KR100415753B1 - 방전가공방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

전극(1)과 피가공물(2)과의 사이에 절연성의 가공매질(13)을 개재시키고, 상기 전극 (1)과 상기 피가공물(2)과의 사이에 방전에너지를 공급하며 방전에 의해 상기 피가공물(2)을 가공하는 방전가공장치에 있어서, 상기 전극(1)과 상기 피가공물(2)과의 사이의 상기 가공매질(13)이 박막을 형성하도록 상기 전극(1)을 상기 피가공물(2)에 대해 소정의 압력으로 누르고 상기 전극(1)과 상기 피가공물(2)을 상태 이동시키면서 방전가공을 한다.

Description

방전가공방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ELECTRODISCHARGING MACHINING}

도 9는 종래의 방전가공장치를 표시하는 설명도이고 도면에서 1은 전극, 2는 피가공물, 3은 전극(1)과 피가공물(2)과의 사이의 가공간극, 4는 절연성의 가공매질인 가공유, 5는 전원장치, 6은 전극(1)을 상하방향으로 이동시키는 이송장치, 7은 가공유(4)를 담아서 전극(1) 및 피가공물(2)을 침지하는 가공조이다.

가공유(4)로서는 예를 들면 일본국 특개평 6-155165호 공보에 개시되어있는 바와 같은 저 점도의 기름이 사용된다. 또 가공간극(3)으로서는 통상 10㎛~30㎛정도가 채용된다.

이와 같은 크기의 가공간극을 채용하는 이유는, 보다 매끄러운 표면거칠기의 가공면을 얻기 위해 가공간극(3)을 좁게해서 공급하는 방전에너지를 작게 하려고 할 때, 예를 들면 가공간극(3)을 1㎛정도로 제어하려고 하면 전극(1)과 피가공물 (2)이 접촉해서 방전가공의 진행이 곤란하게 되기 때문이다.

이러한 구성에서 전원장치(5)에 의해 방전에너지를 공급함으로써, 이송장치 (6)에 부착된 전극(1)과 피가공물(2)과의 사이에 방전을 발생시키고, 피가공물(2)을 전극 (1)의 형상에 따른 형상으로 가공할 수가 있다. 그러나 전극과 피가공물간의 가공간극의 제어를 위해 고정밀도의 NC제어를 실시할 필요가 있는 동시에, 가공간극이 10~30㎛정도이므로 방전개시 전압이 높고 따라서 방전에너지를 낮게 할 수 없기 때문에, 보다 매끄러운 표면거칠기의 가공면을 얻을 수가 없다는 문제점이 있었다.

또, 도 10은 일본국 특개소 49-103296호 공보에 개시된 가공액 페이스트를 사용한 방전가공장치를 표시하는 설명도이고, 도면에서 1은 전극, 2는 피가공물, 3은 전극(1)과 피가공물(2)과의 사이의 가공간극, 5는 전원장치, 6은 전극(1)을 상하방향으로 이동시키는 이송장치, 8은 가공액 페이스트이다.

가공액 페이스트(8)로서는 도전성 분말을 주체로 하고 이에 자성분말을 혼합하며, 다시 이 혼합물에 케로신 등의 유전성액체를 소량 혼합해서 섞이도록 이겨서 페이스트 상으로 한 것이 사용된다.

이 가공액 페이스트(8)를 피가공물(2)의 가공부분에 도포하고 전원장치(5)에 의해 방전에너지를 공급함으로써, 전극(1)과 피가공물(2)과의 사이에 방선을 발생시킨다. 가공액 페이스트(8)는 그라파이트 등의 도전성 분말을 다량으로 혼재하는 것으로 이 도전성 분말과 피가공물(2)에 방전이 발생하고, 전극(1)의 이송방향과 평행인 피가공물(2)의 측면(도면등A)의 가공을 가능하게 한 것이고, 상기 공보에는 피가공물(2)의 측면의 가공에서 약 10㎛ Rmax의 표면거칠기의 다듬질가공이 실현되었다는 기록이 있다. 그러나 이러한 구성의 방전가공 장치에서는 전극의 서보 이동방향 이외의 면이 가공 가능하다는 이점이 있는 반면, 전극의 서보 이동방향의 면의 가공에서 보다 매끄러운 표면거칠기의 가공면을 얻을 수가 없을 뿐아니라, 안정된 가공을 할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전극과 피가공물간에 방전에너지를 공급하고, 피가공물을 방전가공하는 방전가공방법 및 장치의 개량에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1의 방전가공장치를 표시하는 설명도.

도 2는 전극 (1)을 피가공물 (2)에 대해 상대이동 시키는 방법의 설명도.

도 3은 본 발명의 실시의 형태 2의 방전가공장치 및 전원장치의 구성을 표시하는 설명도.

도 4는 본 발명의 실시의 형태 2의 다른 전원장치의 구성을 표시하는 설명도.

도 5는 본 발명의 실시의 형태 3의 방전가공장치를 표시하는 설명도.

도 6은 본 발명의 실시의 형태 3의 방전가공장치를 표시하는 설명도.

도 7은 본 발명의 실시의 형태 3의 방전가공장치를 표시하는 설명도.

도 8은 본 발명의 실시의 형태 4의 방전가공장치를 표시하는 설명도.

도 9는 종래의 방전가공장치를 표시하는 설명도.

도 10은 종래의 방전가공장치를 표시하는 설명도.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

실시의 형태 1.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1의 방전가공장치를 표시하는 설명도이고, 도면에서, 1은 전극, 2는 피가공물, 5는 전극(1)과 피가공물(2)과의 사이에 방전에너지를 공급하는 전원장치, 6은 전극(1)을 상하방향(Z축방향)으로 이동시키는 이송장치, 9는 코일스프링, 10은 신축자재로운 지지주, 11은 그리스받이, 12는 펌프, 13은 절연성의 가공매질인 그리스, 28은 전원장치(5) 및 이송장치(6)등을 제어하는 제어장치이다.

그리스받이(11)로 부터는 그리스(13)을 적당량씩 펌프(12)에 의해 전극(1) 근방으로 보급하는 구성으로 되어있다. 또 코일스프링(9)이 압축된 상태가 되도로 이송장치(6)를 제어하고, 이 코일스프링(9)의 복원력에 의해 전극(1)을 피가공물(2)에 소정의 압력으로 누르고, 또 도시하지 않은 구동수단인 X축 구동장치 및 Y축 구동장치에 의해 전극(1)과 피가공물(2)을 XY평면 내에 상대이동 시키는 구성으로 되어있으며, 전극(1)과 피가공물(2)과의 사이의 그리스(13)를 대단히 얇은 막(예를 들면 0.1~1㎛정도)으로 할 수가 있다.

전극(1)과 피가공물(2)과의 사이의 그리스(13)의 막 두께는 전극(1)과 피가공물 (2)과의 접촉면적, 누름압력, 상대이동속도 및 그리스(13)의 점도에 의해 결정된다. 따라서, 전극(1)과 피가공물(2)과의 접촉면적, 누름압력, 상대이동속도 및 그리스(13)의 점도를 파라미터로서 변화시킴으로써 막 두께를 제어하는 것이 가능해지고, 피가공물에 요구되는 표면거칠기나 윤활의 상태, 전원사양 등에 따라 막 두께를 변경 할 수가 있다.

전극(1)과 피가공물(2)과의 접촉면적은 전극(1)의 크기, 형상 및 개수에 의해 변화시킬 수가 있고, 그리스(13)의 점도는 그리스(13)의 종류를 바꿈으로써 변화시킬 수가 있다. 또 전극(1)과 피가공물(2)과의 누름압력은 이송장치(6)의 위치제어에 의해 코일스프링의 압축량을 제어하는 것이나, 코일스프링의 스프링 정수를 변경함으로써 변화시킬 수가 있다. 또 전극(1)과 피가공물(2)과의 상대이동속도는 전극(1)과 피가공물(2)을 XY평면 내에 상대이동 시키는 상기 X축 구동장치 및 상기 Y축 구동장치를 제어함으로써 변화시킬 수가 있다.

이와 같이 전극(1)과 피가공물(2)과의 접촉면적, 누름압력, 상대이동속도 및 그리스(13)의 점도를 제어장치(28)내의 제어수단에 의해 관리, 제어함으로써 전극 (1)과 피가공물(2)간의 그리스(13)의 막 두께를 소정의 막 두께로 설정할 수가 있다.

또, 전극(1)과 피가공물(2)과의 접촉면적, 누름압력, 상대이동속도 및 그리스 (13)의 점도의 각 파라미터와 전극(1)과 피가공물(2)간의 그리스(13)의 막 두께와의 관계는 예를들면 실험적으로 관계를 구해두고 테이블화해서 상기 제어수단 내에 가지고 있으면 된다.

또 그리스(13)는 일반적으로 점성이 높고 그 자체로는 흘러버리는 일이 없으므로 정착성이 높고, 또 윤활제이므로 전극(1)과 피가공물(2)과의 상대이동을 보다 원활하게 할 수가 있다.

여기서 그리스(13)의 종류로서는 에스텔계 합성유그리스, 합성탄화수소계그리스, 폴리글리콜계 합성유그리스, 페닐에텔계 합성유그리스, 불소계 합성유그리스 등이 있고, 예를 들면 에스텔계 합성유그리스에서는 기유로서의 에스텔계 합성유, 티크너로서의 리튬비누 등이 주성분이다.

전극(1)과 피가공물(2)과의 XY평면 내의 상대이동의 방법으로서는 도2의(a) 및 (b)에 표시하는 바와 같이 피가공물(2)에 대한 전극(1)의 진행방향에 대해 지그자그상, 나선상등으로 상대이동 시킴으로서 보다 균일한 가공을 할 수가 있다.

특히 도 2의 (b)와 같은 나선상의 상대이동을 함으로써, 상대이동속도가 대략 일정해지고 따라서 전극(1)과 피가공물(2)과의 사이의 그리스(13)의 막 두께가 대략 일장해지므로 보다 균일한 가공을 효과적으로 하는 것이 가능해진다.

전극(1)과 피가공물(2)사이의 그리스(13)의 막 두께는 상기와 같이 대단히 얇고 예를 들면 1㎛이하이므로, 방전개시 전압도 낮다. 일반의 방전가공 장치에서는 80~100V 정도를 필요로 하고있으나, 본 발명의 방전가공장치에서는 수볼트 ~10V 높아도 20V 이하이다. 방전의 에너지는 전압과 전류의 곱과 그 시간으로 결정되고 또 도시하지 않은 전극(1)과 피가공물(2)간의 부유 정전용량으로 충전되는 에너지는 전압의 2승에 비례된다. 따라서 90V의 전원전압을 10분지 1의 9V로 하였을 때 100분의 1의 에너지가 되고 대단히 작은 에너지로 가공할 수가 있게 된다.

또 전압이 크면 미소한 전류의 제어가 곤란하나, 10V정도의 낮은 전압에서는 비교적 용이하게 미소한 전류를 보다 고속으로 제어할 수가 있다. 이 때문에 본 발명의 방전가공장치는 피가공물(2)의 표면을 대단히 매끄러운 표면거칠기로 가공할 수 있다.

통상의 방전가공장치에서는 가공면의 표면거칠기는 1㎛정도가 한계이고, 또 대단히 가공속도가 늦은 것이 결점이나, 본 발명의 방전가공장치에 의하면 대단히 간단한 제어로 광택이 있는 것 같은 0.1㎛이하의 표면거칠기의 가공을 달성할 수 있다.

또 방전에너지의 반복주파수를 높게 함으로써 가공속도를 빠르게 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에서는 전극과 피가공물을 누르면서 상대이동 시키기 위해 전극(1)과 피가공물(2)과의 사이에 그리스(13)를 밀려들게하고, 대단히 얇은 유막을 형성학면서 방전가공을 하기 때문에 가공부스러기의 배출도 동시에 할 수가 있다.

따라서, 가공종료 후는 그리스(13)를 닦아냄으로서 극히 간단하게 가공이 끝나는 가공매질의 처리를 할 수가 있다.

또, 본 발명에서는 전극(1)이 피가공을(2)상의 대단히 얇은 그리스(13)의 유막상에 뜬 상태로 보존되므로 일반의 방전가공장치에 필요한 가공조, 고가의 NC, 서보등이 불필요하게 되므로 값싸게 제조할 수 있는 동시에 고정밀도의 방전가공을 안정해서 실시할 수가 있다.

상기한 설명에서는 그리스를 보급하는 경우를 표시하였으나, 보급하지 않고 피가공물 또는 전극에 미리 그리스를 발라두어도 된다.

또 상기한 설명에서는 절연성의 가공매질로서 그리스를 사용한 경우를 표시하였으나, 그리스와 같은 반고체의 것 이외에도 예를 들면 광유계 윤활유, 합성윤활유 등의 액체윤활제 등의 윤활제, 그리스의 주성분인 기유, 와셀린 등의 유지, 석유, 증유 등 또는 고분자수 흡수체에 물을 포함시킨 것 등을 사용할 수가 있고, 절연성의 박막이 형성되는 것이면 된다.

상기한 고분자수 흡수체는 종이기저귀의 물흡수제 등에 사용되고있는 것이고, 물을 포함하면 겔 상태가 되며 압력을 걸면 그리스와 같이 유동해서 막을 형성할 수가 있다. 이 고분자 흡수체에 포함시키는 물로서는 순수가 좋고, 가능한 한 비저항이 높은 물을 사용한다.

또 상기한 설명에서는 절연성의 가공매질로서 그리스를 사용하고, 가공조를 필요로 하지 않는 경우를 표시하였으나, 가공조에 가공유를 담아서 전극 및 피가공물을 침지해서 방전가공을 하는 경우에도, 전극(1)과 피가공물(2)을 누르고, 상대이동 시킴으로써 대단히 매끄러운 표면거칠기의 방전가공을 실현할 수가 있다.

또 상기한 설명에서는 코일스프링에 의한 탄성 복원력에 의해 전극과 피가공물간에 누루는 힘을 주는 예를 표시하였으나, 판스프링 등의 다른 탄성체를 사용해도 된다.

또 탄성체를 사용하지 않고, 리니어모터의 전류제어에 의해 소정의 누루는 힘을 부여하는 방법도 된다.

또, 상기 가공매질에 실리콘분말을 혼입하고, 방전가공 함으로써 보다 균일한 방전이 얻어지므로 더욱 매끄러운 표면거칠기의 가공면을 얻을 수가 있다.

또 상기 가공매질의 광물유 등으로 구성되는 경우에는, 탄소가 포함되어 있으므로 그대로 가공매질로서 사용하고, 상기 가공매질이 탄소를 포함하지 않는 경우에는 탄소분말을 혼입해서 가공매질로 사용하며, 탄회티탄(Tic)등의 경질의 화합물을 만드는 티탄 등의 금속 또는 이들의 분말을 압축성형한 압분체를 전극(1)으로서 사용하고 피가공물(2)의 가공면에 경질세라믹스피막을 형성하도록 방전가공 함으로써, PVD, CVD 등의 가공방법 대신에 극히 간단하게 임의 면의 표면코팅을 할 수가 있다.

또 피가공물(2)과 동일한 재료 또는 이들의 분말을 압축성형한 압분체를 전극(1)으로서 사용하고, 전극(1)과 피가공물(2)간에 그리스 등의 절연성의 가공매질을 개재시켜서 방전가공 함으로써, 피가공물(2)의 가공면에 전극재료를 부착시켜 패딩가공을 할 수가 있다.

이 방법은 그리스 등의 절연성의 가공매질의 막 두께가 얇으므로, 방전발생 시에 사방으로 흐트러진 금속이 그리스 등의 절연성의 가공매질에 확산해서, 혼입하는 비율이 적고 피가공물(2)에 부착하는 효율이 높다. 따라서, 전극의 소모가 적고, 적은 방전에너지로 효율이 좋은 패딩가공이 가능하다.

실시의 형태 2.

도 3은 본 발명의 실시의 형태 2의 방전가공 장치를 표시하는 설명도이고, 도면에서 1은 전극이고, 원통상으로 형성되는 동시에 축으로 지지되며, 도시하지 않은 모터 등의 구동장치에 의해 회전하는 동시에, 코일스프링(9)의 복원력에 의해 피가공물(2)에 눌려져있다. 이와 같은 전극(1)의 회전 및 피가공물(2)로의 누름에 의해 그리스(13)는 전극(1)과 피가공물(2)과의 사이에서 대단히 얇은 막이 된다.

이와 같은 상태에서 전원장치(5)를 접속해서 방전가공을 한다.

아래에서 전원장치(5)의 구성에 대해 설명된다. 도 3에서 14는 방전지령펄스, 15는 플립플롭 등으로 대표되는 세트와 리세트의 상태변화를 하는 상태기억부, 16은 콘덴서 등으로 대표되는 방전에너지축적부, 17은 직류전원, 18은 방전검출부, 19는 기준전압, 20은 지연요소이다.

방전검출부(18)는 전극(1)과 피가공물(2)과의 사이의 극간전압과 기준전압 (19)을 비교하고 극간전압이 방전전압이 내려갔을 때에 방전발생신호B를 출력하며 지연요소(20)는 이 신호B를 소정시간 지연시키고, 방전정지신호C로서 상태기억부 (15)에 입력한다.

도 3에서 방전에너지축적부(16)에 충전하고 직류전원(17), 스위칭소자 TR1, 저항으로 대표되는 전류제한요소 R1에 의해 구성되는 부분은 방전에너지충전부, 방전에너지축적부(16)와 전류제한요소 R2 및 전극(1)과 피가공물(2)간을 접속한 부분은 방전전류제어부, 방전에너지축적부(16)와 전류제한요소 R4, 스위칭소자, TR2에 의해 구성하는 부분은 잉여에너지방전부이다.

상태기억부(15)는 방전지령펄스(14)에 의해 세트되고 방전에너지충전부의 스위칭소자 TR1을 온 시키며, 방전에너지축적부(16)를 충전한다. 이때 잉여에너지방전부의 스위칭소자 TR2는 오프로된다. 방전에너지축적부(16)의 전압이 상승하면, 극간전압이 상승되고, 그리스(13)의 유막이 절연파괴되면 방전이 발생된다. 이 방전전류는 방전에너지축적부(16), 전류제한요소 R2, 전극 (1), 피가공물(2)간을 흐른다. 전류제한요소 R2는 방전전류가 적정한 값이 되도록 전류치를 제한하는 기능을 같는다.

이 방전전류는 방전에너지축적부(16)와, 전류제한요소 R2와의 시정수에 의해 결정되는 시간동안 계속 흐를 수가 있다.

또 상태기억부(15)는 방전정지신호C에 의해 리세트된다.

즉, 지연요소(20)의 설정시간이 극간의 방전시간이 되고, 방전에너지가 제어된다. 지연요소(20)의 출력인 방전정지신호C에 의해 상태기억부(15)가 리세트 되고, 스위칭소자 TR1이 오프에, TR2가 온이 된다. 이때 극간에서는 아직 방전전류가 흐르고 있으며, 방전에너지축적부(16)와 방전제한요소 R2의 시정수에 의해 짧은 시간에 스위칭소자 TR2가 온하므로, 방전에너지축적부(16)의 전하를 전류제한요소 R4, 스위칭소자 TR2를 통과하고 방전시킴으로써, 전극(1)과 피가공물(2)간의 방전전류를 정지시킨다.

이상의 동작을 방전지령하는 펄스(14)마다에 반복해서 하고 방전가공이 실시된다.

방전에너지축적부(16)은 방전에너지충전부, 방전전류제어부 및 잉여에너지방전부에 공통으로 되어있고 충·방전을 제어하는 것이 가능하다.

이상의 설명에서는 전류제한요소 R1,R4를 따로 따로 설치하는 경우를 표시하였으나 같은 값에 설정해서 공통화하고 스위칭소자 TR1,TR2에 이 공통선을 접속해도 된다.

이상과 같은 구성의 전원장치(5)는 간단한 제어로, 방전에너지를 제어할 수 있으므로 값싸고 또 소형의 전원장치를 제공할 수 있다. 특히 방전전압이 수볼트 이하의 저전압이므로 직류전원(17)의 전압은 10~20V 정도로 되고, 또 각소자의 제어가 용이하며 손실도 적으므로 값싸고 소형의 전원장치를 얻을 수가 있다.

도 4는 다른 전원장치의 구성을 표시한 것이다. 도면에서, 21은 상태기억부이고, 스위칭소자 TR1,TR2는 상태기억부(21)의 상태에 따라 온·오프의 상태가 반전된다. 이 2개의 스위칭소자 TR1,TR2와 상태기억부(21)에 의해, 방전지령펄스 (14)의 주파수의 1/2의 주파수의 교류출력이 얻어지고, 이 부분은 교류구형파전원으로서 동작된다. 콘덴서C3, 전류제한요소 R3에 의해 구성되는 방전에너지제어부는, 콘덴서 C3와 전류제한요소 R3에 의한 시정수 이상의 방전이, 계속되지 않도록 방전시간을 제한한다. 콘덴서 C3와 전류제한요소 R2에 의해 구성되는 방전전류제어부는, 전류제한요소 R2에 의해 방전의 전류치를 소정의 값이 되도록 제한한다.

여기서 콘덴서C3는 교류구형파전원의 출력이 정·부로 전환될 때 그 전하의 변화를 방전에너지로 하고있으므로, 정전용량이 소정의 값의 것을 선정함으로써 가공에너지를 제어할 수 있다.

이상과 같은 구성의 전원장치(5)는 도 3에 표시한 전원장치와 같이 값싸고 또 소형의 전원장치를 얻을 수가 있다.

또, 이 방식은 방전검출을 필요로 하지 않으므로, 수 MHZ라는 높은 주파수에서도 전원장치를 쉽게 구성할 수 있으므로, 보다 매끄러운 표면거칠기의 가공면을 얻는데 적합하는 동시에 보다 빠른 가공속도를 실현시킬 수 있다.

실시의 형태 3.

도 5는 본 발명의 실시의 형태 3의 방전가공장치를 표시하는 설명도이고, 도 5의 (a)에서 (la),(lb)는 전극, 2는 피가공물, 6은 이송장치, 13은 그리스, 22a, 22b는 판스프링, 23a,23b는 일자유도의 회전조인트, 24는 전극의 회전수단인 회전구동장치이다. 전극(1a),(1b)는 각각 판스프링(22a),(22b)에 일자유도의 회전조인트(23a),(23b)를 통해서 부착되어있고, 판스프링(22a),(22b)의 복원력에 의해 피가공물(2)에 눌려져있다.

이와 같이 전극(1a),(1b)를 피가공물(2)에 누르고있는 상태로 그리스(13)상에서 회전구동장치(24)에 의해 회전시켜 방전에너지를 가하면, 피가공물(2)을 방전가공할 수가 있다. 전극면적이 넓기때문에 광범위하고 균일한 가공이 가능해지고 누름, 회전한다는 간단한 제어로 미세한 가공면을 얻을 수가 있고, 방전연마로서 이용할 수가 있다.

상기 구성에서는 일자유도의 회전조인트(23a),(23b)를 사용하였으나, 이들 대신에 유니버설조인트 또는 볼조인트를 사용하여도 된다.

또, 판스프링(22a),(22b)대신에 도 5의(b)와 같이 코일스프링(9a),(9b)의 복원력에 의해 전극(1a),(1b)를 피가공물(2)에 눌러주는 구성으로 해도 된다. 또는 접시스프링과 같은 다른 탄성체를 사용해도 된다.

또 상기 구성에서는 전극이 2개인 경우를 표시하였으나, 전극이 하나 또는 3개 이상이라도 된다.

또 도 6은 상기한 회전구동장치를 사용하는 경우의 다른 구성을 표시한 것으로 도면에서 1은 전극, 2는 피가공물, 5는 전원장치, 13은 그리스, 24는 회전구동장치, 25는 로봇, 26은 제어장치이고, 회전구동장치(24)에 의해 회전하는 전극(1)을 로봇(25)으로 지지하며 피가공물(2)의 임의의 면을 방전가공하는 것이다.

이 발명의 방전가공 장치에 의하면, 회전하는 전극부를 피가공물에 눌러주는것 뿐이므로, 특히 고정밀도의 위치결정은 필요하지 않고 어느 정도의 누르는 압력이 얻어지면 되는 동시에, 그리스(13)는 가공면이 경사져있어도 흐르지 않으므로, 임의의 방향의 가공면을 방전가공할 수 있다. 따라서, 이 같은 용도에는 로봇의 사용이 적당하고, 피가공물(2)의 위치형상 등에 맞추어서 제어장치(26)에 의해 로봇(25)을 제어해서, 회전구동장치(24)에 의해 회전하는 전극(1)을 자유로운 위치 및 자세로 지지하고, 피가공물을 가공할 수가 있다.

이상의 설명에서는 회전구동장치(34)에 의해 전극(1)을 회전시키는 경우를 표시하였으나, 회전구동 장치(24)대신에 로봇의 리스트롤 축 등의 손목부의 회전축을 이용해도 된다.

또 도 7은 상기한 회전구동장치를 사용하는 경우의 다른 구성을 표시한 것으로 도면에서 1은 전극, 2는 피가공물, 5는 전원장치, 13은 그리스, 24는 회전구동장치이고, 회전구동장치(24)에 의해 회전하는 전극을 사람의 손에 의해 지지해서 방전가공을 하는 것이다.

그리스(13)를 피가공물(2)에 발라두고 회전구동장치(24)에 의해 회전하는 전극(1)을 피가공물(2)에 눌러 접촉시켜주는 것만으로 쉽게 가공을 할 수가 있다.

그리스(13)는 가공면이 경사져있어도 흐르지 않으므로 인간의 판단에 의해 가공하는 방향으로 그리스(13)를 펴면서 가공할 수 있다. 이 방법은 프렉시빌리티가 높고 대단히 값싸게 구성할 수 있는 효과가 있다.

실시의 형태 4.

도 8은 본 발명의 실시의 형태 4의 방전가공장치를 표시하는 설명도이고, 도면에서, 2는 피가공물, 5는 전원장치, 13은 그리스, 27은 도전와이어이다. 도전와이어(27)는 송급되는 동시에 텐션이 걸려있다. 피가공물(2)의 가공면에는 그리스 (13)를 바르고, 도전와이어(27)를 피가공물(2)의 가공면에 접촉하고, 도전와이어 (27) 또는 피가공물(2)을 상대이동 시키며, 도전와이어(27)와 피가공물(2)을 눌러 붙이면서, 도전와이어(27)와 피가공물(2)과의 사이에 생기는 그리스(13)의 막을 이용해서 방전가공을 하는 것이다.

이러한 구성에 의해 가공조 등을 사용하지 않고 간단하게 와이어방전가공이 되고 특히 가공면의 다듬질가공에 효과가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 된 것으로, 보다 매끄러운 표면거칠기의 가공면을 간단하게 얻을 수가 있는 방전가공방법 및 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

또 방전가공에 의한 제거가공 뿐아니라, 제거가공을 하는 경우와 같은 장치구성으로 간단하게 표면처리를 할 수 있는 방전가공방법 및 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

제 1의 발명에 관한 방전가공방법은 가공매질이 소정의 방전개시 전압을 갖는 박막을 형성하도록 전극을 피가공물에 대해 소정의 압력으로 누르고, 상기 전극과 상기 피가공물을 상대이동 시키면서 가공을 하는 것이다.

제 2의 발명에 관한 방전가공장치는 전극을 피가공물에 대해 소정의 압력으로 누르는 누룸수단과 상기 전극과 상기 피가공물을 상대이동 시키는 구동수단을 구비하고, 가공매질이 소정의 방전개시 전압을 갖는 박막을 형성하도록 상기 전극을 상기 피가공물에 대해 소정의 압력으로 누르고, 상기 전극과 상기 피가공물을 상대이동 시키면서 가공을 하는 것이다.

제 3의 발명에 관한 방전가공장치는 제 2의 발명에 관한 방전가공장치에서 상기 전원장치로서 세트와 리세트의 상태변화를 하는 상태기억부와, 방전지령펄스에 의한 상기 상태기억부의 세트에 의해 구동되는 전류제한요소를 포함하는, 방전에너지충전부와 상기 방전에너지충전부에 의해 충전되는 방전에너지축적부와, 상기 방전에너지축적부와 상기 전극간에 설치된 방전전류제한요소를 포함하는 방전전류제어부와, 상기 방전에너지축적부에 접속하고 상기 상태기억부의 리세트에 의해, 구동되며 전류제한요소를 포함하는 잉여에너지방전부를 구비하고, 상기 전극과 상기 피가공물간에 방전이 발생한 후 소정시간 지연시켜서, 상기 상태기억부를 리세트하고 상기 잉여에너지방전부를 구동하는 것이다.

제 4의 발명에 관한 방전가공장치는 제 2의 발명에 관한 방전가공장치에서 상기 전원장치회로서 방전지령 펄스에 의해 온,오프의 상태가 반전하는 상태기억부와, 상기 상태기억부에 의해 구동되고, 직류전원의 정극과 부극을 교대로 접속하는 스위칭소자에 의해 구성되는 교류구형파전원부와, 상기 교류구형파전원부와 전극간에 설치되고 콘덴서와 전류제한요소에 의해 구성되는 방전전류제어부와 상기 방전전류제어부에 접속되고, 상기 콘덴서와 전류제한요소에 의해 구성되는 방전에너지제어부를 구비하고, 상기 교류구형파전원부의 출력이 정부로 전환될 때의 전하의 변화를 방전에너지를 하는 것이다.

본 발명은 이상과 같이 구성되어 있으므로, 아래에 표시하는 것과 같은 효과를 나타낸다.

제 1의 발명에 관한 방전가공방법은, 대단히 작은 에너지로 방전가공을 할 수가 있고 상기 피가공물의 표면을 대단히 매끄러운 표면거칠기로 가공할 수 있는 효과가 있다.

제 1의 발명에 관한 방전가공방법은 광범위한 균일한 가공이 가능해지고, 눌러주기, 회전한다는 간단한 제어로 미세한 가공면을 얻을 수 있는 효과가 있다.

제 2의 발명에 관한 방전가공장치는 제 1의 발명과 같은 효과를 나타낸다.

제 3의 발명에 관한 방전가공장치는 제 2의 발명과 같은 효과를 나타내는 동시에 간단한 제어로 방전에너지를 제어할 수 있으므로, 값싸고 또 소형의 전원장치가 얻어지는 효과가 있다.

제 4의 발명에 관한 방전가공장치는, 제 2의 발명과 같은 효과를 나타내는 동시에 간단한 제어로 방전에너지를 제어할 수 있으므로, 값싸고 또 소형의 전원장치가 얻어지는 효과가 있다. 또 보다 매끄러운 표면거칠기의 가공면을 얻는데 적합한 동시에 보다 빠른 가공속도를 실현할 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명에 관한 방전가공방법 및 장치는 방전에 의한 제거가공 및 표면처리작업에 사용하는데 적합하다.

Claims (4)

1. 전극과 피가공물과의 사이에 절연성의 가공매질을 개재시키고, 상기 전극과 상기 피가공물과의 사이에 방전에너지를 공급하며, 방전에 의해 상기 피가공물을 가공하는 방전가공방법에 있어서,

   상기 가공매질이 소정의 방전개시 전압을 갖는 박막을 형성하도록 상기 전극을 상기 피가공물에 대해 소정의 압력으로 누르고, 상기 전극과 상기 피가공물를 상대이동 시키면서 가공을 하는 것을 특징으로 하는 방전가공방법.
2. 전극과 피가공물과의 사이에 절연성의 가공매질을 개재시키고, 상기 전극과 상기 피가공물과의 사이에 전원장치에서 방전에너지를 공급하며, 방전에 의해 상기 피가공물을 가공하는 방전가공장치에 있어서,

   상기 전극을 상기 피가공물에 대해 소정의 압력으로 누르는 누름수단과, 상기 전극과 상기 피가공물을 상대이동 시키는 구동수단을 구비하고, 상기 가공매질이 소정의 방전개시 전압을 갖는 박막을 형성하도록 상기 전극을 상기 피가공물에 대해 소정의 압력으로 누르며, 상기 전극과 상기 피가공물을 상대이동 시키면서 가공을 하는 것을 특징으로 하는 방전가공장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 전원장치로서 세트와 리세트의 상태변화를 하는 상태기억부와, 방전지령펄스에 의한 상기 상태기억부의 세트에 의해 구동되는 전류제한요소를 포함하는 방전에너지충전부와, 상기 방전에너지충전부에 의해 충전되는 방전에너지축적부와, 상기 방전에너지축적부와 상기 전극간에 설치된 방전전류제한요소를 포함하는 방전전류제어부와, 상기 방전에너지축적부에 접속하고 상기 상태기억부의 리세트에 의해 구동되는 전류제한요소를 포함하는 잉여에너지방전부를 구비하고, 상기 전극과 상기 피가공물간에 방전이 발생된 후 소정시간 지연시켜서 상기 상태기억부를 리세트하며, 상기 잉여에너지방전부를 구동하는 것을 특징으로 하는 방전가공장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 전원장치로서 방전지령 펄스에 의해 온, 오프의 상태가 반전하는 상태기억부와 상기 상태기억부에 의해 구동되고 직류전원의 정극과 부극을 교대로 접속하는 스위칭소자에 의해 구성되는 교류구형파전원부와 상기 교류구형파전원부와 전극간에 설치되고, 콘덴서와 전류제한요소에 의해 구성되는 방전에너지제어부와, 상기 방전전류제어부에 접속되고, 상기 콘덴서와 전류제한요소에 의해 구성되는 방전에너지제어부를 구비하고, 상기 교류구형파전원부의 출력이 정·부로 전환될 때의 전하의 변화를 방전에너지로 하는 것을 특징으로 하는 방전가공장치.