JPH04504983A - Tool holder and rapid rotation spindle - Google Patents
Tool holder and rapid rotation spindleInfo
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- JPH04504983A JPH04504983A JP50486190A JP50486190A JPH04504983A JP H04504983 A JPH04504983 A JP H04504983A JP 50486190 A JP50486190 A JP 50486190A JP 50486190 A JP50486190 A JP 50486190A JP H04504983 A JPH04504983 A JP H04504983A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 工具ホルダー及び急速回転スピンドル 本発明は対称軸の回りに回転する工具を移送することができるようになすと共に 回転軸と平行な回転軸の回りにスピンドル／工具組立体を回転させるように設計 された機械加工ヘッドに着脱し得るようにそれを締め付けることができるように なした工具ホルダーとスピンドルに関し、詳細には例えばＥＤＭ中ぐり、旋削、 フライス削りに使用される電気加工用の電極工具を保持するのに適した工具ホル ダー及びスピンドルに関する。[Detailed description of the invention] Tool holder and rapid rotation spindle The invention makes it possible to transport tools rotating around an axis of symmetry and Designed to rotate the spindle/tool assembly around an axis of rotation parallel to the axis of rotation machined head so that it can be tightened so that it can be attached and detached Regarding the tool holders and spindles made, for example, EDM boring, turning, Tool holder suitable for holding electrical machining electrode tools used in milling. related to drivers and spindles.
機械加工ヘッドに締め付け、その対称軸（Ｚ）に沿って進み、この軸の回りに円 形運動をなし、この運動を角度的に割り出しする（Ｃ軸）ことかできる工具ホル ダーと回転スピンドルは既知である。電気加工の分野では、かかる装置は長い電 極を用いて穴を中ぐりするために使用する。その冷却は電極工具内を循環する流 体により行う。その参考例は特にスイス国特許ＣＨ６２８５５７号又はヨーロッ パ特許出願ＥＰ１７３７４９号に開示されている。Clamp onto the machining head, proceed along its axis of symmetry (Z), and make a circle around this axis. A tool holder that makes a shape movement and can index this movement angularly (C axis). rotary spindles are known. In the field of electrical processing, such equipment Used for boring holes using poles. The cooling is done by a flow circulating inside the electrode tool. Do it with your body. Reference examples are inter alia Swiss patent CH628557 or European patent number CH628557. It is disclosed in patent application EP 173,749.
しかし現存する装置は特に中実の工具を用いて毎分当たり数千回転の速度の回転 スピンドルで加工を行う。その理由は、工具、工具ホルダー、回転スピンドルを 冷却するために適当な加工流体の供給を行うのが困難であることにある（この供 給はスピンドルが一層急速に回転するにつれて更に困難になる）。その理由は、 シールが成る用途に使用する毎分当たり数千回転の回転速度と流量に耐えること ができないからである。シールの大きな磨滅が急速に起こり、これが装置の運転 を不能にする。However, existing equipment uses particularly solid tools that rotate at speeds of several thousand revolutions per minute. Machining is done with a spindle. The reason is that tools, tool holders, and rotating spindles The problem lies in the difficulty of obtaining an adequate supply of processing fluid for cooling (this supply feeding becomes more difficult as the spindle rotates more rapidly). The reason is, Withstand rotational speeds and flow rates of several thousand revolutions per minute for applications in which the seal is used. This is because it is not possible. Significant wear of the seals occurs rapidly and this prevents equipment from operating. make it impossible.
現在かかる速度は特に適当な加工速度を得るために小さい直径の電極ロッドを用 いるＥＤＭフライス削りの如き成る一定の場合には必要である。Currently, such speeds are particularly low when using small diameter electrode rods to obtain suitable machining speeds. This is necessary in certain cases, such as EDM milling.
それ故、本発明の目的は例えばＺ軸とＣ軸をもつ機械加工ヘッドに締め付け、毎 分当たり数千回転の回転速度での加工を可能となす工具ホルダーと回転スピンド ルを提供することにある。Therefore, the object of the invention is to clamp, for example, a machining head with a Z-axis and a C-axis, Tool holder and rotating spindle that enable machining at rotational speeds of several thousand revolutions per minute The objective is to provide the following information.
請求の範囲１と５に記載の工具ホルダーとスピンドルをもつ装置はかかる加工を 実施することができる。A device having a tool holder and a spindle according to claims 1 and 5 can perform such processing. It can be implemented.
噴射装置、特に環状噴射により工具のみならず工具ホルダーとスピンドルもシー ルの、特にスピンドルをスピンドル本体に連結するＯリングシールの緊密性を損 なうことな（有効に冷却される。このため少なくとも１か月又はそれ以上の期間 にわたり毎分２．０００回転又はそれ以上例えば毎分５．０００回転で加工を行 うことができる。毎分１０．０００回転の速度を得ることもできる。The injection device, especially the annular injection seals not only the tool but also the tool holder and spindle. damage the tightness of the spindle, especially the O-ring seal that connects the spindle to the spindle body. (Effectively cooled. Therefore, it will last for at least one month or more.) Machining is carried out at 2,000 revolutions per minute or more, e.g. 5,000 revolutions per minute. I can. It is also possible to obtain speeds of 10,000 revolutions per minute.
電気加工特にＥＤＭ加工の場合、これは１００ ／ ｃｍ、２ を越える高密度 電流で電極工具を駆動することができ、過度に高いジュール効果に起因する加熱 の不安と装置の変形に起因する精度のロスを生じることがない。For electrical machining, especially EDM machining, this is a high density of over 100/cm, 2 Electric current can drive the electrode tool, heating due to excessively high Joule effects There is no loss of accuracy due to anxiety or deformation of the device.
本発明の１実施例によれば、環状シールを嵌着したスピンドル中の液体入ロチヤ ンネルはできるだけ小さい直径（例えば１００ｆｆｌｌＴｌ直径スピンドルでは 、チャンネルは６Ｍの直径をもつ）。このシールは回転スピンドルを冷却回路を スピンドル本体に配置した冷却剤分配チャンバに連通させる。機械加工ヘッドか ら来て、スピンドル本体、回転スピンドル、工具ホルダーを通って工具の回りに 噴射される冷却液体のための緊密なチャンネルを提供する。このため、この入口 チャンネルではシールに対する周速度をできるだけ低くし、従ってシールの急速 回転運動４こ対する抵抗力とその使用寿命を増大させる。従って十分な冷却液体 流量を供給するのが適当ではあるが、出来るだけ細い入口チャンネルを使用する ことができる。According to one embodiment of the invention, a liquid-filled rotary in the spindle fitted with an annular seal The diameter of the tunnel should be as small as possible (e.g. for a 100ffllTl diameter spindle). , the channel has a diameter of 6M). This seal connects the rotating spindle to the cooling circuit. It communicates with a coolant distribution chamber located in the spindle body. Is it a machining head? from the spindle body, rotating spindle, tool holder, and around the tool. Provides a tight channel for the injected cooling liquid. Therefore, this entrance In the channel the circumferential velocity relative to the seal is as low as possible and therefore the rapid Increases the resistance to rotational movement and its service life. Therefore enough cooling liquid Use as narrow an inlet channel as possible to provide a suitable flow rate. be able to.
本発明の他の実施例では、スピンドルの回転を制御するモータがスピンドル本体 と回転スピンドルにより形成される組立体の外部に設けられる。スピンドル本体 ／スピンドル／工具ホルダー／工具組立体は通常はロボットアτムを備えた既知 型式の自動電極交換品により操作することができ、また従来の工具マカジンに貯 蔵することができる十分にコンパクトな構造が得られる。In another embodiment of the invention, the motor controlling the rotation of the spindle is connected to the spindle body. and a rotating spindle. spindle body / spindle / tool holder / tool assembly is usually a known It can be operated with a model automatic electrode changer and can be stored in a conventional tool machine. A sufficiently compact structure is obtained that can be stored.
他の実施例では、回転モータはエンコーダとデイバイダを取付けられ、回転スピ ンドル（それ故、工具ホルダーと工具）をＣ軸による回転が始まる前に置かれる 基準位置に対して所定の角度をなす角度位置に置くことができる。このためスピ ンドル本体／スピンドル／工具ホルダー／工具組立体のすべての素子が回転する 物体である限り、角度検出器の重量に起因する問題点を排除し、高速回転中の良 好なバランスを得ることができる。In other embodiments, the rotary motor is fitted with an encoder and a divider, and the rotary motor is fitted with an encoder and a divider. position (and therefore the tool holder and tool) before rotation by the C-axis begins. It can be placed at an angular position forming a predetermined angle with respect to the reference position. For this reason, the speaker All elements of the handle body/spindle/tool holder/tool assembly rotate. As long as the object A good balance can be achieved.
回転スピンドルとモータ間の連結は例えばスピンドルにモータ運動を伝えるベル トを保護するリンク素子により行う。本発明の成る実施例では、このリンク素子 はモータと共に又はこの素子の頂部に設けられかつモータの基部に備えた対応す る部品に挿入される網材又はグリップと共に作動する磁気部品の如き手段を取付 けられる。これによりモータ回転のスピンドルへの伝達は妨害されない。スピン ドルをもつ装置の高さが如何なるものであっても、機械加工ヘッドにモータを取 付ける高さはそれがリンク素子と共に作動するように調節できる。The connection between the rotating spindle and the motor is, for example, a bell that transmits the motor movement to the spindle. This is done by a link element that protects the In one embodiment of the invention, this link element is provided with the motor or on top of this element and with a corresponding one provided at the base of the motor. mounting means such as magnetic components that operate in conjunction with mesh or grips inserted into the component. I get kicked. As a result, the transmission of the motor rotation to the spindle is not disturbed. spin No matter what the height of the machine with the handle, the motor is attached to the machining head. The mounting height can be adjusted so that it works together with the link element.
スピンドル本体／スピンドル／工具ホルダー／工具組立体が取付けられる機械加 工ヘッドの可動素子は一般に、既知の如くＺ軸とＣ軸により運動し、後者の運動 は割り出しされる。３〜軸回転スピンドルはこうして得られ、Ｃ軸は上記組立体 の成る素子の自動ロック、解放に使われる。Machine processing to which the spindle body/spindle/tool holder/tool assembly is attached. The movable elements of the machining head generally move along the Z-axis and the C-axis, as is known; is determined. A three-axis rotating spindle is thus obtained, the C-axis being the above assembly. Used for automatic locking and release of elements consisting of.
スピンドル本体／スピンドル／工具ホルダー／工具組立体は標準の市販の連結部 品を用いて機械加工ヘッドに取付けられる１一般に、この部品は機械加工ヘッド に取付けたままにされ、本発明のスピンドル本体を備えた締め付は具と共に作用 する手段を備える。Spindle body/spindle/tool holder/tool assembly are standard commercially available connections Generally, this part is attached to the machining head using a The fastener with the spindle body of the present invention remains attached to the Provide means to do so.
連結部品は好適には機械の数値制御装置により作動される既知の空気圧又は液圧 システムにより自動的にロック、解放されるように構成する。これにより、機械 加工ヘッド又はその連結部品の位置決め基準を変更することなく、種々のスピン ドル本体／スピンドル／工具ホルダー／工具組立体は機械加工ヘッドに自動的に 据え付けられる前に一緒に予め既知型式の付属品マガジンに入れて保管しておく ことができる。更に、付属品製造者によって、機械加工ヘッドに取付けた同じ部 品はスピンドル本体上に取付けた種々の締め付は体に連結することができる。The connecting part is preferably operated by a known pneumatic or hydraulic pressure by the machine's numerical control device. Configure it to be automatically locked and released by the system. This allows the machine Various spins can be performed without changing the positioning criteria of the processing head or its connected parts. The tool body/spindle/tool holder/tool assembly is automatically attached to the machining head. Before installation, store them together in an accessory magazine of a known model. be able to. In addition, the same parts installed on the machining head may be The product can be connected to the body by various fasteners mounted on the spindle body.
従ってこの組立体は一般に、締め付は体をもつスピンドル本体を含み、これをヘ ッドが備えた標準連結部品上に取付けられるようになす。既知のロボット交換器 でも、このようにすれば、調節を何らなすことなしに、鈍くなった工具を修正ス テーションへ運び、それを直接に加工位置に再取付けすることができる。Therefore, this assembly generally includes a spindle body with a body, which is connected to the to be mounted on standard connecting parts provided by the head. Known robot exchangers But this way you can fix a dull tool without making any adjustments. machine and then reinstall it directly into the processing position.
更に、機械加工ヘッドに取付けた連結部品は好適には、機械の数値制御装置から の信号をスピンドルを駆動するモータへ伝えるように、また加工中に測定された パラメータの変動により制御するように設計することによって例えばスピンドル が自身の軸の回りを回転する速度を調整するように、また更に、Ｃ軸とＺ軸によ りフライス削りと運動順序が自動的に、例えば工作工具組立体は機械加工ヘッド と種々の型式と形状の工具（在来のＥＤＭ沈み工具、ＥＤＭフライス削り装置等 ）をもつ組立体用のマガジン間でのロボットアームの単純な運動により自動的に 交換される。前記運動は成る一定の締め付は体のロックと解放を制御するために 数値制御装置により伝えられる適当な信号と同期する。又は工具ホルダーが回転 スピンドルに取付けられ、またそれから自動的に除去されるとき、同じスピンド ルを保持しながら、その回転スピンドル装置に関連した工具／工具ホルダー組立 体のみを自動的に交換することができる。従って工具より多いスピンドルは必要 ない。Furthermore, the coupling parts mounted on the machining head are preferably The signals measured during machining are transmitted to the motor that drives the spindle. e.g. spindle by designing it to be controlled by parameter variations. to adjust the speed at which it rotates around its own axis, and also by the C and Z axes. The milling and movement sequences are automatically performed, e.g. the machine tool assembly is machined by the machining head. and tools of various types and shapes (conventional EDM sinking tools, EDM milling equipment, etc.) ) automatically by a simple movement of the robot arm between magazines for assemblies with be exchanged. The movement consists of constant tightening to control the locking and releasing of the body Synchronize with appropriate signals delivered by the numerical controller. Or the tool holder rotates. When attached to a spindle and also automatically removed from it, the same spindle Tool/tool holder assembly associated with its rotating spindle equipment while holding the tool/tool holder assembly Only the body can be replaced automatically. Therefore more spindles than tools are needed do not have.
本発明の工具ホルダーとスピンドルをもつ装置は多数の変形が可能である。上記 説明はＥＤＭフライス削り電極を掴み、スピンドル／スピンドル本体の外部に取 付けたモータにより駆動される回転スピンドルに固定された本発明の工具ホルダ ーを示す図面につき幾つかの実施例を説明したに過ぎない。The device with tool holder and spindle according to the invention is capable of many variations. the above The instructions are to grasp the EDM milling electrode and attach it to the outside of the spindle/spindle body. The tool holder of the present invention is fixed to a rotating spindle driven by a motor attached to the tool holder. Only some embodiments have been described with reference to the drawings showing the figures.
第１図は組立体の軸線方向断面を示し、これは電極工具Ｉを含み、工具ホルダー ５のクランプ２に掴まれた円筒形ロッドの形をなす。工具ホルダー５は回転スピ ンドル６に固定され、スピンドル本体に取付ける。スピンドル本体は既知の締め 付は素子に連結する。これは２０で示す。FIG. 1 shows an axial section through the assembly, which includes the electrode tool I and the tool holder. It takes the form of a cylindrical rod held by a clamp 2 of 5. The tool holder 5 is a rotating speed It is fixed to the spindle 6 and attached to the spindle body. The spindle body has a known tightening The attachment is connected to the element. This is indicated by 20.
締め付は素子２０は第一連結素子を構成し、第２連結素子から自動的に着脱でき る。後者はチャックで構成し、ＥＤＭ機械加工ヘッドの移動部分に固定する。こ の部品２０は溝２２をもつ掴みヘッド２１でつくる。チャックは“休止”位置で 玉軸受を溝２２に突入させ、締め付ける機構を備える。液圧又は空気圧を加わえ て、この機構は作動し、軸受を解放し、ロッド２Ｉを引っ込める。ロボットアー ムは本発明の装置を機械加工ヘッドから付属品マガジン、回転ステーション又は 修正ステーション又はラックへ移動させることができる。このロボットアームは それを溝２２の下で掴む。The tightening element 20 constitutes the first connecting element and can be automatically attached and detached from the second connecting element. Ru. The latter consists of a chuck and is fixed to the moving part of the EDM machining head. child The part 20 is made with a gripping head 21 having a groove 22. The chuck is in the “rest” position. A mechanism is provided to plunge the ball bearing into the groove 22 and tighten it. Add hydraulic or pneumatic pressure The mechanism is activated, releasing the bearing and retracting the rod 2I. robot arm The machine can move the device of the invention from the machining head to the accessory magazine, rotating station or It can be moved to a modification station or rack. This robot arm Grab it under groove 22.
機械加工ヘッドはサーボ機構をもち、これはＥＤＭ機械の数値制御で作動し、こ の可動素子を垂直に（Ｚ軸）動かし、Ｚ軸（Ｃ軸、必要に応じて割り出しされる ）と平行な軸の回りに回転させる。部品２０はスピンドル本体ＩＯにねじで取付 ける。The machining head has a servo mechanism, which is operated by the numerical control of the EDM machine, and this move the movable element vertically (Z-axis) and move the Z-axis (C-axis, indexed as required) ) around an axis parallel to Part 20 is attached to the spindle body IO with screws. Let's go.
スピンドル６の垂直スリーブ７は中空であり、円筒形チャンバ１７を囲み、肩８ を限定した後円錐形凹み１６に入る。肩はばね９の支持体として作用し、チャン バ１７の頂部の方へ突っ張りピストン１８を押し戻す。The vertical sleeve 7 of the spindle 6 is hollow and surrounds a cylindrical chamber 17 and has a shoulder 8 After limiting , it enters a conical recess 16 . The shoulder acts as a support for the spring 9 and Push the tension piston 18 back towards the top of the bar 17.
スリーブは円形部品１１を支持し、その中心からチャンネルの開いたロッド１１ ’が垂直に上昇する。チャンネルは冷却液体２５を枝管１３に供給する。前記枝 管は対称軸に平行にスリーブの回りに配置する。それらは十分な潅厩をする多数 （４）のものからなる。The sleeve supports a circular part 11 and from its center a channeled rod 11 ’ rises vertically. The channel supplies cooling liquid 25 to branch pipe 13 . said branch The tube is arranged around the sleeve parallel to the axis of symmetry. Many of them provide sufficient irrigation It consists of (4).
６ミリ直径のシール４は前記ロッドの上端を囲み、自身の軸の回りに自由に回転 する。シールはビトン（ルベリとグイゴズにより市販される）製である。部品４ 用に他のシールも使用できる。A 6 mm diameter seal 4 surrounds the upper end of said rod and is free to rotate about its own axis. do. The seal is made by Viton (marketed by Rubelli and Guigos). Part 4 Other seals can also be used for this purpose.
先細穴１６に開（環状凹み１５はスリーブ７の下部にあり、枝管１３により供給 される噴射チャンバを構成する。このチャンバは工具ホルダー５に径方向に配置 したチャンネル２７と連通ずる。It opens into a tapered bore 16 (an annular recess 15 is located in the lower part of the sleeve 7 and is fed by a branch pipe 13). Configure the injection chamber. This chamber is arranged radially in the tool holder 5. Connected to channel 27.
部品１１はピニオン４１、Ｏリングシール４３を囲む部品４２、玉軸受４０ａ、 ４０ｂをスリーブ７の肩７′に対して保持するようねじによりスリーブ７に取付 ける。シール４３は斜め接触軸受４０ａ、４０ｂに予荷重を加わえることを可能 にする。The parts 11 include a pinion 41, a part 42 surrounding the O-ring seal 43, a ball bearing 40a, 40b is attached to the sleeve 7 by a screw to hold it against the shoulder 7' of the sleeve 7. Let's go. Seal 43 allows preloading of diagonal contact bearings 40a, 40b Make it.
前記軸受はスピンドルをスピンドル本体に連結しそれを急速にその軸の回りに回 転させると共にスピンドル本体を静止させておく。ガード４４を肩７′に螺着す る。ガードの側面は傾斜し、機械加工領域での全寸法を出来るだけ小さくする。The bearing connects the spindle to the spindle body and rotates it rapidly about its axis. At the same time, keep the spindle body stationary. Screw guard 44 onto shoulder 7' Ru. The sides of the guard are sloped to minimize overall dimensions in the machined area.
チャンバ１７内に突っ張りピストン１８を設け、これはばね９により上に動き、 工具ホルダー５の突出部Ｉ９を支持する。A tension piston 18 is provided in the chamber 17, which is moved upwardly by a spring 9; Supports the protrusion I9 of the tool holder 5.
この部品１８のベース４５は中心スロットを開けられ、突出部１９の端で広い領 域１４と掛合させられる。The base 45 of this part 18 is drilled with a central slot and has a large area at the end of the projection 19. It is multiplied with area 14.
先細穴２６はスピンドル６の穴１６に入る。突出部１９は広い長方形領域１４で 終端する。工具ホルダーの対称軸に直角の平面でとった寸法はピストン１８の端 のスロットの寸法より僅かに小さい。もし工具ホルダーが４分の１回転をすれば この領域１４はベース４５により保持される。The tapered bore 26 enters the bore 16 of the spindle 6. The protrusion 19 is a wide rectangular area 14. terminate. The dimensions taken in a plane perpendicular to the axis of symmetry of the tool holder are the ends of the piston 18. Slightly smaller than the slot dimensions. If the tool holder makes a quarter turn This region 14 is held by a base 45.
工具ホルダー５の着脱は自動的に例えばそれをベース４５のスロットに向き合う ラックの所定位置に固定することによって行う。必要なことは、Ｚ軸に沿って装 置を下げること、スピンドル６をアンロックすること、４分の１回転させ、それ をＺ軸に沿って上昇させることである。装置をアンロックするため流体（オイル 又は圧縮空気）をチャンバ１７の頂部に圧力噴射する。これによりピストン１８ を下方へ押す。上記操作を逆にすると、工具ホルダーを４分の１回転させ、ベー ス４５からそれを解放し、スピンドル６から解放する。導管４７はチャンバＩ７ へ空気圧又は液圧供給部４６から圧力流体を供給する。流体はスピンドル本体を 機械加工ヘッドに連結したとき自動的に作動する弁により解放される。上記導管 は環状部品２３内でスピンドル本体１０内にあり、前記部品２３はその下にあり 、部品Ｉｌ内にある。The attachment and detachment of the tool holder 5 is automatically carried out, for example, by directing it to the slot of the base 45. This is done by fixing it in place on the rack. All you need to do is load it along the Z axis. lowering the position, unlocking the spindle 6, turning it a quarter turn, and then is to rise along the Z-axis. Fluid (oil) to unlock the device or compressed air) is injected under pressure into the top of the chamber 17. As a result, the piston 18 Push down. If you reverse the above operation, you can rotate the tool holder a quarter turn and release it from the base 45 and release it from the spindle 6. Conduit 47 is connected to chamber I7 Pressure fluid is supplied from a pneumatic or hydraulic pressure supply section 46 to. The fluid flows through the spindle body. Released by a valve that automatically operates when connected to the machining head. The above conduit is within the spindle body 10 within an annular part 23, said part 23 being below it. , in part Il.
機械加工電流は２つのばね３１によりロッド１１’に押し付けた２つの中空カー ボンブラシ３０により装置に供給される。The machining current is applied to two hollow cars pressed against the rod 11' by two springs 31. A bomb brush 30 supplies the device.
電流はスピンドル６と工具ホルダー５を経て電極工具に伝える。The current is transmitted to the electrode tool via the spindle 6 and the tool holder 5.
それ故、スピンドル／工具ホルダー組立体の有効な冷却が重要である。Therefore, effective cooling of the spindle/tool holder assembly is important.
スピンドル本体ＩＯは冷却液体２５のために分配チャンバ２４として作用する。The spindle body IO acts as a distribution chamber 24 for the cooling liquid 25.
必要なことはスピンドル本体ｌＯをスピンドル６の円筒形ロッド１１′に嵌合さ せるだけである。本体ｌＯが締め付は体と整列するのはこのロッドが締め付は体 ２０に対して中心にあるときのみである。部品２４のシール３２は平面゛２９に 沿って自由に置かれる。All that is required is to fit the spindle body lO onto the cylindrical rod 11' of the spindle 6. All you have to do is let it happen. The reason why the main body lO is tightened is that this rod is aligned with the body when tightened. Only when centered relative to 20. The seal 32 of the part 24 is on the plane 29. placed freely along.
・円筒形穴は工具ホルダー５に噴射チャンバ２８を形成する。- The cylindrical hole forms an injection chamber 28 in the tool holder 5.
・前記チャンバは径方向溝２７により供給され、クランプ２を受入れるように形 成した穴と連通ずる。クランプ２は径方向溝を開けられ、圧力流体２５をチャン バ２８から電極１の表面に流′出させる。- said chamber is fed by a radial groove 27 and shaped to receive the clamp 2; It communicates with the hole made. The clamp 2 is radially grooved to channel the pressure fluid 25 into the chamber. The water flows out from the bar 28 onto the surface of the electrode 1.
工具ホルダー５に電極１を固定するため、クランプ２を部品５に設けた座部に次 いで電極１に掛合させ、インセクタ５０を位置決めさせ、ナツト５１を螺入して 全体を工具ホルダー５の下端に保持させれば十分である。環状インセクタ５０は 電極１に対向する壁と電極の表面間にスペースｈを残すように形成される。この スペースｈは装置の形状を基礎として決定される。In order to fix the electrode 1 to the tool holder 5, a clamp 2 is attached to the seat provided on the part 5. Then, engage the electrode 1, position the insecter 50, and screw in the nut 51. It is sufficient to hold the entire tool holder at the lower end of the tool holder 5. The annular insector 50 is It is formed so as to leave a space h between the wall facing the electrode 1 and the surface of the electrode. this The space h is determined based on the geometry of the device.
冷却液体２５の粘度とその噴射圧力は液体Ｆのフィルムが電極１を囲むようなも のとする。The viscosity of the cooling liquid 25 and its injection pressure are such that a film of liquid F surrounds the electrode 1. To be.
色々な形状のクランプ２は種々の形状と重量の工具にそれらをマツチさせるため に備える。Clamps 2 of various shapes are used to match tools of various shapes and weights. Prepare for.
モータ３３は下部にグリップ３４をもつ。これはリンク素子３６上の対応するグ リップ３７に掛合する。ベルト３５はモータ３３により作動するピニオン５２の 回転をスピンドル６のピ１’、１８．４２．４４により形成された組立体をスピ ンドル本体１０の内側で回転させる。The motor 33 has a grip 34 at the bottom. This corresponds to the corresponding group on link element 36. It engages the lip 37. The belt 35 is connected to the pinion 52 operated by the motor 33. Rotate the assembly formed by pin 1' of spindle 6, 18.42.44. Rotate it inside the handle body 10.
モータ３３は機械の数値制御装置に接続する。ヨーロッパ特許出願第２８１．５ １２号に記載された如き既知のサーボ機構とサーボ回路によりモータ３３（従っ て本発明の装置）の回転数は電極工具１と加工される工作片間に発生する各スパ ークの瞬間電圧Ｕｉの変動に基づき調整される。これは工具１を最大速度で回転 させることを可能にすると共に、加工の欠陥と加工領域を浸す誘電体の劣化を防 ぐが、加ニスロットの汚染の程度は、使用する電流密度に対してできるだけ多く の材料を除去するのには十分であるが、加工条件における劣化又は誘電体の破壊 の結果として、加工を完全に停止させる高さよりも僅かに低くなす。The motor 33 is connected to the numerical control of the machine. European Patent Application No. 281.5 Motor 33 (and therefore The rotational speed of the device of the present invention is determined by each spa that occurs between the electrode tool 1 and the work piece to be machined. It is adjusted based on fluctuations in the instantaneous voltage Ui of the arc. This rotates tool 1 at maximum speed It also prevents machining defects and deterioration of the dielectric material immersing the machined area. However, the degree of contamination of the crab slot should be as high as possible for the current density used. is sufficient to remove material, but degradation or dielectric breakdown in processing conditions As a result, the height is slightly lower than that at which the machining is completely stopped.
この装置は所定の電流密度で除去できる材料の最大量に相当する最適回転速度を 得ることができる。The device has an optimum rotational speed corresponding to the maximum amount of material that can be removed at a given current density. Obtainable.
明らかに多（の実施例が可能である。前述の如く、スピンドル本体ｌＯのスピン ドル６の回転駆動装置を提供するモータ３３はスピンドル本体ＩＱに設けること ができる。この場合、ベルト３５は省（ことができ（全リンク素子３６も同様に ）、モータ３３が直接スピンドル６のピニオン４１を作動する。Obviously many embodiments are possible. As mentioned above, the spin of the spindle body lO The motor 33 that provides a rotational drive device for the dollar 6 is provided in the spindle body IQ. Can be done. In this case, the belt 35 can be omitted (as well as all link elements 36). ), the motor 33 directly operates the pinion 41 of the spindle 6.
モータ３３が外部の場合、リンク素子３６にそれを連結するグリップ３４．３７ は磁気リンクの如き他の既知のシステムと置き換えることができる。If the motor 33 is external, a grip 34.37 connecting it to the link element 36 can be replaced with other known systems such as magnetic links.
スピンドル本体は自動的であってもなくても、連結部品２０乃至２２とは異なっ た他の既知のシステムを用いる機械加工ヘッドに設けることができる。The spindle body is different from the connecting parts 20 to 22, whether automatic or not. It can be mounted on a machining head using other known systems.
工具ホルダーをスピンドルに締め付けるための又はスピンドル本体にスピンドル を締め付けるための又は締め付Ｑ体２０にスピンドル本体を取付けるためのシス テムを考えることもてきる。しかし、一方ではスピンドル本体とその連結部品と 機械加工ヘッド間でまた、他方では工具ホルダーとスピンドル間で自動的なロッ クと解放を可能ならしめる締め付は体を提供することは有利である。For tightening the tool holder to the spindle or to the spindle body system for tightening the spindle body or for attaching the spindle body to the tightening Q body 20 You can also think about timing. However, on the other hand, the spindle body and its connecting parts Automatic locking between machining heads and, on the other hand, between tool holder and spindle. It is advantageous to provide the body with tightness that allows for tightness and release.
特に、特許ＣＨ５７２，７８７号に記載された装置の１つ又は玉軸受とロッキン グソケットを用いる締め付けの如き他の既知のシステムは工具ホルダー５をスピ ンドル６に締め付けるために使用する。In particular, one of the devices described in patent CH 572,787 or ball bearings and locking Other known systems, such as tightening using a socket Used to tighten the handle 6.
ナツト５１以外の手段は環状インセクタ５０、クランプ２、工具１を工具ホルダ ー５に保持させるために用いることができる。Means other than the nut 51 include the annular insecter 50, the clamp 2, and the tool 1 as a tool holder. -5.
スピンドルと工具ホルダーの冷却液回路は上記実施例のものと異なる。The coolant circuit for the spindle and tool holder is different from that of the previous embodiment.
スピンドル６での回転に代えて、ガード４４をスピンドル本体１０に取付け、ス ピンドル６が回転する間静止させてお（。Instead of rotating with the spindle 6, the guard 44 is attached to the spindle body 10, and the spindle Keep it stationary while the spindle 6 rotates (.
他の実施例も有利に変更可能である。例えば、特に電極工具を小さいロッドとし ない場合にはこの工具はチャンネルを設けて、加熱しないように有効にａ厩させ るようになすことができる。この場合、クランプに掴持した工具端に形成した中 心チャンネルと連通ずる中心チャンネルをもつクランプ２を備えるのが有利であ る。Other embodiments may also be advantageously modified. For example, especially if the electrode tool is a small rod. If not, this tool has a channel to effectively prevent heating. You can do as you like. In this case, the inner part formed at the end of the tool held in the clamp is Advantageously, the clamp 2 is provided with a central channel communicating with the cardiac channel. Ru.
また、特許ＣＨ５７２，７８７号に記載した如（、工具ホルダーが側部スタッド をもつこともできる。このスタッドはスピンドル６の止めと協働し、機械加工ヘ ッド（工具１をもつ）に対して決められた角度位置をもつようになす。それ故、 工具ホルダー（従って工具）は中心と角度位置の両者に関して大きな精度で据え 付は台に位置決めされる。この型式の締め付は手段は締め付は力を制御し迅速な 、有効なロッキング運動を行うことが可能である。色々な部品を掃除することが 蓉易である。最大の精度はあらゆる作業条件で得られる。締め付は力は締め付は 後の変形を無視できる程に弱い。新しい工具ホルダーを設置する毎に厳密に限定 された位置を得ることができる。In addition, as described in patent CH572,787 (the tool holder is attached to the side studs) It is also possible to have . This stud cooperates with the stop on spindle 6 and allows for machining. (with tool 1) to have a determined angular position. Therefore, The tool holder (and therefore the tool) can be mounted with great precision both in terms of center and angular position. The attachment is positioned on the stand. This type of tightening means that the tightening force is controlled and fast. , it is possible to perform an effective rocking movement. Clean various parts It's easy. Maximum accuracy is obtained in all working conditions. Tightening is force and tightening is It is weak enough that subsequent deformation can be ignored. Strictly limited each time a new tool holder is installed You can get the location of
上述の如く、本発明の工具ホルダーと回転スピンドルをもつ装置は特にＥＤＭフ ライス削りに有用である。As mentioned above, the device with the tool holder and rotating spindle of the present invention is particularly suitable for EDM fencing. Useful for shaving rice.
本発明の回転スピンドルは一般に回転数（従って電極の回転数）を、所定の加工 電流で除去すべき材料の最大量に相当する最適回転速度で加工するように低レベ ルのスパークと放出されたスパーク速度を監視するように、例えばサーボ機構を 調整することによって制御できる手段を備える。この例は例えばＥＰ２８１．５ １２号に記載されている。The rotating spindle of the present invention generally changes the number of rotations (therefore, the number of rotations of the electrode) to a predetermined processing level. Low level machining at optimal rotational speed corresponding to the maximum amount of material to be removed by the current. For example, a servomechanism can be used to monitor the spark and the emitted spark velocity. It is equipped with means that can be controlled by adjustment. This example is for example EP281.5 It is described in No. 12.
電極工具の加工軌跡に沿う前進を加工面に接線方向の角度移動と又はこの面に平 行な直線運動と組合せることのみならず、これら３つの型式の運動を結合するこ とができる。従って前記電極の回転は回転軸に（従ってこの面に）平行な前後動 と組合せることができる。また電極は、それ自身の軸の回りを回転する間、この 第１の回転軸に平行な軸（Ｃ軸）の回りを回転できる。これらの色々な回転又は 直線移動は電極の色々な脈動、振動又は揺動と、また種々の直線又は角度的前後 動と組合せることができる。前者の例には例えばスイス特許６４６．８９４号に 記載したマイクロ軌跡の如きものがある。The advancement of the electrode tool along the machining trajectory is performed by angular movement tangential to the machining surface or flat to this surface. It is possible to combine these three types of motion, as well as to combine them with linear motion. I can do it. Therefore, the rotation of the electrode is a back-and-forth movement parallel to the axis of rotation (and therefore to this plane). Can be combined with Also, while the electrode rotates around its own axis, this It can rotate around an axis (C axis) parallel to the first rotation axis. These various rotations or Linear movement involves various pulsations, vibrations, or wobbles of the electrode, and also various linear or angular movements back and forth. Can be combined with motion. Examples of the former include Swiss patent no. 646.894. There are things like the micro-trajectories described.
また、部品を電極工具１に対して直線的又は角度的に加工するように移動させる こと、従ってＥＤＭフライス削りの代わりにＥＤＭ旋削を実施することもできる 。Also, the part is moved to be processed linearly or angularly with respect to the electrode tool 1. Therefore, EDM turning can also be carried out instead of EDM milling. .
本発明の主な利点の１つを説明した。本発明ではＥＤＭの加工電流密度で、即ち Ｉ ＯＡ／ｃｍ、 ２より高い、好適には５０’Ａ／ｃｍ、２で加工でき、また ｌ ００ Ａ／ｃｍ、 ２に達することもできる。このため既知の回転電極工具 を用いてＥＤＭで行われていた特に円形穴をきりもみ加工又は中ぐり加工し、リ ーマ加工、研磨加工をするのみならず、スパーク浸食法を用いて真の“フライス 削り”をすることができる。極めて単純な電極を用いて極めて複雑な形状を加工 することができる。電極工具が浸食されるべき形状とほぼ同じ容積をもつ従来の 電気浸食法と異なり、高電流密度のために大形の部品が小形の電極を用いて加工 できる。One of the main advantages of the invention has been explained. In the present invention, the processing current density of EDM, that is, I OA/cm, higher than 2, preferably 50'A/cm, 2, and can be processed It can even reach 100 A/cm, 2. For this reason known rotating electrode tools In particular, circular holes can be milled or bored, which was previously done with EDM, using In addition to machining and polishing, we also perform true “milling” using the spark erosion method. It is possible to machine extremely complex shapes using extremely simple electrodes. can do. The conventional electrode tool has approximately the same volume as the shape to be eroded. Unlike electroerosion methods, large parts can be machined using small electrodes due to the high current density. can.
形状が簡単であるため、既知のワイヤ電極と同様に電極は多量生産できる。この ため各特定の加工作業用の手段として作られた従来の沈み電極と比較してかなり 進歩している。Due to the simple shape, the electrode can be produced in large quantities, similar to known wire electrodes. this Considerably compared to traditional submerged electrodes made as a means for each specific machining task Progress is being made.
Ｔ形溝又は、例えば補強壁のための又は硬化鋼シートに長いかつ狭い凹みを作る のに必要な他の輪郭のための型の如く、古いフライス削りを用いては大きな困難 なしに得られない形状ですら作ることができる。事実、本発明はＥＤＭ用の長い 、細い電極を使用することができるが、通常のフライス削り工具は有効となすた めには大きく重くしなければならない。さもないと、工具の破壊を避けるために はフライス削りを遅くしなければならない。Making T-grooves or long and narrow recesses, e.g. for reinforcement walls or in hardened steel sheets Great difficulty using old milling tools, such as molds for other contours needed for Even shapes that cannot be obtained without it can be created. In fact, the present invention is a long , thin electrodes can be used, but regular milling tools are effective. It has to be big and heavy. Otherwise, to avoid tool destruction must slow down the milling process.
更に、あらゆる形状の電極工具を本発明の装置に取付けることができる。事実、 この装置は工具の寸法と形状に拘らず、プログラミングの変更を要せずに、電極 工具の回転数を指示することができる。Furthermore, any shape of electrode tool can be attached to the device of the invention. fact, Regardless of tool size and shape, this device can The rotation speed of the tool can be specified.
本発明装置はその加工の安定性、確実性、簡単性により、自動高速ＥＤＭフライ ス削りを容易にかつ極めて完全に実施することを可能ならしめる。The device of the present invention is capable of automatic high-speed EDM frying due to its stability, reliability, and simplicity of processing. To make it possible to easily and completely carry out scraping.
国際調査報告 国際調査報告international search report international search report
Claims (16)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/CH1990/000081 WO1990011159A1 (en) | 1989-03-29 | 1990-03-27 | Tool-holder and high-speed spindle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04504983A true JPH04504983A (en) | 1992-09-03 |
Family
ID=4546491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50486190A Pending JPH04504983A (en) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | Tool holder and rapid rotation spindle |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04504983A (en) |
| BR (1) | BR9006030A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08112731A (en) * | 1994-10-18 | 1996-05-07 | M S T Corp:Kk | Tool holder |
| JP2009061583A (en) * | 2007-08-13 | 2009-03-26 | Rego-Fix Ag | Coolant supply apparatus |
| JP2021024074A (en) * | 2019-08-06 | 2021-02-22 | 株式会社ソディック | Electric discharge machining unit of electric discharge machining device |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP50486190A patent/JPH04504983A/en active Pending
- 1990-03-27 BR BR909006030A patent/BR9006030A/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08112731A (en) * | 1994-10-18 | 1996-05-07 | M S T Corp:Kk | Tool holder |
| JP2009061583A (en) * | 2007-08-13 | 2009-03-26 | Rego-Fix Ag | Coolant supply apparatus |
| JP2021024074A (en) * | 2019-08-06 | 2021-02-22 | 株式会社ソディック | Electric discharge machining unit of electric discharge machining device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR9006030A (en) | 1991-08-06 |
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