JP2571053B2 - ワイヤ放電加工機の加工液供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ワイヤ電極にテンションを掛けた状態で
走行させ、工作物即ちワークとワイヤ電極との間で放電
を発生させて放電エネルギーによってワークを二次元輪
郭形状に加工するワイヤ放電加工機の加工液供給装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来、ワイヤ放電加工機については、ワイヤ電極が垂
直方向、言い換えれば、上下方向に走行している部分を
使用してワークを加工しているのが現状である。ワイヤ
電極は、ワイヤ放電加工機本体側に固定されているロー
ラに案内されてワイヤガイドを有するワイヤヘッドに供
給されている。

一方、工作物を取付けているテーブルは、NC装置から
の指令でワークの加工状況に従ってＸ方向及びＹ方向に
移動し、ワイヤヘッドに供給されたワイヤ電極との間で
加工が進行する。加工中はサーボ移動すなわちサーボ機
能を繰り返している。言い換えれば、ワイヤヘッドは、
ワイヤ放電加工中に相対的に加工方向に進むだけでな
く、加工屑等の状況に応じて放電加工が不安定になる
と、短絡解消のため瞬時の間、加工軌跡に沿って後退も
する。次いで、再び前進して放電加工が行われている。
そして、NC装置からの指令を受けて、ワークが水平方向
すなわちＸ方向及びＹ方向に移動して、両者の移動が合
成されて、両者の相対的運動によってワイヤは所定の加
工形状に放電加工されている。

従来、ワイヤ放電加工機における加工液供給装置につ
いては、第３図に示すように、加工液はワーク31の放電
加工部位及びワイヤ電極32に対して上下方向に設置され
ているノズル33,33′から矢印Ａで示すように噴出され
る。このようなワイヤ放電加工機における加工液供給装
置として、例えば、実開昭61−178627号公報、実開昭61
−178628号公報、実開昭61−195927号公報等に開示され
たものがある。

実開昭61−178627号公報に開示されたワイヤ放電加工
機の加工液供給整流ノズル装置は、ワイヤ電極と加工品
の間に加工液を供給しながらパルス電力を印加して放電
加工をするものであり、前記加工品に接する加工液供給
ノズルの先端にワイヤ電極挿入孔を中心とする複数のリ
ング状の溝を形成し、且つ該リング溝の各々に加工液出
口に通ずる複数の加工液供給孔を設けたものである。

また、実開昭61−178628号公報に開示されたワイヤ放
電加工機のノズル装置は、ワイヤ電極を挿通案内するた
めのワイヤガイドと、加工液供給部より供給される加工
液を被加工物方向へ導通するための加工液供給路とを有
するノズルホルダと、ノズルホルダにワイヤ電極の挿通
方向へ摺動可能に保持され、ノズルホルダの加工液供給
路を通って供給された加工液を被加工物方向へ噴射する
ための噴射口を有する筒状のノズルと、ノズルとノズル
ホルダ間の加工液供給路内に嵌入され、ノズルをノズル
ホルダより被加工物方向へ突出する方向に付勢すると共
に、ノズルの噴出口と連通して加工液供給路の一部をな
すように前記噴出口より大きな内径の連通穴を有する環
状の弾性体とを備えたものである。

更に、実開昭61−195927号公報に開示されたワイヤカ
ット放電加工用加工液噴射ノズルは、ワイヤ電極をガイ
ドする装置を有し、ワイヤ電極の貫通を許す筒状部材よ
り成り、加工液をワイヤ電極にそって噴射し、筒状部材
の末端には、頂点がワイヤ電極の延長線上の１点にある
円錐状の加工液噴射用流路を有する付加部材が設けら
れ、加工液が円錐の頂点に向かって噴射されるものであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一般的に、従来のような加工液がワイヤ電極32及びワ
ーク31の放電加工部位に対して上下のノズル33,33′か
ら噴出されるものは、ワーク31の放電加工部位及びワイ
ヤ電極32に対して加工液が均等にかからない状態が生じ
た場合或いはエアが存在する場合に、気中放電を起して
ワイヤ電極32のワイヤが断線する原因となる。従来の加
工液供給用のノズル33,33′は、供給孔が１個のみ設け
られたものであり、例えば、加工液供給用のノズル33,3
3′から供給される加工液は、液圧が低い時はエアを含
んでいない透明な水柱になっているが、放電加工の加工
速度を上げるのに伴って加工液の噴流圧を高くすると、
ノズル33,33′と工作物即ちワーク31間に負圧が発生
し、矢印Ｂで示すように周囲からエアを吸引或いは外力
によってエアが巻き込まれるため、矢印Ａで示される噴
射される加工液にエアが気泡等になって含まれる現象が
生じ即ち乳白色の水柱になり、このような状態の加工液
をワーク31の放電加工部位とワイヤ電極32とに噴射する
と、上記のような気中放電を起してワイヤ電極32のワイ
ヤが断線する原因となる。

前掲実開昭61−178627号公報に開示されたワイヤ放電
加工機の加工液供給整流ノズル装置は、加工品に接する
加工液供給ノズルの先端にワイヤ電極挿入孔を中心とす
る複数のリング状の溝を形成し、該リング溝の各々に加
工液出口を通ずる複数の加工液供給孔を設けたものであ
り、加工液は各々の加工液供給孔を通じて筒状の連続し
た層状に噴射されるのでなく、不連続な状態で噴出され
るので、上記と同様に加工液中に空気が混入する可能性
があり、上記と同様な問題点を有している。

また、前掲実開昭61−178628号公報に開示されたワイ
ヤ放電加工機のノズル装置については、加工液の噴出口
は１個のみであり、上記と同様な問題点を有している。

更に、前掲実開昭61−195927号公報に開示されたワイ
ヤカット放電加工用加工液噴射ノズルは、加工液は円錐
の頂点に向かって噴射されるものであり、加工液が衝突
等によって周囲のエアが巻き込まれ易い状態であり、上
記と同様な問題点を有している。

この発明の目的は、上記の問題点を解決することであ
り、ワークを加工する場合に、ワークの上下に加工液通
路を設け、加工屑の排除を円滑に、直ちに且つ確実に達
成し、各々のワークに加工液を均一に且つ確実に、しか
も噴流圧を高めたとしても加工液中に周囲からエアが吸
引されたり、巻き込まれたりすることがなく、加工液に
エアが混入することがなく、加工液をワイヤ電極とワー
クの放電加工部位に供給でき、気中放電が生じてワイヤ
電極が断線するようなことがないワイヤ放電加工機の加
工液供給装置を提供することでいる。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記の目的を達成するため、次のように
構成されている。即ち、この発明は、ワイヤ電極を案内
するためワークの上下に配置されるガイド部材、前記ガ
イド部材を囲み且つ前記ワイヤ電極と前記ワークの放電
加工部位に対して加工液を供給する加工液通路を形成す
る内側筒対及び前記内側筒体を囲んで加工液を外側へ流
通させる加工液通路を形成する外側筒体を有し、前記内
側筒体を前記ワークに対して固定状態に配置すると共
に、前記外側筒体を流れる加工液が前記内側筒体内へ入
り込むことなく前記外側筒体の加工液圧によって前記内
側筒体から流出する加工液の流れを妨げないように、前
記外側筒体を流通する加工液の液圧を前記内側筒体を流
通する加工液の液圧より低圧に調節すると共に、前記外
側筒体の上下動によって前記外側筒体の端部と前記ワー
クとの間の隔置距離を加工液圧の変化に順応して調節し
たワイヤ放電加工機の加工液供給装置に関する。

また、このワイヤ放電加工機の加工液供給装置は、前
記内側筒体及び前記外側筒体を流通する加工液の液圧を
独立的に調節可能に構成したものである。

〔作用〕

この発明によるワイヤ放電加工機の加工液供給装置
は、上記のように構成され、次のように作用する。即
ち、この加工液供給装置は、内側筒体を囲む外側筒体を
設けて加工液の噴出するノズルを二重構造にし、前記内
側筒体を通じてワイヤ電極とワイヤの放電加工部位に対
して加工液を供給すると共に、前記外側筒体のみを加工
液圧の変化に順応して調節して工作物との間に隙間の大
きさを調節したので、前記ワイヤ電極及び前記ワークに
対して前記加工液を二重に前記ワークの上下から噴射で
き、前記加工液のかかりが不良になって前記ワイヤ電極
が気中放電を起こすようなことも確実に防止できると共
に、たとえ前記外側筒体とその外側の大気との間でエア
を吸引するようなことがあっても、前記内側筒体を通る
加工液、即ち前記ワイヤ電極に接触している加工液には
全く気泡等のエアが混入することがなく、前記ワイヤ電
極及び放電加工部位の前記ワークにエアが触れるような
現象がなく、また、前記外側筒体の前記ワークに対する
隙間の調節によって前記外側筒体から流出する加工液が
前記内側筒体から流出する加工液の流れを妨げることが
ない。

特に、前記外側筒体を流通する加工液を前記内側筒体
を流通する加工液より低圧に調節することによって、前
記外側筒体と外周の大気との間に、エアを吸引したり、
巻き込んだりするような現象を確実に防止できる。ま
た、加工液の噴流圧を高くしてもエアが混入することが
ないので、加工速度を上げるのに伴って前記加工液を高
速即ち高圧状態で噴射することができ、しかも加工屑を
確実に且つ迅速に排出することができる。それ故に、前
記加工液及び前記加工屑が原因で前記ワイヤ電極のワイ
ヤが断線するようなことはない。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この発明によるワイヤ放電加
工機の加工液供給装置の実施例を詳述する。

第１図において、ワイヤ放電加工機の加工液供給装置
の要部が符号10によって全体的に示されている。

ワイヤ放電加工機の加工液供給装置10は、主として、
ワイヤ電極12を案内するダイスガイド部材５を囲み且つ
ワイヤ電極12が貫通する内側ノズルである内側筒体3,
3′、及び内側筒体3,3′を囲む外側ノズルである外側筒
体4,4′から成る。ワイヤ放電加工機では、工作物取付
台２に対して工作物即ちワーク１が設置される。一般
に、工作物取付台２は水平方向即ちＸ方向とＹ方向に移
動できるように構成されている。即ち、ワーク１を取付
けている工作物取付台２は、NC装置（図示省略）からの
指令でワーク１の加工状況に従ってＸ方向及びＹ方向に
移動し、ワイヤヘッドに供給されたワイヤ電極12との間
で加工が進行するように構成されている。更に、ワーク
１に対して上下にワイヤヘッドが設けられている。これ
らのワイヤヘッドは、給電子、給電子押え部材、ダイス
ガイド部材５、加工液噴射ノズル等から成る。自動ワイ
ヤ供給装置（図示省略）からローラガイド等（図示省
略）を介して送り込まれたワイヤ電極12は、上ワイヤヘ
ッドにおける内側筒体３内に設置されたダイスガイド部
材５を通り、ワーク１を放電加工した後に下ワイヤヘッ
ドにおける内側筒体３′内を通って巻取リール、使用済
ワイヤ溜部等（図示省略）に排出される。なお、図中、
矢印は加工液の流れ方向を示す。

ワイヤ放電加工機の加工液供給装置10は、内側筒体3,
3′と外側筒体4,4′から成るものであり、内側筒体3,
3′には、加工液を供給するために加工液供給源（図示
省略）に連通する加工液供給パイプ8,8′が連結され、
また、外側筒体4,4′には、加工液を供給するために加
工液供給源（図示省略）に連通する加工液供給パイプ9,
9′が連結されている。これらの加工液供給パイプ8,
8′,9,9′には、加工液の流量を調節するため流量調節
バルブ等の適宜な調節手段（図示省略）が設けられてい
る。工作物即ちワーク１の放電加工中には、内側筒体3,
3′を通じてワイヤ電極12とワーク１に対して加工液を
供給すると共に、外側筒体4,4′にも加工液を流通させ
る。しかも、加工液は、内側筒体3,3′及び外側筒体4,
4′を流通する加工液の液圧を流量調節バルブ等の適宜
な前記調節手段によって独立的に調節できるように構成
されている。この場合に、内側筒体3,3′を流通する加
工液を高圧に調節し、また外側筒体4,4′を流通する加
工液を低圧に調節している。

ワイヤ放電加工機の加工液供給装置10は、以上のよう
に構成され、次のように作動する。

ワーク１に対してワイヤ電極12を走行させるように、
ワーク１及びワイヤ電極12を設定する。ワイヤ電極12を
走行させ、次いで、NC旋盤からの指令によって、工作物
取付台２がサーボ移動すなわちサーボ機能によってワイ
ヤ電極12に対して相対的運動即ちＸ方向及びＹ方向の移
動をするように作動する。それによって、ワイヤ電極12
がワイヤ１を所定の形状に放電加工することができる。
ワーク１に対するワイヤ電極12による放電加工中に、ワ
イヤ電極12の速度を上げ、ワーク１に対する加工速度を
上げるに応じて、内側筒体3,3′内の加工液通路6,6′を
通る加工液を高圧状態に調節し、それと共に外側筒体4,
4′の加工液通路7,7′に低圧状態の加工液を流す。即
ち、外側筒体4,4′から放出される加工液が内側筒体3,
3′から放出される加工液に対してエア侵入防止用カー
テンとしての機能を果たし、ワーク１を放電加工してい
るワイヤ電極12の部位における加工液中にエアが吸引さ
れて混入するような現象が発生するのを防止している。

次に、第２図を参照して、この発明によるワイヤ放電
加工機の加工液供給装置の実施例を説明する。このワイ
ヤ放電加工機の加工液供給装置20は、第１図に示すワイ
ヤ放電加工機の加工液供給装置10と比較して、外側筒体
の調節構造を有する以外はほぼ同一の構成を有するもの
であるので、同一の部品には同一の符号を付してそれら
についての説明を省略する。

このワイヤ放電加工機の加工液供給装置20について
は、ワーク１に対する内側筒体３の端部の所定の固定位
置に対して、ワーク１の上下面と外側筒体24の端部との
間の隙間即ち隔置距離を調節可能に構成し、ワーク１の
上面と内側筒体３の端面との隔置距離即ち隙間Ｌに対し
てワーク１の上面と外側筒体24の端面との隔置距離即ち
隙間Ｘを変更するように調節でき、隙間Ｘを隙間Ｌより
も大きく調節できる。上下の外側筒体24のワーク１に対
する隔置距離の調節によって加工液圧の変化に順応する
ことができ、加工液圧の変化による影響を軽減すると共
に、上下の内側筒体３からの加工液の流れを、上下の外
側筒体24の加工液の流れによって妨げることなく、加工
液及び加工屑を外周に向かって確実に、流暢に且つ迅速
に排出させることができる。

以上、この発明によるワイヤ放電加工機の加工液供給
装置の実施例について詳述したけれども、この発明は、
上記の実施例に限定されるものでないことは勿論であ
る。例えば、図では、内側ノズルである内側筒体及び外
側ノズルである外側筒体の端面が水平面を構成する形状
に構成されているが、ノズルの端面形状をアール形状、
面取り形状、或いは外方に拡開した形状等に形成されて
もよい。

〔発明の効果〕

この発明によるワイヤ放電加工機の加工液供給装置
は、上記のように構成され、次のような効果を有する。
即ち、このワイヤ放電加工機の加工液供給装置は、内側
筒体を囲む外側筒体を設けて加工液の噴出するノズルを
二重構造にし、前記内側筒体を通じてワイヤ電極とワー
クの放電加工部位に対して加工液を供給すると共に前記
外側筒体にも加工液を流通させるので、たとえ前記外側
筒体とその外周の大気との間でエアを吸引するような現
象が生じても、前記外側筒体から噴出される加工液が一
種の液体カーテンを構成し、前記内側筒体から噴出され
る前記ワイヤ電極に接触している加工液には、前記内側
筒体の端部と前記ワークとの隙間からエアが吸引されて
気泡等のエアが混入することが全くなく、前記ワイヤ電
極及び放電加工部位の前記ワークにエアが触れるような
現象がない。

特に、このワイヤ放電加工機の加工液供給装置は、前
記ワークに対する上下の前記外側筒体の端部の隔置距離
を調節可能に構成し、前記内側筒体を流通する加工液を
前記外側筒体を流通する加工液より高圧に調節すること
によって、前記内側筒体と外周の大気との間に、エアを
吸引したり、また巻き込んだりする現象を更に確実に防
止することができ、加工液圧の変化に順応することがで
き、加工液圧の変化による影響を軽減すると共に、上下
の前記内側筒体からの加工液の流れを前記外側筒体の加
工液の流れによって妨げることなく、加工液及び加工屑
を外周に向かって流暢に、確実に且つ迅速に流動即ち排
出させることができる。

更に、前記ワイヤ電極及び前記ワークに対して前記加
工液を二重に噴射するので、前記加工液のかかりが不良
になって前記ワイヤ電極が気中放電を起こすようなこと
がない。また、加工液の噴流圧を高くしてもエアが混入
することがないので、前記加工液を高速即ち高圧状態で
噴射することができ、冷却効果を果たすと共に、加工屑
を確実に且つ排出することができる。

それ故に、このワイヤ放電加工機の加工液供給装置に
よれば、加工液供給不良、加工液へのエア混入、加工屑
の滞留、或いは温度上昇等が原因で前記ワイヤ電極のワ
イヤが断線するようなことはない等、種々の効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はワイヤ放電加工機の加工液供給装置の一実施例
を示す断面図、第２図はこの発明によるワイヤ放電加工
機の加工液供給装置の実施例を示す断面図、及び第３図
は従来のワイヤ放電加工機の加工液供給装置を示す断面
図である。 １……ワーク、２……工作物取付台、3,3′……内側筒
体、4,4′,24,24′……外側筒体、５……ダイスガイド
部材、6,6′,7,7′……加工液通路、8,8′,9,9′……加
工液供給パイプ、10,20……ワイヤ放電加工機の加工液
供給装置、12……ワイヤ電極。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワイヤ電極を案内するためワークの上下に
   配置されるガイド部材、前記ガイド部材を囲み且つ前記
   ワイヤ電極と前記ワークの放電加工部位に対して加工液
   を供給する加工液通路を形成する内側筒体、及び前記内
   側筒体を囲んで加工液を外側へ流通させる加工液通路を
   形成する外側筒体を有し、前記内側筒体を前記ワークに
   対して固定状態に配置すると共に、前記外側筒体を流れ
   る加工液が前記内側筒体内へ入り込むことなく前記外側
   筒体の加工液圧によって前記内側筒体から流出する加工
   液の流れを妨げないように、前記外側筒体を流通する加
   工液の液圧を前記内側筒体を流通する加工液の液圧より
   低圧に調節すると共に、前記外側筒体の上下動によって
   前記外側筒体の端部と前記ワークとの間の隔置距離を加
   工液圧の変化に順応して調節したワイヤ放電加工機の加
   工液供給装置。
2. 【請求項２】前記内側筒体及び前記外側筒体を流通する
   加工液の液圧を独立的に調節可能に構成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のワイヤ放電加工機
   の加工液供給装置。