JPS63114823A - 細穴加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、放電加工により細穴を加工する装置に関する
。

（従来の技術） 細穴加工は、一般的にはＯ，１ｍｍφ〜５ｍｍφ程度の
直線的穴、曲り穴を加工する装置である。加工液圧は１
０　ｋｇ／　Ｃ＠”　〜ｌ　５０　ｋｇ／　ｃａｎ”程
度が選択され、加工電流密度は、バイブ状電極の場合、
４０００　Ａ／ｃ＋ａ１〜７０００　Ａ／ｃ＋＊２程度
か選択される。このよな細穴加工において、電極は作業
員が電極ホルダにセットして加工を行なっておリ、また
、電極のサイズや材質等に応じて電気条件や加工液の流
量等の加工条件を設定している。

（発明か解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来技術によると、電極によって加
工条件を設定し、電極の交換を行なわなければならない
ので、作業の自動化が困難であり、また、加工条件の設
定を過ると、加工速度や加工面粗さ等に悪影響を及ぼす
という問題点かあった。

（問題点を解決するための手段） この問題点を解決するため１本発明の細穴加工装置は、
電極信号を符号化して記憶しておく装置と、使用すべき
電極を電極マガジンから電極ホルダに取付ける電極交換
装置と、電極の材質、サイズ等の交換使用電極に対応す
る電極信号に基づいて加工条件を設定するＮＣ装置とを
備えたことを特徴とするものであり、電極の取付は交換
がキー人力等の情報を利用して自動的に行なえると共に
、加工条件が自動的に設定されるので、無人目動運転′
が容易となる。

また、前記電極を電極ホルダに取付ける手段として、電
極ホルダ内に収容され、電極を挿通する弾性材と、該弾
性体を流体圧により抑圧することにより、りγ性体によ
り電極を固定する手段を備えることにより、空気や水あ
るいは加工液等の供給あるいは停止により、電極の固定
、解放を容易に行なうことかできる。

また、前記電極を電極ホルダに複数本取付けるか、ある
いは複数の電極ホルダ毎に電極を取付けた状態で加工す
る構造とすることにより、種々の変化に富んだ形状の加
工が行なえる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図は本発明の細穴加工装着の全体構成の一例を示す
図であり、１は必要に応じてＸ、Ｙ方向に移動させる装
置を有する加工ヘッド、２は該加工ヘッド１に沿い、２
軸モータ３により上下動させられる主軸ヘッド、４は該
主軸ヘット２に取付けられ、スピンドル５を回転自在に
内蔵した筒体、６はスピンドル５の下端に電極ホルダ７
を介して着脱自在に取付けた棒状もしくはバイブ状電極
、８は電極回転用電動モータ、９は加工ヘッド１に設け
た電極ガイドである。

１０はＸ軸モータ１１およびＹ軸モータ１２により移動
、位置決めされる加工槽、１３は加工槽１０内の図示し
ない載物台上に固定された被加工物、１４は該被加工物
１３と前記電極６との間に電圧パルスまたは放電パルス
を発生させる電圧を加える加工電源である。

加工部へ加工液を供給する系統は、加工液タンク１５と
、該加工液タンク１５と前記筒体４上に設けられた回転
送液ジヨイント１７とを結ぶ供給管路１６と、該管路１
６に設けられ、電動モータ１８により駆動される加工液
供給ポンプ１９と、その吐出側管路に設けられたアキュ
ムレータ２０およびリリーフハルツ２１とからなり、リ
リーフハルツ２１の設定圧は、圧力調整用電動モータ２
２により調整される構成を有する。また、加工槽１０内
の加工液は、戻し管路２３を介して加工液タンク１５に
戻される構成となっている。なお加工液の沙化装置の図
示は省略している。

２４は電極交換装置てあり、この装置２４は、縦軸２５
の回転用空気圧モータ２６と、縦軸２５を上下動させる
空気圧モータ２７と、縦軸２５の下端に取付けられた水
平枠２８と、該水平枠２８の先端に取付けられた電極チ
ャック２９と、該チャック２９を開閉させるチャック用
空気圧モータ３０と、これらのモータ２６，２７．３０
に対する圧搾空気３３の供給、停止を制御することによ
り動作制御を行なうコントローラ３１と、径等のサイズ
や材質等を必要に応じて異ならせた複数本の電極６を装
備したマガジン３２とからなり、主軸ヘッド２をＺ軸モ
ータ３により上動させて電極６をガイド９から引抜き、
回転モータ２６の作動により水平枠２８を回転させてチ
ャック２９を電極６かつかめる位置に動かし、電極ホル
ダフにより保持されている電極６をチャック２９により
つかみ、上下モータ２７を作動させて電極６を電極ホル
タ７から引抜き、回転モータ２６を作動させて水平枠２
８を回し、適宜個所にてチャック２９を解放して電極ホ
ルダ７から引抜いた使い古しの電極６を破棄し、さらに
回転モータ２６を作動させて水平枠２８をマガジン３２
迄移動させ、マガジン３２に装備されている電極６の内
から、ＮＣ装置３４に予め入力装！１３６やテープまた
はフロッピリーダ等によってプログラム入力しである所
定の電極を選択し、チャック２９により把持して前記と
反対の動きを行なうことにより、電極ホルダ７に新たな
所定の指定した電極６が装着できる構成となっている。

第２図は電極ホルダ７の一例であり、電極ホルダ７に電
極６を挿入しつる入口をテーパー形にした穴４４を設け
、電極ホルタ７に挿着したスピンドル５にも電極６を挿
着する穴４５を設け、スピンドル５の下端と電極ホルダ
７との間に、電極を貫挿する穴４６を有するゴム等の弾
性材４０を収容し、電極ホルダ７内上部には円筒部４３
を形成し、その円筒部４３内にスピンドル５の下部外周
に形成した鍔５ａを上下動自在に嵌合し、鍔５ａの下部
に押しばね４１を内蔵し、鍔５ａの上部に、外部から空
気、水あるいは加工液等の流体を圧入する管路４２を接
続し、電極６取付けあるいは取外し時には管路４２から
の流体の圧入を停止して押しばね４１によりスピンドル
５を押し上げ、これにより弾性材４０の圧迫を解除して
穴４６による電極６の圧迫を解除して弾性体４０に対す
る電極６の抜き差しを可能とし、電極６取付は後は管路
４２から流体を圧入してスピンドル５を押し下げ、弾性
体４０を圧迫して電極６を固定するものである。この構
造によれば、電磁石等の電気部品を用いる場合に比較し
、部品のさびつき等の問題がなく、電極６の着脱が容易
であるという利点がある。

３４はこの装置の自動制御を行なうＮＣ装置（含ＣＮＣ
装置）、３５は該ＮＣ装置３４と前記モータ３，８，１
１，１２．１８．２２および加工電源１４と、前記コン
トローラ３１とを接続するインターフェイス、３６はＮ
Ｃ装置３４に対する入力装置であり、キーボード、テー
プリーダ等により構成される。

第３図は第１図の構成を簡略化すると共に、入力装置３
６の具体例をしたもので、入力装置３６は、装置の起動
、停止や、マニアルデータインプットにより、加工位置
、加工深さ、電極指定等の機能を持たせるキーボードＫ
Ｂと、表示装置ＣＲＴと、必要なプログラムや定数等が
記憶しであるＲＯＭと、各種入力情報等を記憶しておく
ＲＡＭおよび処理装置ＣＰＵとを備える。また、ＮＣ装
置３４も処理装置ＣＰＵおよびＲＯＭ／ＲＡＭを有する
。インターフェイス３５に接続される装置は、前記モー
タ３，８，１１．１２を含む本機部分３７と、前記モー
タ１８，２２を含む加工液供給系統３８と、前記加工電
源１４と、前記電極交換装置２４とからなる。

そして、前記電極交換装Ｍ２４は、キーボードＫＢやテ
ープリーダ等から入力されるプログラム信号により、前
記した手順により、対応する使用すべき電極６　（Ａｕ
Ｗ、ＣｕＷ、銅、黄銅、ＣｕＧｒ、鋼等の材質と径等の
サイズを特定したもの）をマガジン３２から取り出して
電極ホルダ７に取付ける。また、ＮＣ装置３４のＲＯＭ
には、使用される電極６の材質とサイズ、さらには被加
工物１３の材質、厚さに関連して加工液圧を記憶したテ
ーブルと、電気条件を記憶したテーブルを格納しておき
、前記キーボードＫＢやテープリーダ等から入力される
プログラムの電極信号により、これ等の電極、被加工物
に対応した加工液圧および電気条件か読み出され、ＮＣ
装置３４は、その加工液圧となるように、送液ポンプ１
９を駆動するモータ１８および圧力調整用モータ２２を
制御すると共に、電極信号に応じて読み出された電気条
件に応じて加工電源１４の出力、すなわちオンオフ時間
、休止時間等を選択設定し、最適な加工がなされるよう
にする。具体的には、例えば電極材質がＣｕ、電極直径
が０．３ｍｍ、被加工物１３が５ＫＤ１１で、ソノ厚さ
カ２ｏ１１ノ場合には、液圧を７０　ｋｇ／　ｃｔａ２
．電気条件を電圧オン時間かｌＯμＳ、オフ時間が１　
ｇｓ、電流振幅か３Ａ、サード加工送り条件８、送り速
度Ｓおよび間隙コンデンサＣ２となるように自動的に設
定する。

上記において、電極として径ＩＩφのものを選定した場
合、液圧４０　ｋｇ／　ｃｍ”　、オン時間１５ｇ５、
オフ時間２ルＳ、電流振幅２０Ａ、送り条件４、送り速
度ＳおよびコンデンサＣ２の如く自動設定する。また、
電極材質が銅、電極直径が２．０ｍｍ、被加工物１３が
銅で、その厚さが５０１の場合には、液圧な３５　ｋｇ
／　ｃｒｓ”　、電気条件を電圧オン時間が１５７ｚｓ
、オフ時間か２ｇｇ、電流振幅が３０Ａ、送り条件８、
送り速度Ｓ、およびコンデンサＣ１〜Ｃｓとなるように
自動的に設定する。さらに、電極６と被加工物１３に応
じて、Ｚ軸モータ３による電極６の送り速度あるいはＸ
軸モータ１１とＹ軸モータ１２による被加工物１３の送
り速度を変えたり、電極６と被加工物１３との間に介在
させるコンデンサの容量を変えたりすることも可能であ
って、このような条件も通常自動設定される。前記電極
６や被加工物１３の送り速度を設定可能とすることもて
きる。

第１図の例では、電極６が単一電極でなる場合について
示したが、第４図に示すように、加工ヘッド１に２個以
上の主軸ヘッド２を設けて各主軸へラド２にそれぞれ電
極ホルダ７を介して電極６を取付けることも可能であり
、各主軸ヘッド２の送りモータ３は、加工電源を含む電
源１４Ａにより制御装置４７および各モータ３対応の駆
動装置４８を介して駆動制御される。また、この例の電
極交換装置１２４Ａは、チャック２９を水平移動させる
モータ４９を備えている。

第５図は複数本の電極６の組合わせにより、第６図（Ａ
）〜（Ｅ）に示すように各種形状の集合穴が形成される
ように構成したもので、Ｘ軸モータ５０またはＹ軸モー
タ５１によりねじロット式にＸ方向またはＹ方向に移動
可能に設置した可動台５２．５３上に、それぞれＹ軸モ
ータ５４．Ｘ軸モータ５５によりラック、ビニオン方式
により移動させられるように複数本の水平可動アーム５
６．５７を取付け、各アーム５６．５７の先端に電極ホ
ルダ７を介して電極６を取付けたものである。各モータ
５０，５１，５４．５５はＮＣ装置により動作制御させ
られ、電極６の配置を決定するもので、各電極６の位置
設定後は接着剤により相互に固定してもよい。第５図の
ような構成においても、電極６の交換装置２４による交
換および電極６の材質やサイズ等によって加工液圧等を
自動的に変えることが可能である。

第７図は本発明の他の実施例を示すもので、加工ヘッド
１に対し主軸ヘッド２を軸６０を中心に回動可能に増付
け、主軸へラド２に取付けた歯車６１と、加工ヘッドｌ
に取付けたモータ５８の出力歯車５９とを噛合させてモ
ータ５８の作動角によって主軸ヘッド２の傾斜角が決定
されるようにし、電極ホルダ７を取付けた軸６２はＺ軸
モータ３によって上下動させられるように構成したもの
である。

この構成によれば、被加工物１３に対して任意に傾斜し
た穴を加工することか可能となる。また、（Ｂ）に示す
ように、加工の進行に伴なって電極６が被加工物１３内
に没入していった場合に、電極６の下端部分はど消耗か
激しくなるので、複数本の電極６を配列して（Ｃ）に示
すように垂直に下降させつつ加工を行なった場合には、
前記電極６の消耗の相違により、加工溝の最奥部の線６
３が垂直とならない。この場合電極消耗を見込んで第７
図（Ａ）のθに示すように電極を傾斜させれば、（Ｄ）
に示すように加工溝の奥部の線６３を垂直に形成するこ
とかてきる。また、本実施例においては、１つの電極ホ
ルダ７に複数本の電極６を取付けているが、このような
構成においても電極６の１本ごとあるいは複数本ごとの
交換、および電極６の材質、サイズに応じた加工液圧や
電気条件の自動選択を行なうことがてきる。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明の細穴加工装置は、電極信号
を符号化して記憶しておく装置と、使用すべき電極を電
極格納装置から電極ホルダに取付ける電極交換装置と、
電極の材質、サイズ等の交換使用電極に対応する電極信
号に基づいて加工条件を設定するＮＣ制御装置とを備え
たので、電極の取付は交換がキー人力等を利用して自動
的に行なえると共に、加工条件が自動的に設定されるの
で、無人自動運転が容易となる。また、加工条件等が自
動的に設定されるので１人為的なミスが防止され、誤っ
た加工が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は本発
明における電極ホルダの一例図、第３図は全体構成およ
び入力装置の構成の一例を示す概略図、第４図は複数本
の電極の取付けを可能とした本発明装置の他の実施例を
示す構成図、第５図は本発明において、複数本の電極集
合体により加工を行なう実施例を示す平面図、第６図（
Ａ）〜（Ｅ）′は第５図の装置により形成される溝集合
体の形状の例を示す図、第７図（Ａ）は本発明の本機の
主軸ヘッドの他の取付は構造の一例を示す側面図、同（
Ｂ）は加工深さと電極消耗との関係図、同（Ｃ）は電極
を垂直に降下させた場合における加工溝を示す断面図、
同（Ｄ）は電極を傾斜させた場合の加工溝を示す断面図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放電加工により細穴を加工する装置において、電極
   信号を符号化して記憶しておく装置と、使用すべき電極
   を電極マガジンから電極ホルダに取付ける電極交換装置
   と、電極の材質、サイズ等の交換使用電極に対応する電
   極信号に基づいて加工条件を設定するＮＣ装置とを備え
   たことを特徴とする細穴加工装置。 ２、前記電極を電極ホルダに取付ける手段として、電極
   ホルダ内に収容され、電極を挿通する弾性材と、該弾性
   体を流体圧により押圧することにより、弾性体により電
   極を固定する手段とを備えたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の細穴加工装置。 ３、前記加工条件が、電流密度および加工液圧であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の細穴加工装置。 ４、前記電極が、電極ホルダに複数本取付けられる構造
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれかに記載の細穴加工装置。 ５、前記電極ホルダを複数本備え、各電極ホルダに電極
   が取付けられる構造を有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の細穴加工
   装置。