JPH03264214A - 放電加工方法および放電加工装置 - 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、円盤形の回転電極を用いた放電加工方法に関
する。

［従来の技術］ 例えば各種電化製品におけるプラスチックのキャビネッ
ト等には、裏側に多数の補強用リブが形成されている。

そして、このようなプラスチック部品の酸型用金型を作
成する場合、上記補強用リブを成型するための溝加工を
行う必要がある。

そこで、このような溝加工の方法として、従来より型彫
り放電加工が広く採用されている。すなわち、型彫り放
電加工では、予め加工する溝の形状に応じた電極を形成
し、金型コアを被加工物として型彫り放電加工を行う。

［発明が解決しようとするＨ題］ しかしながら、型彫り放電加工によって溝加工を行う場
合には、加工する溝の形状に応じて電極を形成する必要
があることから、加工する対象が変る毎に、新たな電極
を形成する必要があり、しかも加工する製品の大きさに
応じて大きな電極を形成する必要も生じることから、コ
ストが大きいという欠点がある。

また、型彫り放電加工では、電極低消耗回路を用いても
大形状の加工では電極の消耗が大きく、また仕上面あら
さの向上も容易でないという問題があった。

本発明は、特に溝加工を低コストかつ高速で均一な仕上
り面とすることができる放電加工方法および放電加工装
置を提供することを目的とする。

［ＭＪＩｉを解決する手段］ 本発明は、円盤形の回転電極を、その板厚方向に所定微
小角度傾斜させた状態で、加工液中に保持された被加工
物に対して相対移動し、該被加工物に放電加工を行うこ
とを特徴とする。

［作用］ 本発明では、円盤形の回転電極により被加工物に放電加
工を行うことから、上記回転電極の位置を加工形状に応
じて移動することにより、連続する溝を有効に加工する
ことができる。したがって、異なる加工形状毎に電極を
作成する必要がなく、コストの低減を図ることができる
。

また、電極を回転しながら加工することから。

電極の消耗が少なく、かつ加工速度及び仕上面精度を大
幅に改善できる。

さらに、回転電極を所定方向に微小角度傾斜させること
により、電極の高速回転による負圧等に対する電極の撓
みや、これに伴う振動を軽減でき、特に電極の先端縁部
における加工仕上がり状態を向上でき、有効な仕上加工
を行なうことが可能となる。なお、グラファイトを切削
加工して回転電極を形成し、ポリマー等を含み水を主体
とする不燃性加工液を使用することにより、高速加工す
ることができる。

また、回転電極を所定角度傾斜させることにより、加工
作業の効率を向上することができる。

すなわち、回転電極を、加工進行方向と略平行な軸線を
中心とする回転方向に傾斜させると、回転電極の片面を
溝の片方の傾斜面に沿わせることが可能となる。したが
って、例えばＶ溝を形成する場合に、溝の形状に合った
電極を作成することなく傾斜面の加工を自在に行なうこ
とができる。

また、回転電極を加工進行方向および回転電極の回転軸
方向に対して略直角な軸線を中心とする回転方向に傾斜
させると、回転電極を加工進行方向に対する前縁部と後
縁部とが溝の幅方向に広がって配置されることから、溝
幅に合った電極を作成することなく、−枚の回転電極で
溝の両面を有効に加工することができる。

さらに、上記回転電極の傾斜角度を適宜調整する機構を
設けることにより、さらに加工効率の向上を達成できる
。

すなわち、回転電極を、加工進行方向と略平行な軸線を
中心とする回転方向に傾斜させる場合に、傾斜角度を適
宜調整できるようにすれば、最初に垂直または小さな傾
斜角度で粗加工を行なった後、次に傾斜角度を太きくし
て溝の仕上斜面に合致させて仕上加工を行なうというよ
うに、−枚の回転電極で粗加工と仕上加工の両方を行な
うことが可能となる。

また、回転電極を加工進行方向および回転電極の回転軸
方向に対して略直角な軸線を中心とする回転方向に傾斜
させる場合に、傾斜角度を適宜調整できるようにすれば
、初めに垂直または小さな傾斜角度で粗加工を行なった
後、次に傾斜角度を大きくして溝の両面に対する仕上加
工を行なうことが可能である。また、この場合、回転電
極の前縁部と後縁部との両方で加工を行なうことから、
加工時のバランスがよくなり、薄板の回転電極であって
も撓み等を最小限に抑えることができ、良好な仕上加工
を行なうことができる。

また、回転電極の加工進行方向を変換する機構を設ける
ことにより、回転電極を付は換えるという段取りを行な
うことなく加工方向を変えて交叉する溝を自在に加工す
ることができる。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例における放電加工装置を示
す正面図であり、第２図は、その側面図である。

この放電加工装置は、円盤形の回転電極１により、図示
しない加工槽の加工液中に保持された被加工物に対して
放電加工を行うものであり、回転電極１を回転自在に支
持する支持部材２と、回転電極１を回転駆動する回転機
構３と、回転電極１を微小角度傾斜さたり、加工方向変
換のため直角に回転させたりするための角度調整機構４
と、回転電極ｌを加工形状に応じて３次元方向に移動す
る移動機構５とを有している。

回転電極ｌは、グラファイトを切削加工することにより
形成されており、軸芯部を両側から回転自在に挟持され
るようにして支持部材２に保持されている。なお、この
例では、回転電極１は、半影ｒが５０ｍ■、板圧ｄが０
．６■の略平板状に形成されている。

このように回転電極ｌにグラファイトを用いることによ
り、例えば銅等を用いる場合に比べ、加工時の熱影響に
よる撓みを減少することができるとともに、仮に加工中
に撓みが生じた場合にも、加工後の復元力が高いため、
耐久性に優れた回転電極１を得ることができる。また、
グラファイト電極と、ポリマー等を含み水を主体とする
粘性の高い加工液を使用すると、加工速度が速い。

支持部材２には１回転電極１に通電を行なうために、例
えば水銀ロータリーコネクタ等による通電機構（図示せ
ず）が設けられている。

回転機構３は、回転電極ｌに同軸状に取付けられたプー
リ３１を、支持部材２の基端部に設けられた駆動モータ
３２により伝動ベルト３３を介して回転するものである
。

以下、上記回転電極１、支持部材２および回転機構３を
合せて電極ユニットという。

角度調整機構４は、電極ユニットを加工進行方向（第２
図中、矢印Ａ）と略平行な軸線（第２図中、仮想線Ｂ）
を中心とする回転方向に傾斜させる第１の角度調整機構
６と、電極ユニットを上記加工進行方向および回転電極
ｌの回転軸方向に対して略直角な軸線（第２図中、仮想
線Ｃ）を中心とする回転方向に傾斜させる第２の角度調
整機構７とを有する。

第３図は、第１の角度調整機構６の概要を示す構成図で
ある。

図において、上記支持部材２の基端部は、第１の角度調
整機構６の筐体内で、上記仮想線Ｂを中心とする回転方
向に回転可能に支持されており。

この基端部に設けたギヤをステッピングモータ６１によ
り減速ギヤ群６２を介して回動することにより、電極ユ
ニットを第１図中矢印Ｂ゛に示すように揺動させるよう
になっている。

また、この第１の角度調整機構６には、角度割出機構６
４が設けられている。この角度割出機構６４は、ロータ
リーエンコーダを用いたものであリ、支持部材２の基端
に取付けた符号ｇ１２１の回転をフォトインタラプタ６
５で読取り、この読取りデータを図示しない演算処理回
路で解析して回転角度を割出すようにしたものである。

従って、第１の角度調整機構６では、角度割出機構６４
で電極ユニットの回転角度を読取りながら、回転電極１
を所望の傾斜角度に調整する。

一方、第４図は、第２の角度調整機構７の概要を示す構
成図である。

この第２の角度調整機構７は、第１の角度調整機構６の
筐体の基端部に設けたプーリ６６をステッピングモータ
７１により伝動ベルト７３を介して回転するものであり
、上記第１の角度調整機構６と一体に電極ユニットを回
転させることにより、第５図に示すように１回転電極１
を軸線Ｃ（すなわち上記仮！！！線Ｃ）を中心として、
矢印Ｃ′で示す方向に傾斜させるようになっている。

また、この第２の角度調整機構７には、角度割出機構７
４が設けられている。この角度割出機構７４は、ロータ
リーエンコーダを用いたものであり、第１の角度調整ａ
！Ｉ１６の筐体の基端部に取付けた符号盤６７の回転を
フォトインタラプタ７５で読取り、この読取りデータを
図示しない演算処理回路で解析して回転角度を割出すよ
うにしたものである。

従って、この第２の角度調整機構７では、角度割出機構
７４で電極ユニットの回転角度を読取りながら、回転電
極ｌを所望の傾斜角度に調整する。

なお、この第２の角度調整機構７における角度調整は、
回転電極１を微小な角度に傾斜させる場合の動作と、加
工進行方向を換えるために１回転電極ｌの向きを例えば
９０°回転する場合の動作との双方を行なうものである
。

また、移動機構５は、上述の電極ユニット及び第１、第
２の角度調整機構６．７を支持し、これを３次元方向に
移動することにより、回転電極ｌの所定の軌跡を得るも
のである。

次に、以上のような放電加工装置による放電加工方法に
ついて説明する。

この放電加工ｌｌｔ置は、主として、溝加工を行なうも
のであり、第６図に示すように、回転電極ｌの周縁部で
、被加工物１０に溝形成を行なう。

なお、以下に説明する加工作業は、図示しない加工槽内
の加工液中で行なわれるものである。

まず、第１の加工方法は、上記＄１の角度調整機構６の
機能を用いて、成形型におけるリブ形成用の溝１　（Ｌ
ａの粗加工と仕上加工とを同一の回転電極１により行な
うものである。

一般に、粗加工ではピーク電圧が大きいパルスによって
加工を行ない、仕上加工ではピーク電圧が小さい細かな
パルスによって加工を行なう。

また、リブ形成用の溝１０ａは、型抜きを容易にするテ
ーバを有している。

そこで、粗加工では、第７図に示すように、回転電極ｌ
を垂直にしてほぼ垂直な溝形成を行ない１次いで仕上加
工では、第８図に示すように、回転電極１を微小角度傾
斜させて溝の傾斜面を形成する。

なお、この場合の回転電極ｌの具体的な傾斜角度は、回
転電極１の半径ｒ＝５０ｍｍに対し、回転電極ｌの両端
を０．１ｍｍだけずらせたものとする。

このようにしてテーパを有した溝１０ａの粗加工と仕上
加工とを同一の電極１で、しかも電極ｌの取り替え作業
等を行なうことなく、容易に行なうことができる。また
、特に仕上加工では、回転電極ｌを微小角度傾斜させた
ことから、回転電極ｌの回転によって生じる負圧等によ
る電極１の撓みや振動を有効に防止でき、良好な仕上が
り状態を得ることができる。

また、第２の加工方法は、上記第２の角度調整機構７の
機能を用いて、上記リブ形成用のテーパ溝１０ａの粗加
工と仕上加工とを同一の回転電極ｌにより行なうもので
ある。

まず、粗加工では、第９図に示すように、回転電極ｌを
垂直にし、傾斜のない溝を形成し、次いで、第１Ｏ図に
示すように、回転電極ｌを僅かに傾斜させて、溝の傾斜
面を形成していく。

すなわち、第５図で説明したように、第２の角度調整機
構７によって１回転電極ｌを上記軸線Ｃを中心に僅かに
傾斜させると、回転電極１の加工進行方向（矢印Ａ）に
対する前縁部と後縁部とが両側に広がることになる。そ
こで、このような傾斜を保持した状態で、回転電極１を
加工進行方向に進めて加工を行なうことにより、第１Ｏ
図に示すように、回転電極ｌの前縁部で溝の一方の面が
加工されるとともに、回転電極ｌの後縁部で溝の他方の
面が加工される。しかも、各面は、回転電極１の僅かに
傾斜した円弧部分で加工されるので、互いに対称形状の
テーパを有するものとなり、なおかつ上述した第１の方
法同様、回転電極ｌを微小角度傾斜させたことにより電
極ｌの撓みや振動を有効に防止でき、良好な仕上がり状
態を得ることができる。

また、この場合、回転電極ｌの前縁部と後縁部との両方
で加工を行なうことから、加工時のバランスがよくなり
、薄板の回転電極ｌであっても、撓み等をさらに有効に
抑えることができ、良好な仕上加工を行なうことができ
る。

また、第３の加工方法は、上記第２の角度調整機構７に
おける加工進行方向を直角に方向変換する機能を用いて
、回転電極１の付は換え等を行なうことなく、交叉する
溝の加工を行なうものである。

例えば、第１１図に示すような被加工物１１の溝１１ａ
、ｌｌｂを形成する場合、まず、図中矢印ＡＩ力方向各
溝１１ａを形成した後１次に第２の角度調整機構７によ
って加工進行方向を直角に方向変換し、図中矢印Ａ２方
向の各溝１１ｂを形成する。なお、それぞれの加工にお
いて、回転型ａｉｌは、上記Ｍ１の加工方法または第２
の加工方法のいずれかにより、所定の傾斜角度を保持し
た状態で方向転換され、加工進行方向への送り動作が行
なわれる。

なお、直角以外の角度に方向転換する場合も同様に行な
うことができる。

以上１本発明の一実施例について説明したが、本発明は
、上記実施例に限定されるものではない。

例えば、上記以外の加工方法として、最初に第２の角度
調整機構７により、回転電極１を傾斜させて所定幅の溝
を粗加工で形成した後、次に第１の角度調整機構６によ
り回転電極１を傾斜させて溝の片面ずつ、仕上加工を行
なうことも可能である。

また、第１の角度調整機構６と第２の角度調整機構７を
両方備えている必要はなく、また方向変換機能をもたな
いものであっても十分な効果を有するものである。

また、回転電極の素材や寸法等も適宜選択できることは
言うまでもない。

［発明の効果］ 本発明によれば１円盤形の電極を回転して被加工物に放
電加工を行うことにより、連続する溝を情動に加工する
ことができ、異なる加工形状毎に電極を作成する必要が
なく、コストの低減を図ることができる。

また、電極を回転しながら加工することから、電極の消
耗が少なく、かつ加工速度が大幅に改善できる。

さらに、回転電極を所定方向に微小角度傾斜させること
により、電極の高速回転による負圧等に対する電極の撓
みや、これに伴う振動を軽減でき、良好な加工状態を得
ることが可能となる。

また、回転電極を所定角度傾斜させることにより、加工
効率の向上を達成できる。

また、上記回転電極の傾斜角度を適宜調整する機構を設
けることにより、さらに加工効率の向上を達成でき、さ
らに回転電極の加工進行方向を変換する機構を設けるこ
とにより、回転電極を付は換えることなく加工方向を変
えて交叉する溝を自在に加工することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における放電加工装置を示
す正面図である。 第２図は、同実施例の放電加工装置を示す側面図である
。 第３図は、同実施例における第１の角度調整機構を説明
する構成図である。 第４図は、同実施例における第２の角度調整機構を説明
する構成図である。 第５図は、上記第２の角度調整機構による回転電極の傾
斜方向を説明する平面図である。 第６図は、同実施例における回転電極と被加工物を示す
要部断面図である。 第７図は、同実施例における第１の加工方法で粗加工を
行なっている状態を示す要部断面図である。 第８図は、同実施例における第１の加工方法で仕上加工
を行なっている状態を示す要部断面図である。 第９図は、同実施例における第２の加工方法で粗加工を
行なっている状態を示す要部断面図である。 第１０図は、同実施例における第２の加工方法で仕上加
工を行なっている状態を示す要部断面図である。 第１１図は、同実施例における第３の加工方法で加工さ
れた被加工物を示す平面図である。 ｌ・・・回転電極、 ２・・・支持部材、 ３・・・回転機構、 ４・・・角度調整機構、 ５・・・移動機構、 ６・・・第１の角度調整機構、 ７・・・第２の角度調整機構。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）円盤形の回転電極を、その板厚方向に所定微小角
   度傾斜させた状態で、加工液中に保持された被加工物に
   対して相対移動し、該被加工物に放電加工を行うことを
   特徴とする放電加工方法。
2. （２）請求項（１）において、 上記回転電極は、加工進行方向と略平行な軸線を中心と
   する回転方向に所定微小角度傾斜したことを特徴とする
   放電加工方法。
3. （３）請求項（１）において、 上記回転電極は、加工進行方向および回転電極の回転軸
   方向に対して略直角な軸線を中心とする回転方向に所定
   微小角度傾斜したことを特徴とする放電加工方法。
4. （４）円盤形の回転電極を、その板厚方向に所定微小角
   度傾斜させた状態で、加工液中に保持された被加工物に
   対して相対移動し、該被加工物に放電加工を行う放電加
   工装置であって、上記回転電極の傾斜角度を調整可能に
   保持する角度調整機構付き電極保持部を有することを特
   徴とする放電加工装置。
5. （５）円盤形の回転電極を、その板厚方向に所定微小角
   度傾斜させた状態で、加工液中に保持された被加工物に
   対して相対移動し、該被加工物に放電加工を行う放電加
   工装置であって、上記回転電極を加工進行方向および回
   転電極の回転軸方向に対して略直角な軸線を中心とする
   回転方向に略直角に回転させて、加工進行方向を略直角
   に方向変換する方向変換機構付き電極保持部を有するこ
   とを特徴とする放電加工装置。
6. （６）請求項（４）または（５）において、上記電極保
   持部には、回転電極を回転可能に保持する軸受機構と、
   回転電極を回転駆動する駆動機構と、回転電極に通電を
   行なう通電手段とを有することを特徴とする放電加工装
   置。
7. （７）請求項（１）において、 上記回転電極は、グラファイトより形成され、水を主体
   とする不燃性加工液を使用することを特徴とする放電加
   工方法。