JPS60213431A - 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に関し、特に被加工体に対して所
定の加工間隙を保って対向せしめた電極案内体の表面に
沿って、テープ電極、網状電極、ワイヤ電極等の細長い
電極体を張設して加工を行なう放電加工装置に関する。

放電加工装置は、被加工体に対して機械力を直接的に作
用させ不加工を行なう通常の機械加工と異なり、被加工
体と電極との間に間歇的な電圧パルスを印加し、被加工
体表面に生じる放電侵蝕を利用して加工を行なう非接触
加工であるため、被加工体が導電性の材質であれば、そ
の硬度や靭性に関係なく、いかなる複雑、微細な形状を
も加工することができるという利点を有している。また
、被加工体に加わる力が機械加工等に比べて著しく小さ
いので、薄い板や管、或いは細い線の加工も容易に行な
うことができる。

而して、通常、放電加工装置に於ては、放電加工中、電
極と被加工体との間に異常アーク放電等が発生しないよ
うに上記被加工体及び電極の上下等対向方向への加工送
り等の移動はサーボ制御装置によって制御されるように
構成されている。

然しながら、放電による電極の消耗は不可避である上、
場合によっては上記電極の加工送りが適切に行なわれな
いために、高価な電極が異常に消耗したりするという問
題点があった。

特に、大型の型彫り電極の場合には、消耗した電極の交
換作業に大変な費用と手間がかかる等の問題もあった。

上記の問題を解決するために、所望の加工形状に応じた
成形面を有し、上記成形面が被加工体と相対向するよう
配置される電極案内体を設け、上記案内体の上記成形面
にテープ電極、網状電極、ワイヤ電極等の細長く且つ屈
曲可能な電極体を密着させて走行せしめつ＼放電加工を
行ない、使用後の消耗した電極体を逐次回収若しくは廃
棄するように構成した放電加工装置が開発され、これに
より、実質的に電極案内体を消耗変形さ廿ることなく長
時間の加工を行なうことが可能となった。

然しなから、上記のような放電加工装置も、被加工体の
形状や加工の目的に応じて上記案内体を適宜交換する必
要があり、特に、大型の案内体の場合には、交換作業に
手間がかかり、また交換後のテープ状電極の張設や案内
体の位置決め配置等が煩雑であるという問題があった。

本発明は畝上の観点に立ってなされた本のであって、そ
の目的とするところは、上記電極案内体を自動的に交換
しつ＼加工を続行し得る放電加工装置を提供することに
ある。

而して、上記の目的は、それぞれ異なった形状の成形面
を有する複数の電極案内体を収納し、それらのうちから
必要なものを予め定められたプログラムに従って所望の
順序で選択し、これを順次上記被加工体に対向せしめる
電極案内体交換装置を設けることによって達成される。

以下、図面により本発明の詳細を具体的に説明する。

第１ｔｉ！ＩＪは本発明に係る放電加工装置の一実施例
の要部を示す説明図、第２図は第１図中ｎ−ｎ線に沿っ
た断面図、第３図は本発明に係る放電加工装置に用いら
れる電極案内体の幾つかの例を示す説明図、第４図は第
１図及び第２図に示した放電加工装置の作動を示す説明
図、第５図は本発明に係る放電加工装置を用いた加工例
を示す説明図である。

而して、両図中、ｌは被加工体、２は図示されていない
放電加工装置本体のカラムまたは該カラムから加工テー
ブル上に伸びるアームに昇降自在に設けられるステム３
の先端に取り付けられた加工ヘソド、４はステム３を図
中上下（Ｚ軸）方向に昇降させ、Ｚ軸方向の加工送りを
与えるモータ、５はテープ電極、ワイヤ電極、網状電極
等の細長く且つ屈曲自在な電極体（以下単に「テープ電
極１という。）、６ａないし６ｅは電極案内体、７は電
極案内体交換装置、８はテープ電極供給ドラム、９はテ
ープ電極供給ドラム８を回転させてテープ電極を送り出
したり或いは上記テープ電極供給ドラム８に制動力を与
えたりする制動ローラ、１０．１０はガイドローラ、１
１．　１１は通電ピン、１２は上記ガイドローラ１０．
　１０及び通電ピン１１．　１１を収容し、モータ１３
によってガイドレール１４．１４に沿って移動せしめら
れる電極送出位置調節筐体、１５はキャプスタン、１６
はピンチローラ、１７は上記キャプスタン１５及びピン
チローラ１６を収容し、モータ１８によってガイドレー
ル１９．１９に沿って移動せしめられる電極引取位置調
節筐体、２０は消耗したテープ電極５を回収する電極回
収ドラムである。

なお、上記通電ピン１１．１１と被加工体１との間に放
電加工のための所定の電圧パルスを供給する電源装置や
、被加工体１を収容し内部に加工液を満たす加工タンク
、加工部分に加工液を供給するノズル、被加工体１と電
極案内体６ａないし６ｅとの間に図中Ｘ−Ｙ軸方向の加
工送りを与えるため上記加工タンクを載置するクロスス
ライドテーブルとその駆動用モータ、上記各種加工送り
を予め定められたプログラムに従って統括制御する数値
制御装置等々は、通電の放電加工装置に使用される公知
のものと同様であるので図では省略しである。

而して、テープ電極５は、上記電極供給ドラム８から引
き出され、ガイドローラ１０．　１０や通電ピン１１．
　１１間を通過した後、電極案内体（第１図に示した状
態に於ては電極案内体６ｃ）の先端部の成形面まで導か
れ、当該成形面に接触しつ一移動し、連続的又は間歇的
に回転するキャプスタン１５及びピンチローラ１６によ
って強い張力を受けつ＼、電極回収ドラム２０に回収さ
れるようになっている。

而して、加工中は、テープ電極５の張設された成る一つ
の電極案内体を被加工体ｌに対して所定の加工間隙を保
って対向せしめ、図では省略した電源装置から通電ピン
１１．　１１を通じてテープ電極５と被加工体１との間
に電圧パルスを印加し、被加工体表面に生じる放電侵蝕
によって放電加工を進行させる。加工間隙には、図では
省略した加工液噴出ノズル等を通じて新たな加工液を噴
出供給し、加工屑等で汚染された加工間隙内の加工液を
常に清浄な加工液と交換するようにする。

而して、被加工体と電極案内体間の加工送りは、被加工
体１を収容する加工タンクを載置したクロススライドテ
ーブル（図では省略）をＸ軸及びＹ軸方向に移動させ、
また加工ヘッド２全体をＺ軸方向に移動させることによ
って行なわれる。

また、加工の進行に伴ってテープ電極が消耗するのに応
じて、キャプスタン１５及びピンチローラ１６等を連続
的または間歇的に回転させ、加工により消耗したテープ
電極を逐次新たな電極部分に更新する。

而して、テープ電極５は、単純な金属テープ又は細長い
網状金属であっても良いが、場合によっては多数の切り
込み等が設けられた金属テープでこれを引き延ばしたと
きに網状となるようなものでもあっても良い。また、テ
ープ電極の代りにワイヤ電極を用いることもできる。

一方、電極案内体６ａないし６ｅの材料としては、耐摩
耗性合金、セラミックス等を用い得るが、金属やプラス
チックスの表面をポリテトラフルオロエチレンその他の
表面摩擦の小さい樹脂でコーティングして電極体との摺
動摩擦を軽減させるようにしたものや、或いは金属の表
面を耐摩耗材料で被覆したものを用いるようにしても良
い。

而して、本発明に係る放電加工装置に於ては、例えば第
３図に示すようなそれぞれ異なった形状の成形面を有す
る複数の電極案内体６ａないし６ｅを、加工形状に応じ
て適宜交換しっ＼加工を行なうものである。この交換を
自動的に行なうための電極案内体交換装置の一実施例を
第２図を参照しっ一説明する。

第２図に示した電極案内体交換装置７中、７ａは第１図
に示した加工ヘッド２全に固定して設けられ、複数の電
極案内体６ａないし６ｅを図中左右方向にスライド可能
に収容するケーシング、７ｂはケーシング７ａ内の電極
案内体を図中右方向に押圧、移動せしめる油圧アクチュ
エータ、７ｃは上記アクチュエータ７ｂのピストンロッ
ドの先端に取りイ」けられた押圧板、７ｄはケーシング
７ａの上記アクチュエータ７ｂとは反対側の壁面を貫通
して取り付けられたロッド、７ｅば上記ロッド７ｄの内
端に取り付けられた押圧板、７ｆはケーシング内面と押
圧板７ｅの間に作用し、押圧板をロッド７ｄと共に図中
左方向へ押し出すスプリング、７ｇは電極案内体をケー
シング７ａから図中下方向へ押し出し或いは引き戻すた
めの油圧アクチュエータ、７ｈは上記アクチュエータ７
ｇのピストンロッドの先端に取り付けられたチャック、
７ｉ（以下第１図も参照）は電極案内体へのテープ電極
の張設を補助するレバー、７ｊは上記レバー７量の先端
に取り付けられたローラ、７には上記レバー７１の軸支
部分に於て上記レバーに固着されたウオームホイール、
７ｍはモータ７ｎの回転軸に取り付けられウオームホイ
ール７にと噛み合うウオームギアであり、また２１は油
圧ポンプ、２２及び２３は４ポ一ト３位置切換弁、２４
はオイルタンクである。

而して、各電極案内体６ａないし６ｅは、それらのシャ
フト部に形成された凹部６ａ’　、　６ａ’　、　６ｂ
’　。

６ｂ’、・・・６ｅ’、　６ｅ’　（第３図参照）が、
ケーシング７ａの上面に明けた図中左右方向に延びる長
孔７ａ’の端縁に係合せしめられ、図中左右方向にスラ
イド可能なようケーシング７ａ内に収納されており、ア
クチュエータ７ｂの押圧板７ｃと、反対側のロッド７ｄ
の押圧板７ｅとの間に挟持され、アクチュエータ７ｂの
ピストンロッドの進退に応じて各電極案内体６ａないし
６ｅが図中左右方向に移動せしめられるようになってい
る。一方、アクチュエータ７ｇのピストンロンドの先端
に取り付けられたチャック７１＋は、電極案内体のシャ
フト部を把持し、そのピストンロンドの進退に応じて電
極案内体を図中上下方向（第１図中Ｚ軸方向）に移動さ
せる。ケーシング７ａの上面に明けた上記長孔７８′は
、アクチュエータ７ｇに対向する位置に於てのみ幅広に
なっており、当該位置では電極案内体のシャフト部の前
記凹部６ａ’　、　６ａ’等に対する保合が解かれると
共に、チャック７１１が自由に通過し得るようになって
いる。従って、切換弁２２を制御してアクチュエータ７
ｂを作動させることにより、加工すべき形状に応じた所
望の電極案内体（第２図の場合６ｃ）をアクチュエータ
７ｇの直下に移動せしめ、次いで切換弁２３を制御して
アクチュエータ７ｇを作動させ、上記電極案内体６ｃを
図中下方に送ってこれを被加工体の加工部分に対向させ
るものである。当該電極案内体６ｃによる加工を終え、
別の電極案内体に交換する場合には、アクチュエータ７
ｇを作動させて上記電極案内体６ｃを引き上げ、次いで
アクチュエータ７ｂを作動させて所望の電極案内体をア
クチュエータ７ｇの直下に移動せしめ、然る後、アクチ
ュエータ７ｇを作動させて当該電極案内体を図中下方に
送って被加工体に対向させるものである。

而して、新たな電極案内体に交換した後、その成形面に
テープ電極５を適正に張設する必要があるが、この張設
作業を円滑に行なうため、図示した実施例に於てはレバ
ー７１を利用するようになっている。レバー７１は、第
２図中に点線で示す如く、ケーシング７ａの左側壁面と
右側壁面（第１図に於ては手前側壁面と背面側壁面）に
それぞれ回動自在に軸支された一対のアームと、その先
端に取り付けられたローラ７ｊとから成り、一方のアー
ムの軸支部分にはウオームホイール７ｋが取り付けられ
、これに噛み合うウオームギア７Ｉ１１をモータ７ｎで
正逆転させることにより、レバー７１が第１図中時計回
り方向或いは反時計回り方向に回動せしめられるように
なっている。

而して、加工中は、第１図に示す如く上記レバー７ｉを
加工位置から離れた位置に引き上げてお（ものであるが
、前記の如く電極案内体を交換してその先端部の成形面
にテープ電極を張設する際には、第４図に示す如く、レ
バー７１を下方へ引き降ろし適宜の範囲内で左右に揺動
させながら新たな電極案内体を送出、降下させるもので
ある。然るときは、テープ電極５はレバー７ｉの２本の
アームの間に挟まれた状態でローラ７ｊに引っ掛かり、
ここへ電極案内体が進出してその先端の成形面がテープ
電極５を介してローラ７ｊに当接するため、テープ電極
の張設が的確に行なわれ得るものである。

このとき、キャプスタン１５及びピンチローラ１６を加
工のときとは反対方向に回転させ、テープ電極５を一旦
第４図に示す如く幾分余裕をもって垂れ下がらせ、然る
のちレバー７１を前記の如く揺動させながらキャプスタ
ン１５を前記とは逆方向へ回転させてテープ電極を次第
に引き取るようにすれば、テープ電極の張設が円滑に行
なわれる。

第５図には、本発明に係る上記の如き放電加工装置を用
いた加工の一例が示されており、この場合、被加工体１
に対して、先ず第３図に示す電極案内体６ａを用いて加
工面１ａの加工を行ない、次に電極案内体６ｂに交換し
て加工面１ｂの加工を行ない、然るのち電極案内体６ｅ
に交換して加工面１ｅの加工を行なったもので生る。上
記の各電極案内体の交換作業は自動的に行なわれるので
、加工の途中で操作員が交換作業を行なうことなく、複
雑な加工形状を長時間にわたって無人で処理し得るもの
である。

なお、電極案内体を交換するだけでなく、電極送出位置
調節筺体１２及び／又は電極引取位置調節筺体１７（第
１図参照）を、それぞれに対応するモータ１３または１
８を回転させることによりガイドレール１４．　１４．
１９．１９に沿って図中左右方向に移動させ、電極案内
体に対するテープ電極の張設角度を変更するようにすれ
ば、更に多くの加工形状に対応できる。

なお、電極案内体の交換時に駆動すべきアクチュエータ
７ｂ、　７ｇ、モータ１ｍ、ピンチローラ１５等の作動
、或いはモータ１３．１８等の作動は、電極案内体と被
加工体間の加工送りと関連させて制御する必要があり、
従って、それらの作動はｘ、　ｙ、ｚ軸方向の加工送り
を制御する数値制御装置からの指令に基づき制御される
ものである。

本発明は紅玉の如く構成されるので、本発明によるとき
は、それぞれ異なった成形面を有する複数の電極案内体
を自動的に交換しつ＼、複雑な加工形状を長時間にわた
って無人で処理し得る作業能率の高い放電加工装置が提
供されるものである。

なお、本発明の構成は紅玉の実施例に限定されるもので
はない。即ち、例えば、電極案内体の形状、配置及びこ
れに張設されるワイヤ電極の張設形態等は、加工形状そ
の他の加工条件に応じて適宜変更されるものであり、ま
た、各案内体を交換するための駆動手段も、油圧アクチ
ュエータに限定されることなくモータその他の駆動装置
を利用し得るものであり、歯車その他の伝達機構を介し
て作動させることも可能である。また、上記実施例に於
ては、消耗したワイヤ電極を回収ドラム２０を用いて回
収するよう構成したが、回収箱等を備えておきこれに回
収したり、或いは適宜切断廃棄するように構成しても良
い。従って、本発明はその目的の範囲内で当業者が容易
に想到し得る総ての変更実施例を包摂するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る放電加工装置の一実施例の要部を
示す説明図、第２図は第１図中■−■線に沿った断面図
、第３図は本発明に係る放電加工装置に用いられる電極
案内体の幾つかの例を示す説明図、第４図は第１図及び
第２図に示した放電加工装置の作動を示す説明図、第５
図は本発明に係る放電加工装置を用いた加工例を示す説
明図である。 １−−−−−ｍ−・−−−−−−一一一−−−−−−被
加工体２−−−一・−−−−−−一−・−一−−−・・
・−加工ヘッド３−−−−・・・−−一−−・・・−・
−・−ステム４・−・−−−−・−−−−−−−一−−
−−−−−−モータ５−−−−−・−・・−−−−・−
・−−一−−−−−テープ電極６８〜６ｅ・−−−−−
・・・−−−一−−−・・電極案内体７−−−−−−−
−一−−−−−−−−一電極案内体交換装置１ａ＝　−
−−−−−−一・・−ケーシング７ｂ−−−−−−−−
−−−−−アクチュエータ１ｃｍ−−−−−−−−−−
−一押圧板７ｄ−−−−−−−−−−−−−−・・ロン
ド１ｅ−−−−−−−−−−−−−一押圧板７ｆ’−・
−一−−−−−−−−−−−−−−スプリング７ｇ−−
−−−−−−一・−−−−−−−アクチュエータ７ｈ−
−一−−ｍ−−・・−・−−−−−−チャック７　ｉ−
−−−−−−−−レバー ７ｊ　−−−−−−−−−−−−・ローラ７に−−−−
−−−−−−−−−ウオームホイール１ｍ−−−−−−
−−−−−−ウオームギア７ｒｒ−−−−−−−−−＝
−−−−モータ８−−−−−−−−−−−−−−−テー
プ電極供給ドラム９−−−−一・−−−−−−−−一−
−−−−−−制動ローラ１０、　１０−・−−−−−−
−−−−−−−一−−ガイドローラ１１、１１−−−−
−−−−−一通電ピン１２−−−−−−−−一−−−−
−−一電極送出位置開節筺体１３−−−−−−−−−−
−−−−−・−−−−−モータ１４、　１４−・−−−
−・・−−−一−−・−ガイドレール１５−−−一−−
−−−−−−−−−・・−−−−・・・キャプスタン１
６−　・−一−−・−−−−−・・・・−・−ピンチロ
ーラ１７・・・−−−−ｍ−・・−−−−−−一−−・
−・・電極引取位置調節筺体１８−・−−−−−−・−
一−−−−−−−−−−−・モータ１９、　１９−−−
−−−−−・−−−−−−−ガイドレール２０−・−−
−−一−−−−−−−−−・−・−電極回収ドラム２１
−・−・−一−−−−−−−−−−−・・−ポンプ２２
、２３−−−−−−−−−−−−・−４ボ一ト３位置切
換弁２４−−−　−−−−一・−一一−−−−−−−−
−−−オイルタンク特許出願人　株式会社　井上ジャパ
ンクス研究所代理人（７５２４）最上正太部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）所望の加工形状に応じた成形面を有し、被加工体に
   対して所定の加工間隙を保って対向せしめられる電極案
   内体の上記成形面に沿って、テープ電極、網状電極、ワ
   イヤ電極等の細長い長尺の電極体を走行せしめつ一加工
   を行なう放電加工装置に於て、それぞれ異なった形状の
   成形面を有する複数の電極案内体を収納し、それらのう
   ちから必要なものを予め定められたプログラムに従って
   所望の順序で選択し、これを順次上記被加工体に対向せ
   しめる電極案内体交換装置を備えた上記の放電加工装置
   。 ２）上記電極案内体の交換を、上記電極案内体と被加工
   体間の加工送りを制御する数値制御装置によって上記加
   工送りと関連させて制御する特許請求の範囲第１項記載
   の放電加工装置。