JPH10309632A

JPH10309632A - 少なくとも１個のワイヤ電極を有するｅｄｍ機械及びこのようなｅｄｍ機械によって工作片を機械加工する方法

Info

Publication number: JPH10309632A
Application number: JP10104718A
Authority: JP
Inventors: Marco Boccadoro; ボッカドロマルコ; Ivano Dr Beltrami; ベルトラミイヴァノ
Original assignee: Agie Charmilles SA
Current assignee: Agie Charmilles SA
Priority date: 1997-04-15
Filing date: 1998-04-15
Publication date: 1998-11-24
Also published as: DE59803399D1; US6121568A; EP0872299A1; DE19715687A1; EP0872299B1

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、改良されたワイヤＥＤＭ機
械を利用可能にするようにすることにある。【解決手段】本発明は、ワイヤ電極（３０）が２個の
ガイドヘッド（１０、１０’）間で駆動する少なくとも
１個のワイヤ電極（３０）を有するＥＤＭ機械に関する
ものである。少なくとも１個の、特には両ガイドヘッド
（１０、１０’）は、少なくとも部分的に球形であるよ
うに形成される。或いは又は更に、駆動手段が少なくと
も１個のガイドヘッド（１０、１０’）の球形回転に形
成される。ワイヤ電極（３０）の空間的位置、特にはそ
の円錐形の角度は、２個の対抗する球形ガイドヘッド
（１０、１０’）を球形の回転に従属させるか及び／又
は空間を改良することにより完全に或いは一体に調整す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２個のガイドヘッ
ド間で動作する少なくとも１個のワイヤ電極を有するＥ
ＤＭ機械に関するものである。又本発明は、このような
ＥＤＭ機械により工作片を機械加工する方法に関するも
のでもある。

【０００２】

【従来の技術】ＥＤＭ機械は、導電工作片を高精度で機
械加工するように作用する。その点については、材料
は、電極及び電気的なスパークにより除去される。

【０００３】ワイヤ電極は、例えば円筒形或いは円錐形
のカットを形成するように、及びこのようにしてスタン
プ或いはマトリックスを作るように使用される。２個の
ガイドヘッド間で動作するワイヤの断面は、通常はワイ
ヤ電極と言われる。このワイヤ経路において発生した張
力は、この場合には確実に電極を必要な直線型とする。

【０００４】ここで「ガイドヘッド」とは、全体的に電
極の空間的な位置決め用として移動するユニットを意味
すると理解されたい。一般的には、通常のワイヤガイド
はこのようなユニットの内側に形成される。

【０００５】各ガイドヘッドは、例えばクロスキャリジ
に設置される。その結果、一方はは２個の典型的に平行
なＸＹ平面のうちの１つの他方には依存せずに置き変え
ることができる。このクロスキャリジのうちの少なくと
も１つがＺ方向のこれら平面に垂直に移動することがで
きる場合には、この観点においては実用的である。この
ようにして、いかなる所定の空間位置にワイヤ電極を調
整することができる。

【０００６】円筒形カットは、各ガイド平面の同じ経路
の両ガイドヘッドを同時に置き換えることによりこのよ
うにして構成されたＥＤＭ機械内に得られる。反対に、
円錐形カットは、同時性及び／又は均一性を有さないガ
イドヘッドの置き換えにより得られる。

【０００７】それ故に、円筒形のカットに関しては、ガ
イドヘッドは通常はＺ軸に正確に重なり、他方において
は、これらガイドヘッドは互いに関してオフセットの状
態である。

【０００８】全てのカットに関して問題となることは、
ワイヤ電極と工作片との間の相対的な動作がほとんどな
いことである。又例えば、工作片がＺ軸に平行な備え付
けワイヤ電極に関してＸ−Ｙ方向に置き換えるられる場
合には、円筒状カットが得られ、工作片及び１つのガイ
ドヘッドが移動する場合には円錐カットが得られ、他の
ガイドヘッドは定位置に維持される。又、Ｚ軸線と直交
する軸線に対して各々両ガイドヘッドを旋回させること
及びこれらガイドヘッドをＺ軸線に関して回転させるこ
と（この場合には、各ワイヤガイドがＺ軸線に関して円
形軌道を描く）もできる。

【０００９】ＥＤＭ機械がこのように或いはこれと似た
ように形成されるかどうかは本発明には重要でない。唯
一本質的な点は、全てのこれら実施例において、ガイド
ヘッドは相互にオフセットするか或いは少なくとも種々
の方向に指向する。それ故に、簡潔を期す為に、記載中
では２個のクロスキャリジを有する変形が専ら参照され
る。

【００１０】円錐カットの場合には、ワイヤ電極のガイ
ドヘッドの開口は通常はＺ方向に或いはＺ方向に抗して
指向され、ワイヤ電極自身はＺ方向に対してある角を成
して動作する。

【００１１】一方において、浸食ワイヤはある程度の硬
さを有する。その結果、先ずＺ軸内で或いはＺ軸に抗し
てワイヤ開口を存在させる。これが続く場合のみ、各対
抗するガイドヘッドに向かって曲がる。従ってこのワイ
ヤ電極はもはや真っ直ぐには延在せず、僅かに湾曲する
（これは図１１に示しめした）。

【００１２】他方において、ワイヤ電極のフラッシング
は、妨害される。この理想的な場合には、このフラッシ
ングは、ワイヤ電極に対照的に進む同軸ジェットにより
行うべきである。しかしながら、上述した場合において
は、これはもはや可能ではない。これにより、釣り合っ
ていないフラッシングジェットによリ経路からワイヤ電
極が逸脱する。又リンシングジェトの冷却動作はもはや
最適でない。

【００１３】独国特許出願明細書第ＤＥ３０４１６１３
Ｃｌ号（ＡＧＩＥ）では、ガイドヘッドのカルダンサス
ペンションによりこの問題を解決しようとしている。こ
のように、ワイヤ電極の方向にガイドヘッドを旋回させ
ることができる。このような設計は、相対的に苦心して
作りあげたものであるが、多大なる空間を要する。又、
その設計を十分に硬いものに実現することは困難であ
る。その結果、この教授による腐食機械を電流精密標準
規格に合致させるには相当高価である。

【００１４】独国特許明細書第３２０１５４４Ａｌ号
（ＥＲＯＷＡ）は、旋回するようにガイドヘッドを設置
することにより及び結合伝導を介してガイドヘッドを結
合することにより同様な経路をとる。このようにして、
制御の効果は抑制されるが、制御電極の発展がこの状態
の際には、この効果は殆ど取るに足らないものである。
更に、このような構造は以前の公開に関して引用された
欠点を増大させる。これは、特に硬さの問題に当て嵌ま
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、改良された
ワイヤＥＤＭ機械を利用可能にするようにする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的は、請求項１の
目的物、即ちワイヤ電極が２つのガイドヘッド間に延在
し、ガイドヘッドのうちの少なくとも１個が少なくとも
部分的に球形に形成される、少なくとも１つのワイヤ電
極を有するＥＤＭ機械により達成される。両ガイドヘッ
ドが少なくとも部分的に球形に形成されることが好適で
ある。

【００１７】それ故に、先行技術に関しては、価値は、
先ず直接技術的に利用できるガイドヘッドの具体的外形
に置かれる。従ってこのガイドヘッドは新たな機能を生
じる。この根本的革新は、経済的には努力無しに殆ど実
施でき、従って上述した問題の複雑さを効果的に且つ簡
単に修正することができる。

【００１８】好適な実施例においては、少なくとも１個
のガイドヘッドが球形の回転（請求項２）に合致できる
ように設置される。

【００１９】このようにして、ガイドヘッドは、円錐カ
ットのワイヤ電極の方向に外方の効果を有さず指向され
る。浸食ワイヤが、電極部分の外側でさえも張力下にあ
るので、ガイドヘッドの平衡位置が得られる。角度及び
その設計に依存して、これはＺ軸線に平行なガイドヘッ
ドの方向と、ワイヤ電極の軸線に平行な方向との間に延
在する。

【００２０】例えばワイヤがガイドヘッドに向かうＺ方
向の外側から常にガイドされる場合には、ワイヤ電極の
公称の真っ直ぐな位置からの逸脱は、重要な効果無しに
ざっと半分だけ減少させることができる。環状ワイヤガ
イドがガイドヘッドの内側に使用される場合には、この
ような解決が特に興味深い。

【００２１】もう１つの好適な態様では、駆動手段は少
なくとも１つのガイドヘッド（請求項３）の球形回転用
に形成される。

【００２２】このようにして、ワイヤ電極の軸線に正確
に沿ってガイドヘッドを指向することができる。開放ワ
イヤガイドが使用される限りにおいては、これは１個の
付加的に相当な利点を与える。

【００２３】開放ワイヤガイドは、例えばＶ字型の溝の
として型取られる。それ故に、異なる寸法のワイヤはこ
の溝の中に配置することができる。勿論、応力は本質的
には唯一の方向から（Ｖ点から）これらの助力により伝
導させることができる。それ故に、工作片を機械加工す
る間には、ワイヤガイドを、ほぼワイヤの回りに連続的
に回転させねばならない。又この仕事は、駆動手段を装
備する球形ガイドヘッドにより承継することができる。
例えばＣＨ第６７０５９０号（CHARMILLES) で提案して
いるような個々の構造は必要とされない。

【００２４】それ故に、その結果、開放ワイヤガイドは
ワイヤに対して最適に指向することができ、同時にガイ
ドヘッドはワイヤ電極の軸線と整列することができる。

【００２５】好適には、ピエゾセラミックアクチュエイ
タは、少なくとも１個のガイドヘッド（請求項４）用の
アクチュエイタとして形成される。このようなアクチュ
エイタは、非常に低速度で高トルクを発生することがで
きる。又、このようなアクチュエイタは、特に精密で小
さく且つ簡素なものとすることもできる。

【００２６】好適には、ピエゾセラミックアクチュエイ
タは、摩擦力により少なくとも１個のガイドヘッドの回
転動作を生じるように構成される（請求項５）。これに
より、球形モータの特に簡単な構造が得られる。

【００２７】更に好適な実施例においては、一連のピエ
ゾセラミックは、シャクトリムシタイプか或いはウォー
キング駆動タイプのモータを形成する（請求項６）。こ
れらは、既に完全なピエゾセラミックアクチュエイタで
あり、このアクチュエイタは本発明では特に良好に使用
することができる。

【００２８】代表としての、又は更に好適な実施例にお
いては、ピエゾセラミックアクチュエイタは、これら三
次元方向の形状を変化させることにより少なくとも１個
のガイドヘッドの並進動作を生じるように構成される
（請求項７）。このようにして、ガイドヘッドの少しの
並進動作（ミクロン範囲内にある）でさえも、行うこと
ができる。従って、例えば殆ど努力無しに工作片の僅か
な方向の誤りを補償することができる。

【００２９】好適には、ピエゾセラミックアクチュエイ
タが少なくとも１個のワイヤ位置センサに結合される
（請求項８）。これにより、特に迅速な制御系（時間は
μｓの範囲で一定、以前は慣習的にｍｓであった）が得
られ、この制御系はワイヤ電極と工作片との間の間隔を
一定に維持する。これにより例えば、浸食工程の応力に
より生じたワイヤ電極の不所望な横方向の動きでさえも
補償することができる。カット方向に材料の除去を促進
することにより、これにより、ギャップ幅が減少し、及
び同時に浸食機械の精密さと動作遂行とを増大させる。
又、サーボ系に浸食ワイヤと工作片との間の間隔を一定
に維持するガイドヘッドのアクチュエイタを使用するこ
ともできる。

【００３０】又、ピエゾセラミックアクチュエイタは好
適には、ワイヤの振動を生じるように設計される（請求
項９）。このようにして、ワイヤ電極のフラッシング条
件は改良することができ、これにより上昇工程での安定
性が得られる。その結果、より高い除去率或いはカット
速度が、表面の質が程よく改良された状況下で、得られ
る。

【００３１】最後に、本発明によるＥＤＭ機械によっ
て、ワイヤ電極により工作片のスパーク浸食機械加工に
関する方法が得られ、この方法中では、ワイヤ電極の空
間的位置が、特にはその円錐角が、２個の対抗する球形
ガイドヘッドで球形の回転を達成することにより及び／
又は球形ガイドヘッド間の空間を調整することにより完
全に或いは本質的に調整される（請求項１０）。

【００３２】このような方法は、例えばワイヤの硬さ及
びワイヤ電極のフラッシングが僅かに重要であること場
合には、考慮される。又、例えば動作が非常に小さいの
で上述した欠点が取るに足らないものであるようなマイ
クロ浸食の範囲の浸食工程も存在する。この両方の場合
には、本発明による方法により、特に簡単に及び従って
経済的に機械設計することができる。同時に、少なくと
もマイクロ浸食範囲において、高度な精密性が保証され
る。

【００３３】本発明は、更に実施例と添付図面とに基づ
いて記載する。

【００３４】

【発明の実施の形態】図１は、球形状のガイドヘッド１
０を示したものである。この中心には、通過開口２０が
形成される。ワイヤ３０は通過開口２０を介してガイド
される。開口ワイヤガイド４０はガイドとして作用す
る。ワイヤ３０は電力供給５０により付加的に安定す
る。

【００３５】開放ワイヤガイド４０は図２に断面図で示
した。このワイヤ３０は共にＶ字型を形成する２個のジ
ョー６０、６５に対して延在する。このようにして、種
々の直径を有するワイヤ３０が配置することができる。
図１ではより上方に位置する電力供給器５０はワイヤ３
０に応力Ｆ１を負荷する。これにより、電力供給器は開
放ワイヤガイド４０の中心の適当な位置に保持される。
図１で示したように、開放ワイヤガイド４０はＶ型ガイ
ド溝を有する変更ロールとして構成することができる。
しかしながら、備え付けの案内溝とすることもできる。

【００３６】図３は、閉鎖されたワイヤガイド７０を示
したものであるが、このワイヤガイドは開放ワイヤガイ
ド４０の位置で使用することができる。このワイヤガイ
ドはワイヤ３０が中心をガイドされる中心のリングとし
て構成することができる。

【００３７】開放ワイヤガイド４０は、種々のワイヤ径
に好適な閉鎖ワイヤガイド７０に関する利点を有する。
他方において、この開放ワイヤガイド４０は、（Ｖ字型
の溝の観点からは）本質的には一方向からしかワイヤ３
０に応力を加えることができないという欠点を有する。
その結果、開放ワイヤガイドはワイヤ３０の回りを連続
的に移動する（さもなければワイヤ３０は工作片を機械
加工する間ワイヤガイド４０を維持する。）

【００３８】図４は、球形のガイドヘッド１０を示した
ものであり、このガイドヘッドは駆動手段なしで使用さ
れる。このガイドヘッドは、球形の回転に適合した通常
の方法でベアリング９０内に置かれており、閉鎖ワイヤ
ガイド７０に特に適合する。このワイヤ３０は、先ずベ
アリンブ９０内のインレット８０を通過する。このよう
にして、ワイヤは球形の中心点に関して中央に配置され
る。次にワイヤ３０は球形の案内ヘッドの内側の閉鎖ワ
イヤガイド７０を介して中途点でガイドされる。電力供
給器はワイヤガイド７０を介して成される。

【００３９】図４には上側ガイドヘッド１０だけが示さ
れている。同一のガイドヘッド１０’はワイヤ電極の下
側端部で球面対称となるように配置することができる。
ワイヤの窪みに相対的に僅かな修正がなされている限り
においては、通常のガイドヘッドはそこに使用すること
もできる。

【００４０】２個のガイドヘッド１０、１０’は例えば
各ベアリング９０上で動作するクロスキャリジ（図示し
ていない）により空間的に配置することができる。

【００４１】（図示していない）実施例として作用する
場合には、２個のガイドヘッド１０、１０’はＺ方向に
先ず正確に重ねられる。次に、上側ガイドヘッドは、Ｘ
方向（右方向に）に移動し、下側ガイドヘッドはＸ方向
（左方向に）移動する。ワイヤ３０に張力があるので、
時計回りのトルクがＹ軸線方向ではなくて２個のガイド
ヘッド１０、１０’の各々に発生する。

【００４２】この２個のガイドヘッドは、ボールベアリ
ング９０による摩擦力、及びワイヤが電極部分の外側の
インレット８０、８０’に位置することによる張力によ
り対抗する。それ故に、この結果、ガイドヘッド１０、
１０’がワイヤ電極３０に沿って少なくとも部分的には
指向される平衡位置は、球形の回転Ａの後に達成され
る。

【００４３】図５及び６には、４個の駆動手段１００、
１０５、１１０及び１１５を有する球形ガイドヘッド１
０を示す。ワイヤ３０は、Ｚ方向でガイドヘッド１０を
通過する。４個の駆動手段１００、１０５、１１０及び
１１５は、ガイドヘッド１０の外表面で動作する。これ
らは、Ｘ軸線及びＹ軸線（Ｘ、Ｙ及びＺ軸線はこの場合
には相互に直交する）に関して対抗する対状に配置され
る。駆動手段１００、１０５、１１０及び１１５の動作
は、摩擦力により球状の表面に移動される。

【００４４】ピエゾセラミックアクチュエイタは、駆動
手段１００、１０５、１１０及び１１５として特に適合
される。このようなアクチュエイタは例えば川崎重工業
の球面ピエゾセラミックモータ（「Piezoelectrically
Driven Rotational Joint with Three Degrees of Free
dom 」「Micromachine」No.14/1996,publisher:Takeyuk
i Hirano,MMC,5-F,Niikura Building,2-2 kandatsukasa
cho,Chiyodaku,Tokyo101,Japan 参照）に利用されてい
る。球形のウルトラソニックモータのピエゾセラミック
アクチュエイタの設計は、Sigeki Toyama ( 「Developm
ent of Spherical Ultrasonic motor 」Annals of the
CIRP Vol.45/1/1996 ,pp.27-30 with further referenc
es) に記載されている。又、Kumada ,A,1985, 「A piez
oelectric ultrasonic motor」Jpn.J.Appl.Phys.24:793
-744; Toyama,S.,Hatae,S.,1992,「Development of a n
ew Ultrasonic for a robot manipulator by an ultras
onic motor」J.Japan Robot Association,10-6:771-78
0; Toyama,S.et al.,1991,「Development of a spheric
al ultrasonic motor for a robot manipulator 」Pro
c.Of robot and mechatronics symposium 94-95 (A);To
yama,S.et al.,1994,「Multi degree of freedom Spher
ical Ultrasonic Motor 」Proc.of IECON ’94,Bologn
a,899-904(A) も参照されたい。

【００４５】２個の各対抗するピエゾセラミックアクチ
ュエイタ１００、１０５或いは１１０、１１５は、Ｙ或
いはＸ軸線に関して同じ方向に同時にトルクを発生す
る。この各２個のアクチュエイタ１１０、１１５或いは
１００、１０５と球形ガイドヘッド１０との間の摩擦
は、同時に低下し或いは除去することができる。又同時
にアクチュエイタの両対を共に動作させることができる
（例えば、Sigeki Toyama,op.cit.,p.28参照）。球形の
ガイドヘッド１０の通過開口２０は、１００、１０５及
び１１０、１１５のアクチュエイタの両対を代わる代わ
る或いは同時に使用することによりＺ軸線に関していか
なる傾向をも得ることができる。

【００４６】ピエゾセラミックアクチュエイタの機能
は、上述した文献に詳細に記載されている。又そこでは
更なる記載にも言及している。これらの根本的な原理は
電圧によりピエゾセラミック構成部材の歪み性に基づい
ている。

【００４７】開放ワイヤガイド４０の場合には、上述し
たようなワイヤ３０は、Ｖ字型の溝６０、６５の中心に
常に位置せねばならない。この目的のために、Ｚ軸線に
関して付加的にガイドヘッド１０を回転できなければな
らない。図７は、このように形成されたピエゾ構成部材
１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５及び
１５０、１５５に適合する駆動ユニットを示したもので
ある。

【００４８】ピエゾセラミック構成部材１２０、１２
５、１３０、１３５、１４０、１４５及び１５０、１５
５は、この場合には矩形プリズムとして型取られるが、
この矩形プリズムの長さは変化させることができる。こ
のような構成部材は、例えば文献「Ultraprecision Fee
d System Based on Walking Drive 」(Toshimiki Moriw
aki et al.,Annals of the CIRP Vol.45/1/1996,p.505f
f)から知られている。このような構成部材は、シャクト
リムシか或いはワーキングタイプのモータを形成するよ
うにそこで使用されてきた。

【００４９】２個のこのようなピエゾセラミック構成部
材１２０、１２５、或いは１３０、１３５或いは１４
０、１４５或いは１５０、１５５は、直角に配置され
る。これら対の各々は、構成部材１２０、１３０、１４
０及び１５０を介して球形のガイドヘッド１０（明晰を
期すために、これらの構成部材１２０、１３０、１４０
及び１５０は壁構成部材として以下に記載する）を包囲
する壁に連結する。この各残留構成部材１２５、１３
５、１４５及び１５５（以下正接構成部材とする）は、
球形ガイドヘッド１０と正接方向で接する。

【００５０】壁構成部材１２０、１３０、１４０及び１
５０のうちの１つが短いならば、各対応する正接構成部
材１２５、１３５、１４５及び１５５はガイドヘッド１
０から動いて離れる。この結果、正接構成部材１２５、
１３５、１４５及び１５５は、壁構成部材１２０、１３
０、１４０及び１５０の延長によりガイドヘッド１０に
再び戻る。

【００５１】正接構成部材１２５、１３５、１４５及び
１５５がガイドヘッド１０と接し、その長さを変化する
場合には、正接方向の加速度が摩擦力を介してガイドヘ
ッド１０に移行する。この結果摩擦力は回転運動中に発
生する。

【００５２】しかしながら、ピエゾセラミック構成部材
のこのような長さの変化の大きさは、相対的に小さいも
のである。それにもかかわらず、球形ガイドヘッド１０
の均一な任意の大回転を得る為には、壁構成部材及びガ
イド構成部材から各々成る数個の対は、共に動作する。
アナログ時計のイメージは、以下ではこの相互作用の記
載をより明確にするように使用される。

【００５３】球形のガイドヘッド１０の回りには、正接
構成部材１２５、１３５、１４５及び１５５と、矩形の
壁構成部材１２０、１３０、１４０及び１５０とから各
々成る４つの対が配置される。これらの対は、３時、６
時、９時及び１２時の位置に各々配置されている。この
正接構成部材は「３時直前」から「３時直後」まで、
「６時直前」から「６時直後」まで、等の位置に、延在
する。３時の位置の対においては、壁構成部材１４０
は、正接構成部材１４５上の「３時直後」を動作し、６
時の位置の対１５０及び１５５は「６時直前」を動作
し、９時の位置の対１２０及び１２５は「９時直後」を
動作し、及び１２時の位置の対１３０及び１３５は「１
２時直後」を動作する。

【００５４】球形ワイヤガイドヘッド１０を固定するこ
とは、この実施例中では正接構成部材１２５、１３５、
１４５及び１５５により殆ど完成される。それ故に、い
かなる場合にも、少なくとも２個の対抗する正接構成部
材１２５、１４５或いは１３５、１５５は、球形ワイヤ
ガイドヘッド１０で動作せねばならない。如何に反時計
回りの回転がこれらの条件下で遂行できるかが、図８ａ
乃至８ｅに基づいて図示することができる。ここで壁構
成部材１２０、１３０、１４０及び１５０は簡素化の為
に図示してはいない。これらの機能は、短縮により球形
ワイヤガイドヘッド１０から正接構成部材１２５、１３
５、１４５及び１５５を各々引っ込めること、或いはこ
の正接構成部材１２５、１３５、１４５及び１５５を膨
張により球形のワイヤガイドヘッド１０にまで移動させ
ることである。更に、正接構成部材１２５、１３５、１
４５及び１５５は、以下では簡潔を期すために、３、
６、９及び１２時の各構成部材として記載し、球形ワイ
ヤガイドヘッド１０はガイドヘッドと記載する。

【００５５】始動する場合（図８ａ）には、３時及び９
時の方向の構成部材１２５、１４５は、ガイドヘッド１
０と掛合しており、長手方向の範囲内で短縮される。他
方において、６時及び１２時の方向の構成部材は、ガイ
ドヘッド１０に触れず、その長手方向の範囲内で引っ張
られる。

【００５６】更に、３時及び９時の方向の構成部材１２
５、１４５は反時計回りに延長されている（図８ｂ）。
この結果ガイドヘッド１０は反時計回りの回転を達成す
る。

【００５７】同時に、６時及び１２時の方向の構成部材
は、収縮される。

【００５８】３時及び９時の方向の構成部材１２５、１
４５が最大の伸張を達成するやいなや、６時及び１２時
の方向の構成部材１３５、１５５は、ガイドヘッド１０
まで移動される（図８ｃ）。それ故に、少なくともこの
瞬間は、ガイドヘッド１０は、全４つの正接構成部材１
２５、１３５、１４５及び１５５により同時に接触され
る。

【００５９】６時及び１２時の方向の構成部材１３５及
び１５５によりガイドヘッド１０の固定が保証された後
には、３時及び９時の方向の構成部材１２５、１４５
は、ガイドヘッド１０から取り出される（図８ｄ）。

【００６０】次に、ガイドヘッド１０の反時計回りの回
転は、６時及び１２時の方向の構成部材１３５、１５５
の伸張により連続して行われる（図８ｅ）。この時間中
には、３時及び９時の方向の構成部材が再度収縮され
る。

【００６１】このサイクルは、Ｚ軸線に関する回転が所
望な程度に達成するまで続けられる。この点において
は、全てのピエゾセラミック構成部材１２０乃至１５５
が停止する。その結果ガイドヘッド１０は、到達する位
置の定位置で維持される。

【００６２】反対方向の回転は、同じ原理により達成さ
れる。

【００６３】又連続回転は、このような「２サイクル駆
動」の位置で発生させることができる。このような実施
例においてこのことは、全ての点においていかなる３つ
の正接構成部材１２５、１３５、１４５及び１５５もが
球形のワイヤガイドヘッド１０で動作する場合には、可
能である。始動の際には、１２５、１３５、１４５及び
１５５（の）３個の構成部材のうちの１つは完全に収縮
され、１個は１／３に収縮し、１個は２／３に収縮す
る。回転中には、３個の構成部材が等しいスピードで延
びる。最初に２／３に収縮した構成部材は全長に達成す
るやいなや、完全に収縮しなければならない残留した第
４の構成部材により置換等される。上述の「２サイクル
駆動」と比較すると、４個の正接構成部材１２５、１３
５、１４５及び１５５によるこのような解決は、異なる
伸張率或いは収縮率を要する。これは、順番に種々の構
成部材により回避される。

【００６４】このようにして、更に、Ｘ及びＹ軸線か或
いはＺ軸線のどちらかの回りだけで回転可能な本発明に
よる球形のガイドヘッド１０は、図５乃至６或いは図７
乃至８ａを基礎として示される。しかしながら、又２個
の実施例は組み合わせることもできる。

【００６５】又、ピエゾセラミック構成部材によるガイ
ドヘッド１０を少しの移動させることができる。延在す
るピエゾセラミック構成部材１００乃至１５５の各々
は、この目的のために適当に構成することができ、或い
は付加的な構成部材が使用できる。例えば１つには、壁
構成部材１２０、１３０、１４０及び１５０を大きくで
き、同時に（図示していない）他の壁構成部材を介して
ガイドヘッドを包囲する壁まで（Ｘ及びＹ軸線の回りを
回転する為の）ピエゾセラミック構成部材を連結するこ
とができる。

【００６６】空間の１方向でのガイドヘッド１０の移動
は、例えば同時に、図７の９時の方向の壁構成部材１２
０を長くし且つこれと対抗する３時の方向の壁構成部材
１４０を短くすることにより、達成される。残留壁構成
部材は相当に制御するようにしなければならない。

【００６７】又、本発明はワイヤ位置センサに連結すべ
きこのような実施例には実用的である。適当なワイヤセ
ンサは例えば独国特許明細書第２８２６２７０Ａｌ（Ａ
ＧＩＥ）号に記載されている。このようにして、公称位
置からのワイヤ電極３０の逸脱は、早く且つ正確に補償
することができる。

【００６８】又、アクチュエイタにより人工的にワイヤ
振動を発生させることもできる。このようにして、フラ
ッシング効果（flushing effect)が増大し、腐食残留物
の処理が改良される。ピエゾセラミックアクチュエイタ
による高周波数動作の発生は、例えば文献「Ultrasound
powers minimotors」(Arno Noldechen,Technische Run
dschau 43/86,p.112) に記載されている。

【００６９】最後に、球形のガイドヘッド１０、１０’
の代替可能性は図９及び図１０に記載されている。ここ
で、ガイドヘッド１０、１０’は、ワイヤ電極３０を位
置決めするために各々使用されてきた。

【００７０】図９においては、円錐形状がガイドヘッド
１０、１０’が異なる傾斜で固定される。図１０におい
ては、円筒形カットが両ガイドヘッドの同時性の回転運
動により工作片１６０に成される。

【００７１】従って、このようにして設計されたＥＤＭ
機械において、更に必要な機械シャフトはピエゾセラミ
ックアクチュエイタ１７０、１７５、１８０及び１８５
により移動することができる。これは、とりわけマイク
ロエロージョンの分野では興味深いことである。ワイヤ
の硬さにより生じるエラーと非同時期のフラッシュは無
視して良いほど小さい。他方において、通常の機械軸の
数が減少することにより、これらの軸から発生する硬さ
の問題も又抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガイドヘッドの長手方向断面を示
したものである。

【図２】開放ワイヤガイドの断面を示したものである。

【図３】閉鎖ワイヤガイドの断面を示したものである。

【図４】駆動手段を使用しない本発明によるガイドヘッ
ドの長手方向断面を示したものである。

【図５】駆動手段を使用した本発明によるガイドヘッド
の長手方向断面を示したものである。

【図６】図５のガイドヘッドを斜視図で示したものであ
る。

【図７】駆動手段をを有する本発明によるガイドヘッド
の平面図を示したものである。

【図８】（ａ）は、駆動手段をを有する本発明による他
のガイドヘッドの平面図を示したものである。（ｂ）
は、駆動手段をを有する本発明による他のガイドヘッド
の平面図を示したものである。（ｃ）は、駆動手段をを
有する本発明による他のガイドヘッドの平面図を示した
ものである。（ｄ）は、駆動手段をを有する本発明によ
る他のガイドヘッドの平面図を示したものである。
（ｅ）は、駆動手段をを有する本発明による他のガイド
ヘッドの平面図を示したものである。

【図９】本発明による方法に従って動作するＥＤＭ機械
を部分的に示したものである。

【図１０】本発明による方法に従って動作するＥＤＭ機
械を部分的に示したもう１つのものである。

【図１１】通常のＥＤＭ機械を部分的に示したものであ
る。

【符号の説明】

１０球形のガイドヘッド２０通過開口３０ワイヤ４０開放ワイヤガイド５０電力供給器６０ジョー６５ジョー７０閉鎖ワイヤガイド８０開口９０ベアリング１００アクチュエイタ１０５アクチュエイタ１１０アクチュエイタ１１５アクチュエイタ１２０ピエゾ構成部材１２５ピエゾ構成部材１３０ピエゾ構成部材１３５ピエゾ構成部材１４０ピエゾ構成部材１４５ピエゾ構成部材１５０ピエゾ構成部材１５５ピエゾ構成部材１６０工作片１７０ピエゾセラミックアクチュエイタ１７５ピエゾセラミックアクチュエイタ１８０ピエゾセラミックアクチュエイタ１８５ピエゾセラミックアクチュエイタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１個のワイヤ電極（３０）を
有する放電機械において、ａ）このワイヤ電極（３０）
が２個のガイドヘッド（１０、１０’）間で作動し、
ｂ）少なくとも１個の、特には両方のガイドヘッド（１
０、１０’）が少なくとも部分的に球形であるように形
成されることを特徴とする放電機械。
【請求項２】ガイドヘッド（１０、１０’）のうちの
少なくとも１個が球形の回転に適合するように設置され
ることを特徴とする請求項１に記載のＥＤＭ機械。
【請求項３】少なくとも１個のガイドヘッド（１０、
１０’）の球形の回転用の駆動手段が形成されることを
特徴とする請求項１或いは２に記載のＥＤＭ機械。
【請求項４】ピエゾセラミックアクチュエイタ（１０
０乃至１１５、１２０乃至１５５及び１７０乃至１８
５）が少なくとも１個のガイドヘッド（１０、１０’）
用の駆動手段として形成されたことを特徴とする請求項
１乃至３のうちのいずれか１項に記載のＥＤＭ機械。
【請求項５】ピエゾセラミックアクチュエイタ（１０
０乃至１１５、１２０乃至１５５及び１７０乃至１８
５）が摩擦力により少なくとも１個のガイドヘッド（１
０、１０’）の回転動作を引き起こすように構成される
ことを特徴とする請求項４に記載のＥＤＭ機械。
【請求項６】一連のピエゾセラミック（１２０乃至１
５５）がシャクトリムシか或いはワーキングタイプのモ
ータを形成することを特徴とする請求項４或いは５に記
載のＥＤＭ機械。
【請求項７】ピエゾセラミックアクチュエイタ（１０
０乃至１１５、１２０乃至１５５及び１７０乃至１８
５）が空間的な形状を変化させることにより少なくとも
１つのガイドヘッド（１０、１０’）の過渡的な動作を
生じるように構成されることを特徴とする請求項１乃至
６のうちのいずれか１項に記載のＥＤＭ機械。
【請求項８】ピエゾセラミックアクチュエイタ（１０
０乃至１１５、１２０乃至１５５及び１７０乃至１８
５）が、少なくとも１個のワイヤ位置センサに結合され
ることを特徴とする請求項１乃至７のうちのいずれか１
項に記載のＥＤＭ機械。
【請求項９】ピエゾセラミックアクチュエイタ（１０
０乃至１１５、１２０乃至１５５及び１７０及び１８
５）がワイヤの振動を発生するように設計されることを
特徴とする請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載
のＥＤＭ機械。
【請求項１０】ワイヤ電極（３０）の空間的位置、特
にはその円錐角が、２個の対抗する球形ガイドヘッド
（１０、１０’）に球形の回転及び／又は間隔の変更を
与えることにより完全に或いは本質的に調整されること
を特徴とする請求項１乃至９のうちのいずれか１項に記
載のＥＤＭ機械で工作片（１６０）を放電機械加工する
方法。