JPS6227937B2 - - Google Patents
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- JPS6227937B2 JPS6227937B2 JP55006632A JP663280A JPS6227937B2 JP S6227937 B2 JPS6227937 B2 JP S6227937B2 JP 55006632 A JP55006632 A JP 55006632A JP 663280 A JP663280 A JP 663280A JP S6227937 B2 JPS6227937 B2 JP S6227937B2
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- Japan
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- machining
- gap
- electrode
- magnetic field
- ultrasonic
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Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/38—Influencing metal working by using specially adapted means not directly involved in the removal of metal, e.g. ultrasonic waves, magnetic fields or laser irradiation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電極と被加工体の対向間隙に加工液を
供給し、パルス放電を繰返して加工する放電加工
装置の改良である。
供給し、パルス放電を繰返して加工する放電加工
装置の改良である。
放電加工の加工間隙は10〜20μｍ程度の微小間
隙であるから加工屑の排除及び間隙洗浄は容易で
なく、加工液を加圧噴流しても良好には行なえな
い。特に深孔加工の場合であると困難となりアー
ク・短絡の異常放電が発生し易い。従来加工間隙
の制御に電極を対向するＺ軸方向に動かして間隙
を広げ、又は振動を行なわせ、また垂直面のＸ―
Ｙ平面方向に相対移動を行なわせ、即ち片側に寄
せ送りを与えることによつて間隙を広げる制御を
し間隙洗浄効果を高めることが行なわれている
が、このように加工間隙を形成する電極又は被加
工体を運動させるのでは動作が緩慢であり加工休
止する時間が長くなり、このため加工速度が向上
できない欠点があつた。
隙であるから加工屑の排除及び間隙洗浄は容易で
なく、加工液を加圧噴流しても良好には行なえな
い。特に深孔加工の場合であると困難となりアー
ク・短絡の異常放電が発生し易い。従来加工間隙
の制御に電極を対向するＺ軸方向に動かして間隙
を広げ、又は振動を行なわせ、また垂直面のＸ―
Ｙ平面方向に相対移動を行なわせ、即ち片側に寄
せ送りを与えることによつて間隙を広げる制御を
し間隙洗浄効果を高めることが行なわれている
が、このように加工間隙を形成する電極又は被加
工体を運動させるのでは動作が緩慢であり加工休
止する時間が長くなり、このため加工速度が向上
できない欠点があつた。
そこで本発明はこのような運動制御をすること
なく、加工間隙に超音波を照射し、またこの超音
波照射とともに磁界を作用するようにしたもので
あり、しかも照射超音波と磁界とが加工の進行に
対して加工間隙部分に常に効果的に作用するよう
照射エレメントを電極又は電極支持軸に取付け具
備させたことを特徴とするものである。
なく、加工間隙に超音波を照射し、またこの超音
波照射とともに磁界を作用するようにしたもので
あり、しかも照射超音波と磁界とが加工の進行に
対して加工間隙部分に常に効果的に作用するよう
照射エレメントを電極又は電極支持軸に取付け具
備させたことを特徴とするものである。
以下図面の一実施例により説明すると、第１図
において、１は加工用電極で、支持軸３に取付ら
れ、図示しないサーボ装置によつて加工進行に追
従した制御送りが与えられる。２は被加工体、両
者相対向することにより加工間隙を形成し、こゝ
に加工電源から加工パルスを供給し放電加工す
る。加工用電源及び加工液供給装置は図示してい
ない。４は加工間隙に向けて超音波を照射する超
音波エレメントで、第２図のように水晶等の振動
子４１と発生振動を増巾照射するホーン４２及び
励起用高周波電源４３よりなり、電極支持軸３に
支持柄６により固定して取付られ、且つ首振がで
き照射方向の調整設定ができる。５は他の超音波
エレメントで、前記エレメント４と同様に構成さ
れ、支持柄７により電極支持軸３に固定して取付
けられ、前記エレメント４とは異なる方向から加
工間隙部分に超音波照射ができるように設けられ
ている。勿論両エレメント４，５の発振照射する
超音波は周波数を異ならせ一方が10K〜50KHz程
度、他方が500K〜3MHz程度の高周波を照射する
ようにしてもよい。又超音波エレメントは更に多
数設け、加工間隙の周り全体から作用するように
できる。
において、１は加工用電極で、支持軸３に取付ら
れ、図示しないサーボ装置によつて加工進行に追
従した制御送りが与えられる。２は被加工体、両
者相対向することにより加工間隙を形成し、こゝ
に加工電源から加工パルスを供給し放電加工す
る。加工用電源及び加工液供給装置は図示してい
ない。４は加工間隙に向けて超音波を照射する超
音波エレメントで、第２図のように水晶等の振動
子４１と発生振動を増巾照射するホーン４２及び
励起用高周波電源４３よりなり、電極支持軸３に
支持柄６により固定して取付られ、且つ首振がで
き照射方向の調整設定ができる。５は他の超音波
エレメントで、前記エレメント４と同様に構成さ
れ、支持柄７により電極支持軸３に固定して取付
けられ、前記エレメント４とは異なる方向から加
工間隙部分に超音波照射ができるように設けられ
ている。勿論両エレメント４，５の発振照射する
超音波は周波数を異ならせ一方が10K〜50KHz程
度、他方が500K〜3MHz程度の高周波を照射する
ようにしてもよい。又超音波エレメントは更に多
数設け、加工間隙の周り全体から作用するように
できる。
電極支持軸３は加工機ヘツドに設けられモー
タ、油圧シリンダのサーボ装置により送りが与え
られ、電極１は加工の進行に追従して被加工体２
内に深く侵入していく、このサーボ送りによつて
電極１と被加工体２の加工間隙は常に一定間隔を
保ち、そこに水，油等の加工液を供給し、加工液
の介在する間隙に加工電源から加工パルスを供給
し繰返パルス放電を行なわせて加工を行なう。
タ、油圧シリンダのサーボ装置により送りが与え
られ、電極１は加工の進行に追従して被加工体２
内に深く侵入していく、このサーボ送りによつて
電極１と被加工体２の加工間隙は常に一定間隔を
保ち、そこに水，油等の加工液を供給し、加工液
の介在する間隙に加工電源から加工パルスを供給
し繰返パルス放電を行なわせて加工を行なう。
しかして前記放電加工の行なわれる加工間隙に
超音波エレメント４，５から任意に照射方向を定
めて超音波が照射される。超音波エレメントは支
持柄に首振自在に設けられているから超音波照射
方向を最良方向に容易に選定することができる。
超音波エレメントを構成する振動子４１が高周波
電源４３によつて発振し、ホーン４２を通して照
射される。超音波振動を照射することによつて加
工間隙に発生する加工屑は揺乱され、運動され、
放電発生のチヤンスを作り間隙全体に放電周波数
を高めた繰返放電を行なわせ、又加工屑，ガス等
の排除を容易にし、且つ新しい液の流動を良好に
して間隙洗浄効果を高める。作用超音波は２つの
超音波エレメント４，５から同時に、また交互に
切換えて照射方向を変更しながら照射し、また断
続してパルス的に照射する。又一方を超音波と
し、他方を更に高周波として照射し、高周波によ
る放電制御を行なう。このような超音波照射によ
つて安定加工が行なわれることにより高速度に加
工が進むが、加工の進行に応じて電極１はサーボ
制御により被加工体２内に深く侵入して行く、し
かしながら電極１の移動と共に超音波エレメント
４，５も移動し、加工間隙への超音波照射角度を
変更することなく、常に最良にセツトされた方向
から安定した照射が行なえる。又加工態様によつ
ては電極１、被加工体２の対向方向に垂直平面方
向にNC制御，倣制御等により相対移動させなが
ら加工することが行なわれるが、超音波エレメン
ト４，５は電極１に一体で電極の移動とともに移
動するから照射方向、照射位置を変更することな
く安定した照射が行なえる。
超音波エレメント４，５から任意に照射方向を定
めて超音波が照射される。超音波エレメントは支
持柄に首振自在に設けられているから超音波照射
方向を最良方向に容易に選定することができる。
超音波エレメントを構成する振動子４１が高周波
電源４３によつて発振し、ホーン４２を通して照
射される。超音波振動を照射することによつて加
工間隙に発生する加工屑は揺乱され、運動され、
放電発生のチヤンスを作り間隙全体に放電周波数
を高めた繰返放電を行なわせ、又加工屑，ガス等
の排除を容易にし、且つ新しい液の流動を良好に
して間隙洗浄効果を高める。作用超音波は２つの
超音波エレメント４，５から同時に、また交互に
切換えて照射方向を変更しながら照射し、また断
続してパルス的に照射する。又一方を超音波と
し、他方を更に高周波として照射し、高周波によ
る放電制御を行なう。このような超音波照射によ
つて安定加工が行なわれることにより高速度に加
工が進むが、加工の進行に応じて電極１はサーボ
制御により被加工体２内に深く侵入して行く、し
かしながら電極１の移動と共に超音波エレメント
４，５も移動し、加工間隙への超音波照射角度を
変更することなく、常に最良にセツトされた方向
から安定した照射が行なえる。又加工態様によつ
ては電極１、被加工体２の対向方向に垂直平面方
向にNC制御，倣制御等により相対移動させなが
ら加工することが行なわれるが、超音波エレメン
ト４，５は電極１に一体で電極の移動とともに移
動するから照射方向、照射位置を変更することな
く安定した照射が行なえる。
第３図は超音波エレメント４と共に磁気エレメ
ント８を支持柄９によつて電極支持軸３に取付け
たものである。磁気エレメントは第４図のよう
に、磁界作用磁極を形成する磁気鉄心８１と励磁
コイル８２及び励磁電源８３によりなる電磁石が
用いられる。勿論これは永久磁石を利用すること
もできる。磁界と超音波の照射は同時に行つて
も、交互に切換照射することでもよい。加工間隙
に磁界を作用すると、断続して繰返されるパルス
放電の起動を容易にし、放電の繰返しを高め均一
パルス放電の繰返しを可能とすると共に、加工間
隙を広げる作用をする。これは加工屑等の間隙に
介在する磁性体の磁気的動向、放電々流に作用す
る電磁力等にもとずくものである。通常磁界を作
用しないとき加工間隙は10数μであるが、200〜
300G程度以上の磁界を作用すると約25〜30μ程
度に増大し、一般に間隙長を２倍以上に広げるこ
とができる。このようにして加工間隙が広がるこ
とにより加工屑の排除効果が良くなり、アーク・
短絡の発生が防止できるから安定加工をすること
ができる。また磁界の図のように交流電源８３に
より交播変化させると加工屑の排除効果が良くな
り効果的である。そしてこの磁界の作用に加えて
加工間隙には超音波エレメント４から超音波が照
射するから、磁界によつて広げられた間隙に超音
波が作用し、発生する加工屑が揺乱され、運動さ
れ加工屑排除効果を高め間隙洗浄効果を高める。
またこの加工屑、イオン等の超音波振動による運
動によつて放電発生のチヤンスを作り放電周波数
を増加する。この放電周波数の増大制御は前記磁
界の作用によつても効果的に作用するので重畳的
に作用効果が倍加する。また磁界は変化磁界を作
用し、電極の周りに複数の磁気エレメントを設け
て、これをスイツチ切換作動させるか、位相差電
流を流して作用磁界を移動させることによつて放
電発生点を移動制御させることができ、また超音
波エレメントも複数個設け、順次切換制御をして
照射方向、照射位置を制御することができる。
ント８を支持柄９によつて電極支持軸３に取付け
たものである。磁気エレメントは第４図のよう
に、磁界作用磁極を形成する磁気鉄心８１と励磁
コイル８２及び励磁電源８３によりなる電磁石が
用いられる。勿論これは永久磁石を利用すること
もできる。磁界と超音波の照射は同時に行つて
も、交互に切換照射することでもよい。加工間隙
に磁界を作用すると、断続して繰返されるパルス
放電の起動を容易にし、放電の繰返しを高め均一
パルス放電の繰返しを可能とすると共に、加工間
隙を広げる作用をする。これは加工屑等の間隙に
介在する磁性体の磁気的動向、放電々流に作用す
る電磁力等にもとずくものである。通常磁界を作
用しないとき加工間隙は10数μであるが、200〜
300G程度以上の磁界を作用すると約25〜30μ程
度に増大し、一般に間隙長を２倍以上に広げるこ
とができる。このようにして加工間隙が広がるこ
とにより加工屑の排除効果が良くなり、アーク・
短絡の発生が防止できるから安定加工をすること
ができる。また磁界の図のように交流電源８３に
より交播変化させると加工屑の排除効果が良くな
り効果的である。そしてこの磁界の作用に加えて
加工間隙には超音波エレメント４から超音波が照
射するから、磁界によつて広げられた間隙に超音
波が作用し、発生する加工屑が揺乱され、運動さ
れ加工屑排除効果を高め間隙洗浄効果を高める。
またこの加工屑、イオン等の超音波振動による運
動によつて放電発生のチヤンスを作り放電周波数
を増加する。この放電周波数の増大制御は前記磁
界の作用によつても効果的に作用するので重畳的
に作用効果が倍加する。また磁界は変化磁界を作
用し、電極の周りに複数の磁気エレメントを設け
て、これをスイツチ切換作動させるか、位相差電
流を流して作用磁界を移動させることによつて放
電発生点を移動制御させることができ、また超音
波エレメントも複数個設け、順次切換制御をして
照射方向、照射位置を制御することができる。
前記した磁界と超音波照射は同時に重畳した状
態で加え、両者交互に加えることも有効であり、
又磁界を連続作用している間に超音波を断続して
作用させ、作用超音波の周波数，振巾等を変更制
御して作用させ、又超音波作用中に磁界を断続
し、強弱変化させ、作用磁界の方向を切換え、磁
界を移動作用させ、又磁界と超音波の任意の組合
せ作用を行なわせることができる。又超音波の発
生作用を加工間隙状態を信号として制御し、電圧
が低下したら強くし、正常間隙では弱めるよう制
御し、又作用磁界も加工間隙の状態に応じて対応
制御することができる。このようにして磁界と超
音波の照射によつて加工間隙を制御しながら放電
加工することによつて安定加工ができ、加工速度
を増大し高能率の仕上加工をすることができる。
態で加え、両者交互に加えることも有効であり、
又磁界を連続作用している間に超音波を断続して
作用させ、作用超音波の周波数，振巾等を変更制
御して作用させ、又超音波作用中に磁界を断続
し、強弱変化させ、作用磁界の方向を切換え、磁
界を移動作用させ、又磁界と超音波の任意の組合
せ作用を行なわせることができる。又超音波の発
生作用を加工間隙状態を信号として制御し、電圧
が低下したら強くし、正常間隙では弱めるよう制
御し、又作用磁界も加工間隙の状態に応じて対応
制御することができる。このようにして磁界と超
音波の照射によつて加工間隙を制御しながら放電
加工することによつて安定加工ができ、加工速度
を増大し高能率の仕上加工をすることができる。
第５図は超音波照射と磁界作用とを１つで兼用
するエレメント１０，１１を電極１の周りに複数
個設けたもので、各エレメントは第６図のように
振動子１０１の発振をホーン１０２によつて拡大
照射し、且つホーン部分に磁気コイル１０３を設
け、ホーン１０２を磁気鉄心として磁界を照射す
る。１０４は高周波電源，１０５はコイル励磁電
源である。
するエレメント１０，１１を電極１の周りに複数
個設けたもので、各エレメントは第６図のように
振動子１０１の発振をホーン１０２によつて拡大
照射し、且つホーン部分に磁気コイル１０３を設
け、ホーン１０２を磁気鉄心として磁界を照射す
る。１０４は高周波電源，１０５はコイル励磁電
源である。
この構成によるときは電極周りに設けた複数エ
レメントによる同時照射、あるいは切換照射がで
きると共に、各エレメントの照射エネルギとして
超音波と磁界とを同時照射し、又切換照射するこ
とができ、極めて有効的な照射作用することがで
きる。
レメントによる同時照射、あるいは切換照射がで
きると共に、各エレメントの照射エネルギとして
超音波と磁界とを同時照射し、又切換照射するこ
とができ、極めて有効的な照射作用することがで
きる。
以上説明したように本発明は電極を振動させる
ことなく加工間隙に超音波を、又超音波と磁界と
を作用させながら加工するようにしたから加工速
度が向上でき、特に仕上面粗さを１〜２μRmax
程度の仕上加工するとき、加工屑の排除が良好に
なり安定加工ができる。そして超音波を照射する
エレメント、磁界を作用するエレメントを電極又
は電極支持軸に固定した支持柄に首振自在に取付
け、照射方向を任意に選定して照射する構成とし
たので、照射方向を最良の方向に選択することが
でき、その選定された照射方向により加工の進行
あるいは加工の移動制御に対して照射方向，照射
位置を変更することなくセツトされた最良方向か
ら常に照射でき、常に最良の加工状態を維持して
加工することができる。
ことなく加工間隙に超音波を、又超音波と磁界と
を作用させながら加工するようにしたから加工速
度が向上でき、特に仕上面粗さを１〜２μRmax
程度の仕上加工するとき、加工屑の排除が良好に
なり安定加工ができる。そして超音波を照射する
エレメント、磁界を作用するエレメントを電極又
は電極支持軸に固定した支持柄に首振自在に取付
け、照射方向を任意に選定して照射する構成とし
たので、照射方向を最良の方向に選択することが
でき、その選定された照射方向により加工の進行
あるいは加工の移動制御に対して照射方向，照射
位置を変更することなくセツトされた最良方向か
ら常に照射でき、常に最良の加工状態を維持して
加工することができる。
第１図は本発明の一実施例構成図、第２図はそ
の一部詳細図、第３図は他の実施例構成図、第４
図はその一部詳細図、第５図は他の実施例構成
図、第６図はその一部詳細図である。 １は電極、２は被加工体、３は電極支持軸、
４，５は超音波エレメント、８は磁気エレメン
ト、１０，１１は超音波，磁気兼用エレメント。
の一部詳細図、第３図は他の実施例構成図、第４
図はその一部詳細図、第５図は他の実施例構成
図、第６図はその一部詳細図である。 １は電極、２は被加工体、３は電極支持軸、
４，５は超音波エレメント、８は磁気エレメン
ト、１０，１１は超音波，磁気兼用エレメント。
Claims (1)
- １ 電極と被加工体を対向した加工間隙にパルス
放電を行なつて加工する放電加工装置に於て、前
記電極又は電極支持軸に支持柄を固定して設け、
該支持柄に超音波を照射する超音波エレメントを
首振自在に設けたことを特徴とする放電加工装
置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP663280A JPS56107832A (en) | 1980-01-22 | 1980-01-22 | Electric discharge machine |
| US06/226,417 US4379960A (en) | 1980-01-22 | 1981-01-19 | Electrical discharge machining method and apparatus using ultrasonic waves and magnetic energy applied concurrently to the machining gap |
| GB8101690A GB2068285B (en) | 1980-01-22 | 1981-01-20 | Electrical discharge machining method and apparatus |
| FR8101092A FR2473929B1 (fr) | 1980-01-22 | 1981-01-21 | Procede et dispositif d'usinage par decharges electriques |
| IT47619/81A IT1142238B (it) | 1980-01-22 | 1981-01-22 | Metodo e dispositivo per la lavorazione a scarica elettrica |
| DE19813102044 DE3102044A1 (de) | 1980-01-22 | 1981-01-22 | Verfahren und vorrichtung zum elektroerosiven bearbeiten eines werkstueckes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP663280A JPS56107832A (en) | 1980-01-22 | 1980-01-22 | Electric discharge machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56107832A JPS56107832A (en) | 1981-08-27 |
| JPS6227937B2 true JPS6227937B2 (ja) | 1987-06-17 |
Family
ID=11643731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP663280A Granted JPS56107832A (en) | 1980-01-22 | 1980-01-22 | Electric discharge machine |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4379960A (ja) |
| JP (1) | JPS56107832A (ja) |
| DE (1) | DE3102044A1 (ja) |
| FR (1) | FR2473929B1 (ja) |
| GB (1) | GB2068285B (ja) |
| IT (1) | IT1142238B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01130435U (ja) * | 1988-02-20 | 1989-09-05 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56163832A (en) * | 1980-05-15 | 1981-12-16 | Inoue Japax Res Inc | Electric machining device |
| US4485286A (en) * | 1982-04-12 | 1984-11-27 | Inoue-Japax Research Incorporated | Multi-vibrator head EDM method and apparatus |
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