JPS5828425A - 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Ｙ（前後）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−ＺｉｉｆＫａう方向への回動および
Ｙ−２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ととｋ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
方向の異なる複数箇所の放電加工を行なうようＫ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れている
。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針に広く用い
られている。なお、該放電加工においては、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難易度が異なってくる。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
工体を中心を軸忙して１加工毎に回動させて行なうよう
Ｋ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ＩＫ対して貫通孔２．３．４．５．３・、４・、５
・（以下貫通孔２・・・・・・・・・５′という）を加
工することは簡単である。

第１図は被加工体１の平面図、第２図は第１図図示矢印
Ａ−Ａにおける断面図であり、図中の符号０は被加工体
ｌの中心軸である・そして、上記貫通孔２・・・・・・
・・・５′は夫々第１図図示の如く中心軸ＯＫ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［Ｋ対し
て法線方向に加工されたものである。

前述した如く、第１図および第２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、次のような
問題点がある。即ち、 ０）　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１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Ｏ （ロ）　上記貫通孔２・・・・・・・・・５′を１個づ
つ加工して行くので製品を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
１を複数のブロック１−１．１−２．・・・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、例えばｎブロック（分割する
場合にはｎ台の放電加工装置を用いて加工を行なえば、
加工時間を１／ｎＫ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１を９分割したうちのブロック１−１の平面
図および側面図を示す第３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個数が１／９となり、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、前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
異なっている。従って、加工電極の給送方向の設定が非
常に雛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精度の高い放電加工
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、本発明の放電
加工装置は、被加ニ一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
、上紀加エ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方向テーブル駆動手段、該加工テーブ
ルを回動せしめる第１および第２のテーブル回動手段、
上記加工ヘッドを上下方向即ち２方向に昇降自在に支持
するヘッド支持部をそなえ、少なくとも、上記第１のテ
ーブル回動手段は上記加工テーブルを上記ＸＺｔｉｊｔ
ｃ？６う方向に自動制御によって回動せしめると共に上
記第２のテーブル回動手段は該加工テーブルを上記Ｙ−
Ｚ　ｌｆｔＣ８う方向に傾動せしめ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。

第５図は本発明の放電加工装置の一実施例正面図、第６
図は第５図図示実施例の側面図、第７図は第５図および
第６図図示実施例における加工テーブルおよび加工ヘッ
ドの変位量設定に関する説明図、第８図は本発明の放電
加工装置を用いて行なう放電加工の他の−１Ｍ！施例の
説明図を示しているＯ 先づ、第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１−１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ゐ・そして、 図中の符号６は加工ヘッドであって、パルス・モータ８
によって加工電極７を図示矢印ａ方向に給送して上記ブ
ロック１−ＩＫ対する放電加工を行なうものである。

符号９は加工テーブルであって、モータ１０によつて図
示矢印Ｘ方向へ、またモータ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避−用モータ１２によ
うて図示矢印す方向への回動およびテーブル傾動用ハン
ドル１３によって図示矢印０方向への傾動を行なうよう
に構成されている。

符号１４はヘッド支持部であって、加工ヘッド６を支持
すると共に該ヘッド支持部１４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つて上記加工ヘッ
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は加工槽でありて、上記ブロック１−１を図示
省略した加工液中に浸１せしめるようにする丸めのもの
である・ 以上、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９Ｔｈよびヘッド支持部１４の
夫々の動作について説明したが、第１図ないし第４図に
図示されているブロック１−１に図示の如き貫通孔を加
工すゐ場合に関連させて本発明の放電加工装置の総合的
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で、被加工体で
あるブロック１−１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、 ［株］　１妃貫通孔のブロック１−１の外周面上の位置
は、下記（Ａ−１）および（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、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
れている円％（ｆｆ）・・・・・・（１）・・・・・・
（■′）上に位置している。即ち、半径Ｒ（１）の円弧
σ）、半径８１）の円弧■およびＣ）・、・・・・・・
・・・上に位置している。

（ム−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Ｏを通る平面と交差する線上に存在し
ている。例えば貫通孔５−４、・・・・・・、２−４、
・・・・・・、５′−４は上記中心軸Ｏを通る図示２方
向の平面と交差する線上にあり、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０をなしかつ中
心軸Ｏを通る平面と交差する線上にある・ ◎　次に上記貫通孔の貫通方向は、上記中心軸０に対す
る求心方向、換言すれば上記円弧偵・・・・・・（Ｔ）
・・・・・・（ＩＶＩ’）Ｋ対する法線方向であり、か
つ！ｌＥＺ図図示の如く上記中／Ｃ？軸Ｏを通る平面と
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（、本発明の放電加工装置の総合的な動作を
、第１図ないし第４図に図示されているブロック１−Ｉ
Ｋ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、被加工体であるブロック１−１を第４図図示の如
く円弧例えばσ）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図に図示されている魯（１
）　　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 α）　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
、該加工テーブル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方向の何れに対しても垂直である
。

従って、加工電極フの給送方向１が上記加工テーブル９
０表面に対して垂直になるようＫして加工を行なえばよ
い・そのためには、テーブル回動用モータ１２およびテ
ーブル傾動用ハンドル１３によって加工テーブル９をＸ
方向およびＹ方向の何れに対しても水平になるように−
にツトする（本発明の放電加工装置においては、加工ヘ
ッド６は常ＫＸ方向およびＹ方向の何れに対ｕ°ｉ垂直
になっている。）このとき、上記加工テーブル９をモー
タ１０および１１によってＸ方向ま九はＹ方向に移動さ
せて、上記加工電極７の給送方向ａ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・ ■　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
α）の状態を基準にして下記のように変更して行なう・
第７図を参照しつつ説明する。第７図において、図示矢
印ａは加工（１）における加工電極７の給送方向、１ｋ
−Ａ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の給送方向畠が貫通孔２−４に
合致している円弧（１）は前述の加工α）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、貫通孔２−４と２−３との中心角はθである仁と
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０だけ回動する。その結果、第７
図ご）に図示されている如く、前述の加工α）の状態か
ら円弧（１）はＧ）′に、貫通孔２−３は２−３′Ｋ、
貫通孔２−４は２−４′にそして中心０は０°に夫々変
位する＠ （２−２）　　次Ｋ、加工電極７の給送方向８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）へ図示
Δχだけ移動せしめる・なシ、移動距離ΔＸは第７：図
、′″によって明らかなよう一次式によって決められる
・即ち、 ΔＸ＝　（Ｒ（１）−Ｊ）　５ｌｆｉ＃・−・−・・−
・（１）（２−３）　　更Ｋ、前述の加工（Ｉ）　Ｋお
ける貫通孔２−４の位置と貫通孔２−３の位置２−３１
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１４を第６図図示矢印２方向（この場合は正方
向）ｋ上記Δ２だけ上昇せしめる。なお、該Δ２は第７
゛図ｒ・によって明らかなように次式によって決められ
る。即ち、 ΔＺ＝　（Ｒ（１）−Ａ’）−（Ｒ（ｆ）−１）ｃＯａ
ｔ”　（Ｒ（１）−１）　（１−ａｏｓθ＞−−−−−
−ａ＞以上、（２−１）ないしく２−３．）において説
明した加工ヘッド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７を第５図図示矢印ａ方向
へ給送させて放電加工を行なうととｋ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。

Ｏ）　更に、上記円弧Ｇ）上に存在するその他の貫通孔
２−１，２−２，２−５ないし２−丁も上記加工（２）
と同様に行なうむとによって加工することができる。

■　次に１円弧■上忙存夜する貫通孔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ａ）即ち円弧σ）上に存在すゐ貫通孔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％立って、該円弧■上に
存在する貫通孔３゛−１ないし３−７と前述し走用弧（
１）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図に上記円弧ａ）上の貫通孔２−１ない
し２−７を代表した形で示されている貫通孔２と上記円
弧■上の貫通孔！−１ないし３−７を代表した形で示さ
れている貫通孔３によって図示されている如く、円弧σ
）上の貫通孔２−１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３−１１貫通孔２−２と３−２゜・・・・・・・・・
の貫通方向角度はαをなしていること。

（１）　　上記円弧σ）の中心軸ＯＫ対する半径がＢσ
）であるのに対して、円弧僅）の半径はＲＱＩ）である
こと。

従って、上記相違点にもとづいて下記ｒ）および（支）
以外は上記加工σ）に対応させて行なえば良い。即ち、 蓮）　王妃相違点（１）Ｋもとづいて、例えば貫通孔３
−４を加工するとき、上記加工α）の場合の貫通孔２−
４の加工における加工テーブル９の状態を基準にして、
該加工テーブル９を第６図図示矢印０方向（この場合は
時計方向）ｋ角度αだけ傾動させる。このとき、加工ヘ
ッド６と被加工体であるブロック１−１との相対位置の
変更、即ち加工テーブル９の第６図図示矢印Ｙ方向への
移動およびヘッド支持部１４の２方向への昇降は、前述
の加工（Ｔ）　Ｋおける（２−２）および（２−３）に
かいて第７図を参照して述べた説明の内容に対応するも
のであって、容易に理解できるものであるため祥細な説
明は省略する。但し、上！加工（Ｉ）Ｆ）（２−２）に
おける加工テーブル嘗の移動はＸ方向であうたの九対し
て、この場合の加工テーブル９の移動はＹ方向であるこ
とは言うまでもない。

また、本積（４）において説明した各変位量は円弧■上
の貫通孔３−１ないし３−７に対する加工が完了するま
で変更しないようにしなくてはならない。

Ｇ）　上記相違点（１）にもとづいて、上記加工（Ｔ）
における（２−２）および（２−３）に対応する加工は
、第α）式および第Ｑ）式中のＲ（Ｉ）をＢ■に置換し
てΔＸおよびΔＹＫ対応する変位置を求めれば良い。

以上、第３図および第４図忙図示されている円弧（１）
上に存在する貫通孔２−１ないし２−７に対する加工に
ついては上記（Ｄ積和おいて、まな同じく円弧■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
は上記■項において説明しく■′）上の各貫通孔に対す
る加工も順次行なうことが可能である。

本発明の放電加工装置を用いるととくよって、第８図図
示の如き、タイヤ成形用金型のモデルを製作する場合に
もこれを効率良く製作することもできる。以下、第８回
内に関連して上記モデルの放電加工について説明する。

なお第８図◎は第８図（Ａ）Ｋ図示されている上記モデ
ルの展開図である。

第８図における符号６は第５図および第６図に対応して
おり、１７はモデルであって、第８図［株］図示モデル
１７は第６図図示矢印０方向におけるｗＲＷｉ図を示し
ている。更に、符号１８ないし２２は凹部であって本発
明の放電加工装置によって加工されるもの、１８’な、
いし２０′は加工電極であってそれぞれ上記凹部１８な
いし２ｏを加工するために用いられるものを表わしてい
る・ そもそも、自動車などのタイヤは周知の如く、勿論表Ｗ
ｉｋ加工されている模様は異なりているが第１図図示被
加工体ｌのように９ング状をなしている。上記モデル１
７は、このようなタイヤを成形するための金型を製作す
る際に用いられるモデルであつて、第８図（へ）に図示
されているモデル１７は、第１図図示の如くｎ分割され
た一つが図示省略したが第５図、第６図図示の如くテー
ブル９上に載置されているものと考えて良い、そして、
モデル１７０表面に加工すべき凹部１８ないし２２に対
応する形状の加工電極例えば凹部１８に対する加工は加
工電極１８′、凹部１９に対する加工は加工電極１９′
、・・・・・・・・・、と用い、それぞれの電極に交換
して放電加工を行なう差こそあれ、本質的には前述した
被加工体ＩＫ対する加工、即ち加工（１）および加工■
と同ｓＫして行なえば良い。従って、詳細な説明は省略
するが、第８回内に図示されている加工態様忙゛りいて
説明しておく。即ち、例えば凹部１８に対する加工は、
上記被加工体１における貫通孔２−４に対する加工に対
応しており、同様にして凹部１９は貫通孔３−４、凹部
２０は貫通孔４−４、・・・・・・・・・と対応してい
ると考えて良い。従って、例えば第８図図ポロ部２０を
加工する場合には、加工ヘッド６に加工電極２０′を取
付け、図示省略した加工テーブル９を第６図−示矢印０
方向（この場合時計方向）に角度θだけ回動させて放電
加工を行なえば良い、この場合、上記加工テーブル９の
ＸまたはＹ方向の移動および加工ヘッド６の２方向の初
期設定等については、前述した加工（１）における第α
）式、第（社）式に準じて行なうことは言うまでもない
、また、第８図図示凹部１９に対する放電加工について
も同様である。

なお、第８図［株］においては、あたかも加工ヘッド６
を傾斜させてそれぞれの加工電極１８′ないし２０・を
給送するかのように図示、されているが、図面を簡略化
する光めに、加工電極１８・ないし２０′と被加工体で
あるモデル１７との相対位置を表わしているものである
。実際忙は、本発明においては第５図および第６図に図
示されている如く、加工ヘッド６の加工電極給送方向ａ
は常に一定であって、上記モデル１７と上記加工電極給
送方向ａとの位置合せは、前述した加工（Ｉ）およびＧ
Ｄにおいて説明し光加工テーブルの第５図および第６図
図示矢印す、ｃ方向の回動およびＸ、Ｙによって行なう
ものである。

以上、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１−１を被加工体とし該ブロッ
ク１−ＩＫ図示の如き複数個の貫通孔を加工する場合お
よび第８図図示タイヤ金型用モデルを放電加工する場合
に関連させて説明し九が、一連の各動作を例えばＮｏ制
御手段などを用いて自動制御するととＫよって自動化す
ることも可能である。

以上の説明した如く、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（前後）
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−ＺＷｉに沿う方向への回動
およびｙ−ＺＷＪＫ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ととくよって加工テープ
に１忙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】

第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２１１は第１図図示矢印Ａ
−ＡＫおける断面図、第３図は第１図図示ブロック１−
１の平面拡大図、第４図は第３図図示矢印Ｂ−ＢＫ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、第６図は第６図図示実施例の側面図、第７図は第
Ｓ図および第６図図示実施例における加工テーブルおよ
び加工ヘッドの変位量設定に関する説明図、第８図は本
発明の放電加工装置を用いて行なう放電加工の他の一実
施例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パ　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、１
２はテーブル回動用モータ、１３はテーブル傾動用ノ１
ンドル、１４はヘッド支持部、１５はヘッド昇降用モー
タ、１６は加工槽、入７はモデル、１Ｂないし２２は凹
部、１８′ないし２　Ｇ’は加工電極を夫々表わす。

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、放電エネルギ忙よって上記被
   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方向テーブル駆動手段、該加工テーブルを回動せしめ
   る第１および第２のテーブル回動手段、上記加工ヘッド
   を上下方向即ち２方向に昇降自在に支持するヘッド支持
   部をそなえ、少なくとも、上記第１のテーブル回動手段
   は上記加工テーブルを上記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第２のテーブル回動
   手段は該加工テーブルを上記Ｙ−ＺｌｆＫ？Ｅ？う方向
   に傾動せしめるように構成されている仁とを特徴とする
   放電加工装置。