(57)【要約】　　　（修正有）【課題】放電加工時間の短い被加工物を量産的に放電加工するのに適した放電加工機の提供。【解決手段】平面積がなるべく少なく、液密にかつ摺動可能に上下に駆動できる加工槽１，１’を複数設け、その加工槽１，１’が回転もしくは直線駆動により放電加工位置に逐次移動できる手段を設けて、一つの加工槽１，１’で放電加工中に他の加工槽１，１’を下げて空中で被加工物３，３’を交換し、再び加工槽１，１’を上げて加工液面８，８’を回復した後、交換した被加工物３，３’を放電加工位置に置く。【選択図】　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工液を使用する放電加工機において、
被加工物および被加工物を把持する工具ならびに放電電極部のみが加工液に浸漬する大きさで、各辺もしくは外径が、被加工物を把持する工具の最大平面形状より１ｍｍ以上大きくかつ１０ｃｍ以下に小さい平面形状を有し、前記被加工物を把持する工具の下部と液密され、かつ摺動可能に上下動できる穴部を有する加工槽を少なくとも二つ以上具備したことを特徴とする放電加工機。
【請求項２】
複数の加工槽が回転もしくは直線駆動により放電加工機の加工可能位置に逐次移動できる手段を有し、前記複数の加工槽の一つにおいて被加工物が加工されている間に、加工の終了した他の加工槽を下げて加工液中から空気中へ出た被加工物を交換することを特徴とする請求項１に記載の放電加工機。
【請求項３】
加工槽を上下動する手段として、エアシリンダーもしくは電動シリンダーを使うことを特徴とする請求項１および請求項２に記載の放電加工機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は加工液を使用する放電加工機に関し、特に被加工物の交換を効率的に行うことのできる放電加工機の加工槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
比較的小さい被加工物を短時間に放電加工する作業の場合、従来行われていた方法の一つとして、加工液中で放電加工させずに空気中で放電加工させる方法がある。この場合、被加工物の効率的な交換は、被加工物を把持する複数の把持工具を回転もしくは直線駆動により放電加工位置に逐次移動できる装置を設け、一つの被加工物の加工中に、加工の終了した被加工物を交換する従来の技術で行われていた。しかしながらこの方法では、通常、空気中での放電加工の方が加工液中での放電加工より多くの加工時間を要すること、および空気中での放電加工では加工の仕上がりが加工液中のそれより良くないなどの欠点があった。
【０００２】
また、加工液中で放電加工を行い被加工物の交換を行う場合は、加工液に浸漬した状態では把持工具の扱いや被加工物の交換が容易でないので、一旦、加工液面を下げてから交換を行うが、その都度、加工液面を上げ下げする時間を要するので効率的でない欠点があった。
【０００３】
特開平７−２５６５１７には、蛇腹構造などの伸縮可能な加工槽側壁を上下することにより、被加工物の交換を容易にするスペースが確保できる加工液面の調整可能な放電加工装置の技術が開示されているが、加工液の溢流量が多く、被加工物の交換後に加工液面を戻すには加工槽の断面積に応じた時間を要するので、放電加工時間の短い被加工物の量産加工には必ずしも適していない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を克服し、特に比較的小さい被加工物を短時間に加工する放電加工作業において効率的に被加工物の交換を行うことのできる加工槽を有する放電加工機の提供にある。
【０００５】
【課題を解決する手段】
上記の目的は、加工液を使用する放電加工機において、被加工物および被加工物を把持する工具ならびに放電電極部のみが加工液に浸漬する大きさで、各辺もしくは外径が、被加工物を把持する工具の最大平面形状より１ｍｍ以上大きくかつ１０ｃｍ以下に小さい平面形状を有し、前記被加工物を把持する工具の下部と液密され、かつ摺動可能に上下動できる穴部を有する加工槽を少なくとも二つ以上具備すると共に、その複数の加工槽が回転もしくは直線駆動により放電加工機の加工可能位置に逐次移動できる手段を有し、前記複数の加工槽の一つにおいて被加工物が加工されている間に、加工の終了した他の加工槽を下げて加工液中から空気中へ出た被加工物を交換する手段により達成される。
【０００６】
本発明の加工槽は、被加工物を把持する工具の下部断面形状に沿った穴をその底部に有し、液密として上下に摺動可能とし、その平面の大きさは、被加工物を把持する工具の平面形状（把持動作時の最大平面）より１ｍｍ以上大きく、放電加工機の加工台（もしくは液受けパン）より小さければ良いが、被加工物交換作業には、複数の加工槽が容易に移動可能に配置できることが必要であるので、好ましくは加工台の半分以下、さらに加工台の三分の一以下の面積であることがより好ましい。しかしながら、少なくとも被加工物、被加工物把持工具、放電電極部が放電加工に差し支えないように加工液中に浸漬できる平面の大きさは必要である。
【０００７】
本発明の加工槽の高さは、被加工物の放電加工部位、被加工物把持工具、放電電極部が放電加工に差し支えないように加工液面以下に浸漬される高さであれば良い。
【０００８】
本発明の加工槽の底部は、被加工物把持工具の下部と液密でかつ上下に摺動可能な構造が必要であり、例えば、被加工物把持工具がチャック機構の場合、チャックベースの下部を円筒もしくは円柱形状のガイドコラムとして加工台もしくはベースから立ち上げて設け、一つ以上のＯ（オー）リング等で液シールしてかつ上下に摺動可能な構造とするのが好ましい。
【０００９】
加工槽上辺部を上下に動かす特開平７−２５６５１７の技術は液面を上下に動かす機構としては簡単であるが、本発明の加工槽自身を上下に摺動させる機構の方が、把持工具上部および被加工物などと把持工具下部の断面積比にもよるが、加工槽を下げた場合の溢流する加工液量を少なくするか、もしくは加工液を溢流させない利点がある。
【００１０】
しかしながら本発明の、限定された大きさの断面で、かつ複数具備するのであれば、特開平７−２５６５１７に開示された蛇腹状の側壁を有する加工槽をも適用しても差し支えない。
【００１１】
本発明の加工槽を二つ以上設けて、これらを逐次放電加工位置に移動する手段としては、例えば、加工台上に回転駆動できる円板およびその駆動手段を備え、その円板上に複数の本発明の加工槽を設けるか、もしくは加工台上に直線駆動できる台板およびその駆動手段を備え、その台板上に複数の本発明の加工槽を設けて位置制御を行うことなどで良い。
【００１２】
本発明の加工槽を設け、それを下げることにより、被加工物を空気中に出すことの利点は、被加工物の交換後に再度放電加工に適した液面まで加工液を注入するのに要する時間を短縮できることにある。つまり、まず加工槽平面積が小さいこと、さらに加工槽自身を摺動して下げることにより溢流加工液量が少ないことの二点により、放電加工に必要な液面まで戻す時間を短縮できる。特に、放電加工時間が短い放電加工処理を量産的に行う場合には、被加工物の交換時間を短縮すると、全加工時間の短縮へ寄与する程度が大きいので有利である。
【００１３】
具体的な溢流加工液量の比較を図３の本発明の加工槽が摺動する場合の図３ａと、加工槽の側壁が上下する図３ｂで計算して説明する。計算を簡単にするため、Ａは加工槽の内部平面積、Ｂは加工液面がｈ下がる間の把持工具と被加工物、電極等の平均断面積、Ｃは把持工具下部の平均断面積とし、ｈは下げるべき加工液面の高さとしてＡ、Ｂ、Ｃいずれも同じとする。浸漬時の加工液全体の容積をＶとして液面を下げた後の加工液の容積は、図３ａの場合：
Ｖ＋（Ａ−Ｃ）ｘｈ−（Ａ−Ｂ）ｘｈ
∴Ｖ＋（Ｂ−Ｃ）ｘｈ
図３ｂの場合：
Ｖ−（Ａ−Ｂ）ｘｈ
となり、溢流する加工液の容積は、図３ａの場合：
Ｖ−｛Ｖ＋（Ｂ−Ｃ）ｘｈ｝
∴（Ｃ−Ｂ）ｘｈ
図３ｂの場合：
Ｖ−｛Ｖ−（Ａ−Ｂ）ｘｈ｝
∴（Ａ−Ｂ）ｘｈ
となる。つまり、Ａ＞Ｂなので、図３ｂでは必ず溢流する加工液量があるが、本発明の図３ａでは通常、Ｂ＞ＣかＢ≒Ｃと考えられるので、全く溢流しないか、溢流してもわずかな量にしかならず、被加工物交換後の加工液面の回復は、加工槽を上げるのみか、わずかな加工液の注入で可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して以下に説明する。図１は本発明の平面の大きさを制限した加工槽の一例による放電加工時の概略断面図である。図１において本発明の加工槽１は、被加工物３の把持工具４、９の最大径部より２ｃｍと４ｃｍ大きい辺長の断面長方形である直方体形状とし、その底部は把持工具４の円筒状下部５に摺動可能にかつ液密となるようＯ（オー）リングでシールしたシール部６を有し、エアシリンダー１１の駆動端１０で加工槽１の二ヶ所に結合されて上下に揺動できるようにした。加工液面８は加工液注入ノズル７からの加工液で満たされて放電加工に適した液面となっている。尚、被加工物３の高さは１ｃｍ、断平面形状は１ｃｍの円で、加工槽１の高さは１０ｃｍとし、エアシリンダー１１のストロークは３ｃｍとした。
【００１５】
図２は、図１の状態で放電加工が終了した後、加工槽１’をエアシリンダー１１’の駆動により下げて、被加工物把持工具９’を開放し、電極２”を上げて被加工物３’を空気中で交換しようとする概略断面図である。この状態での加工液の溢流はほとんどなく、被加工物３’を交換後、加工槽１’をエアシリンダー１１で放電加工可能位置まで復帰させても新たな加工液の注入は不要であった。
【００１５】
図４は、本発明による、平面の大きさを制限した複数の加工槽を有し、その加工槽を設置した円板部が回転することにより、個々の加工槽内に把持された被加工物が逐次、放電電極の放電加工位置に移動できるような回転駆動部を備えた放電加工機の概略断面図と、主軸ヘッド部を省略作図した加工台より上部の概略平面図である。
【００１６】
図４において、加工槽１と加工槽１’は円板状台座１２に備え付けられ、モーター１３の回転と位置決めにより主軸ヘッド１８の直下にある放電電極２の位置に被加工物３の加工位置に位置決めされる。
【００１７】
放電加工終了後、主軸ヘッド１８と電極２が上昇し、モーター１３により円板状台座１２を１８０°回転して加工槽１と加工槽１’、つまり被加工物３と被加工物３’の位置を交替させる。加工槽１’をエアシリンダー１１’によりさげて、把持工具９’を開放して放電加工の終了した被加工物３’を新しい被加工物と交換し、加工槽１’を上げて加工液面８’を放電可能加工液面８まで上昇させる。この間、既にセットされた被加工物３が放電加工されている。
【００１８】
この実施例では、放電加工時間約２秒の短い放電加工作業において、被加工物の交換は約５秒で可能となり、従来の加工台よりやや少ない平面積の加工槽における加工液面の回復に約２０秒を要した場合に比較して４倍、従来の空気中での放電加工の場合の放電加工時間約１０秒に比較して２倍の加工生産性向上が得られた。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による放電加工機は、被加工物交換後に、加工液の補充がほとんど不要か、もしくは短時間で行える加工槽を備えているので、特に加工時間の短い放電加工作業を量産的に行う場合にその加工生産効率を高める効果が得られる。
【００２０】
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明による放電加工機加工槽の一例の概略断面図である。
図２は、加工槽を下げて被加工物把持工具を開放する際の、本発明による放電加工機の加工槽の概略断面図である。
図３は、加工液の溢流量を比較計算するための断面概略図であり、図３ａは加工槽全体を摺動させて下げる場合、図３ｂは加工槽側壁の上辺を下げる場合のそれぞれの断面を示している。
図４は、本発明による複数の加工槽を備えた放電加工機の概略断面図と、主軸ヘッド部を省略作図した加工台より上部の概略平面図である。
【符号の説明】
１，１’‥‥‥加工槽
２，２’‥‥‥放電電極
３，３’‥‥‥被加工物
４，４’‥‥‥把持工具台
５，５’‥‥‥把持工具下部
６，６’‥‥‥液密摺動可能シール部
７，７’‥‥‥加工液ノズル
８，８’‥‥‥加工液面
９，９’‥‥‥把持工具
１０，１０’‥エアシリンダー駆動端
１１，１１’‥エアシリンダー
１２‥‥‥‥‥円板状台座
１３‥‥‥‥‥台座回転用モーター
１４‥‥‥‥‥受液パン
１５‥‥‥‥‥加工台
１６‥‥‥‥‥加工液配管
１７‥‥‥‥‥放電加工機本体
１８‥‥‥‥‥主軸ヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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