(57)【要約】【課題】放電加工作業に用いる電極と、小型と中型と大型の被放電加工物を放電加工機に取付けする工程を改良し、それぞれの被放電加工物を連続的に加工する方法に関する。【解決手段】放電加工する方法は、小型と中型と大型との被放電加工物を連続的に放電加工するために、小型の被放電加工物を放電加工機のヘッドに取付け且つ複数の電極を放電加工機のテーブル上に種々の取付け手段を用いて取り付けて、被放電加工物を負極にして電極側を正極にして放電加工する。または、複数の小型の被放電加工物を放電加工機のテーブルに種々の取付け手段を用いて取り付け且つ電極を放電加工機のヘッドに取り付けて、被放電加工物を負極にして電極側を正極にして放電加工する。上記双方の方法において、中型及び大型の被放電加工物は放電加工機のベッドのテーブル上に種々の取付け手段を用いて取り付ける。【選択図】図２
2007190639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中型及び大型の被放電加工物（２−２、２−３）とともに、小型の被放電加工物（２−１）を放電加工機（１）の所定位置に取付けて、前記小型、中型及び大型のそれぞれの被放電加工物を連続的に放電加工する方法であって、
ａ）前記放電加工機のヘッド（４）に前記小型の被放電加工物を取付けとともに、前記放電加工機のテーブル（６）の取付け手段（７）上に複数の電極（３）を取付け、且つ前記ヘッドに取付けたヘッド側の前記小型の被放電加工物の極性を負極に切替えるとともに、前記テーブルに取付けたテーブル側の前記複数の電極の極性を正極に切替えて、ヘッド側の前記小型の被放電加工物を放電加工する工程、及び
ｂ）前記放電加工機のテーブルの取付け手段上に前記中型及び大型の被放電加工物（２−２、２−３）を取付けるともに、前記放電加工機のヘッドに電極（３）を取付け、且つ前記テ−ブルに取り付けた前記中型及び大型の被放電加工物（２−２、２−３）の極性を負極に切替えるとともに、前記ヘッドに取付けたヘッド側の前記電極の極性を正極に切り替え、前記中型及び大型の被放電加工物を放電加工する工程、
を有し、
前記小型、中型及び小型のそれぞれの被放電加工物を任意の順序または予め決めた順序に従い連続的に放電加工すること、
を特徴とする小型、中型及び大型の被放電加工物を放電加工する方法。
【請求項２】
前記工程ａ）に代え、前記放電加工機のテーブルの取付け手段（７）上に複数の小型の被放電加工物（２−１）を取付けるとともに、前記放電加工機のヘッドに電極（３）を取付け、且つ前記テーブルに取付けたテーブル側の前記複数の小型の被放電加工物の極性を負極に切替えるとともに、前記ヘッドに取付けたヘッド側の前記電極の極性を正極に切替えて、小型の前記被放電加工物を放電加工する工程、
を有することを特徴とする請求項１に記載の放電加工する方法。
【請求項３】
前記放電加工機のテーブルの取付け手段（７）上に取付けされるテーブル側の複数の前記電極（３）が、同一形状の粗放電加工電極、中仕上げ加工電極及び最終仕上げ加工電極、または種々の異なる形状の電極であること、
を特徴とする請求項１に記載の放電加工する方法。
【請求項４】
前記放電加工機のテーブルの取付け手段（７）上に取付けされるテーブル側の複数の小型の前記被放電加工物（２−１）が、同一形状の小型の被放電加工物または種々の異なる形状の小型の被放電加工物であること、
を特徴とする請求項２に記載の放電加工する方法。
【請求項５】
前記小型の被放電加工物（２−１）が、前記放電加工機の外で予め取付け手段（７）上に取付けした後、前記放電加工機のテーブル（６）に取付けされること、
を特徴とする請求項２または４に記載の放電加工する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電加工作業に用いる電極の取付け工程、及び小型、中型及び大型の被放電加工物を放電加工機に取付けする工程を改良し、小型、中型及び大型のそれぞれの被放電加工物を任意の順序または予め決めた順序に従い連続的に放電加工する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の放電加工機において種々の大きさの被放電加工物を放電加工するときは、その都度作業現場（放電加工装置上で）で、放電加工される被放電加工物の大きさに対応させて被放電加工物の取付け方法を考えてきた。具体的には、従来の放電加工方法は、小型、中型及び大型の被放電加工物の一つ一つの大きさに対応した電極を選択して放電加工機のヘッドに取付け、さらに一つの被放電加工物を放電加工機のテーブルの所定位置に取付け具を用いて取付けて、被放電加工物を個々に放電加工する方法であった。
【０００３】
特開２００２−２５４２４７の放電加工方法は、放電加工に使用して消耗した電極をその場で修正して、電極交換をすることなく一つの電極を粗加工と仕上げ加工との双方に使用可能にした高効率化放電加工方法である。
【０００４】
しかしながら、上記の被放電加工物の大きさに対応させその場で電極を取付け方法、及びその場で電極を修正する方法は、多数または異なる小型、中型及び大型の被放電加工物を連続生産する場合には、放電加工機に電極を装着交換するとき、及び取付け具を用いて被放電加工物を放電加工機に取付け交換するときに、放電加工作業を中断する必要があるので、放電加工機の作業効率を非常に低下させるという問題が生じていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加工電極を自動的に工具保管場所から加工に必要な電極を取り出し交換する装置である自動工具交換装置（ＡＴＣ）を備えた放電加工機は、放電加工機のテーブル側に被放電加工物（例えば、金型部品）を取付けて、且つ放電加工機のヘッド側に被放電加工物の放電加工状況に応じて電極保管場所にある電極を自動交換することにより、放電加工を行っている。
【０００６】
上記の自動工具交換装置（ＡＴＣ）を備えた放電加工機の場合、一つの被放電加工物を最終仕上げまで放電加工するために使用する電極数は、被放電加工物の形状によって相違するが平均５．２個の電極を必要とする。したがって、電極の交換のたびに放電加工が中断されるために、従来の電極及び被放電加工物の放電加工機への取付け方法では、種々の大きさの複数個の被放電加工物を最終仕上げが終わるまで連続的に放電加工をすることができなかった。
【０００７】
本発明は、自動工具交換装置（ＡＴＣ）を備えた放電加工機及びＡＴＣを備えない汎用の放電加工機のいずれにおいても、種々の電極の放電加工機に取付ける方法、及び種々の被放電加工物を取付け具で取付ける方法を改良することにより、電極及び被放電加工物のそれぞれの取付け時間を短縮して且つ放電加工作業をほとんど中断することなく連続して放電加工作業を行うことにより、放電加工機の作業効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１の放電加工する方法は、それぞれの小型、中型及び大型の被放電加工物２を任意または所定の順序で連続的に放電加工するために、従来の放電加工する方法とは逆の取付け方法に従い、小型の被放電加工物２−１を放電加工機１のヘッド４のクイル５に取付けて、さらに、複数の電極３（粗加工から最終仕上げ電極、または種々の異なる形状の電極）を放電加工機のベッド８側のテーブル６上に種々の取付け手段７（マグネット台７−１、嵩上げブロック７−２、固定具７−３）を用いて取り付ける。また、本発明の放電加工する方法は、上述した小型の被放電加工物及び電極の取付け方法とともに、中型及び大型の被放電加工物を放電加工機のベッド８側のテーブル６上に種々の取付け手段７を用いて取り付ける。
【０００９】
さらに、本発明の請求項１の放電加工する方法においては、放電加工機１のヘッド４のクイル５に取付けた小型の被放電加工物２−１の極性を負極に切替え、且つ放電加工機１のテーブル６の取付け手段７上に取付けた複数の電極３の極性を正極に切替えることにより、小型の被放電加工物２−１を放電加工する。
【００１０】
また、本発明の請求項１の放電加工する方法においては、放電加工機１のテーブル６の取付け手段７上に取り付けた中型及び大型の被放電加工物２−２、２−３を放電加工するときは、放電加工機１のテ−ブル６の取付け手段７に取り付けた中型及び大型の被放電加工物２−２、２−３の極性を負極に切替え、且つ放電加工機１のヘッド４に取付けた電極３の極性を正極に切り替えることにより、中型及び大型の被放電加工物を放電加工する。
なお、本発明の請求項１の放電加工する方法においては、小型、中型及び大型の被放電加工物は、任意の順序または所定の順序にしたがって放電加工することができる。
【００１１】
本発明の請求項１の放電加工する方法は、放電加工機のヘッドの小型の被放電加工物を取付けて、且つ放電加工機のテーブルに複数の電極を取付けて放電加工するために、複数の電極で最終仕上げまでヘッドに取付けた被放電加工物を連続的に放電加工することができる。したがって、本発明の第１の放電加工する方法は、電極交換の必要がないので放電加工時間を大幅に短縮することができ、且つヘッドに取り付けた電極が１軸方向の放電加工であるために被放電加工物の加工精度を向上することができる。
【００１２】
本発明の請求項２の放電加工する方法は、従来の放電加工する方法と同様に放電加工機１のテーブル６の取付け手段７上に複数の小型の被放電加工物を取付け、且つ放電加工機１のヘッド４のクイル５に電極３を取付ける。この場合、小型の被放電加工物は、同一の形状または種々の異なる形状であっても良い。
【００１３】
さらに、本発明の請求項２の放電加工する方法においては、従来の放電加工方法と同様に放電加工機１のテーブル６に取付けた小型の被放電加工物２−１の極性を負極に切替え、且つ放電加工機１のヘッド４に取付けた電極３の極性を正極に切替ええることにより、放電加工機１のテーブル６の取付け手段７上の複数の小型の被放電加工物２−１を放電加工する。
【００１４】
本発明の請求項２の放電加工する方法は、放電加工機のテーブルの取付け手段７上に複数の小型の被放電加工物を取付けることができるので、同一また矛となる形状の種々の小型の被放電加工物を連続して放電加工でき大量生産を可能にする。
【００１５】
本発明の請求項１及び請求項２の放電加工する方法においては、小型の被放電加工物２−１は、放電加工機に取り付ける前に、放電加工機外で予め取付け手段７であるマグネット台７−１及び嵩上げブロック７−２に取付けておき、その後放電加工機のテーブルまたはヘッドの所定位置取り付けることができる。この予め取付け手段に取り付けた小型の被放電加工物は、放電加工機に取り付ける場合、取付け作業を迅速にするため、単一のネジ等で締め付けられるワンロック方式が好ましい。また、中型及び大型の被放電加工物を放電加工機に取り付ける場合、重量のある加工物の取付けを確実にするため、取付け手段７として固定具７−３を用いることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の請求項１及び請求項２の放電加工する方法は、放電加工機のテーブルに被放電加工物を取付ける前に、放電加工機外で予め小型の被放電加工物を取付け手段に取付けて、その後この取付け手段に取付けた小型の被放電加工物を放電加工機のヘッドまたはテーブルに取付けることができるので、放電加工機に被放電加工物を取付ける時間を大幅に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
自動工具交換装置（ＡＴＣ）を備えた放電加工機では、従来一つの被放電加工物（例えば、金型部品、切削工具、熱処理した硬質部品など）を最終仕上げまで放電加工するために平均５．２個の電極交換を必要とし、この電極の交換のたびに放電加工が中断されるので、被放電加工物を連続的に放電加工することはできなかった。本発明においては、この平均５．２回に及ぶ電極交換工程をなくすことにより、種々の被放電加工物を連続して放電加工することを可能にする。
【００１８】
本発明者は、放電加工される小型の被放電加工物が約１０ｋｇ以下の加工物である場合は、放電加工機のヘッドに被放電加工物を取付けても、ヘッドに電極を取付けたときと同様にヘッドを駆動することができることを見出した。
【００１９】
一般的な放電加工作業においては、放電加工される加工物の数量は、大型及び中型の被放電加工物２−３、２−２に比較して、小型の被放電加工物２−１が相対的に多くなる。一般的には、大型、中型及び小型のそれぞれの被放電加工物が放電加工作業に締める割合は、大型の被放電加工物が約５％であり、中型の被放電加工物が約１７％であり、且つ小型の被放電加工物が約７８％である。
以下に、上記考察を基にした実施例を示す。
【００２０】
実施例１
実施例１は、自動工具交換装置（ＡＴＣ）を備えた放電加工機において、小型の部品８２個、中型の部品１８個、及び大型の部品５個から組立てられるエアコンケースを放電加工で形成する例を示す。
本実施例１では、小型、中型及び大型のそれぞれの被放電加工物２の合計数が１０５個からなるエアコンケースの各部品を、同一の放電加工機１において放電加工作業を極力中断することなくほぼ連続的に放電加工するために、図２の（ａ）及び図３の（ａ）に示すように、放電加工機のヘッド４のクイル５に小型の被放電加工物２−１である部品を取付け、且つ放電加工機のベッド１０上の加工槽９内のテーブル６に種々の取付け手段７であるマグネット台７−１及び嵩上げブロック７−２を用いて複数の電極３を予め配置して置く。また、テーブル６と取付け手段７の間には、複数の取付けボルト孔を有する専用プレート１０を配置することにより小型の被放電加工物を簡単に単一のネジで取り付けることができる。
【００２１】
図２は、本発明の小型の被放電加工物と電極との放電加工機への取付け方法を示し、図２の（ａ）は放電加工機のヘッドに小型の被放電加工物を取り付けてベッドのテーブルに電極を取り付けた図を示し、図２の（ｂ）は放電加工機のヘッドに電極を取り付けてベッドのテーブルに小型の被放電加工物を取り付けた図を示す。また、図４は、本発明の小型、中型及び大型の被放電加工物を放電加工機に取り付ける図を示す。
【００２２】
さらに、本実施例１においては、図１、図３及び図４に図示するように、中型の被放電加工物２−２である部品を、放電加工機１のテーブル６上にマグネット台７−１及び嵩上げブロック７−２を用いて取付け、且つ大型の被放電加工物２−３である部品を、放電加工機１のテーブル６上に取付け手段７である対の固定具７−３を用いて取付ける。この中型及び大型の部品を放電加工する際には、放電加工機のヘッド４のクイル５に、被放電加工物に対応する電極（３）を取付ける。また、テーブル６と取付け手段７の間には、複数の取付けボルト孔を有する専用プレート１０を配置することにより中型及び大型の被放電加工物も簡単及び迅速に取り付けることができる。
【００２３】
図１は、本発明の取付け手段を用いて取り付けた小型、中型及び大型の被放電加工物を、放電加工機のテーブルに取り付けた図である。また、図３は、本発明の小型、中型及び大型の被放電加工物と、電極とを放電加工機に取り付ける図を示し、図３の（ａ）は小型の被放電加工物を放電加工機のベッドのテーブルに取り付け過程を示し、図３の（ｂ）はベッドのテーブルに取付けた複数の小型の被放電加工物を、放電加工機のヘッドに取り付けた電極を出放電加工する図を示す。
【００２４】
本実施例１の小型、中型及び大型の合計１０５個の部品からなるエアコンケースを放電加工する方法は、上記実施例１の構成を備えることにより、小型、中型及び大型の被放電加工物（部品）の中約７８％を締める小型の部品の取り付け手段７への取付け取り外し工程の取付け時間を大幅に短縮することができた。
【００２５】
自動工具交換装置（ＡＴＣ）を備えた放電加工機において本実施例１の放電加工する方法により、小型の部品８２個、中型の部品１８個、及び大型の部品５個から組立てられるエアコンケースを放電加工で形成したときの時間短縮についての効果を図５に示す。本実施例１の放電加工する方法では、８２個の小型の部品を含むエアコンケースの放電加工機への取付け時間は、図５に示すように小型の部品の取付け時間は２．０５時間であった。一方、従来の放電加工する方法では、８２個の小型の部品を含むエアコンケースの放電加工機への取付け時間は、表１に示すように２９．３８時間であった。したがって、実施例１による本発明による短縮時間は２７．３３時間であった。ただし、本発明の中型及び大型の部品の取付け時間は、従来の方法とほぼ同一時間であった。また、放電加工機のヘッドの小型の被放電加工物（部品）を取付け且つベッドに複数の電極を取付ける場合の実施例を示したが、ヘッドに電極且つベッドに複数の小型の部品を取付けた場合も同様の効果をえることができる。
【００２６】
表１
１．従来のエアコンケースの小型の部品の取付け時間
１エアコンケース当たりの小型部品の取付け個数：８２個／エアコンケース
１回あたりの電極取付け時間：２１．５分／回
８２個／エアコンケース×２１．５分／回÷６０
＝２９．３８時間／エアコンケース
２．本発明のエアコンケースの小型の部品の取付け時間
１エアコンケース当たりの小型部品の取付け個数：８２個／エアコンケース
１回あたりの電極取付け時間：６．２分／回
８２個／エアコンケース×１．５分／回÷６０
＝２．０５時間／エアコンケース
３．本発明による短縮時間
２９．３８時間／エアコンケース−２．０５時間／エアコンケース
＝２７．３３時間／エアコンケース
【００２７】
実施例２
実施例２は、自動工具交換装置（ＡＴＣ）を備えない汎用の放電加工機において、小型の部品５２個、中型の部品１８個、及び大型の部品５個から組立てられるエアコンケースを放電加工で形成する例を示す。実施例２においては、自動工具交換装置（ＡＴＣ）を備えない汎用の放電加工機を使用した以外は、小型、中型及び大型の部品の取付け方法は、実施例１の取付け方法と同様である。
【００２８】
下記の表２に示すように、実施例２の５２個の小型の部品を含むエアコンケースの放電加工する方法による取付け時間は、５．３７時間であった。一方、従来の放電加工する方法では、５２個の小型の部品を含むエアコンケースの放電加工機への取付け時間は、表２に示すように２２．５３時間であった。したがって、実施例２による本発明による短縮時間は１７．１６時間であった。ただし、本実施例１の中型及び大型の部品の取付け時間は、従来の放電加工する方法とほぼ同一時間であった。
【００２９】
表２
１．従来の取付け時間
１エアコンケース当たりの小型部品の取付け個数：５２個／エアコンケース
小型部品当たりの電極取付け回数：５．２回／部品
１回あたりの電極取付け時間：５．０分／回
（５２個／エアコンケース×５．２回／部品）×５．０分／回÷６０
＝２２．５３時間／エアコンケース
２．本願の取付け時間
１エアコンケース当たりの小型部品の取付け個数：５２個／エアコンケース
小型部品当たりの電極取付け回数：１回／部品
１回あたりの電極取付け時間：６．２分／回
（５２個／エアコンケース×１回／部品）×６．２分／回÷６０
＝５．３７時間／エアコンケース
３．本願発明に取付け短縮時間
２２．５３時間／エアコンケース−５．３７時間／エアコンケース
＝１７．１６時間／エアコンケース
【００３０】
本発明の放電加工する方法は、小型、中型及び小型の放電加工物を取付け可能であり、自動工具交換装置を備えたまたは備えない放電加工機の双方に適用可能であり、取付け手段の片付けが簡単でありさらに作業効率をあげることができる。任意の順序または予め決めた順序に従い放電加工することができる。
【００３１】
さらに、本発明の放電加工する方法は、放電加工の際に被放電加工物が破損したなどの緊急時においても、破損をしていないその他の取付け被放電加工物を取り外すことなく、破損した被放電加工物の取付け手段を予め準備してある被放電加工物と入れ替えることにより、容易に交換することができる。
【００３２】
実施例３
実施例３のヘッド４のクイル５に取り付けられる被放電加工物は、図５のａ、ｂ、ｃ及びｄに図示されるスライド入子ピンである。このスライド入子ピンは、図５のａ及びｄに図示されるように、先端角６０度の角度の溝を１２０度の等間隔角度で、深さの公差を±０．０１ｍｍの精度を有すること必要とする。従来このスライド入子ピンの先端角６０度の角度の溝は、放電加工機１のヘッド４のクイル５に電極を取付けて２軸方向に加工していために、最終仕上げ加工時に送り計算が複雑になる所望の精度を得るのが非常に困難であった。本発明の方法においては、先端角６０度の角度の溝は、ヘッドの割り出し機能を利用し１軸方向に加工するため深さの公差を±０．０１ｍｍの放電加工をすることができた。したがって、本発明の方法は、放電加工機のヘッドの送り方向のスライド入子ピンの溝の加工精度を±０．０１ｍｍ以内の非常に加工精度にすることができる向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の取付け手段を用いて取り付けた小型、中型及び大型の被放電加工物を、放電加工機のテーブルに取り付けた図を示す。
【図２】本発明の小型の被放電加工物と電極との放電加工機への取付け方法を示し、図２の（ａ）は放電加工機のヘッドに小型の被放電加工物を取り付けてベッドのテーブルに電極を取り付けた図を示し、図２の（ｂ）は放電加工機のヘッドに電極を取り付けてベッドのテーブルに小型の被放電加工物を取り付けた図を示す。
【図３】図３は、本発明の小型、中型及び大型の被放電加工物と、電極とを放電加工機に取り付けた図を示し、図３の（ａ）は小型の被放電加工物を放電加工機のベッドのテーブルに取り付けた図を示し、図３の（ｂ）はベッドのテーブルに取付けた複数の小型の被放電加工物を、放電加工機のヘッドに取り付けた電極で放電加工する図を示す。
【図４】図４は、本発明の小型、中型及び大型の被放電加工物を放電加工機に取り付ける図を示す。
【図５】図５は、鍔部に円周に１２０度間隔で６０度をなす斜面を有する溝が刻まれたスライド入子ピンを示し、図５の（ａ）はスライド入子ピンの一方の端部の鍔部を示し、（ｂ）はスライド入子ピンの正面部を示し、（ｃ）はスライド入子ピンの一方の端部の取付けを示し、（ｄ）は斜面を有する溝が刻まれた鍔部の拡大図を示す。
【符号の説明】
【００３４】
１    放電加工機
２    被放電加工物
２−１    小型の被放電加工物
２−２    中型の被放電加工物
２−３    大型の被放電加工物
３    電極
４    ヘッド
５    クイル
６    テーブル
７    取付け手段
７−１    マグネット台
７−２    嵩上げブロック
７−３    固定具
８    ベッド
９    加工槽
１０    専用プレート
１１    スライド入子ピン
１２    鍔部
１３    溝
１４    胴部
【図１】
2007190639.tif 000003
【図２】
2007190639.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007190639.tif 000007