[發(fā)明專利]在工件上形成針點澆口的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010233396.6
• 申請日: 2010-07-19
• 公開（公告）號: CN101961807A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 山田久典
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社沙迪克
• 主分類號: B23H9/14
• 分類號: B23H9/14
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在工具電極與導電性的工件之間產(chǎn)生放電來對工件進行加工的放電加工方法。本發(fā)明尤其涉及一種使用工具電極來在工件上形成針點澆口(pin?point?gate)的方法。

背景技術(shù)

放電加工裝置是對包含鋼鐵或者超硬合金的工件精密地進行加工的工作機械。超硬合金是將金屬碳化物的粉末燒結(jié)而成的合金。工具電極通常安裝在放電加工裝置的主軸頭。工具電極的材料為例如石墨(graphite)、銅、銅合金。工件配置在貯存著介電液(dielectric?fluid)的加工槽中。介電液為例如燈油(lamp?oil)或者比電阻(specific?resistance)高的水。使工具電極移動到非常接近于工件的位置。形成在工具電極與工件之間的微小的空隙被稱作“加工間隙”。

在放電加工中，放電加工裝置對加工間隙施加電壓脈沖(pulse)。其結(jié)果，介電液的絕緣受到破壞而在加工間隙產(chǎn)生放電。該放電也被稱作火花放電，將工件中的微量的材料熔融除去。通過反復進行放電，而在工件上形成形狀與工具電極一致的孔。放電加工裝置為將加工間隙維持在固定大小，伴隨工件材料的除去而使工具電極向工件前進。工具電極的前進方向通常為鉛直向下。

注射成形(injection?molding)裝置是向模具的空腔(cavity)中注入樹脂并進行成形的機械。空腔的入口被稱作澆口(gate)或者注口(pouring?gate)。向澆口導引樹脂的通道被稱作澆道(runner)或者注道。針點澆口是一種澆口，其具有φ為0.3mm～1.2mm的小開口。針點澆口也被稱作針澆口(pin?gate)。圖1(I)中的參照編號44表示針點澆口的一例。針點澆口44伴隨有澆道43。

日本公開專利公報11-058114中，揭示有加工出針點澆口的特殊的中心鉆(center?drill)。然而，一般而言，具有針點澆口的模具是通過放電加工裝置來制作的。圖3表示用以放電加工出針點澆口的工具電極的一例。由銅構(gòu)成的工具電極10通過手柄(shank)8夾持在放電加工裝置的主軸頭(未圖示)。工具電極10具有20°角的前端。除前端以外工具電極10的側(cè)面傾斜2°。工具電極10具有較大的長寬比(aspect?ratio)，因此其剛性較小。

工具電極在放電加工中會產(chǎn)生消耗。消耗率是工具電極的消耗重量(g)相對于工件的損耗量(g)的比率(％)。或者，消耗率是工具電極的長度的減少量(mm)相對于工件中所形成的孔的深度(mm)的比率(％)。對于具有較大的長寬比的工具電極10而言，采用后一消耗率。在大部分情況下，考慮到工具電極的消耗，為形成一個針點澆口而準備著多個工具電極。

日本公開專利公報2002-059316號中，揭示有一種用以使具有微細的直徑的工具電極成形的放電加工裝置。然而，此種放電加工裝置難以筆直地制作細長的錐形(tapered)工具電極。因此，細長的錐形工具電極是通過機械加工來制作的。進行此種機械加工的工作機械為例如車床或者加工中心機(machining?center)。

圖4表示形成針點澆口的以往的方法。圖中的箭頭表示工具電極移動的方向。圖4中的工具電極11、12的形狀、大小及材質(zhì)與圖3中的工具電極10相同。如圖4(A)中所示，第一個工具電極11移動到接近于工件2的位置。當對工具電極11與工件2之間施加電壓脈沖時，會在加工間隙產(chǎn)生放電。如圖4(B)中所示，通過反復進行放電而在工件2上形成孔。放電加工裝置為將加工間隙的大小維持于固定，使工具電極11一點點地向下方前進。

當工具電極11到達某深度時，結(jié)束使用工具電極11所進行的加工。某深度是考慮到消耗率等來規(guī)定的。如圖4(C)中所示，在工件2上形成形狀與工具電極11一致的孔41。如圖4(D)中所示，放電加工裝置使第二個工具電極12向孔41中移動。較為理想的是，在放電加工中，多數(shù)放電是在整個加工間隙中均勻地產(chǎn)生。

然而，有時在加工間隙的一部分集中產(chǎn)生放電。特別是，在新的工具電極插入先前形成的孔41中的情況下，放電產(chǎn)生部位容易偏移。如此一來，使新的工具電極向放電集中部位移動。其結(jié)果，工具電極彎曲，工件上所形成的孔也彎曲。圖4(E)夸張地表示彎曲的工具電極11。

特別是，推測通過機械加工來制作的工具電極因具有壓縮應力(compressive?stress)而容易彎曲。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種使用通過機械加工制作的工具電極來筆直地形成針點澆口的放電加工方法。