CN113646118B - 线放电加工机 - Google Patents

Abstract

在并列的各线电极(1)和被加工物(4)之间，在加工液(25)中使放电发生，由此将被加工物(4)切断的线放电加工机(100)，具有：加工槽(16)，其储存加工液(25)；Z轴工作台(17)，其配置于加工槽(16)的下部，使被加工物(4)在铅垂方向即Z轴方向移动；柱构造(21)，其从Z轴工作台(17)向上方延伸，上端部与加工槽(16)内的加工液(25)的液面的最高位相比位于上方；调整机构(22)，其从柱构造(21)之中的与液面的最高位相比位于上方的部分朝向下方设置，与液面的最高位相比配置于上方，对铅垂方向以外的方向上的被加工物(4)的位置或姿态进行调整；以及悬挂部，其从调整机构(22)悬挂，对被加工物(4)进行保持。

Description

线放电加工机

技术领域

本发明涉及在平行张设的多个线电极和被加工物之间使放电发生，由此将被加工物同时切断为多片的线放电加工机。

背景技术

在平行张设的线电极和被加工物之间，在加工液中使放电发生，由此将被加工物同时切断为多片的线放电加工机，为了将被加工物在指定出的晶体方位切断，具有在除了铅垂方向以外的方向用于使被加工物移动的调整机构或用于改变被加工物的姿态的调整机构。下面，将两者汇总而称为调整机构。

被加工物需要浸渍于充满加工液的加工槽内，调整机构也同样地需要浸渍于加工液内。但是，在使调整机构浸渍于加工液的情况下，难以仅将可动部分设为防水构造，因此需要将调整机构整体设为防水构造。难以将复杂的调整机构整体设为防水构造，导致成本的增加。此外，即使将调整机构由不锈钢这样的防生锈材料制作，在浸渍于加工液的环境下，仍避免不了表面氧化、电解腐蚀及生锈的附着，耐久性降低。因此，在使调整机构浸渍于加工液的情况下，产生成本的增加及耐久性的降低的问题。

在专利文献1中公开了一种线锯，其在被加工物支撑机构的下部安装被加工物，一边使线行进一边向该线上供给加工液，在该状态下通过被加工物支撑机构将被加工物向线推压而使其接触，进行被加工物的切断。如果将在专利文献1中公开的机构应用于线放电加工机，则能够将调整机构配置于加工槽的外部，无需将调整机构设为防水构造。

专利文献1：日本特开2002－337137号公报

发明内容

在铅垂方向使被加工物移动的Z轴移动机构如专利文献1那样为柱式的情况下，难以设为防水构造，无法配置在加工槽中，因此不得不配置于加工槽的外部。但是，加工槽的尺寸依赖于在加工槽内配置的引导辊这样的放电加工所需的各种构造部件的大小。因此，将Z轴移动机构配置于加工槽的外部，并不能够单纯地减小加工槽，加工槽需要设为一定值以上的大小。因此，如果将在专利文献1中公开的发明应用于线放电加工机，则Z轴移动机构配置于加工槽的外部，由此作为装置整体而大型化。因此，即使将在专利文献1中公开的发明应用于线放电加工机，也无法实现不需要将调整机构设为防水构造、且抑制了大型化的线放电加工机。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到无需将调整机构设为防水构造，并且能够抑制装置的大型化的线放电加工机。

为了解决上述的课题，达到目的，本发明是一种线放电加工机，其具有在多个引导辊将线电极平行张设而并列地配置有线电极的切断线部，在并列的各线电极和被加工物之间在加工液中使放电发生，由此将被加工物切断，该线放电加工机具有：加工槽，其储存加工液；Z轴移动机构，其配置于加工槽的下部，使被加工物在铅垂方向即Z轴方向移动；以及柱构造，其从Z轴移动机构向上方延伸，上端部与加工槽内的加工液的液面的最高位相比位于上方。本发明具有：至少一个调整机构，其从柱构造之中的与液面的最高位相比位于上方的部分朝向下方设置，与液面的最高位相比配置于上方，对铅垂方向以外的方向上的被加工物的位置或姿态进行调整；以及悬挂部，其从调整机构悬挂，对被加工物进行保持。

发明的效果

本发明所涉及的线放电加工机具有下述效果，即，无需将调整机构设为防水构造，并且能够抑制装置的大型化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的线放电加工机的结构的图。

图2是表示实施方式1所涉及的线放电加工机的切断线部的斜视图。

图3是实施方式1所涉及的线放电加工机的调整机构的放大图。

图4是表示实施方式1所涉及的线放电加工机的切断线部和被加工物的位置关系的图。

图5是表示实施方式1所涉及的线放电加工机的调整机构的结构例的图。

图6是实施方式1所涉及的线放电加工机的调整机构和基座板的固定构造的分解斜视图。

图7是实施方式1所涉及的线放电加工机的调整机构和基座板的固定构造的斜视图。

图8是表示实施方式1所涉及的线放电加工机的调整机构的变形例的图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式所涉及的线放电加工机详细地进行说明。此外，本发明不受本实施方式限定。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的线放电加工机的结构的图。图2是表示实施方式1所涉及的线放电加工机的切断线部的斜视图。图3是实施方式1所涉及的线放电加工机的调整机构的放大图。实施方式1所涉及的线放电加工机100具有：线送出线轴13，其供给线电极1；线卷绕线轴14，其卷绕线电极1；引导辊2a、2b、2c、2d，它们用于使线电极1行进；一对加工液喷嘴5a、5b，它们将从未图示的加工液供给装置供给的加工液25朝向被加工物4喷射；供电件6a、6b，它们与线电极1接触；以及被加工物保持件10，其对被加工物4进行保持。此外，线放电加工机100具有将铅垂方向设为Z轴方向、将在水平面内彼此正交的2个方向设为X轴方向及Y轴方向的正交坐标系。

4根引导辊2a、2b、2c、2d彼此与轴线方向平行地分离而配置。从线送出线轴13抽出的线电极1在引导辊2a、2b、2c、2d间彼此隔开间隔而卷绕多次后，卷绕于线卷绕线轴14。在这里，线电极1之中的在引导辊2b和引导辊2c之间平行张设的部分成为切断线部15。

被加工物4通过未图示的位置控制装置对与切断线部15的位置关系相对地进行变更。因此，被加工物4的切断是通过未图示的位置控制装置使被加工物4以与切断线部15接近的方式移动而进行的。另外，在加工时需要使放电适当地发生，因此对被加工物4和切断线部15的距离进行控制以使得保持为恒定的距离。

切断线部15配置于加工槽16内的加工液25中，放电加工是在加工液25中进行的。

在加工槽16的下部，配置有使被加工物4在铅垂方向移动的Z轴移动机构即Z轴工作台17。Z轴工作台17在伸缩部分设置有波纹机构，成为防水构造。从Z轴工作台17向上方延伸出柱构造21。柱构造21为了避免由外部负荷产生的位移，成为高刚性形状。柱构造21的上端部与加工槽16内的加工液25的液面25s的最高位相比位于上方。因此，在直至液面25s成为最高位为止而加入加工槽16内的加工液25的状态下，柱构造21的上端部不浸渍于加工液25，而是存在于空气中。在柱构造21之中的与加工液25的液面25s的最高位相比位于上方的部分，至少设置有一个调整机构22。调整机构22是对铅垂方向以外的方向上的被加工物4的位置或姿态进行调整的机构。调整机构22从柱构造21之中的与加工液25的液面25s的最高位相比位于上方的部分朝向下方而设置，与加工液25的液面25s的最高位相比配置于上方。实施方式1所涉及的线放电加工机100具有调整机构22即Y轴移动机构22a、Z轴旋转机构22b及X轴旋转机构22c。Y轴移动机构22a是使被加工物4的位置在Y轴方向移动而改变位置的机构。Z轴旋转机构22b是使被加工物4绕Z轴旋转而改变姿态的机构。X轴旋转机构22c是使被加工物4绕X轴旋转而改变姿态的机构。

在调整机构22的下侧设置有悬挂部40，该悬挂部40从调整机构22悬挂，对被加工物4进行保持。悬挂部40具有：基座板26，其隔着调整机构22而设置于柱构造21之中的与加工液25的液面25s的最高位相比位于上方的部分的相反侧；被加工物保持件10，其对被加工物4进行保持；保持件安装台24，其对被加工物保持件10进行安装；以及连结构造部23，其从基座板26向下方延伸，在下端部设置有保持件安装台24。连结构造部23使被加工物保持件10悬挂而保持于加工槽16内的加工液25中。连结构造部23由多个圆棒形状的构造体构成。连结构造部23为圆棒形状，由此能够抑制加工槽16内的加工液25的流动的影响。即，在加工中向被加工物4供给的加工液25的流动与连结构造部23发生碰撞时，能够减小施加于连结构造部23的负荷，因此能够防止由连结构造部23的位移引起的加工精度的降低。此外，悬挂部40只要从调整机构22悬挂而对被加工物4进行保持即可，并不限定于上述例示出的构造。

通过使用调整机构22，从而能够经由悬挂部40进行被加工物4的Y轴方向的移动、绕Z轴的旋转及绕X轴的旋转。

对线电极1经由供电件6a、6b而施加电压。在加工时为了将从被加工物4排出的加工屑适当地去除及为了极间部的冷却，经由加工液喷嘴5a、5b对极间供给加工液25。在加工中通过定位引导辊2e、2f对线位置进行约束，以使得线电极1不振动而加工精度不会恶化。

图4是表示实施方式1所涉及的线放电加工机的切断线部和被加工物的位置关系的图。图5是表示实施方式1所涉及的线放电加工机的调整机构的结构例的图。在通过将线电极1平行张设的切断线部15将被加工物4切断的情况下，为了以特定的位置及角度由线电极1将被加工物4切断，需要以存在于被加工物保持件10内的基准面20为基准而在加工前预先调整被加工物4的姿态。在柱构造21之中的与加工液25的液面25s的最高位相比位于上方的部分设置的调整机构22，能够进行Y轴移动、Z轴旋转及X轴旋转的与3轴有关的位置及姿态的调整。通过将Y轴移动、Z轴旋转及X轴旋转组合，从而能够以基准面20为基准对被加工物4的位置及姿态进行调整。在被加工物4的位置及姿态的调整完成之后，进行切断动作。

在调整机构在Z轴工作台上竖直配置的线放电加工机的情况下，调整机构在加工液中成为浸渍状态。另一方面，如图1所示，在实施方式1所涉及的线放电加工机100中，调整机构22经由柱构造21，与加工液25的液面25s相比配置于上方，因此在被加工物4处于液中的状态下，调整机构22也不浸渍于加工液25。

此外，Z轴工作台17是单纯的铅垂方向的动作机构，因此通过在伸缩部分设置波纹机构，从而能够容易地设为防水机构。另一方面，调整机构22是复杂的机构，将调整机构22设为防水机构在成本方面及精度维持的观点出发是困难的。另外，也尝试了将Z轴工作台配置于加工槽的外侧，与其相应地减小加工槽的方法。但是，如图1及图2所示，加工槽16配置有引导辊2b、2c、供电件6a、6b及加工液喷嘴5a、5b这样的放电加工所需的各种构造部件。即使将Z轴工作台配置于加工槽16的外侧，放电加工所需的各种构造部件也需要同样地配置，难以减小加工槽16。即，如果将Z轴工作台配置于加工槽16的外侧，则无法避免装置整体的尺寸增加。

实施方式1所涉及的线放电加工机100，在使被加工物4在Z轴方向移动而进行切割加工时，在不浸渍于加工液25的位置配置调整机构22，因此能够将高品质的定位调整在整个长期间内而实现。另外，调整机构22不浸渍于加工液25，因此不需要特別的防水对策，能够低成本化。另外，将Z轴工作台17配置于加工槽16的下部，因此能够实现装置整体的小型化。

图6是实施方式1所涉及的线放电加工机的调整机构和基座板的固定构造的分解斜视图。图7是实施方式1所涉及的线放电加工机的调整机构和基座板的固定构造的斜视图。在基座板26上装载有旋转构造部27的构造中，在基座板26连结固定块28，在构成调整机构22的一部分的旋转构造部27连结盘板29。固定块28和盘板29经由夹紧杆30而固定。在调整机构22设置对调整位置进行固定的固定机构，由此能够防止对被加工物4施加外部的负荷而位置或姿态变化。

此外，对调整机构22的调整位置进行固定的固定机构可以是将安装于固定块28的部件和安装于旋转构造部27的部件夹入而固定的构造。

实施方式1所涉及的线放电加工机100使固定块28和盘板29面接触，因此能够防止基座板26和旋转构造部27的位置偏移。因此，能够防止由外部负荷引起的加工精度恶化。

此外，在上述说明中，调整机构22是Y轴移动机构22a、Z轴旋转机构22b及X轴旋转机构22c，但调整机构22能够从X轴移动机构、Y轴移动机构22a、X轴旋转机构22c、Y轴旋转机构及Z轴旋转机构22b中选择大于或等于一个。在调整机构22具有全部X轴移动机构、Y轴移动机构22a、X轴旋转机构22c、Y轴旋转机构及Z轴旋转机构22b的情况下，线放电加工机100能够进行XY轴方向的位置调整，并且在各轴的旋转方向也能够进行位置调整。此外，Z轴移动能够通过Z轴工作台17的驱动轴进行应对，因此无需在调整机构22设置Z轴移动机构。线放电加工机100能够通过调整轴的组合而在所有方向进行位置调整。

图8是表示实施方式1所涉及的线放电加工机的调整机构的变形例的图。变形例所涉及的调整机构22具有Y轴移动机构驱动电动机51、Z轴旋转机构驱动电动机52、X轴旋转机构驱动电动机53、电动机控制放大器54、55、56及驱动用控制器57。通过将Y轴移动机构驱动电动机51、Z轴旋转机构驱动电动机52、X轴旋转机构驱动电动机53、电动机控制放大器54、55、56及驱动用控制器57追加于调整机构22，从而能够基于预先设定的程序而进行位置控制及角度控制。即，驱动用控制器57经由电动机控制放大器54、55、56对Y轴移动机构驱动电动机51、Z轴旋转机构驱动电动机52及X轴旋转机构驱动电动机53进行控制，由此能够基于预先设定的程序进行位置控制及角度控制，能够实现被加工物4的位置及姿态的调整作业的自动化。

以上的实施方式所示的结构，表示本发明的内容的一个例子，也能够与其他公知技术进行组合，在不脱离本发明的主旨的范围，也能够对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

1线电极，2a、2b、2c、2d引导辊，2e、2f定位引导辊，4被加工物，5a、5b加工液喷嘴，6a、6b供电件，10被加工物保持件，13线送出线轴，14线卷绕线轴，15切断线部，16加工槽，17Z轴工作台，20基准面，21柱构造，22调整机构，22a Y轴移动机构，22b Z轴旋转机构，22cX轴旋转机构，23连结构造部，24保持件安装台，25加工液，25s液面，26基座板，27旋转构造部，28固定块，29盘板，30夹紧杆，40悬挂部，51Y轴移动机构驱动电动机，52Z轴旋转机构驱动电动机，53X轴旋转机构驱动电动机，54、55、56电动机控制放大器，57驱动用控制器，100线放电加工机。

Claims (7)

1.一种线放电加工机，其具有在多个引导辊将线电极平行张设而并列地配置有所述线电极的切断线部，在并列的各线电极和被加工物之间在加工液中使放电发生，由此将所述被加工物切断，

该线放电加工机的特征在于，具有：

加工槽，其储存所述加工液；

Z轴移动机构，其配置于所述加工槽的下部，使所述被加工物在铅垂方向即Z轴方向移动；

柱构造，其从所述Z轴移动机构向上方延伸，上端部与所述加工槽内的所述加工液的液面的最高位相比位于上方；

至少一个调整机构，其从所述柱构造之中的与所述液面的最高位相比位于上方的部分朝向下方设置，与所述液面的最高位相比配置于上方，对铅垂方向以外的方向上的所述被加工物的位置或姿态进行调整；以及

悬挂部，其从所述调整机构悬挂，对所述被加工物进行保持。

2.根据权利要求1所述的线放电加工机，其特征在于，

所述悬挂部具有：

基座板，其隔着所述调整机构而设置于所述柱构造之中的与所述液面的最高位相比位于上方的部分的相反侧；

被加工物保持件，其对所述被加工物进行保持；

保持件安装台，其对所述被加工物保持件进行安装；以及

连结构造部，其从所述基座板向下方延伸，在下端部设置有所述保持件安装台。

3.根据权利要求2所述的线放电加工机，其特征在于，

所述连结构造部是圆棒形状。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的线放电加工机，其特征在于，

具有对所述调整机构进行驱动的驱动用电动机、和对所述驱动用电动机进行控制的驱动用控制器。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的线放电加工机，其特征在于，

所述调整机构具有在水平面内彼此正交的X轴及Y轴和所述Z轴的正交坐标系中的X轴移动机构、Y轴移动机构、X轴旋转机构、Y轴旋转机构及Z轴旋转机构之中的至少一个。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的线放电加工机，其特征在于，

具有对所述调整机构的调整位置进行固定的固定机构。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的线放电加工机，其特征在于，

所述Z轴移动机构在伸缩部分设置有波纹机构，成为防水构造。

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