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KR910010248B1 - 방전 가공기 - Google Patents

방전 가공기 Download PDF

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KR910010248B1
KR910010248B1 KR1019860002468A KR860002468A KR910010248B1 KR 910010248 B1 KR910010248 B1 KR 910010248B1 KR 1019860002468 A KR1019860002468 A KR 1019860002468A KR 860002468 A KR860002468 A KR 860002468A KR 910010248 B1 KR910010248 B1 KR 910010248B1
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KR
South Korea
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cylinder
wire guide
discharge machine
electric discharge
adjusting
Prior art date
Application number
KR1019860002468A
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English (en)
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KR860007989A (ko
Inventor
매디시 브렌노
로데티 아틸리오
Original Assignee
악티엔게젤샤프트 퓌어 인두스트리앨레 에렉트로닉 아게이에 로소네 바이 로카르노
로버트 롬버르디니, 래네 데릭헤티
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Publication date
Application filed by 악티엔게젤샤프트 퓌어 인두스트리앨레 에렉트로닉 아게이에 로소네 바이 로카르노, 로버트 롬버르디니, 래네 데릭헤티 filed Critical 악티엔게젤샤프트 퓌어 인두스트리앨레 에렉트로닉 아게이에 로소네 바이 로카르노
Publication of KR860007989A publication Critical patent/KR860007989A/ko
Application granted granted Critical
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Abstract

내용 없음.

Description

방전 가공기
제1도는 방전 가공기의 발명 본질부에 대한 개략적인 기본 회로도.
제2도는 본 발명의 또 하나의 개선 방안으로서 제1도와 유사한 기본 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1,2 : 상,하부 와이어 유도 헤드 8,9 : 슬라이드
10,11,32,33,78,79 : 조정용 실린더 18,19,40,41 : 콘트롤 실린더
30,31 : 크랭크 기어 38,39 : 구동축
56 : 압력 저장소 57,61 : 조정 모우터
59,63 : 슬라이딩 부재 67 : 센서
69 : 레귤레이터 70,71 : 레버 봉
73,76 : 부시 80 : 보상 봉
본 발명은 와이어형 전극을 위해 동축상으로 이격되고 강제적으로 결속된 선회식 전선 유도 헤드와, 피봇핀 마다 1개의 피봇 구동부를 갖춘 방전 가공기에 관한 것이다.
이와 같은 방전 가공기는 DE-OS 3201544에 잘 알려져 있다. 와이어 방전 가공기의 경우에 있어서 원추형이나 기타 경사 절삭부가 만들어질 수 있게하기 위해, 와이어 전극은 경사져야만 한다. 와이어 유도 헤드에 대해 전극의 만족한 도입 및 출구를 취득하기 위해, 상기 헤드의 축선을 헤드들간에 놓여진 와이어와 일렬로 정렬시키는 것이 바람직하다. 와이어 유도 헤드는 따라서 서로 동축상으로 되어야만 한다. 이 문제를 해결하기 위해, DE-OS 3201544는 평행 사변형 연결부에 의해 2개의 와이어 유도 헤드가 서로 강제적으로 결합되기를 꾀한다. 별도의 평행 사변형 연결부는 각 와이어 유도 헤드와 관련되고, 그 2개의 평형 사변형 연결부는 공동의 수직 스핀들에 의해 연결되어져 있으며, 이 스핀들은 또한 신축할 수 있게 신장 가능하다. 이 별도의 평행 사변형 연결부는 와이어 유도 헤드간에 위치한 전극부에 평행하여 놓여 있으며 여기에 고정된 2개의 평행 사변형 연결부를 통해 상기 헤드의 동축 정렬을 보장한다.
이 구성의 단점으로는 수직 스핀들이 단지 전극으로부터 평행 사변형 연결부의 길이에 해당하는 한정된 공간을 가진다는 것이다. 그러나, 이것은 방전 가공기의 작업 영역을 제한하기 때문에, 비교적 큰 가공물에는 부적당하다. 평행 사변형 연결부가 매우 크게 만들어지면 열팽창, 치수부정확 및 틈새가 생겨서 와이어 유도 헤드의 축 정렬은 어려워진다.
이들 단점은 본 발명에 의해 배제되어진다. 따라서, 본 발명의 과제는 앞서 언급한 형식의 방전 가공기를 개선시키기 위한 것으로써 2개의 와이어 유도 헤드의 동축 정렬이 정밀한 방식 및 제한된 비용으로써 가능해지고 2헤드간의 작업 영역이 제한되는 일이 없게 하는 것이다.
이 문제는 특허청구 범위 제1항의 특징 사항으로써 해결되며, 종속항으로부터 본 발명의 유리한 구조 및 더 이상의 개선 방안이 추측될 수 있다.
따라서, 본 발명의 기본 원칙은 기계적인 평행 사변형 연결을 2개의 와이어 유도 헤드의 강제적인 유압 결합으로 대치시키는데 있다. 이렇게 대치되면, 필수의 유압 실린더가 비교적 소형 크기를 가지며 또한 이와 관련된 콘트롤 실린더가 가공기의 임의의 지점에 놓여질 수 있기 때문에, 그리고 조정용 실린더를 콘트롤 실린더에 연결시키는 유압 라인이 임의의 길이를 가질 수 있기 때문에 비교적 커다란 구조적 융통성을 갖게된다. 본 발명의 제1변형예에 따르면, 콘트롤 실린더는 전자 제어식 조정 모우터에 의해 동작되며, 한편 다른 변형예에 따르면, 콘트롤 실린더의 조정은 원추형 셋팅을 위한 조정 슬라이드의 슬라이드 운동에 의해 이루어진다. 이 변형예에서, 특허청구의 범위 제8항 내지 10항의 특징이 결국 기계적 그리고 구조적으로 간단한 보상을 유도하며, 이 보상은 2와이어 유도 헤드의 수직 공간을 참작하여 상기 수직 공간에 따라 슬라이드 운동중에 일어나는 각도상의 회전을 조정한다.
본 발명을 지금부터 비한정적인 실시예와 첨부 도면을 참조로 하여 더욱 상세하게 기술하기로 한다.
개개 도면중 같은 부호는 동일부나 상응부로 나타낸다.
방전 가공기는 2개의 이격된 와이어 유도 헤드 즉, 상부 헤드(1) 및 하부 헤드(2)를 갖는다. 상부 와이어 유도 헤드(1)의 축선은 (3)으로 표시하고 하부 헤드(2)의 축선은 (4)로 표시했다. 와이어 유도 헤드의 대면 선단간에는 와이어형 전극(5)을 통과시키는 가공기의 동작 즉 침식 영역이 위치한다. 완전하게 만족한 침식 작용을 얻기 위해, 그곳에 축선(3 및 4)을 동축으로 정렬시켜, 축선(3,4) 및 전극(5)을 가공 간극내에 일직선으로 위치시키고, 원추형 절단을 요하는 바와 같이 와이어 유도 헤드의 경사 정렬의 경우라도, 헤드를 Z축선(수직 축선)에 대해 경사시키는 것이 바람직하다.
2개의 와이어 유도 헤드(1,2)가 피봇 베어링(6 또는 7)내에 장착되어서 베어링내 2개의 축선(U 및 V)을 중심으로 경사 또는 선회될 수 있다. 축선 U에 대한 선회운동은 결과적으로 축선 Z 및 V에 의해 결정된 평면내에 각도 β만큼 헤드의 회전을 유도한다. 축선 V에 대한 헤드들의 선회 운동은 축선 Z 및 U에 의해 결정된 평면내에서 각도 α만큼 회전을 일으킨다.
2헤드의 전술된 동축 정렬을 얻기 위해, 헤드중 하나, 통상적으로는 상부 헤드(1)가 좌표 U 및 V에 의해 결정된 평면내에서 부가적으로 변위 되어져야만 하며, 이것은 V 또는 U 방향으로 변위될 수 있는 가공기의 슬라이드(8 또는 9)를 통해 일어난다(좌표 U 및 V는 관례상 공구의 조정을 나타내며, 좌표 X 및 Y는 가공물의 조정을 나타낸다).
따라서, 본 실시예에 있어, 상부의 와이어 유도 헤드(1)는 와이어 유도 헤드의 “방향“을 결정하는 각도 α및 β만큼의 선회 가능성과 아울러 슬라이드(8 및 9)(제2도)에 의해 평면내에서 병진 운동 방식으로 변위될 수 있다.
와이어 유도 헤드(1,2)를 각도 β로 선회시키기 위해 2개의 조정용 실린더(10,11)가 제공되는데, 이것은 피스톤 봉(12 또는 13)에 의해 관련된 와이어 유도 헤드(1 또는 2)에 고정되며, 관련 헤드(1,2)에 대한 피스톤 봉(12,13)의 관절점은 피봇 베어링(6,7)에 의해 형성된 피봇점에 대해 얼마의 거리로, 상세하게는 피봇 베어링(6,7)으로부터 시작하는 가공 영역에서 멀어지는 방향으로 변위된다.
2개의 조정용 실린더(10,11)는 각자 변위식 피스톤에 의해 분리된 챔버(14,15 또는 16,17)들을 갖는다. 2개의 조정용 실린더(10,11)는 서로 강제적으로 결속되어서 항상 같은 방향으로 같은 양(각도 β)만큼 선회된다. 이를 위해 2개의 콘트롤 실린더(18,19)가 제공되는데, 콘트롤 실린더(18)는 하부 와이어 유도 헤드(2)를 조정하고 콘트롤 실린더(19)는 상부 와이어 유도 헤드(1)를 조정한다. 이 양 콘트롤 실린더(18,19)는 각자 변위식 피스톤에 의해 분리된 2개의 챔버(20,21 또는 22,23)를 갖는다. 챔버(20)는 라인(24)에 의해 챔버(17)에 연결되고, 챔버(21)는 라인(25)에 의해 챔버(16)에 연결된다. 같은 방법으로 챔버(22)는 라인(26)에 의해 챔버(15)에 연결되고 챔버(23)는 라인(27)에 의해 챔버(14)에 연결된다. 조정용 실린더(10,11) 및 콘트롤 실린더(18,19)는 “동기성(synchronism)“을 얻게끔 본질적으로 같은 구조를 갖는다. 상기 언급한 강제 결속을 완전하게 하기 위해, 콘트롤 실린더(18,19)의 피스톤 봉(28,29)은 서로 연결된다. 따라서, 챔버(20)는 축소되어 그 안에 있는 이를테면 유압유와 같은 유체가 챔버(17)속에 그만큼 압축되어서, 챔버(17)는 크기가 증가하게 된다. 결과적으로 챔버(16)의 크기가 감소되어 그 속에 있는 유압유를 대응하는 치수 증가 챔버(21)속으로 압축시킨다. 따라서, 하부 와이어 유도 헤드(2)는 제1도의 그림 평면에 대해 좌측으로 각도 β만큼 선회된다.
피스톤 봉(28,29)의 대면 배치의 결과, 챔버(23)는 작아지고 챔버(22)는 그만큼 커진다. 따라서, 조정용 실린더(10)의 피스톤 및 피스톤 봉(12)은 좌측으로(챔버(14)는 커지고 챔버(15)는 작아짐), 정확하게는 조정용 실린더(11)의 피스톤 및 피스톤 봉(13)이 우측으로 이동되는 것과 동일한 크기로 이동된다. 따라서, 상부 와이어 유도 헤드(1)는 제1도의 그림 면에서 좌측으로 동일 각도 β만큼 선회된다. 따라서, 양 헤드(1,2)는 동일 방향으로 되어서 축선들이 서로 평행하여 있을지라도, 피봇 베어링(6,7)의 선회점들이 Z방향으로 이격되어 있기 때문에, 이들은 동축상으로 되지 않는다.
각도 β만큼 선회시킨 다음 동축 정렬을 얻기 위해, 제2도의 쇄선 형태로 나타낸 와이어 유도 헤드(1)와 같이, 상부 와이어 유도 헤드(1)는 V 방향으로 △량만큼 병진 운동 방식으로 이동되어져야 할 필요가 있는데, 이것은 슬라이드(8)에 의해 일어난다. 조정용 실린더(10)가 동일 양만큼 이동되어져야 하는 것은 명백하다. 따라서, 조정용 실린더(10)는 슬라이드(8)에 고정되어서 상부 와이어 유도 헤드(1)와 같은 병진운동을 수행한다면 충분하다.
ZU 평면내에 위치한 각도로 같은 방향으로의 와이어 유도 헤드(1,2)의 선회는 유압식으로 강제적으로 결속된 조정용 실린더(32 또는 33) 및 이와 관련된 대응 콘트롤 실린더(40,41)에 의해 같은 방식으로 일어난다. 표현된 실시예에서, 조정용 실린더(32,33) 피스톤 봉(34,35)의 병진 운동은 선형 운동의 변환 장치에 의해 크랭크 기어(30 또는 31)에 의한 회전 운동으로 바뀐다. 이 목적을 위해, 2개의 피스톤 봉(34,35)은 분절식으로 편심되어 크랭크 디스크에 고정되며, 상기 디스크의 중심 축선은 구동축(38,39)에 이어지고, 그의 타단은 피봇 베어링(6,7)의 와이어 유도 헤드(1,2)에 이어진다. 축(38,39)은 베어링(36,37)으로 표시된 바와같이, 적당한 방식으로 장착된다. 동축 정렬을 얻기 위해 헤드를 각도 α로 선회시킬때, U 방향으로의 상부 와이어 유도 헤드(1)의 병진 변위도 역시 필요하기 때문에, 헤드(1), 크랭크 기어(30) 및 조정용 실린더(32)는 슬라이드(8)와 더불어 함께 변위 가능하다.
이와는 달리 한편에 대응 구조 및 동작의 조정용 실린더(32,33)와 콘트롤 실린더(40,41)가 있고, 다른 한편에 조정용 실린더(10,11)와 관련 콘트롤 실린더(18,19)가 있다. 조정용 실린더(32)의 챔버(52)는 라인(49)을 통해 콘트롤 실린더(41)의 챔버(44)에 연결된다. 조정용 실린더(32)의 다른 챔버(53)은 라인(48)을 통해 콘트롤 실린더(41)의 다른 챔버(45)에 연결된다. 조정용 실린더(33)의 챔버(54)는 라인(46)을 통해 콘트롤 실린더(40)의 챔버(42)에 연결되는 한편, 조정용 실린더(33)의 다른 챔버(55)는 라인(47)을 통해 콘트롤 실린더(40)의 다른 챔버(43)에 연결된다.
콘트롤 실린더(40,41)의 2개의 피스톤 봉(50,51)은 서로 확실하게 결합되어져서 단지 서로 동일한 방향으로 이동될 수 있을 뿐이다.
완벽한 유압 시스템내에 일정 압력을 유지하고 가능한 누설손실을 보상하기 위해, 이를테면 스프링 하중식 저장소 형태의 압력 조정소(56)가 각 회로에 제공된다. 이와 같은 압력 저장소(56)는 완벽한 압력 보상을 위해 라인들(24,25,26,27,46,47,48,49) 각자에 개재된다.
제1도에 따른 실시예에서는, 콘트롤 실린더(18,19 또는 40,41)의 기전력 조정이 있다. 제1조정 모우터(57)가 그의 축(58)을 각도 β만큼 이를테면 스핀들 구동부를 통해 회전시키면, 슬라이딩 부재(59)가 화살표(60) 방향으로 선형적으로 변위하여서, 둘다 슬라이딩 부재(59)에 접속된 피스톤 봉(28,29)이 동일량 △S만큼 변위된다. 같은 방법으로 제2조정 모우터(61)는 각도 α를 조정하기 위해 제공되며, 그의 축(62)은 슬라이딩 부재(63)를 화살표(64)의 방향으로 선형적으로 △S량 만큼 이동시키며, 슬라이딩 부재(63)는 피스톤 봉(50,51)에 연결되어 있다.
콘트롤 수단(65,66)은 2개의 조정 모우터(57,61) 각자와 관련되는데, 이 콘트롤 수단은 절삭 높이(H)는 물론, 각도 α및 β에 관한 값의 외부적 공급에 의해(이를테면, 디지탈 기계 콘트롤 시스템이나 키이보드에 의해) 슬라이딩 부재(59,63)의 변위를 위한 필요한 값, 이를테면, △Sα및 △Sβ값을 산정하여서 소정의 값에 대한 함수로서 조정 모우터(57)를 구동시킨다. 따라서, 이들 모우터는 이를테면 스테핑 모우터(stepping motor)일 수 있다.
상부 와이어 유도 헤드(1)의 각도 β의 조정을 위해 도시된 바와 같이, 폐쇄 콘트롤 루우프가 부가적으로 제공될 수 있다. 센서(67)는 피스톤 봉(12)의 변위량 및 각도 β를 측정하여 이것을 전기적인 콘트롤 라인(68)을 거쳐 레귤레이터(69)에 공급하며, 이 레귤레이터는 측정된 신호 및 공칭 값 신호(△Sβ)로부터 모우터(57)에 대해 제어 신호를 발생시킨다. 같은 방식으로 콘트롤 루우프는 또한 각도 α를 위해 형성될 수 있는데 와이어 유도 헤드(1)의 각도 α만큼의 선회는 센서(69)로서 측정되며, 이 센서는 피봇 베어링(6)내에 놓여있다. 각도 α를 위한 측정된 신호는 콘트롤 수단(66)내의 조정 목적을 위해 대응방도로 이용될 수 있다.
제2도는 본 발명의 또하나의 개선 방안을 보여주는 것으로서 조정용 실린더의 피스톤 봉(28,29 또는 50,51)이 조정 모우터(57,61) 대신에 V 또는 U 평면 슬라이드(8,9)에 결합된 레버 연결부에 의해 작동 되어지는 기계적인 기본 의미를 가진다. 이 목적을 위해 레버 연결부는 슬라이드(8)에 고정되며 또한 관절식으로 서로 결합된 2개의 레버 봉(70,71)으로 구성되어 있다. 봉(71)의 자유단은 슬라이드(8)에 결합되는 한편, 레버 봉(70)의 자유단은 고정 베어링(72)에 관절 식으로 유지되어 있다. 피스톤 봉(28,29)의 공동 접속점을 이를테면, 부시 또는 슬리이드(73)에 의해 레버 봉(70)에 안내되어 있으며, 이 부시(73)에는 피스톤 봉(28, 29)이 고정되어 있고, 그 부시를 통해 레버 봉(70)이 통과한다. 부시(73)는 베어링(72)의 피봇점으로 부터 거리(12)만큼 떨어져 있다. 레버 봉(70)은 (11)의 전장을 갖는다. 만약 슬라이드(8)가 지금 이동한다면, 피스톤 봉(28,29)도 역시 레버 전동비 12/11에 상응하여 이동되어서, 와이어 유도 헤드(1)는 각도 β만큼 선회된다.
따라서 슬라이드(9)는 봉(74,75), 부시(76) 및 고정 베어링(77)으로 구성된 레버 연결부에 의해 피스톤 봉(50,51)을 변위시키게끔 설계된다. 따라서, 슬라이드(9)의 변위는 와이어 유도 헤드(1,2)의 선회 운동을 각도 α만큼 유도한다.
선회 각도가 여기서 U 및 V 평면 슬라이드의 변위에 의해 변경될때, U 및 V 방향으로의 슬라이드 조정과 와이어 유도 헤드의 각도 α및 β만큼의 선회간의 연결도 역시 절삭 높이, 이를테면, 2개의 헤드(1,2)간의 Z 방향으로의 거리에 따른다고 지적된다. 절삭 높이의 영향을 결정하기 위해, 보상 시스템이 제공되는데, 이것은 다음의 방법으로 구성된다. 2개의 콘트롤 실린더(78,79)는 특별하게는 피스톤 봉(81,82)에 의해 보상 봉(80)에 연결된다. 이들 봉(81,82)의 자유단은 슬리이브에 의해 보상 봉(80)을 따라 활주될 수 있다. 보상 봉은 Z 축선에 대해 소정의 각도로 기울어진다. 콘트롤 실린더(78,79) 각자의 2개의 챔버는 라인(83,84 또는 85,86)을 거쳐 보상 실린더(87,88)의 대응 챔버에 연결되며, 이 실린더(87,88)는 각자 프레임(89,90)의 피스톤 봉에 의해 변위되고, 그 프레임(89,90)상에는 콘트롤 실린더(18,19 또는 40,41)가 유지되어 △Z량 만큼의 와이어 유도 헤드(1,2)의 Z 변위의 경우에 있어서 △H량 만큼 변위한다. 콘트롤 실린더(18,19 및 40,41)의 이런 변위의 결과, 레버 봉(70,74)이 레버 전동비는 변동비는 결과적으로 콘트롤 실린더(18,19 또는 40,41)의 조정 경로가 절삭 높이에 적용된다.
2개의 콘트롤 실린더(78,79)는 상부 와이어 유도 헤드(1)와 함께 Z 방향으로 움직여질 수 있으며, 이에 반하여 보상 봉은 고정된다. 반대로, 고정된 콘트롤 실린더(78,79)의 경우에서는 보상 봉(80)은 상부 와이어 유도 헤드(1)와 함께 Z 방향으로 조정 가능하다.

Claims (11)

  1. 와이어형 전극을 위해 서로 동축상으로 이격되어 있으며 또한 피봇핀 마다 1피봇 구동부를 각자 가지는 강제적으로 결속된 2개의 선회식 와이어 유도 헤드를 갖춘 방전 가공기에 있어서 : 피봇 구동부가 동시에 강제적인 결합부를 형성하는 유압 구동부인 것을 특징으로 하는 방전 가공기.
  2. 제1항에 있어서, 조정용 실린더가 각각의 선회각을 위한 각 와이어 유도 헤드와 관련되고, 그의 피스톤 봉은 임의대로 크랭크 기어를 거쳐 관련된 와이어 유도 헤드에 연결되며, 각 조정용 실린더는, 콘트롤 실린더 피스톤의 변위가 관련된 조정용 실린더 피스톤의 같은 양의 변위를 유도하는 식으로 관련된 콘트롤 실린더에 유압적으로 연결되며, 콘트롤 실린더는 그것의 피스톤 봉을 거쳐 쌍을 이루어 상호 연결되며, 이들 피스톤 봉은 외부에서 작용 가능한 기계적 힘에 의해 변위될 수 있는 방전 가공기.
  3. 제2항에 있어서, 콘트롤 실린더의 피스톤 봉의 조정이 전자 제어식 조정 모우터에 의해 이루어지는 방전 가공기.
  4. 제2항에 있어서, 콘트롤 실린더의 피스톤 봉의 조정이 각자의 1개 레버 연결부에 의해 이루어지며, 각 레버 연결부는 가공기의 공구 슬라이드에 결속되어지는 방전 가공기.
  5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 2개의 와이어 유도 헤드중 가급적이면 상부 와이어 유도 헤드가 헤드의 수직 공간에 상응하는 선회각 만큼 선회하는 이외에 슬라이드에 의해 병진 운동 방식으로 변위될 수 있어, 와이어 유도 헤드들의 축선이 서로 동축 상태로, 말하자면 정렬 상태로 되어지는 방전 가공기.
  6. 제5항에 있어서, 조정용 실린더가 관련된 와이어 유도 헤드와 함께 슬라이드에 의해 병진 운동 방식으로 변위되어지는 방전 가공기.
  7. 제1항에 있어서, 적어도 와이어 유도 헤드들중 한 헤드의 선회각을 측정하는 측정 수단이 제공되며, 조정 모우터를 제어하는 조정 수단이 측정 수단의 출력측에 제공되는 방전 가공기.
  8. 제4항에 있어서, 2개의 와이어 유도 헤드의 수직 간격의 함수로서 레버 연결부의 효과적인 레버 전동비를 조정하는 보상 시스템이 제공되는 방전 가공기.
  9. 제8항에 있어서, 보상 시스템이 콘트롤 실린더의 피스톤 봉을 변위 가능하게 안내시키는 경사진 보상 봉을 가지며, 콘트롤 실린더가 레버 연결부의 레버 전동비를 바꾸는 보상 실린더에 유압식으로 연결되며, 또한 2개의 콘트롤 실린더가 보상 봉에 대해 2개의 와이어 유도 헤드의 수직 간격의 함수로서 Z 방향으로 변위 되어지는 방전 가공기.
  10. 제9항에 있어서, 보상 실린더가 각자 프레임에 연결되며, 이 프레임에 콘트롤 실린더가 각자 고정되는 방전 가공기.
  11. 제1항에 있어서, 압력 저장소가 이를테면 스프링 하중식 저장 수단의 형태로 모든 유압 회로속에 접속되는 방전 가공기.
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