JPH11138353A - 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

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JPH11138353A
JPH11138353A JP10253785A JP25378598A JPH11138353A JP H11138353 A JPH11138353 A JP H11138353A JP 10253785 A JP10253785 A JP 10253785A JP 25378598 A JP25378598 A JP 25378598A JP H11138353 A JPH11138353 A JP H11138353A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 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、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、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及び装
置を得る。 【解決手段】 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は、電極ホルダに保持
した加工電極１を接触素子２に接触させ、加工電極１を
更に移動する間に接触素子２が接触電極５に接触するト
リガポイントで電気的短絡回路を発生させてトリガポイ
ントの既知の位置から加工電極の遊端位置を決定しと、
マシン制御装置により電極ホルダから突出する電極１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。測定装置は、測定すべき加工電極１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２
を、接触電極５から所定距離の位置に保持し、またこの
接触電極５に電気的に接触可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、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２
４Ｖ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、加工電極を更に移動する間に接触素子が接触電極に
接触するトリガポイントで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
ることを特徴とする。
【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２
４Ｖ）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２０
μｍ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１
１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
フロントページの続き (72)発明者 フォレル ベルナール フランス国 01710 トワリー シュマン ド ラ ベレット １ (72)発明者 オルアン エリク フランス国 74490 サン ジュオワール アン フォシニー シュル シャブル （番地なし)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 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、加工電極を更に移動する間に接触素子が接触電極
    に接触するトリガポイントで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
    りなる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。
  2. 【請求項２】 電極及びワークピースをクリーニングす
    る必要なく、また誘電液体を除去する必要なく前記接触
    素子をカバーする保護キャップに収納して前記測定を行
    う請求項１記載の放電加工マシンの加工電極長さ決定方
    法。
  3. 【請求項３】 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。
  4. 【請求項４】 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。
  5. 【請求項５】 経路制御によって予め決められた加工電
    極の測定した長さ又は磨耗の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。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５のうちのいずれか一項に
    記載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放電加工マシンの加工電極
    長さ測定装置。
  7. 【請求項７】 前記加工電極と機械的及び電気的に接触
    する第１表面及びこの第１表面に電気的に接続した第２
    表面を設けた接触素子を、力によって接触電極から所定
    距離離れた位置に保持し、前記力に打ち勝つ外部力によ
    って前記接触素子が前記接触電極に電気的に接触するこ
    とができるようにした請求項６記載の放電加工マシンの
    加工電極長さ測定装置。
  8. 【請求項８】 前記接触素子に掛合する力を可変にした
    請求項６記載の放電加工マシンの加工電極長さ測定装
    置。
  9. 【請求項９】 不純物から保護された領域内で、特に、
    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６記載の放電加工マシンの加
    工電極長さ測定装置。
  10. 【請求項１０】 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６乃至８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測定装置。
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