JPH11291127A

JPH11291127A - 形彫放電加工機

Info

Publication number: JPH11291127A
Application number: JP9561898A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Torisawa; 由男鳥澤
Original assignee: Okuma Corp; Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1998-04-08
Filing date: 1998-04-08
Publication date: 1999-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】通常は２台分の放電加工機として働き、大き
なワークの場合は２つの主軸で同時に加工できる形彫放
電加工機を安価に提供する。【解決手段】２つの主軸２ａ、２ｂと、主軸２ａ、２
ｂに取り付けられた２つの電極に１ａ、１ｂ独立した加
工パルスを供給する加工電源７ａ、７ｂと、共通な加工
槽５とを備え、前記２つの電極とワークの相対位置を独
立に制御することにより同時加工を可能とした形彫放電
加工機において、複数の電極を保管し、それらの電極の
中から必要な電極を選択して前記主軸に供給する自動電
極交換装置９を有し、前記自動電極交換装置９から一方
の主軸２ａ(又は２ａ)に電極を供給し、さらにその電極
を置き台１０を介してもう一方の主軸２ｂ(又は２ａ)に
供給するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電極とワークの相
対位置を制御し電極とワークの間に放電を発生させて加
工する形彫放電加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】放電加工は切削加工に比較すると加工が
遅いため、切削加工では加工できない、深いリブ部の加
工やシャープなエッジ部分の加工だけを放電加工で行う
ことが多い。近頃は、家電製品が大型化され、また自動
車部品に多くの樹脂部品が用いられるようになって来て
おり、これらの加工に大きな金型が使用されている。そ
のような場合、大きな金型の一部分を放電加工し、その
放電加工を何個所か行うことになる。このように放電加
工機では、通常は比較的小さな金型を対象として加工し
ているが、たまに大きな金型を加工する必要が生じ、そ
の場合の加工は部分加工で複数の場所を小さな電極で加
工するといったことがある。金型が大きくなると、大き
な加工槽が必要となり、そのために大きく高価な機械を
用意する必要がある。また、従来の形彫放電加工機は電
極を保持する主軸は１つであり、複数の部分を順番に加
工するので、長い時間機械を占有することになる。

【０００３】図６および図７に従来の形彫放電加工機の
正面図と平面図を示す。図６および図７に示す形彫放電
加工機は、電極１を保持する１つの主軸２と、ワーク３
を固定するテーブル４と、放電加工液を蓄える加工槽５
と、電極１とワーク３の相対位置を制御する制御装置６
と、電極１とワーク３との間に電圧をかけ放電を発生さ
せる加工用電源７と、機械操作を行う操作パネル８と、
複数の電極を保持し主軸２に装着される電極を交換する
自動電極交換装置９によって構成される。加工槽５は、
加工時には図６中の破線位置まで上昇し、その中に放電
加工液を充填する。電極１とワーク３との間の放電は放
電加工液を介して行われる。

【０００４】図８は、図６および図７のワーク３の例で
あり、同図（Ａ）が平面図で同図（Ｂ）が側面図を示し
ている。この例では、マシニングセンターにより作成さ
れたワークに、放電加工でリブ部の加工を行うものであ
る。リブ部はW１〜W１０で示す１０ヶ所である。図６お
よび図７の放電加工機で図８のワークを加工する場合、
まず荒加工用の電極で、W１〜W１０の順に加工し、次に
仕上げ加工用の電極に交換し、同様に加工していく。電
極消耗の大きい加工の場合は、複数個の荒加工用の電極
及び仕上げ加工用の電極を自動電極交換装置９に準備
し、電極を交換しながら加工する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の形彫放
電加工機では、大きなワークに合わせて、大型で高価な
放電加工機を準備する必要がある。一方、小さなワーク
を加工する場合も、その放電加工機を占有することにな
る。さらに、ワークの複数の加工部位を順に加工してい
くため、長時間機械を占有してしまう。

【０００６】本発明は上述のような、従来技術の欠点に
鑑みてなされたもので、本発明の目的は、通常は２台分
の放電加工機として働き、大きなワークの場合は２つの
主軸で同時に加工できるを安価に提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、２つの主軸
と、主軸に取り付けられた２つの電極に独立した加工パ
ルスを供給する加工電源と、共通な加工槽とを備え、前
記２つの電極とワークの相対位置を独立に制御すること
により同時加工を可能とした形彫放電加工機に関し、本
発明の上記目的は、複数の電極を保管し、それらの電極
の中から必要な電極を選択して前記主軸に供給する自動
電極交換装置を有し、前記自動電極交換装置から一方の
主軸に電極を供給し、さらにその電極を置き台を介して
もう一方の主軸に供給することによって達成される。あ
るいは、ワーク固定用のテーブル上若しくは前記加工槽
に固定あるいは着脱可能な電極置き台を有し、この電極
置き台を介して前記２つの主軸間で電極の受け渡しを行
うことによって達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】電極とワークの間に放電を発生さ
せ加工する放電加工機において、２つの主軸と、各駆動
軸を介して主軸に取り付けられた２つの電極に独立した
加工パルスを供給する加工電源と、共通な加工槽と、２
つの主軸に電極を供給する自動電極交換装置とを具備
し、２つの電極とワークの相対位置を独立に制御して同
時加工を可能とすることにより、通常は２台分の放電加
工機として働き、大きなワークも加工できる加工槽を有
する形彫放電加工機を安価に提供することができる。以
下、図面に基づいて本発明の好適な実施の形態について
詳細に説明する。

【０００９】図１および図２は２つの電極とワークの相
対位置を、X,Y,Zの３軸を独立に制御可能な２つの主軸
により制御する形彫放電加工機の１実施例の正面図と平
面図で、Ｘ軸のガイドを共有している例を示している。
図６および図７の従来例と同機能の構成要素については
同じ番号を付し、同機能の要素が複数ある場合は番号の
後ろにa,bを付して２つの主軸の区別を付け、説明を省
く。図１において、制御装置６'はワーク３と電極１ａ
および電極１ｂとの相対位置を独立に制御する制御装置
である。操作パネル８'は２つの主軸２ａ、２ｂを切り
換えて機械操作を行う操作パネルである。さらに、電極
置台１０は主軸２ａから主軸２ｂ、あるいは主軸２ｂか
ら主軸２ａに、電極を渡すために、テーブル４上に固定
あるいは着脱可能とした、一時的に電極を置くための装
置である。

【００１０】主軸２ｂで必要な電極は、自動電極交換装
置９から主軸２ａにより、電極置台１０に置かれる。そ
の電極を主軸２ｂが装着することにより、主軸２ｂで必
要な電極を自動電極交換装置９から選択できる。主軸２
ｂから電極を自動電極交換装置９に返却する場合は、上
述した動作の逆を行うことになる。また、電極置台１０
を電極が複数本置ける構造にすることにより、電極の選
択・交換のシーケンスを短縮するのは容易である。さら
に、主軸２ｂから自動電極交換装置９に電極を返却する
場合は、主軸２ａでの加工を中断して返却するが、加工
を中断したくない場合は、加工を中断するか否かを決定
するフラグを設け、そのフラグがオンの間は中断しない
よう制御することもできる。また、主軸２ａと主軸２ｂ
に異なる電極（例えば、主軸２ａに荒加工用電極、主軸
２ｂに仕上げ加工用電極）を取り付けて加工を行い、２
つの主軸間で電極の交換が必要な場合には、電極置き台
１０を介することで２つの主軸間で電極の受け渡しを行
うことが可能である。

【００１１】本実施例による放電加工機で、図８のよう
な複数の加工部位を有するワークを加工する際、一方の
主軸２ａに荒加工用の電極を装着し、もう一方の主軸２
ｂに仕上げ加工用の電極を装着する。主軸２ａによる荒
加工が終了した部位は主軸２ｂにより仕上げ加工を行う
ことにより、主軸２ａによる荒加工と主軸２ｂによる仕
上げ加工とを並列に実施させることができる。また、図
３のように、複数のワーク３ａ、３ｂをテーブル上に設
置し、主軸２ａ、主軸２ｂの両方の主軸でそれぞれのワ
ーク３ａ、３ｂを同時に加工することも可能である。

【００１２】次に、他の実施例についても説明する。図
４および図５は２つの電極１ａ、１ｂとワーク３ａ、３
ｂの相対位置を、X,Zの２軸を独立に制御可能な２つの
主軸２ａ、２ｂと、ワーク３ａ、３ｂを固定しY軸を独
立に制御可能な２つのテーブル４ａ、４ｂにより制御す
る形彫放電加工機の１実施例で、図１および図２と同様
にＸ軸のガイドを共有している例である。この実施例に
おいても主軸２ａ、主軸２ｂの両方の主軸で同時加工が
可能であり、２個のテーブルを有するため複数のワーク
の同時加工に適している。なお、この実施例では、電極
置き台１０は加工槽５に設置される。

【００１３】次に、同時加工によって生じる主軸同士の
干渉を回避する方法について説明する。図１および図
２、図４および図５の形彫り放電加工機では、Ｘ軸方向
で２つの主軸２ａ、２ｂが干渉する可能性がある。この
場合、Ｘ軸方向の２つの主軸２ａ、２ｂの距離を算出
し、あらかじめ定められた距離以内になると加工を停止
することにより、２つの主軸２ａ、２ｂの干渉を回避す
ることができる。あるいは、２つの主軸２ａ、２ｂの加
工に優先順位を付けておき、Ｘ軸方向の２つの主軸２
ａ、２ｂの距離が、あらかじめ定められた距離以内にな
ると優先順位の低いほうの加工を停止し、定められた経
路を通り待避させ、優先順位の高いほうの加工を継続
し、２つの主軸２ａ、２ｂの距離が別途定められた距離
を越えたら、待避していた主軸での加工を再開すること
により、２つの主軸２ａ、２ｂの干渉を回避することが
できる。

【００１４】上記の回避動作の例を、図９のフローチャ
ートに沿って説明する。先ず、加工の状態を表す加工モ
ードを同時加工に設定し、２つの主軸２ａ、２ｂの加工
に優先順位を設定し、優先順位の低い主軸の現在位置を
記憶する。（ステップＳ１）。優先順位の高い主軸の現
在位置と、優先順位の低い主軸の記憶された現在位置か
ら干渉する軸方向（本例では、X軸方向）の距離を求め
る（ステップＳ２）。求めた距離をあらかじめ設定され
ている設定値１と比較し（ステップＳ３）、求めた距離
が設定値１より小さければ、加工モードが同時加工か否
かを判断し（ステップＳ４）、同時加工ならば優先順位
の低い主軸の加工を停止し、その現在位置を記憶させ、
干渉が発生しない位置に退避させると共に、加工モード
を単独加工に設定する（ステップＳ５）。ステップＳ３
で、加工モードが単独加工ならば、ステップＳ５をスキ
ップして、優先順位の高い主軸側の加工を継続する（ス
テップＳ６）。その後、ワーク３ａ、３ｂの加工が完了
したか否かを判断し（ステップＳ７）、完了していれば
シーケンスを終了させる。加工が完了していなければ、
引き続いてステップＳ２から実行する。

【００１５】上記ステップＳ３で、求めた距離が設定値
１より大きければ、加工モードが単独加工か否かを判断
し（ステップＳ８）、単独加工ならば求めた距離をあら
かじめ設定された設定値２と比較する（ステップＳ
９）。距離が設定値２より大きければ、優先順位の低い
加工を再開し、加工モードを同時加工に設定する（ステ
ップＳ１０）。ステップＳ９で、距離が設定値２より小
さい場合はステップＳ１０をスキップする。その後、ス
テップＳ６を実行する。ステップＳ８で、加工モードが
同時加工ならば、同時加工を継続させ、優先順位の低い
主軸の現在位置を記憶し（ステップＳ１１）、ステップ
Ｓ７を実行する。ここで、設定値２は設定値１と比較
し、設定値２を大きくすることにより、優先順位の低い
加工が中断され退避位置にあるとき、優先順位の高い加
工の小さな動きで、加工の再開と、退避を繰り返さない
ようにしている。本発明では、Ｘ軸方向の距離で干渉を
避けたが、Ｘ−Ｙ平面上の主軸間の距離を用いて干渉を
避けることも可能である。

【００１６】図１および図２、図４および図５に示すよ
うな２つの主軸を有する放電加工機では、主軸に取り付
けられた２つの電極に独立した加工パルスを供給するた
め、各主軸毎に加工電源が必要となる。さらに、大きな
電極での荒加工時などには加工電流を増大させるため、
付加加工電源が用いられることがある。２つの主軸を有
する放電加工機では、付加加工電源をそれぞれの主軸毎
に用意すると大変高価になる。そこで、各主軸毎に加工
電源の他に、加工電流を増大させる１つの付加加工電源
を設けると共に、付加加工電源を２つの加工電源のどち
らに結合させるかを切り換える切換手段を設けることに
より、どちらの主軸であっても付加加工電源を利用する
ことが可能になる。

【００１７】また、形彫放電加工機での加工では、加工
屑を加工部位から排出するため放電加工を中断しジャン
プ動作を行う。そのため、一方の主軸のジャンプ動作中
に、もう一方の主軸が放電加工を行うよう制御すること
により、１つの付加加工電源を有効に利用し、両方の主
軸で同時に付加加工電源を用いた加工が可能となる。さ
らに、各主軸毎にジャンプ動作の終了時点から次のジャ
ンプ動作の開始時点までの放電時間を設定し、一方の主
軸がジャンプ動作を終了したとき、もう一方の主軸が放
電時間を越えてなければ、放電時間が終了するのを待っ
て、放電を開始することにより、より効率よく実現でき
る。

【００１８】図１０に切換回路の構成の一例を示す。付
加加工電源１１は、スイッチＳＷＡを介して加工電源７
ａと接続され、またスイッチＳＷＢを介して加工電源７
ｂと接続される。スイッチＰＬＳＡは電極１ａとワーク
３ａの間に印可する放電パルスのオン時間とオフ時間を
決定するスイッチであり、スイッチＰＬＳＢも同様に電
極１ｂとワーク３ｂの間に印可する放電パルスのオン時
間とオフ時間を決定するスイッチである。

【００１９】このような構成において、切換回路の動作
例を説明する。図１１はスイッチＳＷＡとスイッチＳＷ
Ｂの制御の１例をあらわすフローチャートである。放電
加工機の制御部では、スイッチＳＷＡがオンしているか
否かを判断し（ステップＳ２０）、オンしていれば主軸
２ａがジャンプ動作中であるか否かを判断し（ステップ
Ｓ２１）、ジャンプ動作中であればスイッチＳＷＡをオ
フし、スイッチＳＷＢをオンする（ステップＳ２２）。
主軸２ａがジャンプ動作中でなければスイッチＰＬＳＡ
を制御し、主軸２ａ側で放電加工を行う（ステップＳ２
３）。ステップＳ２０でスイッチＳＷＡがオフしていた
ら、スイッチＳＷＢの状態を判断し（ステップＳ２
４）、スイッチＳＷＢがオンしていれば、主軸２ｂがジ
ャンプ動作中であるか否かを判断し（ステップＳ２
５）、ジャンプ動作中であればスイッチＳＷＢをオフ
し、スイッチＳＷＡをオンする（ステップＳ２６）。主
軸２ｂがジャンプ動作中でなければスイッチＰＬＳＢを
制御し、主軸２ｂ側で放電加工を行う（ステップＳ２
７）。ステップＳ２４でスイッチＳＷＢがオフしていた
ら、何も行わない。

【００２０】このように、図１０の回路に、図１１のフ
ローチャートで示す制御を行うと、ジャンプ動作の終了
後に付加加工電源１１が使用できるか否かを判断し（ス
テップＳ２０、ステップＳ２４）、使用できれば加工を
実行する（ステップＳ２３、ステップＳ２７）。また、
付加加工電源１１を使用している側の主軸がジャンプ動
作を実行する時、付加加工電源１１をもう一方の主軸側
で使用できるように制御している（ステップＳ２２、ス
テップＳ２６）。そのため、各主軸毎にジャンプ動作の
終了時点から次のジャンプ動作の開始時点までの放電時
間を設定し、一方の主軸がジャンプ動作を終了したと
き、もう一方の主軸が放電時間を越えてなければ、放電
時間が終了するのを待って、放電を開始することがで
き、効率よく付加加工電源１１を利用することができ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電極置き
台を介して主軸間での電極の交換を行えるようにしてい
るので、１つの自動電極交換装置から２つの主軸の両方
に電極を供給することが可能となり、安価な自動電極交
換装置を提供することができる。また、付加加工電源の
切換手段を具備することで、一層の低価格化を図ること
ができる。そのため、通常は２台分の放電加工機として
働き、大きなワークも加工できる加工槽を有する形彫放
電加工機を安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の形彫放電加工機の構成の一例を示す正
面図である。

【図２】図１の形彫放電加工機の平面図である。

【図３】図１の形彫放電加工機の変形例を示す正面図で
ある。

【図４】本発明の形彫放電加工機の構成の他の例を示す
正面図である。

【図５】図４の形彫放電加工機の平面図である。

【図６】従来の形彫放電加工機の一例を示す正面図であ
る。

【図７】図６の形彫放電加工機の平面図である。

【図８】加工ワークの一例を示す平面図及び側面図であ
る。

【図９】本発明における主軸の干渉防止制御の動作例を
示すフローチャートである。

【図１０】本発明に係る付加加工電源の切換回路の一例
を示す図である。

【図１１】本発明における付加加工電源の切換制御の動
作例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ電極２、２ａ、２ｂ主軸３、３ａ、３ｂワーク４、４ａ、４ｂテーブル５加工槽６、６' 制御装置７、７ａ、７ｂ加工用電源８、８' 操作パネル９自動電極交換装置１０電極置台１１付加加工電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの主軸と、主軸に取り付けられた２
つの電極に独立した加工パルスを供給する加工電源と、
共通な加工槽とを備え、前記２つの電極とワークの相対
位置を独立に制御することにより同時加工を可能とした
形彫放電加工機において、複数の電極を保管し、それら
の電極の中から必要な電極を選択して前記主軸に供給す
る自動電極交換装置を有し、前記自動電極交換装置から
一方の主軸に電極を供給し、さらにその電極を置き台を
介してもう一方の主軸に供給すること特徴とする形彫放
電加工機。
【請求項２】２つの主軸と、主軸に取り付けられた２
つの電極に独立した加工パルスを供給する加工電源と、
共通な加工槽とを備え、前記２つの電極とワークの相対
位置を独立に制御することにより同時加工を可能とした
形彫放電加工機において、ワーク固定用のテーブル上若
しくは前記加工槽に固定あるいは着脱可能な電極置き台
を有し、この電極置き台を介して前記２つの主軸間で電
極の受け渡しを行うことを特徴とする形彫放電加工機。
【請求項３】各主軸毎に加工パルスを供給する２つの
加工電源の他に、加工電流を増大させる付加加工電源を
有すると共に、前記付加加工電源を前記２つの加工電源
のどちらか一方に結合させる切換手段とを有することを
特徴とする請求項１又は２に記載の形彫放電加工機。