JP3883879B2 - Wire electrode traveling path forming device for wire electric discharge machining and wire electric discharge machining device for end mill tool cutting edge - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マシニングセンタなどの工作機械に用いられるボールエンドミルなどの、特にねじれ刃エンドミル工具の刃部の形成加工に有用な、そして前記刃部の形成加工を容易化するワイヤ放電加工の治具であるワイヤ電極走行経路形成装置、そのワイヤ電極走行経路形成装置を備えたエンドミル工具などの刃先加工用のワイヤ放電加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ワイヤ放電加工方法を用いて、エンドミル工具の切刃部を形成加工することが、例えば、特許第2、828、423〜4号明細書及び図面に記載されているように知られている。即ち、このものは下記の如きものである。
得るべき所望形状の切刃形状を持った総形工具(総形エンドミル、または総形へ―ルバイト)の刃先部の形状を加工する方法において、前記総形工具に形成する所望の切刃形状と2番逃げ面形状とを含む刃先部の加工形状のプログラムを予め作成し、水平または垂直軸まわりの回転割出し位置決め可能な回転割出軸とテ―パ加工機能を有した数値制御ワイヤ放電加工機を用い、
予め工具径、工具長に応じた基本形状をシャンク部や刃部に前加工した前記総形工具の工具素材を用意し、前記工具素材のシャンク部を前記回転割出軸のワーク取付部に装着し、
前記予め作成した加工プログラムを実行し前記工具素材に前記総形工具の切刃形状の加工を行う切刃加工工程と、前記2番逃げ面形状の加工を行う逃げ面加工工程とを連続的にワイヤ放電加工により行なう数値制御による総形工具の加工方法、
と言ったものである。
【0003】
即ち、このものは、従来より周知で多用されているテーパ加工機能を備えている数値制御ワイヤ放電加工機に、工具素材を保持する割出し位置決め可能な回転割出軸を付設して、後は予め作成したプログラムにより数値制御ワイヤ放電加工により加工して総形工具を製作するものである。しかしながら、かかる工具の製作方法を、例えばボールエンドミルのように、特にねじれ刃で、外周包絡線形状として、高い寸法、形状精度の球状先端部を、各種の寸法、形状の平面や円弧面を複雑に連ねて所定の形状に加工形成することへの適用は相当に困難なもので、成功は覚束無いものである。
【0004】
図6は、斯種エンドミル工具を、前述従来型のワイヤ放電加工機によって加工形成する場合の、加工部ワイヤ電極1と工具素材2の配置関係の一例を示す部分の側面説明図で、図において、図示しないベッドの後方に立てて設けられたコラムの上下に各前方(紙面前方)に伸長して形成した一対の上下アームの先端部に、上下に相対向して、更新移動するワイヤ電極1の加工部1Aを位置決めして形成するガイドブロック3、4が設けられ、図示では、下ガイドブロック4に対し、上ガイドブロック3を前述テーパ加工機能の1軸、例えば、図示では紙面左右方向のY軸に移動偏倚位置決めして、加工部ワイヤ電極1が、約60°傾斜している状態を示している。
【0005】
5は、前記ベッド上の前方左側部に設けられたテーブルで、該テーブル5上には工具素材2の取付け位置決め治具6を取り付け、該治具6を介して工具素材2を回転割出し軸のC軸7が、前記Y軸廻りの回転割出し制御可能に、かつ前記水平Y軸に制御送り可能に設けられる。 また、前記テーブル5と加工部ワイヤ電極1を上下ガイドブロック3、4を介して支持する上下のアームとは、紙面と直交するX軸方向と、紙面上下方向のZ軸とに相対的に制御位置決め可能に移動するように構成されているものである。
【0006】
なお、図示の場合、上ガイドブロック3は、基板3Aにワイヤ電極1を挿通位置決めするガイド3Bと加工部ワイヤ電極1に沿って加工液を噴射するノズル3C、及び図示しないワイヤ電極供給部から引き出されてきたワイヤ電極1に所定の制動力を与えて前記ガイド3Bに案内供給する案内ローラ3Dを備えているのに対し、下ガイドブロック4は、加工部ワイヤ電極1と同軸の加工液噴射ノズル4Aと内部に位置決めガイド4Bと図示しないワイヤ電極1に加工用電源の一方の端子を接触通電する図示しない通電駒等を収納し、加工液導入配管端子や、電源プラグ等を有する円筒状等のケーシング4Cから成り、加工部を通過してきたワイヤ電極1は、さらに下流の引取りローラ8により所定の張力となるように引っ張り引き取られる。
【0007】
また、前述の工具素材2の取付け位置決め治具6は、例えば所要の工具鋼や、WC-Co合金系の超硬合金等から成る丸棒状の工具素材2を、治具6の基台6Aに、前記回転割出し軸のC軸と同芯、同軸に設けた、例えば、ステンレス製の円筒状の焼ばめ治具6Bに挿通、焼ばめ固定により所定に位置決めして加工の用に供するものである。
【0008】
図7のA及びBは、一例の2枚刃ボールエンドミルの先端の正面図A図と、A図を180°回転させて前方側面から見た側面図で、210と220は前記2枚刃の各切刃で、図Aで上右側の切刃210を主として加工すべき面に付き説明すると、211、221は切刃210と220の各外周面、212、222は切刃210、220の各先端稜線面、213、223、214、224、及び215、225は各第1、第2、及び第3の各逃げ面、216は先端切刃210のすくい面、217は側部切刃のすくい面、及び218は側部切刃間の逃げ面である。
【0009】
図から明らかなように、2枚刃の切刃210、220は、正面から見て大きな曲率のS字状を為しており、即ち所定のねじれを有し、かつその各先端稜線面212、222は円弧または球面状に盛り上がっている所から、該切刃210、220は勿論、該切刃210、220に続く、すくい面216、217や、逃げ面213、223、215、225等の加工形成は難しく、前述の如き汎用機的な数値制御ワイヤ放電加工機によっては、加工成形が難しいのである。
【0010】
そこで本発明の目的は、所望の切刃形のエンドミル工具、即ち、従来より、ワイヤ放電加工では自動の加工形成が困難とされてきたねじれ刃の、さらには先端が高精度に球形のボールエンドミル工具を、例えば丸棒状等の無垢の工具素材からでも加工形成を可能とするワイヤ放電加工の治具であるワイヤ電極走行経路形成装置、及び該ワイヤ電極走行経路形成装置を備えたワイヤ放電加工装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前述の本発明の目的は、(1)テーブルまたは加工ヘッドの一方に設けられるか、テーブルまたは加工ヘッドの一方が兼用してもよい取付けベースと、
該取付けベースの表面に、該表面に沿って所望の角度の旋回位置決めをするように枢軸を介して取り付けられた旋回テーブルと、該旋回テーブルの旋回位置決め駆動手段と、
ワイヤ電極が更新移動する張架加工部を形成するように間隔を置いて取り付けられた一対のガイドブロックを有する支腕と、
該支腕の一端側を支点として支持し、他端を旋回テーブル表面に垂直方向に旋回位置決めするように旋回テーブル上に取り付けられた支腕旋回制御手段と、
前記取付けベース廻りに設けられるワイヤ電極の供給引取手段に対して、前記旋回支腕のガイドブロック間の加工部にワイヤ電極を供給および引き取るように走行させるワイヤ電極の引廻し手段とを有し、相対的に直交3軸方向の移動制御が可能な前記テーブルと加工ヘッドとの他方に設けた、工具素材を取り付ける割出し位置決め可能な回転割出軸と前記加工部ワイヤ電極が交叉するように相対向して配置されるワイヤ電極走行経路形成装置とすることにより達成される。
【0012】
また、前述の本発明の目的は、(2)前記取付けベースが前記テーブル上に水平に設けられ、前記回転割出軸が加工ヘッドの電極取付定盤にテーブル面と直交する垂直軸に設けられる前記(1)に記載のワイヤ電極走行経路形成装置とすることにより達成される。
【0013】
又、前述の本発明の目的は、(3)前記回転割出軸に、前記工具素材を取り付けたホルダの自動交換着脱用の保持手段が設けられている前記(1)または(2)に記載のワイヤ電極走行経形成装置とすることにより達成される。
【0014】
また、前述の本発明の目的は、(4)前記旋回テーブルが、その旋回位置決め枢軸を中心とする扇状の円弧板体で、旋回位置決め駆動手段が、板体の外周円弧に係合して設けられている前記(1)、(2)または(3)に記載のワイヤ電極走行経路形成装置とすることにより達成される。
【0015】
また、前述の本発明の目的は、(5)前記支腕が、一対のガイドブロック間の長さを所要に調整設定可能に伸縮可能な構成である前記(1)、(2)、(3)または(4)に記載のワイヤ電極走行経路形成装置とすることにより達成される。
【0016】
また、前述の本発明の目的は、(6)前記一対のガイドブロックの少なくとも一方に加工部ワイヤ電極に沿う加工液噴射ノズルを有する前記(1)、(2)、(3)、(4)または(5)に記載のワイヤ電極走行経路形成装置とすることにより達成される。
【0017】
また、前述の本発明の目的は、(7)前記旋回位置決め駆動手段と支腕旋回制御手段とが夫々に回転角度を検出位置決めする所要のロータリィエンコーダを有する前記(1)、(2)、(3)、(4)、(5)または(6)に記載のワイヤ走行経路形成装置とすることにより達成される。
【0018】
また、前述の本発明の目的は、(8)前記テーブルが、加工槽内において垂直軸に相対的に移動する主軸の加工ヘッド移動体と相対向する放電加工機の水平テーブルである前記(2)に記載のワイヤ電極走行経路形成装置とすることにより達成される。
【0019】
又、前述の本発明の目的は、(9)前記扇状の円弧板体から成る旋回テーブルの外周円弧には、前記旋回位置決め駆動手段の出力軸に設けた歯車に噛み合う円弧歯車が構成されており、該円弧歯車を覆う円弧カバーが設けられている前記(8)に記載のワイヤ走行経路形成装置とすることにより達成される。
【0020】
また、前述の本発明の目的は、(10)前記円弧歯車と旋回位置決め駆動手段の出力歯車との噛み合い部に対し、清浄加工液の噴射手段が設けられている前記(9)に記載のワイヤ電極走行経路形成装置とすることにより達成される。
【0021】
そして、更に、前述の本発明の目的は、(11)所要の形成すべき切刃形状を持ったエンドミル工具の刃先部の形状を加工する装置において、
ベッド上に水平に固定して設けたテーブルと、
該テーブルに垂直に相対向して制御移動するように主軸を保持した加工ヘッドを水平直交2軸に制御移動可能に設けた加工ヘッド移動体と、
前記主軸に前記テーブルに対する垂直軸の制御送りを与える送り制御サーボモータと、
前記主軸を軸の廻りに回転割出軸とし作動させる回動制御サーボモータと、
加工される工具素材を取り付けたホルダの自動交換着脱用に前記主軸先端部に設けられた保持手段と、
前記テーブル上に設ける取付けベースの水平表面に、該表面に沿って所望角度の旋回位置決めをするよう枢軸を介して設けた旋回テーブルと、
該旋回テーブルの旋回位置決め駆動手段と、
ワイヤ電極が更新移動される張架加工部を形成するように間隔を置いて取り付けられた一対のガイドブロックを有する支腕と、
該支腕の一端側を支点として支持し、他端を旋回テーブル面に垂直方向に旋回して位置決めするように旋回テーブル上に取り付けられた支腕旋回制御手段と、
前記取付けベース廻りに設けられるワイヤ電極の供給引取手段と、
前記旋回する支腕のガイドブロック間の加工部にワイヤ電極を供給および引取るように走行させる案内および方向変更プーリを含むワイヤ電極走行経路形成手段と、
を備え、さらにワイヤ放電加工を実行するためのワイヤ電極と工具素材間に給電されるワイヤ放電加工用電源、加工液を加工部に流通介在せしめる加工液の循環供給装置、及び前記垂直軸、水平直交2軸、主軸の回転割出軸、工具素材を取り付けたホルダの自動交換手段、旋回位置決め駆動手段、並びに支腕旋回制御手段を、予めの作成プログラムにより読み出し制御作動させる数値制御装置を含む制御装置から成るワイヤ放電加工装置とすることにより達成されるものである。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下本発明のワイヤ電極走行経路形成装置を、形彫放電加工装置の水平2軸の加工テーブル上に設置した状態の要部を示した図1の正面図、同じく加工テーブルまたは、加工槽上方から見た図2の平面図、及び図2の状態から旋回テーブルが作成機仕様の約1/4の旋回角度旋回した状態を示す図3の平面図により説明する。
【0023】
10はベッドで、加工テーブル11が図示しない加工槽中に設けられる。前記べッド10と加工テーブル11にクロススライドを設け、加工テーブル11にまたは加工槽をベッド10に対して、図示の場合紙面に垂直な前後方向のX軸と紙面に沿う左右方向のZ軸とからなる水平2軸に制御移動可能に構成することもできるが、後述するように、加工テーブル11などを移動させることにより、テーブル上に設けたワイヤ電極走行経路形成装置に対する加工槽外に設けられるワイヤ電極の供給、引取手段からの走行経路長が変動して、張力変動が生じるのを避けるため、加工テーブル11はベッド10に対して固定して設けるのが望ましい。
【0024】
そして、図示しないが、例えば、前記ベッド10上に、前記紙面に垂直なX軸に制御移動可能にコラムを設け、該コラムに前記紙面に平行な左右のZ軸に制御移動可能に移動ラムを設け、該移動ラムに、前記加工テーブル11に垂直に相対向して紙面に平行な上下のY軸に制御送り可能な主軸12を有する加工ヘッド9が設けられ、該加工ヘッド9は主軸12の回転割出軸7のC軸を有し、さらに主軸先端には、必要に応じて電極取付定盤13が設けられ、該電極取付定盤13に工具素材2を取り付けたホルダを自動着脱交換する保持手段14が設けられているもので、前記ホルダの自動交換手段や加工ヘッド9側方に設けられる工具素材2を取り付けたホルダを所要個数収納する工具素材ホルダのマガジンなどは、図示が省略されている。
【0025】
15は、本発明のワイヤ電極走行経路形成装置の取付けベースであって、図示実施例の場合は、これが加工ヘッド9の電極取付定盤13側ではなく、加工槽内のテーブル11上に固定して設けられるので、専用機的に構成される場合には、前記取付けベース15は、加工テーブル11や電極取付定盤13に兼用させることが出来る。
【0026】
16は、前記取付けベース15の表面に、該表面に沿って所要の角度旋回位置決め可能な枢軸17を介して取り付けられた後述V軸の旋回テーブルで、図示のようにその旋回位置決め枢軸17を回転中心とする所望角度の扇状の円弧板体からなる。 この旋回テーブル16の外周円弧面には歯車16Aが設けられ、該歯車16Aに前記取付けベース15上に設けた旋回位置決め駆動手段18の出力ピニオン歯車18Aが噛み合う。 前記旋回位置決め駆動手段18は、回転サーボモータと、例えば、80万分割等の高分解能の、ロータリィエンコーダを内臓し、前記90°以内のV軸角度を、微細に制御して位置決めすることができる。 即ち、前記円弧面の歯車16Aと前記ピニオン歯車18Aとの間に、ワイヤ放電加工屑等が沈降堆積して介在する事がないように、歯車16Aの有効歯部分を覆う円弧状カバー16Bが設けられ、そして、図示してないが、さらに必要ならば、前記円弧状の歯車16Aとピニオン歯車18Aとの噛合い部にワイヤ放電加工液の清浄加工液を噴射するノズルを設けておくようにするものである。
【0027】
19はワイヤ電極1が更新移動する張架加工部1Aを形成するように間隔を置いて取り付けた一対のガイドブロック3、4を有する支腕で、一対のガイドブロック3、4としては、前述図6に記載説明のものとは、一本のアーム状の支腕19に間隔を置いて取り付けられている構成の点を除き実質上同一である。そして、前記支腕19の前記ガイドブロック4の在る側の端部が、前記旋回テーブル16上に固定して設けた支腕旋回制御手段20の回転出力軸に連結していて、該支腕19の先端側を旋回テーブル16面に垂直に旋回してW軸の傾斜角度の位置決めするものである。
【0028】
前記支腕旋回制御手段20は、回転サーボモータと、例えば、80万分割等の高分解能の、ロータリィエンコーダを内蔵し、支腕19が、即ち、ワイヤ電極1の加工部1Aが、旋回テーブル16上において、前述水平なZ軸に平行な状態から垂直の90°に迄立ち上がって、YZ平面上に、Y軸に平行に立つ状態迄の、ワイヤ電極加工部1Aの旋回立ち上げによる傾斜角度の位置決めが可能なものである。
【0029】
そして、前記支腕19は、ガイドブロック4が取り付けられている支腕旋回制御手段20の回転出力軸への連結部を支腕基部19Aとして軸方向に、即ちワイヤ電極加工部1Aの長さを決定する一対のガイドブロック3、4間の長さを、所要に調整設定可能に伸縮可能に構成されるもので、前記支腕基部19Aには、支腕19の所定長での位置決め固定と、支腕19の繰出しと引込みを可能にする弛緩締付けハンドル19Bが設けられている。
【0030】
かくして、ワイヤ電極加工部1Aは、XZ平面上において、W軸動作として、水平Z軸に平行な状態から、YZ平面に沿い、前記XZ平面と直交する垂直状態に立上がる任意の傾斜角度を取る間に、前記支腕19の基部19Aを連結して支持する支腕旋回制御手段20の回転出力軸が、V軸動作として、XZ平面上のZ軸と平行な状態から、該平面に沿って水平に最大約90°、図示の場合約70°の範囲にわたって旋回位置決めし得るものであるから、前記ワイヤ電極加工部1Aは、任意の傾斜角度において、多様な姿勢を採り得るものであり、前述工具素材2とワイヤ電極加工部1A間に与えられるX、YおよびZ軸の各軸方向の相対移動と、さらに前記工具素材2にその中心軸の廻りの回転として与えられるC軸動作としての回転割出しの制御移動作動と相俟って、両者間により多様で複雑なワイヤ放電加工の時々刻々に変化する制御された姿勢を与えられて目的とする加工を実現させ得ることが判る。
【0031】
次に、前述のような支腕19上の一対のガイドブロック3、4間を所定軸方向長さの加工部1Aを形成して連続的に更新移動するワイヤ電極1の張架走行する供給、引取りの構成について説明すると、図示の場合、図示していないが、ワイヤ電極1の公知慣用の供給手段と引取り手段とは共に加工部左側の加工槽外部に設けられている。前記ワイヤ電極供給手段から所定に制動を制御しながら送り出されたワイヤ電極1は、適宜必要に応じて設けられた案内経路、案内プーリ等を介して、加工テーブル11または加工槽に固定して設けた案内手段21に到り、該案内手段21に設けた供給側の方向変更案内プーリ22Aにより下方に誘導し、旋回プレート16上の2個の案内プーリ23A、24Aを介して、位置決め案内プーリ25Aを経て前記支腕19の旋回支点側のガイドブロック4側から加工部1Aへと供給される。
【0032】
前記加工部1Aにおいて、ワイヤ放電加工の用に供されたワイヤ電極1は、ガイドブロック3のガイド3B部からローラ3Dを介して引き出され、位置決め案内プーリ25B、および案内プーリ24B、23Bを経て、案内手段21、または加工槽の固定側の案内プーリ26および方向変更案内プーリ27によって上方に誘導され、前記供給導入側の方向変更案内プーリ22Aと同軸に設けた引取り排出側の方向変更案内プーリ22Bを経て、図示しない引取り手段8によりワイヤ電極加工部1Aが所定の一定張力状態を保つよう制御しながら引き取り、バケットなどの回収手段により回収するものである。
【0033】
上述、図示説明の実施例では、ワイヤ電極1が、ワイヤ放電加工部の一方,左側から供給されるとともに、引き取り回収される構成となっているが、例えば右側から供給されて左側から回収されるワイヤ電極1の折返し張架走行経路のない張架走行の引廻し形成の構成とすることができるものである。また、前記取付けベース15上、または加工槽内もしくは周縁部などにスペース的に余裕がある場合には、ワイヤ電極の供給、引取り手段の両方または一方を、取付けベース15や加工槽またはベッド10などに指示させるなどして設けられること勿論である。同様に前記支腕19に設けられる一対のガイドブロック3、4としては、図示実施例のように、別異のガイドブロックを用いる必要はなく、その構成としても図示のものに限られるものではなく、加工作動に伴う移動において、自己及び周囲の介在物と干渉を生じない形状または寸法のものであれば良い。ただし、その場合、ワイヤ電極1に対するワイヤ放電加工電源の接続給電は、ワイヤ電極加工部1Aよりもワイヤ電極の供給上流側にて行なうよう構成することが好ましい。
【0034】
28は旋回テーブル16が枢軸17を中心として、駆動手段18により回動されるとき、外周円弧部分において取付けベース15が受けるように介設されたベアリングで、この場合旋回テーブル16の外周の円弧方向に所望の間隔を置いて2個設けられている。その構造は一例を図4の断面図Aと、組立図Bとに示すように、ローラ28Aを回転自在に取り付けた円盤状ローラベース28Bが、取付けベース15に形成された取付け凹嵌部28Cに嵌込み固定され、該ローラベース28Bの外周と取付け凹嵌部28Cの内周面間に形成される環状隙間に、例えば、円周上の4点において、発条28Eで浮動して旋回テーブル16の下面に摺接するように嵌込まれる防塵用のジュラコンリング28Dとから成る。そして、該ベアリング28に対する防塵のためには、該ベアリング28内に清浄加工液を加圧状態で導入する構成とすることが好ましい。
【0035】
29は、前記旋回テーブル16の外周円弧部分の前記2個のベアリング28の中間に設けられる押えローラ具で、その構成の一例は、例えば、図5に示すように、取付けベース15に固定する取付け具29Aと押えローラ29Bとから成り、旋回テーブル16を前記2個のベアリング28の各ローラ28Aと適度な圧力で接触させ、旋回テーブル16の円滑で、がたのない旋回運動を確保させる。 そして、前述防塵の幇助に必要ならば、前記取付け具29Aの円弧方向の両端または一端側に、旋回テーブル16の外周円弧歯車16Aに対応する取付けベース15上の円弧状の表面部分を旋回移動に伴ってスクレープなどをするワイパ30を設けるのが良い。
【0036】
次に、前述図6A、Bに示した1例のボールエンドミル工具の切刃先端の稜線面212、222、切刃の外周面211、各種逃げ面213、223、214、224、及び215、225、先端切刃のすくい面216、側部切刃のすくい面217、並び刃間逃げ面218等の各面を、前述本発明のワイヤ電極走行経路形成装置を、前述実施例の固定の水平加工テーブル16に対して、XY及びZの3軸に移動制御が可能であるとともに、鉛直のY軸の廻りの制御回動が可能な回転割出し軸(C軸)を備えた形彫り放電加工機に設置して加工する場合、各加工面毎の、設定角度条件や加工送り軸等につき説明するが、これは、各加工面の加工の順序や加工のプログラム等を説明しているものではない。
【0037】
(1)切刃の外周側面211、
W軸の角度0°、C軸の角度12°の設定で、Y軸送りにより加工する。
(2)切刃先端の稜線面212、
W軸15°、C軸12°、及びV軸12°の設定で、XY2軸の時計廻りの円弧補間(G02)による加工を、前記W軸を20°まで、また前記C軸を角度−12°まで変化させながら加工する。
(3)第1逃げ面213、
W軸30°、C軸12°、及びV軸12°の設定で、XY2軸の時計廻りの円弧補間(G02)による加工を、前記W軸を35°まで、また前記C軸を−12°まで変化させながら加工する。
(4)第2逃げ面214、
W軸60°、C軸22.5°で、X軸送りにより加工する。
(5)第3逃げ面215、
W軸60°で、XY平面がY軸に対して110°傾く方向に送って加工する。
(6)先端切刃のすくい面216、
W軸60°及びC軸30°で、XY平面がY軸に対して1.5°から110°傾く方向に、前記C軸を−30°まで変化させながら送って加工する。
(7)側部切刃のすくい面217、
W軸70°で、C軸をリードに合わせて回転するように、Y軸に送って加工する。
(8)刃間逃げ面218、
W軸70°で、C軸を0°から130°迄回転させながらY軸に送って加工し、リード逃げを形成する。
【0038】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のワイヤ電極走行経路形成装置によれば、加工テーブルと之と相対向する加工ヘッド間に置いて、XYZ3軸方向の相対移動が可能であると共に、前記加工ヘッドに鉛直または加工テーブルに水平に棒状工具素材を取り付けた回転割出軸を有する形彫り放電加工機に取り付けることにより、エンドミル、それもねじれがあるボールエンドミル工具のような、複雑な切刃、すくい面、及び各種逃げ面等から成る外形球状体を自動制御により加工形成することが可能となると言う優れた効果を奏する。
しかして、前記ボールエンドミル等の工具としては、上述した超硬合金材を素材とするものに代えて、前記切刃先端の稜線面に、ダイアモンド砥粒や超砥粒などを埋め込みまたは焼結、溶着などにより取り付けた態様の工具が製作、提供されるようになって来ているが、上述本発明の装置を使用すれば、そのような砥粒などを所要に取り付けた工具素材から、目的とする工具を確実に精度高く加工形成することができ、しかも安価に提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例のワイヤ電極走行経路形成装置を形彫放電加工機の水平2軸テーブル上に設置した状態の要部を示す正面図。
【図2】図1の状態を上方から見た要部の平面図。
【図3】図1の状態において、旋回テーブルが、平面に沿って枢軸の廻りに仕様の約1/4の角度旋回した状態を、図2と同じく上方から見た平面図。
【図4】本発明における取付けベースと旋回テーブルとの間に介設されるベアリングの一例を示す断面図Aと組立図B。
【図5】同じく、取付けベースに対する旋回テーブルの押えローラ具の一例を示したもの。
【図6】エンドミル工具を、従来型のテーパ加工機能を有するワイヤ放電加工機によって加工する場合の、加工部ワイヤ電極と工具素材の配置関係の一例を示す部分の側面説明図。
【図7】A及びBは、2枚刃ボールエンドミルの一例の先端正面図と側面図。
【符号の説明】
1、 ワイヤ電極
1A、 ワイヤ電極加工部
2、 工具素材
3、4、 ガイドブロック
3A、 基板
3B、4B、 ガイド
3C、 ノズル
3D、 案内ローラ
4A、 同軸噴射ノズル
4C、 ケーシング
5、 テーブル
6、 取付け治具
6A、 基台
6B、 焼ばめ治具
7、 回転割出し軸(C軸)
8、 引取ローラ
9 加工ヘッド
10、 べッド
11、 加工テーブル
12、 主軸(Y軸)
13、 電極取付定盤
14、 自動交換用着脱保持手段
15、 取付けベース
16、 旋回テーブル
16A、 歯車
17、 枢軸(V軸)
18、 旋回位置決め駆動手段
18A、 ピニオン歯車
19、 支腕(W軸)
19A、 支腕基部
20、 支腕旋回制御手段
21、 案内手段
22A、22B、27、 方向変更案内プーリ
23A、24A、23B、24B、26、 案内プーリ
25A、25B、 位置決め案内プーリ
26、27、 案内プーリ
28、 ベアリング
29、 押えローラ具
210、220、 2枚刃ボールエンドミルの各切刃
211、 切刃の外周面
212、222、 切刃先端の稜線面
213、223、 第1逃げ面
214、224、 第2逃げ面
215、225、 第3逃げ面
216、 先端切刃のすくい面
217、 側部切刃のすくい面
218、 刃間逃げ面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a wire electric discharge machining jig useful for forming a blade portion of a torsion blade end mill tool, such as a ball end mill used in a machine tool such as a machining center, and facilitating the forming processing of the blade portion. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire electrode travel path forming apparatus and a wire electric discharge machining apparatus for cutting edge cutting such as an end mill tool equipped with the wire electrode travel path forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
It is known that the cutting edge portion of an end mill tool is formed and processed using a wire electric discharge machining method, as described in, for example, Japanese Patent No. 2,828,423-4 and the drawings. That is, this is as follows.
In a method of machining the shape of the cutting edge portion of a total shape tool (total shape end mill or total shape tool) having a desired cutting edge shape to be obtained, a desired cutting edge shape formed on the total shape tool, Numerically controlled wire electrical discharge machining with a rotary indexing axis and taper function capable of indexing and positioning the rotary tip around a horizontal or vertical axis in advance by creating a cutting shape program including No. 2 flank shape Using the machine
Prepare the tool material of the above-mentioned general shape tool that has been pre-machined into the shank part and blade part according to the tool diameter and tool length in advance, and attach the shank part of the tool material to the work attachment part of the rotary indexing shaft And
A cutting edge machining step for executing the machining program prepared in advance and machining the cutting edge shape of the overall tool on the tool material, and a flank machining step for machining the second flank shape are continuously performed. Machining method of total shape tool by numerical control performed by wire electric discharge machining,
It is said.
[0003]
In other words, this is a numerically controlled wire electric discharge machine equipped with a taper machining function that is well known and widely used in the past. An overall tool is manufactured by numerical control wire electric discharge machining using a program created in advance. However, the manufacturing method of such a tool, for example, with a torsional blade, such as a ball end mill, as a peripheral envelope shape, a spherical tip with high dimensions and shape accuracy, a complicated plane and arc surface of various dimensions and shapes Application to processing and forming into a predetermined shape is quite difficult, and there is no success.
[0004]
FIG. 6 is a side explanatory view of a portion showing an example of the arrangement relationship between the processed part wire electrode 1 and the tool material 2 when such an end mill tool is processed and formed by the above-described conventional wire electric discharge machine. The wire electrode 1 is renewed and moved up and down opposite to the tip portions of a pair of upper and lower arms formed to extend forward (front of the page) above and below a column provided upright behind a bed (not shown). Guide blocks 3 and 4 are provided to position and form the processed portion 1A. In the drawing, the upper guide block 3 is arranged on one axis of the taper processing function, for example, in the horizontal direction of the drawing in the drawing with respect to the lower guide block 4. A state in which the movement part wire electrode 1 is tilted by about 60 ° with the movement bias positioned on the Y axis is shown.
[0005]
Reference numeral 5 denotes a table provided on the front left side of the bed, and an attachment positioning jig 6 for attaching the tool material 2 is mounted on the table 5, and the tool material 2 is rotated and indexed through the jig 6. The C axis 7 is provided so as to be able to control the rotation index around the Y axis and to be able to control and feed the horizontal Y axis. The upper and lower arms that support the table 5 and the processing portion wire electrode 1 via the upper and lower guide blocks 3 and 4 are controlled relative to the X axis direction orthogonal to the paper surface and the Z axis in the vertical direction of the paper surface. It is configured to move so that it can be positioned.
[0006]
In the case shown in the figure, the upper guide block 3 is pulled out from a guide 3B for inserting and positioning the wire electrode 1 in the substrate 3A, a nozzle 3C for injecting a processing liquid along the processing part wire electrode 1, and a wire electrode supply part (not shown). The lower guide block 4 is provided with a processing liquid jet nozzle coaxial with the processing portion wire electrode 1, while being provided with a guide roller 3 </ b> D that applies a predetermined braking force to the wire electrode 1 and supplies the guide to the guide 3 </ b> B. 4A, a positioning guide 4B inside, and a wire electrode 1 (not shown) accommodate a current-carrying piece (not shown) that contacts and energizes one terminal of the processing power supply, and has a cylindrical shape having a machining liquid introduction piping terminal, a power plug, etc. The wire electrode 1 made of the casing 4C and having passed through the processed portion is pulled and pulled by the downstream take-up roller 8 so as to have a predetermined tension.
[0007]
The tool material 2 mounting / positioning jig 6 described above is formed by using a round bar-shaped tool material 2 made of, for example, required tool steel, a WC-Co alloy cemented carbide, or the like on a base 6A of the jig 6. The rotary indexing shaft is concentrically and coaxially inserted into a cylindrical shrink fitting jig 6B made of, for example, stainless steel, and is positioned at a predetermined position by shrink fitting to be used for processing. Is.
[0008]
7A and 7B are a front view A of the tip of a two-blade ball end mill as an example, and a side view as viewed from the front side surface when A is rotated 180 °. In each of the cutting blades, the upper right cutting blade 210 in FIG. A will be described mainly with respect to the surface to be machined. 211 and 221 are the outer peripheral surfaces of the cutting blades 210 and 220, and 212 and 222 are the respective cutting blades 210 and 220. Front edge line, 213, 223, 214, 224, and 215, 225 are the first, second, and third flank faces, 216 is the rake face of the tip edge 210, and 217 is the side edge rake Surfaces 218 are flank surfaces between the side cutting edges.
[0009]
As is apparent from the drawing, the two-blade cutting blades 210 and 220 have an S-shape with a large curvature when viewed from the front, that is, have a predetermined twist and each of the leading edge ridgelines 212, Since 222 is raised in an arc shape or a spherical shape, not only the cutting blades 210 and 220 but also the rake surfaces 216 and 217 and the flank surfaces 213, 223, 215 and 225 following the cutting blades 210 and 220 are processed. It is difficult to form, and it is difficult to form by some general-purpose numerically controlled wire electric discharge machines as described above.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an end mill tool having a desired cutting edge shape, that is, a ball end mill having a spherical shape with a high accuracy at the tip of a twisted blade that has conventionally been difficult to form automatically by wire electric discharge machining. Wire electrode travel path forming device, which is a jig for wire electric discharge machining, which enables a tool to be processed even from a solid tool material such as a round bar, and a wire electric discharge machining apparatus including the wire electrode travel path forming device Is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention is as follows: (1) a mounting base that is provided on one of the table or the processing head, or may be used by either the table or the processing head;
A swivel table attached to the surface of the mounting base via a pivot so as to perform swivel positioning at a desired angle along the surface; and swivel positioning drive means for the swivel table;
A support arm having a pair of guide blocks attached at an interval so as to form a stretched portion where the wire electrode is renewed;
A supporting arm turning control means mounted on the turning table so as to support one end side of the supporting arm as a fulcrum and to turn and position the other end perpendicularly to the surface of the turning table;
Wire electrode routing means for running and supplying the wire electrode to and from the processing portion between the guide blocks of the swivel support arm with respect to the wire electrode supply / takeout means provided around the mounting base, A rotary indexing shaft on which the tool material can be indexed and positioned, which is provided on the other of the table and the machining head capable of relatively controlling movement in three orthogonal axes, and the machining part wire electrode cross relative to each other. This is achieved by providing a wire electrode travel path forming device that is disposed facing.
[0012]
The object of the present invention is as follows. (2) The mounting base is provided horizontally on the table, and the rotary indexing shaft is provided on a vertical axis perpendicular to the table surface on the electrode mounting surface plate of the machining head. This is achieved by using the wire electrode travel path forming device according to (1).
[0013]
Further, the object of the present invention is as described in (3) above, wherein (3) the rotary indexing shaft is provided with holding means for automatic replacement / removal of the holder to which the tool material is attached. This is achieved by using the wire electrode traveling warp forming apparatus.
[0014]
The object of the present invention is as follows: (4) The turning table is a fan-like arc plate centered on the turning positioning pivot, and the turning positioning drive means is engaged with the outer peripheral arc of the plate. This is achieved by using the wire electrode travel path forming device according to (1), (2) or (3).
[0015]
Further, the object of the present invention is as follows: (5) The support arm is configured so that the length between the pair of guide blocks can be adjusted and set as required. ) Or (4) to achieve the wire electrode travel path forming device.
[0016]
The object of the present invention is as follows: (6) The above (1), (2), (3), (4) having a machining fluid injection nozzle along the machining part wire electrode in at least one of the pair of guide blocks. Or it is achieved by setting it as the wire electrode travel path | route formation apparatus as described in (5).
[0017]
The above-mentioned object of the present invention is as follows. (7) The turning positioning driving means and the supporting arm turning control means each have a required rotary encoder for detecting and positioning a rotation angle, respectively (1), (2), (3), (4), (5), or (6).
[0018]
The object of the present invention is as follows. (8) The table is a horizontal table of an electric discharge machine facing the machining head moving body of the main spindle that moves relative to the vertical axis in the machining tank (2). This is achieved by using the wire electrode travel path forming device described in (1).
[0019]
The object of the present invention is as follows. (9) An arc gear that meshes with a gear provided on the output shaft of the swivel positioning drive means is formed on the outer arc of the swivel table formed of the fan-shaped arc plate. This is achieved by using the wire travel path forming device according to (8) above, in which an arc cover that covers the arc gear is provided.
[0020]
The object of the present invention is as follows: (10) The wire according to (9), wherein a cleaning process fluid injection means is provided for the meshing portion of the arc gear and the output gear of the turning positioning drive means. This is achieved by using an electrode travel path forming device.
[0021]
Further, the object of the present invention described above is (11) in an apparatus for processing the shape of the edge part of an end mill tool having a required cutting edge shape to be formed,
A table fixed horizontally on the bed;
A machining head moving body provided with a machining head holding a spindle so as to be controlled to move vertically opposite to the table so as to be controlled and movable in two horizontal orthogonal axes;
A feed control servo motor that gives a control feed of a vertical axis to the table to the spindle;
A rotation control servo motor that operates with the main shaft as a rotary indexing shaft around the shaft;
Holding means provided at the tip of the spindle for automatic replacement and removal of a holder to which a tool material to be processed is attached;
A swivel table provided on a horizontal surface of a mounting base provided on the table via a pivot so as to perform swivel positioning at a desired angle along the surface;
A turning positioning drive means for the turning table;
A support arm having a pair of guide blocks attached at intervals so as to form a stretched portion where the wire electrode is renewed;
A supporting arm turning control means mounted on the turning table so as to support one end side of the supporting arm as a fulcrum and to place the other end in a direction perpendicular to the turning table surface;
Wire electrode supply and take-off means provided around the mounting base;
A wire electrode travel path forming means including a guide and a direction changing pulley that travels so as to supply and pull the wire electrode to a processing portion between the guide blocks of the pivoting support arm;
A power supply for wire electrical discharge machining that is fed between a wire electrode and a tool material for performing wire electrical discharge machining, a circulating supply device for machining fluid that causes the machining fluid to circulate in the machining section, and the vertical axis, horizontal Control including a numerical control device that reads and controls the two orthogonal axes, the rotation index axis of the main spindle, the automatic holder exchanging means to which the tool material is attached, the turning positioning drive means, and the support arm turning control means in accordance with a previously created program. This is achieved by using a wire electric discharge machining apparatus comprising the apparatus.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 is a front view of the wire electrode travel path forming device of the present invention installed on a horizontal biaxial machining table of a sculpting electric discharge machining apparatus, and from above the machining table or machining tank. The plan view shown in FIG. 2 and the plan view shown in FIG. 3 showing a state in which the turning table has turned about a quarter turning angle of the specification of the production machine from the state shown in FIG.
[0023]
Reference numeral 10 denotes a bed, and a processing table 11 is provided in a processing tank (not shown). The bed 10 and the processing table 11 are provided with a cross slide, and the processing table 11 or the processing tank with respect to the bed 10 is illustrated with an X axis in the front-rear direction perpendicular to the paper surface and a Z axis in the left-right direction along the paper surface. However, as will be described later, by moving the processing table 11 and the like, it is provided outside the processing tank with respect to the wire electrode travel path forming device provided on the table. In order to avoid fluctuations in tension caused by fluctuations in the length of the travel path from the supply and take-up means of the wire electrode, it is desirable that the processing table 11 be fixed to the bed 10.
[0024]
Although not shown, for example, a column is provided on the bed 10 so as to be controllable in the X axis perpendicular to the paper surface, and a moving ram is provided in the column so as to be controllable in the left and right Z axes parallel to the paper surface. The moving ram is provided with a processing head 9 having a main shaft 12 which is perpendicularly opposed to the processing table 11 and can be controlled and fed to the upper and lower Y axes parallel to the paper surface. The rotary indexing shaft 7 has a C-axis, and an electrode mounting surface plate 13 is provided at the tip of the main shaft as necessary. The holder with the tool material 2 attached to the electrode mounting surface plate 13 is automatically attached and detached. The holding means 14 is provided, and the automatic change means for the holder and a magazine for a tool material holder for storing a required number of holders attached with the tool material 2 provided on the side of the machining head 9 are not shown. ing.
[0025]
Reference numeral 15 denotes a mounting base for the wire electrode travel path forming apparatus of the present invention. In the illustrated embodiment, this is fixed on the table 11 in the processing tank, not on the electrode mounting surface 13 side of the processing head 9. Therefore, when configured as a dedicated machine, the mounting base 15 can also be used as the processing table 11 or the electrode mounting surface plate 13.
[0026]
Reference numeral 16 denotes a V-axis swivel table, which will be described later, attached to the surface of the mounting base 15 via a pivot 17 capable of swivel positioning at a required angle along the surface, and rotates the swivel positioning pivot 17 as shown. It consists of a fan-shaped arc plate having a desired angle at the center. A gear 16A is provided on the outer peripheral circular arc surface of the turning table 16, and an output pinion gear 18A of the turning positioning driving means 18 provided on the mounting base 15 is engaged with the gear 16A. The turning positioning drive means 18 incorporates a rotary servo motor and a rotary encoder having a high resolution of, for example, 800,000 divisions, etc., and can position the V-axis angle within 90 ° by fine control. it can. In other words, an arc-shaped cover 16B that covers the effective tooth portion of the gear 16A is provided between the arc-shaped gear 16A and the pinion gear 18A so that wire electric discharge machining waste or the like does not settle and accumulate. Although not shown, if further necessary, a nozzle for injecting the cleaning process liquid of the wire electric discharge machining liquid is provided at the meshing portion of the arcuate gear 16A and the pinion gear 18A. Is.
[0027]
Reference numeral 19 denotes a support arm having a pair of guide blocks 3 and 4 attached at an interval so as to form a stretch processing portion 1A in which the wire electrode 1 is renewed and moved. 6 is substantially the same as that described in FIG. 6 except that it is attached to a single arm-shaped support arm 19 at an interval. The end of the support arm 19 on the side where the guide block 4 is located is connected to the rotation output shaft of the support arm turning control means 20 fixed on the turning table 16, The tip end side of 19 is turned perpendicularly to the surface of the turntable 16 to position the inclination angle of the W axis.
[0028]
The support arm turning control means 20 incorporates a rotary servo motor and a high-resolution rotary encoder with 800,000 divisions, for example, and the support arm 19, that is, the processing portion 1 </ b> A of the wire electrode 1 is a turning table. 16, the inclination angle of the wire electrode processing portion 1A from the state parallel to the horizontal Z-axis up to 90 ° perpendicular to the state of standing parallel to the Y-axis on the YZ plane. Can be positioned.
[0029]
Then, the support arm 19 has the connecting portion to the rotation output shaft of the support arm turning control means 20 to which the guide block 4 is attached as the support arm base portion 19A in the axial direction, that is, the length of the wire electrode processing portion 1A. The length between the pair of guide blocks 3 and 4 to be determined is configured to be adjustable so that it can be adjusted and set as required, and the support arm base 19A is positioned and fixed at a predetermined length of the support arm 19, A loosening and tightening handle 19B that enables the support arm 19 to be extended and retracted is provided.
[0030]
Thus, on the XZ plane, the wire electrode processing unit 1A takes an arbitrary inclination angle that rises from a state parallel to the horizontal Z axis to a vertical state perpendicular to the XZ plane along the YZ plane as a W-axis operation. In the meantime, the rotation output shaft of the support arm turning control means 20 that connects and supports the base portion 19A of the support arm 19 is V-axis operation from a state parallel to the Z axis on the XZ plane along the plane. Since the wire electrode processing portion 1A can take various postures at an arbitrary inclination angle since it can be pivotally positioned over a range of about 90 ° horizontally and about 70 ° in the illustrated case. Relative movement in the X, Y, and Z axis directions given between the tool material 2 and the wire electrode processing portion 1A, and further rotation as a C-axis operation given to the tool material 2 as rotation around its central axis. Indexing It can be seen that the desired machining can be realized by giving a controlled posture that changes with time of various and complicated wire electric discharge machining between the two in combination with the controlled movement operation.
[0031]
Next, the supply of the wire electrode 1 that runs and stretches continuously between the pair of guide blocks 3 and 4 on the support arm 19 as described above to form a processing portion 1A having a predetermined axial length, The structure of the take-up will be described. In the case of the drawing, although not shown, the well-known and usual supply means and take-up means of the wire electrode 1 are both provided outside the processing tank on the left side of the processing portion. The wire electrode 1 sent out from the wire electrode supply means while controlling braking to a predetermined degree is fixed to a processing table 11 or a processing tank via a guide path, a guide pulley, etc. provided as necessary. The guide means 21 is guided downward by a supply-side direction change guide pulley 22A provided in the guide means 21, and the two guide pulleys 23A and 24A on the swivel plate 16 are passed through the positioning guide pulley 25A. Then, the support arm 19 is supplied from the guide block 4 side on the turning fulcrum side to the processing section 1A.
[0032]
In the processed portion 1A, the wire electrode 1 provided for wire electric discharge machining is pulled out from the guide 3B portion of the guide block 3 through the roller 3D, and passes through the positioning guide pulley 25B and the guide pulleys 24B and 23B. The direction change guide pulley on the take-off and discharge side guided upward by the guide means 21 or the guide pulley 26 and the direction change guide
[0033]
As described above, in the illustrated embodiment, the wire electrode 1 is supplied from one side and the left side of the wire electric discharge machining unit and is collected and collected. For example, the wire electrode 1 is supplied from the right side and collected from the left side. The wire electrode 1 can be configured to have a stretched travel route without a folded stretch travel route. Further, when there is a space on the mounting base 15 or in the processing tank or in the peripheral edge, both or one of the supply and take-out means of the wire electrode is connected to the mounting base 15 or the processing tank or the bed 10. Of course, it is provided by instructing the user. Similarly, as the pair of guide blocks 3 and 4 provided on the support arm 19, it is not necessary to use different guide blocks as in the illustrated embodiment, and the configuration is not limited to the illustrated one. Any shape or size may be used as long as it does not interfere with itself and surrounding inclusions during movement associated with the machining operation. However, in that case, it is preferable that the connection power supply of the wire electric discharge machining power source to the wire electrode 1 is performed on the supply electrode upstream side of the wire electrode machining portion 1A.
[0034]
Reference numeral 28 denotes a bearing interposed so that the mounting base 15 is received in the outer peripheral arc portion when the rotating table 16 is rotated by the driving means 18 around the pivot 17. In this case, the arc direction of the outer periphery of the rotating table 16 Are provided at a desired interval. As an example of the structure, as shown in a sectional view A and an assembly view B in FIG. The swivel table 16 floats on the rim 28E, for example, at four points on the circumference, in an annular gap formed between the outer periphery of the roller base 28B and the inner peripheral surface of the mounting recess 28C. It consists of a dust-proof duracon ring 28D fitted so as to be in sliding contact with the lower surface. In order to prevent dust from being applied to the bearing 28, it is preferable that the cleaning liquid is introduced into the bearing 28 in a pressurized state.
[0035]
[0036]
Next, the edge line 212, 222 at the tip of the cutting edge of the ball end mill tool of the example shown in FIGS. 6A and 6B, the outer peripheral surface 211 of the cutting edge, various relief surfaces 213, 223, 214, 224, and 215, 225 Each of the rake face 216 of the tip cutting edge, the rake face 217 of the side cutting edge, the flank face 218 between the cutting edges, and the like is used for the wire electrode running path forming device of the present invention, and the fixed horizontal machining of the above embodiment. Die-sinking electric discharge machine equipped with a rotary indexing shaft (C-axis) that can be controlled to move about the three axes XY and Z with respect to the table 16 and that can be controlled to rotate around the vertical Y-axis. However, this does not explain the processing sequence of each processing surface, the processing program, etc. .
[0037]
(1) The outer peripheral surface 211 of the cutting blade,
Machining is performed by Y-axis feed with the W-axis angle set to 0 ° and the C-axis angle set to 12 °.
(2) Ridge surface 212 at the tip of the cutting edge,
With W axis 15 °, C axis 12 ° and V axis 12 °, machining by circular circular interpolation (G02) of XY2 axis, W axis up to 20 °, and C axis at angle -12 Machining while changing to °.
(3) first flank 213,
By setting the W axis 30 °, the C axis 12 °, and the V axis 12 °, machining by circular circular interpolation (G02) of the XY2 axis, the W axis up to 35 °, and the C axis -12 ° Process while changing.
(4) second flank 214,
Machining is performed by X-axis feed at a W-axis of 60 ° and a C-axis of 22.5 °.
(5) Third flank 215,
When the W axis is 60 °, the XY plane is sent in a direction inclined by 110 ° with respect to the Y axis.
(6) Rake face 216 of the tip cutting edge,
With the W axis 60 ° and the C axis 30 °, the XY plane is tilted from 1.5 ° to 110 ° with respect to the Y axis, and the C axis is changed to −30 ° for processing.
(7) Rake face 217 of side cutting edge,
Processing is performed by sending the C axis to the Y axis so that the C axis rotates with the lead at the W axis of 70 °.
(8) flank face 218 between the blades,
With the W axis 70 °, the C axis is rotated from 0 ° to 130 ° while being sent to the Y axis to be processed to form a lead relief.
[0038]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the wire electrode travel path forming apparatus of the present invention, the relative movement in the XYZ three-axis directions is possible between the machining table and the machining head opposite to the machining table. By attaching to a Die-sinker EDM with a rotary indexing shaft with a rod-shaped tool material mounted vertically or horizontally on the machining table, the end mill, a complex cutting blade, such as a ball end mill tool with twist, can be raked. An excellent effect is obtained that it is possible to process and form an outer spherical body composed of a surface and various flank surfaces by automatic control.
Thus, as a tool such as the ball end mill, instead of using the above-mentioned cemented carbide alloy material, diamond abrasive grains or superabrasive grains are embedded or sintered in the ridge line surface of the cutting edge tip, A tool with an aspect attached by welding or the like has been manufactured and provided. However, if the above-described apparatus of the present invention is used, the tool material having such abrasive grains attached as required can be used for the purpose. Therefore, it is possible to reliably form the tool to be processed with high accuracy and to provide it at a low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a main part in a state where a wire electrode travel path forming device according to an embodiment of the present invention is installed on a horizontal biaxial table of a sculpting electric discharge machine.
FIG. 2 is a plan view of a main part when the state of FIG. 1 is viewed from above.
3 is a plan view of the state in which the turning table is turned about an angle of about 1/4 of the specification around the pivot along the plane in the state shown in FIG. 1 as seen from above. FIG.
4A and 4B are a cross-sectional view A and an assembly view B showing an example of a bearing interposed between the mounting base and the turning table in the present invention.
FIG. 5 similarly shows an example of a pressing roller tool of a turning table with respect to a mounting base.
FIG. 6 is a side explanatory view of a portion showing an example of an arrangement relationship between a processed part wire electrode and a tool material when an end mill tool is processed by a conventional wire electric discharge machine having a taper processing function.
FIGS. 7A and 7B are a front view and a side view of a tip of an example of a two-blade ball end mill.
[Explanation of symbols]
1. Wire electrode
1A, Wire electrode processing part
2. Tool material
3, 4, guide block
3A, substrate
3B, 4B, guide
3C, nozzle
3D, guide roller
4A, coaxial injection nozzle
4C, casing
5. Table
6. Mounting jig
6A, base
6B, shrink fitting jig
7. Rotation index shaft (C axis)
8. Take-up roller
9 Processing head
10. Bed
11. Processing table
12. Spindle (Y axis)
13. Electrode mounting surface plate
14. Attaching / detaching holding means for automatic replacement
15. Mounting base
16, swivel table
16A, gear
17. Axis (V axis)
18. Turning positioning drive means
18A, pinion gear
19. Support arm (W axis)
19A, support arm base
20, Support arm turning control means
21, Guide means
22A, 22B, 27, Direction change guide pulley
23A, 24A, 23B, 24B, 26, guide pulley
25A, 25B, positioning guide pulley
26, 27, guide pulley
28. Bearing
29, Presser roller
210, 220, 2-flute ball end mill cutting blades
211, outer peripheral surface of the cutting blade
212, 222, the edge line of the cutting edge
213, 223, first flank
214, 224, second flank
215, 225, third flank
216, Rake face of cutting edge
217, rake face of side cutting edge
218, flank face between blades
Claims (11)
該取付けベースの表面に、該表面に沿って所望角度の旋回位置決めをするように枢軸を介して取り付けられた旋回テーブルと、
該旋回テーブルの旋回位置決め駆動手段と、
ワイヤ電極が更新移動する張架加工部を形成するように間隔を置いて取り付けられた一対のガイドブロックを有する支腕と、
該支腕の一端側を支点として支持し、他端を旋回テーブル表面に垂直方向に旋回位置決めするように旋回テーブル上に取り付けられた支腕旋回制御手段と、
前記取付けベース廻りに設けられるワイヤ電極の供給引取手段に対して、前記旋回する支腕のガイドブロック間の加工部にワイヤ電極を供給および引取るよう走行させるワイヤ電極の引廻し手段とを有し、
相対的に直交3軸方向の移動制御が可能な前記テーブルと加工ヘッドとの他方に設けた、工具素材を取り付ける割出し位置決め可能な回転割出軸と前記加工部ワイヤ電極が交叉するように相対向して配置されるものであることを特徴とするワイヤ電極走行経路形成装置。A mounting base which is provided on one of the table or the processing head, or which one of the table or the processing head may also be used;
A swivel table attached to the surface of the mounting base via a pivot so as to be swiveled at a desired angle along the surface;
A turning positioning drive means for the turning table;
A support arm having a pair of guide blocks attached at an interval so as to form a stretched portion where the wire electrode is renewed;
A supporting arm turning control means mounted on the turning table so as to support one end side of the supporting arm as a fulcrum and to turn and position the other end perpendicularly to the surface of the turning table;
Wire electrode routing means for causing the wire electrode to be supplied to and taken from a processing portion between the guide blocks of the revolving support arm with respect to the wire electrode supply / drawing means provided around the mounting base. ,
A rotary indexing shaft on which the tool material can be indexed and positioned, which is provided on the other of the table and the machining head capable of relatively controlling movement in three orthogonal axes, and the machining part wire electrode cross relative to each other. A wire electrode travel route forming device, characterized in that the wire electrode travel route forming device is arranged in a facing direction.
べッド上に水平に固定して設けたテーブルと、該テーブルに垂直に相対向して制御移動するように主軸を保持した加工ヘッドを水平直交2軸に制御移動可能に設けた加工ヘッド移動体と、
前記主軸に前記テーブルに対する垂直軸の制御送りを与える送り制御サーボモータと、
前記主軸を軸の廻りに回転割出軸とし作動させる回動制御サーボモータと、
加工される工具素材を取り付けたホルダの自動交換着脱用に前記主軸先端部に設けられた保持手段と、
前記テーブル上に設ける取付けベースの水平表面に、該表面に沿って所望角度の旋回位置決めをするよう枢軸を介して設けた旋回テーブルと、
該旋回テーブルの旋回位置決め駆動手段と、
ワイヤ電極が更新移動される張架加工部を形成するように間隔を置いて取り付けられた一対のガイドブロックを有する支腕と、
該支腕の一端側を支点として支持し、他端を旋回テーブル面に垂直方向に旋回して位置決めするように旋回テーブル上に取り付けられた支腕旋回制御手段と、
前記取付けベース廻りに設けられるワイヤ電極の供給引取手段と、
前記旋回する支腕のガイドブロック間の加工部にワイヤ電極を供給および引取るように走行させる案内および方向変更プーリを含むワイヤ電極走行経路形成手段と、
を備え、さらにワイヤ放電加工を実行するためのワイヤ電極と工具素材間に給電されるワイヤ放電加工用電源、加工液を加工部に流通介在せしめる加工液の循環供給装置、及び前記垂直軸、水平直交2軸、主軸の回転割出軸、工具素材を取り付けたホルダの自動交換手段、旋回位置決め駆動手段、並びに支腕旋回制御手段を、予めの作成プログラムにより読み出し制御作動させる数値制御装置を含む制御装置から成ることを特徴とするワイヤ放電加工装置。In an apparatus for processing the shape of the edge part of an end mill tool having a required cutting edge shape to be formed,
A table that is horizontally fixed on the bed and a machining head that is provided so that the machining head that holds the main shaft so as to control and move vertically opposite to the table can be controlled and moved in two horizontal orthogonal axes. Body,
A feed control servo motor that gives a control feed of a vertical axis to the table to the spindle;
A rotation control servo motor that operates with the main shaft as a rotary indexing shaft around the shaft;
Holding means provided at the tip of the spindle for automatic replacement and removal of a holder to which a tool material to be processed is attached;
A swivel table provided on a horizontal surface of a mounting base provided on the table via a pivot so as to perform swivel positioning at a desired angle along the surface;
A turning positioning drive means for the turning table;
A support arm having a pair of guide blocks attached at intervals so as to form a stretched portion where the wire electrode is renewed;
A supporting arm turning control means mounted on the turning table so as to support one end side of the supporting arm as a fulcrum and to place the other end in a direction perpendicular to the turning table surface;
Wire electrode supply and take-off means provided around the mounting base;
A wire electrode travel path forming means including a guide and a direction changing pulley that travels so as to supply and pull the wire electrode to a processing portion between the guide blocks of the pivoting support arm;
A power supply for wire electrical discharge machining that is fed between a wire electrode and a tool material for performing wire electrical discharge machining, a circulating supply device for machining fluid that causes the machining fluid to circulate in the machining section, and the vertical axis, horizontal Control including a numerical control device that reads and controls the two orthogonal axes, the rotation index axis of the main spindle, the automatic holder exchanging means to which the tool material is attached, the turning positioning drive means, and the support arm turning control means in accordance with a previously created program. A wire electric discharge machining apparatus comprising the apparatus.
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