JP2004025443A - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】下部ノズルの噴出口から噴出する加工噴流が乱れることを防止できるワイヤ放電加工装置を得る。
【解決手段】被加工物を加工するワイヤ電極と、前記ワイヤ電極を下部で支持する下部ガイドと、前記ワイヤ電極を上部で支持する上部ガイドと、前記下部ガイド及び前記上部ガイドに位置し前記ワイヤ電極に給電する給電ダイスを有するワイヤ放電加工装置において、前記下部ガイドの上端に加工液を噴出させる噴出口の先端部が平面状である下部ノズルを設け、ノズル内部で加工液を留める空間の上面及び下面を平面とする。
【選択図】 図２
【解決手段】被加工物を加工するワイヤ電極と、前記ワイヤ電極を下部で支持する下部ガイドと、前記ワイヤ電極を上部で支持する上部ガイドと、前記下部ガイド及び前記上部ガイドに位置し前記ワイヤ電極に給電する給電ダイスを有するワイヤ放電加工装置において、前記下部ガイドの上端に加工液を噴出させる噴出口の先端部が平面状である下部ノズルを設け、ノズル内部で加工液を留める空間の上面及び下面を平面とする。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワイヤ電極に給電し被加工物を加工するワイヤ放電加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１はワイヤ放電加工装置の概要を示す図である。
図中、１は機械のベースであるベッドで、ＸＹ軸駆動装置が積載されている。２はＸ軸テーブルで、ベッド１に固定されたＸ軸ガイド３に移動自在に支持されるＸ軸スライド４を介して移動方向に自在に支持される。５はＸ軸ボールネジ、６は被加工物を固定するテーブル、７は加工液を留める加工槽、８はＺ軸装置９を支持するコラムで下部アーム１０ａが固定されている。さらに、コラム８は固定もしくは下部アーム１０ａの長手軸方向に沿って移動可能である。この下部アーム１０ａの先端部には下部ガイド１１ａが取り付き、内部のローラにおいてワイヤ電極１２の方向変換を行う。
【０００３】
１３ａはＺ軸装置９の先端部に固定されている上部ガイドである。１４はＹ軸ガイドでベット１の上に固定されＹ軸スライド１５が係合し軸方向に移動自在に支持する。１６はＹ軸ボールネジ、１７及び１８はそれぞれＹ軸及びＸ軸モーターである。１９はワイヤ電極１２を回収する回収ローラ２０を支持するワイヤ回収でコラム８に固定される。２１は回収されたワイヤ電極１１を収納する回収箱である。２２はワイヤボビン、２３はベッドの下方に配置されるパッド、２４は機械全体の傾斜を調整するレベリングボルトである。次に下部ガイド１１ａの詳細について説明する。
【０００４】
図１５、図１６は図１のワイヤ放電加工装置における、従来の下部ガイドを示す図である。図１５は下部ガイド１１ａの一部を水平断面にして示す図であり、図１６は下部ガイド１１ａの軸方向の縦断面図である。
【０００５】
下部アーム１０ａの先端には絶縁板２０１を介してボルト２０２で下部ガイド１１ａが固定されている。この取り付け面は下部アーム１０ａ先端に対して垂直方向である。この下部ガイド１１ａは下部ノズル２０３、給電ダイス２０４、下部ワイヤガイドホルダー２０５、ガイド支持板２０６及び下部ブロック２０７で主に構成されており、下部アーム１０ａへの固定は下部ブロック２０７により主体的に担当されている。
【０００６】
下部ワイヤガイドホルダー２０５は細長い円筒状をし、その上方先端部にはワイヤ電極を精密に案内するワイヤガイド２０５ａを有し、下部ブロック２０７にねじ込まれて固定されている。下部ブロック２０７はローラ２０８を含み、ワイヤ電極１２の方向変換をワイヤ通路２０７ｃで行っている。ワイヤ通路２０７ｃは、テーパ状のワイヤ入り口２０７ａと出口２０７ｂをもつ。出口２０７ｂには回収パイプ２０９が接続されている。さらに、下部搬送水流出口２１０が設けられローラ２０８により方向変換したワイヤ電極１２をワイヤ回収１４まで搬送するための搬送水流が噴出するようになっている。
【０００７】
ガイド支持板２０６は給電ダイス２０４を内蔵する。給電ダイス２０４は給電ダイス押さえ板２１１にてガイド支持板２０６との間において固定さている。また、ガイド支持板２０６は給電ダイス２０４を取り出す為に引き出し板２１２を内蔵する。２１３は下部補助ガイドで下部ワイヤガイドホルダー２０５とあわせてワイヤ電極１２を給電ダイス２０４に押し付け給電させる構造となっている。
【０００８】
下部ノズル２０３は加工液を噴出する部分で、その内部には配管２１４により加工液が高圧流体として供給される。２１５はスプリング、２１６は下部ノズル２０３の押さえ板である。下部ノズル２０３は加工中は内部に供給された加工液によりスプリング２１５を圧縮させて上昇し押さえ板２１６にて止まり、被加工中は加工液が供給されないので下に戻る。また、下部ノズル２０３は加工液が供給されず下に戻った時に下部ワイヤガイドホルダー２０５と接触しない様に、上面が先端に向かって断面積が徐々に減少していく形状になっている。
【０００９】
２１７はガイド支持板２０６に接続される配線で電源からの加工電流を給電ダイス２０４に供給する。当然ながら、ガイド支持板２０６は導電性の材料で構成されている。２１８はボルトでガイド支持板２０６を下部ブロック２０７に固定する役目を持つ。下部ワイヤガイドホルダー２０５の先端部でワイヤガイド２０５ａの近傍には通路２１９が設けられている。これは給電ダイス２０４とワイヤ電極１２が接触通電することによる放電により発生する熱やワイヤ電極１２に電流が流れることにより発生するジュール熱を冷却する加工液を通すためのものであり、配管２１４の一部を分岐して構成され、下部ノズル２０３の内部の圧力を低下させることなく加工液を供給する。また、冷却用の加工液は下部補助ガイド２１３及び回収パイプ２０９を通り下流方向へ流され回収される。
【００１０】
２２０は配線２１７が接続される端子であり、ガイド支持板２０６の側面に配置されている。２２１は配管２１４が接続するパイプエンドであり、ガイド支持板２０６の側面に配置されている。２２２は下部ノズル２０３内に位置する整流板であり、パイプエンド２２１から下部ノズル２０３の内部に送られる加工液の整流化を行っている。２２３はボルトである。
【００１１】
さらに上部ガイド１３ａの詳細について説明する。
図１７は図１における上部ガイド１３ａの軸方向の縦断面図である。
上部ガイド１３ａはＺ軸装置９の先端部に取り付け板２５０を介して固定されている。２５１は上部ブロックであり、給電ダイス２５２、上部ワイヤガイドホルダー２５３、ハウジング２５４、ジェットノズル２５５及び上部ノズル２５６が付帯している。上部ワイヤガイドホルダー２５３は細長い円筒状をし、その下方先端部にはワイヤ電極を精密に案内するワイヤガイド２５３ａを有し、上部ブロック２５１にねじ込まれて固定されている。
【００１２】
２５５はワイヤ電極１２を水中ジェットで案内し挿入するためのジェットノズルであり、上下方向に移動自在にスプリング２５７を介してハウジング２５４と上部ワイヤガイドホルダー２５３の間の空間に収納されている。
【００１３】
２５８は加圧した加工液を供給する加工液通路である。この上部ガイド１３ａに供給された加工液は、まずハウジング２５４と上部ノズル２５６で囲まれた空間２５４ａに入り後にハウジング２５４の加工液通路２５４ｂを通過し、ハウジング２５４と上部ノズル２５６の先端部で囲まれた空間２５４ｃに送られ、上部ノズル２５６の先端部に設けられた噴出口２５６ａより吹き出る。なお、この様な加工液搬送方法は特開昭５７―１２１４２１号公報にも記載されている。また、上部ワイヤガイドホルダー２５３にも下部ワイヤガイドホルダー２０５と同様に通路２５９がワイヤガイド２５３ａの上部近傍に設けられており、加工中の上部ノズル２５６による内部の静圧を利用して加工液を取り込み、上部ワイヤガイドホルダー２５３内部のワイヤ電極１２の冷却及び給電ダイス２５２の接触通電部分の冷却に用いられている。
【００１４】
２６０はジェット配管であり取り付け板２５０及び上部ブロック２５１内部を通り、上部ワイヤガイドホルダー２５３と上部ブロック２５１の取り付け部分に通じている。ジェット配管２６０内部には加工液が流れ、その加工液はジェットノズル２５５の内部の空間に一度溜められた後、ジェットノズル２５５の先端部より小径のジェット水流として噴出し、ワイヤ電極１２を下部ガイド１１ａへ供給するように構成されている。２６１は上部補助ガイド、２６２は給電ダイス２５２の給電ダイス押さえ板、２６３は引き出し板である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のワイヤ放電加工装置の下部ガイド１１ａにおいては、ワイヤ電極は上部ガイド１３ａから下部ガイド１１ａに送られており、給電ダイス２０４により加工電流がワイヤ電極１２に供給され被加工物へ伝わり加工に供される。この場合、給電ダイス２０４とワイヤ電極１２との接触部では微少の放電により発熱し、またワイヤ電極１２に電流が流れることによりジュール熱も発生する為、この熱によりワイヤ電極１２が切断されるのを避けるべく通路２１９を通じてノズル２０３の内部静圧を利用して加工液をワイヤ電極１２に沿って流し冷却している。
【００１６】
また、下部ガイド１１ａの下部ノズル２０３の形状は先端に向かって断面積が徐々に減少していく構成になっており、整流板２２２を通過した後の加工液の流れは一端下部ノズル２０３内部の空間に溜められ、その後噴出口より吹き出ていくが動圧が完全に静圧に変換することなく噴出するため噴出口において水流の速度成分が均等にならず乱流をなし、方向が定まらずに噴出してしまう。このため加工が不完全になり、さらに加工液流量が少ない場合は偏った流れになり加工性能に大きな影響を与えるという問題があった。
【００１７】
特に、微細流量を流す必要のある加工電流の小さな加工条件、あるいはワイヤ電極１２が小径になった場合などは加工噴流の乱れはきわめて性能に大きく影響するため均質な流量を持った噴流が必要であり、下部ノズル２０３内部の空間の容積だけでは十分な静圧変換は行われない。さらに、下部ノズル２０３内部の加工液の静圧を十分にするためには流速を落とした状態でまんべんに下部ノズル２０３内部に加工液を供給する必要があり、従来の数カ所の噴出口ではこれを実現させるのに難しい。
【００１８】
また、従来例として実開昭５９―１１６１２６号公報に記載されたワイヤ放電加工装置もある。このワイヤ放電加工装置の下部ノズルの形状は、先端に向かって断面積が徐々に減少していく構成になっており、仕切り板を設けたとしても噴出口において水流の速度成分が均等にならず乱流をなし、方向が定まらずに噴出してしまうという問題を十分には解決されない。
【００１９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、下部ノズルの噴出口から噴出する加工噴流が乱れることを防止できるワイヤ放電加工装置を得ることである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる放電加工装置は、被加工物を加工するワイヤ電極と、前記ワイヤ電極を下部で支持する下部ガイドと、前記ワイヤ電極を上部で支持する上部ガイドと、前記下部ガイド及び前記上部ガイドに位置し前記ワイヤ電極に給電する給電ダイスを有するワイヤ放電加工装置において、前記下部ガイドの上端に加工液を噴出させる噴出口の先端部が平面状である下部ノズルを設け、ノズル内部で加工液を留める空間の上面及び下面を平面としたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、ワイヤ放電加工装置の概要を示す図である。
図中、１は機械のベースであるベッドで、ＸＹ軸駆動装置が積載されている。２はＸ軸テーブルで、ベッド１に固定されたＸ軸ガイド３に移動自在に支持されるＸ軸スライド４を介して移動方向に自在に支持される。５はＸ軸ボールネジ、６は被加工物を固定するテーブル、７は加工液を留める加工槽、８はＺ軸装置９を支持するコラムで下部アーム１０が固定されている。さらに、コラム８は固定もしくは下部アーム１０の長手軸方向に沿って移動可能である。この下部アーム１０の先端部は上面３分の１程度が切り欠いた形状になっている。１１は下部ガイドであり、下部アーム１０の先端の切り欠いた部分に下方半分程度が収納されるように下部アーム１０に載置固定されている。また、下部アーム１０の先端方向で、下部ガイド１１の下方向にはローラがとりついており、ワイヤ電極１２の方向変換を行う。
【００２２】
１３はＺ軸装置の先端部に固定されている上部ガイドである。１４はＹ軸ガイドでベット１の上に固定されＹ軸スライド１５が係合し軸方向に移動自在に支持する。１６はＹ軸ボールネジ、１７及び１８はそれぞれＹ軸及びＸ軸モーターである。１９はワイヤ電極を回収するローラー２０を支持するワイヤ回収でコラム８に固定されている。２１は回収されたワイヤ電極１２を収納する回収箱である。２２はワイヤボビン、２３はベッドの下方に配置されるパッド、２４は機械全体の傾斜を調整するレベリングボルトである。次に下部ガイド１１の詳細について説明する。
【００２３】
図２、図３、図４は図１のワイヤ放電加工装置における、下部ガイド１１を示す図である。図２は下部ガイド１１の軸方向の縦断面図、図３は下部ブロックの一部水平断面図、図４は下部ガイド１１の軸方向の横断面図である。
【００２４】
下部アーム１０の先端には絶縁板１０１を介してボルト１０２にて下部ガイド１１が固定されている。この取り付け面は下部アーム１０の先端において水平方向に実施されている。この下部ガイド１１は下部ノズル１０３、給電ダイス１０４、下部ワイヤガイドホルダー１０５及び下部ブロック１０６で主に構成されており、下部アーム１０への固定は下部ブロック１０６により主体的に担当されている。下部ワイヤガイドホルダー１０５は薄い円盤状をしており中央に下部ワイヤガイドホルダー１０５と同じ厚さの円盤状のワイヤガイド１０５ａを有し、ボルト１０５ｃにより下部ブロック１０６に固定されている。また、下部ワイヤガイドホルダー１０５は外周部にＯリング１０５ｂを有し、下部ノズル１０３が上下に移動可能に接している。
【００２５】
給電ダイス１０４は下部ブロック１０６の上部で下部ワイヤガイドホルダー１０５の直下に設けられた溝１０６ｄに、下部ワイヤガイドホルダー１０５と接触するように配置されている。１０６ｂは下部ノズル１０３と精密に嵌合する下部ブロック１０６の側壁である。１０６ａは下部ブロック１０６内のワイヤ電極１２が通過するワイヤ通路である。下部アーム１０の先端には下部ガイド１１の下方に位置するように方向変換用のローラ１０７が設置されている。
【００２６】
１０８はワイヤ電極１２の回収パイプであり、下部アーム１０内を通りローラ１０７において９０度上方へ曲がり直進してワイヤ入り口１０９へ接続される。ワイヤ入り口１０９は下部補助ガイド１１０に接続され、ワイヤ電極１２を下流に導く役割を有する。また、回収パイプ１０８のローラ１０７と接する部位では、回収パイプ１０８の一部にローラ１０７が食い込んだ状態で係合し、ワイヤ電極１２はローラ１０７の表面に接触して方向変換される。ローラ部以外では、ワイヤ電極１２は搬送水流により回収パイプ１０８に接することなく送られる。
【００２７】
１１１は下部ノズル１０３の内部につながる加工液の通路であり、下部アーム１０の垂直な切り欠き面に対向する下部ブロック１０６の一端面にある配管接続口から下部ワイヤガイドホルダー１０５の噴出口まで続いている。１１２は下部ノズル１０３に加工液を供給する配管であり、下部アーム１０内部を通り、下部ブロック１０６の一端面に形成された通路１１１の接続口に接続されている。１１２ａは配管１１２を下部ブロック１０６の一端面の配管接続口に固定するためのＯリングである。
【００２８】
１１３は給電ダイス１０４に給電する配線であり、下部アーム１０内部を通り、下部アーム１０の垂直な切り欠き面に対向する下部ブロック１０６の一端面にある端子１１４に接続されている。１１５はスプリング、１１６はノズル１０３の押さえ板である。下部ノズル１０３は加工中は内部に供給された加工液によりスプリング１１５を圧縮させて上昇し押さえ板１１６にて止まり、被加工中は加工液が供給されないので下に戻る。１１７は給電ダイス１０４とワイヤ電極１２が接触通電することによる放電により発生する熱やワイヤ電極１２に電流が流れることにより発生するジュール熱を冷却する加工液を通すための通路であり、下部ブロック１０６内に加工液の通路１１１から分岐して形成されている。また、その構成素材はセラミックあるいは樹脂などの絶縁性材料である。
【００２９】
１１８は配線１１３とは異なる配線であり、下部アーム１０の窓１１９を通りＸ軸テーブル２上の端子１１８ａに接続している。１２０は給電ダイス１０４の下面中央に係合し下方に延びている軸である。１２１は軸１２０の先端に固定されているノブである。１２２は軸の位置決めを行う支持ブロックであり、下部ブロック１０６の下方で、下部補助ガイド１１０と絶縁板１０１に挟まれる位置に配置されている。１２３は給電ダイス１０４に系合した軸１２０を下部ブロック１０６に固定するボルトであり、給電ダイス１０４の下方に軸１２０に垂直に接する様に配置されている。１０６ｃは、軸１２０を固定しているボルト１２３を動かす為の通路である。１０７ａはローラ１０７のローラ軸である。
【００３０】
さらに上部ガイドの詳細について説明する。
図５は図１における上部ガイド１３の軸方向の縦断面図である。
上部ガイド１３はＺ軸装置の先端に取り付け板１５０を介して固定されている。１５１は上部ブロックである。１５１ａは上部ブロック１５１内にあるワイヤ電極１２を通すワイヤ通路である。１５２は薄い円盤状をした上部ワイヤガイドホルダーであり、中央にワイヤガイド１５２ａを有しボルトにより上部ブロック１５１に固定されている。給電ダイス１５３は上部ブロック１５１内に、上部ワイヤガイドホルダー１５２の直上に位置するように設けらえている。
【００３１】
１５４はジェットノズルで、上部ブロック１５１の下部に精密に嵌合し、通路１５５の噴出口１５５ａから吹き出される加工液をシールしている。さらに、上部ノズル１５６は内部にスプリング１５７を有してジェットノズル１５４を常に上方に押し上げており、加工液が噴出口１５５ａより吹き出す場合にのみ下方に進出する様に構成されている。噴出した加工液は噴出口１５４ａよりジェット水流１５８となり下部ガイド１１へ向かってワイヤ電極１２を案内しながら送給されることになる。１５２ｂは上部ワイヤガイドホルダー１５２の外周部に設けられたＯリングであり、ジェットノズルが上下に移動可能となるように接している。１５６ｂは上部ノズル１５６を下部ブロック１５１に固定するボルトである。
【００３２】
１５９は加工液通路で上部ノズル１５６とジェットノズル１５４の間の空間に高圧の加工液を供給している。この加工液は噴出口１５６ａより加工液噴流１６０となって被加工物に向かって流出する。なお、上部ノズル１５６の噴出口１５６ａとジェットノズル１５４の噴出口１５４ａは同一軸となるように構成されている。１６１は給電ダイス１５３とワイヤ電極１２が接触通電することによる放電により発生する熱やワイヤ電極１２に電流が流れることにより発生するジュール熱を冷却する加工液を通すための通路であり、加工液通路１５９から分岐して形成されている。また、その構成素材はセラミックあるいは樹脂などの絶縁性材料である。
【００３３】
１６２は給電ダイス１５３の上面中央に係合し上方に延びている軸である。１６３は軸１６２の先端に固定されているノブである。１６４は軸の位置決めを行う支持ブロックである。１６５は軸１６２を上部ブロック１５１に固定するボルトである。１５１ｂはボルト１６５を動かす為の通路である。１６６は給電ダイス１５３に給電する配線であり、上部ブロック１５１の一端面にある端子１５１ｃに接続されている。１６７は上部補助ガイドである。
【００３４】
次に、上部ガイド１３における給電ダイス１５３、軸１６２、ノブ１６３、支持ブロック１６４、軸１６２を固定するボルト１６５の関係を図６、図７、図８を用いて詳述する。図６は給電ダイス及び軸周辺の軸方向の一部縦断面図であり、図７は軸と軸を固定するボルトの軸方向の概念図であり、図８は給電ダイスの上面図である。
【００３５】
給電ダイス１５３は外周に溝１５３ａを有しその部分においてワイヤ電極１２と接触し、給電する構造になっている。軸１６２は給電ダイス１５３の上面中央で係合し、キー１６８により連結されている。また、軸１６２の上方部には給電ダイスの溝１５３ａに対応した同一本数の溝１６２ａが刻まれている。軸の溝１６２ａには支持ブロック１６４の内部に設けられた室１６９の中のボール１７０が収まり、さらにボール１７０はスプリング１７１で軸１６２に向かって押されている。
【００３６】
この場合、給電ダイス１５３のワイヤ電極１２と接触する溝を変えるには、まずドライバー等を上部ブロック１５１の通路１５１ｂに挿入しボルト１６５を緩める。この状態で、ノブ１６３を回転させればボール１７０は軸の溝１６２ａの溝から溝に移動する時に前進・後退し、軸の溝１６２ａの位置で給電ダイスの溝１５３ａの位置が割り出せ、ボルト１６５を締め込むことにより給電ダイス１５３は上部ブロック１５１に押しつけらる。これにより、ワイヤ電極１２が給電ダイスの溝１５３ａに接触し、配線１６６により給電される加工電流を正確にロスなくワイヤ電極１２に伝達することができる。なお、下部ガイド１１の給電ダイス１０４、軸１２０、ノブ１２１、支持ブロック１２２、軸１２０を固定するボルト１２３の構成及びそれぞれの関係も上部ガイドにおけるものと同様になっている。
【００３７】
このように、下部ガイド１１において下部ワイヤガイドホルダー１０５を薄い円盤状とし、その中央に下部ワイヤガイドホルダー１０５と同じ厚さの円盤状のワイヤガイド１０５ａを有する構成とし、さらに下部ワイヤガイドホルダー１０５の直下に給電ダイス１０４が位置するようにしたので、給電ダイス１０４のワイヤ電極１２との接触部分をワイヤガイド１０５ａにきわめて接近でき、給電ダイス１０４の上方でワイヤ電極１２を短く配置できるから抵抗が減少し、加工電流を増大させ加工性能を大きく改善できる。上部ガイド１３においても、上部ワイヤガイドホルダー１５２を薄い円盤状としその中央に上部ワイヤガイドホルダー１５２と同じ厚さの円盤状のワイヤガイド１５２ａを有する構成とし、さらにその直上に給電ダイス１５３が位置するようにしたので同様の効果を得ることができる。
【００３８】
また、下部ガイド１１及び上部ガイド１３において、給電ダイス１０４及び１５３とワイヤ電極１２が接触通電することによる放電により発生する熱やワイヤ電極に電流が流れることにより発生するジュール熱を冷却する加工液を通すための通路１１７及び１６１を絶縁性材料で形成してあるので、通路１１７及び１６１が磁化されることにより金属類が付着し目詰まりが発生して十分な冷却液が得られずワイヤ電極１２が断線するという現象を防止でき、加工を継続的に実施することができる。
【００３９】
また、上部ガイド１３において上部ワイヤガイドホルダー１５２及びジェットノズル１５４を交換する場合には、上部ノズル１５６をボルト１５６ｂを緩めて取り外すことでスプリング１５７で上方に押し上げられてあったジェットノズル１５４も同時に取り外すことができ、上部ワイヤガイドホルダー１５２は簡単にボルトなどで締結部品を緩めることにより取り外しが可能となり、ワイヤガイド１５２ａを径の異なる別のものに容易に交換できる。組み立てはこの逆をすればよい。このように、従来の４部品構成から３部品構成になり、交換が容易となって作業効率を上げることができる。
【００４０】
また、下部ガイド１１及び上部ガイド１３の給電ダイス１０４及び１５３にノブ１２１及び１６３を有する軸１２０及び１６２を設け、給電ダイス１０４及び１５３と軸１２０及び１６２に溝を形成し、また支持ブロック１２２及び１６４を設けたので、加工が進み給電ダイス１０４及び１５３の消耗が進行して給電のための接触が維持できなくなっても、ノブ１２１及び１６３を手で回すことによりワイヤ電極１２と接触する溝を別のものにでき、従来のように給電ダイスを一旦外部に取り出す必要もなく、時間の短縮と作業の効率化を図ることができる。
【００４１】
参考例．
図９はこの参考例２におけるワイヤ放電加工装置の上部ガイド１３の軸方向の縦断面図であり、実施の形態１の図５で示す上部ガイド１３におけて、給電ダイス１５３とワイヤ電極１２が接触通電することによる放電により発生する熱やワイヤ電極１２に電流が流れることにより発生するジュール熱を冷却する加工液を通すための通路を別の構成としたものである。
【００４２】
１７２は冷却液を流す冷却用通路であり、上部ブロック１５１のＺ軸装置９に接する側面からワイヤ通路１５１ａの給電ダイス１５３とワイヤ電極１２の接触部に通じる様に形成されている。また、この冷却用通路１７２には加工液通路１５９とは別の独立した配管より加工液が供給される。
【００４３】
このような構成にすることにより、加工液通路１５９の一部より分岐して通液していた従来例とは異なり、別配管から加工液を供給するために通液量を変化なく一定に保つことができ、加工中にワイヤ電極１２が断線する頻度を小さくすることができる。なお、下部ガイド１１においても同様な構成にすることができ、同様の効果を得ることができる。
【００４４】
参考例．
図１０は本参考例における下部ガイド１１の軸方向の横断面図であり、実施の形態１の図２で示す下部ガイド１１において、ワイヤ電極１２を吸引する負圧発生装置を設けたものである。
【００４５】
１２４は負圧発生装置であり、下部補助ガイド１１０の下半分を覆うような形で下部ブロック１０６に嵌め込まれている。また、負圧発生装置１２４は、上面中央から下面中央に垂直に延びる中央通路１２４ａを有しており、この中央通路１２４ａは下部補助ガイド１１０のワイヤ出口に接続しワイヤ電極１２を通過させている。さらに、負圧発生装置１２４は中央通路１２４ａに結合し、下方方向に向けて傾斜している傾斜通路１２４ｂを有している。
【００４６】
なお、中央通路１２４ａの下方には回収パイプ１０８が接続されている。１２５は負圧発生装置１２４の傾斜通路１２４ｂに加工液を供給するための下部ブロック１０６に形成された通路であり、下部アーム１０の垂直な切り欠き面に対向する下部ブロック１０６の一端面から負圧発生装置１２４の側面の傾斜通路口１２４ｃに通じるように形成されている。
【００４７】
１２６は通路１２５に加工液を供給する為の配管である。ワイヤ電極１２は上部ガイド１３のジェット水流１５８により下部ガイド１１に送られ、ワイヤガイド１０５ａ及びワイヤ通路１０６ａを通過して下部補助ガイド１１０に到達する。この時点で、負圧発生装置１２４では通路１２５から供給される加工液が傾斜通路１２４ｂを通って中央通路１２４ａの下方に向かい噴出し、下部補助ガイド１１０の方向に負圧を発生させ、ワイヤ電極１２を吸引する。吸引されたワイヤ電極１２は、傾斜通路１２４ｂから噴出した加工液と共に回収パイプ１０８内に送りこまれローラ１０７を経由して搬送されていく。
【００４８】
これにより、下部補助ガイド１１０を通過したワイヤ電極１２は正確に下部ローラ１０７を通り回収パイプ１０８内を導かれることになる。
【００４９】
実施の形態２．
図１１はこの発明の実施の形態における下部ガイド１１の軸方向の横断面図であり、図１０における下部ガイド１１において、下部ノズルの先端部分を平らな形状にしたものである。
【００５０】
図において、１２７は下部ノズルであり、加工液を噴出する噴出口１２７ａが存在する先端部分が平らとなるように構成されている。また、ノズル内部で加工液を溜める空間は上面及び下面が平面となる円筒状になっている。下部ノズル１２７は加工中は内部に供給された加工液によりスプリング１１５を圧縮させて上昇し押さえ板１１６にて止まり、被加工中は加工液が供給されないので下に戻る。なお、下に戻った場合でも、下部ワイヤガイドホルダー１０５は薄い円盤状となっている為、下部ノズル１２７との接触は考慮する必要がない。
【００５１】
このような構成においては、従来のような動圧の影響が主体となり流速がばらつき旋回して噴出することはなく、下部ノズル１２７内部に充満した加工液は動圧が減少して静圧へ変換される比率が大きくなり噴出口１２７ａより圧力が均一となって上方へ吹き出るようになり、加工性能が向上する。
【００５２】
実施の形態３．
図１２は、この発明の実施の形態における下部ガイド１１の軸方向の横断面図であり、実施の形態２の図１１における下部ガイドにおいて、下部ノズルの内部で噴出口の真下に網を設けたものである。
【００５３】
図において、１２８は金網であり、下部ノズル１２７内で噴出口１２７ａの直下に位置するように配置されている。また、金網１２８は噴出口１２７ａよりも大きく、噴出口１２７ａを内側で覆うような曲面で形成され、加工液は金網１２８を通過しなければ噴出口１２７ａに到達することができない構成になっている。
【００５４】
このような構成においては、下部ノズル１２７内部に充満した加工液は金網１２８通過時に流速が減じられ、さらに金網１２８通過により静圧となるので、噴出口１２７ａより加工液をより確実に上方へ噴出させることができる。これにより、加工精度が向上し、加工物の加工面に筋ができたり、加工面が荒くなるのを防止することができる。特に、きわめて加工速度の遅いあるいは小径ワイヤ電極を使用しての加工には有効である。
【００５５】
実施の形態４．
図１３はこの発明の実施の形態における下部ガイド１１の軸方向の横断面図であり、実施の形態５の図１２における下部ガイド１１において、下部ワイヤガイドホルダーの形状を変更したものである。
【００５６】
１２９は下部ワイヤガイドホルダーであり、円盤状の形状をなし、その中央部に下部ワイヤガイドホルダー１２９と同じ厚さの円盤状のワイヤガイド１２９ａを有しており、このワイヤガイド１２９ａと接し固定する部分以外は内部に空間１２９ｂを持つようなニ層構成となっている。下部ワイヤガイドホルダー１２９の二層のうち下層には加工液を供給する通路１１１が接続され、空間１２９ｂに加工液を供給する様に構成されている。また、上層の外周部には下部ノズル１２７内部に通じる通路である吹き出し口１２９ｃが外周にわたって設けられ、下部ノズル１２７の内壁に沿って加工液を噴出する。
【００５７】
このような構成にすることにより、加工液は十分整流化された後に下部ノズル１２７内部に供給されるので、加工液の乱れによるワイヤ電極１２の振動が減少し加工精度を向上させ、また被加工物の加工面の面荒さの発生も防止できる。
【００５８】
実施の形態５．
図１４は本実施の形態における下部ガイド１１の軸方向の横断面図であり、実施の形態３の図１３においる下部ガイドにおいて、ノズルの吹き出し口に三角錐型の傾斜ノズルを設置したものである。
【００５９】
図中、１３０は三角錐状の傾斜ノズルであり、下部ノズル１２７の加工液噴出口１２７ａに下方向に向かって徐々に径が小さくなるように設置されている。また、傾斜ノズル１３０の先端は下部ワイヤガイドホルダー１２９のワイヤガイド１２９ａのすぐ上に位置している。
【００６０】
このような構成にすることにより、上部ガイド１３より送られたワイヤ電極１２は傾斜ノズル１３０のテーパ状の案内面を通りワイヤガイド１２９ａまで導びかれるので、ワイヤ電極１２の挿入が容易になる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、噴出口より吹き出る加工液の方向性が均一となり加工が安定するようになった。
【００６２】
また、加工液はノズル内部で十分拡散し流量が均一となり、噴出口から吹き出る加工液は整流化され、加工液の乱れによるワイヤ電極の振動が減少し加工精度の向上や被加工物の切断面の面荒さを改善ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるワイヤ放電加工装置の概要図である。
【図２】下部ガイドの軸方向の縦断面図である。
【図３】下部ブロックの一部の水平断面図である。
【図４】下部ガイドの軸方向の横断面図である。
【図５】上部ガイドの軸方向の縦断面図である。
【図６】給電ダイス及び軸周辺の軸方向の一部の縦断面図である。
【図７】軸と軸を固定するボルトの軸方向の概念図である。
【図８】給電ダイスの上面図である。
【図９】参考例における上部ガイドの軸方向の縦断面図である。
【図１０】参考例における下部ガイドの軸方向の横断面図である。
【図１１】実施の形態２における下部ガイドの軸方向の横断面図である。
【図１２】実施の形態３における下部ガイドの軸方向の横断面図である。
【図１３】実施の形態４における下部ガイドの軸方向の横断面図である。
【図１４】実施の形態５における下部ガイドの軸方向の横断面図である。
【図１５】従来例におけるワイヤ放電加工装置の下部ガイドの軸方向の縦断面図である。
【図１６】従来例におけるワイヤ放電加工装置の下部ガイドの軸方向の横断面図である。
【図１７】従来例におけるワイヤ放電加工装置の上部ガイドの軸方向の縦断面図である。
【符号の説明】
１１ 下部ガイド、 １２ ワイヤ電極、 １３ 上部ガイド、 １０３ 下部ノズル、 １０４ 給電ダイス、 １０５ 下部ワイヤガイドホルダー、 １０５ａ ワイヤガイド、 １１７ 通路、 １２０ 軸、 １２１ ノブ、 １２２ 支持ブロック、 １２３ ボルト、 １２４ 負圧発生装置、 １２７ 下部ノズル、 １２８ 金網（網）、 １２９ 下部ワイヤガイドホルダー 、１２９ａ ワイヤガイド、 １３０ 傾斜ノズル、１５２ 上部ワイヤガイドホルダー、 １５２ａ ワイヤガイド、１５３ 給電ダイス、 １５４ ジェットノズル、 １５７ スプリング、１５９ 加工液通路（通路）、 １６１ 通路、 １６２ 軸、１６３ ノブ、 １６４ 支持ブロック、 １６５ ボルト、
１７２ 冷却用通路（通路）
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワイヤ電極に給電し被加工物を加工するワイヤ放電加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１はワイヤ放電加工装置の概要を示す図である。
図中、１は機械のベースであるベッドで、ＸＹ軸駆動装置が積載されている。２はＸ軸テーブルで、ベッド１に固定されたＸ軸ガイド３に移動自在に支持されるＸ軸スライド４を介して移動方向に自在に支持される。５はＸ軸ボールネジ、６は被加工物を固定するテーブル、７は加工液を留める加工槽、８はＺ軸装置９を支持するコラムで下部アーム１０ａが固定されている。さらに、コラム８は固定もしくは下部アーム１０ａの長手軸方向に沿って移動可能である。この下部アーム１０ａの先端部には下部ガイド１１ａが取り付き、内部のローラにおいてワイヤ電極１２の方向変換を行う。
【０００３】
１３ａはＺ軸装置９の先端部に固定されている上部ガイドである。１４はＹ軸ガイドでベット１の上に固定されＹ軸スライド１５が係合し軸方向に移動自在に支持する。１６はＹ軸ボールネジ、１７及び１８はそれぞれＹ軸及びＸ軸モーターである。１９はワイヤ電極１２を回収する回収ローラ２０を支持するワイヤ回収でコラム８に固定される。２１は回収されたワイヤ電極１１を収納する回収箱である。２２はワイヤボビン、２３はベッドの下方に配置されるパッド、２４は機械全体の傾斜を調整するレベリングボルトである。次に下部ガイド１１ａの詳細について説明する。
【０００４】
図１５、図１６は図１のワイヤ放電加工装置における、従来の下部ガイドを示す図である。図１５は下部ガイド１１ａの一部を水平断面にして示す図であり、図１６は下部ガイド１１ａの軸方向の縦断面図である。
【０００５】
下部アーム１０ａの先端には絶縁板２０１を介してボルト２０２で下部ガイド１１ａが固定されている。この取り付け面は下部アーム１０ａ先端に対して垂直方向である。この下部ガイド１１ａは下部ノズル２０３、給電ダイス２０４、下部ワイヤガイドホルダー２０５、ガイド支持板２０６及び下部ブロック２０７で主に構成されており、下部アーム１０ａへの固定は下部ブロック２０７により主体的に担当されている。
【０００６】
下部ワイヤガイドホルダー２０５は細長い円筒状をし、その上方先端部にはワイヤ電極を精密に案内するワイヤガイド２０５ａを有し、下部ブロック２０７にねじ込まれて固定されている。下部ブロック２０７はローラ２０８を含み、ワイヤ電極１２の方向変換をワイヤ通路２０７ｃで行っている。ワイヤ通路２０７ｃは、テーパ状のワイヤ入り口２０７ａと出口２０７ｂをもつ。出口２０７ｂには回収パイプ２０９が接続されている。さらに、下部搬送水流出口２１０が設けられローラ２０８により方向変換したワイヤ電極１２をワイヤ回収１４まで搬送するための搬送水流が噴出するようになっている。
【０００７】
ガイド支持板２０６は給電ダイス２０４を内蔵する。給電ダイス２０４は給電ダイス押さえ板２１１にてガイド支持板２０６との間において固定さている。また、ガイド支持板２０６は給電ダイス２０４を取り出す為に引き出し板２１２を内蔵する。２１３は下部補助ガイドで下部ワイヤガイドホルダー２０５とあわせてワイヤ電極１２を給電ダイス２０４に押し付け給電させる構造となっている。
【０００８】
下部ノズル２０３は加工液を噴出する部分で、その内部には配管２１４により加工液が高圧流体として供給される。２１５はスプリング、２１６は下部ノズル２０３の押さえ板である。下部ノズル２０３は加工中は内部に供給された加工液によりスプリング２１５を圧縮させて上昇し押さえ板２１６にて止まり、被加工中は加工液が供給されないので下に戻る。また、下部ノズル２０３は加工液が供給されず下に戻った時に下部ワイヤガイドホルダー２０５と接触しない様に、上面が先端に向かって断面積が徐々に減少していく形状になっている。
【０００９】
２１７はガイド支持板２０６に接続される配線で電源からの加工電流を給電ダイス２０４に供給する。当然ながら、ガイド支持板２０６は導電性の材料で構成されている。２１８はボルトでガイド支持板２０６を下部ブロック２０７に固定する役目を持つ。下部ワイヤガイドホルダー２０５の先端部でワイヤガイド２０５ａの近傍には通路２１９が設けられている。これは給電ダイス２０４とワイヤ電極１２が接触通電することによる放電により発生する熱やワイヤ電極１２に電流が流れることにより発生するジュール熱を冷却する加工液を通すためのものであり、配管２１４の一部を分岐して構成され、下部ノズル２０３の内部の圧力を低下させることなく加工液を供給する。また、冷却用の加工液は下部補助ガイド２１３及び回収パイプ２０９を通り下流方向へ流され回収される。
【００１０】
２２０は配線２１７が接続される端子であり、ガイド支持板２０６の側面に配置されている。２２１は配管２１４が接続するパイプエンドであり、ガイド支持板２０６の側面に配置されている。２２２は下部ノズル２０３内に位置する整流板であり、パイプエンド２２１から下部ノズル２０３の内部に送られる加工液の整流化を行っている。２２３はボルトである。
【００１１】
さらに上部ガイド１３ａの詳細について説明する。
図１７は図１における上部ガイド１３ａの軸方向の縦断面図である。
上部ガイド１３ａはＺ軸装置９の先端部に取り付け板２５０を介して固定されている。２５１は上部ブロックであり、給電ダイス２５２、上部ワイヤガイドホルダー２５３、ハウジング２５４、ジェットノズル２５５及び上部ノズル２５６が付帯している。上部ワイヤガイドホルダー２５３は細長い円筒状をし、その下方先端部にはワイヤ電極を精密に案内するワイヤガイド２５３ａを有し、上部ブロック２５１にねじ込まれて固定されている。
【００１２】
２５５はワイヤ電極１２を水中ジェットで案内し挿入するためのジェットノズルであり、上下方向に移動自在にスプリング２５７を介してハウジング２５４と上部ワイヤガイドホルダー２５３の間の空間に収納されている。
【００１３】
２５８は加圧した加工液を供給する加工液通路である。この上部ガイド１３ａに供給された加工液は、まずハウジング２５４と上部ノズル２５６で囲まれた空間２５４ａに入り後にハウジング２５４の加工液通路２５４ｂを通過し、ハウジング２５４と上部ノズル２５６の先端部で囲まれた空間２５４ｃに送られ、上部ノズル２５６の先端部に設けられた噴出口２５６ａより吹き出る。なお、この様な加工液搬送方法は特開昭５７―１２１４２１号公報にも記載されている。また、上部ワイヤガイドホルダー２５３にも下部ワイヤガイドホルダー２０５と同様に通路２５９がワイヤガイド２５３ａの上部近傍に設けられており、加工中の上部ノズル２５６による内部の静圧を利用して加工液を取り込み、上部ワイヤガイドホルダー２５３内部のワイヤ電極１２の冷却及び給電ダイス２５２の接触通電部分の冷却に用いられている。
【００１４】
２６０はジェット配管であり取り付け板２５０及び上部ブロック２５１内部を通り、上部ワイヤガイドホルダー２５３と上部ブロック２５１の取り付け部分に通じている。ジェット配管２６０内部には加工液が流れ、その加工液はジェットノズル２５５の内部の空間に一度溜められた後、ジェットノズル２５５の先端部より小径のジェット水流として噴出し、ワイヤ電極１２を下部ガイド１１ａへ供給するように構成されている。２６１は上部補助ガイド、２６２は給電ダイス２５２の給電ダイス押さえ板、２６３は引き出し板である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のワイヤ放電加工装置の下部ガイド１１ａにおいては、ワイヤ電極は上部ガイド１３ａから下部ガイド１１ａに送られており、給電ダイス２０４により加工電流がワイヤ電極１２に供給され被加工物へ伝わり加工に供される。この場合、給電ダイス２０４とワイヤ電極１２との接触部では微少の放電により発熱し、またワイヤ電極１２に電流が流れることによりジュール熱も発生する為、この熱によりワイヤ電極１２が切断されるのを避けるべく通路２１９を通じてノズル２０３の内部静圧を利用して加工液をワイヤ電極１２に沿って流し冷却している。
【００１６】
また、下部ガイド１１ａの下部ノズル２０３の形状は先端に向かって断面積が徐々に減少していく構成になっており、整流板２２２を通過した後の加工液の流れは一端下部ノズル２０３内部の空間に溜められ、その後噴出口より吹き出ていくが動圧が完全に静圧に変換することなく噴出するため噴出口において水流の速度成分が均等にならず乱流をなし、方向が定まらずに噴出してしまう。このため加工が不完全になり、さらに加工液流量が少ない場合は偏った流れになり加工性能に大きな影響を与えるという問題があった。
【００１７】
特に、微細流量を流す必要のある加工電流の小さな加工条件、あるいはワイヤ電極１２が小径になった場合などは加工噴流の乱れはきわめて性能に大きく影響するため均質な流量を持った噴流が必要であり、下部ノズル２０３内部の空間の容積だけでは十分な静圧変換は行われない。さらに、下部ノズル２０３内部の加工液の静圧を十分にするためには流速を落とした状態でまんべんに下部ノズル２０３内部に加工液を供給する必要があり、従来の数カ所の噴出口ではこれを実現させるのに難しい。
【００１８】
また、従来例として実開昭５９―１１６１２６号公報に記載されたワイヤ放電加工装置もある。このワイヤ放電加工装置の下部ノズルの形状は、先端に向かって断面積が徐々に減少していく構成になっており、仕切り板を設けたとしても噴出口において水流の速度成分が均等にならず乱流をなし、方向が定まらずに噴出してしまうという問題を十分には解決されない。
【００１９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、下部ノズルの噴出口から噴出する加工噴流が乱れることを防止できるワイヤ放電加工装置を得ることである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる放電加工装置は、被加工物を加工するワイヤ電極と、前記ワイヤ電極を下部で支持する下部ガイドと、前記ワイヤ電極を上部で支持する上部ガイドと、前記下部ガイド及び前記上部ガイドに位置し前記ワイヤ電極に給電する給電ダイスを有するワイヤ放電加工装置において、前記下部ガイドの上端に加工液を噴出させる噴出口の先端部が平面状である下部ノズルを設け、ノズル内部で加工液を留める空間の上面及び下面を平面としたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、ワイヤ放電加工装置の概要を示す図である。
図中、１は機械のベースであるベッドで、ＸＹ軸駆動装置が積載されている。２はＸ軸テーブルで、ベッド１に固定されたＸ軸ガイド３に移動自在に支持されるＸ軸スライド４を介して移動方向に自在に支持される。５はＸ軸ボールネジ、６は被加工物を固定するテーブル、７は加工液を留める加工槽、８はＺ軸装置９を支持するコラムで下部アーム１０が固定されている。さらに、コラム８は固定もしくは下部アーム１０の長手軸方向に沿って移動可能である。この下部アーム１０の先端部は上面３分の１程度が切り欠いた形状になっている。１１は下部ガイドであり、下部アーム１０の先端の切り欠いた部分に下方半分程度が収納されるように下部アーム１０に載置固定されている。また、下部アーム１０の先端方向で、下部ガイド１１の下方向にはローラがとりついており、ワイヤ電極１２の方向変換を行う。
【００２２】
１３はＺ軸装置の先端部に固定されている上部ガイドである。１４はＹ軸ガイドでベット１の上に固定されＹ軸スライド１５が係合し軸方向に移動自在に支持する。１６はＹ軸ボールネジ、１７及び１８はそれぞれＹ軸及びＸ軸モーターである。１９はワイヤ電極を回収するローラー２０を支持するワイヤ回収でコラム８に固定されている。２１は回収されたワイヤ電極１２を収納する回収箱である。２２はワイヤボビン、２３はベッドの下方に配置されるパッド、２４は機械全体の傾斜を調整するレベリングボルトである。次に下部ガイド１１の詳細について説明する。
【００２３】
図２、図３、図４は図１のワイヤ放電加工装置における、下部ガイド１１を示す図である。図２は下部ガイド１１の軸方向の縦断面図、図３は下部ブロックの一部水平断面図、図４は下部ガイド１１の軸方向の横断面図である。
【００２４】
下部アーム１０の先端には絶縁板１０１を介してボルト１０２にて下部ガイド１１が固定されている。この取り付け面は下部アーム１０の先端において水平方向に実施されている。この下部ガイド１１は下部ノズル１０３、給電ダイス１０４、下部ワイヤガイドホルダー１０５及び下部ブロック１０６で主に構成されており、下部アーム１０への固定は下部ブロック１０６により主体的に担当されている。下部ワイヤガイドホルダー１０５は薄い円盤状をしており中央に下部ワイヤガイドホルダー１０５と同じ厚さの円盤状のワイヤガイド１０５ａを有し、ボルト１０５ｃにより下部ブロック１０６に固定されている。また、下部ワイヤガイドホルダー１０５は外周部にＯリング１０５ｂを有し、下部ノズル１０３が上下に移動可能に接している。
【００２５】
給電ダイス１０４は下部ブロック１０６の上部で下部ワイヤガイドホルダー１０５の直下に設けられた溝１０６ｄに、下部ワイヤガイドホルダー１０５と接触するように配置されている。１０６ｂは下部ノズル１０３と精密に嵌合する下部ブロック１０６の側壁である。１０６ａは下部ブロック１０６内のワイヤ電極１２が通過するワイヤ通路である。下部アーム１０の先端には下部ガイド１１の下方に位置するように方向変換用のローラ１０７が設置されている。
【００２６】
１０８はワイヤ電極１２の回収パイプであり、下部アーム１０内を通りローラ１０７において９０度上方へ曲がり直進してワイヤ入り口１０９へ接続される。ワイヤ入り口１０９は下部補助ガイド１１０に接続され、ワイヤ電極１２を下流に導く役割を有する。また、回収パイプ１０８のローラ１０７と接する部位では、回収パイプ１０８の一部にローラ１０７が食い込んだ状態で係合し、ワイヤ電極１２はローラ１０７の表面に接触して方向変換される。ローラ部以外では、ワイヤ電極１２は搬送水流により回収パイプ１０８に接することなく送られる。
【００２７】
１１１は下部ノズル１０３の内部につながる加工液の通路であり、下部アーム１０の垂直な切り欠き面に対向する下部ブロック１０６の一端面にある配管接続口から下部ワイヤガイドホルダー１０５の噴出口まで続いている。１１２は下部ノズル１０３に加工液を供給する配管であり、下部アーム１０内部を通り、下部ブロック１０６の一端面に形成された通路１１１の接続口に接続されている。１１２ａは配管１１２を下部ブロック１０６の一端面の配管接続口に固定するためのＯリングである。
【００２８】
１１３は給電ダイス１０４に給電する配線であり、下部アーム１０内部を通り、下部アーム１０の垂直な切り欠き面に対向する下部ブロック１０６の一端面にある端子１１４に接続されている。１１５はスプリング、１１６はノズル１０３の押さえ板である。下部ノズル１０３は加工中は内部に供給された加工液によりスプリング１１５を圧縮させて上昇し押さえ板１１６にて止まり、被加工中は加工液が供給されないので下に戻る。１１７は給電ダイス１０４とワイヤ電極１２が接触通電することによる放電により発生する熱やワイヤ電極１２に電流が流れることにより発生するジュール熱を冷却する加工液を通すための通路であり、下部ブロック１０６内に加工液の通路１１１から分岐して形成されている。また、その構成素材はセラミックあるいは樹脂などの絶縁性材料である。
【００２９】
１１８は配線１１３とは異なる配線であり、下部アーム１０の窓１１９を通りＸ軸テーブル２上の端子１１８ａに接続している。１２０は給電ダイス１０４の下面中央に係合し下方に延びている軸である。１２１は軸１２０の先端に固定されているノブである。１２２は軸の位置決めを行う支持ブロックであり、下部ブロック１０６の下方で、下部補助ガイド１１０と絶縁板１０１に挟まれる位置に配置されている。１２３は給電ダイス１０４に系合した軸１２０を下部ブロック１０６に固定するボルトであり、給電ダイス１０４の下方に軸１２０に垂直に接する様に配置されている。１０６ｃは、軸１２０を固定しているボルト１２３を動かす為の通路である。１０７ａはローラ１０７のローラ軸である。
【００３０】
さらに上部ガイドの詳細について説明する。
図５は図１における上部ガイド１３の軸方向の縦断面図である。
上部ガイド１３はＺ軸装置の先端に取り付け板１５０を介して固定されている。１５１は上部ブロックである。１５１ａは上部ブロック１５１内にあるワイヤ電極１２を通すワイヤ通路である。１５２は薄い円盤状をした上部ワイヤガイドホルダーであり、中央にワイヤガイド１５２ａを有しボルトにより上部ブロック１５１に固定されている。給電ダイス１５３は上部ブロック１５１内に、上部ワイヤガイドホルダー１５２の直上に位置するように設けらえている。
【００３１】
１５４はジェットノズルで、上部ブロック１５１の下部に精密に嵌合し、通路１５５の噴出口１５５ａから吹き出される加工液をシールしている。さらに、上部ノズル１５６は内部にスプリング１５７を有してジェットノズル１５４を常に上方に押し上げており、加工液が噴出口１５５ａより吹き出す場合にのみ下方に進出する様に構成されている。噴出した加工液は噴出口１５４ａよりジェット水流１５８となり下部ガイド１１へ向かってワイヤ電極１２を案内しながら送給されることになる。１５２ｂは上部ワイヤガイドホルダー１５２の外周部に設けられたＯリングであり、ジェットノズルが上下に移動可能となるように接している。１５６ｂは上部ノズル１５６を下部ブロック１５１に固定するボルトである。
【００３２】
１５９は加工液通路で上部ノズル１５６とジェットノズル１５４の間の空間に高圧の加工液を供給している。この加工液は噴出口１５６ａより加工液噴流１６０となって被加工物に向かって流出する。なお、上部ノズル１５６の噴出口１５６ａとジェットノズル１５４の噴出口１５４ａは同一軸となるように構成されている。１６１は給電ダイス１５３とワイヤ電極１２が接触通電することによる放電により発生する熱やワイヤ電極１２に電流が流れることにより発生するジュール熱を冷却する加工液を通すための通路であり、加工液通路１５９から分岐して形成されている。また、その構成素材はセラミックあるいは樹脂などの絶縁性材料である。
【００３３】
１６２は給電ダイス１５３の上面中央に係合し上方に延びている軸である。１６３は軸１６２の先端に固定されているノブである。１６４は軸の位置決めを行う支持ブロックである。１６５は軸１６２を上部ブロック１５１に固定するボルトである。１５１ｂはボルト１６５を動かす為の通路である。１６６は給電ダイス１５３に給電する配線であり、上部ブロック１５１の一端面にある端子１５１ｃに接続されている。１６７は上部補助ガイドである。
【００３４】
次に、上部ガイド１３における給電ダイス１５３、軸１６２、ノブ１６３、支持ブロック１６４、軸１６２を固定するボルト１６５の関係を図６、図７、図８を用いて詳述する。図６は給電ダイス及び軸周辺の軸方向の一部縦断面図であり、図７は軸と軸を固定するボルトの軸方向の概念図であり、図８は給電ダイスの上面図である。
【００３５】
給電ダイス１５３は外周に溝１５３ａを有しその部分においてワイヤ電極１２と接触し、給電する構造になっている。軸１６２は給電ダイス１５３の上面中央で係合し、キー１６８により連結されている。また、軸１６２の上方部には給電ダイスの溝１５３ａに対応した同一本数の溝１６２ａが刻まれている。軸の溝１６２ａには支持ブロック１６４の内部に設けられた室１６９の中のボール１７０が収まり、さらにボール１７０はスプリング１７１で軸１６２に向かって押されている。
【００３６】
この場合、給電ダイス１５３のワイヤ電極１２と接触する溝を変えるには、まずドライバー等を上部ブロック１５１の通路１５１ｂに挿入しボルト１６５を緩める。この状態で、ノブ１６３を回転させればボール１７０は軸の溝１６２ａの溝から溝に移動する時に前進・後退し、軸の溝１６２ａの位置で給電ダイスの溝１５３ａの位置が割り出せ、ボルト１６５を締め込むことにより給電ダイス１５３は上部ブロック１５１に押しつけらる。これにより、ワイヤ電極１２が給電ダイスの溝１５３ａに接触し、配線１６６により給電される加工電流を正確にロスなくワイヤ電極１２に伝達することができる。なお、下部ガイド１１の給電ダイス１０４、軸１２０、ノブ１２１、支持ブロック１２２、軸１２０を固定するボルト１２３の構成及びそれぞれの関係も上部ガイドにおけるものと同様になっている。
【００３７】
このように、下部ガイド１１において下部ワイヤガイドホルダー１０５を薄い円盤状とし、その中央に下部ワイヤガイドホルダー１０５と同じ厚さの円盤状のワイヤガイド１０５ａを有する構成とし、さらに下部ワイヤガイドホルダー１０５の直下に給電ダイス１０４が位置するようにしたので、給電ダイス１０４のワイヤ電極１２との接触部分をワイヤガイド１０５ａにきわめて接近でき、給電ダイス１０４の上方でワイヤ電極１２を短く配置できるから抵抗が減少し、加工電流を増大させ加工性能を大きく改善できる。上部ガイド１３においても、上部ワイヤガイドホルダー１５２を薄い円盤状としその中央に上部ワイヤガイドホルダー１５２と同じ厚さの円盤状のワイヤガイド１５２ａを有する構成とし、さらにその直上に給電ダイス１５３が位置するようにしたので同様の効果を得ることができる。
【００３８】
また、下部ガイド１１及び上部ガイド１３において、給電ダイス１０４及び１５３とワイヤ電極１２が接触通電することによる放電により発生する熱やワイヤ電極に電流が流れることにより発生するジュール熱を冷却する加工液を通すための通路１１７及び１６１を絶縁性材料で形成してあるので、通路１１７及び１６１が磁化されることにより金属類が付着し目詰まりが発生して十分な冷却液が得られずワイヤ電極１２が断線するという現象を防止でき、加工を継続的に実施することができる。
【００３９】
また、上部ガイド１３において上部ワイヤガイドホルダー１５２及びジェットノズル１５４を交換する場合には、上部ノズル１５６をボルト１５６ｂを緩めて取り外すことでスプリング１５７で上方に押し上げられてあったジェットノズル１５４も同時に取り外すことができ、上部ワイヤガイドホルダー１５２は簡単にボルトなどで締結部品を緩めることにより取り外しが可能となり、ワイヤガイド１５２ａを径の異なる別のものに容易に交換できる。組み立てはこの逆をすればよい。このように、従来の４部品構成から３部品構成になり、交換が容易となって作業効率を上げることができる。
【００４０】
また、下部ガイド１１及び上部ガイド１３の給電ダイス１０４及び１５３にノブ１２１及び１６３を有する軸１２０及び１６２を設け、給電ダイス１０４及び１５３と軸１２０及び１６２に溝を形成し、また支持ブロック１２２及び１６４を設けたので、加工が進み給電ダイス１０４及び１５３の消耗が進行して給電のための接触が維持できなくなっても、ノブ１２１及び１６３を手で回すことによりワイヤ電極１２と接触する溝を別のものにでき、従来のように給電ダイスを一旦外部に取り出す必要もなく、時間の短縮と作業の効率化を図ることができる。
【００４１】
参考例．
図９はこの参考例２におけるワイヤ放電加工装置の上部ガイド１３の軸方向の縦断面図であり、実施の形態１の図５で示す上部ガイド１３におけて、給電ダイス１５３とワイヤ電極１２が接触通電することによる放電により発生する熱やワイヤ電極１２に電流が流れることにより発生するジュール熱を冷却する加工液を通すための通路を別の構成としたものである。
【００４２】
１７２は冷却液を流す冷却用通路であり、上部ブロック１５１のＺ軸装置９に接する側面からワイヤ通路１５１ａの給電ダイス１５３とワイヤ電極１２の接触部に通じる様に形成されている。また、この冷却用通路１７２には加工液通路１５９とは別の独立した配管より加工液が供給される。
【００４３】
このような構成にすることにより、加工液通路１５９の一部より分岐して通液していた従来例とは異なり、別配管から加工液を供給するために通液量を変化なく一定に保つことができ、加工中にワイヤ電極１２が断線する頻度を小さくすることができる。なお、下部ガイド１１においても同様な構成にすることができ、同様の効果を得ることができる。
【００４４】
参考例．
図１０は本参考例における下部ガイド１１の軸方向の横断面図であり、実施の形態１の図２で示す下部ガイド１１において、ワイヤ電極１２を吸引する負圧発生装置を設けたものである。
【００４５】
１２４は負圧発生装置であり、下部補助ガイド１１０の下半分を覆うような形で下部ブロック１０６に嵌め込まれている。また、負圧発生装置１２４は、上面中央から下面中央に垂直に延びる中央通路１２４ａを有しており、この中央通路１２４ａは下部補助ガイド１１０のワイヤ出口に接続しワイヤ電極１２を通過させている。さらに、負圧発生装置１２４は中央通路１２４ａに結合し、下方方向に向けて傾斜している傾斜通路１２４ｂを有している。
【００４６】
なお、中央通路１２４ａの下方には回収パイプ１０８が接続されている。１２５は負圧発生装置１２４の傾斜通路１２４ｂに加工液を供給するための下部ブロック１０６に形成された通路であり、下部アーム１０の垂直な切り欠き面に対向する下部ブロック１０６の一端面から負圧発生装置１２４の側面の傾斜通路口１２４ｃに通じるように形成されている。
【００４７】
１２６は通路１２５に加工液を供給する為の配管である。ワイヤ電極１２は上部ガイド１３のジェット水流１５８により下部ガイド１１に送られ、ワイヤガイド１０５ａ及びワイヤ通路１０６ａを通過して下部補助ガイド１１０に到達する。この時点で、負圧発生装置１２４では通路１２５から供給される加工液が傾斜通路１２４ｂを通って中央通路１２４ａの下方に向かい噴出し、下部補助ガイド１１０の方向に負圧を発生させ、ワイヤ電極１２を吸引する。吸引されたワイヤ電極１２は、傾斜通路１２４ｂから噴出した加工液と共に回収パイプ１０８内に送りこまれローラ１０７を経由して搬送されていく。
【００４８】
これにより、下部補助ガイド１１０を通過したワイヤ電極１２は正確に下部ローラ１０７を通り回収パイプ１０８内を導かれることになる。
【００４９】
実施の形態２．
図１１はこの発明の実施の形態における下部ガイド１１の軸方向の横断面図であり、図１０における下部ガイド１１において、下部ノズルの先端部分を平らな形状にしたものである。
【００５０】
図において、１２７は下部ノズルであり、加工液を噴出する噴出口１２７ａが存在する先端部分が平らとなるように構成されている。また、ノズル内部で加工液を溜める空間は上面及び下面が平面となる円筒状になっている。下部ノズル１２７は加工中は内部に供給された加工液によりスプリング１１５を圧縮させて上昇し押さえ板１１６にて止まり、被加工中は加工液が供給されないので下に戻る。なお、下に戻った場合でも、下部ワイヤガイドホルダー１０５は薄い円盤状となっている為、下部ノズル１２７との接触は考慮する必要がない。
【００５１】
このような構成においては、従来のような動圧の影響が主体となり流速がばらつき旋回して噴出することはなく、下部ノズル１２７内部に充満した加工液は動圧が減少して静圧へ変換される比率が大きくなり噴出口１２７ａより圧力が均一となって上方へ吹き出るようになり、加工性能が向上する。
【００５２】
実施の形態３．
図１２は、この発明の実施の形態における下部ガイド１１の軸方向の横断面図であり、実施の形態２の図１１における下部ガイドにおいて、下部ノズルの内部で噴出口の真下に網を設けたものである。
【００５３】
図において、１２８は金網であり、下部ノズル１２７内で噴出口１２７ａの直下に位置するように配置されている。また、金網１２８は噴出口１２７ａよりも大きく、噴出口１２７ａを内側で覆うような曲面で形成され、加工液は金網１２８を通過しなければ噴出口１２７ａに到達することができない構成になっている。
【００５４】
このような構成においては、下部ノズル１２７内部に充満した加工液は金網１２８通過時に流速が減じられ、さらに金網１２８通過により静圧となるので、噴出口１２７ａより加工液をより確実に上方へ噴出させることができる。これにより、加工精度が向上し、加工物の加工面に筋ができたり、加工面が荒くなるのを防止することができる。特に、きわめて加工速度の遅いあるいは小径ワイヤ電極を使用しての加工には有効である。
【００５５】
実施の形態４．
図１３はこの発明の実施の形態における下部ガイド１１の軸方向の横断面図であり、実施の形態５の図１２における下部ガイド１１において、下部ワイヤガイドホルダーの形状を変更したものである。
【００５６】
１２９は下部ワイヤガイドホルダーであり、円盤状の形状をなし、その中央部に下部ワイヤガイドホルダー１２９と同じ厚さの円盤状のワイヤガイド１２９ａを有しており、このワイヤガイド１２９ａと接し固定する部分以外は内部に空間１２９ｂを持つようなニ層構成となっている。下部ワイヤガイドホルダー１２９の二層のうち下層には加工液を供給する通路１１１が接続され、空間１２９ｂに加工液を供給する様に構成されている。また、上層の外周部には下部ノズル１２７内部に通じる通路である吹き出し口１２９ｃが外周にわたって設けられ、下部ノズル１２７の内壁に沿って加工液を噴出する。
【００５７】
このような構成にすることにより、加工液は十分整流化された後に下部ノズル１２７内部に供給されるので、加工液の乱れによるワイヤ電極１２の振動が減少し加工精度を向上させ、また被加工物の加工面の面荒さの発生も防止できる。
【００５８】
実施の形態５．
図１４は本実施の形態における下部ガイド１１の軸方向の横断面図であり、実施の形態３の図１３においる下部ガイドにおいて、ノズルの吹き出し口に三角錐型の傾斜ノズルを設置したものである。
【００５９】
図中、１３０は三角錐状の傾斜ノズルであり、下部ノズル１２７の加工液噴出口１２７ａに下方向に向かって徐々に径が小さくなるように設置されている。また、傾斜ノズル１３０の先端は下部ワイヤガイドホルダー１２９のワイヤガイド１２９ａのすぐ上に位置している。
【００６０】
このような構成にすることにより、上部ガイド１３より送られたワイヤ電極１２は傾斜ノズル１３０のテーパ状の案内面を通りワイヤガイド１２９ａまで導びかれるので、ワイヤ電極１２の挿入が容易になる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、噴出口より吹き出る加工液の方向性が均一となり加工が安定するようになった。
【００６２】
また、加工液はノズル内部で十分拡散し流量が均一となり、噴出口から吹き出る加工液は整流化され、加工液の乱れによるワイヤ電極の振動が減少し加工精度の向上や被加工物の切断面の面荒さを改善ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるワイヤ放電加工装置の概要図である。
【図２】下部ガイドの軸方向の縦断面図である。
【図３】下部ブロックの一部の水平断面図である。
【図４】下部ガイドの軸方向の横断面図である。
【図５】上部ガイドの軸方向の縦断面図である。
【図６】給電ダイス及び軸周辺の軸方向の一部の縦断面図である。
【図７】軸と軸を固定するボルトの軸方向の概念図である。
【図８】給電ダイスの上面図である。
【図９】参考例における上部ガイドの軸方向の縦断面図である。
【図１０】参考例における下部ガイドの軸方向の横断面図である。
【図１１】実施の形態２における下部ガイドの軸方向の横断面図である。
【図１２】実施の形態３における下部ガイドの軸方向の横断面図である。
【図１３】実施の形態４における下部ガイドの軸方向の横断面図である。
【図１４】実施の形態５における下部ガイドの軸方向の横断面図である。
【図１５】従来例におけるワイヤ放電加工装置の下部ガイドの軸方向の縦断面図である。
【図１６】従来例におけるワイヤ放電加工装置の下部ガイドの軸方向の横断面図である。
【図１７】従来例におけるワイヤ放電加工装置の上部ガイドの軸方向の縦断面図である。
【符号の説明】
１１ 下部ガイド、 １２ ワイヤ電極、 １３ 上部ガイド、 １０３ 下部ノズル、 １０４ 給電ダイス、 １０５ 下部ワイヤガイドホルダー、 １０５ａ ワイヤガイド、 １１７ 通路、 １２０ 軸、 １２１ ノブ、 １２２ 支持ブロック、 １２３ ボルト、 １２４ 負圧発生装置、 １２７ 下部ノズル、 １２８ 金網（網）、 １２９ 下部ワイヤガイドホルダー 、１２９ａ ワイヤガイド、 １３０ 傾斜ノズル、１５２ 上部ワイヤガイドホルダー、 １５２ａ ワイヤガイド、１５３ 給電ダイス、 １５４ ジェットノズル、 １５７ スプリング、１５９ 加工液通路（通路）、 １６１ 通路、 １６２ 軸、１６３ ノブ、 １６４ 支持ブロック、 １６５ ボルト、
１７２ 冷却用通路（通路）
Claims (8)
- 被加工物を加工するワイヤ電極と、前記ワイヤ電極を下部で支持する下部ガイドと、前記ワイヤ電極を上部で支持する上部ガイドと、前記下部ガイド及び前記上部ガイドに位置し前記ワイヤ電極に給電する給電ダイスを有するワイヤ放電加工装置において、
前記下部ガイドの上端に加工液を噴出させる噴出口の先端部が平面状である下部ノズルを設け、ノズル内部で加工液を留める空間の上面及び下面を平面としたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。 - ノズル内部で加工液を留める空間を円筒状とすることを特徴とする請求項１に記載の放電加工装置。
- 加工液を留める空間の下面は、中央部に同一厚さのワイヤガイドを備えた円盤状の下部ワイヤガイドホルダーで構成したことを特徴とする請求項１、２に記載の放電加工装置。
- 下部ワイヤガイドホルダーの直下に、下部ブロックの溝に配置された給電ダイスを配置したことを特徴とする請求項３に記載の放電加工装置。
- 下部ノズル内にあって噴出口の直下に網を設けたことを特徴とする請求項１〜４に記載のワイヤ放電加工装置。
- 下部ワイヤガイドホルダーは、空間を挟んだ二層構成とし、前記下部ワイヤガイドホルダーの下層部に、加工液を下部ワイヤガイドホルダーの空間内に供給する加工液供給口を設けたことを特徴とする請求項３、４に記載のワイヤ放電加工装置。
- 下部ワイヤガイドホルダーの上層部の外周に下部ノズル内部に加工液を供給する通路を設けたことを特徴とする請求項５に記載のワイヤ放電加工装置。
- 下部ガイドの下部ノズル噴射口に下方に向かって徐々に径が小さくなるような三角錐形状の傾斜ノズルを設けたことを特徴とする請求項５，６に記載のワイヤ放電加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2003197618A JP2004025443A (ja) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | ワイヤ放電加工装置 |
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| JP03713698A Division JP3731786B2 (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | ワイヤ放電加工装置 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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| JP2003197618A Pending JP2004025443A (ja) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | ワイヤ放電加工装置 |
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|---|---|
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- 2003-07-16 JP JP2003197618A patent/JP2004025443A/ja active Pending
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