JP2681479B2 - 放電加工機のためのワイヤ電極ガイド - Google Patents

放電加工機のためのワイヤ電極ガイド

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、放電加工機(EDM)に関し、特に、多数の
工作物を実質的に均一な精度で加工するために放電加工
機に使用するためのワイヤ電極ガイドに関する。
従来の技術及び発明が解決しようとする問題点 放電加工法(EDM法)は、精密な公差に加工しなけれ
ばならない部品を大量生産するのに広く用いられてい
る。EDM法による加工精度の反復性(再現性)に影響す
る要因としては、電極のサイズ、スパークエネルギー、
スパーク電流、ギャップの長さ、ギャップ電圧、及びワ
イヤ電極を工作物へ導くのに用いられるワイヤ電極ガイ
ド等の工程パラメータを含む幾つかの要因がある。例え
ば、薄いプレートに小さい穴を加工するためにEDM法を
用いる場合、小寸法のワイヤ電極を全方向において支持
するのに十分に正確な支持装置が必要とされる。又、電
極に機械的又は電気的振動が生じると、加工される穴の
径にばらつきを生じる原因となる。ワイヤ電極を例えば
燃料噴射器のためのオリフィスプレートに対して案内す
るためのワイヤ電極ガイドの場合、ワイヤ電極は、例え
精密に案内されたとしても、振動を受けるので加工され
る穴の直径の精度に各穴又は各部品を通して均一性を達
成することができない。
従って、EDM機においてワイヤ電極を案内する上での
均一性及び正確性を改善することが望まれる。しかも、
それは、EDM加工の精度向上に関連するいろいろな他の
パラメータに影響を与えることなく達成されなければな
らない。
本発明は、この問題を解決するために、放電加工機
(EDM機)に使用して部品加工の高度の反復精度を達成
することを可能にする、改良されたワイヤ電極ガイドを
提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 本発明によれば、大量生産ベースで従来可能とされた
より高い反復精度で工作物を放電加工することが可能と
される。この目的は、ワイヤ電極を精密案内スロット設
定挿入体において制動し、それによってワイヤ電極支持
系統を構成する構成部品の累積公差を補償し、加工穴の
寸法形状の均一性を高めることによって達成される。こ
こで、「制動する」とは、主として振動を減衰させるこ
とをいう。
本発明によれば、所定の公差範囲内の特定寸法を有す
る工作物を製造するためにワイヤ電極の位置を保持する
手段を備えた放電加工機用ワイヤ電極ガイドが提供され
る。詳述すれば、本発明によれば、ワイヤガイドを案内
するための精密なスロットを形成するように機械加工さ
れた複数個のガイド挿入体を組合せ、ワイヤ電極に制御
された制動力(振動減衰作用)を課するように挿入体の
1つをばね偏倚させ(ばね力によって一定の方向に偏倚
するように付勢し)、それによって工作物を加工するた
めの適正な放電を維持して工作物の囲う寸法及び形状を
所定の公差範囲に維持することを可能にする。
実施例 添付図を参照すると、特定の選択されたパラメータを
工作物の測定寸法データを表わすフィードバック信号に
応答して調節する制御系を用いる放電加工機に適用した
場合の本発明の一実施例が示されている。調節可能なED
Mパラメータは、スパークエネルギーである。ここに開
示する本発明の実施例では、本発明の放電加工方法及び
装置を薄い円板に一組の穴を加工する場合に関連して説
明する。詳述すれば、この実施例の工作物は、自動車の
エンジンに使用するための燃料噴射ノズルのためのオリ
フィスプレートである。このような工作物即ち部品は、
大量生産技法を用いて大量に製造しなければらず、しか
も、極めて厳密な寸法公差を維持しなければならない。
第1図に示されるように、工作物即ち加工すべき部品
は、円形プレート10であり、その中心線の周りに円形配
列状態に一組の穴12を加工する。図示の実施例では、各
穴は、直径0.00423mm±0.00254mmの公差に仕上げなけれ
ならない。このような寸法の一組の穴は、全体として一
定の流体流れ容量を有する。従って、穴の寸法は、希望
される流体流れ容量に基づいて決定される。
本発明を組入れた放電加工機は、第2図に概略的に示
されている。一般に、放電加工機は、加工部14と、点検
部16とから成り、工作物移送機構18は、各工作物を加工
部14及び点検部16を順次に通して移送するようになされ
ている。
所望ならば、この加工機に工作物送給部及び工作物仕
分部を設けることもできる。そのような工作物送給部及
び工作物仕分部の構成及びその作動は、1985年9月27日
の出願された本出願の米国出願第781,115号に詳細に説
明されている。
加工部14は、工作物10を受取るようになされた受台22
を有する工作物ホルダー20から成る。ホルダー20は、工
作物10を加工すべき各穴に対応する6つの異なる角度位
置に位置づけするためにホルダー20を回転させるように
なされた割出しテーブル又はタレット(図示せず)上に
取付けられている。放電加工機(EDM)のヘッドは、加
工部14のホルダー20上で工作物10に穴を加工するための
ワイヤ電極(単に「電極」又は「ワイヤ」とも称する)
26を送給するためのキャリッジ24を備えている。ワイヤ
電極26は、送り機構28及びワイヤガイド30を通り工作物
へ送られる。送り機構28は、各穴の加工が終了する度に
キャリッジ24が引込められた時スプルー(図示せず)か
ら供給されるワイヤ電極をキャリッジ24に対して前進さ
せるようになされている。穴12の1つが加工される度
に、キャリッジ24の下限がリミットスイッチ32によって
感知され、リミットスイッチの作動によりホルダー20が
割出されて工作物の次の穴を加工部14の加工位置に位置
づけする。ホルダー20が工作物の最後の穴を加工する位
置へ割出されると、リミットスイッチ34が移送機構18の
移送駆動機36を作動させる。工作物の最後の穴の加工が
終了すると、リミットスイッチ32が駆動機36を付勢し、
移送機構18が作動されて工作物10を加工部14から点検部
16へ移送する。点検部16の構成及びその作動は、前記米
国出願第781,115号に詳細に説明されている。
工作物10は、電導性であり、ワイヤ電極26と工作物10
との間に適正なギャップが設定されると、スパークが発
生し、放電加工中維持される。適当な放電加工法は、前
記米国出願第781,115号に詳細に説明されているが、本
発明は広範囲のEDM機に適用することができる。
第3〜9図を参照して説明すると、本発明のワイヤガ
イド30は、両側側壁40、42を有するハウジング38を備え
ている。各側壁40、42には、それぞれ2つのドエルピン
44、46が取付けられており、それらのドエルピンをキャ
リッジ24上のワイヤガイド支持体48(第2図)に設けら
れた穴に挿入することによってワイヤガイド30をキャリ
ッジ24に対して位置づけすることができるようになされ
ている。
ハウジング38は、ばね偏倚された押えフート54を支持
するスロット52(第7図)を備えたテーパ付端部50を有
する。この明細書で用いられる「ばね偏倚された」又
は、「ばね力によって偏倚された」という表現は、「ば
ねによって特定の方向に押圧された、又は、引付けられ
た」という意味である。又、「ばね偏倚力」とは、「ば
ねによって特定の方向に押圧、又は引付ける力」をい
う。押えフート54は、第7図に示されるように、スパー
クギャップの近傍に所要の逃げを設定するためにテーパ
付端部50の傾斜表面58に対応する傾斜表面56を有してい
る。
詳述すれば、押えフート54は、フェノール樹脂を含浸
させたガラス繊維製の撓み自在シート62の一端に接合さ
れたバッド部分60を有する。シート62の、押えフート54
のある側とは反対側の表面66には、電気絶縁性のセラミ
ック製挿入体64が接合されている。挿入体64には、それ
を横切るスロット68が形成されており、それによって挿
入体部片64aと64bに分割されている。スロットと68は、
後述するようにシート62が撓曲されたとき挿入体部片64
aが挿入体部片64bに対して自由に動くことができるよう
にするために面取り部分70を有している。
セラミック製挿入体64と協同するように、更に他の2
つの電気絶縁性セラミック製挿入体72、74が機械加工さ
れたワイヤガイドホルダー80、82の側部スロット80、82
内にそれぞれ担持されている。挿入体72、74は、適当な
接着剤によって所定位置に固定される。ホルダー80、82
は、挿入体72、74を、それらの面取り縁86、88が整列し
てワイヤ26を案内するためのV字スロット90(第6図)
を画定するように位置づけさせるようにして、ねじ84
(第9図)によってハウジング38に固定される。側部止
めねじ89は、第9図に示されるようにワイヤホルダー82
に係合しV字スロット90の側方位置を設定する。挿入体
64、72、74はセラミック材で形成されるものとして説明
したが、本発明に使用するのに適する任意の電気絶縁性
材料で形成することができる。
第6図に明示されるように、V字スロット90は、組合
された挿入体72、74の表面92がワイヤ電極26の上方接触
点94の僅かに下に維持されるように賦形されている。
本発明によれば、第8図に示されるように、押えフー
ト54の横腕100(第3図をも参照)と、ホルダー80、82
に挿設された止めねじ102、104との間に保持された1対
の互いに離隔したばね96、98によって均一なばね偏倚力
による制動(振動減衰)作用がワイヤ電極26に課せられ
る。即ち、ばね96、98は、押えフート54の横腕100を偏
倚させ、押えフート54を壁40と42の間に架設されたピボ
ットピン106(第3図、第5図、第7図)の周りに反時
計周り方向に枢動させる。
発明の効果 上述したばね偏倚作用によって、押えフート54は、シ
ート62及び挿入体部片64aを撓ませてワイヤガイド30を
通って前進する電極26に押し当て、電極26を屈撓自在
に、即ち弾性的に把持する。このばね偏倚作用の重要な
利点は、この小径電極のための支持ガイド系の各構成部
品の累積公差を補償することである。このような小径の
ワイヤ電極を全方向に支持するのに十分な精度を有する
圧内スロット又は溝を機械加工するのは困難であるが、
本発明を用いれば、小径電極のための支持ガイド系の各
構成部品の累積公差が補償されるので、そのようあ構成
部品の加工公差の問題が解決される。
本発明のもう1つの利点は、作動中にワイヤ電極に生
ずる振動を減衰させることであり、それによって工作物
10の穴加工の反復(再現)精度を一層高める。振動減衰
作用をする挿入体64aは、位置が固定されている挿入体
部片64b及び挿入体72、74に対して撓み自在であり、ワ
イヤ電極を円滑に案内し、スパークギャップのところに
おけるワイヤ電極の摩耗を補償する。図示の実施例では
加工穴は円形の穴として示されているが、本発明は、他
の形状の穴を形成するのにも同様に適用することができ
る。電極の断面形状は、形成すべき穴の形状に合致する
形状とする。
以上、本発明を実施例に関連して説明したが、本発明
は、ここに例示した実施例の構造及び形態に限定される
ものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱すること
なく、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変
更及び改変を加えることができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明を用いて形成される工作物の透視図、
第2図は、本発明を組入れた放電加工機の部分概略図、
第3図は、本発明のワイヤ電極ガイドの正面図、第4図
は、第3図の電極ガイドの上からみた平面図、第5図
は、第3図の電極ガイドの側面図、第6図は、ワイヤ電
極を案内するための挿入体の拡大部分平面図、第7図
は、第3図の線7−7に沿ってみた縦断面図、第8図
は、第3図の線8−8に沿ってみた断面図、第9図は、
第3図の線9−9に沿ってみた断面図である。 10:電導性工作物 12:穴 20:工作物ホルダー 26:ワイヤ電極 30:ワイヤガイド 38:ハウジング 40、42:側壁 54:押えフート 62:撓み自在シート 64:挿入体 64a、64b:挿入体部片 72、74:挿入体 76、78:側部スロット 80、82:ワイヤガイドホルダー 84:ねじ 86、88:面取り縁 90:V字形スロット 96、98:ばね 100:横腕 106:ピボットピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−24700(JP,A) 特開 昭61−103733(JP,A) 実開 昭56−116119(JP,U) 実開 昭59−156735(JP,U)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電導性工作物を放電加工するための安定し
    たスパークギャップを設定するようにワイヤ電極を該工
    作物へ案内するためのワイヤ電極ガイドであって、 ワイヤガイドハウジングと、 該ハウジングに取外し自在に固定された第1及び第2ホ
    ルダーと、 該ホルダー上に配置されており、ワイヤ電極を案内する
    ためのV字形スロットを形成する手段を有する電気絶縁
    性の第1及び第2挿入体と、 ワイヤ電極を前記V字形スロット内に抱持するように該
    スロットを覆い、該スロットに対して移動自在である電
    気絶縁性の第3挿入体と、 ワイヤ電極を前記第1及び第2挿入体と第3挿入体との
    間にばね偏倚力により弾性的に保持するためのばね偏倚
    手段と、 から成り、該ばね偏倚手段は、押えフートと、該押えフ
    ートを前記ハウジングに枢動自在に取付けるためのピボ
    ット手段と、該押えフートを該ピボット手段の周りに第
    1方向に押圧するためのばねと、一方の面において該押
    えフートに結合され、反対側の他方の面において前記第
    3挿入体に結合された撓み自在の部材を含むことを特徴
    とするワイヤ電極ガイド。
  2. 【請求項2】電導性工作物を放電加工するための安定し
    たスパークギャップを設定するようにワイヤ電極をワイ
    ヤ電極供給源から該工作物へ案内するためのワイヤ電極
    ガイドであって、 ワイヤガイドハウジングと、 該ハウジングに取外し自在に固定された第1及び第2ホ
    ルダーと、 該ホルダー上に配置されており、ワイヤ電極を案内する
    ためのV字形スロットを形成する手段を有するセラミッ
    ク製の第1及び第2挿入体と、 ワイヤ電極を前記V字形スロット内に抱持するように該
    スロットを覆い、該スロットに対して移動自在であるセ
    ラミック製の第3挿入体と、 ワイヤ電極を前記第1及び第2挿入体と第3挿入体との
    間にばね偏倚力により弾性的に保持するためのばね偏倚
    手段と、 から成り、該ばね偏倚手段は、押えフートと、該押えフ
    ートを前記ハウジングに枢動自在に取付けるためのピボ
    ット手段と、該押えフートを該ピボット手段の周りに第
    1方向に押圧するためのばねと、一方の面において該押
    えフートに結合され、反対側の他方の面において前記第
    3挿入体に結合された撓み自在の部材を含むことを特徴
    とするワイヤ電極ガイド。
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US039065 1987-04-16

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JPS63260725A JPS63260725A (ja) 1988-10-27
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