JPH10175123A - 放電加工方法および放電加工装置 - Google Patents
放電加工方法および放電加工装置Info
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- JPH10175123A JPH10175123A JP35216696A JP35216696A JPH10175123A JP H10175123 A JPH10175123 A JP H10175123A JP 35216696 A JP35216696 A JP 35216696A JP 35216696 A JP35216696 A JP 35216696A JP H10175123 A JPH10175123 A JP H10175123A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 微細穴の彫り込み加工とこれに対する微細軸
の組み付けを同時に行なう。 【解決手段】 ワイヤー電極２２を用いたワイヤー放電
研削加工によって軸部材を所定の外径に外径加工し、こ
れをコア電極３２としてＸＹステージ１０上のワークＷ
1 に微細穴を彫り込み加工する。コア電極３２をそのま
ま微細穴に残して組立製品とする。微細穴の加工と微細
軸の組み付けを同時に行なうことで、加工コストと組立
コストを大幅に低減できる。
の組み付けを同時に行なう。 【解決手段】 ワイヤー電極２２を用いたワイヤー放電
研削加工によって軸部材を所定の外径に外径加工し、こ
れをコア電極３２としてＸＹステージ１０上のワークＷ
1 に微細穴を彫り込み加工する。コア電極３２をそのま
ま微細穴に残して組立製品とする。微細穴の加工と微細
軸の組み付けを同時に行なうことで、加工コストと組立
コストを大幅に低減できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細軸の外径加工
に続いて、これを組み付ける微細寸法の貫通孔、底付
穴、溝等の微細穴の彫り込み加工を高精度で行ない、さ
らに、加工された微細穴に微細軸を組み付けるまでの一
連の工程を同一ステージ上で連続的に行なう放電加工方
法および放電加工装置に関するものである。
に続いて、これを組み付ける微細寸法の貫通孔、底付
穴、溝等の微細穴の彫り込み加工を高精度で行ない、さ
らに、加工された微細穴に微細軸を組み付けるまでの一
連の工程を同一ステージ上で連続的に行なう放電加工方
法および放電加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属軸等の軸部材の外径を数十μ
ｍ以下の微細寸法に外径加工する方法としては、旋盤加
工、放電研削加工等が一般的であり、また、金属製のワ
ーク（被加工物）に、前記軸部材を組み付けるための貫
通孔、底付穴、溝等の数十μｍ以下の微細寸法の微細穴
を彫り込み加工するには、放電加工、エッチング、電
鋳、レーザ加工、穴削り加工等が用いられる。
ｍ以下の微細寸法に外径加工する方法としては、旋盤加
工、放電研削加工等が一般的であり、また、金属製のワ
ーク（被加工物）に、前記軸部材を組み付けるための貫
通孔、底付穴、溝等の数十μｍ以下の微細寸法の微細穴
を彫り込み加工するには、放電加工、エッチング、電
鋳、レーザ加工、穴削り加工等が用いられる。
【０００３】なかでもワイヤー放電研削加工と呼ばれる
微細軸の外径加工は、供給ハブと巻き取りハブの間を走
行する走行ワイヤーをワイヤー電極として、これと軸部
材の間に発生する放電を利用するものであり、極めて高
精度の外径加工を行なうことができる。また、放電加工
による彫り込み加工は、前記ワイヤー放電研削加工等に
よって高精度に外径加工されたコア電極（電極棒）を用
いてワークの厚さ方向に彫り込みを行なう。特に、極め
て高精度の送り制御が自在なＸＹステージにワークを保
持させて放電加工による彫り込み加工を行なう場合は、
数十個から数百個の微細穴を、例えば同一直線上に精密
に加工することができる。
微細軸の外径加工は、供給ハブと巻き取りハブの間を走
行する走行ワイヤーをワイヤー電極として、これと軸部
材の間に発生する放電を利用するものであり、極めて高
精度の外径加工を行なうことができる。また、放電加工
による彫り込み加工は、前記ワイヤー放電研削加工等に
よって高精度に外径加工されたコア電極（電極棒）を用
いてワークの厚さ方向に彫り込みを行なう。特に、極め
て高精度の送り制御が自在なＸＹステージにワークを保
持させて放電加工による彫り込み加工を行なう場合は、
数十個から数百個の微細穴を、例えば同一直線上に精密
に加工することができる。
【０００４】近年では、様々な分野で、ミクロンオーダ
の微細軸や微細穴を超精密加工し、これらを高精度で組
み立てることが要求されている。
の微細軸や微細穴を超精密加工し、これらを高精度で組
み立てることが要求されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、微細軸と微細穴をそれぞれ個別に加工
したうえで両者を組み立てるものであるため、超精密加
工後の微細軸を微細穴に挿入する工程で、高度の品質管
理や、超精密な位置決め技術および組立技術等が要求さ
れ、このために、組立コストが著しく上昇する。
の技術によれば、微細軸と微細穴をそれぞれ個別に加工
したうえで両者を組み立てるものであるため、超精密加
工後の微細軸を微細穴に挿入する工程で、高度の品質管
理や、超精密な位置決め技術および組立技術等が要求さ
れ、このために、組立コストが著しく上昇する。
【０００６】すなわち、数十μｍに外径加工された数十
本あるいは数百本の微細軸を、一本ずつ微細穴に対して
高精度で位置決めする作業には高度の技能が要求され
る。また、各微細穴に微細軸を挿入する工程において
は、両者のはめ合いのクリアランスが数μｍ以下である
ため、微細軸と微細穴の干渉によって微細軸等が損傷し
ないように充分な注意が必要である。さらに、組立装置
へ微細軸を供給する工程等においても、各微細軸に傷や
破損等が発生しないように厳密に品質管理する必要があ
る。
本あるいは数百本の微細軸を、一本ずつ微細穴に対して
高精度で位置決めする作業には高度の技能が要求され
る。また、各微細穴に微細軸を挿入する工程において
は、両者のはめ合いのクリアランスが数μｍ以下である
ため、微細軸と微細穴の干渉によって微細軸等が損傷し
ないように充分な注意が必要である。さらに、組立装置
へ微細軸を供給する工程等においても、各微細軸に傷や
破損等が発生しないように厳密に品質管理する必要があ
る。
【０００７】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、微細軸等の軸部材
と、微細穴等の穴のそれぞれの加工と組立を同一ステー
ジ上において極めて高精度にしかも連続的に行なうこと
のできる放電加工方法および放電加工装置を提供するこ
とを目的とするものである。
課題に鑑みてなされたものであり、微細軸等の軸部材
と、微細穴等の穴のそれぞれの加工と組立を同一ステー
ジ上において極めて高精度にしかも連続的に行なうこと
のできる放電加工方法および放電加工装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の放電加工方法は、ワイヤー放電加工によ
って外径加工された軸部材を電極棒として被加工物に所
定の内径の穴を彫り込み加工すると同時に、該穴に前記
電極棒を残すことで、該電極棒である前記軸部材を前記
被加工物に組み付ける工程を有することを特徴とする。
めに、本発明の放電加工方法は、ワイヤー放電加工によ
って外径加工された軸部材を電極棒として被加工物に所
定の内径の穴を彫り込み加工すると同時に、該穴に前記
電極棒を残すことで、該電極棒である前記軸部材を前記
被加工物に組み付ける工程を有することを特徴とする。
【０００９】軸部材の一部分を第１の電極棒として下穴
の彫り込み加工を行ない、その後に前記軸部材の前記一
部分を除く残りの部分を第２の電極棒として前記下穴を
所定の内径の穴に彫り込み加工するとよい。
の彫り込み加工を行ない、その後に前記軸部材の前記一
部分を除く残りの部分を第２の電極棒として前記下穴を
所定の内径の穴に彫り込み加工するとよい。
【００１０】また、彫り込み加工された穴に残された電
極棒を切断する工程を有するとよい。
極棒を切断する工程を有するとよい。
【００１１】本発明の放電加工装置は、ステージ面にワ
イヤー電極および被加工物を保持する移動ステージと、
これに対向するように配設された放電電極手段と、前記
移動ステージを前記ステージ面に平行に移動させる駆動
手段を有し、前記放電電極手段が、前記ワイヤー電極に
よる軸部材の外径加工と、該軸部材を電極棒とする前記
被加工物の彫り込み加工を交互に行なうことが自在であ
り、かつ、前記ワイヤー電極が、前記移動ステージ上で
前記被加工物に向かって進退自在に構成されていること
を特徴とする。
イヤー電極および被加工物を保持する移動ステージと、
これに対向するように配設された放電電極手段と、前記
移動ステージを前記ステージ面に平行に移動させる駆動
手段を有し、前記放電電極手段が、前記ワイヤー電極に
よる軸部材の外径加工と、該軸部材を電極棒とする前記
被加工物の彫り込み加工を交互に行なうことが自在であ
り、かつ、前記ワイヤー電極が、前記移動ステージ上で
前記被加工物に向かって進退自在に構成されていること
を特徴とする。
【００１２】放電電極手段に保持された軸部材を切断す
る切断手段が配設されているとよい。
る切断手段が配設されているとよい。
【００１３】
【作用】駆動手段によって移動するＸＹステージ等の移
動ステージ上にワイヤー電極と被加工物の保持手段（ワ
ークホルダ）を配設し、まず、放電電極手段に保持され
た軸部材の外径加工をワイヤー電極によって行ない、つ
いで、移動ステージを駆動して放電電極手段の下へ被加
工物を移動させ、外径加工された軸部材を電極棒として
被加工物に所定の内径の穴を彫り込み加工する。彫り込
み加工後に軸部材の上端を切断し、軸部材を穴に残した
ままで被加工物を組立製品として取り出す。
動ステージ上にワイヤー電極と被加工物の保持手段（ワ
ークホルダ）を配設し、まず、放電電極手段に保持され
た軸部材の外径加工をワイヤー電極によって行ない、つ
いで、移動ステージを駆動して放電電極手段の下へ被加
工物を移動させ、外径加工された軸部材を電極棒として
被加工物に所定の内径の穴を彫り込み加工する。彫り込
み加工後に軸部材の上端を切断し、軸部材を穴に残した
ままで被加工物を組立製品として取り出す。
【００１４】軸部材の外径加工と被加工物の彫り込み加
工を連続して行なうとともに、電極棒として用いた軸部
材を彫り込み加工された穴にそのまま残すことで、穴の
加工と軸部材の組み付けを同時に行なう。軸部材と穴の
加工と組立を極めて高精度でしかも同一移動ステージ上
で連続して行なうことができるため、加工コストと組立
コストを大幅に低減できる。軸部材と穴の加工を個別に
行なったうえで両者を組み付ける場合のように複雑な位
置決め作業を必要とせず、また、組立工程中に軸部材と
穴が干渉してこれらが損傷する等のトラブルもない。
工を連続して行なうとともに、電極棒として用いた軸部
材を彫り込み加工された穴にそのまま残すことで、穴の
加工と軸部材の組み付けを同時に行なう。軸部材と穴の
加工と組立を極めて高精度でしかも同一移動ステージ上
で連続して行なうことができるため、加工コストと組立
コストを大幅に低減できる。軸部材と穴の加工を個別に
行なったうえで両者を組み付ける場合のように複雑な位
置決め作業を必要とせず、また、組立工程中に軸部材と
穴が干渉してこれらが損傷する等のトラブルもない。
【００１５】その結果、微細軸等を微細穴等に嵌合させ
た組立製品の低価格化に大きく貢献できる。
た組立製品の低価格化に大きく貢献できる。
【００１６】また、軸部材の一部分を第１の電極棒とし
て下穴の彫り込み加工を行ない、その後に前記軸部材の
前記一部分を除去したうえで、ワイヤー電極によって軸
部材の残りの部分を所定の外径に外径加工し、これを第
２の電極棒として下穴の仕上げ加工を行なうことによっ
て、穴の彫り込み加工を行なうときの電極棒の消耗を大
幅に軽減できる。
て下穴の彫り込み加工を行ない、その後に前記軸部材の
前記一部分を除去したうえで、ワイヤー電極によって軸
部材の残りの部分を所定の外径に外径加工し、これを第
２の電極棒として下穴の仕上げ加工を行なうことによっ
て、穴の彫り込み加工を行なうときの電極棒の消耗を大
幅に軽減できる。
【００１７】これによって、軸部材の外径加工と組立を
極めて高精度でしかも一貫して連続的に行なうことがで
きる。その結果、微細軸等を微細穴等に組み付けた組立
製品の高品質化と低価格化により一層貢献できる。
極めて高精度でしかも一貫して連続的に行なうことがで
きる。その結果、微細軸等を微細穴等に組み付けた組立
製品の高品質化と低価格化により一層貢献できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【００１９】図１は第１実施例による放電加工装置Ｅ1
を示すもので、これは、後述する駆動手段によってＸＹ
方向（水平方向）に極めて精密な送り制御を行なうこと
のできる移動ステージであるＸＹステージ１０と、その
ステージ面に保持されたワークホルダ１１と、ＸＹステ
ージ１０上に固定された外径加工用のワイヤー電極装置
２０と、図示しない支持体によって、ＸＹステージ１０
のステージ面に対向してこれに垂直な方向（Ｚ軸方向）
に往復移動（上下動）自在に支持された微細穴彫り込み
加工用のコア電極装置３０を有する。
を示すもので、これは、後述する駆動手段によってＸＹ
方向（水平方向）に極めて精密な送り制御を行なうこと
のできる移動ステージであるＸＹステージ１０と、その
ステージ面に保持されたワークホルダ１１と、ＸＹステ
ージ１０上に固定された外径加工用のワイヤー電極装置
２０と、図示しない支持体によって、ＸＹステージ１０
のステージ面に対向してこれに垂直な方向（Ｚ軸方向）
に往復移動（上下動）自在に支持された微細穴彫り込み
加工用のコア電極装置３０を有する。
【００２０】ＸＹステージ１０は、図示しないベースの
案内面に沿ってＹ軸方向に往復移動自在なＹステージ１
２と、これをＹ軸方向に駆動するＹモータ１３と、Ｙス
テージ１２上をＸ軸方向に往復移動自在であるＸステー
ジ１４と、これをＸ軸方向に駆動するＸモータ１５を備
えている。Ｙモータ１３は、ボールねじ１３ａを回転さ
せることでＹステージ１２をＹ軸方向に移動させ、同様
に、Ｘモータ１５は、ボールねじ１５ａを回転させるこ
とでＸステージ１４をＸ軸方向に移動させる。
案内面に沿ってＹ軸方向に往復移動自在なＹステージ１
２と、これをＹ軸方向に駆動するＹモータ１３と、Ｙス
テージ１２上をＸ軸方向に往復移動自在であるＸステー
ジ１４と、これをＸ軸方向に駆動するＸモータ１５を備
えている。Ｙモータ１３は、ボールねじ１３ａを回転さ
せることでＹステージ１２をＹ軸方向に移動させ、同様
に、Ｘモータ１５は、ボールねじ１５ａを回転させるこ
とでＸステージ１４をＸ軸方向に移動させる。
【００２１】ワークホルダ１１は、Ｘステージ１４上に
配設され、板状の被加工物であるワークＷ1 の両端を把
持してＸステージ１４に固定するように構成されてい
る。
配設され、板状の被加工物であるワークＷ1 の両端を把
持してＸステージ１４に固定するように構成されてい
る。
【００２２】ワイヤー電極装置２０は、Ｘステージ１４
上に立設された一対のハブ２１と、両ハブ２１にそれぞ
れ両端を巻き付けたワイヤー電極２２と、ワイヤー電極
２２の中央部分の位置決めを行なうワイヤーガイド２３
を有し、一対のハブ２１のうちの一方を供給ハブ、他方
を巻き取りハブとしてワイヤー電極２２を走行させる。
上に立設された一対のハブ２１と、両ハブ２１にそれぞ
れ両端を巻き付けたワイヤー電極２２と、ワイヤー電極
２２の中央部分の位置決めを行なうワイヤーガイド２３
を有し、一対のハブ２１のうちの一方を供給ハブ、他方
を巻き取りハブとしてワイヤー電極２２を走行させる。
【００２３】コア電極装置３０は、前述の支持体によっ
て上下動自在に支持された放電電極手段であるマンドレ
ル３１を有し、マンドレル３１の下端には電極棒である
コア電極３２が保持される。これらを一体的に回転させ
る回転駆動機構は、一対のプーリ３３ａと、両プーリ３
３ａのうちの一方を回転駆動する図示しないモータと、
その回転を、マンドレル３１とともに回転自在である他
方のプーリ３３ａに伝達するベルト３３ｂを有する。
て上下動自在に支持された放電電極手段であるマンドレ
ル３１を有し、マンドレル３１の下端には電極棒である
コア電極３２が保持される。これらを一体的に回転させ
る回転駆動機構は、一対のプーリ３３ａと、両プーリ３
３ａのうちの一方を回転駆動する図示しないモータと、
その回転を、マンドレル３１とともに回転自在である他
方のプーリ３３ａに伝達するベルト３３ｂを有する。
【００２４】なお、ＸＹステージ１０とこれに載置され
たワイヤー電極装置２０は、放電加工用の加工液を満た
した加工槽内に浸漬されている。
たワイヤー電極装置２０は、放電加工用の加工液を満た
した加工槽内に浸漬されている。
【００２５】本実施例による放電加工方法は、コア電極
装置３０のマンドレル３１にコア電極３２として取り付
けた軸部材の一部分を、まず、ワイヤー電極装置２０の
ワイヤー電極２２を用いたワイヤー放電加工によって外
径加工し、所定の外径に加工したコア電極３２によって
ワークＷ1 に下穴を彫り込み加工し、再びワイヤー電極
２２によるワイヤー放電加工を行なってコア電極３２の
残りの部分を外径加工し、目標とする外径の微細軸に仕
上げたうえで、これをコア電極として上記と同様の彫り
込み加工を行ない、前記下穴を所定の内径の穴である微
細穴に仕上げ加工する。これと同時に、コア電極である
微細軸をそのまま微細穴に残して、微細軸を微細穴に組
み付けた組立製品として取り出すものである。
装置３０のマンドレル３１にコア電極３２として取り付
けた軸部材の一部分を、まず、ワイヤー電極装置２０の
ワイヤー電極２２を用いたワイヤー放電加工によって外
径加工し、所定の外径に加工したコア電極３２によって
ワークＷ1 に下穴を彫り込み加工し、再びワイヤー電極
２２によるワイヤー放電加工を行なってコア電極３２の
残りの部分を外径加工し、目標とする外径の微細軸に仕
上げたうえで、これをコア電極として上記と同様の彫り
込み加工を行ない、前記下穴を所定の内径の穴である微
細穴に仕上げ加工する。これと同時に、コア電極である
微細軸をそのまま微細穴に残して、微細軸を微細穴に組
み付けた組立製品として取り出すものである。
【００２６】この一連の工程を図２に基づいて詳しく説
明する。
明する。
【００２７】まず、図２の（ａ）に示すように、ワーク
Ｗ1 に下穴加工するために用いるコア電極（軸部材）３
２の先端部３２ａを所定の外径寸法に加工する（第１次
外径加工工程）。すなわち、ワイヤー電極２２をワイヤ
ーガイド２３の案内によって、コア電極装置３０のコア
電極３２の外周面に接近させて、ワイヤー放電研削加工
により外径研削加工を行なう（ステップＳ１）。
Ｗ1 に下穴加工するために用いるコア電極（軸部材）３
２の先端部３２ａを所定の外径寸法に加工する（第１次
外径加工工程）。すなわち、ワイヤー電極２２をワイヤ
ーガイド２３の案内によって、コア電極装置３０のコア
電極３２の外周面に接近させて、ワイヤー放電研削加工
により外径研削加工を行なう（ステップＳ１）。
【００２８】次に、図２の（ｂ）に示すように、ワーク
Ｗ1 に所望の寸法の下穴形状を彫り込むための彫り込み
加工を行なう。ＸＹステージ１０を駆動して、ワークＷ
1 の所定の微細穴加工部をコア電極３２の直下へ移動さ
せ、第１次外径加工工程によって外径加工されたコア電
極３２の先端部３２ａを用いた放電加工（彫り込み加
工）によってワークＷ1 に下穴を形成する（ステップＳ
２）。
Ｗ1 に所望の寸法の下穴形状を彫り込むための彫り込み
加工を行なう。ＸＹステージ１０を駆動して、ワークＷ
1 の所定の微細穴加工部をコア電極３２の直下へ移動さ
せ、第１次外径加工工程によって外径加工されたコア電
極３２の先端部３２ａを用いた放電加工（彫り込み加
工）によってワークＷ1 に下穴を形成する（ステップＳ
２）。
【００２９】次に、図２の（ｃ）に示すように、下穴の
彫り込み加工工程に使用したために摩耗したコア電極３
２の先端部３２ａをワイヤー電極２２によって切断除去
する（ステップＳ３）。すなわち、下穴の彫り込み加工
工程ののち、コア電極３２を下穴から引き抜いて、ＸＹ
ステージ１０を前記と逆に駆動し、コア電極３２にワイ
ヤー電極２２を接近させ、下穴の彫り込み加工工程で摩
耗したコア電極３２の先端部３２ａをワイヤー放電加工
によって切断除去する。
彫り込み加工工程に使用したために摩耗したコア電極３
２の先端部３２ａをワイヤー電極２２によって切断除去
する（ステップＳ３）。すなわち、下穴の彫り込み加工
工程ののち、コア電極３２を下穴から引き抜いて、ＸＹ
ステージ１０を前記と逆に駆動し、コア電極３２にワイ
ヤー電極２２を接近させ、下穴の彫り込み加工工程で摩
耗したコア電極３２の先端部３２ａをワイヤー放電加工
によって切断除去する。
【００３０】図２の（ｄ）に示すように、コア電極３２
の残りの部分を目標とする外径寸法に外径加工する（第
２次外径加工工程）。この工程で目標とする外径寸法に
外径加工されたコア電極３２は次工程で仕上げ加工する
微細穴に挿入される微細軸であり、その外径寸法は下穴
の内径と同一もしくは若干小さめ（１μｍから数μｍ以
下）に設定される。第１次外径加工工程と同様に、ワイ
ヤー電極２２をワイヤーガイド２３の案内によって、コ
ア電極３２の外周面に接近させて、ワイヤー放電研削加
工によりコア電極３２の外径研削加工を行なう（ステッ
プＳ４）。
の残りの部分を目標とする外径寸法に外径加工する（第
２次外径加工工程）。この工程で目標とする外径寸法に
外径加工されたコア電極３２は次工程で仕上げ加工する
微細穴に挿入される微細軸であり、その外径寸法は下穴
の内径と同一もしくは若干小さめ（１μｍから数μｍ以
下）に設定される。第１次外径加工工程と同様に、ワイ
ヤー電極２２をワイヤーガイド２３の案内によって、コ
ア電極３２の外周面に接近させて、ワイヤー放電研削加
工によりコア電極３２の外径研削加工を行なう（ステッ
プＳ４）。
【００３１】次に、図２の（ｅ）に示すように、第２次
外径加工工程で得られたコア電極３２を用いた放電加工
によってワークＷ1 の下穴を目標とする最終寸法の内径
の微細穴に仕上げるための彫り込み加工を行なう。
外径加工工程で得られたコア電極３２を用いた放電加工
によってワークＷ1 の下穴を目標とする最終寸法の内径
の微細穴に仕上げるための彫り込み加工を行なう。
【００３２】これと同時に、微細軸であるコア電極３２
は、所望の寸法に仕上がった微細穴へ挿入され、微細穴
に対する微細軸の組み付けが完了する（ステップＳ
５）。すなわち、第２次外径加工工程で製作された微細
軸であるコア電極３２が、ステップＳ２の下穴加工工程
でＸＹステージ１０の図示しないコントローラに記憶さ
れた加工軸に沿って下降し、ワークＷ1 の下穴に挿入さ
れ、放電加工による下穴の仕上げ加工が行なわれる。コ
ア電極３２は仕上がった微細穴の中に徐徐に挿入され、
所定の深さまで挿入されると微細軸の組立が終了する。
は、所望の寸法に仕上がった微細穴へ挿入され、微細穴
に対する微細軸の組み付けが完了する（ステップＳ
５）。すなわち、第２次外径加工工程で製作された微細
軸であるコア電極３２が、ステップＳ２の下穴加工工程
でＸＹステージ１０の図示しないコントローラに記憶さ
れた加工軸に沿って下降し、ワークＷ1 の下穴に挿入さ
れ、放電加工による下穴の仕上げ加工が行なわれる。コ
ア電極３２は仕上がった微細穴の中に徐徐に挿入され、
所定の深さまで挿入されると微細軸の組立が終了する。
【００３３】ステップＳ５による微細穴の仕上げ加工に
おいては、ＸＹステージ１０を前記コントローラによっ
て高精度で制御することにより、コア電極３２に対する
ワークＷ1 の微細穴加工部の位置決めを精密に行なう必
要がある。また、微細穴の仕上げ加工に用いたコア電極
３２を微細軸として微細穴にそのまま残すものであるた
め、仕上げ加工における放電あるいは逆放電を効率良く
行なって、コア電極３２の外径の摩耗（消耗）を極力抑
える必要もある。
おいては、ＸＹステージ１０を前記コントローラによっ
て高精度で制御することにより、コア電極３２に対する
ワークＷ1 の微細穴加工部の位置決めを精密に行なう必
要がある。また、微細穴の仕上げ加工に用いたコア電極
３２を微細軸として微細穴にそのまま残すものであるた
め、仕上げ加工における放電あるいは逆放電を効率良く
行なって、コア電極３２の外径の摩耗（消耗）を極力抑
える必要もある。
【００３４】本実施例によれば、前述のように、コア電
極によってワークにまず下穴を彫り込み加工し、続い
て、目標とする外径にコア電極を外径加工したうえで、
これを用いた彫り込み加工によって下穴の仕上げと微細
軸の組立を同時に行なうものであるため、微細穴の仕上
げ加工においては、コア電極と下穴との加工クリアラン
ス（放電ギャップ）を極めて小さく設定できる。従っ
て、下穴を設けることなく直接最終寸法の微細穴を彫り
込み加工する場合に比べて、微細穴の寸法精度や仕上面
の面精度を大幅に向上できる。なお、微細穴の寸法精度
等に問題がなければ、下穴加工工程を省略できることは
言うまでもない。
極によってワークにまず下穴を彫り込み加工し、続い
て、目標とする外径にコア電極を外径加工したうえで、
これを用いた彫り込み加工によって下穴の仕上げと微細
軸の組立を同時に行なうものであるため、微細穴の仕上
げ加工においては、コア電極と下穴との加工クリアラン
ス（放電ギャップ）を極めて小さく設定できる。従っ
て、下穴を設けることなく直接最終寸法の微細穴を彫り
込み加工する場合に比べて、微細穴の寸法精度や仕上面
の面精度を大幅に向上できる。なお、微細穴の寸法精度
等に問題がなければ、下穴加工工程を省略できることは
言うまでもない。
【００３５】加えて、微細穴と微細軸の組立クリアラン
スも、例えば数μｍ以下に小さく設定し、極めて高い同
軸度で組み立てることができる。
スも、例えば数μｍ以下に小さく設定し、極めて高い同
軸度で組み立てることができる。
【００３６】なお、本実施例においては、微細穴の仕上
げ加工と微細軸の挿入を行なう最終工程（ステップＳ
５）の次に、微細軸の上端を切断等によってマンドレル
３１から分離する作業が必要である。そこで、図示しな
い切断手段である切断工具や切断治具を用いるが、これ
らをＸＹステージ１０上に設置しておいてもよい。
げ加工と微細軸の挿入を行なう最終工程（ステップＳ
５）の次に、微細軸の上端を切断等によってマンドレル
３１から分離する作業が必要である。そこで、図示しな
い切断手段である切断工具や切断治具を用いるが、これ
らをＸＹステージ１０上に設置しておいてもよい。
【００３７】また、第１次外径加工工程において、コア
電極に下穴加工用の外径部とその上方に仕上げ加工用の
外径部を連続的に加工しておけば、第２次外径加工のた
めにＸＹステージを逆駆動する等の工程を省略できる。
これによってスループットを大幅に向上できる。
電極に下穴加工用の外径部とその上方に仕上げ加工用の
外径部を連続的に加工しておけば、第２次外径加工のた
めにＸＹステージを逆駆動する等の工程を省略できる。
これによってスループットを大幅に向上できる。
【００３８】図３は第２実施例による放電加工装置Ｅ2
を示すもので、これは、第１実施例のワイヤー電極装置
２０と同様のワイヤー電極装置４０において、ワイヤー
ガイド４３をＸＹステージ１０上で矢印Ａで示すように
Ｘ軸方向に往復移動自在に構成し、最終工程で微細軸の
上端を切断するときは、ワイヤーガイド４３をワークホ
ルダ１１に向かって移動させ、ワイヤー電極４２を巻き
取り用のハブ４１から大きく引き出して、ワイヤー放電
加工によって微細軸を切断するものである。ＸＹステー
ジ１０、ワークホルダ１１、コア電極装置３０等につい
ては第１実施例と同様であるので同一符号で表わし、説
明は省略する。
を示すもので、これは、第１実施例のワイヤー電極装置
２０と同様のワイヤー電極装置４０において、ワイヤー
ガイド４３をＸＹステージ１０上で矢印Ａで示すように
Ｘ軸方向に往復移動自在に構成し、最終工程で微細軸の
上端を切断するときは、ワイヤーガイド４３をワークホ
ルダ１１に向かって移動させ、ワイヤー電極４２を巻き
取り用のハブ４１から大きく引き出して、ワイヤー放電
加工によって微細軸を切断するものである。ＸＹステー
ジ１０、ワークホルダ１１、コア電極装置３０等につい
ては第１実施例と同様であるので同一符号で表わし、説
明は省略する。
【００３９】次に第２実施例による放電加工方法を図４
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００４０】まず、図４の（ａ）に示すように、ワーク
Ｗ2 に下穴加工するために用いるコア電極（軸部材）３
２の先端部３２ａを所定の外径寸法に加工する（第１次
外径加工工程）。すなわち、ワイヤー電極４２をワイヤ
ーガイド４３の案内によって、コア電極装置３０のコア
電極３２の外周面に接近させて、ワイヤー放電研削加工
により外径研削加工を行なう（ステップＳ１１）。
Ｗ2 に下穴加工するために用いるコア電極（軸部材）３
２の先端部３２ａを所定の外径寸法に加工する（第１次
外径加工工程）。すなわち、ワイヤー電極４２をワイヤ
ーガイド４３の案内によって、コア電極装置３０のコア
電極３２の外周面に接近させて、ワイヤー放電研削加工
により外径研削加工を行なう（ステップＳ１１）。
【００４１】次に、図４の（ｂ）に示すように、ワーク
Ｗ2 に所望の寸法の下穴形状を彫り込むための彫り込み
加工を行なう。ＸＹステージ１０を駆動して、ワークＷ
2 の所定の微細穴加工部をコア電極３２の直下へ移動さ
せ、第１次外径加工工程によって外径加工されたコア電
極３２の先端部３２ａを用いた放電加工（彫り込み加
工）によってワークＷ2 に下穴を形成する（ステップＳ
１２）。
Ｗ2 に所望の寸法の下穴形状を彫り込むための彫り込み
加工を行なう。ＸＹステージ１０を駆動して、ワークＷ
2 の所定の微細穴加工部をコア電極３２の直下へ移動さ
せ、第１次外径加工工程によって外径加工されたコア電
極３２の先端部３２ａを用いた放電加工（彫り込み加
工）によってワークＷ2 に下穴を形成する（ステップＳ
１２）。
【００４２】次に、図４の（ｃ）に示すように、下穴の
彫り込み加工工程に使用したために摩耗したコア電極３
２の先端部３２ａをワイヤー電極４２によって切断除去
する（ステップＳ１３）。すなわち、下穴の彫り込み加
工工程ののち、コア電極３２を下穴から引き抜いて、Ｘ
Ｙステージ１０を前記と逆に駆動し、コア電極３２にワ
イヤー電極４２を接近させ、下穴の彫り込み加工工程で
摩耗したコア電極３２の先端部３２ａをワイヤー放電加
工によって切断除去する。
彫り込み加工工程に使用したために摩耗したコア電極３
２の先端部３２ａをワイヤー電極４２によって切断除去
する（ステップＳ１３）。すなわち、下穴の彫り込み加
工工程ののち、コア電極３２を下穴から引き抜いて、Ｘ
Ｙステージ１０を前記と逆に駆動し、コア電極３２にワ
イヤー電極４２を接近させ、下穴の彫り込み加工工程で
摩耗したコア電極３２の先端部３２ａをワイヤー放電加
工によって切断除去する。
【００４３】図４の（ｄ）に示すように、コア電極３２
の残りの部分を目標とする外径寸法に外径加工する（第
２次外径加工工程）。この工程で目標とする外径寸法に
外径加工されたコア電極３２は次工程で仕上げ加工する
微細穴に挿入される微細軸であり、その外径寸法は下穴
の内径と同一もしくは若干小さめ（１μｍから数μｍ以
下）に設定される。第１次外径加工工程と同様に、ワイ
ヤー電極４２をワイヤーガイド４３の案内によって、コ
ア電極３２の外周面に接近させて、ワイヤー放電研削加
工によりコア電極３２の外径研削加工を行なう（ステッ
プＳ１４）。
の残りの部分を目標とする外径寸法に外径加工する（第
２次外径加工工程）。この工程で目標とする外径寸法に
外径加工されたコア電極３２は次工程で仕上げ加工する
微細穴に挿入される微細軸であり、その外径寸法は下穴
の内径と同一もしくは若干小さめ（１μｍから数μｍ以
下）に設定される。第１次外径加工工程と同様に、ワイ
ヤー電極４２をワイヤーガイド４３の案内によって、コ
ア電極３２の外周面に接近させて、ワイヤー放電研削加
工によりコア電極３２の外径研削加工を行なう（ステッ
プＳ１４）。
【００４４】図４の（ｅ）に示すように、第２次外径加
工工程で得られたコア電極３２を用いた放電加工によっ
てワークＷ2 の下穴を目標とする最終寸法の内径の微細
穴に仕上げるための彫り込み加工を行なう。
工工程で得られたコア電極３２を用いた放電加工によっ
てワークＷ2 の下穴を目標とする最終寸法の内径の微細
穴に仕上げるための彫り込み加工を行なう。
【００４５】これと同時に、微細軸であるコア電極３２
を所望の寸法に仕上がった微細穴へ挿入する（ステップ
Ｓ１５）。すなわち、第２次外径加工工程で製作された
微細軸であるコア電極３２が、ステップＳ１２の下穴加
工工程で設定された加工軸に沿って下降し、ワークＷ2
の下穴に挿入され、放電加工による下穴の仕上げ加工が
行なわれる。コア電極３２は仕上がった微細穴の中に徐
徐に挿入され、所定の深さまで挿入されると微細軸の組
立が終了する。
を所望の寸法に仕上がった微細穴へ挿入する（ステップ
Ｓ１５）。すなわち、第２次外径加工工程で製作された
微細軸であるコア電極３２が、ステップＳ１２の下穴加
工工程で設定された加工軸に沿って下降し、ワークＷ2
の下穴に挿入され、放電加工による下穴の仕上げ加工が
行なわれる。コア電極３２は仕上がった微細穴の中に徐
徐に挿入され、所定の深さまで挿入されると微細軸の組
立が終了する。
【００４６】続いて、図４の（ｆ）に示すように、ワイ
ヤー電極４２を用いたワイヤー放電加工によってコア電
極３２を切断する。これは、ワイヤーガイド４３をＸＹ
ステージ１０上でワークホルダ１１に向かって移動（前
進）させ、ワイヤー電極４２を巻き取り用のハブ４１か
ら大きく引き出してコア電極３２に接近させ、放電させ
ることによって行なわれる（ステップＳ１６）。
ヤー電極４２を用いたワイヤー放電加工によってコア電
極３２を切断する。これは、ワイヤーガイド４３をＸＹ
ステージ１０上でワークホルダ１１に向かって移動（前
進）させ、ワイヤー電極４２を巻き取り用のハブ４１か
ら大きく引き出してコア電極３２に接近させ、放電させ
ることによって行なわれる（ステップＳ１６）。
【００４７】このようにして微細軸（コア電極３２）の
上端を切断し、図４の（ｇ）に示すように、ワークＷ2
の微細穴に微細軸を残してマンドレル３１を上昇させる
（ステップＳ１７）。
上端を切断し、図４の（ｇ）に示すように、ワークＷ2
の微細穴に微細軸を残してマンドレル３１を上昇させる
（ステップＳ１７）。
【００４８】なお、本実施例においては、外径加工に用
いるワイヤー電極４２を微細軸の切断にも利用するもの
であるため、ワイヤー電極４２の走行路の高さが不変で
あれば、常に一定の切断高さで微細軸を切断しなければ
ならないという不都合がある。そこで、ワイヤーガイド
４３等をＸＹステージ１０上でＺ軸方向に移動自在に構
成し、微細軸の切断高さに応じてワイヤー電極４２の走
行路の高さを変更するのが望ましい。
いるワイヤー電極４２を微細軸の切断にも利用するもの
であるため、ワイヤー電極４２の走行路の高さが不変で
あれば、常に一定の切断高さで微細軸を切断しなければ
ならないという不都合がある。そこで、ワイヤーガイド
４３等をＸＹステージ１０上でＺ軸方向に移動自在に構
成し、微細軸の切断高さに応じてワイヤー電極４２の走
行路の高さを変更するのが望ましい。
【００４９】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【００５０】微細軸等の軸部材と微細穴等の穴のそれぞ
れの加工と組立を極めて高精度で、しかも同一ステージ
上で連続的に行なうことができる。
れの加工と組立を極めて高精度で、しかも同一ステージ
上で連続的に行なうことができる。
【００５１】これによって、微細軸等を微細穴等に嵌合
させた組立製品の低価格化等に大きく貢献できる。
させた組立製品の低価格化等に大きく貢献できる。
【図１】第１実施例による放電加工装置を示す模式斜視
図である。
図である。
【図２】第１実施例による放電加工方法を説明する図で
ある。
ある。
【図３】第２実施例による放電加工装置を示す模式斜視
図である。
図である。
【図４】第２実施例による放電加工方法を説明する図で
ある。
ある。
１０ ＸＹステージ １１ ワークホルダ １２ Ｙステージ １４ Ｘステージ ２０，４０ ワイヤー電極装置 ２１，４１ ハブ ２２，４２ ワイヤー電極 ２３，４３ ワイヤーガイド ３０ コア電極装置 ３１ マンドレル ３２ コア電極
Claims (5)
- 【請求項１】 ワイヤー放電加工によって外径加工され
た軸部材を電極棒として被加工物に所定の内径の穴を彫
り込み加工すると同時に、該穴に前記電極棒を残すこと
で、該電極棒である前記軸部材を前記被加工物に組み付
ける工程を有する放電加工方法。 - 【請求項２】 軸部材の一部分を第１の電極棒として下
穴の彫り込み加工を行ない、その後に前記軸部材の前記
一部分を除く残りの部分を第２の電極棒として前記下穴
を所定の内径の穴に彫り込み加工することを特徴とする
請求項１記載の放電加工方法。 - 【請求項３】 彫り込み加工された穴に残された電極棒
を切断する工程を有することを特徴とする請求項１また
は２記載の放電加工方法。 - 【請求項４】 ステージ面にワイヤー電極および被加工
物を保持する移動ステージと、これに対向するように配
設された放電電極手段と、前記移動ステージを前記ステ
ージ面に平行に移動させる駆動手段を有し、前記放電電
極手段が、前記ワイヤー電極による軸部材の外径加工
と、該軸部材を電極棒とする前記被加工物の彫り込み加
工を交互に行なうことが自在であり、かつ、前記ワイヤ
ー電極が、前記移動ステージ上で前記被加工物に向かっ
て進退自在に構成されていることを特徴とする放電加工
装置。 - 【請求項５】 放電電極手段に保持された軸部材を切断
する切断手段が配設されていることを特徴とする請求項
４記載の放電加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35216696A JPH10175123A (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 放電加工方法および放電加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35216696A JPH10175123A (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 放電加工方法および放電加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10175123A true JPH10175123A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=18422237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35216696A Pending JPH10175123A (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 放電加工方法および放電加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10175123A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1487596A1 (en) * | 2002-03-26 | 2004-12-22 | Showa Denko K.K. | Method for processing metal molding member having fine configuration, method for manufacturing metal molding member, extrusion die, method for manufacturing extruded member, and extruded member |
| US6847002B1 (en) * | 2003-12-26 | 2005-01-25 | Industrial Technology Research Institute | Microelectrode machining device |
| US20100140226A1 (en) * | 2008-12-08 | 2010-06-10 | Dong-Yea Sheu | Tandem micro electro-discharge machining apparatus |
| US20110010931A1 (en) * | 2009-07-16 | 2011-01-20 | National Taipei University Of Technology | Micro spherical stylus manufacturing machine |
| WO2022071067A1 (ja) * | 2020-09-30 | 2022-04-07 | 三菱電機株式会社 | 摺動機構、圧縮機、摺動機構の製造方法及び圧縮機の製造方法 |
-
1996
- 1996-12-12 JP JP35216696A patent/JPH10175123A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1487596A1 (en) * | 2002-03-26 | 2004-12-22 | Showa Denko K.K. | Method for processing metal molding member having fine configuration, method for manufacturing metal molding member, extrusion die, method for manufacturing extruded member, and extruded member |
| EP1487596A4 (en) * | 2002-03-26 | 2010-08-18 | Showa Denko Kk | PROCESS FOR PROCESSING A METAL MOLDING ELEMENT HAVING A FINE FORM, METHOD FOR MANUFACTURING THE MOLDING ELEMENT OF METALS, EXTRUSION DIE, METHOD FOR MANUFACTURING EXTRUDED ELEMENT, AND EXTRUDED ELEMENT |
| US6847002B1 (en) * | 2003-12-26 | 2005-01-25 | Industrial Technology Research Institute | Microelectrode machining device |
| US20100140226A1 (en) * | 2008-12-08 | 2010-06-10 | Dong-Yea Sheu | Tandem micro electro-discharge machining apparatus |
| US20110010931A1 (en) * | 2009-07-16 | 2011-01-20 | National Taipei University Of Technology | Micro spherical stylus manufacturing machine |
| US8397374B2 (en) * | 2009-07-16 | 2013-03-19 | National Taipei University Of Technology | Micro spherical stylus manufacturing machine |
| WO2022071067A1 (ja) * | 2020-09-30 | 2022-04-07 | 三菱電機株式会社 | 摺動機構、圧縮機、摺動機構の製造方法及び圧縮機の製造方法 |
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