JPS6128452B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6128452B2 JPS6128452B2 JP9364177A JP9364177A JPS6128452B2 JP S6128452 B2 JPS6128452 B2 JP S6128452B2 JP 9364177 A JP9364177 A JP 9364177A JP 9364177 A JP9364177 A JP 9364177A JP S6128452 B2 JPS6128452 B2 JP S6128452B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- machining
- electrode
- speed
- shaped workpiece
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
- B23H9/04—Treating surfaces of rolls
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は放電によりロール丈被加工物の外周
面を一定面粗度で梨地仕上する(ロール状被加工
物の表面に梨地状の凹凸面を形成する)ロール状
被加工物(以下単にロールと略称する)の放電加
工装置に係り、特に電極とロール間の平均加工電
流に比例して電極のロール回転軸方向移動速度を
制御するものである。
面を一定面粗度で梨地仕上する(ロール状被加工
物の表面に梨地状の凹凸面を形成する)ロール状
被加工物(以下単にロールと略称する)の放電加
工装置に係り、特に電極とロール間の平均加工電
流に比例して電極のロール回転軸方向移動速度を
制御するものである。
従来、例えば鋼帯圧延用ロール、特に冷間圧延
ロールの表面を梨地状に仕上げるに際しては、シ
ヨツト、グリツトなどの硬い金属粒を、研磨した
ロール面に投射して、ロール表面に圧痕をつける
方法が採られていたが、近年この種の加工を放電
加工により行なうことが試みられている。放電加
工は周知のように、電極と被加工物間の狭い加工
間隙に、例えばケロシンのような絶縁性の液体を
介在させ、電極と被加工物間に周期的にパルス電
圧を印加して放電させることにより、被加工物表
面を加工する方法である。
ロールの表面を梨地状に仕上げるに際しては、シ
ヨツト、グリツトなどの硬い金属粒を、研磨した
ロール面に投射して、ロール表面に圧痕をつける
方法が採られていたが、近年この種の加工を放電
加工により行なうことが試みられている。放電加
工は周知のように、電極と被加工物間の狭い加工
間隙に、例えばケロシンのような絶縁性の液体を
介在させ、電極と被加工物間に周期的にパルス電
圧を印加して放電させることにより、被加工物表
面を加工する方法である。
このような放電加工をロール表面で繰り返しな
がらロールを円周方向に回転し、同時に電極をロ
ールの回転軸方向に漸次移動してゆけば、ロール
表面は連続的にスパイラル状の梨地加工を受け、
ロール表面を放電痕で被うことが出来る。
がらロールを円周方向に回転し、同時に電極をロ
ールの回転軸方向に漸次移動してゆけば、ロール
表面は連続的にスパイラル状の梨地加工を受け、
ロール表面を放電痕で被うことが出来る。
これが放電加工を利用したロールの表面に梨地
面を一様につける方法である。そして得られる梨
地面は、金属粒投射による機械的な圧痕にくらべ
凹凸の差も大きく、かつ、形状もはるかに整つて
いるばかりでなく、その形状がロールの製造方法
や硬度に左右されず、また、ロール表面の金属組
織が放電により硬化し、圧延ロールとして最適で
ある等多くの長所を有している。
面を一様につける方法である。そして得られる梨
地面は、金属粒投射による機械的な圧痕にくらべ
凹凸の差も大きく、かつ、形状もはるかに整つて
いるばかりでなく、その形状がロールの製造方法
や硬度に左右されず、また、ロール表面の金属組
織が放電により硬化し、圧延ロールとして最適で
ある等多くの長所を有している。
しかしながらこのロール放電加工装置の製作に
当り、障害となるのはロール全表面の均一梨地加
工が非常に困難な事で、このロール表面の精度は
電極のロール回転軸方向への移動速度によつて、
微妙に変化する。
当り、障害となるのはロール全表面の均一梨地加
工が非常に困難な事で、このロール表面の精度は
電極のロール回転軸方向への移動速度によつて、
微妙に変化する。
ところで、このロール放電加工装置は、電極が
ロールの回転軸方向に定速移動制御されている
が、電極をロールの回転軸方向へ定速移動した場
合のロール表面精度について説明する。
ロールの回転軸方向に定速移動制御されている
が、電極をロールの回転軸方向へ定速移動した場
合のロール表面精度について説明する。
第1図、第2図において3はロール、11,1
1′はロール3と加工間隙を介して対向する2個
の電極であつて、ロール3はその円周方向に回転
駆動され、また、電極11,11′はロール3の
回転軸方向に定速移動されている場合に次のよう
な現象を生ずる。
1′はロール3と加工間隙を介して対向する2個
の電極であつて、ロール3はその円周方向に回転
駆動され、また、電極11,11′はロール3の
回転軸方向に定速移動されている場合に次のよう
な現象を生ずる。
即ち、放電加工においては、一般に加工速度は
一定のものではなく、加工間隙の状態に応じて
時々刻々に変化するものであり、この発明の対象
のようにロール表面を全面梨地加工することを目
的とするものにおいては、加工開始後、加工部分
が全面梨地加工されるまでの間は漸次加工速度が
増加し、平均加工電流が増加する傾向がある。
一定のものではなく、加工間隙の状態に応じて
時々刻々に変化するものであり、この発明の対象
のようにロール表面を全面梨地加工することを目
的とするものにおいては、加工開始後、加工部分
が全面梨地加工されるまでの間は漸次加工速度が
増加し、平均加工電流が増加する傾向がある。
一般に、平均加工電流は加工速度に比例するこ
とが放電加工においては後述のように衆知である
から、換言すれば梨地面が形成されるに従つて放
電が形成されやすくなつて加工速度が増加し、加
工速度に比例して平均加工電流が増加し、やがて
加工速度、平均加工電流はほぼ一定値となるわけ
である。
とが放電加工においては後述のように衆知である
から、換言すれば梨地面が形成されるに従つて放
電が形成されやすくなつて加工速度が増加し、加
工速度に比例して平均加工電流が増加し、やがて
加工速度、平均加工電流はほぼ一定値となるわけ
である。
このため第1図、第2図の図解されていよよう
に加工開始時の加工部分は加工除去量が少なく加
工の進行に伴なつつ加工除去量が増加するため、
電極11をロール3の回転軸方向へ定速移動した
場合は全面均一な梨地加工面が得られない事実が
明らかにされている。これを更に詳細に説明すれ
ば、第1図中Aで示す部分は電極11が図の位置
を出発点として右方向にαの距離を移動すること
によつて加工される加工部分、また、同図中Bで
示す部分は電極11′が図の位置を出発点として
右方向にβの距離を移動することによつて加工さ
れる加工部分、更に、第2図中Cは上記両電極1
1,11′の加工部分を総合した加工部分を示
し、第1図、第2図の電極11,11′の下で図
解されているように、ロール3の電極幅に相当す
る部分に未加工部分Rが形成される事実がある。
に加工開始時の加工部分は加工除去量が少なく加
工の進行に伴なつつ加工除去量が増加するため、
電極11をロール3の回転軸方向へ定速移動した
場合は全面均一な梨地加工面が得られない事実が
明らかにされている。これを更に詳細に説明すれ
ば、第1図中Aで示す部分は電極11が図の位置
を出発点として右方向にαの距離を移動すること
によつて加工される加工部分、また、同図中Bで
示す部分は電極11′が図の位置を出発点として
右方向にβの距離を移動することによつて加工さ
れる加工部分、更に、第2図中Cは上記両電極1
1,11′の加工部分を総合した加工部分を示
し、第1図、第2図の電極11,11′の下で図
解されているように、ロール3の電極幅に相当す
る部分に未加工部分Rが形成される事実がある。
このことは、一個の電極11によりロール3を
加工する場合でも同様であつて、第3図はその状
態を示している。この第3図は第1図と第2図に
対応する図面であり、同一符号を付すことにより
その説明を省略するが、この場合はロール3の加
工開始部に未加工部分が残る。又、加工開始部以
外部分においても加工が不安定となつた時は、加
工速度が低下し図中R′で示す未加工部分が残
る。
加工する場合でも同様であつて、第3図はその状
態を示している。この第3図は第1図と第2図に
対応する図面であり、同一符号を付すことにより
その説明を省略するが、この場合はロール3の加
工開始部に未加工部分が残る。又、加工開始部以
外部分においても加工が不安定となつた時は、加
工速度が低下し図中R′で示す未加工部分が残
る。
次に平均加工電流と加工速度について説明す
る。多数回の放電加工を行つたのち、放電の発生
回数から一回当りの加工量を求めると、次式の成
立することが知られている。即ち m=A・Ip B・τp ここでmは放電1回当りの加工重量(g) Ipは放電電流ピーク値 (A)。
る。多数回の放電加工を行つたのち、放電の発生
回数から一回当りの加工量を求めると、次式の成
立することが知られている。即ち m=A・Ip B・τp ここでmは放電1回当りの加工重量(g) Ipは放電電流ピーク値 (A)。
τpは放電電流パルス幅 (μs)。
A、Bは夫々電極の極性及び電極と被加工物の
材料の組合せにより定まる定数で、銅電極を正極
として鋼からなる被加工物を加工する場合は、A
=1.5×102、B=1.5である。
材料の組合せにより定まる定数で、銅電極を正極
として鋼からなる被加工物を加工する場合は、A
=1.5×102、B=1.5である。
以上から、1分間当りの加工速度W(g/min)を
求めると W=60m×f=60m・1/T =60・m/(τp+τr+τo) =60・A・Ip B・τp/(τp+τr+τo) =60・A・Ip 0.5・Ip・τp/(τp+τr+τ
o) =60・A・Ip 0.5・I(g/min) となり、1分間当りの加工速度は平均加工電流に
比例することがわかる。なお、上式において、 Iは平均加工電流。
求めると W=60m×f=60m・1/T =60・m/(τp+τr+τo) =60・A・Ip B・τp/(τp+τr+τo) =60・A・Ip 0.5・Ip・τp/(τp+τr+τ
o) =60・A・Ip 0.5・I(g/min) となり、1分間当りの加工速度は平均加工電流に
比例することがわかる。なお、上式において、 Iは平均加工電流。
fは単位時間の放電発生回数。
Tは1サイクルの時間。
τrは放電電流パルス休止幅(μs)。
τoはτp+τr(μs)。
である。
以上述べたように、従来の如く電極をロールの
回転軸方向に定速送り制御した場合は、ロール全
面に均一加工ができないという不具合があつた。
回転軸方向に定速送り制御した場合は、ロール全
面に均一加工ができないという不具合があつた。
この発明はこの点に鑑み、ロール表面全面に均
一な梨地加工面を得るために平均加工電流に比例
して電極をロール回転軸方向へ移動させるように
制御するものである。
一な梨地加工面を得るために平均加工電流に比例
して電極をロール回転軸方向へ移動させるように
制御するものである。
以下この発明の一実施例を第4図により説明す
る。この図は後述するヘツドコラムを2個備えた
ものを図示している。
る。この図は後述するヘツドコラムを2個備えた
ものを図示している。
即ち、第4図に於いて、1はベツト、2,2′
は上記ベツド1上に備付けられる軸受、3は軸受
2,2′により水平に支承される被加工物のロー
ル、4はロール3の一端をチヤツキングするケレ
ー、5はベツド1上に装備されるロール回転駆動
装置で、ケレー4を回転させて、ロール3を回転
させるものである。また、6,6′はベース台
で、コラム横送り駆動装置7,7′、送りねじ
8,8′の作用によりベツド1上を図に於て左右
に摺動可能に構成されている。9,9′はベース
台6,6′上に固定されるヘツドコラム(ヘツド
コラム一体と考えてこのように称する。)、10,
10′はヘツドコラム9,9′に装着される電極ホ
ルダー、11,11′は絶縁板12,12′を介し
てホルダー10,10′に等ピツチで取付けられ
る複数個の電極で、これらの電極11,11′
は、ロール3と所定間隙を介して対向すると共
に、第5図にこの斜視図を示す形状の鋼板で形成
されており、同一形状に形成されている。13は
ロール3上に保持された加工槽、14は加工槽1
3内に図示しないポンプにより供給される加工液
で、加工槽13からオーバーフローした加工液1
4は濾過され、再び加工槽13へ供給されるよう
構成されている。また15,15′はパルス電源
装置で、各電極11,11′と、ロール3との間
で放電を形成するよう接続されている。図では、
電極11,11′に正極を、ロール3に負極を接
続しているが、この逆でも加工は可能である。ま
た、電極11,11′のロール3加工面と直角方
向への主軸送りは各ヘツドコラム9,9′で独立
に行なわれる。更に、また、16,16′は平均
加工電流を検出する検出装置、17,17′は検
出装置16,16′が検出した平均加工電流に比
例した速度でコラム横送り駆動装置7,7′を制
限する移動速度制御装置である。
は上記ベツド1上に備付けられる軸受、3は軸受
2,2′により水平に支承される被加工物のロー
ル、4はロール3の一端をチヤツキングするケレ
ー、5はベツド1上に装備されるロール回転駆動
装置で、ケレー4を回転させて、ロール3を回転
させるものである。また、6,6′はベース台
で、コラム横送り駆動装置7,7′、送りねじ
8,8′の作用によりベツド1上を図に於て左右
に摺動可能に構成されている。9,9′はベース
台6,6′上に固定されるヘツドコラム(ヘツド
コラム一体と考えてこのように称する。)、10,
10′はヘツドコラム9,9′に装着される電極ホ
ルダー、11,11′は絶縁板12,12′を介し
てホルダー10,10′に等ピツチで取付けられ
る複数個の電極で、これらの電極11,11′
は、ロール3と所定間隙を介して対向すると共
に、第5図にこの斜視図を示す形状の鋼板で形成
されており、同一形状に形成されている。13は
ロール3上に保持された加工槽、14は加工槽1
3内に図示しないポンプにより供給される加工液
で、加工槽13からオーバーフローした加工液1
4は濾過され、再び加工槽13へ供給されるよう
構成されている。また15,15′はパルス電源
装置で、各電極11,11′と、ロール3との間
で放電を形成するよう接続されている。図では、
電極11,11′に正極を、ロール3に負極を接
続しているが、この逆でも加工は可能である。ま
た、電極11,11′のロール3加工面と直角方
向への主軸送りは各ヘツドコラム9,9′で独立
に行なわれる。更に、また、16,16′は平均
加工電流を検出する検出装置、17,17′は検
出装置16,16′が検出した平均加工電流に比
例した速度でコラム横送り駆動装置7,7′を制
限する移動速度制御装置である。
この発明による実施例は上記のように構成され
ており、次にその加工方法について説明する。
ており、次にその加工方法について説明する。
先ずロール3の加工幅に応じた電極取付ピツチ
で電極11,11′を電極ホルダー10,10′に
精度良く取付ける。
で電極11,11′を電極ホルダー10,10′に
精度良く取付ける。
次に加工槽13内に加工液14を入れ、ロール
回転駆動装置5によつてロール3を一定速度で回
転させておく。そして各ヘツドコラム9,9′の
電極11,11′を同時に加工開始させ(ヘツド
コラム9,9′の電極11,11′が同時に加工開
始する様に主軸送りを制御する。)加工の開始と
同時に平均加工電流検出装置16,16′の検出
信号により移動速度制御装置17,17′を介し
てコラム横送り駆動装置7,7′を制御し、各ヘ
ツドコラム9,9′を平均加工電流に比例した速
度で横送りしながらロール3の加工を行なう。こ
のようにすればロール3の表面は加工開始から加
工終了に至るまで加工速度の変化の影響を受ける
ことなく全面均一な加工面が得られる。
回転駆動装置5によつてロール3を一定速度で回
転させておく。そして各ヘツドコラム9,9′の
電極11,11′を同時に加工開始させ(ヘツド
コラム9,9′の電極11,11′が同時に加工開
始する様に主軸送りを制御する。)加工の開始と
同時に平均加工電流検出装置16,16′の検出
信号により移動速度制御装置17,17′を介し
てコラム横送り駆動装置7,7′を制御し、各ヘ
ツドコラム9,9′を平均加工電流に比例した速
度で横送りしながらロール3の加工を行なう。こ
のようにすればロール3の表面は加工開始から加
工終了に至るまで加工速度の変化の影響を受ける
ことなく全面均一な加工面が得られる。
さらに詳しく説明すると、放電加工における加
工速度、すなわちロール3からの単位時間当りの
金属除去量は平均加工電流に比例しており、一義
的に決まるものであ。例えば、平均加工電流を一
定にした時、加工速度、すなわち金属除去量は所
定値になるので、ヘツドコラム9,9′のロール
回転軸方向への移動速度を速くすればロール3の
表面における加工深さが逆比例して浅くなり、遅
くすれば加工深さが逆比例して深くなる。
工速度、すなわちロール3からの単位時間当りの
金属除去量は平均加工電流に比例しており、一義
的に決まるものであ。例えば、平均加工電流を一
定にした時、加工速度、すなわち金属除去量は所
定値になるので、ヘツドコラム9,9′のロール
回転軸方向への移動速度を速くすればロール3の
表面における加工深さが逆比例して浅くなり、遅
くすれば加工深さが逆比例して深くなる。
しかし、実際は加工間隙の状態により、平均加
工電流、すなわち加工速度は変動するものであ
る。
工電流、すなわち加工速度は変動するものであ
る。
従つて、このような加工深さを一定にして全面
均一な加工面を得るために、第4図に示した実施
例装置によつて、先ず、ロール3を一定速度で回
転させておき、電源15,15′から所定電圧を
印加して電極11,11′とロール3との間で放
電を開始させる。
均一な加工面を得るために、第4図に示した実施
例装置によつて、先ず、ロール3を一定速度で回
転させておき、電源15,15′から所定電圧を
印加して電極11,11′とロール3との間で放
電を開始させる。
次に、平均加工電流検出装置16,16′によ
り各電極11,11′における夫々の平均加工電
流を検出し、移動速度制御装置17,17′によ
りヘツドコラム9,9′のロール回転軸方向への
移動速度を平均加工電流に比例して、すなわち、
加工不安定部があつて、平均加工電流が減少した
時は電極11,11′のロール回転軸方向への移
動速度を低下させる様に、又、平均加工電流が増
加した時は電極11,11′のロール回転軸方向
への移動速度を増加させる様に制御することによ
り、ロール3の表面の加工深さが一定になる。
り各電極11,11′における夫々の平均加工電
流を検出し、移動速度制御装置17,17′によ
りヘツドコラム9,9′のロール回転軸方向への
移動速度を平均加工電流に比例して、すなわち、
加工不安定部があつて、平均加工電流が減少した
時は電極11,11′のロール回転軸方向への移
動速度を低下させる様に、又、平均加工電流が増
加した時は電極11,11′のロール回転軸方向
への移動速度を増加させる様に制御することによ
り、ロール3の表面の加工深さが一定になる。
なお上記説明においては複数の電極の持つて複
数のヘツドコラムからなる装置について説明した
が、電極が1個の場合でもその技術にはなんら差
はない。
数のヘツドコラムからなる装置について説明した
が、電極が1個の場合でもその技術にはなんら差
はない。
第6図は電極11が1個の場合を示す実施例装
置で、第4図と同一又は相当部分を同一符号で示
しその詳細説明は省略するが、この電極11が1
個の場合は加工時間が非常に大きくなるため実用
に供さないということはある。
置で、第4図と同一又は相当部分を同一符号で示
しその詳細説明は省略するが、この電極11が1
個の場合は加工時間が非常に大きくなるため実用
に供さないということはある。
以上説明したように、この発明によれば平均加
工電流を検出し、その検出信号により電極のロー
ル回転軸方向への移動速度を平均加工電流に比例
させるように制御するから、第1図〜第3図に図
解したようにロール表面に未加工部分が残るよう
な事はなく、均一な工面を有するロールが得られ
る放電加工装置を提供出来るものである。
工電流を検出し、その検出信号により電極のロー
ル回転軸方向への移動速度を平均加工電流に比例
させるように制御するから、第1図〜第3図に図
解したようにロール表面に未加工部分が残るよう
な事はなく、均一な工面を有するロールが得られ
る放電加工装置を提供出来るものである。
第1図、第2図は2個の電極とロール状被加工
物回転軸方向の移動速度と加工精度を説明するた
めの図、第3図は1個の電極とロール状被加工物
回転軸方向の移動速度と加工精度を説明するため
の第1図、第2図に相当する図、第4図はこの発
明装置の一実施例を説明するための図、第5図は
第4図に示す装置に用いられる電極の斜視図、第
6図はこの発明装置の他の実施例を説明するため
の図である。 なお図中同一符号は同一または相当部分を示
す。3はロール状被加工物、5はロール回転駆動
装置、7,7′はコラム横送り駆動装置、9,
9′はヘツドコラム、11,11′は電極、15,
15′は電源装置、16,16′は検出装置、1
7,17′は移動速度制御装置である。
物回転軸方向の移動速度と加工精度を説明するた
めの図、第3図は1個の電極とロール状被加工物
回転軸方向の移動速度と加工精度を説明するため
の第1図、第2図に相当する図、第4図はこの発
明装置の一実施例を説明するための図、第5図は
第4図に示す装置に用いられる電極の斜視図、第
6図はこの発明装置の他の実施例を説明するため
の図である。 なお図中同一符号は同一または相当部分を示
す。3はロール状被加工物、5はロール回転駆動
装置、7,7′はコラム横送り駆動装置、9,
9′はヘツドコラム、11,11′は電極、15,
15′は電源装置、16,16′は検出装置、1
7,17′は移動速度制御装置である。
Claims (1)
- 1 ロール状被加工物を回転させると共に、電極
を上記ロール状被加工物の回転軸方向に移動さ
せ、上記電極とロール状被加工物間に放電を形成
して上記ロール状被加工物の表面を梨地状に加工
する放電加工装置において、上記電極とロール状
被加工物間の平均加工電流を検出する検出装置
と、上記検出装置を検出信号により、上記電極の
上記ロール状被加工物の回転軸方向への移動速度
を平均加工電流に比例させる移動速度制御装置と
を具備するロール状被加工物の放電加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9364177A JPS5428094A (en) | 1977-08-04 | 1977-08-04 | Electric-discharge processor for roll type works |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9364177A JPS5428094A (en) | 1977-08-04 | 1977-08-04 | Electric-discharge processor for roll type works |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5428094A JPS5428094A (en) | 1979-03-02 |
| JPS6128452B2 true JPS6128452B2 (ja) | 1986-06-30 |
Family
ID=14087976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9364177A Granted JPS5428094A (en) | 1977-08-04 | 1977-08-04 | Electric-discharge processor for roll type works |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5428094A (ja) |
-
1977
- 1977-08-04 JP JP9364177A patent/JPS5428094A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5428094A (en) | 1979-03-02 |
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