JPH01234122A

JPH01234122A - 微細軸放電加工法

Info

Publication number: JPH01234122A
Application number: JP5873888A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Masaki; 健正木; Katsutoshi Yonemochi; 米持　勝利; Takeshi Mizutani; 武水谷; Akiyoshi Tanaka; 田中　明美
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-03-11
Filing date: 1988-03-11
Publication date: 1989-09-19

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法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４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、精密にポリシング仕上げした
金属ブロック１０２との側面セ放電させ、金属ブロック
１０２を微小ステップずつ微細電極１ｄｌ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
径に成形している（ナショナル　テ′クニカル　レポー
ト；　ＮａｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏ
ｒｔ　Ｖｏｌ、３１　Ａ　５　　Ｐ２Ｏ３）。

発明が解決しようとする課題しかし、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、先端側が大径のテーパ形
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シ、微細電極１０１をストレ
ート形状に加工しているので、やはシ熟練が必要となる
。

本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するもの
で、熟練を要することなく、微細軸の寸法精度を向上さ
せることができるようにした微細軸放電加工法を提供す
ることを目的とし、また、微細軸の形状精度を向上させ
ることができるようにした微細軸放電加工法を提供する
ことを目的とし、また、微細軸の表面あらさを良好にす
ることができるようにした微細軸放電加工法を提供する
ことを目的とするものである。

課題を解決するだめの手段本発明は、上記目的を達成するために、走行する導電材
製のワイヤの所望個所の断面中心位置を微細軸の回転中
心に一致させ、この微細軸を回転させると共に、上記ワ
イヤに接近させながら両者間で放電させ、上記機・細軸
の端面を軸方向と直角になるように加工して微細軸軸方
向の原点を設定、し、次に上記ワイヤの断面中心位置を
上記微細軸の回転中心から側方へずらして位置させ、上
記微細軸を回転させると共に、下降させながら両者間で
放電させ、上記微細軸を所定長さで所定径に加工するよ
うにしたものである。

また、上記のように微細軸を所定径に加工した後、上記
ワイヤを微細軸よシ瞬時に引き離すようにしたものであ
る。

また、上記のように微細軸を所定長さで所定径に加工し
た後、再度、上記加工面を切シ込みを与えることなく放
電加工するようにしたものである。

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、ワイヤと微細軸の相対的な位置精度
を加工径の精度に一致させることができる。しかも、微
細軸の端面を加工して微細軸方向の原点を設定するため
、放電ギャップの値の精度で原点設定が可能であり、数
ミクロン以下とすることができる。

また、微細軸を所定長さで所定径に加工した後、ワイヤ
を微細電極より瞬時に引き離すことによって、不必要な
加工進行を停止することができる。

また、微細軸を所定長さで所定径に加工した後、再度同
じ面を切シ込みを与えずに加工することによりクレータ
の凸面を除去することができる。

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。

まず、本発明の微細軸放電加工法に用いる微細軸放電加
工装置について説明する。第３図（ａ）、　（ｂ）は微
細軸放電加工装置の一例を示し、第３図（ａｌは一部切
欠正面図、第３図（ｂ）は一部平面図である。

第３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が取シ付けられ、このプーリ３と基台４に支持され
たモータ５の回転軸に取り付けられたプーリ６にベルト
７が掛けられている。マンドレル２はベルト７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８に垂直
方向で回転可能に、かつ軸方向に移動可能に支持されて
いる。マンドレル２は送り機構９により下降される。送
シ機構９の一例について説明すると、基台４に取り付け
られた支持部材１０にレバー１１が上下方向に揺動可能
に支持されている。基台４に支持されだモータ１２の回
転軸に歯車１３が取り付けられている。一方、基台４に
上下方向にねじ１４が螺合され、このねじ１４に固定さ
れた歯車１５が上記歯車１３に上下動可能に噛み合わさ
れ、ねじ１４がレバー１１の一側に当接されている。し
たがって、モータ１２の駆動により歯車１３を回転させ
、これに伴い１５および１４を逆方向に回転させて上昇
させ、レバー１１の一側を上昇させると共に、他側を下
降させることにより、マンドレル２および微細軸１をベ
ルト７の張力に抗して■字状軸受８に沿って下降させる
ことができる。これとは逆にモータ１２の駆動によシ歯
車１３と、歯車１５およびねじ１４を上記とはそれぞれ
逆方向に回転させ、歯車１５およびねじ１４を下降させ
ることにより、ベルト７の張力によシマンドル２および
微細軸１をＶ字状軸受８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１６が設けられ、加工槽１６
はテーブル１７上に支持され、テーブル１７は基台４等
に支持された枠状の支持台１８上に支持されている。加
工槽１６の底板上に絶縁板１９が取シ付けられ、絶縁板
１９に導電材製の支持部材２０が突設され、支持部材２
０に導電材製のワイヤガイド２１が支持されている。加
工槽１６には絶縁液２２が入れられ、ワイヤガイド２１
が浸されている。加工槽１６の外部には供給ボビン２３
と巻き取シボビン２４が設けられ、供給ポビン２３に巻
かれた導電材製で微細径のワイヤ２５がワイヤガイド２
６、ワイヤガイド２１、ワイヤガイド２７を経て巻き取
りボビン２４に巻き取られる。

ワイヤ２５はワイヤガイド２１においてはワイヤ２５の
上部に邪魔物が突出しないように案内される。供給ボビ
ン２３は基台４等に支持されたＤＣモータ２８の駆動に
よシ回転され、巻き取りボビン２４は基台４等に支持さ
れたモータ２９の駆動により回転される。そして、モー
タ２９を駆動して巻き取りボビン２４を回転させると共
に、ＤＣモータ２８を駆動して供給ボビン２３を回転さ
せることにより、回転トルクの変化でワイヤ２５を走行
させ、巻き取りボビン２４に巻き取ることができ、ＤＣ
モータ２８への印加電流を一定とするように制御するこ
とによシワイヤ２５を一定の張力と一定の速度で走行さ
せることができる。

支持台１８には雄ねじ３０が回転可能に支持され、この
雄ねじ３０にテーブル１７に取シ付けられたナツト３１
がボール（図示省略）を介して噛み合わされ、雄ねじ３
０はステッピングモータ３２の駆動により回転される。

そして、このボールねじの雄ねじ３０の回転によりナツ
ト３１、テーブル１７、加工槽１６等が微細軸１に対し
て接近、離隔する方向に移動される。この加工槽１６、
すなわち、ワイヤ２５の位置決めには検出器として、ス
テッピングモータ３２の出力軸に取り付けられた磁気エ
ンコーダ３３とこの磁気エンコーダ３３の回転位置を検
出するセンサ３４が用いられている。マントル２、すな
わち微細軸１と、支持部材２０．すなわち、ワイヤ２５
との間には電源３５と抵抗３６とコンデンサ３７とから
なる放電回路３８により放電電力が供給される。上記セ
ンサ３４の情報はＣＰＵ３９に送られ、上記モータ５．
１２゜２８、２９．３２および上記電源３５はＣＰＵ３
９により制御される。

次に上記微細軸放電加工装置を用いて本発明の微細軸放
電加工法について説明する。第１図（ａ）〜（Ｃ）およ
び第２図は本発明の一実施例における微細軸放電加工法
を示し、第１図（ａ）〜（Ｃ）は説明用断面図、第２図
はフローチャートである。

まず、モータ３２の駆動により加工槽１６、ワイヤガイ
ド２１およびワイヤ２５等を水平方向（Ｘ軸方向）に移
動させ、磁気エンコーダ３３とセンサ３４の検出によシ
第１図（ａ）に示すようにワイヤ２５の断面中心位置を
微細軸１の回転中心に一致させる（第２図のステップＡ
）。微細軸１の下側端面は加工前においては、平面では
ないため斜線部を加工除去してしまう。すなわち、放電
回路３８によりワイヤ２５と微細軸１に放電電力を供給
する。そして、上記のようにワイヤ２５を走行させ、モ
ータ５の駆動によシマンドレル２および微細軸ｌを回転
させると共に、モータ１２の駆動によりマンドレル２お
よび微細軸１を下方へ送り、ワイヤ２５と微細軸１の下
端とで放電させることによシ、微細軸１の斜線部を除去
する（第２図のステップＢ）。微細軸１の端面とワイヤ
２５の上面との間には放電ギャップの間隔があり、数ミ
クロン以下である。このようにして微細軸ｌの下側端面
を軸方向と直角に加工した時点でその垂直方向（Ｚ軸方
向）の原点を設定する。これによって放電ギャップのバ
ラツキ内の原点検出精度を得ることが可能である。

次に上記と同様、モータ３２の駆動によシ加工槽１６、
ワイヤガイド２１およびワイヤ２５等を水平方向（Ｘ軸
方向）に移動させ、磁気エンコーダ３３とセンサ３４の
検出によシワイヤ２５の断面中心位置を第１図（ｂ）に
示すように微細軸１の回転中心よシ側方へずらして位置
させる（第２図のステップＣ）。

そして、放電回路３８によりワイヤ２５と微細軸１に放
電電力を供給すると共に、ワイヤ２５を走行させ、モー
タ５の駆動によシマンドレル２および微細軸１を回転さ
せると共に、モータ１２の駆動によりマンドレル２およ
び微細軸１を下方へ送シ込み、ワイヤ２５と微細軸１の
側面とで放電させることにより、微細軸１の径を次第に
減少させ、所定の長さで所定の径に成形することができ
る（第３図のステップＤ）。

上記のように微細軸１を所定の長さで所定の径に加工を
行なった後、瞬時にモータ３２を駆動して加工槽１６、
ワイヤガイド２１、ワイヤ２５等を第１図（Ｃ）に示す
ように移動させ、ワイヤ２５を微細軸１よシ微小量離隔
させる（第２図のステップＥ）。このとき、ワイヤ２５
は微細軸１に対し放電ギャップ以上の距離に引き離し、
放電が発生しないようにする。そして、ワイヤ２５の微
細軸１に対する間隔が微細軸１に切シ込みを与えないよ
うに、すなわち、切り込み量が０、若しくはマイナスと
なるように設定する。そして、放電回路３８よりワイヤ
２５と微細軸１に放電電力を供給し、モータ５の駆動に
よりマンドレル２および微細軸１を回転させながらモー
タ１２を逆方向に駆動し、ベルト７の張力によシマンド
レル２および微細軸１を上方へ引き上げる。これによシ
微細軸１の加工面は一度目の加工で生じたクレータの凸
面を除去し、極めて良好な表面あらさを得ることができ
る（第２図のステップＦ）。ワイヤ２５の後退量を任意
に設定できるようにすることにより、微細軸１の引き上
げ時の放電量を微小に制御することができる。引き上げ
時に放電して加工した本実施例の場合の微細軸１と放電
しない場合の微細軸１を走査型電子顕微鏡で比較検討す
ることによシ、前者の方が放電しない場合に比べて表面
あらさが極めて良好になるように加工することができる
ことが明らかになった。

微細軸１を所定段数に加工する場合には、第２図のステ
ップＣに帰り、以下、上記動作を繰返して行なう。勿論
、この場合、ワイヤ２５の断面中心位置を微細軸１０回
転中心より側方へずらせる距離が順次大きくなるように
設定する。

発明の効果以上の説明の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、ワイヤと微
細軸の相対的な位置精度を加工径の精度に一致させるこ
とができる。しかも、微細軸の端面を加工して微細軸方
向の原点を設定するため、放電ギャップの値の精度で原
点設定が可能であシ、数ミクロン以下とすることができ
る。

したがって、形状の寸法精度、特にテーパ形状の精度が
良好となる。

したがって、形状精度が良好になる。

また、微細軸を所定長さで所定径に加工した後、再度同
じ面を切り込みを与えずに加工することによりクレータ
の凸面を除去することができる。したがって、良好な表
面あらさを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（Ｃ）および第２図は本発明の一実施例
における微細軸放電加工法を示し、第１図（ａ）〜（Ｃ
１は説明用断面図、第２図はフローチャート、第３図（
ａｌ、　（ｂ）は本発明の微細軸放電加工法に用いる微
細軸放電加工装置の一例を示し、第３図（ａｌは一部切
欠き正面図、第３図（ｂｌは一部平面、第４図は従来の
微細軸放電加工法の説明用斜視図である。１・・微細軸、２・・・マンドレル、８・・・Ｖ字状軸
受、９・・・送り機構、１６・・・加工槽、１８・・・
支持台、２１・・・ワイヤガイド、２２・・・絶縁液、
２３・・・供給ボビン、２４・・・巻き取りボビン、２
５・・・ワイヤ、３０雄ねじ、３１・・・ナツト、３８
・・・放電回路。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男ほか１名第１図
　　　　　第２図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）走行する導電材製のワイヤの所望個所の断面中心
位置を微細軸の回転中心に一致させ、この微細軸を回転
させると共に、上記ワイヤに接近させながら両者間で放
電させ、上記微細軸の端面を軸方向と直角になるように
加工して微細軸方向の原点を設定し、次に上記ワイヤの
断面中心位置を上記微細軸の回転中心から側方へずらし
て位置させ、上記微細軸を回転させると共に、下降させ
ながら両者間で放電させ、上記微細軸を所定長さで所定
径に加工することを特徴とする微細軸放電加工法。
（２）走行する導電材製のワイヤの所望個所の断面中心
位置を微細軸の回転中心に一致させ、この微細軸を回転
させると共に、上記ワイヤに接近させながら両者間で放
電させ、上記微細軸の端面を軸方向と直角になるように
加工して微細軸方向の原点を設定し、次に上記ワイヤの
断面中心位置を上記微細軸の回転中心から側方へずらし
て位置させ、上記微細軸を回転させると共に、下降させ
ながら両者間で放電させ、上記微細軸を所定長さで所定
径に加工し、加工後、上記ワイヤを微細軸より瞬時に引
き離すことを特徴とする微細軸放電加工法。
（３）走行する導電材製のワイヤの所望個所の断面中心
位置を微細軸の回転中心に一致させ、この微細軸を回転
させると共に、上記ワイヤに接近させながら両者間で放
電させ、上記微細軸の端面を軸方向と直角になるように
加工して微細軸軸方向の原点を設定し、次に上記ワイヤ
の断面中心位置を上記微細軸の回転中心から側方へずら
して位置させ、上記微細軸を回転させると共に、下降さ
せながら両者間で放電させ、上記微細軸を所定長さで所
定径に加工し、加工後、再度、上記加工面を切り込みを
与えることなく放電加工することを特徴とする微細軸放
電加工法。