JP3107408B2 - ワイヤカット放電加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤカット放電加工
装置に関し、特に加工タンクの開口部にアームを挿入す
る装置におけるシール構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のワイヤカット放電加工方法として
は、被加工物の加工部分に加工液を噴射して加工を行う
噴流加工と、被加工物の加工部分を加工液中に浸漬した
状態で加工を行う浸漬加工とが実施されているが、この
うち浸漬加工は、熱変動が小さく加工精度に優れるとと
もに、端面や大きなテーパの加工においても安定した加
工状態を得ることができるという点で、旧来の噴流加工
に代わって徐々に主流となりつつある。

【０００３】ところで、上記浸漬加工では、加工タンク
内に加工液を貯留し、この中に被加工物を浸漬した状態
で、この被加工物の上下に配置される一対の電極ガイド
により保持したワイヤ電極によって放電加工を行うよう
になっている。

【０００４】したがって、この放電加工装置において
は、特に下側の電極ガイドを加工液中に配置し、かつ、
このガイドを加工位置に応じて変位する必要がある。

【０００５】そこで、従来より、上記下側の電極ガイド
をアームの先端に取り付け、このアームを加工タンクの
側壁に形成された開口部より加工タンク内に挿入し、電
極ガイドを上記被加工物の下面に配置するようになって
いる。

【０００６】したがって、この放電加工装置では、加工
タンク内の加工液が開口部から流出するのを防止する必
要があり、上記開口部とアームとの間隙部分をシールし
なければならない。

【０００７】一方、この放電加工装置では、上記アーム
を加工タンクに対して相対移動することにより、ワイヤ
電極のガイド位置を制御して、上記被加工物の加工形状
を得ることから、上記アームを、加工タンクの開口部に
対して水平方向、すなわちアームの前後方向や左右方向
に移動することになる。

【０００８】このため従来は、例えば図１０に示すよう
に、上記アーム１の挿入孔を有し、加工タンク２の開口
部３を塞ぐシールプレート４を設け、このシールプレー
ト４と加工タンク２の側壁との間を、その全周にわたっ
て相対変位自在にシールするとともに、シールプレート
４の挿入孔とアーム１との間を、アーム１の前後方向に
相対変位自在にシールする構造となっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、アーム１の前後方向および左右方向の移動に
ついてシール抵抗がかかる構造であるため、これがアー
ムのスムーズな移動を妨げてしまい、加工精度の低下を
招くという問題点があった。

【００１０】たとえば、上記従来例の構造において、十
分なシール性を得るためには、３〜５ｋｇｆのシール抵
抗がかかってしまい、これがガイドの５μｍ程度の誤差
となってしまう。

【００１１】そこで、このようなシール抵抗を低減する
ため、例えば特開昭６４−７１６２５号公報に開示され
るように、アームの外周にカバーを設け、シールプレー
ト側からの力が直接アームにかからない構造としたり、
例えば特開平１−３０６１３０号公報に開示されるよう
に、シールプレートと加工タンクとの間に可撓自在なフ
ィルムを折り返したシートを介在させてシールすること
により、この部分のシール抵抗を低減する構造としたも
のが知られているが、特にアームの前後方向について
は、十分にシール抵抗を低減することは困難であった。

【００１２】本発明は、アームにかかるシール抵抗を低
減して、精度良い加工を行うことができるワイヤカット
放電加工装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、コラムに片持
ち構造で支持され、先端にワイヤ電極用のガイドを取り
付けたアームと、被加工物を浸漬する加工液を貯留する
とともに、上記アームを側面から挿入する開口部を有す
る加工タンクとを備え、上記アームと加工タンクとをア
ームの左右方向と前後方向に相対移動して、上記ワイヤ
電極をガイドし、上記被加工物に対してワイヤカット放
電加工を行う放電加工装置であって、上記アームを挿通
する挿通孔を有するとともに、上記加工タンクの開口部
に沿って配置され、シール部材を介して左右方向にスラ
イド可能な状態で開口部を閉蓋する閉蓋部材と、上記加
工タンクより、上記閉蓋部材の挿通孔とアームとの間隙
を通って漏れ出た加工液を、下側で受で止め貯留するサ
ブタンクと、閉蓋部材の外側に並設され、上記閉蓋部材
の挿通孔とアームとの間隙から漏れ出た加工液を上記サ
ブタンクに導く遮蔽板とを有することを特徴とする。

【００１４】したがって、本発明では、閉蓋部材の挿通
孔とアームとの間に所定の間隙を形成して加工液が流出
することを許容し、この所定の間隙から流出する加工液
を、サブタンクに貯留するので、シール抵抗を低減する
ことができる。

【００１５】また、本発明は、上記閉蓋部材の挿通孔内
壁に、この挿通孔とアームとの間隙部分に開口した加工
液吸引孔を形成し、この加工液吸引孔より、上記加工タ
ンクから上記閉蓋部材の挿通孔とアームとの間隙部分に
流入した加工液を吸引する吸引装置を有することを特徴
とする。

【００１６】したがって、本発明においても、アームの
前後方向については、シールを行わず、開口部から流出
する加工液を吸引装置で吸引するため、シール抵抗を低
減することができる。

【００１７】さらに、本発明は、上記閉蓋部材の挿通孔
内壁に、その全周にわたって環状に形成された空隙部に
配置され、一定の膨縮性を有するチューブと、このチュ
ーブ内に加圧流体を供給し、チューブの膨縮を制御する
加圧流体供給装置と、摺接抵抗の小さい素材より形成さ
れ、上記チューブとアームとの間に介在する滑りシート
とを有することを特徴とする。

【００１８】したがって、本発明においては、チューブ
の膨縮を制御することにより、シールの圧力を最適に保
ち、かつ接触部分に滑りシートを介在させることによ
り、シール抵抗を低減することができる。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明の第１実施例におけるワイヤ
カット放電加工装置の要部を示す断面図である。

【００２０】本実施例の放電加工装置は、加工タンク１
１に対し、アーム１２を前後方向（上記Ｙ方向）および
左右方向（上記Ｘ方向）に相対移動するものである。

【００２１】まず、アーム１２は、内側のアーム本体と
外側のアームカバーとを有する二重構造を有している
が、その全体を指してアームということとする。このア
ーム１２は、コラム１０に支持されており、断面形状が
円筒状に形成されている。

【００２２】一方、加工タンク１１は、上記アーム１２
を挿通する開口部１３を有するとともに、この加工タン
ク１１内には、被加工物を支持するワークテーブル（と
もに図示せず）が配置されている。

【００２３】また、加工タンク１１の側壁には、開口部
１３を覆うようにして閉蓋部材１４が配置されている。
この閉蓋部材１４は、全体としては、アーム１２の外周
に配置される略板状のものであり、ガイド枠部４１によ
って上記Ｘ方向にスライド自在に保持されている。すな
わち、ガイド枠部４１は、加工タンク１１の側壁にネジ
止め等により固定されており、この枠部４１内に設けら
れた一対のシール４３Ａ、４３Ｂおよび弾性体１５によ
り、閉蓋部材１４をスライド自在に挟持している。した
がって、この閉蓋部材１４は、アーム１２の左右方向の
移動に伴ってスライド移動するものである。

【００２４】図２は、加工タンク１１のアーム挿入部の
構造を示す側面図である。

【００２５】ガイド枠部４１は、上下左右の４つの枠片
４１Ａ〜Ｄにより額縁状に構成されており、開口部１３
を囲むようにして設けられている。

【００２６】そして、上記閉蓋部材１４の最内周部に設
けられる環状部材１６Ａは、アーム１２を挿通する挿通
孔１７を形成するものであるが、この挿通孔１７にアー
ム１２を挿通した場合、環状部材１６の内周面とアーム
１２の外周面とは、非接触で一定の間隙１８が形成され
ることになる。なお、この間隙１８は、０．０５ｍｍ〜
０．１ｍｍのものとなっている。

【００２７】また、加工タンク１１の下側には、上記間
隙１８から流出する加工液を貯留するサブタンク１９が
設けられている。このサブタンク１９は、例えば３リッ
トル程度の容量を有し、閉蓋部材１４の外側の下側に回
り込んだ構造となっている。

【００２８】また、このサブタンク１９には、上記間隙
１８から流出した加工液を受け止めてサブタンク１９に
導くための遮蔽板２０が設けられている。

【００２９】つまり、この遮蔽板２０は、サブタンク１
９内に設けられたガイド部材２１に案内され、Ｘ方向に
移動自在であるとともに、Ｙ方向には位置規制され、閉
蓋部材１４から離れた閉蓋部材１４の外側すなわちコラ
ム１０側に並立している。この遮蔽板２０には、アーム
１２を挿通する挿通孔が形成されており、この挿通孔に
は、加工液をコラム１０側に流さないためのシール２２
が設けられているが、このシール２２は、アーム１２の
移動に負荷を与えないために、微弱な接触圧を有するも
のが用いられている。

【００３０】なお、上記ガイド部材２１は、サブタンク
１９の底面に設けたガイドレール１９’上にネジ止め固
定されている。

【００３１】以上のような構成においては、アーム１２
の前後方向について、上記間隙１８ではシールを行わ
ず、開口部１３から流出する加工液をサブタンク１９に
貯留するため、シール抵抗を低減することができ、アー
ム１２の変位を円滑に行え、加工精度の向上を図ること
ができる。

【００３２】なお、サブタンク１９に貯留された加工液
は、サブタンク１９の端部にあるホースまたはダクト
（ともに図示せず）によりサービスタンクへ戻される。

【００３３】また、閉蓋部材１４とアーム１２との間に
は、間隙１８の間隔を一定に保持するための位置決め板
３４（図７〜図９参照）が設けられている。この位置決
め板３４については、後述の第４実施例で説明する。

【００３４】図３は、本発明の第２実施例を示す要部断
面図である。

【００３５】なお、以下の実施例において、上記第１実
施例と共通する構成については、同一符号を付して説明
は省略する。

【００３６】この実施例では、加工タンク１１から閉蓋
部材１４とアーム１２との間隙１８に流出した加工液を
吸引することにより、加工液の外部への流出を阻止する
ものである。

【００３７】すなわち、閉蓋部材１４に設けられた環状
部材１６Ｂの内周部には、その全周にわたって環状の溝
部２３が形成され、この溝部２３に連通するエルボ管２
４およびパイプ２５を介して加工液吸引装置（図示せ
ず）が接続されている。

【００３８】したがって、加工タンク１１から間隙１８
に流出した加工液は、加工液吸引装置によって吸引され
ることにより、加工液の外部への流出を阻止することが
できる。そして、この実施例においても、アーム１２に
対するシール抵抗を低減でき、加工精度の向上を図るこ
とができる。

【００３９】なお、この実施例においても、上記第１実
施例で説明したサブタンク１９が設けられている。した
がって、万一加工液吸引装置の吸引力と間隙１８からの
流出量のバランスがくずれ、加工液が外部に漏れた場合
にも、サブタンク１９によって回収し、サービスタンク
へ戻すことができる。

【００４０】また、この実施例においても、閉蓋部材１
４をスライド自在に保持するガイド枠部４１の構成は、
上記第１実施例と同様である。

【００４１】また、この実施例においても、閉蓋部材１
４とアーム１２との間には位置決め板３４（図７〜図９
参照）が設けられているが、これについては、後述の第
４実施例で説明する。

【００４２】次に、図４は、本発明の第３実施例を示す
要部断面図であり、図５は、この第３実施例における加
工タンク１１のアーム挿入部の構造を示す側面図であ
る。

【００４３】この実施例は、上記閉蓋部材１４とアーム
１２との間隙１８をシール装置４４でシールするもので
あるが、極めて接触抵抗の小さいシートを用いて構成す
ることにより、シール抵抗の低減を図るものである。

【００４４】すなわち、上記シール装置４４は、上記閉
蓋部材１４の挿通孔内壁に、その全周にわたって環状の
空隙部２６を形成し、この空隙部２６内に、例えばゴム
製で一定の膨縮性を有するチューブ２７を配置してい
る。そして、このチューブ２７には、連結パイプ２８を
介して加圧水供給装置または空気圧供給装置（図示せ
ず）が接続されており、この供給装置の作動によって加
圧水または加圧空気の供給が制御され、チューブ２７が
膨張または収縮するようになっている。

【００４５】また、閉蓋部材１４には、ポリテトラフル
オロエチレン製の滑りシート２９が設けられている。こ
のシート２９は、厚さが０．５ｍｍ程度のもので、環状
の押え板３０により閉蓋部材１４に保持されており、中
間が折り曲げられて、チューブ２７とアーム１２との間
に介在している。

【００４６】このような構成では、チューブ２７の圧力
を調整して、アーム１２への接触圧を最低限に保つとと
もに、滑りシート２９によって、アーム１２との間の摩
擦抵抗が低減されるので、アーム１２に対するシール抵
抗を低減でき、加工精度の向上を図ることができる。

【００４７】なお、この実施例においても、閉蓋部材１
４とアーム１２との間には位置決め板３４（図７〜図９
参照）が設けられているが、これについては、後述の第
４実施例で説明する。

【００４８】また、図６は、本発明の第４実施例を示す
要部断面図であり、図７は、この第４実施例における加
工タンク１１のアーム挿入部の構造を示す側面図であ
る。

【００４９】この実施例では、閉蓋部材１４に、グラン
ドパッキン３１を設けてシールを行うとともに、このグ
ランドパッキン３１の加工タンク１１側に泥かき用のパ
ッキン３２を設け、コラム１０側に水切り用のパッキン
３３を設けたものである。

【００５０】グランドパッキン３１は、布等の繊維材に
ポリテトラフルオロエチレンを含浸したものであり、摩
擦係数の小さいものとなっている。

【００５１】このグランドパッキン３１は、リップ形状
を有したポリテトラフルオロエチレン製のキャップ３５
に収められ、このキャップ３５の一部がリップ状となり
スライドプレート１４との間をシールすることにより、
加工タンク１１の液部をシールしている。また、キャッ
プ３５の外周には、弾性体３６が介在しており、キャッ
プ３５およびパッキン３１を内径方向に付勢して締付け
力を得ている。

【００５２】泥かき用のパッキン３２は、加工液よりア
ーム１２に付着した加工チップによる泥を、グランドパ
ッキン３１側に送らないようにするものである。

【００５３】また、水切り用のパッキン３３は、グラン
ドパッキン３１から漏れてアーム１２の外周面に付着し
た水滴を外部に落下させないようにするものである。

【００５４】なお、この第４実施例においても、上記各
実施例と同様に、閉蓋部材１４はガイド枠４１により左
右方向に相対移動できる構成となっている。

【００５５】そして、各パッキン３２、３３は、結合部
材５０により、閉蓋部材１４にネジ止め支持されてい
る。

【００５６】また、この第４実施例では、図８および図
９に示すように、閉蓋部材１４とアーム１２との間隔を
保持する位置決め板３４が設けられている。

【００５７】この位置決め板３４は、閉蓋部材１４の左
右に設けられており、閉蓋部材１４からアーム１２側に
突出して、アーム１２の外周面に当接している。したが
って、この位置決め板３４により、閉蓋部材１４とアー
ム１２との間隔が適正に保持される。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、加工タンクに対するア
ームの挿入部の間隙から流出した加工液をサブタンクに
貯留したり、吸引装置で吸引することにより、この間隙
をシールしない構成とすることにより、アームにかかる
シール抵抗を無くして、精度良い加工を行うことができ
る。

【００５９】また、本発明によれば、シール自体に滑り
シートや接触圧を制御する構成を付加することにより、
アームにかかるシール抵抗を低減して、精度良い加工を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるワイヤカット放電
加工装置の要部を示す断面図である。

【図２】上記第１実施例における加工タンクのアーム挿
入部の構造を示す側面図である。

【図３】本発明の第２実施例におけるワイヤカット放電
加工装置の要部を示す断面図である。

【図４】本発明の第３実施例におけるワイヤカット放電
加工装置の要部を示す断面図である。

【図５】上記第３実施例における加工タンクのアーム挿
入部の構造を示す側面図である。

【図６】本発明の第４実施例におけるワイヤカット放電
加工装置の要部を示す断面図である。

【図７】上記第４実施例における加工タンクのアーム挿
入部の構造を示す側面図である。

【図８】上記第４実施例における位置決め板の取り付け
部の構造を示す要部側面図である。

【図９】上記第４実施例における位置決め板の取り付け
部の構造を示す要部断面図である。

【図１０】従来のワイヤカット放電加工装置における開
口部のシール構造を示す要部平断面図である。

【符号の説明】

１０…コラム、 １１…加工タンク、 １２…アーム、 １３…開口部、 １４…閉蓋部材、 １５、３６…弾性体、 １６Ａ、１６Ｂ、３７…環状部材、 １７…挿通孔、 １８…間隙、 １９…サブタンク、 １９’…ガイドレール、 ２０…遮蔽板、 ２１…ガイド部材、 ２３…溝部、 ２４…エルボ管、 ２５…連結パイプ、 ２７…チューブ、 ２９…滑りシート、 ３０…押え板、 ３１〜３３…パッキン、 ３４…位置決め板、 ３５…キャップ、 ４１…ガイド枠、 ４３Ａ、４３Ｂ…シール、 ４４…シール装置、 ５０…結合部材。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コラムに面する側壁に開口部が形成さ
   れ、被加工物を浸漬する加工液を貯留する加工タンク
   と、一端が上記コラムに固定され、他端が上記加工タン
   クの開口部を通って上記加工タンクに挿入されるととも
   に、上記他端にワイヤ電極をガイドする電極ガイドが取
   り付けられているアームとを備え、上記アームと上記加
   工タンクとを、上記アームの左右方向と前後方向に相対
   移動しつつ、被加工物を放電加工するワイヤカット放電
   加工装置であって、 上記加工タンクの開口部に沿って配置され、上記アーム
   が所定の間隙をもって挿通される挿通孔を具備するとと
   もに、上記側壁に沿ってスライド可能な状態でシール部
   材を介して、上記加工タンクの開口部を閉蓋する閉蓋部
   材と； 上記閉蓋部材の外側に設けられ、上記所定の間隙を通っ
   て流出する加工液を貯留するサブタンクと； 上記閉蓋部材と上記コラムとの間であって、上記閉蓋部
   材と離れた位置に設けられ、上記所定の間隙から流出す
   る加工液を受け止めて上記サブタンクに導く遮蔽板と； を有することを特徴とするワイヤカット放電加工装置。
2. 【請求項２】 コラムに面する側壁に開口部が形成さ
   れ、被加工物を浸漬する加工液を貯留する加工タンク
   と、一端が上記コラムに固定され、他端が上記加工タン
   クの開口部を通って上記加工タンクに挿入されるととも
   に、上記他端にワイヤ電極をガイドする電極ガイドが取
   り付けられているアームとを備え、上記アームと上記加
   工タンクとを、上記アームの左右方向と前後方向に相対
   移動しつつ、被加工物を放電加工するワイヤカット放電
   加工装置であって、 上記加工タンクの開口部に沿って配置され、上記アーム
   が所定の間隙をもって挿通される挿通孔を有するととも
   に、上記側壁に沿ってスライド可能な状態でシール部材
   を介して、上記加工タンクの開口部を閉蓋する閉蓋部材
   と； 上記閉蓋部材と上記アームとの間に設けられ、上記所定
   の間隙を一定に保持する位置決め板と； 上記閉蓋部材に設けられている上記閉蓋部材の所定の間
   隙に開口する加工液吸引孔を含み上記所定の間隙を通っ
   て流出する加工液を、上記加工液吸引孔を介し て吸引
   し、加工液が外部へ流出することを阻止する吸引装置
   と； を有することを特徴とするワイヤカット放電加工装置。
3. 【請求項３】 コラムに面する側壁に開口部が形成さ
   れ、被加工物を浸漬する加工液を貯留する加工タンク
   と、一端が上記コラムに固定され、他端が上記加工タン
   クの開口部を通って上記加工タンクに挿入されるととも
   に、上記他端にワイヤ電極をガイドする電極ガイドが取
   り付けられているアームとを備え、上記アームと上記加
   工タンクとを、上記アームの左右方向と前後方向に相対
   移動しつつ、被加工物を放電加工するワイヤカット放電
   加工装置であって、 上記アームを挿通する挿通孔を有するとともに、上記加
   工タンクの開口部に沿って配置され、シール部材を介し
   て左右方向にスライド可能な状態で開口部を閉蓋する閉
   蓋部材と； この閉蓋部材の挿通孔内壁に、その全周にわたって環状
   に形成された空隙部に配置され、一定の膨縮性を有する
   チューブと； このチューブ内に加圧流体を供給し、チューブの膨縮を
   制御する加圧流体供給装置と； 摺接抵抗の小さい素材より形成され、上記チューブと上
   記アームとの間に介在する滑りシートと； を有することを特徴とするワイヤカット放電加工装置。