CN103990870B - 线放电加工装置及线放电加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线放电加工装置及线放电加工方法。线放电加工装置在使用架设在一对线导引器(17)间的线电极(2)、并使工件(11)相对于线电极在铅垂的Y轴的方向上移动而对工件进行加工，并包括支撑一对线导引器的旋转台(8)、及使旋转台围绕V轴旋转的驱动单元，且一对线导引器间的中间点(Q)位于V轴上。

Description

线放电加工装置及线放电加工方法

技术领域

本发明涉及一种线放电加工装置，使在一对线导引器(wireguide)间移行的线电极(wireelectrode)与工件(work)之间所形成的加工间隙产生放电而对工件进行加工。本发明尤其涉及一种工件能在铅垂的Y轴的方向上移动、且线电极在一对线导引器间与Y轴交叉地移行的线放电加工装置。

背景技术

多数线放电加工装置中，利用在一对线导引器间铅垂移行的线电极，对工件进行加工。然而，也已知有一种工件能在铅垂的轴的方向上移动、且线电极在一对线导引器间与铅垂的轴交叉地移行的线放电加工装置。这种线放电加工装置适于高精度地制作特殊的销(pin)或工具。

专利文献1中揭示了所述线放电加工装置。线电极水平地支撑在一对线导引器间，工件安装在可上下移动的头部(head)。工件可在水平的平面内相对于线电极移动。头部能使工件以精密地定位于所需的角度位置的方式旋转。这种旋转被称作角度分度(index)，旋转轴被称作C轴。围绕C轴的旋转是低速的。

专利文献2中也揭示了能对安装在可上下移动的头部的工件进行角度分度的线放电加工装置。该线放电加工装置包括能以铅垂的枢轴(V轴)为中心旋转的旋转台(table)、水平地安装在旋转台上的旋转轴(W轴)、及可围绕W轴旋转的支撑臂。一对导块(guideblock)安装在支撑臂的两端。支撑线电极的线导引器收容在各个导块中。

日本专利第4247932号公报

日本专利第3883879号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种工件可在铅垂的轴的方向上移动、且线电极在一对线导引器间与铅垂的轴交叉地移行的高精度且紧凑(compact)的线放电加工装置。关于其他目的或本发明的优点将于后续说明中描述。

根据本发明的一方面，在使用架设在一对线导引器17间的线电极2、并使工件11相对于线电极在铅垂的Y轴的方向上移动而对工件进行加工的线放电加工装置中，包括支撑一对线导引器的旋转台8、及使旋转台围绕V轴旋转的驱动单元，且一对线导引器间的中间点Q位于V轴上。

优选的是，线放电加工装置还包括角度分度机构14，该角度分度机构14是为了使工件精密地定位于所需的角度位置而使工件围绕与Y轴平行的C轴旋转。

驱动单元可包括具有轴52的驱动马达51，且旋转台可直接结合于轴。

优选的是，工件相对于线电极而在与Y轴正交的水平的X轴的方向、及与X轴正交的水平的Z轴的方向上移动。

根据本发明的其他方面，在使用架设在一对线导引器17间的线电极2、并对铅垂配置的工件11进行加工的线放电加工方法中，使工件相对于线电极而在铅垂的Y轴的方向、与Y轴正交的水平的X轴的方向、及与X轴正交的水平的Z轴的方向上移动，使一对线导引器围绕与X轴平行的V轴旋转，使位于一对线导引器间的中间点Q的线电极与工件之间产生放电。

附图说明

图1是表示本发明的线放电加工装置的一实施例的正视图。

图2是表示旋转台的旋转角度为0度的斜度调整机构的正视图。

图3是表示旋转台的旋转角度为60度的斜度调整机构的正视图。

图4是表示本发明的线放电加工装置的一实施例的侧视图。

图5是本发明的线放电加工装置所形成的微细工具的一例。

具体实施方式

参照图1、图2、图3及图4，对本发明的线放电加工装置的一实施例进行说明。线放电加工装置1同时控制多个控制轴，即X轴、Z轴及Y轴。X轴是向前后水平延伸的轴。Z轴是与X轴正交且向左右水平延伸的轴。Y轴是与X轴及Z轴正交且铅垂延伸的轴。

鞍部(saddle)(未图示)可在X轴方向上移动地设在底板(bed)(未图示)上，平台(table)6可在Z轴方向上移动地设在鞍部上。加工槽16安装在平台6上。当进行加工时，将加工液供给至加工槽16中，加工间隙位于加工液中。加工液是油或去离子水。安装台9固定在平台6上，搬送线电极2的多个滑轮(pulley)19设在安装台9上。安装台9可在鞍部及平台6的作用下在X轴与Z轴正交的水平的XZ平面内移动。

柱体(column)(未图示)竖立在底板的后侧。头部10可在Y轴方向上移动地安装在柱体的前表面。头部10可在公知的传送机构的作用下在Y轴方向上移动。如图1中所示，头部10包括回旋及角度分度机构14。铅垂延伸的工件11是借助于工件支撑器(workholder)12而安装在回旋及角度分度机构14的下部。

回旋及角度分度机构14例如揭示在美国专利6,339,203号中。回旋及角度分度机构14能使工件11围绕与Y轴平行的C轴低速旋转，而精密地定位于所需的角度位置。而且，回旋及角度分度机构14能使工件11围绕与Y轴平行的R轴高速地、例如以1000rpm的速度回旋。

线电极2从适当的线轴(bobbin)被抽出，经过多个滑轮19及线导引器17而搬送至适当的卷取辊(pickuproller)。加工过程中，线电极2是以规定的张力且以规定的速度在搬送路径上移行。图1及图2中，线电极2沿Z轴方向在横向架设在一对线导引器17间。一对线导引器17隔着规定间隔而配置。加工间隙形成在线电极2与工件11之间。

如图2、图3及图4中所示，绝缘块(insulatingblock)22固定在安装台9上。斜度调整机构18是借助于平衡重锤(balanceweight)21而安装在一对绝缘块22上。平衡重锤21是为了调整斜度调整机构18的左右的平衡而设置。这样，斜度调整机构18获得左右平衡，在与安装台9电绝缘的状态下固定在安装台9上。

斜度调整机构18是为了使水平架设在一对线导引器17间的线电极2围绕V轴旋转而设。斜度调整机构18包括旋转台8及驱动马达51。如图4中清晰表示，驱动马达51配置在旋转台8的后方，驱动马达51的轴(shaft)52直接连结于旋转台8。旋转台8可在驱动马达51的作用下围绕V轴旋转。V轴是与X轴平行的旋转轴，旋转台8的中心位于V轴上。而且，驱动马达51的轴52的轴心也位于V轴上。

一对支撑体7固定在旋转台8的前表面。一对线导引器17由支撑体7支撑于旋转台8。一对线导引器17嵌入各个支撑体7之中。线导引器17具有供线电极2穿过的各个导孔。例如，当使用的线电极2时，使用具有的导孔的线导引器17。一对线导引器17高精度地决定线电极2的位置。

线电极2在Y轴与Z轴正交的铅垂的YZ平面内架设在线导引器17间。线电极2可藉由旋转台8而在YZ平面内旋转。线导引器17是以各自的中间点Q位于V轴上的方式配置。线导引器17关于V轴等距离地配置。

线放电加工装置1是以使位于线导引器17的中间点Q的线电极2、与工件11之间产生放电的方式控制X轴、Z轴、Y轴及C轴。因此，V轴上一直产生放电，所以，加工精度不受围绕V轴的角度位置的影响。而且，在中间点Q一直产生放电，所以，能使线导引器17间的距离最小化。结果，线放电加工装置变得紧凑(compact)。而且，能抑制线电极2的振动对精度的不良影响。

支撑体7分别收容与移行的线电极2接触的接触件(未图示)。加工过程中，用于产生放电的电力从适当的电源供给至工件11及各接触件。用于向加工间隙供给加工液的配管35连接于一个支撑体7。加工过程中，加工液经由配管35被导入至一个支撑体7且向加工间隙喷射。

图5表示线放电加工装置1所制作的微细工具。微细工具具有0.5mm以下的直径且具有旋转对称性。线放电加工装置1可制作的工具不仅限于此，也可制作具有螺旋外周刃的工具。本发明的线放电加工装置并非限定于已揭示的形态。可参照上文的描述进行多种改良及变形。例如，工件11虽安装在可铅垂移动的头部，但也可安装在可升降的平台上。

Claims (5)

1.一种线放电加工装置，使用架设在一对线导引器(17)间的线电极(2)、并使工件(11)相对于所述线电极在铅垂的Y轴的方向上移动而对所述工件进行加工；所述线放电加工装置的特征在于：

包括支撑所述一对线导引器的旋转台(8)、及使所述旋转台围绕V轴旋转的驱动单元，且所述一对线导引器间的中间点(Q)位于所述V轴上。

2.根据权利要求1所述的线放电加工装置，其特征在于：还包括角度分度机构(14)，所述角度分度机构(14)为了使所述工件精密地定位于所需的角度位置而使所述工件围绕与所述Y轴平行的C轴旋转。

3.根据权利要求1所述的线放电加工装置，其特征在于：所述驱动单元包括具有轴(52)的驱动马达(51)，所述旋转台直接结合于所述轴。

4.根据权利要求1或3所述的线放电加工装置，其特征在于：使所述工件相对于所述线电极而在与所述Y轴正交的水平的X轴的方向、及与所述X轴正交的水平的Z轴的方向上移动。

5.一种线放电加工方法，使用架设在一对线导引器(17)间的线电极(2)、并对铅垂配置的工件(11)进行加工；所述线放电加工方法的特征在于：使所述工件相对于所述线电极而在铅垂的Y轴的方向、与所述Y轴正交的水平的X轴的方向、及与所述X轴正交的水平的Z轴的方向上移动，使所述一对线导引器围绕与所述X轴平行的V轴而旋转，使位于所述一对线导引器间的中间点(Q)的所述线电极与所述工件之间产生放电。