JP2000218442A - Electric discharge machine and method of flushing in electric discharge machining - Google Patents

Electric discharge machine and method of flushing in electric discharge machining

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JP2000218442A
JP2000218442A JP11020678A JP2067899A JP2000218442A JP 2000218442 A JP2000218442 A JP 2000218442A JP 11020678 A JP11020678 A JP 11020678A JP 2067899 A JP2067899 A JP 2067899A JP 2000218442 A JP2000218442 A JP 2000218442A
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processing tool
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Sotomitsu Hara
外満 原
Kiyokazu Okamoto
清和 岡本
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Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently discharge molten impurities from electric discharge liquid during electric discharge machining. SOLUTION: A machining tool 12 is arranged in the vicinity of a workpiece 10, and is applied with a voltage within electric discharge liquid so as to effect electric discharge for machining the workpiece 10. A spindle 16 is moved in a thrust direction by magnetic actuators 18, 20 so as adjust the gap between the workpiece 10 and the machining tool 12 while the spindle 19 is ultrasonically vibrated by in response to signals from an ultrasonic wave carrier generating circuit 26 so as to effect ultrasonic cavitations in the electric discharge liquid in order to expel molten impurities. The ultrasonic vibration is effected, for example, during such a period that no voltage pulses for electric discharge is applied.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は放電加工の際に生じ
る溶解屑の掃き出し(フラッシング)に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to flushing of swarf generated during electric discharge machining.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電気的非良導体の放電液体空
間内において導電性の加工ツールを導電性の被加工物体
(ワーク)に近接配置し、両者間に電圧を印加して放電
しワークを加工する放電加工が広く行われている。放電
加工機の中でも、特にワークに小さな穴を開けるものは
ワイヤ放電加工機や型彫放電加工機と異なり、高精度回
転仕様のスピンドルを備えている。スピンドルにより加
工ツールを回転させながら放電加工を行うことで、真円
度の高い穴をワークに形成することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a conductive machining tool is disposed in the vicinity of a conductive workpiece (work) in a discharge liquid space of an electrically poor conductor, and a voltage is applied between the two to discharge the workpiece. Electric discharge machining for machining is widely performed. Among electric discharge machines, those that make small holes in a work, in particular, are equipped with a high-precision rotary specification spindle, unlike wire electric discharge machines and die sinking electric discharge machines. By performing electric discharge machining while rotating the machining tool with the spindle, a hole with high roundness can be formed in the workpiece.

【0003】一方、放電加工においてはワークの溶解屑
が発生する。穴が浅い場合には放電液体の自然的あるい
は強制的な循環により溶解屑は自動的に排出されるが、
穴径が小さくかつ穴が深くなると放電液体の循環のみで
は溶解屑の排出は困難となる。なお、放電液体の強制循
環は、例えば加工ツールを中空パイプ状とし、このパイ
プを用いて放電液体を加圧することにより行われる。
On the other hand, in electric discharge machining, melting chips of a work are generated. When the hole is shallow, the dissolved debris is automatically discharged by natural or forced circulation of the discharge liquid,
When the hole diameter is small and the hole becomes deep, it becomes difficult to discharge the dissolved debris only by circulation of the discharge liquid. The forced circulation of the discharge liquid is performed, for example, by forming the processing tool into a hollow pipe shape and pressurizing the discharge liquid using the pipe.

【0004】そこで、従来より、ある程度の深さまでワ
ークを加工する度に加工ツールを、その加工ツールを回
転保持しているスピンドルごと切り込み方向から逃が
し、加工ツールを被加工物体内に形成された穴の中で往
復運動させることで放電液体を穴から掃き出し、溶解屑
を放電液体とともに排出していた。
Therefore, conventionally, every time a workpiece is machined to a certain depth, the machining tool is released from the cutting direction together with the spindle holding the machining tool in rotation, and the machining tool is removed from the hole formed in the object to be machined. The discharge liquid was swept out of the hole by reciprocating in the hole, and the molten debris was discharged together with the discharge liquid.

【0005】図3には、この時の時間に対する放電電圧
とスピンドルのスラスト方向変位の関係が示されてい
る。放電電圧は50〜100V、パルス間隔は5〜50
0μs、パルス幅は2〜50μsが一般的である。加工
の一例としては、約10秒間の間電圧パルスを印加し続
け、その間にスピンドルは切り込み方向(図3では下方
向)に徐々に切り込みを行っていく。その後、一旦スピ
ンドルを引き上げて逃がし、再度引き上げ直前と同位置
へ位置決めする。この逃がし期間は約2秒間である。そ
の後、再度電圧パルスを印加して加工を継続することを
繰り返す。溶解屑はこの逃がし期間のスピンドル往復運
動によるポンプ作用又は攪拌作用により放電液体と共に
穴から排出される。
FIG. 3 shows the relationship between the discharge voltage and the displacement of the spindle in the thrust direction with respect to the time at this time. Discharge voltage is 50-100V, pulse interval is 5-50
Generally, the pulse width is 0 μs and the pulse width is 2 to 50 μs. As an example of the processing, the voltage pulse is continuously applied for about 10 seconds, during which the spindle gradually cuts in the cutting direction (downward in FIG. 3). Thereafter, the spindle is once pulled up and released, and is again positioned at the same position as immediately before the lifting. This escape period is about 2 seconds. Thereafter, the process of applying the voltage pulse again and continuing the processing is repeated. The molten debris is discharged from the hole together with the discharge liquid by a pumping action or a stirring action by the reciprocating movement of the spindle during the escape period.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフラッシング方法では、加工ツールと穴との隙間か
ら放電液体が漏れて逆流する場合も少なくなく、特に穴
底に存在する溶解屑の排出が困難である問題があった。
However, in the above-mentioned conventional flushing method, there are many cases where the discharge liquid leaks from the gap between the processing tool and the hole and flows backward. In particular, it is difficult to discharge the molten debris existing at the bottom of the hole. There was a problem.

【0007】また、フラッシング時にはスピンドル全体
をテーブルごとピストン運動させているので動きが遅く
隙間漏れも生じやすい問題があった。
In addition, during flushing, since the entire spindle is moved by the piston along with the table, there is a problem that the movement is slow and gap leakage is likely to occur.

【0008】さらに、フラッシングは放電加工を一時中
断して行うため、排出の低効率を補うべくフラッシング
を頻繁に行うとワークの加工効率が低下してしまう問題
があった。
Further, since the flushing is performed by temporarily suspending the electric discharge machining, there is a problem that if the flushing is frequently performed to compensate for the low efficiency of the discharge, the machining efficiency of the work is reduced.

【0009】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は、ワークに形成された
穴が深い場合でも放電加工の加工効率を徒に低下させる
ことなく確実に溶解屑を排出することができる放電加工
機及び放電加工のフラッシング方法を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to ensure that even when a hole formed in a workpiece is deep, the melting dust can be reliably removed without unnecessarily reducing the machining efficiency of electric discharge machining. And a flushing method for electric discharge machining.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明は、導電性の加工ツールと、前記加工ツ
ールを回転駆動するスピンドルと、前記加工ツール及び
前記加工ツールに対して放電液体空間内で近接配置され
た導電性被加工物体に所定時間幅を有する電圧パルスを
所定時間間隔で印加して放電させる電圧印加手段と、前
記スピンドルをスラスト方向に音波ないし超音波振動周
波数で往復駆動する往復駆動手段とを有し、前記加工ツ
ールと前記被加工物体との間に超音波キャビテーション
を生ぜしめることを特徴とする。スラスト方向に往復駆
動することで生じる超音波キャビテーションにより、加
工穴に存在する溶解屑を放電液体とともに確実に排出す
ることができる。より具体的には、超音波により発生す
る気泡の移動あるいはその気泡が割れることによる洗浄
効果により溶解屑が排出される。
In order to achieve the above object, a first invention is directed to a conductive working tool, a spindle for rotating the working tool, a working tool, and the working tool. A voltage application means for applying a voltage pulse having a predetermined time width at predetermined time intervals to a conductive workpiece to be disposed close to the discharge liquid space and discharging the voltage, and the spindle being driven in a thrust direction at an acoustic or ultrasonic vibration frequency. And a reciprocating drive means for reciprocatingly driving, and generating ultrasonic cavitation between the processing tool and the workpiece. Due to the ultrasonic cavitation generated by reciprocating drive in the thrust direction, it is possible to reliably discharge the molten chips present in the machining holes together with the discharge liquid. More specifically, dissolved debris is discharged by the movement of bubbles generated by ultrasonic waves or the cleaning effect due to the breakage of the bubbles.

【0011】また、第2の発明は、第1の発明におい
て、前記往復駆動手段は、前記スピンドルを非接触で磁
気浮上させ、かつスラスト方向位置を制御するフィード
バック制御回路と、前記フィードバック制御回路に超音
波キャリア信号を重畳する重畳回路とを有することを特
徴とする。フィードバック制御回路に超音波キャリア信
号を重畳させることで、簡易な構成でスピンドルを超音
波振動させることができる。
In a second aspect based on the first aspect, the reciprocating drive means includes a feedback control circuit for magnetically levitating the spindle in a non-contact manner and controlling a position in a thrust direction, and a feedback control circuit. A superimposing circuit for superimposing an ultrasonic carrier signal. By superimposing the ultrasonic carrier signal on the feedback control circuit, the spindle can be ultrasonically vibrated with a simple configuration.

【0012】また、第3の発明は、第2の発明におい
て、前記フィードバック制御回路は、前記スピンドルを
スラスト方向に駆動する磁気アクチュエータと、前記ス
ピンドルのスラスト方向位置を検出する検出手段と、前
記検出手段からの検出信号に基づいて前記磁気アクチュ
エータに駆動信号を供給する位置制御手段とを有するこ
とを特徴とする。
In a third aspect based on the second aspect, the feedback control circuit comprises: a magnetic actuator for driving the spindle in a thrust direction; a detection means for detecting a position of the spindle in the thrust direction; And a position control means for supplying a drive signal to the magnetic actuator based on a detection signal from the means.

【0013】また、第4の発明は、導電性の加工ツール
と導電性の被加工物体とを放電液体空間内で近接配置
し、前記加工ツールと前記被加工物体間に所定時間幅の
電圧パルスを所定時間間隔で印加することにより放電さ
せることで前記被加工物体を加工する放電加工のフラッ
シング方法であって、前記放電加工の所定タイミングで
前記スピンドルをスラスト方向に超音波振動周波数で往
復振動させることにより前記加工ツールと前記被加工物
体との間に超音波キャビテーションを生ぜしめることを
特徴とする。スラスト方向に往復駆動することで生じる
超音波キャビテーションにより、加工穴に存在する溶解
屑を放電液体とともに確実に排出することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, a conductive processing tool and a conductive processing object are arranged close to each other in a discharge liquid space, and a voltage pulse having a predetermined time width is provided between the processing tool and the processing object. Is applied to the workpiece at predetermined time intervals to discharge the workpiece, thereby processing the object to be processed, wherein the spindle is reciprocated in a thrust direction at an ultrasonic vibration frequency at a predetermined timing of the electrical discharge machining. Thereby, ultrasonic cavitation is generated between the processing tool and the workpiece. Due to the ultrasonic cavitation generated by reciprocating drive in the thrust direction, it is possible to reliably discharge the molten chips present in the machining holes together with the discharge liquid.

【0014】また、第5の発明は、第4の発明におい
て、前記所定タイミングは、前記放電加工の全期間であ
ることを特徴とする。放電加工の期間に超音波キャビテ
ーションを生じさせることで、溶解屑を確実に排出して
放電加工の精度を向上させることができる。
In a fifth aspect based on the fourth aspect, the predetermined timing is an entire period of the electric discharge machining. By generating ultrasonic cavitation during the period of electric discharge machining, it is possible to reliably discharge the molten debris and improve the accuracy of electric discharge machining.

【0015】また、第6の発明は、第4の発明におい
て、前記所定タイミングは、前記電圧パルスの不印加期
間であることを特徴とする。電圧パルスの不印加期間に
実施することで、放電加工効率を低下させることなく溶
解屑を排出できる。
In a sixth aspect based on the fourth aspect, the predetermined timing is a non-application period of the voltage pulse. By performing the process during the period in which the voltage pulse is not applied, the molten debris can be discharged without lowering the electric discharge machining efficiency.

【0016】また、第7の発明は、第4の発明におい
て、前記所定タイミングは、前記加工ツールと前記被加
工物体間の空間に存在する溶解屑が所定量以上存在する
時であることを特徴とする。溶解屑が所定量以上存在す
る場合にのみ超音波キャビテーションを生じさせること
で、加工効率を向上させることができる。
In a seventh aspect based on the fourth aspect, the predetermined timing is when a predetermined amount or more of swarf exists in a space between the processing tool and the workpiece. And Processing efficiency can be improved by generating ultrasonic cavitation only when the melting debris is present in a predetermined amount or more.

【0017】また、第8の発明は、第7の発明におい
て、前記溶解屑が所定量以上存在するか否かを前記加工
ツールと前記被加工物体間の電気抵抗値で決定すること
を特徴とする。溶解屑は導電性であるため、溶解屑の量
は加工ツールと被加工物体間の導電性(具体的には両者
間の放電液体の導電性)に影響を与える、したがって、
両者間の電気抵抗を計測することで、簡易かつ高精度に
溶解屑の量を計測することができる。
In an eighth aspect based on the seventh aspect, it is characterized in that whether or not the melting debris is present in a predetermined amount or more is determined by an electric resistance value between the processing tool and the object to be processed. I do. Since the swarf is conductive, the amount of swarf affects the conductivity between the working tool and the workpiece (specifically, the conductivity of the discharge liquid between them),
By measuring the electric resistance between the two, the amount of the melting debris can be easily and accurately measured.

【0018】また、第9の発明は、第8の発明におい
て、前記電気抵抗値は、前記電圧パルスの不印加期間と
他の前記電圧パルスの間に前記加工ツールと前記被加工
物体との間に印加された第2電圧に起因する電流値で検
出されることを特徴とする。加工ツールと被加工物体間
の電流値の大小を検出することで、両者間の電気抵抗
値、ひいては溶解屑の量を簡易かつ高精度に計測するこ
とができる。
In a ninth aspect based on the eighth aspect, the electric resistance value is set between the processing tool and the workpiece between the voltage pulse non-application period and another voltage pulse. Is detected by a current value caused by the second voltage applied to the first and second electrodes. By detecting the magnitude of the current value between the processing tool and the object to be processed, it is possible to easily and accurately measure the electric resistance value between the two and the amount of melted debris.

【0019】また、第10の発明は、第4の発明におい
て、前記所定タイミングには、前記スピンドルをさらに
スラスト方向に音波振動周波数を重畳させて往復運動さ
せることを特徴とする。スピンドルの往復運動による被
加工物体の加工穴中の放電液体入れ替えタイミングで超
音波キャビテーションを生じることで、加工穴の底に存
在する溶解屑も確実に排出することができる。
In a tenth aspect based on the fourth aspect, at the predetermined timing, the spindle is further reciprocated by superimposing a sound wave vibration frequency in a thrust direction. By generating ultrasonic cavitation at the timing of replacing the discharge liquid in the machining hole of the workpiece by the reciprocating motion of the spindle, it is possible to reliably discharge the molten debris present at the bottom of the machining hole.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1には、本実施形態の放電加工機の構成
が示されている。ワーク10に近接してタングステンや
銅タングステンなどの加工ツール12が配置され、ワー
ク10と加工ツール12間には電気的非良導体である水
や鉱物油などの放電液体が満たされる。加工ツール12
はスピンドル外筒14内のスピンドル16先端に取り付
けられており、モータ22で回転駆動される。スピンド
ル16は空気流入レセプタクル17から流入した空気で
支持される。
FIG. 1 shows the configuration of an electric discharge machine according to this embodiment. A processing tool 12, such as tungsten or copper tungsten, is arranged near the work 10, and a gap between the work 10 and the processing tool 12 is filled with a discharge liquid, such as water or mineral oil, which is an electrically poor conductor. Processing tool 12
Is mounted on the tip of the spindle 16 in the spindle outer cylinder 14 and is rotated by a motor 22. The spindle 16 is supported by the air flowing from the air inlet receptacle 17.

【0022】また、スピンドル16には磁気アクチュエ
ータ(回転側)20が設けられ、スピンドル外筒14に
設けられた磁気アクチュエータ(固定側)18と磁気的
相互作用し、スピンドル16は非接触で浮上支持されて
いる。スピンドル外筒14の上部にはスピンドルのスラ
スト方向(回転軸に沿った方向)の位置を検出するスラ
スト変位センサ24が設けられ、検出した信号を出力す
る。
A magnetic actuator (rotating side) 20 is provided on the spindle 16, and magnetically interacts with a magnetic actuator (fixed side) 18 provided on the spindle outer cylinder 14. Have been. A thrust displacement sensor 24 for detecting the position of the spindle in the thrust direction (direction along the rotation axis) is provided above the spindle outer cylinder 14, and outputs a detected signal.

【0023】スピンドル16、すなわち加工ツール12
のスラスト方向位置を制御する回路として、スラスト変
位センサ24からの位置検出信号に基づいてワーク10
に所望の穴を形成するために必要なスラスト方向位置を
割り出し制御信号を出力する位置制御回路30、位置制
御回路30からの制御信号に基づいて磁気アクチュエー
タ18を駆動する電磁石ドライバ32に加え、スピンド
ル16(あるいは加工ツール12)をスラスト方向に超
音波振動周波数で往復駆動するためのキャリア信号(2
0kHz以上の正弦波信号)を発生する超音波キャリア
発生回路26と超音波キャリア信号を位置検出信号に重
畳する加算器28が設けられている。超音波キャリアは
通常、正弦波が用いられるが矩形波でもよい。スラスト
変位センサ24、位置制御回路30、電磁石ドライバ及
び磁気アクチュエータ18はフィードバック回路を構成
し、スピンドル16のスラスト方向位置を所望の位置に
制御することでワーク10と加工ツール12との間隔を
調整し、かつ、超音波キャリア信号によりスピンドル1
6をスラスト方向に微小量だけ超音波振動周波数で振動
させ、放電液体に超音波キャビテーションを生じさせ
る。すなわち、磁気アクチュエータ18、20はスピン
ドル16のスラスト方向位置を制御することでワーク1
0と加工ツール12との間隔を調整する機能と、スピン
ドル16をスラスト方向に超音波振動周波数で振動させ
る機能を有する。
The spindle 16, that is, the processing tool 12
A circuit for controlling the position in the thrust direction of the workpiece 10 based on the position detection signal from the thrust displacement sensor 24.
A position control circuit 30 for determining a position in the thrust direction necessary to form a desired hole in the thrust direction and outputting a control signal; an electromagnet driver 32 for driving the magnetic actuator 18 based on the control signal from the position control circuit 30; Carrier signal (2) for reciprocatingly driving the machining tool 16 (or the processing tool 12) in the thrust direction at the ultrasonic vibration frequency.
An ultrasonic carrier generating circuit 26 for generating a sine wave signal of 0 kHz or more) and an adder 28 for superimposing the ultrasonic carrier signal on the position detection signal are provided. Usually, a sine wave is used as the ultrasonic carrier, but a rectangular wave may be used. The thrust displacement sensor 24, the position control circuit 30, the electromagnet driver, and the magnetic actuator 18 constitute a feedback circuit, and adjust the distance between the workpiece 10 and the processing tool 12 by controlling the position of the spindle 16 in the thrust direction to a desired position. And the spindle 1 by the ultrasonic carrier signal
6 is vibrated by a very small amount in the thrust direction at the ultrasonic vibration frequency to generate ultrasonic cavitation in the discharge liquid. That is, the magnetic actuators 18 and 20 control the position of the spindle 16 in the thrust direction, thereby controlling the work 1.
It has a function of adjusting the distance between the tool 0 and the processing tool 12 and a function of vibrating the spindle 16 in the thrust direction at an ultrasonic vibration frequency.

【0024】このような構成において、ワーク10を加
工する場合には加工ツール12のスラスト方向位置をフ
ィードバック回路で調整しながら放電パルス電源40か
らワーク10及び加工ツール12に所定の時間幅かつ所
定の時間間隔で電圧パルスを印加してワーク10と加工
ツール12間に放電を起こさせ加工し、かつ所定のタイ
ミングでスピンドル16をスラスト方向に超音波振動さ
せて(図中矢印100で示される方向)放電液体ととも
に溶解屑をワーク10の穴から速やかに排出する。な
お、ブラシ42はスピンドル16へ通電するためのもの
である。
In such a configuration, when the work 10 is machined, the discharge pulse power supply 40 adjusts the position of the machining tool 12 in the thrust direction by a feedback circuit from the discharge pulse power supply 40 to the work 10 and the machining tool 12 for a predetermined time width and a predetermined time. A voltage pulse is applied at time intervals to generate a discharge between the workpiece 10 and the processing tool 12 for processing, and the spindle 16 is ultrasonically vibrated in a thrust direction at a predetermined timing (in a direction indicated by an arrow 100 in the figure). Dissolved debris is discharged from the hole of the workpiece 10 together with the discharge liquid. In addition, the brush 42 is for energizing the spindle 16.

【0025】ここで、スピンドル16(あるいは加工ツ
ール12)を超音波振動させるタイミングは任意であ
り、放電加工中は常に超音波キャリア信号を位置検出信
号に重畳させて常に超音波キャビテーションを発生させ
ることも可能である。
Here, the timing at which the spindle 16 (or the machining tool 12) is ultrasonically oscillated is arbitrary, and the ultrasonic cavitation is always generated by superimposing the ultrasonic carrier signal on the position detection signal during the electric discharge machining. Is also possible.

【0026】また、ワーク10と加工ツール12に放電
用の電圧を印加していない期間、すなわち電圧パルスの
不印加期間にスピンドル16を超音波振動させることも
好適である。具体的には、ワーク10と加工ツール12
に電圧を印加する電源の駆動を制御する公知の電源制御
回路からの信号を加算器28に供給し、電源から電圧パ
ルスを供給しない不印加期間に限って加算器28は超音
波キャリア発生回路26からの超音波キャリア信号を位
置検出信号に重畳させ、ワーク10の穴と加工ツール1
2との間の放電液体に超音波キャビテーションを生じさ
せる。この電圧パルスの不印加期間は、図3では逃がし
期間に相当する。
It is also preferable that the spindle 16 be ultrasonically vibrated during a period in which no discharge voltage is applied to the workpiece 10 and the machining tool 12, that is, a period in which no voltage pulse is applied. Specifically, the work 10 and the processing tool 12
A signal from a known power supply control circuit that controls the driving of a power supply that applies a voltage to the power supply is supplied to the adder 28, and the adder 28 operates only when no voltage pulse is supplied from the power supply during the non-application period The ultrasonic carrier signal from the workpiece 10 is superimposed on the position detection signal, and the hole of the workpiece 10 and the machining tool 1 are
Ultrasonic cavitation is generated in the discharge liquid between the first and second discharge liquids. The non-application period of this voltage pulse corresponds to a relief period in FIG.

【0027】また、電圧パルスの不印加期間にスピンド
ル16を超音波振動させる場合、不印加期間の全てで振
動させるのではなく、放電液体内の溶解屑が所定量以上
存在する場合にのみスピンドル16を超音波振動させて
溶解屑を排出するのも効率的である。さらには、溶解屑
が所定量となるまで連続して電圧パルスを印加し、所定
量となったことを検出してから電圧パルスを停止して溶
解屑を排出してもよい。
When the spindle 16 is ultrasonically oscillated during the non-application period of the voltage pulse, the spindle 16 is not oscillated during the entire non-application period, but only when there is a predetermined amount or more of scum in the discharge liquid. It is also effective to discharge the melting debris by ultrasonic vibration. Further, a voltage pulse may be continuously applied until the amount of the melting waste reaches a predetermined amount, and after the detection of the predetermined amount, the voltage pulse may be stopped to discharge the melting waste.

【0028】具体的には、加算器28に電源制御回路か
らの信号と溶解屑が所定量以上存在することを示す信号
を供給し、両信号に基づいて超音波キャリア発生回路2
6からの超音波キャリア信号を位置検出信号に重畳すれ
ばよい。もちろん、これは電圧パルスの不印加期間に限
らず実施してもよい。
More specifically, a signal from the power supply control circuit and a signal indicating that a predetermined amount or more of swarf is present are supplied to the adder 28, and based on both signals, the ultrasonic carrier generation circuit 2
6 may be superimposed on the position detection signal. Of course, this may be performed not only during the period during which the voltage pulse is not applied.

【0029】なお、溶解屑の量は任意の方法で計測する
ことができるが、溶解屑は導電性であることからワーク
10と加工ツール12との間の放電液体の電気抵抗値を
計測することで溶解屑の量を計測することができる。す
なわち、溶解屑の量と電気抵抗値とは負の相間があり、
電気抵抗値が減少するほど溶解屑は多く存在することに
なる。そこで、例えば、ワーク10と加工ツール12に
放電用の電圧よりも低い電圧(直流あるいは交流)を印
加し、この低い電圧に起因する電流値を検出することで
溶解屑の量を計測できる。そして、溶解屑の量が所定値
以上存在するか否かは、低い電圧に起因する電流値が所
定値以上か否かで決定することができる。
Note that the amount of the melting debris can be measured by any method. However, since the melting debris is conductive, the electric resistance value of the discharge liquid between the work 10 and the processing tool 12 must be measured. Can measure the amount of melting debris. In other words, there is a negative phase between the amount of melting debris and the electrical resistance value,
The smaller the electric resistance value, the more molten debris will be present. Therefore, for example, by applying a voltage (DC or AC) lower than the discharge voltage to the workpiece 10 and the processing tool 12, and detecting the current value resulting from the low voltage, the amount of the melting debris can be measured. Whether or not the amount of the melting debris is equal to or more than the predetermined value can be determined based on whether or not the current value caused by the low voltage is equal to or more than the predetermined value.

【0030】ここで、低い電圧の電圧値は、加工ツール
が摩耗しない程度の電圧値が選択され、通常1〜2V程
度の直流又は交流とされる。この時に、加工ツールと被
測定物体間に流れる電流は、通常0.1アンペア程度で
あるので、溶解屑の量が一定値を超えたか否かの決定は
容易である。
Here, the voltage value of the low voltage is selected such that the working tool does not wear out, and is usually a DC or AC of about 1 to 2 V. At this time, since the current flowing between the processing tool and the object to be measured is usually about 0.1 amperes, it is easy to determine whether or not the amount of the melting debris has exceeded a certain value.

【0031】図2には、超音波キャリアにさらに音波キ
ャリアを重畳させる場合のブロック図が示されている。
音波キャリア発生回路50から出力された数kHzの周
波数の音波キャリアは、加算器52により超音波キャリ
アに重畳される。この場合には、スピンドルに超音波振
動を与えて放電液体空間内に超音波キャビテーションを
発生させる際に、超音波キャリアにさらに音波振動周波
数による音波キャリアを重畳させることができる。この
結果、スピンドルは音波振動数でスラスト方向に振動し
ながら同時に超音波キャビテーションを発生させること
になる。加工ツールの音波振動数による往復振動によ
り、被加工物体の加工穴中の放電液体入れ替えと同時に
超音波キャビテーションを生じさせることにより、加工
穴底に存在する溶解屑はさらに効率よく排出される。
FIG. 2 is a block diagram showing a case where a sound carrier is further superimposed on an ultrasonic carrier.
The sound carrier having a frequency of several kHz output from the sound carrier generation circuit 50 is superimposed on the ultrasonic carrier by the adder 52. In this case, when ultrasonic vibration is applied to the spindle to generate ultrasonic cavitation in the discharge liquid space, the ultrasonic carrier can be further superimposed on the ultrasonic carrier at the ultrasonic vibration frequency. As a result, the spindle vibrates in the thrust direction at the frequency of the acoustic wave and simultaneously generates ultrasonic cavitation. By reciprocating vibration of the processing tool with the frequency of the sound wave, the discharge liquid is exchanged in the processing hole of the workpiece and ultrasonic cavitation is generated at the same time, so that the molten debris existing at the bottom of the processing hole is more efficiently discharged.

【0032】なお、放電液体の強制循環は、加工ツール
を中空パイプ状とし、このパイプを用いて放電液体を加
圧することにより行うが、強制循環時に同時に超音波キ
ャビテーションを発生させる構成としてもよい。
The forced circulation of the discharge liquid is performed by making the working tool into a hollow pipe shape and pressurizing the discharge liquid by using this pipe, but it is also possible to generate ultrasonic cavitation simultaneously with the forced circulation.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワークに形成された穴が深い場合でも放電加工の加工効
率を徒に低下させることなく確実に溶解屑を排出するこ
とができる。
As described above, according to the present invention,
Even when the hole formed in the workpiece is deep, the molten debris can be reliably discharged without unnecessarily lowering the machining efficiency of the electric discharge machining.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施形態の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の他の実施形態における制御回路の構
成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a control circuit according to another embodiment of the present invention.

【図3】 スピンドルの逃がしを示すタイミングチャー
トである。
FIG. 3 is a timing chart showing escape of a spindle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ワーク、12 加工ツール、14 スピンドル外
筒、16 スピンドル、17 空気流入レセプタクル、
18 磁気アクチュエータ(固定側)、20磁気アクチ
ュエータ(回転側)、22 モータ、24 スラスト変
位センサ、26 超音波キャリア発生回路、28 加算
器、30 位置制御回路、32 電磁石ドライバ、40
放電パルス電源、42 ブラシ、50 音波キャリア
発生回路。
10 workpiece, 12 processing tool, 14 spindle outer cylinder, 16 spindle, 17 air inflow receptacle,
Reference Signs List 18 magnetic actuator (fixed side), 20 magnetic actuator (rotating side), 22 motor, 24 thrust displacement sensor, 26 ultrasonic carrier generation circuit, 28 adder, 30 position control circuit, 32 electromagnet driver, 40
Discharge pulse power supply, 42 brush, 50 sound wave carrier generation circuit.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年2月10日(1999.2.1
0)
[Submission date] February 10, 1999 (1999.2.1
0)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項9[Correction target item name] Claim 9

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0018】また、第9の発明は、第8の発明におい
て、前記電気抵抗値は、前記電圧パルスと他の前記電圧
パルスの間に前記加工ツールと前記被加工物体との間に
印加された第2電圧に起因する電流値で検出されること
を特徴とする。加工ツールと被加工物体間の電流値の大
小を検出することで、両者間の電気抵抗値、ひいては溶
解屑の量を簡易かつ高精度に計測することができる。
In a ninth aspect based on the eighth aspect, the electric resistance value is applied between the processing tool and the workpiece between the voltage pulse and another voltage pulse. It is characterized by being detected by a current value caused by the second voltage. By detecting the magnitude of the current value between the processing tool and the object to be processed, it is possible to easily and accurately measure the electric resistance value between the two and the amount of melted debris.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性の加工ツールと、 前記加工ツールを回転駆動するスピンドルと、 前記加工ツール及び前記加工ツールに対して放電液体空
間内で近接配置された導電性被加工物体に所定時間幅を
有する電圧パルスを所定時間間隔で印加して放電させる
電圧印加手段と、 前記スピンドルをスラスト方向に音波ないし超音波振動
周波数で往復駆動する往復駆動手段と、 を有し、前記加工ツールと前記被加工物体との間に超音
波キャビテーションを生ぜしめることを特徴とする放電
加工機。
A conductive processing tool; a spindle for rotating and driving the processing tool; and a predetermined time interval between the processing tool and a conductive workpiece to be disposed close to the processing tool in a discharge liquid space. Voltage applying means for applying and discharging a voltage pulse having a predetermined time interval, and reciprocal driving means for reciprocatingly driving the spindle in a thrust direction at an acoustic or ultrasonic vibration frequency, comprising: An electric discharge machine characterized by generating ultrasonic cavitation between a machining object.
【請求項2】 請求項1記載の放電加工機において、 前記往復駆動手段は、 前記スピンドルを非接触で磁気浮上させ、かつスラスト
方向位置を制御するフィードバック制御回路と、 前記フィードバック制御回路に超音波キャリア信号を重
畳する重畳回路と、 を有することを特徴とする放電加工機。
2. The electric discharge machine according to claim 1, wherein the reciprocating drive unit magnetically levitates the spindle in a non-contact manner and controls a position in a thrust direction, and an ultrasonic wave is transmitted to the feedback control circuit. An electric discharge machine, comprising: a superimposing circuit for superimposing a carrier signal.
【請求項3】 請求項2記載の放電加工機において、 前記フィードバック制御回路は、 前記スピンドルをスラスト方向に駆動する磁気アクチュ
エータと、 前記スピンドルのスラスト方向位置を検出する検出手段
と、 前記検出手段からの検出信号に基づいて前記磁気アクチ
ュエータに駆動信号を供給する位置制御手段と、 を有することを特徴とする放電加工機。
3. The electric discharge machine according to claim 2, wherein the feedback control circuit includes: a magnetic actuator that drives the spindle in a thrust direction; a detection unit that detects a position of the spindle in the thrust direction; And a position control means for supplying a drive signal to the magnetic actuator based on the detection signal.
【請求項4】 導電性の加工ツールと導電性の被加工物
体とを放電液体空間内で近接配置し、前記加工ツールと
前記被加工物体間に所定時間幅の電圧パルスを所定時間
間隔で印加することにより放電させることで前記被加工
物体を加工する放電加工のフラッシング方法であって、 前記放電加工の所定タイミングで前記スピンドルをスラ
スト方向に超音波振動周波数で往復振動させることによ
り前記加工ツールと前記被加工物体との間に超音波キャ
ビテーションを生ぜしめることを特徴とする放電加工の
フラッシング方法。
4. A conductive processing tool and a conductive workpiece are arranged close to each other in a discharge liquid space, and a voltage pulse having a predetermined time width is applied between the processing tool and the workpiece at predetermined time intervals. A flashing method of electric discharge machining in which the object to be machined is machined by causing an electric discharge by performing a reciprocating vibration of the spindle in a thrust direction at an ultrasonic vibration frequency at a predetermined timing of the electric discharge machining. A flushing method for electrical discharge machining, wherein ultrasonic cavitation is generated between the workpiece and the workpiece.
【請求項5】 請求項4記載の方法において、 前記所定タイミングは、前記放電加工の全期間であるこ
とを特徴とする放電加工のフラッシング方法。
5. The method according to claim 4, wherein the predetermined timing is the entire period of the electric discharge machining.
【請求項6】 請求項4記載の方法において、 前記所定タイミングは、前記電圧パルスの不印加期間で
あることを特徴とする放電加工のフラッシング方法。
6. The flushing method according to claim 4, wherein the predetermined timing is a period during which the voltage pulse is not applied.
【請求項7】 請求項4記載の方法において、 前記所定タイミングは、前記加工ツールと前記被加工物
体間の空間に存在する溶解屑が所定量以上存在する時で
あることを特徴とする放電加工のフラッシング方法。
7. The electric discharge machining method according to claim 4, wherein the predetermined timing is when there is a predetermined amount or more of swarf present in a space between the processing tool and the workpiece. Flushing method.
【請求項8】 請求項7記載の方法において、 前記溶解屑が所定量以上存在するか否かを前記加工ツー
ルと前記被加工物体間の電気抵抗値で決定することを特
徴とする放電加工のフラッシング方法。
8. The method according to claim 7, wherein the determination as to whether or not the melting debris is present in a predetermined amount or more is made based on an electric resistance value between the machining tool and the workpiece. Flushing method.
【請求項9】 請求項8記載の方法において、 前記電気抵抗値は、前記電圧パルスの不印加期間と他の
前記電圧パルスの間に前記加工ツールと前記被加工物体
との間に印加された第2電圧に起因する電流値で検出さ
れることを特徴とする放電加工のフラッシング方法。
9. The method according to claim 8, wherein the electric resistance value is applied between the processing tool and the workpiece during a period in which the voltage pulse is not applied and another voltage pulse. A flushing method for electric discharge machining, wherein the method is detected by a current value caused by a second voltage.
【請求項10】 請求項4記載の方法において、 前記所定タイミングには、前記スピンドルをさらにスラ
スト方向に音波振動周波数を重畳させて往復運動させる
ことを特徴とする放電加工のフラッシング方法。
10. The flushing method according to claim 4, wherein the spindle is reciprocated at the predetermined timing by further superimposing a sound wave vibration frequency in a thrust direction.
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