JPH06284B2 - 放電加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、放電加工装置に関し、特にその成形電極の加
工および位置決めを、電極成形機と放電加工機との間で
簡略に行なうことができるようにした放電加工装置に関
する。

「従来技術およびその問題点」 放電加工機は、成形電極の形状をそのまま被加工物に移
すことができるという優れた加工上の特徴を有し、放出
成形型等の超精密型の製造等に広く用いられている。成
形電極は、一般に電極ブランクを、ワイヤカット放電加
工機、切削等の機械加工機等の電極成形機によって、所
望の形状に加工するのが普通である。ところで、製造す
べき型が単純な場合は、単一の成形電極による加工が可
能であるが、製造すべき型が複雑になると、単一の成形
電極では加工ができなくなり、複数の成形電極を用いた
複合加工が不可欠となる。この複合加工に際しては、成
形電極同志の位置合わせ（芯出し）を厳密に行なわなけ
ればならず、この位置合わせが困難な問題であった。

従来は、この問題に対処するため、直方体状の電極ブラ
ンクの６面を研磨し、これらの基準面を利用して成形電
極の加工を行なった後、同様に上記基準面を利用して成
形電極を放電加工機に取り付けていた。ところが、この
ように個々の電極ブランクの周囲６面のいずれかを基準
面として成形電極の加工および取付を行なうシステム
は、加工および取付のセツト変えの度にそれぞれ平行
度、芯出し等の調整を行なわなければならず、煩雑な調
整作業を必要とした。また成形電極自体の形状を複雑な
三次元形状に加工することが困難で、いきおい、単純な
形状の多数の成形電極を多数用いた複合加工を施さねば
ならなかった。しかしこのように成形電極の数が増すこ
とは、以上のような調整作業の煩雑さを増し、さらに多
数の成形電極の管理の困難性を生じさせる。

「発明の目的」 本発明は、このような従来の放電加工装置における問題
点を一気に解決する新規な装置を提案することを目的と
する。

「発明の概要」 本発明は、電極ブランク自体に何等かの基準面を設ける
（加工する）という従来の発想から離れ、電極ブランク
に、これとは別部材からなる、基準面を有する基準駒を
取り付け、この基準駒を成形電極の加工および放電加工
機への取付に際しての共通した基準面として用いるとい
う発想に基づいて完成されたものである。

すなわち本発明は、放電加工用の成形電極を加工する電
極成形機と、この電極成形機で加工された成形電極を取
り付けて被加工物に対する放電加工を行なう放電加工機
とを有する放電加工装置において、成形電極を形成すべ
き電極ブランクに、電極成形時および放電加工時の位置
基準となる、直交三方向の基準面を持つ基準角柱部を有
する基準駒を取り付け、電極成形機および放電加工機に
対して着脱可能に設けたホルダに、この基準駒の基準角
柱部の直交三基準面と係合して、該基準駒に固定した電
極ブランクを、互いに直交する異なる三方向位置に選択
的に保持する３つの基準溝を形成したことを特徴として
いる。

この装置によると、まず基準駒により直交三方向の位置
が厳密に定まり、電極成形機と放電加工機が、この基準
駒の基準角柱部と係合して、電極ブランクを互いに直交
する直交三方向に選択的に保持する基準溝を有するホル
ダを備えていることから、成形電極自体に三次元方向の
複雑な加工を施すことができるとともに、電極成形機に
おける成形電極に位置基準をそのまま放電加工機に移す
ことができる。このため、電極成形機から放電加工機へ
のセツト変えに際しての調整作業、つまり平行度セツ
ト、直角度セツト、芯出し作業等の調整作業が一切不要
となる。

「発明の実施例」 以下図示実施例について本発明を説明する。第１図
(A)，(B)は本発明による基準駒１０と、これに取り付け
た電極ブランク２０の形状例を示すものである。電極ブ
ランク２０は、予想される成形電極形状に応じ、通常数
種類の直方体状のブロツクが用意される。また基準駒１
０は、電極ブランク２０の加工部位に応じ、Ｌ型の基準
駒１０Ａ、Ｉ型の基準駒１０Ｂが用意される。

これらのＬ型基準駒１０ＡおよびＩ型基準駒１０Ｂは、
いずれもその一端に、突当て面ｘ、幅ｌだけ離間した横
規制面ｙ、および幅ｓだけ離間した縦規制面ｚを有する
基準角柱部１３を備えている。基準角柱部１３のこれら
の面ｘ，ｙ，ｚは、互いに直交する三基準面となるもの
で、その平面度、平行度、直角度、および幅ｌとｓ（特
に幅ｓ）が所定の寸法でブロックゲージレベルで精密加
工されている。

この基準角柱部１３には、基準駒１０をホルダに固定す
るための固定ボルト挿入孔１４が穿けられている。この
固定ボルト挿入孔１４は、固定ボルトとの間に若干のク
リアランスがあるように設けられる。

そしてこのＬ型基準駒１０ＡおよびＩ型基準駒１０Ｂに
は、ブランク固定部１５があり、このブランク固定部１
５に、それぞれ電極ブランク２０の取付孔１６が形成さ
れている。この取付孔１６は、固定部１５に電極ブラン
ク２０を固定でき、固定後その位置が変化しないもので
あればねじ孔、貫通孔のいずれでもよく、精度を要しな
い。電極ブランク２０には、取付孔１６に挿通した固定
ねじを螺合させるねじ孔が形成される。

これに対し、Ｌ型基準駒１０ＡおよびＩ型基準駒１０Ｂ
を支持する電極成形機および放電加工機のホルダ３０
は、第２図、第３図に示すように、直方体ブロツク３１
に、基準駒１０の基準角柱部１３を挿脱する三条の基準
溝３２，３３，３４を形成してなっている。この三条の
溝のうち、基準溝３２，３３は、直方体ブロック３１の
一面に形成した直交する十字溝であり、他の一つは、こ
れらの基準溝３２，３３の形成面に直交する面に形成し
た、基準溝３２に平行な溝である。これらの基準溝３
２，３３，３４は、基準角柱部１３の各基準面と係合す
る基準面となるもので、各底面の平面度、直角度は、超
精密に加工され、またその幅は、基準駒１０の基準角柱
部１３の幅ｓと厳密に一致する（隙間なく嵌合させる）
ように精密加工される。

また直方体ブロック３１の外面の平面度、直角度、およ
び面間距離Ｌも精密に加工される。面間距離Ｌは、基準
駒１０の基準角柱部１３の幅ｌに対応するものである。

そしてこの直方体ブロック３１には、基準溝３２，３
３，３４の各溝に対応させて、基準駒１０の固定ボルト
挿入孔１４に対応するねじ孔３５が穿けられており、ま
た直方体ブロック３１の外面には、基準溝３２，３３，
３４の一端部を規制する規制駒３６が固定されている。

以上のホルダ３０は、第２図に示す電極成形機と、第３
図、第４図に示す放電加工機の両方に用意される。第２
図は、電極成形機として使用される頻度の最も高いワイ
ヤカット放電加工機の電極成形治具４０として、以上の
ホルダ３０を用いた例を示す。この電極成形治具４０
は、ワイヤカット放電加工機のワークテーブル上に載置
固定する固定台４１に、テーブルと直交するガイドレー
ル４２を形成し、このガイドレール４２にホルダ３０を
上下位置調節自在に支持したものである。ワイヤカット
加工機のワイヤの走行方向は、ガイドレール４２と平行
方向、またはこの平行方向から所定角度ずらしてセツト
したテーパ方向であり、基準溝３２，３３は、ガイドレ
ール４２と平行な面に形成されている。

これに対し第３図、第４図は、放電加工機のヘッド５０
に取り付けるために、上記ホルダ３０を取付軸５１また
は取付体５２に固定した状態を示す。すなわち放電加工
機ヘッド５０は、第３図(B)に示す取付軸５１によって
取り付ける軸基準タイプと、同(A)に示す取付体５２の
基準面５３を基準とする面基準タイプがある。５４は軸
基準タイプにおける取付軸５１の回動位置を規制する規
制ピンである。この軸基準タイプ、面基準タイプのいず
れにしても、その軸５１または面５３とホルダ３０との
位置関係は予め知ることができ、必要な位置関係で、ホ
ルダ３０を放電加工機ヘッド５０に支持することができ
る。

上記構成の本放電加工装置による電極加工および放電加
工のプロセス例を次に説明する。まず必要な電極形状に
対応する形状の電極ブランク２０と、これに適合したＬ
型基準駒１０ＡまたはＩ型基準駒１０Ｂを選択し、これ
に取付孔加工、研削加工等を施した後、これに取付孔１
６および固定ねじによって基準駒１０を固定する（第１
図、第２図）。

この基準駒１０を有する電極ブランク２０は次に、電極
成形治具４０のホルダ３０に保持され、ワイヤカット放
電加工による加工を受ける。この加工は、基準駒１０の
基準角柱部１３を、基準溝３２，３３，３４のいずれか
一つに嵌合固定することにより、基準角柱部１３の基準
面ｚを基準溝３２，３３，３４の側面に密着させ、基準
面ｘを基準溝３２，３３，３４の底面に密着させ、さら
に基準面ｙを位置規制駒３６に密着させて行なう。

電極ブランク２０に対する加工が一次元方向であれば、
基準駒１０の基準角柱部１３を基準溝３２，３３，３４
のいずれか一つに嵌合させて行なえばその加工が終了
し、二次元方向であれば、同いずれか二つ、三次元方向
であれば、すべての基準溝３２，３３，３４に基準角柱
部１３を順次嵌合させて加工することにより、加工が終
了する。第５図(A)，(B)，(C)は加工すべき成形電極の
形状例を示す平面図、側面図および正面図であり、第６
図(A)，(B)，(C)は、このような形状に成形電極を加工
する場合のホルダ３０の各基準溝３２，３３，３４によ
る基準駒１０の持ち変えの様子を示している。また矢印
は放電加工用ワイヤの走行方向を示す。

本発明において強調されるべきは、三次元方向の加工を
行なう場合における加工精度を、極めて高く維持できる
ことである。すなわち電極ブランク２０と基準駒１０の
位置関係は定まっていて動きようがなく、また基準駒１
０の基準角柱部１３と、ホルダ３０の基準溝３２，３
３，３４の関係は、基準角柱部１３をこれらの各溝に正
確に嵌合させる限り狂うことがない。基準溝３２，３
３，３４の各溝の位置は、ワイヤカット放電加工機に入
力する加工データに、予めデータとして入力することが
できるから、これら各溝の位置関係を折込んで、二次元
あるいは三次元の加工を含む正確な加工を行なうことが
できる。またテーパ加工を行なう場合には、ワイヤの走
行方向を傾斜させるとともに、ホルダ３０の高さ位置を
電極成形治具４０のガイドレール４２に沿って調節し、
そのホルダ３０のワークテーブルからの高さを同様に入
力することで、電極ブランク２０に与えるテーパも自由
に設定することができる。

ワイヤカット放電加工機による加工の終了した電極ブラ
ンク（成形電極）２０は次に、必要に応じ、ジグボーラ
等の機械加工機によって、ワイヤカット放電加工機では
加工できない機械加工が施される。この場合には、ジグ
ボーラ等の機械加工機にも、上記ホルダ３０と同一の治
具が備えられる。この機械加工には、ワイヤカット加工
時の加工データを与えることができる。またこの際、成
形された電極の測定を行なうこともできる。

成形の終了した成形電極（電極ブランク）２０は、次に
基準駒１０を固定したまま、取付軸５１または取付体５
２に固定したホルダ３０を介して、第４図のように放電
加工機のヘッド５０に装着される。ホルダ３０は、ワイ
ヤカット放電加工機の電極成形治具４０に用いたホルダ
３０と同一であり、したがって加工時のデータをそのま
ま有する成形電極（電極ブランク）２０が放電加工機に
取り付けられることとなる。すなわち、基準駒１０の基
準角柱部１３を成形電極２０の加工方向に応じて、ホル
ダ３０の基準溝３２，３３，３４のいずれかにセット
し、そのまま取付孔１６およびねじ孔３５に固定ボルト
を挿通すると、加工時と同じ状態が再現される。このセ
ットを変えの際に、平行、芯出し等の作業は一切不要で
ある。放電加工機には、加工データおよび測定データ、
つまり実際の成形電極２０の形状についてのデータを与
えておく。その後放電加工機へッド５０を被加工物に対
して接近させながら、放電加工を行なうと、成形電極２
０の形状が正確に移されることとなる。

複数の異なる形状の成形電極２０により複合加工を行な
う場合にも本発明は効果を発揮する。すなわち複合加工
を行なう場合には、複数の成形電極２０間の芯出しが極
めて重要な要素となるが、本発明の放電加工装置によれ
ば、以上の原理により、複数の成形電極２０間の芯出し
を特別な調整を要することなく、ワンタッチで行なうこ
とができる。そして上述のように一つの成形電極２０で
複雑で正確な形状を得ることができることと相俟ち、精
密な型加工を少ない数の成形電極で行なうことができ
る。

なお本発明は、電極ブランク側の基準駒の基準角柱部を
Ｖ型断面とし、ホルダ側の基準溝をこれに適合する直交
三方向のＶ字溝とすることでも成立する。Ｖ型断面の基
準角柱部は、その端面と合わせて、実質的に直交三方向
の基準面を有し、ホルダ側にこの基準駒に係合するＶ溝
を同様に直交三方向に向けて設ければ、同様の作用を得
ることができる。

「発明の効果」 以上のように本発明の放電加工装置によれば、成形電極
自体を三次元方向に精密に加工することができるため、
成形電極の数を減少させることができる。そして電極成
形機と放電加工機には、成形電極（電極ブランク）に固
定する基準駒を同一の関係で保持することができるホル
ダをそれぞれ設けたから、電極成形時の成形電極と放電
加工時の成形電極の関係を同一に維持して、極めて精度
の高い放電加工を行なうことができる。特に電極成形機
と放電加工機との間で成形電極を持ち変える、セッチ変
えに際し、特別な調整作業が不要となるから、作業能率
が大幅に向上する。さらに同一部分を複数の成形電極で
加工する複合加工の際、自動的に芯出しができるため、
高精度の型の加工、あるいは複数の同一型の製造に極め
て有利であり、放電加工装置の可能性を広げることがで
きる。また成形電極を三次元方向に超精密に加工できる
ことから、同一の精密型を製造するにつき必要な成形電
極の数を大幅に減少させ、その管理コストを低減させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図(A)，(B)は本発明による基準駒と電極ブランクの
形状例を示す斜視図、第２図は電極成形機（ワイヤカッ
ト放電加工機）のホルダと基準駒および電極ブランクの
関係を示す斜視図、第３図(A)，(B)は放電加工機側に設
けるホルダの例を示す斜視図、第４図(A)，(B)は放電加
工機のヘッドにホルダおよび基準駒に固定された成形電
極を装着する状態の斜視図と側面図、第５図(A)，(B)，
(C)は電極ブランクから形成すべき成形電極の形状例を
示す平面図、側面図および正面図、第６図(A)，(B)，
(C)はワイヤカット放電加工機により、第５図の成形電
極を加工する際の基準駒の持ち変えの様子を示す正面図
である。 ｘ，ｙ，ｚ…基準面、１０（１０Ａ，１０Ｂ）…基準
駒、１３……基準角柱部、１４…固定ボルト挿入孔、１
５…ブランク固定部、１６…取付孔、２０…電極ブラン
ク（成形電極）、３０…ホルダ、３１…直方体ブロッ
ク、３２，３３，３４…基準溝（取付基準面）、３６，
３８…位置規制駒、４０…電極成形治具、４２…ガイド
レール、５１…取付軸、５２…取付体、５３…基準面、
５４…規制ピン、５０…放電加工機ヘッド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦田 健二 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 金田 紀夫 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−27742（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−169720（ＪＰ，Ａ) 実公 昭53−33254（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放電加工用の成形電極を加工する電極成形
   機と、この電極成形機で加工された成形電極を取り付け
   て被加工物に対する放電加工を行なう放電加工機とを有
   する放電加工装置において、 成形電極を形成すべき電極ブランクに、電極成形時およ
   び放電加工時の位置基準となる、直交三方向の基準面を
   持つ基準角柱部を有する基準駒を取り付け、 電極成形機および放電加工機に対して着脱可能に設けた
   ホルダに、この基準駒の基準角柱部の直交三基準面と係
   合して、該基準駒に固定された電極ブランクを、互いに
   直交する異なる三方向位置に選択的に保持する３つの基
   準溝を形成したことを特徴とする放電加工装置。