JP2735633B2 - ワイヤカット放電加工機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，放電電圧を印加したワイヤ電極を走行さ
せ，加工液を用いてワイヤ電極と被加工体との間に放電
を発生させることにより，被加工体の加工を行うワイヤ
カット放電加工機に関するものであり，特に加工液の流
出防止構造が放電加工へ影響を及ぼすことのないように
して加工精度を向上させ得ると共に，加工屑その他の異
物が可動部分に係止した場合の異常を検知し，テーブル
送りを停止させるように改良したワイヤカット放電加工
機に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に，ワイヤカット放電加工機は，放電部分に対し
加工液を噴射しながら放電電圧を印加したワイヤ電極を
走行させ，ワイヤ電極と被加工体との間に放電を発生さ
せることにより，例えば被加工体の切断加工を行うよう
に構成している。このとき噴射された加工液が所望しな
い箇所へ流れて行かないようにすることが行われてい
る。

第10図及び第11図は従来のワイヤカット放電加工機の
一部断面正面図及びその一部断面側面図である。両面に
おいて，ベッド１上には水平面内において直交する方向
に摺動自在に形成した上部テーブル２および下部テーブ
ル３を設け，例えば数値制御で駆動可能なＸ−Ｙテーブ
ルを構成している。この場合ベッド１に凹所1aを設けて
下部テーブル３を収容するように配設されている。下部
テーブル３の一端に略逆Ｌ字形に形成したコラム４が，
その桁部4aを前記上部テーブル２の上面に臨ませて立設
されている。上部テーブル２の略中央部には開口穴12を
設けると共に，下部テーブル３の中央部には下部ワイヤ
ガイド装置７が設けられている。下部ワイヤガイド装置
７は前記コラム４の桁部4aに設けた上部ワイヤガイド６
の下に臨ませると共に，前記開口穴12内に突出させてい
る。上部テーブル２の開口穴12の内壁と下部ワイヤガイ
ド装置７の外周近傍との間にフレキシブルシール13を介
装し，加工槽11の底部を構成している。なお上部テーブ
ル２に設けるべき開口穴12の内側寸法は，第12図図示の
如く上部テーブル２および下部テーブル３が水平面内に
おいて移動しても，下部ワイヤガイド装置７と干渉しな
い大きさに選定されている。14,15は各々サーボモータ
であり，上部テーブル２および下部テーブル３に介装さ
せて，例えば図示されていない数値制御装置を介して駆
動源と接続されている。下部ワイヤガイド装置７にはワ
イヤ電極８のガイド，ワイヤ送り，駆動ローラ等（何れ
も図示せず）を内蔵すると共に，下部テーブル３を介し
てワイヤ電極８が貫通可能に形成されている。16は排液
孔であり，フレキシブルシール13内に貯留された加工液
が非加工時に当該排液孔16を通してベッド１の下方に排
出されるように形成されている。17は収納箱であり，ベ
ッド１内に出入自在とすると共に，使用済みのワイヤ電
極８を収納可能に配設されている。

上記の構成により，上部テーブル２上に被加工体を直
接若しくは取付金具（何れも図示せず）を介して載置固
定し，ワイヤ電極８を上部ワイヤガイド６および下部ワ
イヤガイド装置７との間に張設し，ワイヤ電極８に放電
電圧を印加して矢印方向に走行させることにより，被加
工体を放電加工することができるのである。このとき加
工液が被加工体の加工部分に噴射されており，その加工
液が加工槽11内で落下し，フレキシブルシール13内に滞
留する。

〔発明が解決しようとする課題〕

フレキシブルシール13は伸縮自在なので，上部テーブ
ル２が自在に移動しても，その移動に応じて伸縮しフレ
キシブルシール13による加工液の貯留は良好であるが，
当該フレキシブルシール13による移動抵抗が作用し，上
部テーブル２及び下部テーブル３による被加工体のX,Y
方向への動きが所定の通り実行されず，加工精度上問題
点を有していた。

また，フレキシブルシール13によるシール構造では，
その構造が複雑であるため，製作するのに手間がかか
り，その上複雑であるが故に故障もし易いという問題点
があった。

更に加工中において加工屑その他の異物がフレキシブ
ルシール13上に落下した場合，この異物が上部テーブル
２と下部テーブル３との間に挟まれたまま両テーブル2,
3が移動すると，フレキシブルシール13の破損を招来す
るのみならず，上部テーブル２および／または下部テー
ブル３を損傷するという問題点も併存する。

本発明は，上記の問題点を解決することを目的として
おり，被加工体の移動に対しその影響を与えることが小
さく，かつ加工液の流出に対するシール効果が優れ，可
動部分に異物が侵入した場合に直ちに駆動を停止して，
構成部材の損傷を防止することにより，加工途次の被加
工体の加工精度を損なうことなく，信頼性を向上させ得
るように改良したワイヤカット放電加工機を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために，本発明においては， ベッド上に上部テーブルおよび下部テーブルを各々直
交する方向に移動自在に載置し，コラムを立設すると共
に，コラム上部を構成する桁部に上部ワイヤガイドを，
当該上部ワイヤガイドの下方に下部ワイヤガイド装置を
各々対向して設け，前記上部ワイヤガイドと下部ワイヤ
ガイド装置との間に少なくとも前記上部テーブルに穿設
された開口穴を介してワイヤ電極を張設し，加工液を用
いて前記上部テーブル上に載置された被加工体とワイヤ
電極との間に放電を行わせ被加工体を加工するワイヤカ
ット放電加工機において， 上部テーブルに穿設された前記開口穴と当該開口穴の
下端面に対面する面の上端面とによって加工液貯留槽を
形成すると共に， 当該加工液貯留槽は，前記上部テーブル及び下部テー
ブルの移動機構により前記開口穴縁周部の下端面と当該
下端面に対面する面の上端面とが互いに接触しない間隙
に保持されてなる構造となし， 加工液貯留槽の加工液が上部テーブルの開口穴縁周部
の下端面と当該下端面に対面する上記面の上端面との間
隙から滲出する構造とし， 前記開口穴縁周部壁面に圧力検出手段を設けると共
に，この圧力検出手段と上部テーブルおよび／または下
部テーブルの駆動装置とを制御手段を介して制御自在に
接続する，という技術的手段を採用した。

本発明においては，上部テーブルと下部テーブルとの
間に微小な間隙を設けた構成としているが，可撓性材料
からなるシールを設けて軽接触させた構成とすることが
できる。

〔作 用〕

上記の構成により，少なくとも上部テーブルに穿設さ
れた開口穴と当該開口穴の下端面に対面する面の上端面
とによって形成される加工液貯留槽は，上部テーブル及
び下部テーブルの移動機構の取付精度により，加工液が
滲出する程度の精度で上記開口穴縁周部の下端面と当該
下端面に対面する面の上端面とが互いに接触しない間隙
に保持される構造とされており，被加工体は精度良く移
動でき，また加工液の流出に対するシール性も滲出する
程度であるから加工液貯留槽に加工液が滞留する。

また開口穴縁周部壁面に設けた圧力検出手段により，
加工屑その他の異物をかみ込んだ場合には，直ちに上部
テーブルおよび／または下部テーブルの駆動を停止させ
るという作用を期待できる。

〔実施例〕

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す一部断
面正面図および一部断面側面図である。そして第３図は
上部テーブルの開口穴下端面と下部テーブルの上端面と
の拡大間隙説明図である。これらの図面において，前記
第10図および第11図のものと同一部分のものは同じ符号
で示されている。

上部テーブル２の略中央部に穿設された開口穴12の側
壁面と下部テーブル３の上面とで加工液貯留槽を形成す
るが，完全な密閉形となっている訳ではない。すなわ
ち，上部テーブル２に穿設された開口穴12の周縁部には
リブ2aが設けられ，当該リブ2aが段差の設けられた下部
テーブル３の上端面3aまで延びている。この開口穴12の
周縁部に設けられたリブ2aの下端面と，上記段差の設け
られた下部テーブル３の上端面3aとの間隙Ｓは，ベッド
１上に設けられた上部テーブル2,下部テーブル３をＸ−
Ｙ方向にそれぞれ移動させるレール21,22の取り付け及
び当該上部テーブル２及び下部テーブル３の各移動機構
の各精度により，例えば0.1〜1.0mm±50％程度に保持さ
れる。次に10は圧力検出部材であり，例えば圧電材料の
ような機械的エネギーを電気エネルギーに変換し得る材
料によりシート状に形成し，開口穴12のリブ2aの内壁面
に貼付する。

第４図は本発明の実施例における圧力検出回路を示す
説明図であり，同一部分は前記第１図ないし第３図と同
一の参照符号で示す。第４図において18はドライバ回路
であり，圧力検出部材10および／またはNC回路19からの
信号により，サーボモータ14の駆動を制御し得るように
構成されている。

上記の構成により，まずリブ2aの下端面と下部テーブ
ル３の上端面3aとはこの様に間隙Ｓを有するので，上部
テーブル２と下部テーブル３との相対移動は自在に行わ
れる。そしてこの間隙Ｓから流出する加工液は，当該間
隙Ｓが小さいので滲み出る程度となり，加工液貯留槽に
加工液が滞留することとなる。間隙Ｓから滲出した加工
液は，段差の設けられた下部テーブル３の上端面3aに連
なっている排液孔23及び排液パイプ24を通し加工液供給
装置25へ戻される。

開口穴12の周縁部に設けられたリブ2aの下端面と段差
の設けられた下部テーブル３の上端面3aとの間隙Ｓが上
記0.1〜1.0mm±50％，望ましくは0.1〜0.5mm±50％のと
き，加工液は下部テーブル３の段差部ｂに滲出する程度
である（前記リブ2aの下端面と前記上端面3aとは互いに
接触しない範囲で出来る限り小さいのがよい）が，さら
に加工液流出防止の効果を望むときには後述するような
構成とすることができる。

次に放電加工の進行中に加工屑その他の異物が下部テ
ーブル３上に係止し，若しくは間隙Ｓに挟着された場合
には，異物が圧力検出部材10に圧力を印加するから，こ
の圧力の値に応じた電気信号を発信する。従ってこの電
気信号が所定の値を超えた場合において，第４図に示す
ドライバ回路18を作動させてサーボモータ14を停止させ
ることができる。この結果異物かみ込みによる上部テー
ブル２および／または下部テーブル３の損傷を未然に防
止でき，加工上のトラブルの防止，信頼性の向上ができ
るのである。

第５図は間隙シールの一実施例拡大断面図であり，リ
ブ2aの下端部全周に溝を設け，該溝に例えばゴム等の柔
軟なシール部材26を嵌挿する。この柔軟なシール部材26
によってシールが確実となると共に，シール部材26が柔
軟なため上部テーブル２と下部テーブル３との相対移動
に対してもその抵抗は小さく無視され得る。

第６図は間隙シールの他の実施例拡大断面図であり，
リブ2aの下部ワイヤガイド装置７側下端部全周に舌状シ
ール部材27を下部テーブル３の段差部上端面3aにわずか
に接触するようにして配設する。この場合加工液の圧力
Ｐが舌状シール部材27に加わり，舌状シール部材27の先
端部が下部テーブル３の段差部上端面3aと緊密となり，
シールがより確かなものとなる。舌状シール部材27も柔
軟性のある材質のものが使用されることは言うまでもな
い。

第７図は間隙シールの他の実施例拡大断面図であり，
シール用流動体28を加工液貯留槽の底部へ配置する。当
該シール用流動体28も柔軟性を有し，かつ加工液に溶解
しない非溶解性のものが用いられる。当該シール用流動
体28の自重により偏平となり，間隙Ｓが当該シール用流
動体28によってシールされる。なおこのシール用流動体
28として，例えば弱い磁性を有する磁性流動体を用いれ
ば，その弱い吸引性によりさらにシール効果を発揮す
る。

第８図は間隙シールの更に他の実施例拡大断面図であ
り，ブラシ29を植設した基板30をリブ2aの下端部内面の
全周に固着する。このような構成により，柔軟性を有す
るブラシ29の下端が下部テーブル３の段差部上端面3aと
接触し，加工液のシール効果を発揮する。なおブラシ29
を構成する材料は，前記実施例における場合と同様に加
工液に溶解しない非溶解性を有するものを使用すること
は当然である。本実施例に示すブラシ29は加工液のシー
ル作用は必ずしも完全ではないが，加工液が下部テーブ
ル３の段差部3bに滲出する量は極めて微少な量に過ぎ
ず，実際使用上においては殆ど無視し得る。なおブラシ
29はリブ2aの下端部外面の全周に設けてもよい。

第９図は第１図に対応する他の実施例の一部断面正面
図を示す。第９図図示の構成は本発明者が先に提案した
特願昭61−273190号（昭和61年11月17日付）の構成に対
して本発明の概念を適用したものである。同一部分は第
１図と同一の参照符号で示す。Ｗは被加工体,3a′は開
口穴12の下端に対面するベッド１上の面を表している。

第９図図示の実施例の場合には，開口穴12は上部テー
ブル２のみでなく下部テーブル３にも穿設されており，
上部テーブル２に穿設された開口穴の形状に対応したリ
ブ2aが下部テーブル３に穿設された開口穴を貫通して，
ベッド１の面にまで延びている。この実施例の場合で
も，リブ2aの下端部とベッド１上の面3a′との間隙は第
１図図示の場合と同様である。なお，第９図図示の実施
例の場合には，排液孔23−1,23−２が図示の位置に設け
られているが，これによって本発明の機能が損なわれる
ことはない。

本実施例においては，圧力検出手段として圧電材料を
使用した圧力検出部材の例について記述したが，圧力検
出手段としては上記実施例に示すものに限らず，感圧導
電性ゴム，歪ゲージの貼付，圧力スイッチの使用等があ
り，要するに異物の存在を圧力によって検知し，これを
何等かの信号として伝達可能のものであればよい。

〔発明の効果〕

以上説明した如く，本発明によれば，開口穴と当該開
口穴の下端面に対面する面の上端面との間隙を所定に保
持するという極めて簡単な構造により，加工液を加工液
貯留槽に滞留させ，或いはさせることなく噴射しつつ加
工することができる。

しかも第１図図示の実施例の場合には，上部テーブ
ル，下部テーブル共に当該加工液貯留槽の加工液に接し
ているので両者とも同温度に保たれ，加工テーブルの温
度上昇によっても両者間で歪差の発生がなく，加工精度
が向上する。また，コラムが下部テーブルと一体的に立
設され，ワイヤ電極に荷重が掛かっても，歪が生じ難い
コラムの桁部と下部テーブルとの間に張られる構造を用
いているので，その加工精度も良好である。勿論第９図
図示の実施例の場合にも，下部ワイヤガイド装置がベッ
ドに取り付けられていることから，第１図図示の場合と
同様に歪が生じることがない。

更に加工屑その他の異物が可動構成部材間に係止若し
くはかみ込んだ場合には，圧力検出手段を介して直ちに
駆動装置を停止させるように構成してあるため，構成部
材相互間の干渉若しくは損傷を未然に防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す一部断面正面図，第２
図は本発明の一実施例を示す一部断面側面図，第３図は
上部テーブルの開口穴下端面と下部テーブルの上端面と
の拡大間隙説明図，第４図は本発明の実施例における圧
力検出回路を示す説明図，第５図は間隙シールの一実施
例拡大断面図，第６図，第７図は間隙シールの他の実施
例拡大断面図，第８図は間隙シールの更に他の実施例拡
大断面図，第９図は第１図に対応する他の実施例の一部
断面正面図，第10図は従来のワイヤカット放電加工機の
一部断面正面図，第11図は従来のワイヤカット放電加工
機の一部断面側面図，第12図は上部テーブル及び下部テ
ーブルの部分斜視図である。 1:ベッド,2:上部テーブル,2a:リブ,3:下部テーブル,10:
圧力検出部材,12:開口穴。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベッド上に上部テーブルおよび下部テーブ
   ルを各々直交する方向に移動自在に載置し，コラムを立
   設すると共に，コラム上部を構成する桁部に上部ワイヤ
   ガイドを，当該上部ワイヤガイドの下方に下部ワイヤガ
   イド装置を各々対向して設け，前記上部ワイヤガイドと
   下部ワイヤガイド装置との間に少なくとも前記上部テー
   ブルに穿設された開口穴を介してワイヤ電極を張設し，
   加工液を用いて前記上部テーブル上に載置された被加工
   体とワイヤ電極との間に放電を行わせ被加工体を加工す
   るワイヤカット放電加工機において， 上部テーブルに穿設された前記開口穴と当該開口穴の下
   端面に対面する面の上端面とによって加工液貯留槽を形
   成すると共に， 当該加工液貯留槽は，前記上部テーブル及び下部テーブ
   ルの移動機構により前記開口穴縁周部の下端面と当該下
   端面に対面する面の上端面とが互いに接触しない間隙に
   保持されてなる構造となし， 加工液貯留槽の加工液が上部テーブルの開口穴縁周部の
   下端面と当該下端面に対面する上記面の上端面との間隙
   から滲出する構造とし， 前記開口穴縁周部壁面に圧力検出手段を設けると共に，
   この圧力検出手段と上部テーブルおよび／または下部テ
   ーブルの駆動装置とを制御手段を介して制御自在に接続
   したことを特徴とするワイヤカット放電加工機。