CN1155863A - 电火花线切割机 - Google Patents

Abstract

一种用来通过使用一个线电极对一个工件进行电火花加工的电火花线切割机，该线电极处于在第一和第二线导板之间的一种张紧状态，一种加工液充满在该线电极与该工件之间的空间中，该机设有一个在其中夹持一个工件(WP)的工件箱(WT)，一个导向机构(N)设在该工件箱内并且适合于对第一线导板(14)在由X轴和Y轴所形成的X-Y平面中的运动进行导向，该X轴和Y轴以一个直角彼此交叉，而一个密封构件(16)封闭该导向机构(N)以防止供给该工件箱(WT)的加工液进入其中，用来把一种加压流体供入该密封构件(16)之内的加压流体供应装置(401、402、403、A1、A2)连接于同一构件(16)，该加压流体供应装置适合于响应一个传感器(404)的信号，该传感器设在该密封构件(16)内，用来探测液体压力，密封构件(16)的内压力被控制成等于该加工液的压力。

Description

电火花线切割机

技术领域

本发明涉及一种电火花线切割机，更确切地说，涉及一种能在把工件浸没于工件箱内的加工液中的状态下，或者在使加工液充满加工间隙部的状态下对工件进行电火花线切割加工的电火花线切割机。

背景技术

一般来说，电火花线切割机中，用来张紧线电极的上下一对线导板中，下部导板配置于比工件低的水平，把加工液供入由工件与线电极所形成的间隙部，同时还供给放电能量，对工件进行电火花线切割加工。在该电火花线切割机中，例如，有一种能在把工件浸没于工件箱内的加工液中的状态下进行电火花线切割加工的所谓浸没式电火花线切割机。对于这种电火花线切割机来说，在把工件浸没于工件箱内的加工液中进行电火花加工的场合，支持下部线导板的下部臂的运动受到工件箱侧壁的限制。结果，下部线导板的运动范围变得非常狭窄，可加工工件尺寸与工件箱尺寸相比变得极小，与可加工工件的大小相比，大型的工件箱是必要的。这一点成为妨碍电火花线切割机小型化的主要因素。一边把工件浸没在加工液中，或者不浸没而是一边使加工液直接向加工间隙部冲洗一边对工件进行电火花线切割加工的场合也发生同样的问题。为了解决上述问题，在日本专利申请公开昭和60-522 23号公报中提出了一种电火花线切割机，该电火花线切割机设有下部臂能在保持贯通工件箱侧壁的状态下沿工件箱纵方向移动的机构，同时装备有用来防止从此二者之间泄漏加工液的密封机构，由此可以小型化。但是，在上述构成的使下部臂贯通工件箱侧壁的电火花线切割机中，工件箱的尺寸与可加工工件的最大尺寸之差可以减小。但是，设在下部臂与工件箱侧壁之间的用来防止加工液的泄漏的密封机构，妨碍下部臂的圆滑的运动。结果，对下部臂相对移动引起的横向力就要作用，加工精度低下的问题也产生了。此外，这种密封机构的密封构件容易由于伴随下部臂的运动的滑动作用而劣化，所以有必要频繁地维修、检查，伴随用来长时间保持所需性能的维修、检查，又产生了发生新的成本这样的其他问题。

发明的公开

本发明的目的在于提供一种改进了的电火花线切割机，在这种电火花线切割机中，不产生加工精度的低下和由于维修、检查而使成本增加的问题，可以减小工件箱尺寸与可加工的工件的最大尺寸之差，而且能加工大角度的锥面。

本发明的电火花线切割机，使用张紧在第一和第二线导板之间的线电极，在所述线电极与工件之间充满加工液，对所述工件进行电火花加工的本发明的电火花线切割机包括：收容工件的工件箱；配置在工件箱内，对第一线导板在由相互垂直的X轴和Y轴形成的X-Y平面内的移动进行导向的导向机构；以及包覆该导向机构，防止供给工件箱的加工液的侵入的密封构件。最好是，该导向机构包括：第一线导板所安装的可动部；对可动部沿X轴和Y轴之中的一个轴的移动进行导向的可动导向部；以及对可动导向部沿另一个轴的移动进行导向，且针对各线导板相互对置地配置在工件箱内的底部的第一和第二导向部。与此同时，该导向机构除第一线导板外全由波纹管所包覆，以便防止盛放在工件箱中的加工液侵入。另外，连接着用来向该波纹管内部供给加压流体的加压流体供给装置。由此，安装在该可动导向部的第一线导板装置被导向成在工件箱中的可加工尺寸可以达到最大限度，并且不妨碍在X-Y平面内自由自在地运动。

图面的简单说明

图1是局部剖切地表示本发明的一个实施例的透视图。

图2是局部剖切地表示图1中所示的可动导向部移动装置的透视图。

图3是局部剖切地表示图1中所示的另一方可动导向部移动装置的透视图。

图4是表示图1中所示的实施例的变形例的透视图。

图5是表示图1中所示的实施例的另一变形例的透视图。

图6是图1中所示的电火花线切割机的加压流体供给系统的构成图。

图7是局部剖切地表示本发明的另一实施例的透视图。

图8是局部剖切地表示图7中所示的导向部的构成的透视图。

图9是表示图8中所示的导向部的变形例的透视图。

图10是表示图9中所示的导向部的主要部分及与其连接的加压流体供给系统的图。

发明的最佳实施形态

图1是局部剖切地表示根据本发明的电火花线切割装置WC的一个实施例的透视图。就图1进行说明。B是床身，C是固定在底部B1上的工件台，该底部B1由工件箱WT的侧壁构件1与床身B形成，工件WP以公知的适当手段安装在工件台C上。

为了在把安装于工件台C的工件WP浸没在加工液中的状态下进行电火花线切割加工，由工件箱WT的侧壁构件1和床身B形成底部B1，同时在工件箱WT的前侧带有用来把工件搬进搬出的开口部，并设有设置成可以封闭该开口部的门B2。在工件箱WT与底部B1之间，以及在所述门与所述工件箱侧壁的接触部分装有未画出的密封构件，借此保持两者间的密封状态，可以使加工液盛放在工件箱WT内。从图1可见，通过使加工液盛放在工件箱WT内，可以把安装于工件台C的工件浸没在加工液中。就是说，可以在能把工件浸没于加工液的合适的加工盛放部内，对工件进行电火花线切割加工。再者，关于加工液的供给和排出的构成，设置通向工件箱WT的流通口1c和排出口1b，把流通口1c和排出口1b分别连接到未画出的公知的加工液供给装置，借此形成加工液循环回路，可以供给和排出加工液。此外，虽然未画出，但还设置调节加工液的液面的装置。

为了像这样对浸没在加工液中的工件进行电火花线切割加工，设置上线导板装置8和下线导板装置14。下线导板装置14安装于总体用标号N表示的导向机构，借此可以使下线导板装置14在工件WP下方的规定平面内对工件作相对运动。另一方面，上线导板装置8安装于总体用标号M表示的移动机构，借此可以使上线导板装置8在工件WP上方的规定平面内对工件WP作相对移动。线电极W张紧在下线导板装置14与上线导板装置8之间。移动机构M配备了一个梁部件3，该梁部件3由一对设在工件箱WT的相互对置的侧壁构件1的上端面1a上的导轨2、2导向，沿着X轴(U轴)移动。在固定于工件箱WT的背面10的托架D上设有一个电动机4，与梁构件3螺纹配合的进给丝杠4a连接于电动机4的旋转轴(未画出)。因而，通过控制电动机4的旋转，可以使梁构件3沿着导轨2、2移动，并定位于想要的X方向位置。在梁构件3的垂直面3a上相互平行地设有沿着Y轴(V轴)方向的一对导轨5、5，加工床头6由这对导轨5.5来导向。加工床头6与靠电动机7来旋转驱动的进给丝杠7a螺纹配合，电动机7设在与一对导轨5、5平行配置的梁构件3上，通过控制电动机7的旋转可以使加工床头6沿着导轨5、5移动，并定位于想要的Y方向位置。再者，虽然在加工床头6中设有用来把线电极W供给到上线导板装置8的线电极供给机构9，但是由于此线电极供给机构9的构成本身乃是公知的构成，所以省略其详细说明。从以上说明可以明白，通过控制电动机4、7的旋转，可以使梁构件3沿X方向移动，同时使设在梁构件3上的加工床头6沿Y方向移动，由此可以使固定在加工床头6的下端部上的上线导板装置8，定位于工件上方的规定的X-Y平面内的想要的位置。此外，在加工床头中内装着可以使上线导板装置8沿Z方向移动的驱动装置。(图中仅画出电动机。)导向机构N带有一对沿与工件箱WT的底部B1平行的Y方向配置的导向部11、11。在本实施例中，这些导向部11、11由固定于底部B1的一组支柱13a、13b和另外一组支柱13c、13d支撑成相互平行并从底部B1空出一些空间。在图1中仅能看到支柱13a、13b、13c。如果就一方的导向部11来说明，则在支柱13a、13b之间沿Y方向相互平行地配置一对导轨101、101和进给丝杠102。这些导轨和丝杠的各端部可靠地固定于支柱13a、13b。另一方的导向部11的构成，除了没有设置与丝杠102相当的部分这一点外，与上述一方的导向部11相同。为了使下文详述的可动导向部12沿Y方向移动，在一对导向部11、11的一方安装可动导向部移动装置15。可动导向部移动装置15，如图2中所示，包括安装在导轨101、101的沿Y方向移动自如的壳体15A，和进给螺母15B，该螺母被收容在该壳体15A内，在旋转自如的轴承被插入的同时而由支持构件保持。进给螺母15B与进给丝杠102螺纹配合，与进给丝杠102成游动配合状态的皮带轮15C固定连接于进给螺母15B。固定于壳体15A的电动机15D的输出轴15E上固定连接着皮带轮15F，皮带轮15F由齿形皮带15G与皮带轮15C可动作地连接。因此，可以靠电动机15D的输出轴15E的旋转来旋转驱动进给螺母15B，由此可以使壳体15A沿着导轨101、101在Y方向上移动，定位于想要的位置。再者，为了把上述导向部11从加工液隔绝，在支柱13a与可动导向部移动装置15之间分别设置由合适的防水性形成的波纹管16、16。因此，可以把导轨101、101，进给丝杠102，及可动导向部移动装置15的内部机构从加工液隔绝，而不妨碍可动导向部移动装置15的想要的运动。在另一方的导向部11上设有与上述可动导向部移动装置15相对应的可动构件17。此可动构件17为与可动导向部移动装置15实质上相同的构成，可动构件17在导轨301、301上安装着壳体17A，可以由导轨301、301所导向，沿其轴向即Y方向移动。作为更好的实施例，电动机17B、进给螺母17B、进给丝杠302、皮带轮17、输出轴17E、皮带轮17F、及齿形皮带17G全都可以加设于上述可动构件17。就是说，在两上导向部11、11中，备有用来移动至少一方的壳体的驱动系统就可以了。与图2中的各部分相对应的部分，括号内的标号相当于此构成，所以省略详细的说明。在可动物件17与支柱13c、13d之间分别设有由合适的防水性材料形成的波纹管16、16，借此该导向部11从加工液隔绝。因此，在此场合下也是，可动构件17靠一对导轨301、301沿Y方向移动自如地导向，可以把导向部11的内部从加工液隔绝而不妨碍可动构件17的运动。在可动导向部移动装置15与可动构件17之间，可动导向部12连接成其轴线沿X方向，靠可动导向部移动装置15内的电动机15D的旋转使可动导向部移动装置15沿着对应的导向部11在Y方向上移动，借此可动导向部12可以沿Y方向移动。最好是，电动机15D和17D协同工作能使可动导向部12移动。下面参照图3来说明，可动导向部12也如上述，与可动导向部移动装置15和导向构件17同样构成，一对导轨201、201和与它们平行配置的进给丝杠202，其一端连接着可动导向部移动装置15的壳体15A，另一端连接着可动构件17的壳体17A。而且，在导轨201、201和进给丝杠202上可动作地安装着下线导板移动装置30。如图3中所示，下线导板移动装置30，与图2中所示者相同，相对于导轨201、201和进给丝杠202，可动作地安装着，靠波纹管16、16实施从加工液隔绝。这里，对于与图2中的各部分相对应的部分，标有30系列号的对应标号，省略其说明。

由于下线导板装置14安装于下线导板移动装置30，而下线导板移动装置30沿可动导向部12，即沿X方向移动，所以借此可以使下线导板装置14沿X方向移动和定位。这样一来，靠多个波纹管16，移动装置N的内部机构保持水密。在把加工液注入工件箱WT的场合，由于确实地防止加工液侵入这些波纹管16内，故来自与电火花线切割机WC分别设置的加压流体供给源的加压流体，经加压流体供给管A1、A2供入波纹管16的内部。图6中表示图1中所用的加压流体供给系统的构成。在图6中，401是加压流体供给源，对本实施例而言是加压供给干燥的空气。来自加压流体供给源401的加压空气，经管402送入流体调整器403，这里，空气的压力被调整成大体上等于或稍高于盛放在工件箱1内的加工液的液压的压力。压力被调整过的空气经加压流体供给管A1供入支柱13a内。由于支柱13a连通于与其对应地安装着的波纹管16的内部，所以由此波纹管16的内压靠所供给的空气在这里被弄成等于或高于加工液的液压的值。压力被调整过的空气还经加压流体供给管A2供入支柱13c内，由此可以把对应地设置的波纹管16的内压弄成等于或高于这里的加工液的液压。再者，加压流体供给管A1、A2与支柱13a、13b之间的连接，用没有空气泄漏的合适的手段进行气密密封连接。这样一来，把加压流体供给到波纹管16内时，在波纹管16上有孔的场合，由于加压流体从这里向加工液中漏出，故可确实地防止加工液侵入波纹管16中。该密封状态恶化的场合也是一样。此外，在这些场合，由于从波纹管16或其连接部冒出气泡，所以作业者可以迅速地发现在波纹管16或密封部中发生了损伤，维修上很方便。另外由于对波纹管16内加压，所以可以有效地防止波纹管16因加工液的液压而变形，可以有效地防止波纹管16妨碍导向机构N的动作。作为加压流体，最好使用干燥的空气，其他也可以使用滑动用润滑油。在使用滑动用润滑油的场合，出现如上所述的由波纹管16引起的密封问题时能立即发现，同时在使用空气的场合里从加工液所受的浮力也能减轻。

再者，由于加在波纹管16上的液压随加工液的液面高度而稍有变化，所以构成由设在波纹管16中的传感器404检测此液压，响应于该检测信号405，控制流体压力调整器403中的压力调整，可以始终向波纹管16内供给最佳压力的加压流体。

从以上的说明可以理解，靠导向机构N可以使下线导板装置14在工件箱WT内的预定的X-Y平面内移动，定位于想要的位置。再者，下线导板装置14移动的X-Y水平面当然在工件的下方。下面就图1中所示的电火花线切割机WC的动作进行说明。

导向机构N和移动机构M的各电动机4、7、15D、17D、30D连接于定位控制装置U(图中未画出信号线)，按照给定的加工数据被控制转动，上线导板装置8和下线导板装置14与常规装置的场合同样地对工件相对运动，工件被电火花线切割加工。就是说，如果是通常的直线加工，则上线导板装置8和下线导板装置14保持同一座标位置沿预定的加工轨迹运动，对工件进行加工。如果是锥面加工，则赋予上线导板装置8和下线导板装置14不同的运动，借此工件被锥面加工。总之，靠导向机构N和移动机构M使上线导板装置8和下线导板装置14相互关连地运动，借此可以把工件加工成想要的形状。在图1的实施例中，所示的构成是由工件箱WT来支持移动机构M。但是，也可以构成如图4中所示，带有在适当的基座K上能沿X方向移动自如地设置的相当于梁构件3的移动体40、和能沿Y方向移动自如地设置于该动体40上的移动体41，构成靠未画出的电动机使第一和第二移动体40、41移动的移动机构M1，借此使固定于移动体41的加工床头6移动，把安装于加工床头6的上线导板装置8在工件上方的预定的X-Y(U-V)平面内定位。图5表示图1中所示的移动机构M的另一个变形例。图5中所示的移动机构M2通过在基座K上能沿X方向移动自如地设置移动体50、在移动体50上能沿Y方向移动自如地设置移动体51来构成。在以上说明的实施例中，由于上线导板装置8和下线导板装置14可以各由对应的移动装置分别在广范围内移动，故为了进行大角度的锥面加工可以在夹着工件的X-Y或U-V平面内移动。图7中表示本发明的另一实施例。图7中所示的电火花线切割机WC1，除了导向机构N1的构成与图1中所示的电火花线切割机WC的第一导向机构N不同这一点之外，原封不动地采用图1中所说明的各构成。因而，图7的各部中与图1的各部对应的部分有与其相同的符号并省略其说明。电火花线切割机WC1的导向机构N1，带有由支柱13c支持着一端部的导向部500，导向部500的一对导轨501、501和进给丝杠502靠波纹管16液密地密封。导轨501上可以动作地连接着可动构件60，此可动构件60上固定着可动导向部12的一端，该可动导向部12用来导向安装着下线导板装置14的下线导板移动装置30。再者，标号504所示者为用来从工件箱WT侧壁构件1的外测旋转驱动设在导向部500内的进给螺杆502的电动机。

下面参照图8说明导向部500的构成。

进给丝杠502，其一端由支柱13c内轴承505旋转自如地支持着，其另一端连接于电动机504的旋转轴(未画出)。可动构件60由与进给丝杠502螺纹配合的进给螺母61、经轴承62转动自如地支持进给螺母61的支持构件63及收容这些构件的壳体64组成。支持构件63由导轨501、501导向，结果，由电动机504使进给丝杠502旋转时，可动构件60沿导轨501移动。再者，由于可动构件60的移动使可动导向部12沿Y方向移动，这与图1的实施例的情况相同。

在图8中，虽然没有画出由加压流体供给管A2连接于支柱13c的加压流体供给系统，但图7中所示的实施例的场合也以同样的目的设置了与用图6所说明者相同的加压流体供给系统。

图9中表示在图8的构成中，经电动机504的安装座506向波纹管16内供给加压流体的一个构成例。在此构成中，加压流体供给管A2经设在安装座506的工件箱WT上的连通孔与波纹管16的内部连通。

图10中剖切地表示这部分的详细构成。与图6的场合同样，来自加压流体供给源401的加压空气经流体压力调整器203供入加压流体供给管A2。另一方面，在安装座506上形成连通孔506A，在工件箱WT的侧壁构件1上形成连通孔1A。这些连通孔506A、1A用合适的密封构件加以连接，连接成没有加压流体的泄漏，连通孔506A上气密地连接着加压流体供给管A2。因而，调整成所需压力的空气由加压流体供给管A2来输送，经连通孔506A、1A供入波纹管16内。再者，把加压流体供入波纹管16内的场合的该压力调整方法及其效果与就已述实施例所说明者相同。本发明的电火花线切割机如上所述不限于实施例中所公开的图面，也包括由多数组合构成者是不言而喻的。

本发明的范围由权利要求书中所示的内容来定义。

Claims (11)

1.一种电火花线切割机，该电火花线切割机使用在第一和第二线导板之间张紧的线电极，在所述线电极与工件之间充满加工液，对所述工件进行电火花加工，该电火花线切割机包括：

收容所述工件的工件箱；

配置在所述工件箱内，对所述第一线导板在由相互垂直的X轴和Y轴形成的X-Y平面内的运动进行导向的导向机构；以及

包覆着所述导向机构，防止所述加工液的侵入的密封构件。

2.如权利要求1中所述的电火花线切割机，该电火花线切割机包括沿所述X轴和Y轴之中的一个轴移动、驱动所述第一线导板沿所述一个轴移动的第一驱动机构。

3.如权利要求1中所述的电火花线切割机，其中所述导向机构包括：所述第一线导板所安装的线导板移动部；对所述线导板移动部沿一个轴的移动进行导向的可动导向部；以及对所述可动导向部沿另一个轴的移动进行导向的导向部。

4.如权利要求3中所述的电火花线切割机，其中所述可动导向部包括：沿所述一个轴配置，相互平行地设置的一对导轨；与所述导轨平行地设置的进给丝杠；可沿所述进给丝杠移动地螺纹配合的螺母；以及可沿所述导轨滑动的、保持所述螺母的壳体。

5.如权利要求3中所述的电火花线切割机，其中所述导向部包括：沿所述另一个轴配置，相互平行地设置的一对导轨；与所述导轨平行地设置的进给丝杠；可沿所述进给丝杠移动地螺纹配合的螺母；以及可沿所述导轨滑动的、保持所述螺母的壳体。

6.如权利要求3中所述的电火花线切割机，该电火花线切割机包括设置在所述工件箱侧壁之外、驱动所述可动导向部沿所述导向部移动的第二驱动机构。

7.如权利要求3中所述的电火花线切割机，该电火花线切割机包括对所述可动导向部沿另一轴的移动进行导向的第一导向部；以及针对所述第一线导板，与所述导向部对置，对所述可动导向部的移动进行导向的第2导向部。

8.如权利要求7中所述的电火花线切割机，该电火花线切割机包括安装于所述第二导向部、驱动所述可动导向部的移动的第三驱动机构。

9.如权利要求7中所述的电火花线切割机，其中所述第二导向部包括：沿所述另一个轴配置，相互平行地设置的一对导轨；与所述导轨平行地设置的进给丝杠；可沿所述进给丝杠移动地螺纹配合的螺母；以及可沿所述导轨滑动的、保持所述螺母的壳体。

10.如权利要求1中所述的电火花线切割机，该电火花线切割机包括向所述密封构件内部供给加压流体的加压流体供给装置。

11.如权利要求10中所述的电火花线切割机，其中所述加压流体供给装置包括：把加压流体供给源连接到所述密封构件的加压供给路；设于所述密封构件，检测加于所述密封构件的所述加工液的压力的传感器；以及设于所述加压流体供给路上，响应于所述传感器的输出而控制所述加压流体的压力的流体压力调整器。

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