JPS60259358A - 放電加工装置 - Google Patents
放電加工装置Info
- Publication number
- JPS60259358A JPS60259358A JP11538384A JP11538384A JPS60259358A JP S60259358 A JPS60259358 A JP S60259358A JP 11538384 A JP11538384 A JP 11538384A JP 11538384 A JP11538384 A JP 11538384A JP S60259358 A JPS60259358 A JP S60259358A
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- JP
- Japan
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- main shaft
- discharge machining
- temperature
- temperature sensor
- actuator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H11/00—Auxiliary apparatus or details, not otherwise provided for
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45221—Edm, electrical discharge machining, electroerosion, ecm, chemical
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
- G05B2219/49219—Compensation temperature, thermal displacement
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明技術分野〕
この発明は、電極と被加工物との間に形成された所定寸
法の加工間隙に、たとえば直流Ｒｅ放寛回路を用いてパ
ルス性アーク放電を繰シ返し発生させることによって生
ずる導体抵抗による発熱、電子衝撃による発熱、および
蒸気発生による圧力などによシ被加工物を溶融させて所
定の加工を行なう放電加工装置に関するもので、。特に
この発明は、加工エネルギの変化、または環境の変化に
よシミ極と被加工物との間に発生する相対的な位置ずれ
を補正して加工精度の向上を計った放電加工装置に関す
るものでるるつ 〔従来技術〕 第６図は従来のこの種放電加工装置を示す正面図である
。（１）は底部に被加工物（５）をセットし、内部に所
定量の加工液（２ンを貯溜した加工槽で、この加工槽（
１）は前後方向に移動可能な移動テーブル（６）上に載
置されている。（７）はこの移動テーブル（６）と共に
上記加工槽（１）を左右方向に移動させる移動サドル、
（８）はこの移動サドル（７ンを移動自在に載置したベ
ッド（１１上に直立して固定されたほぼＬ字形のコラム
（９）の自由端に取付けられたヘッドで、このヘッド（
８）には上記加工槽（１）内の被加工物（５）と所定間
隙をあけて対向する所定形状の陽極（３）を着脱自在に
取付けた主軸（４）が、昇降自在に加工送りができるよ
うに装着されている。０２）は加工槽（１）の上部開口
から上昇する熱気流である。
法の加工間隙に、たとえば直流Ｒｅ放寛回路を用いてパ
ルス性アーク放電を繰シ返し発生させることによって生
ずる導体抵抗による発熱、電子衝撃による発熱、および
蒸気発生による圧力などによシ被加工物を溶融させて所
定の加工を行なう放電加工装置に関するもので、。特に
この発明は、加工エネルギの変化、または環境の変化に
よシミ極と被加工物との間に発生する相対的な位置ずれ
を補正して加工精度の向上を計った放電加工装置に関す
るものでるるつ 〔従来技術〕 第６図は従来のこの種放電加工装置を示す正面図である
。（１）は底部に被加工物（５）をセットし、内部に所
定量の加工液（２ンを貯溜した加工槽で、この加工槽（
１）は前後方向に移動可能な移動テーブル（６）上に載
置されている。（７）はこの移動テーブル（６）と共に
上記加工槽（１）を左右方向に移動させる移動サドル、
（８）はこの移動サドル（７ンを移動自在に載置したベ
ッド（１１上に直立して固定されたほぼＬ字形のコラム
（９）の自由端に取付けられたヘッドで、このヘッド（
８）には上記加工槽（１）内の被加工物（５）と所定間
隙をあけて対向する所定形状の陽極（３）を着脱自在に
取付けた主軸（４）が、昇降自在に加工送りができるよ
うに装着されている。０２）は加工槽（１）の上部開口
から上昇する熱気流である。
従来の放電加工装置は上記のように構成されており、被
加工物（５）を放電加工するために、電極（３）と被加
工物（５）との間にパルス性アーク放電を繰り返し発生
さもると、電極（３）と加工液（２）の温度が著しく上
昇するため、その熱は熱気流αやと伝導熱とによって電
極（３）刀為ら主軸（４）に伝達されるが、この主軸（
４）は、ヘッド（８）内において「点」または「線」゛
接触しているベアリングおよびガイド（何れも図示せず
）を介してヘッド（８）に支持されているため、温度上
昇した主軸（４）の熱はこのヘッド（８）およびコラム
（９）に伝達されにくいため、必然的に主軸（４）とヘ
ッド（８）との間には大きな温度差が生じる。
加工物（５）を放電加工するために、電極（３）と被加
工物（５）との間にパルス性アーク放電を繰り返し発生
さもると、電極（３）と加工液（２）の温度が著しく上
昇するため、その熱は熱気流αやと伝導熱とによって電
極（３）刀為ら主軸（４）に伝達されるが、この主軸（
４）は、ヘッド（８）内において「点」または「線」゛
接触しているベアリングおよびガイド（何れも図示せず
）を介してヘッド（８）に支持されているため、温度上
昇した主軸（４）の熱はこのヘッド（８）およびコラム
（９）に伝達されにくいため、必然的に主軸（４）とヘ
ッド（８）との間には大きな温度差が生じる。
また、温度変化の大きい環境のもとて放電加工装置が使
用される場合には、コラム（９）およびヘッド（８）が
温度変化のはげしい外部空気と接触することによって温
度変化するのに対し、主軸（４）はヘッド（８）内に支
持され、外気とじゃ蔽場れているだめ温度変化のはげし
い外部空気に接触しないから主軸（４）とヘッド（８）
との間には温度差が生じることになる。
用される場合には、コラム（９）およびヘッド（８）が
温度変化のはげしい外部空気と接触することによって温
度変化するのに対し、主軸（４）はヘッド（８）内に支
持され、外気とじゃ蔽場れているだめ温度変化のはげし
い外部空気に接触しないから主軸（４）とヘッド（８）
との間には温度差が生じることになる。
第４１図は、通常の使用環境のもとで使用したこの種放
電加工装置における「室温」 「主軸」および「コラム
」の経時温度変化の状態を示す温度比較図である。
電加工装置における「室温」 「主軸」および「コラム
」の経時温度変化の状態を示す温度比較図である。
従来の放電加工装置においては上述した理由によって主
軸（４）と、−ベッド（８）およびコラム（９）との間
に大きな温度差が生じることによって、第６図に示すよ
うに垂直方向に相対的な位置ずれ（６）が発生し易く、
この位置ずれが被加工物（５）の深さ方向に対する精度
低下の原因となっている。第５図は通常の使用環境のも
とで使用したこの種放電加工装置において、電極（３）
と被加工物（５）との経時位置ずれ変化の状態を示す位
置ずれ変化図である。
軸（４）と、−ベッド（８）およびコラム（９）との間
に大きな温度差が生じることによって、第６図に示すよ
うに垂直方向に相対的な位置ずれ（６）が発生し易く、
この位置ずれが被加工物（５）の深さ方向に対する精度
低下の原因となっている。第５図は通常の使用環境のも
とで使用したこの種放電加工装置において、電極（３）
と被加工物（５）との経時位置ずれ変化の状態を示す位
置ずれ変化図である。
この発明は上述した欠点に対処するためになされたもの
で、温度差が発生する主軸、ヘッド、コラム等のそれぞ
れの所定位置に複数の温度センサを配置し、主軸とヘッ
ドおよびコラムとの間に温度差が発生したときには、そ
の温度差によりで生じる位置ずれ量を相殺するだけの伸
縮を行なうように主軸と電極クラッパとの間に複数のア
クチュエータを介装し、温度差が発生した。ときに、こ
の各アクチュエータに所定の電圧を印加することによっ
て電極と被加工物との間に発生する垂直方向の相対的な
位置ずれを補正して、加工精度の向上を計った放電加工
装置を提供しようとするものである。
で、温度差が発生する主軸、ヘッド、コラム等のそれぞ
れの所定位置に複数の温度センサを配置し、主軸とヘッ
ドおよびコラムとの間に温度差が発生したときには、そ
の温度差によりで生じる位置ずれ量を相殺するだけの伸
縮を行なうように主軸と電極クラッパとの間に複数のア
クチュエータを介装し、温度差が発生した。ときに、こ
の各アクチュエータに所定の電圧を印加することによっ
て電極と被加工物との間に発生する垂直方向の相対的な
位置ずれを補正して、加工精度の向上を計った放電加工
装置を提供しようとするものである。
第１図および第２図は何れもこの発明の一実施例を示す
ものであるが、上述した従来のもの（第６図）と同一符
号は同一構成部材につきその説明を省略する。
ものであるが、上述した従来のもの（第６図）と同一符
号は同一構成部材につきその説明を省略する。
まず、第１図の正面図において、（６）は加工電源（１
２ａ）と差動増巾回路６１等を内蔵しているＮＣ制御装
置（数値制御装置、（１３ａ）は主軸（４）の所定位置
に取付けられたＩＣ温度センサ等からなる主軸温度セン
サ、（１３ｂ）はコラム（９）の所定位置に取付けられ
たコラム温度センサ、αηは上記主軸（４）の下部に形
成された凹部（４＆）内に上部形成されたフランジ（１
７ａｌが嵌合され、たとえば圧電素子からなる複数のア
クチュエータα慢を介して上記主軸（４ンに連結された
電極（３）の電極クランパ、俳ｅは上記主軸（４）の凹
部（４ａ）の内周面に周方向に所定間隔をあけて取付け
られ、電極クランパＱηが円滑に昇降し得るように設け
られた複数のスラストボールベアリノブである。なお、
上記アクチュエータ（１４は印加電圧に比例してほぼ線
型に伸縮する特性を有するたとえばチタン酸ジルコン酸
鉛などの素子を積層して構成されておシ、この素子はＯ
〜１ｏｏｏｖ程度の電圧変化に対して数１０ミクロンの
伸縮量が得られるものである。また、（至）、（ホ）は
上記各アクチュエータ斡を主軸（４）と電極クランパ０
７１とに連結するだめの取付ボルトである。
２ａ）と差動増巾回路６１等を内蔵しているＮＣ制御装
置（数値制御装置、（１３ａ）は主軸（４）の所定位置
に取付けられたＩＣ温度センサ等からなる主軸温度セン
サ、（１３ｂ）はコラム（９）の所定位置に取付けられ
たコラム温度センサ、αηは上記主軸（４）の下部に形
成された凹部（４＆）内に上部形成されたフランジ（１
７ａｌが嵌合され、たとえば圧電素子からなる複数のア
クチュエータα慢を介して上記主軸（４ンに連結された
電極（３）の電極クランパ、俳ｅは上記主軸（４）の凹
部（４ａ）の内周面に周方向に所定間隔をあけて取付け
られ、電極クランパＱηが円滑に昇降し得るように設け
られた複数のスラストボールベアリノブである。なお、
上記アクチュエータ（１４は印加電圧に比例してほぼ線
型に伸縮する特性を有するたとえばチタン酸ジルコン酸
鉛などの素子を積層して構成されておシ、この素子はＯ
〜１ｏｏｏｖ程度の電圧変化に対して数１０ミクロンの
伸縮量が得られるものである。また、（至）、（ホ）は
上記各アクチュエータ斡を主軸（４）と電極クランパ０
７１とに連結するだめの取付ボルトである。
この発明の放電加工装置は、上記のように構成されてい
るので、放電加工中に電極（３ンと加工液（２）の温度
が上昇し、その熱が熱気流（１１）と伝導熱とによって
電極（３）から主軸（４）に伝達される。しかし、この
熱は上述した理由によってヘッド（８）およびコラム（
９）には伝達されないため、主軸（４）と、ヘッド（８
）およびコラム（９）との間に温度差が発生する。そし
て、この主軸（４）の温度は主軸温度センサ（１５ａｌ
によって検出され、また、コラム（９）の温度はコラム
温度センサ（１３ｂ）によって検出されて差動増巾回路
剣時に′電圧信号として入力されると、との差動増巾回
路ＣＬっけ上記温度センサ（’Ｎ＋ａ）、 （１３ｂ）
によって生ずる電圧信号の差を増巾してアクチュエータ
Ｃ１４に印加するため、このアクチュエータＣ１４ハそ
の印加電圧に比例して伸縮し、主軸（４）と、ヘッド（
８）およびコラム（９）との間の温度差によって生じる
垂直方向の相対的な位置ずれを補正する。なお、放電加
工中にスラスト荷重に過大負荷が発生しても、主軸（４
）の凹部（４ａ）の内周面に取付けられたスラストボー
ルベアリングａＱによって吸収されるため、アクチュエ
ータａ４にスラスト荷重が加わって破損するようなこと
はない。
るので、放電加工中に電極（３ンと加工液（２）の温度
が上昇し、その熱が熱気流（１１）と伝導熱とによって
電極（３）から主軸（４）に伝達される。しかし、この
熱は上述した理由によってヘッド（８）およびコラム（
９）には伝達されないため、主軸（４）と、ヘッド（８
）およびコラム（９）との間に温度差が発生する。そし
て、この主軸（４）の温度は主軸温度センサ（１５ａｌ
によって検出され、また、コラム（９）の温度はコラム
温度センサ（１３ｂ）によって検出されて差動増巾回路
剣時に′電圧信号として入力されると、との差動増巾回
路ＣＬっけ上記温度センサ（’Ｎ＋ａ）、 （１３ｂ）
によって生ずる電圧信号の差を増巾してアクチュエータ
Ｃ１４に印加するため、このアクチュエータＣ１４ハそ
の印加電圧に比例して伸縮し、主軸（４）と、ヘッド（
８）およびコラム（９）との間の温度差によって生じる
垂直方向の相対的な位置ずれを補正する。なお、放電加
工中にスラスト荷重に過大負荷が発生しても、主軸（４
）の凹部（４ａ）の内周面に取付けられたスラストボー
ルベアリングａＱによって吸収されるため、アクチュエ
ータａ４にスラスト荷重が加わって破損するようなこと
はない。
上述した一実施例においては、温度センサ（１３ｉ１゜
（１３ｂｌを主軸（４）とコラム（９）とに取付けた場
合について述べたが、これに限定されるものでなく、主
軸（４）、ヘッド（８）、コラム（９）および電極クラ
ンパα力等にそれぞれ多数取付けるようにすれば、更に
精度の高い補正を行なうことができる。また、上述した
一実施例においては温度セッサの検出信号を直接差動増
巾回路（至）に入力する場合について述べたが、一旦デ
イジタル信号に変換して補正演算処理を行なったのち、
その出力信号をアナログ信号に変換した増巾電圧をアク
チュエータ０に印加するようにしても同様の効果が得ら
れる。さらに、アクチュエータ←→の取付位置は、主軸
（４）、ヘッド（８）、″またはコラム（９）等の熱膨
張差によって生ずる垂直方向の位置ずれを補正し得るな
らば、他の部分でも差支えない。
（１３ｂｌを主軸（４）とコラム（９）とに取付けた場
合について述べたが、これに限定されるものでなく、主
軸（４）、ヘッド（８）、コラム（９）および電極クラ
ンパα力等にそれぞれ多数取付けるようにすれば、更に
精度の高い補正を行なうことができる。また、上述した
一実施例においては温度セッサの検出信号を直接差動増
巾回路（至）に入力する場合について述べたが、一旦デ
イジタル信号に変換して補正演算処理を行なったのち、
その出力信号をアナログ信号に変換した増巾電圧をアク
チュエータ０に印加するようにしても同様の効果が得ら
れる。さらに、アクチュエータ←→の取付位置は、主軸
（４）、ヘッド（８）、″またはコラム（９）等の熱膨
張差によって生ずる垂直方向の位置ずれを補正し得るな
らば、他の部分でも差支えない。
以上述べたように、この発明によれば温度差が発生する
主軸α４と、ヘッド（８）またはコラム（９）との間に
温度差を検出する複数の温度セ／す（１３ａ）。
主軸α４と、ヘッド（８）またはコラム（９）との間に
温度差を検出する複数の温度セ／す（１３ａ）。
（１３ｂ）を取付けるとともに、上記主軸（４）の電極
クランパＣＩ４との間には印加電圧に比例して伸縮する
アクチュエータ←◆を介装するようにしたので、両温度
センサの温度変化に追従して電極（３）と被加工物との
間に発生する相対的な位置ずれが補正され、放電加工装
置の加工精度を著しく向上させることができる優れた効
果を有する。
クランパＣＩ４との間には印加電圧に比例して伸縮する
アクチュエータ←◆を介装するようにしたので、両温度
センサの温度変化に追従して電極（３）と被加工物との
間に発生する相対的な位置ずれが補正され、放電加工装
置の加工精度を著しく向上させることができる優れた効
果を有する。
第１図はこの発明の一実施例を示す正面図、第２図は主
軸と電極クランパの拡大断面図、第６図は従来の放電加
工装置を示す正面図、第４図は従来の放電加工装置にお
ける経時温度比較図、第５図は従来の放電加工装置にお
ける経時位置ずれ変化図である。 図において、（３）ａ被加工物、（４）は主軸、（８）
はヘッド、（９）はコラム、αＱはベッド、（ロ）はＮ
Ｃ制御装置、（１３ａｌは主軸温度センサ、（１＋ｂｌ
はコラム温度センサ、α◆はアクチュエータ、（イ）は
差動増巾回路、Ｑっはスラストボールベアリング、ｃＬ
カは電極クランパ、（１７ａ）はフランジである。なお
、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人弁理士 木 村 三 朗 第２図 第３ｔ％ｌＩ
軸と電極クランパの拡大断面図、第６図は従来の放電加
工装置を示す正面図、第４図は従来の放電加工装置にお
ける経時温度比較図、第５図は従来の放電加工装置にお
ける経時位置ずれ変化図である。 図において、（３）ａ被加工物、（４）は主軸、（８）
はヘッド、（９）はコラム、αＱはベッド、（ロ）はＮ
Ｃ制御装置、（１３ａｌは主軸温度センサ、（１＋ｂｌ
はコラム温度センサ、α◆はアクチュエータ、（イ）は
差動増巾回路、Ｑっはスラストボールベアリング、ｃＬ
カは電極クランパ、（１７ａ）はフランジである。なお
、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人弁理士 木 村 三 朗 第２図 第３ｔ％ｌＩ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）温度差が発生する主軸と、この主軸を昇降自在に
装着したヘッドまた線コラムとに取付けられた複数の温
度センサと、上記主軸と電極をクランプした電極クラン
パとの間に介装され印加電圧に比例して伸縮するアクチ
ュエータとを備え、上記両温度センサの温度変化に追従
して電極と被加工物との間に発生する相対的な垂直方向
の位置ずれを補正するようにしたことを特徴とする放電
加工装置。 （２）温度センサには、この温度センサによって生ずる
電圧信号の差を増巾してアクチュエータに印加する差動
増巾回路が接続されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の放電加工装置（３）アクチュエータは
、チタン酸ジルコン酸鉛などの圧電素子を積層して形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の放電加工装置っ （４）温度セッサｑ、ＩＣ温度センサであることを特徴
とする特＃！Ｆ＠求の範囲第１項記載の放電加工装置。 （５）差動増巾回路は、ＮＣ制御装置内に設けられてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の放電加
工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11538384A JPH0616979B2 (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 放電加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11538384A JPH0616979B2 (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 放電加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60259358A true JPS60259358A (ja) | 1985-12-21 |
| JPH0616979B2 JPH0616979B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=14661173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11538384A Expired - Lifetime JPH0616979B2 (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 放電加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616979B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1714726A1 (en) * | 2005-04-18 | 2006-10-25 | Chien-Hsien Li | Direct-acting electrode position controller for electrical discharge machine |
| JP2012200854A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Seibu Electric & Mach Co Ltd | ワイヤ放電加工機、ヘッド制御方法、及びそのプログラム |
| CN120076893A (zh) * | 2023-05-15 | 2025-05-30 | 三菱电机株式会社 | 线放电加工机 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT513535B1 (de) * | 2014-02-06 | 2015-09-15 | Avl List Gmbh | Verfahren zur Funktionsprüfung einer Anordnung zur dynamischen Kraftstoffverbrauchsmessung |
-
1984
- 1984-06-07 JP JP11538384A patent/JPH0616979B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1714726A1 (en) * | 2005-04-18 | 2006-10-25 | Chien-Hsien Li | Direct-acting electrode position controller for electrical discharge machine |
| JP2012200854A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Seibu Electric & Mach Co Ltd | ワイヤ放電加工機、ヘッド制御方法、及びそのプログラム |
| CN120076893A (zh) * | 2023-05-15 | 2025-05-30 | 三菱电机株式会社 | 线放电加工机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0616979B2 (ja) | 1994-03-09 |
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