ワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置
【課題】ワイヤ放電加工機による微細な軸などの回転体形状の加工を安定的に実施でき、ワイヤ放電加工機への着脱および調整が容易にでき、被加工物の正確な角度割り出しができる、高速度で、微細に、高精度に回転体形状を加工する放電軸加工装置を提供することを目的とする。
【解決手段】被加工物を固定する保持機構と、回転運動する制御機能付き駆動機構と、伝達機構と、被加工物の回転検出機構とを一つの筐体内に具備し、ワイヤ放電加工機に容易に着脱でき、浸漬法に耐え、角度割り出しができ、被加工物と筐体とを電気的に接続し、被加工物は筐体を介して加工テーブルに電気的に接続する。
【解決手段】被加工物を固定する保持機構と、回転運動する制御機能付き駆動機構と、伝達機構と、被加工物の回転検出機構とを一つの筐体内に具備し、ワイヤ放電加工機に容易に着脱でき、浸漬法に耐え、角度割り出しができ、被加工物と筐体とを電気的に接続し、被加工物は筐体を介して加工テーブルに電気的に接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤ放電加工機で微細な軸などの回転体形状品を高速度で、微細に、高精度に加工するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細な軸などの回転体形状の加工において、刃物などの工具を押し当てながら加工する手段では工具と被加工物間の抵抗などが要因で形状を得にくい場合、放電加工を使用する。
特開平３−１７８７３０号（以下、特許文献１という）に、「加工物を加工するときには、それを軸回転体の軸端に取付けて回転させるが、ワイヤは縦軸、横軸に移動するので、三次元加工が可能となる。」の記載がある。
ブロック電極を用いて被加工物を回転体形状に加工する方法として、特開平５−３１８２３３号（以下、特許文献２という）に「放電サーボ送りは、被加工物の径方向に切込み量Ａを与える直線的な送りに続いて、この切込み量Ａを維持したまま被加工物の回転に合せて回転送りが与えられるようにして、被加工物に回転体形状を付与するようにしたものである。」の記載がある。
ワイヤ放電加工の加工法として電極と被加工物の間に加工液を吹き掛ける吹掛法と電極と被加工物を加工液中に浸漬する浸漬法がある。
特開２００２−２３９８４５号（以下、特許文献３という）には、「浸漬法は、加工液が常に確実に電極と被加工物の間に存在し加工反応が安定して進行すること、加工液として油を使った場合でも火災の危険が少ないことなどの利点があり、運転員の負担が軽減でき、さらには、無人連続運転に対しても適性が高い。」（特許文献３の第０００３段落）の記載がある。
また、特許文献３には、その手段として「割出しのために軸を回転・駆動する駆動部分と、軸で被加工物を把持し回転させる部分を一体構成とせず、液中には後者の部分、すなわち、被加工物を回転する軸と、その軸を支持する軸受機構、軸に被加工物を把持する機構、等のみを設置し、液中に置けば完全な防液仕様が要求されるサーボモータ、サーボアンプ等の電気品や、空気圧や油圧機器、等を含む前者の部分は加工液の外に設置する。そしてその両者の間を機械的に結合させることにより、加工液外からの駆動により加工液内で被加工物の割出し操作が可能となる。」（特許文献３の第００１１段落）の記載がある。
【０００３】
非特許文献１に、旋盤加工に代わる外形加工技術としてワイヤ放電加工機による放電軸加工法に関して「ワイヤオフセット量による加工電圧の変化は、加工送り速度を変化させることにより一定化を図ることができ、より高精度な加工形状が得られた。」などの記載がある。
非特許文献２には、「要求形状の輪郭に沿って加工できるため単一工程で加工が済み加工時間を短縮できた。」とする旋盤加工に代わる外形加工技術であるワイヤ放電加工機による放電軸加工法に関する記載がある。
非特許文献３には、微細軸や３次元形状部品の加工が行える放電軸加工法の加工効率および安全性の向上に関して、「工作物と上下ワイヤガイドの距離を調整できるように改良し、駆動源を電気モーターからエアーモーターに変更するなどして安全性を確保した。また、本体に防水処理を施し、加工液中に浸漬できるようにした。」の記載がある。
非特許文献４には、ワイヤ放電加工機を微細な３次元の部品加工に応用できる技術である放電軸加工法について、「装置のサイズは、２００×２００×６０ｍｍ程度で取扱い性に優れており、加工機への設置は、通常の板状工作物の固定と同様である。」および「実加工時は、装置全体が加工液中に浸漬する。」の記載がある。
非特許文献５では、角度割り出し機能を付加することで多角形体部品の作製に対応できる放電軸加工装置を開発しており「ワイヤ放電加工機の加工槽内で工作物を回転させる駆動ユニットと工作物の回転を制御するコントローラーから成る。」の記載がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１７８７３０号
【特許文献２】特開平５−３１８２３３号
【特許文献３】特開２００２−２３９８４５号
【非特許文献１】城門由人、「放電軸加工に関する研究」、第４回生産加工・工作機械部門講演会講演論文集、社団法人日本機械学会、２００２年１１月、Ｎｏ．０２−２５、Ｐ．１２５−１２６
【非特許文献２】城門由人、「放電軸加工技術に関する研究」、平成１４年度研究報告、大分県産業科学技術センター、平成１５年６月、Ｐ．７１−７４
【非特許文献３】城門由人、「放電加工による微細・特殊形状加工に関する研究」、平成１５年度研究報告、大分県産業科学技術センター、平成１６年７月、Ｐ．４５−４７
【非特許文献４】城門由人、「放電軸加工法による効率的微細加工への取組み」、ツールエンジニア、株式会社大河出版、２００５年３月、第４６巻、第３号、Ｐ．６０−６５
【非特許文献５】城門由人、「放電加工による微細・特殊形状加工に関する研究」、平成１６年度研究報告、大分県産業科学技術センター、平成１７年７月、Ｐ．３７−４１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、モーターが剥き出し状態であるから浸漬法による加工ができず、加工液をワイヤ電極に垂れ流す吹掛法による加工であるため、加工屑の排出性が悪く加工の安定性に問題点があり、加工速度を向上することは困難である。
特許文献２では、ブロック電極にも消耗を生じるため、寸法精度を向上することは困難である。
また、特許文献３では、防滴仕様が必要となる電気品や空気圧・油圧機器類の駆動部分と被加工物を把持し回転させる把持・回転部分を分割し、駆動部分を加工液外に、把持・回転部分を加工液中に設置し、それらがタイミングベルトにより機械的に結合される。そのため、タイミングベルトに付着した加工液が飛散する。また、駆動部分と把持・回転部分が分割されているため加工機への設置・調整作業が複雑となる。さらに、角度割り出しにおいては、被加工物の角度位置情報の検出機構が無いため被加工物の正確な位置決めが困難などの問題点がある。
【０００６】
非特許文献１および非特許文献２に、「加工送り速度が速くなるほど加工電圧は低下し、かつ、不安定になることが分かる。一方、被加工物が高回転で回転するほど加工が安定する傾向にある。」の記載がある。加工電圧の低下の要因の一つである放電軸加工装置の電気抵抗を小さくし、被加工物を高回転で回転できるよう改良する。
非特許文献３には、「工作物と上下ワイヤガイドの距離を調整できるように改良」との記載がある。本発明では、被加工物の回転軸が放電軸加工装置の接地面と同一平面上となるよう改良し、被加工物と上下ワイヤガイドの距離の調整を容易にする。
非特許文献４に、「直径数十μｍの軸加工を実施する上で、課題となるのが工作物の回転の中心位置決めである。」の記載があるが、これに関する具体的な記載はない。本発明では、被加工物の回転角度を制御できるよう改良し、角度割出しした静止状態の被加工物により回転中心位置決めが実施できるようにする。
非特許文献５に、「コントローラーには、ブラシレスＤＣモーター用ドライバ、回転速度表示ユニット、回転数調整つまみ、回転ＯＮ／ＯＦＦボタン、回転制御ユニット（カムポジショナ）、角度割り出しボタン、回転制御ボタンおよび主電源ボタンが装備される。」の記載がある。本発明では、これらの機能を、放電軸加工装置の内部でおよび簡易な小型の設定信号発信装置を外部で実施できるように改良する。
【０００７】
本発明は、ワイヤ放電加工機において、微細な軸などの回転体形状の加工を安定的に実施でき、ワイヤ放電加工機への着脱および調整が容易にでき、被加工物の正確な角度割り出しができる、微細に、高精度に回転体形状を高速度で加工する放電軸加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、被加工物を固定する保持機構と、回転運動する制御機能付き駆動機構と、伝達機構と、被加工物の回転検出機構とを一つの筐体内に具備し、ワイヤ放電加工機に容易に着脱でき、浸漬法に耐え、角度割り出しができ、被加工物と筐体とを電気的に接続し、被加工物は筐体を介して加工テーブルに電気的に接続することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、高速度で、微細に、高精度に回転体形状を加工するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置であって、被加工物を固定する保持機構を一つの筐体内に具備する。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、高速度で、微細に、高精度に回転体形状を加工するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置であって、被加工物を固定する保持機構と、回転運動する制御機能付き駆動機構と、伝達機構とを一つの筐体内に具備したものである。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、高速度で、微細に、高精度に回転体形状を加工するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置であって、被加工物の回転検出機構を一つの筐体内に具備したものである。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、高速度で、微細に、高精度に回転体形状を加工するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置であって、被加工物の回転検出機構と回転運動する制御機能付き駆動機構とを一つの筐体内に具備する。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、高速度で、微細に、高精度に回転体形状を加工するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置であって、被加工物を固定する保持機構と、回転運動する制御機能付き駆動機構と、伝達機構と、被加工物の回転検出機構とを一つの筐体内に具備する。
【００１０】
被加工物を固定する保持機構と筐体とを電気的に接続することを特徴とするワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置も本発明に含まれる。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、ワイヤ放電加工機の加工液に浸漬して回転体形状を加工することもできる。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、ワイヤ放電加工機の加工テーブルへの着脱および調整を容易にする干渉防止スペーサーおよびマグネットチャック治具を具備するものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明により、加工前の被加工物の直径と製品の直径の差がワイヤ電極直径以上の加工ができることから製品形状の片輪郭に沿ってワイヤ電極を移動させながら加工することができるため、１パスで製品形状を得ることができる。
回転体形状品の作製にあっては、加工前の被加工物の直径を製品直径にワイヤ電極直径を加えた寸法以上にして、さらに、浸漬法とすることにより、平均加工電圧に対し−３Ｖから＋３Ｖ内の変動という安定した加工を実施できる。
また、回転体直径１００μｍ以下の微細な回転体形状品の加工にあっては、加工前の被加工物の直径を製品直径にワイヤ電極直径を加えた寸法以上とすることにより加工部分が直径の大きな加工前の被加工物となるため、加工部分に変形を生じること無く微細な加工を実施できる。
【００１２】
保持機構にはＪＩＳ ０級以上のベアリングを２個以上使用して、保持シャフトの回転精度を向上し、また、ワイヤ電極を１ｍ／ｍｉｎから１６ｍ／ｍｉｎの範囲で転送させて常に劣化の無いワイヤ電極を用いて加工することにより、被加工物を粗さ２〜３μｍＲａ、寸法公差０．５ｍｍという高精度な加工を実施できる。
加工前の軸状被加工物の直径が１０ｍｍ以下の場合、ＸＹ軸方向移動速度である加工送り速度０．１ｍｍ／ｍｉｎ以上の高速度で加工が実現できる。例えば、直径１０ｍｍの軸状被加工物から直径１００μｍ、長さ２ｍｍの微細軸を１０分以内で作製できる。
【００１３】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、被加工物を固定する保持機構を一つの筐体内に具備するため、当該装置のみをワイヤ放電加工機の加工テーブルに取り付ければよく、容易に着脱できる。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、被加工物を固定する保持機構と、回転運動する制御機能付き駆動機構と、伝達機構とを一つの筐体内に具備するため、当該装置のみをワイヤ放電加工機の加工テーブルに取り付ければよく容易に着脱できる。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、被加工物の回転検出機構を一つの筐体内に具備するため、当該装置のみをワイヤ放電加工機の加工テーブルに取り付ければよく容易に着脱できる。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、被加工物を固定する保持機構と、回転運動する制御機能付き駆動機構と、伝達機構と、被加工物の回転検出機構とを一つの筐体内に具備するため、当該装置のみをワイヤ放電加工機の加工テーブルに取り付ければよく容易に着脱できる。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、保持シャフトの回転軸と接地面とが同一平面上にあり、保持シャフトの回転軸とワイヤ電極の一移動軸とが平行になるように調整するだけでよく、固定時の調整が容易である。
【００１４】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、被加工物と一体に運動する保持シャフトの回転状態を回転検出機構により計測することで、被加工物の正確な角度位置決めを実現できる。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、保持シャフトを９０°ピッチで角度割出しし、静止した保持シャフトに対しワイヤ電極を使って位置決めを行うことで、保持シャフトの正確な回転中心位置決めができる。
【００１５】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、被加工物を固定する保持機構と筐体とを電気的に接続することで当該放電軸加工装置をワイヤ放電加工機の加工テーブルに直接固定することで被加工物と加工テーブルとが電気的に接続できる。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、被加工物を固定する保持機構と筐体とを電気的に接続するため接続距離を短縮でき、電気抵抗を小さくでき、加工機の発生加工電圧を維持でき、高速度で安定した加工を実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を本発明装置に基づいて説明する。ワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、保持機構２００と、制御機能付き駆動機構３００と、伝達機構４００と、回転検出機構５００とこれらを収める筐体１００、および、コントローラー６００を主要部として構成される。放電軸加工装置の本体を図１に、保持機構２００部分を図２に、コントローラー６００を図３に示す。
【００１７】
筐体１００の材質は、電気抵抗の小さいもので加工できるものであればよく、金属材料、合金、導電性高分子、導電性複合体などが挙げられる。金属材料、合金としてアルミニウムやステンレスなどが好ましい。
筐体１００の上面には、パッキン１０２を介してカバー１０４をボルトで固定し、筐体１００上部からの加工液の浸入を防ぐ。パッキン１０２は、加工液が水や鉱油などの場合にニトリル系ゴムを使用し、灯油系の油の場合はフッ素系ゴムを使用する。カバー１０４の材質は、ガラスやアクリル樹脂などの透明体あるいは不透明体の金属材料、合金などである。
【００１８】
保持機構２００は、軸状の被加工物を保持する固定部２０２と、固定部２０２を軸端に持つ保持シャフト２０４と、保持シャフト２０４を保持し回転するベアリングホルダーセット２０６と、回転する被加工物と筐体１００を電気的に接続するカップリング２０８と、回転接続部品２１０と、電線２１２からなる。
また、保持機構２００には、伝達機構４００と回転検出機構５００を取り付ける。
固定部２０２には軸状の被加工物の直径に応じたコレットチャックを使用し、被加工物と保持シャフト２０４が一体となるように固定する。コレットチャックの変更により直径３ｍｍから３０ｍｍの被加工物の加工ができる。
ベアリングホルダーセット２０６をセラミックスなどの絶縁板２１４を介して樹脂ボルトなどの絶縁ボルト２１６により筐体１００に固定する。このとき、保持シャフト２０４の回転軸が筐体前面１０６と直交し、筐体１００の接地面１０８と同一平面上になるように固定する。
また、ベアリングホルダーセット２０６および筐体１００に２個以上のＪＩＳ ０級以上のベアリングを使用して保持シャフト２０４を保持することが好ましい。
保持シャフト２０４を筐体１００に貫通させる。貫通部にはオイルシール２１８を使用し、筐体１００内部への加工液の浸入を防ぐ。オイルシール２１８には、加工液が水や鉱油などの場合にニトリル系ゴムを使用し、灯油系の油の場合はフッ素系ゴムを使用する。
断面積０．７５ｍｍから５．５ｍｍの電線２１２を用いて、電気抵抗の小さい通電性のあるカップリング２０８および回転接続部品２１０（株式会社ソルトン製ＭＯＤＥＬ１１０など）を介して保持シャフト２０４と筐体１００とを電気的に接続する。電線２１２は、長さ３ｃｍから１００ｃｍの範囲で使用する。また、筐体１００に突起を設け、回転接続部品２１０と直接接続する構造も好ましい。
カップリング２０８の材質としては、電気抵抗の小さいものであればよく、金属材料、合金、導電性高分子、導電性複合体などが挙げられる。金属材料、合金としてアルミニウムやステンレスなどが好ましい。
【００１９】
制御機能付き駆動機構３００には、保持シャフト２０４に回転力を与える制御モーター３０２およびドライバ３０４が該当する。制御モーター３０２には、１°以下の分解能で高精度な位置決めができ、０ｒｐｍから３０００ｒｐｍまで０．０１ｒｐｍ刻みで速度制御できる機能および定格トルク０．１Ｎ・ｍ以上の能力を有するステッピングモーターやサーボモーターを使用する。
ドライバ３０４の電源供給およびコントローラー６００との接続用電線３０６は、筐体１００側面部の完全防水コネクタ１１０に接続する。
筐体１００との絶縁のために制御モーター３０２およびドライバ３０４の取付けには、樹脂やアクリル等の絶縁材質の取付け部品３０８を使用する。
制御機能付き駆動機構３００の回転動力を伝達機構４００を介して保持シャフト２０４に伝達する。歯車や摩擦車などで構成する伝達機構４００には、絶縁のために接触部分もしくは支持部分にゴムやプラスチックなどの絶縁材料を使用する。
【００２０】
回転検出機構５００は、被加工物と一体に運動する保持シャフト２０４の回転速度や角度位置などの回転状態を検出する機構を有するものであり、具体的には、ロータリーエンコーダなどの回転角センサを使用する。株式会社ムトーエンジニアリング製中空式ロータリーエンコーダＭＨ−１８００を使用するが、これに限定されるものではない。
信号用電線は、筐体１００側面部の完全防水コネクタ１１０に接続する。
回転検出機構５００の検出データを制御機能付き駆動機構３００にフィードバックすることで、被加工物を１°以下の分解能で高精度に位置決めでき、０ｒｐｍから３０００ｒｐｍまで０．０１ｒｐｍ刻みで速度制御できる。
【００２１】
コントローラー６００を筐体１００側面部の完全防水コネクタ１１０を介して制御機能付き駆動機構３００と回転検出機構５００とに接続する。
コントローラー６００として、回転速度や位置決め角度の設定および回転速度や回転角度の表示が可能な機器を使用する。具体的には、株式会社オリエンタルモーター製コントローラーＬＰＧ１０２−Ｕを使用するが、これに限定されるものではない。
【００２２】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置のワイヤ放電加工機の加工テーブルへの着脱にあっては、被加工物とワイヤ放電加工機との干渉を防ぐために接地面１０８に軸状被加工物の半径に相当する干渉防止スペーサーおよびマグネットチャック治具をボルトで固定し調整する。また、保持シャフト２０４の回転軸がワイヤ電極の一移動軸と平行になるように調整し、ボルト押さえやマグネットチャックやバイスなどにより固定する。
干渉防止スペーサーの材質は、電気抵抗の小さいもので加工できるものであればよく、金属材料、合金、導電性高分子、導電性複合体などが挙げられる。金属材料、合金としてアルミニウムやステンレス鋼などが好ましい。
マグネットチャック治具の材質は、電気抵抗が小さくマグネットで固定できるものであればよく、金属材料、合金、導電性複合体などが挙げられる。金属材料、合金として機械構造用炭素鋼やステンレス鋼ＳＵＳ４３０などが好ましい。
【実施例１】
【００２３】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置の保持シャフト２０４に軸状被加工物を固定し、被加工物の半径に相当する干渉防止スペーサーを接地面にボルト締めし、保持シャフト２０４の回転軸とワイヤ電極の一移動軸が平行になるよう調整して、筐体１００をボルト押さえで固定することで加工を実施できた。
【実施例２】
【００２４】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置により、直径３ｍｍの軸状の銅製被加工物を１２００ｒｐｍで回転し、回転軸中心からワイヤ電極を任意量移動させ、軸状被加工物の端面よりワイヤ電極を回転軸に沿って加工送りすることにより１パスで直径１００μｍの微細軸を加工できた。直径１００μｍ部の長さ１ｍｍを約４分で加工できた。同時に、細部１００μｍ、太部３ｍｍの直径比の大きな段付き軸製品を作製できた。
【実施例３】
【００２５】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置により、直径５ｍｍの軸状の銅製被加工物から直径０．５ｍｍの軸への加工を被加工物回転速度１０００ｒｐｍ、加工送り速度０．２３ｍｍ／ｍｉｎ、浸漬法、１パス加工という条件において平均加工電圧に対し−３Ｖから＋３Ｖ内の変動で実施できた。加工電圧の変動が小さな安定した加工を実施できた。
【実施例４】
【００２６】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置により、直径５ｍｍのタフピッチ銅製軸状被加工物を直径０．５ｍｍの軸に加工する場合において、断面積１．２５ｍｍの電線２１２の長さを３ｃｍから１００ｃｍの範囲で変化させた場合および筐体１００に突起を設け、回転接続部品２１０と筐体１００とを直接接続した場合のいずれにおいても加工を実施できた。図４に電線２１２の長さと平均加工電圧の関係を示す。加工条件は、被加工物回転速度１２００ｒｐｍ、加工送り速度０．１３ｍｍ／ｍｉｎ、浸漬法とし、同一の加工電気条件で加工した。三菱電機株式会社製ワイヤ放電加工機ＳＸ−２０Ｐを使用した。
【実施例５】
【００２７】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置において、機械構造用炭素鋼Ｓ４５Ｃ、タフピッチ銅Ｃ１１００、合金工具鋼ＳＫＤ６１（ＪＩＳ Ｇ ４４０４）、ステンレス鋼ＳＵＳ３０４、インコネル７１８、チタンＴＢ３４０、アルミニウムＡ５０５２の加工を実施した。これらの材料を直径１０ｍｍの軸から直径５ｍｍの軸に加工した場合の平均加工電圧を図５に示す。加工条件は、被加工物回転速度１２００ｒｐｍ、加工送り速度０．１ｍｍ／ｍｉｎ、浸漬法とし、同一の加工電気条件で加工した。三菱電機株式会社製ワイヤ放電加工機ＳＸ−２０Ｐを使用した。
【実施例６】
【００２８】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置の保持シャフト回転速度を２０００ｒｐｍに設定し、加工液中で１日８時間の連続運転を１０日間実施した。異常は認められなかった。
【実施例７】
【００２９】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置において、保持シャフト２０４を９０°ピッチで角度割出しを実施し、静止した保持シャフト２０４に対しワイヤ電極を使って位置決めを行うことで、保持シャフト２０４の正確な回転中心位置決めができた。
【実施例８】
【００３０】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置により、直径５ｍｍの軸状の合金工具鋼ＳＫＤ６１（ＪＩＳ Ｇ ４４０４）製被加工物を１１００ｒｐｍで回転し、ワイヤ電極を６ｍ／ｍｉｎで転送し、加工送り速度０．４ｍｍ／ｍｉｎとし、１パスで直径１ｍｍの軸の加工を実施した。加工面粗さ２〜３μｍＲａ、寸法公差０．５ｍｍで加工できた。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置の本体の概観図である。
【図２】本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置の保持機構２００部分の概観図である。
【図３】本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置のコントローラー６００の概観図である。
【図４】電線２１２の長さと平均加工電圧の関係を示す。
【図５】本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置において、各種材質を直径１０ｍｍの軸から直径５ｍｍの軸に加工した場合の平均加工電圧を示す。
【符号の説明】
【００３２】
１００ 筐体
１０２ パッキン
１０４ カバー
１０６ 筐体前面
１０８ 接地面
１１０ 完全防水コネクタ
２００ 保持機構
２０２ 固定部
２０４ 保持シャフト
２０６ ベアリングホルダーセット
２０８ カップリング
２１０ 回転接続部品
２１２ 電線
２１４ 絶縁板
２１６ 絶縁ボルト
２１８ オイルシール
３００ 制御機能付き駆動機構
３０２ 制御モーター
３０４ ドライバ
３０６ 電線
３０８ 取付け部品
４００ 伝達機構
５００ 回転検出機構
６００ コントローラー
６０２ 回転速度や位置決め角度の設定キー
６０４ 回転速度や位置決め角度の表示パネル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤ放電加工機で微細な軸などの回転体形状品を高速度で、微細に、高精度に加工するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細な軸などの回転体形状の加工において、刃物などの工具を押し当てながら加工する手段では工具と被加工物間の抵抗などが要因で形状を得にくい場合、放電加工を使用する。
特開平３−１７８７３０号（以下、特許文献１という）に、「加工物を加工するときには、それを軸回転体の軸端に取付けて回転させるが、ワイヤは縦軸、横軸に移動するので、三次元加工が可能となる。」の記載がある。
ブロック電極を用いて被加工物を回転体形状に加工する方法として、特開平５−３１８２３３号（以下、特許文献２という）に「放電サーボ送りは、被加工物の径方向に切込み量Ａを与える直線的な送りに続いて、この切込み量Ａを維持したまま被加工物の回転に合せて回転送りが与えられるようにして、被加工物に回転体形状を付与するようにしたものである。」の記載がある。
ワイヤ放電加工の加工法として電極と被加工物の間に加工液を吹き掛ける吹掛法と電極と被加工物を加工液中に浸漬する浸漬法がある。
特開２００２−２３９８４５号（以下、特許文献３という）には、「浸漬法は、加工液が常に確実に電極と被加工物の間に存在し加工反応が安定して進行すること、加工液として油を使った場合でも火災の危険が少ないことなどの利点があり、運転員の負担が軽減でき、さらには、無人連続運転に対しても適性が高い。」（特許文献３の第０００３段落）の記載がある。
また、特許文献３には、その手段として「割出しのために軸を回転・駆動する駆動部分と、軸で被加工物を把持し回転させる部分を一体構成とせず、液中には後者の部分、すなわち、被加工物を回転する軸と、その軸を支持する軸受機構、軸に被加工物を把持する機構、等のみを設置し、液中に置けば完全な防液仕様が要求されるサーボモータ、サーボアンプ等の電気品や、空気圧や油圧機器、等を含む前者の部分は加工液の外に設置する。そしてその両者の間を機械的に結合させることにより、加工液外からの駆動により加工液内で被加工物の割出し操作が可能となる。」（特許文献３の第００１１段落）の記載がある。
【０００３】
非特許文献１に、旋盤加工に代わる外形加工技術としてワイヤ放電加工機による放電軸加工法に関して「ワイヤオフセット量による加工電圧の変化は、加工送り速度を変化させることにより一定化を図ることができ、より高精度な加工形状が得られた。」などの記載がある。
非特許文献２には、「要求形状の輪郭に沿って加工できるため単一工程で加工が済み加工時間を短縮できた。」とする旋盤加工に代わる外形加工技術であるワイヤ放電加工機による放電軸加工法に関する記載がある。
非特許文献３には、微細軸や３次元形状部品の加工が行える放電軸加工法の加工効率および安全性の向上に関して、「工作物と上下ワイヤガイドの距離を調整できるように改良し、駆動源を電気モーターからエアーモーターに変更するなどして安全性を確保した。また、本体に防水処理を施し、加工液中に浸漬できるようにした。」の記載がある。
非特許文献４には、ワイヤ放電加工機を微細な３次元の部品加工に応用できる技術である放電軸加工法について、「装置のサイズは、２００×２００×６０ｍｍ程度で取扱い性に優れており、加工機への設置は、通常の板状工作物の固定と同様である。」および「実加工時は、装置全体が加工液中に浸漬する。」の記載がある。
非特許文献５では、角度割り出し機能を付加することで多角形体部品の作製に対応できる放電軸加工装置を開発しており「ワイヤ放電加工機の加工槽内で工作物を回転させる駆動ユニットと工作物の回転を制御するコントローラーから成る。」の記載がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１７８７３０号
【特許文献２】特開平５−３１８２３３号
【特許文献３】特開２００２−２３９８４５号
【非特許文献１】城門由人、「放電軸加工に関する研究」、第４回生産加工・工作機械部門講演会講演論文集、社団法人日本機械学会、２００２年１１月、Ｎｏ．０２−２５、Ｐ．１２５−１２６
【非特許文献２】城門由人、「放電軸加工技術に関する研究」、平成１４年度研究報告、大分県産業科学技術センター、平成１５年６月、Ｐ．７１−７４
【非特許文献３】城門由人、「放電加工による微細・特殊形状加工に関する研究」、平成１５年度研究報告、大分県産業科学技術センター、平成１６年７月、Ｐ．４５−４７
【非特許文献４】城門由人、「放電軸加工法による効率的微細加工への取組み」、ツールエンジニア、株式会社大河出版、２００５年３月、第４６巻、第３号、Ｐ．６０−６５
【非特許文献５】城門由人、「放電加工による微細・特殊形状加工に関する研究」、平成１６年度研究報告、大分県産業科学技術センター、平成１７年７月、Ｐ．３７−４１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、モーターが剥き出し状態であるから浸漬法による加工ができず、加工液をワイヤ電極に垂れ流す吹掛法による加工であるため、加工屑の排出性が悪く加工の安定性に問題点があり、加工速度を向上することは困難である。
特許文献２では、ブロック電極にも消耗を生じるため、寸法精度を向上することは困難である。
また、特許文献３では、防滴仕様が必要となる電気品や空気圧・油圧機器類の駆動部分と被加工物を把持し回転させる把持・回転部分を分割し、駆動部分を加工液外に、把持・回転部分を加工液中に設置し、それらがタイミングベルトにより機械的に結合される。そのため、タイミングベルトに付着した加工液が飛散する。また、駆動部分と把持・回転部分が分割されているため加工機への設置・調整作業が複雑となる。さらに、角度割り出しにおいては、被加工物の角度位置情報の検出機構が無いため被加工物の正確な位置決めが困難などの問題点がある。
【０００６】
非特許文献１および非特許文献２に、「加工送り速度が速くなるほど加工電圧は低下し、かつ、不安定になることが分かる。一方、被加工物が高回転で回転するほど加工が安定する傾向にある。」の記載がある。加工電圧の低下の要因の一つである放電軸加工装置の電気抵抗を小さくし、被加工物を高回転で回転できるよう改良する。
非特許文献３には、「工作物と上下ワイヤガイドの距離を調整できるように改良」との記載がある。本発明では、被加工物の回転軸が放電軸加工装置の接地面と同一平面上となるよう改良し、被加工物と上下ワイヤガイドの距離の調整を容易にする。
非特許文献４に、「直径数十μｍの軸加工を実施する上で、課題となるのが工作物の回転の中心位置決めである。」の記載があるが、これに関する具体的な記載はない。本発明では、被加工物の回転角度を制御できるよう改良し、角度割出しした静止状態の被加工物により回転中心位置決めが実施できるようにする。
非特許文献５に、「コントローラーには、ブラシレスＤＣモーター用ドライバ、回転速度表示ユニット、回転数調整つまみ、回転ＯＮ／ＯＦＦボタン、回転制御ユニット（カムポジショナ）、角度割り出しボタン、回転制御ボタンおよび主電源ボタンが装備される。」の記載がある。本発明では、これらの機能を、放電軸加工装置の内部でおよび簡易な小型の設定信号発信装置を外部で実施できるように改良する。
【０００７】
本発明は、ワイヤ放電加工機において、微細な軸などの回転体形状の加工を安定的に実施でき、ワイヤ放電加工機への着脱および調整が容易にでき、被加工物の正確な角度割り出しができる、微細に、高精度に回転体形状を高速度で加工する放電軸加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、被加工物を固定する保持機構と、回転運動する制御機能付き駆動機構と、伝達機構と、被加工物の回転検出機構とを一つの筐体内に具備し、ワイヤ放電加工機に容易に着脱でき、浸漬法に耐え、角度割り出しができ、被加工物と筐体とを電気的に接続し、被加工物は筐体を介して加工テーブルに電気的に接続することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、高速度で、微細に、高精度に回転体形状を加工するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置であって、被加工物を固定する保持機構を一つの筐体内に具備する。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、高速度で、微細に、高精度に回転体形状を加工するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置であって、被加工物を固定する保持機構と、回転運動する制御機能付き駆動機構と、伝達機構とを一つの筐体内に具備したものである。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、高速度で、微細に、高精度に回転体形状を加工するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置であって、被加工物の回転検出機構を一つの筐体内に具備したものである。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、高速度で、微細に、高精度に回転体形状を加工するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置であって、被加工物の回転検出機構と回転運動する制御機能付き駆動機構とを一つの筐体内に具備する。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、高速度で、微細に、高精度に回転体形状を加工するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置であって、被加工物を固定する保持機構と、回転運動する制御機能付き駆動機構と、伝達機構と、被加工物の回転検出機構とを一つの筐体内に具備する。
【００１０】
被加工物を固定する保持機構と筐体とを電気的に接続することを特徴とするワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置も本発明に含まれる。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、ワイヤ放電加工機の加工液に浸漬して回転体形状を加工することもできる。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、ワイヤ放電加工機の加工テーブルへの着脱および調整を容易にする干渉防止スペーサーおよびマグネットチャック治具を具備するものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明により、加工前の被加工物の直径と製品の直径の差がワイヤ電極直径以上の加工ができることから製品形状の片輪郭に沿ってワイヤ電極を移動させながら加工することができるため、１パスで製品形状を得ることができる。
回転体形状品の作製にあっては、加工前の被加工物の直径を製品直径にワイヤ電極直径を加えた寸法以上にして、さらに、浸漬法とすることにより、平均加工電圧に対し−３Ｖから＋３Ｖ内の変動という安定した加工を実施できる。
また、回転体直径１００μｍ以下の微細な回転体形状品の加工にあっては、加工前の被加工物の直径を製品直径にワイヤ電極直径を加えた寸法以上とすることにより加工部分が直径の大きな加工前の被加工物となるため、加工部分に変形を生じること無く微細な加工を実施できる。
【００１２】
保持機構にはＪＩＳ ０級以上のベアリングを２個以上使用して、保持シャフトの回転精度を向上し、また、ワイヤ電極を１ｍ／ｍｉｎから１６ｍ／ｍｉｎの範囲で転送させて常に劣化の無いワイヤ電極を用いて加工することにより、被加工物を粗さ２〜３μｍＲａ、寸法公差０．５ｍｍという高精度な加工を実施できる。
加工前の軸状被加工物の直径が１０ｍｍ以下の場合、ＸＹ軸方向移動速度である加工送り速度０．１ｍｍ／ｍｉｎ以上の高速度で加工が実現できる。例えば、直径１０ｍｍの軸状被加工物から直径１００μｍ、長さ２ｍｍの微細軸を１０分以内で作製できる。
【００１３】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、被加工物を固定する保持機構を一つの筐体内に具備するため、当該装置のみをワイヤ放電加工機の加工テーブルに取り付ければよく、容易に着脱できる。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、被加工物を固定する保持機構と、回転運動する制御機能付き駆動機構と、伝達機構とを一つの筐体内に具備するため、当該装置のみをワイヤ放電加工機の加工テーブルに取り付ければよく容易に着脱できる。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、被加工物の回転検出機構を一つの筐体内に具備するため、当該装置のみをワイヤ放電加工機の加工テーブルに取り付ければよく容易に着脱できる。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、被加工物を固定する保持機構と、回転運動する制御機能付き駆動機構と、伝達機構と、被加工物の回転検出機構とを一つの筐体内に具備するため、当該装置のみをワイヤ放電加工機の加工テーブルに取り付ければよく容易に着脱できる。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、保持シャフトの回転軸と接地面とが同一平面上にあり、保持シャフトの回転軸とワイヤ電極の一移動軸とが平行になるように調整するだけでよく、固定時の調整が容易である。
【００１４】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、被加工物と一体に運動する保持シャフトの回転状態を回転検出機構により計測することで、被加工物の正確な角度位置決めを実現できる。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、保持シャフトを９０°ピッチで角度割出しし、静止した保持シャフトに対しワイヤ電極を使って位置決めを行うことで、保持シャフトの正確な回転中心位置決めができる。
【００１５】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、被加工物を固定する保持機構と筐体とを電気的に接続することで当該放電軸加工装置をワイヤ放電加工機の加工テーブルに直接固定することで被加工物と加工テーブルとが電気的に接続できる。
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、被加工物を固定する保持機構と筐体とを電気的に接続するため接続距離を短縮でき、電気抵抗を小さくでき、加工機の発生加工電圧を維持でき、高速度で安定した加工を実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を本発明装置に基づいて説明する。ワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置は、保持機構２００と、制御機能付き駆動機構３００と、伝達機構４００と、回転検出機構５００とこれらを収める筐体１００、および、コントローラー６００を主要部として構成される。放電軸加工装置の本体を図１に、保持機構２００部分を図２に、コントローラー６００を図３に示す。
【００１７】
筐体１００の材質は、電気抵抗の小さいもので加工できるものであればよく、金属材料、合金、導電性高分子、導電性複合体などが挙げられる。金属材料、合金としてアルミニウムやステンレスなどが好ましい。
筐体１００の上面には、パッキン１０２を介してカバー１０４をボルトで固定し、筐体１００上部からの加工液の浸入を防ぐ。パッキン１０２は、加工液が水や鉱油などの場合にニトリル系ゴムを使用し、灯油系の油の場合はフッ素系ゴムを使用する。カバー１０４の材質は、ガラスやアクリル樹脂などの透明体あるいは不透明体の金属材料、合金などである。
【００１８】
保持機構２００は、軸状の被加工物を保持する固定部２０２と、固定部２０２を軸端に持つ保持シャフト２０４と、保持シャフト２０４を保持し回転するベアリングホルダーセット２０６と、回転する被加工物と筐体１００を電気的に接続するカップリング２０８と、回転接続部品２１０と、電線２１２からなる。
また、保持機構２００には、伝達機構４００と回転検出機構５００を取り付ける。
固定部２０２には軸状の被加工物の直径に応じたコレットチャックを使用し、被加工物と保持シャフト２０４が一体となるように固定する。コレットチャックの変更により直径３ｍｍから３０ｍｍの被加工物の加工ができる。
ベアリングホルダーセット２０６をセラミックスなどの絶縁板２１４を介して樹脂ボルトなどの絶縁ボルト２１６により筐体１００に固定する。このとき、保持シャフト２０４の回転軸が筐体前面１０６と直交し、筐体１００の接地面１０８と同一平面上になるように固定する。
また、ベアリングホルダーセット２０６および筐体１００に２個以上のＪＩＳ ０級以上のベアリングを使用して保持シャフト２０４を保持することが好ましい。
保持シャフト２０４を筐体１００に貫通させる。貫通部にはオイルシール２１８を使用し、筐体１００内部への加工液の浸入を防ぐ。オイルシール２１８には、加工液が水や鉱油などの場合にニトリル系ゴムを使用し、灯油系の油の場合はフッ素系ゴムを使用する。
断面積０．７５ｍｍから５．５ｍｍの電線２１２を用いて、電気抵抗の小さい通電性のあるカップリング２０８および回転接続部品２１０（株式会社ソルトン製ＭＯＤＥＬ１１０など）を介して保持シャフト２０４と筐体１００とを電気的に接続する。電線２１２は、長さ３ｃｍから１００ｃｍの範囲で使用する。また、筐体１００に突起を設け、回転接続部品２１０と直接接続する構造も好ましい。
カップリング２０８の材質としては、電気抵抗の小さいものであればよく、金属材料、合金、導電性高分子、導電性複合体などが挙げられる。金属材料、合金としてアルミニウムやステンレスなどが好ましい。
【００１９】
制御機能付き駆動機構３００には、保持シャフト２０４に回転力を与える制御モーター３０２およびドライバ３０４が該当する。制御モーター３０２には、１°以下の分解能で高精度な位置決めができ、０ｒｐｍから３０００ｒｐｍまで０．０１ｒｐｍ刻みで速度制御できる機能および定格トルク０．１Ｎ・ｍ以上の能力を有するステッピングモーターやサーボモーターを使用する。
ドライバ３０４の電源供給およびコントローラー６００との接続用電線３０６は、筐体１００側面部の完全防水コネクタ１１０に接続する。
筐体１００との絶縁のために制御モーター３０２およびドライバ３０４の取付けには、樹脂やアクリル等の絶縁材質の取付け部品３０８を使用する。
制御機能付き駆動機構３００の回転動力を伝達機構４００を介して保持シャフト２０４に伝達する。歯車や摩擦車などで構成する伝達機構４００には、絶縁のために接触部分もしくは支持部分にゴムやプラスチックなどの絶縁材料を使用する。
【００２０】
回転検出機構５００は、被加工物と一体に運動する保持シャフト２０４の回転速度や角度位置などの回転状態を検出する機構を有するものであり、具体的には、ロータリーエンコーダなどの回転角センサを使用する。株式会社ムトーエンジニアリング製中空式ロータリーエンコーダＭＨ−１８００を使用するが、これに限定されるものではない。
信号用電線は、筐体１００側面部の完全防水コネクタ１１０に接続する。
回転検出機構５００の検出データを制御機能付き駆動機構３００にフィードバックすることで、被加工物を１°以下の分解能で高精度に位置決めでき、０ｒｐｍから３０００ｒｐｍまで０．０１ｒｐｍ刻みで速度制御できる。
【００２１】
コントローラー６００を筐体１００側面部の完全防水コネクタ１１０を介して制御機能付き駆動機構３００と回転検出機構５００とに接続する。
コントローラー６００として、回転速度や位置決め角度の設定および回転速度や回転角度の表示が可能な機器を使用する。具体的には、株式会社オリエンタルモーター製コントローラーＬＰＧ１０２−Ｕを使用するが、これに限定されるものではない。
【００２２】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置のワイヤ放電加工機の加工テーブルへの着脱にあっては、被加工物とワイヤ放電加工機との干渉を防ぐために接地面１０８に軸状被加工物の半径に相当する干渉防止スペーサーおよびマグネットチャック治具をボルトで固定し調整する。また、保持シャフト２０４の回転軸がワイヤ電極の一移動軸と平行になるように調整し、ボルト押さえやマグネットチャックやバイスなどにより固定する。
干渉防止スペーサーの材質は、電気抵抗の小さいもので加工できるものであればよく、金属材料、合金、導電性高分子、導電性複合体などが挙げられる。金属材料、合金としてアルミニウムやステンレス鋼などが好ましい。
マグネットチャック治具の材質は、電気抵抗が小さくマグネットで固定できるものであればよく、金属材料、合金、導電性複合体などが挙げられる。金属材料、合金として機械構造用炭素鋼やステンレス鋼ＳＵＳ４３０などが好ましい。
【実施例１】
【００２３】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置の保持シャフト２０４に軸状被加工物を固定し、被加工物の半径に相当する干渉防止スペーサーを接地面にボルト締めし、保持シャフト２０４の回転軸とワイヤ電極の一移動軸が平行になるよう調整して、筐体１００をボルト押さえで固定することで加工を実施できた。
【実施例２】
【００２４】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置により、直径３ｍｍの軸状の銅製被加工物を１２００ｒｐｍで回転し、回転軸中心からワイヤ電極を任意量移動させ、軸状被加工物の端面よりワイヤ電極を回転軸に沿って加工送りすることにより１パスで直径１００μｍの微細軸を加工できた。直径１００μｍ部の長さ１ｍｍを約４分で加工できた。同時に、細部１００μｍ、太部３ｍｍの直径比の大きな段付き軸製品を作製できた。
【実施例３】
【００２５】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置により、直径５ｍｍの軸状の銅製被加工物から直径０．５ｍｍの軸への加工を被加工物回転速度１０００ｒｐｍ、加工送り速度０．２３ｍｍ／ｍｉｎ、浸漬法、１パス加工という条件において平均加工電圧に対し−３Ｖから＋３Ｖ内の変動で実施できた。加工電圧の変動が小さな安定した加工を実施できた。
【実施例４】
【００２６】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置により、直径５ｍｍのタフピッチ銅製軸状被加工物を直径０．５ｍｍの軸に加工する場合において、断面積１．２５ｍｍの電線２１２の長さを３ｃｍから１００ｃｍの範囲で変化させた場合および筐体１００に突起を設け、回転接続部品２１０と筐体１００とを直接接続した場合のいずれにおいても加工を実施できた。図４に電線２１２の長さと平均加工電圧の関係を示す。加工条件は、被加工物回転速度１２００ｒｐｍ、加工送り速度０．１３ｍｍ／ｍｉｎ、浸漬法とし、同一の加工電気条件で加工した。三菱電機株式会社製ワイヤ放電加工機ＳＸ−２０Ｐを使用した。
【実施例５】
【００２７】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置において、機械構造用炭素鋼Ｓ４５Ｃ、タフピッチ銅Ｃ１１００、合金工具鋼ＳＫＤ６１（ＪＩＳ Ｇ ４４０４）、ステンレス鋼ＳＵＳ３０４、インコネル７１８、チタンＴＢ３４０、アルミニウムＡ５０５２の加工を実施した。これらの材料を直径１０ｍｍの軸から直径５ｍｍの軸に加工した場合の平均加工電圧を図５に示す。加工条件は、被加工物回転速度１２００ｒｐｍ、加工送り速度０．１ｍｍ／ｍｉｎ、浸漬法とし、同一の加工電気条件で加工した。三菱電機株式会社製ワイヤ放電加工機ＳＸ−２０Ｐを使用した。
【実施例６】
【００２８】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置の保持シャフト回転速度を２０００ｒｐｍに設定し、加工液中で１日８時間の連続運転を１０日間実施した。異常は認められなかった。
【実施例７】
【００２９】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置において、保持シャフト２０４を９０°ピッチで角度割出しを実施し、静止した保持シャフト２０４に対しワイヤ電極を使って位置決めを行うことで、保持シャフト２０４の正確な回転中心位置決めができた。
【実施例８】
【００３０】
本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置により、直径５ｍｍの軸状の合金工具鋼ＳＫＤ６１（ＪＩＳ Ｇ ４４０４）製被加工物を１１００ｒｐｍで回転し、ワイヤ電極を６ｍ／ｍｉｎで転送し、加工送り速度０．４ｍｍ／ｍｉｎとし、１パスで直径１ｍｍの軸の加工を実施した。加工面粗さ２〜３μｍＲａ、寸法公差０．５ｍｍで加工できた。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置の本体の概観図である。
【図２】本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置の保持機構２００部分の概観図である。
【図３】本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置のコントローラー６００の概観図である。
【図４】電線２１２の長さと平均加工電圧の関係を示す。
【図５】本発明のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置において、各種材質を直径１０ｍｍの軸から直径５ｍｍの軸に加工した場合の平均加工電圧を示す。
【符号の説明】
【００３２】
１００ 筐体
１０２ パッキン
１０４ カバー
１０６ 筐体前面
１０８ 接地面
１１０ 完全防水コネクタ
２００ 保持機構
２０２ 固定部
２０４ 保持シャフト
２０６ ベアリングホルダーセット
２０８ カップリング
２１０ 回転接続部品
２１２ 電線
２１４ 絶縁板
２１６ 絶縁ボルト
２１８ オイルシール
３００ 制御機能付き駆動機構
３０２ 制御モーター
３０４ ドライバ
３０６ 電線
３０８ 取付け部品
４００ 伝達機構
５００ 回転検出機構
６００ コントローラー
６０２ 回転速度や位置決め角度の設定キー
６０４ 回転速度や位置決め角度の表示パネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細に、高精度に回転体形状を高速度で加工するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置であって、被加工物の回転検出機構を一つの筐体内に具備したワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置。
【請求項２】
微細に、高精度に回転体形状を高速度で加工するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置であって、被加工物を固定する保持機構と、回転運動する制御機能付き駆動機構と、伝達機構と、被加工物の回転検出機構とを一つの筐体内に具備するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２の放電軸加工装置において、被加工物を固定する保持機構と、回転運動する制御機能付き駆動機構と、伝達機構と、被加工物の回転検出機構とそれぞれが絶縁状態にあるワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置。
【請求項４】
被加工物を固定する保持機構と筐体とを電気的に接続することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置。
【請求項５】
ワイヤ放電加工機の加工液に浸漬して回転体形状を加工する請求項１から請求項４のいずれかに記載のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置。
【請求項６】
ワイヤ放電加工機の加工テーブルへの着脱および調整を容易にする干渉防止スペーサーおよびマグネットチャック治具を具備する請求項１から請求項５のいずれかに記載のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置。
【請求項１】
微細に、高精度に回転体形状を高速度で加工するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置であって、被加工物の回転検出機構を一つの筐体内に具備したワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置。
【請求項２】
微細に、高精度に回転体形状を高速度で加工するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置であって、被加工物を固定する保持機構と、回転運動する制御機能付き駆動機構と、伝達機構と、被加工物の回転検出機構とを一つの筐体内に具備するワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２の放電軸加工装置において、被加工物を固定する保持機構と、回転運動する制御機能付き駆動機構と、伝達機構と、被加工物の回転検出機構とそれぞれが絶縁状態にあるワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置。
【請求項４】
被加工物を固定する保持機構と筐体とを電気的に接続することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置。
【請求項５】
ワイヤ放電加工機の加工液に浸漬して回転体形状を加工する請求項１から請求項４のいずれかに記載のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置。
【請求項６】
ワイヤ放電加工機の加工テーブルへの着脱および調整を容易にする干渉防止スペーサーおよびマグネットチャック治具を具備する請求項１から請求項５のいずれかに記載のワイヤ放電加工機用の放電軸加工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−７５９１０（Ｐ２００７−７５９１０Ａ）
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２６３２８７（Ｐ２００５−２６３２８７）
【出願日】平成１７年９月１２日（２００５．９．１２）
【出願人】（５９１２２４７８８）大分県 (31)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月１２日（２００５．９．１２）
【出願人】（５９１２２４７８８）大分県 (31)
【Ｆターム（参考）】
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