KR100401367B1 - 방전 가공기 및 공작 기계 조립을 위한 모듈 세트 - Google Patents

Abstract

가공물을 가공하기 위한 방전 가공기를 개시한다. 방전 가공기는, 중앙 고정 기계 본체를 갖는 기계 프레임과 가공물을 가공하는 가공 전극을 구비한다. 가공 전극과 가공물 사이에서 X축 방향과 Y축 방향 중 적어도 하나에서 상대 이동을 발생시킴으로써 가공이 행해진다. 가공기는 또한 가공물과 가공 전극 중 적어도 하나를 X축 방향으로 이동시키기 위한 제 1 축방향 슬라이드와, 가공 전극과 가공물 중 적어도 하나를 Y축 방향으로 이동시키기 위한 제 2 축방향 슬라이드를 구비한다. 제 1 축방향 슬라이드는 실질적으로 수평 방향으로 횡방향 이동하기 위해 기계 본체상의 실질적인 수직면내에 장착된다.

Description

방전 가공기 및 공작 기계 조립을 위한 모듈 세트{EDM MACHINE AND MODULE SET FOR ASSEMBLY OF MACHINE TOOLS, ESPECIALLY EDM MACHINES}

본 발명은, 침식 가공기(erosive cutting machine)와 같은 방전 가공기(EDM machine)와 그 축방향 배치 및 방전 가공기와 같은 공작 기계(machine tool)의 조립을 위한 모듈 세트에 관한 것이다.

방전 가공기는 널리 보급되어 있고, 예를 들면 침식 가공기 및 다이 싱킹 머신(die-sinking machine)의 형태이다. 와이어 전극(wire electrode) 또는 캐비티 싱킹 전극(cavity sinking electrode)의 형태인 가공 공구(machining tool)가 공구 보드상에 고정된 가공물에 대해서 이동되어, 가공 전극과 가공물 사이에 전기 방전(electrical spark discharge)을 발생시킨다. 이러한 기계는, 가공 윤곽을 결정하는 가공 전극과 가공물간의 상대적 변위를 발생시키는 구동 기구를 갖는 기계 프레임과, 하나 이상의 가공물을 수용하기 위한 적합한 고정 수단을 갖는 공구 테이블(tool table)과, 발전기와, CNC 컨트롤과, 가공 간극을 세정하고 임의의 사용된 가공액(working liquid)을 제공하는 장치를 구비한다.

공작 기계, 특히 방전 가공기는 다양한 방식으로 사용될 수 있다. 시간이 지남에 따라서, 판매 가격, 유지 비용, 가공물 치수 및 최대 행정, 품질, 생산성, 유연성 및 자동화, 공간 요구, 조작상의 편리함 등과 같은 대응하는 요구에 의존하여 각종의 구조가 개발되었다. 그러므로 공작 기계의 개발에 대한 강조는 완전히 상이하게 될 수 있다. 이러한 요구는, 한편으로는 기계의 공간 요구, 다른 한편으로는 최대로 허용될 수 있는 가공물의 크기와 같은 것에 일치되지 않는다. 정확하게는 최후로 언급한 경우에 있어서, 가능한 가장 소형의 구조를 갖는 것이 바람직하나, 그럼에도 불구하고 보다 큰 가공물의 가공의 능력을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 요구는 공지된 방전 가공기의 구조에 있어서 제한된 정도로만 충족되게 된다.

예를 들면, 가장 이용 가능한 침식 가공기는 C자형 기계 프레임 또는 브리지 프레임을 갖는다. C자형 프레임 구조의 침식 가공기의 예로는 본 출원인의 독일 특허 제 DE 35 24 377 A1호에 개시되어 있다. C자형 프레임은 몇 개의 블록, 즉 기계 베드, 칼럼 및 기계 헤드로 구성된다. 와이어 전극은 상부 및 하부 와이어 가이드 헤드 사이에서 머신의 가공 공간내에 부착되고, X/Y 주축 평면내에서 가공물에 대하여 이동된다. 각종의 축방향 배치가 이 목적을 위하여 정해져 있다. X/Y축 방향으로의 주축 이동은 결합된 X/Y 크로스테이블(crosstable)로 수행되며, X/Y 크로스테이블은 X/Y 주축 방향으로 기계 프레임의 작업 테이블, 기계 프레임의 칼럼 또는 기계 프레임의 헤드를 이동시킨다.

브리지 구조의 침식 가공기에 있어서, 기계 프레임은 기계 베드 및 그 위에 배치된 폐쇄된 브리지형 칼럼으로 구성된다. 작업 탱크를 갖는 작업 테이블은 주축 방향, 예컨대 Y축 방향으로 머신 베드상에 변위 가능하게 장착된다. 와이어 전극의 X축 전진 이동은 독립되어 있으며, 가공 공간상에서 브리지형 칼럼의 크로스 레일상에서 수직으로 변위 가능한 X축방향 슬라이드에 의해 행해진다. 또한, 이러한 유형의 브리지 머신은 큰 가공물을 가공하는데 적합하나, 다른 한편으로는 대응하는 큰 설치 공간을 필요로 한다. 또한 이러한 기계의 가공 공간은 폐쇄형 구조로 인하여 단지 가장자리에서 접근 가능하며, 따라서 자동 장치의 통합에 대한 제한이 있을 경우에만 적합하다.

침식 가공기에 대한 다른 기계 개념은 미국 특허 제 5,234,165 호에 개시되어 있고, X/Y 주축방향 슬라이드는 브리지 구조에 유사한 방식으로 서로 독립적으로 배치된다. 기계 프레임은 기계 베드 및 그것에 고정된 수직 칼럼을 갖는 C자형 프레임의 형태로 구성된다. X축방향 슬라이드는 기계 베드상의 수평면내에 변위 가능하게 배치되고, 그 위에 공구 테이블과 작업 탱크가 놓인다. 따라서, 가공물은 X축 방향으로만 이동 가능하다. 상부 및 하부 와이어 가이드 헤드가 결합된 Y축방향 슬라이드는 기계 칼럼상에 직접 배치되고, 단지 와이어 전극만을 Y축 방향으로 이동시킨다. 상부 와이어 가이드 헤드상에 직접적으로 배치된 다른 크로스테이블 시스템(소위 U/V 크로스테이블)은 하부 와이어 가이드 헤드에 대한 상부 와이어 가이드 헤드의 상대적인 운동을 허용한다. 상부 와이어 가이드 헤드용 Z방향 구동부가 또한 제공된다.

이 구조와 상기 C자형 프레임 구조에서의 단점은, 기계 베드, 칼럼 및 부가적인 기계 헤드와 같은 몇 개의 부분으로부터 조립된 기계 프레임은 높은 정밀도를 요구하는 소위 2블록 또는 다블록 구조에서 충분한 고유의 강성을 갖지 못한다. 그 결과, 기계의 설치 위치는 바닥의 강성에 따라서 증대된 요구를 만족시켜야 한다. 예를 들면, 기계 칼럼과 기계 베드는 바닥상에 다수의 지지부를 구비하여야 한다. 이러한 기계의 설치와 배치는 매우 곤란하며, 특히 기계 프레임의 여러 구성요소의 설치는 축방향 이동의 직각성(rectangularity)이 달성되도록 주의 깊게 실행되어야 한다.

X축방향 슬라이드 및 Y축방향 슬라이드가 서로 독립적으로 이동가능한 3개의 축선 가공기는 1999년 2월자의 저널 "Werkzeug Formenbau"의 30쪽에 나타나 있다. 또한, X축방향 슬라이드는 콘솔의 형태로 기계 프레임상에 횡방향으로 변위 가능하게 배치되고, Z방향 구동부를 갖춘 Y축방향 슬라이드는 기계 프레임의 상부상에 배치된다. 그러나, 기계 프레임의 구조의 상세한 사항은 개시하지 않았다. 방전 가공기의 방향에 대한 어떠한 지시도 없다.

본 발명의 목적은, 공지된 방전 가공기의 기본 구조를 높은 가공 정밀도와 관련하여 더 개발하는 것이다. 또한, 본 발명은 공작 기계, 특히 방전 가공기를 위한 제조 비용을 감소시키는 것이다.

본 발명은 청구범위 제 1 항 및 제 18 항의 목적에 의해서 이러한 목적을 달성한다. 본 발명의 바람직한 실시예는 대응하는 종속 청구항에 기재된다.

따라서, 본 발명에 따른 방전 가공기는 중앙 고정 기계 본체를 갖는 기계 프레임과; 가공물을 가공하기 위한 가공 전극으로서, 가공 전극과 가공물(60) 사이의 X/Y 주축 방향으로의 상대 이동에 의해 가공이 실행되는, 가공 전극과; 하나의 주축 방향으로 가공물을 이동 시키는 제 1 축방향 슬라이드 및 다른 하나의 주축 방향으로 가공 전극을 이동 시키는 제 2 축방향 슬라이드로서, 제 1 축방향 슬라이드는 기계 본체상의 횡방향의 실질적인 수직면내에 수평 방향으로 이동 가능하게 배치되는, 제 1 축방향 슬라이드 및 제 2 축방향 슬라이드를 포함한다.

본 발명의 기계 개념에 따르면, 기계 프레임은 바닥에 대하여 지지되는 단일의 자립(self-supporting) 기계 본체만을 갖는다. 공지된 방전 가공기의 다블록(multiblock) 구조, 특히 미국 특허 제 5,243,165 호에서 공지된 2블록 구조와는 달리, 본 발명에 따른 방전 가공기는 소형의 단일블록(monoblock) 구조를 기초로 하며, X/Y 주축방향 슬라이드는 단일블록 기계 본체에 직접 결합된다. 이것은 기계의 높은 가공 정밀도에 매우 필요한 조건인, 전체 배치의 높은 강성과, 매우 우수한 X/Y 주축 이동의 직각성과, 무엇보다 가공 전극과 가공물 사이에서 짧은 힘 흐름의 전달 경로와, 방전 영역에 양호한 펄스를 전달하기 위한 짧은 전류 경로를 보증한다. 본 발명에 따른 방전 가공기의 제한된 공간 요건과 기계 프레임의 근본적으로 간단한 구조 및 전체 설치의 관련 경제적 제조 비용이, 부가적인 이점이 된다. 또한 X축 및 Y축 방향으로 2개의 주축방향 슬라이드를 독립시킴으로써, 큰 행정 및 큰 가공물의 가공이 또한 가능해진다.

제 1 축방향 슬라이드(즉, X축방향 슬라이드)는 기계 본체상에 횡방향으로 실질적인 수직면내에 고정되고, 제 2 축방향 슬라이드(즉, Y축방향 슬라이드)는 기계 본체의 상부상에 실질적인 수평면내에 고정되는 것이 바람직하다. 그러면, X축방향 슬라이드 및 Y축방향 슬라이드는, 예컨대, 기계 본체상에 직접 놓이거나 또는 기계 본체상에 횡방향으로 배치되는 가이드 레일상에서 이동될 수 있어, 부하(負荷) 상태는 임의의 위치에서 실질적으로 동일하게 유지된다. 기계 본체의 표면상에 X/Y 주축방향 슬라이드를 서로에 대해 직각으로 배치함으로써, 다블록 구조와는 달리 직각 조건을 유지하기가 상대적으로 용이해진다.

제 1 축방향 슬라이드는, 가공물의 이동을 위해, 예컨대 X 주축 방향으로 이동되도록 장착되고 실질적으로 수평인 가공물 지지 표면을 갖는 콘솔형 슬라이드를 갖는 것이 바람직하다. 하나 이상의 가공물을 부착하기 위한 적합한 수단이, 이 이동하는 콘솔상에 위치하는 것이 바람직하다. 이하에 설명하는 바와 같이, 콘솔형 슬라이드는 하강 가능한 작업 탱크를 장착하기 위한 기부로서의 역할을 하는 것이 바람직하다. 콘솔형 슬라이드와 고정된 가공물은, 통상 기계 프레임에 의해서 차단되지 않는 콘솔 아래의 자유 접근을 포함하여, 3개의 측면으로부터 자유롭게 접근 가능하다. 따라서 가공기의 가공 공간은, 조작자와, 로봇, 임의의 교환 시스템, 측정 및 모니터링 장치 또는 다른 장치와 같은 임의의 자동화 수단을 위해, 반입 및 반출과 측정 및 검사를 위해 접근 가능하다.

콘솔형 슬라이드는 기계 본체상의 한 쌍의 레일상에서 가이드 슬라이드를 통해 안내되는 실질적으로 수직인 장착 판을 포함하는 것이 바람직하다. 이 장착 판은 X/Y 평면내에 배열되는 종래의 가공기의 작업 테이블에 상당하나, 본 예에서는 90°로 회전되어 있다. 장착 판은 가공물 지지를 위해 또한 부가적으로 작업 탱크의 후방 벽을 위한 기부로서의 역할을 하도록 높은 강성과 충분한 크기를 갖는다. 바람직하게는, 가공물을 장착 판상에 직접적으로 지지하기 위하여 빔(beam)형 가공물 지지부가 부착되어, 가공물로의 짧은 힘 흐름 경로와 배치의 높은 강성이 유리하게도 보증된다. 콘솔형 슬라이드의 구조에 있어서, 그 구성요소는 특별한 어려움 없이 정밀하게 제조될 수 있고, 우수한 기하학적인 기초 정밀도가 상당한 비용 없이 달성 가능하다.

공지된 바와 같이, 높은 정밀도의 방전 가공은 유전체 가공액의 배스(bath)내에서 주로 행해지므로, 가공물의 열적 안정을 위해 가공 간극을 세정해야 한다. 가공액을 수용하기 위한 대응 용기[이하, '작업 탱크(work tank)'라고 함]가 제공되며, 이 작업 탱크는 머신의 가공 공간을 둘러싸고 가공 전에 가공액으로 채워진다. 가공의 종료 후, 가공액은 작업 탱크로부터 방출되고 작업 탱크는 가공물의 반입 및 반출을 위하여 개방된다. 본 발명에 따른 머신 개념은 여기서 중요한 이점을 제공하는데, 이동하는 콘솔 아래의 영역이 실질적으로 자유롭기 때문에, 본 발명에 따른 머신은 수직으로 하강 가능한 작업 탱크를 갖출 수 있다. 이 작업 탱크가 방해 없이 수직으로 아래로 자유롭게 이동될 수 있으므로, 가공 공간은 적어도 3개의 측면으로부터, 예컨대 반입 및 반출을 위하여 또한 가공의 측정 및 검사를 위하여 자유롭게 접속 가능해 진다. 따라서, 본 발명에 따른 구조는, 자동화 장치의 구현, 예컨대 작업 탱크 프로세스의 자동화 및 생산 및 반송 라인에서의 팰릿 체인저(pallet changers) 및 로봇의 구비에 매우 적합하다. 또한, 스택커에 의한 반입은 콘솔형 슬라이드가 아래쪽으로부터 자유롭게 접근 가능하게 되어 있기 때문에 바람직하다.

작업 탱크는, 바람직하게는, 기계 본체(작업 탱크의 후방)를 향하는 측면이 개방되어 있는 이동 가능한 작업 탱크 부분과 콘솔형 슬라이드의 장착 판상에 직접적으로 고정되거나 또는 장착 판 자체가 작업 탱크의 후방 벽을 형성하는 고정된 후방 벽을 갖는다. 수직으로 뻗어 있는 가이드 레일에 작업 탱크의 양 측벽상의 대응하는 상승 메커니즘이 제공되어, 작업 탱크 또는 작업 탱크의 이동 부분이 가공 위치에서 하부 위치로 신속하게 이동될 수 있다. 이러한 2개의 부분의 구조가 자동으로 하강 가능한 작업 탱크가 고가의 운동 메커니즘과 밀봉 메커니즘 없이 그 기능을 신뢰성 있게 수행할 수 있는 것을 보증한다. 2개의 부분만으로 분할할 것은, 밀봉 문제를 몇 개의 표면으로 최소화하는 추가의 이점과, 또한 비교적 안정된 작업 탱크의 이점을 준다.

다른 바람직한 변형예에 있어서, 하강 위치에 있어서도 요구대로 작업 탱크내에 가공액의 유지가 가능하도록, 작업 탱크 후방 벽 및/또는 장착 판은 작업 탱크의 이동 부분이 하강 위치에 있어서도 작업 탱크 후방 벽 또는 장착 판을 향하여 위치하도록 연장된다. 공지된 구조와는 달리, 본 발명에 따른 가공기의 가공 공간은, 통상과 같이 가공액이 빈 상태로 되지 않도록 접근 가능하다. 요구되는 바와 같이, 본 발명에 따른 작업 탱크의 이동 부분은 그 안에 수용된 가공액과 함께 하강 위치로 수직으로 간단히 이동되며, 가공액을 위한 기밀한 수용 용기를 형성한다. 따라서 조작자 또는 자동화 장치가 가공기의 가공 공간에 접근하는데 필요한 시간이 실질적으로 감소될 수 있고, 이것이 작업 효율을 대폭 향상시키며, 또한 방전 가공기는 수용된 가공액에 의해 작업 탱크가 하강된 상태에서 열적으로 안정될 수 있다. 다른 바람직한 변형예에서, 작업 탱크내의 가공액의 레벨의 조절은 수직으로 이동 가능한 작업 탱크 부분내에 통합된 유출기구(overflow), 예컨대 소망의 가공액 레벨에 배치된 하나 이상의 유출 슬릿의 형태로 작업 탱크 벽내에 통합된 유출기구로 행해질 수 있다.

고정된 작업 탱크 후방 벽(또는 장착 판)에 대해서 이동하는 작업 탱크 부분을 밀봉하기 위해, 유체에 의해 부하(負荷)되는, 예컨대 공기로 팽창 가능한 탄성중합체로 제조된 시일 또는 밀봉 프로파일 또는 이들의 조합이 후방 벽을 향하는 이동하는 작업 탱크 부분의 접촉 표면을 따라서 적어도 부분적으로 배치되는 것이 바람직하다. 시일의 부착은, 예컨대 접착, 클램핑 또는 대응하는 프로파일 홀더내로의 가압에 의해서 발생할 수 있다. 작업 탱크의 이동 부분이 가장 위쪽 위치에 도달했을 때, 정적으로 기능하는 시일이 유체에 의해 부하(負荷)됨으로써, 작업 탱크(또는 장착 판)의 후방 벽에 대한 밀봉이 생성된다. 이러한 방식으로, 부하되고 부하가 해제되는 처리가 머신상에서 신속하게 실행되며, 작업 탱크를 하강시킴으로써 가공물과 가공 전극도 신속하게 자유로운 접근이 가능하게 될 수 있다.

특히 소형의 변형예에 있어서, 기계 본체는 실질적으로 입방형을 갖고 몇 개의, 특히 3개의 칼럼을 통해 바닥상에 지지된다. 따라서 기계 본체의 부피는 더 작아지고, 기계 본체 아래의 공간이, 예컨대 유전체 유닛, 사용된 와이어 수집 용기 또는 컨트롤과 제너레이터용의 모듈과 같은 부가적인 머신 구성요소를 수용하는데 사용될 수 있다. 변형예로서, 기계 본체는 또한 특별한 지지 칼럼 없이 상기 머신 구성요소상에 직접 지지될 수 있다. 중형의 구조에 있어서, 기계 본체는 3개의 지지 개소상에 이상적으로 지지된다. 대형의 가공기에 있어서는, 본 발명의 개념에 의하면, 기계 본체는 바닥에 구성될 수 있고, 3개 이상의 개소상에 지지된다. 이 경우에, 캐비티가 모듈을 수용하도록 기계 본체내에 제공되는 것이 바람직하다.

가공기 전체는 하강 가능한 작업 탱크 아래 영역에서 적어도 부분적으로 위치하는 가공액을 처리하는 콘테이너내에 설치되는 것이 바람직하다. 이 배치는 작업 탱크의 내외로 가공액을 반송하기 위한 기다란 경로가 회피되고, 작업 탱크의 충만과 빔이 대응적으로 신속하게 발생할 수 있기 때문에 특히 바람직하다. 또한, 유전체 유닛은 작업 탱크로부터 임의의 누출 액체를 수용하고 이것을 가공액의 처리로 자동으로 복귀시키도록 설계될 수 있다.

본 발명에 따른 가공기 개념은 또한 부가적인 축방향 이동 시스템을 제공한다. 가공 전극을 대응하는 가공물 높이로 조정하기 위해, 예컨대 Z방향 구동부가 수직 방향으로 가공 전극 또는 전극 헤드를 이동시키도록 제공된다. 침식 가공기의 경우, 평탄하지 않거나 또는 동일하지 않은 높은 가공물의 수직 형상은 Z방향으로 이동 가능한 상부 와이어 가이드 헤드로 간단히 보상될 수 있다. 또한 이것은 높은 제거 성능 및/또는 우수한 가공 정밀도를 도출한다.

상기 변형예들은 일반적으로 방전 가공기에 적용된다. 즉, 본 발명에 따른 구조는 침식 가공기 및 다이 싱킹 머신에 동등하게 적용가능하다. 침식 가공기의 바람직한 변형예에 있어서, 가공 전극은 가공기의 가공 공간내에서 상부 및 하부 와이어 안내 헤드 사이에서 안내되는 와이어 전극이며, 주축 방향 중의 하나, 즉 Y축 방향으로 제 2 축방향 슬라이드와 함께 와이어 전극을 이동시키기 이해 상부 및 하부 와이어 가이드 헤드는 대응하는 와이어 가이드 아암을 통해 제 2 축방향 슬라이드에 결합된다. 또한, 본 발명에 따른 가공기 개념은 침식 가공기를 위하여 제공하며, 상부 와이어 가이드 헤드는 원추형 가공을 실행하기 위해 하부 와이어 가이드 헤드에 대해서 수평면, 소위 U/V 평면내에서 이동될 수 있다. 이 목적을 위해, 서로에 대하여 직각으로 조정 가능한 2개의 U/V 축방향 슬라이드, 예컨대 카테시안 U/V 크로스 슬라이드(Cartesian U/V cross slide)가 제 2 축방향 슬라이드의 상부 와이드 가이드 헤드 사이의 반송 경로내에 삽입된다.

침식 가공기의 가공기 개념은, 바람직하게는, 하부 와이어 가이드 아암이 기계 본체의 내부를 통하고, 콘솔형 슬라이드의 장착 판 및 하나의 주축(예컨대, X축) 방향으로 배향된 개구와 부가적으로 부착된 작업 탱크 후방 벽을 통해 기계의 가공 공간내로 연장되며, 하부 와이어 가이드 아암은 와이어 가이드 아암의 축방향으로 탄성의 제 1 밀봉 장치에 의해 또한 작업 탱크에 대하여 축방향으로 교차하여 슬라이딩할 수 있는 제 2 밀봉 장치에 의해서 밀봉된다. 제 1 밀봉 장치는 와이어 가이드 아암을 동심으로 둘러싸는 벨로우즈 시일(bellows seal)이 바람직하며, 와이어 가이드 아암과 작업 탱크 사이를 슬라이드하여 밀봉하는 제 2 밀봉 장치는 적어도 하나의 밀봉 부분과 탄성 균압 요소를 가지며, 탄성 균압 요소는 유체에 의한 부하시 슬라이딩 부분상에 힘을 가하는, 예컨대 압축 공기에 의해 부하되는 고무 시일이다. 슬라이딩 밀봉에 대한 적당한 다른 변형예는, 예를 들면 본 출원인의 유럽 특허 제 EP 0 467 060 호에 공지되어 있고,이 특허의 개시 내용은 본 명세서에 참조로서 인용된다. 그러나, 원칙적으로 이러한 밀봉의 가능한 모든 결합이 사용될 수 있다. 그러면 작동적으로 신뢰 가능한 밀봉이 적합한 비용으로 간단히 달성되며 용이하게 생성 및 설치된다. 하부 와이어 가이드 아암은 X/Y 주축 방향으로 작업 탱크에 대하여 제한된 저항과 유체의 누출 없이 이동할 수 있다.

본 발명의 다른 개념에 따르면, 상술한 머신 개념의 기본 요소는 방전 가공기뿐만 아니라, 예컨대 밀링 머신, 드릴링 머신, 연삭기 등과 같이, 가공 공구와 가공물 사이의 X/Y 주축 방향으로의 상대 이동에 의해서 가공이 행해지는, 다른 유형의 공작 기계에도 적용 가능하다. 이 목적을 위해, 본 발명은 이하의 몇 개의 모듈로 공작 기계, 특히 방전 가공기의 조립을 위한 모듈 세트를 이용 가능하게 한다. 즉, 이 모듈 세트는, 중앙 기계 본체와; 제 1 주축 방향, 즉 X축 방향으로 가공물을 이동시키기 위한 및 기계 본체상에 배치되는 제 1 콘솔형 슬라이드와; 제 2 주축 방향, 즉 Y축 방향으로 가공 공구를 이동시키고 기계 본체상에 배치되는 제 2 축방향 슬라이드를 포함하며, 이러한 모듈들은 이들이 공작 기계의 상이한 유형, 예컨대 다이 싱킹 머신, 침식 가공기, 밀링 머신 등을 조립하는데 사용될 수 있도록 설계된다. 이러한 기본 모듈들이 상이한 유형의 공작 기계가 조립될 수 있는 모듈의 요소를 형성한다. 본 발명의 가장 간단한 변형예는, 예컨대 밀링 머신 또는 다이 싱킹 머신을 구성하기 위하여 기본 요소만을 사용하여 구성된다. 부가적인 U/V 및/또는 Z방향 구동부를 갖는 확장된 변형예에 있어서, 침식 가공기가 이미 달성되어 있다. 따라서 실질적으로 동일한 머신 모듈이 공작 기계의 비용 효과적 생산 이점을 갖고, 다양한 머신의 변형예에 대하여 사용될 수 있다.

요약하면, 이하의 이점이 본 발명에 따른 머신 개념을 갖는 공작 기계 구성을 위하여 얻어진다.

- 공구와 가공물간의 힘 흐름의 경로가 짧은 소형의 자립 단일블록 구조, 즉 높은 기계적 강성과 높은 가공 정밀도.

- 적어도 3개의 측면으로부터 가공 공간으로의 양호한 접근성과, 예컨대 스택커(stacker)를 이용한 반입에 의한 콘솔형 슬라이드 아래의 자유로운 접근.

- 가능한 자동화 수단의 문제 없는 구현, 특히 작업 탱크, 팰릿 체인저 또는 로봇의 자동화.

- 머신 전체의 간단한 구조 및 저렴한 제조 비용.

- 제한된 공간 요건.

- 상이한 유형의 공작 기계의 조립을 위한 모듈 개념.

도 1은 본 발명에 따른 방전 가공기의 제 1 실시예의 주요 구성요소의 단면도,

도 2는 부가적인 구성요소를 갖는 도 1에 따른 방전 가공기의 단면도,

도 3은 도 1에 따른 방전 가공기의 하부 와이어 가이드 아암 및 X축 콘솔의 상세한 단면도,

도 4는 하부 와이어 가이드 아암과 도 3에서의 작업 탱크 사이에서 밀봉 요소의 부분 확대도,

도 5는 다이 싱킹 머신의 형상으로 본 발명에 따른 방전 가공기의 다른 실시예의 단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 기계 본체 12 : 직립 칼럼

14, 24 : 레일 20 : 빔형 가공물 지지부

26, 30 : 가이드 아암 27 : 하부 와이어 가이드 헤드

28 : 상부 와이어 가이드 헤드 32 : 와이어 전극

본 발명의 다른 이점 및 실시예는 바람직한 실시예에 대한 이하의 기술로부터 명확하게 된다. 첨부한 개략적인 도면을 참조하여 기술한다..

본 발명에 따른 기계 개념을 이하에서 침식 가공기 및 다이 싱킹 머신과 관련하여 기술한다. 상세한 설명 및 도면은 본 발명의 이해를 위하여 방전 가공기의 구성요소에 대한 설명으로 한정된다. 제너레이터 및 CNC 컨트롤과 같은 부가적인 다른 머신 요소는 이들이 자명한 것으로 생각되기 때문에 도시하지 않았다. 설명의 용이한 이해를 위한 역할을 하는 용어가 사용되나, 한정적으로 이해되는 것은 아니며, 예를 들면 "상부" 및 "하부"라는 표현은 수직 설치의 방전 가공기를 참조한다. 또한, 다른 실시예에서 서로 대응하는 구성요소는 동일한 참조부호를 부여한다.

도 1은 본 발명에 따른 단일 블록 구조에 의한 침식 가공기를 도시한 것이다. 주지된 2블록 또는 다블록 구조에서 벗어나는 본 기계 프레임은 대체로 단일의 중앙 기계 본체(10)로 구성되고, 중앙 기계 본체는 3개의 직립 칼럼(12), 즉 기다란 후방 칼럼 및 2개의 짧은 전방 칼럼으로 구성된다. 기계 본체(10)의 이러한 지지는 중형으로부터 소형의 방전 가공기에 특히 적합하고, 본 발명에 따른 대형의 기계는 안정성의 이유로, 바닥에 이르고 3개 이상의 지지 측면상에서 부가적으로 지지되는 밀폐된 기계 본체를 갖는다.

기계 본체(10)의 전방(머신의 가공 공간을 향함) 측면의 수직한 표면상에, 수평으로 연장되는 한쌍의 레일(14)이 부착되고, 콘솔형 슬라이드(16)가 주축 방향, 즉 X축 방향으로 이동하도록 장착된다. 가공되는 하나 이상의 가공물은 콘솔형 슬라이드(16)상에 실질적으로 수평인 장착 표면내에 고정되고, 콘솔형 슬라이드(16)는 기계 본체(10)로부터 콘솔의 형태로 횡방향으로 돌출하고, 이하에서 "X 콘솔"로 참조되며, 가공시에 X 주축 이동을 실행한다.

X 콘솔(16)은 우수한 기하학적인 기초 정밀도를 갖는 소형의 구조를 갖는다. 이 목적을 위해, 수직 판(18)(소위 X 판)은 4개의 가이드 슬라이드(19)에 나사결합되고, 그것의 각각은 한쌍의 레일(14)상에서 쌍으로 안내된다. 이러한 X 판(18)은 이하에 설명하는 바와 같이 90°회전되는 공구 테이블(tool table)의 형태로 상이한 구성요소를 위한 기부의 역할을 한다. 도 1에 개략적으로 도시한 빔형 가공물 지지부(20)는 X 판(18)상에 직접적으로 고정되고, 그 위에 가공물(도 1에 도시하지 않음)은 수평의 가공물 지지 표면(21)상에 적합한 클램핑 장치로 장착된다.

Y축 방향의 제 2 주축 이동은 Y축방향 슬라이드(22)에 의해서 행해지고, Y축방향 슬라이드(22)는 기계 본체(10)의 상부의 수평면상의 한쌍의 레일(24) 위를 Y축 방향으로 이동하도록 장착된다. L자형 하부 와이어 가이드 아암은 기부에서 Y축방향 슬라이드(22)에 결합되고, 하부 와이어 가이드 아암은 기계 본체(10)의 내부를 통하여 또한 X 콘솔(16)을 통하여 머신의 가공 공간내로 연장되며, 그 전방 단부상에 하부 와이어 가이드 헤드(27)를 지지한다. 하부 와이어 가이드 헤드(27) 위의 공간에서, 상부 와이어 가이드 헤드(28)는 상부 와이어 가이드 아암(30)의 자유 단부상에 부착되는 가공기의 가공 공간에 배치된다. 가공물의 가공을 위하여, 와이어 전극(32)(개략적으로 도시함)은 상부 와이어 가이드 헤드(28)와 하부 와이어 가이드 헤드(27) 사이에서 안내된다. 가공 형상은 가공물과 와이어 전극(32) 사이에서 X/Y축 방향의 상대 이동에 의해서 결정된다. 도 1의 실시예에 있어서, 상부 와이어 가이드 아암(30)은 이하에 설명하는 몇 개의 중간 구동장치를 경유하여 Y축방향 슬라이드(22)에 결합되어 있으며, L자형의 하부 와이어 가이드 아암(26)이 마찬가지로 Y축방향 슬라이드(22)에 결합됨으로써, Y축방향 슬라이드(22)의 이동시에 양 와이어 가이드 아암(26, 30)과 양 와이어 가이드 헤드(27, 28)가 Y 주축 방향으로 평행하게 이동된다. 한편, 가공물은 Y축 방향으로는 그 대로의 위치에 있고, X 콘솔(16)에 의해서 X축 방향으로만 이동된다. 본래, X 콘솔(16)과 Y축방향 슬라이드(22)는 가공물내에 설계 가공 형상을 생성하기 위하여 CNC 컨트롤을 경유하여 수치적으로 제어된다.

상술한 배치에 있어서 와이어 가이드 헤드(27, 28)는 하나가 다른 하나 위에 수직으로 놓여 있어, 직선 가공(z 축에 평행한 가공)만이 실시될 수 있다. 원추형 가공을 위하여, 하부 와이어 가이드 헤드(27)에 대해서 수평면, 소위 U/V 평면에서 상부 와이어 가이드 헤드(28)의 카테시안(Cartesian) 조정을 위하여 소위 U/V 크로스 슬라이드가 추가로 제공된다. 이 목적을 위해, U축방향 슬라이드(36)가 Y축방향 슬라이드상에서 직각으로 이동하도록 직접 장착되며, 부가적인 V축방향 슬라이드 또는 V 연장부(38)가 U축방향 슬라이드(36)에 직각으로 리동하도록 장착된다. U 및 V축방향 슬라이드(36, 38)는 카테시안 크로스 슬라이드의 형태로 결합된다. 또한, 양 슬라이드는 가공기의 Y축방향 슬라이드(22)에 연결됨으로써, Y축방향 슬라이드에 의한 Y 주축 이동시에 U축방향 슬라이드와 V축방향 슬라이드는 자동적으로 반송된다.

또한, 상부 와이어 가이드 헤드(28)는 수직 방향(Z 주축 방향)으로 이동될 수 있는 중앙 퀼(quill)(40)에 의해서 지지되며, 중앙 퀼(40)은 대응하는 가이드 레일(39)을 통해 V 연장부(38)의 전방 자유 단부상에 이동하도록 장착된다. 이러한 배치는 대체로 다이 싱킹 머신의 Z방향 구동부에 대응한다. Y축방향 슬라이드(22)의 각각의 이동 도중, U축방향 슬라이드(36) 및 V축방향 슬라이드(38)에 부가하여 퀼(40)이 반송된다. 상기 축방향 구동부의 모두는 수치 제어하에서 소망하는 이동을 허용하도록 모터 및 기어트레인뿐만 아니라 상술한 가이드 슬라이드상에서 작동하는 나사 스핀들을 구비한다. 변형예로서, 다른 구동 수단은, 예를 들면 리니어 모터(linear motor)를 사용할 수 있다.

도 1에 따른 구조에 있어서, X/Y 주축방향 슬라이드(16, 22)의 가이드는 중앙의 기계 본체(10)에 직접적으로 고정되고, U/V 및 Z방향 구동부(26, 28, 40)는 Y축방향 슬라이드(22)에 의해 간접적으로 고정되며, Y축방향 슬라이드(22)는 기계 본체(10)의 대응하는 기하학적인 기초 정밀도를 갖고 구조의 매우 우수한 직각성(rectagularity) 및 고강성을 보증한다. 이동하는 X 콘솔(16)은 가공기의 조작자를 위해, 또 로봇, 교환 시스템, 자동 측정 및 모니터링 장치 또는 다른 보조 장치 등과 같은 임의의 자동화 장치를 위하여, 가공 공간에서의 매우 우수한 접근성을 허용한다.

도 1에 따른 침식 가공기의 기계 개념은 가공물의 방전 가공을 실행하도록 사용되는 가공액(working liquid)을 수용하기 위하여 하강 가능한 작업 탱크의 통합을 유리하게 실현시킨다. 이동하는 X 콘솔(16) 아래의 공간은 대부분 자유 상태에 있으므로, 임의의 작업 탱크가 반입 및 반출 처리 도중 하강될 수 있어 적어도 3개의 측면으로부터 가공기의 가공 공간으로 접근을 가능하게 한다. 하강 가능한 작업 탱크는 도 1에 참조부호(42)로 표시되어 있고, 가공물의 가공 도중의 가공 위치를 도시한다[도 2는 하강 위치에서의 작업 탱크(42)를 도시한다]. 작업 탱크(42)는, 수직으로 이동 가능하고 기계 본체(10)의 측면으로 개방된 작업 탱크 부분(43)으로부터 조립되며, 전방 벽, 2개의 측벽, 기계 본체(10)를 향해 기울어져 있는 기부 및 X 판(18)에 대향하여 X 판(18)에 직접 부착되는 고정된 후방 벽(44)으로 구성된다. X 판(18)은 편평하게 제조되어 작업 탱크(42)의 후방 벽(44)이 밀봉시에 문제 없이 그 위에 지지될 수 있다. 작업 탱크(42)의 양 측벽상에서, 수직의 가이드 레일이 X 판(18)상에 고정되도록 제공되고, 작업 탱크(42)의 이동 부분(43)은 적합한 상승 메커니즘에 의해서 수직으로 이동될 수 있다. 고정된 작업 탱크 후방 벽(44)과 이동하는 작업 탱크 부분(43) 사이의 접촉 영역을 밀봉하기 위하여, 공기에 의해 팽창 가능한 고무 시일이 사용되고, 이것은 후방 벽(44)과의 접촉부를 밀봉하기 위하여 작업 탱크 후방 벽(44)을 향하여 이동하는 작업 탱크 부분(43)의 측벽 및 바닥 벽의 접촉 표면상에 부착된다. 이동하는 작업 탱크 부분(43)이 도 1에 따른 가공 위치내로 상승되어 가공 위치에 도달했을 때, 고무 시일은 압축 공기에 노출되어, 압력에 의해 확실한 지지가 작업 탱크 후방 벽(44)상에 생성되고 작업 탱크(42)는 기밀하게 된다. 작업 탱크(42)의 상승 및 하강 처리와 이에 수반하는 고무 시일의 작동은 가공 프로세스의 함수로서 CNC 컨트롤에 의해 자동으로 제어된다. 물론, 간단한 변형예에 있어서, 간단한 밀봉 형상이 압축 공기의 부하(소위 수동적 밀봉) 없이 사용될 수 있다.

도 2는 도 1과 같은 침식 가공기와 동일한 구조를 도시한 것이나, 추가의 머신 구성요소를 갖는다. 와이어 전극(32)의 완전한 동향이 도시되어 있고, 와이어 전극(32)은 텐션(tension) 하에서 공지된 방식으로 기계 본체(10)의 배면상의 와이어 스풀(50)로부터 풀리고, 몇 개의 방향 변경 롤러(51, 52, 53) 위로 V 연장부(38)를 따라서 퀼(40)로 안내된다. 와이어 전극(32)은 롤러(54)에 의해서 그곳에서 다시 방향이 변경되어 상부 와이어 가이드 헤드(28)로 이어지며, 전류 공급 유닛(도시하지 않음)은 가공 전류를 공급하도록 배치된다. 와이어 전극(32)은 상부 와이어 가이드 헤드(28)로부터 가공물(60)이 가공을 위해 고정되는 가공 공간을 통해 하부 와이어 가이드 헤드(27)로 안내되며, 그곳에서 역전되어 와이어 텐션을 유지하는 와이어 당김 장치(55)로 안내된다. 와이어 가이드 헤드(27, 28)는 가공물(60)에 대해서 규정된 위치에 와이어 전극(32)을 유지한다. X 콘솔(16)은 X 주축 방향으로 가공물(60)의 전진 이동을 발생시키고, Y 주축 방향에서의 상부 및 하부 와이어 가이드 헤드(28, 27)와 와이어 전극(32)의 Y축방향 슬라이드(22)에 의해 발생된 운동과, 부가적인 U/V 축방향 이동에 수반하여, 가공물(60)과 와이어 전극(32)간의 상대 이동이 소망하는 가공 형상에 대응하여 달성된다.

일반적으로 방전 가공은 가공물(60)의 열적 안정을 위해, 침식 가공 도중 일반적으로 처리수를 포함하는 배스(bath)내에서 발생한다. 유전체 물을 수용하기 위한 작업 탱크(42)가 도 2의 하측 부분에 도시되어 있다. 가공의 개시 직전에, 작업 탱크(42)는 도 1에 도시된 바와 같이 가공 위치로 상승되고, 가공물(60)이 적어도 완전히 물내에 잠기는 표시까지 물이 채워진다. 가공물(60)의 가공이 완료되었을 때, 작업 탱크(42)는 다시 하강되고, 가공물의 반입 및 반출을 위하여 가공 공간을 노출시킨다(도 2 참조). 그러면 이동하는 작업 탱크 부분(43)은 그 상측 에지가 가공물(60)의 하측 에지 바로 아래의 높이에 이를 때까지 낮아진다. 작업 탱크 후방 벽(44)[및 지지하는 X 판(18)]이 아래쪽으로 충분히 더 연장되어, 이동하는 작업 탱크 부분(43)이 또한 이 위치에서 작업 탱크 후방 벽(44)상에 완전히 놓이며 작업 탱크(42)가 또한 하강 위치에서 긴밀하게 폐쇄된다. 공지된 구조와 달리, 조작자 또는 자동화 장치가 가공물에의 접근을 요구하는 경우 가공액이 비는 일이 없어진다. 요구되는 바와 같이 또한 사용예에 따라서, 작업 탱크(42)의 기밀이 유지되는 동안, 이동하는 작업 탱크 부분(43)은 가공액과 함께 하강 위치로 이동되고, 가공의 개시를 위하여 가공액과 함께 수직으로 상승된다. 이러한 용기 배치에 의해, 별개의 고가의 높이 조정이 필요하지 않게 될 수도 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 레벨 조정은 수직으로 이동하는 작업 탱크 부분(43)의 측벽내에 수평으로 정렬되어 도입되어 있는 몇 개의 오버플로우 슬릿(45)에 의해서 행해질 수 있다.

가공액용 유닛은, 도 2에 있어서, 작업 탱크(42) 아래에 적어도 부분적으로 직접 배치된다. 이 목적을 위해, 도 2에 따른 침식 가공기 전체는, 아우트라인이 실질적으로 가공기 전체의 아우트라인에 대응하는 컨테이너(64)내에 위치한다. 칼럼(12)의 연장부의 형태로서, 컨테이너(64)는 바닥에 대하여 3개 또는 대응적으로 그 이상의 지지 개소(66)상에 지지된다. 가공액의 세정 및 처리를 위한 유닛은, 필터 장치와, 이온 교환 머신과, 작업 탱크(42)에의 대응하는 입구 및 출구를 갖는 충전 및 세정 펌프와, 유전체를 냉각시키는 부가적인 냉각 장치로 구성된다. 물(도시하지 않음)은 작업 탱크(42)의 하강 영역의 아래에 또는 하강 영역 바로 부근에서 컨테이너(64)내에 위치한다. 작업 탱크(42)로부터의 임의의 누출 액체 또는 오버플로우 액체를 포획하여 가공액의 처리를 위한 유닛으로 복귀시키기 위한 컨테이너를 장착하는 공간이 X 콘솔(16) 아래에 위치한다.

가공액이 EMD 도중 사용될 때, 본 가공 기계의 구조에 있어서, 하부 와이어 가이드 아암(26)을 작업 탱크(42)의 하나의 벽에 통과시키는 것과 이 통과 영역을 가공액의 누출에 대하여 밀봉시키는 것이 필요하다. 또한, X/Y 평면내에서 구속 받지 않는 2차원 이동이 하부 와이어 가이드 아암과 가공물 사이에서 유지되는 것이 보증되어야 한다. 도 3은 도 1 및 도 2에 따른 침식 가공기의 이러한 중요한 영역 부분을 도시한다. 기계 본체(10)의 전방 측면상에 출현하는 와이어 가이드 아암(26)은 이동하는 X 콘솔(16)의 X 판(18)과 작업 탱크(42)에 부착되는 후방 벽을 통해 기계의 가공 영역내로 연장된다. X 판(18)과 그 위에 놓여 있는 작업 탱크 후방 벽(44)은 X축 방향으로 배향된 기다란 개구를 갖고, 이 개구는 와이어 가이드 아암(26)이 X/Y 변위 이동시에 접촉 없이 가공 공간내로 연장되도록 크기가 정해진다. 기계 본체(10)의 외측상에 밀봉 시트(71)가 배치되며, 밀봉 시트(71)는 X축 방향으로 대략 X 콘솔(16)의 폭에 걸쳐서 연장된다. 이하에 상세하게 설명하는 바와 같이, 밀봉 시트(71)는 슬라이딩 시일(sliding seal)의 지지 표면의 역할을 한다. 원통형 벨로우즈 시일(73)의 형상인 제 1 밀봉 장치는 밀봉 시트(71)와 와이어 가이드 아암(26)의 사이에 제공되고, 이 제 1 밀봉 장치는 그 한 쪽 단부가 튜브 부분(72)의 외주부에 부착되고 그 다른 쪽 단부가 와이어 가이드 아암(26)의 외주부에 부착된다. 이러한 벨로우즈 시일은 또한 와이어 가이드 아암(26)의 Y축 방향으로의 상대적 이동 도중 기밀을 유지한다. 그러나, 임의의 다른 신장 가능한 탄성 시일 또는 아암(26)의 이동에 반응하여 충분히 신장 가능한 시일의 조합이 사용될 수 있다. 벨로우즈 시일(73)은 주로 기계 본체(10)내에서 개구(70) 및 밀봉 시트(71)를 통하여 작업 탱크(42)로부터 가공액이 누출되는 것을 방지한다. 제 2 밀봉 장치(75)가 밀봉 시트(71)와 작업 탱크의 후방 벽(44) 사이에 제공되며, 이 제 2 밀봉 장치(75)는 작업 탱크의 후방 벽(44)에 결합되어 있고, 밀봉 시트(71)에 대하여, 하부 와이어 가이드 아암(26)에 대한 X축 방향으로의 X 콘솔(16) 및 작업 탱크(42)의 이동시에 슬라이딩 밀봉을 보증하여, 개구(70)를 통해 작업 탱크(42)로부터 가공액이 누출되는 것을 방지한다. 이러한 밀봉 구조에 의해, 작업 탱크(42)와 와이어 가이드 아암(26)은 가공 매체에 대하여 충돌 없이 확실하게 서로에 대해 X/Y축 방향으로 이동될 수 있다.

도 4는 도 3의 밀봉 구조의 부분 확대도를 도시하며, 가이드 아암의 축선에 대한 대칭 구조의 절반만을 도시한다. 밀봉 장치(75)는 한 쪽 단부에서 밀봉 시트(71)상에 이동 가능하게 배치되고 다른 쪽 단부에서 작업 탱크(42)의 후방 벽(44)에 고정된다. 밀봉 장치(75)는 다수의 부분으로 이루어지며, 도 3에 명백하게 나타난 바와 같이, 개구(70)를 채우고 바깥쪽으로 구부러진 에지에서 작업 탱크 후방 벽(44)에 단단히 부착된 동심의 프로파일(76)을 구비한다. 프로파일(76)의 반대쪽 단부는 반경방향 내측으로 배향되고 밀봉 시트(71)를 향하는 접촉 표면을 형성한다. 이 접촉 표면에 있어서, 예컨대 그래파이트(graphite)로 첨가된 PTFE 프로파일인 낮은 슬라이딩 저항을 갖는 밀봉 요소(77)가 제공되며, 이 밀봉 요소(77)는 밀봉 시트(71)에 대한 가압시 슬라이딩 밀봉을 보증한다. 프로파일(76)내의 라인(79)을 거쳐 압축 공기에 노출된 탄성 고무 요소(78)는 프로파일(76)내의 밀봉 요소(77)의 뒤쪽의 공동내에 배치된다. 압축 공기가 화살표(P) 방향으로 동심 프로파일(76)내로 공급되면, 고무 요소(78)가 압축되어 밀봉 시트(71)의 표면 아래에서 가압되는 밀봉 요소(77)상에 힘을 가한다. 고정된 기계 본체(10)에 대한 X 콘솔(16)과 작업 탱크(42)의 이동 도중, 제 2 밀봉 장치(75)는 공기가 혼입되고, 밀봉 시트(71)의 외측을 따라서 밀봉 접촉하며 슬라이딩한다.

다이 싱킹 머신이 도 5에 도시되어 있으며, 또한 본 발명의 기계 개념에 따라서 구성되어 있다. 또한 대응하는 구성요소에 동일 참조부호가 부여되어 있다. 다이 싱킹 머신은 또한 칼럼(12)상에 지지되는 자립 중앙 기계 본체(10)를 포함한다. X 주축 방향으로의 가공물(60)의 이동을 위한 X 콘솔(16)은 기계 본체(10)의 전방 측면의 수직면상에 고정된다. 캐비티 싱킹 전극(80)은 기계 본체(10)의 상부에서 독립적으로 이동하도록 장착된 Y축방향 슬라이드(22)를 통해 Y 주축 방향으로 이동하도록 장착된다. 다이 싱킹 머신은 또한 Z축 방향으로 이동가능한 퀼(40)을 갖고, 이 퀼(40)의 전방 단부상에 캐비티 싱킹 전극(80)을 수용하는 전극 헤드(82)가 가공물(60)의 가공을 위하여 유지된다. 임의의 가공액을 수용하는 작업 탱크(42)는 X 콘솔(16)상에 수직 방향으로 하강하도록 배치된다.

기계 본체(10)와 X 콘솔(16)[X 판(18)의 개구 및 하부 와이어 가이드 아암을 위한 작업 탱크 후방 벽(44)을 제외함]뿐만 아니라 Y축방향 슬라이드(22) 및 퀼(40)과 같은 다이 싱킹 머신의 기본 요소는 도 1에 대응하는 침식 가공기의 기본 요소와 대응한다는 것이 강조되어야 한다. 환언하면, 본 발명에 따른 기계 개념의 이러한 모듈은, 침식 가공기 및 다이 싱킹 머신용으로 유용할 뿐만 아니라, 다른 공작 기계, 예컨대 밀링 머신 등을 위한 모듈로서 유용하며, 다수의 부분이 달성되고 제조 비용이 저감될 수 있는 이점을 갖는다.

본 발명에 따른 방전 가공기와 공작 기계의 조립을 위한 모듈 세트에 의하면, 공구와 가공물 사이에 힘 흐름 경로가 짧은 소형의 자립 단일블록 구조를 제공하여 높은 정밀도를 제공하고 전체적인 기계의 단순한 구조를 통하여 제조 비용을 감소시킨다.

Claims (18)

1. 방전 가공기에 있어서,

   중앙 고정 기계 본체(10)를 갖는 기계 프레임과;

   가공물(60)을 가공하기 위한 가공 전극(32, 80)으로서, 상기 가공 전극(32, 80)과 상기 가공물(60) 사이의 X/Y 주축 방향으로의 상대 이동에 의해 가공이 실행되는, 상기 가공 전극(32, 80)과;

   하나의 주축방향(X축방향)으로 상기 가공물(60)을 이동시키기 위한 제 1 축방향 슬라이드(16) 및 다른 하나의 주축방향(Y축방향)으로 상기 가공 전극(32, 80)을 이동시키기 위한 제 2 축방향 슬라이드(22)로서, 상기 제 1 축방향 슬라이드(16)는 상기 기계 본체(10)의 횡방향의 수직면내에 수평 방향으로 이동 가능하게 배치되고, 상기 제 1 축방향 슬라이드는 상기 수직면으로부터 약간 이탈하여 장착되는, 상기 제 1 축방향 슬라이드(16) 및 제 2 축방향 슬라이드(22)를 포함하는

   방전 가공기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 축방향 슬라이드(22)는 상기 기계 본체(10)의 상부의 수평면내에 배치되는 것을 특징으로 하는

   방전 가공기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 축방향 슬라이드(16)는 상기 가공물(60)이 수평 위치에서 장착될 수 있는 이동 가능한 콘솔형 슬라이드를 갖는 것을 특징으로 하는

   방전 가공기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 콘솔형 슬라이드는 수직의 장착 판(18)을 갖고, 상기 장착 판은 상기 기계 본체(10)상의 한 쌍의 레일(14)상에서 가이드 슬라이드(19)를 통해 안내되는 것을 특징으로 하는

   방전 가공기.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 장착 판(18)상에, 수평의 가공물 지지 표면(21)을 갖는 빔형 가공물 지지부(20)가 직접적으로 장착되는 것을 특징으로 하는

   방전 가공기.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 콘솔형 슬라이드상에, 가공액을 수용하는 수직으로 하강 가능한 작업 탱크(42)가 배치되는 것을 특징으로 하는

   방전 가공기.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 작업 탱크(42)는, 상기 작업 탱크의 후방 측면을 향해 개방되어 있는 이동 가능한 작업 탱크 부분(43)과, 상기 장착 판(18)에 직접적으로 부착되거나 또는 상기 장착 판(18) 자체가 상기 작업 탱크(42)의 후방 벽을 형성하는 고정된 작업 탱크 후방 벽(44)을 갖는 것을 특징으로 하는

   방전 가공기.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 작업 탱크 후방 벽(44) 또는 상기 장착 판(18)은, 이동하는 상기 작업 탱크 부분(43)이 하강 위치에 있어서도 상기 작업 탱크 후방 벽(44) 또는 상기 장착 판(18)에 대향하여 놓이도록 연장되어 있는 것을 특징으로 하는

   방전 가공기.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

   상기 장착 판(18)의 상기 작업 탱크 후방 벽(44)에 대하여 상기 작업 탱크(42)의 상기 이동하는 작업 탱크 부분(43)을 밀봉하기 위하여, 유체에 의해 부하 가능한 시일 또는 탄성중합체로 제조된 밀봉 프로파일 또는 이들의 조합이 상기 장착 판(18)의 상기 작업 탱크 후방 벽(44)을 향하는 상기 이동하는 작업 탱크 부분의 접촉면을 따라서 배치되는 것을 특징으로 하는

   방전 가공기.
10. 제 6 항에 있어서,

    상기 머신은, 상기 하강 가능한 작업 탱크(42) 아래의 영역에 위치하고 상기 가공액을 처리하기 위한 유닛인, 컨테이너(64)상에 설치되는 것을 특징으로 하는

    방전 가공기.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 가공 전극(80) 또는 전극 헤드(28)를 대응하는 가공물의 높이로 조정하기 위해, 상기 가공 전극 또는 상기 전극 헤드를 수직 방향으로 이동시키는 Z방향 구동부(40)가 제공되는 것을 특징으로 하는

    방전 가공기.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 가공 전극은 상부 와이어 가이드 헤드(28)와 하부 와이어 가이드 헤드(27) 사이에서 안내되는 와이어 전극(32)이고, 상기 상부 와이어 가이드 헤드(28)와 상기 하부 와이어 가이드 헤드(27)는 대응하는 와이어 가이드 아암(26, 30)을 통해 상기 제 2 축방향 슬라이드(22)에 각각 결합되어 있는 것을 특징으로 하는

    방전 가공기.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 상부 와이어 가이드 헤드(28)와 상기 제 2 축방향 슬라이드(22) 사이의 반송 경로내에, 서로 직각으로 조정 가능한 2개의 축방향 슬라이드(36, 38)가 상기 상부 와이어 가이드 헤드(28)의 수평면내에서의 이동을 위해 제공되는 것을 특징으로 하는

    방전 가공기.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 하부 와이어 가이드 아암(26)은 주축방향(X축방향)으로 배향된 상기 콘솔형 슬라이드의 장착 판(18)의 기다란 개구(70) 및 부가적으로 부착된 상기 작업 탱크 후방 벽(44)을 통하여 상기 머신의 가공 공간내로 연장되고, 상기 하부 와이어 가이드 아암(26)은 상기 와이어 가이드 아암의 축방향으로 탄성의 제 1 밀봉 장치(73)에 의해 또한 상기 작업 탱크(42)에 대하여 축방향에 교차하여 슬라이딩 가능한 제 2 밀봉 장치(75)에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는

    방전 가공기.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 제 1 밀봉 장치(73)는 상기 와이어 가이드 아암(26)을 동심으로 둘러싸는 벨로우즈 시일인 것을 특징으로 하는

    방전 가공기.
16. 제 14 항에 있어서,

    상기 제 2 밀봉 장치(75)는, 상기 와이어 가이드 아암(26)과 상기 작업 탱크(42)의 사이를 슬라이딩하여 밀봉하기 위한 적어도 하나의 슬라이딩 부분(77)과, 유체에 의한 부하시 상기 슬라이딩 부분(77)상에 힘을 가하는 탄성 균압 요소(78)를 갖는 것을 특징으로 하는

    방전 가공기.
17. 제 1 항에 있어서,

    상기 중앙 기계 본체(10)는 바닥에 대해서 몇 개의 칼럼(12)상에 지지되는 것을 특징으로 하는

    방전 가공기.
18. 공작 기계, 특히 방전 가공기의 조립을 위한 모듈 세트에 있어서,

    중앙 기계 본체(10)와;

    상기 기계 본체(10)상에 배치되고 제 1 주축 방향(X축 방향)으로 가공물(60)을 이동시키는 제 1 콘솔형 슬라이드(16)와;

    상기 기계 본체(10)상에 배치되고 제 2 주축 방향(Y축 방향)으로 가공 공구(32, 80)를 이동시키는 제 2 축방향 슬라이드(22)를 포함하며,

    이러한 모듈들은 이러한 모듈들이 다이 싱킹 머신, 침식 가공기, 밀링 머신 등의 상이한 유형의 공작 기계의 조립을 위해 사용될 수 있도록 설계되는 것을 특징으로 하는

    공작 기계 조립을 위한 모듈 세트.