JP2009131926A - 放電加工装置及び放電加工の段取り方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物の放電加工時と段取時とでテーブル定盤の温度を略同一にすることができる放電加工装置及び放電加工の段取り方法を得ること。
【解決手段】加工液が貯留される加工槽１と、前記加工槽１内の底板１ｂから所定の高さに載置面が存在し、被加工物４を載置するテーブル定盤２と、前記加工槽１に加工液貯蔵タンクから送られた加工液を供給する加工液供給口７と、前記加工液供給口７から供給され、前記加工槽１に貯留される加工液を排出する加工液排出手段５ｇと、加工液が前記テーブル定盤２の載置面を露出し浸漬するように、前記載置面高さに相当する高さを有した液面位調節手段６と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、放電加工装置及び放電加工の段取り方法に関するものである。

従来、被加工体を浸漬する加工液が循環供給される加工槽と、上記加工槽中に浸漬された被加工体を上下から挟んで位置する一対のワイヤ電極ガイドとを有するワイヤカット放電加工装置において、上記ワイヤ電極ガイド近傍の加工液面水位を検出する検出器と、該検出器の検出出力に基づいて上記加工槽内に貯えられた加工液の一部を排出する機能とを備え、例えば、ＵＶ軸スライダ等のように浸漬してはならない部分に加工液が浸入することを確実に防止できるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、加工槽に固定されている外管と、該外管に対し上下に滑動可能な内管とを有し、前記内管を前記外管に対し上下に滑動させることにより、放電加工時の加工液面から加工槽底面までの液面位の調節を可能とする液面位調節手段を有し、前記加工槽へ加工液を供給する配管が前記内管の内側を貫通して配置されている放電加工装置がある（例えば、特許文献２参照）。

特開昭５８−０９４９３５号公報 特開平０７−３１４２５６号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載された技術によれば、テーブル定盤上に被加工物を載置して放電加工の段取りを行なうときは、加工槽内の加工液を全排出してテーブル定盤を空気に曝している。そのため、被加工物の放電加工時と段取時とでテーブル定盤の温度が異なり、テーブル定盤の熱歪みの影響を受けて被加工物の加工精度が出ない、という問題があった。また、特許文献２に記載された技術によれば、二重構造のパイプを上下する機構となっているため、高さ方向にスペースが必要であるのと、段取り時に必要な液面高さを、段取り毎に微調整する必要があった。さらに、パイプとパイプの間がパッキン構造のため、上下の摺動による経年変化により、液面位調整の信頼性が低い、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被加工物の放電加工時と段取り時とでテーブル定盤の温度を略同一にすることができる放電加工装置及び放電加工の段取り方法を得ることを目的とする。また、簡単な構造で、段取り時に必要な液面位調節が可能な構造を実現することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、加工液が貯留される加工槽と、前記加工槽内の底板から所定の高さに載置面が存在し、被加工物を載置するテーブル定盤と、前記加工槽に加工液貯蔵タンクから送られた加工液を供給する加工液供給口と、前記加工液供給口から供給され、前記加工槽に貯留される加工液を排出する加工液排出手段と、加工液が前記テーブル定盤の載置面を露出し浸漬するように、前記載置面高さに相当する高さを有した液面位調節手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、被加工物の放電加工時と段取時とでテーブル定盤の温度を略同一にすることができる放電加工装置が得られる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる放電加工装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる放電加工装置の実施の形態１を模式的に示す透視斜視図であり、図２は、加工液の第２排出路の縦断面図であり、図３は、実施の形態１の放電加工装置を模式的に示す縦断面図である。

図１〜図３に示すように、実施の形態１の放電加工装置１００の加工槽１は、上方が開放された直方体状に形成されている。加工槽１には、被加工物４を浸漬するように、第１側板１ａの低部に設けられた加工液供給口７から加工液が供給される。加工液は、加工槽１の下方に設置された加工液貯蔵タンク２０（図３参照）から循環ポンプ２１により加工液供給口７に供給される。

加工槽１内には、加工槽底板１ｂから所定の高さｈに載置面が存在する直方体状のテーブル定盤２が設置されている。テーブル定盤２の載置面には、放電加工の段取時に、被加工物４が載置されクランプされる。

加工槽１の第１側板１ａと直交する第２側板１ｃには、加工時液面位調節手段としてのオーバーフロー仕切板９を、ガイド溝に嵌合して上下移動させるガイド板１ｄが設けられている。握りレバー１３を握りオーバーフロー仕切板９をガイド溝に沿って上下移動させ、加工液の液面位が被加工物４の放電加工面に対し、所定の高さになるように調節する。

第２側板１ｃの外側には、オーバーフローした加工液を加工液貯蔵タンク２０に導く第１排出路１ｅが形成されている。第１排出路１ｅの第３側板１ｆ寄りの加工槽底板１ｂには、第１排出口１ｇが設けられ、第１排出口１ｇには加工液貯蔵タンク２０に連通する第１排出管１ｈが接続されている。

テーブル定盤２の上方には、放電加工ヘッド３ａが上下動可能に配置され、放電加工ヘッド３ａには、被加工物４を放電加工する電極３が取付けられている。第１側板１ａの左方には、加工液の液面位を検出し検出値を出力するフロート式の液面位検出器８が設置されている。

加工槽１の一側板としての第２側板１ｃとテーブル定盤２との間の加工槽底板１ｂ上には、テーブル定盤２の高さｈと略同一のオーバーフロー高さ（オーバーフローする液面の高さ）を有する液面位調節手段としての堰６が設置されている。堰６は、堰６をオーバーフローした加工液を加工液貯蔵タンク２０に導くチャンネル形の第２排出路５の一部として形成され、オーバーフロー高さが固定された固定堰である。堰６を、オーバーフロー高さが調節可能な可動堰としてもよい。

第２排出路５の天板には、堰６をオーバーフローした加工液の加工屑を捕捉し加工液のみを第２排出路５に通す多数の小孔５ａが設けられている。堰６の一側板（第２側板１ｃ）側となる第２排出路５の第３側板１ｆ寄りの加工槽底板（底部）１ｂには、堰外排出口（加工液排出手段）としての第２排出口５ｇが設けられ、第２排出口５ｇには加工液貯蔵タンク２０に連通する第２排出管５ｈが接続されている。第２排出管５ｈには、第２排出口５ｇの開閉手段としての開閉弁５ｉが接続されている。

通常、堰６のオーバーフロー高さは、テーブル定盤２の高さｈ以下とする。テーブル定盤２の高さｈ以下とすれば、加工液がテーブル定盤２の天部（載置面）を浸漬することがなく、載置面が露出し、被加工物４をテーブル定盤４に載置する放電加工の段取時に、テーブル定盤４上に設置する計測器等が加工液で汚されることはない。堰６は、ボルト５ｃ（図２参照）により、加工槽１に着脱可能となっており、ユーザーにより、堰６を取外しメンテナンス可能としている。また、ユーザーの要望により、オーバーフロー高さが、テーブル定盤２の高さｈ以上の堰を設置してもよい。

堰６は、全長に亘り同一のオーバーフロー高さに形成されている。また、堰６は、テーブル定盤２に向かって凹となるように滑らかに湾曲形成され、加工槽１の加工液供給口７は、第１側板１ａの、堰６の一端の接続部の近傍に設けられている。また、堰６のテーブル定盤２側の加工槽底板（底部）１ｂの第３側板１ｆ寄りには、堰内排出口としての第３排出口６ｇが設けられ、第３排出口６ｇには加工液貯蔵タンク２０に連通する第３排出管６ｈが接続されている。第３排出管６ｈには、第３排出口６ｇの開閉手段としての開閉弁６ｉが接続されている。

次に、上記のように構成された実施の形態１の放電加工装置１００の作用について説明する。放電加工時には、開閉弁５ｉ、６ｉを全て閉じ、加工液の液面位が、テーブル定盤２上に載置された被加工物４の放電加工面に対し、所定の高さになるように、オーバーフロー仕切板９の高さ調節を行なう。

循環ポンプ２１を駆動し、加工液貯蔵タンク２０から温度コントロールされた所定温度の加工液を汲み上げ、加工液供給口７から加工槽１に加工液を常時供給し、オーバーフロー仕切板９の上端から加工液をオーバーフローさせ、第１排出路１ｅを通して加工液貯蔵タンク２０へ循環させる。この状態で、電極３を降下させ、被加工物４の放電加工を行なう。

上記の放電加工が終了した後、次の被加工物４をテーブル定盤２に載置、固定する段取時は、開閉弁５ｉを開き、加工槽１内の加工液を第２排出口５ｇから加工液貯蔵タンク２０へ排出し、加工槽１の液面位を、テーブル定盤２の高さｈと略同一の堰６のオーバーフロー高さまで下げる。

次に、循環ポンプ２１を駆動し、加工液貯蔵タンク２０から所定温度の加工液を汲み上げ、加工液供給口７から加工槽１に加工液を常時供給し、加工液を、湾曲した堰６から第３側板１ｆ、第４側板１ｉ、第１側板１ａに沿ってテーブル定盤２の周りを循環させ（堰６がテーブル定盤２に向かって凹となるように滑らかに湾曲しているので、湾曲に沿って加工液が滑らかに循環する。）、テーブル定盤２の温度を所定温度（例えば、室内温）に保ちながら、堰６の上端からオーバーフローさせ、第２排出路５を通して第２排出口５ｇから加工液貯蔵タンク２０へ循環させる。この状態で、テーブル定盤２上に次の被加工物４を載置、固定し、次の放電加工の段取りを行なう。

以上のように、所定温度（例えば、室内温）の加工液をテーブル定盤２の周りに循環させ、テーブル定盤２の温度を所定温度に保ちながら、テーブル定盤２上に次の被加工物４を載置、固定し、次の放電加工の段取りを行なうので、段取時と加工時のテーブル定盤２の温度が一定に保たれ、テーブル定盤２の歪みが最小に維持され、被加工物４の位置決めが高精度に行なわれるため、高精度な放電加工を行なうことができる。

また、被加工物４の放電加工後に、テーブル定盤２周りに加工屑が沈殿したときは、開閉弁６ｉを開き、加工槽１内の加工液を堰内排出口としての第３排出口６ｇから全排出することにより、加工屑を加工槽１内から排出することができる。

加工液を堰６の上端からオーバーフローさせながら行なう放電加工の段取り中に、開閉弁５ｉに加工屑が詰まる等して、加工液の液面位が設定されたオーバーフロー高さを超えようとするときは、液面位検出器８により、これを検出して警報を発することができる。

実施の形態２．
図４は、本発明にかかる放電加工装置の実施の形態２を模式的に示す縦断面図である。図４に示すように、実施の形態２の放電加工装置２００が実施の形態１の放電加工装置１００と異なるところは、堰６、第２排出路５、第２排出口５ｇ、第２排出管５ｈ及び開閉弁５ｉ、６ｉの替わりに、第３排出口６ｇが設けられ、第３排出口６ｇには加工液貯蔵タンク２０に連通する第３排出管６ｈが接続され、第３排出管６ｈには、第３排出口６ｇの開閉手段としての流量調整弁１８が接続され、液面位検出器８からの検出信号に基づいて、流量調整弁１８の開度又は循環ポンプ２１の吐出量を調節する制御手段３０が備えられていることである。

制御手段３０には、段取時の液面位の上限値及び下限値が設定されていて、制御手段３０は、液面位検出器８からの検出信号に基づいて、加工槽１内の液面位が、段取時の液面位の上限値以下且つ下限値以上（テーブル定盤２の高さと略同一）となるように、流量調整弁１８の開度又は循環ポンプ２１の吐出量を調節する。

以上のように、本発明にかかる放電加工装置及び放電加工の段取り方法は、高精度な放電加工を行なうものとして有用である。

本発明にかかる放電加工装置の実施の形態１を模式的に示す透視斜視図である。 加工液の第２排出路の縦断面図である。 実施の形態１の放電加工装置を模式的に示す縦断面図である。 本発明にかかる放電加工装置の実施の形態２を模式的に示す縦断面図である。

符号の説明

１ 加工槽
１ａ 第１側板
１ｂ 加工槽底板
１ｃ 第２側板
１ｄ ガイド板
１ｅ 第１排出路
１ｆ 第３側板
１ｇ 第１排出口
１ｈ 第１排出管
１ｉ 第４側板
２ テーブル定盤
３ 電極
３ａ 放電加工ヘッド
４ 被加工物
５ 第２排出路
５ａ 小孔
５ｃ ボルト
５ｇ 第２排出口（堰外排出口、加工液排出手段）
５ｈ 第２排出管
５ｉ 開閉弁
６ 堰（液面位調節手段）
６ｇ 第３排出口
６ｈ 第３排出管
６ｉ 開閉弁
７ 加工液供給口
８ 液面位検出器
９ オーバーフロー仕切板（加工時液面位調節手段）
１３ 握りレバー
１８ 流量調整弁（開閉手段）
２０ 加工液貯蔵タンク
２１ 循環ポンプ
３０ 制御手段
１００，２００ 放電加工装置

Claims (10)

1. 加工液が貯留される加工槽と、
   前記加工槽内の底板から所定の高さに載置面が存在し、被加工物を載置するテーブル定盤と、
   前記加工槽に加工液貯蔵タンクから送られた加工液を供給する加工液供給口と、
   前記加工液供給口から供給され、前記加工槽に貯留される加工液を排出する加工液排出手段と、
   加工液が前記テーブル定盤の載置面を露出し浸漬するように、前記載置面高さに相当する高さを有した液面位調節手段と、
   を備えることを特徴とする放電加工装置。
2. 前記液面位調節手段は、
   前記加工槽の一側板と前記テーブル定盤との間の加工槽底板上に設置され該テーブル定盤の高さと略同一のオーバーフロー高さを有する堰と、
   前記堰の前記一側板側の加工槽底部に設けられた堰外排出口と、
   からなることを特徴とする請求項１記載の放電加工装置。
3. 前記堰は、オーバーフロー高さが固定された固定堰であることを特徴とする請求項２に記載の放電加工装置。
4. 前記堰は、全長に亘って同一のオーバーフロー高さであることを特徴とする請求項２又は３に記載の放電加工装置。
5. 前記堰は、前記テーブル定盤に向かって凹となるように湾曲形成され、前記加工液供給口は、前記加工槽の側板の前記堰の一端の接続部の近傍に設けることで、加工液を前記テーブル定盤の周りに循環させることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の放電加工装置。
6. 前記堰は、前記加工槽に着脱可能であることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載の放電加工装置。
7. 前記堰のテーブル定盤側の加工槽底部に堰内排出口を設け、該堰内排出口に開閉手段を接続したことを特徴とする請求項２〜６のいずれか一つに記載の放電加工装置。
8. 前記液面位調節手段は、
   前記加工槽内に設置され前記液面位を検出する液面位検出器と、
   前記加工槽の底部に設けられた排出口と、
   前記排出口に接続された開閉手段と、
   前記液面位検出器からの検出信号に基づいて前記開閉手段の開度を調節し、前記液面位を前記テーブル定盤の高さと略同一に維持する制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の放電加工装置。
9. 前記液面位調節手段は、
   前記加工槽内に設置され前記液面位を検出する液面位検出器と、
   前記加工槽の底部に設けられた排出口と、
   前記排出口に接続された開閉手段と、
   前記液面位検出器からの検出信号に基づいて前記加工液供給口に加工液を供給する循環ポンプの吐出量を調節し、前記液面位を前記テーブル定盤の高さと略同一に維持する制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の放電加工装置。
10. 加工槽の加工液面位をテーブル定盤の高さと略同一とする工程と、
    前記加工槽に所定温度の加工液を供給し、前記加工液面位を前記テーブル定盤の高さと略同一に維持しつつ前記加工液を前記テーブル定盤の周りに循環させ、該テーブル定盤を前記所定温度近傍に保ちながら該テーブル定盤上に被加工物を載置して放電加工の段取りを行なう工程と、
    を含むことを特徴とする放電加工の段取り方法。

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