(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一または異なる径の回転する細穴加工用電極の先端を貫通させて放電加工部に案内する複数個の電極ガイドと、該電極ガイドを所望複数個収納する電極マガジンと放電加工部の電極ガイド取付けベースとの間で取り付け交換する取付け手段を有する細穴放電加工機の電極ガイド装置において、
前記各電極ガイドは、外周形状が全体として円柱状体で、前記電極を挿通する案内孔と案内孔内に設けられた位置決めガイドを有し、かつ、前記案内孔内の位置決めガイドに同芯に形成されると共に、水平方向の位置決めの接触感知の基準部材と接離する導体材からなる円柱外周面を有して成り、該電極ガイドは、前記取付け手段によって放電加工部の取付けベースに取り付けられたとき、ガイドの下方先端側が取付けベースの下端面から所定長突出した状態に取り付けられるとともに、ガイドの前記外周面が接触感知手段の一方の端子に前記取付けベース部において自動接続される構成を備えて成ることを特徴とする細穴放電加工機の電極ガイド装置。
【請求項２】
同一または異なる径の回転する細穴加工用電極を貫通させて放電加工部に案内する複数個の電極ガイドと、該複数の電極ガイドを電極の軸線方向と交叉する方向の直線または円弧線上に所定の間隔で保持する電極ガイド取付けベースと該取付けベースを電極の軸線方向と交叉する前記方向に駆動し、前記複数の電極ガイドの内所要の１つを前記放電加工部上に位置させる駆動手段とを有する細穴放電加工機の電極ガイド装置において、
前記各電極ガイドは、外周形状が全体として円柱状体で、前記電極を挿通する案内孔と案内孔内に設けられた位置決めガイドを有し、かつ、前記案内孔内の位置決めガイドに同芯に形成されると共に、前記交叉する方向の位置決めの接触感知の基準部材と接離する導体材からなる円柱外周面を有して成り、該電極ガイドは、前記保持手段のガイド取付けベースにその下端面から下方に所定長突出した状態に取り付けられ、前記駆動手段により所定の放電加工部上に配置された対応電極ガイドの前記外周面が、接触感知手段の一方の端子に電気的に自動接続される手段を備えて成ることを特徴とする細穴放電加工機の電極ガイド装置。
【請求項３】
前記電極ガイドは、さらに下端下面に、電極軸線方向の位置決め接触感知の基準部材と接離する前記案内孔を中心とする同芯円状の基準下端面が形成されて成るものであることを特徴とする請求項１または２に記載の細穴放電加工機の電極ガイド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術】
細穴放電加工機の細穴加工用電極の先端が挿通可能にかつ回転自在に保持される案内孔を有する電極ガイドを備えた細穴放電加工機に関し、特に電極ガイドの交換時などに放電加工機特有の接触感知により細穴加工用電極の位置決め操作を容易にかつ確実に自動的に行われる電極ガイド装置を備えた細穴放電加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
細穴放電加工機１は、導電性の細い長尺パイプを電極とし、放電加工により被加工物に細穴を加工する装置である。その構成は、例えば、図９と図１０に示すように構成されている。
【０００３】
図において、２はベッド、３はＹ軸駆動装置、４は、ベッド２上に備えられてＹ軸駆動装置３によりＹ軸方向に移動するサドル、５はＸ軸駆動装置、６は、サドル４上に設けられてＸ軸駆動装置５によりＸ軸方向に移動するテーブル、７は、テーブル６上に備えられる加工槽である。
【０００４】
８は被加工物、９は後述する接触感知のための基準球で、これらはテーブル６上の一定の基準位置に設けられる。
【０００５】
１０は、ベッド２の後方上に設けられるコラム、１１はＷ軸駆動装置で、図ではボールネジ１１Ａと回転形の電動機１１Ｂを使用し、直線案内１１Ｃを介してコラム１０に保持されたＷ軸スライダ１２とスライダ本体１２Ａを上下に移動させる。１１Ｄはスライダ１２、１２Ａの位置を検出して電動機１１ＢをＮＣ指令通りに制御するロータリィエンコーダ、１３はＺ軸駆動装置で、図では磁石板１３Ａと電磁石１３Ｂとの組み合わせからなるリニアモータ１３を使用している。１４は直線案内１４Ａを介してスライダ本体１２Ａに保持されたＺ軸スライダで、スライダ本体１２Ａに備えられたＺ軸駆動装置１３によりＺ軸方向に移動する加工ヘッドを構成する。
【０００６】
１５は主軸回転駆動装置、１６は、加工ヘッド１４に設けられ主軸回転駆動装置１５により回転駆動される加工主軸、１８は、加工主軸１６に交換可能に装着される電極ホルダ１８Ａに保持された細穴加工用電極で、加工ヘッド１４によりＺ軸の加工送りが制御される。
【０００７】
２０は、電極ガイド装置で、次のような電極ガイド２１とガイドベース２２と連結ブラケット２３と中間ガイド２４から構成される。
【０００８】
２１は、細穴加工用電極１８の先端部を挿通して放電加工部にガイドする電極ガイド、２２は、電極ガイド２１を保持して被加工物８の表面に接近した所定加工位置に配置するガイド取付けベースである。
【０００９】
２３は、スライダ本体１２Ａにガイド取付けベース２２を連結支持させる連結ブラケット、２４は、電極ホルダ１８Ａと電極ガイド２１の取付けべース２２との間に必要に応じて移動可能に設けられた電極１８の中間部の振れを防止する１個以上の中間ガイドである。
【００１０】
このような細穴放電加工機１においては、円形断面の細線状の棒電極、あるいはパイプ状電極が、細穴加工用電極１８（以下電極１８）として使用される。電極１８は、加工穴径に対応する外径のものが夫々電極ホルダ１８Ａに取り付けて用意され、加工主軸１６の先端に把持されて放電加工中に電極ガイド２１の案内孔に回転状態で遊嵌挿通される。
【００１１】
電極ガイド２１は、電極の外径に応じた内径を有したルビーなどからなるダイスガイドが案内孔中に設けられ、鉛直方向（Ｗ軸方向）に移動可能なスライダ本体１２Ａに取り付けられた連結ブラケット２３に保持された取付けベース２２に、着脱可能に保持される。そして、電極ガイド２１の下端面が被加工物８の加工部上面にほぼ密接する位置になるように、取付けベース２２の高さがスライダ本体１２ＡのＷ軸上下移動により位置決めされて、電極１８の先端が被加工物８の表面に接近した加工位置に正確に位置決めされる。
【００１２】
この状態で、電極１８と被加工物８との間に加工電圧パルスが印加され、加工液介在下で放電させると、加工が開始されて加工穴が形成される。この加工穴の中に進入するように電極１８にＺ軸駆動装置１３によりサーボ送りを与えると細穴加工が行なわれる。また、電極１８と電極ガイド２１とを被加工物８に対して水平方向に所定の加工軌跡に沿って相対的に移動するようにサーボ送りを与えることにより創成加工を行なうことも出来る。
【００１３】
電極１８が被加工物８の所望の加工位置に正確に位置決めされた細穴放電加工が行なわれるためには、加工開始前に被加工物８の座標位置、電極先端部の中心座標位置が正確に放電加工機の制御装置に記憶されなければならない。このため、通常、電極１８または電極側基準部位の基準球９に対する座標位置が、接触感知手段によって検出されて記憶される。また、簡易的に基準球９の設置が省略されて、被加工物８の所定の位置と電極１８の中心または側面位置とが、両者間の接触感知によって検出されて記憶される。なお、接触感知は、加工主軸１６側に取り付けられた接触感知の検出部材または電極１８と、被加工物８などの被位置決め部材または基準球９との間にわずかな直流又は交流電圧を印加して両者を接近させ、両者が接触して導通したときの接触部位の座標位置から、加工主軸１６や電極１８、あるいは基準球９や被加工物８のそれぞれの中心や端面などの座標位置を検知し算出する機能である。
【００１４】
この接触感知を利用する位置決めは公知の技術であるが、基準球９が用いられる例によって以下簡単に示される。まず、放電加工開始前の準備段階で接触感知が行なわれる。このとき、図７のように、接触感知の電極側検出部材として、導電性の例えば円柱部材（以下、スタイラス４０と称する）が加工主軸１６、または電極ガイド２１に装着される。具体的には、電極ガイド２１の下まで達する長尺のスタイラス４０が加工主軸１６に取り付けられるか、短いスタイラス４０が電極ガイド２１または取付けベース２２に装着される。そして、スタイラス４０又はガイド２１と基準球９との水平方向の相対移動により、スタイラス４０が水平面内の直交２軸の４方向から基準球９に接触感知して、そのときのスタイラス４０との接触座標位置がそれぞれ検出される。これらの座標位置の中心座標位置（平均座標位置）が図示しない制御装置で算出されて基準球９の中心座標位置として記憶される（電極中心位置出し）。
【００１５】
被加工物８の位置は、スタイラス４０と被加工物８間の接触感知により、次のようにして求められ、制御装置に記憶される。被加工物８の１基準側面に対してスタイラス４０が水平１方向から接触感知して（図示省略）、被加工物８の端面に接触した座標位置が検出され、この座標位置からスタイラス４０の半径距離が補正された座標位置が被加工物８の１基準端面位置として設定される（端面位置出し）。また、上記基準球９に対する接触感知と同様に、被加工物８の両側側面に対してスタイラス４０が正逆水平２方向から接触感知して（図示省略）、検出した２座標位置の中心値（平均値）から被加工物８の中心座標位置がその中心位置として設定される（中心位置出し）。
【００１６】
こうして被加工物８の基準球９に対する相対座標位置が検出される。多くの場合、基準球９と被加工物８の座標位置は、それぞれの別の座標系の原点として制御装置に設定される。オペレータは、これらの座標原点位置を基準にして以後の加工プログラムや必要に応じて行なわれる接触感知のための制御軸移動プログラムを作成し、以後放電加工や接触感知がこのプログラムによって自動的に行なわれる。
【００１７】
つぎに、細穴放電加工の場合、電極１８が加工主軸１６に取り付けられ、その電極径に対応した電極ガイド２１が取付けベース２２に装着される。そして、図７および図８に示すように、電極ガイド２１より下に突き出して回転している電極１８を、座標原点となった基準球９に対して、水平面内の直交２軸の４方向から接触感知するのであるが、これは、相対的に見てみると、基準球９を電極１８に対して、水平面内の直交２軸の４方向から接触感知することでもあるので、電極中心位置の座標を求めることができる。
電極ガイド２１は、ダイスガイドが磨耗したときや、異径の電極１８を使用するときに交換されるが、この電極ガイド２１の交換後に、ガイド２１によって位置決めされる電極中心位置が微妙に変化することが多い。このため電極ガイド２１を交換する度にガイドされる電極中心位置座標を求めて補正する必要がある。また、電極１８を回転させる必要があるのは、加工性能上の理由に加えて電極１８と電極ガイド２１の案内孔およびダイスガイドとの間にわずかな隙間があるからである。
【００１８】
以上のような準備作業が行なわれた後、電極１８が所望の加工位置上に正確に位置決めされて放電加工が開始される。なお、基準球９が設置されず、被加工物８のみに対して接触感知される場合には、被加工物８の中心位置、あるいは、基準端面の基準位置に対してスタイラスの中心軸が一致するように設定される。このときの接触感知動作は、上記、被加工物８に対するそれと同様に行われる。
【００１９】
【発明が解決しょうとする課題】
しかし、上述した従来の技術においては、前記細穴加工用電極１８の径が約φ０．５ｍｍ前後程度以上で太い場合には、電極の剛性があるのでその回転振れや変形が発生せず、基準球９に対して上記のように接触感知の押圧操作もできるのであるが、電極１８がより細径である場合には、以下の理由により基準球９による接触感知では、精密な座標検出の位置決めは困難であった。
即ち、図８に示すように、基準球９の接触感知部が球である場合、電極１８の電極ガイド２１からの突き出し代が少なくともこの球の半径以上でなければならず、電極１８の突き出し代が大きくなる。加えて電極１８の剛性が小さい。それで、電極１８の回転振れが大きくなって、回転電極が球に接触するときに球の側面に衝突することが多くなり、電極が偏倚、変形しやすくなる。その結果、電極１８が基準球９に接触感知するたびに不定の偏倚や変形をして、接触感知による位置検出が不正確になっていた。
【００２０】
そこで従来、電極１８が細径である場合には、電極１８の突き出し代が小さくなるように被加工物８の基準端面に接触感知して電極中心位置が求められている。しかしながら、この中心位置出しにおいても不正確さが避けられない。電極の突き出し代のばらつきによって芯ぶれ量が変化して、電極径の補正のための電極半径に対して見掛けの電極半径が変化するからである。加えて、この接触感知の際の電極の偏倚、変形の外、電極先端が損傷すると、加工穴の真直性に悪影響がでる。
【００２１】
細穴放電加工用電極の中心位置出しがこのような接触感知によらざるを得ない状況下にあって、近年、電極自動交換装置を備え、同一径または直径の異なる複数種類の電極１８を交換しながら連続加工する細穴放電加工機が増えている。この種の細穴放電加工機においては、電極ガイド２１も自動交換される。この電極ガイド２１の交換後には、電極１８の中心位置出しが必ず必要になる。このため、接触感知による、正確な電極１８の位置出しの必要性が益々増加している。
【００２２】
以上に鑑み本発明は、接触感知がより容易にかつ正確にでき、かつ自動化対応も簡単である細穴放電加工機を提供する。すなわち、細径電極の場合の接触感知を上述の不都合が発生することがなく、また、電極ガイドの自動交換に対応できる細穴放電加工機を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
前述の本発明の目的は、（１）同一または異なる径の回転する細穴加工用電極の先端を貫通させて放電加工部に案内する複数個の電極ガイドと、該電極ガイドを所望複数個収納する電極マガジンと放電加工部の電極ガイド取付けベースとの間で取り付け交換する取付け手段を有する細穴放電加工機の電極ガイド装置において、
前記各電極ガイドは、外周形状が全体として円柱状体で、前記電極を挿通する案内孔と案内孔内に設けられた位置決めガイドを有し、かつ、前記案内孔内の位置決めガイドに同芯に形成されると共に、水平方向の位置決めの接触感知の基準部材と接離する導体材からなる円柱外周面を有して成り、該電極ガイドは、前記取付け手段によって放電加工部の取付けベースに取り付けられたとき、ガイドの下方先端側が取付けベースの下端面から所定長突出した状態に取り付けられるとともに、ガイドの前記外周面が接触感知手段の一方の端子に前記取付けベース部において自動接続される構成を備えて成る細穴放電加工機の電極ガイド装置とすることにより達成される。
【００２４】
また、前述の本発明の目的は、（２）同一または異なる径の回転する細穴加工用電極を貫通させて放電加工部に案内する複数個の電極ガイドと、該複数の電極ガイドを電極の軸線方向と交叉する方向の直線または円弧線上に所定の間隔で保持する電極ガイド取付けベースと、該取付けベースを電極の軸線方向と交叉する前記方向に駆動し、前記複数の電極ガイドの内所要の１つを前記放電加工部上に位置させる駆動手段とを有する細穴放電加工機の電極ガイド装置において、
前記各電極ガイドは、外周形状が全体として円柱状体で、前記電極を挿通する案内孔と案内孔内に設けられた位置決めガイドを有し、かつ、前記案内孔内いの位置決めガイドに同芯に形成されると共に、前記交叉する方向の位置決めの接触感知の基準部材と接離する導体材からなる円柱外周面を有して成り、該電極ガイドは、前記保持手段のガイド取付けベースにその下端面から下方に所定長突出した状態に取り付けられ、前記駆動手段により所定の放電加工部上に配置された対応電極ガイドの前記外周面が、接触感知手段の一方の端子に電気的に自動接続される手段を備えて成る細穴放電加工機の電極ガイド装置とすることにより達成される。
【００２５】
また、前述の本発明の目的は、（３）前記電極ガイドは、さらに下端下面に、電極軸線方向の位置決め接触感知の基準部材と接離する前記案内孔を中心とする同芯円状の基準下端面が形成されて成る前記（１）または（２）に記載の細穴放電加工機の電極ガイド装置とすることにより達成される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の電極ガイドの装置の電極ガイド部分の一実施例の縦断面図である。図において電極ガイド２５は、外周形状が全体として長尺状の円柱状体でステンレス材などの導体材から成る外筒２５Ａと、セラミックス製の内筒スリーブ２５Ｂとから成る。内筒２５Ｂは、電極１８を挿通案内する案内孔２５Ｃと挿通位置決めするルビー製などのダイスガイド２５Ｄを一個または図示のように所定間隔を置いて複数個有する。外筒２５Ａの円柱外周面２５Ｅは、後述する水平方向の接触感知による位置決めのときに、基準部材と接離させるための基準面となるものであるから、前記内筒スリーブ２５Ｂの案内孔２５Ｃと担持するダイスガイド２５Ｄと精密に同芯に仕上げられている。
【００２７】
また、前記電極ガイド２５は、下端の下面に、挿通案内する電極１８軸線方向、即ち加工細穴の深さ方向の接触感知による位置決めの、基準部材と接離させるための、前記案内孔２５Ｃを中心とする同芯円状の基準下端面２５Ｆが正確に寸法管理されて形成されている。なお、２５Ｇは、Ｃ形止め輪を取り付ける環状溝で、後述するように、電極ガイド２５を電極ガイド装置のガイド取付けベースに挿設して取り付けるときの取付け位置基準に兼用させることもできる。
【００２８】
図２は、電極ガイド２５の他の実施例の縦断面図で、前述実施例の外筒２５Ａと内筒２５Ｂとから成る本体部分の全部２５ＡＢが、ステンレス材などの導体材から構成されているものを示したもので、この外の部分の構成は、前述図１のものと実質上同一のものである。
本発明においては、後述するように、円柱状体の電極ガイド２５の外周面２５Ａ、そして少なくともガイド２５先端部の外周面は、接触感知の用に供するために導体材から構成するか、何らかの導電性付与処理などにより導電性に構成しておくことが必要である一方で、取付けベース２２に取り付けられたとき、該取付けベース２２、連結ブラケット２３、或いはさらにスライド本体１２Ａなどを介して、加工機本体や接地に接続されないように絶縁保持される必要があるものである。そして場合によっては、導電性の部分は、電極１８との絶縁が保たれていることが好ましいことも多いものである。
【００２９】
図３は、前述のような電極ガイド２５を、細穴放電加工機の電極ガイド装置のガイド取付けベース２２部分に１個設けた本発明一実施例の要部拡大断面図である。なお、図には示していないが、同一または異なる径の電極１８を挿通案内して位置決めする複数の電極ガイド２５、または該各電極ガイドを取り付けた適宜の構成の電極ガイドホルダを所望複数個格納した電極ガイドまたは電極ガイドホルダマガジンと、電極ガイドまたは電極ガイドホルダを、前記電極ガイドマガジンと電極ガイド装置のガイド取付けベース２との間で取り付けまたは交換して取り付ける電極ガイド交換手段、およびそれらの自動作動の制御装置などは、周知のものであるから示していないが、例えば、図示の場合電極ガイド２５は、ダイスガイド２５Ｄの摩耗や異径電極１８の使用などに対応して、ガイド取付けベース２２の挿設孔２２Ａに、前記ガイド交換手段により上方より自動挿脱により交換取り付けられているものとする。なお、１９は電極の案内を兼ねる保護蓋である。
【００３０】
電極ガイド２５は、Ｗ軸スライダ本体１２Ａにガイド取付けベース２２を取り付ける連結ブラケット２３に、さらには取付けベース２２に適宜のセラミックスやエンジニアリングプラスチック、さらには、そのスリーブやブッシングなどを用いて、電気的に絶縁した状態に取り付けられている。そして、電極ガイド２５は図示のように案内孔２５Ｃとダイスガイド２５Ｄと精密に同芯に形成された円柱外周面２５Ｅを、取付けベース２２の下端面から下方に所定長さ突出させて取付けベース２２に挿設して取り付けられたとき、外筒２５Ａの外周面に接触感知手段２６の電圧印加の一方の端子２６Ａに、取付けベース２２に設けたブラシ２７を介して自動接続されるように構成されている。前記ブラシ２７は、図示の場合、回転ロ―ラ型の通電子をばねで保持する構成のものを示したが、これに限定されるものではない。上記接触感知手段２６の電圧印加の他方の端子２６Ｂは、図示の場合、接触感知の一方の基準部材である基準球９に接続されているが、前記基準球に代えて、図示しない被加工体８や加工テーブルなどの所定基準部位とすることができる。
【００３１】
上記構成にて本発明の電極ガイド２５を利用した接触感知は、つぎのように行なわれる。特に重要な点は、接触感知が電極ガイド２１のガイド取付けベース２２下面から所定長突き出した外周面２５Ｅを利用しておこなわれ、電極１８を使用しないこと、さらに言えば、電極ガイド２５がセットされた後、電極１８が電極ガイド２５に挿通セットされる前に接触感知することである。なお、前記電極ガイド２５の所定長の突出長さとしては、例えば、基準球９の直径がφ５ｍｍのとき、約３．５ｍｍまたはそれ以上に選定される。
【００３２】
以下、基準球９を使用する場合が説明される。基準球９を使用せずに被加工物８に対して接触感知される場合は、同様であるから説明が省略される。まず、従来のように基準球９と被加工物８がそれらの相対位置が一定になるように配置される。そして、それらの相対位置関係が、所定部位などの座標値基準データとして予め制御装置に記憶される。
【００３３】
つぎに細穴加工用電極１８の径に対応する案内孔２５Ｃおよびダイスガイド２５Ｄを有する電極ガイド２５が、ガイド取付けベース２２に装着され、この電極ガイド２５の取付けベース２２下方に突き出した外周面２５Ｅが基準球９に対して接触感知する。電極ガイド２５による接触感知の動作は、図７と同様であるからその動作図が省略されているが、図３によりその動作の態様が説明される。
【００３４】
接触感知は、予めオペレータによって作成された接触感知のプログラムによって行なわれる。このプログラムでは、基準球９の位置が上記したように予め１つの原点に設定されているので、この原点に対して電極ガイド２５が相対的に移動して接触感知が行なわれる。まず、電極ガイド２５は、基準球９の原点上方の所定位置に移動して、そこから、例えばＸ軸＋方向に、所定距離離れた位置に移動する。つぎに、電極ガイド２５は、ガイド取付けベース２２の下面が基準球９の頂上よりも上に位置する範囲で充分下降してから、基準球９に向かって水平に、即ち、例えば、Ｘ軸−方向に移動する。そして、基準球９と電極ガイド２５の円柱外周面２５Ｅとが所定に接触感知した位置で接触感知手段２６から図示しない制御装置に検知信号２６Ｃが出力すると、電極ガイド２５の座標位置が制御装置に記憶され、電極ガイド２１が水平移動を開始した位置まで戻る。
【００３５】
つぎに、電極ガイド２５は、そこから上昇して、今度は、基準球９を水平方向に挟んで先程とは対称な位置に、例えばＸ軸−方向に、所定距離離れた位置に移動する。そして電極ガイド２５は、先程と同様に、ガイド取付けベース２２と干渉しない高さになるまで下降して、基準球９に向かって水平に、即ち、例えば、Ｘ軸＋方向に移動する。そして接触感知した座標位置が制御装置に記憶され、電極ガイド２５が水平移動の開始位置まで戻る。そこから電極ガイド２５が上昇して、基準球９の上方まで戻る。
【００３６】
制御装置は、上記記憶した電極ガイド２５の２つの座標位置の中心座標位置を演算して、その座標位置を、現在の移動軸方向の電極１８の中心位置として、上記例では電極１８の中心のＸ軸座標位置として、記憶する。
【００３７】
水平面のもう一方の直交軸についても、基準球９と電極ガイド２５が同様に動作して、制御装置は、その中心座標位置を、上記例では電極１８の中心のＹ軸座標位置を、算出し記憶する。
【００３８】
こうして、電極ガイド２５の中心座標位置が基準球９中心位置に正確に一致するように自動的に設定され、その結果、この電極ガイド２５の中心位置が電極１８の中心位置として制御装置に記憶される。電極ガイド２５の外周面２５Ｅと案内孔２５Ｃおよびダイスガイド２５Ｄとが正確に同芯に形成されているからである。そして、基準球９に対する被加工物８の位置関係に基づいて、電極１８が被加工物８の所望の加工位置に正確に位置決めされる。
【００３９】
ところで、電極ガイド２５の下端面は、放電加工の際に被加工物上面に接近した所定隙間を保たなければならない。しかし電極ガイド２５が電極径に合わせて交換されると、電極ガイド２５の下端面の取付けベース２２下端面に対する高さ位置がずれてしまう。それで、従来、オペレータが隙間ゲージを電極ガイドと被加工物との間に挿入することによって、これらの隙間が確認され、調整されていた。しかし、本発明の細穴放電加工機は、電極ガイド下端面２５Ｆを基準球９に対して接触感知することができるので、電極ガイド下端面２５Ｆの高さ位置を接触感知によって検出し、この高さ位置を基に電極ガイド２５を被加工物上面高さ位置に対しＷ軸スライダ本体１２Ａを駆動して調整することができる。これによって、電極ガイド下端面２５Ｆと被加工物８上面との隙間の確認が不要になるばかりでなく隙間調整が自動化される。なお、基準球９、被加工物８の高さ位置は、あらかじめ上記スタイラス４０によって基準球９、被加工物８に対して鉛直方向に接触感知することによって、それぞれ正確にかつ容易に求められている。
【００４０】
この下端面位置出しにおいては、電極ガイド２５の下端面２５Ｆが基準球９に垂直方向に接触感知して、検出された下端位置が、電極ガイド２１の下端面位置として記憶され、例えばＷ軸座標値として設定される。即ち、まず、電極ガイド２５は、基準球９の上方の、電極ガイド２５の中心が基準球９中心から水平方向に所定距離離れた位置に、移動する。そしてその位置で、電極ガイド２５は、基準の下端面２５Ｆが基準球９と接触するまで下降して、接触感知する。そして、接触感知したＷ軸座標位置が記憶され、電極ガイド２５が下降開始位置まで上昇する。
こうして、電極ガイド２５の下端面２５Ｆの高さ位置は、制御装置で電極ガイド２５の下端面２５Ｆの高さ位置に換算されて記憶される。そして、基準球９に対する被加工物８の高さ位置関係に基づいて、放電加工開始前に、電極ガイド２５が被加工物８上面に接近した所定間隔の位置に自動的に位置決めされる。
【００４１】
図４は、前述電極ガイド２５の下端面２５Fの高さ位置検出後、細穴放電加工の実施に移行する時、取付けベース２２の下端面より下方に突出した電極ガイド先端部を保護すると共に良好な加工環境を確保するための保護キャップ３３とその着脱機構の一例を示したものである。前記保護キャップ３３は、電極ガイド２５の取付けベース２２下端面からの下方突出長さよりも僅かに厚さ高さの大きい板状体で、電極ガイド２５の先端が嵌挿する貫通孔３３Ａを有し、前記着脱機構は、前記保護キャップ３３を適宜のマニピュレータ機構などを介して電極ガイド２５先端に挿脱させるシリンダ３３Ｂと挿脱位置と退避位置とに往復移動させるシリンダ３３Ｃとが、図示実施例の場合連結ブラケット２３に設けてある。このようにして、保護キャップ３３が被加工体８の上面の放電加工部廻りと取付けベース２２下端面とに接触した状態で、かつ、被加工体８表面の電極１８の廻りに小さな空間を形成した状態で加工を進行させられるので、加工液及び加工屑の排出に支障なく加工が行なわれ、電極ガイド２５の下端面２５Ｆなどの損耗を回避することができる。
【００４２】
図５は、前述図３と同じく本発明の他の実施例の要部側面図で、前記同一または異なる径の細穴加工用電極１８に対応する複数個の電極ガイド２５を。放電加工部に直近の前記ガイド取付けベース２２と同等の回転割り出し可能な取付けベース２２Ｂに、電極の軸線方向と交叉する方向の直線または円弧線上に所定の間隔で保持させ、所要に応じ複数の電極ガイド2５の内の1個を放電加工部上に前記交叉する方向の移動により位置させ得るようにしたものである。
【００４３】
図示実施例の場合、前記取付けベース２２Ｂは、円盤状体で、等角な放散同形の同一円弧線上に、好ましくは相互に電気絶縁された複数個の電極ガイド保持部２２Ｂ−１、・・・、２２Ｂ−ｎを有し、その中心が回転割り出しの検出制御ロータリィエンコーダ２８Ｂを取り付けたサーボモータ２８の回転軸２８Ａに連結され、該サーボモータ２８を連結ブラケット２３によりＷ軸スライダ本体１２Ａに連結支持されることにより、前記取付けベース２２ＢはＷ軸スライダ１２と一体に昇降が制御される。そして各電極ガイド２５−１、・・・、２５−ｉ、・・・、２５−ｎは、細穴放電加工の開始に先立ち、取付けベース２２Ｂの各保持部２２Ｂ−１、・・・、２２Ｂ−ｎに嵌設されたとき、例えば図６の部分の拡大断面図で示すように、電極ガイド２５−１の導電材である外筒２５Ａの頂部円弧面が弾圧接触するリボン形など適宜のコネクタ２９Ａ−１が設けられていて、該コネクタ２９Ａ−１に接触した状態で、取付けベース保持部２２Ｂ−１に保持されている。
【００４４】
細穴放電加工を開始しようとするとき、または加工を繰り返し実行していて使用中の電極ガイド２５の内筒スリーブ２５Ｂやダイスガイド２５Ｄが所定限度以上に摩耗や損傷したとき、または次に加工すべき細穴の穴径が今迄加工して来た穴径のものと異なる穴径のものであるとき、図示しない制御装置は検知した信号や解読したＮＣプログラムに応じてサーボモータ２８に駆動指令を与え、目的の電極ガイド２５−１を保持する取付けベース２２Ｂの保持部２２Ｂ−１が、所定の放電加工部上に位置するようロータリィエンコーダ２８Ｂの検出フィードバック信号を受け取りながら取付けベース２２Ｂを制御回動させ位置決めして停止する。そしてこのとき、電極ガイド２５−１と接触している前記コネクタ２９Ａ−１の他端の端子２９Ｂ−１は、軸２８Ａに設けた端子台３０上において、接触感知手段２６の電圧印加の一方の端子２６Ａが接続されるブラシ３１と接触して接続するように、コネクタ２９Ａ−１から絶縁状態で誘導されている。
【００４５】
そして、本発明によれば、前述本発明の構成を有する各電極ガイド２５−１、・・・、２５−ｎは、取付けベース２２Ｂの各保持部２２Ｂ−１、・・・、２２Ｂ−ｎに、下端面から下方に所定長突出した状態に取り付けられているので、所定に設置されている基準球９と電極ガイド２５−１の円柱外周面２５Ｅとの間の前述水平２軸方向の接触感知による中心や端面の位置検出が行なわれるだけでなく、前記電極ガイド２５−１の案内孔２５Ｃを中心とする同芯円状の基準下端面２５Ｆと基準球９との間のＷ軸による垂直方向の接触感知により、電極ガイド２５−１の前記下端面２５Ｆの位置を検知することができる。
【００４６】
以上は、本発明を図示した実施例により説明を加えたが、本発明の精神を逸脱しない範囲で各部に変更を加えて実施が可能なことは明らかである。例えば、図５に例示した複数の電極ガイドを予め設置した取付けベース２２Ｂの円盤状体やその回転割出し機構に替えて、直線状体の取付けベースに直線方向に所定の間隔を置いて本発明に依る電極ガイドを複数個設け、該直線状の取付けベースを、位置検出フィードバック機能付きサーボモータ制御のボールねじ若しくはラックとピニオン、またはピストン作動のシリンダアクチュエータ機構などの直線移動機構を使用する構成とすることが出来るが如くである。
【００４７】
【発明の効果】
以上、本発明の細穴放電加工機によれば、電極でなく、特定の形状、精度構成と組付け構成を有する電極ガイドが基準球に接触感知することによって電極ガイド中心位置が求められるので、電極の剛性に影響されることなく正確に電極中心位置出しができる。しかも、電極が接触感知によって基準球あるいは被加工物に衝突することがないので、放電加工開始前に細穴加工用電極の先端が損傷することがない。加えて、本発明の細穴放電加工機によって、電極ガイド下端面の位置出しができるので、電極ガイド下端面と被加工物上面と隙間の確認が不要になるばかりでなく隙間調整が自動化される。
【００４８】
さらに、電極ガイドがガイド装置に着脱自在に交換される場合、あるいは電極ガイドがガイド装置において移動交換される場合には、交換設置された電極ガイドのみに選択的に接触感知の電圧印加が行なわれる構成となっているので、電極の中心位置出しや電極ガイドの端面位置出しが、より簡便に、正確に、かつ自動的にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電極ガイド装置の電極ガイド部分の一実施例の縦断面図。
【図２】電極ガイド部分の異なる実施例の縦断面図。
【図３】本発明の電極ガイド装置の一実施例の要部拡大断面図。
【図４】細穴放電加工時の電極ガイド部分の側面図。
【図５】異なる実施例の要部側面図。
【図６】図５の一部の拡大断面図。
【図７】接触感知による電極中心位置出しの説明図。
【図８】接触感知による従来の測定技術の説明図。
【図９】従来例の細穴放電加工機の要部の１部を切り欠いて示した側面図。
【図１０】図９の細穴放電加工機をカバーなどを取り除いて示した正面図。
【符号の説明】
１  細穴放電加工機
２  ベッド
３  Ｙ軸駆動装置
４  サドル
５  Ｘ軸駆動装置
６  テーブル
７  加工槽
８  被加工物
９  基準球
１０  コラム
１１  Ｙ軸駆動装置
１１Ａ  ボールねじ
１１Ｂ  電動機
１１Ｃ  直線案内
１１Ｄ  ロータリィエンコーダ
１２  Ｗ軸スライダ
１２Ａ  スライダ本体
１３  リニアモータ
１３Ａ  磁石板
１３Ｂ  電磁石
１４  Ｚ軸スライダ
１５  主軸回転駆動装置
１６  加工主軸
１８  細穴加工用電極
１８Ａ  電極ホルダ
１９  案内保護蓋
２０  電極ガイド装置
２１、２５、２５−１、２５−ｎ  電極ガイド
２２、２２Ｂ、２２Ｂ−１、２２Ｂ−ｎ  電極ガイド取付けベース
２２Ａ  挿設孔
２３  連結ブラケット
２４  中間ガイド
２５Ａ  導体外筒
２５Ｂ  内筒セラミックススリーブ
２５Ｃ  案内孔
２５Ｄ  ダイスガイド
２５Ｅ  円柱外周面
２５Ｆ  円弧状下端面
２５Ｇ  環状溝
２６  接触感知手段
２６Ａ、２６Ｂ  接触感知電圧端子
２７  ブラシ
２８  サーボモータ
２８Ａ  回転軸
２８Ｂ  ロータリィエンコーダ
２９Ａ−１、２９Ａ−ｎ  コネクタ
２９Ｂ−１、２９Ｂ−ｎ  端子
３０  端子台
３１  ブラシ
３３  保護キャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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