CN103874555B - 线电极放电加工机以及其线电极进给方法 - Google Patents

Abstract

获得一种线电极进给装置，其能够使旋转的旋转体减速或者停止，防止线电极向旋转体卷绕，将线电极向线电极回收部输送。为了实施本发明，本发明所涉及的线电极放电加工机具有线电极进给装置，该线电极进给装置具有：线电极保持单元，其对线电极的一端部进行保持；输送单元，其通过流体的供给将线电极从线电极引导部向线电极回收部输送；旋转体，其存在于从输送单元到线电极回收部为止的路径上，对线电极的输送方向进行转换；以及旋转抑制单元，其对与来自输送单元的流体供给相伴的旋转体的旋转进行抑制。

Description

线电极放电加工机以及其线电极进给方法

技术领域

本发明涉及在线电极和被加工物之间发生放电现象而对被加工物进行加工的线电极放电加工机及其线电极进给方法。

背景技术

在放电加工机中，通常使用直径为0.1mm～0.3mm的线电极，通过对线电极进行输送的线电极自动接线装置，使电极自动地穿过被加工物上部的上部线电极引导部、预先在被加工物形成的加工起始孔、被加工物下部的下部线电极引导部、下部辊部而被输送至线电极回收部，并完成接线。

但是，在下部线电极引导部的模具上形成的孔通常是比线电极的直径大10μm左右的孔形状，并且，下部供电件和下部引导部配置在与线电极接触的位置，因此，线电极的前端以及侧面由于摩擦而承受阻力，其中，该下部供电件一边与线电极接触一边供给电流，该下部引导部使线电极容易与下部供电件接触。由此，仅仅是线电极自动接线装置的线电极进给辊、在线电极自动接线装置的线电极引导管内流动的压力流体、及来自上部线电极引导部的喷嘴的喷射流的作用，有时无法自动输送线电极而导致接线没有完成。另外，线电极的直径越小，则线电极越容易弯曲，有时即使是很小的阻力，也会无法自动输送线电极而导致接线没有完成。

针对上述课题，公开了下述技术，即，通过使压力流体流入抽吸装置中而产生负压，从而顺利地将线电极从下部线电极引导部向线电极进给机构进行吸引输送，在通过上述压力流体而使线电极在线电极进给机构中转换方向后，通过在下部引导管内流动的上述压力流体而将线电极向线电极回收部输送(例如，参照专利文献1)。

另外，公开了下述技术，即，在线电极穿过下部线电极引导部而位于线电极进给部时，通过旋转力强化单元而将线电极向线电极回收部输送，其中，该旋转力强化单元朝向在下部辊(在专利文献2提及的进给辊)的侧面设置的叶片喷射流体而对下部辊施加旋转力(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开平1－135426号公报(例如，第5页右上栏第一行至右下栏第6行以及图2)

专利文献2：日本特开平7－276146号公报(例如，段落0025以及图5)

发明内容

如上述的专利文献1所示，在通过供给至用于吸引线电极的抽吸装置的流体而进行线电极输送的方法中，由于下部辊(在专利文献1中是V形槽辊)通过由流体流动引起的表面阻力而在对线电极进行输送的方向上旋转，因此，存在线电极受到下部辊表面摩擦而粘附在下部辊上，被夹入至下部辊模块(在专利文献1中是线电极进给机构)和下部辊之间或卷绕在下部辊上的问题。另外，在流体为液体的情况下，存在由于附着在下部辊上的流体的表面张力而容易将线电极粘附、卷绕在下部辊上的问题。

另外，在专利文献2中，由于通过旋转力强化单元而使下部辊在线电极的输送方向上旋转，因此与所述专利文献1同样地，存在线电极受到下部辊表面摩擦而卷绕在下部辊上的问题。

本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于得到一种线电极放电加工机，其能够使旋转的旋转体减速或停止，防止线电极向旋转体上卷绕，并且，将线电极向线电极回收部输送。

在本发明所涉及的线电极放电加工机中具有线电极进给装置，该线电极进给装置具有：线电极保持单元，其对线电极的一端部进行保持；输送单元，其通过流体的供给而将线电极从线电极引导部向线电极回收部输送；旋转体，其存在于从输送单元到线电极回收部为止的路径上，对线电极的输送方向进行转换；以及旋转抑制单元，其对与来自输送单元的流体供给相伴的旋转体的旋转进行抑制。

发明的效果

根据本发明所涉及的线电极放电加工机，由于设置有对旋转体的旋转进行抑制的旋转抑制单元，因此能够使旋转体减速或停止，具有能够一边防止线电极向旋转体上卷绕一边将线电极向线电极回收部输送的效果。

附图说明

图1是本发明的实施方式1中的线电极放电加工机的概略结构图。

图2是本发明的实施方式1中的线电极进给装置的局部放大图。

图3是本发明的实施方式1中的线电极进给装置的局部剖面图。

图4是本发明的实施方式1中的下部辊支架的放大图。

图5是本发明的实施方式1中的其它下部辊支架的放大图。

图6是本发明的实施方式2中的线电极进给装置的局部剖面图。

具体实施方式

实施方式1

图1是本发明的实施方式1中的线电极放电加工机的概略结构图。在图1中，线电极放电加工机具有线电极保持部2、上部线电极引导部3、线电极自动接线装置4、下部线电极引导部5、线电极回收部6、以及线电极进给部7。线电极保持部2(线电极保持单元)由线电极绕线筒11、保持单元、及滑轮12a、12b、12c构成，其中，在该线电极绕线筒11上卷绕有线电极1，该保持单元对线电极绕线筒11可自由旋转地进行支撑，并对线电极的前端部进行保持，这些滑轮12a、12b、12c用于转换线电极1的方向。

上部线电极引导部3由以下部分构成：上部线电极引导模块41；上部供电件42，其在与线电极1接触的同时供给电流；上部模具43，其在加工中对线电极1进行保持；上部引导部44，其使线电极1容易与上部供电件42接触；喷嘴45，其喷射用于使线电极1贯穿被加工物51的加工起始孔并向下部线电极引导部5引导的喷射流；以及上部加工液喷嘴46，其在加工中向被加工物51喷射加工液。

线电极自动接线装置4由以下部分构成：用于输送线电极1的线电极进给辊21；线电极进给夹紧辊22a、22b，它们将线电极1卷绕保持在线电极进给辊21上；引导管31，其将线电极1朝向上部线电极引导部进行引导；以及引导管头部32，其使流体流入引导管中。

下部线电极引导部5由以下部分构成：下部线电极引导模块61；下部供电件62，其在与线电极1接触的同时供给电流；下部模具63，其在加工中对线电极1进行保持；下部引导部64，其使线电极1容易与下部供电件62接触；以及下部加工液喷嘴65，其在加工中向被加工物51喷射加工液。

线电极回收部6由用于回收线电极1的线电极回收辊81a、81b，以及用于使线电极1和流体分离的线电极回收管端部82组成。

线电极进给部7由以下单元构成：下部辊模块71；下部辊72，其可旋转地支撑在下部辊模块71上，用于使线电极1转换方向；抽吸装置73(输送单元)，其产生容易将线电极1从下部模具63向下部引导部64输送的负压，同时，喷射并供给流体，对线电极1进行吸引输送而容易将该线电极1向线电极回收部输送；以及下部引导管74，其将线电极1向线电极回收部6引导。下部辊72利用通过抽吸装置73供给的流体而进行旋转。

并且，放电加工机一边由线电极回收部6对线电极1进行回收，一边在线电极1和被加工物51之间施加脉冲电压，从而产生放电，一边使被加工物51和上部线电极引导部3及下部线电极引导部5相对移动，一边以曲线锯状对被加工物进行加工，加工为任意形状。

图2是本发明的实施方式1中的线电极放电加工机的线电极进给装置的局部放大图。另外，图3是本发明的实施方式1中的线电极进给装置的下部辊附近的A－A剖面图。其它没有图示的结构与图1相同，因此适当省略。在图2以及图3中，在下部辊模块71上设置有喷射单元101的喷射口102，该喷射单元101用于喷射在线电极放电加工机中通常作为加工液使用的水、油等液体。下部辊72用于将线电极1的方向从上下方向转换为横向，可绕轴旋转地设置在下部辊模块71上。下部辊支架103以旋转轴与下部辊一致的形式固定在下部辊的侧面，下部辊支架103与下部辊72成为一体而同方向地旋转。在这里，将成为一体的部分称为旋转体。旋转体存在于从抽吸装置73至线电极回收部的路径上。另外，在下部辊支架103上设置有叶轮形状部，该叶轮形状部产生旋转抑制力，能够使下部辊72减速或者停止，其中，该旋转抑制力用于使旋转体朝向与从抽吸装置73喷射的液体及线电极回收所引起的旋转方向相反的方向(在图2中为逆时针)旋转。

图4是表示实施方式1中的下部辊支架103的概略图。在图4中，在下部辊支架103的侧面设置有叶轮形状部107，该叶轮形状部107以水路的方式形成有槽部，以能够在通过喷射单元101向辊支架侧面的中心部喷射液体的情况下，在图中箭头的方向上形成水流，其中，喷射单元101用于向下部辊支架103的侧面喷射流体。另外，叶轮形状部107(喷射流体接受部)具有形成有受压面109的流路，由于朝向下部辊支架103的流体喷射，受压面109受到流体的压力，施加朝向与旋转体旋转的方向相反方向的旋转力，其中，该受压面109承受通过喷射单元101而向下部辊支架103喷射的流体的压力。在这里，喷射单元101与叶轮形状部107一起被称为旋转抑制单元。

即，叶轮形状部107由以下两条流路构成，即：按照使得从设置于下部辊模块71上的喷射口102朝向下部辊支架103的旋转轴方向的流路喷射的液体在下部辊支架103的直径方向上流动的方式，从下部辊支架的侧面中心部沿直径方向延伸的流路；以及从沿着直径方向延伸的前端部，朝向通过抽吸装置73喷射的液体而使下部辊支架103旋转的方向倾斜并延伸的流路。此外，叶轮形状部107可以是在下部辊支架103的侧面上设置分隔部而形成流路，也可以是在下部辊支架上设置槽部。另外，叶轮形状部107的材质可以考虑不锈钢、黄铜等金属或者PPS等树脂，优选耐水、油的加工液的材质。

下部辊轴承104a、104b使下部辊72容易旋转，设置在用于保持下部辊72的下部辊轴105的外周面上。即，下部辊72经由下部辊轴承104a、104b而可旋转地安装在下部辊轴105上。配管模块106固定在下部辊模块71上，穿过设置于配管模块106内的配管，将液体输送至用于向下部辊支架103喷射液体的喷射口102。另外，喷射口102在下部辊支架103的旋转轴方向上延伸，将液体沿下部辊支架103的旋转轴方向喷射。

下面，对于本发明的线电极放电加工机的动作进行说明。在图1以及图2中，通过线电极自动接线装置4而对线电极1进行输送，使线电极1穿过上部模具43，通过从喷嘴45喷射的水流而使线电极1穿过被加工物51的加工起始孔。其后，在向下部模具63输送线电极时，向抽吸装置73供给液体。如果流体被供给至抽吸装置73，则在下部线电极引导部5中产生用于吸引输送线电极1的负压，线电极1的前端从下部模具63穿过下部引导部64。

穿过下部引导部64后的线电极1受到从抽吸装置73喷射的液体的阻力而被输送至下部辊72。下部辊72用于对线电极1的方向进行转换，并不是用于通过下部辊72的旋转而输送线电极1，因此在线电极自动接线的动作中不一定要旋转，但为了在线电极放电加工中稳定地进行线电极1的方向转换，将下部辊72经由轴承而配置在下部辊轴104a上，以尽可能减小旋转负载，因此，通过从抽吸装置73喷射的液体而使下部辊表面受到水流的阻力，从而下部辊72进行旋转。

通过从抽吸装置73喷射的液体而使下部辊72旋转的旋转力，是由于液体的施加在下部辊表面上的摩擦而产生的阻力所产生的力，因此，显然可以根据下部辊72与液体接触的表面积、液体的速度、及密度等而对旋转力进行调整，但是，如果喷射的是穿过下部引导管74而将线电极1输送至线电极回收部6所需的液体，则下部辊72容易旋转。

在向抽吸装置73供给液体时，由与用于使抽吸装置73的液体穿过的管路不同的管路，将液体供给至配管模块106，如果从设置于下部辊模块71的喷射口102向下部辊支架103的叶轮形状喷射液体，则用于在与线电极1的输送方向相反的旋转方向上施加旋转力的旋转抑制力施加在下部辊上，其结果，下部辊72减速或者停止。另外，如果从喷射口102沿下部辊支架103的轴方向喷射的液体从叶轮形状部排出，则向引导管74汇集。

在图4中，由于所喷射的液体以在设置于下部辊支架103处的叶轮形状部107上形成的槽部为中心朝向外侧(直径方向)流动(图中的箭头方向)，因此，叶轮由于液体而承受到力，按照在与线电极1的输送方向相反的旋转方向上旋转的方式，针对下部辊72施加旋转抑制力。

对于试图朝向与线电极1的输送方向相反的旋转方向旋转的旋转抑制力，只要对叶轮的形状，例如叶轮的槽部的数量或角度进行变更，或者对喷射的液体的流量或流速进行变更就能够进行调整，这一点是显而易见的，但通过对下部辊72因从抽吸装置73喷射的液体而旋转的旋转力进行调整，也能够使下部辊72减速或者停止，或者使其反向旋转。但是，如果反向旋转，则在与进行线电极输送的方向相反的方向上施加阻力，对线电极1的输送造成不良影响，因此优选按照不进行反向旋转的方式对旋转力进行调整。

此外，如果线电极1的直径较小，则线电极1容易弯曲，容易被夹在下部辊72和下部辊模块71之间的间隙中，或容易卷绕在下部辊72上，因此，也考虑按照使得供给至抽吸装置73的液体的喷射流量减少的方式进行控制，抑制旋转并防止卷绕的方法，但是，如果喷射流量减少则输送力变小，而变得无法将线电极1朝向线电极回收部输送。但是，根据本发明，由于能够在使得供给至抽吸装置73的液体的喷射流量大的状态下维持输送力，并同时按照朝向与线电极1的输送方向相反的旋转方向旋转的方式抑制旋转，从而能够在防止线电极1向下部辊72卷绕的同时进行线电极1的输送。

对于从抽吸装置73喷射的液体和从喷射单元101喷射的液体，如果由独立的流体控制设备进行控制，则能够更加精细地对下部辊72的旋转力进行控制。此外，如果对下部辊模块71的喷射口102的直径、抽吸装置73的喷射口直径等进行调整，则即使从同一回路分支而使液体回路简化，也能得到相同的效果。

另外，为了进一步产生旋转抑制力，喷射流体优选密度大的液体，但不限定于液体，也可以将喷射流体变更为气体。

对于进行了方向转换而没有卷绕在下部辊72上的线电极1，在从抽吸装置73喷射的液体穿过下部引导管74时受到阻力，被输送至线电极回收部。利用线电极回收管端部82而使线电极1与液体分离，线电极1由线电极回收辊81把持，线电极自动接线完成。

按照上述方式构成的线电极进给装置构成为，通过向叶轮形状部喷射流体，从而针对下部辊在与线电极的输送方向相反的方向上施加旋转抑制力，使下部辊减速或停止，因此，能够一边防止线电极向下部辊上卷绕，一边将线电极向线电极回收部输送，其中，叶轮形状部由以下两条流路构成：从下部辊支架103侧面的中心部开始沿直径方向延伸的流路；以及从在直径方向上延伸的前端部开始，向下部辊支架103由于抽吸装置73喷射的液体而旋转的方向倾斜并延伸的流路。

此外，在与下部辊的旋转方向相反的方向上施加旋转抑制力的叶轮形状部，也可以是例如图5所示的形状。在图5中，叶轮形状部108(喷射流体接受部)在下部辊支架103侧面的周向上分离地以放射状设置多个。此外，叶轮形状部108具有圆弧状的受压面，以容易承受从设置在下部辊模块上的喷射口102喷射的加工液的压力，并配置为将下部辊支架103的旋转方向前方的受压面设为凹面。另外，在下部辊支架103的轴方向上喷射的液体如果从叶轮形状部108排出，则向引导管汇集。

另外，叶轮形状部也可以是在下部辊支架103的外周面形成槽部，将加工液喷射至在下部辊支架上形成的槽部的旋转方向后方部，针对下部辊在与线电极的输送方向相反的方向上施加旋转抑制力。

实施方式2

由于本实施方式的基本构造与前面的实施方式1是同样的，因此，对于不同点进行重点说明。其他方面与实施方式1相同。

图6是本发明的实施方式2所涉及的线电极放电加工机的线电极进给装置的局部剖面图。在图6中，在下部辊模块201(旋转体模块)上设置有用于保持制动部件207的制动保持部209。制动保持部209由内壁、制动部件207及一对压缩螺旋弹簧208构成，其中，该内壁沿下部辊轴205的方向贯穿下部辊模块201而形成，该一对压缩螺旋弹簧208固定在内壁上，该制动部件207设置在内壁上，且由一对压缩螺旋弹簧208固定。制动部件207是例如橡胶制部件，具有能够与下部辊支架203接触的接触部207a、和与压缩螺旋弹簧208固定的固定部207b。接触部207a配置在一对压缩螺旋弹簧208之间，在下部辊轴205的方向上延伸。另外，固定部207b对压缩螺旋弹簧208进行压缩。

下部辊202用于对线电极1的方向进行转换，以能够绕轴旋转的方式设置在下部辊模块201上。在通过向下部辊支架203喷射流体的喷射单元210而由液体将制动部件推出时，抵抗压缩螺旋弹簧208而使下部辊支架203与制动部件的接触部207a接触，产生摩擦阻力，以在与输送方向相反的旋转方向上减速或停止。在这里，将喷射单元210与制动部件207一起称为旋转抑制单元。

下部辊轴承204a、204b是使下部辊容易旋转的单元，设置在用于保持下部辊202的下部辊轴205的外周面上。即，下部辊202经由下部辊轴承204a、204b而可旋转地安装在下部辊轴205上。配管模块206固定在下部辊模块201上，穿过设置于配管模块206内的配管而对将橡胶制的制动部件207推出的液体进行输送。另外，压缩螺旋弹簧208是用于使制动部件207返回至初始位置的弹簧。此外，压缩螺旋弹簧208只要是具有弹力的弹性体即可，也可以使用其它部件。

与实施方式1同样地，在使用线电极接线装置对线电极进行自动接线的情况下，在通过从抽吸装置73喷射的液体而使下部辊202旋转的状态下，穿过配管模块206内的配管而将液体向下部辊模块201的制动保持部209输送，以将制动部件推出。在通过液体而推出的制动部件207抵接在下部辊支架203上后，能够通过摩擦阻力而使下部辊202减速或停止，因此能够一边防止向下部辊202上卷绕一边进行线电极1的输送。

由于为了使下部辊202减速或停止而利用摩擦阻力，因此，如果预先在下部辊支架203上设置凹凸部，则由于摩擦阻力变大，因此下部辊的旋转抑制力增加，能够更加可靠地使下部辊202减速或者停止。另外，对于将制动部件207推出的方法，由气缸等驱动部件构成当然也能够得到同样的效果。

对方向进行了转换而没有卷绕在下部辊72上的线电极1，在从抽吸装置73喷射的液体穿过下部引导管74时受到阻力，被输送至线电极回收部。通过线电极回收管端部82而使线电极1和液体分离，线电极1由线电极回收辊81把持，线电极自动接线完成。

按照上述方式构成的线电极放电装置构成为，在通过从抽吸装置73喷射的液体而使下部辊72旋转的状态下，以将制动部件推出的方式从配管模块206朝向下部辊模块201的制动保持部209输送液体，通过液体而抵抗压缩螺旋弹簧并被推出的制动部件207按压下部辊支架203，通过摩擦阻力而对下部辊在与线电极的输送方向相反的方向上施加旋转抑制力，使其减速或者停止，因此，能够一边防止线电极向下部辊上卷绕一边将线电极向线电极回收部输送。

此外，在下部辊支架203侧面设置的凹凸部可以通过实施纹理(texturing)加工形成，也可以形成凹陷(dimple)。该凹陷可以通过由压缩空气将球料喷射至内周面的喷丸加工等形成，可以廉价地制造。此外，也可以代替凹陷这种凹部而形成鼓出部。另外，在辊支架上形成的凹凸只要是产生摩擦阻力的形状即可，并不限定于上述的形状。

标号的说明

1 线电极，2 线电极保持部，3 上部线电极引导部，4 线电极自动接线装置，5 下部线电极引导部，6 线电极回收部，7 线电极进给部，11 线电极绕线筒，12a、12b、12c 滑轮，21 线电极进给辊，22a、22b 线电极进给夹紧辊，31 引导管，32 管头部，41 上部线电极引导模块，42 上部供电件，43 上部模具，44 上部引导部，45 喷嘴，46 上部加工液喷嘴，51被加工物，61 下部线电极引导模块，62 下部供电件，63 下部模具，64 下部引导部，65 下部加工液喷嘴，71 下部辊模块，72 下部辊，73 抽吸装置，74 下部引导管，81a、81b 线电极回收辊，82 线电极回收管端部，101 喷射单元，102 喷射口，103 下部辊支架，104a、104b下部辊轴承，105 下部辊轴，106 配管模块，107、108 叶轮形状部，109 受压面，201 下部辊模块，202 下部辊，203 下部辊支架，204a、204b 下部辊轴承，205 下部辊轴，206 配管模块，207 制动部件，207a 接触部，207b 固定部，208 压缩螺旋弹簧，209 制动保持部，210喷射单元。

Claims (7)

1.一种线电极放电加工机，其特征在于，

具有线电极进给装置，

该线电极进给装置具有：

线电极保持单元，其对线电极的一端部进行保持；

输送单元，其通过流体的供给而将所述线电极从线电极引导部向线电极回收部输送；

旋转体，其存在于从所述输送单元到所述线电极回收部为止的路径上，对所述线电极的输送方向进行转换；以及

旋转抑制单元，其利用从向所述旋转体喷射流体的喷射单元喷射的流体的压力，对与来自所述输送单元的流体供给相伴的所述旋转体的旋转进行抑制。

2.根据权利要求1所述的线电极放电加工机，其特征在于，

所述旋转抑制单元具有喷射流体接受部，该喷射流体接受部设置在所述旋转体上，形成为叶轮形状，接受来自向所述旋转体喷射流体的所述喷射单元的喷射流体，

所述旋转抑制单元构成为，所述喷射流体接受部接受来自所述喷射单元的流体压力，在与所述旋转体伴随着来自所述输送单元的流体供给而旋转的方向相反的方向上施加旋转力，抑制或停止所述旋转体的与流体供给相伴的旋转。

3.根据权利要求1所述的线电极放电加工机，其特征在于，

所述旋转抑制单元具有制动部件，该制动部件设置在旋转体模块上，该旋转体模块对所述旋转体进行支撑，使所述旋转体能够旋转；以及

所述旋转抑制单元构成为，通过从还向所述制动部件喷射流体的所述喷射单元喷射的流体，而由所述制动部件对所述旋转体进行推压，从而抑制或停止所述旋转体的与流体供给相伴的旋转。

4.根据权利要求2所述的线电极放电加工机，其特征在于，

所述喷射流体接受部具有以下两条流路：

以使得由所述喷射单元在所述旋转体的侧面的旋转轴方向上喷射的流体，沿所述旋转体的直径方向流动的方式，从所述旋转体的侧面中心部沿着直径方向延伸的流路；以及

从沿所述直径方向延伸的前端部，朝向通过所述输送单元供给的流体而使所述旋转体旋转的方向倾斜地延伸的流路。

5.根据权利要求2所述的线电极放电加工机，其特征在于，

所述喷射流体接受部在所述旋转体的侧面的周向上分离地以放射状设置多个，并且，具有圆弧状的受压面，

将所述旋转体的旋转方向前方的受压面配置为凹面。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的线电极放电加工机，其特征在于，

从所述输送单元喷射的流体和从所述喷射单元喷射的流体由单独的流体控制设备进行控制。

7.一种线电极放电加工机的线电极进给方法，其特征在于，具有：

输送工序，在该工序中，将一端部由线电极保持单元保持的线电极，通过流体的供给而从线电极引导部向线电极回收部输送；

旋转工序，在该工序中，对在所述输送工序中输送的所述线电极的方向进行转换，通过所供给的所述流体而针对旋转体朝向所述线电极输送的方向施加旋转力；以及

旋转抑制工序，在该工序中，利用从向所述旋转体喷射流体的喷射单元喷射的流体的压力，朝向与在所述旋转工序中所述旋转体进行旋转的方向相反的方向施加旋转力，抑制所述旋转体朝向所述线电极的输送方向的旋转。