JPH0565291B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は加工ヘツドに検出子及び洗浄用ノズル
を電極の取付手段とは別の取付手段によつて取り
付けられた放電加工装置に関するものである。

〔従来の技術〕

精密加工法の１つとして放電加工が一般に利用
されている。放電加工は工具を電極として用いて
被加工物との間を微小間〓においてアーク放電を
生起させ、これにより被加工物表面を微量ずつ除
去し被加工物を工具の形状に対応した形状に加工
するものである。

放電加工によれば、機械加工が困難な強靭な材
料や高硬度材料をも正確な形状に加工でき、また
表面も比較的微細にすることができ、更に電極さ
え作製しておけば如何なる形状の面をも加工する
ことができるので、放電加工はたとえばプレス加
工用の金型の製造に利用される。

この様な放電加工装置の場合、加工が進むにつ
れて電極が少量ずつ消耗するため、電極の送り量
と被加工物に形成された加工部の寸法とは必ずし
も一致しない。このため従来は放電加工によつて
高精度加工を行なうには、ある程度加工が進行し
た時点で加工部の形状を測定し、その値により次
の送り量を求め、再び加工を行うという操作を繰
り返していた。つまり、コンピユータや数値制御
装置（NC装置等）の自動制御装置により自動運
転される放電加工装置では、電極取付部に、電極
の代りに検出子を取り付けて、その検出子を被加
工物の測定部に接触させて、その時の機械の移動
量から加工部の寸法を求めるか、又は第５図に示
すように加工ヘツド１０１の電極保持部１０２に
電極１０４を取り付けた電極ホルダ１０３を装着
すると共に検出保持部１０９を設け電極１０４と
平行するように検出子１０８を装着し、その検出
子によつて加工部の寸法を求めていた。

〔発明が解決しようとしている問題点〕

従来の放電加工装置では、測定部分からゴミや
加工くずを除去するために加工液を測定部へ噴射
しているが、加工液を噴射するノズルが加工テー
ブル等に固定的に配置されているために、測定部
分が多点にわたると充分に洗浄ができずゴミや加
工くずが介在して測定ミスを起こすという問題点
があつた。

〔問題を解決するための手段〕

上記の問題点を解決する手段として本発明は、
被加工物の加工部を放電加工する電極を保持した
加工ヘツドと、前記被加工物を加工液に浸す加工
槽と、前記電極と独立的に前記加工部に進退して
前記加工部を測定する検出子と、前記加工槽の加
工液を供給回収する手段と、前記加工部及び／又
は検出子に流体又は気体を噴射するノズルと、前
記加工部に滞溜した加工液及び異物を吸引する吸
引部材を有する吸引装置と、前記吸引装置の吸引
部材を前記検出子に対し相対的に前記被加工物の
前記加工部に駆動する駆動装置から成る放電加工
装置を提案する。

〔実施例〕

以下図面を参照しながら本発明の具体的実施例
を説明する。

第１図は本発明における放電加工装置の概要図
で左右方向をＸ軸、前後方向をＹ軸、上下方向を
Ｚ軸とする。図中１は加工ヘツドで図示しない駆
動装置により、Ｚ軸方向に移動可能であり、その
移動量は図示しない位置検出装置により計測され
る。２は加工ヘツド１の下面に設けられた電極ホ
ルダ装着部で、３は電極ホルダ装着部２に装着さ
れた電極ホルダで、４は電極ホルダ３に取り付け
られた電極である。５は加工テーブルで加工ヘツ
ド１と同様にＺ軸方向に駆動可能である。６は加
工テーブル５に載置された被加工物で６ａは電極
４によつて加された加工部で、６ｂは被加工物６
の上面、６ｃは加工部６ａの底面である。７は加
工槽である。８は検出子で、後述の空圧力シリン
ダを作動させることにより、Ｚ軸方向に進退す
る。但し検出子８が進行端すなわち下降端にある
時は検出子８は電極４よりも下方に相対的に位置
し、検出子８が後退端すなわち上昇端にある時
は、検出子８は電極よりも上方に位置する。図１
は測定子が上昇端にある状態を示す。９は検出子
８の先端に位置し球状に成形された測定球で、１
３はコラム、１４は自動電極交換装置（AEC装
置）である。また３ａ，４ａは取り代え用の電極
ホルダ及び電極である。２１，２２は支持腕、２
３は支持腕２１，２２により加工ヘツド１に取り
付けられている空圧シリンダで、２４は空圧シリ
ンダ２３と係合しているピストンロツドで、２５
は下部に測定子８が取り付けられている棒状体
で、２６はピストンロツド２４と棒状体２５を連
結する連結部材で、２７，２８は棒状体２６の上
下動をガイドするガイド部材で、２９，３０はシ
リンダ２３の停止時に棒状体２５をクランプする
クランプ装置である。３１は棒状体の下端に取り
付けられたプレートで、３２はプレート３１に取
り付けられた接触検知装置で下部に検出子８が取
り付けられている。３３は加工液供給装置で加工
槽７から回収した加工液の濾過及び加工槽７への
供給を行なう。３４，３５は加工液供給装置３３
より延びている加工液供給パイプで、３６，３７
は加工液供給パイプ３４，３５の加工液供給装置
３３と逆端に取り付けられたノズルで加工液供給
装置３３から送られて来た清浄な加工液を測定球
９へ向けて噴射するように配置されている。３８
は加工液供給装置３３から加工槽７へ加工液を供
給するノズル３９は加工槽７から加工液供給装置
３３へ加工液を回収するノズルである。

第２図は第１図示装置の制御系のブロツク図で
ある。図中５１は自動制御装置でコンピユータ数
値制御装置（CNC装置）５２と電源制御装置
（EC装置）５３によつて構成されている。５４は
加工テーブル５をＸ方向に移動させるＸ駆動装置
で、５５は加工テーブル５のＸ方向の位置を検出
するＸ位置検出装置である。５６は加工テーブル
５をＹ方向に移動させるＹ駆動装置で、５７は加
工テーブル５のＹ方向の位置を検出するＹ検出装
置である。５８は加工ヘツド１をＺ方向に移動さ
せるＺ駆動装置で、５９は加工ヘツド１のＺ方向
の位置を検出するＺ位置検出装置である。６０は
空圧駆動装置でEC装置５３からの指令によりエ
アシリンダ２３及びクランプ装置２９，３０を作
動させる。６１はAEC駆動装置でEC装置５３か
らの指令により作動する。６２は放電回路でEC
装置からの指令により電極４と被加工物６との間
に放電を発生させる。

CNC装置５２は下記Ｘ、Ｙ、Ｚ各駆動装置を
作動させるための指令を送ると共にＸ、Ｙ、Ｚ検
出装置及び接触検知装置３２により検出及び検知
された値を記憶する。EC装置５３は、下記空圧
駆動装置、AEC駆動装置、放電回路及び加工液
供給装置３３の電源を制御するものである。また
各々の制御が完了した事をCNC装置へ完了信号
として送出する。

以下、上記構成において第１図を基に動作を説
明する。

まずCNC装置５２からの指令により加工液供
給装置３３からのパイプ３８を通して加工槽７に
加工液を供給する。次にCNC装置５２からの指
令によりＸ駆動装置５４及びＹ駆動装置５６を作
動させることにより加工テーブル５をXY軸方向
に移動させ電極４を被加工物６の加工すべき部位
の上方に位置決めさせる。次にCNC装置５２か
らの指令によりＺ駆動装置５８を作動させること
により、加工ヘツド１を下降し電極４と被加工物
６との間の隔〓が微小となる位置で停止し放電を
開始する。ただし移動中に測定球９が被加工物６
と接触すると、接触検知器３２からの信号が
CNC装置５２に送られ移動が停止する。またこ
の時の加工ヘツド１及び加工テーブル５の位置を
Ｘ、Ｙ、Ｚ各検出器５５，５７，５９により検出
しCNC装置５２に記憶する。以後少しずつ電極
４を下方に移動しながら所定の位置で放電を停止
し、加工ヘツド１を上方に移動する。これにより
被加工物６には電極４の下面及び側面の形状に対
応する加工部１０が形成される。その後加工槽７
の中の加工液を排出パイプ３９を介して加工液供
給装置３３に回収する。

次に空圧駆動装置６０によりクランプ装置２
９，３０によるクランプを解除し、エアシリンダ
２３を作動させ検出子８を下降端に移動させ、再
びクランプ装置２９，３０を作動させクランプす
る。次に加工ヘツド１と加工テーブル５を移動さ
せて測定球９を被加工物６の上面６６に接近させ
る。この際、ノズル３６，３７から加工液を噴射
し、測定球９の表面のゴミ及び被加工物の上面６
６の測定部に付着している加工くず等を洗浄除去
した後、加工液の噴射を停止する。ここで測定球
９を下方に移動し測定球９と被加工物６の上面６
ｂとが接触した時に送りを停止し、この時の位置
をCNC装置５２で記憶する。次に検出子８を移
動し、測定球９を加工部１０の底面６ｃに接近さ
せる。この際ノズル３６，３７から加工液を噴射
し、測定球９に付着したゴミ及び被加工物の加工
物１０の底面６ｃにたまつている加工くず等を洗
浄除去した後加工液の噴射を停止する。その後測
定球９を更に下方に移動し測定球９が加工部１０
の底面６ｃと接触した時に送りを停止させ、その
時の位置をCNC装置に記憶させる。

次にクランプ装置２９，３０によるクランプを
解除し、シリンダ２３を作動させ検出子８を上昇
端に退行させて空圧駆動装置６０によりクランプ
装置２９，３０を作動させクランプする。ここで
上記の様にしてCNC装置に記憶されている被加
工物の上面の測定値と、加工部底面の測定値との
差をCNC装置５２によつて演算することにより
加工部の深さを求め所定の値より小さければ再び
不足分の加工を実行する。また所定の値であれば
加工を終了するかあるいはAEC装置１４により
電極ホルダ３ａに取付けた電極４ａと交換し、新
たな加工部位に対して上記と同様な加工と測定を
繰り返す。

尚、本実施例では加工部の深さ方向、すなわち
Ｚ方向についてのみの説明を行なつたが、XY方
向についての測定も同様にして行なうことができ
る。

以上の一連の加工及び測定の動作はCNC装置
に入力されたプログラムにより順次実行される。

尚、上記実施例では検出子による検出手段を加
工ヘツドの片側に配置したが第３図に示すように
加工ヘツドの両側、もしくは複数個配置してもよ
い。但し、第３図には加工液供給装置、加工液供
給パイプ、AEC装置は図示していない。この方
法は加工テーブルの移動ストロークが充分となれ
ない場合には有効である。つまり、１つの検出子
では測定不可能な範囲が生ずる場合に他の検出子
によりその範囲の測定を行なうことができる。

又上記実施例では、検出子の進退手段としてエ
アシリンダを用いているが、電極と検出子が加工
時と測定時に相対的に位置を変えるものであれば
良く油圧シリンダ、電気モーター等のアクチユエ
ータで駆動すれば良い。

更に、上記実施例では、ノズルは２本使用して
いるが、１本でもまた複数配置してそれぞれ測定
球及び測定部へ向けて加工液を噴射しても良い。
また、ノズルからの流体の噴射は測定時のみでな
く、加工の途中であつても加工部へノズルを位置
決めしてやれば、加工液を噴射することにより加
工くず等を除去することができる。また、加工液
の代りに圧縮空気を用いても良い。更に複数のノ
ズルを圧縮空気用、加工液用にそれぞれ分け、加
工液を噴射して洗浄を行なつた後、圧縮空気を噴
射して測定部表面を乾燥状体にして測定を行なう
こともできる。

更に加工槽から加工液回収パイプを介して加工
液を排出しても加工部がポケツト形状の場合は、
加工くずの浮遊する加工液が加工部に残る。その
ため高精度の加工が要求される場合にはこの加工
くずの浮遊する加工液を除去する必要がある。第
１図に示したノズルから圧縮空気あるいは清浄な
加工液等を噴射することにより除去することも可
能であるが、加工部が深い形状の場合には、完全
に除去することは困難である。このような場合第
４図に示すような加工吸引手段を設ける方法が考
えられる。第４図において第１図と同様の作用を
する部材に関しては、同一の番号を附している。
第４図中７１はシリンダでプレート３１に棒状体
２６に平行するように設けられている。７２はシ
リンダ７１に係合するピストンロツドである。ピ
ストンロツド７２の上端はパイプ７３を介して吸
収装置７４に接続されている。７５は駆動装置で
シリンダ７１に接続されており、シリンダ７１内
の圧力を変化させることによりピストンロツド７
２の位置決めを行なう。以下上記装置の動作を説
明する。加工中、加工部の底部に加工液がたまつ
ている場合まず駆動装置７５により吸引部材とし
てのピストンロツド７２を移動させ、加工部６ａ
の底部近くにピストンロツド７２の先端部７２ａ
を位置させる。次に吸引装置７４を作動させピス
トンロツドの先端部７２ａから加工部６ａの底部
にたまつた、加工くずの浮遊する加工液を吸収、
除去する。次に駆動装置７５によりピストンロツ
ド７２を上端に上げる。その後測定部の洗浄、測
定及び加工を行なう。本装置によれば加工部が深
いポケツト形状の場合でもその加工部の底部に残
る加工くずの浮遊する加工液を与易に除去するこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、被加工物の加工部を放
電加工する電極を保持した加工ヘツドと、前記被
加工物を加工液に浸す加工槽と、前記電極と独立
的に前記加工部に進退して前記加工部を測定する
検出子と、前記加工槽の加工液を供給回収する手
段と、前記加工部及び／又は検出子に流体又は気
体を噴射するノズルと、前記加工部に滞溜した加
工液及び異物を吸引する吸引部材を有する吸引装
置と、前記吸引装置の吸引部材を前記検出子に対
し相対的に前記被加工物の前記加工部に駆動する
駆動装置から成る放電加工装置を提案することに
より、被加工物の加工部の加工後の検出子による
測定の際に、吸引装置の吸引部材（ピストンロツ
ド７２）を駆動装置７５によつて被加工物６の加
工部１０内に進入させて加工部１０内の加工液、
加工くずを吸引除去することができ、加工部の測
定を正確に行ない得て、その結果、被加工物の加
工精度を高精度で行なうことができた。

更に本発明に依れば、吸引部材のピストンロツ
ド７２を検出子８，９に対し相対的に移動するよ
うに構成したことにより、検出子の測定前に吸引
部材を被加工部の測定個所に移動して吸引動作を
行なつた後に該吸引部材を検出子から退避した位
置に移動させ、検出動作を行なうようにすること
ができたので、吸引部材と検出子の干渉を防ぐこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における一実施例を示す概要図
で、第２図は第１図に示した実施例のブロツク図
である。第３図は第１図において検出子を２つ設
けた場合の概要図である。第４図は他の変形例に
おける検出子部分を示す概要図で第５図は従来例
における加工ヘツド部の概要図である。 １…加工ヘツド、４…電極、６…被加工部、８
…検出子、９…測定球、１４…自動電極交換装置
（AEC装置）、２３…空圧シリンダ、２４…ピス
トンロツド、２９，３０…クランプ装置、３３…
加工液供給装置、３６，３７…ノズル、７２…ピ
ストンロツド（吸引部材）７４…吸引装置、２５
…駆動装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加工物の加工部を放電加工する電極を保持
   した加工ヘツドと、前記被加工物を加工液に浸す
   加工槽と、 前記電極と独立的に前記加工部に進退して前記
   加工部を測定する検出子と、 前記加工槽の加工液を供給回収する手段と、 前記加工部及び／又は検出子に流体又は気体を
   噴射するノズルと、 前記加工部に潜溜した加工液及び異物を吸引す
   る吸引部材を有する吸引装置と、 前記吸引装置の吸引部材を前記検出子に対し相
   対的に前記被加工物の前記加工部に駆動する駆動
   装置から成ることを特徴とする放電加工装置。