JP2016137545A - Small hole electric discharge machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は細穴放電加工機に関する。 The present invention relates to a fine hole electric discharge machine.
燃料噴射ノズルの噴射口の形状において、噴射口の出口側の内径を入り口側の内径よりも大きくすることにより、噴射燃料の微粒化又は気化効率を良くすることが知られている(例えば、特許文献1)。 In the shape of the injection port of the fuel injection nozzle, it is known to improve the atomization or vaporization efficiency of the injected fuel by making the inner diameter of the outlet side of the injection port larger than the inner diameter of the inlet side (for example, patents) Reference 1).
図4〜図6は、細穴放電加工機によって加工される被加工物の一例として、上述の如き燃料噴射ノズル101を示したものであり、燃料噴射ノズル101の先端部に燃料噴射ノズルの軸心103に対して放射状に6個の噴射口104を有している。
4 to 6 show the
上述の噴射口104は、燃料出口側の内径(φd1)を燃料入口側の内径(φd2)より大きく(φd1>φd2)形成した、小口径噴射口105と同軸の大口径噴射口106とからなっている。
The above-described
燃料噴射ノズル101の噴射口の長さと口径は燃料噴射量や噴霧特性に大きな影響を及ぼす要因である。したがって、燃料噴射ノズル101の噴射口の加工には、ドリル加工よりも高精度な加工ができる細穴放電加工機が多く用いられている。
The length and diameter of the injection port of the
図7、図8に記載の細穴放電加工機201は、特許文献2に記載の細穴放電加工機に使用されているような公知の電極交換装置202を備えたものであり、従来、このような細穴放電加工機201によって、前記燃料噴射ノズル101の噴射口104の加工が行われている。
The fine hole
以下に、上述の細穴放電加工機201の概要と、この細穴放電加工機201を使用した燃料噴射ノズル101の噴射口104の加工工程について説明する。
Below, the outline | summary of the above-mentioned fine hole
図7、図8を参照するに、細穴放電加工機201は6軸(X,Y,Z,A,B,W)を有し、各軸は数値制御装置(図示省略)により制御されている。基台203上に設けたハウジング205には、X軸キャリッジ207がX軸駆動モータ(図示省略)によりX軸方向(紙面に直行する方向)へ移動位置決め自在に設けてある。
7 and 8, the fine hole
このX軸キャリッジ207上には、Y軸キャリッジ209がY軸駆動モータ(図示省略)によりY軸方向(X軸に直交)へ移動位置決め自在に設けてある。
A Y-
図8に示すように、前記Y軸キャリッジ209の左側部には、W軸キャリッジ211がW軸駆動モータMwによって回転駆動される送りねじ(図示省略)により、W軸の任意の位置へ昇降位置決め自在に設けてある。
As shown in FIG. 8, on the left side of the Y-
このW軸キャリッジ211には、Z軸駆動モータ(図示省略)によって回転駆動される送りねじ(図示省略)によりZ軸方向へ移動位置決め自在の加工ヘッド217が設けてある。
The W-
加工ヘッド217に設けた電極ホルダ219には、中実または中空の棒状電極221が着脱自在に装着してある。また、前記W軸キャリッジ211の下部には、小口径噴射口105部分を加工するφd2電極用の電極ガイド223と、大口径噴射口106部分を加工するφd1電極用の電極ガイド225とが加工ヘッド217の軸心位置へ割り出し可能に設けてある。
A solid or hollow rod-
また、前記ハウジング205には、被加工物である燃料噴射ノズル101を固定する固定治具を備えたチルト(tilt)可能なターンテーブル装置227が設けてある。
The
上述のターンテーブル装置227はZ軸に平行な軸心を回転中心とするA軸と、このA軸に直交(Y軸に平行)する軸を軸心を回転中心とするB軸(チルト軸)とを備えている。なお、A軸とB軸の回転駆動機構は周知なのでその説明は省略する。
The above-described
以下に、上述の細穴放電加工機201により、ターンテーブル装置227に装着された前記燃料噴射ノズル101の6個の噴射口104の加工を行う場合の加工工程を説明する。
1.加工ヘッドに大口径噴射口106加工用のφd1電極221を装着する。
2.6個の大口径噴射口106の加工を行う。
3.φd1電極を電極交換装置202のストッカーに戻す。
4.φd1用電極ガイド225をφd2用電極ガイド223に交換する。
5.加工ヘッドに小口径噴射口105加工用のφd2電極を装着する。
6.6個の小口径噴射口105の加工を行う。
Hereinafter, a machining process in the case where the six
1. A
2. Processing of the six large-
3. The φd1 electrode is returned to the stocker of the
4). The
5. A φd2 electrode for processing the small-
6.6 The small-
図9は、φd1の大口径噴射口106の加工を別の細穴放電加工機(図示省略)で行った後に、内径がφd2の小口径噴射口105の加工を第2の細穴放電加工機204で行うという第2の加工方法の説明図である。
In FIG. 9, after processing the large-
第2の細穴放電加工機204は、従来の細穴放電加工機(図示省略)に、前記ターンテーブル装置227に装着された前記燃料噴射ノズル101の先端部を撮影可能なCCDカメラ229を設けたものであり、燃料噴射ノズル101の先端部を撮影して、被加工物である燃料噴射ノズル101の取り付け姿勢を検出して取り付け角度の補正を可能にしたものである。
The second fine hole
上記第2の加工方法による加工工程を以下に示す。
1.被加工物を従来の細穴放電加工機のターンテーブル装置227に取り付ける。
2.φd1の大口径噴射口106の6箇所の加工を行う。
3.φd1穴加工後の被加工物を第2の細穴放電加工機204のターンテーブル装置227に取り付ける。
4.φd1穴をCCDカメラ229で撮影し、取り付け角度を補正する。
5.φd2の小口径噴射口105の6箇所の加工を行う。
Processing steps by the second processing method will be described below.
1. A workpiece is attached to a
2. Processing is performed at six locations of the large-
3. The workpiece after φd1 hole machining is attached to the
4). The φd1 hole is photographed with the
5. 6 portions of the small-
しかしながら、細穴放電加工機201によって燃料噴射ノズル101を加工する場合、加工ヘッド217に設けた電極ホルダ219に対して、大口径噴射口106加工用の電極と小口径噴射口105加工用の電極の着脱交換が必要であり、1工程のサイクル時間が長くなるという問題がある。
However, when the
前記被加工物を細穴放電加工機201で加工する場合、1サイクルが185秒であり、その内訳は、加工時間が120秒、電極と電極ガイドの交換が60秒、被加工物の交換が5秒であった。
When the workpiece is machined by the fine hole
第2の加工方法の場合は、2台の細穴放電加工機への被加工物の着脱を行う必要があり、また、被加工物をCCDカメラで撮影して取り付け角度を補正する必要あり、第1の加工方法と同様に1工程のサイクル時間が長くなるという問題がある。 In the case of the second machining method, it is necessary to attach / detach the workpiece to / from the two small hole electric discharge machines, and it is necessary to shoot the workpiece with a CCD camera to correct the mounting angle, Similar to the first processing method, there is a problem that the cycle time of one process becomes long.
上述の第2の加工方法の場合の1サイクルは155秒であり、その内訳は、加工時間が120秒、カメラによる取り付け角度補正25秒、加工物の交換(2回)10秒であった。 In the case of the second machining method described above, one cycle was 155 seconds, which consisted of a machining time of 120 seconds, a camera mounting angle correction of 25 seconds, and a workpiece exchange (twice) of 10 seconds.
本発明は上述の如き問題を解決するために成されたものであり、本発明の課題は、大口径部と小口径部からなる多数の噴射口を有する燃料噴射ノズルの如き被加工物の加工においても、電極の着脱交換が不必要であって1工程のサイクル時間が短かく、かつ、一台の機械で加工できる細穴放電加工機を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to process a workpiece such as a fuel injection nozzle having a large number of injection ports including a large-diameter portion and a small-diameter portion. However, it is necessary to provide a small hole electric discharge machine that does not require electrode replacement and replacement, has a short cycle time for one process, and can be processed by a single machine.
上述の課題を解決する手段として請求項1に記載の細穴放電加工機は、Z軸に平行な軸心を回転中心とするA軸と、該A軸に直交する軸心を回転中心とするB軸とを有する被加工物固定載置用のターンテーブルを備えた細穴放電加工機において、棒状電極の下端部をガイドする電極ガイドをW軸方向に昇降位置決め自在に設けた第1W軸キャリッジと第2W軸キャリッジとを一体的にX軸方向とY軸方向とへ移動位置決め自在に設け、前記第1W軸キャリッジに前記棒状電極を前記ターンテーブル上の被加工物に対して昇降位置決め自在の第1加工ヘッドを設けると共に、前記第2W軸キャリッジに前記ターンテーブル上の被加工物に対して昇降位置決め自在の第2加工ヘッドを設け設けたことを特徴とするものである。 As a means for solving the above-mentioned problem, the thin hole electric discharge machine according to claim 1 has an A axis centering on an axis parallel to the Z axis and an axis orthogonal to the A axis as a center of rotation. A first W-axis carriage provided with an electrode guide for guiding a lower end portion of a rod-like electrode so as to be movable up and down in the W-axis direction in a thin hole electric discharge machine having a turntable for placing and fixing a workpiece having a B-axis And the second W-axis carriage are integrally provided so as to be movable and positionable in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the rod-shaped electrode can be vertically positioned with respect to the workpiece on the turntable on the first W-axis carriage. A first machining head is provided, and a second machining head is provided on the second W-axis carriage so as to be movable up and down with respect to the workpiece on the turntable.
請求項2に記載の細穴放電加工機は、請求項1に記載の細穴放電加工機において、前記棒状電極に加工液を供給する加工液供給手段と棒状電極回転駆動手段とを前記第1および第2加工ヘッドのそれぞれに設けたことを特徴とするものである。 The fine hole electric discharge machine according to claim 2 is the fine hole electric discharge machine according to claim 1, wherein a machining liquid supply means for supplying a machining liquid to the rod-shaped electrode and a rod-shaped electrode rotation driving means are arranged in the first shape. And the second machining head.
本発明によれば、同軸で穴径が異なる段付き穴加工の場合でも、一台の細穴放電加工機で電極交換を行わずに加工ができるので高精度の加工が可能となり、かつまた被加工物の着脱が1回で加工が完了するので加工時間を大幅に短縮することができる。 According to the present invention, even in the case of stepped hole machining with coaxial and different hole diameters, machining can be performed without replacing the electrodes with a single fine hole electric discharge machine, so that high-precision machining is possible, and moreover, Since the processing is completed in one attachment / detachment of the workpiece, the processing time can be greatly shortened.
また、一台の細穴放電加工機で製品加工が完了するので、中間加工製品のストックが不要となるため無駄な搬送行程が不要となり生産能率が向上する。さらに、複数の細穴放電加工機を使用する必要がないので省スペースとなる。これにより、結果的に加工製品の原価低減に寄与することができる。 In addition, since product processing is completed with a single small-hole electric discharge machine, the stock of intermediate processed products is not required, so unnecessary transport steps are not required, and the production efficiency is improved. Furthermore, since it is not necessary to use a plurality of fine hole electric discharge machines, space is saved. Thereby, it can contribute to the cost reduction of a processed product as a result.
以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1、図2は本願発明に係る細穴放電加工機1を示したものであり、細穴放電加工機1の本体の一部は前記細穴放電加工機201と同様の構成である。
FIG. 1 and FIG. 2 show a fine hole electric discharge machine 1 according to the present invention. A part of the main body of the fine hole electric discharge machine 1 has the same configuration as that of the fine hole
細穴放電加工機1は前記細穴放電加工機201と同様に数値制御装置(図示省略)により6軸(X,Y,Z,A,B,W)制御されているものである。
The small hole electric discharge machine 1 is controlled by six axes (X, Y, Z, A, B, W) by a numerical control device (not shown) like the small hole
基台3上のハウジング5には、X軸キャリッジ7がX軸方向(紙面に直行する方向)へ移動位置決め自在に設けてあり、このX軸キャリッジ7上には、Y軸キャリッジ9がY軸方向(X軸に直交)へ移動位置決め自在に設けてある。
An
Y軸キャリッジ9には、第1W軸キャリッジ11Aと第2W軸キャリッジ11Bが隣接して設けてあり、それぞれがW軸駆動モータMw(図示省略)によって駆動される送りねじ(図示省略)によりW軸の任意の位置へ昇降位置決め自在に設けてある。
The Y-
また、第1、第2W軸キャリッジ11(A,B)のそれぞれには、Z軸駆動モータ(図示省略)によって駆動される送りねじ(図示省略)により、Z軸方向の所望の位置へ移動位置決め自在の第1加工ヘッド17Aと、第2加工ヘッド17Bが設けてある。
Each of the first and second W-axis carriages 11 (A, B) is moved to a desired position in the Z-axis direction by a feed screw (not shown) driven by a Z-axis drive motor (not shown). A free
前記第1、第2加工ヘッド17(A,B)のそれぞれには、中実または中空の棒状電極21を着脱自在の電極ホルダ19(A,B)を備えると共に、前記棒状電極に加工液を供給する公知(例えば、特開2001−87948公報)の加工液供給手段と棒状電極回転駆動手段とが設けてある。
Each of the first and second processing heads 17 (A, B) is provided with an electrode holder 19 (A, B) to which a solid or hollow rod-shaped
また、前記第1W軸キャリッジ11Aの下部には電極ガイド25が、また第2W軸キャリッジ11Bの下部には電極ガイド23が設けてある。
An
そして、前記ハウジング5には、例えば、特許文献3に記載の如きチルト(tilt)可能な被加工物固定載置用のターンテーブル装置27が設けてある。
The
ターンテーブル装置27はZ軸に平行な軸心を回転中心とするA軸と、このA軸に直交(Y軸に平行)する軸を軸心を回転中心とするB軸(チルト軸)とを備えている。
The
図3は、上記第1、第2加工ヘッド17(A、B)部の拡大説明図である。図3を参照しながら、ターンテーブル装置27に固定された前記燃料噴射ノズルWの6個の噴射口104の加工を行う場合を一例としてその加工工程を説明する。
FIG. 3 is an enlarged explanatory view of the first and second machining heads 17 (A, B). With reference to FIG. 3, the processing steps will be described by taking as an example the case of processing the six
ターンテーブル装置27に設けられた固定治具に被加工物である燃料噴射ノズルWを固定する。次いで、X、Y軸を制御して第1加工ヘッド17Aを加工位置へ移動させて、6個の大口径噴射口106の加工を行う。
A fuel injection nozzle W that is a workpiece is fixed to a fixing jig provided in the
次に、第2加工ヘッド17Bを加工位置へ移動させて、6個の小口径噴射口105の加工を完了して被加工物Wの加工が完了する。
Next, the
1 細穴放電加工機
3 基台
5 ハウジング
7 X軸キャリッジ
9 Y軸キャリッジ
11A 第1W軸キャリッジ
11B 第2W軸キャリッジ
17A 第1加工ヘッド
17B 第2加工ヘッド
19(A,B) 電極ホルダ19
21 棒状電極
23 電極ガイド
25 電極ガイド
27 ターンテーブル装置
W 被加工物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fine hole
21 Rod-shaped
Claims (2)
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