JPH02139127A - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、加工精度を向上させることのできるワイヤ放
電加工装置に関するものである。

［従来の技術］ 第４図は例えば特開昭６１−２９７０１９号公報に示さ
れている従来のこの種のワイヤ放電加工装置を示す構成
図である。図において、（１）は加工機本体、（２）は
この本体のベツド、（３）はコラム、（４）はベツド（
２）上にて水平方向に駆動されるクロステーブル、（５
）はクロステーブル（４）上に固定された定盤、（６）
は定盤（５）に固定された被加工物、（７）はコラム（
３）の下部から定盤下部へ向けて水平方向へ延出するア
ーム、（８）はこのアーム先端に取り付けられた下部ノ
ズル、（９〉は下部ノズル（８）の軸心部に装着された
ダイヤモンドダイスから成るワイヤガイド、（１０）は
被加工物（６）を挾んで下部ノズル（８）の対称位置に
配置されかつコラム（３）上部の水平部末端に後述する
ノズル駆動装置（１２）を介し設置された上部ノズル、
（１１）は上部ノズル（■０）の軸心部に装着されたダ
イヤモンドダイスから成るワイヤガイドである。

なお、（１３）はクロステーブル（４）の一方の駆動用
モータ、（１４）はノズル駆動装置（１２）の水平方向
駆動用の一方のモータ、（１５）はワイヤボビン、（１
８）は電極ワイヤ、（１７）は電極ワイヤ（１６）に弛
みが生じないようテンションをかけるためのブレーキ装
置、（１８）は電極ワイヤ供給経路の最下流側に配置さ
れたワイヤ巻取用モータ、（１９）は電極ワイヤ（１Ｂ
）の回収箱、（２０）はＮＣ装置、（２１）は加工液、
（２２）は加工液供給装置である。

而して、ノズル駆動装置（１２）は、第５図の拡大側面
図からも明らかなように、コラム（３）に上下動可能に
支持され図示しない駆動機構によって駆動される垂直軸
（２３）と、この垂直軸下端に固定されるとともに下面
にあり溝（２４ａ）を有するガイド部材（２４）と、上
面にガイド部材（２４）のあり溝（２４ａ）と摺動自在
に嵌合してＵ方向に案内されるあり部（２５ａ）を有す
るとともに下面にこのあり部（２５ａ）と直交方向のあ
り溝（２５ｂ）が形成されたＵスライダ（２５）と、前
方下方向へ延びるクランク形状を呈しかつ基端側上面に
Ｕスライダ（２５）のあり溝（２５ｂ）と摺動自在に嵌
合してＶ方向に案内されるあり部（２６ａ）を有すると
ともに先端側下面に上部ノズル（１０）を装着したＶス
ライダ（２６）とから構成され、モータ（１４）及び図
示しない複数のモータにより駆動されて、上部ノズル（
１０）の設定位置を、テーパ加工を行わない基準位置か
ら三次元方向に偏倚させることができるようになってい
る。

次に、上記構成を有する従来装置の動作について説明す
ると、ワイヤボビン（１５）から引き出された電極ワイ
ヤ（以下ワイヤと称する）　（Ｉｆｔ＞は、必要なテン
ションをかけるためのブレーキ装置（１７）を介して加
工部に供給され、加工後はモータ（１８）により巻き取
られ回収箱（１９）に廃棄される。加工部のワイヤ（１
６）は上部ノズル（１０）のワイヤガイド（１１）と下
部ノズル（８）のワイヤガイド（９）とにより支持され
位置決めされる。加工エネルギは図示しない加工用電源
よりワイヤ（１６）と被加工物（６）との間に供給され
る。

放電加工中、ＮＣ装置（２０）より駆動用モータ（１３
）に与えられる指令により、駆動用モータ（１３）は作
動し、クロステーブル（４）は平面運動を行う。

その結果、クロステーブル上の定盤（５）に取り付けら
れた被加工物（６）はワイヤ（１６）との間に相対運動
を行い、所定形状に加工が行われる。なお、図ではクロ
ステーブル（４）の駆動用モータ（１３）は１台のみ記
載され、これと直角方向にテーブルを駆動する他の駆動
用モータは省略されている。

また、被加工物（６）にテーパ加工を行う際は、ＮＣ装
置（２０）の指令によりモータ（１４）を駆動してノズ
ル駆動装置（１２）の■スライダ（２８）を移動させ、
もしくはＮＣ装置（２０）の指令により図示しないモー
タを駆動してＵスライダ（２５）を移動させ、ワイヤ（
１Ｂ）を傾ける。

加工中は加工液供給装置（２２）より高圧の加工液（２
１）が上下のノズル（１０）、（８）　　を介し加工部
に供給される。この上下のノズル（１０）、（８）と被
加工物り６）との間隙は、通常０．（Ｊｌ−０，２ｖａ
ｔｓに管理されている。

［発明が解決しようとする課８］ ところで、ワイヤ放電加工装置による加工において、ワ
イヤは空気中で放電すると切断し加工不能となるため、
液中で放電することが必要とされている。したがって、
近年高速加工が要求されるようになると、加工中のワイ
ヤに加工液をより確実にかつ十分に供給する必要から加
工液圧を高める傾向にある。

しかしながら、加工中に加工部に供給する加工液（２１
）の液圧を高くすると、液圧反力Ｆによるモーメント荷
重により僅かながら下部ノズル（８）及び上部ノズル（
ｌＯ）の位置がずれる。この時、下部ノズル（８）に関
してはコラム（３）に対し水平方向アーム（７）による
単純な片持支持構造のため、水平面内での偏倚量は小さ
く、実用上殆ど問題とならないが、上部ノズル（１０）
は複数段のスライダ機構及び垂直軸（２３）を介しコラ
ム（３）に片持状態で支持されている関係で、第５図に
想像線（二点鎖線）で示す如（、水平面内で無視できな
い量εだけ偏倚する。これは液圧反力Ｆが、垂直軸（２
３）の軸線から距離ＬＨ隔させた位置に有る上部ノズル
（１０）を上方向に押し上げるよう作用し、特にノズル
駆動装置（１２）ノｖＵスライダ（２Ｂ）　、　（２５
）接続部および垂直軸（２３）やＶスライダ（２６）の
垂直壁部ヘモーメント荷重ＦＸＬが働くことによってこ
れらに曲げ変形が起こり、水平面内での偏倚量が大きく
なるためと考えられる。

このモーメント荷重による偏倚は、テーパ加工時はもと
よりテーパ加工を行わない通常の加工時（上部ノズルが
基準位置にある時）においても発生していた。これは距
ＭＬが、スライダ機構の駆動時には成る程度変動するも
のの、■スライダ（２６）の構造上、上部ノズル（１０
）の基準位置においても依然として残存することに起因
する。この結果、ワイヤ（ＩＢ）を保持するワイヤガイ
ド（１１）の位置がずれ、ワイヤ（１６）は被加工物（
６）に対し好ましくない角度をとるようになり、加工精
度を悪化させていた。

本発明は叙上の点に鑑み、液圧反力によるノズル駆動装
置の垂直軸等へのモーメント荷重を防止して加工精度を
向上させることのできるワイヤ放電加工装置を得ること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るワイヤ放電加工装置は、水平面内を駆動さ
れるクロステーブル上の被加工物を介し対向配置され軸
心部にて電極ワイヤを案内する上下加工液噴出ノズルと
、加工面にテーパを形成するために上記両加工液噴出ノ
ズルの一方を加工機本体に対し三次元方向に駆動するノ
ズル駆動装置とを備え、このノズル駆動装置により駆動
される側の可動側加工液噴出ノズルの軸線をテーパ加工
移動時において上記ノズル駆動装置の垂直軸の径内に入
るように配置構成したものである。

［作用コ 本発明においては、ノズル駆動装置により駆動される側
、即ち可動側加工液噴出ノズルの軸線がテーパ加工移動
時においてもノズル駆動装置の垂直軸の径内に入るよう
に配置構成されているので、テーパ加工を行わない通常
の加工時とともにテーパ加工時においても、液圧反力は
ノズル駆動装置の垂直軸等へ圧縮応力としてしか作用せ
ず、ワイヤガイドの水平面内での位置ずれが無くなり、
加工精度が向上する。

［実施例］ 以下、図示実施例により本発明を説明する。第１図は本
発明の一実施例に係るワイヤ放電加工装置の要部の縦断
面図であり、従来と同一部分には同一符号を付しその説
明は省略する。図において、（３０）はコラム（３）上
部の水平部末端に設置されたノズル駆動装置であり、そ
の垂直軸（３１）は中空軸から成り、かつその軸心部の
孔（３１ａ）内にはワイヤ（１６）が挿通されるととも
に、その外周部がコラム（３）にガイドベアリング（３
２）を介し支持され、図示しない駆動機構によって上下
方向に駆動されるようになっている。この垂直軸（３１
）の下端には、ワイヤ挿通用の孔（３３ａ）を存しかつ
下面にあり溝（３３ｂ）が形成されたガイド部材（３３
）が、その孔（３３ａ）の軸線を垂直軸（３１）の孔（
３１ａ）軸線と一致させて固定されている。（３４）は
上端にガイド部材（３３）のあり溝（３３ｂ）にてＵ方
向に案内されるあり部（３４ａ）を有するとともに下端
にこのあり部（３４ａ）と直交方向のあり溝（３４ｂ）
が形成されたＵスライダであり、その中央部にはワイヤ
挿通用の大径の縦孔（３４Ｃ）が穿設され、テーパ加工
時のワイヤ移動ストロークを吸収できようになっており
、Ｕスライダ駆動機構（３５）により駆動される。

υスライダ駆動機構（３５）は、ガイド部材（３３）の
−側にブラケット（３６）を介し取り付けられたモータ
（３７）と、基端部がモータ（３７）の出力軸に連結固
定されるとともに先端部がＵスライダ（３４）の−側に
形成した横孔（３４ｄ）内に遊嵌配置された送りねじ（
３８）と、Ｕスライダ（３４）外側面の横孔（３４ｄ）
部位に固定設置されて送りねじ（３８）と螺合する雌ね
じ部材（３９）とから構成されており、Ｕスライダ（３
４）をガイド部材（３３）に対しＵ方向に駆動する。

而して、（４０）は上端にＵスライダ（３４）のあり溝
（３４ｂ）にてＶ方向に案内されるあり部（４０ａ）を
何するとともに下端に上部ノズル（１０）を装着したＶ
スライダであり、その軸心部にはワイヤ挿通用の孔（４
０ｂ）が穿設されており、図示しないＶスライダ駆動機
構により駆動される。なお、（４１）はガイド部材（３
３）の孔（３３ａ）内に設置されたワイヤガイド、（４
２）はＶスライダ（４０）の孔（４０ｂ）向上部に設置
されたワイヤガイドであり、これらは孔（３１ａ）。

（３３ａ）及び（４０ｂ）内を通過するワイヤ（１Ｂ）
が、各スライダ（３４）　、　（４０）の移動時にＵ、
Ｖ方向に追従しようとするのを規制してワイヤ（１６）
と各孔内壁との干渉を防止する。

上記構成を有する本実施例装置において、ノズル駆動装
置（３０）の垂直軸（３１）、ガイド部材（３３）、各
スライダ（３４）、（４０）　、及び上部ノズル（１０
）は、水平面内でほぼ同軸上に配置されており、上部ノ
ズル（１０）はこれの軸線が、通常の加工時は素よりテ
ーパ加工時においても、垂直軸（３１）の径内に配置さ
れるよう制御される。しかし、それ以外の各スライダ（
３４）、（４０）等の動作は基本的に第４図のものと同
様である。

従って、距ｉ！ＩＩＬ−０となってモーメント荷重ＦＸ
Ｌ−０となり、液圧反力Ｆは各スライダ（４０）、（３
４）　、ガイド部材（３３）、垂直軸（３１）に対し常
に圧縮荷重として働き、上部ノズル（ｌＯ）すなわちワ
イヤガイド（１１）の水平面内での位置ずれが無くなり
（偏倚量ε−０）、加工精度が向上する。

なお、圧縮荷重として働く液圧反力Ｆは、上部ノズル（
ｌＯ）を取り付けているＶスライダ（４０）からＵスラ
イダ（３４）、垂直軸（３１）を経て、図示しない垂直
軸送りねじ（上下方向に設置されている）により支持さ
れる。

第２図及び第３図は本発明の他の実施例に係るワイヤ放
電加工装置の要部の縦断面図であり、いずれもノズル駆
動装置部分を示している。この実施例のものは、上部ノ
ズル（１０）を取り付けている■スライダ（４３）が、
Ｕスライダ（２５）にて案内される摺動部材（４４）と
、垂直軸（２３）と同軸上に配置されかつ摺動部材（４
４）下面に一端が固定されるとともに他端に上部ノズル
（ｌＯ）が取り付けられた筒状部材（４５）とから形成
されている。また、この筒状部材（４５）には上部側周
壁の一側に窓（４５ａ）が設けけられており、この窓（
４５ａ）より、ガイド部材（２４）から延びるコ字状腕
（４６）の末端が筒状部材内空間に臨ませて挿入されて
いる。コ字状腕（４６）にはそのコ字状底部における下
部屈曲点と筒状部材内空間とにそれぞれアイドルプーリ
（４７）　、　（４ｇ）が取り付けられており、これら
アイドルプーリ（４７）　、　（４Ｂ）によってワイヤ
（１Ｂ）が外部より筒状部材内へ案内されるようになっ
ている。上記以外の構成は第４図のものと同様であり、
その説明は省略する。

この実施例においても前述した第１実施例同様、上部ノ
ズル（１０）はこれの軸線が、通常の加工時は素よりテ
ーパ加工時にも、垂直軸（２３）の径内に配置されるよ
う制御される。従って、液圧反力Ｆは各スライダ（４３
）、（２５）　、ガイド部材（２４）、垂直軸（２３）
に対し常に圧縮荷重として働き、上部ノズル（１０）の
水平面内での位置ずれが無くなり、加工精度が向上する
。

また、この実施例においては、ワイヤ挿通用の孔をＶス
ライダ（４３）部にのみ形成すれば良いため、ノズル駆
動装置構成部材の加工が容易となり、かつ垂直軸（２３
）の軸径を小さく抑えることができ、装置の小形化が図
れ、初期ワイヤセットが容易となる利点がある。

〔発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、可動側加工液噴出
ノズルの軸線をテーパ加工移動時においてノズル駆動装
置の垂直軸の径内に入るように配置構成したので、テー
パ加工を行わない通常の加工時とともにテーパ加工時に
おいても、液圧反力がノズル駆動装置の垂直軸等へ圧縮
応力としてしか作用せず、ワイヤガイドの水平面内での
位置ずれが無くなり、加工精度を向上させることができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るワイヤ放電加工装置の
要部の縦断面図、第２図及び第３図はいずれも本発明の
他の実施例を示す第１図相当図、第４図は従来のワイヤ
放電加工装置を概略的に示す全体構成図、第５図は第４
図のものの要部を拡大して示す側面図である。 （１）：加工機本体、 （４）：クロステーブル、 （６）：被加工物、 （８）：下部ノズル（加工液噴出ノズル）、（９）　、
　（１ｔ）　：　ワイヤガイド、（１０）　：上部ノズ
ル（可動側加工液噴出ノズル）、（１Ｂ）： 電極ワイヤ （２３）＝（３１）：垂直軸、 （３０）： ノ ズル駆動装置。 なお、 図中、 同一符号は同−又は相当部分を 示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水平面内を駆動されるクロステーブル上の被加工物を介
   し対向配置され軸心部にて電極ワイヤを案内する上下加
   工液噴出ノズルと、加工面にテーパを形成するために上
   記両加工液噴出ノズルの一方を加工機本体に対し三次元
   方向に駆動するノズル駆動装置とを備え、上記ノズル駆
   動装置により駆動される側の加工液噴出ノズルの軸線を
   テーパ加工移動時において上記ノズル駆動装置の垂直軸
   の径内に入るように配置構成したことを特徴とするワイ
   ヤ放電加工装置。