JPH01103232A - 微細軸放電加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、インクジェットプリンタ用ノズル、光フアイ
バコネクタ等のような微細穴を放電加工する場合に用い
られる微細穴放電加工用微細電極などの微細軸の放電加
工を行なう微細軸放電加工装置に関するものである。

従来の技術 従来、微細穴の放電加工に用いる微細電極を加工するに
は、第３図に示すように微細電極１０１を回転させなが
らこの微細電極１０１と、精密にボリシング仕上げした
金属ブロック１０２との側面で放電させ、金属ブロック
１０２を微小ステップずつ微細電極１０１側へ送ること
により、微細電極１０１の径を次第に減少させ、希望の
径に成形する（ナショナルテクニカルレボ−）　：　Ｎ
ａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔｓ
　Ｖｏｌ−３Ｌ　　Ｎｏ−５＋　　Ｐ２Ｏ３）。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような従来の加工方式では、金属ブロッ
ク１０２が消耗するため、切り込む量と加工される値が
一致しない。そのため、数回加工した径を確認して加工
する。したがって、加工される径におけるバラツキが大
きく、希望の径の精度を得るためには熟練が必要となる
。また、直径１５ミクロンの微細電極１０１を加工する
場合、金属ブロック１０２との間の放電時の加工力によ
って微細電極１０１にたわみが生じるため、ストレート
形状に加工することができず、テーパ形状となる。この
ため、金属ブロック１０２の取り付けに微小角度を与え
ることにより微細電極１０１をストレート形状に加工し
ているので、やはり熟練が必要となる。

本発明は、上記のような従来技術の問題を解決するもの
で、加工精度の再現性を向上させることができ、しかも
作業者の熟練を不要とすることができ、更には真直度の
良好な形状に加工することができるようにした微細軸放
電加工装置を提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、微細軸を保持スる
マンドレルと、このマンドレルを支持するＶ字状軸受と
、上記マンドレルおよび微細軸の回転駆動手段と、絶縁
液が入れられた加工槽と、上記微細軸を放電加工するた
めの導電材製のワイヤを一定の張力と一定の速度で走行
させる手段と、上記ワイヤと微細軸との相対的な位置を
決める移動手段と、ワイヤと微細軸を相対的に上下動さ
せる手段と、ワイヤと微細軸とを相対的に接近させて放
電加工を行う送り速度と所長の長さの加工の後、逆方向
に送る速度をそれぞれ設定し得る制御装置と、微細軸と
ワイヤとの間に放電電力を発生させる放電回路とを備え
たものである。

作用 上記技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、走行するワイヤを工具として微細軸の放電加
工を行うので、見かけ上、加工点位置における消耗を無
視することができる。したがって、ワイヤと微細軸の相
対的な位置精度が加工径の精度に一致するため、再現性
が良好となる。また、制御装置により微細軸の加工速度
を送り方向と逆方向でそれぞれ設定することができるの
で、送り方向で加工されずに残った部分を逆方向で除去
する加工ができるようになり、真直度の良好な形状精度
を得ることができる。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の一実施
例における微細軸放電加工装置を示し、第１図（ａ）は
平面図、第１図（ｂ）は一部切欠正面図、第１図（ｃ）
は第１図（ｂ）のＩＣ部の拡大断面図である。

第１図（ａ）、（ｂ）に示すように微細軸１はマンドレ
ル２の先端に保持されている。マンドレル２にはプーリ
３が取り付けられ、このプーリ３とモータ４の回転軸に
取り付けられたプーリ５にベルト６が掛けられている。

マンドレル２はベルト６により保持された状態で定位置
に設けられたＶ字状軸受７に回転可能に、かつ軸方向に
移動可能に支持されている。マンドレル２の上方にはモ
ータ８と送りねじ９とよシなる送り機構１０が設けられ
ている。そして、モータ４の駆動によシプーリ５、ベル
ト６、プーリ３を介してマンドレル２および微細軸１を
回転させることができ、また、送り機構１０の駆動によ
りマンドレル２および微細軸１をＶ字状軸受７に沿って
軸方向（下方）に送ることができ、送りねじ９の後退に
より、ベルト６の張力によりマンドレル２および微細軸
１をＶ字状軸受７に沿って上昇させることができる。微
細軸１の下側には加工槽１１が設けられ、加工槽１１に
は絶縁液１２が入れられている。加工槽１１の外部には
供給ボビン１３と巻き取りボビン１４が設けられ、供給
ボビン１３に巻かれた導電材製で微細径のワイヤ１５が
巻き取りボビン１４に巻き取られる。供給ボビン１３は
ＤＣモータ（図示省略）の駆動により回転され、巻き取
りボビン１４はモータ１６の駆動により回転される。そ
して、モータ１６を駆動して巻き取りボビン１４を回転
させると共に、ＤＣモータを駆動して供給ボビン１３を
回転させることにより、回転トルクの変化でワイヤ１５
を走行させ、巻き取りボビン１４に巻き取ることができ
、ＤＣモータへの印加電流を一定とするように制御する
ことによりワイヤ１５を一定の張力と一定の速度で走行
させることができる。ワイヤ１５は加工槽ｌｌ内に設け
られたワイヤガイド１７ａ、　　１７ｂ、　１７ｃによ
り加工槽１１内での走行が案内される。加工槽１１は移
動手段によりワイヤガイド１７ｂの外周の加工位置部分
が微細軸１に対し、接近し、若しくは離隔する方向に移
動される。すなわち、架台１８の一対の支持部１９．２
０に雄ねじ２１が回転可能に支持され、この雄ねじ２１
に加工槽１１に取り付けられたナツト２２がボール（図
示省略）を介してかみ合わされ、雄ねじ２１はモータ２
３の駆動により回転される。そして、雄ねじ２１の回転
によりナツト２２および加工槽１１が上記の方向に移動
される。このボールねじにより加工槽１１、すなわちワ
イヤ１５は任意の位置に高精度に位置決めされる。上記
モータ５．８および２３は制御装置２４により制御され
、微細軸１の加工径を決定するワイヤ１５の位置決めと
マンドレル２、すなわち、微細軸１の微小位置決めが行
なわれる。マンドレル２、すなわち微細軸１とワイヤ１
５との間には電源Ｖと抵抗ＲとコンデンサＣとからなる
放電回路２５により放電電力が供給される。

次に上記実施例の動作について説明する。

まず、モータ２３の駆動により加工槽１１およびワイヤ
ガイド１７ａｓ　１７ｂｓ　１７ｃを移動させ、第１図
（ｃ）に示すようにワイヤ１５を位置決めする。次に放
電回路２５によりワイヤ１５と微細軸１に放電電力を供
給し、上記のようにワイヤ１５を走行させると共に、モ
ータ４の駆動によりマンドレル２および微細電極１を回
転させなからモータ８の駆動によりマンドレル２および
微細電極１を下方にある速度で送り、両者が近接して短
絡した場合には引き上げる。このようにして微細軸１の
所定量を放電加工した後、マンドレル２および微細軸１
を上方にある速度で送り、下方に送った時に加工できな
い部分の除去加工を行う。下方に送るだけの加工であれ
ば次のような問題がある。

第２図（ａ）、（ｂ）は微細軸１を下方に送るだけで、
放電加工した場合の説明図である。微細軸１の径が直径
１５ミクロン程度になると、微細軸１は第２図（ａ）に
示すように放電加工による圧力を受けてたわみ、そのた
わみ量分が加工されずに第２図（ｂ）に示すようにテー
パ形状となる。このテーパ形状の状態で微細軸１を高速
で引き上げると、ワイヤ１５と微細軸１とが接触し、過
電流が流れ、微細軸１が溶失してしまう。そこで、引き
上げる際にも送り速度を設定し、短絡を回避することに
よりテーパ形状を除去する加工が可能となる。

なお、上記実施例では、加工槽１１をボールねじ２１．
２２とモータ２３により駆動し、ワイヤ１５を微細軸１
に対し、接近、若しくは離隔する方向に移動させている
が、Ｖ字状軸受７等をボールねじ、モータ等により駆動
し、微細軸１をワイヤ１５に対し、接近、若しくは離隔
する方向に移動させてもよく、要するにワイヤ１５と微
細軸１を相対的に接近、若しくは離隔する方向に移動さ
せればよい。また、上記実施例では、送り機構１０によ
りマンドレル２および微細軸１を下降させるようにして
いるが、加工槽１１、供給ボビン１３、巻き取りボビン
１４等を上昇させるようにしてもよく、要するに微細軸
１とワイヤ１５を相対的に上下動させるようにすればよ
い。

発明の効果 以上述べたように本発明によれば、走行するワイヤを工
具として微細軸の放電加工を行なうので、見かけ上、加
工位置における消耗を無視することができる。したがっ
て、ワイヤと微細軸の相対的な位置精度が加工径の精度
に一致するため、再現性が良好となシ、作業者の熟練を
不要とすることができる。また、制御装置により微細軸
の加工速度を送り方向と逆方向でそれぞれ設定すること
ができるので、送り方向で加工されずに残った部分を逆
方向で除去することができ、真円度の良好な形状精度を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

°第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の一実施例に
おける微細軸放電加工装置を示し、第１図（ａ）は平面
図、第１図（ｂ）は一部切欠正面図、第１図（ｅ）は第
１図（ｂ）のＩＣ部の拡大断面図、第２図（ａ）、（ｂ
）は微細軸の加工動作説明図、第３図は従来の微細電極
加工方式を示す説明図である。 １・・・微細軸、２・・・マンドレル、４・・・モータ
、７・・・Ｖ字状軸受、８・・・モータ、１０・・・送
り機構、１１・・・加工槽、１２・・・絶縁液、１３・
・・供給ボビン、１４・・・巻き取りボビン、１５・・
・ワイヤ、２３・・・モータ、２４・・・制御装置、２
５・・・放電回路。 代理人の氏名弁理士　中尾敏男ほか１名ｊｌ１１１ｆｆ （ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 微細軸を保持するマンドレルと、このマンドレルを支持
   するＶ字状軸受と、上記マンドレルおよび微細軸の回転
   駆動手段と、絶縁液が入れられた加工槽と、上記微細軸
   を放電加工するための導電材製のワイヤを一定の張力と
   一定の速度で走行させる手段と、上記ワイヤと微細軸と
   の相対的な位置を決める移動手段と、ワイヤと微細軸を
   相対的に上下動させる手段と、ワイヤと微細軸とを相対
   的に接近させて放電加工を行う送り速度と所定の長さの
   加工の後、逆方向に送る速度をそれぞれ設定し得る制御
   装置と、微細軸とワイヤとの間に放電電力を発生させる
   放電回路とを備えたことを特徴とする微細軸放電加工装
   置。