JPS5949849B2 - 放電加工装置 - Google Patents

放電加工装置

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JPS5949849B2
JPS5949849B2 JP7765379A JP7765379A JPS5949849B2 JP S5949849 B2 JPS5949849 B2 JP S5949849B2 JP 7765379 A JP7765379 A JP 7765379A JP 7765379 A JP7765379 A JP 7765379A JP S5949849 B2 JPS5949849 B2 JP S5949849B2
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JP
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machining
head
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electrode
workpiece
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JP7765379A
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JPS563139A (en
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憲一 高橋
紘一 比良野
昭二 二村
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BURIJISUTON TAIYA KK
HODEN SEIMITSU KAKO KENKYUSHO KK
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BURIJISUTON TAIYA KK
HODEN SEIMITSU KAKO KENKYUSHO KK
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/26Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/3842Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2030/00Pneumatic or solid tyres or parts thereof

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放電加工装置、特に被加工体が載置される加
工テーブルの回動並びに前後方向および左右方向への移
動を可能とすると共に加工ヘッドの昇降並びに回動を可
能とし、加工電極によつて上記被加工体を加工するに当
つて加工位置の位置決めおよび加工電極の送り方向角度
を任意に設定することが出来るようにした放電加工装置
に関するものである。
一般に知られているように放電加工装置は、放電加工法
の優れた特徴を活かして広い加工分野に使用されている
特に、被加工体の機械的性質即ち硬度、抗張力、加工硬
化性当と関係なく能率的に加工することが出来、しかも
複雑な形状の加工においても加工すべき形状に対応した
形状の電極によつて高精度の加工が出来ることから、金
型加工分野において広く用いられている。しかしながら
、例えばタイヤ成形用金型の如く、曲面上にほぼ垂直に
凸起する複数個の突起部を有する金型を放電加工によつ
て製作するためには、加工電極の送り方向は1方向のみ
でなく、上記タイヤ成形用金型の中心から放射状に複数
の方向かつ該複数の放射方向の夫々の方向において更に
複数の角位置方向に変える必要がある(なお、上記夫々
の方向の加工に用いられる加工電極を該夫々の方向に対
応して交換する必要が生じることもあることは言うまで
もない)。上記タイヤ成形用金型を放電加工によって製
作する際における加工電極の送り方向を上記の如く変え
得る必要があることについて第1図ないし第3図を参照
して説明する。
第1図はタイヤ成形用金型の1実施例における側断面図
、第2図は第1図図示実施例における下部金型の部分拡
大断面図、第3図は第2図図示矢印A−A’における展
開平面図を示している。図中の符号、hよ上部金型、2
は下部金型、3はコンタ面であつてタイヤの接地面に相
当する面、4はシヨルダ部、5ないし9は突起部であつ
て、該突起部6および8はコンタ面3の曲面に対してほ
ぼ垂直に突起している。またPLはパーテイング・ライ
ンであつて上部金型1と下部金型2との接合面、CLは
センタ・ラインであつてコンタ面3の中心線、第3図図
示矢印B線は第2図図示断面に対応する線を示している
。一般に、タイヤ成型用金型は第1図図示の如く上部金
型1と下部金型2とから構成されている。そして、該夫
々の金型のタイヤ成型内周面には例えば第2図および第
3図に図示されているような複雑な形状の凹凸面が形成
されている。上記上部金型1または下部金型2を放電加
工によつて成形するには、該上部金型1または下部金型
2と逆の凹凸形状を有する加工電極を用いて行なう。と
ころが、一般にタイヤの接地表面にはほぼ垂直に刻まれ
た複数個の溝が形成されていることが多い。即ち、例え
ば下部金型2の側断面を示している第2図に図示されて
いる如くコンタ面3に対してほぼ垂直に突起して形成さ
れた突起部6,8がもうけられている。第2図図示実施
例の如く、上記コンタ面3に対して垂直に突起する突起
面が2個以上もうけられている場合には、上記電極の送
り方向を何如なる角位置方向にしても、上記突起部6,
8を同時に加工しようとすると該突起部の何れか一方ま
たは両方におけるオーバ・カツトは避けられない。そこ
で、本発明の発明者等から提案されている放電加工によ
るタイヤ成形用金型の製造システム(昭和54年 3月
8日特許出願)に従つて先づ図示しない加工電極を第
2図図示矢印a方向に給送して加工を行ない、次に加工
電極を交換して第2図図示矢印b方向へ加工電極を給送
して放電加工を行なう(なお、上記加工順序を上記b方
向、a方向の順に行なつても良い)。更に、上記タイヤ
成形用金型の内周面は円筒状をなしているため、上記放
電加工は、加工電極の加工面の大きさに対応する範囲に
上記タイヤ成形用金型の内周円筒面を区分して行なう必
要があるため、該内周円筒面に対する上記加工電極の送
り方向設定を放射状に自由に選べるようにする必要があ
る。以上説明した如く、例えば上記タイヤ成形用金型等
を放電加工するためには、加工電極給送角度の自由な設
定および加工電極と被加工体との相対的な位置合せが自
由に出来るように構成されている放電加工装置の必要性
がある。特に上述の如く加工電極を交換して加工すると
共に、夫々の加工時に上記オーバ・カツトを生じないよ
うに溝の形状を作製された加工電極を用いることから当
該夫夫の加工電極を作成するときに定められた角度(溝
の形状に見合う角度)を放電加工時に正しく再現するこ
とが必要となる。またこの種の加工に当つては加工電極
の非所望な消耗をさけることができず、第2図図示の突
起部6,?,8の根元部にいわゆるアールが生じ、成形
されたタイヤの溝の周壁の形状がぼやけてしまうことに
なる。したがつて、上記根元部の上記アールを取除く加
工を容易に行ない得るようにすることが望まれる。本発
明は、上記の如き必要性を満足する放電加工装置を提供
することを目的とし、そのため、本発明の放電加工装置
は、被加工体が載置される加工テーブルの回動、前後お
よび左右方向への移動を可能とすると共に加エヘツドの
昇降および回動をも可能とし、加工電極と被加工体との
相対的な位置合せおよび加工電極の送り方向角度の設定
を自由に行なうことが出来るように構成されていること
を特徴としている。以下、図面を参照しつつ説明する。
第4図は本発明の放電加工装置の1実施例を示す図であ
つて、Aは正面図、Bは側面図を示している。
図中の符号、10は被加工体、11は加工ヘツド、12
はスピンドル、13は電極取付治具、14は加工電極、
15はへツド支持部、16はヘツド回動用駆動部、IT
は昇降プロツク、18は昇降ネジ、19はコラム、20
は加工槽、21は加工テーブル、22はテーブル回動用
駆動音ド23は第1のテーブル、24は第2のテーブル
、25はベツドを表わしている。また、26は第2の加
エヘツド、26′はパルスモータ、27はミーリング・
ヘツドを表わしている。第4図において、加エヘツド1
1は図示しない駆動装置によつてスピンドル12を図示
矢印H方向へ駆動する。
該スピンドル12には電極取付治具13を介して加工電
極14が取付けられている。そして上記スピンドル12
の図示矢印H方向への駆動は、予め定められた加工条件
即ち極間電圧、放電電流等の条件に対応させて加工電極
14と被加工体10との間隙を加工の進行にともなつて
常に一定に維持、追従するように制御される(以後、自
動匍脚送りと呼ぶ)。上記加エヘツド11はヘツド支持
部15に固定され、該ヘツド支持部15はヘツド回動用
駆動部16によつて図示矢印α方向へ回動可能に支持さ
れている。更に、該ヘツド回動用駆動部16は、昇降ネ
ジ18によつて図示矢印Z方向へ昇降可能にコラム19
に支持されている昇降プロツク17に固定されて昇降プ
ロツタ17と共に昇降する。従つて、加エヘツド11の
駆動方向である図示矢印H方向即ち加工電極14の送り
方向の加工テーブル21に対する角度は、上記加エヘツ
ド11が固定されているヘツド支持部15が回動可能に
されていることによつて所望の値に設定することが出来
る。また、加工電極14の高さ方向の位置合せは、図示
矢印Z方向へ昇降プロツク17を昇降させることによつ
て所望の高さ方向位置に設定することが出来る。なお、
上記ヘツド支持部15の図示矢印α方向への回動および
上記昇降プロツク17の図示矢印Z方向への昇降は、図
示しないが手動、電動または必要に応じて自動匍脚駆動
の何れの手段を選んでも良い。また、上記ヘツド支持部
15に加エヘツド11を取付けるに当つて、第4図Aに
図示されている如く、上記加エヘツド11をヘツド支持
部15における回動中心から出来るだけ離なして加工テ
ーブル21に近い位置に固定するようにされる。即ち、
上記ヘツド支持部15の回動中心の中心軸とスピンドル
12の中心軸(図示矢印H方向の軸)との距離が出来る
だけ離れる位置に、上記加エヘツド11を固定するよう
にされる。このようにすることによつて、上記電極取付
治具13の図示矢印h方向の長さを短かく設計すること
が可能となる。そして、当該電極取付治具13の剛性を
強くすることが可能となり、加工誤差を小にすることが
可能となる。なお、この場合に上記電極取付治具13の
h方向の長さを元々短かく設計しておいて、その分を図
示Z軸方向の下降によつて補なおうとすると、ヘツド支
持部15の下端が被加工体に非所望に接触することとな
りかねない。一方、被加工体10が載置される加工テー
ブル21は、テーブル回動用駆動部22によつて図示矢
印θ方向への回動が可能であり、更に上記テーブル回動
用駆動部22が固定的に載置されている第1のテーブル
23の図示矢印X方向への移動によつて該X方向への移
動が可能であり、更にまた、ベツド25上に摺動可能に
載置された第2のテーブル24の図示矢印Y方向への移
動によつて該Y方向への移動も可能となつている。
以上述べた如く、第4図に図示されている放電加工装置
にお,いて、上記ヘツド支持部15の図示矢印α方向へ
の回動と上記昇降プロツク17の図示矢印Z方向への昇
降と上記加工テーブル21の図示矢印θ方向への回動お
よび図示矢印X方向、Y方向への移動とによつて、加エ
ヘツド11の図示矢印H方向の角度即ち加工テーブル2
1に対する加工電極14の自動制御送り方向角度を所望
する角度に設定することが出来ると共に加工電極14が
被加工体10を放電加工する際の加工位置を所望の如く
設定することが出来る。
更に、第1図ないし第3図図示のタイヤ成形用金型の下
部金型2の放電加工に関連して本発明の放電加工装置を
説明する。
先づ、放電加工による加工代(放電加工を効率良く行な
うため最小限の加工代が良い)を残して例えば機械加工
などによつて成形された被加工体10の中心が加工テー
ブル21のθ方向回動中心と一致するように、第4図図
示の如く上記被加工体10を加工テーブル21上に載置
する。
次に、第1のテーブル23および第2のテーブル24を
図示矢印X方向およびY方向に移動せしめることによつ
て、加エヘツド11に対して予め定められた位置に被加
工体10を移動させてセツトする。いま、例えば第2図
図示の如き下部金型2(被加工体10)を放電加工する
に当つて、図示矢印a方向とb方向との2回に分けて夫
々各方口に対応して定められた図示しない加工電極によ
つて放電加工するものとする。先づ、例えば第2図図示
矢印b方向の加工から始めるとすると、加エヘツド11
の第4図図示矢印H方向と第2図図示矢印b方向とが平
行になるようにヘツド支持部15を回動させてセツトす
る。次に、昇降プロツクITを下降させて加工電極14
を予め定められた位置にセツトする。上記のように、加
工電極14と被加工体10との位置合せを終えたのち、
加工電極14は自動制御送りされることによつて放電加
工が行なわれる。
なお、該放電加工中においては、上記被加工体10が加
工槽20内に供給される図示しない加工液中に浸漬され
ていることは言うまでもない。そして、上記放電加工に
おける加工電極14のH方向の給送ストロークが予め定
められた深さまで達した段階で放電加工は中断されて上
記加工電極14は加工前の原位置に戻る。上記の放電加
工によつて加工される部分は上記加工電極14の加工面
に対応する部分に限られる。従つて、テーブル回動用駆
動部22によつて加工テーブル21を図示矢印θ方向へ
予め定められた角度だけ回動せしめた上で加工電極14
を交換しあるいは交換することなく再び放電加工を行な
う。このようにして、順次加工テーブル21を回動せし
めて放電加工を行なう。上記加工テーブル21が1回転
して第2図図示矢印b方向の放電加工が終ると、例えば
次に第2図図示矢印a方向の放電加工を行なう。該放電
加工に当つては、加工電極14を予め用意された上記a
方向加工用の電極に取替えると共に加工電極14の送り
方向を上記a方向に修正しなければならない。即ち、ヘ
ツド支持部15を図示矢印α方向に回動させて加エヘツ
ド11の自動制御送りの方向(図示矢印H方向)が第2
図図示矢印a方向と平行となるようにする。そして、上
述した第2図図示b方向の放電加工と同様に加工テーブ
ル21を回動させて放電加工を行なう。以上説明したよ
うにして、被加工体10を放電加工することによつて、
第1図ないし第3図図示の如きタイヤ成形用金型の下部
金型2を製作する。
なお、上記放電加工において、上記加工電極14は放電
による消耗が生じるため消耗の程度に応じて新しい電極
と交換することが必要であることは言うまでもない。ま
た、上記放電加工における加工電極14の制御送り、加
工テーブル21の駆動等を予め定められたプログラム制
御によつて自動化し上記放電加工を自動的に行なうよう
にする。一般に、放電加工においては、多かれ少なかれ
電極消耗が起きることは避けられない事実である。特に
、該電極消耗は電極形状の角の部分において顕著に発生
する。従つて、放電加工においては、例えば第2図に図
示する如く、コンタ面3と突起部6ないし8の周壁面と
が交叉した交叉部においてrのない角部を形成するよう
な加工は難かしい。そこで、例えば上記コンタ面3と突
起部6ないし8の周壁面との交叉角部を形成するには、
消耗のない新しい加工電極を用いて該加工電極をコンタ
面3に沿つて該コンタ面3に平行に微小量だけ図示h方
向の正負方向に移動させれば良い。そのために、本発明
においては、第4図図示矢印h方向へ加工電極14を自
動制御送りする第2の加エヘツド26がもうけられてい
る。なお、図示しないが、上記の如き角部が上記矢印θ
方向にある場合には、上記加工テーブル21を図示矢印
θ方向の正負方向に微少量だけ自動制御送りすることに
よつて該角部を加工することが出来る。更に上記h方向
およびθ方向を同時に微少量だけ自動制御送りすること
によつてあらゆる部分の角度を加工することが出来る。
また、本発明の放電加工装置は、第4図図示の如く、ヘ
ツド支持部15にミーリング・ヘツド21を取付けるこ
とによつて機械的な切削加工を行なうことが出来るよう
にされる。
該切削加工は、ヘツド支持部15が回動かつ昇降可能で
あり、加工テーブル21が回動かつ前後および左右に移
動可能となつていることによつて行なうことが出来るも
のである。一般に、単純な形状の切削加工においては、
放電加工よりも機械加工の方力功ロエ速度は早い。従つ
て上記の如く、放電加工ど機械加工との両機能を兼ね備
えた本発明の放電加工装置は、一層加工効率を向上させ
ることが出来る。以上説明した如く、本発明によれば、
加エヘツドの回動および昇降を可能とすると共に加工テ
ーブルの回動、前後および左右方向への移動を可能とす
る機能を備え、加工電極の送り方向角度(加工テーブル
面に対する)の設定および加工電極と被加工体との相対
的な位置合せを自由に行なうことを可能とすることによ
つて、放電加工によつて加工可能な金型製作分野を拡げ
るようにした放電加工装置を提供することが出来る。ま
た、第2の加エヘツドを設けると共に加工テーブルの回
動を自動制御送りとすることによつて、角部を有する形
状の放電加工も行なうことが出来、更にまたミーリンダ
・ヘツドをそなえて機械的切削加工を可能とすることに
よつて一層金型製作分野が拡げられると共に加工効率を
高めることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図はタイヤ成形用金型の1実施例における側断面図
、第2図は第1図図示実施例における下部金型の部分拡
大断面図、第3図は第2図図示矢印A−A′における平
面展開図、第4図は本発明による放電加工装置の1実施
例における正面図および側面図を示している。 図中、10は被加工体、11は加工ドット、12はスピ
ンドル、13は電極取付治具、14は加工電極、15は
ヘツド支持部、16はヘツド回動用駆動部、17は昇降
プロツク、18は昇降ネジ、19はコラム、20は加工
槽、21は加工テーブル、22はテーブル回動用駆動部
、23は第1のテーブル、24は第2のテーブル、25
はベツド、26は第2の加エヘツド、27はミーリング
・ヘツドを夫々表わしている。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被加工体を載置する加工テーブルと、加工電極を給
    送する加工ヘッドとを備え、該加工ヘッドは上記加工電
    極が上記被加工体に対して所定の放電間隙を保つように
    加工電極を給送することによつて該加工電極と上記被加
    工体との間に放電を生ぜしめ、該放電エネルギによつて
    上記被加工体を放電加工するように構成された放電加工
    装置において、上記加工ヘッドを支持するヘッド支持部
    と該ヘッド支持部を回動可能に支持するヘッド回動用駆
    動部と該ヘッド回動用駆動部を載置して昇降可能にコラ
    ムに支持される昇降ブロックと上記加工テーブルが載置
    され且つ該加工テーブルを回動せしめるテーブル回動駆
    動部と該テーブル回動用駆動部が載置され且つ該テーブ
    ル回動用駆動部を2次元座標の一方の座標軸方向へ移動
    せしめる第1のテーブルと該第1のテーブルが載置され
    且つ該第1のテーブルを上記2次元座標の他方の座標軸
    方向へ移動せしめる第2のテーブルとをそなえると共に
    、上記加工ヘッドのスピンドルの先端に上記第1の加工
    ヘッドによる加工電極を給送方向と交差する方向に当該
    加工電極を給送する第2の加工ヘッドがもうけられて構
    成されていることを特徴とする放電加工装置。 2 上記加工ヘッドのスピンドルの中心軸と上記ヘッド
    支持部の回動中心軸との最短距離が所定の距離よりも大
    となるように構成されていることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の放電加工装置。
JP7765379A 1979-03-08 1979-06-20 放電加工装置 Expired JPS5949849B2 (ja)

Priority Applications (2)

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JP7765379A JPS5949849B2 (ja) 1979-06-20 1979-06-20 放電加工装置
US06/126,199 US4409457A (en) 1979-03-08 1980-03-03 System for manufacturing tire molding metal molds with electrical discharge machining

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JP7765379A JPS5949849B2 (ja) 1979-06-20 1979-06-20 放電加工装置

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JPS563139A JPS563139A (en) 1981-01-13
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JPS60118340A (ja) * 1983-11-30 1985-06-25 Oiles Ind Co Ltd 巻きブツシユ軸受の製造に用いられる金型
KR100346557B1 (ko) * 1999-09-18 2002-07-27 (주)케이.티.씨 헤드부의 위치변환이 자유로운 미세심공 방전가공기

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