JP2004230492A - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で給電子の寿命を延ばすと共に製造コスト、ランニングコストを低減できるワイヤ電極への給電構造を持ったワイヤ放電加工装置を得る。
【解決手段】平板状の給電子４の上部又は及び下部にワイヤ電極１０をガイドするガイドローラ５ａ，５ｂを設ける。該ガイドローラ５ａ，５ｂは小型モータ６ａ，６ｂによりリードネジ７ａ，７ｂを介して駆動される。揺動方向はワイヤ電極１０の走行方向に対して垂直で、給電子４の平面と平行な方向である。ワイヤ電極１０と給電子４との接触位置は広範囲の領域で変化するから、給電子４には、接触位置が集中せず、摩耗で溝等が発生せず、給電子４の寿命を延ばす。給電子４は平板状の簡単な形状であり、その製造コストも安価である。さらに、ガイドローラ５ａ，５ｂ及びその駆動機構も簡単な構造であるから、製造コスト、ランニングコストを低減させることができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤ放電加工装置に関し、特に、ワイヤ電極に給電する給電機構に特徴を有するワイヤ放電加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極と被加工物の間に電圧を印加して、ワイヤ電極と被加工物間に放電を生じせしめて加工を行うものである。そのため、ワイヤ電極と接触して該ワイヤ電極に給電する給電子を備えるが、加工中、ワイヤ電極は走行するものであることから、給電子はワイヤ電極との接触点で摩耗し、接触位置が一定であると溝等が形成される。その結果、接触通電が不十分となり、所望の電圧をワイヤ電極と被加工物間に与えられなくなる。
【０００３】
この問題を解決するために、ワイヤ電極と給電子との接触位置を一定としないように、給電子を回転させたり、ワイヤ電極の走行方向に対して直角方向に給電子を直線移動させてワイヤ電極と給電子の接触位置を変えることによって給電子の寿命を延ばすようにしたものが知られている（例えば、特許文献１，特許文献２，特許文献３等参照）。
【０００４】
又、第１、第２の２つの電極ガイドの間に給電子を配置し、第２の電極ガイドを駆動して、給電子とワイヤ電極の接触位置を変えることによって給電子の寿命を延ばすようにしたものも知られている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】
特開平８−１９９２０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２３２５２０号公報
【特許文献３】
特許２５５２８５１号公報
【特許文献４】
特許２６７１６６３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
給電子を移動させることによってワイヤ電極と給電子の接触位置を変える方法では、給電子には電圧が印加されているため、給電子との支持部の間の摺動面において、微小放電などの電気現象による二次的摩擦が発生する。この対策として、この給電子を支持する支持部を絶縁構造とすることが想定できるが、その分高価なものとなる。
【０００６】
又、電極ガイドを移動させることによって、ワイヤ電極と給電子の接触位置を変える方法においては、電極ガイドを移動させることからワイヤ電極がこの電極ガイドに広角に支持されることになる。そのため、ワイヤ電極は電極ガイドとの間に大きな摩擦をともなって走行することになり、電極ガイドが早期に摩耗し頻繁に交換する必要がある。又、この電極ガイドの位置を変更させる機構が複雑となり高価なものとなる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、これらの問題点を解決し、簡単な構造で給電子の寿命を延ばすと共に製造コスト、ランニングコストを低減できるワイヤ放電加工装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、ワイヤ電極と被加工物間に電圧を印加して、被加工物に放電現象で加工を行うワイヤ放電加工装置において、ワイヤ電極に電圧を供給する給電子の一側方又は両側方にワイヤ電極を支持するガイドローラと、該ガイドローラをワイヤ電極の走行方向に対して垂直な方向に移動させるガイドローラ移動機構とを設け、該ガイドローラ移動機構を駆動させることで前記給電子に対するワイヤ電極の接触位置を移動又は揺動させることにより、ワイヤ電極が接触する給電子の接触位置を広範囲の領域で変化させるようにした。これにより給電子の寿命を延ばした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態における下ワイヤガイド部の要部ブロック図である。符号１は下ガイドブロックで、該下ガイドブロック１の先端には、ワイヤガイド２及び放電加工領域に加工液を供給する加工液ノズル３が配置されている。下ガイドブロック１内には、ワイヤ電極１０と接触する平面を有し、該ワイヤ電極１０に給電する給電子４が配置されている。該給電子４の両側方、この実施形態では上下（ワイヤ電極１０の走行方向に沿って給電子４の前後）にはガイドローラ５ａ，５ｂが設けられていると共に、該ガイドローラ５ａ，５ｂを移動させるガイドローラ移動機構が設けられている。このガイドローラ移動機構は、それぞれの小型モータ６ａ，６ｂによってそれぞれ駆動されるリードネジ７ａ，７ｂによってガイドローラ５ａ，５ｂを、ワイヤ電極１０の走行方向と垂直な方向で、給電子４のワイヤ電極１０との接触面と平行な方向に移動させるように構成されている。なお、符号８は下ガイドローラである。
【００１０】
ワイヤ電極１０は、図７に示すように、下ガイドローラ８，移動する下側のガイドローラ５ｂの図７において右側（図１、図２においては紙面垂直方向の下側）でガイドされ、給電子４の図７において左側の接触面に接触し、かつ移動する上側のガイドローラ５ａの図７において右側でガイドされ、かつ、ワイヤガイド２でガイドされて加工液ノズル３のノズル孔から導き出され、被加工物を加工する加工領域を通過して図示しない上ガイドブロックに導かれている。これにより、ワイヤ電極１０は、上下のガイドローラ５ａ，５ｂにより、給電子４の接触面に押し付けられるようにしてガイドされることになる。なお、上ガイドブロックの構成は図１に示した下ガイドブロックの構成と同一でも、又、ワイヤ電極１０に電圧を給電する給電子４は１箇所でもよいものであるから、給電子やガイドローラ、ガイドローラ移動機構を備えない従来から用いられているガイドブロックであってもよい。これら上下のガイドブロックが被加工物の上下（もしくは被加工物の左右）に配置されるものであり、配置位置が相違するだけである。
【００１１】
まず、ワイヤ電極を自動結線装置等によって結線する場合には、小型モータ６ａ，６ｂを駆動制御してガイドローラ５ａ，５ｂの中心位置が、ワイヤガイド２と下ガイドローラ８を結ぶ線上になるように、ガイドローラ５ａ，５ｂを移動させ、ワイヤ電極１０が加工液ノズル３のノズル孔、ワイヤガイド２、ガイドローラ５ａ，５ｂ、下ガイドローラ８を通り、直線的に走行できるように位置決めする。同様に上ガイドブロックに対してもワイヤ電極が直線的に走行できるように移動するガイドローラを位置決めし、かつ上下のガイドブロックのワイヤガイド（ノズル孔）が対向するように配置し、自動結線装置を駆動してワイヤ電極１０を結線する。図７において破線は、自動結線時のワイヤ電極１０の状態を示し、実線は加工時の状態を示すもので、加工時にはワイヤ電極１０は張設されて下ガイドローラ８側に引っ張られることにより、給電子４の接触面への接触を確実にする。
【００１２】
加工に際しては、給電子４からワイヤ電極１０に給電し、かつ小型モータ６ａ，６ｂを正、逆駆動してリードネジ７ａ，７ｂにより上下のガイドローラ５ａ，５ｂをワイヤ電極１０の走行方向に対して垂直でかつ給電子４のワイヤ電極１０との接触平面と平行な方向に移動、揺動させる。これにより、ワイヤ電極１０は図１及び図２に示すように、給電子４と圧接して該給電子４から電圧が供給される。なお、上下のガイドローラ５ａ，５ｂは、同期して、もしくは非同期で、小型モータ６ａ，６ｂによって駆動される。図１、図２で示す例では同期して、上下ガイドローラ５ａ，５ｂが駆動されている状態を示している。
【００１３】
ワイヤ電極１０と給電子４との接触位置は変動し、ワイヤ電極１０は給電子４の接触面に対して概略均等に接触することになるから、給電子４の接触平面にワイヤ電極１０との摩擦により溝等が生じることはない。又、移動するガイドローラ５ａ，５ｂは回転摩擦のみの影響を受けるだけであるから、このガイドローラ５ａ，５ｂの寿命は格段に延びるものとなる。又、給電子４は比較的簡単な構成により固定されるだけのものでよく、その構造が簡単なものとなる。さらに、接触平面がワイヤ電極１０との摩擦により摩耗して給電状態が悪くなったときには、給電子４をワイヤ電極１０の側に押し出し固定することによって、給電状態を簡単に回復させることができる。
【００１４】
又、上記実施形態では放電加工中、小型モータ６ａ，６ｂを駆動して上下ガイドローラ５ａ，５ｂを揺動させるようにしたが、放電加工中、常時移動させず、定期的又はランダムに小型モータ６ａ，６ｂを駆動しガイドローラ５ａ，５ｂを所定ピッチだけ移動させて、ワイヤ電極１０と給電子４との接触位置を変えるようにしてもよい。
【００１５】
又、上述した実施形態では、上下のガイドローラ５ａ，５ｂを移動させるための小型モータ６ａ，６ｂをそれぞれ設けたが、いずれか一方に設け、他方のリードネジは歯車又はベルト等の伝動手段によって駆動するようにして、１つのモータで２つのリードネジ７ａ，７ｂを駆動するようにしてもよい。
【００１６】
又、ワイヤ電極１０を給電子４の接触平面に沿って移動させるガイドローラ５ａ，５ｂを上述した実施例では、給電子４の上下に配置したが、必ずしも上下に配置せず、どちらか一方にのみ配置してもよい。
【００１７】
図３は、給電子４の上部のみにガイドローラ５を配置した第２の実施形態の下ガイドブロック１の概要図である。なお、図１に示した第１の実施形態と同一部材には同一符号を付している。この第２の実施形態では、小型モータ６によりリードネジ７を介して駆動されるガイドローラ５が給電子４の上部に配置され、ワイヤ電極１０は、このガイドローラ５によって給電子４の接触平面に沿って移動させられるのみとなる。この場合、給電子４の上部に配置されたガイドローラ５と給電子４を近づけて配置することによって、移動するガイドローラ５の移動によるワイヤ電極１０と給電子４との接触位置の変化範囲を大きくするようにして、給電子４のワイヤ電極１０との接触により摩耗する範囲を大きくして給電子４の寿命を延ばしている。
【００１８】
図４は、小型モータ６によりリードネジ７を介して駆動されるガイドローラ５を給電子４の下方に設けた第３の実施形態の下ガイドブロック１の概要図である。この実施形態では、給電子４と該給電子４の下方に設けたガイドローラ５を近づけて配置することによって、ワイヤ電極１０と給電子４との接触位置の変化範囲を大きくするようにしている。これにより給電子４の寿命を延ばしている。
【００１９】
各実施形態における移動するガイドローラ５，５ａ，５ｂの形状は、図５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、ワイヤ電極１０をガイドする部分が（ａ）で示すＶ型、（ｂ）で示す曲線凹型、（ｃ）で示すお椀凹型、（ｄ）で示す両サイドが直角に立ち上がる凹型等の形状をなし、ワイヤ電極１０をその走行方向に対して垂直方向に移動させることができ、ワイヤ電極１０の走行をガイドできるものであればよい。
又、給電子４は、ワイヤ電極１０と接触する平面を備えるものであればよく、図６に示すような平板状のものでよく、給電子４の製造コストは安価となる。
さらに、上述した各実施形態では、図７に示すように、上下のガイドローラ５ａ，５ｂのワイヤ電極１０のガイド位置が、ワイヤ電極に対して給電子４の接触面に対向するように配置したが、図８に示すように、上下のガイドローラ５ａ，５ｂのワイヤ電極１０をガイドする側、及び給電子４のワイヤ電極１０との接触面がワイヤ電極１０に対して同一側となるように配置してもよい。この場合においても、自動結線時には、ワイヤ電極１０は破線状態で結線されるが、加工時には、ワイヤ電極１０は張設されて下ガイドローラ８側に引っ張られることにより、実線で示すように、給電子４の接触面に接触することになる。
特に、図３に示す実施形態のように、給電子４の上側にのみガイドローラ５を設ける場合には、このガイドローラ５のワイヤ電極１０をガイドする側と給電子４の接触面が対向するように配置（図７の形式に配置）した方がよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、簡単な構成で、しかも、消耗する給電子もワイヤ電極と接触する接触位置が変化し、その接触範囲が増大することから、給電子の寿命を格段に増大させることができる。しかも、給電子も平板状の簡単な構成であることからその製造コストが安価となり、製造コスト、ランニングコスト共に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における下ワイヤガイド部の要部ブロック図である。
【図２】第１の実施形態における上下のワイヤガイドを移動させてワイヤ電極と給電子との接触位置を変えた状態を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の下ワイヤガイド部の要部ブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の下ワイヤガイド部の要部ブロック図である。
【図５】各実施形態において使用されるガイドローラの形態の説明図である。
【図６】各実施形態において使用される給電子の形態の説明図である。
【図７】上下のワイヤガイドと給電子のワイヤ電極に対する配設位置の説明図である。
【図８】上下のワイヤガイドと給電子のワイヤ電極に対する別の配設位置の説明図である。
【符号の説明】
１ 下ガイドブロック
２ ワイヤガイド
３ 加工液ノズル
４ 給電子
５，５ａ，５ｂ ガイドローラ
６，６ａ，６ｂ 小型モータ
７，７ａ，７ｂ リードネジ
８ 下ガイドローラ
１０ ワイヤ電極

Claims (2)

1. ワイヤ電極と被加工物間に電圧を印加して、被加工物に対し放電現象で加工を行うワイヤ放電加工装置において、
   ワイヤ電極に電圧を供給する給電子の一側方にワイヤ電極を支持するガイドローラと、該ガイドローラをワイヤ電極の走行方向に対して垂直な方向に移動させるガイドローラ移動機構とを設け、
   該ガイドローラ移動機構を駆動させることで前記給電子に対するワイヤ電極の接触位置を移動又は揺動させることを特徴とするワイヤ放電加工装置。
2. ワイヤ電極と被加工物間に電圧を印加して、被加工物に対し放電現象で加工を行うワイヤ放電加工装置において、
   ワイヤ電極に電圧を供給する給電子の両側方にワイヤ電極を支持するガイドローラと、該ガイドローラをワイヤ電極の走行方向に対して垂直な方向に移動させるガイドローラ移動機構とを設け、
   該ガイドローラ移動機構を駆動させることで前記給電子に対するワイヤ電極の接触位置を移動又は揺動させることを特徴とするワイヤ放電加工装置。

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