JPS63260725A - 放電加工機のためのワイヤ電極ガイド - 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】 ｉｉ上五且ユ豆１ 本発明は、放電加工機（ＥＤＭ）に関し、特に、多数の
工作物を実質的に均一な精度で加工するために放電加工
機に使用するためのワイヤ電極ガイドに関する。

′７の　′・　び　ａが７　しよ　とする。照点放電加
工法（ＥＤＭ法）は、精密な公差に加工しなければなら
ない部品を大量生産するのに広く用いられている。ＥＤ
Ｍ法による加工精度の反復性（再現性）に影響する要因
としては、電極のサイズ、スパークエネルギー、スパー
ク電流、ギャップの長さ、ギャップ電圧、及びワイヤ電
極を工作物へ導くのに用いられるワイヤ電極ガイド等の
工程パラメータを含む幾つかの要因がある０例えば、薄
いプレートに小さい穴を加工するためにＥＤＭ法を用い
る場合、小寸法のワイヤ電極を全方向において支持する
のに十分に正確な支持装置が必要とされる。又、電極に
機械的又は電気的振動が生じると、加工される穴の径に
ばらつきを生じる原因となる。ワイヤ電極を例久ば燃料
噴射器のためのオリフィスプレートに対して案内するた
めのワイヤ電極ガイドの場合、ワイヤ電極は、例え精密
に案内されたとしても、振動を受けるので加工される穴
の直径の精度に各穴又は各部品を通して均一性を達成す
ることができない。

゛従って、ＥＤＭ機においてワイヤ電極を案内する上で
の均−性及び正確性を改善することが望まれる。しかも
、それは、ＥＤＭ加工の精度向上に関連するいろいろな
他のパラメータに影響を与えることなく達成されなけれ
ばならない。

本発明は、この問題を解決するために、放電加工機（Ｅ
ＤＭ機）に使用して部品加工の高度の反復精度を達成す
ることを可能にする、改良されたワイヤ電極ガイドを提
供することを目的とする。

ｏ　く　　°　るための 本発明によれば、大量生産ベースで従来可能とされたよ
り高い反復精度で工作物を放電加工することが可能とさ
れる。この目的は、ワイヤ電極を精密案内スロット設定
挿入体において制動し、それによってワイヤ電極支持系
統を構成する構成部品の累積公差を補償し、加工穴の寸
法形状の均一性を高めることによって達成される。ここ
で、「制動する」とは、主として振動を減衰させること
をいう。

本発明によれば、所定の公差範囲内の特定寸法を有する
工作物を製造するためにワイヤ電極の位置を保持する手
段を備えた放電加工機用ワイヤ電極ガイドが提供される
。詳述すれば、本発明によれば、ワイヤガイドを案内す
るための精密なスロットを形成するように機械加工され
た複数個のガイド挿入体を組合せ、ワイヤ電極に制御さ
れた制偏倚するように付勢し）、それによって工作物を
加工するための適正な放電を維持して工作物の囲う寸法
及び形状を所定の公差範囲に維持することを可能にする
。

夫血舅 添付図を参照すると、特定の選択されたパラメータを工
作物の測定寸法データを表わすフィードバック信号に応
答して調節する制御系を用いる放電加工機に適用した場
合の本発明の一実施例が示されている。調節可能なＥＤ
Ｍパラメータは、スパークエネルギーである。ここに開
示する本発明の実施例では、本発明の放電加工方法及び
装置を薄い円板に一組の穴を加工する場合に関連して説
明する。詳述すれば、この実施例の工作物は、自゛動車
のエンジンに使用するための燃料噴射ノズルのためのオ
リフィスプレートである。このような工作物即ち部品は
、大量生産技法を用いて大量に製造しなければならず、
しかも、掻めて厳密な寸法公差を維持しなければならな
い、第１図に示されるように、工作物即ち加工すべき部
品は、円形プレート１０であり、その中心線の周りに円
形配列状態に一組の穴１２を加工する。図示の実施例で
は、各穴は、直径０．００４２３ｍｍ±０゜００２５４
ｍｍの公差に仕上げなければならない。このような寸法
の一組の穴は、全体として一定の流体流れ容量を有する
。従って、穴の寸法は、希望される流体流れ容量に基づ
いて決定される。

本発明を組入れた放電加工機は、第２図に概略的に示さ
れている。一般に、放電加工機は、加工部１４と、点検
部１６とから成り、工作物移送機構１８は、各工作物を
加工部１４及び点検部１６を順次に通して移送するよう
になされている。

所望ならば、この加工機に工作物送給部及び工作物仕分
部を設けることもできる。そのような工作物送給部及び
工作物仕分部の構成及びその作動は、１９８５年９月２
７日に出願された本出願の米国出面第７８１，１１５号
に詳細に説明されている。

加工部１４は、工作物１０を受取るようになされた受台
２２を有する工作物ホルダー２０から成る。ホルダー２
０は、工作物１０を加工すべき各穴に対応する６つの異
なる角度位置に位置づけするためにホルダー２０を回転
させるようになされた割出しテーブル又はタレット（図
示せず）上に取付けられている。放電加工機（ＥＤＭ）
のヘッドは、加工部１４のホルダー２０上で工作物１０
に穴を加工するためのワイヤ電極（単に「電極」又は「
ワイヤ」とも称する）２６を送給するためのキャリッジ
２４を備えている。ワイヤ電極２６は、送り機構２８及
びワイヤガイド３０を通り工作物へ送られる。送り機構
２８は、各穴の加工が終了する度にキャリッジ２４が引
込められた時スプルー（図示せず）から供給されるワイ
ヤ電極をキャリッジ２４に対して前進させるようになさ
れτいる。穴１２の１つが加工される度に、キャリッジ
２４の下限がリミットスイッチ３２によって感知され、
リミットスイッチの作動によりホルダー２０が割出され
て工作物の次の穴を加工部１４の加工位置に位置づけす
る。ホルダー２０が工作物の最後の穴を加工する位置へ
割出されると、リミットスイッチ３４が移送機構１８の
移送駆動機３６を作動させる。工作物の最後の穴の加工
が終了すると、リミットスイッチ３２が駆動機３６を付
勢し、移送機構１８が作動されて工作物１０を加工部１
４から点検部１６へ移送する。点検部１６の構成及びそ
の作動は、前記米国出願第７８１゜１１５号に詳細に説
明されている。

工作物１０は、電導性であり、ワイヤ電極２６と工作物
ｌＯとの間に適正なギャップが設定されると、スパーク
が発生し、放電加工中維持される。適当な放電加工法は
、前記米国出願第７８１゜１１５号に詳細に説明されて
いるが、本発明は広範囲のＥＤＭ機に適用することがで
きる。

第３〜９図を参照して説明すると、本発明のワイヤガイ
ド３０は、両側側壁４０．４２を有するハウジング３８
を備えている。各側壁４０．４２には、それぞれ２つの
ドエルビン４４．４６が取付けられており、それらのド
エルビンをキャリッジ２４上のワイヤガイド支持体４８
（第２図）に設けられた穴に挿入することによってワイ
ヤガイド３０をキャリッジ２４に対して位置づけするこ
とができ葛ようになされている。

ハウジング３８は、ばね偏倚された押えフート５４を支
持するスロット５２（第７図）を備えたテーバ付端部５
０を有する。この明細書で用いられる「ばね偏倚された
」又は、「ばね力によって偏倚された」という表現は、
「ばねによって特定の方向に押圧された、又は、引付け
られた」という意味である。又、「ばね偏倚力」とは、
「ばねによって特定の方向に押圧、又は引付ける力」を
いう、押えフート５４は、第７図に示されるように、ス
パークギャップの近傍に所要の逃げを設定するためにテ
ーパ付端部５０の傾斜表面５８に対応する傾斜表面５６
を有している。

詳述すれば、押えフート５４は、フェノール樹脂を含浸
させたガラス繊維製の撓み自在シート６２の一端に接合
されたバッド６０を有する。シート６２の、押えフート
５４のある側とは反対側の表面６６には、電気絶縁性の
セラミック製挿入体６４が接合されている。挿入体６４
は、それを横切るスロット６８を形成されており、それ
によって挿入体部片６４ａと６４ｂに分割されている。

スロットと６８は、後述するようにシート６２が撓曲さ
れたとき挿入体部片６４ａが挿入体部片６４ｂに対して
自由に動くことができるようにするために面取り部分７
ｏを有している。

セラミック製挿入体６４と協同するように、更に他の２
つの電気絶縁性セラミック製挿入体７２．７４が機械加
工されたワイヤガイドホルダー８０．８２の側部スロッ
ト８０．８２内にそれぞれ担持されている。挿入体７２
．７４は、適当な接着剤によって所定位置に固定される
。ホルダー８０．８２は、挿入体７２．７４を、それら
の面取り縁８６．８８が整列してワイヤ２６を案内する
だめの７字スロット９０（第６図）を画定するように位
置づけさせるようにして、ねじ８４（第９図）によって
ハウジング３８に固定される。側部止めねじ８９は、第
９図に示されるようにワイヤホルダー８２に係合し７字
スロット９０の側方位置を設定する。挿入体６４．７２
．７４はセラミック材で形成されるものとして説明した
が、本発明に使用するのに適する任意の電気絶縁性材料
で形成することができる。

第６図に明示されるように、７字スロット９０は、組合
された挿入体７２．７４の表面９２がワイヤ電極２６の
上方接触点９４の僅かに下に維持されるように賦形され
ている。

本発明によれば、第８図に示されるように、押えフート
５４の横腕１００とホルダー８０．８２に挿設された止
めねじ１０２．１０４との間に互いに間隔をおいて保持
されたばね９６．９８によって均一なばね偏倚力による
制動（振動減衰）作用がワイヤ電極２６に課せられる。

鮒ち、ばね９６．９８は、押えフート５４の横腕１００
を偏倚゛させ、押えフート５４を壁４０と４２の間に架
設されたピボットビン１０５（第７図）の周りに反時計
周り方向に枢動させる。

Ｉ胛夏力１ 上述したばね偏倚作用によって、押えフート５４は、シ
ート６２及び挿入体部片６４ａを撓ませてワイヤガイド
３０を通って前進する電極２６に押し当て、電極２６を
屈撓自在に、即ち弾性的に把持する。このばね偏倚作用
の重要な利点は、この小径電極のための支持ガイド系の
各構成部品の累積公差を補償することである。このよう
な小径のワイヤ電極を全方向に支持するのに十分な精度
を有する案内スロット又は溝を機械加工するのは困難で
あるが、本発明を用いれば　小径電極のための支持ガイ
ド系の各構成部品の累積公差が補償されるので、そのよ
うあ構成部品の加工公差の問題が解決される。

本発明のもう１つの利点は、作動中にワイヤ電極に生じ
る振動を減衰させることであり、それによって工作物ｌ
Ｏの穴加工の反復（再現）精度を一層高める。振動減衰
作用をする挿入体６４ａは、位置が固定されている挿入
体部片６４ｂ及び挿入体７２．７４に対して撓み自在で
あり、ワイヤ電極を円滑に案内し、スパークギャップの
ところにおけるワイヤ電極の摩耗を補償する０図示の実
施例では加工穴は円形の穴として示されているが、本発
明は、他の形状の穴を形成するのにも同様に適用するこ
とができる。電極の断面形状は、形成すべき穴の形状に
合致する形状とする。

以上、本発明を実施例に関連して説明したが、本発明は
、ここに例示した実施例の構造及び形態に限定されるも
のではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱することな
く、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変更
及び改変を加えることができることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を用いて形成される工作物の透視図、
第２図は、本発明を組入れた放電加工機の部分概略図、
第３図は、本発明のワイヤ電極ガイドの正面図、第４図
は、第３図の電極ガイドの上からみた平面図、第５図は
、第３図の電極ガイドの側面図、第６図は、ワイヤ電極
を案内するための挿入体の拡大部分平面図、第７図は、
第３図の線７−７に沿ってみた縦断面図、第８図は、第
３図の線８−８に沿ってみた断面図、第９図は、第３図
の線９−９に沿ってみた断面図である。 １０：電導性工作物 １２：穴 ２０：工作物ホルダー ２６：ワイヤ電極 ３０：ワイヤガイド ３８：ハウジング ４０．４２：側壁 ５４：押えフート ６２；撓み自在シート ６４：挿入体 ６４ａ、６４ｂ＝挿入体部片 ７２．７４：挿入体 ７６．７８：側部スロット ８０．８２：ワイヤガイドホルダー ８４・ねじ ８６．８８：面取り縁 ９０：Ｖ字形スロット ９６．９８：ばね １００：横腕 １０６：ピボットビン Ｆ１ａ４　　　、．６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）電導性工作物を放電加工するための安定したスパー
   クギャップを設定するようにワイヤ電極を該工作物へ案
   内するためのワイヤ電極ガイドであって、 ワイヤガイドハウジングと、 該ハウジングに取外し自在に固定された第１及び第２ホ
   ルダーと、 該ホルダー上に配置されており、ワイヤ電極を案内する
   ためのＶ字形スロットを形成する手段を有する電気絶縁
   性の第１及び第２挿入体と、ワイヤ電極を前記Ｖ字形ス
   ロット内に抱持するようにＶ字形スロットを覆い、該ス
   ロットに対して移動自在である電気絶縁性の第３挿入体
   と、ワイヤ電極を前記第１、第２及び第３挿入体の間に
   ばね偏倚力により弾性的に保持するためのばね偏倚手段
   と、 から成るワイヤ電極ガイド。 ２）前記ばね偏倚手段は、押えフートと、該押えフート
   を前記ハウジングに枢動自在に取付けるためのピボット
   手段と、該押えフートを該ピボット手段の周りに第１方
   向に押圧するためのばねと、該押えフートと前記第３挿
   入体にそれぞれ結合された撓み自在の手段を含むもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のワイ
   ヤ電極ガイド。 ３）ワイヤ電極を電導性工作物に近接したスパークギャ
   ップへ案内するためのワイヤ電極ガイドであつて、 ワイヤガイドハウジングと、 該ハウジングを電極から電気的に絶縁するためのもので
   あって、ワイヤ電極を該ハウジングを通して移動させる
   際ワイヤ電極を案内するための第１挿入体と、該第１挿
   入体に対して移動自在の第２挿入体と、相対的に移動自
   在の第１挿入体と第２挿入体を互いに相対的に偏倚させ
   るためのばね手段とを備えた挿入体手段と、 から成るワイヤ電極ガイド。 ４）前記ばね手段は、前記ハウジング上に枢動自在に支
   持されたレバーと、該レバーの一端に係合した圧縮ばね
   と、ワイヤ電極に生じる振動を減衰させるように前記第
   １挿入体と第２挿入体の間で圧縮ばねのばね力により押
   圧偏倚させるために該レバーの他端を第１及び第２挿入
   体のうちの１つに連結するための連結手段を含むもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のワイ
   ヤ電極ガイド。 ５）電導性工作物とワイヤ電極との間に設定されるスパ
   ークギャップにおいて電導性工作物を放電加工するため
   の放電加工機のためのワイヤ電極ガイドであって、 ワイヤ電極のための入口と出口を有し、互いに離隔した
   両側壁を有するワイヤガイドハウジングと、 該両側壁の間に配設されており、互いに対向した長手方
   向の側部スロットを有する１対のワイヤガイド部材と、 該１対のワイヤガイド部材を前記ハウジングに取外し自
   在に連結するための連結手段と、 前記１対のワイヤガイド部材の長手方向のスロット内に
   配設され、Ｖ字形スロットを画定する１対のセラミック
   製挿入体と、 前記Ｖ字形スロットを覆う撓み自在のシートを含む手段
   と、 該シートに付設され、ワイヤ電極を前記入口を通して前
   記ハウジングへ案内するように前記Ｖ字形スロットに密
   に近接して配置されたセラミック層と、 前記ハウジングからの出口において制動するために該セ
   ラミック層を前記Ｖ字形スロットに対してばね偏倚させ
   するためのばね偏倚手段と、から成るワイヤ電極ガイド
   。 ６）前記セラミック層には、該セラミック層を第１部片
   と第２部片とに分離するスロットが形成されており、該
   部片のうちの一方は前記Ｖ字形スロットに対して移動自
   在であり、他方の部片は該Ｖ字形スロットに対して固定
   関係にあることを特徴とする特許請求の範囲第項記載の
   ワイヤ電極ガイド。 ７）電導性工作物を放電加工するための安定したスパー
   クギャップを設定するようにワイヤ電極をワイヤ電極供
   給源から該工作物へ案内するためのワイヤ電極ガイドで
   あって、 ワイヤガイドハウジングと、 該ハウジングに取外し自在に固定された第１及び第２ホ
   ルダーと、 該ホルダー上に配置されており、ワイヤ電極を案内する
   ためのＶ字形スロットを形成する手段を有するセラミッ
   ク製の第１及び第２挿入体と、ワイヤ電極を前記Ｖ字形
   スロット内に抱持するようにＶ字形スロットを覆い、該
   スロットに対して移動自在であるセラミック製の第３挿
   入体と、スパークギャップによってワイヤ電極に誘起さ
   れる振動を減衰するためにワイヤ電極を前記第１、第２
   及び第３挿入体の間にばね偏倚力により弾性的に保持す
   るためのばね偏倚手段と、 から成るワイヤ電極ガイド。 ８）前記ばね偏倚手段は、押えフートと、該押えフート
   を前記ハウジングに枢動自在に取付けるためのピボット
   手段と、該押えフートを該ピボット手段の周りに第１方
   向に押圧するためのばねと、該押えフートと前記第３挿
   入体にそれぞれ結合された撓み自在の手段を含むもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載のワイ
   ヤ電極ガイド。 ９）ワイヤ電極をワイヤ電極供給源から電導性工作物に
   近接したスパークギャップへ案内するためのワイヤ電極
   ガイドであって、 ワイヤガイドハウジングと、 該ハウジングを電極から電気的に絶縁するためのもので
   あつて、ワイヤ電極を該ハウジングを通して移動させる
   際ワイヤ電極を案内するためのセラミック製第１挿入体
   と、該第１挿入体に対して移動自在のセラミック製第２
   挿入体と、該ハウジングを通して案内されるワイヤ電極
   にスパークギャップによって誘起される振動を減衰する
   ために相対的に移動自在の第１挿入体と第２挿入体を互
   いに相対的に偏倚させるためのばね手段とを備えた挿入
   体手段と、 から成るワイヤ電極ガイド。 １０）前記ばね手段は、前記ハウジング上に枢動自在に
   支持されたレバーと、該レバーの一端に係合した圧縮ば
   ねと、ワイヤ電極に生じる振動を減衰させるように前記
   第１挿入体と第２挿入体の間で圧縮ばねのばね力により
   押圧偏倚させるために該レバーの他端を第１及び第２挿
   入体のうちの１つに連結するための連結手段を含むもの
   であることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載のワ
   イヤ電極ガイド。