JPH08318432A - 放電加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ラム移動型放電加工機において、ラムがオー
バーハングした際でも、加工ヘッドと被加工物との垂直
度が保て、加工精度が低下しない放電加工機を得る。 【構成】 ラム水平部１ｃの湾曲取付部分１２を湾曲と
なるように加工し、Ｙ軸方向ガイドレール５Ａの湾曲取
付部分１２に相当する部分を同様に曲面とし、この曲面
の傾きと、ラム垂直部１ａがオーバーハングにより傾く
傾きとを同じにすることにより、傾き量を相殺し、加工
ヘッド２と比較物１０との垂直度の補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ラムがオーバーハン
グしたときに、ラムの自重による変形で発生する加工精
度の低下を防止することができる移動型加工ヘッドを備
えた放電加工機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、従来の放電加工機の構成を示
す構成図であり、図において、１は垂直部１ａと水平部
１ｂとからなるラム、２はラム１に装着された加工ヘッ
ド、３はラム１を直線案内機構であるＸ軸方向ガイドレ
ール４を介してＸ軸方向へ、直線案内機構であるＹ軸方
向ガイドレール５を介してＹ軸方向に移動させるための
ガイドレール案内部としてのサドル、６はコラム、７は
コラム６及び加工槽８を積載しているヘッド、９は加工
ヘッド２に搭載されている電極、１０は加工槽８内にお
ける、電極９と対向する位置に設置された被加工物であ
る。

【０００３】このような従来の放電加工機において、加
工ヘッド２はラム垂直部１ａに設置されているため、図
１０（ａ）で示されるように、電極９とサドル３との空
間距離が最短となる基準位置から、空間距離が次第と長
くなるようＹ軸方向ガイドレール５の長手方向への移動
（以下、オーバーハングという）していないときは、電
極９が加工対象である被加工１０に対して垂直を保って
いるが、図１０（ｂ）で示されるように、ラム１がＹ軸
方向（図における左方向）に大きく移動し、オーバーハ
ングした際には、ラム１及び加工ヘッド２等の自重によ
り電極９が被加工物１０に対してδ傾いてしまう。被加
工物１０の高い加工精度を得るためには、加工ヘッド２
が常に垂直度を保っていることが必要であり、垂直度が
でていないと加工ヘッド２が鉛直方向に動かないため、
深さ方向（Ｚ軸方向）の加工をすることができず、寸法
精度がでない。従って、オーバーハングした際にも加工
ヘッドの垂直度が保たれることが必要となっている。

【０００４】ラム１がオーバーハングした際に、加工ヘ
ッド２の垂直度を保つ技術として、ラム１の剛性を強く
することにより、ラム１及び加工ヘッド２等の自重によ
る傾きθに対応している。一般にラム１の剛性は、剛性
が求められる部分の断面２次モーメント（幅×高さ³ ／
１２）により決まるので、ラム１の剛性を上げる手段と
しては、Ｚ軸方向への高さを高くさせれば良い。そこ
で、従来において、ラム１がオーバーハングした際に
も、加工ヘッド２の垂直度を保つ技術として、図１１に
示すように、補強板１１をラム１に固着し、結果とし
て、ラム１の剛性が求められる部分のＺ軸方向への高さ
を高くし、断面２時モーメント、すなわち剛性を高くす
る放電加工機が提案されている。この補強板１１により
Ｚ軸方向への高さが増し、ラム垂直部１ａの剛性が上が
り、ラム１がＹ軸方向（図における左方向）に移動して
オーバーハングした際にも、加工ヘッド２が傾くのが防
止され、加工ヘッド２の垂直度を保たれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の放
電加工機では、上述したように補強板１１によりＺ軸方
向への高さを増加させるので、ラム垂直部１ａの剛性は
上がり、ラム１がオーバーハングした際の傾きが減少す
る。しかし、補強板１１を新たに増設するため、ラム１
にかかる重量は大幅に増加してしまう問題点があった。
また、更に高い剛性を得るためには補強板１１を厚くす
ることにより、幅（Ｘ軸方向）を大きくする必要があ
る。補強板１１の重量が増加すれば、被加工物１０を加
工するためにラム１、補強板１１及び加工ヘッド２を移
動させるために必要なモータ２３の容量を大きくしなく
てはならないといった別の問題点もあった。

【０００６】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、第１の目的は、補強板を使用す
ることなく、ラムのオーバーハングによる傾きを補正す
ることができる放電加工機を得ることである。また、第
２の目的は、上記第１の目的に加え、ガイドレールの傾
斜を予め設定する必要のない放電加工機を得ることであ
る。さらに、第３の目的は、上記第２の目的に加え、オ
ーバーハングの移動量に応じて、自動的にガイドレール
の傾斜を調整することができる放電加工機を得ることで
ある。さらにまた、第４の目的は、予め設定するガイド
レールの傾斜作成には余り精度が要求されることなく、
しかしながら、ガイドレールのラムへの搭載後にはそれ
を補正して精度の高い傾斜が得られる放電加工機を得る
ことである。また、第５の目的は、上記第１の目的に加
え、作業者自らが作業することなく、加工ヘッドのオー
バーハングの移動量に応じて自動的に傾きを調節可能と
なる放電加工機を得ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る放電加工
機においては、被加工物に対向する電極を支持した加工
ヘッドと、この加工ヘッドを装着したラム垂直部、及び
このラム垂直部を垂設するラム水平部、を有し、このラ
ムを平行移動させ、上記電極により加工槽内に配置され
た上記被加工物を任意の形状に加工させるガイド手段
と、上記ラムの平行移動の際、上記加工ヘッドに発生す
る傾きを相殺させる方向に上記ラムを傾斜させる傾斜手
段とを備えたものである。

【０００８】また、被加工物を加工する電極を支持した
加工ヘッドと、この加工ヘッドを装着したラム垂直部、
及び、上記電極が加工槽内に配置された上記被加工物と
対向するべく上記ラム垂直部を垂設するラム水平部、を
有するラムと、このラムのラム水平部下面に固着され、
上記電極との空間距離が最短となる基準位置から、上記
空間距離が最長となる位置に向かうに従い次第に上方に
傾斜するガイドレールと、このガイドレールの長手方向
に上記ラムを案内するガイドレール案内部と、を備えた
ものである。

【０００９】さらに、ガイドレールの上方への傾斜は、
上記ガイドレールと電極との空間距離が最長となる側の
ガイドレール端部を上方に引き上げる湾曲形成手段によ
り、形成されるようにしたものである。

【００１０】また、湾曲形成手段は、ガイドレールに添
った加工ヘッドの移動量を検出する移動量検出手段と、
この移動量検出手段により検出された上記移動量に応じ
て上記ガイドレール端部を上方に引き上げ、上方への傾
きを形成する形成手段と、を備えたものである。

【００１１】さらにまた、ガイドレールの上方への傾斜
は、上記ガイドレールに予め設けられた上方への傾斜
と、湾曲調整手段により、上記ガイドレールと電極との
空間距離が最長となる側のガイドレール端部を上方に引
き上げる際に発生する調整傾斜と、から構成されるよう
にしたものである。

【００１２】また、ガイドレールに添った加工ヘッドの
移動量に応じて、相対的に加工ヘッドの移動方向とは反
対方向へ移動し、上記加工ヘッドに対して移動量に応じ
たモーメントを与えるカウンターウェイトを設けたもの
である。

【００１３】

【作用】上記のように構成された放電加工機において
は、放電加工にともなうラムの平行移動の際に、加工ヘ
ッドに発生する傾きを相殺させる方向にラム自体を傾斜
させ、加工ヘッドの自重による鉛直からの傾きと、予め
設けられた逆方向への傾斜により、補強板を用いること
なく、重量を増加させない方法で加工ヘッドに発生する
傾きを相殺することができる。

【００１４】また、ガイドレールに対して、電極との空
間距離が最短となる基準位置から、上記空間距離が最長
となる位置に向かうに従い次第に上方に傾斜するべく設
け、電極の移動量にともなう自重による鉛直からの傾き
と、ガイドレールを介して予め設定されたラム水平部の
傾きとが相殺し合い、電極が常に鉛直方向に向くことが
できる。

【００１５】さらに、上記ガイドレールと電極との空間
距離が最長となる側のガイドレール端部を上方に引き上
げる湾曲形成手段により、ガイドレールの上方への傾斜
を形成するので、ガイドレールの傾きを任意に形成する
ことができ、ガイドレールに予め傾斜を設ける必要がな
い。

【００１６】さらにまた、湾曲形成手段は、ガイドレー
ルに沿った加工ヘッドの移動量を検出する移動量検出手
段と、この移動量検出手段により検出された移動量に応
じてガイドレール端部を上方に引き上げ、上方への傾き
を形成する形成手段とを備えたので、加工ヘッドの移動
量に応じて、作業者自らが作業することなく傾斜をガイ
ドレールに形成することができる。

【００１７】また、ガイドレールの上方への傾斜は、ガ
イドレールに予め設けられらた上方への傾斜と、湾曲調
整手段により、ガイドレールと電極との空間距離が最長
となる側のガイドレール端部を上方に引き上げる際に発
生する調整傾斜とから構成されるので、調整傾斜によ
り、どのような傾きを持ったガイドレールに対しても確
実に傾きの調整を行い、電極の傾きを補正することがで
きる。

【００１８】さらに、ガイドレールに沿った加工ヘッド
の移動量に応じて、相対的に加工ヘッドの移動方向とは
反対方向へ移動し、加工ヘッドに対して移動量に応じた
モーメントを与えるカウンターウェイトを設けたので、
ラムの移動量によって発生する異なる傾きを、加工ヘッ
ドの移動量に応じて変化するモーメント力により補正す
ることができる。

【００１９】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の一実施例である放電加工機
の構成を示す構成図であり、図１（ａ）はラム１がオー
バーハングしていない時の状態を示し、図１（ｂ）はラ
ム１がオーバーハングした時の状態を示している。図に
おいて、１〜４、６〜１０は上述した従来装置と同一の
ものであり、その説明は省略する。１ｃはラム水平部で
あり、その加工寸法は、オーバーハングした時にラム垂
直部１ａが垂直となるように、加工ヘッド２が傾く量に
等しい量だけ上方に傾斜している湾曲取付部分１２が形
成されている。５Ａはサドル３をＹ軸方向へ移動させる
ためのＹ軸方向ガイドレールであり、ラム水平部１ｃの
湾曲取付部分１２に、取り付ける側部分が曲面（加工ヘ
ッド２が傾く量に等しい量だけ上方に傾斜）となるよう
に形成されている。（図１参照）

【００２０】ラム移動型放電加工機は、ラム垂直部１ａ
の高さが６６０ｍｍ、ラム水平部１ｃの長さが７６０ｍ
ｍ、加工ヘッド２の重量が２００ｋｇであり、加工ヘッ
ド２がＹ軸方向に最大２５０ｍｍ、Ｘ軸方向に最大１５
０ｍｍ移動して放電加工をすることができる場合、図２
のように横軸にラム１のＹ軸方向への変位量（ｍｍ）、
縦軸にラム垂直部１ａの鉛直からの傾き（たわみ角θ）
をとると、補強板１１により補強されていない従来装置
では、破線Ａで示されるように、Ｙ軸方向への変位量
（ｍｍ）と、鉛直からの傾きθの角度との関係が、有限
要素法による変形解析により略直線となって現れる。こ
の図２の破線Ａで示される、変位量の増加にともない鉛
直からの傾きθの増大が、ラム１のＹ軸方向への移動量
によりラム垂直部１ａの被加工物１０に対しての傾きと
なって現れ、加工精度を落としてしまう。

【００２１】これに対し、本実施例で示されるラム移動
型放電加工機では、補強板１１を用いることなく破線Ａ
の傾きをゼロに近づけるようとするもので、図３に示さ
れるように、ラム垂直部１ａがＹ軸方向にＬ移動した時
の傾きθを相殺するために、予めラム１がＹ軸方向ガイ
ドレール５Ａに沿ってＹ軸方向にＬ移動したときに、ラ
ム１全体を−θ傾くようにするべく、ラム水平部１ｃに
傾きθの湾曲取付部分１２が設けられ、Ｙ軸方向ガイド
レール５Ａが取り付けられている。ここで、傾きθは移
動量Ｌに応じて変化するもので必ずしも一定ではない。

【００２２】次に、図３に示すように、ラム１の移動量
Ｌ、移動量Ｌに応じて変化するラム垂直部１ａの傾きθ
を用いて、ラム水平部１ｃに設けられた湾曲取付部分１
２の傾きを定義する。ラム１の移動量Ｌにより変化する
ラム垂直部１ａの傾きθを相殺するために、予めラム垂
直部１ａが、Ｙ軸方向にＬ移動した時に−θ傾くように
設定しておけば、結果として、Ｙ軸方向への移動量Ｌに
捕らわれることなく、θの傾きと−θの傾きにより相殺
されて、常にラム垂直部１ａの鉛直からの傾きがゼロと
なる。

【００２３】実際に、Ｙ軸方向ガイドレール５Ａを取り
付けるラム水平部１ｃの加工寸法は、Ｙ軸方向ガイドレ
ール５Ａが取り付けられるラム水平部１ｃの水平面か
ら、高さＨ（曲面の湾曲具合：湾曲取付部分１２）とな
るように加工される。この高さＨは、移動距離Ｌにとも
ない変化し、この高さＨを定式化すると、 Ｈ＝Ｌｔａｎθ Ｈ：ラム水平部１ｃの水平面からの高さ（湾曲取付部分
１２の湾曲具合） Ｌ：ラム１の移動量 θ：ラム垂直部１ａの鉛直からの傾き と定義することができる。

【００２４】図４に、本実施例で示した、ラム垂直部１
ａの高さが６６０ｍｍ、ラム水平部１ｃの長さが７６０
ｍｍ、加工ヘッド２の重量が２００ｋｇ、加工ヘッド２
がＹ軸方向に最大２５０ｍｍ、Ｘ軸方向に最大１５０ｍ
ｍ移動可能なラム移動型放電加工機における、高さＨの
およその値を示す。図４に示されるように、本実施例に
おける高さＨは、ラム１の変位量の増加にともなう鉛直
からの傾きθの増大（図２参照）及び、Ｈ＝Ｌｔａｎθ
の式で示される関係より求められ、高さＨがその値とな
るようにラム水平部１ｃを加工する。実際には、ラム１
がＹ軸方向に１２５ｍｍ移動した際には、水平面からの
高さＨが３．３μｍとなるようにし、最大移動量である
２５０ｍｍ移動した際には、水平面から高さＨが１３μ
ｍとなるように曲面に加工してある。

【００２５】このように加工することで、ラム１が２５
０ｍｍ前方に移動したとき、つまりサドル５が、湾曲取
付部分１２に取り付けられたＹ軸方向ガイドレール５Ａ
の曲面部分にきたとき、ラム１が上向くため（−θ傾
く）、ラム垂直部１ａのオーバーハングによる前方への
傾き（θ）が互いに相殺され、ラム垂直部１ａの傾きが
補強板１１を用いることなく容易に補正される（図２の
実線Ｂ参照）。

【００２６】また、一般に、電極９と加工対象物１０と
の間の距離から、被加工物１０の加工精度に影響を与え
ないようにするには、鉛直からの傾きであるたわみ角
を、最大０．００１゜以下にする必要がある。本実施例
のように構成されたラム移動型放電加工機におけるたわ
み角は、有限要素法による変形解析により、図２の実線
Ｂのようになり、最大０．００１゜を下回り、オーバー
ハングの変位量（ラム１の移動量）に関わらずほぼ一定
となる。本実施例では、Ｙ軸方向ガイドレール５Ａを取
り付けるラム水平部１ｃに湾曲取付部分１２を加工して
いる例を説明しているが、Ｙ軸方向ガイドレール５Ａの
サドル３と接する面を加工し、同様な曲面を形成させる
ことでも同じ効果が得られるのは言うまでもない。

【００２７】実施例２．図５は、上述した実施例１で示
した、ラム水平部１ｃの湾曲取付部分１２の、細かい角
度調節ができるように構成した例を示す構成図であり、
図５（ａ）はラム１がオーバーハングしていない時の状
態を示し、図５（ｂ）はラム１がオーバーハングしてい
る時の状態を示している。図において、１〜１２は上述
した実施例１と同様であるので説明は省略する。１３は
ラム水平部１ｃに例えば４本のボルト等により固着され
ている支持部、１４は一端が支持部１３に取り付けら
れ、他端がラム水平部１ｃに固着された外力調整装置１
５に取り付けられた、外力を発生させるコイルスプリン
グであり、これら支持部１３、コイルスプリング１４及
び外力調整装置１５により、ラム水平部１ｃの剛性以上
の弾性を有し、予め設けられた上方への傾きを有するＹ
軸方向ガイドレール５Ａと電極９との空間距離が最長と
なる側のガイドレール端部を上方に引き上げる湾曲調整
手段を構成する。

【００２８】図６は、支持部１３、コイルスプリング１
４及び外力調整装置１５の詳細な構成を示した構成図で
あり、図６（ａ）はＸ軸方向から見た側面図、図６
（ｂ）は上面図、図６（ｃ）はＹ軸方向から見た側面図
である。図に示されるように、外力調整装置１５は、コ
イルスプリング１３の一端が取り付けられているガイド
レール端部である端部１５ａであり、２本のスクリュー
１５ｂが貫通することにより、Ｙ軸方向のみに自由に移
動することができる。１５ｃはスクリュー１５ｂをＹ軸
方向にそれぞれ平行となるように固定する固定装置であ
り、ラム水平部１ｃに例えばボルトにより固着されてい
る。１５ｄはスクリュー１５ｂのそれぞれに２個づつ通
している六角ナットであり、スクリュー１５ｂ上での六
角ナット１５ｄをレンチ等により位置を変えることで、
端部１５ａの位置、すなわちコイルスプリング１３の取
付位置を変化させる。

【００２９】次に動作について説明する。上述のように
構成されたラム移動型放電加工機において、例えば、六
角ナット１５ｄの位置を変化させ、端部１５ａを支持部
１３から離れた位置（図における右方向）に移動させる
ことにより、コイルスプリング１４は次第に延び、バネ
力を発生する。ここでコイルスプリング１４は、バネ定
数の大きなもの、すなわちラム水平部１ｃの剛性に打ち
勝ち、ラム水平部１ｃを変形させることが可能なくらい
のバネ力を有したもの用いる必要がある。作業者は、端
部１５ａの位置を変化させること、あるいは、コイルス
プリング１４のバネ定数を変化させることで、その端部
１５ａの変化にともない発生するバネ力により、ラム水
平部１ｃの湾曲取付部分１２の湾曲の具合（調整傾斜相
当）を調節することができる。また、スクリュー１５ｂ
を２本使用しているのは、ラム水平部１ｃ及びＹ軸方向
ガイドレール５Ａが不均一に変形するのを防ぐためであ
る。

【００３０】本実施例のように構成すると、外力調整装
置１５の上述したラム水平部１ｃの湾曲部分の調節機構
により、湾曲取付部分１２に予め付けられている湾曲
を、例えば、さらに調整傾斜の分、調整することも可能
であるので、予めラム水平部１ｃに設けられる湾曲取付
部分の加工精度を落とし、外力調整装置１５により細か
い調節を行うことにより、ラム垂直部１ａの鉛直からの
傾きθに対処するようにすることもできる。さらに、ラ
ム移動型放電加工機自体の設置状態のばらつきにより発
生し得る細かいズレの補正が可能となる。

【００３１】ここで、調整傾斜として、湾曲取付部分１
２の湾曲を、ζ（ζ＋θ＝θ１）分さらに調整しなけれ
ばならない時には、実施例１と同様に、 ζ＝Ｌｔａｎθ１ ζ ：湾曲取付部分１２の調整が必要な高さ Ｌ ：ラム１の移動量 θ１：ラム垂直部１ａの鉛直からの傾き と定義することができる。また、実施例１の方法のみで
補正できなかった加工精度に影響を与えるようなラム垂
直部１ａの鉛直から０．００１゜以上の傾きθ１があっ
た場合、その傾きを補正することもできる。

【００３２】また、本実施例では、コイルスプリング１
４と外力調整装置１５との機能により、湾曲取付部分１
２の調整を行う場合を例にとり説明したが、ラム水平部
１ｃを変形させる外力を有するものならばどのようなも
のでも良く、例えば、磁力等による外力発生機構によっ
ても同様であるのは言うまでもない、

【００３３】更に、湾曲調整手段が、支持部１３、コイ
ルスプリング１４及び外力調整装置１５により構成され
る実施例を説明したが、ガイドレール端部に相当する端
部１５ａを上方に引き上げる湾曲形成手段として、同様
に支持部１３、コイルスプリング１４及び外力調整装置
１５により構成すれば、ガイドレール端部に相当する端
部１５ａを上方に引き上げることにより、ラム水平部１
ｃ下面に平行に設置されているＹ軸方向ガイドレール５
Ａに、加工ヘッドに発生する鉛直からの傾きに等しい傾
斜を持たせることも可能である。このように構成する
と、バネ定数が、ラム水平部１ｃの剛性に打ち勝ち、ラ
ム水平部１ｃ可能でさせることが可能なコイルスプリン
グ１４を選ぶと、予めラム水平部１ｃとし、取付部分１
２を設ける必要がなく、後で、六角ナット１５ｄにより
端部１鉛直か位置を変化させることで、ラム水平部１ｃ
に湾曲（湾曲取付部分１２に相部分）を正確に設けるこ
とができ、ラム水平部１ｃの設計加工が容易になる。こ
のとき、自動的にＹ軸方向ガイドレール５Ａが上方に傾
斜するのは言うまでもない。

【００３４】実施例３．また上述した実施例１では、予
めラム水平部１ｃに湾曲取付部分１２を設けている例を
示しているが、実施例２で示した技術思想を利用するこ
とにより、本実施例に示されるように、ばね定数がラム
水平部１ｃの剛性に打ち勝ち、ラム水平部１ｃを変形さ
せることが可能なコイルスプリング１４を選び、ラム１
のオーバーハングのＹ軸方向への移動量にともない、ラ
ム水平部１ｃに湾曲取付部分１２が形成され、その傾き
具合がＹ軸方向への移動量にともない自動的に変化する
ようにすることもできる。図７は、本実施例の構成を示
す構成図であり、図において、１〜１４は上述した実施
例と同一であるので説明は省略する。１６は実施例２に
おける外力調整装置１５に相当するモータ駆動式外力調
整装置であり、ラム１のＹ軸方向への変位量をもとに、
コイルスプリング１４の一端が取り付けられた端部１６
ａがＹ軸方向へと変位して、コイルスプリング１４のバ
ネ力（弾性復元力）により、ラム水平部１ｃの湾曲取付
部１２を変形させる。

【００３５】次に、モータ駆動式外力調整装置１６のラ
ム水平部１ｃに対する機能を以下詳細に説明する。図７
（ａ）に示されるように、ラム１がオーバーハングして
いない時には、モータ駆動式外力調整装置１６の端部１
６ａは、最も支持部１３に近づいた状態となっており、
コイルスプリング１４のバネ力（弾性復元力）は何らラ
ム水平部１ｃに作用しておらず、勿論ラム水平部１ｃに
設けられたＹ軸方向ガイドレール５Ａは、サドル３に対
して水平の、傾きのない状態となっている。しかし、図
７（ｂ）に示されるように、放電加工によりラム１がＹ
軸方向へ変位量Ｌだけオーバーハングすると、モータ駆
動式外力調整装置１６はＹ軸方向への変位量Ｌを演算し
て、その変位量Ｌにともなう鉛直からの傾き（たわみ
角：図２参照）を相殺すべく予めラム垂直部１ａを傾か
せるために、端部１６ａをラム１が変位したＹ軸方向と
は逆方向に移動させる。

【００３６】端部１６ａをラム１の変位方向とは逆方向
に移動させることにより、コイルスプリング１４はＹ軸
方向へと伸ばされ、バネ力（弾性復元力）が発生する。
このバネ力（弾性復元力）により、支持部１３及びラム
水平部１ｃの剛性を考慮した時、ラム水平部１ｃの剛性
の方が小さければ、ラム水平部１ｃはバネ力に負け、鉛
直からの傾きに等しい湾曲を持った湾曲取付部部分１２
が形成される。この湾曲取付部分１２の湾曲は、コイル
スプリング１４のばね定数及び端部１６ａの移動量に左
右される。ラム１がＹ軸方向に変位量Ｌ移動した時に、
湾曲取付部分１２のラム１の前方へ湾曲させるべき変位
量は予め求めることができる（図４参照）ので、コイル
スプリング１４のばね定数により、端部１６ａをＹ軸方
向のラム１の移動方向とは逆方向へどれだけ動かせば良
いかが予め計算することができ、その予め計算された端
部１６ａの移動量結果に基づいて、ラム１のＹ軸方向へ
の変位量Ｌに応じて、端部１６ａをモータ等により自動
的に移動させる。

【００３７】本実施例のように、予めラム１の変位量Ｌ
にともなう鉛直からの傾き（たわみ角）を求め、コイル
スプリング１４のばね定数とモータ駆動式外力調整装置
１６の端部１６ａの移動量にともない発生する湾曲取付
部分１２の湾曲具合とを予め計算しておき、その計算結
果に基づいて、ラム１のＹ軸方向への変位量Ｌにより、
自動的に端部１６ａを移動させ、鉛直からの傾きを相殺
することができる。ここで、ラム水平部１ｃには、予め
湾曲取付部分１２を設ける必要がないので、ラム１の設
計加工が容易になる。また、予め記憶された値に基づい
て、モータ駆動式外力調整装置１６がコイルスプリング
１４のバネ力（弾性復元力）を制御するので、作業者自
ら細かい調整が必要でなくなり、作業性が向上する。

【００３８】実施例４．上述した実施例では、ラム水平
部１ｃに鉛直からの傾き（たわみ角）に相当する湾曲で
ある湾曲取付部分１２を設けることにより、傾きを相殺
する例を示したが、本実施例においては、上述した実施
例にさらに、ラム垂直部１ａにラム水平部１ｃと平行に
なるように固着された天秤棒１７に貫通した、ラム１の
Ｙ軸方向ガイドレール５Ａに沿った移動量に応じて、相
対的に電極９の移動方向とは反対方向へ移動し、電極９
に対して移動量に応じたモーメントを与えるカウンター
ウェイトであるウェート１８により、ラム垂直部１ａの
鉛直からの傾きを補正している。図８は、本実施例の構
成を示した構成図であり、図８（ａ）はラム１がオーバ
ーハングしていない時の状態を示し、図８（ｂ）はラム
１がオーバーハングしている時の状態を示している。さ
らに、図８（ｃ）はラム移動型放電加工機をＹ軸方向か
ら見た図である。

【００３９】図において、１〜１０は上述した実施例と
同様であり、説明は省略する。１７は一端がフランジで
あるストッパ１８となり、他端がラム垂直部１ａに対し
て垂直にボルト等により固着されている天秤棒であり、
ストッパ１８は天秤棒１７にねじ込み固定され、取り外
し可能となるよう構成されている。、１９はウェートで
あり、その中心に設けられた貫通孔を天秤棒１７が貫通
されていて移動するが、ストッパ１８により脱落防止が
図られている。２０はラム１が前後に移動するときウェ
ート１９を水平方向に移動させるウェート移動用補助装
置であり、ラム水平部１ｃはＸ軸方向にも最大１５０ｍ
ｍ移動するため、ラム１がＸ軸方向に最大変位移動して
も、ウエート１９を移動させることができるように左右
方向に長くなっている。しかし、ウェート１９の重量を
支えておらず、コラム６の横にボルト固定された保持棒
２１の一端にあるバネ２２を介して取り付けてある。

【００４０】ここで、ウェート移動用補助装置２０がバ
ネ２２を介しているため、ラム１がＸ軸方向、Ｙ軸方向
を自由に移動しても、ラム１の移動を妨げないようにウ
ェート１９を移動できる。また、保持棒２１は、途中が
折れ曲がっており、ラム水平部１ｃがＸ軸方向に最大に
変位しても、保持棒２１及びラム水平部１ｃが干渉し合
うことがないように設計されている。（図８（ｃ）参
照） さらに、バネ２２の剛性はラム１が移動する際、ウェー
ト１９を移動することができるように高いものを使用す
る必要がある。

【００４１】次に、図８を用いて動作について説明す
る。上述のように構成されたラム移動型放電加工機にお
いて、図８（ａ）に示されるようにラム１がオーバーハ
ングしていない状態から、図８（ｂ）に示されるような
ラム１がＹ軸方向にオーバーハングすると、通常は鉛直
からの傾き（たわみ角）θが発生する。そこで、上述し
た実施例１〜実施例３等により鉛直からの傾きθを相殺
すべく湾曲取付部分１２を設けている。しかし、湾曲取
付部分１２により鉛直からの傾きθが完全に相殺されな
い場合には、本実施例に示されるように、天秤棒１８に
貫通孔により貫通されたウェート１９が、ラム垂直部１
ａに近い位置からＹ軸方向への離れた位置に相対的に移
動して、ラム垂直部１ａを可変力によって変形させバラ
ンスを取り、湾曲取付部１２により鉛直からの傾き（た
わみ角）が相殺されなかった場合に、相殺されきれてい
ない傾き（たわみ角）θ２を相殺すべく機能する。

【００４２】以下に詳述すると、相殺されきれていない
傾き（たわみ角）θ２（０．００１以上）が発生してい
ると、その傾きθ２は、加工精度に影響を与える加工ヘ
ッド２の鉛直からの傾きの許容範囲を超えているので、
その傾きθ２を補正する必要が生じる。図８（ａ）で示
されるように、加工ヘッド２のオーバーハングが小さい
ときは、ウェート１９の位置は、ウェート移動用補助装
置２０に当接されることによる相対的な移動は少なく、
ラム垂直部１ａの近くに存在する。そのため、ラム垂直
部１ａに働くモーメントＭ１は小さく、ラム垂直部１ａ
が変形することはない。図８（ｂ）で示されるように、
加工ヘッド２のオーバーハングが大きくなると、ウェー
ト１９の位置は、ウェート移動用補助装置２０に当接さ
れて、相対的に過去ヘッド２にオーバーハングの移動量
だけラム垂直部１ａから移動させられ、ラム垂直部１ａ
から離れてしまう。そのため、ラム垂直部１ａに働くモ
ーメントＭ２は大きくなり、その結果、ラム垂直部１ａ
が自重により鉛直から傾くのを防ぎ、更に加工精度を向
上することができる。

【００４３】図９に、加工ヘッド２の鉛直からの傾きθ
２を補正するのに必要なモーメントを有限要素法により
求めたものを示す。図において、横軸を鉛直からの傾き
θ２（゜）、縦軸を傾きθ２の補正に必要なモーメント
（ｋｇ・ｍｍ）とすると、図９のように表わされ、この
鉛直からの傾きθ２と補正に必要なモーメントとの関係
から、 ｍ＝（θ２−０．００１）×１００００ ｍ ：ウェート１９の大きさ（ｋｇ） θ２：加工ヘッド２の鉛直からの傾き と求めることができる。

【００４４】本実施例では、ラム１が２５０ｍｍＹ軸方
向に移動した際の傾きθ２が、０．００１５゜であるの
で、加工精度を考慮すると、少なくとも０．０００５゜
の傾きを補正する必要がある。ラム垂直部１ａの鉛直か
らの傾きθ２のうち、少なくとも０．０００５゜の傾き
を補正するために、 ｍ＝（０．００１５−０．００１０）×１００００ から、ウェート１９は、５ｋｇと決まる。

【００４５】すなわち、５ｋｇのウェート１９を設ける
ことにより、例えば実施例１との相乗効果により、加工
精度の向上が図れる。また、ウェート１９はストッパ１
８を取り外すことで、天秤棒１７から抜き取り、重さを
変えることが可能であり、ラム垂直部１ａに働くモーメ
ントの大きさを細かく調整でき、あらゆる傾きに対処す
る細かい補正が可能となる。なお、上述した実施例にお
いては、Ｙ軸方向への傾きに対処する方法を示したが、
Ｘ軸方向への傾きにも同様に構成することにより、同一
の効果が得られるのは言うまでもない。

【００４６】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。被加工
物に対向する電極を支持した加工ヘッドと、この加工ヘ
ッドを装着したラム垂直部、及びこのラム垂直部を垂設
するラム水平部を有するラムと、このラムを平行移動さ
せ、上記電極により加工槽内に配置された上記被加工物
を任意の形状に加工させるガイド手段と、上記ラムの平
行移動の際、上記加工ヘッドに発生する傾きを相殺させ
る方向に上記ラムを傾斜させる傾斜手段と、を備えたの
で、湾曲部の傾斜により加工ヘッドの鉛直からの傾きを
相殺し、補強板を使用することなく、ラムのオーバーハ
ングによる傾きを補正することができる。そのため、高
精度の放電加工が可能となる。

【００４７】また、被加工物を加工する電極を支持した
加工ヘッドと、この加工ヘッドを装着したラム垂直部、
及び上記電極が加工槽内に配置された上記被加工物と対
向するべく上記ラム垂直部を垂設するラム水平部、を有
するラムと、このラムのラム水平部下面に固着され、上
記電極との空間距離が最短となる基準位置から、上記空
間距離が最長となる位置に向かうに従い次第に上方に傾
斜するガイドレールと、このガイドレールの長手方向に
上記ラムを案内するガイドレール案内部とを備えたの
で、ラム水平部の移動に応じて、ガイドレールに設けら
れた傾きの分だけ、加工ヘッドが傾斜し、その傾きが加
工ヘッドの移動量に応じる鉛直からの傾きと相殺され
て、補強板を使用することなく、ラムのオーバーハング
による傾きを補正することができる。

【００４８】また、ガイドレールの上方への傾斜は、上
記ガイドレールと電極との空間距離が最長となる側のガ
イドレール端部を上方に引き上げる湾曲形成手段により
形成するので、ガイドレールに対して電極の傾きを相殺
させるための正確な傾斜を予め設定する必要がなく、ガ
イドレール形成を容易に行うことができる。

【００４９】さらに、湾曲形成手段は、ガイドレールに
沿った加工ヘッドの移動量を検出する移動量検出手段
と、この移動量検出手段により検出された上記移動量に
応じて上記ガイドレール端部を上方に引き上げ、上方へ
の傾きを形成する形成手段と、を備えたので、ラムの移
動量に応じた加工ヘッドの鉛直からの傾きを自動的に調
整することができる。

【００５０】さらにまた、ガイドレールの上方への傾斜
は、上記ガイドレールに予め設けられた上方への傾斜
と、湾曲調整手段により、上記ガイドレールと電極との
空間距離が最長となる側のガイドレール端部を上方に引
き上げる際に発生する調整傾斜と、から構成されるの
で、ガイドレールに予め設定される上方への傾斜の加工
精度が悪くても、湾曲調整手段により、ガイドレールの
傾斜の調整が可能であり、初めからガイドレールに対し
て正確な加工精度が要求されず、ガイドレール形成の作
業性が向上する。さらに、湾曲調整手段により、加工精
度の落ちている部分を調整可能であるので、ガイドレー
ルのラムへの搭載後には精度の高い傾斜が得られ、確実
に加工ヘッドの鉛直からの傾きを補正することができ
る。

【００５１】また、ガイドレールに沿った加工ヘッドの
移動量に応じて、相対的に電極の移動方向とは反対方向
へ移動し、上記電極に対して移動量に応じたモーメント
を与えるカウンターウェイトを設けたので、ラムの移動
量に応じて、カウンターウェイトが相対的に加工ヘッド
から離れていき、その加工ヘッドからの相対距離に基づ
くモーメントにより、確実に加工ヘッドの鉛直からの傾
きを自動的に補正することができ作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例を示す放電加工機の構造
図である。

【図２】 ラムの変位量と加工ヘッドの鉛直からの傾き
との関係を示した関係図である。

【図３】 湾曲取付部分の詳細な構成を示す構造図であ
る。

【図４】 ラムの変位量と湾曲取付部分の高さとの関係
を示した関係図である。

【図５】 この発明の他の実施例を示す放電加工機の構
造図である。

【図６】 支持部、コイルスプリング及び外力調整装置
の詳細な構成を示す詳細図である。

【図７】 この発明の他の実施例を示す放電加工機の構
造図である。

【図８】 この発明の他の実施例を示す放電加工機の構
造図である。

【図９】 加工ヘッドの鉛直からの傾きとその傾きの補
正に必要なモーメントとの関係を示す関係図である。

【図１０】 従来の放電加工機の構成を示す構成図であ
る。

【図１１】 従来の放電加工機に補強板を加えた構成を
示す構成図である。

【符号の説明】

１ ラム １ａ ラム垂直部 １ｃ ラム水平部 ２ 加工ヘッ
ド ８ 加工槽 ９ 電極 １０ 被加工物 １２ 湾曲取付
部分 １３ 支持部 １４ コイルス
プリング １５ 外力調整装置 １６ モータ駆
動式外力調整装置 １７ 天秤棒 １９ ウェート

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物に対向する電極を支持した加工
   ヘッドと、 この加工ヘッドを装着したラム垂直部、及びこのラム垂
   直部を垂設するラム水平部、を有するラムと、 このラムを平行移動させ、上記電極により加工槽内に配
   置された上記被加工物を任意の形状に加工させるガイド
   手段と、 上記ラムの平行移動の際、上記加工ヘッドに発生する傾
   きを相殺させる方向に上記ラムを傾斜させる傾斜手段
   と、を備えたことを特徴とする放電加工機。
2. 【請求項２】 被加工物を加工する電極を支持した加工
   ヘッドと、 この加工ヘッドを装着したラム垂直部、及び、上記電極
   が加工槽内に配置された上記被加工物と対向するべく上
   記ラム垂直部を垂設するラム水平部、を有するラムと、 このラムのラム水平部下面に固着され、上記電極との空
   間距離が最短となる基準位置から、上記空間距離が最長
   となる位置に向かうに従い次第に上方に傾斜するガイド
   レールと、 このガイドレールの長手方向に上記ラムを案内するガイ
   ドレール案内部と、を備えたことを特徴とする放電加工
   機。
3. 【請求項３】 ガイドレールの上方への傾斜は、上記ガ
   イドレールと電極との空間距離が最長となる側のガイド
   レール端部を上方に引き上げる湾曲形成手段により、形
   成されることを特徴とする請求項第２項記載の放電加工
   機。
4. 【請求項４】 湾曲形成手段は、ガイドレールに沿った
   加工ヘッドの移動量を検出する移動量検出手段と、この
   移動量検出手段により検出された上記移動量に応じて上
   記ガイドレール端部を上方に引き上げ、上方への傾きを
   形成する形成手段と、を備えたことを特徴とする請求項
   第３項記載の放電加工機。
5. 【請求項５】 ガイドレールの上方への傾斜は、上記ガ
   イドレールに予め設けられた上方への傾斜と、湾曲調整
   手段により、上記ガイドレールと電極との空間距離が最
   長となる側のガイドレール端部を上方に引き上げる際に
   発生する調整傾斜と、から構成されることを特徴とする
   請求項第２項記載の放電加工機。
6. 【請求項６】 ガイドレールに沿った加工ヘッドの移動
   量に応じて、相対的に上記加工ヘッドの移動方向とは反
   対方向へ移動し、上記加工ヘッドに対して上記移動量に
   応じたモーメントを与えるカウンターウェイトを付加し
   たことを特徴とする請求項第２項乃至第５項何れかに記
   載の放電加工機。