使用放電加工的表面處理方法及其裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及使用放電加工的表面處理方法和裝置。使旋轉工具１旋轉，并使表面處理用電極２與旋轉工具１的刀刃相向，由旋轉軸驅動機構８和Ｚ軸驅動機構７驅動其相對移動，由放電加工用電源１８在旋轉工具１與表面處理用電極２之間施加電壓使其發生放電，能在旋轉工具１的外周刀刃后刀面１ａ和前刀面１ｂ形成改性層。可以在旋轉工具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。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及利用放電加工的旋轉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。在所述公報中公開了如下技術。圖25是說明已有的表面處理裝置的總體結構圖。在圖中，101是對立銑刀(end mill)、鉆頭等進行表面處理的旋轉切削工具，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成形的材料。103是使旋轉切削工具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是根據極間檢測裝置107的檢測結果控制旋轉切削工具101與粉末壓塊102的相對移動速度的控制裝置。109是在驅動旋轉切削工具101的同時，在Z軸方向(上下方向)驅動主軸103的Z軸驅動裝置，110是在驅動粉末壓塊102的同時，在X方向驅動加工槽104的X軸驅動裝置，111是驅動粉末壓塊102的同時在Y方向驅動加工槽104的Y軸驅動裝置，而112是使Z軸驅動裝置109的旋轉切削工具101旋轉的旋轉驅動裝置。下面對這種已有的表面處理的動作加以說明。裝在主軸103上的旋轉切削工具101由旋轉驅動裝置112驅動旋轉，由X軸驅動裝置110、Y軸驅動裝置111、Z驅動裝置109使旋轉切削工具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，在旋轉切削工具101是立銑刀的情況下，主要是進行側向(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。這樣合適控制旋轉切削工具101的送進速度，反復進行切削、放電，繼續進行加工，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生放電，以便在旋轉工具刀刃前端形成改性層。這該方法中，使壓塊與旋轉工具刀刃前端處于接觸狀態的切削加工，和壓塊與旋轉工具刀刃前端處于非接觸狀態的放電加工兩種相反的加工工序復合。但是，放電加工是在旋轉工具刀刃前端與壓塊之間由切削產生符合放電加工的發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，難于進行穩定的加工，使旋轉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。還由于旋轉工具切削含有改性材料的壓塊時產生的切削阻力的關系，需要高于通常的放電加工機的機械剛性。因此，本專利技術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，在使改性材料構成的表面處理用電極與旋轉工具的刀刃相對的狀態下，使所述表面處理用的電極沿著所述旋轉工具的刀刃相對移動，并且使所述旋轉工具的刀刃與所述表面處理用的電極之間發生放電，在所述旋轉工具的刀刃上生成改性層。權利要求2所涉及的使用放電加工的表面處理方法，是根據權利要求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工具的刀刃前端的相對位置，將所述旋轉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，決定所述旋轉工具與所述表面處理用的電極的位置。權利要求3所涉及的使用放電加工的表面處理方法，是根據要求2所述的方法，其特征在于，所述表面處理用的電極取旋轉體的形狀，還使所述表面處理用電極一邊旋轉一邊以與所述旋轉工具的刀刃相向的狀態沿著所述旋轉工具的刀刃相對移動，并且使所述旋轉工具的刀刃與所述表面處理用的電極之間發生放電，在所述旋轉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，把所述旋轉工具的刀刃的前端磨削加工成銳利的形狀。權利要求4的使用放電加工的表面處理方法，是根據權利要求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工具的刀刃的外周刀刃后刀面所成的角作為在所述旋轉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工具的刀刃一邊相對移動，一邊使所述旋轉工具的刀刃與所述表面處理用的電極之間發生放電，相對于所述旋轉工具的外周刀刃后刀面形成改性層。權利要求5所涉及的使用放電加工的表面處理方法，是根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述旋轉工具的外周刀刃后刀面是被預先偏心刃磨的，相對于所述被偏心刃磨的旋轉工具的外周刀刃后刀面形成改性層。權利要求6所涉及的使用放電加工的表面處理方法，是根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述旋轉工具的外周刀刃后刀面是被預先平坦刃磨的，以所述旋轉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。權利要求7所涉及的使用放電加工的表面處理方法，是根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在旋轉工具上安裝輔助構件，且使其與旋轉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下，使所述旋轉工具的刀刃及輔助構件與表面處理用電極之間發生放電，同時，沿所述旋轉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，除去輔助構件。權利要求8所涉及的使用放電加工的表面處理方法，是根據權利要求1所述的方法，其特征在于，以所述旋轉工具刀刃的扭轉角為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)的旋轉關系，借助于此使所述旋轉工具的刀刃與所述表面處理用電極相對移動。權利要求9所涉及的使用放電加工的表面處理裝置具備，具有刀刃的旋轉工具、在所述旋轉工具的刀刃上生成改性層的改性材料構成的表面處理用電極、使所述旋轉工具旋轉的同時，在使所述表面處理用電極與所述旋轉工具的刀刃相對的狀態下，使其沿著所述旋轉工具的刀刃相對移動的相對移動驅動機構、以及在所述旋轉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。權利要求10所涉及的使用放電加工的表面處理裝置，是根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，還具備檢測在所述旋轉工具的刀本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種使用放電加工的表面處理方法，用由改性材料構成的表面處理用電極在旋轉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工具的刀刃相對的狀態下，使所述表面處理用電極沿著所述旋轉工具的刀刃相對移動，并且使所述旋轉工具的刀 刃與所述表面處理用的電極之間發生放電，在所述旋轉工具的刀刃上生成改性層。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：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(專利權)人：科學技術振興事業團，齋藤長男，毛利尚武，三菱電機株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]