JPH03117521A - 放電加工機の電極線給電装置 - 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〕 本発明は放１加工機の電極線給電装置に関する。

０ ３ ２ 〔従来の技術〕 このような給ｇ！Ｉ装置は多数のシ成形式で公知である
。電極線とこれを接触した状態で完全に又は一部包囲す
る銅又はこれに接する給電素子の表面との間に、不変な
通常用接触により常に固定的な金属接触が行なわれない
という、克服すべき困難が生ずる。ｉｌｌ線は比較的高
い速度でｇｉＪｌｊ面を通過する。高い加工能力を得る
ためできるだけ高くされる電極線移動速度の上昇と共に
、困難も増大する。公知の電極線給電装置では、接触面
は普通の硬質金風例えば炭化タングステン又はタングス
テン−コバルト合金の焼結体から成る。これらの合金は
、その比較的高い電気抵抗のため非常に強く温度上昇す
るので、コバルトマトリックスが溶は出すことがわかっ
た。鋭い稜のタングステン粒子は引っかき又は切込みに
より電極線の表面を損傷するので、それにより生ずる中
袋によって、電極線か特定時間後破断される。

電極線の破断毎に加工過程及び放電加工機全体の停止が
おこる。破断した電極線を切りして、電極線の新しい始
端を通し、　１Ｒ’！加工機を再び始動せねばならない
。電極線のこのような破断の反覆を回避するため、電極
線を傷つけない継続的な給電装置を使用する必要がある
。高い導電率と高い耐摩耗性を達成する必要があるが、
これら２つの要求は互いに排除し合うように思われる。

最も硬質の材料は最も患い導体であり、例えば電気黒鉛
、黒鉛、銹のような良導電性材料は耐摩耗性を与えない
。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第３６２９００４号（欧
州特許出願公開第２５９６０１号）明細書によれば、良
導電性液体を入れた容器に電極線を通すことが試みつれ
た。しかしこの装置では、密封の問題が生じ、従って液
体の損失がおこるという欠点がある。誘電体を汚すため
液体損失も問題になり、更に例えば水銀は生態学的に危
険である。

ドイツ連邦共和国実用新案第８７０７９１９号明細書に
は、例えば窒化チタンから成る硬質金属被覆が提案され
ている。この被覆は高い摩耗を防止するが、導電性の改
善には寄与しない。

ドイツ連邦共和国特許第３６１１００１号明細書では、
硬質金属をこれに比較して軟らかい導電性材料例えば鈎
で被覆することによって、前記の欠点に対処することが
試みられた。飼被覆は比較的早く消耗し、いわゆる案内
溝を形成するので、この構成も限られた範囲でしか有効
でない。

しかしこの案内溝自体は特に側方へも次第に消耗し、最
初にあげた問題が生ずる。

〔発明が解決しようとする諜創 本発明の課題は、できるだけ高い導電率とできるだけ高
い耐ｊ１１耗住とを兼ね備える通電材料を見出すように
、一種の妥務策により改良を行なうことである。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決するため本発明によれば、電極線を接触
した状態で完全に又は一部包囲する銅又は電極線に接し
て通電する給電素子の接触表面が、硬質金属と鈎又は銀
のような高い導電率の金属とを含む焼結材料から成る。

〔実ｍ態様〕

硬質金属はタングステン、モリブデン、チタン、マンガ
ン、タンタル又はニオブとすることができる。

好ましい有利な構成では、焼結する合金においてタング
ステンの割合が５０ないし９０％であり、本発明の範囲
内にある７０ないし８０％のタングステンと２０ないし
３０％の銅から成る合金により、念良の結果が得られた
。

本発明の別の有利な特徴によれば、焼結合金が６００な
いし７０ＯＮ／ｌｌｌ１２の引張り強さ、２００ないし
２５０７１Ｉｖ５０硬さ、１５ないし２５ｍ／Ωｍｍ２
の導電率、０．４０ないし０１５０ＣａＪ！／Ｃｌｌ−
５ｅＣ・℃の熱伝導率を持っている。

本発明による別の構成では、焼結材料から成る接触表面
が被覆として金属材料から成る接触体上に設けられ、焼
結有料が板片としてＭ触体へ入れられるか、又は接触表
面が焼結材料から成る接触体の外面であり、焼結材料が
載置板片として接触体上に設けられている。

接触体は一般に小さい板片で、興なる構成の接触保持体
によりつかまれるか、又はこれに取付けられている。そ
の際接触保持体は一般に２つ以上の接触保持体と別の電
極線案内部材を含むことができる接触素子の部分である
。

確実な通電を行なうため、電極線と給電素子の通電接触
表面との永続的な充分な接触が必要である。このために
多数の装置が公知である。

接触体を持つ接触保持体が１電極線の運動軸線へ入り込
んでこれに接するように設けられて、動作位置から後退
可能であるか、又は動作位置で接触保持体が電極線の運
動軸線へ入り込んでこの電極線を運動軸線から偏向させ
るように設けられているように、構成される導電が特に
適している。接触体が互いにずれて対向する２つの通電
装置保持体に取付けられ、これら通電装置保持体の少な
くとも１つ１つが可動で、電極線へ向けられる押圧力を
受は一一一−るように構成され、接触体が線案内溝を持
つような構成も有利である。

別の構成によれば、接触保持体は、回転可能に支持され
て電極線用の円筒状支持兼接触面を持つ接触ローラとし
て構成されるか、又は接触ｒＪ−ラが囲続する案内凹所
を持っている。これとは興なり、２つの接触ローラが互
いに離れて１つの揺動軸線上に設＆ｉられ、外れ位置か
ら揺動により電極線をその運動ｍ線から動作位置へ偏向
させながら移動可能である。

史に接触体が開閉可能な２分論通電装置保持体に取付け
られ、この２分軸通電装置保持体が揺動開放ＯＪ能であ
ると有利である。

電極線への通亀用接触体としてこれまで普通の材料であ
る黒鉛、電気黒船又は例えば嗣のような良導電性材料の
高い摩耗のため、１週間の加工期間中に数回接触体を交
換することが必要であった。対摩耗性硬質金属を使用し
ても、電極線の頻繁な破断のためこれがしばしば必要で
あった。

さて本発明による複合金属により、これまで摩耗特性及
び影状安定性においてｆ！に良の材料であるタングステ
ンよりすぐれているにもかかわらずこれまでの程度では
電極線に摩耗しない材料が使用可能である。

本発明による材料によって、通ｓｍ触表面のＪ１１耗が
約５〜８倍低下するように、この接触表面が保護される
。これは必要な保守及び調節の間隔の非常に著しい延長
を意味する。通電接触体の交換の必要は少なくなり、こ
れにより作業員なしの特に長い加工時間を可能にする。

小さい接触保持体を持つ通電接触体は、容易に交換目前
な小さい交換部品である。加工段階中におけるこれら部
品の交換の際の操作及び機械的荷重のため、飼−タング
ステン材料の物即的値で表わされる材料品質が重要にな
る。

粉末冶金で製造されて７０ないし８０％のタングステン
を呑むタングステン−釦は、完全に繊維のない均一な微
粒の組織、大きい硬さ、及びヤング率を持っている。圧
延又は引抜かれた軟質金属とは異なり、このタングステ
ン−銅は特に高い変形抵抗を持っている。従って銑から
周知の変形又は細長い接触体の振動は生じない。

大きい強さで完全に繊維のない均一な微粒組織は、接触
体の変形を許さず、振動なしに動作する。その結果大き
い表面強さが得られる。

〔実施例〕

図面に示されている実施例の以下の説明から、本発明の
それ以外の有利な特徴がわかる。

すべての図において電極線は１で示されている。第１図
において互いに対向して接触体５を持つ２つの接触保持
体６は焼結材料から作られており、接触体の一方又は両
方が電極線１用線案内溝８を持っている。矢印Ｐで押圧
力の方向が示されている。

第２図及び第３図では、それぞれ２つの接触体が正三角
形板４２．５２として構成されて、ビン２３の周りに揺
動可能に対向する接触保持体６２に設けられている。接
触体５２は全体が焼結材料から成り、接触体４２は焼結
材料から成る被覆３のみを持っている。その際各接触保
持体６２のそれぞれ２つの三角板４２及び５２が、線案
内溝として役立つ角をなｉノで、慴１極線ｌが互いに角
をなす４つの接触面に接触するように、三角板が配置さ
れかつ位置せ１ノめられている。

一方の接触保持体６２は図示しない案内部内で移動可能
で、ハウジング２０内に保持されるコイルばね２２のね
じ２１により可変な抑圧力を受けている。

第４図は簡単な給ｇｌ装置の原理を示し、両方の接触体
５１は線案内溝８を持つ焼結材料から成り、張力を受け
る電極線１をその運動軸線から偏向させる。これらの接
触体でも、接触表面２は焼結材料被覆から成っている。

第５図ないし第７図では、焼結材料から成る接触体５３
は接触保持体６３によりつかまれ、線案内溝８を持って
いる。電極線ｌは、矢印Ｐによる押圧力を受けて通電装
置保持体７に収容される接触板５４により、線案内溝８
内に案内されるので、それにより３点案内が行なわれる
。

第５図及び第６図かられかるように、線案内溝８は接触
体５２の両側に存在している。従って第１の線案内溝の
摩耗後ソケット６３へ逆に挿入することにより、第２の
線案内溝８が利用可能になる。

第８図ないし第１０図は、接触ローラ２４による電極線
１への給電の可能性を示し、この接触ローラ上を電極線
ｌが走行し、接触ローラの局面は焼結材料から成ってい
る。良導電性の接触ローラ２４は同様に良導電性の軸２
６に結合され、摺動環３２又は液体３３によりこの軸へ
通常される。電極線ｌが常に接触ローラ２４の同じ軌道
上を走行しないように、第８図及び第９図によれば、押
圧ピン２７と共同作用するカム板２５が設けられ、横移
動可能な軸２６がはね２８によりこのカム板へ押付けら
れる。こうしてカム板は常に横移動するので、走行する
電極線ｌは接触ローラ２４の支持面の幅全体をこする。

第１Ｏ図によれば、軸２６に結合される摺動片２８が、
ばねの押圧力を受けて固定カム板２９に沿って摺動して
、軸２６を接触ローラ２４と共に横移動させることによ
って、同じ効果が得られる。

第１１図及び第１２図かられかるように、接触ローラ３
０も線案内溝８を持ことができる。接触ローラ３０は全
体が焼結材料から成るか、又は他の良導電材料から成っ
ているが、焼結材料から成る外輪又は被覆を持ち、通電
は摺動接触子３２を介してローラ軸３１へ行なわれる。

線案内溝８のある２つの接触ローラ３０を持つ構成が第
１３図及び第１４図に示されている。ここでも接触ロー
ラ３０は全体が焼結材料から成るか、又は焼結材料から
成る被覆又は外輪を持つことができる。第１３図に示す
ように、この位置で接触ローラ３０は、電極線ｌを通す
のを可能にする相互間隔を持っている。動作位置でロー
ラ軸３１は角αだけ揺動されて、押圧力を受けて常に電
極線ｌへ押圧されるので、良好な接触が行なわれる。

第１５図には、原理的に第４図の構成に一致する別の構
成が示されている。ここに５５で示す接触体は、接触体
５１と同じように、図示しない線案内溝を持っている。

線案内がローラ４９及び線案内ノズル４８により行なわ
れると、線案内溝を省くことができる。

第１６図による別の構成には、給電素子３を持つ電極線
案内素子全体が示されている。通電は、接触保持体部分
６４に設けられている焼結材料製接触体５３及び接触板
５４（第５図ないし第７図参照）により行なわれる。第
１７図に示す装置では、Ｓ極巌ｌは、公知のようにベル
ト案内ローラ８３．８４を介して走行する線案内ベルト
８１．８２により予荷重を受けて、焼結材料から成り図
示しない線案内溝を持つことができる接触体５６．５７
に沿って引張られる。

第１８図及び第１９図も同様に給電素子３を示し、電極
線を案内する銅又は通すため、第１３図及び第１４図に
よる装置のように、通常装置保持体７が開閉可能である
。第１８図では通常装置保持体７に接触保持体６が収容
されて、焼結材料から成る接触体５を持っている。この
実施例では、接触体５は線案内溝８を持っている。

両方の通電装置保持体７は美白方向に近づけられて、電
極線を線案内溝により包囲する。第１９図による構成で
は、通電装置保持体７は揺動開放可能で、ヒンジ状部分
７１．７２によりＹ軸ピン７３の周りに揺動可能に構成
されている。ここでも両方の通電装置保持体７は、焼結
材料から成る接触体５を備えた接触保持体６を持ってい
る。

別の給電素子３が第２０図及び第２１図かられかる。第
２０図では、焼結材料から成る２つのノズル状接触体５
８及び５９が軸線に関してずれて設けられているので、
電極線ｌは接触体５８から接触体５９へ移行する際偏向
され、その際確実にそのノズル開口に接触する。接触体
５８は、接触保持体スリーブ７５内に偏心してはまるス
リーブ状接触保冷体６５に収容されている。

導入口金７４内で接触保持体スリーブ７５は時々数度の
角だけ回転可能なので、常にノズル開口の異なる個所が
電極線ｌに接触する。下部接触体５９は接触保持体スリ
ーブ７５の中心に挿入されている。電極線案内部８５は
、液体の供給に４ 役立つ空間８６へ入り込んでいる。

第２１図に足す給電素子は、その供給体８７内に、第１
図の原理図に示すような装置を収容している。焼結材料
から成る２つの接触体５は接触保持体６にＪｙ、、容さ
れている。左側の接触保持体６は横移動可能で、ねじ２
１により位置の可変なコイルばね２２の押圧作用を受け
ている。

左側の接触体の抑圧により、良好な接触と通電が保証さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電極線給電装置の斜視図、第２図は別の給電装
置の垂直断面図２第３図は第２図による給電装置の平面
図、第４図は他の給電装置の側面図、第５図及び第６図
は異なる太さの電極線を持つ別の給電、装置の平面図、
第７図は第５図及び第６図による給電装置の側面図、第
８図及び第９図は接触ローラを持つ給電装置の垂で断面
図、１１０図は第８図の変形例の垂直断面図、第１１図
及び第１２図は第８図ないし第１Ｏ図の変形例の水平断
面図ルび側面図、第１３図及び第１４図は第１１図及び
第１２図の変形例の異なる動作状態における側面図、第
１５図ない１ノ第１７図はそれぞれ異なる給電装置の垂
直断面図、第１８図及び第１９図はそれぞれ別の給電装
置の斜視図、第２０図及び第２１図はそれぞれ案内ヘッ
ドとしての給電装置の垂直断面図である。 ｌ・・・電極線、２・・・接触表面、３・・・給電素子
。 ベシュレンクテル・ハツトラング ′＼−４）′ ０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　電極線（１）を接触した状態で完全に又は一部包囲
   するか又は電極線に接して通電する給電素子（３）の接
   触表面（２）が、硬質金属と銅又は銀のような高い導電
   率の金属とを含む焼結材料から成ることを特徴とする、
   放電加工機の電極線給電装置。 ２　硬質金属がタングステン、モリブデン、チタン、マ
   ンガン、タンタル又はニオブであることを特徴とする、
   請求項１に記載の電極線給電装置。 ３　タングステンの割合が５０ないし９５％であること
   を特徴とする、請求項２に記載の電極線給電装置。 ４　焼結材料のタングステンの割合が７０ないし８０％
   で、銅の割合が２０ないし３０％であることを特徴とす
   る、請求項３に記載の電極線給電装置。 ５　焼結材料が６００ないし７００Ｎ／ｍｍ＾２の引張
   り強さを持つていることを特徴とする、請求項４に記載
   の電極線給電装置。 ６　焼結材料が２００ないし２５０の硬さＨｖ５０を持
   つていることを特徴とする、請求項４に記載の電極線給
   電装置。 ７　焼結材料が２００ないし３００・１０＾３Ｎ／ｍｍ
   ＾２のヤング率を持つていることを特徴とする、請求項
   ４に記載の電極線給電装置。 ８　焼結材料が１５ないし２５ｍ／Ωｍｍ＾２の導電率
   を持つていることを特徴とする、請求項４に記載の電極
   線給電装置。 ９　焼結材料が０．４０ないし０．５ｃａｌ／ｃｍ・ｓ
   ｅｃ・℃の熱伝導率を持つていることを特徴とする、請
   求項４に記載の電極線給電装置。 １０　焼結材料から成る接触表面（２）が金属材料から
   成る接触体（４）上に被覆（３）として設けられている
   ことを特徴とする、請求項１に記載の電極線給電装置。 １１　接触表面（２）が焼結材料から成る接触体（５、
   ５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９）の
   外面であることを特徴とする、請求項１に記載の電極線
   給電装置。１２　接触体（４又は５）が接触保持体（６
   、６２、６３、６４）内につかまれるか又はこれに取付
   けられていることを特徴とする、請求項１０又は１１に
   記載の電極線給電装置。 １３　接触体（４、４２又は５、５２、５３、５４、５
   ５）を持つ接触保持体（６）が、動作位置で電極線の運
   動軸線へ入り込んでこれに接するように設けられ、この
   動作位置から後退可能であることを特徴とする、請求項
   １０ないし１２の１つに記載の電極線給電装置。 １４　動作位置で接触保持体（６）が接触体（５、５１
   、５８、５９）と共に電極線（１）の運動軸線（Ｘ）へ
   入り込んでこの電極線を運動軸線から偏向させるように
   設けられていることを特徴とする、請求項１３に記載の
   電極線給電装置。 １５　接触保持体（４又は５）が互いに離れて対向する
   ２つの通電装置保持体（７）に取付けられ、これら通電
   装置保持体の少なくとも１つが、可動に電極線（１）の
   方へ向く押圧力を受けて静止するように構成されている
   ことを特徴とする、請求項１０ないし１２に記載の電極
   線給電装置。 １６　互いに離れて対向するように設けられる２つの接
   触体（４又は５）が線案内溝を持つていることを特徴と
   する、請求項１３ないし１５に記載の電極線給電装置。 １７　接触保持体が、回転可能に支持されて電極線（１
   ）用の円筒状支持兼接触面を持つ接触ローラ（２４）と
   して構成されていることを特徴とする、請求項１２請求
   項１３に記載の電極線給電装置。 １８　接触保持体が、回転可能に支持されて囲繞する案
   内凹所（８）を持つ接触ローラ（３０）として構成され
   ていることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の
   電極線給電装置。 １９　２つの接触ローラ　（３０）が揺動軸線上に互い
   に離れて設けられ、外れ位置からの揺動により電極線（
   １）を偏向させながらこの電極線の運動軸線から動作位
   置へ移動可能であることを特徴とする、請求項１４に記
   載の電極線給電装置。 ２０　接触体が開閉可能な２分割通電装置保持体（７）
   内に取付けられていることを特徴とする、請求項１２に
   記載の電極線給電装置。 ２１　２分割通電装置保持体（７、７１、７２）が揺動
   開放可能であることを特徴とする、請求項２０に記載の
   電極線給電装置。 ２２　２分割通電装置保持体（７）が設けられて、その
   部分を電極線軸線に対して直角な方向へ移動することに
   より開閉可能であることを特徴とする、請求項１２に記
   載の電極線給電装置。