JPS60177820A

JPS60177820A - 放電加工装置

Info

Publication number: JPS60177820A
Application number: JP59233013A
Authority: JP
Inventors: ジエラール　クレスパン
Original assignee: Framatome SA
Current assignee: Areva NP SAS
Priority date: 1983-11-04
Filing date: 1984-11-05
Publication date: 1985-09-11
Also published as: FR2554373B1; KR920006655B1; US4665293A; FR2554373A1; KR850004037A; ES537327A0; EP0151357B1; ES8607082A1; JPH0455809B2; EP0151357A1; DE3468186D1

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】庄栗よΩ丑朋分立本発明は、火花放電による金属被加工物の機械加工に関
するものであり、詳細には、金属被加工物の穴抜きに利
用される。

従来■茨販火花放電で機械加工する通常の装置は、電極に運動を与
える一定周波数５０Ｈｚの振動器等を備えた全電極形の
ものである。電極に電気信号が送られ、電極が被加工物
からある距離に置かれた瞬間に、電極と機械加工する金
属被加工品との間に短時間の放電が生じ、その結果、プ
ラズマが発生して、材料が削られる。

明が解決しようとする。１題点火花放電で機械加工する前述の通常装置は、一般的には
、満足すべき結果が得られているが、大きな直径の穴を
良好な出来映えで穴抜きすることができない。

実際には、前述の装置では、電極と被加工品との間に放
電を生じさせるため電極へ送られた信号に同期させた電
気信号をソースとして使用する電磁手段によって、振動
器の振動を発生させる。しかし、放電は、電極と被加工
物との間の距離がある値であれば、電極に供給される電
流の強さが最大値に達した瞬間に起るだけである。振動
している電極の変位は、電極と振動器に対する連結装置
とで構成された組立体の慣性の関数であるから、この慣
性が大き過ぎると、大きな直径の穴を穴抜きする場合に
は、電極の変位と、５０Ｈｚで電極に供給する電流の強
さおよび電圧との間の同期化が難かしく、このため、放
電の開始、したがって被加工物の加工は、はとんどでき
ない。

電極に供給する電流の周波数を下げれば、この欠点を克
服できるであろうが、その結果、加工時間が増大しよう
。

火花放電で機械加工する通常装置のもう１つの欠点は、
電極がその端部で案内されるだけで、したがって案内さ
れる長さが短かいことである。このように好ましくない
案内のため、電極に、加工方向に対し直角の方向に余計
な自由度が与えられ、削られる材料の量がより多くなり
、加工時間が長くなる。それに加えて、遂行される加工
も精密にできない。

本発明は、前述の装置の欠点を克服するものである。本
発明の目的は、金属被加工物に大きな穴を穴抜きするこ
とができ、加工速度が非常に速く、電極の案内がすぐれ
ている、精度の高い火花放電加工装置を提供することに
ある。

皿肌怠舎五人ｔゑ友汝少千役詳述すると、本発明は、電極と、被加工物に接触する電
極の部分が浸される絶縁性液と、被加工物に対し直角の
方向に電極を案内する手段と、電極と被加工物との間に
放電を生じさせる手段と、電極を軸方向に振動させる手
段とを備え、金属被加工物に貫通円形穴を穴抜きするた
めの火花放電加工装置に関するものである。

本発明によれば、電極は円筒形の管であって、その形状
および外形寸法は穴抜きする穴のそれらに対応している
。

本発明による装置の好ましい実施例では、電極は支持管
の周囲に取り付けられ、支持管に沿って滑動することが
できる。支持管は、脚によって、穴抜きされる穴の領域
において金属被加工物に対し垂直な姿勢で位置決めされ
、そして、この位置に支持管を保持する手段を６ｄＩえ
ている。

本実施例の特徴として、電極は、スリーブによって支持
管の周囲に取り付けられている。

スリーブは、縦の平行移動で変位させ、この変位を制御
する手段を備えていることが好ましい。

本実施例の別の特徴として、スリごブと電極は、共同し
て相互に電極を振動させるように作用する電磁手段を備
えている。

また、脚には、支持管内部に配置され電極の外壁に沿っ
て絶縁性液を循環させ連続的に補充するため負圧に維持
された少なくとも１本の管に通じている少なくとも１つ
の通路が設けられている。

更に、脚には、支持管内部に配置され加工中金属被加工
物内にできた金属円板を脚に対し保持するため負圧に維
持された少な（とも１本の管に通じ、１つの面が金属被
加工物に向いている少なくとも１つの室が設けられてい
る。

支持管を金属被加工物に対し保持する手段は、都合がよ
いように、支持管に堅固に接合され、そして吸着バンド
によって金属被加工物Ｇこ、対し固定される橋形部材で
ある。

発明をより明確に理解できるように、以下、実例として
添付図面に記載した好ましい実施側について詳細に説明
する。

実施例本発明による装置は、金属被加工物１に貫通穴を穴抜き
するためのものである。穴の位置は参照番号２で示す。

穴抜きされる穴の直径は、たとえば、約６０１■にする
ことができる。

橋形構造体は、穴抜きされる金属板１に固定される少な
くとも２本の円筒４によって支持された板３で構成され
、本発明による装置の支持部を形成する。円筒４には、
遂行する加工が放射線環境において行われる場合に、汚
染を除去することができるように、穴が設けられている
。各円筒４は、金属板１と共同で密閉室６を形成してい
る端部５によって閉じられており、密閉室６は、一端が
室６に通し、他端が真空連結部を形成している通路８に
通じている管７によって負圧に維持することができる。

したがって、室６は、加工する金属被加工物の上に橋形
構造を固定させる吸着パッドを形成している。

橋形構造は、さらに、その中央位置に、一端が板３に溶
接され、他端が金属被加工物に対し保持される脚９′で
終っている管９を有している。図゛本実施例では、金属
被加工物１が平らであるから、管９は、もちろん、円筒
４と同じ長さである。したがって、管９は加工作業の始
めから終りまで一定の位置に保持される。金属被加工物
がより複雑な表面をもっている場合には、円筒４と管９
の長さは、もちろん、異なる長さになる。

管９は、加工装置がそれに沿って滑動することができる
支持管を形成している。

加工装置は、スリーブ１１によって支持管９の周囲に取
り付けられた電極１０を備えて、いる、電極１０には、
スリーブ１１内のスプライン１３に対応する歯１２が固
定されているので、スリーブ１１が支持管９に沿って滑
動すると、電極はスリーブ１１と同様に平行移動をする
。しかし、歯１２とスプライン１３との間には若干の軸
方向の遊び（たとえば、５〜１０龍）が存在するので、
電極１０に振動（たとえば、５〜１０鶴）を与えること
ができる。このために、電流で励起されたときミ電極１
０の内壁に固定された環状磁石１５と共同して、スリー
ブ１１したがって加工される被加工物１に対し電極を振
動させる作用をするコイル１４のハウジングが、スリー
ブ１１に取り付けられている。振動の周波数は、もちろ
ん、コイル１４に加える電流の関数である。スリーブ１
１は、この場合には、コイル１４の取付けを容易にする
ため２個の部分でできており、絶縁材料、たとえば硬質
ポリウレタンで作られている。

スリーブ１１は、加工作業が進行するとき電極１０の縦
の平行移動の変位を制御する装置１７に、案内棒１６と
連結板１８とで連結されている。装置１７は、図示され
ていない手段によって橋形構造にしっかり固定され、電
極１０の位置に応じて、通常の仕方で動作するステッピ
ング・モータを備えている。電極１０の縦菱位の振幅は
、加工される被加工物の厚さの関数である。

電極１０は黄銅でできているが、実際の加工を行なう下
端部は、より耐摩耗性のある導電性材料、たとえば“５
ＰＡＲＫＡＬ　”の商標名で市販されている材料で作る
ことができる。第１図には、加工作業中の電極１０が示
されている、すなわち電極１０はすでに金属被加工物１
に環状凹部１９を生じさせている。装置が動作できるよ
うにするには、この凹部１９に絶縁性液、たとえば水を
連続的に満してやる必要があることは言うまでもない。

このため、絶縁性液が矢印Ｆ、で示すように電極１０の
外壁に沿って凹部１９の中に注入される。そのあと、液
は電極１０の内壁に沿って上昇する。

加工中、絶縁性液は、除去する必要がある機械加工屑で
ある球形粒子でいっばいになる。このため、脚９′には
、支持管９の内部に配置された管２１に通じる通路２０
が設けられている。加工中球形粒子でいっばいになった
絶縁性液を矢印Ｆ２で示すように排出するため、これら
の管２１は負圧に維持されている。

さらに、脚９′には、支持管９の内部に配置された管２
３に通じていて、−面が金属被加工物１に面し、シール
２４によって密封された室２２が設けられている。加工
中は、室２２の反対側の管２３の端に配置された吸引手
段（図示せず）が、矢印Ｆ３で示すように、室２２を負
圧に維持する。

この負圧によって、加工中金属被加工物内に生じた金属
円板２５が脚９′に対し保持される。したがって、加工
が終ったとき、加工装置といっしょに金属円板２５を撤
去することができる。

ケーブル２６は、電極１０に電力を供給する。

この供給電力は、電極１０と被加工物１との間に放電を
生じさせるため大電流、低電圧形である。

ケーブル２７はコイル１４に電力を供給し、電極１０を
振動させる。この供給電力は、低電圧、小電流形である
。コイル１４の供給電力と電極１０の供給電力に共通す
る電気信号は、５０Ｈｚまたは５０Ｈｚの倍数の周波数
を有する整流されない交流電流、または好ましくは、全
波整流された脈。流である。

力りづ利本発明による装置の作用は、以下の通りである。

装置を支持する橋形構造は、吸着バッド６によって所定
の位置に置かれる。装置１７によって、電極１０が被加
工物１に近づけられる。電極の振動が開始され、放電を
起させるために電極１０に電流が供給される。火花放電
現象が起って、被加工ｅＩＪ１が加工される。装置１７
ば、加工の進行にしたがって電極を進めることができる
。加工が終ると、加工装置は金属円板２５といっしょに
撤去される。

溌をＩす従来以上説明した装置は、多くの利点を有している。

第１に、電極が円筒形であって、より長い距離にわたっ
て案内されるため除去される材料の量が少なく、被加工
物を迅速に加工することができることである。第２に、
この場合には、加工装置の慣性が小さく　（振動してい
る唯一の加工装置は電極であり、電極と振動器に対する
連結装置とから成る組立体ではない）、電極の変位と電
極に供給される電流の強さおよび電圧との間の良好な同
時性を損わずに、全波整流された高周波電流を使用する
ことができるため、放電の周波数を高くできることであ
る。

さらに、本発明による装置は、スリーブによって電極を
非常に確実に案内するので、非常に精密な加工を行なう
ことができる。

また、除去される材料の量が少ないことから、加工中に
生じる屑材料の量が限られており、この少量の屑材料は
通路２１を通して能率的に除去される。また、加工後に
残る金属円板も管２３内に維持された負圧によって非常
に容易に除去される。

さらに、本発明による装置は、タップなど通常の工具で
加工することが困難である個所に、現場で大きな直径の
穴をあけることができることに注目されたい。本発明に
よる装置は、実際に、占める空間が小さく、また、いろ
いろな姿勢で、特に水平姿勢で加工することができる。

したがって、本発明による装置は、炉心の隔壁にプラグ
を差し込むことができるように原子炉の熱シールドに穴
あげするために使うことができる。そのとき、炉プール
のホウ素を含む水を絶縁性液として使うことができ、球
形粒子でいっばいになった水は管２１を通して排出され
、浴に戻す前にフィルタで処理される。

本発明は、単に実例として説明した実施例に必らずしも
限定されるものでなく、特許請求の範囲の中で細部、構
造の変形、あるいは均等手段の使用のみが異なる他の実
施例も含んでいる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、金属被加工物の上に固定された加工中の本発
明による装置の断面図、および第２図は、第１図の線Ａ
−Ａに沿った断面図である。１・・・金属被加工物、２・・・貫通穴の位置、３・・
・板、４・・・円筒、５・・・端部、６・・・密封され
た室、７・・・管、８・・・通路、９・・・支持管、９
′・・・脚、１０・・・電極、１１・・・スリーブ、１
２・・・歯、１３・・・スプライン、１４・・・コイル
、１５・・・磁石、１６・・・案内棒、１７・・・変位
制御装置、１８・・・連結板、１９・・・凹部、２０・
・・通路、２２・・・室、２３・・・管、２４・・・シ
ール、２５・・・金属円板、２６・・・ケーブル、２７
・・・ケーブル。

Claims

【特許請求の範囲】ｆｉｌ　金属被加工物に貫通円形穴を穴抜きするための
火花放電加工装置において、電極と、被加工物に接触する電極の部分を浸すための絶
縁性液と、電極を被加工物に対し直角の方向に案内する
手段と、電極と被加工物との間に放電を起させる手段と
、電極を軸方向に振動させる手段とを有し、前記電極は
円筒形の管であって、その形状と外形寸法は穴抜きする
穴のそれらに対応している前記の装置。（２）前記電極は、滑動することができるように支持管
の周囲に取り付けられており、前記支持管は、脚によっ
て穴抜きされる穴の領域において、金属被加工物に対し
垂直な姿勢で位置決めされ、そして、この位置に支持管
を保持する手段を備えている特許請求の範囲第１項記載
の装置。（３）前記電極は、スリーブによって支持管の周囲に取
り付けられている特許請求の範囲第２項記載の装置。（４）前記スリーブには、縦の平行移動で変位させ且つ
この変位を制御する手段が設けられている特許請求の範
囲第３項記載の装置。（５）前記スリーブと前記電極とには、共同して、相互
に電極を振動させるように作用する電磁手段が設けられ
ている特許請求の範囲第３項または第４項記載の装置。（６）前記脚には、支持管内部に配置され電極の外壁に
沿って絶縁性液を循環させ連続的に補充するために負圧
に維持された少なくとも１本の管に通じている少なくと
も１つの通路が設けられている特許請求の範囲第２項か
ら第５項のいずれか１項に記載の装置。（７）前記脚には、支持管内部に配置され加工中金属被
加工物内にできた金属円板を脚に対し保持するために負
圧に維持された少なくとも１本の管に通じ、且つ１つの
面が金属被加工物に向いている少な（とも１つの室が設
けられている特許請求の範囲第２項から第６項のいずれ
か１項に記載の装置。（８）前記支持管を金属被加工物に対し保持する手段は
、支持管に堅固に接合され、吸着パッドによって金属被
加工物に対し固定される橋形部材で構成されている特許
請求の範囲第２項から第７項のいずれか１項に記載の装
置。