JP2898233B2

JP2898233B2 - 放電加工機の給電装置

Info

Publication number: JP2898233B2
Application number: JP25386595A
Authority: JP
Inventors: 政治鈴木
Original assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Current assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1999-05-31
Anticipated expiration: 2015-09-29
Also published as: JPH0994719A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主軸に装着された
電極によって、ワークを放電加工する放電加工機の給電
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】放電加工は、ワークと電極との間に加工
電圧を印加して両者の極間に発生する放電現象を利用し
てワークを所望形状に加工する技術である。放電加工機
は、加工プロセスにより主軸、すなわち電極を回転させ
ながらＺ軸方向の送りを与え、或いは、電極を回転させ
ずＺ軸方向の送りのみを与えて放電加工を行い、電極に
加工電流を供給するために、被給電部材として円板状ま
たはリング状の給電板と、給電板に接触する給電ブラシ
とを主軸先端部に設けている。一般的に、電極を回転さ
せて放電加工する場合、例えば直径１ｍｍ以下の細孔の
加工、ねじ切り加工、電極を割り出しながらの加工は電
極に小さな加工電流が供給され、一方、電極を回転させ
ずに加工を行う場合は、電極には大電流が供給される。
従来は、電極を回転させるか、させないかにかかわら
ず、給電ブラシから給電板を介して電極に加工電流が供
給されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の放
電加工機では、常に、給電ブラシから給電板を介して電
極に加工電流を供給し、主軸を安定して回転させるため
に、給電ブラシと給電板とを十分に接触させることがで
きず、両者間の電気的接触抵抗が大きくなる。従って、
大電流を供給する場合には過大なジュール熱が発生し、
主軸が熱変形して加工精度が低下する。これを解決する
ために、給電ブラシと給電板との接触圧を調節可能に構
成することが考え得るが、既述のように、電極を回転さ
せて放電加工を行う場合にも、上記と同様に給電ブラシ
から給電板を介して電極に加工電流を供給するため、給
電ブラシと給電板との間の接触圧は一定のレベル以下で
設定されなければならず、電気的接触抵抗を低減すべく
所望の接触圧を得ることが困難となり、大電流供給時に
おける給電ブラシと給電板との間の発熱の低減には限界
がある。本発明は、主軸に装着した電極の回転時および
回転停止時にかかわらず、電極に安定した加工電流を供
給することを技術課題としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】これは、電極を回転させ
ずに放電加工を行う場合、被給電部材の側面を挟むよう
に接触し、被給電部材を介して電極に加工電流を供給す
る給電手段を設けることにより解決できる。すなわち、
本発明は、回転可能に支持された主軸に装着された電極
に加工電流を供給する放電加工機の給電装置において、
前記主軸とともに回転するように前記主軸の先端部に設
けられた円板状の被給電部材と、前記被給電部材を介し
て前記電極に加工電流を供給するために、円板状の前記
被給電部材の外周面に接触する第１の給電手段と、前記
被給電部材を挟持可能に設けられ、前記被給電部材の側
面を挟持して前記被給電部材を介して前記電極に加工電
流を供給する第２の給電手段と、を具備した放電加工機
の給電装置を要旨とする。さらに、前記第２の給電手段
は、前記被給電部材の側面を挟持して前記主軸の回転を
停止させるブレーキを含んでなる放電加工機の給電装置
を要旨とする。

【０００５】

【作用】電極を回転させて放電加工を行う場合は、主軸
の先端部に設けられた円板状の被給電部材の外周面に接
触する第１の給電手段により、被給電部材を介して電極
に加工電流が供給される。一方、電極を回転させずに放
電加工を行う場合は、主軸の先端部に設けられた円板状
の被給電部材の側面を挟むように両側から接触する第２
の給電手段により、被給電部材を介して電極に加工電流
が供給される。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好ましい実施形態を説明する。まず、図２を参照する
と、本発明の給電装置を備えた放電加工機の電極ヘッド
１０は、主軸頭１２を図２におけるＺ軸方向に移動可能
に保持し、先端には電極チャック２０を介して電極２２
が装着されている。電極ヘッド１０は、ラム４４および
サドル４２により水平面内で移動可能に取り付けられて
いる。すなわち、サドル４２がベッド４８に固定された
コラム４０上にてＸ軸方向に移動可能に設けられてお
り、ラム４４がサドル４２上にてＹ軸方向に移動可能に
設けられている。また、放電加工されるワークＷは加工
槽４６内の加工液（図示せず）に浸漬されるとともに、
ベッド４８に設けられたテーブル５０上に固定されてい
る。こうした構成により、放電加工機は、電極２２をＸ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に送りながら電極２２とワークＷと
の極間に加工電圧を印加してワークＷを所望形状に放電
加工する。

【０００７】次に、図１を参照すると、本発明実施形態
の放電加工機の給電装置の電極ヘッド１０内部には、主
軸頭１２をＺ軸方向に移動させる送り装置として、送り
モータ３４と、送りモータ３４の回転軸に連結された送
りネジ３８が配設されている。送りネジ３８は、主軸頭
１２の取付部１２ａに固定されたナット３６と係合して
おり、送りモータ３４が回転すると、その回転方向に従
い主軸頭１２がＺ軸方向、すなわち、図１における上下
方向に移動する。

【０００８】主軸頭１２内には、ベアリング１６ａ、１
６ｂを介して主軸１４が回転自在に支持され、ベアリン
グ１６ａ、１６ｂはベアリング押さえ１６ｃ、１６ｄに
よりその外輪が主軸頭１２に固定されている。また、電
極ヘッド１０内には主軸１４を回転させるための主軸モ
ータ３０が設けられ、主軸１４はカップリング３２を介
して主軸モータ３０の回転軸に連結されている。主軸１
４の先端部には電気的絶縁体１８を介して電極２２を装
着する円柱状の電極チャック２０が取り付けられ、電極
チャック２０の外周面には被給電部材として環状の給電
リング２４が取り付けられている。

【０００９】さらに、主軸頭１２の先端部には、給電リ
ング２４を介して電極２２に加工電流を供給するために
第１と第２の給電手段２６、２８が設けられている。第
１の給電手段２６は、給電ブラシ２６ａ、調節ネジ２６
ｂ、給電ブラシ２６ａと調節ネジ２６ｂとの間に配設さ
れたバネ２６ｃからなる。給電ブラシ２６ａは、バネ２
６ｃと調節ネジ２６ｂとにより、給電リング２４の外周
面に接するように付勢される。また、給電ブラシ２６ａ
は適当な電線（図示せず）を介して放電加工機の電源装
置（図示せず）に接続されている。一方、第２の給電手
段２８は、給電リング２４の両側面を挟持可能に設けら
れた一対の挟持部材２８ａ、２８ｂと、挟持部材２８
ａ、２８ｂを給電リング２４の両端面へ接近、離反させ
るために主軸頭１２の内面に固着されたシリンダ２８ｃ
とからなる。ここで、シリンダ２８ｃは、周知のシリン
ダ型の流体アクチュエータであり、油圧源（図示せず）
または空気源（図示せず）に接続されている。

【００１０】挟持部材２８ａ、２８ｂは導電性材料から
形成され、かつ、給電ブラシ２６ａと同様に適当な電線
を介して放電加工機の電源装置（図示せず）に接続され
ている。さらに、挟持部材２８ａ、２８ｂの半径方向内
側の端部分において給電リング２４に対面する側面に取
り付けられている接触部材２８ｄ、２８ｅは、給電リン
グ２４との間の電気的接触抵抗を小さくするために、給
電リング２４と良好に接触できる材料、例えば、カーボ
ン等から形成され、好ましくは、給電リング２４および
接触部材２８ｄ、２８ｅは、両者間の接触が可及的に広
い接触面積にて接触できるようにするのがよい。

【００１１】また、給電リング２４と、挟持部材２８
ａ、２８ｂと、シリンダ２８ｃとにより、主軸１４の回
転を停止させるブレーキを構成することも可能である。
この場合には、挟持部材２８ａ、２８ｂは摩擦力を大き
く、接触抵抗を小さくして、主軸１４を停止させる大き
な押え力に耐えられ、かつ、給電リング２４との接触
時、主軸１４の回転方向にずれないような構造にしてお
く必要がある。さらに、シリンダ２８ｃと、挟持部材２
８ａ、２８ｂと、接触部材２８ｄ、２８ｅとにそれぞれ
相当の強度もたせる必要があることは容易に理解されよ
う。

【００１２】次に、本実施形態による給電装置の作用を
説明する。まず、放電加工を開始するに際して電極チャ
ック２０に適当な電極２２が装着される。電極２２を回
転させながら放電加工を行う場合、例えば、直径が１ｍ
ｍ以下の細孔の加工、ねじ切り加工、電極２２を割り出
しながらの加工の場合は、主軸モータ３０により主軸１
４を回転させ、かつ、送りモータ３４によりＺ軸方向の
送りを電極２２に与えながら、給電ブラシ２６ａから給
電リング２４および電極チャック２０を介して電極２２
に加工電流が供給される。これに対し、電極２２を回転
させずに放電加工を行う場合は、送りモータ３４により
Ｚ軸方向の送りを電極２２に与えながら、シリンダ２８
ｃにより挟持部材２８ａ、２８ｂを互いに接近する方向
に付勢して、挟持部材２８ａ、２８ｂにより給電リング
２４を挟持させ、主軸１４および電極２２の回転を固定
するとともに、挟持部材２８ａ、２８ｂおよび接触部材
２８ｄ、２８ｅから、給電リング２４と電極チャック２
０とを介して電極２２に加工電流が供給される。電極２
２を回転させずに放電加工を行う場合は、電極２２とワ
ークＷとの間に大きな加工電流を供給するのが一般的で
あるが、接触部材２８ｄ、２８ｅと給電リング２４との
接触が良好となり両者間の接触抵抗が小さくなるので、
大きな発熱を伴わずに大きな加工電流を供給することが
可能となる。加えて、シリンダ２８ｃにより挟持部材２
８ａ、２８ｂを互いに接近する方向に付勢すれば、第２
の給電手段２８を主軸１４の回転を停止させるブレーキ
として作用させることもできる。

【００１３】

【発明の効果】電極を回転させずに放電加工を行う場合
に、円板状の被給電部材の側面を挟持して被給電部材を
介して電極に加工電流を供給する第２の給電手段を設け
たので、被給電部材の外周面に接触、摺動する第１の給
電部材との接触圧を考慮することなく、主軸の割り出し
精度や回転精度を犠牲にせず、大電流による加工時の発
熱を防止することが可能となる。また、第２の給電手段
と被給電部材との間で、任意の接触面積が得られるの
で、両者間の電気的接触抵抗を十分に低減することがで
き、電極に安定して加工電流を供給することが可能とな
る。さらに、第２の給電手段を、加工電流を供給するた
めのみならず、主軸の回転を停止させるブレーキとして
兼用することができるので、主軸の制動トルクの補助お
よび大電流供給時、安定した電極の保持を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による放電加工機の給電装置
の要部断面図である。

【図２】本発明の給電装置を備えた放電加工機を示す正
面図である。

【符号の説明】

１０…電極ヘッド１２…主軸頭１４…主軸２０…電極チャック２２…電極２４…給電リング２６…第１の給電手段２６ａ…給電ブラシ２６ｂ…調節ネジ２６ｃ…バネ２８…第２の給電手段２８ａ，２８ｂ…挟持部材２８ｃ…シリンダ２８ｄ，２８ｅ…接触部材

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転可能に支持された主軸に装着された
電極に加工電流を供給する放電加工機の給電装置におい
て、前記主軸とともに回転するように前記主軸の先端部に設
けられた円板状の被給電部材と、前記被給電部材を介して前記電極に加工電流を供給する
ために、円板状の前記被給電部材の外周面に接触する第
１の給電手段と、前記被給電部材を挟持可能に設けられ、前記被給電部材
の側面を挟持して前記被給電部材を介して前記電極に加
工電流を供給する第２の給電手段と、を具備したことを
特徴とする放電加工機の給電装置。
【請求項２】前記第２の給電手段は、前記被給電部材
の側面を挟持して前記主軸の回転を停止させるブレーキ
を含んでなる請求項１に記載の放電加工機の給電装置。