JP2001512055A - 放電加工用の遊動カバー電極ガイドシステム - Google Patents
放電加工用の遊動カバー電極ガイドシステムInfo
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- B23H7/10—Supporting, winding or electrical connection of wire-electrode
- B23H7/105—Wire guides
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
(57)【要約】
本発明の教示によってマイクロ放電加工サーボヘッドが開示される。このマイクロ放電加工サーボヘッドはサーボと、リードスクリューと、そのリードスクリューに係合するキャリッジブロックと、支持ブロックと、キャリッジブロックに固定された接点ブロックと、このマイクロ放電加工サーボヘッドが取付けられる放電加工装置の電極位置を制御するために支持ブロックに連結された電極ガイドシステムとを含んで成る。この電極ガイドシステムは、長手方向溝を有する電極ガイド底部と、遊動ガイドカバーとを有しており、遊動ガイドカバーは電極ガイド底部へ向けて押圧されて電極が溝内に押圧されるようになされ、この溝内へ電極を押圧することで位置が制御される。
Description
【０００１】 （発明の背景） （１．技術分野） 本発明は一般に放電加工機（ＥＤＭ）に係わり、特に放電加工機に使用されて
、その電極をガイドして正確に位置制御するための遊動カバー電極ガイドシステ
ムに関するものである。
、その電極をガイドして正確に位置制御するための遊動カバー電極ガイドシステ
ムに関するものである。
【０００２】 （論考） 放電加工機（ＥＤＭ）は、非常に小さい公差が要求される製造部品に穴や造作
を加工するために使用される。０．０７６２ｍｍ（０．００３インチ）ほどの小
さい範囲の穴を処理するとき、±０．０１２７ｍｍ（０．０００５インチ）の寸
法外れは基準寸法の各側に１７％の寸法外れとなる。このように寸法外れの絶対
値は比較的小さいが、百分率で表す誤差は多くの製造部品に関して許容できる範
囲を超えている。例えば、放電加工処理を使用して加工される或る種の噴射ノズ
ルに許容される限界は、流量で±２％の外れである。これらの要求に照らして、
電極位置を正確に制御すること、およびその位置の外れを制限することが重要で
ある。そのように正確な加工作業で要求される結果を達成するために、この工業
分野において正確な制御ガイド装置が要求されていることは明らかである。
を加工するために使用される。０．０７６２ｍｍ（０．００３インチ）ほどの小
さい範囲の穴を処理するとき、±０．０１２７ｍｍ（０．０００５インチ）の寸
法外れは基準寸法の各側に１７％の寸法外れとなる。このように寸法外れの絶対
値は比較的小さいが、百分率で表す誤差は多くの製造部品に関して許容できる範
囲を超えている。例えば、放電加工処理を使用して加工される或る種の噴射ノズ
ルに許容される限界は、流量で±２％の外れである。これらの要求に照らして、
電極位置を正確に制御すること、およびその位置の外れを制限することが重要で
ある。そのように正確な加工作業で要求される結果を達成するために、この工業
分野において正確な制御ガイド装置が要求されていることは明らかである。
【０００３】 一般に、放電加工処理はスパーク放電によって金属製の被加工物を侵食すると
いう原理に基づく。スパークは２つの帯電している部材、すなわちその第１は被
加工物であり第２は電極である部材の間の空間を通る電気放電である。被加工物
および電極は誘電流体内に配置される。２つの部材間のスパーク間隙と並列にコ
ンデンサを含んでなるこのシステムには、直流が供給される。低電圧において誘
電流体は絶縁体として作用するが、電極と被加工物との間の電位差が増大するに
つれて、その流体内で絶縁性が破壊されて、スパーク間隙を通してスパークが飛
ぶ。このスパークは幾分かの被加工物材料ならびに幾分かの電極材料を蒸発させ
る。スパーク放電の後、誘電流体の脱イオン化により再び絶縁性が確立され、電
流は再びゼロに落ちる。コンデンサはその後再び充電され、この手順が開始され
る。この手順は非常に速い速度（１秒間あたり２００〜５０００００サイクル）
で繰返され、金属除去率は放電回路の電流密度すなわち平均電流によって制御さ
れる。典型的に電流密度が高まれば高まるほど表面の仕上がりは粗くなるが、材
料の除去量は増大する。
いう原理に基づく。スパークは２つの帯電している部材、すなわちその第１は被
加工物であり第２は電極である部材の間の空間を通る電気放電である。被加工物
および電極は誘電流体内に配置される。２つの部材間のスパーク間隙と並列にコ
ンデンサを含んでなるこのシステムには、直流が供給される。低電圧において誘
電流体は絶縁体として作用するが、電極と被加工物との間の電位差が増大するに
つれて、その流体内で絶縁性が破壊されて、スパーク間隙を通してスパークが飛
ぶ。このスパークは幾分かの被加工物材料ならびに幾分かの電極材料を蒸発させ
る。スパーク放電の後、誘電流体の脱イオン化により再び絶縁性が確立され、電
流は再びゼロに落ちる。コンデンサはその後再び充電され、この手順が開始され
る。この手順は非常に速い速度（１秒間あたり２００〜５０００００サイクル）
で繰返され、金属除去率は放電回路の電流密度すなわち平均電流によって制御さ
れる。典型的に電流密度が高まれば高まるほど表面の仕上がりは粗くなるが、材
料の除去量は増大する。
【０００４】 （発明の概要） 本発明の技術によれば、放電加工装置の電極を制御して前進させるマイクロ放
電加工サーボヘッドが開示される。このサーボヘッドは、放電加工装置の制御シ
ステムに応答するサーボと、リードスクリューと、そのリードスクリューに係合
するキャリッジブロックと、リードスクリューの一端を支持する支持ブロックと
、キャリッジブロックに固定された接点ブロックと、電極をガイドして制御する
ために支持ブロックに取付けられた電極ガイドシステムとを含んで成る。本発明
の電極ガイドシステムは、電極をガイドするために長手方向溝を有する電極ガイ
ド底部を組合わされている。遊動ガイドカバーは電極ガイド底部と対応付けされ
ており、また電極ガイド底部に対して押圧されて電極を溝に接触させるように押
圧し、これにより電極が電極ガイドシステムを超えて延在して被加工物を加工す
る電極位置を制御する。
電加工サーボヘッドが開示される。このサーボヘッドは、放電加工装置の制御シ
ステムに応答するサーボと、リードスクリューと、そのリードスクリューに係合
するキャリッジブロックと、リードスクリューの一端を支持する支持ブロックと
、キャリッジブロックに固定された接点ブロックと、電極をガイドして制御する
ために支持ブロックに取付けられた電極ガイドシステムとを含んで成る。本発明
の電極ガイドシステムは、電極をガイドするために長手方向溝を有する電極ガイ
ド底部を組合わされている。遊動ガイドカバーは電極ガイド底部と対応付けされ
ており、また電極ガイド底部に対して押圧されて電極を溝に接触させるように押
圧し、これにより電極が電極ガイドシステムを超えて延在して被加工物を加工す
る電極位置を制御する。
【０００５】 明細書の以下の説明を読み、添付図面を参照することで、当業者には本発明に
よるさまざまな利点が明白となろう。
よるさまざまな利点が明白となろう。
【０００６】 （好ましい実施例の詳細な説明） 以下の好ましい実施例の説明は、単なる例であり、本発明またはその適用また
は使用を制限する意図は全くない。
は使用を制限する意図は全くない。
【０００７】 図１および図２を参照すれば、本発明の教示によって作られた全体に符号１０
を付されたマイクロ放電加工サーボヘッドの好ましい実施例が示されている。図
示したように、サーボヘッド１０は被駆動ホイール１２と、リードスクリュー１
４と、キャリッジブロック１６と、接点ブロック１８と、支持ブロック２０と、
支持ストラット２２と、電極ガイド支持部２４と、電極ガイド底部２６，２８と
、電極ガイドカバー３０とを含んで成る。
を付されたマイクロ放電加工サーボヘッドの好ましい実施例が示されている。図
示したように、サーボヘッド１０は被駆動ホイール１２と、リードスクリュー１
４と、キャリッジブロック１６と、接点ブロック１８と、支持ブロック２０と、
支持ストラット２２と、電極ガイド支持部２４と、電極ガイド底部２６，２８と
、電極ガイドカバー３０とを含んで成る。
【０００８】 サーボヘッド１０は放電加工機（図示せず）と一体構成されており、当業者に
は理解されるように制御ユニット（これも図示せず）によって制御される。本発
明のサーボヘッド１０を組み込んだ放電加工機は、この分野で周知の各種形態の
いずれか１つの形態とされることができる。好ましい実施例で示されるように、
被駆動ホイール１２は被加工物に対する電極３２の先端３４の位置を制御するサ
ーボによって駆動される。放電加工処理は、比較的大きい深さで非常に小さい造
作をカットすなわち加工できるようにする。したがって放電加工処理は、例えば
本発明で開示するように、使用される燃料噴射ノズルに小さい通路を加工するの
に理想的に適している。本発明はその適用例に制限することを意図されることは
なく、制限するわけではないがダイスの機械加工、機械加工性に劣る材料の加工
、カッターを尖鋭化させる加工、正確な寸法を要求されるシート材の切断、なら
びにその他の同様な加工処理を含む他の多くの放電加工処理で使用できる。
は理解されるように制御ユニット（これも図示せず）によって制御される。本発
明のサーボヘッド１０を組み込んだ放電加工機は、この分野で周知の各種形態の
いずれか１つの形態とされることができる。好ましい実施例で示されるように、
被駆動ホイール１２は被加工物に対する電極３２の先端３４の位置を制御するサ
ーボによって駆動される。放電加工処理は、比較的大きい深さで非常に小さい造
作をカットすなわち加工できるようにする。したがって放電加工処理は、例えば
本発明で開示するように、使用される燃料噴射ノズルに小さい通路を加工するの
に理想的に適している。本発明はその適用例に制限することを意図されることは
なく、制限するわけではないがダイスの機械加工、機械加工性に劣る材料の加工
、カッターを尖鋭化させる加工、正確な寸法を要求されるシート材の切断、なら
びにその他の同様な加工処理を含む他の多くの放電加工処理で使用できる。
【０００９】 燃料噴射ノズルの流体通路は、典型的な内燃エンジンに供給される燃料を計量
するのに使用されている現在のエンジン制御モジュールに使用することのできる
狭い流量範囲の要求条件に合致させるために、極めて狭い公差を要求する。これ
らの公差は、典型的な噴射装置の燃料流量において２％の外れ（変化）を許容す
る。噴射装置の穴を考えた場合、一般に０．０７６２〜０．２５４ｍｍ（０．０
０３〜０．０１インチ）の範囲であり、変化の余地はほとんどない。
するのに使用されている現在のエンジン制御モジュールに使用することのできる
狭い流量範囲の要求条件に合致させるために、極めて狭い公差を要求する。これ
らの公差は、典型的な噴射装置の燃料流量において２％の外れ（変化）を許容す
る。噴射装置の穴を考えた場合、一般に０．０７６２〜０．２５４ｍｍ（０．０
０３〜０．０１インチ）の範囲であり、変化の余地はほとんどない。
【００１０】 本発明のサーボヘッド１０は電極ガイドシステム３６を備えており、この電極
ガイドシステムは電極ガイド底部２６，２８、電極ガイドカバー３０、およびこ
のガイドカバー３０をガイド底部２６，２８に向けて押圧する押圧手段３８を含
んで成る。本発明の電極ガイド底部２６，２８は支持ブロック２０に連結されて
いる電極ガイド支持部２４に取付けられている。電極ガイド支持部２４は支持ブ
ロック２０に対して直接に取付けられるか、または図示するように一般に支持ブ
ロック２０から延びる支持ストラット２２によって連結されることができる。こ
の実施例は２つのガイド底部を含んで開示されているが、長手方向溝４０（図４
および図５に最も良く示されている）の十分正確な加工を達成できるならば、１
部材のガイド底部を使用することも本発明の基準に含まれる。
ガイドシステムは電極ガイド底部２６，２８、電極ガイドカバー３０、およびこ
のガイドカバー３０をガイド底部２６，２８に向けて押圧する押圧手段３８を含
んで成る。本発明の電極ガイド底部２６，２８は支持ブロック２０に連結されて
いる電極ガイド支持部２４に取付けられている。電極ガイド支持部２４は支持ブ
ロック２０に対して直接に取付けられるか、または図示するように一般に支持ブ
ロック２０から延びる支持ストラット２２によって連結されることができる。こ
の実施例は２つのガイド底部を含んで開示されているが、長手方向溝４０（図４
および図５に最も良く示されている）の十分正確な加工を達成できるならば、１
部材のガイド底部を使用することも本発明の基準に含まれる。
【００１１】 支持ブロック２０はリードスクリュー１４の端部４２を回転可能に支持してい
るのに対して、リードスクリュー１４の他方の端部４４は被駆動ホイール１２に
連結されている。リードスクリュー１４が被駆動ホイール１２によって回転され
るとキャリッジブロック１６がリードスクリュー１４に沿って移動するように、
キャリッジブロック１６はリードスクリュー１４と螺合されている。リードスク
リュー１４が第１方向へ回転されるとき、キャリッジブロック１６は支持ブロッ
ク２０へ向かって移動し、リードスクリュー１４が第２方向へ回転されるときは
支持ブロック２０から離れる方向へ移動する。
るのに対して、リードスクリュー１４の他方の端部４４は被駆動ホイール１２に
連結されている。リードスクリュー１４が被駆動ホイール１２によって回転され
るとキャリッジブロック１６がリードスクリュー１４に沿って移動するように、
キャリッジブロック１６はリードスクリュー１４と螺合されている。リードスク
リュー１４が第１方向へ回転されるとき、キャリッジブロック１６は支持ブロッ
ク２０へ向かって移動し、リードスクリュー１４が第２方向へ回転されるときは
支持ブロック２０から離れる方向へ移動する。
【００１２】 接点ブロック１８はキャリッジブロック１６に連結されており、また電気接点
パッド４６を含んでいる。電極３２は接点ブロック１８に沿ってガイドされ、ま
た電気接点パッド４６に対して押当てられて、加工処理に使用される電流が電気
接点パッド４６から電極３２へ流れ、最終的にこの例では燃料噴射ノズルの近く
に位置決めされたときに先端３４で放電できるようにされる。電極は接点ブロッ
ク１８から電極ガイドシステム３６の長手方向溝４０を通して送られ、被加工物
の近くに位置決めされる。スパークが被加工物を加工して材料を除去すると、キ
ャリッジブロック１６は支持ブロック２０へ向かって移動され、これにより電極
３２はさらに被加工物の内部へ向かって前進される。キャリッジブロック１６は
各スパークが被加工物から除去した材料の量よりも大きく電極３２を前進させね
ばならない。何故なら、電極３２自体も加工時に幾分蒸発、すなわち犠牲的に消
耗するからである。
パッド４６を含んでいる。電極３２は接点ブロック１８に沿ってガイドされ、ま
た電気接点パッド４６に対して押当てられて、加工処理に使用される電流が電気
接点パッド４６から電極３２へ流れ、最終的にこの例では燃料噴射ノズルの近く
に位置決めされたときに先端３４で放電できるようにされる。電極は接点ブロッ
ク１８から電極ガイドシステム３６の長手方向溝４０を通して送られ、被加工物
の近くに位置決めされる。スパークが被加工物を加工して材料を除去すると、キ
ャリッジブロック１６は支持ブロック２０へ向かって移動され、これにより電極
３２はさらに被加工物の内部へ向かって前進される。キャリッジブロック１６は
各スパークが被加工物から除去した材料の量よりも大きく電極３２を前進させね
ばならない。何故なら、電極３２自体も加工時に幾分蒸発、すなわち犠牲的に消
耗するからである。
【００１３】 図３〜図５を参照すれば、電極ガイドシステム３６が非常に詳細に示されてい
る。この好ましい実施例で示されるように、電極ガイド底部２６，２８はそれぞ
れ電極ガイド底部２６，２８の第１面５１に形成されている面取りされた縁すな
わち面取り縁４８，５０を有する。電極ガイド底部２６，２８が互いに並べて固
定されるとき、面取り縁４８，５０が互いに隣接されて溝４０が形成される。電
極ガイド底部２６，２８は電極ガイド支持部２４に固定されることが示されてい
る。電極ガイド支持部２４は絶縁性で寸法の安定したいずれかの材料で作ること
ができる。そのような材料の例としてフェノール混成材、ガラス混成材およびセ
ラミック材料が含まれる。電極ガイド底部２６，２８は保持ねじ５２によって電
極ガイド支持部２４に保持され、セットスクリュウ５４によって横方向に押圧さ
れ、すなわち側方荷重を掛けられる。セットスクリュウ５４は柔軟な先端部５６
を含み、電極ガイド底部２６，２８をガイドするときに保護を与えると共に、側
方荷重が付与されたときに幾分かの追従性を与えて使用時の振動で生じ得る緩み
を防止することができる。発明者は、電極ガイド底部２６，２８の開口５８を通
して保持ねじ５２を部分的に締め付け、その後セットスクリュウ５４を締め付け
るのが最もよいと見い出されている。その後保持ねじ５２が下方へ向かって完全
に締め込まれて電極ガイド底部２６，２８の最良の位置を与えられ、狂いのない
溝４０を形成する。
る。この好ましい実施例で示されるように、電極ガイド底部２６，２８はそれぞ
れ電極ガイド底部２６，２８の第１面５１に形成されている面取りされた縁すな
わち面取り縁４８，５０を有する。電極ガイド底部２６，２８が互いに並べて固
定されるとき、面取り縁４８，５０が互いに隣接されて溝４０が形成される。電
極ガイド底部２６，２８は電極ガイド支持部２４に固定されることが示されてい
る。電極ガイド支持部２４は絶縁性で寸法の安定したいずれかの材料で作ること
ができる。そのような材料の例としてフェノール混成材、ガラス混成材およびセ
ラミック材料が含まれる。電極ガイド底部２６，２８は保持ねじ５２によって電
極ガイド支持部２４に保持され、セットスクリュウ５４によって横方向に押圧さ
れ、すなわち側方荷重を掛けられる。セットスクリュウ５４は柔軟な先端部５６
を含み、電極ガイド底部２６，２８をガイドするときに保護を与えると共に、側
方荷重が付与されたときに幾分かの追従性を与えて使用時の振動で生じ得る緩み
を防止することができる。発明者は、電極ガイド底部２６，２８の開口５８を通
して保持ねじ５２を部分的に締め付け、その後セットスクリュウ５４を締め付け
るのが最もよいと見い出されている。その後保持ねじ５２が下方へ向かって完全
に締め込まれて電極ガイド底部２６，２８の最良の位置を与えられ、狂いのない
溝４０を形成する。
【００１４】 電極ガイドカバー３０が電極ガイド底部２６，２８の第１面５１の上に配置さ
れ、電極ガイドシステム３６の入口６２に近い第１パイロットピン６０および先
端６６に位置する第２パイロットピン６４によって対応付けされる。入口６２は
先端６６と長手方向に反対側の端部である。パイロットピン６０，６４は各々が
電極ガイド底部２６または２８と螺合され、開口６８，６９，７０または７２を
通過されている。パイロットピン６０または６４と、開口６８〜７２との間に間
隙が形成され、電極ガイドカバー３０が電極ガイド底部２６，２８の上をスライ
ドされて導かれ、自由遊動できるようにしている。電極ガイドカバー３０はばね
７４，７６によって電極ガイド底部２６，２８へ向けて押圧されており、ばね７
４，７６はこの実施例では電極ガイドシステム３６の先端６６に近いパイロット
ピン６４のまわりに配置されている。これに代えて、電極ガイド底部２６，２８
へ向けて電極ガイドカバー３０を押圧することは各種方法によって達成でき、こ
の方法には、第２パイロットピン６４で保持され且つまた１以上のばね７４’が
作用する面８０を形成したばねカバー７８を備えることが含まれる。ばね７４’
はばね７４，７６と同じで、この実施例ではステンレス鋼製の圧縮ばねである。
代替実施例が図５に示されている。電極ガイド底部２６’，２８’に向けて電極
ガイドカバー３０’を押圧するさらに他の実施例が図６に示されている。図示し
たようにヘッド８３を有する１以上のスタッド８１が開口８５，８７を通して挿
入され、ヘッド８３がガイドカバー３０’の外面８９と接触されている。その後
、押圧手段３８’がガイド支持部２４’に対して位置決めされ、リテーナー９１
で固定される。これによりガイドカバー３０’は先の実施例と同様にガイド底部
２６’，２８’に向けて押圧される。
れ、電極ガイドシステム３６の入口６２に近い第１パイロットピン６０および先
端６６に位置する第２パイロットピン６４によって対応付けされる。入口６２は
先端６６と長手方向に反対側の端部である。パイロットピン６０，６４は各々が
電極ガイド底部２６または２８と螺合され、開口６８，６９，７０または７２を
通過されている。パイロットピン６０または６４と、開口６８〜７２との間に間
隙が形成され、電極ガイドカバー３０が電極ガイド底部２６，２８の上をスライ
ドされて導かれ、自由遊動できるようにしている。電極ガイドカバー３０はばね
７４，７６によって電極ガイド底部２６，２８へ向けて押圧されており、ばね７
４，７６はこの実施例では電極ガイドシステム３６の先端６６に近いパイロット
ピン６４のまわりに配置されている。これに代えて、電極ガイド底部２６，２８
へ向けて電極ガイドカバー３０を押圧することは各種方法によって達成でき、こ
の方法には、第２パイロットピン６４で保持され且つまた１以上のばね７４’が
作用する面８０を形成したばねカバー７８を備えることが含まれる。ばね７４’
はばね７４，７６と同じで、この実施例ではステンレス鋼製の圧縮ばねである。
代替実施例が図５に示されている。電極ガイド底部２６’，２８’に向けて電極
ガイドカバー３０’を押圧するさらに他の実施例が図６に示されている。図示し
たようにヘッド８３を有する１以上のスタッド８１が開口８５，８７を通して挿
入され、ヘッド８３がガイドカバー３０’の外面８９と接触されている。その後
、押圧手段３８’がガイド支持部２４’に対して位置決めされ、リテーナー９１
で固定される。これによりガイドカバー３０’は先の実施例と同様にガイド底部
２６’，２８’に向けて押圧される。
【００１５】 図３〜図５を参照すれば、電極ガイドシステム３６の先端６６の近くに押圧手
段を配置することで、ガイドカバー３０がガイド底部２６，２８に対して僅かに
傾斜されることが留意される。この結果、ガイドシステム３６から電極３２が延
在する先端６６付近に、ガイドカバー３０によって大きな力が作用される。この
力の分散が電極３２の非常に優れた制御を与える。何故なら、電極はガイドシス
テム３６と固定された３点接触をなすように押圧されるからである。第１接触点
８２は図３および図４に見られるようにカバー３０と電極３２の頂点位置との間
に位置する。第２および第３接触点８４，８６はそれぞれ電極３２と溝４０を形
成している面取り縁４８，５０との間に位置する。面取り縁４８，５０の角度は
電極３２の直径に応じて決まる。この面取り角度を制御することで、３つの接触
点８２，８４，８６は釣り合いのとれたそれらの間隔を与えるように位置決めさ
れることができる。理想的には、各接触点の間隔はそれぞれ１２０゜であり、こ
れにより電極３２を芯出しする最も優れた制御を行う。
段を配置することで、ガイドカバー３０がガイド底部２６，２８に対して僅かに
傾斜されることが留意される。この結果、ガイドシステム３６から電極３２が延
在する先端６６付近に、ガイドカバー３０によって大きな力が作用される。この
力の分散が電極３２の非常に優れた制御を与える。何故なら、電極はガイドシス
テム３６と固定された３点接触をなすように押圧されるからである。第１接触点
８２は図３および図４に見られるようにカバー３０と電極３２の頂点位置との間
に位置する。第２および第３接触点８４，８６はそれぞれ電極３２と溝４０を形
成している面取り縁４８，５０との間に位置する。面取り縁４８，５０の角度は
電極３２の直径に応じて決まる。この面取り角度を制御することで、３つの接触
点８２，８４，８６は釣り合いのとれたそれらの間隔を与えるように位置決めさ
れることができる。理想的には、各接触点の間隔はそれぞれ１２０゜であり、こ
れにより電極３２を芯出しする最も優れた制御を行う。
【００１６】 この実施例はガイドシステム３６の先端６６の近くに押圧手段３８を有すると
して開示されたが、この押圧手段はより中央に配置されてガイドシステム３６の
先端６６の近くに一層大きい力を作用できることが発明者によって考えられてい
る。望ましい力の分散はガイドカバー３０およびガイド底部２６，２８を楔形状
に形成し、ガイド２６，２８，３０を楔配列で保持するようにパイロットピン６
０，６４を備えることで達成できる。
して開示されたが、この押圧手段はより中央に配置されてガイドシステム３６の
先端６６の近くに一層大きい力を作用できることが発明者によって考えられてい
る。望ましい力の分散はガイドカバー３０およびガイド底部２６，２８を楔形状
に形成し、ガイド２６，２８，３０を楔配列で保持するようにパイロットピン６
０，６４を備えることで達成できる。
【００１７】 本発明のガイドカバー３０およびガイド底部２６，２８は長期で摩耗する低摩
擦材料で作られるのが好ましい。首尾良く使用されたそのような材料の１つは、
窒化けい素（Ｓｉ３Ｎ４）のクリスタロイ３４００であるが、同様な性質の他の
材料も使用でき、等しい結果を残すことができる。ガイドカバー３０’またはガ
イド底部２６’，２８’の全体は選定された材料で作られることができ、また図
６に示すようにインサート９３を使用することができる。インサート９３は電極
３２とガイド２６’，２８’，３０’との間の全接触面部をカバーすることが好
ましいが、これは必要不可欠ではない。インサート９３はガイドカバー３０’の
みにおいて対応付けされて示されているが、そのようなインサートを一部品のガ
イド底部内に組み入れること、またはガイド底部２６’および（または）２８’
の各々の一部として組み入れることは、本発明の教示に含まれる。インサート９
３は上述したように電極ガイド支持部２４として使用されるのと同じ広い範囲の
材料で作られる基体９５に担持されることができる。
擦材料で作られるのが好ましい。首尾良く使用されたそのような材料の１つは、
窒化けい素（Ｓｉ３Ｎ４）のクリスタロイ３４００であるが、同様な性質の他の
材料も使用でき、等しい結果を残すことができる。ガイドカバー３０’またはガ
イド底部２６’，２８’の全体は選定された材料で作られることができ、また図
６に示すようにインサート９３を使用することができる。インサート９３は電極
３２とガイド２６’，２８’，３０’との間の全接触面部をカバーすることが好
ましいが、これは必要不可欠ではない。インサート９３はガイドカバー３０’の
みにおいて対応付けされて示されているが、そのようなインサートを一部品のガ
イド底部内に組み入れること、またはガイド底部２６’および（または）２８’
の各々の一部として組み入れることは、本発明の教示に含まれる。インサート９
３は上述したように電極ガイド支持部２４として使用されるのと同じ広い範囲の
材料で作られる基体９５に担持されることができる。
【００１８】 前述の記載は本発明の好ましい実施例を開示し説明するものである。当業者に
はこの記載から、また添付図面および特許請求の範囲の記載から、さまざまな変
化例、変更例および変形例が特許請求の範囲の欄に記載された本発明の真の精神
および公正な範囲から逸脱せずに成し得ることが容易に認識されよう。
はこの記載から、また添付図面および特許請求の範囲の記載から、さまざまな変
化例、変更例および変形例が特許請求の範囲の欄に記載された本発明の真の精神
および公正な範囲から逸脱せずに成し得ることが容易に認識されよう。
【図１】 本発明の教示により作られたマイクロ放電加工サーボヘッドの斜視図である。
【図２】 図１の線１−１に沿うマイクロ放電加工サーボヘッドの横断面図である。
【図３】 本発明の教示により作られた電極ガイドシステムの斜視図である。
【図４】 図３の線４−４に沿う横断面図である。
【図５】 図３の線５−５に沿う、代替押圧手段を組み込んだ装置の横断面図である。
【図６】 本発明の代替実施例を示す図４に似た横断面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年１月３１日（２０００．１．３１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の背景） （１．技術分野） 本発明は一般に放電加工機（ＥＤＭ）に係わり、特に放電加工機に使用されて
、その電極をガイドして正確に位置制御するための遊動カバー電極ガイドシステ
ムに関するものである。
、その電極をガイドして正確に位置制御するための遊動カバー電極ガイドシステ
ムに関するものである。
【０００２】 （論考） 放電加工機（ＥＤＭ）は、非常に小さい公差が要求される製造部品に穴や造作
を加工するために使用される。０．００７６２ｃｍほどの小さい範囲の穴を処理
するとき、±０．００１２７ｃｍの寸法外れは基準寸法の各側に１７％の寸法外
れとなる。このように寸法外れの絶対値は比較的小さいが、百分率で表す誤差は
多くの製造部品に関して許容できる範囲を超えている。例えば、放電加工処理を
使用して加工される或る種の噴射ノズルに許容される限界は、流量で±２％の外
れである。これらの要求に照らして、電極位置を正確に制御すること、およびそ
の位置の外れを制限することが重要である。そのように正確な加工作業で要求さ
れる結果を達成するために、この工業分野において正確な制御ガイド装置が要求
されていることは明らかである。
を加工するために使用される。０．００７６２ｃｍほどの小さい範囲の穴を処理
するとき、±０．００１２７ｃｍの寸法外れは基準寸法の各側に１７％の寸法外
れとなる。このように寸法外れの絶対値は比較的小さいが、百分率で表す誤差は
多くの製造部品に関して許容できる範囲を超えている。例えば、放電加工処理を
使用して加工される或る種の噴射ノズルに許容される限界は、流量で±２％の外
れである。これらの要求に照らして、電極位置を正確に制御すること、およびそ
の位置の外れを制限することが重要である。そのように正確な加工作業で要求さ
れる結果を達成するために、この工業分野において正確な制御ガイド装置が要求
されていることは明らかである。
【０００３】 一般に、放電加工処理はスパーク放電によって金属製の被加工物を侵食すると
いう原理に基づく。スパークは２つの帯電している部材、すなわちその第１は被
加工物であり第２は電極である部材の間の空間を通る電気放電である。被加工物
および電極は誘電流体内に配置される。２つの部材間のスパーク間隙と並列にコ
ンデンサを含んでなるこのシステムには、直流が供給される。低電圧において誘
電流体は絶縁体として作用するが、電極と被加工物との間の電位差が増大するに
つれて、その流体内で絶縁性が破壊されて、スパーク間隙を通してスパークが飛
ぶ。このスパークは幾分かの被加工物材料ならびに幾分かの電極材料を蒸発させ
る。スパーク放電の後、誘電流体の脱イオン化により再び絶縁性が確立され、電
流は再びゼロに落ちる。コンデンサはその後再び充電され、この手順が開始され
る。この手順は非常に速い速度（１秒間あたり２００〜５０００００サイクル）
で繰返され、金属除去率は放電回路の電流密度すなわち平均電流によって制御さ
れる。典型的に電流密度が高まれば高まるほど表面の仕上がりは粗くなるが、材
料の除去量は増大する。 ヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ−０２８６は、放電加工機の給送機構からワイヤ
ー電極を被加工物へ向けて導くワイヤーガイドを開示している。米国特許第４８
９６０１２号は、ワイヤー電極と被加工物との間の狭い間隙に放電が生じる移動
ワイヤー式電気侵食機を開示している。
いう原理に基づく。スパークは２つの帯電している部材、すなわちその第１は被
加工物であり第２は電極である部材の間の空間を通る電気放電である。被加工物
および電極は誘電流体内に配置される。２つの部材間のスパーク間隙と並列にコ
ンデンサを含んでなるこのシステムには、直流が供給される。低電圧において誘
電流体は絶縁体として作用するが、電極と被加工物との間の電位差が増大するに
つれて、その流体内で絶縁性が破壊されて、スパーク間隙を通してスパークが飛
ぶ。このスパークは幾分かの被加工物材料ならびに幾分かの電極材料を蒸発させ
る。スパーク放電の後、誘電流体の脱イオン化により再び絶縁性が確立され、電
流は再びゼロに落ちる。コンデンサはその後再び充電され、この手順が開始され
る。この手順は非常に速い速度（１秒間あたり２００〜５０００００サイクル）
で繰返され、金属除去率は放電回路の電流密度すなわち平均電流によって制御さ
れる。典型的に電流密度が高まれば高まるほど表面の仕上がりは粗くなるが、材
料の除去量は増大する。 ヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ−０２８６は、放電加工機の給送機構からワイヤ
ー電極を被加工物へ向けて導くワイヤーガイドを開示している。米国特許第４８
９６０１２号は、ワイヤー電極と被加工物との間の狭い間隙に放電が生じる移動
ワイヤー式電気侵食機を開示している。
【０００４】 （発明の概要） 本発明の技術によれば、放電加工装置の電極を制御して前進させるマイクロ放
電加工サーボヘッドが開示される。このサーボヘッドは、放電加工装置の制御シ
ステムに応答するサーボと、リードスクリューと、そのリードスクリューに係合
するキャリッジブロックと、リードスクリューの一端を支持する支持ブロックと
、キャリッジブロックに固定された接点ブロックと、電極をガイドして制御する
ために支持ブロックに取付けられた電極ガイドシステムとを含んで成る。本発明
の電極ガイドシステムは、電極をガイドするために長手方向溝を有する電極ガイ
ド底部を組合わされている。遊動ガイドカバーは電極ガイド底部と対応付けされ
ており、また電極ガイド底部に対して押圧されて電極を溝に接触させるように押
圧し、これにより電極が電極ガイドシステムを超えて延在して被加工物を加工す
る電極位置を制御する。
電加工サーボヘッドが開示される。このサーボヘッドは、放電加工装置の制御シ
ステムに応答するサーボと、リードスクリューと、そのリードスクリューに係合
するキャリッジブロックと、リードスクリューの一端を支持する支持ブロックと
、キャリッジブロックに固定された接点ブロックと、電極をガイドして制御する
ために支持ブロックに取付けられた電極ガイドシステムとを含んで成る。本発明
の電極ガイドシステムは、電極をガイドするために長手方向溝を有する電極ガイ
ド底部を組合わされている。遊動ガイドカバーは電極ガイド底部と対応付けされ
ており、また電極ガイド底部に対して押圧されて電極を溝に接触させるように押
圧し、これにより電極が電極ガイドシステムを超えて延在して被加工物を加工す
る電極位置を制御する。
【０００５】 明細書の以下の説明を読み、添付図面を参照することで、当業者には本発明に
よるさまざまな利点が明白となろう。
よるさまざまな利点が明白となろう。
【０００６】 （好ましい実施例の詳細な説明） 以下の好ましい実施例の説明は、単なる例であり、本発明またはその適用また
は使用を制限する意図は全くない。
は使用を制限する意図は全くない。
【０００７】 図１および図２を参照すれば、本発明の教示によって作られた全体に符号１０
を付されたマイクロ放電加工サーボヘッドの好ましい実施例が示されている。図
示したように、サーボヘッド１０は被駆動ホイール１２と、リードスクリュー１
４と、キャリッジブロック１６と、接点ブロック１８と、支持ブロック２０と、
支持ストラット２２と、電極ガイド支持部２４と、電極ガイド底部２６，２８と
、電極ガイドカバー３０とを含んで成る。
を付されたマイクロ放電加工サーボヘッドの好ましい実施例が示されている。図
示したように、サーボヘッド１０は被駆動ホイール１２と、リードスクリュー１
４と、キャリッジブロック１６と、接点ブロック１８と、支持ブロック２０と、
支持ストラット２２と、電極ガイド支持部２４と、電極ガイド底部２６，２８と
、電極ガイドカバー３０とを含んで成る。
【０００８】 サーボヘッド１０は放電加工機（図示せず）と一体構成されており、当業者に
は理解されるように制御ユニット（これも図示せず）によって制御される。本発
明のサーボヘッド１０を組み込んだ放電加工機は、この分野で周知の各種形態の
いずれか１つの形態とされることができる。好ましい実施例で示されるように、
被駆動ホイール１２は被加工物に対する電極３２の先端３４の位置を制御するサ
ーボによって駆動される。放電加工処理は、比較的大きい深さで非常に小さい造
作をカットすなわち加工できるようにする。したがって放電加工処理は、例えば
本発明で開示するように、使用される燃料噴射ノズルに小さい通路を加工するの
に理想的に適している。本発明はその適用例に制限することを意図されることは
なく、制限するわけではないがダイスの機械加工、機械加工性に劣る材料の加工
、カッターを尖鋭化させる加工、正確な寸法を要求されるシート材の切断、なら
びにその他の同様な加工処理を含む他の多くの放電加工処理で使用できる。
は理解されるように制御ユニット（これも図示せず）によって制御される。本発
明のサーボヘッド１０を組み込んだ放電加工機は、この分野で周知の各種形態の
いずれか１つの形態とされることができる。好ましい実施例で示されるように、
被駆動ホイール１２は被加工物に対する電極３２の先端３４の位置を制御するサ
ーボによって駆動される。放電加工処理は、比較的大きい深さで非常に小さい造
作をカットすなわち加工できるようにする。したがって放電加工処理は、例えば
本発明で開示するように、使用される燃料噴射ノズルに小さい通路を加工するの
に理想的に適している。本発明はその適用例に制限することを意図されることは
なく、制限するわけではないがダイスの機械加工、機械加工性に劣る材料の加工
、カッターを尖鋭化させる加工、正確な寸法を要求されるシート材の切断、なら
びにその他の同様な加工処理を含む他の多くの放電加工処理で使用できる。
【０００９】 燃料噴射ノズルの流体通路は、典型的な内燃エンジンに供給される燃料を計量
するのに使用されている現在のエンジン制御モジュールに使用することのできる
狭い流量範囲の要求条件に合致させるために、極めて狭い公差を要求する。これ
らの公差は、典型的な噴射装置の燃料流量において２％の外れ（変化）を許容す
る。噴射装置の穴を考えた場合、一般に０．００７６２〜０．０２５４ｃｍの範
囲であり、変化の余地はほとんどない。
するのに使用されている現在のエンジン制御モジュールに使用することのできる
狭い流量範囲の要求条件に合致させるために、極めて狭い公差を要求する。これ
らの公差は、典型的な噴射装置の燃料流量において２％の外れ（変化）を許容す
る。噴射装置の穴を考えた場合、一般に０．００７６２〜０．０２５４ｃｍの範
囲であり、変化の余地はほとんどない。
【００１０】 本発明のサーボヘッド１０は電極ガイドシステム３６を備えており、この電極
ガイドシステムは電極ガイド底部２６，２８、電極ガイドカバー３０、およびこ
のガイドカバー３０をガイド底部２６，２８に向けて押圧する押圧手段３８を含
んで成る。本発明の電極ガイド底部２６，２８は支持ブロック２０に連結されて
いる電極ガイド支持部２４に取付けられている。電極ガイド支持部２４は支持ブ
ロック２０に対して直接に取付けられるか、または図示するように一般に支持ブ
ロック２０から延びる支持ストラット２２によって連結されることができる。こ
の実施例は２つのガイド底部を含んで開示されているが、長手方向溝４０（図４
および図５に最も良く示されている）の十分正確な加工を達成できるならば、１
部材のガイド底部を使用することも本発明の基準に含まれる。
ガイドシステムは電極ガイド底部２６，２８、電極ガイドカバー３０、およびこ
のガイドカバー３０をガイド底部２６，２８に向けて押圧する押圧手段３８を含
んで成る。本発明の電極ガイド底部２６，２８は支持ブロック２０に連結されて
いる電極ガイド支持部２４に取付けられている。電極ガイド支持部２４は支持ブ
ロック２０に対して直接に取付けられるか、または図示するように一般に支持ブ
ロック２０から延びる支持ストラット２２によって連結されることができる。こ
の実施例は２つのガイド底部を含んで開示されているが、長手方向溝４０（図４
および図５に最も良く示されている）の十分正確な加工を達成できるならば、１
部材のガイド底部を使用することも本発明の基準に含まれる。
【００１１】 支持ブロック２０はリードスクリュー１４の端部４２を回転可能に支持してい
るのに対して、リードスクリュー１４の他方の端部４４は被駆動ホイール１２に
連結されている。リードスクリュー１４が被駆動ホイール１２によって回転され
るとキャリッジブロック１６がリードスクリュー１４に沿って移動するように、
キャリッジブロック１６はリードスクリュー１４と螺合されている。リードスク
リュー１４が第１方向へ回転されるとき、キャリッジブロック１６は支持ブロッ
ク２０へ向かって移動し、リードスクリュー１４が第２方向へ回転されるときは
支持ブロック２０から離れる方向へ移動する。
るのに対して、リードスクリュー１４の他方の端部４４は被駆動ホイール１２に
連結されている。リードスクリュー１４が被駆動ホイール１２によって回転され
るとキャリッジブロック１６がリードスクリュー１４に沿って移動するように、
キャリッジブロック１６はリードスクリュー１４と螺合されている。リードスク
リュー１４が第１方向へ回転されるとき、キャリッジブロック１６は支持ブロッ
ク２０へ向かって移動し、リードスクリュー１４が第２方向へ回転されるときは
支持ブロック２０から離れる方向へ移動する。
【００１２】 接点ブロック１８はキャリッジブロック１６に連結されており、また電気接点
パッド４６を含んでいる。電極３２は接点ブロック１８に沿ってガイドされ、ま
た電気接点パッド４６に対して押当てられて、加工処理に使用される電流が電気
接点パッド４６から電極３２へ流れ、最終的にこの例では燃料噴射ノズルの近く
に位置決めされたときに先端３４で放電できるようにされる。電極は接点ブロッ
ク１８から電極ガイドシステム３６の長手方向溝４０を通して送られ、被加工物
の近くに位置決めされる。スパークが被加工物を加工して材料を除去すると、キ
ャリッジブロック１６は支持ブロック２０へ向かって移動され、これにより電極
３２はさらに被加工物の内部へ向かって前進される。キャリッジブロック１６は
各スパークが被加工物から除去した材料の量よりも大きく電極３２を前進させね
ばならない。何故なら、電極３２自体も加工時に幾分蒸発、すなわち犠牲的に消
耗するからである。
パッド４６を含んでいる。電極３２は接点ブロック１８に沿ってガイドされ、ま
た電気接点パッド４６に対して押当てられて、加工処理に使用される電流が電気
接点パッド４６から電極３２へ流れ、最終的にこの例では燃料噴射ノズルの近く
に位置決めされたときに先端３４で放電できるようにされる。電極は接点ブロッ
ク１８から電極ガイドシステム３６の長手方向溝４０を通して送られ、被加工物
の近くに位置決めされる。スパークが被加工物を加工して材料を除去すると、キ
ャリッジブロック１６は支持ブロック２０へ向かって移動され、これにより電極
３２はさらに被加工物の内部へ向かって前進される。キャリッジブロック１６は
各スパークが被加工物から除去した材料の量よりも大きく電極３２を前進させね
ばならない。何故なら、電極３２自体も加工時に幾分蒸発、すなわち犠牲的に消
耗するからである。
【００１３】 図３〜図５を参照すれば、電極ガイドシステム３６が非常に詳細に示されてい
る。この好ましい実施例で示されるように、電極ガイド底部２６，２８はそれぞ
れ電極ガイド底部２６，２８の第１面５１に形成されている面取りされた縁すな
わち面取り縁４８，５０を有する。電極ガイド底部２６，２８が互いに並べて固
定されるとき、面取り縁４８，５０が互いに隣接されて溝４０が形成される。電
極ガイド底部２６，２８は電極ガイド支持部２４に固定されることが示されてい
る。電極ガイド支持部２４は絶縁性で寸法の安定したいずれかの材料で作ること
ができる。そのような材料の例としてフェノール混成材、ガラス混成材およびセ
ラミック材料が含まれる。電極ガイド底部２６，２８は保持ねじ５２によって電
極ガイド支持部２４に保持され、セットスクリュウ５４によって横方向に押圧さ
れ、すなわち側方荷重を掛けられる。セットスクリュウ５４は柔軟な先端部５６
を含み、電極ガイド底部２６，２８をガイドするときに保護を与えると共に、側
方荷重が付与されたときに幾分かの追従性を与えて使用時の振動で生じ得る緩み
を防止することができる。発明者は、電極ガイド底部２６，２８の開口５８を通
して保持ねじ５２を部分的に締め付け、その後セットスクリュウ５４を締め付け
るのが最もよいと見い出されている。その後保持ねじ５２が下方へ向かって完全
に締め込まれて電極ガイド底部２６，２８の最良の位置を与えられ、狂いのない
溝４０を形成する。
る。この好ましい実施例で示されるように、電極ガイド底部２６，２８はそれぞ
れ電極ガイド底部２６，２８の第１面５１に形成されている面取りされた縁すな
わち面取り縁４８，５０を有する。電極ガイド底部２６，２８が互いに並べて固
定されるとき、面取り縁４８，５０が互いに隣接されて溝４０が形成される。電
極ガイド底部２６，２８は電極ガイド支持部２４に固定されることが示されてい
る。電極ガイド支持部２４は絶縁性で寸法の安定したいずれかの材料で作ること
ができる。そのような材料の例としてフェノール混成材、ガラス混成材およびセ
ラミック材料が含まれる。電極ガイド底部２６，２８は保持ねじ５２によって電
極ガイド支持部２４に保持され、セットスクリュウ５４によって横方向に押圧さ
れ、すなわち側方荷重を掛けられる。セットスクリュウ５４は柔軟な先端部５６
を含み、電極ガイド底部２６，２８をガイドするときに保護を与えると共に、側
方荷重が付与されたときに幾分かの追従性を与えて使用時の振動で生じ得る緩み
を防止することができる。発明者は、電極ガイド底部２６，２８の開口５８を通
して保持ねじ５２を部分的に締め付け、その後セットスクリュウ５４を締め付け
るのが最もよいと見い出されている。その後保持ねじ５２が下方へ向かって完全
に締め込まれて電極ガイド底部２６，２８の最良の位置を与えられ、狂いのない
溝４０を形成する。
【００１４】 電極ガイドカバー３０が電極ガイド底部２６，２８の第１面５１の上に配置さ
れ、電極ガイドシステム３６の入口６２に近い第１パイロットピン６０および先
端６６に位置する第２パイロットピン６４によって対応付けされる。入口６２は
先端６６と長手方向に反対側の端部である。パイロットピン６０，６４は各々が
電極ガイド底部２６または２８と螺合され、開口６８，６９，７０または７２を
通過されている。パイロットピン６０または６４と、開口６８〜７２との間に間
隙が形成され、電極ガイドカバー３０が電極ガイド底部２６，２８の上をスライ
ドされて導かれ、自由遊動できるようにしている。電極ガイドカバー３０はばね
７４，７６によって電極ガイド底部２６，２８へ向けて押圧されており、ばね７
４，７６はこの実施例では電極ガイドシステム３６の先端６６に近いパイロット
ピン６４のまわりに配置されている。これに代えて、電極ガイド底部２６，２８
へ向けて電極ガイドカバー３０を押圧することは各種方法によって達成でき、こ
の方法には、第２パイロットピン６４で保持され且つまた１以上のばね７４’が
作用する面８０を形成したばねカバー７８を備えることが含まれる。ばね７４’
はばね７４，７６と同じで、この実施例ではステンレス鋼製の圧縮ばねである。
代替実施例が図５に示されている。電極ガイド底部２６’，２８’に向けて電極
ガイドカバー３０’を押圧するさらに他の実施例が図６に示されている。図示し
たようにヘッド８３を有する１以上のスタッド８１が開口８５，８７を通して挿
入され、ヘッド８３がガイドカバー３０’の外面８９と接触されている。その後
、押圧手段３８’がガイド支持部２４’に対して位置決めされ、リテーナー９１
で固定される。これによりガイドカバー３０’は先の実施例と同様にガイド底部
２６’，２８’に向けて押圧される。
れ、電極ガイドシステム３６の入口６２に近い第１パイロットピン６０および先
端６６に位置する第２パイロットピン６４によって対応付けされる。入口６２は
先端６６と長手方向に反対側の端部である。パイロットピン６０，６４は各々が
電極ガイド底部２６または２８と螺合され、開口６８，６９，７０または７２を
通過されている。パイロットピン６０または６４と、開口６８〜７２との間に間
隙が形成され、電極ガイドカバー３０が電極ガイド底部２６，２８の上をスライ
ドされて導かれ、自由遊動できるようにしている。電極ガイドカバー３０はばね
７４，７６によって電極ガイド底部２６，２８へ向けて押圧されており、ばね７
４，７６はこの実施例では電極ガイドシステム３６の先端６６に近いパイロット
ピン６４のまわりに配置されている。これに代えて、電極ガイド底部２６，２８
へ向けて電極ガイドカバー３０を押圧することは各種方法によって達成でき、こ
の方法には、第２パイロットピン６４で保持され且つまた１以上のばね７４’が
作用する面８０を形成したばねカバー７８を備えることが含まれる。ばね７４’
はばね７４，７６と同じで、この実施例ではステンレス鋼製の圧縮ばねである。
代替実施例が図５に示されている。電極ガイド底部２６’，２８’に向けて電極
ガイドカバー３０’を押圧するさらに他の実施例が図６に示されている。図示し
たようにヘッド８３を有する１以上のスタッド８１が開口８５，８７を通して挿
入され、ヘッド８３がガイドカバー３０’の外面８９と接触されている。その後
、押圧手段３８’がガイド支持部２４’に対して位置決めされ、リテーナー９１
で固定される。これによりガイドカバー３０’は先の実施例と同様にガイド底部
２６’，２８’に向けて押圧される。
【００１５】 図３〜図５を参照すれば、電極ガイドシステム３６の先端６６の近くに押圧手
段を配置することで、ガイドカバー３０がガイド底部２６，２８に対して僅かに
傾斜されることが留意される。この結果、ガイドシステム３６から電極３２が延
在する先端６６付近に、ガイドカバー３０によって大きな力が作用される。この
力の分散が電極３２の非常に優れた制御を与える。何故なら、電極はガイドシス
テム３６と固定された３点接触をなすように押圧されるからである。第１接触点
８２は図３および図４に見られるようにカバー３０と電極３２の頂点位置との間
に位置する。第２および第３接触点８４，８６はそれぞれ電極３２と溝４０を形
成している面取り縁４８，５０との間に位置する。面取り縁４８，５０の角度は
電極３２の直径に応じて決まる。この面取り角度を制御することで、３つの接触
点８２，８４，８６は釣り合いのとれたそれらの間隔を与えるように位置決めさ
れることができる。理想的には、各接触点の間隔はそれぞれ１２０゜であり、こ
れにより電極３２を芯出しする最も優れた制御を行う。
段を配置することで、ガイドカバー３０がガイド底部２６，２８に対して僅かに
傾斜されることが留意される。この結果、ガイドシステム３６から電極３２が延
在する先端６６付近に、ガイドカバー３０によって大きな力が作用される。この
力の分散が電極３２の非常に優れた制御を与える。何故なら、電極はガイドシス
テム３６と固定された３点接触をなすように押圧されるからである。第１接触点
８２は図３および図４に見られるようにカバー３０と電極３２の頂点位置との間
に位置する。第２および第３接触点８４，８６はそれぞれ電極３２と溝４０を形
成している面取り縁４８，５０との間に位置する。面取り縁４８，５０の角度は
電極３２の直径に応じて決まる。この面取り角度を制御することで、３つの接触
点８２，８４，８６は釣り合いのとれたそれらの間隔を与えるように位置決めさ
れることができる。理想的には、各接触点の間隔はそれぞれ１２０゜であり、こ
れにより電極３２を芯出しする最も優れた制御を行う。
【００１６】 この実施例はガイドシステム３６の先端６６の近くに押圧手段３８を有すると
して開示されたが、この押圧手段はより中央に配置されてガイドシステム３６の
先端６６の近くに一層大きい力を作用できることが発明者によって考えられてい
る。望ましい力の分散はガイドカバー３０およびガイド底部２６，２８を楔形状
に形成し、ガイド２６，２８，３０を楔配列で保持するようにパイロットピン６
０，６４を備えることで達成できる。
して開示されたが、この押圧手段はより中央に配置されてガイドシステム３６の
先端６６の近くに一層大きい力を作用できることが発明者によって考えられてい
る。望ましい力の分散はガイドカバー３０およびガイド底部２６，２８を楔形状
に形成し、ガイド２６，２８，３０を楔配列で保持するようにパイロットピン６
０，６４を備えることで達成できる。
【００１７】 本発明のガイドカバー３０およびガイド底部２６，２８は長期で摩耗する低摩
擦材料で作られるのが好ましい。首尾良く使用されたそのような材料の１つは、
窒化けい素（Ｓｉ３Ｎ４）であるが、同様な性質の他の材料も使用でき、等しい
結果を残すことができる。ガイドカバー３０’またはガイド底部２６’，２８’
の全体は選定された材料で作られることができ、また図６に示すようにインサー
ト９３を使用することができる。インサート９３は電極３２とガイド２６’，２
８’，３０’との間の全接触面部をカバーすることが好ましいが、これは必要不
可欠ではない。インサート９３はガイドカバー３０’のみにおいて対応付けされ
て示されているが、そのようなインサートを一部品のガイド底部内に組み入れる
こと、またはガイド底部２６’および（または）２８’の各々の一部として組み
入れることは、本発明の教示に含まれる。インサート９３は上述したように電極
ガイド支持部２４として使用されるのと同じ広い範囲の材料で作られる基体９５
に担持されることができる。
擦材料で作られるのが好ましい。首尾良く使用されたそのような材料の１つは、
窒化けい素（Ｓｉ３Ｎ４）であるが、同様な性質の他の材料も使用でき、等しい
結果を残すことができる。ガイドカバー３０’またはガイド底部２６’，２８’
の全体は選定された材料で作られることができ、また図６に示すようにインサー
ト９３を使用することができる。インサート９３は電極３２とガイド２６’，２
８’，３０’との間の全接触面部をカバーすることが好ましいが、これは必要不
可欠ではない。インサート９３はガイドカバー３０’のみにおいて対応付けされ
て示されているが、そのようなインサートを一部品のガイド底部内に組み入れる
こと、またはガイド底部２６’および（または）２８’の各々の一部として組み
入れることは、本発明の教示に含まれる。インサート９３は上述したように電極
ガイド支持部２４として使用されるのと同じ広い範囲の材料で作られる基体９５
に担持されることができる。
【００１８】 前述の記載は本発明の好ましい実施例を開示し説明するものである。当業者に
はこの記載から、また添付図面および特許請求の範囲の記載から、さまざまな変
化例、変更例および変形例が特許請求の範囲の欄に記載された本発明の真の精神
および公正な範囲から逸脱せずに成し得ることが容易に認識されよう。
はこの記載から、また添付図面および特許請求の範囲の記載から、さまざまな変
化例、変更例および変形例が特許請求の範囲の欄に記載された本発明の真の精神
および公正な範囲から逸脱せずに成し得ることが容易に認識されよう。
Claims (21)
- 【請求項１】 電極をガイドして正確に位置制御するための電極ガイドシス
テムを有して成る被加工物を加工する放電加工装置であって、電極ガイドシステ
ムが、 長手方向溝の形成されている第１面を有する電極ガイド底部と、 前記電極ガイド底部の前記第１面と対応付けされた遊動ガイドカバーと、 前記遊動ガイドカバーを前記ガイド底部へ向けて押圧する押圧手段とを含んで
おり、前記遊動ガイドカバーは前記ガイド底部に対してスライドされて導かれ、
電極は前記電極ガイドシステムの入口から先端へ送られる際に前記押圧手段によ
り生じる次第に増大する力によって前記長手方向溝の中に前進的に位置決めされ
、被加工物の近くに位置された前記先端の付近で最大となる力によって電極が前
記溝内に押圧される放電加工装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載された電極ガイドシステムであって、前記電
極ガイド底部が第１ガイド底部および第２ガイド底部を含んで成り、前記ガイド
底部の各々は面取りされた縁すなわち面取り縁を有しており、前記面取り縁が前
記長手方向溝を形成するように前記第１および第２ガイド底部が電極ガイド支持
部に固定され、前記第１および第２ガイド底部が前記長手方向溝に沿って長手方
向に引き離される電極ガイドシステム。 - 【請求項３】 請求項２に記載された電極ガイドシステムであって、前記電
極ガイド支持部が前記第１および第２ガイド底部を互いに接触するように横方向
に押圧する手段を含んでいる電極ガイドシステム。 - 【請求項４】 請求項１に記載された電極ガイドシステムであって、前記電
極ガイドカバーおよび前記電極ガイド底部の少なくとも一部が窒化けい素で作ら
れている電極ガイドシステム。 - 【請求項５】 請求項１に記載された電極ガイドシステムであって、前記ガ
イドカバーが基体およびインサートをさらに含んで構成されており、前記インサ
ートは前記ガイドシステムに沿って長手方向に延在して前記ガイドシステムの実
質的に全長に沿って電極との接触を維持されている電極ガイドシステム。 - 【請求項６】 請求項５に記載された電極ガイドシステムであって、前記イ
ンサートが窒化けい素で作られている電極ガイドシステム。 - 【請求項７】 請求項１に記載された電極ガイドシステムであって、前記押
圧手段が前記ガイドシステムの前記入口よりも前記先端に接近して配置されてい
る電極ガイドシステム。 - 【請求項８】 請求項１に記載された電極ガイドシステムであって、前記押
圧手段がばねである電極ガイドシステム。 - 【請求項９】 電極位置のガイドおよび正確な位置決めのための電極ガイド
システムを有して成る被加工物を加工する放電加工装置であって、電極ガイドシ
ステムが、 面取り縁を有する第１電極ガイド底部と、 面取り縁を有する第２電極ガイド底部と、 前記第１および第２電極ガイド底部を受入れ、また前記面取り縁が互いに隣接
して溝を形成するように前記第１および第２ガイド底部を保持する電極ガイド支
持部と、 前記溝上をスライドされて導かれ、また対応付けられる遊動ガイドカバーと、
放電加工装置の電極が前記溝内にスライド可能に固定されるように前記遊動ガ
イドカバーを前記溝に向けて押圧する押圧手段とを含んでいる放電加工装置。 - 【請求項１０】 請求項９に記載された電極ガイドシステムであって、電極
が前記ガイドシステムと少なくとも３つの接点で固定されており、第１接点は前
記第１ガイド底部の前記面取り縁との接点であり、第２接点は前記第２ガイド底
部の前記面取り縁との接点であり、第３接点は前記遊動ガイドカバー上である電
極ガイドシステム。 - 【請求項１１】 請求項９に記載された電極ガイドシステムであって、前記
押圧手段が前記ガイドシステムの入口よりもその先端に接近して配置されている
電極ガイドシステム。 - 【請求項１２】 請求項９に記載された電極ガイドシステムであって、前記
第１および第２電極ガイド底部が窒化けい素で作られている電極ガイドシステム
。 - 【請求項１３】 請求項９に記載された電極ガイドシステムであって、前記
遊動ガイドカバーが窒化けい素で作られている電極ガイドシステム。 - 【請求項１４】 請求項９に記載された電極ガイドシステムであって、前記
ガイドカバーが基体およびインサートをさらに含んで構成されており、前記イン
サートは実質的にその全長に沿って電極と接触するように前記第１および第２電
極ガイド底部の前記面取り縁と対応付けされている電極ガイドシステム。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載された電極ガイドシステムであって、前
記インサートが窒化けい素で作られている電極ガイドシステム。 - 【請求項１６】 情報を検出および処理する制御システムを有して成り、制
御システムは放電加工サーボヘッドに連結され、放電加工サーボヘッドは制御シ
ステムによって与えられた情報に対して電極を前進または後退させることで応答
し、これによって被加工物を加工する放電加工（ＥＤＭ）装置であって、前記放
電加工サーボヘッドが、 電極ガイドシステムを取付けられた支持ブロックと、 前記電極ガイドシステムに対して移動可能であり、放電加工装置の電極を解除
可能に固定し、また前記電極との電気的接触を与える接点ブロックと、 放電加工装置の電極が前記電極ガイドシステムを通してスライド移動されて、
電極と被加工物との間に発生する電気アーチによって電極が被加工物から材料を
除去するように、前記接点ブロックを前記電極ガイドシステムに対して選択的に
移動させる手段とを含んでいる放電加工装置。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載された放電加工サーボヘッドであって、
前記接点ブロックを選択的に移動させる前記手段が、放電加工装置の制御システ
ムに応答するサーボと、前記サーボによって回転駆動される第１端部を有し、第
２端部が前記支持ブロックによって回転可能に支持されているリードスクリュー
とを有して構成されており、また前記サーボによって前記リードスクリューが回
転されるときに前記接点ブロックは前記リードスクリューに沿って移動するよう
に前記接点ブロックが前記リードスクリューに螺合されている放電加工サーボヘ
ッド。 - 【請求項１８】 請求項１６に記載された放電加工サーボヘッドであって、
前記電極ガイドシステムが、 長手方向溝を含む第１面を用水電極ガイド底部と、 前記電極ガイド底部の前記第１面と対応付けられている遊動ガイドカバーと、 前記ガイド底部へ向けて前記遊動ガイドカバーを押圧する押圧手段とをさらに
含んでおり、前記遊動ガイドカバーは前記ガイド底部に対してスライドされて導
かれ、電極は前記電極ガイドシステムの入口から先端へ送られる際に前記押圧手
段により生じる次第に増大する力によって前記長手方向溝の中に前進的に位置決
めされ、被加工物の近くに位置された前記先端の付近で最大となる力によって電
極が前記溝内に押圧されることを特徴とする放電加工サーボヘッド。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載された放電加工サーボヘッドであって、
前記電極ガイド底部が第１ガイド底部および第２ガイド底部を含んで成り、前記
ガイド底部の各々は面取り縁を有しており、前記面取り縁が前記長手方向溝を形
成するように前記第１および第２ガイド底部が電極ガイド支持部に固定され、前
記第１および第２ガイド底部が前記長手方向溝に沿って長手方向に引き離されて
いる放電加工サーボヘッド。 - 【請求項２０】 請求項１８に記載された放電加工サーボヘッドであって、
前記電極ガイドカバーおよび前記電極ガイド底部の少なくとも一部が窒化けい素
で作られている電極ガイドシステム。 - 【請求項２１】 請求項１８に記載された放電加工サーボヘッドであって、
前記ガイドカバーが基体およびインサートをさらに含んで構成されており、前記
インサートは前記ガイドシステムに沿って長手方向に延在して前記ガイドシステ
ムの実質的に全長に沿って電極との接触を維持されており、前記インサートは窒
化けい素で作られている電極ガイドシステム。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/904,479 US5951883A (en) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | Floating cover electrode guide system for electric discharge machining |
| US08/904,479 | 1997-07-31 | ||
| PCT/US1998/015903 WO1999006171A1 (en) | 1997-07-31 | 1998-07-30 | Floating cover electrode guide system for electric discharge machining |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001512055A true JP2001512055A (ja) | 2001-08-21 |
Family
ID=25419231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000504970A Pending JP2001512055A (ja) | 1997-07-31 | 1998-07-30 | 放電加工用の遊動カバー電極ガイドシステム |
Country Status (5)
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|---|---|
| US (1) | US5951883A (ja) |
| EP (1) | EP0999913A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001512055A (ja) |
| CA (1) | CA2298606C (ja) |
| WO (1) | WO1999006171A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| DE20120252U1 (de) * | 2001-01-25 | 2002-05-23 | Siemens AG, 80333 München | Elektrodenführung für Erodiermaschinen |
| DE10103292B4 (de) * | 2001-01-25 | 2006-05-11 | Siemens Ag | Elektrodenführung für Erodiermaschinen sowie Verfahren zum Erodieren von Werkstücken |
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| DE102004050049A1 (de) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Elektroerodieren von Werkstücken |
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| DE102012201305B4 (de) * | 2012-01-31 | 2014-05-22 | MTU Aero Engines AG | Elektrode und Anlage zum elektrochemischen Bearbeiten sowie Verfahren hierzu |
| DE102013200062A1 (de) * | 2013-01-04 | 2014-07-10 | Ford-Werke Gmbh | Vorrichtung zum thermischen Beschichten einer Oberfläche |
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-
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- 1997-07-31 US US08/904,479 patent/US5951883A/en not_active Expired - Fee Related
-
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- 1998-07-30 CA CA002298606A patent/CA2298606C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-30 JP JP2000504970A patent/JP2001512055A/ja active Pending
- 1998-07-30 WO PCT/US1998/015903 patent/WO1999006171A1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050620 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070518 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071012 |