JPS6034225A - 電気的加工方法及び装置 - 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】 本発明は電気的加工方法及び装置に関し、四に詳細に述
べると、放電加工用電極を超音波加工により整形した後
、整形された放電加工用電極によって被加工物を放電加
工するようにした電気的加工方法及び装置に関するもの
である。

一般に、放電加工により被加工物を加工すると、加工用
電極においてもその加工条件に応じた消耗を生じるため
、例えば、線型電極によって多数個どシの加工を行なう
ような場合には、加工用電極を適宜に交換しなければ、
所望の寸法精度で被加工物の加工を行々うことかできな
いものである。

しかしながら、このような場合に、作業を中断し、加工
用電極の交換を行なうことは、電極の位置決めセツティ
ング等を行なわなければならず、作業効率を著しく低下
させるという問題点を有していた。また、加工形状又は
寸法がほんの少ししか違わ々い加工の場合においてさえ
も、加工用電極を所定のものに交換しなければならず、
電極交換の煩られしさ及び作業効率の低下の問題が生じ
ていた。

本発明の目的は、従って、加工用電極の形状、寸法を、
放電加工作業を行なう前に、′＃ｔ、極を加工ヘッドに
取付けたままで任意に形成又は修正することにより、１
本の加工用電極を用いて、電極の交換作業なしに同一形
状の又は種々の形状の放電加工を行なうことができるよ
うにした電気的加工方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、加工用電極の交換なしに、所望の
放電加工作業を継続して行なえるようにしｒ３） た電気的加工装置を提供することにある。

本発明によれば、放電加工用電極と被加工物との間に所
望の相対移動を与える数値制御装置を備えた放電加工装
置によって被加工物を電気的に加工する方法において、
グラファイト電極を加工ヘッド下部に超音波発生装置を
介して加工用電極として取付け、被加工物と並置された
モデルによってグラファイト電極を超音波加工して所要
の電極形状となし、しかる後、該グラフアイ）！極によ
って被加工物を放電加工することを特徴とする電気的加
工方法が提案される１、この電気的加工方法を実行する
場合において、グラファイト電極を整形する際、加工の
進行方向とは直角の平面内で、グラファイト電極とモデ
ルとを、数値制御装置の制御の下に相対運動せしめても
よい。史に、同様の相対運動を、グラファイト電極によ
る被加工物の放電加工時に行なってもよい。

グラファイト電極の整形を行なう場合には、砥粒を混入
した水又は油を加工部分に噴射して超音波加工を行なう
か、及び又は、モデルの表面に砥粒を予め塗着しておい
てもよい。

本発明によれば、更に、被加工物を電気的に加工するた
めの電気的加工装置において、被加工物を載置する加工
用テーブル上に設けられた少なくとも１つの電極用のモ
デルと、前記加工装置の加工へ、ドに取付けられたグラ
ファイト電極と、該グラファイト電極を前記モデルを用
いて超音波加工するため前記加工ヘッドに設けられた超
音波加工装置と、該グラファイト電極によシ前記被加工
物を放電加工するためグラファイト電極と被加工物との
間に放電加工用パルスを供給する装置と、前記加工用テ
ーブルを所要の加工平面内において移動可能にする装置
と、予め定められたプログラムに従って前記被加工物と
前記加工用電極との間に加工のための所要の相対移動運
動を与えるよう前記加工用テーブル運動を制御する制御
装置と、を備えた電気的加工装置が提供される。

電極用のモデルの材餠質としては、例えば鉄、エポキシ
等が好適であシ、その表面には超音波加工能率を向上さ
せるために砥粒を塗着するのが好（４） ましいが、モデルの表面の粗度をサンドブラシ又は放電
加工により大きくしておいてもよい。

更に、グラファイト電極に対する超音波加工能率を向上
させるため、砥粒を混入した液体をグラファイト電極と
モデルとの間の加工間隙に供給する装置を設け、超音波
加工によシグラファイト電極の整形を行なう際に砥粒入
シの液体を該加工間隙に供給するようにしてもよい。

上述の装置によれば、加工用電極が消耗した場合におい
ても、超音波加工装置により、モデルを用いて加工用電
極を整形し、これにより加工用電極を所定の寸法に整形
し、被加工物の放電加工を続行することができる。従っ
て、加工用電極の交換が不要となシ、１本の加工用電極
で多数の放電加工を行なうことが可能となる。この結果
、例えば、１本の加工用電極で所請多数個取シを行なう
場合、電極が所定寸法にまで消耗した場合、被加工物の
放電加工を中止し、モデルを用いて超音波加工による電
極の整形を行ない、しかるのち、整形された所定寸法の
電極で、再び放電加工を行なうことかできるので、面倒
な電極交換作業が不要となり、加工作業の効率の著しい
向上を期待することができる。

以下、図示の実施例により本発明の詳細な説明する。

第１図には、本発明による電気的加工装置の一実施例が
示されている。電気加工装置１は、基台２及び該基台２
に固着されているコラム３とを有し、コラム３には加工
用ヘッド４が設けられている。

加工用ヘッド４の上端には、後で詳しく述べる加工用電
極５を垂直方向（Ｚ軸方向）にサーボ送りするための電
極送りモータ６が設けられており、該電極送りモータ６
により回転駆動される送りねじ７が、スピンドル８と螺
合されている。スピンドル８け加工用ヘッド４に上下動
自在に支持されており、従って、送りねじ７の回転によ
ってスピンドル８けその軸線方向に進退する。

スピンドル８の下端部には、総体的に符号９で示される
超音波加工装置が設けられている。超音波加工装ｒＷ９
は、例えば２０　ｋ）（ｚ程度の周波数の信号発生器１
０と、該信号発生器１０からの信号を超音波出力に変換
する超音波発振装置１１と、該超音波発振装置１１から
の超音波出力が印加されておりこの印加された超音波出
力をシャンク棒１３を介して加工用電極５に伝達する超
音波伝動装置１２とから成る公知の超音波加工装置であ
る。

伝動装＃１２け、第２図及び第３図に示されるように、
ブロック１４ａ、１４ａ及び側板１４ｂ１１４ｂにより
構成される中空の箱体１４と、該箱体１４中に全方向に
遊動状に取付けられたコア１５とを有し、コア１５は箱
体１４の外部に出る少なくとも２個のアーム１６を備え
、アーム１６の１つに部材２１（第１図参照）を介して
超音波発振装置１１が固着され、これと相隣るアーム１
６にシャンク棒１３が固着されるように構成されている
。コア１５のアーム１６は、互いに対して成る角度をな
し、箱体１４はコア１５の形状と相似形のハウジング１
７を内部に備え、コア１５とハウジング１７との間には
全方向に遊隙Ｊがあり、コア１５のアーム１６と向き合
ったハウジング１７（７） の各々の壁部の少なくとも一部に少なくとも１つの開口
１８が形成してあり、該開口は箱体１４の内部の環状溝
１９、穿孔２０を含む導管網により、加圧支持流体の供
給源と連通され得るよう構成されている。この伝動装置
は、特開昭５７−１８９７２９号公報に開示されており
、これによシ、放電加工用電極５には、超音波発振装置
１１からの超音波出力が、超音波伝動装置１２及びシャ
ンク棒１３を介して伝達される。

一方、基台２の上には、ｘ−ｙ移動装置３０を介して加
工タンク３１を載置した加工テーブル３２が設けられて
おり、加工タンク３１内には、加工用電極５によって放
電加工すべき被加工物３３と、加工用電極５の形状のモ
デル３４とが設けられている。被加工物３３は、固定部
材３５によルその底面に固着され、一方電極用のモデル
３４は、固定部材３６によりその底面に固着されたモデ
ル設置台３７に適宜の手段で固定されている。Ｘ−Ｙ移
動装置３０は、加工テーブル３２を、電極５の送シ方向
とは直角の平面内で直交する２つの方向に（８） 移動させるだめの装置であり、Ｘ方向モータ３８に連結
された送りねじ３９によってＸ方向に駆動されると共に
Ｙ方向モータ４０に連結された図示し々い送りねじによ
りＹ方向に駆動される。

各モータ６．３８．４０け、加工用電極５と被加工物３
３又はモデル３４との間に加工のための所要の相対運動
を与えるだめの、従来の数値制御装置を含んで成る制御
装置４１に接続されている。

符号４２で示されるのは、加工用電極５によって被加工
物３３を放電加工するために必要な加工用パルスを加工
用電極５と被加工物３３との間に供給するための加工用
パルス′■源である。

制御装置４１は、マイクロプロセッサを含んで成り、内
蔵の数値制御装置にＪる加工用相対運動を加工テーブル
３２に与えるほか、加工用電極５をモデル３４に対向せ
しめて超音波加工装置９によシ加工用電極５を超音波加
工する超音波加工モード（第１加工モード）、或は、加
工用電極５を被加工物３３に対向せしめて加工用パルス
電源４２から供給される加工用パルスによシ被加工物３
３を放電加工せしめる放電加工モード（第２加工モード
）のいずれかを選択的に実行させるだめの制御プログラ
ムがストアされている。

第４図には、制御装置４１にストアされている加工制御
プログラムの一例を示すフローチャートが示されている
。この実施例では、加工用電極５によって被加工物３３
に同一形状の加工をＢ個行なう場合の例である。以下、
第４図に従ってその制御動作を説明すると、先ずステッ
プａにおいては初期化が行なわれ、変数Ｎ、に、Ｘを夫
々１にセットする。しかる後、ステップｂが実行され、
装置１１は第１加工モードに切換えられる。従って、加
工テーブル３２は、モデル３４が加工用電極５と対向す
るよう駆動され、しかる後、スピンドル８が下方に送ら
れ、加工用電極５がモデル３４に相応した形状に超音波
加工整形される（ステップＣ）。モデル３４の表面には
砥粒４３が塗着されており、加工用電極５が、シャンク
棒１３の軸線方向の伸縮により上下動すると、モデル３
４に接近して配置されている加工用電極５の表面が削ら
れ、モデル３４に相応した形状の加工用電極５が得られ
る。

尚、この加工用電極の整形は、モデル３４の凹凸形状を
そのまま加工用電極５に転写するだけでもよいが、制御
装置４１内に設けられている数値制御装置によって、加
工用テーブル３２を円運動せしめ、これにより、モデル
３４の形状と相似形のより大きな形状の電極を作成する
こともできることは勿論である。

このようにして加工用電極の整形が終了したならば、ス
テップｄに進み、装Ｗ１を第２加工モードに切換える。

これにより、加工用電極５グは被加工物３３に対応せし
められ、且つステップｅにおいて、加工用電極５の位置
Ｐけ、変数にで示されるに番目の位置に位置決めされる
。今の例ではに＝１であるから、１番目の位置に位置決
めされることになる。

次いで、従来の放電加工装置１の場合と同様にして、被
加工物３３に対する放電加工が実行され（ステップｆ）
、第１番目の位置における放電加工が（１１） 終了すると、Ｎ及びＫの値が１つだけ増やさ禎ステップ
ｇ）、ステップｈに進む。

ステップｈでは、被加工物を所要個数（今の例では８個
）加工したか否かの判別を行ない、判別結果がＹＥＳ　
ならば、終了となる。判別結果がＮ。

の場合には、更にステップｉに進み、Ｎ＝Ａ（Ａ＜Ｈ）
か否かの判別を行ない、判別結果がＮ。

の場合には、ステ、プｅに戻って加工用電極の位置決め
を行なう。この場合、Ｋ＝２となっているので、加工用
電極５は、第２番目の加工位置に位置決めされることに
なる。

このようにして、ステップｅ乃至りが繰返し実行され、
所要個数（Ｂ）の加工を行なわないうちにＮ＝Ａとなる
と、ステップＪに進み、Ｎ＝１とされたのち、ステップ
ｂに戻る。

しかるに、再び電極５はモデル３４による超音波加工の
整形を受け、消耗による電極５の寸法変化を修正し、所
要の寸法の電極を電極の交換なしに得ることができる。

上記説明から判るように、電極の整形の間隔は、（１２
） Ａの値を適宜に定めることにより自由に設定することが
できるので、その時々の放電加工条件及び要求される加
工の精度に応じて定めればよい。尚上記実施例では、電
極を１回整形することによりＡ回の放電加工を行なうよ
うにしたが、例えば精度の良い加工を必要とする場合等
においては、１回の放電加工中において、電極の整形を
複数回行なうようにプログラムを定めてもよいことは勿
論である。

第４図では、制御プログラムの一例を示したが、本装置
１０制御装置に入力されるプログラムは、上述のものに
限定されるものではなく、その加工に応じた最適なプロ
グラムを任意に実行させるように作成することができる
。

第１図に示した実施例では、モデル３４の表面に砥粒を
塗着して電極５の超音波加工を行なうようにしたが、モ
デル３４の表面を、放電加工又はサンドブラシ等によυ
面粗度の悪い面としただけでもよい。

第５図には、グラファイト電極５をモデル３４を使用し
て超音波整形加工する場合に好適な超音波加工用補助装
置の一実施例が示されている。第５図に示す補助装置５
０では、タンク５１内に砥粒が混入されている水又は油
から成る超音波加工液５２が収納されておシ、この超音
波加工液５２をパイプ５３を介してポンプ５４により汲
み上げ、モデル４３の近傍に配設されたノズル５５から
、モデル４３と電極５との間の加工間隙に超音波加工液
５２を供給する構成となっている。このように、砥粒を
混ぜた水又は油を加工間隙に供給すると、電極５の加工
能率を著しく向上させることができる。尚、この補助装
置を使用する場合には、モデル３４の表面に砥粒を塗着
しなくてもよい。

本発明によれば、上述の如く、電極をモデルによって超
音波整形加工しながら放電加工を続行するので、電極の
消耗があっても電極を交換する必要はなく、従って繁雑
な電極交換作業から解放され、加工能率を著しく向上さ
せることができる。

この場合、同一形状の加工を行なう場合は勿論のこと、
異なった何種類かの形状の加工を続けて行なう場合にも
、夫々の加工形状に対する電極モデルを複数個用意して
おくことにより１１本の電極をその都度必要な電極形状
に整形することができるので、この場合にも電極の交換
が不要となり、頗る便利であり、より一層省略化を促進
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電気加工装置の一実施例を示す正
面図、第２図は第１図に示す超音波伝動装置の斜視図、
第３図は第２図に示した超音波伝動装置の分解図、第４
図は加工制御プログラムのフローチャート、第５図は超
音波整形加工用に好適な補助装置の概略図である。 １・・・電気加工装置、２・・・基台、３・・・コラム
、４・・・加工用ヘッド、５・・・加工用電極、６・・
・電極送シモータ、８・・・スピンドル、９・・・超音
波加工装置、１２・・・超音波伝動装置、１３・・・シ
ャンク棒、３０・・・Ｘ−Ｙ移動装置、３１・・・加工
タンク、３２・・・加工テーブル、３３−・・被加工物
、３４−・・モデル、（１５） ３８・・・Ｘ方向モータ、４０・・・Ｙ方向モータ、４
１・・・制御装置、４２・・・加工用ノ（ルス電源、４
３・・・砥粒。 特許出願人　株式会社ソディック 代理人　弁理士　高　野　昌　俊 （１６）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　放電加工用電極と被加工物との間に所望の相対運
   動を与える数値制御装置を備えた放電加工装置によって
   被加工物を電気的に加工する方法において、グラファイ
   ト電極を加工ヘッド下部に超音波発生装置を介・し、て
   −加工用電極として取付け、前記被加工物と並置された
   少なくとも１つの電極用モデルによって前記グラファイ
   ト電極を超音波加工して所要の電極整形を行ない、しか
   る後、前記グラファイト電極によって前記被加工物を放
   電加工することを特徴とする電気的加工方法。 ２、被加工物を電気的に加工するための電気的加工装置
   において、被加工物を載置する加工用テーブル上に設け
   られた少なくとも１つの電極用のモデルと、前記加工装
   置の加工ヘッドに取付けられたグラファイト電極と、該
   グラファイト電極を前記モデルを用いて超音波加工する
   ため前記加工ヘッドに設けられた超音波加工装置と、前
   記グラフアイ）宙、ｅｌｌにより前記被加工物を放電加
   工するため前記グラファイト電極と被加工物との間に放
   電加工用パルスを供給する装置と、前記加工用テーブル
   を所要の加工平面内において移動可能にする装置と、予
   め定められたプログラムに従って前□記被加工物と前記
   加工用電極との間に加工のための所要の相対移動運動を
   与えるよう前記加工用テーブルの位置を制御する制御装
   置と、を備えたことを特徴とする電気的加工装置。