CN1239286C - 电火花线切割装置 - Google Patents

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Abstract

一种电火花线切割装置，具备：将线电极(11)滑动自如地保持在工件(6)上方的线电极导向上部装置(10)；在工件(6)下方滑动自如地保持线电极(11)的线电极导向下部装置(15)；在与线电极导向上部装置(10)互为相对的位置上保持线电极导向下部装置的支臂构件(17)；用加工液将工件(6)浸没、具有供支臂构件(17)贯通并移动的长孔(20)的加工槽(1)；抑制加工液从加工槽(1)的长孔(20)流出的密封装置(23)，密封装置(23)由堵住加工槽(1)的长孔(20)的密封板(25)构成，并且设有将加工液喷到长孔(20)的周边部与前述密封板(25)之间的微小间隙的加工液喷出装置(35)。

Description

电火花线切割装置
技术领域
本发明涉及以线电极作为工具，向线电极与有导电性的工件之间供给放电电能，将工件加工成要求形状的电火花切割装置，尤其涉及将工件浸渍于加工液中加工时对加工槽流出的加工液加以抑制的密封装置的改良。
背景技术
图8是以往电火花线切割装置的示意侧视图，图中1是设于未图示的设备主体的XY十字形工作台上的加工槽，加工槽1内部有工作台3，设置成用加工液7将工件6浸渍的状态。10是上部线电极导向装置，内部具备支持线电极11使之可自由滑动的线电极导向器，在图中是利用上下移动的Z轴13保持在工件6的上方。15是下部线电极导向装置，内部具备支持线电极11使之可自由移动的线电极导向器，并利用下部支臂17保持在工件6下方与上部线电极导向装置10互为相对的位置。20设在加工槽1的侧面，是在垂直于纸面的方向具有长径的长孔，具有可供下部支臂17贯通且可使XY十字形工作台移动的开口尺寸。24是密封装置，其设置成罩住加工槽1上形成的长孔20的状态。密封装置24由以下部分构成：固定于加工槽1、有与加工槽1的长孔20同样的长孔23h的底座23；有下部支臂17可以贯通的孔25h、长度可覆盖加工槽1及底座23的长孔23h的密封板25；以及装在底座23上、将加工液7从底座23与密封板25之间的泄漏抑制在最低限度的第1密封垫26。27是滚柱保持机构，由轴28和轴承29构成，轴承29可相对轴28自由转动，同时固定于底座23上且保持密封板25，使之可以在垂直于纸面的方向移动。30是第2密封垫，固定于密封板25上，防止加工液7从下部支臂17的外周部与密封板25的贯通孔25h间的间隙泄漏。
接着，说明前述构成的以往装置的动作。加工时，将从未图示的电源供给的电压加在线电极11与工件6之间，边使两者间发生放电，边用未图示的XY十字形工作台使工件6相对线电极1而作相对移动，对工件6进行加工。这时，通过将工件6完全浸渍于加工液7中，可稳定放电，不易发生线电极11断线，因此，将加工液7蓄积在加工槽1中，但此时用密封板25可完全覆盖和抑制加工液7从有下部支臂17贯通的加工槽1的长孔20及底座23的长孔23h泄漏。即，XY十字工作台移动时，加工槽1、底座23、第1密封垫26等之间与密封板25相对移动。当加工槽1相对下部支臂17沿水平方向(图8中垂直于纸面的方向)移动时，密封板25与底座23利用滚柱保持机构27保持一定间隙，并保持始终与第1密封垫26接触的位置。在此状态下，密封板25与第1密封垫26边滑动、加工槽1边沿前述水平方向移动。另外当加工槽1沿下部支臂17的轴向(图8中纸面水平方向)移动时，下部支臂17和第2密封垫30一边滑动，加工槽1一边移动。从而，可利用第1密封垫26抑制加工液7从底座23与密封板25间的间隙泄漏。而且，利用第2密封垫30可抑制加工液7从下部支臂17的外周部与密封板25的贯通孔25h间的间隙泄漏。
电火花线切割装置的以往密封装置构成如前所述，因此当加工过程中加工槽1内的加工液7被淤渣等杂物污染且并长时间保持该状态时，淤泥等杂物会附着、堆积在密封板25的靠近加工槽1一侧的表面上。因此，第1密封垫26与密封板25之间的摩擦系数会增大，密封板25的滑动阻力也会增大。当密封板25的滑动阻力增大时，加到下部支臂17上的负荷也会增加，正如图9稍夸张的平面模式图所示那样，会使下部支臂17发生变形，使加工精度降低。
另外，淤泥等杂物增加时，会在第1密封垫26与密封板25之间产生间隙，使加工液7的泄漏量增加，有时甚至发生加工槽1中留不住加工液7的问题。
发明内容
本发明正是解决前述以往技术的问题，提供一种加工中发生的淤泥等杂质不会附着在密封板表面、而且即使附着也能清除的电火花线切割装置。
第1方案的电火花线切割装置是用堵住所述加工槽的长孔的密封板及密封垫构成所述密封装置，沿所述长孔的外周形成槽，同时设有向该槽喷出加工液的喷出口，设有从所述喷出口向在所述长孔的周边部与所述密封板之间形成的微小间隙喷出加工液的加工液喷出装置。
第2方案的电火花线切割装置是，设有多个喷出口，压力较低的喷出口的口径大于压力较高的喷出口的口径。
第3方案的电火花线切割装置具备：对粗加工及精加工至少2种加工状况进行辨别的控制装置；及通过加工液供给流量不同的多条回路使所述加工液喷出装置的加工液喷出流量发生变化的装置，且将所述加工液喷出流量控制成粗加工时减少、精加工时增加。
第4方案的电火花线切割装置是在加工液回路中设置对从所述加工液喷出装置喷出的加工液进行过滤的过滤装置。
附图简单说明
图1是本发明一实施例的电火花线切割装置1的加工槽部分的概略侧视图。
图2(a)、(b)是实验得到的图1装置中加工液作用的说明图。
图3是图1装置中加工液喷出压力的实验说明图。
图4是本发明第2实施例的电火花线切割装置的加工槽密封构造的详细剖视侧视图。
图5(a)、(b)是实验得到的图4装置的加工液作用的说明图。
图6是本发明第3实施例的电火花线切割装置的加工槽密封构造的概略图。
图7是本发明第3实施例的电火花线切割装置的加工液供给回路图。
图8是以往电火花线切割装置的加工槽的概略侧视图。
图9是说明以往电火花线切割装置的精度劣化状况的概略平面模式图。
具体实施方式
实施方式1
以下，参照附图说明本发明实施例。图1是电火花线切割装置的加工槽部分的概略侧视图。图1中，35是加工液喷出装置，形成在底座23，有朝着密封板25开口的规定数目的加工液喷出口37，并用配管39与泵等加工液压力输送装置50连接。其它部分与图8说明的以往装置同样，故说明省略。
接着，说明前述实施例装置的动作。关于线电极放电加工的部分，与以往例相同，故说明省略，仅说明对附着于密封板25的淤泥等杂质(以下简述为淤泥)的清除。随着加工开始，工件6被加工后发生淤泥，加工槽1内的加工液7中淤泥慢慢增加，该淤泥附在密封板25上。同时，用加工液压力输送装置50将经过过滤后得到的清洁加工液7通过配管39供给形成于底座23上的加工液喷出装置35。供给的清洁加工液7从加工液喷出口37向密封板25喷出，喷出的清洁加工液7冲击密封板25，清除附着于密封板25上的淤泥。若之后仍继续从加工液喷出口37喷出清洁加工液7，则喷出的加工液7沿着密封板25的表面通过底座23上形成的长孔23h及加工槽1的长孔20的各自与下部支臂17外周部间的间隙而回流到加工槽1内，形成加工液流路，含有淤泥的加工液7不流向密封板25，能防止淤泥堆积在密封板25上。
另外，加工槽1内的加工液7的量用未图示的加工液量控制装置控制。
以下用从发明者的实验结果得到的图2说明由前述加工液喷出口37喷出的加工液的作用。
即，图2(a)是从与加工液喷出口37互为相对的方向看的、除去了密封板的加工液流向图，图2(b)是图2(a)的侧面方向视图，从该图可看出，从加工液喷出口37喷出的加工液7如图中实线所示，沿着在底座23与密封板25之间形成的间隙流动，流过底座23的长孔23h及加工槽1的长孔20各自与下部支臂17间的间隙并流向加工槽1内。从而，加工槽1内含有淤泥的加工液7正如图中虚线所示，不流向密封板25，也不接近密封垫26，而是沿着加工液7的流路流入加工槽1内。
依据发明者进行的图3所示实验的结果，在将底座23与密封板25间的间隙定为1～2mm、加工液7的总喷出量为数十升/分时，从间隙规的弯曲情况得知加工液7的喷出压力是数g/mm2，并得知图1中下侧密封垫26的上部部分也没有加工液7中的淤泥堆积。
正如前述实施例那样，从加工液喷出口37喷出的加工液7不限定于将放电加工中使用的加工液7过滤后使用，也可以用未图示的加工液压力输送装置供给未曾用于加工的清洁加工液。
这样，加工液喷出装置35抑制了淤泥附着于密封板25的靠近加工槽1一侧的表面。
实施方式2
图2是本发明第2实施例的加工液喷出装置的详细部分剖视侧视图。在图中，45是加工液喷出槽，是沿着在底座23上形成的长孔23h的外周形成的，与加工液喷出口37连接。另外，其他构成与实施方式1同样，说明省略。
接着，用根据发明者等进行的实验结果制成的图5说明本实施例装置的动作。
即，图5(a)是从与加工液喷出口37互为相对的方向所视的、除掉密封板25后的加工液7流向图，图5(b)是图5(a)的侧面方向视图。从这些图可看出，从加工液喷出口37喷出的加工液7如实线所示那样流动。而且其一部分沿着位于底座23上的长孔23h外周的加工液喷出槽45流动，并在沿该加工液喷出槽45内流动的加工液7相互碰撞的部位从加工液喷出槽45溢出。溢出的加工液7不仅将密封板25的与加工液喷出口37互为相对的部分、而且将密封板25与加工液喷出槽45互为相对的大范围部分所附着的淤泥清除。由于加工时当然要伴随加工槽1的移动，故密封板25相对加工液喷出口37或加工液喷出槽45而作相对移动，平时加工液喷出口37或加工液喷出槽45与密封板25的不同部分互为相对。
若采用本实施例的加工液喷出槽45，及将加工液7喷出到该加工液喷出槽45的加工液喷出口37，由于加工液喷出槽45是沿着底座23的长孔23h外周设置的，因而能以最佳状态向密封板25表面供给加工液7，抑制淤泥附着于密封板25的靠近加工槽1一侧的表面。
正如实施方式1中说明的那样，依据发明者进行的与图3同等实验的结果，则可以明确，在设底座23与密封板25的间隙为1-2mm、加工液7的总喷出量为数十升/分时，根据间隙规的弯曲情况得知加工液7的喷出压力是数g/mm2程度时，且在图4中下侧密封垫26的上部部分也没有加工液7中的淤泥堆积。
实施方式3
图6表示本发明的第3实施例，是从与底座23的加工液喷出口37互为相对的方向看该喷出口37部分。图中，37a是口径小的加工液喷出口，37b是口径大的加工液喷出口，各喷出口37a、37b与密封板25互为相对地形成于底座23上。而且，加工液喷出口37a形成于靠近加工液供给口47的部位，加工液喷出口37b形成于远离加工液供给口47的部位。其他构成与实施方式1或实施方式2相同，说明省略。
实施方式3的电火花线切割装置如前述那样构成，接着说明本实施例装置的动作。
靠近加工液供给口47的加工液喷出口37a的加工液7的压力高，随着越来越远离开加工液供给口47，压力损耗使加工液7的压力降低。通过缩小加工液喷出口37a的口径，虽然加工液7的压力较高，但能抑制加工液对密封板的喷出量，确保另一喷出口喷出的加工液量。而且，通过增大远离加工液供给口47的加工液喷出口37b的口径，虽然加工液7的压力较低，但能确保加工液7的喷出量，将足量的加工液喷到密封板25。
实施方式4
图7是本发明的第4实施例的加工液供给回路图。50是泵等加工液压力输送装置，设置在未图示的加工设备主体的加工液供给装置或另设的加工液槽上。52是节流阀，设置在配管39的任意部位，限制来自配管39的喷出液量。54是电磁阀，设置在节流阀52的旁路配管的任意部位，能根据控制装置60的信号进行开闭动作。控制装置60还能辨别加工状态，例如粗加工状态、精加工状态、非加工状态。65是过滤装置，本实施例中是设置在泵等加工液压力输送装置50与节流阀52之间，当然，也可设在泵等加工液压力输送装置50的上游或别的循环回路。
接着，说明本实施例装置的动作。控制装置60检测加工的状态，例如对粗加工状态、精加工状态、非加工状态等进行辨别。
通常，粗加工时需要增加对加工部的加工液供给量，以高压将加工液供给加工部，但在从同一个加工液槽供给放电加工用的加工液7和喷向密封板25部分的加工液7时，若增加对密封板25部分的加工液供给量，会发生加工液槽液量不足等问题。而在粗加工后进行精加工时，对加工部的加工液供给量可以减少，即使增加对密封板25的加工液供给量，也不会发生加工液槽液量不足的情况。
当然，在粗加工中淤泥等杂物发生量也多，但供给加工部的加工液7压力高，加工槽1内的加工液对流也强烈，因而淤泥难以堆积在底座23与密封板25的间隙部分，但精加工时，由于粗加工时的淤泥等杂物残存在加工槽1内，并且加工槽1内的对流也弱，因而淤泥等容易堆积在底座23和密封板25的间隙部分。
因此，粗加工时将电磁阀54关闭，使加工液7从节流阀52附近的回路流经配管39而以规定量、例如数十升/分的量喷到密封板25，精加工时，从控制装置60输出信号以打开电磁阀54。由此使加工液7还流到节流阀52附近，还流到电磁阀54附近的旁路，并流经配管39而向密封板25喷出多量的、例如超过前述粗加工时的加工液7。
用本实施例装置的加工液量不同的多条回路，可提高在密封板25的靠近加工槽1一侧的表面上清除淤泥等杂物的效果。
图7的过滤装置65用于除去喷出的加工液中淤泥等杂物。因此，供给到密封板25的加工液是清洁的，反过来说，可防止将淤泥等杂物供给密封板25。
如前所述，第1方案的电火花线切割装置是用堵住所述加工槽的长孔的密封板及密封垫构成所述密封装置，沿所述长孔的外周形成槽，同时设有向该槽喷出加工液的喷出口，设有从所述喷出口向在所述长孔的周边部与所述密封板之间形成的微小间隙喷出加工液的加工液喷出装置，因而能以最佳状态向密封板表面供给加工液，可抑制淤泥等杂物附着在密封板的靠近加工槽一侧的表面，能够抑制因杂物影响而使滑动阻力增大，避免加工精度劣化。
第2方案的电火花线切割装置设有多个喷出口，压力较低的喷出口的口径大于压力较高的喷出口的口径，因此即使供给压力不同，也能将向密封板表面供给的加工液分配成最佳配分，可抑制淤泥等杂物附着于密封板的靠近加工槽一侧的表面，能够抑制淤泥等杂物的影响引起的滑动阻力增大，避免加工精度劣化。
第3方案的电火花线切割装置具备：对粗加工及精加工至少2种加工状况进行辨别的控制装置；及通过加工液供给流量不同的多条回路使所述加工液喷出装置的加工液喷出流量发生变化的装置，且将所述加工液喷出流量控制成粗加工时减少、精加工时增加，因此可按照加工状况及设备主体的加工液供装置的能力，使加工液向密封板的供给量最佳化，可提高在密封板的靠近加工槽一侧的表面上清除淤泥等杂物的效率。
第4方案的电火花线切割装置是在加工液回路中设置对从所述加工液喷出装置喷出的加工液进行过滤的过滤装置，因此可按照加工状况、设备主体的加工液供给装置的能力，使加工液向密封板的供给量最佳化，同时通过将清洁的加工液供给、喷到密封板的表面，来提高在密封板的靠近加工槽一侧的表面上清除淤泥等杂物的效果。
工业上利用的可能性
如前所述，本发明的电火花线切割装置适合于防止因加工发生的淤泥等附着、堆积引起的加工精度劣化。

Claims (4)

1.一种电火花线切割装置，具备：将线电极滑动自如地保持在工件上方的线电极导向上部装置；在工件的下方滑动自如地保持线电极的线电极导向下部装置；在与所述线电极导向上部装置互为相对的位置保持所述线电极导向下部装置的支臂构件；用加工液浸没所述工件、具有供所述支臂构件贯通并移动的长孔的加工槽；抑制加工液从形成于所述加工槽的长孔流出的密封装置，
用堵住所述加工槽的长孔的密封板及密封垫构成所述密封装置，
设有从所述喷出口向在所述长孔的周边部与所述密封板之间形成的微小间隙喷出加工液的加工液喷出装置，
其特征在于，沿所述长孔的外周形成槽，同时设有向该槽喷出加工液的喷出口。
2.如权利要求1所述的电火花线切割装置，其特征在于，所述喷出口设有多个，压力较低的喷出口的口径大于压力较高的喷出口的口径。
3.如权利要求1所述的电火花线切割装置，其特征在于，具备：对粗加工及精加工至少2种加工状况进行辨别的控制装置；
及通过加工液供给流量不同的多条回路使所述加工液喷出装置的加工液喷出流量发生变化的装置，
将所述加工液喷出流量控制成粗加工时减少、精加工时增加。
4.如权利要求1所述的电火花线切割装置，其特征在于，在加工液回路中设置对从所述加工液喷出装置喷出的加工液进行过滤的过滤装置。
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