JP5784243B1 - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Abstract

上部ワイヤ電極ガイド部に極細のワイヤ電極を通すべく、本発明では、ワイヤ電極に接触して該ワイヤ電極に電流を供給する上部給電子と、該上部給電子の上側に配置された上側ガイド及び下側に配置された下側ガイドからなり前記ワイヤ電極が前記上部給電子に接触するようにガイドする上部ガイドと、放電加工中に被加工物へ加工液を吹きかける上部加工液ノズルと、該上部加工液ノズルの噴出口に配置された放電加工中のワイヤ電極を位置決めする上部ダイスと、を有する上部ワイヤ電極ガイド部、を備えるワイヤ放電加工装置において、前記上部ワイヤ電極ガイド部の下側ガイドの下側からエアーを吸引する吸引器を設けた構成とした。

Description

本発明は、ワイヤ放電加工装置に関し、特に、ワイヤ電極結線に関するものである。

一般に、ワイヤ放電加工装置においては、直径φ＝０．３mmから０．１mmのワイヤ電極が使用され、ワイヤ電極自動結線機構により、前回の放電加工後に切断されたワイヤ電極の先端が、上部ワイヤ電極ガイド部、被加工物の加工開始孔、下部ワイヤ電極ガイド部、下部ワイヤ電極送り部を通り、ワイヤ電極回収部へと自動的に送られ、次の放電加工のためのワイヤ電極の結線が行われる。

従来、ワイヤ電極と被加工物との間の放電加工間隙に加工用放電パルスを印加して被加工物を加工する自動結線付ワイヤ放電加工装置において、自動結線時にワイヤ電極を案内するノズル内の加工液を除去し、ノズル内をドライな状態にしてワイヤ電極を自動結線するワイヤ放電加工装置における自動結線方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平２−４８１１９号公報

ワイヤ電極の直径が、φ＝０．０５mm以下であり、アニールによる真直処理ができないような、腰の弱い極細のワイヤ電極では、上部案内パイプから吹出すエアーがパイプ出口で跳ね返り、上部案内パイプ内でエアーが対流して極細のワイヤ電極の搬送を妨げ、搬送経路外へのワイヤ電極のはみ出し等によりワイヤ電極が上部ワイヤ電極ガイド部を通過することができず、自動結線に失敗する、という問題がある。

上記特許文献１に記載された従来の技術は、上部ワイヤ電極ガイド部の下側で熱又はカッターにより切断されたワイヤ電極の切断端部の直径が、ワイヤ電極の直径よりも大きくならないように、ノズル内及びワイヤ電極をドライな状態にして切断し、良好な切断端部形状を得て、切断端部が下部ワイヤ電極ガイド部を通り易くするものであり、上部ワイヤ電極ガイド部に極細のワイヤ電極を通すものではない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、上部ワイヤ電極ガイド部に極細のワイヤ電極を通すことができるワイヤ放電加工装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ワイヤ電極を送り出す送りローラと、前記ワイヤ電極を下方へ案内する上部案内パイプと、該上部案内パイプ内にエアーを下向きに送る案内パイプヘッドと、を有する上部ワイヤ電極送り部と、前記ワイヤ電極に接触して該ワイヤ電極に電流を供給する上部給電子と、該上部給電子の上側に配置された上側ガイド及び下側に配置された下側ガイドからなり前記ワイヤ電極が前記上部給電子に接触するようにガイドする上部ガイドと、放電加工中に被加工物へ加工液を吹きかける上部加工液ノズルと、該上部加工液ノズルの噴出口に配置され、放電加工中のワイヤ電極を位置決めする上部ダイスと、を有する上部ワイヤ電極ガイド部と、を備え、ワイヤ電極を前記上側ガイド、前記上部給電子、前記下側ガイドおよび上部ダイスによって形成されるワイヤ電極通路を通過させるワイヤ放電加工装置において、前記上部ワイヤ電極ガイド部の下側ガイドの下側からワイヤ電極通路内のエアーを吸引する第１の吸引器を設けたことを特徴とする。

本発明に係るワイヤ放電加工装置は、上部ワイヤ電極ガイド部に極細のワイヤ電極を通すことができる、という効果を奏する。

図１は、本発明に係るワイヤ放電加工装置の実施の形態のワイヤ電極走行系を示す模式図である。 図２は、実施の形態の上部ワイヤ電極ガイド部の縦断面図である。 図３は、実施の形態の上部ワイヤ電極ガイド部の図２とは別位相の拡大縦断面図である。 図４は、実施の形態の下部ワイヤ電極ガイド部及び下部ワイヤ電極送り部を示す断面図である。 図５は、実施の形態の上部ワイヤ電極ガイド部のワイヤ電極送りタイムチャートである。

以下に、本発明にかかるワイヤ放電加工装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態
図１は、本発明に係るワイヤ放電加工装置の実施の形態のワイヤ電極走行系を示す模式図であり、図２は、実施の形態の上部ワイヤ電極ガイド部の縦断面図であり、図３は、実施の形態の上部ワイヤ電極ガイド部の図２とは別位相の拡大縦断面図であり、図４は、実施の形態の下部ワイヤ電極ガイド部及び下部ワイヤ電極送り部を示す断面図であり、図５は、実施の形態の上部ワイヤ電極ガイド部のワイヤ電極送りタイムチャートである。

図１に示すように、実施の形態のワイヤ放電加工装置１００は、ワイヤ電極保持部１０と、上部ワイヤ電極送り部３０と、上部ワイヤ電極ガイド部４０と、下部ワイヤ電極ガイド部６０と、下部ワイヤ電極送り部７０と、ワイヤ電極回収部８０と、を備えている。

ワイヤ電極保持部１０は、ワイヤ電極１を巻き付けて保持するボビン１１と、ワイヤ電極１の送り方向を転換するプーリ１２ａ，１２ｂ，１２ｃと、を有している。

上部ワイヤ電極送り部３０は、ワイヤ電極１を送り出す送りローラ２１と、ワイヤ電極１を送りローラ２１に巻付けるピンチローラ２２ａ，２２ｂと、ワイヤ電極１を下方の上部ワイヤ電極ガイド部４０へ案内する上部案内パイプ３１と、上部案内パイプ３１内にエアーを下向きに送る案内パイプヘッド３２と、を有している。

図１及び図２に示すように、上部ワイヤ電極ガイド部４０は、ワイヤ電極１に接触してワイヤ電極１に電流を供給する上部給電子４２と、上部給電子４２の上側に配置された上側ガイド４４ａ及び下側に配置された下側ガイド４４ｂからなりワイヤ電極１が上部給電子４２に接触するようにガイドする上部ガイド４４と、上側ガイド４４ａの上側に配置され、上部案内パイプ３１の下端部が差し込まれるワイヤトラック４９と、下側ガイド４４ｂの下側に配置され、ワイヤ電極１を下方へ送りその先端を被加工物５１の加工開始孔を通して下部ワイヤ電極ガイド部６０へ送るための加工液を噴出させるジェットノズル４５と、ジェットノズル４５の下側に配置され、放電加工中に被加工物５１へ加工液を吹きかける上部加工液ノズル４６と、上部加工液ノズル４６の噴出口に配置され、放電加工中のワイヤ電極１を位置決めする上部ダイス４３と、これらを保持する上部ガイドブロック４１と、を有している。

なお、図示はしないが、上部ワイヤ電極ガイド部４０の上側には、カッター、又は、電流によるジュール熱でワイヤ電極１を切断する切断ユニットが配置される。切断ユニットは、横方向に移動可能である。ワイヤ電極１を切断するときは、上部案内パイプ３１を上昇させて上部案内パイプ３１の下端部とワイヤトラック４９との間に間隙をつくり、その間隙に切断ユニットを移動させてワイヤ電極１を切断する。切断後、切断ユニットを横方向に移動させ、上部案内パイプ３１を下降させて下端部をワイヤトラック４９に差し込む。

図１及び図４に示すように、下部ワイヤ電極ガイド部６０は、上部ワイヤ電極ガイド部４０の下方に配置され、放電加工中に被加工物５１へ加工液を吹きかける下部加工液ノズル６６と、下部加工液ノズル６６内に配置され、放電加工中のワイヤ電極１を位置決めする下部ダイス６３と、下部ダイス６３の下方に配置され、ワイヤ電極１に接触してワイヤ電極１に電流を供給する下部給電子６２と、下部給電子６２の上側に配置された上側ガイド６４ｂ及び下側に配置された下側ガイド６４ａからなり、ワイヤ電極１が下部給電子６２に接触するようにガイドする下部ガイド６４と、これらを保持する下部ガイドブロック６１と、を有している。

図１及び図４に示すように、下部ワイヤ電極送り部７０は、ワイヤ電極１の送り方向を転換する下部ローラ７２と、ワイヤ電極１を下部ダイス６３から下部ガイド６４へ送るための負圧を発生させると共に、ワイヤ電極１をワイヤ電極回収部８０へ送る加工液を噴出するアスピレータ７３と、ワイヤ電極１をワイヤ電極回収部８０へ案内する下部案内パイプ７４と、これらを保持する下部ローラブロック７１と、を有している。

図１に示すように、ワイヤ電極回収部８０は、ワイヤ電極１を咥えて引っ張るワイヤ回収ローラ８１ａ，８１ｂと、ワイヤ電極１と加工液とを分離するパイプエンド８２と、を有している。

実施の形態のワイヤ放電加工装置１００は、ワイヤ電極走行系にワイヤ電極１を走行させながらワイヤ電極１と被加工物５１との間にパルス電圧を印加して放電を発生させ、被加工物５１と上部ワイヤ電極ガイド部４０及び下部ワイヤ電極ガイド部６０とを糸鋸状に相対移動させ、被加工物５１を所望の形状に加工する。

次に、図２、図３、図５を参照して、実施の形態のワイヤ放電加工装置１００の特徴的な構成について説明する。図３に示すように、上部ワイヤ電極ガイド部４０の上部ガイドブロック４１には、下側ガイド４４ｂの下側に通じる吸引通路４１ａが形成されている。吸引通路４１ａには、吸引器４８が接続されている。吸引器４８は、ワイヤ電極通路内のエアーを吸引する。

また、図２に示すように、上部ワイヤ電極ガイド部４０の上部ガイドブロク４１には、ジェットノズル４５に接続するノズル通路９８が設けられ、ノズル通路９８には、切替弁９７を介してジェットノズル４５から加工液を噴出させる液体ポンプ９６が接続されている。液体ポンプ９６は、加工液槽９９から加工液を吸引する。また、ノズル通路９８には、切替弁９７を介して上部ダイス４３の下側からワイヤ電極通路内のエアーを吸引する吸引器９５が接続されている。なお、吸引器９５を切替弁を介して図３に示す吸引通路４１ａに接続し、吸引通路４１ａの吸引とノズル通路９８の吸引に兼用してもよい。

上側ガイド４４ａと上部給電子４２の間には、両者の間の間隙を埋める部材としてのサブガイド４７ａが配置されている。下側ガイド４４ｂと上部ダイス４３との間には、両者の間の間隙を埋める部材としてのアダプター４７ｂが配置されている。間隙を埋める部材を配置したので、吸引器４８，９５によりワイヤ電極通路内のエアーを吸引するとき、通路の外部のエアーが吸引されて吸引効率が低下することはない。

吸引器４８，９５、液体ポンプ９６、切替弁９７、送りローラ２１を回転させる図示しないパルスモータ、案内パイプヘッド３２にエアーを送る図示しないエアポンプは、ワイヤ放電加工装置１００のＮＣ装置９０により制御される。

図５に示すように、ＮＣ装置９０が、結線指令を発すると、制御部９２が、送りローラ２１を回転させる図示しないパルスモータ、案内パイプヘッド３２にエアーを送る図示しないエアポンプ及び吸引器４８を始動させる。結線開始時に上部案内パイプ３１の下部に位置するワイヤ電極１の先端部は、送りローラ２１に送られて（結線時の送り速度：５０００mm/min）上側ガイド４４ａに近づく。

このとき、案内パイプヘッド３２から供給されるエアー流量と吸引器４８が吸引するエアー流量をバランスさせているので、上部案内パイプ３１から吹出すエアーがパイプ出口（すなわち、上側ガイド４４ａ）で跳ね返ることはなく、上部案内パイプ３１内でエアーが対流してワイヤ電極１の送りを妨げることはなく、ワイヤ電極１の先端部は、上側ガイド４４ａを通過する。

判断部９１は、送りローラ２１の回転量（ワイヤ電極送り出し量）からワイヤ電極１の先端部の位置を判断し、ワイヤ電極１の先端部が上側ガイド４４ａに到達すると、制御部９２に指令し、吸引器４８の吸引を停止させ、吸引器９５による吸引を開始させ、上部ダイス４３の下側からワイヤ電極通路内のエアーを吸引する。このとき、送りローラ２１の回転を低速にするか停止させる。

吸引器９５による吸引の開始(始動)から一定時間経過後、吸引器９５による吸引を停止させ、切替弁９７を切替えて液体ポンプ９６をノズル通路９８に接続し、ノズル通路９８への加工液の供給を開始すると共に、送りローラ２１を回転させてワイヤ電極１を送り出す。液体ポンプ９６は、加工液槽９９から加工液を吸引する。ジェットノズル４５から噴出した加工液は、上部加工液ノズル４６から下方へ噴出し、ワイヤ電極１を吸引して下方へ送り、その先端部を、被加工物５１の加工開始孔を通して下部ワイヤ電極ガイド部６０へ送る。

ワイヤ電極１の先端部が下部ワイヤ電極ガイド部６０の下部給電子６２の位置に到達すると、図示しないセンサーがこれを検知し、検知信号をＮＣ装置９０の判断部９１に送る。判断部９１は、ワイヤ電極１の先端部の位置を判断し、制御部９２に指令して、液体ポンプ９６によるジェットノズル４５への加工液の供給を停止させる。

ワイヤ電極１の先端部が、下部ワイヤ電極ガイド部６０、下部ワイヤ電極送り部７０及びワイヤ電極回収部８０を通過し、ワイヤ回収ローラ８１ａ，８１ｂに咥えられると、ワイヤ回収ローラ８１ａ，８１ｂのワイヤ電極送り速度が送りローラ２１の送り速度より速いので、送りローラ２１が引っ張られて回転数が上がる。ＮＣ装置９０の判断部９１がこれを判断して搬出完了指令を出し、一定の遊び時間経過後に、結線指令及び搬出完了指令を解除し、一連の、ワイヤ電極１の自動結線作業を終える。

以上説明した、実施の形態のワイヤ放電加工装置１００によれば、上部ワイヤ電極ガイド部４０の下側ガイド４４ｂの下側からエアーを吸引する吸引器４８を設けたので、上部ワイヤ電極ガイド部４０に極細のワイヤ電極１を通すことができる。

１ ワイヤ電極、１０ ワイヤ電極保持部、１１ ボビン、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ プーリ、２１ 送りローラ、２２ａ，２２ｂ ピンチローラ、３０ 上部ワイヤ電極送り部、３１ 上部案内パイプ、３２ 案内パイプヘッド、４０ 上部ワイヤ電極ガイド部、４１ 上部ガイドブロック、４１ａ 吸引通路、４２ 上部給電子、４３ 上部ダイス、４４ 上部ガイド、４４ａ 上側ガイド、４４ｂ 下側ガイド、４５ ジェットノズル、４６ 上部加工液ノズル、４７ａ サブガイド、４７ｂ アダプター、４８ 吸引器、４９ ワイヤトラック、５１ 被加工物、６０ 下部ワイヤ電極ガイド部、６１ 下部ガイドブロック、６２ 下部給電子、６３ 下部ダイス、６４ 下部ガイド、６４ａ 下側ガイド、６４ｂ 上側ガイド、７０ 下部ワイヤ電極送り部、７１ 下部ローラブロック、７２ 下部ローラ、７３ アスピレータ、７４ 下部案内パイプ、８０ ワイヤ電極回収部、８１ａ，８１ｂ ワイヤ回収ローラ、８２ パイプエンド、９０ ＮＣ装置、９１ 判断部、９２ 制御部、９５ 吸引器、９６ 液体ポンプ、９７ 切替弁、９８ ノズル通路、９９ 加工液槽、１００ ワイヤ放電加工装置。

Claims (5)

1. ワイヤ電極を送り出す送りローラと、前記ワイヤ電極を下方へ案内する上部案内パイプと、該上部案内パイプ内にエアーを下向きに送る案内パイプヘッドと、を有する上部ワイヤ電極送り部と、
   前記ワイヤ電極に接触して該ワイヤ電極に電流を供給する上部給電子と、該上部給電子の上側に配置された上側ガイド及び下側に配置された下側ガイドからなり前記ワイヤ電極が前記上部給電子に接触するようにガイドする上部ガイドと、放電加工中に被加工物へ加工液を吹きかける上部加工液ノズルと、該上部加工液ノズルの噴出口に配置され、放電加工中のワイヤ電極を位置決めする上部ダイスと、を有する上部ワイヤ電極ガイド部と、
   前記上側ガイド、前記上部給電子、前記下側ガイドおよび前記上部ダイスを支持する上部ガイドブロックと、
   を備え、ワイヤ電極を前記上側ガイド、前記上部給電子、前記下側ガイドおよび上部ダイスによって形成されるワイヤ電極通路を通過させるワイヤ放電加工装置において、
   前記上部ワイヤ電極ガイド部の下側ガイドの下側から、前記上部ガイドブロックに形成された吸引通路を介して前記ワイヤ電極通路内のエアーを吸引する第１の吸引器を設けたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
2. 前記上部ワイヤ電極ガイド部の上部ダイスの下側から前記ワイヤ電極通路内のエアーを吸引する第２の吸引器を設けたことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
3. ワイヤ電極を送り出す送りローラと、前記ワイヤ電極を下方へ案内する上部案内パイプと、該上部案内パイプ内にエアーを下向きに送る案内パイプヘッドと、を有する上部ワイヤ電極送り部と、
   前記ワイヤ電極に接触して該ワイヤ電極に電流を供給する上部給電子と、該上部給電子の上側に配置された上側ガイド及び下側に配置された下側ガイドからなり前記ワイヤ電極が前記上部給電子に接触するようにガイドする上部ガイドと、放電加工中に被加工物へ加工液を吹きかける上部加工液ノズルと、該上部加工液ノズルの噴出口に配置され、放電加工中のワイヤ電極を位置決めする上部ダイスと、を有する上部ワイヤ電極ガイド部と、
   を備え、ワイヤ電極を前記上側ガイド、前記上部給電子、前記下側ガイドおよび上部ダイスによって形成されるワイヤ電極通路を通過させるワイヤ放電加工装置において、
   前記上部ワイヤ電極ガイド部の下側ガイドの下側からワイヤ電極通路内のエアーを吸引する第１の吸引器と、
   前記上部ワイヤ電極ガイド部の上部ダイスの下側から前記ワイヤ電極通路内のエアーを吸引する第２の吸引器と、を備え、
   前記上部ワイヤ電極ガイド部は、前記下側ガイドの下側に配置され前記ワイヤ電極を下方へ送るための加工液を噴出させるジェットノズルを備え、前記第２の吸引器は、前記ジェットノズルに接続するノズル通路に接続され該ノズル通路を介して前記上部ダイスの下側からエアーを吸引することを特徴とするワイヤ放電加工装置。
4. ワイヤ電極を送り出す送りローラと、前記ワイヤ電極を下方へ案内する上部案内パイプと、該上部案内パイプ内にエアーを下向きに送る案内パイプヘッドと、を有する上部ワイヤ電極送り部と、
   前記ワイヤ電極に接触して該ワイヤ電極に電流を供給する上部給電子と、該上部給電子の上側に配置された上側ガイド及び下側に配置された下側ガイドからなり前記ワイヤ電極が前記上部給電子に接触するようにガイドする上部ガイドと、放電加工中に被加工物へ加工液を吹きかける上部加工液ノズルと、該上部加工液ノズルの噴出口に配置され、放電加工中のワイヤ電極を位置決めする上部ダイスと、を有する上部ワイヤ電極ガイド部と、
   を備え、ワイヤ電極を前記上側ガイド、前記上部給電子、前記下側ガイドおよび上部ダイスによって形成されるワイヤ電極通路を通過させるワイヤ放電加工装置において、
   前記上部ワイヤ電極ガイド部の下側ガイドの下側からワイヤ電極通路内のエアーを吸引する第１の吸引器と、
   前記上部ワイヤ電極ガイド部の上部ダイスの下側から前記ワイヤ電極通路内のエアーを吸引する第２の吸引器と、を備え、
   前記上側ガイドと前記上部給電子との間及び前記下側ガイドと前記上部ダイスとの間に、間隙を埋める部材を配置したことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
5. ワイヤ電極を送り出す送りローラと、前記ワイヤ電極を下方へ案内する上部案内パイプと、該上部案内パイプ内にエアーを下向きに送る案内パイプヘッドと、を有する上部ワイヤ電極送り部と、
   前記ワイヤ電極に接触して該ワイヤ電極に電流を供給する上部給電子と、該上部給電子の上側に配置された上側ガイド及び下側に配置された下側ガイドからなり前記ワイヤ電極が前記上部給電子に接触するようにガイドする上部ガイドと、放電加工中に被加工物へ加工液を吹きかける上部加工液ノズルと、該上部加工液ノズルの噴出口に配置され、放電加工中のワイヤ電極を位置決めする上部ダイスと、を有する上部ワイヤ電極ガイド部と、
   を備え、ワイヤ電極を前記上側ガイド、前記上部給電子、前記下側ガイドおよび上部ダイスによって形成されるワイヤ電極通路を通過させるワイヤ放電加工装置において、
   前記上部ワイヤ電極ガイド部の下側ガイドの下側からワイヤ電極通路内のエアーを吸引する第１の吸引器と、
   前記上部ワイヤ電極ガイド部の上部ダイスの下側から前記ワイヤ電極通路内のエアーを吸引する第２の吸引器と、を備え、
   前記送りローラのワイヤ電極送り出し量に基づいて、前記ワイヤ電極の先端が前記上部ワイヤ電極ガイド部の前記上側ガイドに到達したことを判断する判断部と、
   前記判断部の判断に基づいて、前記第１の吸引器の吸引を停止させ、前記第２の吸引器の吸引を開始させる制御部と、
   を有するＮＣ装置を備えることを特徴とするワイヤ放電加工装置。

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