JPH0227095B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は放電加工装置の改良に関し、特に精密
加工を可能とするために、加工エネルギーや環境
変化により、加工物と電極との間に相対な位置ず
れが生ずることを防止することのできる放電加工
装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来のこの種の放電加工装置としては、第４図
に示すものが知られている。

第４図は、従来の放電加工装置の構成およびそ
の作動態様を示す概略図である。同図において、
２は加工液、１は加工液２をためてその内部で放
電加工を行う加工槽、３は電極、４は電極３の垂
直方向の加工送りを行う主軸、５は工作物、６は
加工槽１および工作物５を取り付けるテーブル
で、第４図の矢印Ｘ方向に移動ができるようにガ
イドされる。７はサドルであり、テーブル６を第
４図の矢印Ｙ方向に移動させ得るようガイドされ
る。８は主軸４をガイドして取付けるヘツド、９
はヘツド８を支持するコラム、９ａはコラム前
面、９ｂはコラム後面、１０はコラム９を取付
け、これを支持するベツド、１２はコラム９の上
部に取り付けられた通風ブロア、１３は加工液１
の加工エネルギーによる液温上昇を抑え、液温を
室温に同調させるためのフアンクーラー、１４は
加工槽１へ供給される加工液２を蓄える加工液タ
ンクである。

前記放電加工装置は、加工槽１にためられた加
工液２の中で電極３と工作物５との間に、図示さ
れない別の電源より放電エネルギーを供給するこ
とによつて放電を発生させ工作物５の放電加工を
行うものである。

この時、放電エネルギーによつて加工液２の液
温が上昇し、加工槽１及びテーブル６は液温上昇
によつて加熱され、加工液２、加工槽１及びテー
ブル６は放電加工装置本体の周辺の気温よりもそ
の温度が上昇する。この温度上昇は加工開始から
加工エネルギー量によつて徐々に増加し、放電加
工装置本体における最大の発熱源となる。加工液
２の温度上昇を抑えるため、フアンクーラ１３に
より加工液タンク１４内部の加工液が冷却される
が、それでもなお最大加工条件下において加工液
２には４〜５℃程度の温度上昇が生ずる。このた
めこの温度上昇した加工液の上面、加工槽１およ
びテーブル６からは第４図の矢印に示す輻射熱１
１が発生し、この輻射熱１１によつて上記発熱源
に面しているコラム前面９ａが加熱され、これら
の表面温度が上昇し、加工熱温度分布は不均一に
なる。一方、室温などの環境変化によつても、加
工装置各部の熱容量に差があるため、温度分布が
均一にならなくなることが明らかになつている。
なお、加工時の加工液２の温度上昇によるコラム
９などの局所的な温度分布の変化と、室温などの
環境変化による加工装置全体の温度分布の変化と
は、その発生原因が異なるものであるため、独立
に起こりうるものである。

したがつて、従来の放電加工装置においては、
工作物５の放電加工を継続すると、発熱源に面し
た機械構造体の表面温度が他の表面温度に比べて
上昇し、その結果、例えば第４図の２点鎖線で示
すように、コラム前面９ａ、主軸４が熱変形を起
こし、電極３の位置は加工初期に比べて第４図の
εで示す位置ずれを生じ、このため工作物５の加
工精度が劣化するなどの欠点があつた。また、た
とえフアンクーラ１３により加工液２を冷却した
としても、フアンクーラ１３の能力によつては４
〜５℃の液温上昇が発生するため、加工精度の劣
化が生じていた。一方、室温などの変化に対して
も先に述べたように加工装置各部の熱容量の差に
よつて温度むらが発生し、特に外気の上下方向温
度差が大きな場合、同じく加工精度の劣化が生じ
ていた。第５図は室温変化時の加工装置の温度分
布、変位量の実測結果を示したものである。また
第６図は室温変化による電極３と工作物５の間に
生じる相対変位の時間的変化を示したものであ
る。通風ブロア１２をコラム上部やベツド後部な
どに設置して外気を送り込むことにより加工機を
冷却した場合でも、加工時の加工液２の温度上昇
があるため、加工液２に面する工作物５、テーブ
ル６、サドル７などの部分と通風ブロア１２によ
る冷却をうけるコラム９、ベツド１０などの間に
温度差が発生し、加工装置全体の温度バランスが
くずれ加工精度が劣化する。すなわち、実加工時
では加工液２に面する部分は加工液温度に近い温
度となり、その他の部分は室温に近い温度となる
ためにこれらの部分に熱膨張差が発生し、このこ
とが相対位置ずれとの発生の最大原因となるので
ある。従来の放電加工装置はこの点に対する対策
が不十分であるため、加工精度の劣化を招くとい
う欠点があつた。

〔発明の概要〕

この発明は、上記のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、加工液の冷却手
段の排気を利用して加工装置本体の通風冷却を行
う装置を設けることにより、機械構造体の熱変形
による電極、工作物間の相対位置ずれの発生を防
止し、前記相対的位置ずれにより起こる加工誤差
を低減させることにより極めて精度の高い加工を
行うことができる放電加工装置を提供することを
目的としたものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図に基づいて説明す
る。

第１図において、１は加工槽、２は加工液、３
は電極、４は電極３を舗持し、これを垂直方向に
送る主軸、５は工作物、６は工作物５および加工
槽１を固定し、Ｘ方向の送りを行うテーブル、７
はＹ方向（図面に垂直の方向）の送りを行うサド
ル、８は主軸をガイドするヘツド、９は主軸を保
持するコラム、１０はコラムを固定するベツド、
１３は加工液２を冷却するフアンクーラの如き冷
却手段（以下フアンクーラというう）、１４は加
工液タンク、１５はフアンクーラ１３への吸気、
１６はフアンクーラ１３から排気、１７はフアン
クーラ排気ダクト、１８はベツド１０の内部に設
置された通風ガイド、１９はコラム上部に設けた
排気口、２０は加工液供給ポンプである。

次に第１図に示す実施例の作用について説明す
る。

加工槽１にためられた加工液２の中で電極３と
工作成５との間に放電を発生させ、工作物５の放
電加工を行うに際して、加工槽１内の加工液２は
加工エネルギーより温度上昇した状態で加工液タ
ンク１４に回収される。加工液タンク１４から加
工液供給ポンブ２０によつて加工槽１に加工液が
供給される途中で、高温の加工液はフアンクーラ
１３により冷却されて加工槽１に供給される。フ
アンクーラ吸気１５によりうばわれた加工液２の
熱エネルギーはフアンクーラ吸気１５自体を暖た
め、フアンクーラ排気１６は吸気１５に比べ交換
熱量分だけ温度上昇した形でフアンクーラ排気ダ
クト１７を経由してベツド１０の内部およびコラ
ム９の内部を通過し、排気口１９からコラム９の
上部およびベツド１０の前部へ排出される。

したがつて、加工槽１内に冷却された加工液２
が供給されるので、多量の加工エネルギーが発生
するのにもかかわらず、加工槽１内の加工液２の
温度上昇を抑制することができる。加工液２の温
度上昇を抑制すると、加工槽１からの放熱の影響
を受ける電極３、主軸４、工作物５、テーブル
６、サドル７、ヘツド８の温度上昇を、フアンク
ーラ１３を設けない場合に比べて大幅に抑制する
ことができる。

もつとも、電極３等の温度上昇を抑制するとい
つても、若干の温度たとえば２〜５℃の上昇があ
る。

しかしながら、フアンクーラ排気１６をコラム
９およびヘツド１０の内部に通しているので、電
極３、主軸４、工作物５、テーブル６、サドル７
等とコラム９およびヘツド１０との温度差を無視
可能の程度に小さくすることができ、放電加工装
置全体の温度分布をより均一にすることができる
こととなる。

第２図はフアンクーラ１３をベツド１０に直接
に設置した他の実施例を示す。

また、本実施例ではフアンクーラ１３を加工槽
１と加工液タンク１４の間に直列に接続している
が、第３図のように並列に接続した場合でも同様
の効果が得られる。さらにフアンクーラ１３は１
基に限らず複数基のフアンクーラ１３を使用する
こともでき、そうすると放電加工装置全体の温度
をさらに均一化することができる。

以上、この発明の実施例ついて詳述したが、こ
の発明は前記実施例に限定されるものではなく、
この発明の要旨の範囲内で適宜に変形して実施す
ることができるのはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係る放電加工装置によ
れば、加工液冷却用フアンクーラの排気を加工液
温度上昇の影響を受けにくい部分の通風に用いる
構成としたため、通風を行なわないもの、あるい
は外気をそのまま通風に用いた場合と比較して加
工液温度上昇の影響を受ける部分と影響を受けに
くい部分との温度差が小さくなり、放電加工装置
全体の温度バランスを保つことができ、よつて機
械構造体各部の熱変形量の差によつて生ずる電
極、工作物間の相対的な位置ずれをなくすことが
できるため、極めて精度の高い工作物の放電加工
を行い得るとの効果を奏する。さらに、通風ブロ
アとフアンクーラを兼用する形となるため、装置
全体の価格、騒音などが低減されるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成およびその
作動態様を示す概略説明図、第２図および第３図
はこの発明の他の実施例を示す概略説明図、第４
図は従来の放電加工装置の構成およびその作動態
様を示す概略説明図、第５図は室温変化時の放電
加工装置における温度分布、変位量の実測結果を
示す斜視図、第６図は室温変化による電極と工作
物との間に生じる相対変位の時間的変化をＸ，
Ｙ，Ｚ方向別に示した特性図である。 ２……加工液、３……電極、５……工作物、９
……コラム、１０……ベツド、１３……フアンク
ーラ、１４……加工液タンク、１６……フアンク
ーラ排気、１７……フアンクーラ排気ダクト、１
８……通風ガイド。なお、同一符号は同一又は相
当部を示すものとする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加工物とこれに相対向して配置された電極
   との間で該電極により放電を発生させることによ
   り被加工物の加工を行なう放電加工装置におい
   て、 少なくとも被加工物及び電極を浸漬する加工液
   を収容する加工槽を載置するベツドと、上記電極
   を支持するコラムとを備えた放電加工装置本体、
   上記加工槽へ供給される加工液を蓄える加工液タ
   ンク、該加工液タンクに蓄えられた加工液又は上
   記加工槽へ供給される加工液を冷却する冷却手段
   と、上記ベツドに設けられ上記冷却手段からのク
   ーラ排気が取入れられる排気取入口及び上記ベツ
   ド内とコラム内とを連通する通風ガイドとからな
   る排気供給手段を備えたことを特徴とする放電加
   工装置。 ２ 上記冷却手段をフアンクーラとした特許請求
   の範囲第１項記載の放電加工装置。