CN1070752C - 放电加工装置 - Google Patents

Abstract

一种放电加工装置，含有粉末的加工液连续地供给到工具电极和被加工工件之间形成的间隙，通过放电来加工工件，为保护工件箱内所需要的零件不附着加工液中所含有的粉末，所需要的零件用盖零件收容。加工液供给装置在加工过程中向加工间隙供给含有粉末的液体，同时向盖零件内供给不含粉末的液体。所以，象电极丝导轨，供电元件那样的滑动部位，或沿电极丝的输送路径配置的轮子的轴承等回转部位，不会附着粉末，可以进行高精度加工。

Description

放电加工装置

本发明涉及放电加工装置，更详细地说，涉及使用混合有粉末的液体介质及未混合有粉末的液体介质作为加工工作液的放电加工装置。

一般，放电加工装置分成两种：成形放电加工装置及线切割加工装置。在成形放电加工装置中，使用三维形状的工具电极，在电极和被加工工件之间的间隙中，存在着如含有煤油、高分子化合物水溶液的液体介质，通过向此间隙施加电压，产生放电来加工工件。

另一方面，在线切割放电加工装置中，使用具有0.02-0.03mm的直径，由黄铜、青铜材料制成的电极丝作为工具电极。在加工时，使此电极丝面对加工工件，同时使其在一对电极丝导轨上移动，加工工件。在移动的电极丝和被加工工件之间的液体介质一般使用以去离子水、煤油作为基液的液体。

在精加工中，为使加工工件表面粗糙度变低，以及加工过程稳定，使用如混入多结晶硅的微细粉末的液体介质已是公知技术。英国专利828,336号，美国专利4,392,042号，4,952,768号揭示了使用这类液体的技术。

在线切割放电加工装置中，使用这种液体时，粉末会侵入工件箱内设置的回转部分中，如设置在电极丝输送路径内的滚轮的轴承部分中，从而对电极丝的输送产生影响，结果对加工产生不利影响。此外，当粉末侵入导向电极丝的可动的电极丝导轨、包括向电极丝供电的可动供电元件的导轨部件内时，可能就会阻碍电极丝导轨、供电元件的滑动。还有，在加工结束时，清除残留在电极丝输送机构、导轨部件内的粉末就很费时间。

本发明的目的在于提供一种可防止含有粉末的液体附着于工件箱内的所需要的零件上的放电加工装置。

本发明的另一个目的在于提供一种放电加工装置，该加工装置能减轻在结束加工时清除工件箱内残留的粉末作业。

本发明的其它目的、优点以及新特征将在下面的说明书中部分地叙述。考察下面的说明，本技术领域的技术人员将会理解这些特点，或者说本技术领域的技术人员通过本发明的实施可以了解到这些特点，本发明的目的及优点可以通过本发明中所述的手段及结构来实现。

为达到上述目的，本发明的放电加工装置为，通过向工具电极和被加工工件之间形成的加工间隙供给电流，由放电来加工被加工件，其特征在于该装置包括：配置在加工间隙附近的机械部件、覆盖上述机械部件的盖构件、以及具有贮液箱和过滤装置的工作液供给装置；所述贮液箱用于贮存在工作液体中添加有粉末状物质的第1液体，所述过滤装置将上述粉末状物质从第1液体中除去；上述工作液供给装置将上述第1液体从上述贮液箱供给到加工间隙，同时，将除去了粉末状物质的工作液供给到上述盖构件内。

根据本发明的构成，由于设有覆盖配置于加工间隙附近的机械部件的盖构件，通过过滤装置将粉末状物质从工作液中除去，形成将过滤了的工作液供到盖构件的循环路，所以，防止滚轮的轴承等机械部件不附着粉末，从而提高放电加工的可信度，且便于维修。另外，对由过滤装置得到的粉末进行再利用，可容易实现工作液中粉末浓度的控制。

下面结合图说明本发明的实施例，其中：

图1是介绍本发明放电加工装置的一实施例的概略图。

图2是图1中表示的上侧导轨部件一实施例的剖面图。

图3是上侧导轨部件另一实施例的剖面图。

图4是电极丝牵引装置的概略图。

图5是沿图4所示的牵引装置C-C线的剖面图。

图6是电极丝牵引装置的另一实施例的剖面图。

图7是电极丝牵引装置的再一实施例的剖面图。

图1表示线切割放电加工装置的一个实施例。在此装置中，电极丝1从未图示的电极丝供给装置断续地送出，通过下述的一对电极丝导轨导向在电极丝1和配置在工件箱5内的工件2之间形成的加工间隙内。在介绍的本实施例中，一对电极丝导轨分别配置在被加工工件2的上下两侧，并包含于导轨部件3及4中。在加工时，由未图示的电源供给装置间歇地向加工间隙供给电压脉冲，产生放电，加工工件。

本实施例中，设有介质液体供给装置6，该装置选择性地将以油为基液的未含有粉末的工作液7及以油为基液的含有粉末的工作液8供给到加工间隙。工作液供给装置6包括：贮存未含有粉末工作液7的贮液箱20、贮存从工件箱5排出的使用过的工作液7的贮液箱30，以及贮存混入粉末的工作液8的贮液箱40。最好是在粗加工时使用工作液体7，精加工时使用工作液体8。

下面参照图1，说明工作液7的供给路径。在加工准备时，通过启动泵21并经由电磁阀22及23将贮液箱20中的工作液7从导入口5A供给到工件箱5中，工件箱5注满工作液7。在加工过程中，通过启动泵21，贮液箱20中的液体7经由电磁阀22及24，由导轨部件3及4各自的喷嘴喷出到加工间隙。在线切割放电加工装置中，最好设有电极丝自动穿引装置，所说的自动穿引装置架于两电极丝导轨之间，在加工开始时或电极丝断开时，自动地将电极丝1穿入被加工工件2中的加工间隙。例如，日本专利公开公报02-1310129号揭示的电极丝自动穿引装置。在该装置中，将电极丝穿入可以升降的管内，通过向管中送入加压液体，由喷流作用将电极丝穿引于加工间隙及下侧的电极丝导轨之间。在本实施例中，通过使泵21工作，贮液箱20中的液体7经由电磁阀22及27供给到电极丝自动穿引装置，提供必要的喷流。在工件箱5中，为排出溢流液而设置了溢流口5B，以维持工件箱5的液面在所定高度。排出的溢流液体经电磁阀29送回到贮液箱30。加工完了后，工件箱5中的工作液7经电磁阀28及29送回到贮液箱30。通过使泵31工作，贮液箱30中的液体7经由可除去加工过程中产生的切屑过滤器32返回贮液箱20。

下面说明工作液8的供给路径。在加工准备时，通过使泵33启动，贮液箱40中的工作液8经电磁阀34及23以导入口5A供给到工件箱5，工作液8注满工件箱5。在加工过程中，通过关闭阀25、使泵33工作，贮液箱30中的液体8经电磁阀34及24，分别从导轨部件3及4的喷嘴喷向加工间隙。

此外，为使粉末不浸入导轨部件内，如收容电极丝导轨，供电元件等可动零件的部分，向此部分供给不含粉末的工作液。为防止粉末的浸入，也可使用工作液7。最好是使用将液体8过滤、除去粉末的工作液。在本实施例中，为将液体8中的粉末除去而设置了反洗过滤器37。关闭阀25，使泵35工作，工作液8经电磁阀36、反洗过滤器37及电磁阀38、39，供给到导轨部件3及4。再有，为使粉末不侵入设置在工件箱内的转动部分，如设在电极丝输送路径的滚轮的轴承部分，工作液8经电磁阀36、反洗过滤器37及电磁阀38、41供给到电极丝输送路径。另外，在自动穿引电极丝时，最好通过启动泵35，将工作液8经电磁阀38、反洗过滤器37及电磁阀38及27供给到电极丝自动穿引装置。溢流工作液从溢流口5B经电磁阀42送回到贮液箱40。加工完了时，工件箱5中的工作液8经电磁阀28及42返回贮液箱40。

由于工作液8仅在精加工时使用，由放电加工的切屑较少。为除去这些切屑，可在贮液箱40内设置离心分离型过滤装置、磁铁过滤器等过滤装置。此外，为控制工作液8中的粉末浓度，也可设有包括浓度检测器的浓度控制装置。还可设有防止粉末沉淀的搅拌机。

加工完了后，工作液8残留在工件箱5的底部、导轨部件3及4上，或者粘附在支承加工工件2的支承台、夹具上。在液体蒸发后，这些粉末牢固地粘附在工件箱5内的零件上，粉末除去作业困难。在清扫工件箱5的内部时，最好启动泵35，将液体8经电磁阀36、反洗过滤器37、电磁阀43、23及导入口5A导入工件箱5内，将含有粉末的残留液体冲走。必要时，也可以将液体8经电磁阀36、反洗过滤器37及电磁阀38、39供给到导轨部件3及4的喷嘴部，以除去残存在喷嘴部的粉末。清扫时使用的液体8从工件箱5排出，经电磁阀28及42返回贮液箱40。

为将反洗过滤器37过滤的粉末返回贮液箱40，关闭阀36、38及43，通过使泵35工作一定时间，使贮液箱40中的液体8经电磁阀44、逆洗过滤器37、及电磁阀45循环，将反洗过滤器37滤出的粉末回收。

如上所述，在本实施例中，通过将工作液8而不是工作液7经反洗过滤器送到工件箱5中，故可防止可动部分及滑动部分受到粉末的侵入，即，在使用工作液8加工工件后，除去残留于工作箱5内的粉末。所以，回收反洗过滤器37的粉末后，可保持贮液箱40中的粉末浓度为一定值，容易地进行粉末浓度管理。此外，从贮液箱40输出的工作液8及残留在工件箱5内的粉末一直返回贮液箱40，不会损失贵重的粉末。

本实施例的线切割放电加工装置，为控制图1所示的电磁阀及泵，设有控制单元9。例如，此控制单元9响应表示加工机械主体的动作状态信号，用微处理器决定电磁阀及泵的动作顺序，输出控制信号CS。或者，控制单元9读入操作者的手动输入指令、及从程序中读出的指令输出控制信号也可。

参照图2，下面说明图1中表示的上侧导轨部件3。上侧导轨部件3包括喷嘴外壳56。喷嘴外壳56在形成内腔57的同时，包括与被加工工件2相对的喷嘴70。在喷嘴外壳56上，为穿引电极丝1还形成有孔59。此孔具有自动穿引电极丝时使未图示的管通过的直径。在加工过程中，工作液从供给口90导入内腔57，从喷嘴70喷向加工间隙。

导轨部件3还包括设在喷嘴箱体上的导向壳体54。此导向壳体54形成内腔55。此内腔55中，收纳有通过适当的电缆从电源向电极丝1供给电流的供电元件60。此供电元件60安装在由执行元件65移动的可动零件64上，它可以与电极丝相接触，又可以与之分开。在内腔55中，与供电元件60相关地配置的位于上侧的电极丝导轨51及下侧配置的电极丝导轨52、53分别收容在其内，电极丝导轨上分别形成V型槽。上侧的电极丝导轨51安装在由执行元件58移动的可动零件63上，以便与电极丝1相接触或分开。下侧电极丝导轨52、53分别安装于可动零件63、64上。在加工过程中，通过执行元件58及65，电极丝导轨52及53相接触，形成与孔59连通的比电极丝1的直径稍大的导向孔。此导向孔决定了电极丝1相对于被加工工件2的位置。当自动穿引电极丝时，通过执行元件58及65，供电元件60、及导轨51、52、53与电极丝1相分离。

为使含有粉末的液体不从安装于导向壳体54的拉模导孔69、孔59侵入内腔55，而从供给口80导入不含粉末的工作液。因此，可确保由可动零件63及64的平稳移动、及导轨52、53的接触保证的电极丝1的正确定位。此外，由于在电极丝导轨的V形沟的狭小部位，没有残留含有粉末的液体，故不需要加工的清扫。最好控制从供给口80导入的工作液体的压力与供给口90导入的液体的压力相同，或稍大一点。

参照图3，下面说明图1所示上侧导轨部件的另一个实施例。上侧导轨部件3A包括喷嘴壳体61。此喷嘴壳体61在形成内腔62的同时，还包括面向被加工工件2的喷嘴70。在加工过程中，工作液体从供给口90导入内腔62，由喷嘴70喷向加工间隙。

上侧导轨部件3A还包括设在喷嘴壳体61的内侧的导向壳体66。此导向壳体在形成内腔67的同时，收纳可动零件71。此可动零件71通过执行元件72可沿垂直于电极丝移动的轴向方向移动。在可动零件71上形成有穿引电极丝1的孔73。平板状的供电元件60由固定螺钉74安装在可动零件71上，可与电极丝1接触或分开。为改变供电元件与电极丝1的接触位置，如果松开固定螺钉74，供电元件60可沿垂直于移动的电极丝1的轴线方向，并且垂直于可动零件71的移动方向的方向滑动。

还有，在导向壳体66上，在接近喷嘴70处形成了确定电极丝1相对加工工件2的位置的电极丝导向部50。为使含有粉末的液体不从电极丝导轨50，而且不从安装于导向壳体66的拉模导向孔69侵入内腔67内，从供给口80将不含粉末的液体导入。因此可以确保可动零件71的平稳移动及供电元件60的平滑滑动。此外，由于在如电极丝导轨50那样狭小的狭小部分不会残留含有粉末的液体，故不需要加工后的清扫。如上所述，最好控制从供给口80导入的工作液的压力与供给口90导入的工作液的压力相同，或稍大些。

在配置于工件箱内的将使用过的电极丝输送到规定的排出部分的电极丝牵引机构中，本发明也适用于其使用可动零件的场合。

参照图4及图5，下面说明电极丝牵引装置100。所说的牵引装置支撑于下侧臂120，将从下侧导轨部件4送出的使用过的电极丝1回送到规定的排出部。

电极丝牵引装置100包括输送电极丝的带101及120，使带移动的多个轮子103。多个轮子103安装于支撑下侧导轨部件4的臂120上。壳体零件116将带及多个轮子103包围起来，并通过螺栓113及114固定在臂120。

如图5的更详细所示，轮子103包括轮轴115，内轮104、外轮105。轮轴105由螺栓111固定在臂120上。内轮104通过键123设于轮轴115的外侧。外轮105通过多个滚动体设于内轮104的外侧。

盖122由螺栓110安装于轮轴115上，同时由螺栓112安装于壳体零件116上。在盖122上设有供给口119。如上所述，从贮液箱40经电磁阀36、反洗过滤器37、电磁阀38、41供给的工作液，从供给口119流入由壳体零件和盖122形成的空间124。流入空间124的工作液只有极微量的液体从盖116上形成的流出口121及导向孔117流出，含有粉末的工作液可被调整到不侵入空间124的程度。所以，特别是对于轮子使用的转动体来说，不会粘附粉末。

图6是电极丝牵引装置的另一个实施例的断面图。与图5中相同的零件具有相同的表示符号，故省略其说明。

本实施例中，设有通过键123固定于外轮105的外侧的带轮118。此带轮118具有导向电极丝1的V形槽。覆盖多个轮子103的盖零件125安装在臂120上，同时安装在下侧导轨部件4上。通过阀41供给的工作液通过臂120内部的适当的供给管，通过供给口119导入由盖零件125形成的空间124内。

图7是电极丝牵引装置的再一个实施例的断面图。本实施例中，盖零件126安装在臂120上，单独覆盖轮子103。

本发明的目的并不限定于完全相同于所揭示的形式，参照上述说明，可以有多种的改进及变化，只是为说明本发明的本质及实际应用才选择了上述实施例。发明的范围由权利要求的范围定义。

Claims (4)

1．一种放电加工装置，通过向工具电极(1)和被加工件(2)之间形成的加工间隙供给电流，由放电来加工被加工件，其特征在于该装置包括：配置在加工间隙附近的机械部件、覆盖上述机械部件的盖构件、以及具有贮液箱(40)和过滤装置(37)的工作液供给装置(6)；所述贮液箱(40)用于贮存在工作液体中添加有粉末状物质的第1液体(8)，所述过滤装置(37)将上述粉末状物质从第1液体(8)中除去；上述工作液供给装置将上述第1液体从上述贮液箱供给到加工间隙，同时，将除去了粉末状物质的工作液(7)供给到上述盖构件内。

2．如权利要求1所述的放电加工装置，其特征在于，上述工具电极包括移动电极丝(1)。

3．如权利要求2所述的放电加工装置，其特征在于，上述机械部件包含与移动电极丝接触、将电流输给移动电极丝的供电元件(60)，以及确定上述移动电极丝的位置的电极丝导轨(52、53、50)；上述盖构件包含收容上述供电元件和电极丝导轨的壳体(54、66)。

4．如权利要求2所述的放电加工装置，其特征在于，上述机械部件包含沿电极丝的行走路径设置的轮子(103、118)，上述盖构件包含收容上述轮子的壳体(116、122、125、126)。

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