JPS6171920A - 放電加工用電極 - Google Patents
放電加工用電極Info
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- JPS6171920A JPS6171920A JP18704885A JP18704885A JPS6171920A JP S6171920 A JPS6171920 A JP S6171920A JP 18704885 A JP18704885 A JP 18704885A JP 18704885 A JP18704885 A JP 18704885A JP S6171920 A JPS6171920 A JP S6171920A
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- Japan
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- electrode
- machining
- discharge
- silicon
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING 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
- B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
- B23H1/04—Electrodes specially adapted therefor or their manufacture
- B23H1/06—Electrode material
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は放電加工における精密加工のように。
極めて良好な面粗度が要求される加工に好適な放電加工
用電極に関するものである。
用電極に関するものである。
し従来技術〕
従来の放電１πＪ工用電甑の（批念としては、電極の低
消耗性？］ｌ−維持し、高加工速度全組るために１例え
ばグラファイト電極、銅電極等の工うに、電気伝導率ρ
Ｌ Ｑ、／Ｑｌ 〕と溶融点θｍ（’Ｃ）との積、ρ・
Ｏｍの大きいものを使用するのが常であった。
消耗性？］ｌ−維持し、高加工速度全組るために１例え
ばグラファイト電極、銅電極等の工うに、電気伝導率ρ
Ｌ Ｑ、／Ｑｌ 〕と溶融点θｍ（’Ｃ）との積、ρ・
Ｏｍの大きいものを使用するのが常であった。
又、放電加工は第１図にその概略構成図を示すように、
荒加工、中加工、仕上加工のような段階に分はで、加工
条件及び電極交換して加工を行なって米たが、その基本
概念は電極消耗の少ない。
荒加工、中加工、仕上加工のような段階に分はで、加工
条件及び電極交換して加工を行なって米たが、その基本
概念は電極消耗の少ない。
同一種類の電極材料全使用することである。
第１図において、（１）は被加工物奮戦性するテーブル
、（２’ｌｌＣ被加工物（１メ１示せず）と対向するｗ
極。
、（２’ｌｌＣ被加工物（１メ１示せず）と対向するｗ
極。
（２Ａ）〜（２Ｄ）に交換用電価、（３）は電極（２）
をサーボ制御する油圧シリンダー１４）ｉｌ’数［ｆｌ
ｉ制御装置で。
をサーボ制御する油圧シリンダー１４）ｉｌ’数［ｆｌ
ｉ制御装置で。
油圧シリンダー（３）のサーボ制御を司どるものである
。又、（５）はテープｌしく１） ｋ Ｘ軸方向へ駆動
するＸ軸モータ、（６）はテーブル（１）奮ＹＩＩＩｌ
１１方向へ駆動するＹ軸モータ、（７）は電極（２）と
彼加工拗間に加工エネルギーを供給する加工電源である
。又、（８）は電極交換装置で、前述したように荒加工
、中加工、仕上加工の段階に分けて電ｔｉｉｉ（２Ａ）
〜＜２０）ｋ目動的に交換するものでおる。
。又、（５）はテープｌしく１） ｋ Ｘ軸方向へ駆動
するＸ軸モータ、（６）はテーブル（１）奮ＹＩＩＩｌ
１１方向へ駆動するＹ軸モータ、（７）は電極（２）と
彼加工拗間に加工エネルギーを供給する加工電源である
。又、（８）は電極交換装置で、前述したように荒加工
、中加工、仕上加工の段階に分けて電ｔｉｉｉ（２Ａ）
〜＜２０）ｋ目動的に交換するものでおる。
なお、Ｘ軸モータ（５）、Ｙ軸モータ（６）の夫々の方
向におけるｌｆｊき、電極交換装置（８）の動作、加工
電源（７）の電気条件は、前記油圧シリンダー（３）と
同様。
向におけるｌｆｊき、電極交換装置（８）の動作、加工
電源（７）の電気条件は、前記油圧シリンダー（３）と
同様。
数置制御装置（４）により制御されるものである。
ところで、前記従来技術におりでは実用上１次のような
制約があった。すなわち、１０数μｍＲｍａｘ程度の中
加工までに実用的であるが、５μｍＲｍａｘ以下１ μ
ｍＲｍａＸもしくは０．５μｍＲｍａｘ程度の良好な仕
上面粗度全もつ広す加工面積の仕上加工が著しく遅りば
かりでな（５広り加工面積のもとではいかに長時間加工
しても情細な加工面にはならなりことが多い。以下、こ
の理由を発明者の多くの実験研究によって見出した事項
に基づｈで説明する。
制約があった。すなわち、１０数μｍＲｍａｘ程度の中
加工までに実用的であるが、５μｍＲｍａｘ以下１ μ
ｍＲｍａＸもしくは０．５μｍＲｍａｘ程度の良好な仕
上面粗度全もつ広す加工面積の仕上加工が著しく遅りば
かりでな（５広り加工面積のもとではいかに長時間加工
しても情細な加工面にはならなりことが多い。以下、こ
の理由を発明者の多くの実験研究によって見出した事項
に基づｈで説明する。
すなわち、第２図に示されるように、電極（２）と被加
工物（９）の極間に供給する放電エネルギーをいくら小
さくしても、電極（２）の面積がある程度太き（なると
、極間が形成するコンデンサ６１に電荷が蓄積し、それ
が放電して加工面が荒くなる。
工物（９）の極間に供給する放電エネルギーをいくら小
さくしても、電極（２）の面積がある程度太き（なると
、極間が形成するコンデンサ６１に電荷が蓄積し、それ
が放電して加工面が荒くなる。
第２図におｈて、（７）は加工電源、α］）Ｖ′Ｘ加工
電源（７）から極間に供給される加工用パルス直流波形
図。
電源（７）から極間に供給される加工用パルス直流波形
図。
（至）は極間に発生するパルス電流波形図である。この
ように極間が形成するコンデンサＯＱにより、極間に発
生するパルス電流のピーク＠け加工用パルス電流のピー
ク項に比べ非常（Ｃ高（なりｅ’ ７７１１工面粗度が
荒（なる。
ように極間が形成するコンデンサＯＱにより、極間に発
生するパルス電流のピーク＠け加工用パルス電流のピー
ク項に比べ非常（Ｃ高（なりｅ’ ７７１１工面粗度が
荒（なる。
これに対する方策として、瑛荘とらねているものは、＄
８図、第４図に示すように小面積の互に絶縁して束ねた
電極（２）のそれぞれに、抵抗体（＋３のみあるいは抵
抗体０３とスイ・リチング累子Ｑ４）ｋｔｌＴ’列に結
線し、電極（２）の面積による静電容量″が大きくなら
ないようにして仕上加工を行うことである。
８図、第４図に示すように小面積の互に絶縁して束ねた
電極（２）のそれぞれに、抵抗体（＋３のみあるいは抵
抗体０３とスイ・リチング累子Ｑ４）ｋｔｌＴ’列に結
線し、電極（２）の面積による静電容量″が大きくなら
ないようにして仕上加工を行うことである。
このことは、電！’！ （２）を絶縁分割したり、そわ
ぞれのスイッチング紫子０滲や抵抗体０３ヲ結線すると
いう手間上Σ３すること１分割した電極（２）の境目が
残る問題などがあり、改善が望まわる。
ぞれのスイッチング紫子０滲や抵抗体０３ヲ結線すると
いう手間上Σ３すること１分割した電極（２）の境目が
残る問題などがあり、改善が望まわる。
又、従来多用されている金属電極やグラファイト電（菰
（グ、極間のある個所で放電が開飴されるとその付近に
放電が集中する傾向が強く、その付近の電極が消耗して
極間距離が充分広ぐなってはじめて他の電位傾度の高い
点に移るということである。したがって、長時間かけτ
仕−にけた加工面（５μｍｌ−？ｍａｘ 〜１μｍＲｍ
ａｘ ）でも、放電８Ｖ中による加工面の不均一性が
見られ、荒り加工面となる。
（グ、極間のある個所で放電が開飴されるとその付近に
放電が集中する傾向が強く、その付近の電極が消耗して
極間距離が充分広ぐなってはじめて他の電位傾度の高い
点に移るということである。したがって、長時間かけτ
仕−にけた加工面（５μｍｌ−？ｍａｘ 〜１μｍＲｍ
ａｘ ）でも、放電８Ｖ中による加工面の不均一性が
見られ、荒り加工面となる。
第５図及び第６図はこの様子を示したものである。すな
わち、第５Ｎのような１ｉ１１路孕用り、電極を分割し
て放電加工を行った場合。
わち、第５Ｎのような１ｉ１１路孕用り、電極を分割し
て放電加工を行った場合。
（１）銅電極にかいて（１，一方の電極（２）が放電し
７てｂる時Ｋ ！−ｊ、イ也方の電Ｊ、％ｉｉ （２’
） Ｆ’Ｓ放！、＋−ｒずｒべ１１０分程度の加工（
：ｌｉ ｉ：ｉ後、放ｆｉ丁が他方の電４１（２’１に
移り、今寸で放電Ｉ−でいた電極（２）は放電か止む。
７てｂる時Ｋ ！−ｊ、イ也方の電Ｊ、％ｉｉ （２’
） Ｆ’Ｓ放！、＋−ｒずｒべ１１０分程度の加工（
：ｌｉ ｉ：ｉ後、放ｆｉ丁が他方の電４１（２’１に
移り、今寸で放電Ｉ−でいた電極（２）は放電か止む。
すなわち、銅電極は、特定個所に放電が集申しや７Ｊ”
’ ｌＡ。
’ ｌＡ。
しかし、シリコン’ｆ： ”Ｉｌ’、 ：’ＪＭとして
な】ニオると。
な】ニオると。
双方の市Ｅｉ＜２） 、 Ｉ ２’ ｌが、同時に放電
することも含めて、一方の〒３′痒（２）父はく２′）
に放電が長時間集中するということばない。
することも含めて、一方の〒３′痒（２）父はく２′）
に放電が長時間集中するということばない。
亜鉛−酸化亜鉛電極、亜鉛−シリコン電極などもこのよ
うな傾向となる。なふ−１第５図の（１均。
うな傾向となる。なふ−１第５図の（１均。
（１５’） α変流詩２足して＾る。
以上から我々（ｆ次のような考えのもとにＷｆｆ６１進
めた。
めた。
すなわち、電極体として多数の電気抵抗体の集積である
と考えられる物質ｋＮＷとして使用すれば、電ｆＭ１＆
：機賊的に分割しな（とも、抵抗分割に相応する実質的
な分割加工回路が得られると考え。
と考えられる物質ｋＮＷとして使用すれば、電ｆＭ１＆
：機賊的に分割しな（とも、抵抗分割に相応する実質的
な分割加工回路が得られると考え。
抵抗直の高匹シリコンの薄板を放電加工両極として加工
実験を試みた。
実験を試みた。
その結果は１次の通りである。
（１）約２０ ｃｄ 〜５ （ｌ ｃｉのｔ［ｒＭ面積
で１ｉｔｍＲｒｎａｘの仕上面粗さが全面むらがなく数
１０分程度で得られ、従来の銅電極では、仮に１０倍の
加工時間をかけても、得られなめような結果を得た。
で１ｉｔｍＲｒｎａｘの仕上面粗さが全面むらがなく数
１０分程度で得られ、従来の銅電極では、仮に１０倍の
加工時間をかけても、得られなめような結果を得た。
（２）電極消耗比は加工量の３０％稈度である。
以上のように高抵抗物質の集合体電極に、電極面積が広
くなっても、極間で形成される静電容量の増大を打ち消
して、精細な１π１工面ケ得られることが判った。
くなっても、極間で形成される静電容量の増大を打ち消
して、精細な１π１工面ケ得られることが判った。
このことは、嘉３図、第４図のように電極を機械的に分
割しなくとも、良い加工面が得られることを見出したこ
とになる。
割しなくとも、良い加工面が得られることを見出したこ
とになる。
この発明は、前述の賽験から得らねたもので。
Ｗ極の少なくとも被加工物との対向部分を、シリコン又
はそねと同等機能を有する材料で構喫した放電加工甲の
電極を提供するものである。
はそねと同等機能を有する材料で構喫した放電加工甲の
電極を提供するものである。
以下、この発明の実施例につめて説明する。
第７図にその一例を示すもので、第７図（ａ）は鋼材か
ら成る電ｆ作持材０６に、厚さ１．５駅のシリコンの薄
板αη全導電性接席剤で接着した電極構成体を示し、同
図（１））はこの電極構成体により被加工物を加工した
場合のＶ極面積と加工面あらさの関係を、銅電極ｔ…ｂ
た場合のものと比較した特性図を示すものでめる。
ら成る電ｆ作持材０６に、厚さ１．５駅のシリコンの薄
板αη全導電性接席剤で接着した電極構成体を示し、同
図（１））はこの電極構成体により被加工物を加工した
場合のＶ極面積と加工面あらさの関係を、銅電極ｔ…ｂ
た場合のものと比較した特性図を示すものでめる。
この実施例からも明らかなように、電極面積が２７５ｄ
であっても加工面あらさげ２μｍＲｍａ、Ｘ 以下で
あり、ぞの１π」工速度もｌ１ｒｉｉＩ電極に比較し、
極めて面速度であった。
であっても加工面あらさげ２μｍＲｍａ、Ｘ 以下で
あり、ぞの１π」工速度もｌ１ｒｉｉＩ電極に比較し、
極めて面速度であった。
その理由に、微小エネルギー条件での放電加工において
、銅電柵會用いた場合は放電領域が偏在する傾向があり
、この偏在箇所が移動して加工が進行する形をとる。こ
れに対しで、電極表面が抵抗体で覆われてｂるシリコン
電極での場合け、電荷の移動に制限全生じ、放電が均一
に分散して同時多発放電が発生するからである。
、銅電柵會用いた場合は放電領域が偏在する傾向があり
、この偏在箇所が移動して加工が進行する形をとる。こ
れに対しで、電極表面が抵抗体で覆われてｂるシリコン
電極での場合け、電荷の移動に制限全生じ、放電が均一
に分散して同時多発放電が発生するからである。
以上から、この発明の意味と作用に１次のように説明す
る（−とができる。
る（−とができる。
極間に形成されるコンデンサに電荷かた１って放電した
としても、コンデンサ全形成する床材自体が電気抵抗ケ
もっているために、１箇所の放“醒電流が制限さね、電
極対向面内のｒ＋ｈの放電点から常 も放電し第８図で示す分布数回路を形ｌ］￥して複数△ 個の放電がｈ−電極面内で発生しうるようにした。
としても、コンデンサ全形成する床材自体が電気抵抗ケ
もっているために、１箇所の放“醒電流が制限さね、電
極対向面内のｒ＋ｈの放電点から常 も放電し第８図で示す分布数回路を形ｌ］￥して複数△ 個の放電がｈ−電極面内で発生しうるようにした。
したがってノπ」工面ば、同じ程度の供給エネルギーで
、銅電極で鉄鋼に７１１］工するよりも、シリコンによ
るこの発明の方が細かい仕」二面あらさが得られ電極面
積が広くなった場合でも、加工面は良好である。なお、
第８図れ）はこの発明による電極（２）と被７７１１工
物（９）対向状態？、同（９）はその模擬回路會示し、
γ、Ｒ汀模擬抵抗、Ｃは模擬コンデンサを示してｈる。
、銅電極で鉄鋼に７１１］工するよりも、シリコンによ
るこの発明の方が細かい仕」二面あらさが得られ電極面
積が広くなった場合でも、加工面は良好である。なお、
第８図れ）はこの発明による電極（２）と被７７１１工
物（９）対向状態？、同（９）はその模擬回路會示し、
γ、Ｒ汀模擬抵抗、Ｃは模擬コンデンサを示してｈる。
以上この発明の一実施例及びこの発明の意味と作用につ
いて説明したが、電極材料としてはゲνマニウムを使用
しても同等幼果が得られる。
いて説明したが、電極材料としてはゲνマニウムを使用
しても同等幼果が得られる。
（発明の効果）
以上のように、この発明によれば、シリコンあるいはそ
れとｍ等機能？有する材料により、少なくとも被加工物
との対向部分全栴吸する放電加工電極を構成したから、
放電加工の仕上速度全従来にくらべ画期的に向上させる
ことが可ｑｖとなる。
れとｍ等機能？有する材料により、少なくとも被加工物
との対向部分全栴吸する放電加工電極を構成したから、
放電加工の仕上速度全従来にくらべ画期的に向上させる
ことが可ｑｖとなる。
＠１図は放電加工の慨略溝成図、第２図は極間における
放電電流の状態を説明する図、第８図。 第４図は分割加工（２）路を説明する図、第５図及び第
６図は放−１の分散あるい１Ｊ集中について説明する図
、第７図はこの発明の火施例全示す図、第８図はこの発
明による電極につめて説明する図である。図中、（２）
は％ｊ、ｉｉ？、（９）に被加工物である。 なお図中同一符号に同−又は相当部分を示す。
放電電流の状態を説明する図、第８図。 第４図は分割加工（２）路を説明する図、第５図及び第
６図は放−１の分散あるい１Ｊ集中について説明する図
、第７図はこの発明の火施例全示す図、第８図はこの発
明による電極につめて説明する図である。図中、（２）
は％ｊ、ｉｉ？、（９）に被加工物である。 なお図中同一符号に同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 被加工物と加工間隙を介して対向する放電加工用電極に
おいて、上記電極の少なくとも上記被加工物との対向部
分を、シリコンあるいはそれと同等機能を有する材料で
構成したことを特徴とする放電加工用電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18704885A JPS6171920A (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 放電加工用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18704885A JPS6171920A (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 放電加工用電極 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15335184A Division JPS6133819A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | 放電加工用電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6171920A true JPS6171920A (ja) | 1986-04-12 |
Family
ID=16199260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18704885A Pending JPS6171920A (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 放電加工用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6171920A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5539173A (en) * | 1992-11-02 | 1996-07-23 | Sodick Co., Ltd. | Electric discharge machining fluid |
| WO2003072286A1 (en) * | 2002-02-20 | 2003-09-04 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Micro-electro-discharge machining utilizing semiconductor electrodes |
| US6621033B2 (en) | 2000-06-12 | 2003-09-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electrical discharge machining apparatus |
| JP2009202320A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Naotake Mori | 微細工具の製造方法及び微細工具の製造装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50156797A (ja) * | 1974-06-08 | 1975-12-18 |
-
1985
- 1985-08-26 JP JP18704885A patent/JPS6171920A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50156797A (ja) * | 1974-06-08 | 1975-12-18 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5539173A (en) * | 1992-11-02 | 1996-07-23 | Sodick Co., Ltd. | Electric discharge machining fluid |
| US6621033B2 (en) | 2000-06-12 | 2003-09-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electrical discharge machining apparatus |
| WO2003072286A1 (en) * | 2002-02-20 | 2003-09-04 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Micro-electro-discharge machining utilizing semiconductor electrodes |
| JP2009202320A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Naotake Mori | 微細工具の製造方法及び微細工具の製造装置 |
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