JP4845018B2 - Tool holder motion control mechanism and combined electrical discharge and electrolytic machining equipment using the same - Google Patents
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Description
本発明は、塑性加工用機械及び木工用機械を含む工作機械の工具ホルダの公転運動を制御する機構、特に、自転機構を備えた工具ホルダの公転運動を制御する機構及びそれを用いて穴内面等の内面を加工する放電・電解複合加工装置に関する。 The present invention relates to a mechanism for controlling the revolving motion of a tool holder of a machine tool including a plastic working machine and a woodworking machine, in particular, a mechanism for controlling the revolving motion of a tool holder provided with a rotation mechanism, and a hole inner surface using the same. The present invention relates to an electric discharge / electrolytic composite machining apparatus for machining the inner surface of the like.
従来、工具ホルダの公転運動を制御するものとして、ローラを公転駆動してスピニング加工を行うスピニング加工装置において、遊星歯車の軸に腕部材を固定し、腕部材の先端部にローラを回転可能に支持し、太陽歯車と内歯歯車との相対的な回転駆動による遊星歯車の自転に伴い、腕部材が揺動してローラの公転径を制御するようにしたスピニング加工装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、放電加工液が注入された容器内に、水平面内において互いに直交するＸ，Ｙ軸方向に固定で上記Ｘ，Ｙ軸の両者に直交するＺ軸方向に移動可能な電極工具に対して、所定間隔をおいてワークを対向させ、上記ワークを陽極とし、上記電極工具を陰極として両極間に電圧を印加し、放電によって上記ワークに電極形状に応じた加工を施した後、上記容器内の放電加工液を電解液に入れ替え、上記電極工具と上記ワークの間に一定の電解電流を流し、上記ワークの放電加工面を電解によって研磨仕上げするようにした放電加工面の電解仕上げ方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
Conventionally, in order to control the revolving motion of the tool holder, in a spinning processing apparatus that performs spinning by driving the roller to revolve, the arm member is fixed to the shaft of the planetary gear, and the roller can be rotated at the tip of the arm member A spinning processing device is known in which the arm member swings to control the revolution diameter of the roller as the planetary gear rotates by rotating relative to the sun gear and the internal gear. For example, see Patent Document 1.)
In addition, with respect to the electrode tool that is fixed in the X and Y axis directions orthogonal to each other in a horizontal plane and movable in the Z axis direction orthogonal to both the X and Y axes in the container into which the electric discharge machining liquid is injected, The workpieces are opposed to each other at a predetermined interval, the workpiece is used as an anode, the electrode tool is used as a cathode, a voltage is applied between both electrodes, and the workpiece is processed according to the electrode shape by discharge, There is known an electrolytic finishing method for an electric discharge machining surface in which the electric discharge machining liquid is replaced with an electrolytic solution, a constant electrolytic current is passed between the electrode tool and the workpiece, and the electric discharge machining surface of the workpiece is polished and finished by electrolysis. (For example, refer to Patent Document 2).
上記した特許文献１に記載のスピニング加工装置では、工具部分には自転機能はなく、工具はワークとの摩擦力により回転するに過ぎないものである。さらに、工具部分の公転径の制御は太陽歯車と内歯歯車との相対的な回転駆動による遊星歯車の自転に伴うものであるため、径の小さな穴内面の加工における微小な公転径の制御には不適である。
また、上記特許文献２に記載の放電加工面を電解によって研磨仕上げするものにおいては、電極工具はワークの加工面に沿った方向には移動自在であるが、ワークの加工面に直交する方向には固定されている。
Further, in the case where the electric discharge machining surface described in Patent Document 2 is polished by electrolysis, the electrode tool is movable in a direction along the workpiece machining surface, but in a direction orthogonal to the workpiece machining surface. Is fixed.
加工される穴の内面の径よりも小さな径の工具で穴の内面を加工するような場合、工具を自転させるとともに公転させ、工具の公転径を制御することにより穴内面の径を精度良く仕上げる方法がある。
一方、工具の公転径を制御する手段として上記した特許文献１に記載のような太陽歯車と内歯歯車との相対的な回転駆動による遊星歯車の自転を利用したものが知られているが、このものでは、工具を自転させる駆動手段を備えていないため工具自転により穴内面を加工するものには用いることができないという問題を有している。また、径の小さな穴内面の加工における微小な公転径の制御には不適である。
When machining the inner surface of a hole with a tool whose diameter is smaller than the diameter of the inner surface of the hole to be machined, the tool rotates and revolves, and the diameter of the inner surface of the hole is accurately finished by controlling the revolution diameter of the tool. There is a way.
On the other hand, as a means for controlling the revolution diameter of the tool, there is known one utilizing the rotation of the planetary gear by the relative rotational drive of the sun gear and the internal gear as described in Patent Document 1 described above. This device has a problem that it cannot be used for processing the inner surface of a hole by tool rotation because it does not have a driving means for rotating the tool. In addition, it is unsuitable for controlling a minute revolution diameter in processing of the inner surface of a small diameter hole.
他方、特許文献２記載の同一電極を用いて放電加工面を電解によって研磨仕上げするものにおいては、電極工具は自転する構造となっていない。また、電極工具はワークの加工面に直交する方向には固定されているため、加工される穴の径と電極工具の外径とは一定の関係を有する必要がある。さらに、穴内面と電極との距離を制御することができない。従って穴円周方向の加工量をコントロールすることができず，オーバーハングしている断面形状を持つ穴等は加工することができない，また加工穴径に合わせた電極をその都度作成しなければならないという問題も有している。 On the other hand, in the case where the electric discharge machining surface is polished by electrolysis using the same electrode described in Patent Document 2, the electrode tool does not rotate. Further, since the electrode tool is fixed in a direction perpendicular to the machining surface of the workpiece, the diameter of the hole to be machined and the outer diameter of the electrode tool need to have a certain relationship. Furthermore, the distance between the inner surface of the hole and the electrode cannot be controlled. Therefore, the amount of machining in the hole circumferential direction cannot be controlled, holes with cross-sectional shapes that are overhanging, etc. cannot be machined, and electrodes that match the bore diameter must be created each time. It also has the problem.
本発明は、自転機構を備えた工具ホルダの公転運動を精度良く制御できる機構及びそれを用いた放電・電解複合加工装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the mechanism which can control the revolution motion of the tool holder provided with the autorotation mechanism with high precision, and the electrical discharge / electrolytic combined machining apparatus using the same.
（１）上記目的を達成するため本発明の工具ホルダの運動制御機構は、工具ホルダを支持する軸を自転させる自転用駆動機構を備えた工具ホルダの運動制御機構において、ケーシングに回転自在に支持された回転板を回転させる公転用駆動機構を設け、回転板には工具ホルダを支持する軸を回転自在に保持するアームをその回転中心が回転板の回転中心から偏心するようにして設け、アームを回転駆動する公転径制御用駆動機構を回転板に設けることにより工具ホルダの公転径を制御するようにしたことを特徴としている。 (1) In order to achieve the above object, a tool holder motion control mechanism according to the present invention is a tool holder motion control mechanism provided with a rotation drive mechanism for rotating a shaft supporting the tool holder, and is rotatably supported by a casing. A revolving drive mechanism for rotating the rotating plate, and an arm for rotatably holding the shaft supporting the tool holder is provided on the rotating plate so that the center of rotation is eccentric from the rotating center of the rotating plate. It is characterized in that the revolution diameter of the tool holder is controlled by providing a revolution plate with a revolution diameter control drive mechanism for rotationally driving the tool holder.
（２）また、上記（１）記載の工具ホルダの運動制御機構を用いた放電・電解複合加工装置は、工具である電極に電力を供給する加工用電源、加工電流・電圧モニター装置、ワークを保持するとともに加工液を収容する容器及び制御用コンピュータを備えることを特徴としている。
（３）また、上記（１）記載の工具ホルダの運動制御機構を用いた放電・電解複合加工装置は、上記（２）記載のものにおいて、加工液の循環ポンプ、切りくず除去装置、温度制御装置を備え、消耗した電極を再成形する電極成形ユニット及び工具ホルダの運動制御機構を移動する移動機構を備えることを特徴としている。
(2) Moreover, the electric discharge / electrolytic combined machining apparatus using the movement control mechanism of the tool holder described in (1) above includes a machining power supply for supplying power to an electrode as a tool, a machining current / voltage monitoring apparatus, and a workpiece. It is characterized by comprising a container for holding and storing a processing fluid and a control computer.
(3) Moreover, the electric discharge / electrolysis combined machining apparatus using the movement control mechanism of the tool holder described in (1) is the same as that described in (2) above, in which a circulating pump for machining liquid, a chip removal device, temperature control The apparatus includes an electrode forming unit that reshapes a worn electrode and a movement mechanism that moves a motion control mechanism of a tool holder.
（１）本発明の工具ホルダの運動制御機構は、自転機構を備えた工具ホルダの公転径を、太陽歯車、内歯歯車と及び遊星歯車を備えた遊星歯車機構のような複雑な機構を用いることなく、簡単な構造で、サブミクロンの精度まで制御できる。（２）本発明の工具ホルダの運動制御機構を用いた放電・電解複合加工装置は、穴内面等の加工面を平滑に仕上げることができ、加工面の腐食を防止することができる。さらに同一電極で異なる直径の穴加工，オーバーハングしている断面形状を持つ穴の加工が可能となる． (1) The movement control mechanism of the tool holder of the present invention uses a complex mechanism such as a planetary gear mechanism including a sun gear, an internal gear, and a planetary gear for the revolution diameter of the tool holder including the rotation mechanism. Therefore, it is possible to control to sub-micron accuracy with a simple structure. (2) The electric discharge / electrolysis combined machining apparatus using the motion control mechanism of the tool holder of the present invention can finish the machining surface such as the inner surface of the hole smoothly and prevent corrosion of the machining surface. In addition, it is possible to drill holes with different diameters and holes with cross-sectional shapes that are overhanging with the same electrode.
本発明に係る工具ホルダの運動制御機構及びそれを用いた放電・電解複合加工装置の最良の形態を図面を参照して以下に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A best mode of a tool holder motion control mechanism and an electric discharge / electrolytic combined machining apparatus using the same according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、放電・電解複合加工装置の１例を示した概略説明図である。
放電・電解複合加工装置は、図示しない駆動源により回転駆動される回転テーブル１の上に被加工物であるワーク２を固定し、ワーク２の回転中心Ｏから距離ｄ偏心したＯ’を中心に図示しない駆動源により回転駆動される電極３を設け、電極３を移動させて偏心距離ｄを制御することにより、ワーク２の加工面の回転径（ワーク２と電極３の相対運動における公転径）を制御可能な構造となっている。
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an example of a combined discharge / electrolysis machining apparatus.
The electric discharge / electrolytic combined machining apparatus fixes a workpiece 2 as a workpiece on a rotary table 1 that is rotationally driven by a drive source (not shown), and centered on O ′ that is eccentric from the rotation center O of the workpiece 2 by a distance d. An electrode 3 that is rotationally driven by a drive source (not shown) is provided, and the eccentric distance d is controlled by moving the electrode 3 so that the rotational diameter of the machining surface of the workpiece 2 (the revolution diameter in the relative motion between the workpiece 2 and the electrode 3). It is a structure that can be controlled.
図２は、公転径を制御しなかった場合の加工結果と公転径を制御した場合の加工結果を示す顕微鏡写真であり、公転径を制御しなかった場合は、（ａ）に示すように加工された側面が黒ずんだ状態で腐食している。一方、公転径を制御した場合（０．２μｍ／ｓの速度で１０μｍの範囲で移動制御した場合）は、（ｂ）に示すように加工された側面が平滑で腐食されていない。
この結果から、公転径の制御をした方が良好な加工結果が得られることが確認できる。しかしながら、図１の放電・電解複合加工装置における公転径の制御システムは、ワークを保持、回転させる構造であるため、ワークの回転中心に関わる部分しか加工できず、例えば、ワークの回転中心との関係と独立して加工面の微小な凹凸に対応した工具（電極）の制御ができない。
FIG. 2 is a photomicrograph showing the processing result when the revolution diameter is not controlled and the processing result when the revolution diameter is controlled. When the revolution diameter is not controlled, the processing is performed as shown in FIG. Corroded side is darkened and corroded. On the other hand, when the revolution diameter is controlled (when the movement is controlled within a range of 10 μm at a speed of 0.2 μm / s), the processed side surface is smooth and not corroded as shown in FIG.
From this result, it can be confirmed that better machining results can be obtained by controlling the revolution diameter. However, since the revolution diameter control system in the combined electric discharge / electrolytic machining apparatus shown in FIG. 1 has a structure for holding and rotating the workpiece, only the part related to the rotation center of the workpiece can be machined. Independent of the relationship, it is impossible to control the tool (electrode) corresponding to the minute unevenness of the processed surface.
図３は、ワークを回転させずに工具ホルダを自転させるとともに公転させるものにおいて、公転径を制御できるようにした工具ホルダの運動制御機構を説明する正面図である。
図３において、１０は工具ホルダであるところのコレットチャックであり、図示しない電極等の工具を保持するものである。
コレットチャック１０を自転運動させるとともにその公転運動を制御する運動制御機構は剛性のあるケーシング１１に保持されている。
FIG. 3 is a front view for explaining the motion control mechanism of the tool holder that can control the revolution diameter in the case where the tool holder rotates and revolves without rotating the workpiece.
In FIG. 3, reference numeral 10 denotes a collet chuck that is a tool holder, which holds a tool such as an electrode (not shown).
A motion control mechanism for rotating the collet chuck 10 and controlling its revolving motion is held by a rigid casing 11.
該運動制御機構は、コレットチャック１０を自転させる自転用モータ１２、公転させる公転用モータ１３及びコレットチャック１０の公転径を制御する公転径制御モータ１４を備えている。
自転用モータ１２及び公転用モータ１３はケーシング１１に固定され、公転径制御モータ１４はケーシング１１の内側に突出した支持部材１５にベアリング１６を介して回転自在に支持された回転板１７に支持されている。
それぞれのモータには、図示しない電源から電力が供給されるようになっているが、回転板１７に支持された公転径制御モータ１４に電力を供給するため、ケーシング１１に通電用ブラシ１８を設け、通電用ブラシ１８に対峙して回転板１７側にスリップリング１９を設け、スリップリング１９と公転径制御モータ１４を導電ケーブルで接続している。
The motion control mechanism includes a rotation motor 12 that rotates the collet chuck 10, a revolution motor 13 that rotates the revolution, and a revolution diameter control motor 14 that controls the revolution diameter of the collet chuck 10.
The motor 12 for rotation and the motor 13 for revolution are fixed to the casing 11, and the revolution diameter control motor 14 is supported by a rotating plate 17 that is rotatably supported by a support member 15 protruding inside the casing 11 via a bearing 16. ing.
Each motor is supplied with electric power from a power source (not shown). In order to supply electric power to the revolution diameter control motor 14 supported by the rotating plate 17, an energizing brush 18 is provided on the casing 11. The slip ring 19 is provided on the rotating plate 17 side facing the energizing brush 18, and the slip ring 19 and the revolution diameter control motor 14 are connected by a conductive cable.
自転用モータ１２の回転力は出力軸２０、該出力軸２０に軸支された歯車２１、歯車２１と噛合する歯車２２、回転板１７に回転自在に支持され歯車２２を軸支する軸２３、軸２３に軸支された歯車２４、歯車２４と噛合する歯車２５、及び歯車２５を軸支する軸２６を介してコレットチャック１０に伝達される。 The rotational force of the motor 12 for rotation includes an output shaft 20, a gear 21 that is supported by the output shaft 20, a gear 22 that meshes with the gear 21, a shaft 23 that is rotatably supported by the rotating plate 17 and supports the gear 22, It is transmitted to the collet chuck 10 through a gear 24 that is supported by the shaft 23, a gear 25 that meshes with the gear 24, and a shaft 26 that supports the gear 25.
自転用モータ１２の回転中心２７を回転中心として回転自在にギアボックス２８が設けられている。
ギアボックス２８は、ケーシング１１にベアリング２９を介して回転支持され、かつ回転中心２７と同芯で出力軸２０を覆う上部円筒部３０と、歯車２１、歯車２２を収容して回転板１７に固定された下部ボックス部３１とよりなっており、上部円筒部３０には回転中心２７と同芯に歯車３３が固定されている。
公転用モータ１３の出力軸３４には歯車３５が固定され、歯車３５が歯車３３に噛合するように配置されている。
このように構成されているため、回転板１７は回転中心２７を中心にして回転する。
A gear box 28 is provided so as to be rotatable about the rotation center 27 of the motor 12 for rotation.
The gear box 28 is rotatably supported by the casing 11 via a bearing 29, and accommodates the upper cylindrical portion 30 that is concentric with the rotation center 27 and covers the output shaft 20, the gear 21, and the gear 22, and is fixed to the rotating plate 17. The lower box portion 31 is formed, and a gear 33 is fixed to the upper cylindrical portion 30 concentrically with the rotation center 27.
A gear 35 is fixed to the output shaft 34 of the revolution motor 13, and the gear 35 is arranged so as to mesh with the gear 33.
Since it is configured in this way, the rotating plate 17 rotates around the rotation center 27.
公転用モータ１３の回転力は出力軸３４、歯車３５、歯車３３及びギアボックス２８を介して回転板１７に伝達される。回転板１７が回転すると、回転板１７に支持された軸２３と共にコレットチャック１０は回転中心２７の回りを公転する。 The rotational force of the revolution motor 13 is transmitted to the rotary plate 17 via the output shaft 34, the gear 35, the gear 33 and the gear box 28. When the rotating plate 17 rotates, the collet chuck 10 revolves around the rotation center 27 together with the shaft 23 supported by the rotating plate 17.
回転板１７には公転径制御用モータ１４が装着されており、該公転径制御モータ１４の出力軸３６には歯車３７が固定され、歯車３７には軸２３の軸心回りに回転する歯車３８が噛合されている。
歯車３８には歯車２４及び歯車２５を収容し、かつ、コレットチャック１０を固定する軸２６を回転自在に支持しているギアボックス３９が固定されている。
このため、ギアボックス３９は歯車３８と一体的に軸２３の軸心を中心にして回転されるもので、コレットチャック１０は軸２３の軸心を中心にして軸２３と軸２６との距離ｄの長さのアーム長を半径として回動される。
A revolution diameter control motor 14 is mounted on the rotating plate 17, a gear 37 is fixed to the output shaft 36 of the revolution diameter control motor 14, and a gear 38 that rotates around the axis of the shaft 23 is fixed to the gear 37. Are engaged.
A gear box 39 that houses the gear 24 and the gear 25 and rotatably supports the shaft 26 that fixes the collet chuck 10 is fixed to the gear 38.
For this reason, the gear box 39 is rotated integrally with the gear 38 around the axis of the shaft 23, and the collet chuck 10 has a distance d between the shaft 23 and the shaft 26 about the axis of the shaft 23. It is rotated with the arm length of the length as the radius.
公転径制御モータ１４の回転力は出力軸３６、歯車３７及び歯車３８を介してギアボックス３９に伝達され、ギアボックス３９に支持されたコレットチャック１０を軸２３の軸心を中心として回動する。
このため、回転板１７の回転中心２７からコレットチャック１０の中心までの距離がコレットチャック１０の公転径となる
The rotational force of the revolution diameter control motor 14 is transmitted to the gear box 39 via the output shaft 36, the gear 37 and the gear 38, and the collet chuck 10 supported by the gear box 39 rotates about the axis of the shaft 23. .
For this reason, the distance from the rotation center 27 of the rotating plate 17 to the center of the collet chuck 10 becomes the revolution diameter of the collet chuck 10.
図４は、図３に示す工具ホルダの運動制御機構を用いた放電・電解複合加工装置の全体説明図である。
放電・電解複合加工装置は、主として、工具ホルダであるコレットチャック１０の運動制御機構５０、運動制御機構５０の移動機構６１、電極５１に電力を供給する加工用電源５２、加工電流・電圧モニター装置５３、ワーク５４を保持し、かつ加工液５５を収容する容器５６、加工液循環ポンプ５７、切りくず除去装置５８、温度制御装置５９、電極成形ユニット６０、制御用コンピュータ６２及び装置の移動機構６３からなっている。
制御用コンピュータ６２は、制御用ケーブルにて、工具ホルダの運動制御機構５０、加工用電源５２、加工電流・電圧モニター装置５３、温度制御装置５９、電極成形ユニット６０及び移動機構６１と接続しており、また、加工用電源５２は電極５１、加工電流・電圧モニター装置５３、ワーク５４に電源ケーブルで接続している。容器５５に充填された加工液５５は、加工液循環ポンプ５７、切りくず除去装置５８、温度制御装置５９を経由して循環され、清浄化及び温度制御される。
FIG. 4 is an overall explanatory view of an electric discharge / electrolytic combined machining apparatus using the motion control mechanism of the tool holder shown in FIG.
The electric discharge / electrolytic combined machining apparatus mainly includes a motion control mechanism 50 of the collet chuck 10 as a tool holder, a moving mechanism 61 of the motion control mechanism 50, a processing power supply 52 for supplying power to the electrode 51, and a processing current / voltage monitoring device. 53, a container 56 for holding the workpiece 54 and containing the machining fluid 55, a machining fluid circulation pump 57, a chip removal device 58, a temperature control device 59, an electrode forming unit 60, a control computer 62, and a device moving mechanism 63 It is made up of.
The control computer 62 is connected to the tool holder motion control mechanism 50, the machining power supply 52, the machining current / voltage monitoring device 53, the temperature control device 59, the electrode forming unit 60, and the moving mechanism 61 through a control cable. In addition, the machining power source 52 is connected to the electrode 51, the machining current / voltage monitoring device 53, and the workpiece 54 by a power cable. The processing liquid 55 filled in the container 55 is circulated through a processing liquid circulation pump 57, a chip removal device 58, and a temperature control device 59, and is cleaned and temperature-controlled.
次に、工具ホルダの運動制御機構５０を用いた放電・電解複合加工装置の作動を説明する。
（１）制御用コンピュータ６２または手動で加工用電源５２を放電加工条件、例えば、電極５１を陽極、ワーク５４を陰極にセットし、放電加工を行う。
必要に応じて、加工電流・電圧モニター装置５３からの情報を用いて制御用コンピュータ６２により工具ホルダの運動制御機構５０の位置、及び工具ホルダ１０の公転径、公転速度及び自転速度等の制御を行う。
工具ホルダ１０の自転速度は自転用モータ１２の回転数を制御することにより所望の速度に制御される。また、工具ホルダ１０の公転径は、公転径制御モータ１４を制御して回転板１７の回転中心２７から工具ホルダ１０の中心までの距離を制御することにより設定される。さらに、工具ホルダ１０の公転速度は、公転用モータ１３の回転を制御することにより制御される。
（２）放電加工で消耗した電極５１は電極成形ユニット６０で再成形する。
（３）ワーク５４の所望の形状が得られるまで上記工程（１）（２）を繰り返す。
（４）制御用コンピュータ６２または手動で加工用電源５２を電解加工用条件、例えば、電極５１を陰極、ワーク５４を陽極にセットし、電解加工を行う。
必要に応じて、加工電流・電圧モニター装置５３からの情報を用いて制御用コンピュータ６２により工具ホルダの運動制御機構５０の位置、工具ホルダ１０の公転径、公転速度及び自転速度等の制御を行う。
Next, the operation of the electric discharge / electrolytic combined machining apparatus using the tool holder motion control mechanism 50 will be described.
(1) Electric discharge machining is performed by setting the machining power source 52 to an electrical discharge machining condition, for example, the electrode 51 as an anode and the workpiece 54 as a cathode, by the control computer 62 or manually.
If necessary, the position of the tool holder motion control mechanism 50 and the revolution diameter, revolution speed, and rotation speed of the tool holder 10 are controlled by the control computer 62 using information from the machining current / voltage monitoring device 53. Do.
The rotation speed of the tool holder 10 is controlled to a desired speed by controlling the rotation speed of the rotation motor 12. The revolution diameter of the tool holder 10 is set by controlling the revolution diameter control motor 14 to control the distance from the rotation center 27 of the rotating plate 17 to the center of the tool holder 10. Furthermore, the revolution speed of the tool holder 10 is controlled by controlling the rotation of the revolution motor 13.
(2) The electrode 51 consumed by the electric discharge machining is reshaped by the electrode forming unit 60.
(3) The above steps (1) and (2) are repeated until the desired shape of the workpiece 54 is obtained.
(4) The control computer 62 or manually sets the processing power supply 52 to the conditions for electrolytic processing, for example, sets the electrode 51 to the cathode and the workpiece 54 to the anode, and performs the electrolytic processing.
If necessary, the position of the tool holder motion control mechanism 50, the revolution diameter of the tool holder 10, the revolution speed, the revolution speed, and the like are controlled by the control computer 62 using information from the machining current / voltage monitoring device 53. .
電極５１には銅、銅合金又はグラファイト等を用いる。また、加工液５５には絶縁性を持たない加工液、又は絶縁性を持たない加工液と絶縁性を持つ固体粉末の混合液を用いる。 For the electrode 51, copper, copper alloy, graphite or the like is used. Further, as the processing liquid 55, a processing liquid having no insulating property or a mixed liquid of a processing liquid having no insulating property and an insulating solid powder is used.
図５は、工具ホルダの運動制御機構５０を用いた放電・電解複合加工装置により穴底面を加工した加工例を示す平面図である。
図５（ａ）は、上記（３）の放電加工後の加工例を示したものであり、電極に銅、加工液に水とアルミナの混合液を用いた。
図５（ｂ）は、上記（４）の電解加工後の加工例を示したものであり、電極に銅、加工液に水とアルミナの混合液を用いた。
FIG. 5 is a plan view showing a machining example in which the bottom surface of the hole is machined by the combined electric discharge / electrolytic machining apparatus using the motion control mechanism 50 of the tool holder.
FIG. 5A shows an example of machining after the electric discharge machining of the above (3), in which copper is used for the electrode and a mixed liquid of water and alumina is used for the machining liquid.
FIG. 5B shows a processing example after the electrolytic processing of the above (4), in which a mixed solution of copper and water and alumina is used for the electrode and the processing solution.
図６は、工具ホルダの運動制御機構５０を用いた放電・電解複合加工装置により穴内面を加工した加工例を示したものである。
まず円柱形状の電極で貫通穴を加工する(図6(a))．電極成形ユニット60を用いて電極を加工(図6(b))後,工具ホルダの遊星運動機構50を用いて公転径の制御を行いながら加工穴径を拡張する(図6(c))．図6(d)に示すように前記工程を用いてオーバーハングしている断面形状を持つ穴の加工が可能となった．
FIG. 6 shows a machining example in which the inner surface of a hole is machined by an electric discharge / electrolytic complex machining apparatus using a tool holder motion control mechanism 50.
First, a through hole is machined with a cylindrical electrode (Fig. 6 (a)). After machining the electrode using the electrode forming unit 60 (FIG. 6 (b)), the machining hole diameter is expanded while controlling the revolution diameter using the planetary motion mechanism 50 of the tool holder (FIG. 6 (c)). As shown in Fig. 6 (d), it was possible to machine a hole with an overhanging cross-sectional shape using the above process.
１ 回転テーブル
２ ワーク
３ 電極
１０ 工具ホルダ（コレットチャック）
１１ ケーシング
１２ 自転用モータ
１３ 公転用モータ
１４ 公転径制御モータ
１５ 支持部材
１６ ベアリング
１７ 回転板
１８ 通電用ブラシ
１９ スリップリング
２０ 出力軸
２１ 歯車
２２ 歯車
２３ 軸
２４ 歯車
２５ 歯車
２６ 軸
２７ 回転中心
２８ ギアボックス
２９ ベアリング
３０ 上部円筒部
３１ 下部ボックス部
３３ 歯車
３４ 出力軸
３５ 歯車
３６ 出力軸
３７ 歯車
３８ 歯車
３９ ギアボックス
５０ 工具ホルダの運動制御機構
５１ 電極
５２ 加工用電源
５３ 加工電流・電圧モニター装置
５４ ワーク
５５ 加工液
５６ 容器
５７ 加工液循環ポンプ
５８ 切りくず除去装置
５９ 温度制御装置
６０ 電極成形ユニット
６１ 工具ホルダの運動制御機構の移動機構
６２ 制御用コンピュータ
６３ 装置の移動機構
1 Rotary table 2 Workpiece 3 Electrode 10 Tool holder (Collet chuck)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Casing 12 Autorotation motor 13 Revolution motor 14 Revolution diameter control motor 15 Support member 16 Bearing 17 Rotary plate 18 Current supply brush 19 Slip ring 20 Output shaft 21 Gear 22 Gear 23 Shaft 24 Gear 25 Gear 26 Shaft 27 Rotation center 28 Gear Box 29 Bearing 30 Upper cylindrical portion 31 Lower box portion 33 Gear 34 Output shaft 35 Gear 36 Output shaft 37 Gear 38 Gear 39 Gear box 50 Tool holder motion control mechanism 51 Electrode 52 Power source for processing 53 Processing current / voltage monitoring device 54 Workpiece 55 machining fluid 56 container 57 machining fluid circulation pump 58 chip removal device 59 temperature control device 60 electrode forming unit 61 moving mechanism of tool holder motion control mechanism 62 control computer 63 moving mechanism of device
Claims (3)
ケーシング（１１）に回転自在に支持された回転板（１７）を設け、回転板（１７）は前記公転用駆動機構により回転板の回転中心（２７）を中心にして回転駆動され、
回転板（１７）には、回転板の回転中心（２７）から偏心した位置に軸（２３）が設けられており、該軸（２３）の軸心を中心に回転自在に支持されたギヤボックス（３９）が設けられており、ギヤボックス（３９）は前記公転径制御用駆動機構により軸（２３）の軸心を中心に回転駆動され、
ギヤボックス（３９）には、前記軸（２３）の軸心から距離ｄの位置に工具ホルダを支持する軸（２６）が回転自在に保持されており、
自転用駆動機構により工具ホルダを支持する軸（２６）を自転させるとともに、公転径制御用駆動機構によりギヤボックス（３９）を軸（２３）の軸心を中心にして回転駆動して、工具ホルダを支持する軸（２６）を軸（２３）の軸心の回りに距離ｄを半径として回動させることにより回転板の回転中心（２７）から工具ホルダを支持する軸（２６）の軸心までの距離、すなわち、公転径を制御し、公転用駆動機構により回転板（１７）を回転させることにより工具ホルダを支持する軸（２６）を回転板の回転中心（２７）の回りに公転するようにしたことを特徴とする工具ホルダの運動制御機構。 In a motion control mechanism of a tool holder comprising a rotation drive mechanism for rotating a shaft supporting the tool holder, a revolution drive mechanism for revolving the tool holder, and a revolution diameter control drive mechanism for controlling the revolution diameter of the tool holder,
A rotating plate (17) rotatably supported on the casing (11) is provided, and the rotating plate (17) is driven to rotate about the rotation center (27) of the rotating plate by the revolving drive mechanism .
The rotating plate (17) is provided with a shaft (23) at a position eccentric from the rotation center (27) of the rotating plate, and a gear box supported rotatably about the shaft center of the shaft (23). (39) is provided, and the gear box (39) is rotationally driven around the axis of the shaft (23) by the revolution diameter control drive mechanism ,
The gear box (39) rotatably holds a shaft (26) that supports the tool holder at a distance d from the axis of the shaft (23) .
The shaft (26) supporting the tool holder is rotated by the rotation drive mechanism, and the gear box (39) is rotationally driven around the axis of the shaft (23) by the revolution diameter control drive mechanism. From the rotation center (27) of the rotating plate to the axis of the shaft (26) supporting the tool holder by rotating the shaft (26) supporting the tool around the axis of the shaft (23) with the distance d as a radius. The shaft (26) supporting the tool holder is revolved around the rotation center (27) of the rotating plate by controlling the distance, that is, the revolution diameter, and rotating the rotating plate (17) by the driving mechanism for revolution . A motion control mechanism for a tool holder, characterized in that
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