(57)【要約】【課題】  安定して加工できる細穴放電加工機を提供する。【解決手段】  棒状あるいはパイプ状の電極を電極保持具にて保持しつつ回転させ、工作物付近で電極位置を支持する電極ガイドを通して工作物に対抗させ、工作物に穴加工を行う細穴放電加工機において、電極保持具の電極保持面に硬質被膜を形成し、電極ガイドの電極支持面に潤滑性被膜を形成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状あるいはパイプ状の電極を電極保持具にて保持しつつ回転させ、工作物付近で電極位置を支持する電極ガイドを通して工作物に対抗させ、工作物に穴加工を行う細穴放電加工機において、
電極保持具の電極保持面に硬質被膜を形成し、電極ガイドの電極支持面に潤滑性被膜を形成したことを特徴とする細穴放電加工機。
【請求項２】
電極保持具の電極保持面における硬質被膜は、Ｗ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｖなどの炭化物の粉末、Ｗ、Ｍｏの金属粉末、を圧縮成形した圧粉体電極を用いて、上記電極保持面に放電表面処理方法により被膜成形した被膜であることを特徴とする請求項１に記載の細穴放電加工機。
【請求項３】
電極ガイドの電極支持面における潤滑性被膜は、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇなどの軟質金属、あるいは、Ｃｒ２Ｏ３、ｈＢＮ、ＴｉＯ２などの酸化物などの潤滑性を示す材料を含む材料、Ｃｏ、Ｎｉなどの酸化物、を圧縮成形した圧粉体電極を用いて、上記電極支持面面に放電表面処理方法により被膜成形した被膜であることを特徴とする請求項１、２に記載の細穴放電加工機。
【請求項４】
把持対象物を一方で把持し、他方でガイド保持し、該把持対象物を回転させる把持機構において、
把持対象物の把持面に硬質被膜を形成し、他方のガイド支持面に潤滑性被膜を形成したことを特徴とする把持機構。
【請求項５】
把持対象物の把持面は、Ｗ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｖなどの炭化物の粉末、Ｗ、Ｍｏの金属粉末、を圧縮成形した圧粉体電極を用いて、上記把持面に放電表面処理方法により被膜成形した硬質被膜であることを特徴とする請求項４に記載の把持機構。
【請求項６】
把持対象物のガイド支持面は、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇなどの軟質金属、あるいは、Ｃｒ２Ｏ３、ｈＢＮ、ＴｉＯ２などの酸化物などの潤滑性を示す材料を含む材料、Ｃｏ、Ｎｉなどの酸化物、を圧縮成形した圧粉体電極を用いて、上記ガイド支持面面に放電表面処理方法により被膜成形した潤滑性被膜であることを特徴とする請求項４、５に記載の把持機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作物に対して微細穴を放電加工にて加工する細穴放電加工機、及び工作物を把持／ガイド保持する把持機構の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タングステン、銅タングステン、黄銅、銅、超硬合金などの材料を使用したφ数10μｍ〜φ数ｍｍ程度の棒状電極或いはパイプ状電極を用いて、該電極を高速回転させながら放電加工により細穴加工する細穴放電加工装置においては、従来から、電極先端の振れを減らし、加工位置を安定させ、精密な細穴加工を実施する試みがなされており、工作物近傍に設けられた電極ガイドで電極を保持している。（特許文献１）
そして、それら電極ガイドは、金属の円筒にダイヤモンド等の硬質材料を取り付けたものや、摩擦の低減、かじりの防止を図るべくセラミックスで形成した円筒形状が用いられている。
また、電極を把持する機構としては、回転装置に接続した電極保持部で保持しており、比較的大きな電流を流す荒加工の場合には、電極と工作物が短絡した場合に電極と工作物が溶着し、引き離すために電極は強く保持できることが望ましい。
【０００３】
一方、軸受けに潤滑性の被膜を形成すべく放電現象を利用して、摩擦の低減、かじりの防止を実現する技術が国際公開第2004/29329号パンフレットに、コレットホルダに硬質被膜を形成し、摩擦力を上げる技術が特開平11-229160号公報に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平10-217040号公報
【特許文献２】国際公開第2004/29329号パンフレット
【特許文献３】特開平11-229160号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
細穴放電加工機は非接触の加工であるため、通常の加工においては電極、工作物に大きな力が加わらないが、以下のような場合には電極保持部に比較的大きな力が加わることがある。
前述のように電極と工作物が加工中に短絡し、そのまま溶着する場合である。
電極と工作物が接触すると放電加工では、極間を広げるように電極を引き上げるよう制御する（通常Ｚ軸が上昇する）ので、電極に大きな力が加わり、溶着部分を引き離して短絡を解消する。しかし、電極の保持具の締め付けが緩いなど保持力が弱い場合には溶着部分を分離することができず、電極が保持部から抜けていってしまう現象が生じる。
【０００６】
また、電極を高速に回転させつつ保持する必要から、電極ガイドは、摩擦力が小さく、加工に伴い電極を送り込む際のたわみ等でも電極のカジリ等を防止しなければならない。
上述のように、従来では、金属の円筒にダイヤモンド等の硬質材料を取り付けたものや、セラミックスで形成した円筒形状を用いているが、電極ガイドの製造が難しく、製造費用が高いといった問題があった。
【０００７】
本発明では、細穴放電加工において電極に力のかかることを極力防ぎ、万一力が加わった際には、その現象をすばやく解消できる技術を提供することを目的とする。
具体的には、性能のよい電極ガイドを安価に製造することを目的とする。
また、該機構用いることで、高速回転等でも耐えうる把持機構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】
本発明に係る細穴放電加工機は、棒状あるいはパイプ状の電極を電極保持具にて保持しつつ回転させ、工作物付近で電極位置を支持する電極ガイドを通して工作物に対抗させ、工作物に穴加工を行う細穴放電加工機において、電極保持具の電極保持面に硬質被膜を形成し、電極ガイドの電極支持面に潤滑性被膜を形成したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、電極を回転させながら工作物に細穴を加工する細穴放電加工を安定して継続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
細穴加工機の構成の概略を図１に示す。
細穴放電加工装置は、タングステン、銅タングステン、黄銅、銅、超硬合金などの材料を使用したφ数10μｍ〜φ数ｍｍ程度の棒状電極或いはパイプ状電極１を用いて、該電極１を高速回転させながら放電加工により、定盤３に載置された工作物２に細穴加工するものであり、電極１は回転装置に接続した電極保持具４により保持され、被加工物先端側がガイドアーム６を介して設けられた電極ガイド５により保持されている。
なお、電極の位置決めのためのＸ軸、Ｙ軸などは省略しているが、被加工物を載置する定盤をＸ−Ｙ方向に移動する機構、電極保持具４自体をＺ軸方向に移動することで、任意の加工を実現するものである。
【００１１】
放電により電極ガイドに潤滑性の被膜を形成する様子を図２に示す。
潤滑性被膜を形成するための表面処理用電極１１と、被処理材である電極ガイド５（図中、円筒状断面図）を加工液である油中で対向させ、電源装置１２によりパルス状の放電を発生させて（放電箇所１３）、電極ガイド５上に被膜５ａを形成する。
表面処理用電極１１は、図示しない駆動軸により電極ガイド５の内径部分に沿うように移動しながら順次放電を発生させ内面部分に潤滑性被膜５ａを形成する。なお、電極ガイド内面への被膜は潤滑性が要求されるため、表面処理用電極１１の材質としては、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇなどの軟質金属、あるいは、Ｃｒ２Ｏ３、ｈＢＮ、ＴｉＯ２などの酸化物などの潤滑性を示す材料を含む材料が望ましく、表面処理用電極１１は、それら材料の粉末を圧縮形成した圧粉体電極である。
また、一般的には金属酸化物には潤滑性を発揮する材料が多いため、金属酸化物例えばＣｏ、Ｎｉなどの酸化物を含む材料でもよい。
【００１２】
一方電極保持具４側には、硬質で、保持力を発揮する材料が望ましいため、Ｗ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｖなどの炭化物を含む材料を用いた表面処理用電極１１を用いて硬質被膜を形成することが望ましい。
また、Ｗ、Ｍｏは金属そのものがある程度の硬さを持つので、金属粉末の電極でもよい。
その他、表面処理電極１１の材料としては、炭化物でなくとも金属が油中の処理で炭化するため、炭化物を電極の主成分とするほどではないが、炭化物を形成する金属粉末を電極とすれば被膜成分中には炭化物が含まれるのである程度の効果は期待できる。
処理の方法に関しては、形状の違いはあるものの、基本的には図２と同様の方法で被膜を形成することができる。
なお、電極保持具４側は電極１を保持する機能のため、被膜成形後の面あらさが粗く、表面に被膜堆積時の突起が存在しても問題ない。
【００１３】
上述の通り、電極保持具４側には、硬質被膜４ａを形成し、該被膜４ａで電極１を把持するため、電極１の把持力が向上し、電極１と工作物２との間に短絡が発生し、電極１と工作物２が溶着した場合にも電極保持具４がすべることなく電極１を引き上げ、短絡を速やかに解消し放電加工を継続することができる。
一方、電極ガイド５側には、潤滑性を有する潤滑性被膜５ａが形成されるため、電極を高速回転させても、電極がたわみかけた状態になっても電極ガイドに形成した潤滑性被膜により摩擦磨耗が回避され安定した加工を継続することができる。
【００１４】
なお、本実施の形態では細穴放電加工機について説明したが、同様の機構が他の機械にも適用できることはいうまでない。
例えば長尺のドリルによる穴あけ加工の際にはドリルチャックに硬質被膜を形成し、ドリルの案内ガイドに潤滑性被膜を形成することでドリルの振れを抑え、また、ドリルが切り子をかみこんだ場合などのように回転負荷が増したときにもドリルがすべることなく回転を継続でき安定した加工を行うことができる。
なお、電極保持具は、把持部、電極ガイド部は、ガイド部と定義することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の細穴加工機の構成を示す図である。
【図２】放電表面処理方法を示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  電極、２  工作物、３  定盤、４  電極保持具、４ａ  硬質被膜、５  電極ガイド、５ａ  潤滑性被膜。
【図１】
2010064151.tif 000003
【図２】
2010064151.tif 000004