CN113894374A - 放电加工机及传感器单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种放电加工机以及传感器单元，其通过简单且最小限度的改良来修正由温度变化产生的轴驱动部的位置偏移，且精度高。本发明的放电加工机包括：轴驱动部(5)，使工具电极沿至少一个轴向移动；以及传感器单元(4、34)，检测轴驱动部(5)在轴向上的直线移动位置，其中，传感器单元(4、34)包括：直线状的测定用标尺(421)；位置检测部(44)，扫描测定用标尺(421)来获得位置信息；以及一对调整块(41、41)，固定于测定用标尺(421)或位置检测部(44)的两端，且与测定用标尺(421)的延伸方向垂直地竖立设置。调整块(41、41)固定于轴驱动部(5)，并且因温度变化而向轴向弯曲。

Description

放电加工机及传感器单元
技术领域
本发明涉及一种使用工具电极对工件进行加工的放电加工机，及具有调整块的传感器单元。
背景技术
以往，已知一种使用工具电极对工件进行加工的放电加工机。放电加工机利用工件与工具电极之间的放电现象进行加工，因此，可对通过切削加工难以切断的硬金属或陶瓷等高硬度材料进行精密加工。
近年来，就提高耐久性的观点而言，将高硬度材料用于模具等各种零件，对放电加工机要求实现高水平的加工精度。
在放电加工中，主要存在将钨或黄铜等线作为工具电极，通过与工件的放电现象进行切下加工的线放电加工、将要进行加工的形状作为工具电极，以通过与工件的放电现象将工具电极的形状转印至工件的方式而形成加工形状的形雕放电加工(die-sinkingelectric discharge machining)。进而，在形雕放电加工中，使工具电极及工件中的至少任一方主要沿Z轴方向移动。或者，有时也使工具电极及工件中的至少任一方，相对于另一方而在与Z轴方向垂直的XY平面上摆动(orbit)。
在此种放电加工机中，当机械的温度因发热或外部环境的温度变化而上升或下降时，构成零件因温度变化而膨胀或收缩，因此，有时会对机械精度或加工精度造成不良影响。具体而言，用于移动工具电极或工件的轴驱动部因制造上的限制，由铸铁等金属形成。因此，若轴驱动部的温度因发热或外部环境的温度变化而变化，则轴驱动部膨胀或收缩而产生热变形。其结果，产生以下问题：产生工具电极的位置偏移而引起定位精度或加工精度的下降。
因此，以往为了防止构成零件的热位移引起的工具电极的位置偏移，进行了热位移修正，所述热位移修正根据由设置于机械各部的温度检测传感器检测出的温度，计算工具电极的热位移量来修正移动量(专利文献1～专利文献3)。另外，进行加工前的位置对准设定，探测及诊断放电加工中产生的间隙变化引起的误差或加工深度误差，来进行修正(专利文献4)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开昭62-176735号公报
[专利文献2]日本专利特开平07-075937号公报
[专利文献3]日本专利第5870143号公报
[专利文献4]日本专利第2559789号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
然而，在使用专利文献1至专利文献3中记载的温度检测传感器的方法中，花费追加购入用于检测温度的多个传感器的费用。此外，在无法实时测定机械本体的准确温度的情况下，有修正值产生时滞，而修正产生误差的可能性。
另外，在专利文献4的加工误差的探测方法中，由于在加工前进行位置对准，运算加工中产生的热膨胀变形误差来导出修正值，因此，存在事先需要位置对准作业，而且运算处理复杂化的问题。
因此，本发明的目的在于提供一种放电加工机及传感器单元，其能够在以简易的结构且不进行复杂的控制的情况下，对构成零件、特别是轴驱动部的热位移引起的工具电极的相对位置偏移，准确地进行修正。
[解决问题的技术手段]
本发明的放电加工机包括：轴驱动部，使工具电极沿至少一个轴向移动；以及传感器单元，检测所述轴驱动部在所述至少一个轴向上的直线移动位置。所述传感器单元包括：直线状的测定用标尺；位置检测部，扫描所述测定用标尺来获得位置信息；以及一对调整块，固定于所述测定用标尺或所述位置检测部的两端，且与所述测定用标尺的延伸方向垂直地竖立设置。各所述调整块固定于所述轴驱动部，并且因温度变化而向所述至少一个轴向弯曲。
另外，本发明的放电加工机中，所述轴驱动部包括：基座；以及移动体，与所述基座相向配置并沿所述轴向往返移动。另外，所述测定用标尺与所述位置检测部相向配置，并且，所述测定用标尺与所述位置检测部的一方固定于所述基座，所述测定用标尺与所述位置检测部的另一方固定于所述移动体。
进而，本发明的传感器单元包括：直线状的测定用标尺；位置检测部，扫描所述测定用标尺来检测测定对象物的直线移动位置；以及一对调整块，固定于所述测定用标尺或所述位置检测部的两端，且与所述测定用标尺的延伸方向垂直地竖立设置。各所述调整块包括材质不同的第一块与第二块，固定于测定对象物，并且因温度变化而弯曲。
此处，所谓“工具电极”，是指：在线放电加工机中所使用的线电极和形雕放电加工机(die-sinking electric discharge machine)中所使用的电极。
另外，所谓“轴驱动部”，是用于使工具电极沿至少一个轴向移动的驱动机构。例如，作为沿V轴方向移动的驱动机构，包括：机柱、V轴滑块、轨道、线性引导件等。另外，作为沿Y轴方向移动的驱动机构，包括：机座或机柱。作为沿Z轴方向移动的驱动机构，包括：Z轴滑块、Z轴基座、轨道、线性引导件。作为沿U轴方向移动的驱动机构，包括：U轴滑块、Z轴滑块、轨道、线性引导件。
进而，所谓“基座”，是支撑移动体且固定了用于使移动体往返移动的轨道等的构件。例如为工作台、机柱、Z轴基座、Z轴滑块。
而且，所谓“移动体”，是相对于基座沿轴向相对移动的构件。例如为V轴滑块、机柱、Z轴滑块、U轴滑块。
根据本发明，经由调整块将测定用标尺或位置检测部固定于轴驱动部，在温度变化时使调整块向轴向弯曲了轴驱动部的热位移量的大小的量。若如此，则能够使测定用标尺或位置检测部自动地沿轴向移动，可利用简单且简易的结构，进行热位移引起的位置偏移修正。
本发明的放电加工机中，调整块包括：材质不同的第一块与第二块。
另外，本发明的放电加工机中，所述第一块由陶瓷形成，所述第二块由具有与所述轴驱动部大致相同的线膨胀系数的材质形成。
进而，本发明的放电加工机中，所述调整块包括：槽部；以及宽幅部，具有比所述槽部的宽度宽的宽度。
根据本发明，通过由材质不同的第一块与第二块形成调整块，因第一块与第二块的热膨胀系数的差，而在温度变化时在紧固面产生内部应力，由于双金属效应，调整块会弯曲。通过使用双金属效应，可利用简单且简易的结构，修正由温度变化产生的轴驱动部的相对位置的偏移。
调整块的弯曲量能够通过变更第一块与第二块的材质来调整，且优选为，第一块由陶瓷形成，第二块由具有与轴驱动部大致相同的线膨胀系数的材质形成。
另外，调整块的弯曲量也能够通过变更调整块的形状来调整。例如，在调整块包括槽部以及具有比槽部的宽度宽的宽度的宽幅部的情况下，可通过变更槽部的宽度与宽幅部的宽度的差，来简单地调整弯曲量。
[发明的效果]
本发明仅通过经由调整块将传感器单元固定于轴驱动部，无需进行软控制等复杂的位置偏移修正。因此，能够提供一种放电加工机及传感器单元，其简单且低成本地修正由温度变化产生的轴驱动部的相对位置的偏移，且精度高。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的线放电加工机100的概略的立体图。
图2是表示所述实施方式的传感器单元4的实施方式的立体图。
图3是表示所述实施方式的传感器单元4的实施方式的侧面图。
图4是表示所述实施方式的传感器单元4的内部结构的示意图。
图5是表示所述实施方式的传感器单元4的调整块41的立体图。
图6是表示所述实施方式的传感器单元4的调整块41的侧面图。
图7是表示外部气体温度上升时的本发明的V轴滑块52的位移及调整块41的屈曲状态的说明图。
图8是表示上侧引导单元82的机械温度上升时的传感器单元4的动作的示意图。
图9是表示上侧引导单元82的机械温度下降时的传感器单元4的动作的示意图。
图10是表示所述实施方式的传感器单元4的调整块41的另一例(241)的立体图。
图11是表示在所述实施方式中将调整块341安装于位置检测部44的情况的侧面示意图。
图12是表示所述实施方式的温度变化[℃]引起的调整块41在V轴方向上的位移量[μm]的图表。
[符号的说明]
2：机柱
4、34：传感器单元
41：调整块
5：轴驱动部
51：U轴滑块
52：V轴滑块
61：垂直臂
7：下侧支撑体
81：下侧引导单元
82：上侧引导单元
91：Z轴基座
93：Z轴滑块
W：线电极
100：线放电加工机
具体实施方式
(1.1线放电加工机100的整体结构)
以下，使用图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是表示本发明实施方式的线放电加工机100的概略的立体图。
本发明应用于线放电加工机及形雕放电加工机，但在以下记载的实施方式中，举线放电加工机为例进行说明。
另外，在以下说明中，在线放电加工机100的机械本机中，将在U轴滑块51设置了垂直臂61一侧的面(图1的纸面上，从Y轴负方向观察机械本机时的面)设为正面。而且，面向正面而将后侧设为背面，面向正面而将右手侧以及左手侧设为侧面。而且，面向正面而将从上侧观察机械本机时的面设为上表面，将从下侧观察时的面设为底面。
线放电加工机100包括：未图示的机座，载置于设置面；机柱2，以能够沿水平方向即Y轴方向往返移动的方式设置于机座上；V轴滑块52，以能够沿与Y轴方向平行的水平单轴方向(V轴方向)往返移动的方式，水平设置于所述机柱2上；Z轴基座91，设置于V轴滑块52的一端；Z轴滑块93，以能够经由未图示的线性引导件而沿Z轴方向往返移动的方式，安装于Z轴基座91；U轴滑块51，以能够经由线性引导件51a而沿与X轴方向平行的水平单轴方向(U轴方向)往返移动的方式，水平设置于Z轴滑块93的与Z轴基座91相向的面；垂直臂61，从正面侧固定于U轴滑块51；以及传感器单元4，固定于V轴滑块52的V轴方向上的大致中央位置H。
在垂直臂61的下端，固定有上侧引导单元82。在机柱2的下方的侧壁固定从机柱2延伸的下侧支撑体7，在一端固定有下侧引导单元81。
另外，在下侧引导单元81的下方，包括：以能够沿与Y轴方向垂直的方向(X轴方向)移动的方式设置的未图示的工作台。另外，在工作台上安装未图示的加工槽，可将工件载置于加工槽内的工件支架上。
在机柱2的上部，固定有沿V轴方向延伸的多条轨道22。这些轨道22与固定于V轴滑块52的底部的多个线性引导件52a卡合。由此，V轴滑块52能够沿V轴方向直线移动。
在V轴滑块52的一端，一体地固定有Z轴基座91。
在Z轴基座91的正面，固定有沿Z轴方向延伸的多条轨道92。这些轨道92与设置于Z轴滑块93的未图示的多个线性引导件卡合。由此，Z轴滑块93能够相对于Z轴基座91而沿上下方向即Z轴方向直线移动。
在Z轴滑块93的正面，固定有沿U轴方向延伸的多条轨道94。这些轨道94与设置于U轴滑块51的多个线性引导件51a卡合。由此，U轴滑块51可相对于Z轴滑块93而沿U轴方向直线移动。
再者，线性引导件51a、线性引导件52a及设置于Z轴滑块93的线性引导件，能够适宜利用公知的线性引导件。通过这些线性引导件51a、线性引导件52a、及设置于Z轴滑块93的线性引导件，机柱2、U轴滑块51、V轴滑块52、Z轴滑块93、工作台利用马达等驱动构件沿各方向往返移动。
另外，机柱2、V轴滑块52、U轴滑块51及Z轴滑块93等轴驱动部5因制造上的限制，而由作为线膨胀系数大于陶瓷的材料的铸铁所形成。
垂直臂61为长条的角柱形状的构件，在下端设置有由不锈钢形成的上侧引导单元82。垂直臂61与XY平面垂直地设置，由作为热引起的变形少且刚性高的原材料的陶瓷形成。
下侧支撑体7是固定于机柱2的正面下部且从机柱2延伸的角柱形状或圆柱形状的构件，在前端固定有下侧引导单元81。下侧支撑体7由陶瓷形成，下侧引导单元81由作为具有大于铸铁的线膨胀系数的线膨胀系数的材料的不锈钢形成。
线放电加工机100可从未图示的放电加工用的电源装置对工件与线电极W供给加工电压，并且通过未图示的控制装置，使载置于工件支架的工件，相对于架设于上侧引导单元82与下侧引导单元81之间的线电极W，而沿着所期望的路径相对移动，以进行放电加工。
(1.2传感器单元4的结构)
图2是表示所述实施方式的传感器单元4的实施方式的立体图。图3是表示所述实施方式的传感器单元4的实施方式的侧面图。图4是表示所述实施方式的传感器单元4的内部结构的示意图。图5是表示所述实施方式的传感器单元4的调整块41的立体图。图6是表示所述实施方式的传感器单元4的调整块41的侧面图。图10是表示所述实施方式的传感器单元4的调整块41的另一例(241)的立体图。此处，为了方便，从附图中省略了传感器单元4中所使用的螺栓等结构的一部分。
本发明的传感器单元4为检测上侧引导单元82在V轴方向上的直线移动位置的检测器，且包括：直线状的测定用标尺421；壳体42，收纳测定用标尺421；位置检测部44，扫描测定用标尺421来获得位置信息；一对调整块41、41，与测定用标尺421的延伸方向垂直地竖立设置并固定于测定用标尺421的两端；以及固定构件43，用于将调整块41固定于V轴滑块52。
线放电加工机100在放电加工时，根据传感器单元4所检测的V轴方向上的位置，使上侧引导单元82移动。
测定用标尺421、壳体42及位置检测部44，使用已知的线性编码器。只要是读取测定用标尺421的类型的线性编码器，则无论是增量型、或是绝对型，不论光学式、磁式、感应式均可应用。
例如，在具有透明性的直线状的板状构件设置有由遮光性的铬形成的图案的直线状的测定用标尺421被收纳于壳体42内，利用设置有光源与许多光检测器的位置检测部44扫描图案。位置检测部44的光源的光通过图案的透明区域到达光检测器，通过利用未图示的电子电路处理从光检测器输出的电信号来获得位置信息，而检测上侧引导单元82在V轴方向上的直线移动位置。
壳体42为矩形形状，在壳体42内部的中心位置沿着长边方向设置有测定用标尺421(图4)。壳体42的两端固定于与测定用标尺421的延伸方向垂直地竖立设置并固定的一对调整块41、41的下部。调整块41、调整块41的上部固定于固定构件43，固定构件43固定于V轴滑块52，由此，测定用标尺421经由调整块41而固定于V轴滑块52。
在本实施方式中，测定用标尺421被收纳于壳体42，但只要在测定用标尺421的两端固定有调整块41、调整块41，则测定用标尺421也可不收纳于壳体42。
位置检测部44安装于机柱2的上部。因此，位置检测部44可检测机柱2与V轴滑块52之间的相对的V轴方向上的直线移动位置。
调整块41为产生与热位移引起的V轴滑块52在V轴方向上的偏移同样的位置偏移的块状的构件。调整块41由材质不同的第一块411与第二块412形成。
第一块411为平板状或长方体形状，且由陶瓷形成。在第一块411设置有用于对固定构件43进行固定的孔411a。在第一块411的背面的紧固面M1固定有第二块412。
第二块412为由线膨胀系数大于第一块411的材质形成的构件。具体而言，第二块412由具有与V轴滑块52大致相同的线膨胀系数的S45C等金属形成。第二块412包括：宽度Wa窄的槽部412a以及具有比宽度Wa宽的宽度Wb的宽幅部412b。第二块412整体上在侧视时呈L字形状。另外，在第二块412的下部设置有用于安装壳体42的孔412c。
一对调整块41、41以将第一块411配置于正面侧而成为与测定用标尺421的延伸方向垂直的方式，设置于壳体42的两端。
调整块41是以紧固面M1将材质不同的第一块411与第二块412接合而形成。因此，若调整块41的温度因外部环境的变化等而变化，则因第一块411与第二块412的热膨胀系数的差，在紧固面M1产生内部应力，由于双金属效应而弯曲。
具体而言，作为第一块411的材质的陶瓷与作为第二块412的材质的铸铁相比，线膨胀系数为约1/2～约1/3。因此，在温度上升时，与紧固面M1平行地发挥作用的压缩与拉伸应力变大，在调整块41产生从垂直方向(与测定用标尺421的延伸方向垂直)倾斜的力F1。调整块41因F1的力而向V轴负方向弯曲(图8)。另外，在温度下降时，在调整块41产生与从垂直方向倾斜的力F1相反的力F2，因此，调整块41因F2的力而向V轴正方向弯曲(图9)。
调整块41、第一块411及第二块412可采用各种形状。例如，在包括第一块2411与第二块2412的调整块241中，第二块2412包括宽度窄的槽部2412a以及具有比槽部2412a的宽度宽的宽度的宽幅部2412b，整体上可采用在侧视时呈コ字形状的结构(图10)。通过调整槽部2412a的宽度Wa2与宽幅部2412b的宽度Wb2的差，可调整温度变化引起的调整块241的弯曲量的大小。
固定构件43为用于将壳体42安装于V轴滑块52的构件，且在两端固定有一对调整块41、41。具体而言，固定构件43的一端固定于正面侧所配置的调整块41的背面，另一端固定于背面侧所配置的调整块41的正面。
另外，固定构件43具有用于安装于V轴滑块52的孔43a，使用孔43a而将壳体42安装于V轴滑块52的下部。为了准确地测定上侧引导单元82在V轴方向上的直线移动位置，以测定用标尺421与V轴方向平行地延伸的方式安装壳体42。
在本实施方式中，经由固定构件43而将调整块41、调整块41固定于V轴滑块52，但也可不使用固定构件43而将调整块41、调整块41直接固定于V轴滑块52。
(1.3调整块41的功能的说明)
图7是表示外部气体温度上升时的本发明的V轴滑块52的位移及调整块41的屈曲状态的说明图。图8是表示上侧引导单元82的机械温度上升时的传感器单元4的动作的示意图。图9是表示上侧引导单元82的机械温度下降时的传感器单元4的动作的示意图。
在线放电加工机100中，作为轴驱动部5的V轴滑块52由作为线膨胀系数大的材料的铸铁形成。因此，当V轴滑块52的温度因外部环境的变化而变化时，V轴滑块52伸缩，上侧引导单元82在V轴方向上偏移(图1、图7)。
具体而言，当V轴滑块52的温度上升时，V轴滑块52的正面侧以大致中央位置H为基准向V轴负方向膨胀，而上侧引导单元82向V轴负方向位移。另外，当V轴滑块52的温度下降时，V轴滑块52的正面侧向V轴正方向收缩，而上侧引导单元82向V轴正方向位移。
如此，若V轴滑块52因外部气体的温度变化等而伸缩，则上侧引导单元82在V轴方向上偏移，而对工件的加工精度带来不良影响。
因此，在本发明中，通过经由调整块41将测定用标尺421固定于V轴滑块52，使测定用标尺421沿V轴方向移动了与V轴滑块52在V轴方向上的位移量Wc相同的大小。
具体而言，调整块41形成为因温度变化而向V轴正方向或V轴负方向弯曲。测定用标尺421因配置于两端的一对调整块41、41的弯曲而向V轴方向位移(图8、图9)。
进行第一块411及第二块412的大小等的调整，使得测定用标尺421因温度变化而移动的V轴方向上的位移量，成为与V轴滑块52因温度变化而位移的V轴方向上的位移量相同的大小。
例如，在线放电加工机100的设备温度上升了Tc度的情况下，设为V轴滑块52的正面侧向V轴负方向位移了位移量Wc的大小(图7)。在此情况下，当温度上升Tc度时调整块41向V轴负方向弯曲，测定用标尺421追随而向V轴负方向移动与位移量Wc相同的大小(图8)。
另外，在线放电加工机100的设备温度下降了Td度的情况下，设为V轴滑块52的正面侧向V轴正方向位移了位移量Wd的大小。在此情况下，调整块41也同样地，当温度下降Td度时，向V轴正方向弯曲，测定用标尺421追随而向V轴正方向移动与位移量Wd相同的大小(图9)。
线放电加工机100在放电加工时，使用传感器单元4实际所测量的位置信息，而在V轴方向上对上侧引导单元82进行移动控制。此时，线放电加工机100预先使用位移了Wc或Wd的测定用标尺421而驱动上侧引导单元82，因此，能够在不进行复杂的软控制的情况下，修正温度变化引起的上侧引导单元82的位置偏移。
(1.4调整块41的位移量)
图12是表示以调整块41的温度为23℃的情况为基准，温度变化时的调整块41的测定用标尺固定位置处的V轴方向上的位移量[μm]的图表。此处，利用线将三角标记连结的图表(graph)表示配置于正面侧的调整块41的位移，利用线将方形标记连结的图表表示配置于背面侧的调整块41的位移。
如图12的图表所示，可知在温度比作为基准的温度的23℃上升的情况下，测定用标尺421的固定位置向V轴负方向位移，在温度比23℃下降的情况下，测定用标尺421的固定位置向V轴正方向位移。
图11是表示在所述实施方式中将调整块341安装于位置检测部44的情况的侧面示意图。
在所述实施方式的传感器单元4中，调整块41设置于测定用标尺421的两端，但也可使用调整块341设置于位置检测部44的两端的传感器单元34(图11)。在此情况下，为与将材质不同的第一块3411与第二块3412固定于测定用标尺421的情况相反的配置，具体而言，将第一块3411固定于第二块3412的背面侧。
例如，在线放电加工机100的设备温度上升的情况下，V轴滑块52的正面侧向V轴负方向位移，但当温度上升时调整块341向V轴正方向弯曲，因此，位置检测部44追随而向V轴正方向移动。另外，在线放电加工机100的设备温度下降的情况下，V轴滑块52的正面侧向V轴正方向位移，但当温度下降时调整块341向V轴负方向弯曲，位置检测部44追随而向V轴负方向移动。
如此，即便在将调整块341安装于位置检测部44的情况下，也可进行热位移引起的位置偏移修正。
此处，调整块341向机柱2的固定可经由固定构件343安装，也可不经由固定构件343而直接安装。
在本实施方式中，使用将包括调整块41的传感器单元4设置于V轴滑块52的实施方式进行了说明。但是，不限于本实施方式，只要为使用线性编码器等来检测轴向上的直线移动位置而进行向轴向的驱动的轴驱动部，则能够应用，也能够应用于形雕放电加工机。
另外，在已知的线性编码器中，在收纳了测定用标尺421的壳体42的上部一体地形成有固定构件43，有时也以在延伸方向中央位置将固定构件43固定于轴驱动部5的方式形成。即便在使用此种形状的线性编码器的情况下，通过在壳体42的两端设置调整块41、调整块41，且代替将固定构件43固定于轴驱动部5而将调整块41、调整块41固定于轴驱动部5，也可获得同样的效果。
进而，在本实施方式中，为使垂直臂61沿U轴方向、V轴方向、Y轴方向、Z轴方向移动，使工作台沿X轴方向移动的结构，但也可设为使工作台沿Y轴方向及X轴方向移动的结构。
而且，在本实施方式中，设为以下结构：在Z轴滑块93与垂直臂61之间设置U轴滑块51，利用U轴滑块51使垂直臂61沿U轴方向往返移动，但也可设为在机柱2上设置U轴鞍座而沿U轴方向移动的结构。
以上所说明的本发明可在不脱离所述发明的精神及必需的特征事项的情况下以其他各种方式实施。因此，本说明书所记载的实施例为例示的例子，不应限定于此来解释。

Claims (6)

1.一种放电加工机，其特征在于，包括：
轴驱动部，使工具电极沿至少一个轴向移动；以及
传感器单元，检测所述轴驱动部在所述至少一个轴向上的直线移动位置，
其中，所述传感器单元包括：
直线状的测定用标尺；
位置检测部，扫描所述测定用标尺来获得位置信息；以及
一对调整块，固定于所述测定用标尺或所述位置检测部的两端，且与所述测定用标尺的延伸方向垂直地竖立设置，
各所述调整块固定于所述轴驱动部，并且因温度变化而向所述至少一个轴向弯曲。
2.根据权利要求1所述的放电加工机，其特征在于，
所述轴驱动部包括：
基座；以及
移动体，与所述基座相向配置并沿所述至少一个轴向往返移动，
其中，所述测定用标尺与所述位置检测部相向配置，并且，所述测定用标尺与所述位置检测部的一方固定于所述基座，所述测定用标尺与所述位置检测部的另一方固定于所述移动体。
3.根据权利要求1所述的放电加工机，其特征在于，
各所述调整块包括：材质不同的第一块与第二块。
4.根据权利要求3所述的放电加工机，其特征在于，
所述第一块由陶瓷形成，
所述第二块由具有与所述轴驱动部大致相同的线膨胀系数的材质形成。
5.根据权利要求1所述的放电加工机，其特征在于，各所述调整块包括：
槽部；以及
宽幅部，具有比所述槽部的宽度宽的宽度。
6.一种传感器单元，其特征在于，包括：
直线状的测定用标尺；
位置检测部，扫描所述测定用标尺来检测测定对象物的直线移动位置；以及
一对调整块，固定于所述测定用标尺或所述位置检测部的两端，且与所述测定用标尺的延伸方向垂直地竖立设置，
其中，各所述调整块包括材质不同的第一块与第二块，固定于所述测定对象物，并且因温度变化而弯曲。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024084697A1 (ja) * 2022-10-21 2024-04-25 ファナック株式会社 ワイヤ放電加工システム

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62176735A (ja) * 1986-01-29 1987-08-03 Mitsubishi Electric Corp ワイヤ放電加工装置
CA2165942A1 (en) * 1993-07-06 1995-01-19 Christoph Gerber Calorimetric sensor
JPH07318341A (ja) * 1994-05-20 1995-12-08 Yotaro Hatamura 変形量検出手段付き並びに変位スケール付き直線運動装置
CN1575898A (zh) * 2003-07-24 2005-02-09 三菱电机株式会社 放电加工装置
DE102011111849A1 (de) * 2011-08-27 2013-02-28 Robert Bosch Gmbh Linearbewegungsvorrichtung mit an einem Bimetallabschnitt befestigter Abtastvorrichtung einer Wegmesseinrichtung
US20150131697A1 (en) * 2013-11-11 2015-05-14 Mitutoyo Corporation Industrial machine and method for measuring amount of expansion/contraction of industrial machine
CN104972185A (zh) * 2014-04-03 2015-10-14 发那科株式会社 具有上下引导件的热位移校正功能的线放电加工机
CN205717305U (zh) * 2016-07-01 2016-11-23 四川东方能源科技股份有限公司 一种空预器径向密封组件
CN206084053U (zh) * 2016-10-26 2017-04-12 深圳市力锐数控机床有限公司 线切割电极丝张紧装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1177473A (ja) * 1997-09-03 1999-03-23 Nikon Corp 送り装置
WO2014038075A1 (ja) * 2012-09-07 2014-03-13 株式会社牧野フライス製作所 放電加工機の加工槽昇降装置および加工槽昇降方法
JP6208727B2 (ja) * 2015-09-28 2017-10-04 ファナック株式会社 加工液中にワークを浸した状態でのタッチプローブによる測定機能を有するワイヤ放電加工機
JP6854953B1 (ja) * 2020-06-16 2021-04-07 株式会社ソディック ワイヤ放電加工装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62176735A (ja) * 1986-01-29 1987-08-03 Mitsubishi Electric Corp ワイヤ放電加工装置
CA2165942A1 (en) * 1993-07-06 1995-01-19 Christoph Gerber Calorimetric sensor
JPH07318341A (ja) * 1994-05-20 1995-12-08 Yotaro Hatamura 変形量検出手段付き並びに変位スケール付き直線運動装置
CN1575898A (zh) * 2003-07-24 2005-02-09 三菱电机株式会社 放电加工装置
DE102011111849A1 (de) * 2011-08-27 2013-02-28 Robert Bosch Gmbh Linearbewegungsvorrichtung mit an einem Bimetallabschnitt befestigter Abtastvorrichtung einer Wegmesseinrichtung
US20150131697A1 (en) * 2013-11-11 2015-05-14 Mitutoyo Corporation Industrial machine and method for measuring amount of expansion/contraction of industrial machine
CN104972185A (zh) * 2014-04-03 2015-10-14 发那科株式会社 具有上下引导件的热位移校正功能的线放电加工机
CN205717305U (zh) * 2016-07-01 2016-11-23 四川东方能源科技股份有限公司 一种空预器径向密封组件
CN206084053U (zh) * 2016-10-26 2017-04-12 深圳市力锐数控机床有限公司 线切割电极丝张紧装置

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