專利名稱:使用放電加工的表面處理方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及利用放電加工的旋轉(zhuǎn)工具等切削工具的刀刃前端的表面處理方法及其表面處理裝置,特別是涉及在切削工具上形成改性層的使用放電加工的表面處理方法。
利用放電加工在旋轉(zhuǎn)工具刀刃上形成改性層的方法和裝置,可以舉出的有日本專利特開平7-112329號公報所述的技術(shù)。在所述公報中公開了如下技術(shù)。
圖25是說明已有的表面處理裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。
在圖中,101是對立銑刀(end mill)、鉆頭等進行表面處理的旋轉(zhuǎn)切削工具,102是改性材料的粉末形成的粉末壓塊,改性材料使用在W-C(碳化鎢)中加入鈷粉混合后燒結(jié)成形的材料。103是使旋轉(zhuǎn)切削工具101在上下方向(Z軸方向)移動的主軸,104是把粉末壓塊102加以固定,同時充滿放電加工用的加工液105的加工槽,106是在旋轉(zhuǎn)切削工具101和粉末壓塊102之間施加電壓的放電加工用的電源,107是檢測旋轉(zhuǎn)切削工具1和粉末壓塊102之間的極間電壓或短路情況的極間檢測裝置,108是根據(jù)極間檢測裝置107的檢測結(jié)果控制旋轉(zhuǎn)切削工具101與粉末壓塊102的相對移動速度的控制裝置。109是在驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削工具101的同時,在Z軸方向(上下方向)驅(qū)動主軸103的Z軸驅(qū)動裝置,110是在驅(qū)動粉末壓塊102的同時,在X方向驅(qū)動加工槽104的X軸驅(qū)動裝置,111是驅(qū)動粉末壓塊102的同時在Y方向驅(qū)動加工槽104的Y軸驅(qū)動裝置,而112是使Z軸驅(qū)動裝置109的旋轉(zhuǎn)切削工具101旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置。
下面對這種已有的表面處理的動作加以說明。
裝在主軸103上的旋轉(zhuǎn)切削工具101由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置112驅(qū)動旋轉(zhuǎn),由X軸驅(qū)動裝置110、Y軸驅(qū)動裝置111、Z驅(qū)動裝置109使旋轉(zhuǎn)切削工具101與粉末壓塊102相對移動,以對粉末壓塊102進行切削加工。具體地說,在旋轉(zhuǎn)切削工具101是立銑刀的情況下,主要是進行側(cè)向(即X軸方向、Y軸方向)的切削加工,而在該工具是鉆頭的情況下則進行軸向(即Z向)的切削加工。這時,由于放電加工用的電源106在旋轉(zhuǎn)切削工具101和粉末壓塊102之間施加放電加工電壓,切削加工的進行使得旋轉(zhuǎn)切削工具101與粉末壓塊102的脫離接觸,一旦脫離接觸,在該間隙中即發(fā)生放電。由于切削加工,間隙中改性材料(碳化鎢)成了粉末飄浮,因此,在旋轉(zhuǎn)切削工具101的切削齒表面由于放電作用,加工液105中有碳化鎢粉末混入。這樣合適控制旋轉(zhuǎn)切削工具101的送進速度,反復(fù)進行切削、放電,繼續(xù)進行加工,在切削齒部分形成均勻的W-C合金改性層。
也就是說,所述公報公開了一邊用旋轉(zhuǎn)工具切削含被覆材料的壓塊,一邊進行放電加工的方法。在這里,使壓塊與切削刀刃前端部分之間發(fā)生放電,以便在旋轉(zhuǎn)工具刀刃前端形成改性層。
這該方法中,使壓塊與旋轉(zhuǎn)工具刀刃前端處于接觸狀態(tài)的切削加工,和壓塊與旋轉(zhuǎn)工具刀刃前端處于非接觸狀態(tài)的放電加工兩種相反的加工工序復(fù)合。但是,放電加工是在旋轉(zhuǎn)工具刀刃前端與壓塊之間由切削產(chǎn)生符合放電加工的發(fā)生條件的間隙時進行的。亦即,放電加工取決于切削加工,是偶然進行的,不能加以控制。因此,難于進行穩(wěn)定的加工,使旋轉(zhuǎn)工具刀刃前端形成均勻的改性膜也是困難的。
而且,在切削工序中,由于與壓塊的摩擦,造成旋轉(zhuǎn)工具刀刃前端摩擦消耗,在放電過程中,由于放電集中造成刀刃前端變鈍,需要有對形成改性層的刀刃前端進行研磨的工序。還由于旋轉(zhuǎn)工具切削含有改性材料的壓塊時產(chǎn)生的切削阻力的關(guān)系,需要高于通常的放電加工機的機械剛性。
因此,本發(fā)明是為了消除上述已有的方法中存在的問題而提出的,以提供可以只用放電加工在工具的刀刃前端均勻地形成能使工具壽命大大提高的改性層,并且能使刀刃更加鋒利的使用放電加工的表面處理方法及其裝置。
權(quán)利要求1所涉及的使用放電加工的表面處理方法,在使改性材料構(gòu)成的表面處理用電極與旋轉(zhuǎn)工具的刀刃相對的狀態(tài)下,使所述表面處理用的電極沿著所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃相對移動,并且使所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃與所述表面處理用的電極之間發(fā)生放電,在所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上生成改性層。
權(quán)利要求2所涉及的使用放電加工的表面處理方法,是根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,檢測所述表面處理用的電極與所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃前端的相對位置,將所述旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后角與前角中的任一個或一個以上與所述表面處理用電極的直徑作為修正的信息進行位置修正,決定所述旋轉(zhuǎn)工具與所述表面處理用的電極的位置。
權(quán)利要求3所涉及的使用放電加工的表面處理方法,是根據(jù)要求2所述的方法,其特征在于,所述表面處理用的電極取旋轉(zhuǎn)體的形狀,還使所述表面處理用電極一邊旋轉(zhuǎn)一邊以與所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃相向的狀態(tài)沿著所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃相對移動,并且使所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃與所述表面處理用的電極之間發(fā)生放電,在所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上生成改性層后,同時借助于使用所述表面處理用電極研削加工,把所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃的前端磨削加工成銳利的形狀。
權(quán)利要求4的使用放電加工的表面處理方法,是根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,還把所述表面處理用的電極的放電面與所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃的外周刀刃后刀面所成的角作為在所述旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后刀面上偏心刃磨(ェキセントリック刃付け)形成的角度,使所述表面處理用的電極沿著所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃一邊相對移動,一邊使所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃與所述表面處理用的電極之間發(fā)生放電,相對于所述旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后刀面形成改性層。
權(quán)利要求5所涉及的使用放電加工的表面處理方法,是根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后刀面是被預(yù)先偏心刃磨的,相對于所述被偏心刃磨的旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后刀面形成改性層。
權(quán)利要求6所涉及的使用放電加工的表面處理方法,是根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后刀面是被預(yù)先平坦刃磨的,以所述旋轉(zhuǎn)工具的母材被加工的程度的放電能量進行放電加工,從而在所述旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后刀面上生成改性層,并且在外周刀刃后刀面上形成偏心刃磨。
權(quán)利要求7所涉及的使用放電加工的表面處理方法,是根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,在旋轉(zhuǎn)工具上安裝輔助構(gòu)件,且使其與旋轉(zhuǎn)工具的刀刃的外周刀刃后刀面齊平,并且與前刀面緊密接觸的狀態(tài)下,使所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃及輔助構(gòu)件與表面處理用電極之間發(fā)生放電,同時,沿所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃相對移動所述表面處理用電極,在所述外周刀刃后刀面生成改性層后,除去輔助構(gòu)件。
權(quán)利要求8所涉及的使用放電加工的表面處理方法,是根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,以所述旋轉(zhuǎn)工具刀刃的扭轉(zhuǎn)角為θ,生成所述改性層的刀刃的長度為L,工具直徑為D時,對于所述旋轉(zhuǎn)工具在軸方向的所述刀刃長度大小的送進量,維持(360°×L×tan θ)/(π×D)的旋轉(zhuǎn)關(guān)系,借助于此使所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃與所述表面處理用電極相對移動。
權(quán)利要求9所涉及的使用放電加工的表面處理裝置具備,具有刀刃的旋轉(zhuǎn)工具、在所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上生成改性層的改性材料構(gòu)成的表面處理用電極、使所述旋轉(zhuǎn)工具旋轉(zhuǎn)的同時,在使所述表面處理用電極與所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃相對的狀態(tài)下,使其沿著所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃相對移動的相對移動驅(qū)動機構(gòu)、以及在所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃與所述表面處理用電極之間施加電壓的放電加工用的電源。
權(quán)利要求10所涉及的使用放電加工的表面處理裝置,是根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置,其特征在于,還具備檢測在所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃與所述表面處理用電極之間的極間電壓的極間檢測電路、以及借助于所述極間檢測電路的輸出控制所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃與所述表面處理用電極之間發(fā)生的放電的控制電路。
權(quán)利要求11所涉及的使用放電加工的表面處理裝置,是根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置,其特征在于,還具備把所述表面處理用電極固定在與所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃相對的特定角度的固定手段。
權(quán)利要求12所涉及的使用放電加工的表面處理裝置,是根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置,其特征在于,還具備將所述表面處理用電極對著所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃安裝,并且能夠設(shè)定其相對角度的安裝手段。
權(quán)利要求13所涉及的使用放電加工的表面處理裝置,是根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置,其特征在于,還具備使所述表面處理電極旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)手段。
權(quán)利要求14所涉及的使用放電加工的表面處理裝置,是根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置,其特征在于,所述相對移動驅(qū)動機構(gòu)在以所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃的扭轉(zhuǎn)角為θ,生成所述改性層的刀刃的長度為L,工具直徑為D時,對于所述旋轉(zhuǎn)工具在軸方向的所述刀刃長度大小的送進量,維持(360°×L×tan θ)/(π×D)的旋轉(zhuǎn)關(guān)系,按此使所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃與所述表面處理用電極相對移動。
圖1是本發(fā)明實施形態(tài)1的使用放電加工的表面處理裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖2是用本發(fā)明實施形態(tài)1的使用放電加工的表面處理裝置加工的旋轉(zhuǎn)工具的刀刃的刀刃前端要部的說明圖。
圖3是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的使用放電加工的表面處理裝置的旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的相對移動動作的正面圖。
圖4是表示本發(fā)明實施形態(tài)2的使用放電加工的表面處理裝置的旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的關(guān)系的正面圖。
圖5是表示同樣的旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的關(guān)系的側(cè)面圖。
圖6是表示同樣的旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的位置關(guān)系變位狀態(tài)的正面圖。
圖7是表示本發(fā)明實施形態(tài)2的使用放電加工的表面處理裝置的旋轉(zhuǎn)工具的中心軸和表面處理用電極在水平面上的位置關(guān)系的剖面的說明圖。
圖8是表示同樣的旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的外徑線在水平面上的位置關(guān)系的剖面的說明圖。
圖9是表示同樣的旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的外徑線在水平面上的位置關(guān)系的剖面的說明圖。
圖10是表示同樣的旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的外徑線在水平面上的相互抵住接觸的位置關(guān)系的剖面的說明圖。
圖11是表示同樣的旋轉(zhuǎn)工具的刀刃前端和表面處理用電極的外徑線的位置關(guān)系的剖面的說明圖。
圖12是表示同樣的旋轉(zhuǎn)工具的刀刃面和表面處理用電極的端面的角度關(guān)系的剖面的說明圖。
圖13是表示同樣的旋轉(zhuǎn)工具的刀刃面和表面處理用電極的端面的平行關(guān)系的剖面的說明圖。
圖14是表示在同樣的旋轉(zhuǎn)工具的刀刃面上形成改性層的動作的說明圖。
圖15是設(shè)定本發(fā)明實施形態(tài)2的使用放電加工的表面處理裝置的旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的關(guān)系,形成改性層的一部分流程圖。
圖16是設(shè)定本發(fā)明實施形態(tài)2的使用放電加工的表面處理裝置的旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的關(guān)系,形成改性層的其余流程圖。
圖17是本發(fā)明實施形態(tài)3的使用放電加工的表面處理裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖18是本發(fā)明實施形態(tài)4的使用放電加工的表面處理裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖19是本發(fā)明實施形態(tài)5的使用放電加工的表面處理裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖20是本發(fā)明實施形態(tài)6的使用放電加工的表面處理裝置的要部結(jié)構(gòu)圖。
圖21是本發(fā)明實施形態(tài)7的使用放電加工的表面處理裝置的要部結(jié)構(gòu)圖。
圖22是本發(fā)明實施形態(tài)8的使用放電加工的表面處理裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖23是本發(fā)明實施形態(tài)9的使用放電加工的表面處理裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖24是本發(fā)明實施形態(tài)10的使用放電加工的表面處理裝置的要部結(jié)構(gòu)圖。
圖25是說明已有的表面處理裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。
下面用附圖對本發(fā)明的使用放電加工的表面處理方法及其裝置的實施形態(tài)加以說明。還有,在圖中,各實施形態(tài)的相同符號和記號表示各實施形態(tài)中共通的結(jié)構(gòu)部分,因此省略重復(fù)的說明。
實施形態(tài)1圖1是本發(fā)明實施形態(tài)1的使用放電加工的表面處理裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。而圖2是用本發(fā)明實施形態(tài)1的使用放電加工的表面處理裝置加工的旋轉(zhuǎn)工具的刀刃的刀刃前端要部的說明圖。
在圖中,1是實施表面處理的對立銑刀(end mill)、鉆頭等旋轉(zhuǎn)工具,2是用形成改性層的成份,例如TiC、TiH2等形成的表面處理用電極,也可以用上述已有的改性材料粉末W-C(碳化鎢)等用燒結(jié)等方法形成。3是支持旋轉(zhuǎn)工具1的夾緊機構(gòu),4是將表面處理用電極2保持在該軸上的電極保持機構(gòu)。5是使旋轉(zhuǎn)工具1在Z軸方向上移動的主軸,6是使旋轉(zhuǎn)工具在圓周方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸(C軸),7是與旋轉(zhuǎn)工具1一起在上下方向驅(qū)動主軸5的Z軸驅(qū)動機構(gòu),8是由驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸6旋轉(zhuǎn)的電動機等構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)。9是在內(nèi)部固定電極保持機構(gòu)4,同時收容放電加工用的加工液10的加工槽,11是使加工槽9在水平方向(X方向)上的移動自如的X臺,12是使加工槽9在水平方向(Y方向)上的移動自如的Y臺,13是在X軸方向上驅(qū)動X臺11的X軸驅(qū)動機構(gòu),14是在Y軸方向上驅(qū)動Y臺12的Y軸驅(qū)動機構(gòu),15是內(nèi)裝電腦等的控制電路,16是設(shè)置于控制電路15內(nèi)的,控制旋轉(zhuǎn)工具1的動作,使表面處理用電極2描仿著刀刃后刀面1a的軌跡移動控制電路,相當于通常的數(shù)值控制電路。17是檢測旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2之間的極間電壓或短路的極間檢測電路,18是在旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2之間施加電壓的放電加工用的電源。這里,極間檢測電路17是根據(jù)放電加工用電源18的內(nèi)阻的電壓降落判斷極間電壓或短路的,在放電加工用電源18存在未圖示的放電電阻。
所述旋轉(zhuǎn)工具1通過夾緊機構(gòu)3在Z軸方向(上下方向)上相對于表面處理用電極2移動。電極保持機構(gòu)4固定于X臺11的規(guī)定位置上,表面處理用電極2由控制電路15通過X軸驅(qū)動機構(gòu)13和Y軸驅(qū)動機構(gòu)14控制使X臺11和Y臺12在X軸方向和Y軸方向移動以實現(xiàn)位置控制。而且電極保持機構(gòu)4在X臺的安裝位置被調(diào)整得使表面處理用電極2的軸心在X軸方向上延伸。以此控制旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2,使其能夠在X軸方向、Y軸方向、Z軸方向的一個方向、兩個方向或三個方向上相對移動。在本實施例中,電極保持機構(gòu)4保持表面處理用電極2垂直于Z軸方向,并且在X軸方向上水平延伸。但是,實施本發(fā)明的情況下的電極保持機構(gòu)4可以離旋轉(zhuǎn)工具1規(guī)定距離向傾斜移動方向(上下方向)T傾斜移動,在該情況下,也可以使旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a相對于旋轉(zhuǎn)工具1的中心軸(軸心)O-O(參照圖4)傾斜規(guī)定的角度。
又,使旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2相對移動的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8和Z軸驅(qū)動機構(gòu)7構(gòu)成本實施形態(tài)的相對移動驅(qū)動機構(gòu)。
如圖2所示,用本實施形態(tài)的表面處理裝置加工的旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的前端上設(shè)置具有旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后角(外周2號角)β的面外周刀刃后刀面1a。1b是與旋轉(zhuǎn)工具1的后刀面1a構(gòu)成楔角γ的前面(構(gòu)成前角的面)。1c是旋轉(zhuǎn)工具1的螺旋槽,形成螺旋狀或直線狀。
下面對本實施形態(tài)的使用放電加工的表面處理裝置的動作加以說明。
借助于Z軸驅(qū)動機構(gòu)7、X軸驅(qū)動機構(gòu)13和Y軸驅(qū)動機構(gòu)14使旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2相對移動,設(shè)定它們的相對位置,使表面處理用電極2的前端面2a構(gòu)成的放電面隔開規(guī)定的間隙與旋轉(zhuǎn)工具1的后刀面1a平行相對。設(shè)定表面處理用電極2的前端面2a的位置,使旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃的后刀面在成為偏心圓形刀刃那樣的曲線時,相對于包含其切線的面成平行。又,所述間隙為旋轉(zhuǎn)工具1的后刀面1a和電極2的前端面2a之間發(fā)生放電的間隙。還有,該時刻的表面處理用電極2的位置(初始設(shè)定位置)、即前端面2a在Z軸方向上的位置只要和旋轉(zhuǎn)工具1的后刀面1a相對,任何位置都行,但是,最好取后刀面1a的最上端位置或最下端位置。上述位置設(shè)定使用例如控制電路15和極間檢測電路17。
接著由旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8使夾緊機構(gòu)3夾持的旋轉(zhuǎn)工具1和旋轉(zhuǎn)軸6一起旋轉(zhuǎn),由Z軸驅(qū)動機構(gòu)7使其與主軸5一起上下移動。這時用軌跡移動控制電路16控制使旋轉(zhuǎn)工具1的上下移動和旋轉(zhuǎn)同步,該同步狀態(tài)下,旋轉(zhuǎn)軸6的旋轉(zhuǎn)量被特別設(shè)定,使表面處理用電極2沿著放電加工的旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的扭轉(zhuǎn)軌跡(扭轉(zhuǎn)角θ)移動,使與主軸5的移動量(旋轉(zhuǎn)工具1的軸向規(guī)定刀刃長度的送進量)相當,在軌跡移動控制電路16該旋轉(zhuǎn)量被設(shè)定為旋轉(zhuǎn)工具1動作用的參數(shù)。
下面以對例如扭轉(zhuǎn)角θ、刀長L(毫米)、直徑D(毫米)的右旋刀刃的立銑刀進行表面處理的實例對上述動作進行說明。
當以主軸5朝軸向(Z軸方向)的負方向(上方)的移動量、即從立銑刀的前端向夾緊機構(gòu)3方向的移動量為刀刃長度L時,與(360°×L×tanθ)/(π×D)成一定比例地使旋轉(zhuǎn)工具1朝所述負方向移動(向上移動),并且在旋轉(zhuǎn)工具1的上下移動動作和旋轉(zhuǎn)動作之間維持使其向右旋轉(zhuǎn)的關(guān)系。例如,圖3是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的使用放電加工的表面處理裝置的旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的相對移動動作的正面圖。在圖3中,使旋轉(zhuǎn)工具1向上移動,同時使其從表面處理用電極2的前端面2a看為向右旋轉(zhuǎn)。以此使表面處理用電極2的前端面2a沿著旋轉(zhuǎn)工具1的后刀面1a的刀刃相對向下移動。其結(jié)果是,沿著外周刀刃后刀面1a形成長度等于表面處理用電極2的前端面2a向下移動的距離Z1的改性層19。還有,在使其朝主軸5的Z軸方向的正方向(下方)、即從夾緊機構(gòu)3一側(cè)向旋轉(zhuǎn)工具1的前端方向移動時,旋轉(zhuǎn)工具1朝與上面所述相反的方向旋轉(zhuǎn)(左轉(zhuǎn))。從而使表面處理用電極2的放電面對著旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a,在維持圖2所示的加工開始前(初始設(shè)定位置)的位置關(guān)系的同時,順著刀刃的扭轉(zhuǎn)在外周刀刃后刀面1a上往復(fù)移動。極間檢測電路17根據(jù)這些接觸檢測出表面處理用電極2和旋轉(zhuǎn)工具1的位置關(guān)系,檢測出的信息被送往控制電路15。該信息使用于為表面處理用電極2的放電面、旋轉(zhuǎn)工具1的外周后刀面1a及前刀面1b(參照圖2)定位使其相向的情況。軌跡移動控制電路16一旦被輸入作為處理對象的旋轉(zhuǎn)工具的扭轉(zhuǎn)角θ、處理的的刀刃的長度L、直徑D、扭轉(zhuǎn)刀刃的信息(右旋、左旋)、移動速度以及移動次數(shù),即向控制電路15發(fā)出指令,要求放電面沿著扭轉(zhuǎn)描仿外周刀刃后刀面,控制電路15根據(jù)該指令控制X軸驅(qū)動機構(gòu)13、Y軸驅(qū)動機構(gòu)14、Z軸驅(qū)動機構(gòu)7和旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8,使旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2進行所希望的相對移動動作。
這樣,在放電部分浸漬于加工液10中的狀態(tài)下,使表面處理用電極2一邊描仿處理刀刃面,一邊由放電加工用電源18在旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2之間施加電壓使其發(fā)生放電,以便能夠在旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a和前刀面1b上形成改性層19。亦即,一旦在外周刀刃后刀面1a形成改性層19,其結(jié)果是,在后刀面1a形成的改性層19即延長到前刀面1b的外周側(cè)端部,在前刀面1b也形成改性層19。
還有,在上述實施形態(tài)1中,最好是對表面處理用電極2的前端面2a的由于放電而磨耗的部分加以補正,控制電極保持機構(gòu)4在表面處理用電極2的軸心方向(X方向)上移動。以便把表面處理用電極2的前端面2a和旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃之間的間隙經(jīng)常維持在適于放電的值。
實施形態(tài)2圖4是表示本發(fā)明實施形態(tài)2的使用放電加工的表面處理裝置的旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的關(guān)系的正面圖。圖5是表示同樣的旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的關(guān)系的側(cè)面圖。圖6是表示同樣的旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的位置關(guān)系變位狀態(tài)的正面圖。而圖7是表示本發(fā)明實施形態(tài)2的使用放電加工的表面處理裝置的旋轉(zhuǎn)工具的中心軸和表面處理用電極在水平面上的位置關(guān)系的剖面的說明圖。圖8是表示同樣的旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的外徑線在水平面上的位置關(guān)系的剖面的說明圖。圖9是表示同樣的旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的外徑線在水平面上的接合深度位置關(guān)系的剖面的說明圖。圖10是表示同樣的旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的外徑線在水平面上的相互抵住接觸的位置關(guān)系的剖面的說明圖。圖11是表示同樣的旋轉(zhuǎn)工具的刀刃前端和表面處理用電極的外徑線的位置關(guān)系的剖面的說明圖。圖12是表示同樣的旋轉(zhuǎn)工具的刀刃面和表面處理用電極的端面的角度關(guān)系的剖面的說明圖。圖13是表示同樣的旋轉(zhuǎn)工具的刀刃面和表面處理用電極的端面的平行關(guān)系的剖面的說明圖。圖14是表示在同樣的旋轉(zhuǎn)工具的刀刃面上形成改性層的動作的說明圖。
本實施形態(tài)的使用放電加工的表面處理裝置的總體構(gòu)成與圖1所示的使用放電加工的表面處理裝置的總體構(gòu)成相同,故省略其說明。
而且,在圖4~圖14中,實施形態(tài)2的表面處理裝置與實施形態(tài)1相同,具備旋轉(zhuǎn)工具1、表面處理用電極2、夾緊機構(gòu)3、電極保持機構(gòu)4、主軸5、旋轉(zhuǎn)軸6、Z軸驅(qū)動機構(gòu)7、和旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8。
下面根據(jù)圖15和圖16,參照圖4~圖14對本實施形態(tài)的使用放電加工的表面處理裝置的動作加以說明。
圖15和圖16是設(shè)定本發(fā)明實施形態(tài)2的使用放電加工的表面處理裝置的旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的關(guān)系,形成改性層的程序的流程圖。
首先,在步驟S1,向控制電路15輸入設(shè)定旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2的條件。作為旋轉(zhuǎn)工具1的條件,設(shè)定扭轉(zhuǎn)角θ、刀刃的長度L(毫米)、直徑D(毫米)、刀刃扭轉(zhuǎn)方向(左旋或右旋),而作為表面處理用電極2的條件,設(shè)定長度M(毫米)、直徑d(毫米)等。又,作為機械結(jié)構(gòu)支持表面處理用電極2的電極保持機構(gòu)4的位置根據(jù)在加工槽9的安裝狀態(tài)單一意義地決定,其X坐標和Y坐標指定,并且其指定其Z坐標。從而,安裝在電極保持機構(gòu)4的表面處理用電極2的中心線A-A線的位置也是在單一意義上決定的,其水平度也是由機械安裝決定的,其Y坐標可指定,Z坐標被指定。旋轉(zhuǎn)工具1的中心線O-O(參照圖4和圖5)也由主軸5的Z軸方向的中心線(軸心)Z-Z在單一意義上決定,其X坐標和Y坐標被指定。
如圖4所示,在表面處理用電極2和旋轉(zhuǎn)工具1的安裝狀態(tài)下,表面處理用電極2的中心線A-A和旋轉(zhuǎn)工具1的中心線O-O、即在Z軸方向上延伸的主軸5的中心線Z-Z處在什么地方還不清楚,它們的相對位置關(guān)系也還沒有指定,不是適合放電處理的狀態(tài)。但是,表面處理用電極2的中心線A-A的位置也在機械上決定、有可能指定,又,旋轉(zhuǎn)工具1的中心線O-O的位置也在機械上決定、有可能指定。從而,如圖5所示,夾緊機構(gòu)3所支持的旋轉(zhuǎn)工具1(右旋刀刃、4個刀刃的立銑刀)和電極保持機構(gòu)4所保持的表面處理用電極2的位置關(guān)系可以借助于用X軸驅(qū)動機構(gòu)13和Y軸驅(qū)動裝置機構(gòu)14調(diào)整電極保持機構(gòu)4的位置,使表面處理用電極2的中心線A-A與旋轉(zhuǎn)工具1的中心線O-O正交。接著,在步驟S2,操作未圖示的、對應(yīng)于各驅(qū)動機構(gòu)7、13、14設(shè)置于操作盤的動作鍵,在步驟S3,調(diào)整電極保持機構(gòu)4的位置,使旋轉(zhuǎn)工具1的中心線O-O與表面處理用電極2的中心線A-A正交。還有,圖5所示的Af-Af線表示包含中心線A-A的水平平面。這時的位置是根據(jù)旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃長度L(毫米)、表面處理用電極2的長度M(毫米)和直徑d(毫米),如圖4和圖5所示,留有若干間隙,使兩者不發(fā)生沖突的位置。
接著,在步驟S4和步驟S5,使旋轉(zhuǎn)工具1下降,其底刃部分與表面處理用電極2的上部之間的接觸由極間檢測電路17檢測,旋轉(zhuǎn)工具1的底刃部分與表面處理用電極2的上部接觸時,在步驟S6,從旋轉(zhuǎn)工具1的底刃的位置與表面處理用電極2的中心線A-A的距離d/2求出該時刻的旋轉(zhuǎn)工具1的底刃的Z坐標作為基準位置。該時刻,表面處理用電極2的中心線A-A的坐標如前所述,在機械上決定、被指定,因此,這樣的基準位置運算是可能的。
其后,在步驟S7,使旋轉(zhuǎn)工具1上移、退避到與表面處理用電極2不相互干擾的位置,同時使表面處理用電極2后退。其后,根據(jù)旋轉(zhuǎn)工具1的刃長L,如圖6所示,借助于Z軸驅(qū)動機構(gòu)7使旋轉(zhuǎn)工具1沿Z軸方向下降,以使旋轉(zhuǎn)工具1的靠柄一側(cè)的刀刃終端(頸部)1d對著表面處理用電極2的前端部2a,并且位于中心線A-A的延長線上。
從夾緊機構(gòu)3一側(cè)看實際上移動著的Af-Af線所表示的水平平面上的旋轉(zhuǎn)工具1的剖面時,表面處理用電極2的前端部2a和旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃后刀面1a的位置關(guān)系如圖7所示。即有如圖7中的實線所示,旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃從表面處理用電極2的中心線A-A朝右旋方向(順時針方向)轉(zhuǎn)動的情況,或如圖7中的雙點鎖線所示,旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃從表面處理用電極2的中心線A-A向左旋方向(反時針方向)旋轉(zhuǎn)的情況。
而如圖8所示,在步驟S8,在X軸方向和Y軸方向移動電極2,調(diào)整電極2與旋轉(zhuǎn)工具1的相對位置,使表面處理用電極2的前端面2a的寬度方向的一端(圖8中的下端)的的延長線A1-A1通過旋轉(zhuǎn)工具中心軸O(成直角相交)。該延長線A1-A1,如圖所示,如果旋轉(zhuǎn)工具1的扭轉(zhuǎn)是右旋,從表面處理用電極2的前端部2a看是左端(圖8中的下端),如果旋轉(zhuǎn)工具1的扭轉(zhuǎn)是左旋,從表面處理用電極2的前端部2a看是右端(圖8中的上端)。在表面處理用電極2是圓棒的情況下,是最左或最右邊的圓周面的切線的延長線,在表面處理用電極是方形棒的情況下,是最左或最右端面的延長線。表面處理用電極2的延長線A1-A1可以用極間檢測電路17檢測表面處理用電極2的側(cè)面與旋轉(zhuǎn)工具1柄部的接觸得到、并確認。本實施形態(tài)為簡化說明,延長線A1-A1是從表面處理用電極2的中心線A-A和半徑d/2計算出的。這時的旋轉(zhuǎn)工具1的中心線O-O(中心坐標O)根據(jù)X臺11和Y臺12的移動量測定。
下面如圖9所示,使表面處理用電極2在X方向上移動,將其前端面2a配置于旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端的軌跡1A的內(nèi)側(cè),并且處于不與旋轉(zhuǎn)工具1接觸的位置。這是在表面處理用電極2的前端面2a處于從旋轉(zhuǎn)工具的中心線O-O起D/2的范圍內(nèi)時,根據(jù)步驟S9判斷由極間檢測電路17檢測出表面處理用電極2和旋轉(zhuǎn)工具1沒有接觸時進行的。而后,在步驟S10,對于右旋刀刃的旋轉(zhuǎn)工具1,使其順時針旋轉(zhuǎn)(圖4~圖14的右旋),對于左旋刀刃的旋轉(zhuǎn)工具1,使其逆時針旋轉(zhuǎn),在步驟S11,如圖10所示,使表面處理用電極2和旋轉(zhuǎn)工具1接觸。這時,由極間檢測電路17對表面處理用電極2和旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端之間的接觸進行檢測。在步驟S12,控制電路15從旋轉(zhuǎn)工具1的數(shù)枚刀(在圖示的例子中為2枚)刃中讀入這時和電極2接觸的刀刃的前端的坐標(x0、y0)。該刀刃的前端的坐標(x0、y0)可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)工具1的中心線O-O的坐標和半徑D/2以及從表面處理用電極2的前端面2a到旋轉(zhuǎn)工具1的中心線O-O的距離求出。而且,如上所述,也可以把多枚刀刃中的所述接觸的刀刃前端的坐標(x0、y0)作為供以后的定位等工序用的臨時坐標、即假想刀刃前端的坐標。也就是說,這個所謂假想刀刃前端的坐標,是將旋轉(zhuǎn)工具1的多個刀刃中,由極間檢測電路17進行了與表面處理用電極2的側(cè)面的接觸檢測的刀刃前端的坐標,作為從旋轉(zhuǎn)工具的中心軸O讀取的坐標,以該坐標作為坐標(x0、y0),提供后面的工序??傊?,旋轉(zhuǎn)工具1的前端刀刃的坐標如果能夠指定就行。在本實施形態(tài)按照上面所述進行,讀入指定的刀刃前端的坐標(x0、y0),提供后面的工序使用。然后,在相接觸的狀態(tài)下使旋轉(zhuǎn)軸6停止轉(zhuǎn)動,在保持這樣的旋轉(zhuǎn)方向的位置(下面簡稱“C坐標”)的狀態(tài)下,在步驟13,使表面處理用電極2向圖10和圖11中的上方移動,以使旋轉(zhuǎn)工具1向離開表面處理用電極2的延長線A1-A1的方向(Y軸方向)相對移動,直到不與表面處理用電極2相妨礙。而且,也使表面處理用電極2向X軸方向移動規(guī)定距離。這時,如圖11所示,如果以表面處理用電極2的移動量為ΔY,則旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端的坐標為(x1、y1)。而這旋轉(zhuǎn)工具1的坐標(x1、y1)表示相對于表面處理用電極2的相對坐標。在圖11的狀態(tài)下,刀刃面、即外周刀刃后刀面1a相對于表面處理用電極2的前端面2a傾斜,其傾斜程度只有旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的外周刀刃后角β的大小。從而,即使在該狀態(tài)下使刀刃前端與表面處理用電極2的前端面2a相向地,使表面處理用電極2相對于刀刃前端在Y軸方向平移,進行放電加工,在刀刃前端的邊緣也形成改性層19,從后刀面1a到前刀面1b覆蓋住邊緣,刀刃變得圓鈍。
在步驟14,如圖12所示,旋轉(zhuǎn)軸6使旋轉(zhuǎn)工具1在C軸方向上旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角度的大小只等于旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的外周刀刃后角β的大小,以此作為規(guī)定的C坐標,處理的外周刀刃后刀面1a被設(shè)定得與表面處理用電極2的前端面2a平行相對。而且實際上形成該旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a的外周刀刃后角β也因工具直徑D和制造該工具的廠家而不同。因此,該外周刀刃后角β,從再磨削時使用的工具廠家分發(fā)的外周刀刃后角表等求得,將該主刀刃后角β輸入控制電路15,使得在右旋刀刃的情況下刀刃處于向右旋轉(zhuǎn)的位置,在左旋刀刃的情況下刀刃處于向左旋轉(zhuǎn)的位置,如上所述,借助于旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸6,進行合適的修正,使表面處理用電極2的前端面2a和旋轉(zhuǎn)工具1的后刀面1a平行。
在本實施形態(tài)中,借助于旋轉(zhuǎn)工具1旋轉(zhuǎn)外周刀刃后角β大小的角度,旋轉(zhuǎn)工具1由于直徑是D,刀刃前端的坐標為,從坐標x1、y1到坐標x1+D(1-cosβ)和y1+Dsinβ。這里如果設(shè)y1=y(tǒng)0-Δy,則成為x1+D(1-cosβ),y0-Δy+Dsinβ。
接著,在步驟S15,根據(jù)表面處理用電極2的直徑d,至少使旋轉(zhuǎn)工具1向y軸方向移動d-(y0-Δy+Dsinβ),以使旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端處于與表面處理用電極2的前端面2a的一側(cè)的棱邊(corner edge)(圖13中的上側(cè)的棱邊)相同的位置或比其更向外側(cè)(圖13中的上側(cè))的位置,使刀刃前端不因改性層而變鈍。如圖13所示,借助于此,可以相對于表面處理用電極2的前端2a給旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端定位,使表面處理用電極2不超過刀刃前端。在步驟S16,給旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2的前端面2a定位,使兩者之間留下間隙Δx后,在步驟S17,使表面處理用電極2和外周刀刃后刀面1a之間發(fā)生放電,在步驟S18,如在實施形態(tài)1所述,使旋轉(zhuǎn)工具1相對于表面處理用電極2朝Z軸方向移動同時在C軸方向轉(zhuǎn)動,用兩者的相對移動進行控制,以使表面處理用電極2的放電面和刀刃前端處理面經(jīng)常維持相同的位置關(guān)系。同時進行放電加工,沿著刀刃的整個長度L在外周刀刃后刀面1a均勻地形成改性層19。在步驟S19,判斷是否已經(jīng)在旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的外周刀刃后刀面1a的整個長度L均勻地形成改性層19,在步驟S20,相應(yīng)于旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃數(shù)目使旋轉(zhuǎn)工具1轉(zhuǎn)動規(guī)定的角度,接著,對處理的刀刃、例如與前一次處理過的刀刃靠近的刀刃和表面處理用電極2,與上面所述一樣進行定位,形成規(guī)定的對向位置關(guān)系。在步驟S21,判斷是否進行了等于旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃數(shù)的次數(shù)的處理,在沒有進行等于旋轉(zhuǎn)工具的刀刃數(shù)的次數(shù)的處理時,返回從步驟S3起的流程的處理,反復(fù)進行相同的操作。然后,在步驟S21,判斷為進行了等于旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃數(shù)的次數(shù)的處理時脫離該流程。
又,在加大放電加工能量對刀刃前端進行加工時,在使旋轉(zhuǎn)工具1向Y軸方向移動之際,取比圖14的情況更大的移動量,使刀刃前端超出表面處理用電極2向外一些,以此可以形成抑制由于放電加工引起的刀刃前端鈍化的改性層19。
又,采用相對于該表面處理用電極2的前端面2a決定旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端的位置的定位方法,即使處理的旋轉(zhuǎn)工具1的直徑D不同,只要向控制電路15輸入外周刀刃后角β、刀刃的長度L、旋轉(zhuǎn)工具1的直徑D以及表面處理用電極2的直徑d,就能夠使表面處理用電極2相對于旋轉(zhuǎn)工具1自動定位。
于是,即使對于像鉸刀那樣刀刃不形成螺旋狀、而形成直線狀(沿軸方向延伸)的旋轉(zhuǎn)工具1,也能夠相對于其刀刃面決定表面處理用電極2的前端面2a的位置,能夠使表面處理用電極2沿著各刀刃的直線狀刀刃面描仿,在外周刀刃后刀面1a和前刀面1b形成均勻的改性層19。
實施形態(tài)3圖17是本發(fā)明實施形態(tài)3的使用放電加工的表面處理裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。
在圖17中,實施形態(tài)3具有與實施形態(tài)1相同的總體結(jié)構(gòu),但旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2的位置關(guān)系逆轉(zhuǎn)。即表面處理用電極2被夾緊機構(gòu)3所支持,通過旋轉(zhuǎn)軸6由旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。而表面處理用電極2與實施形態(tài)1的旋轉(zhuǎn)工具1的情況相同,通過主軸5由控制電路15進行位置控制,在Z軸驅(qū)動機構(gòu)7的驅(qū)動下向Z軸方向移動。
另一方面,旋轉(zhuǎn)工具1由電極保持機構(gòu)24支持于相同的軸上。電極保持機構(gòu)24與實施形態(tài)1的電極保持機構(gòu)4一樣被固定于X臺11的規(guī)定位置上。電極保持機構(gòu)24被設(shè)置為使其軸心在X臺11上水平延伸,這時,旋轉(zhuǎn)工具1的軸心在X方向上與X臺11一起水平延伸。以此,與實施形態(tài)1的表面處理用電極2的移動控制一樣,相對于表面處理用電極2在X軸方向或Y軸方向上對旋轉(zhuǎn)工具1進行相對移動控制。而電極保持機構(gòu)24除了具有與實施形態(tài)1的電極保持機構(gòu)4相同的結(jié)構(gòu)以外,還內(nèi)裝有使旋轉(zhuǎn)工具1旋轉(zhuǎn)的電動機24a。從而,旋轉(zhuǎn)工具1,與實施形態(tài)1的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8進行的旋轉(zhuǎn)控制一樣,由控制電路15和軌跡移動控制電路16通過電動機24a控制其旋轉(zhuǎn)速度。
具有使旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2相對移動的電動機24a的電極保持機構(gòu)24、X軸驅(qū)動機構(gòu)13及Y軸驅(qū)動機構(gòu)14構(gòu)成本實施形態(tài)的相對移動驅(qū)動機構(gòu)。
下面對實施形態(tài)3的使用放電加工的表面處理裝置的動作加以說明。
在實施形態(tài)3,控制電路15在Z軸方向?qū)Ρ砻嫣幚碛秒姌O2、在X軸方向和Y軸方向?qū)πD(zhuǎn)工具1進行移動控制。然后,使用極間檢測電路17,與實施形態(tài)1一樣,使表面處理用電極2的前端面2a對著旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃。然后由放電加工用的電源18使旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2之間發(fā)生放電,另一方面由軌跡移動控制電路16控制旋轉(zhuǎn)工具1在X軸方向的送進,同時控制與該送進同步的C軸方向的旋轉(zhuǎn),使表面處理用電極2的前端面2a描仿旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的全長。
詳細地說,首先是表面處理用電極2由夾緊機構(gòu)3支持,被安裝于主軸5。又,旋轉(zhuǎn)工具1被安裝于電極保持機構(gòu)24,連接于其驅(qū)動電動機24a,從而能夠旋轉(zhuǎn)。而且,電極保持機構(gòu)24被配設(shè)于充滿加工液10的加工槽9內(nèi),可以與X臺11和Y臺12一起移動??刂齐娐?5控制旋轉(zhuǎn)用電動機24a的旋轉(zhuǎn),同時控制X軸驅(qū)動機構(gòu)13及Y軸驅(qū)動機構(gòu)14,通過X臺11和Y臺12,控制電極保持機構(gòu)24在X軸方向和Y軸方向的位置。表面處理用電極2被設(shè)置為其前端面2a與旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的外周刀刃后刀面1a相對。而且,旋轉(zhuǎn)工具1借助于上述X臺11、Y臺12、或X臺11和Y臺12的移動控制,通過電極保持機構(gòu)24也在水平方向上移動。這時的水平移動和旋轉(zhuǎn)同步,該同步動作中,旋轉(zhuǎn)工具1在軸心方向(X軸方向)的移動量和旋轉(zhuǎn)量被調(diào)整得使表面處理用電極2的放電面、即前端面2a沿著被放電加工的旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的扭轉(zhuǎn)移動。上述動作借助于控制電路15和軌跡移動控制電路16與實施形態(tài)1同樣進行。例如,在對扭轉(zhuǎn)角θ、刀刃的長度L(毫米)、直徑D(毫米)的右旋刀刃的立銑刀進行表面處理的情況下,以立銑刀的軸方向為X軸方向,在使立銑刀向負方向移動的情況下,如果使其移動量等于刀刃的長度L,對此,以(360°×L×tanθ)/(π×D)的比例使立銑刀在負方向上旋轉(zhuǎn)。
而在使旋轉(zhuǎn)工具1向X軸的正方向移動時,使旋轉(zhuǎn)工具1在反方向(正方向)上旋轉(zhuǎn)。借助于此,表面處理用電極2的放電面一邊維持與旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a及前刀面1b的、在加工開始前的位置關(guān)系,一邊沿著刀刃的扭轉(zhuǎn)在外周刀刃后刀面1a和前刀面1b上往復(fù)移動。
亦即,在這實施形態(tài)3,將實施形態(tài)1的旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2的動作倒過來。當然,在本實施形態(tài)中,放電加工的電氣條件設(shè)定時,電極極性與實施形態(tài)1的情況相反。
這樣,與實施形態(tài)1一樣,使表面處理用電極2一邊描仿旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃面一邊產(chǎn)生放電,以此在旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a形成改性層19。
實施形態(tài)4
圖18是本發(fā)明實施形態(tài)4的使用放電加工的表面處理裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。
在圖中,實施形態(tài)4具有與實施形態(tài)1相同的總體結(jié)構(gòu)。另一方面,表面處理用電極2的放電面不取前端面2a,而取圓周面2b。即表面處理用電極2同軸支持在電極保持機構(gòu)34上。電極保持機構(gòu)34與實施形態(tài)1的電極保持機構(gòu)4一樣固定在X臺11的固定位置上。電極保持機構(gòu)34被設(shè)置為,其軸心在X臺11上水平延伸,這時,表面處理用電極2的軸心在X方向上與X臺11一起水平延伸。借助于此,與實施形態(tài)1一樣,由控制電路15通過X軸驅(qū)動機構(gòu)13和Y軸驅(qū)動機構(gòu)14使X臺11和Y臺12在X軸方向和Y軸方向移動,以對表面處理用電極2進行位置控制。以此,在X軸方向、Y軸方向、Z軸方向的一個軸方向、兩個軸方向或三個軸方向上對旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2同時進行相對移動控制。電極保持機構(gòu)34除了具有與實施形態(tài)1的電極保持機構(gòu)4相同的結(jié)構(gòu)以外,還內(nèi)裝有使表面處理用電極2旋轉(zhuǎn)的電動機34a,電動機34a由控制電路1 5進行旋轉(zhuǎn)控制。而,電極保持機構(gòu)34與實施形態(tài)1的電極保持機構(gòu)4一樣,可以向傾斜方向(上下方向)T作傾斜,也可以使旋轉(zhuǎn)工具1的后刀面1a相對于中心軸以規(guī)定的角度傾斜。
使旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2相對移動的電極保持機構(gòu)34、X軸驅(qū)動機構(gòu)13及Y軸驅(qū)動機構(gòu)14與Z軸驅(qū)動機構(gòu)7和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)8一起構(gòu)成本實施形態(tài)的相對移動驅(qū)動機構(gòu)。
下面對本實施形態(tài)的使用放電加工的表面處理裝置的動作加以說明。
與實施形態(tài)1一樣,旋轉(zhuǎn)工具1通過夾緊機構(gòu)3由旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8驅(qū)動與旋轉(zhuǎn)軸6一起旋轉(zhuǎn),由Z軸驅(qū)動機構(gòu)7驅(qū)動與主軸5一起上下移動。這時,由于控制電路15和軌跡移動控制電路16的控制,旋轉(zhuǎn)工具1的上下移動與轉(zhuǎn)動同步,該同步動作中,主軸5在Z軸方向的移動量與旋轉(zhuǎn)軸6的旋轉(zhuǎn)量被設(shè)定得使作為表面處理用電極2的放電面的圓周面2b順著旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的扭轉(zhuǎn)移動。例如,在處理扭轉(zhuǎn)角為θ、刀刃的長度為L(毫米)、直徑為D(毫米)的右旋刀刃的立銑刀時,相對于朝主軸5的負方向(上方)的、與刀刃長度L相當?shù)木嚯x的移動量,以(360°×L×tanθ)/(π×D)的比例使其在負方向上旋轉(zhuǎn)。而且,在使立銑刀向主軸5的正方向(下方)移動的同時,使其與上面所述反向(正方向)旋轉(zhuǎn)。
又,表面處理用電極2由電極保持機構(gòu)34的電動機34a驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)與被放電加工的旋轉(zhuǎn)工具1的旋轉(zhuǎn)不同,只要以規(guī)定的速度恒速旋轉(zhuǎn)即可。這時的旋轉(zhuǎn)速度是使表面處理用電極2的外周面2b由于放電引起的磨耗達到均勻程度的速度,最好是不受放電影響的速度。借助于此,表面處理用電極2的放電面、即表面處理用電極2的長度方向上的外周面2b一邊維持與旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a在加工開始前的關(guān)系,一邊順著刀刃的扭轉(zhuǎn)在外周刀刃后刀面1a上往復(fù)移動。并且最好是進行一邊使旋轉(zhuǎn)工具1旋轉(zhuǎn)和上下移動,一邊順著表面處理用電極2朝其軸心方向往復(fù)運動的相對運動。特別是在本實施形態(tài)中,使表面處理用電極2旋轉(zhuǎn)可以減少表面處理用電極2的磨耗的影響力,并且可以使表面處理用電極2的外周面2b均勻化,可以提高被處理面的表面處理精度。
這樣,在放電部分被浸泡在加工液10中的狀態(tài)下,一邊使表面處理用電極2的外周面2a順著旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃面的扭轉(zhuǎn)描仿,一邊由放電加工用的電源18在旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2之間施加電壓產(chǎn)生放電,以此使表面處理用電極2的整個外周面2b依序、機會均等地用于加工,表面處理用電極2不發(fā)生局部消耗,可以在旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a均勻地形成改性層19。
由電極保持機構(gòu)34使表面處理用電極2以規(guī)定的角度傾斜,以此可以使外周刀刃后刀面1a上生成的改性層19具有規(guī)定的角度。對該規(guī)定的角度的重復(fù)說明被省略,但是只要用圖15和圖16的流程圖的步驟16設(shè)定即可。
實施形態(tài)5圖19是本發(fā)明實施形態(tài)5的使用放電加工的表面處理裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。
在圖19中,本實施形態(tài)設(shè)定立銑刀和鉆頭等帶偏心刃磨的旋轉(zhuǎn)工具作為實施表面處理的旋轉(zhuǎn)工具1。并且表面處理用電極42由形成改性層的成份、例如與實施形態(tài)1相同的成份形成薄圓柱狀(扁平圓柱狀)、圓板狀等形狀。44是支持表面處理用電極42的電極保持機構(gòu)。而且,旋轉(zhuǎn)工具1與實施形態(tài)1一樣,被控制在Z軸方向上移動,同時受到旋轉(zhuǎn)控制。電極保持機構(gòu)44與實施形態(tài)1的電極保持機構(gòu)4相同,被固定于X臺11的規(guī)定位置上,表面處理用電極42由控制電路15通過X軸驅(qū)動機構(gòu)13和Y軸驅(qū)動機構(gòu)14控制使X臺11和Y臺12在X軸方向和Y軸方向上移動從而受到位置控制。借助于此,表面處理用電極42和旋轉(zhuǎn)工具1由于控制電路的控制而在X軸方向、Y軸方向、Z軸方向的一個軸的方向、兩個軸的方向或三個軸的方向上同時相對移動。電極保持機構(gòu)44具有與實施形態(tài)1相同的結(jié)構(gòu),而且還內(nèi)裝使表面處理用電極42旋轉(zhuǎn)的電動機44a,電動機44a由控制電路15進行旋轉(zhuǎn)控制。還有,電極保持機構(gòu)44與實施形態(tài)1的電極保持機構(gòu)4相同,能夠向傾斜方向(上下方向)T作傾斜運動,也可以使旋轉(zhuǎn)工具1的后刀面1a相對于中心軸傾斜規(guī)定的角度。表面處理用電極42以其外周面(peripheral surface)42a或圓環(huán)部(circumferential portion)42b作為與旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的后刀面1a相對的放電面。又,表面處理用電極42可以借助于使其外周面42a或圓環(huán)部42b與旋轉(zhuǎn)工具1接觸進行其機械磨削或研磨等切削加工。
圖19表示使電極保持機構(gòu)44向傾斜方向T傾斜的狀態(tài),借助于此,可以對作為后刀面1a具有偏心的后刀面的旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃進行表面處理。
還有,使旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極42相對移動的電極保持機構(gòu)44、Z軸驅(qū)動機構(gòu)7和旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8構(gòu)成本實施形態(tài)的相對移動驅(qū)動機構(gòu)。
下面對本實施形態(tài)的使用放電加工的表面處理裝置的動作加以說明。
與實施形態(tài)1相同,旋轉(zhuǎn)工具1通過夾緊機構(gòu)3由旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8驅(qū)動與旋轉(zhuǎn)軸6一起旋轉(zhuǎn),由Z軸驅(qū)動機構(gòu)7驅(qū)動與主軸5一起上下移動。這時由于控制電路15和軌跡移動控制電路16的控制,旋轉(zhuǎn)工具1的上下移動和旋轉(zhuǎn)同步,該同步動作中,主軸5向Z軸方向的移動量和旋轉(zhuǎn)軸6的旋轉(zhuǎn)量被設(shè)定得使作為表面處理用電極42的外周面42a或圓環(huán)部42b順著旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的扭轉(zhuǎn)移動。這種旋轉(zhuǎn)工具1的上下移動和形狀的同步動作基本上和實施形態(tài)1~實施形態(tài)4相同。
圓板狀的表面處理用電極42以其中心為旋轉(zhuǎn)中心安裝在電極保持機構(gòu)44的電動機44a的驅(qū)動軸44b上形狀,與實施形態(tài)4一樣,該旋轉(zhuǎn)與被放電加工的旋轉(zhuǎn)工具1的旋轉(zhuǎn)不同,只要以規(guī)定的恒定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)即可。該旋轉(zhuǎn)速度最好取能夠使表面處理用電極42的外周面42a等由放電引起的磨耗均勻,并且不影響放電的速度。這時,表面處理用電極42的放電面一邊維持在加工前與旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a的位置關(guān)系,一邊順著刀刃的扭轉(zhuǎn)在外周刀刃后刀面1a上往復(fù)移動。而在表面處理用電極42為比圓板厚的扁平圓柱狀時,最好使旋轉(zhuǎn)工具1一邊旋轉(zhuǎn)且上下移動,一邊順著表面處理用電極42使其在其軸方向作往復(fù)移動式的相對運動,在這種情況下可以使作為表面處理用電極42的放電面的外周面42a的磨耗均勻化。
這樣做,在放電部分浸泡在加工液中的狀態(tài)下,一邊使表面處理用電極42描仿處理刀刃面,一邊由放電加工用的電源18在旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極42之間施加電壓使其放電,以此使直徑大的圓板狀表面處理用電極42的整個外周部被使用于加工,表面處理用電極42不發(fā)生部分消耗。而且,如上所述,通過電極保持機構(gòu)44使表面處理用電極42向傾斜方向T傾斜,以此在旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a均勻形成改性層19,且在形成時保持偏心后角(eccentric relief)刃磨。而在表面處理用電極42和處理刀刃面之間不發(fā)生放電時,即極間檢測電路17檢測出這些接觸時,可以由表面處理用電極42對改性層19進行研削或研磨。以此,在旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a均勻形成改性層19,并且保持偏心后角(eccentric relief)刃磨,而且其刀刃前端更銳利。
這時進行偏心刃磨的角度,為了避免重復(fù)而省略其說明,但是可在圖15和圖16的流程圖的步驟S16設(shè)定。
實施形態(tài)6圖20是本發(fā)明實施形態(tài)6的使用放電加工的表面處理裝置的要部結(jié)構(gòu)圖。
在圖20中,52為形成改性層的成份,例如與實施形態(tài)1相同的成份形成的表面處理用電極,以規(guī)定的厚度,形成開放大直徑側(cè)的中空的錐狀。54是支持表面處理用電極52的電極保持機構(gòu)。電極保持機構(gòu)54與實施形態(tài)1的電極保持機構(gòu)4相同結(jié)構(gòu),并且內(nèi)裝有驅(qū)動表面處理用電極52旋轉(zhuǎn)的電動機54a,電動機54a由控制電路15控制旋轉(zhuǎn)。還有,電極保持機構(gòu)54與實施形態(tài)1的電極保持機構(gòu)4相同,能夠向傾斜方向(上下方向)T傾斜,可以使旋轉(zhuǎn)工具1的后刀面1a相對于中心軸以規(guī)定的角度傾斜。表面處理用電極52以開放側(cè)的旋轉(zhuǎn)環(huán)狀面52a作為與旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃后刀面1a等相對的放電面。又,表面處理用電極52可以使旋轉(zhuǎn)環(huán)狀面52a與旋轉(zhuǎn)工具1接觸,以進行機械研削或研磨處理。旋轉(zhuǎn)工具1,與實施形態(tài)1相同,由控制電路15和軌跡移動控制電路16通過主軸5控制在Z軸方向上移動,同時通過旋轉(zhuǎn)軸6進行旋轉(zhuǎn)控制。電極保持機構(gòu)54與實施形態(tài)1的電極保持機構(gòu)4相同,被固定在X臺11的固定位置上,表面處理用電極52由控制電路15進行位置控制,在X軸方向和Y軸方向上移動。借助于此,表面處理用電極52和旋轉(zhuǎn)工具1由控制電路15控制,可在X軸方向、Y軸方向、Z軸方向的一個軸的方向或兩個軸的方向或三個軸的方向同時相對移動。
還有,機械結(jié)構(gòu)和電氣結(jié)構(gòu)基本上和實施形態(tài)1的結(jié)構(gòu)沒有什么不同,雖然在圖中被省略。
又使旋轉(zhuǎn)工具1與表面處理用電極52相對移動的電極保持機構(gòu)54和Z軸驅(qū)動機構(gòu)7及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)8構(gòu)成本實施形態(tài)的相對移動驅(qū)動機構(gòu)。
下面對本實施形態(tài)的使用放電加工的表面處理裝置的動作加以說明。
表面處理用電極52的閉塞側(cè)的中心安裝在電極保持機構(gòu)54的旋轉(zhuǎn)軸54b上。而且,表面處理用電極52用旋轉(zhuǎn)環(huán)狀面52a順著刀刃的扭轉(zhuǎn)進行表面處理。表面處理用電極52的旋轉(zhuǎn)環(huán)狀面52a的直徑被設(shè)定得比旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃長度L還長,還設(shè)定得使旋轉(zhuǎn)工具1只有一個地方與表面處理用電極52的旋轉(zhuǎn)環(huán)狀面52a相對、相接近。另一方面,與實施形態(tài)1一樣,旋轉(zhuǎn)工具1在旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8的驅(qū)動下與旋轉(zhuǎn)軸6一起旋轉(zhuǎn),在Z軸驅(qū)動機構(gòu)7驅(qū)動下與主軸5一起上下移動。這時,控制電路15和軌跡移動控制電路16的控制使旋轉(zhuǎn)工具1的上下移動與其旋轉(zhuǎn)同步,該同步動作中,主軸5在Z軸方向的移動量和旋轉(zhuǎn)軸6的旋轉(zhuǎn)量被設(shè)定得使表面處理用電極52的旋轉(zhuǎn)環(huán)狀面52a的放電面(與刀刃相對的面)順著旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的扭轉(zhuǎn)移動。
而且,與實施形態(tài)1相同,電極保持機構(gòu)54被配設(shè)于充滿加工液10的加工槽9內(nèi),極間檢測電路17與控制電路15一起使用于下述定位中,使表面處理用電極52的旋轉(zhuǎn)環(huán)狀面52a與旋轉(zhuǎn)工具1的位置刀刃后刀面1a及前刀面1b相向。而軌跡移動控制電路16也根據(jù)作為處理對象的旋轉(zhuǎn)工具1的扭轉(zhuǎn)角θ等輸入信息,和實施形態(tài)1一樣,使旋轉(zhuǎn)工具1在Z軸方向上的移動與旋轉(zhuǎn)同步。例如,在對右旋刀刃的立銑刀進行表面處理時,由軌跡移動控制電路16,相對于朝主軸5的負方向(上方)的、與刀刃長度L相當?shù)木嚯x的移動量,以(360°×L×tanθ)/(π×D)的比例使其在負方向上旋轉(zhuǎn),而且,將使放電面(旋轉(zhuǎn)環(huán)狀面52a)描仿刀刃后刀面1a這樣的指令傳給控制電路15,控制電路15按照該指令控制X軸驅(qū)動機構(gòu)13、Y軸驅(qū)動機構(gòu)14、Z軸驅(qū)動機構(gòu)7的移動量和旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8的轉(zhuǎn)數(shù),使旋轉(zhuǎn)工具1進行所希望的旋轉(zhuǎn)動作及相對移動動作。
這樣,使表面處理用電極52和處理的刀刃面之間發(fā)生放電,以便在外周刀刃后刀面1a形成改性層19。而在表面處理用電極52和處理的刀刃面之間不發(fā)生放電時,可以用大直徑的錐狀表面處理用電極52研削或研磨改性層19。以此使旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a上形成均勻的改性層19,使該刀刃前端更銳利。即在放電部分浸泡在加工液10中的狀態(tài)下,使表面處理用電極52一邊旋轉(zhuǎn)一邊和旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a接觸,用表面處理用電極52研削或研磨刀刃前端。又同時在表面處理用電極52和處理刀刃面之間施加電壓使其發(fā)生放電,以在外周刀刃后刀面1a形成改性層19。表面處理用電極52的形狀除了使用錐狀外,也可以使用圓板狀或與杯狀砂輪相同的形狀。
又例如,與實施形態(tài)5一樣,對表面處理用電極52與旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1 a的接觸角進行合適的設(shè)計,可以均勻地形成旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的改性層又保持偏心刃磨的后角銳利,并且可以使刀刃的前端銳利。這時,使偏心刃磨保持銳利的角度用圖15和圖16的流程圖的步驟S16設(shè)定。
實施形態(tài)7圖21是本發(fā)明實施形態(tài)7的使用放電加工的表面處理裝置的要部結(jié)構(gòu)圖。
在圖21中,本實施形態(tài),與實施形態(tài)5相同,作為實施表面處理的旋轉(zhuǎn)工具1,設(shè)定為立銑刀和鉆頭等偏心磨銳的旋轉(zhuǎn)工具。表面處理用電極62由形成改性層的成份,例如與實施形態(tài)1相同的成份形成固定厚度圓板狀。64為支持表面處理用電極62的電極保持機構(gòu)。電極保持機構(gòu)64與實施形態(tài)1的電極保持機構(gòu)4相同結(jié)構(gòu),但還內(nèi)裝使表面處理用電極62旋轉(zhuǎn)的電動機64a,電動機64a由控制電路15控制。還有,電極保持機構(gòu)64與實施形態(tài)1的電極保持機構(gòu)4相同,可以向傾斜方向(上下方向)T傾斜,也可以使旋轉(zhuǎn)工具1的后刀面1a相對于中心軸以規(guī)定的角度傾斜。表面處理用電極62可以以其外周面62a作為與旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃后刀面1a等相對的放電面,同時使外周面62a與旋轉(zhuǎn)工具1接觸,以進行機械研削或研磨處理。旋轉(zhuǎn)工具1,與實施形態(tài)1相同,由控制電路15和軌跡移動控制電路16通過主軸5控制在Z軸方向上移動,又通過旋轉(zhuǎn)軸6進行旋轉(zhuǎn)控制。電極保持機構(gòu)64與表面處理用電極62的實施形態(tài)1的電極保持機構(gòu)4相同,被固定在X臺11的固定位置上,由控制電路15進行位置控制,在X軸方向和Y軸方向上移動。借助于此,表面處理用電極62和旋轉(zhuǎn)工具1,可在X軸方向、Y軸方向、Z軸方向的一個軸的方向或兩個軸的方向或三個軸的方向同時相對移動。而且,圖21表示以表面處理用電極62的外周面62a作為放電面和研削(研磨)面的關(guān)系上,預(yù)先向傾斜方向T傾斜,使電極保持機構(gòu)64的中心軸與X軸方向交叉、在上下方向上延伸的狀態(tài)。該傾斜角度在偏心圓形刀刃后刀面的情況下設(shè)定為電極保持機構(gòu)64和表面處理用電極62的軸心對Z軸以角度α傾斜,以保持偏心刃磨后角銳利。另一方面,在平坦的后刀面的情況下,電極保持機構(gòu)64和表面處理用電極62的軸心被設(shè)定為在Z軸方向上延伸。
還有,機械結(jié)構(gòu)和電氣結(jié)構(gòu)基本上和實施形態(tài)1的結(jié)構(gòu)沒有什么不同,雖然在圖中被省略。
還有,使旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極62相對移動的電極保持機構(gòu)64和Z軸驅(qū)動機構(gòu)7以及旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8構(gòu)成本實施形態(tài)的相對移動驅(qū)動機構(gòu)。
下面對本實施形態(tài)的使用放電加工的表面處理裝置的動作加以說明。
在夾緊機構(gòu)3安裝帶有偏心刃磨后角的旋轉(zhuǎn)工具1。根據(jù)例如實施形態(tài)2的流程圖(圖15和圖16)的處理,決定表面處理用電極62與旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端處理面的位置。而且表面處理用電極62,如圖2 1所示,其中心線A-A相對于旋轉(zhuǎn)工具1的中心線O-O傾斜角度α設(shè)置。該表面處理用電極62的傾斜角α因旋轉(zhuǎn)工具1的直徑D而不同,只要是在公知的機械研削磨床上,偏心刃磨后角銳利即可。例如,旋轉(zhuǎn)工具1的直徑為10毫米的立銑刀的情況下,傾斜角度α取9度左右?;蛉缭趫D21,取根據(jù)tanα=tanβ×tanθ計算出的角度α亦可。β為外周刀刃后角,θ為扭轉(zhuǎn)角。借助于本實施形態(tài)的旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的相對上下移動及旋轉(zhuǎn)的同步動作,表面處理用電極62一邊描仿旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端一邊進行放電加工,根據(jù)所處理的旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃數(shù)目反復(fù)進行同樣的處理。采用這種方法,可以在偏心刃磨后刀面銳利的旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上形成均勻的改性層19。這種放電處理動作與實施形態(tài)4或6的處理基本上相同。而且,在這種情況下,最好與實施形態(tài)5和6一樣以恒定轉(zhuǎn)速對表面處理用電極62進行放電處理。
而且,即使處理對象是帶有平坦刃磨后刀面的旋轉(zhuǎn)工具的情況下,也可以進行表面處理,將其刀刃形狀改變?yōu)殇J利的偏心刃磨后刀面。即以所述方式?jīng)Q定表面處理用電極62相對于旋轉(zhuǎn)工具的1刀刃前端的位置,按照例如實施形態(tài)1、4、5的旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2的相對旋轉(zhuǎn)及移動方法,由表面處理用電極62對旋轉(zhuǎn)工具1刀刃前端一邊描仿一邊進行放電加工。這時,如果以基體材料、即旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端去除所使用的那么多的放電能量進行放電加工,可以在所處理的刀刃表面形成改性層19,旋轉(zhuǎn)工具的后刀面1a從平坦形狀改變?yōu)槠膱A形狀。該處理也相應(yīng)于作為處理對象的旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃數(shù)目反復(fù)進行。這時,對偏心圓形刀刃磨銳利的角度α不再重復(fù)說明,但是可以用圖14和15的流程的步驟S16設(shè)定。
實施形態(tài)8圖22是本發(fā)明實施形態(tài)8的使用放電加工的表面處理裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。
在圖22中,本實施形態(tài)的裝置基本上是實施形態(tài)7的裝置中旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極72的位置關(guān)系對調(diào)的裝置。即本實施形態(tài)與實施形態(tài)5相同,作為實施表面處理的旋轉(zhuǎn)工具1設(shè)定為立銑刀和帶有偏心刃磨銳利的刀刃的旋轉(zhuǎn)工具。表面處理用電極72用形成改性層的成份形成有規(guī)定厚度的圓板。74為支持旋轉(zhuǎn)工具1的電極保持機構(gòu)。電極保持機構(gòu)74與實施形態(tài)1的電極保持機構(gòu)4具有相同的結(jié)構(gòu),而且內(nèi)裝使旋轉(zhuǎn)工具1旋轉(zhuǎn)的電動機74a,電動機74a由控制電路15進行旋轉(zhuǎn)控制。還有,電極保持機構(gòu)74與實施形態(tài)1的電極保持機構(gòu)4相同,可以向傾斜方向(上下方向)T傾斜,旋轉(zhuǎn)工具的后刀面1a也可以以規(guī)定的角度向中心軸傾斜。表面處理用電極72以其外周面72a作為與旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃后刀面1a等相對的放電面,同時,使外周面72a與旋轉(zhuǎn)工具1接觸,以便能夠進行機械研削或者研磨處理。表面處理用電極72通過連接軸71被支持于夾緊機構(gòu)3,通過旋轉(zhuǎn)軸6由旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。表面處理用電極72與實施形態(tài)1的旋轉(zhuǎn)工具1的情況相同,通過主軸5由控制電路15控制,在Z軸方向上由Z軸驅(qū)動機構(gòu)7驅(qū)動、進行位置控制。
另一方面,旋轉(zhuǎn)工具1被同軸支持于電極保持機構(gòu)74。電極保持機構(gòu)74被固定于X臺11的規(guī)定位置上,旋轉(zhuǎn)工具1由控制電路15通過X軸驅(qū)動機構(gòu)和Y軸驅(qū)動機構(gòu)在X軸方向和Y軸方向移動X臺和Y臺進行位置控制。電極保持機構(gòu)74設(shè)置其基準位置,使其軸心在X軸方向上平行于X臺延伸。
借助于此,表面處理用電極72和旋轉(zhuǎn)工具1可以在X軸方向、Y軸方向、Z軸方向的一個方向或兩個方向或三個方向上同時相對移動。
又,具有使旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極72相對移動的電動機74a的電極保持機構(gòu)74及Z軸驅(qū)動機構(gòu)7構(gòu)成本實施形態(tài)的相對移動驅(qū)動機構(gòu)。
下面對本實施形態(tài)的使用放電加工的表面處理裝置的動作加以說明。
在夾緊機構(gòu)3通過連接軸71安裝表面處理用電極72。在電極保持機構(gòu)74上安裝帶有銳利的偏心刃磨后角的旋轉(zhuǎn)工具1。由極間檢測電路17和控制電路15決定旋轉(zhuǎn)工具1與表面處理用電極72的刀刃前端處理面的位置。這時,旋轉(zhuǎn)工具1設(shè)置得使其中心線O-O(參照圖21)相對于表面處理用電極72的中心線A-A傾斜規(guī)定的傾斜角度。該旋轉(zhuǎn)工具1的傾斜角與實施形態(tài)7一樣設(shè)置,,因旋轉(zhuǎn)工具1的直徑而不同?;蛘咭部梢耘c實施形態(tài)7的傾斜角一樣,取根據(jù)tanα=tanβ×tanθ計算出的角度α。β為外周刀刃后角,θ為扭轉(zhuǎn)角。然后,按照例如實施形態(tài)1、2或3的旋轉(zhuǎn)工具1的相對上下移動及旋轉(zhuǎn)的方法,由表面處理用電極72的外周面72a一邊描仿旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端一邊進行放電加工,根據(jù)所處理的旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃數(shù)目反復(fù)進行同樣的處理。采用這種方法,可以在有銳利的偏心圓形刀刃后刀面的旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上形成均勻的改性層19。
而且,即使處理對象是帶有銳利的平坦刃磨后刀面的旋轉(zhuǎn)工具的情況下,也可以進行表面處理,將其刀刃形狀改變?yōu)殇J利的偏心刃磨后刀面。即以所述方式?jīng)Q定表面處理用電極72相對于旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端的位置,按照表面處理用電極72與旋轉(zhuǎn)工具1的相對旋轉(zhuǎn)及移動方法,由表面處理用電極72對旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端一邊描仿一邊進行放電加工。這時,如果以基體材料、即旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端去除所使用的那么多的放電能量進行放電加工,可以在所處理的刀刃表面形成改性層19,并且形成的旋轉(zhuǎn)工具的后刀面1a從平坦形狀改變?yōu)槠男螤?。該處理相?yīng)于作為處理對象的旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃數(shù)目反復(fù)進行。這時,對偏心刃磨銳利的角度α不再重復(fù)說明,但是可以用圖15和16的流程的步驟S16設(shè)定。
實施形態(tài)9圖23是本發(fā)明實施形態(tài)9的使用放電加工的表面處理裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。在圖23中,本實施形態(tài),與實施形態(tài)5、7、8相同,作為實施表面處理的旋轉(zhuǎn)工具1,設(shè)定為立銑刀和鉆頭等偏心磨銳的旋轉(zhuǎn)工具。而且,本實施形態(tài)與實施形態(tài)1的裝置具有相同的結(jié)構(gòu)。即82是由形成改性層19的成份形成的表面處理用電極,與實施形態(tài)1的表面處理用電極2具有相同的結(jié)構(gòu),形成規(guī)定長度的圓柱形。84為支持表面處理用電極82的電極保持機構(gòu),與實施形態(tài)1的電極保持機構(gòu)4相同,被固定在X臺上。借助于此,表面處理用電極82和旋轉(zhuǎn)工具1與實施形態(tài)1一樣,可在X軸方向、Y軸方向、Z軸方向的一個軸的方向或兩個軸的方向或三個軸的方向同時相對移動。電極保持機構(gòu)84與實施形態(tài)5的電極保持機構(gòu)44相同,內(nèi)裝著使表面處理用電極82旋轉(zhuǎn)的電動機84a。而且,電極保持機構(gòu)84與實施形態(tài)1的電極保持機構(gòu)4一樣,可以向傾斜方向(上下方向)T傾斜,也可以使旋轉(zhuǎn)工具1的后刀面1a相對于中心軸以規(guī)定的角度傾斜。表面處理用電極82與實施形態(tài)1一樣,以其前端面82a作為與旋轉(zhuǎn)工具的刀刃后刀面1a等相對的放電面。而且,表面處理用電極82可以使其前端面82a與旋轉(zhuǎn)工具1接觸,以進行機械研削或研磨處理。
還有,使旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極82相對移動的電極保持機構(gòu)84和Z軸驅(qū)動機構(gòu)7以及旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8構(gòu)成本實施形態(tài)的相對移動驅(qū)動機構(gòu)。
下面對本實施形態(tài)的使用放電加工的表面處理裝置的動作加以說明。
以電極保持機構(gòu)84支持表面處理用電極82,在夾緊機構(gòu)3安裝帶有銳利的偏心刃磨后角的旋轉(zhuǎn)工具1。然后,設(shè)定表面處理用電極82,使其具有傾斜角度α的仰角。即表面處理用電極82如圖23所示,其中心線A-A相對于旋轉(zhuǎn)中心線O-O傾斜角度α設(shè)置。接著,根據(jù)例如與實施形態(tài)2相同的處理(參照圖15和圖16),對表面處理用電極82和旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端處理面進行定位。該表面處理用電極82的傾斜角度α因旋轉(zhuǎn)工具1的直徑D而不同,只要是能夠在已有的機械磨床上做成銳利的偏心刃磨后角即可。例如旋轉(zhuǎn)工具1的直徑為10毫米的立銑刀的情況下,傾斜角度取9度左右?;蚴侨「鶕?jù)tanα=tanβ×tanθ計算出的傾斜角α。其中β為外周刀刃后角,θ為扭轉(zhuǎn)角。然后,按照與例如實施形態(tài)1一樣進行的表面處理用電極82的上下移動和旋轉(zhuǎn)的同步動作,由表面處理用電極82一邊描仿旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端一邊放電,根據(jù)旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃數(shù)目反復(fù)進行相同的處理。采用這種方法,可以在帶有銳利的偏心刃磨后角的旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上均勻形成改性層19。
而且,即使是在作為處理對象的旋轉(zhuǎn)工具是帶有銳利的平坦刃磨后角的旋轉(zhuǎn)工具1的情況下,也可以進行表面處理,使刀刃的形狀變成帶有銳利的偏心刃磨后角。即以所述方式?jīng)Q定旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端和表面處理用電極82的前端面82a的位置,按照同樣的旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極82的前端面82a的旋轉(zhuǎn)及上下移動的同步動作,由表面處理用電極82對旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端一邊描仿一邊進行放電加工。這時,如果以基體材料、即旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端被加工去除所使用的那么多的放電能量進行放電加工,可以在所處理的刀刃表面形成改性層19,并且形成的旋轉(zhuǎn)工具1的后刀面1a從平坦形狀改變?yōu)槠男螤?。該處理相?yīng)于作為處理對象的旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃數(shù)目反復(fù)進行。這時,對偏心刃磨銳利的角度α不再重復(fù)說明,但是可以用圖15和16的流程的步驟S16設(shè)定。
實施形態(tài)10圖24是本發(fā)明實施形態(tài)10的使用放電加工的表面處理裝置的要部結(jié)構(gòu)圖。
在圖24中,92是由形成改性層19的成份形成的表面處理用電極,用與實施形態(tài)1的表面處理用電極2等相同的成分,形成規(guī)定長度的圓柱形。表面處理用電極92由電極保持機構(gòu)4支持,與實施形態(tài)1相同,表面處理用電極92和旋轉(zhuǎn)工具1可在X軸方向、Y軸方向、Z軸方向的一個軸的方向或兩個軸的方向或三個軸的方向同時相對移動。26是具有與實施表面處理的立銑刀和鉆頭等旋轉(zhuǎn)工具的螺旋槽1c的形狀吻合的突出部,緊貼旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前刀面1b插入安裝在螺旋槽1c中的輔助構(gòu)件。輔助構(gòu)件26根據(jù)旋轉(zhuǎn)工具1的螺旋槽1c的數(shù)目制備,插入安裝于各螺旋槽1c。輔助構(gòu)件26在旋轉(zhuǎn)工具1不扭轉(zhuǎn),槽的形狀成平面直線狀的情況下具有與該槽吻合的平面直線狀的突出部,緊貼旋轉(zhuǎn)工具1的刃部的前刀面1b插入安裝于直線狀的槽中。輔助構(gòu)件26在插入旋轉(zhuǎn)工具1的螺旋槽1c的狀態(tài)下形成與刀刃后刀面1a相連的面。
還有本實施形態(tài)在機械結(jié)構(gòu)和電氣結(jié)構(gòu)上基本上與實施形態(tài)1的加工沒有不同,雖然在圖中沒有表示。
下面對本實施形態(tài)的使用放電加工的表面處理裝置的動作加以說明。
首先上述實施形態(tài)1的夾緊機構(gòu)3支持旋轉(zhuǎn)工具1。對著該旋轉(zhuǎn)工具1的螺旋槽1c,將輔助構(gòu)件26插入安裝于其中,輔助構(gòu)件26的外周面在旋轉(zhuǎn)工具的刀刃后刀面1a上形成連續(xù)面。然后,由夾緊機構(gòu)3支持旋轉(zhuǎn)工具1和輔助構(gòu)件26由旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8驅(qū)動與旋轉(zhuǎn)軸6一起旋轉(zhuǎn),由Z軸驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)7與主軸5一起上下移動。這時,與上述各實施形態(tài)相同,上下移動與旋轉(zhuǎn)同步,設(shè)定上下移動量和旋轉(zhuǎn)量,使表面處理用電極92的放電面順著放電加工的旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的扭轉(zhuǎn)角θ的扭轉(zhuǎn)移動。
這時,作為表面處理用電極92的放電面的前端面92a一邊維持在加工開始前與旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a的位置關(guān)系,一邊順著刀刃的扭轉(zhuǎn)使外周刀刃后刀面1a上移動,而在表面處理用電極92的前端面92a與旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃后刀面1a的位置關(guān)系上,表面處理用電極92的前端面92a越過旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃后刀面1a的刀刃前端與之相對。
這樣,在放電部分浸泡于加工液10中的狀態(tài)下,一邊使表面處理用電極92描仿處理刀刃面,一邊用放電加工用電源在旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極92之間施加電壓使其放電,以此可以在旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a形成改性層19。這時,如圖24所示,由于使輔助構(gòu)件26緊貼在前刀面1b,從而使其與位置后刀面1a成為一個面,在表面處理用電極92的前端面92a和刀刃面之間進行放電加工,形成改性層19后,一旦除去輔助構(gòu)件26,不會使刀刃前端由于放電而發(fā)生鈍化,可以直到旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃后刀面1a的刀刃邊緣都形成改性層19。而從前刀面1b看,在前刀面也形成與其厚度相同的改性層19。而且,表面處理用電極92的放電面超出刀刃前端,由于輔助構(gòu)件26減少對旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端部分的集中放電,可以抑制刀刃前端形狀的變鈍。
上述各實施形態(tài)的相對移動驅(qū)動機構(gòu)為了使旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2等相對移動,具備旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8和Z軸驅(qū)動機構(gòu)7等,但是在實施本發(fā)明的情況下,只要能夠控制支持表面處理用電極2等的電極保持機構(gòu)4等與旋轉(zhuǎn)工具1的相對移動,使表面處理用電極2等的放電面描仿旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的被處理面即可。
但是,在上述各實施形態(tài)的使用放電加工的表面處理裝置中,在旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的扭轉(zhuǎn)角為θ、生成改性層19的刀刃長度為L、工具直徑為D時,相對于旋轉(zhuǎn)工具1在軸方向的、與刀刃長度L相當?shù)木嚯x的送進量,維持(360°×L×tanθ)/(π×D)的旋轉(zhuǎn)關(guān)系,以此使旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃與表面處理用電極2等相對移動,但是也可以使旋轉(zhuǎn)速度比旋轉(zhuǎn)工具1在軸方向的移動速度快,只在旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a與表面處理用電極2等相對時進行放電加工。也可以使旋轉(zhuǎn)工具1的外周在其長度方向上反復(fù)平移,進行放電加工。
即上述各實施形態(tài)的使用放電加工的表面處理裝置,是在用改性材料構(gòu)成的表面處理用電極2、42、52、62、72、82、92在旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃上形成改性層19的使用放電加工的表面處理裝置中,具備對旋轉(zhuǎn)工具1放電以在旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃上形成改性層的由改性材料構(gòu)成的表面處理用電極2等、使旋轉(zhuǎn)工具1旋轉(zhuǎn),并使其與旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃相對地使旋轉(zhuǎn)工具1與表面處理用電極2等相對移動的相對移動驅(qū)動機構(gòu),以及在旋轉(zhuǎn)工具1與表面處理用電極2之間施加電壓的放電加工用電源18的結(jié)構(gòu),能夠?qū)嵤┍砻嫣幚淼难b置。并且,所述相對移動驅(qū)動機構(gòu)可以由旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8和Z軸驅(qū)動機構(gòu)7,或電極保持機構(gòu)24和X軸驅(qū)動機構(gòu)13、Y軸驅(qū)動機構(gòu)1 4或電極保持機構(gòu)34和X軸驅(qū)動機構(gòu)13、Y軸驅(qū)動機構(gòu)14、電極保持機構(gòu)44和Z軸驅(qū)動機構(gòu)7、或電極保持機構(gòu)64和Z軸驅(qū)動機構(gòu)7、或電極保持機構(gòu)74和Z軸驅(qū)動機構(gòu)7、或電極保持機構(gòu)84和Z軸驅(qū)動機構(gòu)7構(gòu)成。
采用這種結(jié)構(gòu),可以采用,在旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃上由與表面處理用電極2等生成改性層19的使用放電加工的表面處理裝置中,使表面處理用電極2等順著旋轉(zhuǎn)工具的刀刃與其相對,使旋轉(zhuǎn)工具1與表面處理用電極2等相對移動,并且使旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃與表面處理用電極2等之間發(fā)生放電,在旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃上生成改性層19的方法。
從而,使旋轉(zhuǎn)工具1旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8和Z軸驅(qū)動機構(gòu)7構(gòu)成的相對移動驅(qū)動機構(gòu)使表面處理用電極2等與旋轉(zhuǎn)工具1與相對移動,并且與旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃相對,由放電電源18在旋轉(zhuǎn)工具1與表面處理用電極2等之間施加電壓使其發(fā)生放電,以此可以在旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a和前刀面1b上形成改性層19。借助于此,可以在旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端均勻地形成改性層19,只用放電加工就可以大幅度提高工具的壽命,并且提高刀刃的鋒利程度。
又,上述各實施形態(tài)的使用放電加工的表面處理裝置除了具有上述結(jié)構(gòu)外,還由旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8和Z軸驅(qū)動機構(gòu)7構(gòu)成使旋轉(zhuǎn)工具1旋轉(zhuǎn),使旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2等相對移動且使其與旋轉(zhuǎn)工具的刀刃相對的相對移動驅(qū)動機構(gòu),具備在旋轉(zhuǎn)工具的刀刃和表面處理用電極2等之間施加電壓使其放電的放電加工用的電源18、在旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2等之間檢測極間電壓的極間檢測電路17,以及根據(jù)極間檢測電路17的輸出控制旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃與表面處理用電極2等之間發(fā)生的放電的控制電路15。
由于采用上述構(gòu)成,檢測表面處理用電極2等與旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的相對位置,以旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后角β及前角γ的任何一個以上與表面處理用電極2等的直徑D作為修正信息對位置進行修正,決定旋轉(zhuǎn)工具1與表面處理用電極2等的位置,以使表面處理用電極2等順著旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃相對的狀態(tài)使旋轉(zhuǎn)工具1與表面處理用電極2等相對移動,使旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃與表面處理用電極2等之間發(fā)生放電,可以控制在旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃上形成改性層19。
即首先對作為處理對象的旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端與用表面處理材料做成圓柱形狀、柱狀電極等簡單形狀的表面處理用電極2等進行定位,根據(jù)對處理刀刃前端與表面處理用電極2等的接觸狀態(tài)的檢測、了解,檢測出刀刃前端處理面與表面處理用電極2等放電面的位置關(guān)系,自動修正相對位置,使刀刃前端處理面與表面處理用電極2等的放電面保持規(guī)定的位置關(guān)系。然后,一邊使表面處理用電極2等描仿螺旋狀或直線狀的刀刃的刀刃面一邊使放電加工面以一定的速度移動,在旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃全長形成改性層19。
從而,可以在旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a、前刀面1b上形成改性層19。特別是,控制電路15根據(jù)極間檢測電路的輸出,控制在旋轉(zhuǎn)工具1與表面處理用電極2等之間發(fā)生的放電,因此,可以維持穩(wěn)定的放電,使旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a、前刀面1b上形成的改性層19均勻化。
上述實施形態(tài)3~實施形態(tài)9,在上述結(jié)構(gòu)中表面處理用電極42、52、62、72、82采取圓板形狀或錐狀,檢測表面處理用電極42等與旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端的相對位置,以旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后角β及前角γ的任何一個以上與表面處理用電極42等的直徑D作為修正信息對位置進行修正,決定旋轉(zhuǎn)工具1與表面處理用電極42等的位置,一邊使圓板形狀的表面處理用電極42等旋轉(zhuǎn)一邊順著旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃使其相向、使表面處理用電極42等與旋轉(zhuǎn)工具1相對移動,使旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃與表面處理用電極42等之間發(fā)生放電,在旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃上形成改性層19,同時借助于使用表面處理用電極42等進行研削加工,使旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端的形狀成為鋒利的形狀。
從而,能夠自動設(shè)定對表面處理用電極42等與旋轉(zhuǎn)工具1進行放電加工的最合適位置,一邊自動使表面處理用電極2等描仿處理刀刃面,一邊在旋轉(zhuǎn)工具1與表面處理用電極42等之間施加電壓使其發(fā)生放電,從而能夠在旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃上形成改性層19,并且可以使改性層19在旋轉(zhuǎn)工具刀刃前端均勻形成,使刀刃提高鋒利程度,只使用放電加工就使工具壽命大幅度提高。而且在旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃上形成的改性層19還可以由表面處理用電極42等切削,使旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端形成銳利的形狀。
于是,上述各實施形態(tài)中,由于是旋轉(zhuǎn)工具1或表面處理用電極2等一個固定一個移動,已有的放電刻模加工機可以原封不動使用,而且是借助于旋轉(zhuǎn)工具1的旋轉(zhuǎn)、上下移動動作,表面處理用電極2等的放電面對形成直線狀或螺旋狀的旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a一邊描仿一邊進行加工,因而可以簡化其處理機構(gòu)。
還有,根據(jù)表面處理用電極2等與旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃前端接觸情況的檢測,可以將它們的相對位置關(guān)系測出,將其定位于規(guī)定的位置關(guān)系上,因此,表面處理用電極2等和作為處理對象的旋轉(zhuǎn)工具1即使變?yōu)槠渌N類的東西也能夠處理,根據(jù)上述相對位置的檢測,可以將表面處理用電極2等和旋轉(zhuǎn)工具1的位置關(guān)系修正為規(guī)定的位置關(guān)系,因而其位置設(shè)定不會發(fā)生偏差,可以抑制處理結(jié)果的偏差。
上述實施形態(tài)4~實施形態(tài)9,在上述結(jié)構(gòu)中以表面處理用電極2等的放電面與旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a所成的角α作為在旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a形成銳利的偏心刃磨的角度,使表面處理用電極2等與旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃一邊順著旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃相對移動,一邊使旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃與表面處理用電極2等之間產(chǎn)生放電,在旋轉(zhuǎn)工具1的銳利的外周刀刃后刀面1a上形成改性層19。
從而,可以在使帶有銳利的偏心刃磨的旋轉(zhuǎn)工具1與表面處理用電極2等之間施加電壓使其放電,在旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃上形成改性層19,只用放電加工就能夠改進被處理面,使其與旋轉(zhuǎn)工具1的特性一致,可以在工具的刀刃前端均勻地形成使工具壽命大幅度提高的改性層19,并且提高刀刃的鋒利程度。
上述實施形態(tài)4~實施形態(tài)9,在上述方法中,用加工旋轉(zhuǎn)工具1的基體材料那樣的大小的放電能量進行放電加工,在旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a生成改性層19,并且在外周刀刃后刀面1a形成鋒利的偏心刀刃。
從而。特別是用加工旋轉(zhuǎn)工具1的基體材料的規(guī)定電氣條件(放電能量)進行放電加工,不使用機械式研磨裝置能夠?qū)⑵教沟耐庵艿度泻蟮睹娴娜心プ兂善娜心ィ梢允怪匦卵心サ某杀窘档汀?br>
上述實施形態(tài)10,在上述結(jié)構(gòu)中,在與前刀面1b緊密接觸的輔助構(gòu)件26安裝于槽中,使其與旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a齊平的狀態(tài)下,使旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃和輔助構(gòu)件26與由改性材料形成的表面處理用電極92之間發(fā)生放電,同時使表面處理用電極92順著旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃相對移動,在外周刀刃后刀面1a形成改性層19,然后除去輔助材料26。從而,使輔助構(gòu)件26抵住所處理的刀刃前端,以使刀刃前端不因放電而鈍化,所以能夠不使所處理的旋轉(zhuǎn)工具1的鋒利程度下降而延長工具的壽命。
上述各實施形態(tài),在旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃的扭轉(zhuǎn)角為θ、生成改性層19的刀刃長度為L、工具直徑為D時,相對于旋轉(zhuǎn)工具1在軸方向的、與刀刃長度L相當?shù)木嚯x的送進量,維持(360°×L×tanθ)/(π×D)的旋轉(zhuǎn)關(guān)系,以此使旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃與表面處理用電極2等相對移動。
從而,可以從作為處理對象的旋轉(zhuǎn)工具1的扭轉(zhuǎn)角θ、刀刃長度L,以及直徑D、刀刃扭轉(zhuǎn)方向得到旋轉(zhuǎn)工具1和表面處理用電極2等的相對軌跡,因此,容易使其軌跡生成。而且由于表面處理用電極2等與旋轉(zhuǎn)工具1的處理面以一定的速度相對移動,可以使處理面的放電加工狀態(tài)的偏差減少,使旋轉(zhuǎn)工具后刀面1a上生成的改性層的膜厚、光潔度等特性均勻。而且,由于將所處理的旋轉(zhuǎn)工具1的扭轉(zhuǎn)角θ和刀刃長度L等作為生成軌跡的數(shù)據(jù),即使對于不具有螺旋狀刀刃的旋轉(zhuǎn)工具1也能夠處理。
上述實施形態(tài)1~實施形態(tài)3等的表面處理用電極2由于相對于旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃以特定角度相向固定,可以使支持表面處理用電極2的機構(gòu)最大程度地簡化。
上述實施形態(tài)4~實施形態(tài)9等的使用放電加工的表面處理裝置使表面處理用電極2等與旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃相向,并且可以設(shè)定其傾斜角α,因此,表面處理用電極2等相對于旋轉(zhuǎn)工具1的處理刀刃面的設(shè)置角度可以自由設(shè)定,對于外周刀刃后刀面1a由銳利的平坦刃磨后角或銳利的偏心刃磨后角形成的旋轉(zhuǎn)工具都能夠應(yīng)付。
上述實施形態(tài)4~實施形態(tài)9等的使用放電加工的表面處理裝置,由于使表面處理用電極2等旋轉(zhuǎn),可以減少表面處理用電極2等的放電加工對磨耗的影響,并且可以使表面處理用電極2等的外周均勻化,提高精加工精度。而且可以或進行機械磨削,或做成銳利的偏心刃磨后角。從而可以減少處理面的放電狀態(tài)的偏差,使旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面生成的改性層19的膜厚和光潔度等均勻。
還有,在上述實施形態(tài)中,為了維持切削(包括研削及研磨)和與其連續(xù)進行的放電的連續(xù)過程,對旋轉(zhuǎn)工具1的相對移動速度(送進速度)的控制是重要的。即在通常的放電加工中,在短路時控制使電極移動軌跡后退(短路后退),但是在這一使用放電加工的表面處理中,由于短路被切削動作消除,沒有必要頻繁地實施短路后退。當然,過多進行電極后退動作,則放電加工成了主要的,因而有可能由于切削造成極間的改性粉末濃度下降,降低表面的改性效果。即在使用放電加工的表面處理中,最好是對電極后退的比率和電極的送進速度加以控制,以使切削加工和放電加工以一定的比率進行。為此,極間檢測電路17檢測極間電壓,從平均電壓測出電極間的放電頻率,即相當于放電加工量的量。控制電路15根據(jù)這一結(jié)果及現(xiàn)在的工具送進速度,求放電加工和切削加工的比例,變更、控制工具送進速度,使該比例維持于適當?shù)臄?shù)值。又變更工具的送進速度,使切削加工和放電加工的比例發(fā)生變化,可以使改性層19的厚度發(fā)生變化。即在處理的初期,由于送進速度取得大,形成厚的改性層,有可能降低送進速度,將改性層精加工得薄而均勻,作為最后的精加工。
放電的穩(wěn)定度受旋轉(zhuǎn)工具1的旋轉(zhuǎn)速度影響,旋轉(zhuǎn)速度過高則在極間放電脈沖的持續(xù)時間中放電點移動會造成電弧維持的困難,降低放電效率。也就是說,旋轉(zhuǎn)速度高則切削效率增加,然而,放電效率下降,切削加工的比率增加,另一方面,反之,旋轉(zhuǎn)速度下降則切削效率下降,放電效率增加,因此,可以用旋轉(zhuǎn)速度使放電加工和切削加工的比率發(fā)生變化。在相同轉(zhuǎn)速的情況下圓周速度也因工具直徑的不同而不同,因此,最好根據(jù)工具直徑控制在合適的轉(zhuǎn)速上。
上述實施形態(tài),即使不將設(shè)置于加工槽9內(nèi)的表面處理用電極2等與旋轉(zhuǎn)工具1的處理部分浸泡在加工液10中,一邊用加工液10向放電加工部分噴一邊用上述方法進行放電加工,也能夠在旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a和前刀面1b形成改性層19。
而且,本發(fā)明不僅適用于旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a,也適用于在底刃的表面處理。即與上面所述相同,使表面處理用電極2對著作為非處理面的底刃描仿并進行放電加工,以此可以在底刃形成改性層19。
又,本發(fā)明的實施形態(tài)5~9中的表面處理用電極除了取圓板狀、錐狀外,與上面所述一樣,也可以取夠進行所希望的放電加工和切削加工的旋轉(zhuǎn)體形狀。
并且,在第2~第10實施形態(tài),如第1實施形態(tài)所述,為修正因放電引起的電極消耗量,最好用控制電路進行控制,通過X軸、Y軸、Z軸驅(qū)動機構(gòu),使電極在軸方向或半徑方向上移動。
如上所述,權(quán)利要求1所涉及的使用放電加工的表面處理方法,使表面處理用電極一邊描仿處理底刃面一邊在旋轉(zhuǎn)工具與表面處理用電極之間施加電壓使其發(fā)生放電,可以在旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上形成改性層。只用放電加工就能夠在工具的刀刃前端均勻地形成使工具壽命大幅度提高的改性層,并且提高刀刃的鋒利程度。
而且由于表面處理用電極只是對旋轉(zhuǎn)工具的刀刃形成改性層,可以加快每一旋轉(zhuǎn)工具的處理速度,并且由于能夠使表面處理用電極順著旋轉(zhuǎn)工具的刀刃移動形成改性層,不會使表面處理用電極無謂消耗,而可以取得將其有效地使用于改性層的生成的效果。
而且,在旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極的相對移動中,可采取將旋轉(zhuǎn)工具或表面處理用電極的一方固定,而使另一方移動的結(jié)構(gòu),這種情況下,已有的放電刻模加工機可以原封不動地使用,并且借助于旋轉(zhuǎn)工具的旋轉(zhuǎn)和上下移動等構(gòu)成的相對移動,表面處理用電極對著形成直線狀或螺旋狀的旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后刀面,可以一邊描仿刀刃一邊進行加工,因此,可以簡化其處理機構(gòu)。
而且,表面處理用電極設(shè)置得與旋轉(zhuǎn)工具的刀刃均勻地相向,旋轉(zhuǎn)工具的處理面可以以一定的速度移動,在這種情況下,可以使處理面放電加工狀態(tài)的偏差減少,使旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后刀面生成的改性層的膜厚和光潔度等均勻。
權(quán)利要求2所涉及的使用放電加工的表面處理方法,是根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,可以自動設(shè)定對表面處理用電極和旋轉(zhuǎn)工具的放電加工最合適的位置,一邊自動地使表面處理用電極描仿所處理的刀刃面,一邊在旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極之間施加電壓使其放電,以在旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上形成改性層。又檢測表面處理用電極與旋轉(zhuǎn)工具的刀刃前端的接觸,據(jù)此檢測出其相對位置關(guān)系,按照規(guī)定的位置關(guān)系定位,因此,表面處理用電極和作為處理對象的旋轉(zhuǎn)工具即使變化也能夠?qū)Ω叮鶕?jù)表面處理用電極和旋轉(zhuǎn)工具刀刃前端的檢測,,檢測出其相對位置關(guān)系并加以修正,使其相對位置關(guān)系符合規(guī)定的位置關(guān)系,因此,位置設(shè)定沒有偏差,可以抑制處理結(jié)果的偏差。
權(quán)利要求3所涉及的使用放電加工的表面處理方法,具有權(quán)利要求2所述的效果,而且對旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上形成的改性層進一步切削,以此可以使所述旋轉(zhuǎn)工具刀刃的前端形成銳利的形狀。
權(quán)利要求4所涉及的使用放電加工的表面處理方法,具有權(quán)利要求1所述的效果,而且在旋轉(zhuǎn)工具與表面處理用的電極之間施加電壓使其發(fā)生放電,以此可以在旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上形成改性層。只使用放電加工就能夠?qū)崿F(xiàn)與旋轉(zhuǎn)工具特性一致的改性,可在工具刀刃前端均勻形成使工具壽命大幅度提高的改性層,并且可以使刀刃的鋒利程度得以提高。
權(quán)利要求5所涉及的使用放電加工的表面處理方法,具有權(quán)利要求4所述的效果,而且可以在偏心刃磨的旋轉(zhuǎn)工具與表面處理用電極之間施加電壓使其放電,以在旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上形成改性層,只用放電加工就能夠進行與旋轉(zhuǎn)工具的特性一致的改性,可在工具刀刃前端均勻形成使工具壽命大幅度提高的改性層,并且可以使刀刃的鋒利程度得以提高。
權(quán)利要求6所涉及的使用放電加工的表面處理方法,具有權(quán)利要求4所述的效果,而且可以在沒有偏心刃磨過的旋轉(zhuǎn)工具與表面處理用電極之間施加電壓使其放電,以在旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上形成帶有銳利的偏心刃磨過的改性層,只用放電加工就能夠改善旋轉(zhuǎn)工具的特性,并且可在工具刀刃前端均勻形成使工具壽命大幅度提高的改性層,并且可以使刀刃的鋒利程度得以提高。特別是用加工旋轉(zhuǎn)工具的基體材料的放電能量進行放電加工,不使用機械式研磨裝置能夠?qū)⑵教沟耐庵艿度泻蟮睹娴娜心プ兂善娜心?,可以使重新研磨的成本降低。即由于使用加工?gòu)成旋轉(zhuǎn)工具的基體材料的電氣條件進行加工,因此具有不使用機械式研磨裝置也能夠?qū)⑼庵艿度泻蟮睹鎻钠教沟耐庵艿度泻蟮睹娴娜心プ兂善娜心サ男Ч?br>
權(quán)利要求7所涉及的使用放電加工的表面處理方法,具有權(quán)利要求1所述的效果,而且在旋轉(zhuǎn)工具的前刀面上安裝輔助構(gòu)件,且使其與旋轉(zhuǎn)工具的刀刃的外周刀刃后刀面齊平,并且在與前刀面緊密接觸的狀態(tài)下,使所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃及輔助構(gòu)件與改性材料構(gòu)成的表面處理用電極之間發(fā)生放電,在外周刀刃后刀面生成改性層后,除去輔助構(gòu)件,以此產(chǎn)生抑制刀刃前端變鈍的效果。即使輔助構(gòu)件抵住處理刀刃的前端,以使刀刃前端不因放電而鈍化,因此具有延長工具壽命而又不使處理的旋轉(zhuǎn)工具變鈍的效果。
權(quán)利要求8所涉及的使用放電加工的表面處理方法,具有權(quán)利要求1所述的效果,而且可以從作為處理對象的旋轉(zhuǎn)工具刀刃的扭轉(zhuǎn)角θ、刀刃長度L、直徑D、刀刃扭轉(zhuǎn)方向得到旋轉(zhuǎn)工具的處理面和表面處理用電極的相對移動軌跡,因此可以容易地得出其軌跡。而且,由于表面處理用電極與旋轉(zhuǎn)工具的處理面以一定的速度移動,處理面的放電加工狀態(tài)的偏差減少,有使在旋轉(zhuǎn)工具后刀面生成的改性層的膜厚、表面光潔度均勻的效果。又由于以所處理的旋轉(zhuǎn)工具的扭轉(zhuǎn)角與刀刃長度作為軌跡生成的數(shù)據(jù),具有對于不具有螺旋狀刀刃的工具也能夠處理的效果。
權(quán)利要求9所涉及的使用放電加工的表面處理裝置,可以使表面處理用電極一邊描仿所處理的刀刃一邊在旋轉(zhuǎn)工具與表面處理用電極之間施加電壓使其放電,以在旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上形成改性層,只用放電加工就能夠在工具刀刃前端均勻形成使工具壽命大幅度提高的改性層,并且可以使刀刃的鋒利程度得以提高。
而且由于表面處理用電極只在旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上形成改性層,因此,對每一工具的處理速度大大縮短,不會無謂消耗表面處理用電極,能夠有效地形成改性層。
從而,可以使旋轉(zhuǎn)工具的處理面以一定的速度移動,在這種情況下,處理面的放電加工狀態(tài)的偏差減少,可以使旋轉(zhuǎn)工具后刀面上生成的改性層的膜厚和光潔度均勻。
而且可以將旋轉(zhuǎn)工具和表面處理用電極之一固定,而使另一方能夠移動,在這種情況下,可以原封不動地使用已有的放電刻模加工機,并且借助于旋轉(zhuǎn)工具的旋轉(zhuǎn)及上下移動的等相對移動,對直線狀或螺旋狀的旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后刀面一邊描仿刀刃一邊進行加工,從而可以簡化該處理機構(gòu)。
權(quán)利要求10所涉及的使用放電加工的表面處理裝置,具有權(quán)利要求9的效果,而且可以根據(jù)對表面處理用電極與旋轉(zhuǎn)工具刀刃接觸情況的檢測,檢測出其相對位置關(guān)系,并將其定位于規(guī)定的位置關(guān)系上,因此,即使表面處理用電極和旋轉(zhuǎn)工具變成其他種類的東西也能對付。又,根據(jù)表面處理用電極和旋轉(zhuǎn)工具刀刃前端的接觸情況的檢測,檢測其相對位置關(guān)系并進行修正,使其符合規(guī)定的位置關(guān)系,因此,位置設(shè)定沒有偏差,有抑制處理結(jié)果偏差的效果。
權(quán)利要求11所涉及的使用放電加工的表面處理裝置,具有權(quán)利要求9所述的效果,還能夠使支持表面處理用電極的機構(gòu)最大程度地簡化。
權(quán)利要求12所涉及的使用放電加工的表面處理裝置,具有權(quán)利要求9所述的效果,還具備可以自由設(shè)定表面處理用電極相對所述旋轉(zhuǎn)工具的處理刀刃面設(shè)置的角度,即使對于刀刃的外周刀刃后刀面為平坦刃磨或偏心刃磨的旋轉(zhuǎn)工具也能夠?qū)Ω丁?br>
權(quán)利要求13所涉及的使用放電加工的表面處理裝置,具有權(quán)利要求9所述的效果,還借助于使表面處理電極旋轉(zhuǎn),可以減少表面處理用電極的放電加工造成的磨耗的影響,而且表面處理用電極的外周可以均勻化,可以提高精加工精度。反之,或進行機械性研削,可以形成銳利的偏心刃磨。從而減少處理面的放電加工狀態(tài)的偏差,具有使在旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后刀面生成的改性層的膜厚和光潔度均勻化的效果。
權(quán)利要求14所涉及的使用放電加工的表面處理裝置,具有權(quán)利要求9所述的效果,而且可以根據(jù)作為處理對象的旋轉(zhuǎn)工具的扭轉(zhuǎn)角θ、刀刃長度L、直徑D、和刀刃的扭轉(zhuǎn)方向得到表面處理用電極相當于旋轉(zhuǎn)工具的相對軌跡,因此,可以使該軌跡容易得到。而且表面處理用電極與旋轉(zhuǎn)工具的處理面以一定的速度移動,因此,處理面的放電加工狀態(tài)的偏差減少,具有使在旋轉(zhuǎn)工具的外周面生成的改性層的膜厚和光潔度均勻化的效果。又由于以所處理的旋轉(zhuǎn)工具的扭轉(zhuǎn)角與刀刃長度作為軌跡生成的數(shù)據(jù),具有對于不具有螺旋狀刀刃的工具也能夠處理的效果。
權(quán)利要求
1.一種使用放電加工的表面處理方法,用由改性材料構(gòu)成的表面處理用電極在旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上生成改性層,其特征在于,在使所述表面處理用電極與所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃相對的狀態(tài)下,使所述表面處理用電極沿著所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃相對移動,并且使所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃與所述表面處理用的電極之間發(fā)生放電,在所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上生成改性層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用放電加工的表面處理方法,其特征在于,還檢測所述表面處理用電極與所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃的刀刃前端的相對位置,將所述旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后角與前角中的任一個或一個以上與所述表面處理用電極的直徑作為修正的信息進行位置修正,決定所述旋轉(zhuǎn)工具與所述表面處理用的電極的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的使用放電加工的表面處理方法,其特征在于,所述表面處理用電極取旋轉(zhuǎn)體的形狀,還使所述表面處理用的電極一邊旋轉(zhuǎn)一邊以與所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃相向的狀態(tài)沿著所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃相對移動,并且使所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃與所述表面處理用電極之間發(fā)生放電,在所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上生成改性層,同時借助于使用所述表面處理用的電極研削加工,把所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃的前端磨削加工成銳利的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用放電加工的表面處理方法,其特征在于,還把所述表面處理用電極的放電面與所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃的外周刀刃后刀面所成的角作為在所述旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后刀面上偏心刃磨形成的角度,使所述表面處理用電極沿著所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃一邊相對移動,一邊使所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃與所述表面處理用電極之間發(fā)生放電,相對于所述旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后刀面形成改性層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的使用放電加工的表面處理方法,其特征在于,所述旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后刀面是被預(yù)先偏心刃磨的,相對于所述被偏心刃磨的旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后刀面形成改性層。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的使用放電加工的表面處理方法,其特征在于,所述旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后刀面是被預(yù)先平坦刃磨的,以所述旋轉(zhuǎn)工具的母材被加工的程度的放電能量進行放電加工,從而在所述旋轉(zhuǎn)工具的外周刀刃后刀面上生成改性層,并且在外周刀刃后刀面上形成偏心刃磨。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用放電加工的表面處理方法,其特征在于,還在旋轉(zhuǎn)工具上安裝輔助構(gòu)件,且使其與旋轉(zhuǎn)工具的刀刃的外周刀刃后刀面齊平,并且與前刀面緊密接觸,在該狀態(tài)下使所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃及輔助構(gòu)件與所述表面處理用電極之間發(fā)生放電,同時使所述表面處理用電極沿著所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃相對移動,以在外周刀刃后刀面生成改性層,而后,除去所述輔助構(gòu)件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用放電加工的表面處理方法,其特征在于,以所述旋轉(zhuǎn)工具刀刃的扭轉(zhuǎn)角為θ,生成所述改性層的刀刃的長度為L,工具直徑為D時,對于所述旋轉(zhuǎn)工具在軸方向的所述刀刃長度大小的送進量,維持(360°×L×tan θ)/(π×D)的旋轉(zhuǎn)關(guān)系,按此使所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃與所述表面處理用電極相對移動。
9.一種使用放電加工的表面處理裝置,其特征在于具備具有刀刃的旋轉(zhuǎn)工具、與所述旋轉(zhuǎn)工具之間產(chǎn)生放電,以在所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃上生成改性層的由改性材料構(gòu)成的表面處理用電極、使所述旋轉(zhuǎn)工具旋轉(zhuǎn),同時在使所述表面處理用電極與所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃相對的狀態(tài)下,使其沿著所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃相對移動的相對移動驅(qū)動機構(gòu)、以及在所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃與所述表面處理用電極之間施加電壓的放電加工用的電源。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的使用放電加工的表面處理裝置,其特征在于還具備檢測在所述旋轉(zhuǎn)工具與所述表面處理用電極之間的極間電壓的極間檢測電路、以及借助于所述極間檢測電路的輸出,控制所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃與所述表面處理用電極之間發(fā)生的放電的控制電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的使用放電加工的表面處理裝置,其特征在于,還具備把所述表面處理用電極固定在與所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃相對的特定角度上的固定手段。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的使用放電加工的表面處理裝置,其特征在于,還具備將所述表面處理用電極對著所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃安裝,并且能夠設(shè)定、變更其相對角度的安裝手段。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的使用放電加工的表面處理裝置,其特征在于,還具備使所述表面處理用電極旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)手段。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的使用放電加工的表面處理裝置,其特征在于,所述相對移動驅(qū)動機構(gòu)在以所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃的扭轉(zhuǎn)角為θ,生成所述改性層的刀刃的長度為L,工具直徑為D時,對于所述旋轉(zhuǎn)工具在軸方向的所述刀刃長度大小的送進量,維持(360°×L×tan θ)/(π×D)的旋轉(zhuǎn)關(guān)系,按此使所述旋轉(zhuǎn)工具的刀刃與所述表面處理用電極相對移動。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用放電加工的表面處理方法和裝置。使旋轉(zhuǎn)工具1旋轉(zhuǎn),并使表面處理用電極2與旋轉(zhuǎn)工具1的刀刃相向,由旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機構(gòu)8和Z軸驅(qū)動機構(gòu)7驅(qū)動其相對移動,由放電加工用電源18在旋轉(zhuǎn)工具1與表面處理用電極2之間施加電壓使其發(fā)生放電,能在旋轉(zhuǎn)工具1的外周刀刃后刀面1a和前刀面1b形成改性層??梢栽谛D(zhuǎn)工具1的刀刃前端均勻地形成改性層19,只用放電加工就能夠使工具的壽命大幅度提高,并提高刀刃的鋒利程度。
文檔編號C23C26/00GK1168307SQ9710296
公開日1997年12月24日 申請日期1997年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月12日
發(fā)明者齋藤長男, 毛利尚武, 三宅英孝, 今井祥人, 真柄卓司, 後藤昭弘 申請人:科學(xué)技術(shù)振興事業(yè)團, 齋藤長男, 毛利尚武, 三菱電機株式會社