JPS6125778B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、火花放電を用いた加工面の被覆処理
装置に関する。

従来、加工体金属の表面を硬化しまたは耐酸
化、耐熱性を付与し、または肉盛するなどの目的
をもつて、火花放電し、表面に被覆加工処理をす
る装置が提案され、すでに効果の良好なものがあ
るが、均一な加工面を短時間で完成する点に関
し、より良い装置が求められている。

本発明は、在来技術の前記課題にかんがみ、加
工面に被覆すると同時に被覆部を均一に加工し、
さらに被覆を重ねて加工することを繰り返えし、
均一な表面と均一な被覆とを同時に得る装置の提
供を目的とする。表面被覆は、目的に応じ、硬化
材の被覆層を形成し、または耐摩耗性材の被覆層
を形成し、さらに耐蝕性材を被覆をするなど、表
面処理材を変化しても利用可能な装置の提供も目
的である。

次に本発明の概要を述べる。本発明は、加工
体、すなわち加工体の被加工表面を１方の電極と
し、他方の被覆材電極に回転式のものを用いる。
即ち、火花放電によつて被加工面に被覆層を形成
する被覆材をもつて形成した直径0.1から2.0mmφ
範囲の線棒の少なくとも２本以上を、該線の１端
を固定端として他端を自由端とし所定の形状寸法
を付して、所定のメリツト円筒体の１平面端にお
ける対称の個所に固定端を装着する。該円筒体の
他の平面端の中心部に駆動軸を固定する。被加工
面に対し、前記装着電極線が所定の角度をなす個
所に円筒体を、回転可能に配装する。次に円筒体
を所定の回転駆動し、電極線が自由端において外
方に拡がり、被加工面に、該線の所定の側面が接
触し、摩擦摺動し、離れて開放するようにする。
この作動の間に、電極線と被加工体の間に通電す
る。こうして、電極線の各線が、回転によつて被
加工面に、面積をもつて接近し、火花放電し、材
料を積層し、次に接触し、表面を摺動して研削
（研磨）し均一層にし、開離して行く。所定の電
極線が、この態様を繰り返えす。この作動におけ
る要件として、線材の選択、加工面と線の相対的
位置と間隔、電極線の本数、通電する電流の振動
周波数、円筒体の回転数および前記両電極の接触
と開離の条件を変化させて、所望の表面処理を
し、その加工をする。

このような被覆処理中、電極と加面の接触状態
を検出し、前記回転を制御し、接触状態が一定に
なるよう制御して加工を続ける。

次に、本発明を１実施例について図面に基づい
て説明する。第１図は電極線と回転円筒体をほぼ
平行に設けて、回転数の変化を可能にした本発明
の装置の配置の側面図を、例示した。

第１図に示したように、この例では、加工体１
の被加工面１１に対して、回転円筒体２に装着し
た電極線３を、該円筒体２の端平面に対称の位置
にセツトする。被加工面１１に対し、平行に近く
または所定の鋭角をもつて、回転円筒体２を配装
する。円筒体２の駆動軸４を、モータ５をもつ
て、所定の回転をする。電極線３の自由端１３は
外方に拡がる。その際、被加工面１１の所定の個
所に電極線３が、その自由端１３付近など、所定
の部分で、接近し、接触し、摺動し、次に開離し
て、被加工面１１から遠ざかるが、次の線が同様
な挙動をし、さらに次々と線が接触し開離し、再
び最初の線が、同様にして繰り返えす。こうして
被加工面１１に対し線３の側面を所定の硬度を与
えて行うと、研削または研磨をすることができ、
均一な粗さの表面加工が可能である。本発明は、
この加工性を利用するが、さらに、該線３の材質
を、目的に応じ、例えば表面硬化処理をしたいと
きには炭化タングステン、窒化チタン、炭化ほう
素などの線を、0.1〜2.0mmφ程度にして用い、被
加工体、すなわち被加工面を１方の電極とし、線
３を他方の電極とし、回転時に、両電極間に通電
する。回転に伴つて、線３の自由端は拡がり、加
工表面１１に圧接し、火花放電して面１１に金属
デポジツトを形成し、次々と、他の線３が同様に
金属層を積層する。接触位置を相対的に変化する
につれて、積層部を変化することができ、回転
数、線３と面１１の間隔、接触角度、通電する電
流の振動数および強さを変化させて、積層の変化
をすることができる。また加工面１１に放電によ
り形成した金属の積層面は、線３の接触と摺動よ
つて、加工のたやすい比較的高温の軟化状態と適
当な硬化条件を保ちまたは変化させて、研削また
は、ならしもしくは研磨される。こうして、常
に、粗さの差の少ない、すなわち、おうとつ差の
少ない均一な被覆面を形成し、さらに火花放電に
よる金属の積層と接触摺動による均一研削と面な
らしを反復する。通電する電流を変化し、または
通電を止めて研削加工を主にしたり、通電量を増
し、パルスを変化し、また火花放電数を増すよう
に、円筒体２の回転数を変化させてデポジツト金
属層の形成を主にしたりすることができる。また
線の直径と長さおよび面１１との相対位置を変化
させて積層とその加工度を変化さすこともでき
る。また、電極線３の材質を、例えばステライト
線に替えて、加工面１１に、ステライトのもたら
す耐高温、耐ノツキング、耐酸、耐摩耗性の被覆
と高硬度を有する金属被覆層を付して処理するこ
ともできる。

通電は、加工電源７から、供給パルス電流によ
り、回路９，８を経て１方の電極である加工体１
に通じ、回路１７により電極側筒体２に通電す
る。間隙の状態を検出する抵抗１９、検出信号に
よつて電源１５を制御する制御回路６によつて、
回転体２の駆動を変化さす。電極の接触状態は接
触圧、接触時間、接離の繰返し数等によつて変化
する間隙の電圧が抵抗１９により検出でき、この
信号を制御回路６に加え、電源１５を前記接触状
態が一定になるよう制御しモータ５回転を制御す
るから、電極線材３の加工面１１への溶着と、放
電加工と、回転線材による研削、研磨または面な
らしを受けて、それが常に一定して行われて高能
率の表面処理が行われる。きわめて均一な平坦表
面が得られ、厚い加工層がたやすく迅速に得られ
る。また線３がモータ５によつて円筒体２の回転
に伴つて、自由端１３が拡がり、加工面１１に、
微小な部分づつを、繰返パルス放電を、放電点を
移動させて行うと、さらに線による接触摺動によ
つて平坦にされ、開離の際の放電も次の線によつ
て平坦にされ、放電被覆と研削とが連続して行わ
れ、常に平坦面を形成し、その上に放電微小被覆
が、次々と形成され、平坦にされて加工が継続さ
れ、均一な平坦面が、たやすく得られる。

本発明の装置を用いて実施した結果は、表面処
理層の厚さを、従来技術に比較して、厚く且つ断
面にわたり均一に盛り上げることができる。また
50〜150ミクロン程度の厚さに容易にすることが
できる。さらに、緻密な被覆層を形成すること判
然とした。本発明の装置の回転数は、100〜20，
000RPM程度で適用して良く、きわめて有効であ
ることを確認した。本発明の電極線の数は、少な
くとも２本以上、多い場合は20本前後がよく、線
の直径は細く、0.1〜2.0mmφ前後が適している。
対象の個所にセツトすることがよい。すでに第１
図に、モータを用いた場合と、定位置にセツトし
た場合を示したが、手動で、携帯用として利用し
ても、良好であつた。

また、作動する際に、研磨をするために放電を
中止して用い、放電によるデポジツトを加工する
ことも有効である。通電パルス、振動数または回
転数の変化を、単独でまたは組み合わせて用いる
ことも有効である。また加工表面に硬化など処理
助剤その他の表面処理剤を介在させて放電加工を
することも効果があり、その際、通電を止めて、
研磨剤を用いて電極線による研磨加工を助勢する
ことも効果が顕著である。さらに、雰囲気を変化
した表面処理に適用することが期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の側面図。 １……加工体、２……円筒体、４……駆動軸、
１１……被加工面、３……被覆材線、１３……線
の自由端、７……パルス電源、６……制御回路、
１５……電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 筒体（中実体を含む）の端面に軸方向に２本
   以上の被覆材電極線を装着した工具電極と、該工
   具電極を筒体を軸にして回転する回転モータと、
   前記工具電極と被加工体間にパルス放電を行なわ
   せる加工用電源とを設け、前記回転モータにより
   回転する工具電極を被加工体に近づけて、工具電
   極の先の各被覆材電極線が回転により被加工体加
   工面に衝突し接触し摩擦摺動し離隔する運動を繰
   返し、且つ前記加工用電源によつて各被覆材電極
   と被加工体との間に放電を行なわせ被覆材を被加
   工体に被覆加工処理をするようにしたものにおい
   て前記電極線と被加工体両者間の接触状態を検出
   する装置と、該検出により接触状態が一定となる
   ように前記回転モータを制御する装置とを設けて
   成る表面被覆処理加工装置。