JP3541618B2

JP3541618B2 - Bending hole processing method and apparatus by electric discharge machining

Info

Publication number: JP3541618B2
Application number: JP12851597A
Authority: JP
Inventors: 昭伸竹内; 一樹渡辺
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-05-19
Filing date: 1997-05-19
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2017-05-19
Also published as: JPH10315056A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極と被加工物との間の放電を利用してその被加工物に曲がり穴を加工する方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
これに関する従来の曲がり穴加工装置が電気加工技術vol.25 No.50 に記載されており、その概略図が図９に示されている。
前記曲がり穴加工装置１は、複数の関節部品４を直列に連結した電極送り部材２を備えており、その電極送り部材２の先端に放電加工用の電極３が取付けられている。電極送り部材２は、電極３を被加工物ｗの穴ｗｒ内に送るための部材であり、その関節部品４は、銅パイプ４ｐと、その銅パイプ４ｐに鍔状に固定されたバネ固定治具４ｋとから構成されている。そして、隣合う前記関節部品４のバネ固定治具４ｋ間に四本のコイルバネ４ｂが前記銅パイプ４ｐを囲んで前後左右に装着されている。
【０００３】
前記コイルバネ４ｂは、形状記憶合金で製作されており、個々のコイルバネ４ｂに電源が接続されている。そして、前記コイルバネ４ｂに電流が流され、コイルバネ４ｂの温度が上昇すると、そのコイルバネ４ｂは縮む。逆に、コイルバネ４ｂの通電が解除されると温度が低下し、そのコイルバネ４ｂは元の長さに戻される。
したがって、個々のコイルバネ４ｂの通電状態を制御することにより、電極送り部材２を前後左右に曲げて曲率を変えることができる。このため、電極送り部材２の曲率を制御しながら電極３を送ることにより、被加工物ｗに電極送り部材２の曲率に応じた曲がり穴を加工することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した曲がり穴加工装置１は、隣合う関節部品４の間に装着された四本のコイルバネ４ｂをそれぞれ伸び縮みさせながら電極送り部材２の曲率を制御する方式であるため、電極送り部材２の外径が大きくなり、小径の曲がり穴を加工するのは困難である。
また、個々のコイルバネ４ｂの通電状態を制御するため制御手段が複雑であり、さらに、コイルバネ４ｂのメンテナンスも頻繁に必要となる。
【０００５】
そこで、請求項１〜請求項４に記載された発明は、曲がり穴加工中における電極送り部材の曲率制御を不要にして機構を簡単にすることにより、電極送り部材の小型化を図り小径の曲がり穴を加工できるようにすること、また、メンテナンスの頻度も少なくすることをその目的とするものである。
また、請求項５に記載された発明は、請求項１〜請求項４に記載された発明の目的に加えて、曲がり穴の加工精度を向上させることをその目的とするものである。
また、請求項６に記載された発明は、請求項１〜請求項４に記載された発明の目的に加えて、電極送り部材の製作コストを低減させることをその目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、以下の特徴を有する放電加工による曲がり穴加工方法及びその装置によって解決される。
即ち、請求項１に記載された放電加工による曲がり穴加工方法は、電極と被加工物との間の放電を利用してその被加工物に曲がり穴を加工する方法において、
復元力で一定曲率の曲げ形状に戻ろうとする電極送り部材をガイド部材に収納して所定形状に保持し、
前記ガイド部材と電極送り部材とを一体で前進させながら、その電極送り部材の先端に装着されている電極を被加工物内の第１の位置まで送り、
そのガイド部材に対して前記電極送り部材を前進させながら、前記電極を第１の位置から第２の位置まで送ることを特徴とする。
【０００７】
本発明によると、ガイド部材と電極送り部材とを一体で移動させながら電極を第１の位置まで送ることにより、被加工物には電極送り部材の形状に対応する所定形状の穴が加工される。また、電極を第１の位置まで送った後、その電極送り部材をガイド部材に対して前進させると、そのガイド部材から突出した電極送り部材の先端部分は復元力により一定曲率の曲げ形状に戻される。このため、その電極送り部材の先端に装着されている電極も電極送り部材の曲げ形状に倣って前進する。したがって、被加工物には、第１の位置から第２の位置まで電極送り部材の曲げ形状に等しい曲率の曲がり穴が形成される。
このように、電極送り部材を前進させてその先端部分をガイド部材から突出させることにより、一定曲率の曲がり穴を加工することができるため、曲がり穴の加工中に電極送り部材の曲率を制御する必要がなくなり、電極送り部材の構造を簡単にすることができる。
このため、電極送り部材を小型化でき、小径、かつ、曲率の大きな（Ｒの小さな）の曲がり穴を加工できるようになる。また、電極送り部材の構造が簡単になることからメンテナンス等もほとんど不要となる。
【０００８】
また、請求項２に記載された放電加工による曲がり穴加工方法は、請求項１に記載された放電加工による曲がり穴加工方法において、
前記電極送り部材を可撓性を有するガイド部材に収納し、そのガイド部材と電極送り部材とを一体で前進させながら、その電極送り部材の先端に装着されている電極を被加工物の加工済曲がり穴を通して第１の位置まで送ることを特徴とする。
【０００９】
本発明によると、ガイド部材は可撓性を有しているため、電極送り部材をガイド部材に収納した状態でそのガイド部材等を被加工物の加工済曲がり穴に挿入することにより、電極を第１の位置まで送ることができる。さらに、この状態から電極送り部材をガイド部材に対して前進させることにより、加工済曲がり穴の先に連続して一定曲率の曲がり穴を加工することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載された放電加工による曲がり穴加工装置は、電極と被加工物との間の放電を利用してその被加工物に曲がり穴を加工する装置において、
先端に電極を支持しており、一定曲率の曲げ形状に戻ろうとする復元力を受けている電極送り部材と、
前記電極送り部材を収納してその電極送り部材を前記復元力に抗して所定形状に保持するガイド部材と、
前記ガイド部材と電極送り部材とを一体で前進させながら、その電極送り部材の先端に装着されている電極を被加工物内の第１の位置まで送る第１送り機構と、
前記ガイド部材に対して電極送り部材を前進させながら、前記電極を第１の位置から第２の位置まで送る第２送り機構と、
を有している。
即ち、本発明により、請求項１に記載の発明を実施することができ、請求項１に記載の発明と同様の作用、効果を得ることができる。
【００１１】
また、請求項４に記載された放電加工による曲がり穴加工装置は、請求項３に記載された放電加工による曲がり穴を加工装置において、
前記ガイド部材は可撓性を有しており、
第１送り機構は、そのガイド部材と電極送り部材とを一体で前進させながら、電極を加工済曲がり穴を通して第１の位置まで送ることを特徴とする。
即ち、本発明により、請求項２に記載の発明を実施することができ、請求項２に記載の発明と同様の作用、効果を得ることができる。
【００１２】
また、請求項５に記載された放電加工による曲がり穴加工装置は、請求項３又は請求項４に記載された放電加工による曲がり穴加工装置において、
電極送り部材は、
一定曲率の曲げ形状から直線形状まで変形できるように、直列に連結された複数の関節部品と、
それらの関節部品の端面が相互に面接触して一定曲率の曲げ形状になるように、それらの関節部品の連結体に対して復元力を付与する機構と、
を有することを特徴とする。
本発明によると、電極送り部材は複数の関節部品を直列に連結した構造であり、さらに、それらの関節部品の端面が相互に面接触した状態で、電極送り部材は一定曲率の曲げ形状に保持される。このため、電極送り部材が復元力で元の形状に戻される際にその曲率がばらつくことはない。したがって、曲がり穴の曲率も変動することがなく、加工精度が高くなる。
【００１３】
また、請求項６に記載された放電加工による曲がり穴加工装置は、請求項３又は請求項４に記載された放電加工による曲がり穴加工装置において、
電極送り部材は、一定曲率の曲げ形状に成形された弾性体であることを特徴とする。
本発明によると、電極送り部材は一定曲率の曲げ形状に成形された弾性体であるため、一体成形が可能であり、製作コストを低減させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施の形態〕
以下、図１〜図７に基づいて、本発明の第１の実施の形態に係る放電加工による曲がり穴加工方法及びその装置の説明を行う。ここで、図１は本実施の形態に係る曲がり穴加工装置の要部縦断面図、図２は電極送り部材の先端部分の詳細図、図３は電極送り部材を構成する関節部品の斜視図、図４は前記曲がり穴加工装置の全体側面図である。なお、曲がり穴加工装置の幅方向をＸ軸方向、前後方向をＹ軸方向、高さ方向をＺ軸方向として以下の説明を行う。
前記曲がり穴加工装置１０は、被加工物ｗの内部に一定曲率の曲がり穴ｗｒを放電加工するための装置であり、図４に示されるように、ベース１１を備えている。
前記ベース１１の上には、加工液を貯留する上部開放形の液槽１２が設置されており、その液槽１２内に被加工物ｗが収納される。また、前記液槽１２の後方には、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸移動機構１３ｘ，１３ｙ，１３ｚを備えるロボット１３が設置されている。
【００１５】
前記Ｚ軸移動機構１３ｚは下部に突き出し軸１３ｔを備えており、内蔵する送り制御装置（図示されていない）によりその突き出し軸１３ｔの突出量を制御することができる。また、前記突き出し軸１３ｔの先端には、後記する電極送り部材１４の上端部が連結されている。
さらに、Ｚ軸移動機構１３ｚには前記突き出し軸１３ｔと並んでＬ型のガイドフレーム１５ｆが固定されており、そのガイドフレーム１５ｆの水平部分に、前記電極送り部材１４をＺ軸方向にガイドするためのガイドパイプ１５が縦に固定されている。
【００１６】
この構造により、ロボット１３のＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸移動機構１３ｘ，１３ｙ，１３ｚが作動することにより、電極送り部材１４とガイドパイプ１５は一体でＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移動する。また、Ｚ軸移動機構１３ｚ等が定位置に保持されている状態で、前記送り制御装置により突き出し軸１３ｔの突出量を制御することにより、ガイドパイプ１５に対して電極送り部材１４を前進（下降）させたり後退（上昇）させたりすることが可能になる。
【００１７】
前記電極送り部材１４は絶縁材料で製作されており、図１に示されるように、直管部１４ｐと九個の関節部品１４ｅとから構成されている。前記直管部１４ｐはその内部に加工液を流すための通路１４ｙが形成された筒状部材であり、その上端が前述のように突き出し軸１３ｔの先端（下端）に同軸に連結されている。さらに、前記直管部１４ｐの下端には後下がり（図１において右下がり）の傾斜面１４ｋが設けられており、その後端部に連結ピン１４ｂが挿入される連結孔１４ａがＸ軸方向に形成されている。
前記直管部１４ｐには、前記連結ピン１４ｂと連結孔１４ａとによって関節部品１４ｅがＸ軸回りに回動できるように連結されている。
【００１８】
前記関節部品１４ｅは、図２、図３に示されるように、半径Ｒ、幅Ｍのリングを角度θごとに等分した形状をしており、その関節部品１４ｅの外周側の上下端に連結ピン１４ｂが挿入される連結孔１４ａがＸ軸方向に形成されている。また、前記関節部品１４ｅの中央部分には、上側の傾斜端面１４ｕから下側の傾斜端面１４ｕにかけて加工液を流すための縦貫通孔１４ｚが形成されている（図３参照）。
前記関節部品１４ｅは、相互にＸ軸回りに回動可能な状態で連結ピン１４ｂ及び連結孔１４ａにより直列に連結されており、先端に設けられた関節部品１４ｅに前記電極１６が同じく連結ピン１４ｂと連結孔１４ａ，１６ａを介して連結されている。なお、前記電極１６内にも加工液を流すための縦貫通孔１６ｚ（図１
参照）が形成されている。
【００１９】
各々の前記関節部品１４ｅの縦貫通孔１４ｚには、図１に示されるように、ワイヤー１７が通されており、そのワイヤー１７の一端が前記電極１６に接続されている。また、前記ワイヤー１７の他端は前記直管部１４ｐの傾斜小孔１４ｎを通ってその直管部１４ｐの外部に引き出され、バネ１７ｂを介して直管部１４ｐの上端部に固定された引き止め金具１７ｔに連結されている。
また、前記ワイヤー１７には、給電子１８ｔによって電源装置１８から放電加工用の電力が供給される。
【００２０】
前記バネ１７ｂは、ワイヤー１７に所定の張力を付与するためのものであり、そのバネ１７ｂの力により前記電極１６は直管部１４ｐ側に引っ張られる。このため、各々の関節部品１４ｅも電極１６に押圧力により前記直管部１４ｐに引き寄せられ、連結ピン１４ｂ、連結孔１４ａの働きによりＸ軸回りに回動する。そして、前記電極１６の傾斜端面１６ｕ及び関節部品１４ｅの傾斜端面１４ｕが相互に面接触し、電極送り部材１４の関節部品１４ｅの部分は、図２に示されるように、半径Ｒの曲率で曲げられる。なお、図２は電極送り部材１４の先端部分を表している。
【００２１】
ここで、半径Ｒの仮想円が関節部品１４ｅの傾斜端面１４ｕと交わる点をＥ，Ｆとし線分（Ｅ，Ｆ）の長さをＬとすると、Ｒ＝Ｌ÷（2 ×SIN θ/2) となる。このように、電極送り部材１４は、ワイヤー１７、バネ１７ｂ等の働きにより、半径Ｒの曲率に曲げられるような力を付与されている。したがって、電極送り部材１４が前述のようにガイドパイプ１５に収納され、前記バネ１７ｂの力に抗して直線状に延ばされたとしても（図５（Ａ）参照）、そのガイドパイプ１５から押し出された電極送り部材１４の一部は前記バネ力により速やかに半径Ｒの曲げ形状に戻される。即ち、前記ワイヤー１７やバネ１７ｂが本発明の関節部品１４ｅの連結体に対して復元力を付与する機構として機能する。
【００２２】
次に、図４、図５に基づいて、本実施の形態に係る放電加工による曲がり穴加工方法の説明を行う。
先ず、加工前段階で、電極送り部材１４及びガイドパイプ１５が上限位置に保持され、さらに、Ｚ軸移動機構１３ｚに設けられた突き出し軸１３ｔは突出量が最小値に保持される。このため、ガイドパイプ１５に対して電極送り部材１４は上限位置まで引き上げられており、図５（Ａ）に示されるように、電極１６のみがガイドパイプ１５の先端から突出している。このため、電極送り部材１４はバネ１７ｂの力に抗して直線状に保持される。
【００２３】
この状態で、前記液槽１２内の所定位置に被加工物ｗが位置決めされると、ロボット１３のＸ軸移動機構１３ｘ，Ｙ軸移動機構１３ｙが駆動されて、電極１６等は被加工物ｗ上の予め決められた位置に位置決めされる。次に、Ｚ軸移動機構１３ｚが駆動されて電極送り部材１４及びガイドパイプ１５が一体で下降し、被加工物ｗの上面が放電加工される。このとき、電極送り部材１４及びガイドパイプ１５の下降量は放電加工の状況に応じて制御される。なお、放電加工部位には、図示されていない加工液供給ポンプから電極送り部材１４の通路１４ｙ、縦貫通孔１４ｚ等を介して加工液が供給される。
このようにして、電極送り部材１４及びガイドパイプ１５を一体で下降させることにより被加工物ｗには直線状の縦穴ｗｓが加工される。
【００２４】
そして、被加工物ｗの縦穴ｗｓが予め決められた深さ（第１の位置）に達すると、Ｚ軸移動機構１３ｚがその高さに保持された状態で、送り制御装置が駆動されて、突き出し軸１３ｔが下方に突出する。このとき、その突出量は放電加工の状況に応じて制御される。前記突き出し軸１３ｔが突出することにより、ガイドパイプ１５に対して電極送り部材１４が前進（下降）し、電極送り部材１４の先端部分はガイドパイプ１５の先端から突出する。これにより、電極送り部材１４の先端部分は、図５（Ｂ）に示されるように、前記バネ１７ｂの力により半径Ｒの曲率で曲げられる。このようにして、ガイドパイプ１５に対して電極送り部材１４を前進させながら放電加工を行うことにより、被加工物ｗには、縦穴ｗｓの先に連続して一定曲率（半径Ｒ）の曲がり穴ｗｒが形成される（図１、図５（Ｃ）参照）。なお、前記縦穴ｗｓは切削加工により予め製作しておいても良い。
【００２５】
そして、電極が所定の位置（第２の位置）に到達したタイミングで放電加工が終了し、送り制御装置及びＺ軸移動機構１３ｚにより電極送り部材１４及びガイドパイプ１５が被加工物ｗから引き抜かれる。
なお、曲がり穴ｗｒの曲率を変える場合には、曲率に応じた電極送り部材１４を使用することにより、希望する曲率の曲がり穴ｗｒを加工することができる。即ち、上述のガイドパイプ１５が本発明のガイド部材に相当し、前記ロボット１３が本発明の第１送り機構に相当する。また、前記突き出し軸１３ｔの送り制御装置が本発明の第２の送り機構に相当する。
【００２６】
このように、本実施の形態に係る放電加工による曲がり穴加工方法及びその装置によると、電極送り部材１４をガイドパイプ１５に対して前進させてその先端部分をガイドパイプ１５から突出させることにより、一定曲率Ｒの曲がり穴を加工することができる。したがって、曲がり穴の加工中に、電極送り部材１４の曲率を制御する必要がなくなり、電極送り部材１４の構造を簡単にすることができる。このため、電極送り部材１４を小型化でき、小径、かつ、曲率の大きな（Ｒの小さな）の曲がり穴ｗｒを加工できるようになる。また、電極送り部材１４の構造が簡単になることからメンテナンス等もほとんど不要となる。
【００２７】
さらに、電極送り部材１４は複数の関節部品１４ｅを直列に連結した構造であり、それらの関節部品１４ｅの傾斜端面１４ｕが相互に面接触した状態で、その電極送り部材１４は一定曲率の曲げ形状に保持される。このため、電極送り部材１４が復元力で元の形状に戻される際にその曲率Ｒがほとんど変動することはない。したがって、曲がり穴の曲率Ｒも変動し難くなり、曲がり穴の加工精度が高くなる。
【００２８】
ここで、本実施の形態においては、電極１６に電力を供給する際にワイヤ１７を使用したが、電極送り部材１４を被覆付き導電性材料で製作し、電極送り部材１４を介して電極１６に電力を供給する方法も可能である。
また、本実施の形態においては、放電加工部位に電極送り部材１４の通路１４ｙ、縦貫通孔１４ｚ等を介して加工液を供給する方法を使用したが、吸引ポンプ等により電極送り部材１４の通路１４ｙ等を通して加工液を吸引することにより、放電加工部位に液槽１２内の加工液を導く方法でも可能である。
さらに、本実施の形態においては、電極送り部材１４を一定曲率の曲げ形状に復元するためにワイヤ１７とバネ１７ｂとを使用したが、加工液の吸引力により電極送り部材１４を一定曲率の曲げ形状に復元することも可能である。
【００２９】
また、本実施の形態においては、一本のワイヤ１７と一個のバネ１７ｂを使用して電極送り部材１４を一方向に曲げる例を表したが、図６に示されるように、電極送り部材２４の関節部品２４ｅを左右対称形とし、一対のワイヤ２７及びバネ２７ｂを使用することにより、片側のワイヤ２７に張力を加えて電極送り部材２４を左右いずれか希望する方向に曲げることも可能である。
同様に、電極送り部材３４の関節部品３４ｅを前後左右対称形として各関節部品３４ｅをボールジョイント３７ｒで連結し、二対のワイヤ３７及びバネ３７ｂを使用することにより、一本のワイヤ３７に張力を加えて電極送り部材３４を前後左右いずれか希望する方向に曲げることも可能である。
【００３０】
〔第２の実施の形態〕
以下、図８に基づいて、本発明の第２の実施の形態に係る放電加工による曲がり穴加工方法及びその装置の説明を行う。
本実施の形態に係る放電加工による曲がり穴加工装置４０は、Ｕ字型の曲がり穴を加工した後、そのＵ字型の曲がり穴の先に逆Ｕ字型の曲がり穴を加工する装置であり、Ｕ字型の曲がり穴を加工する電極送り部材４４、ガイドパイプ４５及び逆Ｕ字型の曲がり穴を加工する電極送り部材１４４、ガイドパイプ１４５を備えている。
【００３１】
ここで、前記電極送り部材４４、１４４としては弾性材料を一定曲率の曲げ形状に成形したものが使用され、Ｕ字型の曲がり穴加工用のガイドパイプ４５としては剛性を有する直管状のパイプが使用される。また、逆Ｕ字型の曲がり穴加工用のガイドパイプ１４５としては可撓性を有する直管状のパイプが使用される。なお、本実施の形態に係る曲がり穴加工装置４０のその他の構造は、第１の実施の形態に係る曲がり穴加工装置１０と同様である。このため、第１の実施の形態に係る放電加工による曲がり穴加工装置１０と同じ構造の部材については同じ番号を使用して前記曲がり穴加工装置４０の動作（曲がり穴加工方法）を説明する。
【００３２】
本実施の形態に係る曲がり穴加工方法によると、先ず、剛性を有する直管状のガイドパイプ４５がガイドフレーム１５ｆに装着され、Ｕ字型の曲がり穴加工用の電極送り部材４４がガイドパイプ４５に通されてＺ軸移動機構１３ｚの突き出し軸１３ｔに接続される。そして、前記突き出し軸１３ｔがＺ軸移動機構１３ｚに収納されることにより、電極送り部材４４はガイドパイプ４５に対して後退し（上昇し）、弾性材料の復元力に抗して直線状に延ばされた状態でガイドパイプ４５に収納される。これによって、電極送り部材４４の先端に装着されている電極１６のみがガイドパイプ４５の先端から突出するようになる。
【００３３】
この状態で、前記液槽１２内の所定位置に被加工物ｗが位置決めされると、ロボット１３のＸ軸移動機構１３ｘ，Ｙ軸移動機構１３ｙが駆動されて、電極１６は被加工物ｗ上の予め決められた位置に位置決めされる。次に、Ｚ軸移動機構１３ｚが駆動されて電極送り部材４４及びガイドパイプ４５が一体で下降することにより放電加工が行われて被加工物ｗには直線状の縦穴ｗｓが加工される。
そして、被加工物ｗの縦穴ｗｓが予め決められた深さに達すると、Ｚ軸移動機構１３ｚがその高さに保持された状態で、送り制御装置が駆動されて突き出し軸１３ｔが下方に突出する。
【００３４】
前記突き出し軸１３ｔが突出することにより、電極送り部材４４がガイドパイプ４５に対して前進（下降）し、電極送り部材４４の先端部分はガイドパイプ４５の先端から突出する。これにより、図８（Ａ）に示されるように、電極送り部材４４の先端部分は弾性部材の復元力により所定の曲率で曲げられる。このようにして、ガイドパイプ４５に対して電極送り部材４４を前進させながら放電加工を行うことにより、被加工物ｗには縦穴ｗｓの先に連続して一定曲率の曲がり穴ｗｒ（Ｕ字型の曲がり穴ｗｒ）が形成される。
【００３５】
上記曲がり穴ｗｒが加工されると、前記突き出し軸１３ｔがＺ軸移動機構１３ｚに収納され、さらに、Ｚ軸移動機構１３ｚが上限位置まで上昇する。これによって、電極送り部材４４及びガイドパイプ４５が被加工物ｗの曲がり穴ｗｒ及び縦穴ｗｓから引き抜かれる。
次に、使用済のガイドパイプ４５が可撓性を有する直管状のガイドパイプ１４５に交換され、さらに、前記電極送り部材１４４が所定曲率で逆方向に曲がる別の電極送り部材１４４に取り替えられる。次に、前記突き出し軸１３ｔがＺ軸移動機構１３ｚに収納されることにより、電極送り部材１４４はガイドパイプ１４５に対して後退し（上昇し）、弾性材料の復元力に抗して直線状に延ばされた状態でガイドパイプ１４５に収納される。これによって、電極送り部材１４４の先端に装着されている電極１６のみがガイドパイプ１４５の先端から突出するようになる。
【００３６】
次に、Ｚ軸移動機構１３ｚが再び駆動されて電極送り部材１４４及びガイドパイプ１４５が一体で下降することにより、電極１６、電極送り部材１４４及びガイドパイプ１４５は、図８（Ｂ）に示されるように、既に加工した縦穴ｗｓ及び曲がり穴ｗｒに挿入される。そして、電極１６等が曲がり穴ｗｒに倣って前進し、その曲がり穴ｗｒの先端位置に到達した段階でＺ軸移動機構１３ｚがその高さに保持され、そのＺ軸移動機構１３ｚの送り制御装置が駆動される。これによって、Ｚ軸移動機構１３ｚの突き出し軸１３ｔが下方に突出し、再び放電加工が開始されることにより、図８（Ｃ）に示されるように、電極送り部材１４４の先端部分は弾性部材の復元力により所定の曲率で逆方向に曲げられながら、被加工物ｗにはＵ字型の曲がり穴ｗｒの先に連続して逆Ｕ字型の曲がり穴ｗｘが形成される。
【００３７】
このように、本実施の形態に係る放電加工による曲がり穴加工装置４０によると、複数の曲がり穴を直列に加工することができるため、装置の利用範囲が広くなる。また、電極送り部材４４，１４４として一定曲率の曲げ形状に成形された弾性材料が使用されるため、電極送り部材４４，１４４を一体成形できるようになり、製作コストを低減させることができる。
なお、本実施の形態においては、縦穴ｗｓ、Ｕ字型の曲がり穴ｗｒ及び逆Ｕ字型の曲がり穴ｗｘを加工する際に、弾性部材の電極送り部材４４，１４４を使用したが、第１の実施の形態において表した左右対称形の電極送り部材２４や前後左右対称形の電極送り部材３４を使用しても加工することは可能である。
【００３８】
また、逆Ｕ字型の曲がり穴ｗｘを成形する際に可撓性を有するガイドパイプ１４５を使用したが、剛性を有する直管状のガイドパイプ４５を使用しても、電極１６及び電極送り部材１４４はＵ字型の曲がり穴ｗｒを倣って移動できるため、逆Ｕ字型の曲がり穴ｗｘの成形は可能である。ただし、ガイドパイプ１４５の厚み分だけ曲がり穴ｗｒと電極送り部材２４との間に隙間ができるため、加工精度は低下する。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によると、曲がり穴加工中に、電極送り部材の曲率を制御する必要がなくなるため、電極送り部材の構造を簡単にできる。このため、電極送り部材を小型化でき、小径、かつ、曲率の大きな（Ｒの小さな）の曲がり穴を加工できるようになる。また、電極送り部材の構造が簡単になることからメンテナンス等もほとんど不要となる。
【００４０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る曲がり穴加工装置の要部縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る曲がり穴加工装置の電極送り部材の要部詳細図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る曲がり穴加工装置の電極送り部材を構成する関節部品の斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る曲がり穴加工装置の全体側面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る曲がり穴加工方法を表す側面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る曲がり穴加工装置の電極送り部材の全体斜視図である（図Ａ）。電極送り部材の関節部品の斜視図である（図Ｂ）。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る曲がり穴加工装置の電極送り部材の全体斜視図である（図Ａ）。電極送り部材の関節部品の斜視図である（図Ｂ）。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る曲がり穴加工方法を表す側面図である。
【図９】従来の曲がり穴加工方法を表す側面図である。
【符号の説明】
ｗ被加工物
ｗｒＵ字型の曲がり穴
ｗｘ逆Ｕ字型の曲がり穴
１３ロボット
１３ｚＺ軸移動機構（第１送り機構）
１３ｔ突き出し軸（第２送り機構）
１４電極送り部材
１４ｅ関節部品
１５ガイドパイプ（ガイド部材）
１６電極
１７ワイヤ
１７ｂバネ
１７ｔ引き止め金具[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for forming a bent hole in a workpiece by using electric discharge between an electrode and the workpiece.
[0002]
[Prior art]
A conventional bent hole processing apparatus in this regard is described in Electric Machining Technology vol.25 No.50, and a schematic diagram thereof is shown in FIG.
The bent hole processing apparatus 1 includes an electrode feed member 2 in which a plurality of joint parts 4 are connected in series, and an electrode 3 for electric discharge machining is attached to a tip of the electrode feed member 2. The electrode feed member 2 is a member for feeding the electrode 3 into the hole wr of the workpiece w. The joint part 4 includes a copper pipe 4p and a spring fixing jig fixed to the copper pipe 4p in a flange shape. Tool 4k. Four coil springs 4b are mounted between the spring fixing jigs 4k of the adjacent joint parts 4 so as to surround the copper pipe 4p.
[0003]
The coil spring 4b is made of a shape memory alloy, and a power supply is connected to each coil spring 4b. When a current flows through the coil spring 4b and the temperature of the coil spring 4b rises, the coil spring 4b contracts. Conversely, when the energization of the coil spring 4b is released, the temperature drops, and the coil spring 4b returns to its original length.
Therefore, by controlling the energized state of each coil spring 4b, the curvature can be changed by bending the electrode feed member 2 back and forth and right and left. For this reason, by sending the electrode 3 while controlling the curvature of the electrode feed member 2, a bent hole corresponding to the curvature of the electrode feed member 2 can be formed in the workpiece w.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the above-described bent hole processing apparatus 1 is a method of controlling the curvature of the electrode feed member 2 while expanding and contracting the four coil springs 4b mounted between the adjacent joint parts 4, the electrode feed member is used. Since the outer diameter of No. 2 becomes large, it is difficult to form a small-diameter bent hole.
Further, the control means for controlling the energized state of each coil spring 4b is complicated, and maintenance of the coil spring 4b is frequently required.
[0005]
Therefore, the inventions described in claims 1 to 4 reduce the size of the electrode feed member and reduce the diameter of the bend by simplifying the mechanism by eliminating the need to control the curvature of the electrode feed member during the processing of a bent hole. The purpose is to be able to machine holes and to reduce the frequency of maintenance.
The invention described in claim 5 has the object of improving the machining accuracy of a bent hole in addition to the object of the invention described in claims 1 to 4.
The invention described in claim 6 aims at reducing the manufacturing cost of the electrode feeding member in addition to the object of the invention described in claims 1 to 4.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The above-mentioned problem is solved by a method and an apparatus for forming a bent hole by electric discharge machining having the following features.
That is, the method of machining a bent hole by electric discharge machining according to claim 1 is a method of machining a bent hole in the work using an electric discharge between the electrode and the work,
The electrode feed member that is going to return to the bent shape with a constant curvature by the restoring force is stored in the guide member and held in a predetermined shape,
While advancing the guide member and the electrode feed member integrally, feed the electrode mounted on the tip of the electrode feed member to a first position in the workpiece,
The electrode is fed from a first position to a second position while the electrode feed member is advanced with respect to the guide member.
[0007]
According to the present invention, by feeding the electrode to the first position while moving the guide member and the electrode feeding member integrally, a hole having a predetermined shape corresponding to the shape of the electrode feeding member is formed in the workpiece. . When the electrode feed member is advanced with respect to the guide member after the electrode is sent to the first position, the tip of the electrode feed member protruding from the guide member is returned to a bent shape having a constant curvature by a restoring force. It is. For this reason, the electrode mounted on the tip of the electrode feed member also advances following the bent shape of the electrode feed member. Therefore, a bent hole having a curvature equal to the bent shape of the electrode feed member is formed in the workpiece from the first position to the second position.
In this way, by bending the electrode feed member forward and projecting its tip from the guide member, a curved hole having a constant curvature can be formed, and thus the curvature of the electrode feed member is controlled during the processing of the bent hole. This eliminates the necessity and simplifies the structure of the electrode feed member.
For this reason, it is possible to reduce the size of the electrode feed member, and it is possible to form a small-diameter, large-curvature (small R) curved hole. Further, since the structure of the electrode feed member is simplified, maintenance and the like are almost unnecessary.
[0008]
Further, the bent hole machining method by electric discharge machining according to claim 2 is a method for machining a bent hole by electric discharge machining according to claim 1,
The electrode feed member is housed in a flexible guide member, and while the guide member and the electrode feed member are integrally advanced, the electrode mounted on the tip of the electrode feed member is processed on the workpiece. The sheet is fed to the first position through the bent hole.
[0009]
According to the present invention, since the guide member has flexibility, the electrode feed member is housed in the guide member, and the electrode is inserted by inserting the guide member or the like into the machined bent hole of the workpiece. It can be sent to the first position. Further, by moving the electrode feed member forward with respect to the guide member from this state, a curved hole having a constant curvature can be formed continuously from the processed curved hole.
[0010]
Further, the bent hole machining apparatus by electric discharge machining according to claim 3 is an apparatus for machining a bent hole in the workpiece by using electric discharge between the electrode and the workpiece,
An electrode feed member that supports the electrode at the tip and receives a restoring force to return to a bent shape with a constant curvature,
A guide member that houses the electrode feed member and holds the electrode feed member in a predetermined shape against the restoring force,
A first feed mechanism for feeding the electrode mounted on the tip of the electrode feed member to a first position in the workpiece while advancing the guide member and the electrode feed member integrally,
A second feed mechanism that feeds the electrode from a first position to a second position while advancing an electrode feed member with respect to the guide member;
have.
That is, according to the present invention, the invention described in claim 1 can be implemented, and the same operation and effect as those of the invention described in claim 1 can be obtained.
[0011]
In addition, a bent hole processing device by electric discharge machining according to claim 4 is a processing device for forming a bent hole by electric discharge machining according to claim 3.
The guide member has flexibility,
The first feed mechanism feeds the electrode to the first position through the machined bent hole while advancing the guide member and the electrode feed member integrally.
That is, according to the present invention, the invention described in claim 2 can be implemented, and the same operation and effect as the invention described in claim 2 can be obtained.
[0012]
Further, the bent hole machining apparatus by electric discharge machining according to claim 5 is a bent hole machining apparatus by electric discharge machining according to claim 3 or 4,
The electrode feed member is
A plurality of joint parts connected in series so that they can be deformed from a bent shape with a constant curvature to a linear shape,
A mechanism for applying a restoring force to a joint body of the joint parts so that end faces of the joint parts come into surface contact with each other to form a bent shape with a constant curvature,
It is characterized by having.
According to the present invention, the electrode feed member has a structure in which a plurality of joint parts are connected in series, and further, the electrode feed member is held in a bent shape having a constant curvature in a state where the end faces of the joint parts are in surface contact with each other. Is done. Therefore, when the electrode feeding member is returned to the original shape by the restoring force, the curvature does not vary. Therefore, the curvature of the curved hole does not change, and the processing accuracy is improved.
[0013]
Further, the bent hole machining apparatus by electric discharge machining described in claim 6 is a bent hole machining apparatus by electric discharge machining described in claim 3 or 4,
The electrode feed member is an elastic body formed into a bent shape having a constant curvature.
According to the present invention, since the electrode feed member is an elastic body formed into a bent shape having a constant curvature, the electrode feed member can be integrally formed, and the manufacturing cost can be reduced.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a method and an apparatus for forming a bent hole by electric discharge machining according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of the bent hole machining apparatus according to the present embodiment, FIG. 2 is a detailed view of a tip portion of an electrode feed member, and FIG. FIG. 4 is an overall side view of the bent hole processing apparatus. The following description will be made with the width direction of the bent hole processing device as the X-axis direction, the front-rear direction as the Y-axis direction, and the height direction as the Z-axis direction.
The bent hole processing device 10 is a device for electrical discharge machining of a bent hole wr having a constant curvature inside a workpiece w, and includes a base 11 as shown in FIG.
An upper open type liquid tank 12 for storing a processing liquid is provided on the base 11, and a workpiece w is stored in the liquid tank 12. A robot 13 having an X-axis, Y-axis, and Z-axis moving mechanism 13x, 13y, 13z is installed behind the liquid tank 12.
[0015]
The Z-axis moving mechanism 13z is provided with a protruding shaft 13t at a lower portion, and the amount of protrusion of the protruding shaft 13t can be controlled by a built-in feed control device (not shown). Further, an upper end portion of an electrode feeding member 14 described later is connected to a tip end of the protruding shaft 13t.
Further, an L-shaped guide frame 15f is fixed to the Z-axis moving mechanism 13z along with the protruding shaft 13t. The L-shaped guide frame 15f guides the electrode feed member 14 to the horizontal portion of the guide frame 15f in the Z-axis direction. Guide pipe 15 is fixed vertically.
[0016]
With this structure, when the X-axis, Y-axis, and Z-axis moving mechanisms 13x, 13y, and 13z of the robot 13 operate, the electrode feed member 14 and the guide pipe 15 move integrally in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. I do. Further, by controlling the amount of protrusion of the protruding shaft 13t by the feed control device in a state where the Z-axis moving mechanism 13z and the like are held at the fixed position, the electrode feed member 14 is moved forward (downward) with respect to the guide pipe 15. ) Or retreat (up).
[0017]
The electrode feed member 14 is made of an insulating material, and includes a straight pipe portion 14p and nine joint parts 14e, as shown in FIG. The straight pipe portion 14p is a cylindrical member in which a passage 14y for flowing a machining liquid is formed, and the upper end thereof is coaxially connected to the tip (lower end) of the protruding shaft 13t as described above. Further, the lower end of the straight pipe portion 14p is provided with a downwardly sloped (downwardly rightward in FIG. 1) inclined surface 14k, and a connection hole 14a is formed at the rear end thereof in the X-axis direction for inserting the connection pin 14b. Have been.
The joint part 14e is connected to the straight pipe part 14p by the connection pin 14b and the connection hole 14a so as to be rotatable around the X axis.
[0018]
As shown in FIGS. 2 and 3, the joint part 14e has a shape in which a ring having a radius R and a width M is equally divided for each angle θ, and is connected to upper and lower ends on the outer peripheral side of the joint part 14e. A connection hole 14a into which the pin 14b is inserted is formed in the X-axis direction. A vertical through hole 14z is formed in the center of the joint component 14e from the upper inclined end surface 14u to the lower inclined end surface 14u for flowing a machining liquid (see FIG. 3).
The joint part 14e is connected in series by a connecting pin 14b and a connecting hole 14a so as to be rotatable about the X axis. The electrode 16 is connected to the joint part 14e provided at the tip by the connecting pin 14b. And connection holes 14a and 16a. Note that a vertical through hole 16z (FIG.
Reference) is formed.
[0019]
As shown in FIG. 1, a wire 17 is passed through the vertical through hole 14z of each of the joint parts 14e, and one end of the wire 17 is connected to the electrode 16. The other end of the wire 17 is drawn out of the straight pipe portion 14p through the inclined small hole 14n of the straight pipe portion 14p, and is stopped at the upper end of the straight pipe portion 14p via a spring 17b. It is connected to the fitting 17t.
Further, electric power for electric discharge machining is supplied to the wire 17 from a power supply device 18 by a power supply 18t.
[0020]
The spring 17b is for applying a predetermined tension to the wire 17, and the force of the spring 17b pulls the electrode 16 toward the straight pipe portion 14p. Therefore, each joint part 14e is also drawn to the straight pipe part 14p by the pressing force of the electrode 16, and rotates around the X axis by the action of the connecting pin 14b and the connecting hole 14a. Then, the inclined end face 16u of the electrode 16 and the inclined end face 14u of the joint part 14e come into surface contact with each other, and the joint part 14e of the electrode feed member 14 is bent at a curvature of radius R as shown in FIG. Can be FIG. 2 shows a front end portion of the electrode feed member 14.
[0021]
Here, assuming that points where the virtual circle having the radius R intersects the inclined end surface 14u of the joint part 14e are E and F and the length of the line segment (E, F) is L, R = L ÷ (2 × SIN θ / 2). ). As described above, the electrode feed member 14 is given a force to bend to a curvature having a radius R by the action of the wire 17, the spring 17b, and the like. Therefore, even if the electrode feed member 14 is housed in the guide pipe 15 as described above and is extended linearly against the force of the spring 17b (see FIG. 5A), A part of the pushed-out electrode feed member 14 is promptly returned to the bent shape of the radius R by the spring force. That is, the wire 17 and the spring 17b function as a mechanism for applying a restoring force to the connected body of the joint parts 14e of the present invention.
[0022]
Next, a method for machining a bent hole by electric discharge machining according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
First, before processing, the electrode feed member 14 and the guide pipe 15 are held at the upper limit position, and the protrusion amount of the protruding shaft 13t provided in the Z-axis moving mechanism 13z is kept at a minimum value. For this reason, the electrode feed member 14 is pulled up to the upper limit position with respect to the guide pipe 15, and only the electrode 16 protrudes from the distal end of the guide pipe 15, as shown in FIG. Therefore, the electrode feed member 14 is held linearly against the force of the spring 17b.
[0023]
In this state, when the workpiece w is positioned at a predetermined position in the liquid tank 12, the X-axis moving mechanism 13x and the Y-axis moving mechanism 13y of the robot 13 are driven, and the electrodes 16 and the like are moved to the workpiece w. It is positioned at a predetermined position above. Next, the Z-axis moving mechanism 13z is driven, the electrode feed member 14 and the guide pipe 15 are integrally lowered, and the upper surface of the workpiece w is subjected to electric discharge machining. At this time, the descending amounts of the electrode feed member 14 and the guide pipe 15 are controlled according to the state of the electric discharge machining. A machining fluid is supplied from a machining fluid supply pump (not shown) to the electric discharge machining portion via a passage 14y of the electrode feed member 14, a vertical through hole 14z, and the like.
In this way, by lowering the electrode feed member 14 and the guide pipe 15 integrally, a linear vertical hole ws is formed in the workpiece w.
[0024]
When the vertical hole ws of the workpiece w reaches a predetermined depth (first position), the feed control device is driven while the Z-axis moving mechanism 13z is held at that height, and The protrusion shaft 13t protrudes downward. At this time, the amount of protrusion is controlled according to the situation of electric discharge machining. When the protrusion shaft 13t protrudes, the electrode feed member 14 moves forward (down) with respect to the guide pipe 15, and the front end portion of the electrode feed member 14 protrudes from the front end of the guide pipe 15. As a result, as shown in FIG. 5B, the distal end portion of the electrode feed member 14 is bent with a radius R of curvature by the force of the spring 17b. In this way, the electric discharge machining is performed while the electrode feed member 14 is advanced with respect to the guide pipe 15, so that the workpiece w has a curved hole (radius R) having a constant curvature (radius R) continuously beyond the vertical hole ws. wr is formed (see FIGS. 1 and 5C). The vertical hole ws may be manufactured in advance by cutting.
[0025]
Then, at the timing when the electrode reaches a predetermined position (second position), the electric discharge machining is completed, and the electrode feed member 14 and the guide pipe 15 are pulled out of the workpiece w by the feed control device and the Z-axis moving mechanism 13z. .
When the curvature of the curved hole wr is changed, the curved hole wr having a desired curvature can be formed by using the electrode feed member 14 according to the curvature. That is, the above-described guide pipe 15 corresponds to the guide member of the present invention, and the robot 13 corresponds to the first feed mechanism of the present invention. Further, the feed control device for the protrusion shaft 13t corresponds to a second feed mechanism of the present invention.
[0026]
As described above, according to the method and the apparatus for forming a bent hole by electric discharge machining according to the present embodiment, the electrode feed member 14 is advanced with respect to the guide pipe 15 so that the tip portion projects from the guide pipe 15, A curved hole having a constant curvature R can be formed. Therefore, it is not necessary to control the curvature of the electrode feed member 14 during the processing of the bent hole, and the structure of the electrode feed member 14 can be simplified. For this reason, the electrode feed member 14 can be reduced in size, and a small-diameter, large-curvature (small R) curved hole wr can be machined. Further, since the structure of the electrode feed member 14 is simplified, maintenance and the like are almost unnecessary.
[0027]
Further, the electrode feed member 14 has a structure in which a plurality of joint parts 14e are connected in series, and the electrode feed member 14 is bent at a constant curvature in a state where the inclined end faces 14u of the joint parts 14e are in surface contact with each other. Is held. Therefore, when the electrode feed member 14 is restored to the original shape by the restoring force, the curvature R hardly fluctuates. Therefore, the curvature R of the curved hole is hardly fluctuated, and the machining accuracy of the curved hole is increased.
[0028]
Here, in the present embodiment, the wire 17 is used to supply power to the electrode 16, but the electrode feed member 14 is made of a conductive material with a coating, and is connected to the electrode 16 via the electrode feed member 14. A method of supplying power is also possible.
Further, in the present embodiment, a method is used in which the machining fluid is supplied to the electric discharge machining portion through the passage 14y of the electrode feeding member 14, the vertical through hole 14z, and the like. A method is also possible in which the machining fluid in the fluid tank 12 is guided to the electric discharge machining site by sucking the machining fluid through 14y or the like.
Further, in the present embodiment, the wire 17 and the spring 17b are used to restore the electrode feed member 14 to a bent shape having a constant curvature. However, the electrode feed member 14 is bent at a constant curvature by the suction force of the working fluid. It is also possible to restore the shape.
[0029]
Further, in the present embodiment, an example in which the electrode feed member 14 is bent in one direction using one wire 17 and one spring 17b has been described, but as shown in FIG. By using a pair of wires 27 and a spring 27b, it is possible to bend the electrode feed member 24 in a desired direction, either left or right, by applying tension to one wire 27 by using a pair of wires 27 and a spring 27b. .
Similarly, the joint part 34e of the electrode feed member 34 is made symmetrical in the front-rear and left-right directions, and the joint parts 34e are connected by a ball joint 37r. In addition, it is also possible to bend the electrode feed member 34 in any desired direction, front, rear, left, or right.
[0030]
[Second embodiment]
Hereinafter, a method and an apparatus for forming a bent hole by electric discharge machining according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The bent hole processing device 40 by electric discharge machining according to the present embodiment is a device that processes a U-shaped bent hole and then processes an inverted U-shaped bent hole at the end of the U-shaped bent hole. , An electrode feed member 44 for forming a U-shaped bent hole, a guide pipe 45, and an electrode feed member 144 for processing an inverted U-shaped bent hole, and a guide pipe 145.
[0031]
Here, as the electrode feed members 44 and 144, a material obtained by forming an elastic material into a bent shape having a constant curvature is used. As the guide pipe 45 for processing a U-shaped bent hole, a straight pipe having rigidity is used. used. In addition, a straight pipe having flexibility is used as the guide pipe 145 for processing an inverted U-shaped bent hole. Other structures of the bent hole processing device 40 according to the present embodiment are the same as those of the bent hole processing device 10 according to the first embodiment. For this reason, the operation (bending hole processing method) of the bending hole processing apparatus 40 will be described using the same numbers for members having the same structure as the bending hole processing apparatus 10 by electric discharge machining according to the first embodiment.
[0032]
According to the bent hole processing method according to the present embodiment, first, a rigid, straight tubular guide pipe 45 is mounted on the guide frame 15f, and the U-shaped bent hole processing electrode feed member 44 is connected to the guide pipe 45. And is connected to the protruding shaft 13t of the Z-axis moving mechanism 13z. When the protruding shaft 13t is housed in the Z-axis moving mechanism 13z, the electrode feed member 44 retreats (rises) with respect to the guide pipe 45, and extends linearly against the restoring force of the elastic material. It is stored in the guide pipe 45 in a flattened state. As a result, only the electrode 16 attached to the tip of the electrode feed member 44 projects from the tip of the guide pipe 45.
[0033]
In this state, when the workpiece w is positioned at a predetermined position in the liquid tank 12, the X-axis moving mechanism 13x and the Y-axis moving mechanism 13y of the robot 13 are driven, and the electrode 16 is placed on the workpiece w. At a predetermined position. Next, the Z-axis moving mechanism 13z is driven, and the electrode feed member 44 and the guide pipe 45 are integrally lowered to perform electric discharge machining, thereby forming a straight vertical hole ws in the workpiece w.
When the vertical hole ws of the workpiece w reaches a predetermined depth, the feed control device is driven while the Z-axis moving mechanism 13z is held at that height, and the protruding shaft 13t protrudes downward. I do.
[0034]
When the protruding shaft 13t protrudes, the electrode feed member 44 moves forward (down) with respect to the guide pipe 45, and the front end portion of the electrode feed member 44 protrudes from the front end of the guide pipe 45. Thus, as shown in FIG. 8A, the tip portion of the electrode feed member 44 is bent at a predetermined curvature by the restoring force of the elastic member. In this way, by performing electric discharge machining while advancing the electrode feed member 44 with respect to the guide pipe 45, the workpiece w has a curved hole wr (U-shaped) having a constant curvature continuously beyond the vertical hole ws. The bent hole wr) is formed.
[0035]
When the bent hole wr is machined, the protruding shaft 13t is housed in the Z-axis moving mechanism 13z, and the Z-axis moving mechanism 13z moves up to the upper limit position. Thereby, the electrode feed member 44 and the guide pipe 45 are pulled out from the bent hole wr and the vertical hole ws of the workpiece w.
Next, the used guide pipe 45 is replaced with a flexible straight pipe guide pipe 145, and further, the electrode feed member 144 is replaced with another electrode feed member 144 which is bent in the opposite direction at a predetermined curvature. Next, when the protruding shaft 13t is housed in the Z-axis moving mechanism 13z, the electrode feed member 144 retreats (rises) with respect to the guide pipe 145, and is linearly formed against the restoring force of the elastic material. It is stored in the guide pipe 145 in an extended state. As a result, only the electrode 16 attached to the tip of the electrode feed member 144 projects from the tip of the guide pipe 145.
[0036]
Next, when the Z-axis moving mechanism 13z is driven again and the electrode feed member 144 and the guide pipe 145 descend integrally, the electrode 16, the electrode feed member 144, and the guide pipe 145 are shown in FIG. 8B. As described above, it is inserted into the already processed vertical hole ws and the bent hole wr. Then, when the electrode 16 or the like moves forward following the curved hole wr, and reaches the tip position of the curved hole wr, the Z-axis moving mechanism 13z is held at that height, and the feed control device of the Z-axis moving mechanism 13z. Is driven. As a result, the protruding shaft 13t of the Z-axis moving mechanism 13z protrudes downward, and electric discharge machining is started again. As shown in FIG. 8C, the distal end portion of the electrode feed member 144 is restored to the elastic member. An inverted U-shaped bent hole wx is formed in the workpiece w continuously from the U-shaped bent hole wr while being bent in the opposite direction at a predetermined curvature by the force.
[0037]
As described above, according to the bent hole machining apparatus 40 by the electric discharge machining according to the present embodiment, a plurality of bent holes can be machined in series, so that the use range of the apparatus is widened. In addition, since the electrode feed members 44 and 144 are made of an elastic material formed into a bent shape having a constant curvature, the electrode feed members 44 and 144 can be integrally formed, and the manufacturing cost can be reduced.
In the present embodiment, when the vertical hole ws, the U-shaped bent hole wr, and the inverted U-shaped bent hole wx are processed, the electrode feed members 44 and 144 of the elastic member are used. It is also possible to perform processing by using the symmetrical electrode feed member 24 or the symmetrical electrode feed member 34 shown in the above embodiment.
[0038]
Although the guide pipe 145 having flexibility is used when forming the inverted U-shaped bent hole wx, the electrode 16 and the electrode feed member 144 may be used even if a rigid straight pipe guide pipe 45 is used. Can move following the U-shaped bent hole wr, so that an inverted U-shaped bent hole wx can be formed. However, since a gap is formed between the bent hole wr and the electrode feed member 24 by the thickness of the guide pipe 145, the processing accuracy is reduced.
[0039]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, since it becomes unnecessary to control the curvature of an electrode feed member during bending hole processing, the structure of an electrode feed member can be simplified. For this reason, it is possible to reduce the size of the electrode feed member, and it is possible to form a small-diameter, large-curvature (small R) curved hole. Further, since the structure of the electrode feed member is simplified, maintenance and the like are almost unnecessary.
[0040]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a bent hole processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of a main part of an electrode feed member of the bent hole processing device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of a joint component constituting an electrode feed member of the bent hole processing device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an overall side view of the bent hole processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view illustrating a bent hole processing method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an overall perspective view of an electrode feed member of the bent hole processing device according to the first embodiment of the present invention (FIG. A). It is a perspective view of a joint part of an electrode feed member (Drawing B).
FIG. 7 is an overall perspective view of an electrode feed member of the bent hole processing device according to the first embodiment of the present invention (FIG. A). It is a perspective view of a joint part of an electrode feed member (Drawing B).
FIG. 8 is a side view illustrating a bent hole processing method according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a side view showing a conventional bent hole processing method.
[Explanation of symbols]
w Workpiece
wr U-shaped bent hole
wx Reverse U-shaped bent hole
13 Robot
13z Z-axis moving mechanism (first feed mechanism)
13t Projection shaft (second feed mechanism)
14 Electrode feed member
14e joint parts
15 Guide pipe (guide member)
16 electrodes
17 wires
17b spring
17t retaining bracket

Claims

In a method of machining a bent hole in the workpiece using discharge between the electrode and the workpiece,
The electrode feed member that is going to return to the bent shape with a constant curvature by the restoring force is stored in the guide member and held in a predetermined shape,
While advancing the guide member and the electrode feed member integrally, feed the electrode mounted on the tip of the electrode feed member to a first position in the workpiece,
A bent hole forming method by electric discharge machining, wherein the electrode is fed from a first position to a second position while the electrode feed member is advanced with respect to the guide member.

A method for machining a bent hole by electric discharge machining according to claim 1,
The electrode feed member is housed in a flexible guide member, and while the guide member and the electrode feed member are integrally advanced, the electrode mounted on the tip of the electrode feed member is processed on the workpiece. A bending hole machining apparatus by electric discharge machining, wherein the bending hole is fed to a first position through the bending hole.

In an apparatus for processing a bent hole in the workpiece using discharge between the electrode and the workpiece,
An electrode feed member that supports the electrode at the tip and receives a restoring force to return to a bent shape with a constant curvature,
A guide member that houses the electrode feed member and holds the electrode feed member in a predetermined shape against the restoring force,
A first feed mechanism for feeding the electrode mounted on the tip of the electrode feed member to a first position in the workpiece while advancing the guide member and the electrode feed member integrally,
A second feed mechanism that feeds the electrode from a first position to a second position while advancing an electrode feed member with respect to the guide member;
A bending hole processing apparatus by electric discharge machining, comprising:

In a machining device, a bent hole by electric discharge machining according to claim 3,
The guide member has flexibility,
The first feed mechanism feeds an electrode to a first position through a machined bend hole while advancing the guide member and the electrode feed member integrally, and the bend hole processing apparatus by electric discharge machining.

A bent hole drilling device by electric discharge machining according to claim 3 or 4,
The electrode feed member is
A plurality of joint parts connected in series so that they can be deformed from a bent shape with a constant curvature to a linear shape,
A mechanism for applying a restoring force to a joint body of the joint parts so that end faces of the joint parts come into surface contact with each other to form a bent shape with a constant curvature,
A bending hole processing apparatus by electric discharge machining, comprising:

A bent hole drilling device by electric discharge machining according to claim 3 or 4,
The electrode feeding member is an elastic body formed into a bent shape having a constant curvature, and a bent hole processing apparatus by electric discharge machining.