JPS6013775B2 - 放電加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電極と被加工体の微小間隙に放電を行つて加工
する放電加工装置に関する。

従来放電加工装置において、相対向する電極又は被加工
体にレシプロ運動を行なわせることにより加工間隙を広
げ加工液の流入排出の流動を行なわせ、加工肩、ガスの
排除効果を高めて安定加工することが提案されている。

通常このレシブロ運動中は放電間隙より広い間隙に制御
するものであるから、レシフ。。運動によって加工間隙
が広がったときは放電が中断し、レシプロ運動回教を増
加するにしたがって平均加工速度が低下する欠点があっ
た。即ち通常レシプロ運動回数は１秒間に１回程度は行
なうので全加工時間の約１′２〜１／３は放電が休止す
る。本発明はこの点に鑑み加工間隙に磁界を作用するこ
とにより加工間隙が広がったときでも放電が続いて行な
われるように制御したものである。

加工間隙に磁界を作用することによって加工間隙は実質
的に易放電になる。したがって間隙が広がったとき作用
する磁界強度を同期して高めることにより間隙の易放電
状態は保持され放電は継続して行なわれるようになる。

以下図面の一実施例により本発明を説明すると、１は電
極で、プレス成形、切削成形、電鍍成タ形等によって加
工形状に成形し、被加工体２と対向して微小間隙を維持
しながら加工する。

３は電極１と被加工体２間に加工パルスを供給する電源
、なお電極１，被加工体２の加工間隙は水、油等の加工
液中に設けられ、且つノズル４からポンフ。

５によって加工液の噴射供給が行なわれる。

６は電極に対向軸（Ｚ軸）方向のレシプロ運動を行なわ
せるマグネットコイルで、励磁によりバネ７によって常
時圧下状態にある可動板８を吸引し、励磁電流をオフす
るとバネ７圧で板８を圧下させ、これによって可動板８
が電極支持軸１９に固定されているから、電極１がレシ
プロ運動するようになる。

１８は加工の進行に応じて電極１にＺ軸送りを与える送
りモータ、９１，９２，９３・・・……は電極１に形成
した空勝内に挿入した磁気ヘッドで、コイル励磁によっ
て発生する磁界を加工間隙の微小部分に局部的に作用す
るよう電極全体に分散分布して配置し、各々を切換え励
磁するように設けられている。

１０はロータリ切換器で、円周上に配列した固定接点を
回転する接点が順次接触導通していくことによって端子
１１に加えられる電流を間歌的にコイル６に供給してレ
シプロ運動を繰返す。

１２は磁界発生ヘッド９１，９２，９３・…・・・・・
・・・の切換器で、固定後点が各ヘッドコイル９１，９
２，９３・・・・・・・・・に接続され、ロータリ接点
が順次接触導適することにより端子１３に供給される励
磁電流を切換える。

また１４は他のロータリ一切換器で端子５からの制御電
流をポンプ５による加工液供給回路に挿入したバルブ１
６に間歌的に加え、バルブ開閉制御する。以上の各ロー
タリ切襖器１０，１２，１４はそのロータリ接点がモー
ター７の回転軸に係合し、モータ１７の回転速度に対応
した同期切換えを行なうようにしてある。２０，２１は
被加工体２を垂直平面のＸ軸，Ｙ軸送りモータで、これ
ら加工送りを３する各軸送りモー夕ＮＣ制御装置２２に
よって制御する。

放電加工は電極１と被加工体を微小間隙で対向した間隙
に加工電源３からパルスを供給し、供給加工液を介して
パルス放電を繰返すことにより加３工する。

加工中、モータ１７は適当な速度で回転し、端子１１か
らコイル６に流れる電流をオン・オフ制御し、この継続
する励磁電流によって作動するコイル６の吸引力とバネ
７の反発力によって電極１ ４はＺ軸方向にレシプロ運
動をする。

レシプロストロークは可動板８の間隙調整によって任意
に制御でき、それは加工間隙の洗浄効果によって定める
。即ちレシプロ運動によって加工間隙を広げると放電に
よって発生する加工暦、ガス等が排除され易くなるが、
間隙が広がり過ぎると放電の発生が困難となるから最小
限のストロークに制御する。そしてコイル６が励磁され
てレシプロ運動により電極１が上昇するとき同期回転す
るロータリスィッチ１２により電極１に設けたいずれか
の磁界発生ヘッド９１，９２，９３・・…・・・・が励
磁され加工間隙に局部的磁界を発生作用する。なお電極
１は通常、銅、真鈴、グラフアィト、銀タングステン等
の非磁性、弱磁性材で構成されているから主として鉄材
の被加工体２との加工間隙に所要の磁束を容易に作用さ
せることができる。

発生作用磁界は通常５０〜１５０に程度で、この磁界を
作用することによってパルス放電の発生を容易にする。
したがってレシプロ制御によって間隙を広げても、この
とき所要の強さの磁界を同期的に発生作用することによ
って広がって間隙に於てパルス放電を繰返すことができ
、従来のようにレシプロ運動によって繰返放電を中断す
るようなことなく継続させることができる。このように
して広げられた加工間隙においては加工液の流入流動も
良く行なわれ、加工肩とか、発生ガス、放電分解炭素等
の排除効果が高められる。又実施例のようにノズル４か
ら加工間隙に噴射する加工液を同期回転する切換スイッ
チ１４によりバルブ１６を開き、ポンプ５から供給する
加工液噴流量を増大して噴射することにより広げられた
間隙の加工液流通を高め極めて効果的な加工屑等の排除
、間隙洗浄をすることができる。このようにして電極に
レシプロ運動を行ない、この運動の繰返しもこ同期して
加工間隙に磁界を加え、磁界強度を制御して作用するこ
とによりレシプロ運動して間隙が広がってもパルス放電
が繰返し発生し放電加工が中断されないように制御した
ことによって加工屑等の排除効果は良好に行なわれると
共に、加工速度を低下することなく安定した能率の良い
加工を続けることができるものである。

前記加工間隙への作用磁界は電極面全体に分布配置した
磁界発生ヘッド９１，９２，９３・・・・．・・．・に
より加工間隙の一部に局部磁界を作用し、且つ作用位置
をレシプロ運動毎に向期切換器１２で順次切換移動する
ようにしたことによって、加工間隙における放電発生点
を制御し、放電柱を移動制御できる。

この放電点の移動制御によって、加工を加工間隙全体に
進めることができ、精度の良い安定した加工ができ、又
加工肩等も極めて容易に排除でき、間隙洗浄効果は高ま
り、ァーク、短絡の発生しない極めて高速度の高能率の
加工をすることができる。局部作用磁界の移動制御は所
定の順序で所定方向に移動してもよいが、加工間隙の状
態によって作用磁界の移動を適応制御することができる
。また端子１３に加える励磁電流を制御して磁界強度の
適応制御をすることができる。 Ｚ即ち磁界の移動は複
数磁極の隣から隣にりに順繰りに移動させる以外に、加
工間隙全面にあちこち点動させることができ、また移動
部分を安定加工が得られるように放電状態に応じて判断
しながら移動させることができる。
Ｊ又磁界の移動は１つ又は複数磁極を加工面にＮＣ制御
、倣制御、その他の制御装置によって移動し作用させる
ことができる。磁界の発生作用装置は加工態様によって
は被加工体側に設けることも、加工間隙の周りに設ける
こともあり、永久滋２石で構成することもできる。また
作用磁界を磁気鉄心で加工間隙に誘導作用するよう構成
することができる。加工中の電極１及び被加工体２の加
工送りのための相対移動はモータ１８によるＺ軸方向の
移動２だけでなくモー夕２０，２１によるＸ−Ｙ平面の
移動を行なわせることができ、移動制御信号をＮＣ制御
装置２２だけでなく、倣制御装置、シーケンス制御装置
、その他の自動制御装置が利用でき、又電極、被加工体
に自転をさせないで偏心公３転運動を行なわせるとか、
首振揺動運動とか、みそ摺り運動とか、あるいは中心位
置から星形状に所定量の移動を行なわせる装置、その他
各種の装置が利用でき、その移動制御を定三重度で定距
離移動させるもの）他に、加工間隙の状態に応じて、３
例えば間隙の電圧、電流、インピーダンス変化等を検出
して信号としてサーボ制御し、加工に追従制御させるこ
とができる。

送り駆動はモータの他に油圧シリンダ、バネの弾性制御
、電磁力を利用した送り制御をすることができる。
４電極には総型形状電極を用いる他にパイプ、
棒線、板等の単純電極を用い、又組合せて用い、二次元
及至三次元の形状送り制御をして形状加工することもで
きる。レシプロ運動装置はモー外こよる制御、油圧シリ
ンダによる制御、磁歪電歪素子を利用した構成装置が利
用できる。レシプロ運動周期、ストローク等は適宜切換
え、放電状態に応じて切換え常に最適なしシプロ制御を
することができる。レシプロ運動は電極対向方向Ｚ軸に
限らず、対向垂直面のＸ軸、Ｙ軸、その他の方向に加え
ることができ、また複数方向に縄合せて加えることがで
きる。レシプロ運動は被加工体に与えることもできる。
又このレシプロ制御に同期して作用する磁界は加工間隙
が狭い所定放電間隙にあるときにも発生作用しておき、
レシブロ運動により間隙が広がったときに作用磁界の強
強度を高めるよう制御することもでき、増強磁界により
放電が中断することのないよう制御することができる。

作用磁界の強度制御は励磁電流を増加させ、或は磁石の
巻線比の切換えをすることができ、また電磁石、永久磁
石の移動、回転等によって強弱の制御をすることができ
る。作用磁界は加工間隙の部分に局部的に作用させる以
外に間隙全体に作用する磁界であってもよい。又レシプ
ロ運動と作用磁界の同期制御、或はレシプロ運動と作用
磁界及び加工液噴射の同期制御は回転切襖器を用いる以
外に電子回路による同期制御、その他の制御回路装置を
利用することができる。

又加工液の噴射ノズル４は加工間隙の周りもこ複数を設
け、これと同時に、または切換えて間隙に各方向から液
噴射することができ、噴射勢力をレシプロ制御に連動さ
せることによって加工肩等の排除効果を高めることがで
きる。

また電極若しくは被加工体に噴流吸引孔を形成できれば
、更に効果が高められる。次に実験例を説明すると、鉄
材被加工体を節電極を用いて加工した。

電極加工面積は５０ｃその平板状電極で電極面積５０の
に１５側聞隅に複数の磁界発生ヘッドを配置し、発生作
用磁界強度を最大１１００船，最小磁界を５５０に可変
制御した。加工パルス条件はパルス中７，ｈ＝】０ムｓ
，休止中７。ｆｆ＝４舷ｓ，波高値ｌｐ＝４０Ａとし、
レシプロ運動周期は１回／秒で、ストローク０．０８肌
とした。そして前記作用磁界強度は正常放電間隙のとき
５＄，レシフ。

ロ運動して間隙が広がったとき１１０的に増大制御する
とともに、同期して各磁気ヘッドを切換え作用磁界の移
動を行った。加工深さ５０肌の加工したとき、加工時間
は３糊時間、加工面粗さは約２０仏Ｒｍａｘであった。

磁界を作用させないでレシプロ運動だけを行ったとき加
工時間は７柵寺間を要した。このように従来のレシプｏ
制御によっては実加工時間比が１′２〜２′視崖度にな
るが、これを本発明によれば磁界の作用及びその制御に
よってレシプロ運動中でも放電を発生させることができ
加工を休止させることなく繰返すことができるから、従
来に比較して加工速度は２〜３倍に向上させることがで
きるものである。以上説明したように本発明はしシプロ
運動中でも加工間隙に常に放電を発生して加工を継続さ
せることができ、レシプロ運動制御によって加工間隙の
加工肩は常に良好に排除され、短絡、ァークのない安定
した放電加工を行なうことができ、これにより加工速度
高め加工能率を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例装置の構成側断面図である。 １は電極、２は被加工体、３は加工電源、４は０加工液
噴射ノズル、５はポンプ、６はマグネットコイル、７は
バネ、８は可動板、９１，９２，９３・・・・・・・・
・磁気ヘッド、１０，１２，１４はロータリ切襖器、１
１，１３，１５は励磁電源端子、１６は制御バルブ、１
８，２０，２１５ま送りモータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電極と被加工体を対向した加工間隙にパルス放電し
   て加工する放電加工装置において、前記電極と被加工体
   間に相対レシプロ運動を行なわせる運動制御装置と、前
   記加工間隙に磁界を発生作用する磁界発生装置とを設け
   、且つ前記運動制御装置のレシプロ運動に同期して前記
   磁界発生装置の発生磁界を制御する同期制御装置を設け
   て成ることを特徴とする放電加工装置。 ２ 同期制御装置はレシプロ運動により加工間隙が広が
   ったとき磁界発生装置の作用磁界をオンし、間隙が狭ば
   まったとき作用磁界をオフする制御を行なう特許請求の
   範囲第１項に記載の放電加工装置。 ３ 同期制御装置はレシプロ運動により加工間隙が広が
   ったとき磁界発生装置の作用磁界を増強し、間隙が狭ば
   まったとき作用磁界を低減する制御を行なう特許請求の
   範囲第１項に記載の放電加工装置。 ４ レシプロ運動制御装置は電極と被加工体の対向方向
   、対向垂直面方向、若しくは対向方向と対向垂直面方向
   とにレシプロ運動させる特許請求の範囲第１項に記載の
   放電加工装置。 ５ 磁界発生装置は加工間隙の一部分に局部的磁界を発
   生作用させると共に磁界作用部分を移動させる特許請求
   の範囲第１項に記載の放電加工装置。