JP3576394B2 - 放電加工マシンの加工電極長さ決定方法 - Google Patents
放電加工マシンの加工電極長さ決定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3576394B2 JP3576394B2 JP25378598A JP25378598A JP3576394B2 JP 3576394 B2 JP3576394 B2 JP 3576394B2 JP 25378598 A JP25378598 A JP 25378598A JP 25378598 A JP25378598 A JP 25378598A JP 3576394 B2 JP3576394 B2 JP 3576394B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- contact
- machining
- length
- determining
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
- G01B7/023—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring distance between sensor and object
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
- B23H1/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工を行いつつ放電加工マシンの加工電極の長さを決定する方法並びにこの方法を実施する測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
管状電極を制御経路に沿って案内する放電加工ミリング加工原理に従ってワークピースを加工するとき、ワークピースから材料を除去することは前記加工電極が短くなるという大きな加工電極の磨耗を伴う。この場合、加工を実施している間に電極の正確な長さを知ることは、適切な時点で加工電極を交換したり又は制御下の経路に沿って加工電極を移動する経路制御を補正する上で重要である。
【0003】
普通の放電加工マシン特に、誘電液体浴内でワークピースを加工するキャビティシンキング放電加工マシンは、新しい加工電極をワークピース即ち、加工を開始する前に基準ポイントとして使用する測定領域に対して位置決めすることができる装置を設けている。米国特許第4,039,779号によれば、代表的には24Vの規定電圧を加工電極とワークピース/基準ポイントに加え、加工電極をゆっくりとワークピース/基準ポイントに向けて移動させる。ワークピース/基準ポイントに向かう移動中、いわゆる短絡(ショートサーキット)又は電気接触を生じてから機械的接触を生ずる。即ち、加工電極とワークピース/基準ポイントとの間の所定距離即ち、いわゆるトリガポイントに達してから機械的接触を生ずる。この短絡は電気回路によって検出し、加工電極とワークピース又は基準ポイントとの間の相対距離がこの瞬間に決定される。矩形の電極がワークピース又は基準ポイントに向かって長手方向に移動する場合、電極の長さは電極ホルダの既知の座標及び短絡を検出した瞬間のトリガポイントから得ることができる。この電気的測定のため、加工電極又はワークピースの変形を招く機械的衝突を防止することができる。
【0004】
しかし、このタイプの測定は、早期短絡を生じて位置測定を誤らせる恐れのある不純物が加工電極とワークピース又は基準ポイントとの間に存在しないことが要求される。ワークピースから除去され、また誘電流体中に懸濁している金属粒子又はワークピース又は電極の表面に存在する被膜は、通常予想される距離よりも大きい距離でも放電をトリガしてしまう。測定誤差は通常中間スペースに存在する最大粒子寸法の5倍〜10倍の範囲内にある。従って、このような位置測定は新しい加工電極及びワークピース又は予めクリーニングした加工電極及びワークピースでしか行うことができない。更に、誘電流体は不純物を含んでいるため上述の中間スペースには誘電流体が存在しないことが必要である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術によれば、加工電極及びワークピースの手作業によるクリーニングを必要とするため、この測定原理の自動化は不可能であった。また同様に純粋な機械的測定も適用することができない。光学的測定方法も手作業によるクリーニングを必要としていた。
【0006】
従って、本発明の目的は、放電加工マシンのホルダにクランプした加工電極の長さを、測定を実施するために加工電極及び基準ポイントの手作業によるクリーニングをすることなく、しかも通常の短絡検出を利用して決定することができる加工電極長さ決定方法を得るにある。本発明方法は簡単であり、自動化しても実施することができる。本発明の他の目的は上述の方法を実施することができる装置を得るにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は放電加工マシンの加工電極の実際の長さを決定する加工電極長さ決定方法において、電極ホルダに保持した加工電極を接触素子に接触させる第1ステップと、加工電極と接触素子が接触したままトリガポイントにおける接触電極に向かって更に移動させることによって電気的短絡回路を発生させ、トリガポイントの既知の位置から加工電極の遊端位置を決定する第2ステップと、マシン制御装置により電極ホルダから突出する電極の長さを電極ホルダの位置及びトリガポイントの位置から決定する第3ステップとよりなり、前記接触素子は、軸受の周りに回動自在に配置し、測定すべき加工電極と機械的及び電気的接触を生ずるようにし、前記接触電極との接触ポイントをこの接触電極から所定の距離に保持し、前記加工電極の押圧を受けて接触電極に向かって回動してこの接触電極に接触を生ずることができるようにし、また前記接触素子と前記接触電極との間の電気的接触は不純物から保護された領域で生ずるものとしたことを特徴とする。
【0008】
更に、本発明装置は、上述の方法を実施する測定装置において、測定すべき加工電極に機械的及び電気的に接触を生ずると予想される可動接触素子を、接触電極から所定距離の位置に保持し、またこの接触電極に電気的に接触することができるようにしたことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に、図面につき本発明の好適な実施の形態を説明する。
【0010】
図1には、電圧(この実施の形態の場合24V)を図示しない放電加工マシンの加工電極1に供給する。この加工電極1は、回動自在の軸受3に配置した接触素子2に機械的に接触する。接触素子2及び電気的に絶縁したばねサスペンション12(図3参照)に配置したばね4により接触素子2が図示しない放電加工機の接地側に接続した接触電極5に接触するのを阻止する。加工電極1が接触素子2の方向に移動する場合に機械的接触を生じ、これにより電極と接触素子との間の電気的接触も生ずる。電極の接触素子に向かう移動を更に続けるには、ばねの引張力を補償するための僅かな機械的力だけでよい。この行程中、接触素子は接触電極に接近し、上述した電気的短絡が接触素子の加工電極とは反対側の側面(不純物から保護されている)と接触電極との間に生ずる。加工電極の長さは、加工電極ホルダの既知の座標と、測定装置の検出した短絡の瞬間のトリガポイントとから算出することができ、マシン制御装置によってこの加工電極の長さを計算する。
【0011】
マシン制御装置は異なる時点で測定した加工電極長さの差から加工電極の磨耗を計算することができ、これに応じて加工電極の経路移動の補正を行ったり、加工電極の交換を行ったりすることができるようにする。
【0012】
測定に必要な力は、1mm〜12mmの直径を有するツールに対して250〜300gの間で選択すると好適である。この値では、測定ゾーンにおける不純物により生ずる干渉作用は図5に示すように大いに排除される。他の材料で構成した加工電極又は他の直径を有する加工電極に対しては、それに応じた力のばねを使用する。
【0013】
クリーニング工程を行わない、又は誘電流体の除去を行わないと、従来技術の普通の測定装置、即ち、図5の(a)に示す測定装置では、粒子が最大20μmの場合約0.12mmの測定誤差が容易に生じてしまう。この測定誤差は、幾つかの粒子が電界内で一列に配列するために生ずる。図5の(b)には、電極をクリーニングすることなしに測定誤差を約0.015mmに減少することができることを示す。
【0014】
図2には、非導電性材料例えば、プレキシガラスの保護キャップ6を設け、接触電極5及び接触素子2の接触電極に対向する側の側面を除去した粒子の不純物から保護する。この保護キャップは接触素子2を包囲し、接触素子2の回動に追従する。
【0015】
他の実施例においては、接触電極及び接触素子の接触電極に対向する側面の完全な包囲は、不純物から保護する図示しない弾性管状シールの形式で実現することができる。この管状シールは測定装置の本体8のベース7に密接させて取り付ける。従って、誘電流体及び除去した粒子の接触電極の領域内への侵入を阻止する。このことは、測定装置を誘電流体によって完全に包囲する、即ち、誘電流体内に長さ全体を浸漬する加工電極も測定できることを意味する。
【0016】
図3に示す実施例においては、回動軸線を2個の突起11の形式として構成しており、この突起11上にスチール製の接触素子2を載置する。突起11はプレート14内に埋設し、本体8から電気的に絶縁する。接触電極5をプレート14内に埋設し、この接触電極5も突起として構成し、接触電極を突起11を結ぶラインの垂直2等分線上に配置し、これらの突起とは電気的に絶縁しまた本体8とは電気的に接触させる。プレート14は本体8に非導電性のねじ15によって連結する。下側ばねサスペンション12は本体8とは電気的に絶縁する。放電加工マシンの作業領域内での融通性のある設置を行うため、磁石13を本体8のベースに埋設する。
【0017】
図4には、全く異なる直径の2個の電極グループを単独の測定装置によって、即ち、ばね4を交換する必要なく測定することができる実施例を示す。大きな直径の電極(接触面積A)を使用するときは、不純物を圧縮又は押圧することによって測定誤差を減少するために必要な圧力(P=F/A)を発生するのにより一層大きい力Fが必要となる。接触素子上に設けた2個の接触面9,10の異なるレバーアームによって、これに応じた2個の異なる力のレンジ(範囲)が得られる。
【0018】
【発明の効果】
このような測定装置を使用することは、放電ミリング加工中に加工電極の長さ測定に限定されるものではない。本発明による装置は、特に、伝統的なキャビティシンキング(cavity sinking)放電加工方法にも使用することができ、作業領域から流体の複雑な排水及び時間の浪費なく、また電極の手作業のクリーニングをすることなく測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】測定装置の線図的説明図である。
【図2】測定装置及び保護容器の側面図である。
【図3】本発明装置の好適な実施例の説明図であり、(a)は縦断面、(b)は頂面図である。
【図4】2個の接触面を有する測定装置の平面図である。
【図5】不純物によって生ずる測定誤差を説明するための線図的説明図である。
【符号の説明】
1 電極
2 接触素子
3 軸受
4 ばね
5 接触電極
6 保護キャップ
7 ベース
8 本体
14 プレート
11 突起
15 ねじ
13 磁石
Claims (6)
- 放電加工マシンの加工電極の実際の長さを決定する加工電極長さ決定方法において、
電極ホルダに保持した加工電極を接触素子に接触させる第1ステップと、
加工電極と接触素子が接触したままトリガポイントにおける接触電極に向かって更に移動させることによって電気的短絡回路を発生させ、トリガポイントの既知の位置から加工電極の遊端位置を決定する第2ステップと、
マシン制御装置により電極ホルダから突出する電極の長さを電極ホルダの位置及びトリガポイントの位置から決定する第3ステップと
よりなり、
前記接触素子は、
軸受の周りに回動自在に配置し、測定すべき加工電極と機械的及び電気的接触を生ずるようにし、前記接触電極との接触ポイントをこの接触電極から所定の距離に保持し、前記加工電極の押圧を受けて接触電極に向かって回動してこの接触電極に接触を生ずることができるようにし、また
前記接触素子と前記接触電極との間の電気的接触は不純物から保護された領域で生ずるものとした
ことを特徴とする放電加工マシンの加工電極長さ決定方法。 - 前記不純物から保護された領域は前記接触電極をカバーする保護キャップ内で前記電気的接触を生ずるようにした請求項1記載の放電加工マシンの加工電極長さ決定方法。
- 加工を実施しつつ電極の長さ測定を繰り返し行うことにより前記加工電極の磨耗をマシン制御装置によって決定する請求項1又は2記載の放電加工マシンの加工電極長さ決定方法。
- 電極の測定長さ及び決定した磨耗を使用し、前記測定処理を行いつつマシン制御装置を介して電極の加工経路制御を自動的に補正する請求項1乃至3のうちのいずれか一項に記載の放電加工マシンの加工電極長さ決定方法。
- 前記加工経路に沿って加工を行う場合に予測される加工電極の予め決められた予定値と比較して加工電極の測定した長さ又は磨耗の値が前記予定値を越えたか又はまだその値に達しないかによって前記加工電極の交換を決める請求項1乃至4のうちのいずれか一項に記載の放電加工マシンの加工電極長さ決定方法。
- 前記接触素子に複数個の接触面を設け、これらの接触面には異なる強さの力が作用するようにした請求項1乃至5のうちのいずれか一項に記載の放電加工マシンの加工電極長さ決定方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH19972120/97 | 1997-09-09 | ||
CH02120/97A CH692279A5 (de) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Verfahren und Messvorrichtung zur Bestimmung der Länge einer Elektrode. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11138353A JPH11138353A (ja) | 1999-05-25 |
JP3576394B2 true JP3576394B2 (ja) | 2004-10-13 |
Family
ID=4226344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25378598A Expired - Lifetime JP3576394B2 (ja) | 1997-09-09 | 1998-09-08 | 放電加工マシンの加工電極長さ決定方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6072143A (ja) |
JP (1) | JP3576394B2 (ja) |
CH (1) | CH692279A5 (ja) |
DE (1) | DE19840465B4 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5128013B1 (ja) * | 2012-02-15 | 2013-01-23 | 三菱電機株式会社 | 放電加工装置 |
CN112254631B (zh) * | 2020-09-15 | 2022-04-12 | 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 | 一种用于具有导电属性工件平面度的检测方法和仪器 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3591761A (en) * | 1968-07-05 | 1971-07-06 | Ibm | Pattern and cavity electroerosion by repeated raster scanning |
US3609279A (en) * | 1969-08-18 | 1971-09-28 | Uniroyal Inc | Wear-responsive electrode-withdrawal control system for an electrical discharge machine |
US3973104A (en) * | 1972-08-17 | 1976-08-03 | A.G. Fur Industrielle Elektronik Agie Losone B. Locarno | Apparatus for regulating an electric discharge machining gap |
CH585089A5 (ja) * | 1975-04-07 | 1977-02-28 | Charmilles Sa Ateliers | |
US4039779A (en) * | 1975-12-11 | 1977-08-02 | Raycon Corporation | Apparatus for compensating for electrode wear in an electrical discharge machine |
CH627392A5 (fr) * | 1979-03-29 | 1982-01-15 | Charmilles Sa Ateliers | Procede pour atteindre une cote d'usinage determinee lors d'un usinage par etincelage erosif. |
JPS55150937A (en) * | 1979-05-15 | 1980-11-25 | Mitsubishi Electric Corp | Electrospark machining apparatus |
GB2054436B (en) * | 1979-07-25 | 1984-05-16 | Inoue Japax Res | Electrical discharge machining using controlled low stray capacitances |
US4510364A (en) * | 1980-01-22 | 1985-04-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electric discharge machining apparatus |
JPS56119322A (en) * | 1980-02-18 | 1981-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | Electric discharge machining apparatus |
JPS58211828A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-09 | Mitsubishi Electric Corp | 位置決め装置 |
JPS6098008U (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-04 | 日立精機株式会社 | 工具長計測装置 |
CH662764A5 (fr) * | 1985-03-05 | 1987-10-30 | Charmilles Technologies | Procede pour regler l'usinage par etincelage erosif. |
CH678825A5 (ja) * | 1986-06-03 | 1991-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | |
JPS637233A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-01-13 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御型彫放電加工装置 |
US4750272A (en) * | 1986-11-06 | 1988-06-14 | Kearney & Trecker Corporation | Tool measuring device employing gap width detection |
JPS63144154U (ja) * | 1987-03-11 | 1988-09-22 | ||
DE3736224C1 (de) * | 1987-10-26 | 1989-03-02 | Agie Ag Ind Elektronik | Senkerodiermaschine mit einer Einrichtung zum Kompensieren des Elektrodenverschleisses und Verfahren zum Kompensieren des Elektrodenverschleisses |
US5115112A (en) * | 1991-02-25 | 1992-05-19 | General Electric Company | Spark erosion machining device and method for correcting for the wear of a machining electrode |
JPH04360754A (ja) * | 1991-06-06 | 1992-12-14 | Fanuc Ltd | 工具寿命管理方法 |
DE19516990C2 (de) * | 1995-05-09 | 1998-09-17 | Agie Ag Ind Elektronik | Verfahren zum funkenerosiven Nachschneiden mittels drahtförmiger Elektrode und hierfür ausgelegte Funkenerosionsmaschine |
JP3030546U (ja) * | 1996-04-01 | 1996-11-01 | 有限会社アズマ | 接触センサ |
-
1997
- 1997-09-09 CH CH02120/97A patent/CH692279A5/de not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-09-04 DE DE19840465A patent/DE19840465B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-08 JP JP25378598A patent/JP3576394B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-08 US US09/149,184 patent/US6072143A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH692279A5 (de) | 2002-04-30 |
DE19840465B4 (de) | 2005-03-03 |
DE19840465A1 (de) | 1999-04-01 |
JPH11138353A (ja) | 1999-05-25 |
US6072143A (en) | 2000-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0640438B1 (en) | Method and apparatus for grinding with electrolytic dressing | |
KR102048132B1 (ko) | 공작 기계에서 공작물의 위치를 결정하는 방법 | |
KR102384571B1 (ko) | 연마 장치 및 연마 방법 | |
JP3576394B2 (ja) | 放電加工マシンの加工電極長さ決定方法 | |
US3247599A (en) | Measuring device | |
CN112262011B (zh) | 线放电加工机及直线度计算方法 | |
JP5916486B2 (ja) | ワークの位置測定方法および位置測定装置 | |
JP3348392B2 (ja) | 工具グリッパの寿命検出装置 | |
KR20160118347A (ko) | 워크피스를 클램핑하는 시스템 및 방법 | |
KR101843289B1 (ko) | 방전 가공기의 전극봉의 가이드 이탈을 확인할 수 있는 방법 및 장치 | |
SU1242795A1 (ru) | Способ контрол сплошности диэлектрического покрыти на металлических издели х | |
CN114378644B (zh) | 找零装置、刀具异常检测系统及方法 | |
US5376890A (en) | Capacitive distance measuring apparatus having liquid ground contact | |
CN113533438B (zh) | 电接触材料摩擦电弧烧损的原位测试装置及其测试方法 | |
JP3292834B2 (ja) | 電解加工方法および電解加工装置 | |
US20170146472A1 (en) | Tool and a method to measure a contamination in a slot of a conductor bar | |
GB2222108A (en) | Working of electrically conductive materials by electrical erosion | |
US20050178671A1 (en) | Method and an arrangement to determine a running value of the gap during the electrochemical machining | |
JP2005199390A (ja) | 切削加工装置 | |
JP4255774B2 (ja) | 回路基板検査装置 | |
US4193202A (en) | Apparatus and method for determining the location of peripheral points of bodies | |
JPH10328974A (ja) | プリント基板の加工方法および装置 | |
KR200150407Y1 (ko) | 공구 파손 검지장치 | |
JPS60108229A (ja) | 放電加工装置 | |
CN117098298A (zh) | 晶圆表面静电消除装置及其方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040406 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040517 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040622 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040707 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080716 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090716 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100716 Year of fee payment: 6 |