JPH01316133A - 微細軸放電加工法 - 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１ｏ１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
；Ｎａｔｉｏｎａｌ　　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　　几ｅｐ
ｏｒｔ　　Ｖｏｌ、３１　ｈｈ６　　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ろためには熟練が必要となる
。また、微細軸１０１の表面あらさを良好に加工する場
合や、直径１６ミクロン以下に加工する場合には、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、ストレート形状で而あ
らさの良い電極を加工することができなかった。

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、また、微細軸の表面あらさを良好に加
工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。

課題を解決するための手段 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
細軸を回転させろと共に、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、上記
ワイヤと微細軸の極性を逆に切り替えて放電加工するよ
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
工を行なうので、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、再度同じ面を切り込みを
与えずに極性を逆に切り替えて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）、（［））は微
細軸放電加工装置の一例を示し、第３図（ａ）は一部切
欠正面図、第３図（ｂｌ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が取り付けられ、このプーリ３と基台４に支持された
モータ６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はベルト了により保持
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。送り
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１ｏ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に支持されたモータ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」二昇
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をヘ
ルド７の張力に抗してＶ字状軸受８に沿って下降させろ
ことができる。これとは逆にモータ１２の駆動により歯
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１６およびねじ１４を下降させ
ることにより、ベルト７の張力によりマンドレル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
きろ。

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」二に絶縁板１９が取り付けられ、絶縁
板１９に導電材製の支持部材２０が突設され、支持部材
２ｏに導電材製のワイヤガイド２１が支持されている。

加工槽１ｅには絶縁液２２が入れられ、ワイヤガイド２
１が浸されている。加工槽１６の外部には供給ポビン２
３と巻き取りボビン２４が設けられ、供給ボビン２３に
巻かれた導電材製で微細径のワイヤ２６がワイヤガイド
２６、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に巻き取うレる。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ろ。供給ボビン２３は基台４等に支
持されたＤＣモータ２８の駆動により回転され、巻き取
りポビ／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
取りポビン２４を回転させると共に、Ｄ。

モータ２８を駆動して供給ホビン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
き取りポビン２４に巻き取ることができ、ＤＣモータ２
８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２６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３ｏが回転可能に支持され、この
雄ねじ３ｏにテーブル１７に取り付けられたナツト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３００回転によりナツ
ト３１、テーブル１７、加工槽１６等が移動され、これ
に伴いワイヤ２５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２
５の位置決めには検出器として、ステッピングモータ３
２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３３０回転位置を検出するセンサ３４が
用いられている。マンドレル２、すなわち微細軸１と、
支持部材２ｏ、すなわち、ワイヤ２５との間には電源３
６の抵抗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３６はＣＰＵ３９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（、）〜（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２６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の検出により
第１図（ａ）に示すようにワイヤ２６の断面中心位置を
微細＠１０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２６を走行させ、モ
ータ６の駆動によりマンドレル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を下方へ送り、ワイヤ２６と微細軸１の下
端とで放電させることにより、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
２６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１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（Ｘ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の駆動により加工槽１６、
ワイヤガイド２１およびワイヤ２６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
検出によりワイヤ２５の断面中心位置を第１図（１））
に示すよう忙微細軸１０回転中心より側方へずらして位
置させる（第２図のステップＣ）。そして、放電回路３
８によりワイヤ２６と微細軸１に放電電力を供給すると
共に、ワイヤ２６を走行させ、モータ６の駆動によりマ
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
送り込み、ワイヤ２６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２６等な第１図（ｃ）に示す
ように移動させ、ワイヤ２６を微細軸１より微小量離隔
させる（第２図のステップＥ）。このとき、ワイヤ２６
は微細軸１に対し放電ギャップ以上の距離を引き離し、
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に切り込みを与えないよ
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
２６と微細軸１に放電電力を供給し、モータ６の駆動に
よりマンドレル２および微細軸１を回転させなからモー
タ１２を逆方向に駆動し、ベルト７の張力によりマンド
レル２および微細軸１を上方へ引き上げる。

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２６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。微細軸１を所定長さで所定径に加工した後、
切り込みを与えることなく、ワイヤ２６と微細軸１に極
性を逆に切り替えて放電電力を供給し、上記と同様にマ
ンドレル２および微細軸１を回転させながら所定長さま
で下方へ送り、マンドレル２および微細軸１を再び上方
へ引き上げる。これによりクレータの凸面を除去し、良
好な而あらさを得ることができる。

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なうので見かけ上、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ろ
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。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。また、微細軸を所定長さで所定径に
加工した後、ワイヤと微細軸の極性を逆に切り替えて再
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
）は説明用断面図、第２図はフローチャート、第３図（
ａ）、（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（ａ）は一部切欠
き正面図、第３図（ｂ）は一部平面図、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、２６・・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名弔　
ｌ　図 ″′　２　二 第　３０

Claims (1)

【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、上記ワイヤと微細軸の極性を逆に切り替えて
   放電加工することを特徴とする微細軸放電加工法。