JP2008534298A - 放電加工するための磁気的な電極案内 - Google Patents

Abstract

工作物（７）を放電加工するための電流が流された電極（１０）のための電極案内（５）もしくは放電加工機であって、電極（１０）を正確に、接触なしで案内するために電極案内（５）の第１の磁界（１５）が設けられており、電極案内（５）の第１の磁界（１５）は電流が流された電極（１０）によって誘起された第２の磁界（１７）に影響を及ぼし、これによって第２の磁界（１７）が電極案内（５）内で例えばセンタリングされる形式のものが提案されている。電極案内（５）は、電極案内（５）の長手方向軸線（２０）に対して横方向にリング状に配置された複数の永久磁石（２５）又はリング状に半径方向で磁化された１つの永久磁石（２５）から成っている。

Description

本発明は工作物を放電加工するための電極の電極案内もしくは放電加工機に関する。

工作物を放電加工するためには電極と工作物との間に放電がひき起される。これにより工作物は所望の構造に放電加工、つまり溶融もしくは切断される。この場合、工作物は電極に対し−又は反対に−移動させられる。電極は典型的な形式でワイヤ又は棒の形を有し、ワイヤ電極とも呼ばれる。このようなワイヤ電極の製作は例えばＥＰ０８５０７１６Ｂ１号又はＥＰ１１０６２９３Ｂ１号に記載されている。

放電加工の重要な使用対象は例えば燃料噴射弁のためのマイクロ孔の製作である。できるだけわずかな製作誤差で孔もしくは切欠きを得るためにはコントロールされた電極の位置を保証する正確な電極案内が必要とされる。例えばセラミック小管のような公知の電極案内は所定の電極直径用として設計されており、したがって電極直径を変える場合には電極案内自体が交換されなければならない。電極案内がワイヤ電極の種々の直径に適合する放電加工機の電極案内はＤＥ１０１０３２９２Ａ１号に記載されている。この場合には電極のための電極案内であって、保持部分と押付け部分とから成るプリズム形案内を有する電極案内が提案されている。電極は押付け部分と保持部分との間に配置されかつ遊びなく案内されている。溝状の切欠きが保持部分又は押付け部分に構成され、押付け部分は緊締装置で保持部分に対して押付けられている。異なる直径を有する電極のためにそれぞれ所望される押付けを提供するためには押付け部分の押付け力は調節可能である。

記述した前記装置の欠点は、電極がその位置状態を固定するために押付け部分により保持部分に対し押付けられ、常時機械的な押圧力を受けることである。負荷に応じて電極又は電極案内には摩耗現象が見込まれる。したがって本発明の課題は放電加工するための電極案内もしくは放電加工機であって、摩耗しない、簡単でかつ同時に電極直径とは無関係な電極案内が保証される形式のものを提供することである。

発明の利点
本発明の電極案内もしくは放電加工機は、電極案内が接触なしで電極を案内するかもしくはこれをコントロールするという利点を有している。

電極案内もしくは放電加工機の有利な実施例は従属請求項に記載され、明細書に説明してある。

以下、図面に基づき本発明を詳細に説明する。

図１には放電加工機１が加工しようとする工作物７と共に示されている。放電加工機１は電極を案内する電極案内５を有している。符号２０では電極案内の長手方向軸線が示されている。放電加工機１の他の構成部分の詳細な図示は図面を見やすくするために省略した。

接触のない電極案内５は磁気的な案内、特に電極案内５内での電極のセンタリングをベースとしている。以下の実施例では電極案内５の内部での電極のセンタリングについて記述するが、原則的にはセンタリングとは異なる他の電極案内も可能である。

ここに提示した原理にとって重要なことは電極を正確に、接触なしで案内するために電極案内５に設けられている第１の磁界１５である。典型的な形式では電極案内５の前記磁界１５は永久磁界である。図２ａには磁気的な電極案内５の第１実施例が平面図で示されている。つまり電極案内５の長手方向軸線２０は図平面に対し垂直に延びている。図２ｂには図２ａの１部が拡大されて示されている。第１実施例では電極案内５は電極案内５の長手方向軸線２０に対し横方向にリング状に配置された複数の永久磁石２５から成っている。隣り合う永久磁石２５はそれぞれ反対の磁極（ＳもしくはＮ）を有しているので、永久磁石２５はすべて交番する磁極で配置されている。これによって形成される第１の磁界１５は図２ｂにおいては磁界線で示されている。第１の磁界１５はこの場合には対称的な部分磁界から構成されている。必要な場合には電極１０をセンタリングとは異なって案内するために非対称的な部分磁界を形成することもできる。

電極案内５の中央に配置された電極１０は、加工中に電極１０を通って流れる、時間的に一定ではない電流によって発生させられる第２の磁界を誘起する。電極は典型的な形式でワイヤ又は棒の形を有している。図面を見やすくするために、電流が流された電極１０によって誘起される第２の磁界は図２ａと図２ｂとには示されていない。電極案内５の第１の磁界１５は電流の流された電極１０によって誘起された磁界に影響を及ぼす。電極案内５の第１の磁界１５と電極１０によって誘起された第２の磁界とはほぼオーバラップする。この結果、電極案内５の第１の磁界１５で第２の磁界はセンタリングされる。第２の磁界と一緒に電極１０自体も、第２の磁界を誘起する電流が電極１０を流れる間は、センタリングされる。この場合には工作物の加工が行なわれていると、つまり工作物における材料の切除が行なわれていると電極１０を通る電流の流れが正確に可能である。したがって実地においては自動的に、工作物における材料切除時点にて正確に電極１０は電極案内５の内部で正確にセンタリングされる。

図３から判るように、電極案内５は別の実施例では電極案内５の長手方向軸線２０に沿って相上下して配置された複数の永久磁石２５から成っている。図面には例として磁石層の３つの平面３０，３１，３２が示されている。磁石層の個々の平面は図２ａと図２ｂとに示された、先きに記述した永久磁石２５の配置によって構成されていることができる。必要に応じて前記磁石層の平面３０，３１，３２の単数又は複数は相応する半径方向の磁化を有するリング形の単一の永久磁石２５から成っていることもできる。

いずれにしても、磁石層のそれぞれ隣接した平面３０，３１，３２は、互いに直接的に比較した場合に、その磁極に関して半径方向にずらされているので、全体としては隣り合って位置する永久磁石２５だけではなく、相上下する永久磁石２５も交番する磁極で配置されている。したがって電極案内５の内部では半径方向に作用する磁界１５が形成されるだけではなく、磁界１５は軸方向にも働き、電極１０の長手方向に沿って異なる平面３０，３１，３２にて電極１０のセンタリングを付加的に助成する。特に長い案内が必要である場合には前記構成は大きな利点を有する。

図３においては図面を見やすくするために電極案内５の第１の磁界１５は軸方向に作用する磁界線だけで示されかつ半径方向に作用する磁界線を図示することは省略してあることに言及しておく。これに対し電極１０における電流の流れによって誘起された第２の磁界１７は図３に磁界線で示してある。磁界線の矢印の方向は電極１０における電流の流れの方向に関連する。

総じて、提案した電極案内５によっては、電極１０、特にワイヤ電極を磁力によって接触なしで案内する解決策が与えられる。この結果、電極１０又は電極案内５における摩耗現象が回避される。この場合には、電流の流された導体が、外側の磁界によって位置的に影響を及ぼされ得る磁界を誘起するという事実が用いられている。有利な形式でのこのような電極案内は電極案内の内径よりも小さいワイヤ直径を有するすべてのワイヤ電極に使用することができる。

電極案内を有する放電加工機を示した図。 ２ａと２ｂは複数の永久磁石から成る電極案内の平面図。 電極案内の別の構成の断面図。

符号の説明

１ 放電加工機
５ 電極案内
７ 工作物
１０ 電極
１５ 磁界
１７ 磁界
２０ 長手方向軸線
２５ 永久磁石
３０ 磁石層の平面
３１ 磁石層の平面
３２ 磁石層の平面

Claims (10)

1. 工作物を放電加工するための、電流が流される電極（１０）のための電極案内（５）において、電流が流される電極（１０）の正確な、接触のない案内のために電極案内（５）に第１の磁界（１５）が設けられ、該第１の磁界（１５）が、電流が流された電極（１０）によって誘起された第２の磁界（１７）に影響を及ぼすことを特徴とする、放電加工するための磁気的な電極案内。
2. 電極案内（５）の第１の磁界（１５）が永久磁界である、請求項１記載の電極案内。
3. 電極案内（５）の第１の磁界（１５）と、電流が流される電極（１０）によって誘起される磁界（１７）とがほぼオーバラップしている、請求項１又は２記載の電極案内。
4. 電流が流された電極（１０）によって誘起される第２の磁界（１７）が電極案内（５）の第１の磁界（１５）によって電極案内（５）の内部でセンタリングされる、請求項１から３までのいずれか１項記載の電極案内。
5. 電極案内（５）が電極案内（５）の長手方向軸線（２０）に対して横方向にリング状に配置された複数の永久磁石（２５）から成っている、請求項１から４までのいずれか１項記載の電極案内。
6. 電極案内（５）がリング状に半径方向に磁化された１つの永久磁石（２５）から成っている、請求項１から４までのいずれか１項記載の電極案内。
7. 電極案内（５）が、電極案内（５）の長手方向軸線（２０）に沿って相上下して配置された複数の永久磁石（２５）から成っている、請求項５又は６記載の電極案内。
8. 横に又は相上下して隣接する永久磁石（２５）が交番する極で配置されている、請求項５から７までのいずれか１項記載の電極案内。
9. 電流が流される電極（１０）がワイヤ又は棒の形を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の電極案内。
10. 請求項１から９までのいずれか１項記載の電極案内（５）を有する、工作物を放電加工するための放電加工機。

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