(57)【要約】【課題】  被加工物表面への異常放電を防止しツールマークの転写を防ぐことができる放電電極の表面の処理方法を提供する。【解決手段】  ガラス，金属，水晶，大理石などの単一材料またはこれら単一材料の混合材料からなる１０μｍ〜７０μｍの粒子を０．１ｂａｒ〜１．０ｂａｒの圧縮空気に混合する。粒子を混合した圧縮空気を、加工された形状の放電電極に吹き付け、放電電極に存在するコーナーやツールマーク内のカエリを除去する。さらに放電電極表面に放電開始のスパーク点となる規制された凹凸面を増加させる。これによって手作業ではなし得なかった複雑な加工形状の放電電極を実現できる。しかも大量に製作される放電電極の表面を確実に且つ、短時間で処理することを可能とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス，金属，水晶，大理石などの単一材料またはこれら単一の材料の混合材料からなる１０μｍ〜７０μｍの粒子を０．１ｂａｒ〜１．０ｂａｒの圧縮空気に混合し、
該圧縮空気を、加工された形状の放電電極に吹き付けることにより、該放電電極に存在するコーナーやツールマーク内のカエリを除去するとともに前記放電電極表面に放電開始のスパーク点となる規制された凹凸面を増加させることを特徴とする放電加工機用放電電極加工面の表面処理方法。
【請求項２】
前記圧縮空気に混合される粒子の硬度は、前記放電電極の材質より大であることを特徴とする請求項１記載の放電加工機用放電電極加工面の表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種金型等や金属加工製品の製作において、複雑な彫りこみ加工の必要がある場合に用いられる加工法の一つとして適用される形彫り放電加工用の放電電極の製作方法、さらに詳しくいえば、良質な金型などの放電加工面を得るため、放電電極を所定の形状に加工した後、該加工表面を処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電電極を機械切削などで加工した後は問題を残したままそのまま使用するか、または問題解決のために加工形状を崩さないよう注意しながら手作業による仕上げを行っていた。しかしながら、放電電極は例えば幅が５ｍｍ，高さが１ｍｍなど、非常に小さい形状（微細形状）のものがあるため、このような場合には手作業には限界があった。
また、同一形状の放電電極を大量に製作しなければならない場合には、個々のバラツキや加工する人による個人差が生じるという問題があった。さらに放電電極製作に著しく時間を要したり、放電加工面の品質に大きな影響を与えるなどの問題も生じていた。また、放電電極を被加工物に近づけた際に、表面に存在する機械加工による不必要な突起より異常な放電が生ずる場合がある。
【０００３】
放電電極の１つの形状の例が特許文献１に開示されている。
これは、放電加工用電極を金型素材等のワークに対向して複数の部分電極によって構成されたものである。各部分電極は機械加工などにより製作され、各部分電極を一体に集結してワークに成形する形状と同一形状に形成されている。
【特許文献１】特開平５−９２３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような放電電極の製作において、種々の加工法が存在するが、機械加工（切削・研削）では端面のバリやツールマーク内のカエリなど、放電加工（形彫り・ワイヤー）では加工変質層等の問題が発生する。また、銅・タングステン電極などでは加工された表面に脱落しやすい状態でタングステンの結晶が存在する。これらは被加工物の精度を低下させたり、異常放電の原因になって被加工物の品質を悪くしたりする。
【０００５】
本発明の目的は、被加工物表面への異常放電を防止しツールマークの転写を防ぐことができる放電電極の表面の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために本発明による放電加工機用放電電極加工面の表面処理法は、ガラス，金属，水晶，大理石などの単一材料またはこれら単一材料の混合材料からなる１０μｍ〜７０μｍの粒子を０．１ｂａｒ〜１．０ｂａｒの圧縮空気に混ぜ、
該圧縮空気を、加工された形状の放電電極に吹き付けることにより、該放電電極に存在するコーナーやツールマーク内のカエリを除去するとともに前記放電電極表面に放電開始のスパーク点となる規制された凹凸面を増加させること特徴とする。
また、上記構成において、前記圧縮空気に混合される粒子の硬度は、前記放電電極の材質より大であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成によれば、被加工物表面への異常放電を防止しツールマークの転写を防ぐことができるため、手作業ではなし得なかった複雑な加工形状の放電電極を実現でき、しかも大量に製作される放電電極の表面を確実に且つ、短時間で処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明による放電加工機用放電電極加工面の表面処理方法を説明するための図である。
放電電極１は図１（ａ）に示すように切削により矩形状に加工されている。切削加工時にコーナー部分にカエリ３が発生しやすい。金型などを放電加工で製造する場合、このカエリ３部分が異常放電することとなり、金型の対応部分が異常に削られることとなる。
【０００９】
図１（ｂ）はガラス，金属，水晶または大理石の単一材料またはこれら単一材料を混ぜ合わせた混合材料の１０μｍ〜７０μｍの粒子５を含んだ０．１ｂａｒ〜１．０ｂａｒの圧縮空気を吹付用ノズル４で放電電極１に対し、斜め方向から吹き付けている状態を示している。このように単一材料または混合材料の粒子を含む圧縮空気の吹き付けにより、カエリ３の部分を取り除いている。放電電極１の面に対しても斜め方向から吹き付け、ツールマークを除去し微細な凹凸面を生成する。
使用される放電電極の材料は、銅，銅タングステン，カーボンなどが用いられる。これら放電電極材料はガラス、水晶または大理石より硬度が小さい。また、圧縮空気に混ぜ合わせる粒子が金属の場合も放電電極の材料である銅，タングステン，カーボンより硬度の大きいものが使用される。
【００１０】
図２は、本発明による放電加工機用放電電極加工面の表面処理方法において、放電電極の加工面のツールマークのカエリによる異常放電を説明するための図である。
カエリはコーナー部だけでなく、放電電極７の面上にもツールマークによるカエリ８が形成される（図２（ａ））。図２（ｂ）にはツールマークにより発生したコーナー部のカエリによる異常放電の状態を示している。被加工物９は放電電極７の矩形状と相補的な形状に削り取られるが、特にコーナー部分のカエリにより被加工物９のコーナー部分が深くえぐり取られる。
【００１１】
図３は、本発明による表面処理方法によって、放電電極の表面のツールマーク内のカエリを除去し凹凸面を均一化する過程を示す図である。
ノズル１２からはガラス，大理石１３を混ぜた１０μｍ〜７０μｍの粒子を含んだ０．１ｂａｒ〜１．０ｂａｒの圧縮空気が噴出している。放電電極１１の上面に対し、斜め方向から吹き付け、ノズル先端から放電電極１１の加工面までは、ノズル径の５倍から１０倍程度の距離である。このように圧縮空気を吹き付けると放電電極１１の加工面のツールマークのカエリ１４は除去され、均一化した凹凸面が形成される。この凹凸は非常に細かいスパンで形成され、面からの突出量が小さく、かつ切削加工時の凹凸数に比較し非常に多くなっている。
【００１２】
このように表面処理された放電電極１１を被加工物に近づけて放電加工すると、非常に小さいスパンで細かい多数の放電が生じるため、被加工物の加工面が精密に成形される。
【００１３】
図４は、本発明による表面処理方法で用いられるノズルの構造の一例を示す部分断面図である。
吹付剤容器２９には１０μｍ〜７０μｍの吹付剤となる粒子２１が蓄積されている。この吹付剤容器２９に入れる粒子の材料はガラス，金属，水晶，大理石などの単一物である。これら材料の混合物を蓄積しても良い。空気導入ライン３８に圧縮空気２２を送り込むことにより、円錐形状の頂点付近の吹付剤をコンベイライン２３に導入することができる。コンベイライン２３はコンベイライン取付部２５ａ，コンベイライン接続部２５によってノズル部２４に接続されている。一方、圧縮空気を送り込む吹付ライン２７は吹付ライン取付部２４ａによってノズル部２４に接続されている。コンベイライン接続部２５に達した吹付剤は、吹付ライン２７からの圧縮空気（０．１ｂａｒ〜１．０ｂａｒ）の導入によりノズル部２４内に引き出され、ノズル開口部２８より噴射する。圧縮空気の圧力は圧力調整弁２６により調整することができる。
【００１４】
図５は、本発明による表面処理方法により放電電極の表面が処理された状態を説明するための中間階調の画像で、（ａ）は放電電極を機械加工した後の状態を、（ｂ）は本発明による表面処理方法を施した状態を示している。
機械切削加工により製造された放電電極は例えば、長さ方向は６ｍｍ，２つの突出部の突出量は１ｍｍであり、拡大された放電電極の表面には筋状のツールマークが表れている。
本発明による表面処理方法により、図５（ｂ）に示すように放電電極の表面は均一凹凸面となり、コーナー部のカエリが削除される。同じ位置に対する噴射する時間は例えば３秒から７秒程度である。
【００１５】
図６は、放電電極を機械加工した後と、その後に本発明による表面処理方法を施した放電電極表面の一例を説明するための中間階調の画像を示す図である。
矩形状の拡大された放電電極の加工面には年輪状のツールマークが刻まれている。本発明による表面処理方法により年輪状のツールマークが削除され、細かい凹凸面が形成されていることが理解できる。
【００１６】
図７は、放電電極の形状を加工した後と、その後に本発明による表面処理方法を施した放電電極表面の他の例を説明するための中間階調の画像を示す図である。
突堤形状を有する放電電極の例であり、突堤の面には筋状のツールマークが明瞭に刻まれている。本発明による表面処理方法により突堤の付け根部分などの部分も含め、放電電極の全面にわたって細かい凹凸面が形成される。
【００１７】
図８は、放電電極の形状を加工した後と、その後に本発明による表面処理方法を施した放電電極表面のさらに他の例を説明するための中間階調の画像を示す図である。
突堤形状を有する放電電極の例であり、放電電極の上面に年輪状のツールマークが明瞭に刻まれている。本発明による表面処理方法により放電電極の上面は勿論、突堤部分なども含め、放電電極の全面にわたって細かい凹凸面が形成される。
【００１８】
精密放電電極を機械加工すれば、機械加工面に微細バリが発生し、放電加工精度を左右する。本発明によればバリ除去作業を容易にし、しかもエッジを傷めない。また、ツールマークの転写を少なくでき放電加工面の品質を向上させることができる。
本発明は粒子の大きさを１０μｍ〜７０μｍとしたが、実際には形状が小さい放電電極を表面処理する場合には１０μｍ以下の粒子を用いる場合があり、５μｍ程度までの粒子を使用してもよい。また、７０μｍ以上の粒子を含んでもよいが、実際に使用できる粒子の大きさは１００μｍ程度である。被加工品が、どの程度の精度を要求されるかによっても異なるが、用いられる最大の粒子は１００μｍ以下である。最も好ましい粒子の大きさは、上述のように１０μｍ〜７０μの範囲内である。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
各種金型等や金属加工製品の製作において、複雑な彫りこみ加工の必要がある場合に用いられる加工法の一つである形彫り放電加工用の放電電極の表面の処理方法である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による放電加工機用放電電極加工面の表面処理方法を説明するための図で、放電電極のコーナー部のカエリを除去する過程を示す図である。
【図２】本発明による放電加工機用放電電極加工面の表面処理方法において、放電電極の表面のツールマーク内のカエリによる異常放電を説明するための図である。
【図３】本発明による放電加工機用放電電極加工面の表面処理方法を説明するための図で、放電電極の表面のツールマーク内のカエリを除去し凹凸面を均一化する過程を示す図である。
【図４】本発明による表面処理方法で用いられるノズルの構造の一例を示す部分断面図である。
【図５】本発明による表面処理方法により放電電極の表面が処理された状態を説明するための中間階調の画像で、（ａ）は放電電極を機械加工した後の状態を、（ｂ）は本発明による表面処理方法を施した状態を示している。
【図６】放電電極の形状を加工した後と、その後に本発明による表面処理方法を施した放電電極表面の一例を説明するための中間階調の画像を示す図である。
【図７】放電電極の形状を加工した後と、その後に本発明による表面処理方法を施した放電電極表面の他の例を説明するための中間階調の画像を示す図である。
【図８】放電電極の形状を加工した後と、その後に本発明による表面処理方法を施した放電電極表面のさらに他の例を説明するための中間階調の画像を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１，７，１１  放電電極
２  加工面
３  カエリ
４，１２  吹付用ノズル
５，１３  １０μｍ〜７０μｍの粒子
６  除去されたカエリ
８  ツールマーク内のカエリ
９，１６  被加工物
１０  カエリによる異常放電
１４  均一化された凹凸面
１５  均一な放電
２１  吹付剤
２２  圧縮空気
２３  コンベイライン
２４  ノズル部
２４ａ  吹付ライン取付部
２５  コンベアライン接続部
２５ａ  コンベアライン取付部
２６  圧力調整弁
２７  吹付ライン
２８  ノズル開口部
３７  ピーニングノズル
３８  空気導入ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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