(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ状の電極を用いてワークに放電加工を行い、当該電極が絶縁体に当接したことを検出したときに電極の送りを停止し、放電が生じなくなるまで上記停止状態を保持することを特徴とする放電加工方法。
【請求項２】
サーボモータの駆動によって上下動される加工ヘッドに、電極ホルダを設け、上記電極ホルダに上端部を保持された電極の下端部が絶縁体に当接して上記電極に撓みが生じたときに、当該撓みを検出するためのセンサを設けてなることを特徴とする放電加工装置。
【請求項３】
サーボモータの駆動によって上下動されるスライダに加工ヘッドを相対的に上下動可能に設け、上記加工ヘッドに備えた電極ホルダに装着した電極および上記加工ヘッドの重量を支持すべく前記加工ヘッドを上方向へ付勢支持する付勢支持装置を設け、かつ前記スライダに対する前記加工ヘッドの相対的な上昇を検出するセンサを設けてなることを特徴とする放電加工装置。
【請求項４】
請求項３に記載の発明において、付勢支持装置は、上方向への付勢力を調節可能に設けてあることを特徴とする放電加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプ状の電極を用いてワークに孔加工を行う放電加工方法及び装置に係り、さらに詳細には、絶縁体を一体的に備えたワークに対する放電加工方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パイプ状の電極を用いてワークに孔加工を行う放電加工装置は、サーボモータの駆動によって上下動される加工ヘッドに電極ホルダを設け、この電極ホルダに上端部を保持されたパイプ状の電極の下端部をワークに対向せしめ、前記電極の下端部とワークとの間に放電を生じせしめ、かつ電極から加工流を噴出することにより上記ワークに孔加工を行う構成である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述のごとき従来の放電加工装置によって、例えばダイヤモンド、セラミックス、ゴムなどのごとき絶縁体を一体的に備えたワークに放電加工を行うとき、電極が絶縁体に達すると通電状態にならないので、ワークと電極の下端部との間隔が大きいものとして、電極に送りを与えるべくサーボモータが駆動制御される。
【０００４】
したがって電極がワークに強く押圧される態様となってワーク又は電極を破損することがあると共に、サーボモータ側にも大きな負荷がかかるので、絶縁体を一体的に備えたワークに対する孔加工を放電加工によって行われていないのが現状である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、請求項１に記載の発明は、パイプ状の電極を用いてワークに放電加工を行い、当該電極が絶縁体に当接したことを検出したときに電極の送りを停止し、放電が生じなくなるまで上記停止状態を保持する放電加工方法である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、サーボモータの駆動によって上下動される加工ヘッドに、電極ホルダを設け、上記電極ホルダに上端部を保持された電極の下端部が絶縁体に当接して上記電極に撓みが生じたときに、当該撓みを検出するためのセンサを設けてなる放電加工装置である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、サーボモータの駆動によって上下動されるスライダに加工ヘッドを相対的に上下動可能に設け、上記加工ヘッドに備えた電極ホルダに装着した電極および上記加工ヘッドの重量を支持すべく前記加工ヘッドを上方向へ付勢支持する付勢支持装置を設け、かつ前記スライダに対する前記加工ヘッドの相対的な上昇を検出するセンサを設けてなる放電加工装置である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、付勢支持装置は、上方向への付勢力を調節可能に設けてあるものである。
【００１２】
請求項１の発明は、パイプ状の電極を用いてワークに放電加工を行い、当該電極が絶縁体に当接したことを検出したときに電極の送りを停止し、放電が生じなくなるまで上記停止状態を保持する放電加工方法である。
【００１３】
したがって、ワークに孔加工を行い、電極の下端部が絶縁体に当接したことが検出されると、電極の送りが停止される。そして、放電が生じなくなるまで停止状態が保持される。
【００１４】
よって、電極でもってワークを強力に押圧することが防止されて、ワーク及び電極の損傷が防止されると共に、放電加工による加工孔の下端部も正確に加工されることになる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、サーボモータの駆動によって上下動される加工ヘッドに、電極ホルダを設け、上記電極ホルダに上端部を保持された電極の下端部が絶縁体に当接して上記電極に撓みが生じたときに、当該撓みを検出するためのセンサを設けてなる放電加工装置である。
【００１６】
したがって、ワークの放電加工時に電極の下端部が絶縁体に当接し、さらに送りが与えられて電極に撓みを生じると、センサによって上記撓みが検出される。よって、上記センサの検出時に電極の送りを直ちに停止することが可能であり、電極やワークの損傷を防止することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、サーボモータの駆動によって上下動されるスライダに加工ヘッドを相対的に上下動可能に設け、上記加工ヘッドに備えた電極ホルダに装着した電極および上記加工ヘッドの重量を支持すべく前記加工ヘッドを上方向へ付勢支持する付勢支持装置を設け、かつ前記スライダに対する前記加工ヘッドの相対的な上昇を検出するセンサを設けてなる放電加工装置である。
【００１８】
したがって、放電加工時に、電極の下端部が絶縁体に当接すると、スライダに対してヘッドが相対的に上昇することになり、この上昇がセンサによって検出される。よって、上記センサによって加工ヘッドの相対的な上昇を検出したときに電極の送りを直ちに停止することが可能になり、ワーク及び電極に損傷が生じることを防止できることになる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、付勢支持装置は、上方向への付勢力を調節可能に設けてあるものである。
【００２０】
したがって、電極の変更によって重量が異なる場合には、上記重量に対応するように付勢力を調節でき、電極が絶縁体に当接したときの加工ヘッドの相対的な上昇を円滑に行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１に概念的に示すように、本例に係る放電加工装置１は、加工槽（図示省略）内に配置したワークＷの高さに対応して上下方向に位置調節可能の昇降フレーム３を備えており、この昇降フレーム３にはサーボモータ５によって回転されるボールネジ７が回転自在に支承されている。このボールネジ７にはスライダ９に一体的に備えたボールナット１１が上下動可能に螺合してあり、前記サーボモータ５の回転駆動によってスライダ９を上下動するように構成してある。
【００２２】
上記スライダ９には加工ヘッド１３が設けてあり、この加工ヘッド１３にはモータ１５によって回転される電極ホルダ１７が回転自在に取付けてある。上記電極ホルダ１７は、前記ワークＷに放電加工を行うためのパイプ状の電極１９の上端部を着脱交換可能に保持するチャックよりなるものである。
【００２３】
前記昇降フレーム３の下部には電極１９を案内する上下方向のガイド孔（図示省略）を備えた電極ガイド部２１が設けてある。この電極ガイド部２１の上方位置において昇降フレーム３に設けたブラケット２３には上下方向のガイドロッド２５が設けてあり、このガイドロッド２５には、前記電極１９の回転振れを防止するための振れ防止部材２７が上下動可能に支持されている。
【００２４】
上記振れ防止部材２７は、図２に示すように、前記ガイドロッド２３に自重では落下しないように適宜の摩擦を保持して嵌合した嵌合部２９を基部側に備えたプレート状をなしており、この振れ防止部材２７の先端部にはＶ字形状の切欠部３１が形成してある。そして、上記切欠部３１の底部（Ｖ字形状部の底部）には前記電極１９の振れを規制し抑制すべく、電極１９の直径より僅かに大きい直径の円弧状凹部３３が形成してある。さらに、Ｖ字形状の切欠部３１における内側縁には前記電極１９の接触を検出するためのセンサ３５が設けてある。
【００２５】
このセンサ３５は、電極１９に撓みが生じたことを検出するためのものであって、電極１９に撓みを生じて凹部３３から大きく位置ずれを生じたことが検出できれば良いものであり、例えば接触センサとすることが望ましい。
【００２６】
以上のごとき構成において、絶縁体ＷＩを一体的に備えたワークＷを加工槽内に配置し、加工ヘッド１３に備えた電極ホルダ１７に電極１９の上端部を取付け、モータ１５の駆動によって電極１９を回転すると共に、サーボモータ５の回転によってスライダ９を下降して電極１９の送りを行い、電極ガイド部２１によって上記電極１９を案内し、かつ電極１９の下端部から加工流を噴出し乍ら電極１９とワークＷとの間において放電を行うことにより、電極１９の外径に対応した加工孔がワークＷに加工される。
【００２７】
前記電極１９の回転により、電極１９の中央部付近が振れる傾向にある場合には、振れ防止部材２７の円弧状凹部３３によって電極１９の振れが抑制される。
【００２８】
ワークＷに対する放電加工が進行して、ワークＷに備えた絶縁体ＷＩに電極１９の下端部が当接すると、ワークＷと電極１９との間に放電が生じないので、ワークＷと電極１９の下端部との間隔（クリアランス）が大きいものとして、上記クリアランスを小さくすべくサーボモータ５によって電極１９の送りが与えられる。
【００２９】
上述のごとく電極１９に送りが与えられると、電極１９は回転し乍ら弯曲されることになり、振れ防止部材２７におけるＶ字形の切欠部３１側へ僅かに弯曲し、内側縁のセンサ３５に接触する。上述のごとく電極１９がセンサ３５に接触すると、電極１９の下端部が絶縁体ＷＩに当接して電極１９に撓みを生じたものとして検出し、サーボモータ５による電極１９の送りが停止され、放電加工を停止する。その後、サーボモータ５を逆回転することにより加工ヘッド１３を元の上昇位置へ復帰し、ワークＷから電極１９を離反することができる。
【００３０】
したがって、電極１９が大きく弯曲して破損することが防止できるものである。換言すれば、絶縁体ＷＩを備えたワークＷの場合であっても、電極１９等に損傷を与えることなしに金属部分に孔の放電加工が可能なものである。
【００３１】
ところで、電極１９が細く、前述したように撓みを生じ易い場合には、電極１９の撓みを検出することによって、電極１９の下端部がワークＷに備えた絶縁体ＷＩに当接したものとして検出することができる。したがって、電極１９を囲繞するリングを設けて、このリングに接触センサ等を設けて電極１９の撓みを検出する構成とすることも可能である。
【００３２】
なお、センサとしては、電極１９が湾曲して所定位置からずれたことを検出できれば良いものであり、光学的センサ、磁気的センサ、リミットスイッチ等を採用することも可能である。
【００３３】
図３は、例えば電極１９が太く、電極１９の下端部がワークＷの絶縁体ＷＩに当接した場合であっても撓みを生じ難い場合に対応可能な構成を示すものである。なお、本例において、前述した構成と同一機能を奏する構成部には同一符号を付して重複した説明は省略する。
【００３４】
本例において、前述した構成と相違する構成は、スライダ９に加工ヘッド１３が相対的に上下動可能に設けてあり、かつ加工ヘッド１３及び電極１９等の重量を支持すべく加工ヘッド１３を上方向へ付勢支持する付勢支持装置３７を備えた構成である。
【００３５】
より詳細には、スライダ９には加工ヘッド１３に備えたブラケット部３９を下側から支持可能の突出部４１が設けてあり、この突出部４１には上方向に開口した孔４３が設けてある。そして、この孔４３内に内装したコイルスプリング等のごとき弾性部材４５の上部は、前記加工ヘッド１３のブラケット部３９に上下調節可能に螺着したネジ部材のごとき付勢力調節部材４７に当接してある。
【００３６】
したがって、上記付勢力調節部材４７によって弾性部材４５の付勢力を、加工ヘッド１３、電極１９等の重量とバランスするように調節することにより、加工ヘッド１３に上方向への外力が僅かに作用した場合に、スライダ９に対して加工ヘッド１３を相対的に円滑に上昇することができるものである。
【００３７】
前記スライダ９に対する加工ヘッド１３の相対的な上昇を検出するために、スライダ９の適宜位置には、例えばリミットスイッチなどのごときセンサ４９が設けてある。
【００３８】
以上のごとき構成において、前述同様にワークＷに放電加工を行い、ワークＷに備えた絶縁体ＷＩに電極１９の下端部が当接した後、サーボモータ５によってスライダ９がさらに下降されて電極１９の送りが付与されると、電極１９が比較的太く撓みを生じ難いので、この場合には、加工ヘッド１３がスライダ９に対して相対的に上昇される。この場合、加工ヘッド１３は付勢支持装置３７を介してスライダ９に上下動可能に支持されているので、加工ヘッド１３は僅かな外力でもって相対的に上昇される。
【００３９】
スライダ９に対する加工ヘッド１３の相対的な上昇がセンサ４９によって検出されると、サーボモータ５による電極１９の送りが停止される。上述のごとく電極１９の下端部が絶縁体ＷＩに当接した直後は、図４に示すように、ワークＷに形成された加工穴ＷＨの下端部と電極１９との間にバリ状の部分ＷＢが残るので、サーボモータ５による電極１９の送りを停止した状態を、上記バリ状の部分ＷＢが放電加工されて放電が生じなくなるまで（スパークアウトまで）保持するものである。
【００４０】
この場合、電極１９が比較的太く、大きな撓みを生じることなくほぼ垂直に保持されるので、前記バリ状の部分ＷＢが放電加工されるまで、電極１９の送りの停止状態を保持しても大きな問題はないものである。
【００４１】
なお、加工穴ＷＨの加工精度が必要ない場合には、前記センサ４９が検知作動すると直ちにサーボモータ４５を停止して電極１９の送りを停止し、バリ状の部分ＷＢを放電加工することなしに、サーボモータ５を逆回転して上昇復帰せしめることも可能である。また、タイマー等を利用して、前記センサ４９が検知作動した後に、上記タイマーの設定時間経過後にサーボモータ５を逆回転して加工ヘッド１３を上昇復帰する構成とすることも可能である。
【００４２】
また、本例においては、付勢支持装置３７の構成として、コイルスプリング等のごとき弾性部材４５を用いた構成について説明したが、上記付勢支持装置３７の構成としては、磁石の同極同志の反発力を利用すべく、スライダ９と加工ヘッド１３とにそれぞれ磁石を設けた構成とすることも可能である。さらには、滑車と重りを用いて、加工ヘッド１３を吊る構成とすることも可能である。また、さらにスライダ９にエアースプリングのごとき流体圧機構を設け、この流体圧機構によって加工ヘッド１３を上下動可能に支持する構成とすることも可能である。この場合、流体圧を調節することにより、加工ヘッド等の重量の変化に対応し得るものである。
【００４３】
なお、上記説明においては、電極１９を回転する場合について例示したが、電極１９の断面形状が円形でない場合には、電極１９を回転しないことは勿論である。
【００４４】
【発明の効果】
以上のごとき説明より理解されるように、要するに、請求項１に記載の発明は、パイプ状の電極を用いてワークに放電加工を行い、当該電極が絶縁体に当接したことを検出したときに電極の送りを停止し、放電が生じなくなるまで上記停止状態を保持するものであるから、電極でもってワークを押圧することが防止できると共に、放電加工による加工孔の下端部の通りを精度よく加工することができる。
【００４６】
請求項２に記載の発明は、サーボモータの駆動によって上下動される加工ヘッドに、電極ホルダを設け、上記電極ホルダに上端部を保持された電極の下端部が絶縁体に当接して上記電極に撓みが生じたときに、当該撓みを検出するためのセンサを設けてなるものであるから、上記センサが電極の撓みを検出したときに、直ちに電極の送りを停止することができ、電極でもってワークを押圧することによる問題を生じるようなことがないものである。
【００４７】
請求項３に記載の発明は、サーボモータの駆動によって上下動されるスライダに加工ヘッドを相対的に上下動可能に設け、上記加工ヘッドに備えた電極ホルダに装着した電極および上記加工ヘッドの重量を支持すべく前記加工ヘッドを上方向へ付勢支持する付勢支持装置を設け、かつ前記スライダに対する前記加工ヘッドの相対的な上昇を検出するセンサを設けてなるものであるから、電極がワークに当接し、加工ヘッドがスライダに対して相対的に上昇すると、センサによって上記上昇を検出でき、検出時に電極の送りを直ちに停止できる。よって、電極でもってワークを強く押圧するようなことがないものである。
【００４８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、付勢支持装置は、上方向への付勢力を調節可能に設けてあるものであるから、電極の交換等によって重量が変化する場合であっても容易に対応することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放電加工装置を概念的に示した作用説明図である。
【図２】振れ防止部材の説明図である。
【図３】スライダに対する加工ヘッドの支持構造を示す説明図である。
【図４】ワークの加工孔の説明図である。
【符号の説明】
１  放電加工装置
５  サーボモータ
９  スライダ
１３  加工ヘッド
１７  電極ホルダ
１９  電極
２７  振れ防止部材
３５  センサ
３７  付勢支持装置
４５  弾性部材
４７  付勢力調節部材
４９  センサ
【図１】
0003808544.tif 000002
【図２】
0003808544.tif 000003
【図３】
0003808544.tif 000004
【図４】
0003808544.tif 000005