JPH0616971B2 - 穴明放電加工装置 - Google Patents

穴明放電加工装置

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JPH0616971B2
JPH0616971B2 JP60016125A JP1612585A JPH0616971B2 JP H0616971 B2 JPH0616971 B2 JP H0616971B2 JP 60016125 A JP60016125 A JP 60016125A JP 1612585 A JP1612585 A JP 1612585A JP H0616971 B2 JPH0616971 B2 JP H0616971B2
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electrodes
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linear
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潔 井上
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Inoue Japax Research Inc
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H9/00Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
    • B23H9/14Making holes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/04Electrodes specially adapted therefor or their manufacture
    • B23H1/06Electrode material

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多数の線状電極を用いて被加工体に同時に多
数の穴明加工を行なう放電加工装置に関する。
〔従来の技術〕
多数の線状電極を用いて放電加工により被加工体に多数
の穴明加工を同時に行なう装置は従来から提案されてい
る。
この種の装置の一例を第1図に示す。
第1図に於て、1a,1b,1c……1nは複数本の中実棒あるい
はパイプ状等の線状電極、2及び3は多数のガイド孔を
有するガイドであり、ガイド2のガイド孔とガイド3の
ガイド孔は同軸状に同じ配置形状に形成されている。前
記各線状電極はガイド2,3の各ガイド孔に挿通し且つ
ガイド2に固定支持された状態で被加工体4に対向す
る。6x,6y,6zはガイド2にX,Y,Zの各軸方向の送り
を与えるモータである。又、9は加工電源で、ガイドを
絶縁体とするか各線状電極を絶縁被覆するかして各線状
電極1a,1b,1c……1nと被加工体4間の夫々に独立した加
工電圧パルスを印加する。そして、該加工電源9により
加工電圧パルスを印加した状態で被加工体4と対向する
Z軸方向の加工送りをモータ6zにより与えて同時多数の
穴明加工が行なわれる。又、加工に先立ち、モータ6x,6
yにより被加工体4の加工位置の位置決め調整が行なわ
れ、必要に応じてモータ6x,6yによりX−Y平面上の加
工送りが与えられることもある。又、場合によっては、
ガイド2をX軸を中心として回動させるモータ6v,及び
Z軸と平行な軸を中心として回動させるモータ6wが設け
られ、これ等各モータ6x,6y,6z,6v,6wの動作が数値制御
(NC)装置8によって制御される。ガイド2と3はそ
の間隔が調整可能に構成され、ガイド3は被加工体4に
接近して若しくは接触して配置される。
又、加工間隙に加工液を供給する装置は図示していない
が、線状電極が中実体の場合は加工部分に対向して配置
したノズルから加工液を噴流供給するか、あるいは加工
部分を囲繞する加工タンクを設け、該タンク内の加工液
中に加工部分を浸漬した状態で必要に応じてノズルから
の噴流を併用して加工する。又、線状電極がパイプ状で
ある場合は、パイプ状電極の内部通路を通して先端加工
部に加工液を噴流供給する。
又、各線状電極1a,1b,1c……1nの夫々を自転運動させる
モータ5a,5b,5c……5nを設けて、各線状電極に一方向の
連続回転若しくは回転角50〜360゜程度の正逆回転を行
なわせるようにすることにより、加工穴先端加工部で生
成する加工屑の排出排除が良好に行なわれるようにな
り、アークや短絡の発生が防止されて、能率良く穴明加
工を行なうことができる。尚、この場合、回転数は約50
0〜2000rpm程度が利用され、又、ガイド2により各線状
電極を自転は可能に且つ軸方向の移動は阻止するように
支持し、モータ6zによってガイド2をZ軸方向に送るこ
とにより、各線状電極の全てに一体的に軸方向の加工送
りが与えられる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このような従来の装置では、多数の線状電極1a,1b,1c…
…1nを支持し案内するガイド3のガイド孔が第2図
(a)のように一直線状に所定間隔で形成されている
(ガイド2に於ても同様)のが通常である。このため、
多数の穴を同時に加工し得るといっても、直線状に並ん
だ配置形状の多数の穴しか加工することができない。
又、直線状以外の配置形状、例えば円形状に並んだ多数
の穴を加工する場合は、第2図(b)のように多数のガ
イド孔を円形状に配置形成したガイド3を使用する如
く、所要配置形状に応じて該形状にガイド孔を配置形成
したガイド3を用意しなければならず、従来の装置では
任意の配置形状の多数の穴を容易に能率良く同時に加工
することができなかった。
本発明は、このような問題点に鑑み、任意の配置形状の
多数の穴を容易に能率良く同時に加工し得る穴明放電加
工装置の提供を目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的を達成するため、本発明の穴明放電加工装置
は、所定の間隔を置いて平行に配置される多数の線状電
極を被加工体と微小間隙を介して対向させ、該対向間隙
に加工液を介在させた状態で、前記線状電極と被加工体
間に加工電圧パルスを印加すると共に、両者間に前記対
向方向の相対的な加工送りを与えて多数の穴明加工を同
時に行なう穴明放電加工装置に於て、多数の線状電極の
各電極と被加工体間の夫々に独立した加工電圧パルスを
印加し得る加工電源と、前記各電極の夫々に一方向の自
転若しくは正逆回転の自転を付与する回転装置と、前記
各電極を個別に挿通させるガイド孔が前記各電極の軸方
向と直交するX−Y平面上に於けるX,Y二軸方向への
広がりを有する多数の位置に分散して形成され被加工体
に近接あるいは接触して設けられるガイドと、該ガイド
の多数のガイド孔に挿通する前記各電極の夫々に独立し
た軸方向の送りを与える送り装置と、該送り装置を駆動
制御して多数の前記各電極の内の所望の電極を選択的に
軸方向に送る制御装置とを備えて成ることを特徴とす
る。
〔作 用〕
多数の加工穴の所要配置形状に応じ、前記制御装置によ
り前記送り装置を駆動制御して、X,Y二軸方向への広
がりを有する多数のガイド孔の内の前記所要配置形状に
対応する位置のガイド孔に挿通する線状電極を選択して
被加工体と対向させ、該選択した複数の線状電極に相対
的な加工送りを与えることにより、選択された各線状電
極が挿通する各ガイド孔に対応する被加工体の多数箇所
に同時に前記所要配置形状の穴明加工が行なわれる。
又、前記回転装置により線状電極に自転運動を行なわせ
ることにより、加工穴先端加工部で生成する加工屑の排
出排除が良好に行なわれ、アークや短絡の発生が防止さ
れることにより、能率良く穴明加工が行なわれ、特に細
くて深い多数の穴明加工も能率良く行なわれる。
〔実施例〕
第3図に基づき本発明の一実施例を説明する。
第3図に示す実施例装置は、第1図の装置に於ける多数
の線状電極1a,1b,1c……1nの内の所望の線状電極を選択
的に軸方向にセレクト送りできるようにすると共に、ガ
イドとして、多数の各線状電極を個別に挿通させるガイ
ド孔が、例えば第2図(c)に示す碁盤の目ように、各
線状電極の軸方向と直交するX−Y平面上に於けるX,
Y二軸方向への広がりを有する多数の位置に分散して形
成されるガイド3を用い(ガイド2のガイド孔もガイド
3のガイド孔と同軸状に同じ配置形状に形成されてい
る)、このガイド3を被加工体に近接あるいは接触して
設けてなるものであって、第3図に於ける第1図と同符
号部分は同一構成部分を示す。又、図示は省略したが、
第3図の装置に於ても第1図に示した各線状電極1a,1b,
1c……1nを自転運動させる各モータ5a,5b,5c……5n、及
びガイド2を駆動する各モータ6x,6y,6z,6v,6wが設けら
れており、これ等各モータがNC装置8により駆動制御
される。そして、第3図に於て、10a,10b,10c……10nは
各線状電極1a,1b,1c……1nを夫々独立して軸方向に送る
ためのローラであり、又、11a,11b,11c……11nは各ロー
ラを回転させるモータであって、これ等の各モータもN
C装置8により駆動制御される。
多数の加工穴の所要配置形状に応じたプログラムをNC
装置8に入力しておき、そのNC出力信号により、多数
の線状電極1a,1b,1c……1nから所要配置形状に対応する
線状電極を選択し、モータ11a,11b,11c……11nの内、選
択された複数の線状電極に送りを与えるモータを選択的
に駆動制御して所要配置形状に対応する複数の線状電極
を軸方向に所定長さ送り出し、送り出された各線状電極
の先端を揃えて被加工体4と対向させる。加工電源9か
ら供給される加工電圧パルスにより、送り出された(選
択された)各線状電極と被加工体間の各加工間隙に於て
加工液の介在のもとに夫々独立したパルス放電を発生さ
せると共に、選択された各線状電極に軸方向の加工送り
を与えて穴明加工を行なう。軸方向(被加工体との対向
方向)の加工送りは、選択された線状電極を加工穴の所
要深さに応じた所定長さ送り出しておくことにより、ガ
イド2をZ軸方向に送るモータ6zを加工間隙の放電状態
の検出信号に応じてサーボ制御することによって行なう
ことができる。又、ガイド2のZ軸方向の移動は、選択
された各線状電極を加工開始時に被加工体4に対向させ
る際に利用し、加工送りは、選択された各線状電極を個
別に独立して軸方向に送る各モータを各加工間隙の放電
状態の検出信号に応じて夫々サーボ制御することによっ
て行うことも可能である。このような加工送りを、選択
された各線状電極が被加工体を貫通するまで行なえば、
多数の貫通穴を所要配置形状に同時に加工形成すること
ができ、又、加工送りを貫通する前に止めれば、多数の
底付穴を所要配置形状に同時に加工形成することができ
る。このように、X−Y平面に広がりを持つ多数の位置
にガイド孔を有するガイドを用い、夫々のガイド孔に挿
通する各線状電極を適宜選択して軸方向に送り得るよう
に構成することにより、被加工体の任意の位置に多数の
穴明加工を同時に行なうことができる。
又、加工中には、モータ5a,5b,5c……5nの内の選択され
た各線状電極に対応するモータの駆動制御により、選択
された各線状電極の夫々に第1図の装置と同様の自転運
動が与えられ、この自転運動により加工穴先端加工部で
生成する加工屑や発生ガスの排出排除が良好に行なわれ
るようになり、アークや短絡の発生が防止され、又、発
生しても回転運動に伴って消孤、解消され、又、加工液
の更新流動も良好に行なわれ、加工状態が安定に維持さ
れることによって細くて深い穴明加工も能率良く行なう
ことができる。
尚、パイプ状の電極を使用して、電極先端から加工液を
噴流して加工する場合、10Kg/cm2程度以上の液圧が利
用され、このような場合にパイプ状電極を一方向に連続
回転させるには液体シールが必要となり、多数の電極を
そのように構成することは装置が複雑になるから、通常
は各電極を角度360゜以内で正逆回転させるようにする
のが良い。このようにすれば、シールが不要となると共
に加工液の供給圧力を高めることができ、加工屑の排除
や加工部の冷却作用を高めて加工速度を向上させること
ができる。
又、加工送りは、被加工体4側に与えるようにしても良
い。
加工実績を記せば次の通りである。
直径0.35mmφの棒状真鍮電極を22本用いて、板厚10mmの
ステンレスに穴明加工するとき、加工液として水ベース
に界面活性剤5%と平均3μmφのグラファイト粒を3
%混入した比抵抗5×104Ωcmの液を用い、前記電極を1
000rpmで自転させながら放電加工したところ、加工速度
が約16mm/min、電極消耗比が約8%であった。
次に、外径0.3mmφのパイプ状真鍮電極を22本用い
て、前記と同様の被加工体に穴明加工するとき、前記電
極に回転数750rpmで回転角270゜の正逆回転の自転を付
与し、前記と同様の加工液をパイプ状電極先端から圧力
60Kg/cm2で噴流しながら放電加工したところ、加工速
度が約26mm/minであった。又、実験によれば最大限100
本程度までの同時加工が可能であった。
又、NC装置8によりX軸モータ6x及びY軸モータ6Yを
駆動制御してガイド2をX−Y平面上に円形移動あるい
は任意の形状に移動させて寄せ加工することにより、各
線状電極よりも直径の大きな穴あるいは任意の異形の穴
を加工することができ、又、必要に応じて、選択された
各線状電極の間隔以上のX−Y平面上の加工送りを与え
て複数の穴の側壁を連通させた形状の加工を行なった
り、あるいは、選択された各線状電極の送り出し長さを
夫々制御して各線状電極の先端包絡面を目的形状に形成
することも可能である。
〔発明の効果〕
以上述べた通り、本発明によれば、X−Y平面に広がり
を持つ多数の位置にガイド孔を有するガイドを用い、こ
のガイドを被加工体4に近接させてあるいは接触させて
配置し、多数の加工穴の所要配置形状に応じて、夫々の
ガイド孔に挿通する各線状電極の内の適宜の電極を選択
して軸方向に送り得るように構成し、更に、各線状電極
の夫々に自転運動を行なわせる回転装置を設けたことに
より、被加工体4に任意の配置形状の多数の穴を、特に
細くて深い多数の穴も容易に能率良く同時に加工するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来装置を説明する簡略構成図、第2図(a)
(b)(c)はガイドのガイド孔の配置形状を示す斜視
図、第3図は本発明の位置実施例を説明する簡略構成図
である。 1a,1b,1c……1nは線状電極、2,3はガイド、4は被加
工体、5a,5b,5c……5n、6x,6y,6z,6v,6w、及び11a,11b,
11c……11nはモータ、8はNC装置、9は加工電源、10
a,10b,10c……10nはローラ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の間隔を置いて平行に配置される多数
    の線状電極を被加工体と微小間隙を介して対向させ、該
    対向間隙に加工液を介在させた状態で、前記線状電極と
    被加工体間に加工電圧パルスを印加すると共に、両者間
    に前記対向方向の相対的な加工送りを与えて多数の穴明
    加工を同時に行なう穴明放電加工装置に於て、多数の線
    状電極の各電極と被加工体間の夫々に独立した加工電圧
    パルスを印加し得る加工電源と、前記各電極の夫々に一
    方向の自転若しくは正逆回転の自転を付与する回転装置
    と、前記各電極を個別に挿通させるガイド孔が前記各電
    極の軸方向と直交するX−Y平面上に於けるX,Y二軸
    方向への広がりを有する多数の位置に分散して形成され
    被加工体に近接あるいは接触して設けられるガイドと、
    該ガイドの多数のガイド孔に挿通する前記各電極の夫々
    に独立した軸方向の送りを与える送り装置と、該送り装
    置を駆動制御して多数の前記各電極の内の所望の電極を
    選択的に軸方向に送る制御装置とを備えて成ることを特
    徴とする穴明放電加工装置。
  2. 【請求項2】線状電極が、パイプ状電極である特許請求
    の範囲第1項記載の穴明放電加工装置。
JP60016125A 1985-01-30 1985-01-30 穴明放電加工装置 Expired - Lifetime JPH0616971B2 (ja)

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JPS61178123A JPS61178123A (ja) 1986-08-09
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