JPS5913899B2 - 放電被覆加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は振動する被覆材電極と被加工体の間に放電を行
なつて前記電極材の先端の一部を被加工体に溶着被覆す
る放電被覆加工装置の改良に関する。

被覆加工を長時間続けると、被覆加工量の増加が次第に
減少し、ついには一旦被覆された被覆層の部分が放電、
加熱等で溶解飛散したり電極側に転移溶着したりしてか
えつて減量することがあり、加工量を所定以上に高める
ことができなかつた。

この原因は種々の試験研究によると、被覆表面が凹凸し
てくると、この上に更に被覆加工しても積層させること
が困難であることが判明した。また被覆部分の過加熱に
よつても被覆量の増加が出来ないことがわかつた。本発
明はこの点に鑑みてなされたもので、被覆５ 電極を超
音波振動させ被覆加工中に被覆面を超音波摩擦により研
摩作用を同時に働せろこと、また放電用パルス電源に１
に〜５００ＫＨｚの高周波発振のパルス列を１００〜１
０ＫＨｚの低周波で中断制御したパルスを用いることに
より、中断期１０間中に冷却効果をはかり、中断の次に
発生する高周波のパルス列によつて小さな放電を絖けて
発生することにより被覆面粗さを小さくした状態で被覆
速度を高めるようにしたことが特徴であ■）。

以下本発明を一実施例図によつて説明すると、１５第１
図において、１は被覆材電極で、被覆材には表面硬化す
るためにはＷＣ、ＴｉＣ等の超硬合金が用いられ、これ
を超音波振動一＼ツド２に取付ける。３は被加工体で、
前記電極１との間に放電を行つて被覆加工をする。

４は交流電源、商用交流２０電源で、この交流を直接整
流器５で整流して直流を得る。

６は直流をスイッチングするスイッチ、７が超音波発振
器、発振器によりスイッチ６をオン、オフ制御して超音
波を発生しトランス８で変圧して、超音波・＼ツド２の
電歪、磁歪等の振動子２５を励振させる。

９は加工電源回路のスイッチで、１に〜５００ＫＨｚの
高周波発振器１０のパルスによつてオン、オフ制御され
る。

１１は発振器１０の高周波パルス列を中断制御す？）１
００〜１０ＫＨｚの低周波発振器、１３はアンドゲート
３０回路、１２はスイッチ９のオン、オフ制御によつて
発生するパルス列を変圧するトランス、１３はトランス
出力を半波整流して直流パルスを出力す■■）整流器で
、出力パルスを前記電極１と被加工体３間に供給する。

３５第２図は超音波一＼ツド２の好ましい構成図で、２
１はホーン、２２はホーン端部に固着する振動子、２３
はホーンの先に取付られた一＼字形の振動部材で、この
先に電極１を固定支持する。

振動部材２３は水平面に対して角αを有し、電極１が被
加工体３の表面に対して容易に鋭角で対向できるように
構成してある。ホーン２１が軸方向に振動することによ
つて接動部材２３及び電極１は点線のよう首振り振動を
し、電極１先端が被加工体３面に接触し摺動摩擦し、開
離する振動を行なう。電極１は前記接触、摩擦、開離の
振動を超音波（１０Ｋ〜３０ＫＨｚ程度）で繰返して行
ない放電と摩擦研摩を同時に行なう。放電は発振器１０
の発生する高周波パルス列によつて行なわれ、このパル
ス列はパルス巾と休止巾とが１〜５００ＰＳ程度の単位
パルスが繰返され、この単位パルスのパルス巾及び休止
巾は加工条件、材質等によつて選択されるが、この単位
パルス列によつて電極１と被加工体３間に放電が行なわ
れ被覆が行なわれ、且つそれが繰返されて所要とする被
覆加工が行なわれる。被覆加工中、前記のように電極１
は超音波振動して被加工体３表面を摩擦して研摩し、こ
の放電被覆と研摩が同時に行なわれるから被覆された凹
凸表面が研摩されてならされ、その上に再度放電被覆さ
れる如して繰返し被覆されることにより被覆層は高スビ
ードで増加していく、また単位の１パルス放電によつて
は溶着量が小さいが、これがパルス列放電によつて高周
波で繰返されるので、加工速度は高くなり、被覆面粗さ
は小さく、しかもこれが研摩されながら被覆されるので
表面粗さは一層小さく仕上げられ、この上に繰返して積
層される被覆層は容易に厚く形成されるようになる。被
覆用の放電は前記のように単位パルスの高周波のパルス
列が繰返されるので、定常的アーク等が発生し易いが、
発振器１１の発生する低周波の中断制御パルスによつて
スイツチ９がスイツチングを中断することによつて電極
１、被加工体３間に供給されるパルス列は中断され、こ
の中断制御が低周波で繰返して行なわれることによつて
、前記アーク放電は阻止され、且つこの中断中に放電部
分が冷却されることによつてアークの発生を防止し、ま
た被覆層が過加熱によつて再び電極１側に転移溶着する
ようなことが防止され、中断制御の次に行なわれるパル
ス列放電による加工を安定して高スビードで行なわせ被
覆層を増大させることができる。

被加工体加工部分は比較的低温状態で被覆加工が行なわ
れ、被覆溶看状態が艮好になり被覆量を増大できる。こ
の中断制御パルスも加工条件、材質等によつて制御され
るが、１００μＳ〜１０ｍＳ程度の範囲で制御される。
実施例によれば、ＷＣ−６％ＣＯ超硬材電極を用いてＳ
５５Ｃ材に被覆加工するとき、電極を３０Ｋｈの超音波
振動一＼ツドにより振動させ、被加工体面に鋭角で対向
して、電極と被加工体間に供給するパルスは、波高値１
＝８０Ａ、パルス巾ｒ −８０μ＆ＰＯｎ休止巾Ｒ。

ｆｆ＝８０μＳのパルス列を発生し、これを１ＴＩＳ継
続する毎に８００ＰＳの中断休止させる中断制御を繰返
すパルスを加えて放電被覆加工をしたとき、加工時間５
分間，欄で約２８μの厚さの表面被覆ができた。この加
エスビード、加工量は従来の５倍程度の高性能加工であ
り、効果の顕著なことが確認された。なお加工中、振動
一＼ツドは手動で先端電極が被加工体に軽接触する状態
に保持して行つた。なお本発明の被覆装置によれば、従
来加工し難つた角部分の被覆とか狭い面積への被覆加工
において、中断制御によつて、且つその中断制御の間隔
、中断時間巾等を適当に制御することによつて艮好な被
覆ができ有利であつた。

また被覆表面の黒化を防止することもでき効果が大きか
つた。なお、実施例においては振動一＼ツドの構造を特
別な構造としたが、電極が加工面に対して鋭角で対向し
振動させることができる構成であればよい。また振動用
の超音波電源と加工用パルス電源と兼用することもでき
、別々に構成することもできる。加工用電源は直流をス
イツチでオン、オフしたパルスを直接加工パルスとして
利用してもよい。加工パルス列はコンテンサ放電で発生
させてもよい。またパルス列の中断制御は電源の出力側
でスイツチでオン、オフして中断制御するようにしても
よい〜

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例構成図、第２図は一部詳細図
である。 １は電極、２は振動一＼ツド、３は被加工体、６，９は
スイツチ、８，１２はトランス、７は超音波発振器、１
０は高周波発振器、１１は低周波発振器、１２は半波整
流器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被覆材電極を超音波振動させる振動ヘッドと、超音
   波振動する前記被覆材電極と被加工体との間に、１Ｋ〜
   ５００ＫＨｚの高周波発振するパルス列を１００〜１０
   ＫＨｚの低周波で中断制御したパルスを供給する加工用
   電源とを設け、パルス列放電による被覆と超音波摩擦に
   よる研摩とを同時に働せて加工することを特徴とする放
   電被覆加工装置。 ２ 被覆材電極は被加工体加工面に鋭角をもつて対向し
   超音波振動することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の放電被覆加工装置。