JPH0329532B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、インクジエツトプリンタ用ノズル穴
加工、グラフイツクデイスプレイに用いられる高
精度の電子銃アパーチヤー、光フアイバコネクタ
の穴加工さらには繊細ノズル、自動車燃料噴射ノ
ズルなどの微小穴を放電加工する為の微小穴放電
加工用電極構体に関するものである。

従来例の構成とその問題点 近年、前記微小穴の加工精度の向上又は前記機
器の高性能化の為の穴径の微小化及び高精度化が
強く要望されているが、今だ充分満足できる加工
がなされていない。

従来より直径0.1mm以下の微小穴放電加工に於
いては、加工電極を停止させて行う場合と回転さ
せて行う場合の二通りの加工方法がある。電極を
回転させることにより加工速度の向上、加工穴の
真円度、形状精度の向上がはかれるが、電極のふ
れや電極の成形時間を考慮して、従来は電極を停
止させて行う加工が主体であつた。

電極を停止させて行う加工時の電極としては、
切削による電極製作が不要な細径ワイヤーを用い
る場合は、ホルダーに直接半田付けしたもの、或
いは細径ワイヤーにめつき被覆し補強してチヤツ
キングしたもの、ガラス、ルビー等によつて保
護、ガイドしチヤツキングしたものがあり、また
比較的太いワイヤーを用いる場合は、加工電極と
なる先端部だけを電解研摩により細く仕上げた電
極がある。

しかしながら、いずれの構造の電極も、電極の
加工側先端と電極外周との同心度は数μ以下とい
つたものが得られず、また電極を被加工物に垂直
に取付けることが困難であつた。

さらに、電極を停止させて放電加工を行う場合
には、ワイヤー形状が被加工物に転写される為、
十分な寸法精度に仕上つていない市販の細径ワイ
ヤーを用いて加工を行う場合には、真円度の高い
微小穴の放電加工は困難であつた。

一方、電極を回転させて行う加工時の電極とし
ては、チヤツキング可能な直径１mm程度の丸棒よ
り電極材を回転させながら逆放電にて所望直径の
電極に成形したものがある。このような成形電極
では、精度的に十分なものが得られるが、直径１
mmの電極材より直径30μの微小穴用の電極を成形
する場合は約１時間程必要となり、製作にかなり
の時間を必要とする。また成形部分（直径30μと
なつている部分）も短い為、寿命も短く、しかも
１度チヤツクより取外すとふれが生じる為、加工
毎に成形し乍ら使用しなければならないという欠
点があつた。さらに、電極部は金属部分容積が大
きいと、放電加工回路中の浮遊容量が増大し、加
工面粗さが大きくなる欠点があつた。

発明の目的 本発明は上記の欠点を解消すべくなされたもの
であり、電極の回転を行つてもふれが生ぜず、放
電により電極が消耗した場合には電極となるワイ
ヤーを繰り出して使用でき、また市販の細径の芯
線を電極材として使用でき、さらに放電加工回路
中の浮遊容量を小さくできて表面粗さが良好で、
真円度、形状精度の良好な微小穴加工を行うこと
ができ、しかも長寿命で製作容易な微小穴放電加
工用電極構体を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明の微小穴放電加工用電極構体は、電極芯
線を同心に摺動可能に挿通支持した案内管と、該
案内管に圧入保持した回転支持体とより成り、前
記回転支持体の表面部の少くとも一部分が非導電
性耐摩耗性材料からなつていることを特徴とする
ものである。

実施例の説明 本発明の微小穴放電加工用電極構体の一実施例
を図面を参照して説明する。

第１図はその微小穴放電加工用電極の一実施例
の全体構成図を、第２図は縦断面図を、第３図は
正面図を示す。

加工電極となる細径ワイヤーの電極芯線１が、
セラミツクスから成る支持管２に摺動可能に挿通
支持されている。支持管２はセラミツクスから成
る案内管４の一側に2μ以下のはめあいで圧入支
持されている。また案内管４の他側には回転支持
体３がJISh6−P6程度のはめあいで圧入保持され
ている。回転支持体３は、金属製管軸５の両側に
セラミツクス等の非導電性耐摩耗性材料から成る
外被管６を圧嵌して一体化し、外周面を外被管６
の内径と同心となるように研削したものである。

電極芯線１の端部は、導電性材料からなるパイ
プ７に結合されており、このパイプ７は回転支持
体３に設けられた金属製ねじ８により固定されて
いる。支持管２は、電極芯線１とのクリアランス
が1μ以下で、外周面と内周面との同心度が1μ以
下の光フアイバーコネクタ中子用のセラミツクス
のパイプを用いている。

以上のように支持管２は、回転支持体３の外周
を基準として案内管４により保持される為、回転
支持体３の外周を基準として見た場合には電極芯
線１のふれは最大でも4μ以下と極めて高精度の
電極となつた。

ここで、外周面と内周面の同心度が1μ以下と
十分に小さい支持管２を作製する方法について、
第４図ａ，ｂによつて説明する。

支持管２を焼結材料、例えばセラミツクスで作
る場合、真空押出し成形により作製できる。第４
図ａは真空押出し成形金型の側面図、第４図ｂは
縦断面図で、金型は、口金９、ピン１０を埋め込
んだピンホルダー１１から成り、セラミツクの練
成材１２が第４図ｂ左方より矢印の方向へピンホ
ルダー１１の隙間１１′を通り送り込まれる。送
り込まれた練成材１２はピン１０と口金９により
パイプ状となり、金型の外部へ押し出されてい
く。ここでピン１０と口金９の組合せ精度を高め
ることにより押し出されたセラミツクスパイプの
内周面と外周面の同心度は10μ以下のものが得ら
れる。この素材を焼成後、内側にワイヤを通し、
ワイヤをガイドとしてパイプの外周をセンタレス
研削盤を用いて円筒研削を行うと、同心度3μ以
下の高精度な支持管２が得られる。

押出し成形によるパイプ製作においては、内径
に対してパイプの外径が太くなつても、或いは長
くなつても何ら問題は無い。

また案内管４においては、支持管２にはめ合う
内側のみが規定の寸法公差に入つていれば良い為
ラツピング、ホーニング加工といつた様々な加工
法を行うことができ、０〜2μの公差以内の寸法
に押えるのは容易である。

さらに回転支持体３においては、外周部を円筒
研削盤によつて研削するだけで、案内管４との
JISh6〜P6のはめあいは容易に確保できる。

電極芯材１を回転支持体３中で真直性良好に保
持する為、及び回転支持体３との電気的導通を得
る為、第５図に示す如く電極芯材１の後端に導電
性材料から成るパイプ７をかしめもしくは半田付
け等によつて結合し、第２図に示したように金属
性ねじ８によつて回転支持体３に固定される。支
持管２の外径と回転支持体３の内径はJISh6〜H7
程度のはめあいである。

実際の放電加工は、回転支持体３を第６図に示
す如くスクロールチヤツク１３等でチヤツキング
するか、第７図に示す如くＶブロツク状の軸受１
４により支持して回転支持体３にプーリー１５を
付けてベルト１６にて直接回転させて行う。この
時Ｖブロツク状の軸受１４にて接触回転する摺動
面は、回転支持体３の外被管６であり通常の金属
面より硬度も大で摩耗量も著しく少なく、また回
転も良好である。この外被管６の材質はセラミツ
クスの中でも潤滑性が高く、また高硬度のものを
用いることにより、より一層回転が良好となる。

微小穴の放電加工を行つて電極芯材１の消耗が
進んだ場合には第２図に示す金属製ねじ８を緩め
電極芯材１を重力による自然落下或いはピンセツ
トにより引き出すことで再び加工可能となる。

支持管２の材質は、セラミツクスの他にルビー
焼結金属、硬質金属等も考えられる。金属製管軸
５は導電性があれば特に限定しない。また案内管
４の材質もセラミツクの他にルビー、焼結金属、
一般の金属でも良い。

本実施例では、電極芯材１と支持管２のクリア
ランスは1μ程度であり、殆んど無視できる。

また以上の説明では、電極を回転させて用いる
場合について示したが、電極を回転させずに加工
を行うことも可能である。

次に本発明の微小穴放電加工用電極構体の他の
実施例を第８図及び第９図によつて説明する。こ
の実施例の場合も前記実施例と同様に、加工電極
となる細径ワイヤーの電極芯線１が、セラミツク
スから成る支持管２に摺動可能に挿通支持され、
支持管２はセラミツクスから成る案内管４の一側
に2μ以下のはめあいで圧入支持されている。ま
た案内管４の他側には非導電性耐摩耗性材料から
成る回転支持体３がJISh6〜P6程度のはめあいで
圧入保持されている。前記電極芯線１の端部は、
導電性材料からなるパイプ７に結合されており、
このパイプ７はコイルばね１７を介して他のパイ
プ７′に接続されている。従つて、コイルばね１
７の弾性により、球１８を通じて電気的導通が確
保される。つまり本実施例においては、前記実施
例と全く同一の機械的精度を確保でき、しかも加
工電極部以外は全て非導電性材より構成される。

発明の効果 以上の説明で判るように本発明の微小穴放電加
工用電極構体は、回転支持体の回転中心と支持管
の中心とが殆んど芯ずれしないように支持管が案
内管を介して少なくとも一部分が非導電性耐摩耗
性材料から成る回転支持体に保持され、電極芯線
は支持管により摺動可能に支持されているので、
電極を回転させても殆んどふれが生ぜず、また軸
受と回転摺動面にも摩耗が少なく、放電加工回路
中の浮遊容量もより少なくなり、さらに真円度、
形状精度の高い微小穴を放電加工し得られ電極が
消耗した場合には回転支持体内より繰り出して使
用できて長期間の使用に耐えることができしかも
製作容易である等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の微小穴放電加工用電極構体の
一実施例を示す全体構成図、第２図はその縦断面
図、第３図はその正面図、第４図ａ，ｂは支持管
の製造に使用される真空押出し成形金型の側面図
及び縦断面図、第５図は第１図の微小穴放電加工
用電極構体の要部構成図、第６、第７図は夫々本
発明の微小穴放電加工用電極構体の使用法の説明
図、第８図は本発明の微小穴放電加工用電極構体
の他の実施例を示す縦断面図、第９図はその電極
構体の要部構成図である。 １……電極芯線、２……支持管、３……回転支
持体、４……案内管、５……金属製管軸、６……
外被管、７，７′……導電性材料のパイプ、８…
…金属製ねじ、１７……コイルばね、１８……
球。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電極芯線を同心に摺動可能に挿通支持した支
   持管と、前記支持管を挿通支持した案内管と、前
   記案内管に圧入保持した回転支持体とより成り、
   前記回転支持体の表面部の少くとも一部分が非導
   電性耐摩耗性材料から成ることを特徴とする微小
   穴放電加工用電極構体。