JPH02190220A - 細形状加工用電極の製造装置 - 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、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。

〔従来の技術〕

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。

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。

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。

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３
３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３
９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図図示す方向）に送ると、微細径軸３１の
先端の加工度が相違するので、先端が尖った断面円形の
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３
１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。

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。

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
。

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以下の微細径軸を加工
することができるようになった。

〔発明が解決しようとする課題〕

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。

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
。

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。

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。

〔課題を解決するだめの手段〕

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。

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。

〔作　　用〕

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、−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。

〔実　施　例］ 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。

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。

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微細径軸の基部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、ガイドローラフないし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。

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
ーラフないし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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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′
ないしガイドローラ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。

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ｌが形成される。

必要に応じ、微調整装置１８ないし２ｏ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。

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５μｍ１仕上げ面あらさ
は０．１μｍ１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。

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。

〔発明の効果〕

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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２
０・・・微調整装置 ２１ないし２３・・・溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被加工体を水平面内で囲むように張設されたワイ
   ヤ電極を巻回する複数のガイドローラと、当該ガイドロ
   ーラに張設されたワイヤ電極に囲まれた中で被加工体を
   垂直方向に移動させる駆動部と、 被加工体と被加工体を囲むように張設されたワイヤ電極
   との距離を均等にするために、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。
2. （２）被加工体を水平面内で囲むように張設されたワイ
   ヤ電極を巻回する複数のガイドローラと、当該ガイドロ
   ーラに張設されたワイヤ電極に囲まれた中で被加工体を
   回転しながら垂直方向に移動させる回転駆動部と、 被加工体と被加工体を囲むように張設されたワイヤ電極
   との距離を均等にするために、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。