貫通チャンバ構造である場合には、圧粉体電極本体１１の抜け落ち防止のために、第４図に示されているように成形チャンバ１２ａは中央部が狭くなる形状（鼓形）、あるいは第５図に示されているように鉢状テーパ形状になっていてもよい。ダイ１２の成形チャンバ１２ａが鉢状テーパ形状であれば、使用後にダイ１２より圧粉体電極本体１１の残留物を除去する作業が裏側（大径側）よりの押し出しにより簡単に行えるようになる。
また、第６図に示されているように、一つのダイ１２に成形チャンバ１２ａが複数個設けられ、各成形チャンバ１２ａに圧粉体電極本体１１が加圧成形されてもよい。
この場合には、一つの成形チャンバ１２ａの圧粉体電極本体１１を使い切っても、他の成形チャンバ１２ａの圧粉体電極本体１１を使用でき、ダイ１２の交換を伴う電極交換を行うことない長時間連続運転が可能になる。また、１つのダイ１２に１つの圧粉体電極本体１１を付けている場合より、ダイの必要個数が少なくなり、嵩さばることがない。
産業上の利用可能性
この発明による放電表面処理用圧粉体電極は、硬質被膜を成形する放電表面処理で使用する放電電極に適している。
Claims (6)
- 金属粉末あるいは金属化合物粉末、あるいはそれらにセラッミクスの粉末を添加したものを加圧成形した圧粉体電極とワークとの間に放電を発生させ、放電エネルギによってワーク表面に電極材料あるいは電極材料が放電エネルギにより反応した物質からなる被膜を形成する放電表面処理で使用される放電表面処理用圧粉体電極において、金属粉末あるいは金属化合物粉末、あるいはそれらにセラッミクスの粉末を添加したものを加圧成形した圧粉体電極本体と、前記圧粉体電極本体の加圧成形に使用された金属製のダイとにより構成され、圧粉体電極本体部をダイより取り出すことなくダイごと放電表面処理に使用されることを特徴とする放電表面処理用圧粉体電極。
- 前記ダイの成形チャンバが加圧用パンチの抜き差し方向に貫通した貫通チャンバ構造であることを特徴とする請求の範囲第１項記載の放電表面処理用圧粉体電極。
- 前記ダイの成形チャンバが、中央部が狭くなる形状の貫通チャンバ構造であることを特徴とする請求の範囲第２項記載の放電表面処理用圧粉体電極。
- 前記ダイの成形チャンバが、鉢状テーパ形状の貫通チャンバ構造であることを特徴とする請求の範囲第２項記載の放電表面処理用圧粉体電極。
- 一つのダイに成形チャンバが複数個設けられ、各成形チャンバに圧粉体電極本体が加圧成形されていることを特徴とする請求の範囲第項１項記載の放電表面処理用圧粉体電極。
- ダイを電極ホルダとして、ダイをもって電極支持部に取り付けらられることを特徴とする請求の範囲第１項記載の放電表面処理用圧粉体電極。
Applications Claiming Priority (1)
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