JP6644223B2 - 回転電極放電加工装置 - Google Patents
回転電極放電加工装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6644223B2 JP6644223B2 JP2015203764A JP2015203764A JP6644223B2 JP 6644223 B2 JP6644223 B2 JP 6644223B2 JP 2015203764 A JP2015203764 A JP 2015203764A JP 2015203764 A JP2015203764 A JP 2015203764A JP 6644223 B2 JP6644223 B2 JP 6644223B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- drill
- work
- base table
- axis direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Machine Tool Units (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Description
まず、装置全体の基盤となる平面を有するベーステーブルが設けられている。
このようなベーステーブルの平面上に、平行に設置されたX軸方向に往復動が可能な例えば、固定板とこの固定板上をX軸方向に可動する可動板からなるXテーブルが設けられている。
このXテーブル上に設置され、例えば、Xテーブルの移動に伴って移動する固定板と、この固定板上でY軸方向に往復動が可能な可動板とで構成するようなYテーブルが設けられている。
さらには、Yテーブル上であって、前述のベーステーブルの平面に対して垂直になるように設置されたZガイド柱が設けられている。
また、Zガイド柱の側面には、Z軸方向に上下移動でき、且つX軸方向に軸がでるように設置された連続で回転するスピンドルが設置されている。
そのスピンドルの先端には、回転電極が取り付けられている。このような構成でXYZステージが構成されている。
前述のXYZステージのXおよびYテーブルに隣接する前記ベーステーブル上に、垂直に突出するように設置され、制御可能に回動するA軸が設置されている。
このA軸の回動に伴って回動する水平部分と垂直部分とでなるL字状の支持腕部が設けられている。
L字状の支持腕部の上端側に、回動制御可能であり、且つ初期位置においてX軸方向に軸を有し、前述の回転電極側に突き出るようにB軸が設置されている。
B軸の突き出し部分に一端側が固定され、B軸の回動制御に伴って回動旋回可能に初期位置で垂下するB軸腕部が設けられている。
そのB軸腕部の下端側に、初期位置で前記ベーステーブルの平面と平行となるようにワーク支持腕部の一端側が固定されている。
また、ワーク支持腕部の他端側であって、初期状態で前記ベーステーブルの平面に垂直になるように回動制御が可能なC軸の先端側にワーク保持部が設置されている。
これらワーク支持腕部およびワーク保持部がワークの軸線方向に直線移動制御が可能に、D直線移動機構がB軸腕部の側面に設置されている。このようにワーク位置制御機構が構成されている。
本発明では、上述のようなXYZステージとワーク位置制御機構とで構成された回転電極放電加工装置、を提供する。
すなわち、一段取りで小径ドリルを製造加工することができ、小径ドリルの製造加工時間の短縮と小径ドリルの外周寸法や偏心などの品質を、格段に向上させることが出来る。
次に、ワーク位置制御機構37を説明する。ベーステーブル1に垂直に突出して設置され、水平方向に回転制御可能なA軸5にはおいて、側面から見た形状が水平状になる部分と、この水平状になる端部から垂直状になる部分のL字状の支持腕部38で、ワーク保持部12を水平方向に0〜90度の回動を行うことが出来る。L字状の支持腕部38の上端部側に、ベーステーブル1と平行で、支持腕部38の水平状部分側の上面になる空間側に先端が突出するように、B軸6が回動制御可能に設置されている。このB軸6は、A軸5による水平旋回に対して垂直旋回の回転で−90度〜90度の回動が可能なように設置されている。C軸7(図3、図4参照)は、ワーク10の中心軸と同軸であり、その先端側はワーク保持部12が取り付けられており、ワーク支持腕部39に対して垂直方向で360度の回転することができるようになっている。B軸腕部8はB軸6により回動するが、その側面に設置されたD軸直線移動機構36により、ワーク保持部12を回転電極11に向かって近づけたり遠ざけたりする方向、すなわち、図1の静止位置において、C軸7と同方向にワーク支持腕部39を直進移動させることが出来る機構部分である。
このようにB軸腕部8の側面にD軸直線移動機構36を設けることで、ドリル13(ワーク10)の位置制御をしながら、回転電極11からドリル13の表面に向かって放電加工を行うので、ドリル13が小径になっても負荷がかからず、放電加工が行える。
上述した本発明の回転電極放電加工装置100であれば、一段取りで次のような回転切削工具の作製が可能になる。図7〜10に示す回転切削工具、例えばドリル13は切れ刃34がある先端部35からある程度の長さを経た部分にシャンク部14を備え、先端部35からシャンク部14側に向けて回転軸線周りにねじれ溝15が形成される。このねじれ溝15の回転方向を向く壁面の先端側領域をすくい面31とし、このすくい面31と先端逃げ面28との交差稜線部19に切刃が形成されている。先端部35は、その先端から基端側に向けて、ドリルの回転軸線Oを中心に傾き角、すなわち、ねじれ角θで螺旋状にねじれ、外周面に開口する少なくとも2条以上のねじれ溝15が対向して形成されている。
図7〜10に示す先端の逃げ面28は、ドリル13の回転方向後方側に向かうに従い、ドリル13の後端側に向かうように傾斜して切れ刃34に逃げ角βが付されるとともに、ドリル13の先端部35外周側に向けてもシャンク部14側に向かうように傾斜して、切れ刃34に先端角γが与えられるように加工されている。
図7〜10に示す先端部35の外周面は、ねじれ溝15のドリル13の回転方向を向く壁面との交差稜線部19に、切れ刃34の外径(図示略。切れ刃34の外周端が軸線回りになす円の直径)と等しい外径の軸線を中心とした円筒面上に位置するマージン26が形成されるとともに、このマージン26よりもドリル回転方向の後方側の部分は、上記外径よりも僅かに小径であり第2逃げ面30である。マージン26と上記壁面との交差稜線19がドリルの先端部35の先端角(先端2:リーディングエッジ)とされ、第2逃げ面30とねじれ溝15のドリル13回転方向の後方側を向く壁面との交差稜線がヒール32とされる。なお、マージン部26にはバックテーパが与えられていてもよい。
図7〜10に示すねじれ溝15のドリル13の先端面における開口部の内周側すなわち軸線O側には、ねじれ溝15のドリル13の回転方向Tを向く壁面の内周部を軸線O側に切り欠くようにしてシンニング18が形成されている。このシンニング18には、ドリル13回転方向Tを向くシンニング18の面と、ドリル13の回転方向Tの後方側を向いてドリル13の回転方向T側に隣接する先端逃げ面28の上記第2逃げ面30と交差するシンニング18の壁面とが形成されている。
シンニングとは、心厚20の切れ刃を形成すること。チゼル24部分の心厚20だけを少し落とし、負のすくい角として切れ刃34を形成する。一般的に、シン二ングとは心厚20部分の切れ刃を形成する研磨をいう。チゼル24部分の心厚だけを少し落とし、負のすくい角として切れ刃34を形成する。シンニングを行うことで、主に食い付き性が向上し切削抵抗を軽減できるため、穴あけ効率があがることが期待できる。
先端加工は、円板状の回転電極11の側面を先端角γで傾斜させ、ワーク10に当接し、A軸5、C軸7、B軸6およびD軸直線移動機構36により、ワーク10全周について先端角γを形成する。回転電極11の側面とワーク10が突き当たる角度は、 A軸5、B軸6、C軸7の回転角度の回転行列を合成した角度となる。
外周加工は、円板状の回転電極11の側面をワーク10に当接させ、ワーク10の軸の中心方向に漸進させながら、ワーク10の軸に沿って移動させ、B軸腕部8の回転機構によって、ワーク10の全周について刃長を細く加工する。
回転電極11の幅の薄さでドリル13の溝幅を狭くし、回転電極11をドレッシング成形する。回転電極11に与える電圧を精密に制御することで、ねじれ溝の逃げ面をシャープエッジに加工する。ドリル13のPCD(多結晶ダイヤモンド)部分の面粗度を重視した放電加工を実現させ、ドリル13への負荷を軽減している。
ワーク保持部12に保持されたPCD超高圧焼結体の径0.3ミリ以下の素材の小径ドリル13をセンサー(図示されていない)で感知させた後に、演算手段によりドリル13の径と心厚20の比から心厚20を計算して切れ刃を水平にし、加工代の入力により設定した加工量分ドリルを移動させてドリル先端を加工し、逃げ角βの入力により、ワーク保持部12を傾けて、設定した角度でドリル13の切れ刃の逃げ面28を加工し、第2逃げ角の入力により、ワーク保持部12を傾けて設定した角度で、ドリル13切刃の第2逃げ面30を研磨し、逃げ面形状の入力により、選択された逃げ面28の形状に基づいた制御信号をサーボ機構に送信して、加工条件パラメータの入力による動作を実行し、シンニング18有無の入力により、シンニング18を行うか否かを選択し、シンニング18の深さの入力により、シンニング時におけるチャック移動手段の移動距離を変えてシンニング18の深さを変化させ、シンニング18の幅の入力により、シンニング時における電極移動手段の移動距離を変えてシンニング18の幅を変化させ、加工速度の入力により、加工時のチャック移動手段の送り速度を変化させるように加工して、ドリル13を製造加工する。本実施例での小径ドリル13において、確認できた外径は3ミリ〜0.1ミリであった。
図11および図12は、ドリル13の先端を観察するために、照明付マイクロスコープ41を、回転電極11を取り付けるXYZステージ50側に設置する場合の斜視図である。その具体的な内容は、回転電極11を備えるスピンドル9を支えるスピンドル保持部43の上面に設置されたL字状腕部44の先端に、任意の光学結像倍率をもち可変倍率レンズ又は固定倍率から成るレンズ系と小型のCCDカメラ(もしくは小型CMOSカメラ)及びリング照明などの照明を備えた撮像装置(例えば照明付マイクロスコープ)41と、撮影画像の表示部42と、撮影画像の画像処理によって、被写体の観察ならび寸法計測を行うことができる。その効果の説明として、機上でドリル13の形状観察や寸法測定を行うことにより、ドリル13の先端刃やねじれ溝の出来映えを向上させることができる。製造条件として設定した加工条件が、所望のドリルの形状ならび寸法に仕上がっていることを、製造加工したドリル13を製造装置から取り外すことなく、正確に検査、評価ができる。
2 Xテーブル
3 Yテーブル
4 Zガイド柱
5 A軸
6 B軸
7 C軸
8 B軸腕部
9 スピンドル
10 ワーク
11 回転電極
12 ワーク保持部
13 ドリル
14 シャンク
15 ねじれ溝
18 シンニング
19 交差稜線部
20 心厚
21 ウェブ
22 外周
24 チゼル
26 マージン
28 逃げ面
30 第2逃げ面
31 すくい面
32 ヒール
33 コーナアール
34 切れ刃
35 先端部
36 D軸直線移動機構
37 ワーク位置制御機構
38 支持腕部
39 ワーク支持腕部
41 撮像装置
42 撮影画像の表示部
43 スピンドル保持部
44 L字状腕部
50 XYZステージ
100 回転電極放電加工装置
O 中心軸
α 径方向のすくい角
β 逃げ角
γ 先端角
θ ねじれ角
Claims (1)
- 平面を有するベーステーブルと、
前記ベーステーブルの平面に平行に設置されたX軸方向に往復動が可能なXテーブルと、
前記Xテーブル上に設置され、前記Xテーブルの移動に伴って移動すると共に、Y軸方向に往復動が可能なYテーブルと、
前記Yテーブル上であって、前記Yテーブルの移動に伴って移動すると共に、前記ベーステーブルに垂直に設置されたZガイド柱と、
前記Zガイド柱の側面において、Z軸方向に上下動できるようにX軸方向に軸がでるように設置されたスピンドルと、
前記スピンドルの先端に取り付けられた回転電極と、
前記XおよびYテーブルに隣接する前記ベーステーブル上に垂直に突出して回動することが可能なA軸と、
前記A軸の回動に伴って水平面で回動するように取り付けられた支持腕部と、
前記支持腕部の上端側に、回動が可能であり、且つ初期位置でX軸方向に軸を有し、前記回転電極側に突き出るように設置されたB軸と、
前記B軸の突き出し部分に一端側が固定され、B軸の回動に伴って垂直面で回動可能で、初期位置において垂下するB軸腕部と、
前記B軸腕部の他端側に、初期位置で前記ベーステーブルと平行になるように一端側が固定されたワーク支持腕部と、
前記ワーク支持腕部の他端側であって、初期位置で前記ベーステーブルの平面に垂直になるように回動可能に設置されたワーク保持部と、
前記ワーク支持腕部およびワーク保持部が前記B軸腕部の側面に沿って直線移動が可能に設置されたD直線移動機構と、
を具備した回転電極放電加工装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015203764A JP6644223B2 (ja) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | 回転電極放電加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015203764A JP6644223B2 (ja) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | 回転電極放電加工装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017074646A JP2017074646A (ja) | 2017-04-20 |
JP6644223B2 true JP6644223B2 (ja) | 2020-02-12 |
Family
ID=58550701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015203764A Active JP6644223B2 (ja) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | 回転電極放電加工装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6644223B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118204577B (zh) * | 2024-05-21 | 2024-07-23 | 山东豪迈机械科技股份有限公司 | 电火花成型机床 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62102960A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-13 | Makino Furaisu Seiki Kk | エンドミル用工具研削装置 |
JPS63182856U (ja) * | 1987-08-31 | 1988-11-25 | ||
JPH0631939U (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-26 | 株式会社中防鉄工所 | 切削工具のエンド刃ギャッシュ研削装置 |
JP2003311535A (ja) * | 2002-02-25 | 2003-11-05 | Makino Fraes Seiki Kk | Nc研削盤 |
JP5817573B2 (ja) * | 2012-02-08 | 2015-11-18 | 株式会社デンソー | 切削加工機、及びこれを用いた切削工具再生加工方法 |
-
2015
- 2015-10-15 JP JP2015203764A patent/JP6644223B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017074646A (ja) | 2017-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3884884B2 (ja) | インコーナ切削加工方法および切削工具 | |
JP4659847B2 (ja) | スクリューロータの加工方法及び加工装置並びにスクリュー圧縮機の製造方法 | |
US8393836B2 (en) | Machine tool with camera | |
JP7224399B2 (ja) | ワークの面取り加工装置、それを備えた歯加工センタ、およびワークの面取り加工装置を用いた加工方法 | |
JP6395946B2 (ja) | スクリューロータの加工方法、加工装置及び加工用工具並びにスクリュー圧縮機の製造方法 | |
TW201424925A (zh) | 機床控制系統 | |
TW201424926A (zh) | 機床控制系統 | |
JP6644223B2 (ja) | 回転電極放電加工装置 | |
JP4608433B2 (ja) | 回転切削工具およびこれを用いた切削方法 | |
US11331735B2 (en) | Multi-tool chamfering device for toothed workpieces | |
JP2006320970A (ja) | 加工装置 | |
JP5310651B2 (ja) | スクリューロータの製造方法及び製造装置 | |
JP2016093881A (ja) | 歯車加工装置及び歯車加工方法 | |
JP4656371B2 (ja) | 切削加工方法 | |
JP6871031B2 (ja) | ウォーム加工装置及びウォーム加工方法 | |
JP4340512B2 (ja) | レンズの外周加工装置及び加工方法 | |
JP2011011295A (ja) | 微細凹部加工方法及び微細凹部加工機 | |
JP2007038407A (ja) | 眼鏡レンズ加工装置 | |
JP6730477B1 (ja) | 面取り機 | |
JP2008114294A (ja) | 研削盤 | |
JP7058103B2 (ja) | ワークの端面切削加工方法 | |
JP6565380B2 (ja) | 切削装置、切削方法及び環状工具 | |
JP2019076974A (ja) | 旋盤用工具ホルダ及びこの工具ホルダを備えた旋盤 | |
JP2020142349A (ja) | 製造装置および製造方法 | |
JPH03228547A (ja) | 切削加工方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20151016 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180426 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20180426 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190326 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190524 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191029 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191119 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6644223 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |