JPS5810427A - 放電加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放電加工装置、特に被加工体が載置される加
工テーブルのＸ（左右）方向およびＹＣＩｆｆ後〕方向
への移動と加工ヘッドの２（上下）方向への昇降と上記
加工テ−ブルのＸ−２面に沿う方向への回動と上記加工
ヘッドのＹ−Ｚ面に沿つ方向への傾動とを手動または自
動制御でもって可能ならしめることによって、加工テー
ブル上における被加工体の載置姿勢をセットし直すこと
なく、加工方向の員なる複数箇所の放電加工を行なうよ
うにする放電加工装置に関するものである。

一般に知られているように、放電加工装置は放電加工法
の優れた特徴を活かして広い加工分野に使用さｎでいる
。特に、被加工体の機械的性質即ち硬度、抗張力、加工
硬化性等と関係なく能率的に加工することができ、しか
も複雑な形状の加工においても、加工すべき形状に対応
した形状の電極を用いて高精度の加工ができることから
、金型製作のほか上記難削性金属の加工分野に広く用い
られている。なお、該放電加工に右いては、加工素材の
形状によって加工電極の給送角度設定や加工電極と被加
工体との相対的位置合せ等の雌易實が異なってくる。一
般にドーナツ状の被加工体に対する放電加工は、該被加
工体を中心を軸にしてｌ加工毎に回動させて行なうよう
にすれば、比較的簡単である。特に、第１図および第２
図に図示されている如く、中空のドーナツ状に似た被加
工体ｌに対して貫通孔２．３，４，５，３，４．５　（
以下貫通孔２・・・・・・５′という）ｆ加工すること
は簡単である。牙１図は被加工体ｌの平面図、牙２図は
第１図図示矢印Ａ−Ａにおける断面図であり０図中の符
号Ｏは被加工体ｌの中心軸である。そして、上記貫通孔
２・・・・・・・・・ｇは夫々第１図図示の如く中心軸
０に対する求心方向かつ第２図図示の如く円周に直角な
外周面に対して法線方向に加工ざｎたものである。

前述した如く、第１図および５ｔＦ２図に図示されてい
る上記貫通孔２・・・・・・５の加工が容易であること
は明らかであるので説明を省略するが１次のような簡融
点がある。即ち。

ビ）被加工体ｌに対応する広さの加工テーブルが必要で
あり、従って被加工体ｌの直径が大になればなる程加工
テーブルの面積を大きくしなければならないため装置全
体が大きくなる。

（ロ）上記貫通孔２・・・・・・ｇを１個づつ加工して
行くので製品管完成するには長時間を要する。

上記の如き問題を解決するため、第１図図示の被加工体
１ｔｌｒ数のブーツタｌ−１，ｌ−２，・・・・−・に
分割し、各ブロックを夫々複数の放電加工装置を用いて
加工することが考慮される。即ち１例えば悌ブロックに
分割する場合には１台の放電加工装置を用いて加工を行
なえば、加工時間１１−／、に短縮できると共に加工テ
ーブルも小さくて済むことになる。当然のことながら、
第１図図示の被加工体１ｆ９分割したうちのブロックｌ
−１の平面図および側面図を示す２３図および第４図に
図示されている如く、加工すべき貫通孔の儀数が几とな
り０分割されて小さくなるからである。しかしながら、
各貫通孔の貫通方向は、ｉ述した如く円周方向および円
周方向と直角な方向に対して夫々垂直であることから、
すべて興なっている。９ｅって。

加工電極の給送方向の設定が非常に難かしいという問題
がある。

本発明は、上記の如き問題点を解決することを目的とし
、加工時間の短縮を図ると共に加工端間の高い放電加工
を行なうことを可能ならしめる放電加工装置を提供する
ことを目的としている。そしてそのため１本発明の放電
加工装置は、被加工体が載獣される加工テーブルと加工
電極を給送する加工ヘッドとをそなえ、放電エネルギに
よって上記被加工体を加工する放電加工装置において。

上記加工テーブルを左右方向即ちＸ方向へ移動せしめる
Ｘ方向テーブル駆動手段、同じ＜１ｆｆ後方向即ちＹ方
向へ移動せしめるＹ方向テーブル駆動手段、該加工テー
ブルを回動せしめるテーブル回動手段、上記加工ヘッド
を傾動自在に支持しかつ上下方向即ち２方向に昇降せし
めるヘッド支持部をそなえ、少なくとも、上記テーブル
回動手段は上記テーブルを上記ｘ−２面に沿う方向に自
動制御によって回動せしめると共に上記ヘッド支持部は
上記加工ヘッドを上記Ｙ−Ｚ面に沿う方向に傾動自在に
支持するように構成されていることを特徴としている。

以下図面を参照しつつ説明する。

５４？５図は本発明の放電加工装置の一実施例正面図、
オ６因は＊５図図示実施例の側面因、オフ図は牙５図お
よび第６図図示実施 ーブルおよび加工ヘッドの変位量設定に関する説明図を
示している。

先づ．＋５図および第６図に関連して本発明の放電加工
装置の各部の名称および動作について説明する．なお、
被加工体であるブロックｌ−１は第１図ないし第４図に
図示されているものと同一のものである．そして。

図中の符号６は加工ヘッドであって．パルス・そ−夕８
によって加工電極７１ｉ−図示矢印６方向に給送して上
記ブロックｌ−１に対する放電加工を行なうもつである
。

符号９は加工テーブルであって，モータｌＯによって図
示矢印Ｘ方向へ．１！たモータ１１によって図示矢印Ｙ
方向へ移動すると共にテーブル回動用モータ１２によっ
て図示矢印２方向へ回動するように構成されている。

符号１３はヘッド支持部であって、加工ヘッド６を支持
し、ヘッド傾動用ハンド７１／１４１ｉ−操作すること
によって該加工ヘッド６？図示矢印一方向へ傾動せしめ
ると共に該ヘッド支持部１３自体がモータ１５によって
図示矢印２方向へ昇降することによって上記加工ヘッド
６を上下方向即ち２方向へ昇降せしめるように構成され
ている。

符号１６は加工槽であって、上記プＲツク１−１を図示
省略した加工液中に浸漬せしめるようにするためのもの
である。

以上１本発明の放電加工装置を構成する主要部即ち加工
ヘッド６．加工テーブル９およびヘッド支持部１３の夫
々の動作について説明したが、牙１１３０ないし才４図
に図示されているブロックｌ−１に図示の如き貫通孔を
加工する場合に関連させて本発明の放電ｎｎ工装置の総
合的な動作を次に説明する。

なお、上記総合的な動作説明にさきがけて、被加工体で
あるブ習ツクｌ−１に加工すべき貫通孔の位置および貫
通方向について説明しておく、即ち。

＾、上記貫通孔のブロックｌ−１の外周面上の位置は下
記（Ａ−１）ｔｄよび（Ａ−２）を満足する位置である
。

（Ａ−１）、先づ、第３図および第４図に図示されてい
る如く０円周方向即ち図示Ｘ方向に平行でありかつ中心
軸０に垂直な平面と交差する線即ち１点鎖線で図示さｎ
でいる円弧（ＩＶ）・・・（１片・・（■）上に位置し
ている。即ち、半径Ｒ（１）の円弧（Ｉ）。

半径Ｒ叩の一弧（Ｉｆ）および（ＩＩ’）、・・・・・
・上に位置している。

（Ａ’−２）、また、上記Ｘ方向に交差する方向の配列
位置は、上記中心軸Ｏｆ通る平面と交差する線上に存在
している。ｆＲえば貫通孔５−４．・・・。

２−４．・・・、５′−４は上記中心軸０を通る図示２
方向の平面と交差する線上にあり０貫通孔５−５．・・
・、　　２−５．・・・、５’−５は上記５−４゜・・
・・・・を通る平面に対して中心角＃をなしかつ中心軸
０を通る平面と交差する線上にある。

０３）０次に上記貫通孔の貫通方向は、上記中心軸Ｏに
対する求心方向、換言すｎば上記円弧（ｍＶ）・・・（
１）・・・（Ｆ／）に対する法線方向であり、かつ第２
悶図示の如く上記中心軸Ｏｆ通る平面とブロック１−１
の外周面と交差する線に対して法線方向にある。

前述した如く０本発明の放電加工装置の総合的な動作を
、第１悶ないし第４図に図示されているブロックｌ−１
に対して上記囚および＠）の条件を満足する貫通孔を加
工する場合に関連させて説明する。

先づ、被加工体であるブーツクｌ　−１ｆ’Ａ’４図図
示の如く円弧例えば（Ｉ）が加工テーブル９のＸ方向に
沿うように該加工テーブル９上に設置する。

この状態が第５図および第６悶に図示されて４）る。

（１７円弧＜１）上に存在する貫通孔２−１ないし２−
７を加工する場合。

（１）　　上記貫通孔２−１ないし２−７のうち貫通孔
２−４に対する加工。

ブロック１−１を前述の如く加工テーブル９上に設置し
、該加工チルプル９が水平に保たれている場合の上記貫
通孔２−４の方向は、上記加工テーブル９の表面に対し
て垂直即ちＸ方向。

Ｙ方向の何１に対しても垂直である。ｖｅって。

加工電極７の給送方向が上記加工テーブル９の表面に対
して垂直になるようにして加工を行なえばよい、そのた
めには、モータ１２によって加工テーブル９ｆ水平にす
ると共に加工ヘッド６をヘッド傾動用ハンドル１４を操
作してＹ方向に対して垂直になるようにセットする（本
発明の放電加工装置においては、加工ヘッド６は常にＸ
方向に対して垂直になりている）、このとき、上記加工
テーブル９をそ一夕１０および１１によってＸ方向また
はＹ方向に移動させて・上記加工電極７の給送方向蟲が
加工すべき上記貫通孔２−４の位置に合致するようにす
ることは言うまでもない。

なお１円弧（１１上に存在する貫通孔２−１ないし２−
７に対する加工においては、上記加工電極７の給送方向
参を変更することなく全加工を行なうようにする。

（２）貫通孔２−３に対する加工。

加工ヘッド６と加工テーブル９との相対関係を上記加工
（１）の状態を基準にして下記のように変更して行なう
、オフ図（５）を参照しつつ説明する。オフ図＾におい
て９図示矢印、Ｉ　（１）は加工（１）における加工電
極７の給送方向、息は加工テーブル９の回動中心Ｓと円
弧（１）との最短距離を表わし、その他の符号は他の図
に対応している。

そして、上記加工電極７の給送方向ａ　（１）が貫通孔
２−４に合致している円弧（１）は前述の加工（１）に
おける状態を示している。

（２−１） 第３図に図示されている如く０貫通孔２−４と２−３と
の中心角はθであることから、加工テーブル９を第５図
図示矢印す方向（この場合は時計方向）へ角度θだけ回
動する。その結果。

オフ図囚に図示されている如く、前述の加工（１）の状
態から円弧（１１は（Ｘ）′に０貫通孔２−３は２−３
′０に夫々変位する。

（２−２） 次に、加工電極７の給送方向６（■）に上記貫通孔２−
３の位置２−３′を合致させるため、加工テーブル９を
第５図図示Ｘ方向（この場合は正方向ンへ図示ΔＸだけ
移動せしめる。なお、移動距離ΔＸはオフ図（８）によ
って明らかなように次式によって決められる。即ち。

ΔＸ＝（Ｒ（Ｉｌ−ｊり・ｄｍ＃　　・・・・・・・・
・・・・（１］位置と貫通孔２−３の位置２−５とは２
方向においてΔ２の差異が生じているため、ヘッド支持
部１３を５４？６図図示矢印２方向（この場合は正方向
）に上記Δ２だけ上昇せしめる。なお。

該Δ２は５ｔ−７１３！１ｌＣＡｔによりて明らかなよ
うに次式によって決めらｎる。即ち。

ΔＺ−（Ｒ（Ｉｌ−１）−（Ｒ（１）−１）　・ｃｍａ
＝　（Ｒ（Ｉ）−ｊり　（１−ａ＃　）　　・・・・・
・・・・・・・（２）以上、　　（！−１）ないしくト
リにおいて説明したように加工ヘッド６と加工テーブル
９との相対的な位置関係を変更した上で、加工電極７ｆ
オフ図図゛示矢印６（Ｉ）方向へ給送させて放電加工を
行なうことによって、所望される貫通孔２−３の加工を
行なうことができる。

（３）　　ｌ！に、上記円弧（１）上に存在するその他
の貫通孔２−１．２−２．２−５ないし２−７も上記加
工（２）と同様に行なうことによって加工することがで
きる。

■　次に０円弧■）上に存在する貫通孔３−１ないし３
−７に対する加工について説明する。なお。

この加工は、前述の加工（１）即ち円弧（１）上に存在
する貫通孔２−１ないし２−７に対する加工状態を基準
にして行なうものとして説明する。従って説明に先立っ
て、該円弧［１）上に存在する貫通孔３−１ないし３−
７と前述した円弧（Ｉｌ上に存在する貫通孔２−１ない
し２−７との相違点を明らかにしておく、即ち。

（１）第２図において、上記円弧（１）上の貫通孔２−
１ないし２−７ｔ代表した形で示ざｎている貫通孔２と
、上記円弧叩上の貫通孔３−１ないし３−７を代表した
形で示ざｎでいる貫通孔３によって図示されている如く
１円弧（１）上の貫通孔２−エないし２−７と円弧［［
）上の貫通孔３−１ないし３−７との隣り合う貫通孔即
ち貫通孔２−１と３−１・貫通孔２−２と３−２．・・
・・・・・・・の貫通方向角度がαをなしていること。

叩　上記円弧（Ｉ）の中心軸０に対する半径がＲ（１）
であるのに対して１円弧叩の半径はＲ（Ｉｔ）であるこ
と。

従って、上記相違点にもとづいて下記（４１よび（５）
以外は上記加工（１）に対応させて行なえば良い。

即ち。

（４）　　上記相違点（１）にもとづいて０例えば貫通
孔３−４を加工するとき、上記加工（１１の場合の貫通
孔２−４の加工における加工電極７の給送方向ａ（１）
ｆ基準にして、加工ヘッド６を第６図図示矢印一方向（
この場合は時計方向）に角度αだけ傾動させる。以下、
牙７図＠）を参照しつつ説明する、オフ図＠）は貫通孔
２−４および３−４が点Ｐｆ中心とする同−円弧上に存
在するものとしている０図中、ｍ（Ｉｔは上記加工（Ｉ
）における加工ヘッド６の傾動中心（第６図に図示ざｎ
ている加工ヘッド６の傾動中心Ｓ′に対応するもの）。

デは上記中心点Ｐからブロック１−１の表面までの半径
、モしてｈは傾動中心Ｓ’（Ｉｌから貫通孔２−４まで
の距離を表わしている。

上記加工ヘッド６を角度αだけ傾動させることは既に述
べたが９貫通孔３−４を含む上記円弧叩上のすべての貫
通孔を所望する方向に加工するためには、加工ヘッド６
と加工テーブル９との相対位Ｉｌｉ′ｆ変更して、＊７
図追）に図示されているように、加工ヘッド６の傾動中
心をＳ′（■）からｔ　（ＩＩ）に変位させなければな
らない、そのためには加工テーブル９を第６図図示矢印
Ｙ方向（この場合には負方向）にオフ図＠）図示ΔＶだ
け移動させると共にヘッド支持部１３８才６図図示矢印
２方向（この場合は負方向）にオフ図の）図示ΔＳだけ
降下させれば良い、なお、上記ΔＶおよびΔ１によって
示されている変位量は次式によって決められることは、
オフ図の）によって明らかである。即ち。

Δｙ＝ｃｒ＋ｈ）・ｉα　・・・・・・・・・（３）Δ
廖−（ｒ＋４）（１−槙α）・・・・・・（４）また、
事項（４）において説明した各変位量は円弧側上の貫通
孔３−１ないし３−７のすべてを加工する関質更しては
ならない。

（５）上記相違点（１１）にもとづいて、上記加工（１
）における（２−１）および（ト３）に対応する加工は
、オ（１１式オヨヒｉ（り式ＣＩ’１）Ｒ（１）ｔ　Ｒ
（Ｉｆ）１．：置換してΔＸ。

およびΔ２に対応する変位量を求めｎばよい。

以上、第３図および第４図図示円弧（１１上に存在する
貫通孔２−１ないし２−７に対する加工は上記（１）に
おいて、また円弧［［Ｊ上に存在する貫通孔３−１ない
し３−７に対する加工は上記■）において説明したが、
同様にして９円弧（ｌｉｔ）　、　（ＩＶ）および（６
ないしく■）上の各貫通孔に対する加工も噴次行なうこ
とが可能である。

以上０本発明の放電加工装置について、第１図ないし第
４図図示の如きブロックｌ−１を被加工体とし該ブーツ
クｌ−１に図示の如き複数個の貫通孔を加工する場合に
関連させて説明したが、一連の各動作を例えばＮＣ制御
手段を用いて自動制御することによって自動化すること
も可能である。

また０本発明の放電加工装置に関する上記説明は、第１
図ないし第４図図示ブロックｌ−１に対する貫通孔の加
工に関連させて述べたものであるが０本発明の放電加工
装置は、こｎに限るものでｆｌ＜、上記ブロックｌ−１
に類似した被加工体に対する放電加工９例えばタイヤ成
形用金型の加工も能率良く行なうことが出来る。

以上説明した如く０本発明によれば、被加工体が載置さ
れる加工テーブルのＸ（左右）方向およびＹ（ｉｆｆ後
）方向への移動と加工ヘッドの２（上下）方向への昇降
と上記加工テーブルのｘ−２面に沿う方向への回動と上
記加工ヘッドのＹ−Ｚ面に沿う方向への傾動とを手動ま
たは自動制御でもって可能ならしめることによって、加
工テーブル上における被２１１１１体の載置姿勢をセッ
トし直すことなく加工方向の異なる複数箇所の放電加工
を行なうことを可能ならしめることによって、能率的か
つ加工精度の高い放電加工を行なうことのできる放電加
工装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

才１図は本発明の放電加工装置を用いて加工される被加
工体を説明するための該被加工体の前提となるドーナツ
状被加工体の全体平面図、第２図は第１図図示矢印Ａ−
Ａにおける断面図、第３図はオ１図図示プｐツクｌ−１
の平面拡大図、第４図は第３図図示矢印Ｂ−Ｂにおける
側面図、第５図は本発明の放電加工装置の一実施例正面
図、牙６図は第５＠図示実施例の備面図、オフ図は牙５
図および第６図図示実施 および加工ヘッドの変位量設定に関する説明図を示す。 図中，１−１はブロック、２ないし５および３ないし５
′は貫通孔．６は加工ヘッド．７は加工電極．８はパル
ス・モータ、９は加工テーブル．１０はＸ方向テーブル
駆動モータ、１１はＹ方向テーブル駆動モータ、１２は
テーブル回動用そ一タ。 １３はヘッド支持部、１４はヘッド傾動用Ｉ・ンドル、
１５はヘッド昇降用モータ、１６は加工槽を夫々表わす
。 特許出願人　株式会社放電精密加工研究所代理人弁理士
　　森　１）　寛（外２名）オ′７目（△） 律７因（８）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加工体が載置される加工テーブルと加工電極を給送す
   る加工ヘッドとをそなえ、放電エネルギによって上記被
   加工体を加工する放電加工装置において、上記加工テー
   ブルを左右方向即ちＸ方向へ移動せしめるＸ方向テーブ
   ル駆動手段、同じく前後方向即ちＹ方向へ移動せしめる
   Ｙ方向テーブル枢動手段、該加工テーブルを回動せしめ
   るテーブル回動手段、上記加工ヘッドを傾動自在に支持
   しかつ上下方向即ち２方向に昇降せしめるヘッド支持部
   をそなえ、少なくとも、上記テーブル回動手段は上記テ
   ーブルを上記ｘ−２面に沿う方向に自動制御によって回
   動せしめると共に上記ヘッド支持部は上記加工ヘッドを
   上記Ｙ−Ｚ面に沿う方向に傾動自在に支持するように構
   成されていることを特徴とする放電加工装置。