JPH08500538A - 放電加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 圧力下で供給されかつ排出される誘電液を収容する密閉された容器（１２）内で被加工物（４）を加工する放電加工装置において、前記容器は互いに他に対して滑動する少なくとも２つの部分（６，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）を備える。この部分は、入れ子式に伸縮することができる。少なくとも２つの部分（６，１４ａ）は、迅速に作動する装置により相互に連結することができ、また連結解除をすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 放電加工装置 本発明は、圧力を受けて供給されかつ排出される誘電液の、完全に閉じられた 容器内に固定された被加工物を加工する放電加工装置に関する。 従来技術は、ドイツＡＳ１２９４１６２、ドイツＡＳ１１３９３５９、１９７ １年１０月１９日発行「Industrie-Anzeiger」９３，Ｎｏ．８７，第２１６９〜 ２１７０頁におけるH.Opitz 著「放電加工による自動化処理の適正化のモデル」 及び「ＶＤＩ」１１５（１９７３）Ｎｏ．１０，第８４８〜８５３頁におけるR. Kurr著「電食のための制御装置」に記載されている。 放電加工装置に使用される誘電液は、いかに多くの粒子が被加工物から電食さ れるか、いかに正確かつ満足に被加工物が加工されるか、また、いかに早く電極 が損耗するかを広範に決定する。洗い流し液は、電極と被加工物とを絶縁し、電 食域に効果的な濃度に高め、電極と被加工物を冷却し、電食粒子を流し去る。 誘電液の洗い流しは、特に電極による放電加工において種々の方法で行われる 。頂部が開放され又は完全に閉じられ、また、一部又は全部が例えば誘電液によ って満たされた容器内において電極の粒子を電食することが知られている。望ま れる加工のタイプ（粗加工、精密加工、超精密加工）、被加工物及び電極の幾何 学的配置、使用される電極に応じて、置換（例えば電極を上げる）又は組合せに より、洗い流し液が重力、加圧力又は吸引力を受けて供給される。 効果的な洗い流しを確実にするために、誘電液は、電極及び被加工物の双方か ら電食された粒子を濾過され、フィルター中で冷却さ れる。圧縮及び吸引ポンプは、誘電液を容器の内外に運ぶ。 被加工物が粗加工されて比較的粗い粒子が電食されている間、洗い流し液を高 圧にさらし又はこれを高圧下で供給することが勧められる。この目的のために、 誘電液の容器は、粒子を電食するために必要なレベルの圧力を確実にする程度ま で電食域を完全に取り囲むものでなければならない。電食を加速するために、流 れの濃度が高められ、これが動作間隙中の誘電液の流れを加速する。 図５のａ）ないしｅ）は、当業者に知られている放電加工装置、種々の洗い流 し装置及び容器の概略図であり、洗い流し液は圧力を受け、動作間隙を経て運ば れる。図５のａ）は放電加工装置の断面図であり、電極は開放された容器内で電 食されている。図５のｂ）は誘電液が電極中の導管を経て圧力下で供給される放 電加工装置を示している。図５のｃ）は電極中の導管を経ての誘電液の吸い出し を示している。図５のｄ）は被加工物中の導管を経ての誘電液の吸い出しを示し ている。図５のｅ）は被加工物中の導管を経ての誘電液の供給を示している。 図６のａ）及びｂ）は、被加工物及び電極が完全に閉じられた容器又は完全に 密閉され容器内に収容された、当業者に知られている放電加工装置を示している 。誘電液は、電食域から、また、図６のａ）に示すように電極を経て或は図６の ｂ）に示すように被加工物を経て容器から取り出される。 容器は２つの半体からなる。第１の半体は、一種のフードであり、第２の半体 すなわちベースに対して力Ｋで強制されている。放電加工装置は容器を密閉する に十分な力Ｋを及ぼさなければならない。スリーブが容器の天井部分を経て伸び 、電極を矢印Ｚで示される方向へ下降させることにより被加工物の加工をするこ とが できる。 当業者に知られた容器の圧力に対する抵抗は証明されているが、Ｘ及びＹ方向 への加工は非常に制限された範囲でのみ可能である。これらの方向への加工のた めに、加圧された容器からフードを外し、頂部が開放されたタブ状容器に移すの に時間をかける必要がある。「圧力を受ける」加工を再開するために、容器は放 電加工装置に再び取り付けられなければならない。 本発明は、これらの従来技術の問題を取り除くことを目的とする。 本発明の目的は、容器が相互に上下に滑動する少なくとも２つの部分を有する 本発明に従った装置によって達成される。 従来技術に対して、これら複数の部分が相互に滑動できることによって、容器 をほとんど自動的に開閉することを容易にする。この特徴は、圧力下で供給され た誘電液による加工（密閉された容器とＺ方向のみの加工）と、プラネタリー制 御によって３又はそれ以上の軸線に沿って開放容器内に圧力なしで供給される誘 電液による加工との間の迅速かつ簡単な切り替えを可能にする。 本発明の好ましい１つの実施例における少なくとも２つ、特に３つの部分は入 れ子式に運動する。この実施例における容器はベースに載りかつこれに取り付け られた、入れ子式の上方半体を含む。入れ子は、相互に上下へ（この場合は内外 へ）滑動する複数の部分からなる。これらの部分の中心は、入れ子の軸線に沿っ て整列されている。この容器は、入れ子を伸縮することによって開閉される。入 れ子の原理の格別な利点は、容器が開放されたとき入れ子部分がわずかな空間し か占めないことにある。入れ子はまた自動的に開閉することが容易である。従っ て、密閉することができる容器の外側 に他の開放容器を備える放電加工装置を適当に設計することによって、加圧され た容器による加工とこれによらない加工とを完全に自動的に切り替えることが可 能である。入れ子が縮められ、したがって容器が開放されている間に、加工をあ らゆる加工軸線に沿って行うことができる。圧力下での作動を再開するために、 入れ子は簡単に伸長される。容器は例えばベース、ホルダー又はテーブルに入れ 子を取り付けることによって閉じられる。 本発明の他の実施例において、２つの半体は迅速取付手段により相互に取り付 けることができまた取り外すことができる。この実施例における迅速取付手段は 入れ子の最下方で最外方の部分にベースを固定するバヨネットファスナーからな る。迅速取付手段、特にバヨネットファスナーは、製造が容易でありまた容器の 管理を迅速かつ簡単にする。バヨネットファスナーにとって、入れ子の最下方で 最外方に取り付けられること及びベースに設けられた１又は２以上のスロットの 内側に係合することが好ましい。取り付け及び取り外しは、ベースの周りに最下 方で最外方の部分を滑らせることによって行われる。迅速取付手段はしたがって それら自体で相互に滑動することができる。 本発明の好ましい１実施例において、滑動する部分は相互に軸線方向内方及び 外方へ滑動する入れ子の部分である。この部分の内径は放電加工装置の１又は２ 以上のスリーブ又はその伸長部の外径に等しい。その部分は、１又は２以上の、 特に２つの付加的な入れ子部分によって取り囲まれており、容器にひな段の形を した閉じた状態を与える。この容器は放電加工装置の非常に広範な寸法及び形状 に満足に適合することができる。本発明は従って既存の放電加工装置の改装に非 常に適している。 入れ子の形を取る上方半体をもつ容器は、実際に多くの態様で実施することが できる。最上方で最内方の入れ子部分を放電加工装置のスリーブの周りの内面に 密接させることが好ましい。入れ子とベースとの間のジョイントは、迅速取付手 段を備える。入れ子は従って上方へ縮められる。入れ子部分は従って実際的な態 様において放電加工装置に位置決められ、この放電加工装置において入れ子部分 は、（従来のように圧力下で洗い流し液が供給されることなく）容器が開放され ている間、Ｘ及びＹ方向への加工を決して妨げることはない。 他の実施例における最上方で最内方の入れ子部分は、スリーブに沿って上下に 滑動することが好ましい。被加工物は他の有利な変形においてＺ方向へ上下に移 動し、したがって、容器はベースを昇降することによって開閉することができる 。ベースは入れ子に対して相対的に（従って、本発明の意味では入れ子に沿って ）運動する。 他の好ましい実施例において、入れ子の部分は半径方向のフランジを有する。 このフランジはわずかな部分で容器の寸法を大きくすることを可能にし、従って 容器を非常にきつい場所に適合させることができる。 入れ子部分にとって、一端で半径方向外方へ伸びるフランジと他端で半径方向 内方へ伸びる第２のフランジとを有する軸線方向の筒状セクションを備えること が特に好ましい。また、最上方で最内方の入れ子部分にとって、その上方フラン ジの内縁部から軸線方向上方へ伸びかつスリーブの周りに嵌る第２の筒状セクシ ョンを備えることが好ましい。各入れ子部分は相互にシールをすることが極めて 容易である。段状の入れ子部分にとって、フランジの内縁部及び／又は外縁部に 又はその近くに１又は２以上のシールを設けることが 特に好ましい。 最下方で最外方の入れ子部分はベースの部分に固定される。 他の実施例において、各入れ子部分の下方で半径方向外方のフランジの外縁部 に設けられたシールは、該外縁部と下部外方の次の入れ子部分の筒状セツション の内面との間を密閉する。この場合、シールは、入れ子部分の入れ子運動を損ね ることなしに圧力下の洗い流しに十分な圧力を可能にするように配置されている 。 本発明の他の有利な実施例は、入れ子の１つの部分の壁に設けられ、容器を減 圧するための安全弁及び／又は止コックを特徴とする。この安全弁は、放電加工 装置の安全監視部にまとめることが好ましい。 本発明の他の実施例によれば、放電加工装置は、パルス発生器又は電流源であ るジェネレータ、作動間隙内の電位と電流を検出する装置、電極の前進を決定し 、加工を適正にするジェネレータパラメータを調節するためのデータ処理装置を 備え、これにより制御装置は加工を適正にするために誘電液ポンプを経る誘電液 の流速を調節しかつ選択するように構成することができる。これらの装置及び付 属品の使用は使用者の操作を簡単にする。また、広範な自動化を可能にする。ジ ェネレータは、特に、固定アークにより粒子を電食する、適当な制御装置を備え た直流電流源として構成することができる。 最後に、誘電液は電極又は二次的な部分の１つを経て本発明に従って非常に簡 単に電食域に供給しまたこれから排出することができる。 本発明の実施例において、作動間隙からの出口に圧力調節用スロットルが設け られる。このスロットルは、動作間隙からの出口に おける圧力の調節を可能とし、制御された電食アークの中断を確実にする。 要するに、本発明は、圧力を受ける動作間隙を洗い流す被加工物の加工とこれ を洗い流さない被加工物の加工とを迅速かつ簡単に切り替えることを可能にする 。加工は、したがって、従来の放電加工装置によるより短時間となり、また、加 工は自動化することができる。 本発明の他の特徴は、好ましい実施例に関する以下の説明から明らかとなろう 。本発明の実施例は、本発明にかかる装置と従来技術にかかる装置との差異をも 示す添付図面に概略的に示されている。 図１は、誘電液容器が閉じられている、本発明の第１実施例の概略図。 図２は、誘電液容器が開かれている、本発明の第１実施例の概略図。 図３は、本発明の第２実施例の概略図。 図４は、本発明の第３実施例の概略図。 図５のａ）からｅ）は、従来技術による加圧容器を備えた種々の放電装置を示 す図。 図６のａ）及びｂ）は、従来技術による加圧容器を備えた他の放電装置の例を 示す図。 図１に示した本発明の実施例を説明する。ここで使用する次の用語は、限定で はなく、明細書を読み易くすることを意図している。用語「最上方」、「最下方 」、「最内方」及び「最外方」は、従来の動作位置における従来型装置に関し、 また、従来のように配置された被加工物に関する。 図１は本発明にかかる放電加工装置又は放電加工装置の要素を示 すことに限られている。被加工物４は型彫電極２により放電加工される。被加工 物４はテーブル８上に載るホルダ６により固定されている。型彫電極２はＺ方向 へ上下動するスリーブ１０に取り付けられている。 完全に閉じられた容器１２は誘電液が圧力を受けて供給されまた排出される放 電加工を可能にする。この容器は、本質的に、被加工物のホルダ６と、共にまた 別々に入れ子運動する３つの容器部分１４ａ，１４ｂ，１４ｃとからなる。容器 １２の頂部は、スリーブ１０により閉じられている。誘電液は導管１６を介して ホルダ６内に供給され、型彫電極２及びスリーブ１０を経て伸びる導管１８を介 して排出される。 容器１２は、相互に上下へ滑動する２つのタイプの容器部分を有する。第１に 、容器の上方の半体は入れ子であり、その容器部分は入れ子式に伸縮するとき相 互に内外に滑動する。第２に、入れ子はバヨネットファスナーによる迅速取付手 段によりベース又はホルダに取り付けられている。バヨネットファスナーは、最 下方で最外方の入れ子部分すなわち容器部分１４ａが昇降され、回転される時、 ホルダ６に設けられた１又は２以上のスロットと係合しかつこれとの係合を解き 、ホルダに沿って滑動する。 各入れ子部分１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、半径方向外方へ伸びる環状のフラン ジ２０、該フランジの内縁部から軸線方向上方へ伸びる筒状セクション２２及び 該筒状セクションの上縁部から半径方向内方へ伸びる第２の環状フランジ２４を 備える。 第２の筒状セクシヨン２６が、最上方で最内方の入れ子部分１４ｃのフランジ ２４の内縁部から軸線方向上方へ伸びている。第２の筒状セクシヨン２６は、ス リーブ１０の周りに密接し、入れ子 部分１４Ｃはスリーブ１０に沿って上下方向に滑動する。入れ子部分１４ａ，１ ４ｂ，１４ｃのフランジにより入れ子はひな段状を呈し、容器の頂部の内径はス リーブの外径に等しい。入れ子部分の数は、全装置の寸法及び被加工物４の寸法 に従って変更することができる。容器１２の幾何学的配置は、動作間隙３０を経 る誘電液の、可能な限り一定の流れを得かつ維持することを可能にする。 入れ子部分１４にはフランジの内外縁部又はその近傍に液密性のシール２８が 設けられている。シール２８は容器１２内において効果的な加工を行うに十分な 高圧を可能にするように配置されかつ構成されている。シール２８、例えばシー ル２８ａは、取り付けが行われる際バヨネットファスナーによって固定される。 外縁部のシール２８は、狭い入れ子部分の筒状セクション２２の外縁部と、隣接 する幅広の入れ子部分の筒状セクション２４の内縁部との間を密閉する。 シール２８はまた該シールを損ねることなく容器をＺ方向へ滑動させかつ開閉 させるように構成されている。ほとんど所望の最大限の圧力を容器内に達成する ことができる。供給用の導管１６内の圧力Ｐと排出用の導管１８内の圧力Ｐ_ｏと の間の最大限の差は、動作間隙３０に及ぼされる。スリーブ１０に対する圧力は 、最内方で最上方の入れ子部分１４ｃの内径及び容器内の圧力により決定される 。 最内方に入れ子部分１４ｃの筒状セクション２４の壁に設けられた弁３２は、 容器内の圧力が高くなり過ぎるのを防ぐ。同様に上記壁に設けられた止コック３ ４は、容器内からガスを排出させる。最後に、スロットルが動作間隙からの出口 において適応性のある圧力調節を可能にするように設けられており、アークの制 御された中断 を確実にする。 図２は、容器１２が開かれてわずかに上昇させられている、図１に示した実施 例を示す。この位置に容器があると、全ての機械軸線に沿う妨げのない加工が可 能である。例えば、誘電液は、底部がテーブル８によって構成され、図示しない 側部を有する他の容器内の浴として従来のように使用することができる。従って 、本発明によれば、従来の加工（例えば、プラネタリー加工すなわち圧力を受け る誘電液を供給することなしにする３つの軸線に沿う加工）に迅速に変更するこ とができる。これは、誘電液を容器から取り出し、バヨネットファスナーを解除 し、入れ子を縮めることによって行うことができる。 図３及び図４は、型彫電極２に接続されたパルス発生器及び／又は電流源であ るジェネレータ３６と、緊張装置６とを示している。この緊張装置は、被加工物 ４に電気的に接続されている。スリーブ１０上のモータ３８は、型彫電極２をＺ 方向へ移動させる。 モータ３８は、電算化された数値制御装置（ＣＮＣ）４０にまとめられた伝動 装置に連結されている。数値制御装置４０は、ジェネレータ３６に連結され、ま た、動作間隙パラメータを検出しかつ加工を制御するデータ処理装置４２に連結 されている。データ処理装置４２は、矢印を付して示すデータ伝送ラインにより ジェネレータ３６に連結されている。データ処理装置４２はまたジェネレータ３ ６、被加工物４、ホルダ６相互間の電線に接続されている。この放電加工装置は 動作間隙３０内の電圧及び電流を検出するために使用されるスイッチに特徴をも つ。このスイッチ自体は、データ処理装置４２にまとめられており、電極の進行 を検出しかつ変更し、また、加工に活用するためにジェネレータのパラメータに 適合するこ とができる。 前記放電加工装置は、実際にいかなるジェネレータもまたデータ処理装置も使 用することができる。加えて重要な利点は、被加工物及び電極の表面を一層電流 に適応させることができ、また、動作間隙を一層小さくすることができることに ある。 図３に示した放電加工装置は、一定の洗い流し状態を可能にし、したがって、 ドイツ特許第２７３３４３０号明細書に記載されたイバノビック法（Ivanovic m ethod）による加工に特に適している。この方法は、パルス発生器の代わりに直 流源を使用し、また、放電に固定アークを使用し、これにより液体は予備加工中 少なくとも１ｍ／ｓｅｃの速度でまた最終加工中より早い速度で動作間隙を流動 する。 誘電液ポンプ１４は図４に示されたデータ処理装置４２と連結され、誘電液は 加工パラメータに従って供給されかつ排出される。データ処理装置４２は、電極 の前進を決定し、ジェネレータをパラメータに適合させ、加工を適正にするよう に構成されている。本発明は、もちろん、所望であれば別の態様で実施すること ができる。考えられる１つの実施例においては、最下方の入れ子部分は容器のベ ースに耐久的に取り付けることができ、また、１又は２以上の入れ子部分をスリ ーブに取り付けることができる。最下方で最外方の入れ子部分及びベースは、最 上方で最内方の入れ子部分がいったん移動されると開放された容器を構成する。 同様に考えられる１実施例において、テーブル８は容器のベースとして利用さ れる。スロット９及び導管１６は前記テーブルに設けられるか、該テーブル中に 形成される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 圧力を受けて供給されかつ排出される誘電液のための完全に閉じられる容 器（１２）内において被加工物（４）を加工する放電加工装置であって、前記容 器は互いに他に対して滑動する少なくとも２つの半体（６，１４ａ，１４ｂ，１ ４ｃ）を含む、放電加工装置。 ２． 上方の半体（１４）は相互に滑動する少なくとも２つの、特に３つの部分 （１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）からなる、請求項１に記載の放電加工装置。 ３． 前記２つの半体（６，１４ａ）は迅速取付装置により相互に取り付けおよ び取り外しをすることができる、請求項１又は２に記載の放電加工装置。 ４． 上方の半体（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）は入れ子であり、その部分は相互 に内外へ軸線方向に滑動する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の放電加 工装置。 ５． 前記入れ子の最上方で最内方の部分（１４ｃ）はスリーブ（１０）の周り に密接している、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の放電加工装置。 ６． 前記入れ子の最上方で最内方の部分（１４ｃ）はスリーブ（１０）に沿っ て上下に滑動する、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の放電加工装置。 ７． 電極（２）がＺ方向へ上下に移動する、請求項１ないし６のいずれかに記 載の放電加工装置。 ８． 前記入れ子の部分（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）は半径方向フランジを備え る、請求項４ないし７のいずれか１項に記載の放電加工装置。 ９． 前記入れ子の部分（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）は、一端に半径方向外方へ 伸びるフランジを有し、他端に半径方向内方へ伸びる他のフランジを有する、軸 線方向の筒状セクションを含む、請求項８に記載の放電加工装置。 10． 他の筒状セクション（２６）が、最上方で最内方の部分（１４ｃ）の上部 で半径方向内方へ伸びるフランジの内縁部から軸線方向上方へ伸び、スリーブ（ １０）の周りに密接する、請求項９に記載の放電加工装置。 11． １又は２以上のシール（２８）が、前記入れ子の部分（１４ａ，１４ｂ， １４ｃ）の内縁部又は外縁部に又はその近くに設けられている、請求項１ないし １０のいずれか１項に記載の放電加工装置。 12． 前記入れ子の各部分（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）の下部で半径方向外方へ 伸びるフランジの外縁部に設けられたシール（２８）が、該外縁部と下部外方の 次の入れ子部分の筒状セクションの内面との間を密閉する、請求項１ないし１１ のいずれか１項に記載の放電加工装置。 13． 前記入れ子の１つの部分（１４ｃ）の壁に設けられ、前記容器を減圧する ための安全弁（３２）又は止コックを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれ か１項に記載の放電加工装置。 14. 前記迅速取付手段は前記ベースと前記部分との間に設けられたバヨネット ファスナーである、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の放電加工装置。 15． パルス発生器又は電流源であるジェネレータ（３６）及び作動間隙内の電 位と電流を検出する装置を特徴とする、請求項１ないし１４のいずれか１項に記 載の放電加工装置。 16． 電極の前進を決定し、加工を適正にするジェネレータパラメータを調節す るためのデータ処理装置（４２）を特徴とする、請求項１ないし１５のいずれか １項に記載の放電加工装置。 17． 制御装置（４２）が誘電液ポンプ（４４）を経る誘電液の流速を調節しか つ選択するように構成されている、請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の 放電加工装置。 18． 誘電液は電極（２）又は二次的な部分の１つを経て電食域（３０）に供給 され又はこれから排出される、請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の放電 加工装置。 19． 作動間隙からの出口に設けられた圧力調節用スロットルを特徴とする、請 求項１ないし１８のいずれか１項に記載の放電加工装置。