使用放电加工的表面处理方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及使用放电加工的表面处理方法和装置。使旋转工具１旋转，并使表面处理用电极２与旋转工具１的刀刃相向，由旋转轴驱动机构８和Ｚ轴驱动机构７驱动其相对移动，由放电加工用电源１８在旋转工具１与表面处理用电极２之间施加电压使其发生放电，能在旋转工具１的外周刀刃后刀面１ａ和前刀面１ｂ形成改性层。可以在旋转工具１的刀刃前端均匀地形成改性层１９，只用放电加工就能够使工具的寿命大幅度提高，并提高刀刃的锋利程度。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用放电加工的旋转工具等切削工具的刀刃前端的表面处理方法及其表面处理装置，特别是涉及在切削工具上形成改性层的使用放电加工的表面处理方法。利用放电加工在旋转工具刀刃上形成改性层的方法和装置，可以举出的有日本专利特开平7-112329号公报所述的技术。在所述公报中公开了如下技术。图25是说明已有的表面处理装置的总体结构图。在图中，101是对立铣刀(end mill)、钻头等进行表面处理的旋转切削工具，102是改性材料的粉末形成的粉末压块，改性材料使用在W-C(碳化钨)中加入钴粉混合后烧结成形的材料。103是使旋转切削工具101在上下方向(Z轴方向)移动的主轴，104是把粉末压块102加以固定，同时充满放电加工用的加工液105的加工槽，106是在旋转切削工具101和粉末压块102之间施加电压的放电加工用的电源，107是检测旋转切削工具1和粉末压块102之间的极间电压或短路情况的极间检测装置，108是根据极间检测装置107的检测结果控制旋转切削工具101与粉末压块102的相对移动速度的控制装置。109是在驱动旋转切削工具101的同时，在Z轴方向(上下方向)驱动主轴103的Z轴驱动装置，110是在驱动粉末压块102的同时，在X方向驱动加工槽104的X轴驱动装置，111是驱动粉末压块102的同时在Y方向驱动加工槽104的Y轴驱动装置，而112是使Z轴驱动装置109的旋转切削工具101旋转的旋转驱动装置。下面对这种已有的表面处理的动作加以说明。装在主轴103上的旋转切削工具101由旋转驱动装置112驱动旋转，由X轴驱动装置110、Y轴驱动装置111、Z驱动装置109使旋转切削工具101与粉末压块102相对移动，以对粉末压块102进行切削加工。具体地说，在旋转切削工具101是立铣刀的情况下，主要是进行侧向(即X轴方向、Y轴方向)的切削加工，而在该工具是钻头的情况下则进行轴向(即Z向)的切削加工。这时，由于放电加工用的电源106在旋转切削工具101和粉末压块102之间施加放电加工电压，切削加工的进行使得旋转切削工具101与粉末压块102的脱离接触，一旦脱离接触，在该间隙中即发生放电。由于切削加工，间隙中改性材料(碳化钨)成了粉末飘浮，因此，在旋转切削工具101的切削齿表面由于放电作用，加工液105中有碳化钨粉末混入。这样合适控制旋转切削工具101的送进速度，反复进行切削、放电，继续进行加工，在切削齿部分形成均匀的W-C合金改性层。也就是说，所述公报公开了一边用旋转工具切削含被覆材料的压块，一边进行放电加工的方法。在这里，使压块与切削刀刃前端部分之间发生放电，以便在旋转工具刀刃前端形成改性层。这该方法中，使压块与旋转工具刀刃前端处于接触状态的切削加工，和压块与旋转工具刀刃前端处于非接触状态的放电加工两种相反的加工工序复合。但是，放电加工是在旋转工具刀刃前端与压块之间由切削产生符合放电加工的发生条件的间隙时进行的。亦即，放电加工取决于切削加工，是偶然进行的，不能加以控制。因此，难于进行稳定的加工，使旋转工具刀刃前端形成均匀的改性膜也是困难的。而且，在切削工序中，由于与压块的摩擦，造成旋转工具刀刃前端摩擦消耗，在放电过程中，由于放电集中造成刀刃前端变钝，需要有对形成改性层的刀刃前端进行研磨的工序。还由于旋转工具切削含有改性材料的压块时产生的切削阻力的关系，需要高于通常的放电加工机的机械刚性。因此，本专利技术是为了消除上述已有的方法中存在的问题而提出的，以提供可以只用放电加工在工具的刀刃前端均匀地形成能使工具寿命大大提高的改性层，并且能使刀刃更加锋利的使用放电加工的表面处理方法及其装置。权利要求1所涉及的使用放电加工的表面处理方法，在使改性材料构成的表面处理用电极与旋转工具的刀刃相对的状态下，使所述表面处理用的电极沿着所述旋转工具的刀刃相对移动，并且使所述旋转工具的刀刃与所述表面处理用的电极之间发生放电，在所述旋转工具的刀刃上生成改性层。权利要求2所涉及的使用放电加工的表面处理方法，是根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测所述表面处理用的电极与所述旋转工具的刀刃前端的相对位置，将所述旋转工具的外周刀刃后角与前角中的任一个或一个以上与所述表面处理用电极的直径作为修正的信息进行位置修正，决定所述旋转工具与所述表面处理用的电极的位置。权利要求3所涉及的使用放电加工的表面处理方法，是根据要求2所述的方法，其特征在于，所述表面处理用的电极取旋转体的形状，还使所述表面处理用电极一边旋转一边以与所述旋转工具的刀刃相向的状态沿着所述旋转工具的刀刃相对移动，并且使所述旋转工具的刀刃与所述表面处理用的电极之间发生放电，在所述旋转工具的刀刃上生成改性层后，同时借助于使用所述表面处理用电极研削加工，把所述旋转工具的刀刃的前端磨削加工成锐利的形状。权利要求4的使用放电加工的表面处理方法，是根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还把所述表面处理用的电极的放电面与所述旋转工具的刀刃的外周刀刃后刀面所成的角作为在所述旋转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，使所述表面处理用的电极沿着所述旋转工具的刀刃一边相对移动，一边使所述旋转工具的刀刃与所述表面处理用的电极之间发生放电，相对于所述旋转工具的外周刀刃后刀面形成改性层。权利要求5所涉及的使用放电加工的表面处理方法，是根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述旋转工具的外周刀刃后刀面是被预先偏心刃磨的，相对于所述被偏心刃磨的旋转工具的外周刀刃后刀面形成改性层。权利要求6所涉及的使用放电加工的表面处理方法，是根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述旋转工具的外周刀刃后刀面是被预先平坦刃磨的，以所述旋转工具的母材被加工的程度的放电能量进行放电加工，从而在所述旋转工具的外周刀刃后刀面上生成改性层，并且在外周刀刃后刀面上形成偏心刃磨。权利要求7所涉及的使用放电加工的表面处理方法，是根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在旋转工具上安装辅助构件，且使其与旋转工具的刀刃的外周刀刃后刀面齐平，并且与前刀面紧密接触的状态下，使所述旋转工具的刀刃及辅助构件与表面处理用电极之间发生放电，同时，沿所述旋转工具的刀刃相对移动所述表面处理用电极，在所述外周刀刃后刀面生成改性层后，除去辅助构件。权利要求8所涉及的使用放电加工的表面处理方法，是根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述旋转工具刀刃的扭转角为θ，生成所述改性层的刀刃的长度为L，工具直径为D时，对于所述旋转工具在轴方向的所述刀刃长度大小的送进量，维持(360°×L×tan θ)/(π×D)的旋转关系，借助于此使所述旋转工具的刀刃与所述表面处理用电极相对移动。权利要求9所涉及的使用放电加工的表面处理装置具备，具有刀刃的旋转工具、在所述旋转工具的刀刃上生成改性层的改性材料构成的表面处理用电极、使所述旋转工具旋转的同时，在使所述表面处理用电极与所述旋转工具的刀刃相对的状态下，使其沿着所述旋转工具的刀刃相对移动的相对移动驱动机构、以及在所述旋转工具的刀刃与所述表面处理用电极之间施加电压的放电加工用的电源。权利要求10所涉及的使用放电加工的表面处理装置，是根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还具备检测在所述旋转工具的刀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用放电加工的表面处理方法，用由改性材料构成的表面处理用电极在旋转工具的刀刃上生成改性层，其特征在于，在使所述表面处理用电极与所述旋转工具的刀刃相对的状态下，使所述表面处理用电极沿着所述旋转工具的刀刃相对移动，并且使所述旋转工具的刀 刃与所述表面处理用的电极之间发生放电，在所述旋转工具的刀刃上生成改性层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤长男，毛利尚武，三宅英孝，今井祥人，真柄卓司，後藤昭弘，
申请(专利权)人：科学技术振兴事业团，斋藤长男，毛利尚武，三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]