JP2532582B2

JP2532582B2 - 電極工具固定装置

Info

Publication number: JP2532582B2
Application number: JP63137592A
Authority: JP
Inventors: ジャン・ポウル・ブリッフォ
Original assignee: Agie Charmilles New Technologies SA
Current assignee: Agie Charmilles New Technologies SA
Priority date: 1987-06-10
Filing date: 1988-06-06
Publication date: 1996-09-11
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: EP0295206A1; US4891485A; JPH01121132A; KR890000197A; KR920009122B1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は工具ホルダー及び把持（キャッチ）部品を具
え、電極工具を加工ヘッド上の作動位置に固定すると共
に、この電極工具を例えば工具加工又は仕上げ位置に対
応する第２方向へ指向させるようにした装置に関するも
のである。特に、本発明は、かかる装置を具えた放電加
工機に係る。

放電加工（EDM）においては、EDM機上におけるダイス
浸漬加工のために、電極工具を忠実に又は一様に製造す
るのが簡単、迅速、高精度及び自動化にとって有利であ
る。従って、電極工具を工具ホルダーから離したり、高
精度研削盤上に取付けるべきでない。又、１台の機械を
使用することによりスペース及びコストを節約すること
ができ、その理由はこの仕上げ又は製造が、補助工具を
介しダイス浸漬加工機で採用されている高精度な機械及
びコントロールユニットにより行われるからである。補
助工具は機械工具又は電極ワイヤのような放電加工具と
することができる。

かかる装置は周知であり、同じ数値制御システム及び
高精度な機械装置を用いて加工部品又は仕上げ用ワイヤ
をダイス浸漬加工具に対し相対的に移動させることがで
きる。日本の特開昭57−194828号公報にはワイヤガイド
及びワイヤ供給部品を加工タンクに固定し、タンクを加
工部品と一体に移動させ、ワイヤガイドをタンクに対し
固定したままにすることが記載されている。かかる構成
によれば、電極ワイヤによりダイス浸漬加工具を装置の
タンク（加工部品及び加工ワイヤ）移動方向X,Yに平行
な平面内で加工することができる。ダイス浸漬加工具は
その軸線方向に移動させてもよいが、浸漬加工か仕上げ
加工かによらず（作動面XYに直角な）同じ方向に移動さ
せる。

これは、日本の特公昭61−159330号公報、同61−1593
31号公報、同61−159332号公報、同61−159333号公報に
記載の装置の場合と同じである。しかし、ワイヤガイド
が作動面XYに直角な方向へ移動することができ、電極ワ
イヤがXY面に平行な面内で工具の端を加工することがで
きる。

ヨーロッパ出願公開第217 188号に記載の装置も同様
に電極ワイヤを傾斜させてXY面に平行でない面内におい
てダイス浸漬加工工具を加工する。工具はその軸線方向
に移動し得るよう、又回転自在に取付けるが、作業位置
か仕上げ位置かに関係なく常時（XY面に直角な）同じ方
向に保たれる。

周知の他の装置によれば、２種の工具（ダイス浸漬加
工電極及び電極ワイヤ）を加工部品に対し相対移動可能
としたり、或いは電極ワイヤ又は加工部品をダイス浸漬
加工工具に対し相対移動可能とする。又、スイス特許第
659 605号明細書に記載の装置では、部品を放電加工機
により加工し得るようにする。ワイヤガイドを機枠に取
付ける。十字動テーブルのような機構により加工部品を
作業面XYに対し相対的に電極ワイヤ又は工具に向け移動
させて加工部品を作業位置に持ち来たす。又、工具が仕
上げ位置にある時はこの工具を電極ワイヤに対し相対移
動させる。工具を工具ホルダーに取付けて加工タンク
（仕上げ又は加工位置）に対し、又は機枠（ダイス浸漬
加工位置）に対し２種の限定位置に固定し、又軸線B1の
周りに回転可能とする。工具ホルダーは更にXY軸に直角
な方向にも移動可能とする。この軸線B1、従って工具の
方向は工具の位置に関係なくXY面に平行なままとする。
ワイヤガイドのサポートは工具軸線に直角でXY面に平行
な軸の周りに傾動可能とする。かくてワイヤは加工片に
切込むべき通路に対し、又仕上げ加工すべき工具の軸線
に対し傾けることができる。加工片はタンク上に取付
け、ダイス浸漬加工工具の軸線に平行な軸線の周りに回
動可能とする。種々の加工に必要な移動及び回動は全て
１個の高精度機構及び１個の適当にプログラムした数値
制御システムにより得ることができる。しかしかかる構
成は複雑且つ高価である。又、一般の放電加工機に取付
け得る付属品として造ることができない。更にこの場
合、ダイス浸漬加工工具が常に同じ方向に平行でしかな
い。

本発明は、特願昭57−194828号により提案された装置
よりも複雑な加工をダイス浸漬加工機上で施こし得る構
成ながら、スイス特許第659,605号明細書における装置
ほど複雑で高価な機構を必要とせず、周知のEDM機に付
設して使用可能な装置を提供することを目的とする。こ
れがためワークテーブルと工具とを３個の直交軸線X,Y,
Zの方向に相対移動させたり、工具をその軸線周りに回
動させるようにした部品を設ける。更にかかる工具の製
造（加工又は仕上げ）は手動操作なしに行う必要があ
り、又工具（グラファイトのような脆弱材料で造られて
いる）を加工中工具ホルダーから外す必要がないように
すべきであり、これにより加工部品に対する工具の基準
位置を限定することができる。又、仕上げ加工すべき工
具と、周知のダイス浸漬加工機より複雑な補助工具との
間の相対移動を許容すべきである。これがため、補助工
具、例えば電極ワイヤを設け、周知の型式の供給部品、
及び本発明装置と共に脱着する機械部品を設ける。

本発明は請求項１の装置を提供して、電極工具を先ず
加工（製造又は仕上げ）用の向きで工具ホルダーに保持
し、次いでダイス浸漬加工用の向きで工具ホルダーに保
持し得るようにすることを目的とする。

前述した従来の装置と違い、本発明装置によればワイ
ヤをXY面に対し傾斜させる必要がなくなる。よって、ワ
イヤガイドをこの面に固定し、これらガイド間のワイヤ
の方向を常時XY面に平行とする。これにより機械へ電極
ワイヤを供給する構成が簡単になる。

本発明によれば更に、高精度な移動及び回動機構を必
要としない利点があり、電極工具を複数の方向に取付け
るための適当な固定手段を具えた工具ホルダーを設ける
だけでよい。又、これらの方向間の角度を高精度に決め
ておく必要がなく、電子制御システムはこの角度に関す
る設定値からのずれを考慮するだけでよい。これら角度
は固定手段の鎖錠により容易に再現することができる。
方向を変えるには、例えば低精度の液圧又は空気式直線
及び回動アクチュエータによりこれを行うことができ、
これらアクチュエータは多数の位置に停止可能とする。
かかるアクチュエータは適当な価格で市販されている。

本発明装置を既存の機械に補助装置として付加する場
合も、機械の加工精度は保つことができる。

加工部品を加工するに当っては、例えば前記スイス特
許第659 605号明細書に記載のダイス浸漬加工機による
仕上げの前に、補助電極ワイヤを用いることもできる。

電極工具を加工するに当っては、電極ワイヤの代りに
機械加工用の浸漬加工工具、例えば加工ヘッドに取付け
たフライスカッターを用いることができる。この場合、
同じ数値制御システム及び同じ高精度機械システムを用
いて、加工部品又はカッター（又は他の型式の補助工
具）をダイス浸漬加工工具に対し相対的に移動させるこ
とができる。

以下、本発明の実施例を図面に基き詳細に説明する。

第１図は把持部品16により電極工具を把持可能な状態
の工具ホルダー５を示す。この工具ホルダー５は２個の
スタッド6,7を具え、これらスタッドを同様の構成とす
るが、相互に90゜をなすよう配置する。これらスタッド
6,7は加工ヘッド４の孔内に係合して予定位置に正確に
係合し得るような形状とする。工具ホルダー５は加工ヘ
ッド４によりスタッド７を介して保持するが、明瞭のた
めこの図では加工ヘッド４を省略した。把持手段16は軸
21により支持した部分20を具え、軸21を液圧又は空気圧
式回動アクチュエータ22により作動して部分20をスタッ
ド6,7の成す角度だけ回転させ得るようにする。アクチ
ュエータ22の回動はニップル23又は24に圧力流体を供給
して生じさせる。調整可能な止め26及び位置決めアーム
27を具えたセグメント25はアクチュエータ22の回動角を
制限して限界位置を決定する。このアクチュエータ22を
支持板28により支持し、この支持板を直線アクチュエー
タ29により軸21の軸線方向へ移動可能とする。部分20に
２対のばねフック32,33を設け、これらを工具ホルダー
５に設けた対応する２対の溝34,35内に係合させるよう
構成する。加工ヘッド４が工具ホルダー５を釈放して遠
去かった後で、直線アクチュエータ29による部品20の右
行にフック32,33は工具ホルダー５の溝34,35に係合して
工具ホルダー５を保持する。次でアクチュエータ22の1/
4回動で工具ホルダー５は方向を変えられ、スタッド６
を以前のスタッド７と同じ方向、従って加工ヘッド４の
孔と同じ方向に向ける。次で加工ヘッド４を工具ホルダ
ー５まで持ち来たし、スタッド６をこの孔に係合させて
鎖錠する。最後に、直線アクチュエータ29を作動させて
部分20を左方に後退させ、フック32,33を工具ホルダー
５の溝34,35から引抜く。

直線アクチュエータ29は本発明の要旨を構成するもの
ではなく、その理由は、部分20及び工具ホルダー５の相
対移動は加工ヘッド４を動かすことによっても得ること
ができるからである。把持手段16の移動精度は低くても
加工ヘッドに対する工具ホルダー５の位置決めをするこ
とができる。そのためには、スタッド6,7が加工ヘッド
の孔に完全に整列していなくても、これらが係合し合っ
て鎖錠し得るようにする。

第２図は電極ワイヤ12に対し２種の方向に向けたダイ
ス浸漬加工工具を示す。この工具はロッド40を具え、こ
のロッドを工具ホルダー（第２図には示さず）内に固定
するようになす。明瞭のため、Ａで示す工具がダイス浸
漬加工位置にあるものとする。工具は製造中又は高精度
仕上げ中もＡで示すように指向しているものとする。こ
の方向を変えることにより電極ワイヤ12を用いて溝54,6
1を加工することができるが、ワイヤに対する加工ヘッ
ドの４種の自由度X,Y,Z及びＣは使用不能である。把持
部品16はあまり高価ではなく、通常の機械に多くの費用
をかけずに採用することができる。

第３図は本発明装置を使用したダイス浸漬加工EDM機
の概略図である。図中１は機枠を、又２はタンクを示
し、このタンク内に（図示せざる手段で）加工部品９を
固定する。タンク２は水平方向２方向X,Yに移動可能と
し、これらに直角なＺ方向へ加工ヘッド４を移動可能と
することで、電極工具３により部品９を加工し得るよう
にする。工具ホルダー５をこのヘッド４に固定して電極
工具３を保持する。垂直移動に加えて、加工ヘッド４
（従って電極工具３）を垂直軸線Ｚの周りで矢Ｃの如く
回動可能とする。第３図は電極工具３を工具ホルダー５
に係合させて示すが、これらを図面では明瞭のため加工
ヘッド４からは分離して示した。ここでは２種の加工が
施され、その一方は電極工具３により加工片９を放電加
工するものであり、他方は電極工具３を電極ワイヤ12に
より加工するものである。この電極ワイヤはタンク２に
固定した２個のガイド13,14間に水平に貼設する。ワイ
ヤ12はこれらガイド13,14間で走行させ、常に新しい部
分を使用する。そのため機械的手段と、加工片９及び電
極工具３間又は電極工具３及びワイヤ12間に電気パルス
を発生するための回路は周知であり、詳細説明を省略し
た。

電極工具３の加工、製造及び仕上げを行うための機構
及び制御回路はパルス発生器及び工具ホルダー５を加工
ヘッド４に種々の方向へ連結する第１図の装置と共に３
軸X,Y,Z方向の移動及び回動Ｃを行わせる。孔８に対す
るスタッド６の係合は工具を図示位置からＸ軸周りに90
゜回動させて行う。この新しい方向は加工範囲、特に電
極ワイヤ12による電極工具３の組立て及び仕上げ範囲を
拡大する。

把持手段16はタンク２の所定位置に取付け、タンク２
及び加工ヘッド４の相対移動で工具ホルダー５をこのエ
レメントの直近に持ち来たすようになす。機械の数値制
御システム（図示せず）により把持手段16及び工具ホル
ダー５を共に所定位置に持ち来たし、前者のフックを後
者の溝に係合させると共に孔８に係合したスタッド７の
釈放及びヘッド４の後退を制御し得るようにする。ヘッ
ド４を工具ホルダー５に向け移動させた後、部分20を1/
4回動（Ａ）によりスタッド６を孔８に整列させて鎖錠
する。最後にヘッド４を把持手段16から遠去けて電極ワ
イヤ12と対面する予定の仕上げ位置に移動させる。電極
工具３をＸ軸の周りに90゜回動させ、電極ワイヤ12に直
角をなすようにする。次で制御システムによりワイヤ12
による電極工具３の周知のEDMカッティングを制御す
る。次に上述したと同様にして工具をダイス浸漬加工位
置に再び指向させ、スタッド７を孔８に鎖錠すると共に
ヘッド４を把持手段16から始動位置（数値制御システム
にメモリさせている）に移動させる。以上により機械は
元の状態に戻り、仕上げた工具により加工可能な準備を
完了する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す工具ホルダー及び把
持手段を示す斜視図、第２図は第１図の装置により得られた物を加工するのに
用いるダイス浸漬加工工具及び電極ワイヤの２種の相対
位置を示す斜視図、第３図は、第１図の装置を取付けたEDM機の全体斜視
図、１……機枠、２……タンク３……電極工具、４……加工ヘッド５……工具ホルダー、6,7……スタッド８……孔、９……加工部品 10……加工ヘッド、11……フライス 12……電極ワイヤ、16……把持手段 17……工具、18……壁 19……加工片、21……軸 22……回転アクチュエータ 23,24……ニップル、25……セグメント 26……止め、27……アーム 28……支持板 29……直線アクチュエータ 32,33……ばねフック、34,35……溝 54,61……溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭56−15930（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−169720（ＪＰ，Ａ) 特公昭62−24214（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】加工ヘッドに電極工具を工具ホルダーから
分離することなく、作動位置あるいは種々の方向に指向
し得る第２位置に自動的に固定する電極工具固定装置に
おいて、電極工具を装着する工具ホルダーと、作動位置に電極工具が指向するように加工ヘッドに電極
工具群あるいは工具ホルダーを着脱自在に固定する第１
固定手段と、第２位置に電極工具が指向するように加工ヘッドに電極
工具群および工具ホルダーを着脱自在に固定する第２固
定手段と、工具ホルダーを把持するとともに工具ホルダーを軸を中
心として、第１および第２固定手段によって固定される
位置間で予め定められた角度に亘って回動させることに
より、この工具ホルダーを第１および第２固定手段の一
方による加工ヘッドへの固定位置と、第１および第２固
定手段の他方による固定位置との間で移動させるように
した把持手段とを具えたことを特徴とする電極工具固定装置。
【請求項２】加工ヘッド内の補足エレメントに対応した
連結部品を工具ホルダーに設け、この連結部品を鎖錠手
段により加工ヘッドに固定した請求項１記載の電極工具
固定装置。
【請求項３】把持手段に少なくとも１個のフォークを設
けて電極工具付工具ホルダーを保持するようにした請求
項１記載の電極工具固定装置。
【請求項４】工具ホルダーにフォークが係合するように
した溝を設けた請求項３記載の電極工具固定装置。
【請求項５】把持手段の回動を液圧又は空気圧アクチュ
エータにより制御するようにした請求項１記載の電極工
具固定装置。
【請求項６】把持手段を回動軸線方向へ移動するよう配
置した請求項１記載の電極工具固定装置。
【請求項７】工具ホルダーを少なくとも２方向に指向す
るよう加工ヘッドに固定し、一方を工具作用位置に対応
させ、他方位置において電極工具軸線を加工ヘッド軸線
に対し予め定められた角度となるようにし、把持手段に
より電極工具付工具ホルダーを２つの位置間で傾動させ
得るようにした請求項１記載の電極工具固定装置。
【請求項８】工具ホルダーに数個の連結部品を設け、こ
れらの成す角度を電極工具の種々の方向に対応させた請
求項記載の電極工具固定装置。
【請求項９】連結部品を２個のスタッドとし、相互に成
す角度を90゜とした請求項８記載の電極工具固定装置。
【請求項１０】工具ホルダーの固定手段を孔で構成し、
これら孔に支持部のロッドで構成した保持手段を貫入さ
せ得るようにした請求項１記載の電極工具固定装置。