JPH03234423A

JPH03234423A - ワイヤ放電加工機のワイヤ電極案内装置

Info

Publication number: JPH03234423A
Application number: JP2966890A
Authority: JP
Inventors: Masataka Kido; 木戸　正孝; Takashi Nakao; 高史中尾
Original assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Current assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Priority date: 1990-02-13
Filing date: 1990-02-13
Publication date: 1991-10-18
Anticipated expiration: 2010-10-04
Also published as: JPH0790426B2

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〕本発明はワイヤ放電加工機のワイヤ電極案内装置に関す
る。

〔従来の技術〕

一般にワイヤ放電加工機は被加工物とワイヤ電極とを微
小間隙を介して対向させ、これら両者に通電して上記微
小間隙に放電を生起させるとともに被加工物とワイヤ電
極とを相対的に移動させて被加工物（ワーク）を放電の
エネルギーによって加工するものである。ワイヤ電極は
その収納リールから被加工物と対向する放電加工部を通
過してワイヤ電極巻き上げローラまたはワイヤ電極回収
箱に向は常時送られ、放電時の電極消耗による断線事故
の発生を予防する処置が採られている。また、従来より
ワイヤ放電加工機においては、放電加工部の上下にそれ
ぞれワイヤ電極を摺動保持するワイヤガイドを設け、こ
れらのワイヤガイドによりワイヤ電極を案内、位置決め
することにより常に被加工物とワイヤ電極との間の微小
間隙を介した対向配置を一定の状態に維持し、放電加工
精度を保つ構成が採られている。また、上記放電加工部
には放電部の絶縁回復や冷却、加工粉の除去等のために
、絶縁性の高い純水等から成る加工液を供給し、加工品
質を向上させると共に熱によるワイヤ断線を防ぐことが
行なわれている。

加工液の供給は、放電加工部の上下にそれぞれ密閉容器
状のハウジングを有するワイヤ電極案内装置を設け、こ
のワイヤ電極案内装置（以下ヘッドと呼ぶ）に設けたノ
ズルから高圧の加工液を加工部に噴射することで行なう
。通常、前記ワイヤガイドはワイヤ電極に電力を供給す
る給電子と共に上記ヘッド内に収納され、加工液は一旦
ヘッド内部に供給されてヘッド内を走行するワイヤ電極
と上記給電子やワイヤガイド等を冷却した後上記ノズル
から放電加工部に噴射される。また、ワイヤ電極は前記
ワイヤガイドからこのノズルを通ってヘッド外に出てい
る。すなわちワイヤ電極は放電加工部の上下のヘッド内
に配置されたワイヤガイド間に上記ノズルを通して張架
された形になっている。このため上記ノズルから噴射さ
れる加工液はワイヤ電極を包囲して被加工物へ向う噴流
を形成し、ワイヤ電極はヘッド内部だけでな（、ヘッド
外部を走行中も加工液によって冷却され、気中通電によ
る過熱、断線が防止される。前述のワイヤガイドはワイ
ヤ電極と摺動し、ワイヤ電極の走路を規定して被加工物
に対する位置決めを行なうと共にワイヤ電極に適度な張
力を与える役割を持っている。

第３図はこのワイヤガイドの構造の一例を示したもので
あり、被加工物の上側に設けられるワイヤガイドを示し
ている。ワイヤガイド１１はヘッド２２のハウジングに
固定されたＶ溝ブロック１２と当板１４とから構成され
ており、■溝ブロック１２の当板１４に当接する面には
ワイヤ電極１０の走路を規定するＶ溝１６が設けられて
いる。実際には被加工物を挟んで下側にも同一の形のワ
イヤガイド（図示せず）が上下を逆にした形で設けられ
ており、ワイヤ電極１０は図示したようにこれら両方の
ワイヤガイドのＶ溝ブロック１２のＶ溝１６面に当板１
４により押圧され、これらの面と摺動走行して一定の走
路から逸脱しないようにされている。また当板１４の押
圧力を調整してワイヤ電極１０とＶ溝ブロック１２、当
板１４との摺動による摩擦力を変化させることにより上
下ワイヤガイド間のワイヤ電極１０の張力が適切な値に
保たれている。ワイヤガイド１１の上方には給電子１８
が設けられておりワイヤ電極１０はこの給電子１８と接
触摺動することにより電力を供給されている。また、２
０ａ、２０ｂは表面にＶ溝を有する一対のＶブロックで
あり、給電子１８の上下でワイヤ電極１０を給電子１８
に向けて押圧し、ワイヤ電極１０と給電子１８との接触
を確保している。

図において４０から４８までは、ワイヤ電極ｌＯの自動
結線の際に当板１４及びＶブロック２０ａ、２０ｂをそ
れぞれＶ溝ブロック１２及び給電子１０から離間させ、
ワイヤ電極１０の挿通を容易にするための機構である。

前述のように上記ワイヤガイド１１と給電子１８は図に
鎖線で示したヘッド２２のハウジング内に収納されてお
りワイヤ電極１０はへラドボディ２２上面の人口孔から
ヘッド２２内に入り、給電子１８、ワイヤガイド１１を
経てヘッド２２下面に設けたノズル２４から被加工物の
放電加工部に向けて走行する。また、放電加工中は、ワ
イヤ電極１０には上下のヘッドの給電子を介して放電加
工用の電流が流れている。このためヘッド２２内でワイ
ヤ電極１０が通電による発熱から過熱して断線すること
のないように加工液を用いた以下のような冷却方法がと
られている。すなわち、ヘッド２２内には供給口２６か
ら加工液が供給されるようになっており、加工液は図示
しない加工液ホンダから配管若しくはフレキシブルホー
スを通りヘッド２２上面の供給口２６からヘッド内に流
入し、ヘッド２２内部に充満すると共に、供給口２６か
らノズル２４へ向う流れを形威し、ヘッド内部のワイヤ
電極１０やワイヤ電極と摺動するワイヤガイド１１、給
電子１８、■ブロック２Ｑａ、ｂ等のへラドボディ内の
部材を冷却した後ノズル２４から被加工物へ向けて噴射
され、被加工物の加工部やヘッドボディ外のワイヤ電極
１０の部分を冷却する。加工液は高圧でヘッドボディ内
に供給され、ヘッドボディ内部も８ｋｇ／ｃａｆ程度の
圧力に保たれている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のようにヘッド内にワイヤガイドや給電子を設け、
加圧した加工液をヘッド内に供給することによりヘッド
内部のワイヤ電極を効率良く冷却することができる。

しかし、上記の冷却方法をとった場合でもヘッド内部で
のワイヤ電極の過熱による断線を完全になくすことはで
きず、特に小径のワイヤ電極を用いて大電流の放電加工
を行なう場合には断線が多く発生する傾向がある。

ワイヤ電極が断線した場合、作業を中断してワイヤ電極
を再結線する必要があり、最近のワイヤ放電加工機では
ワイヤ電極の断線を検知して自動的にワイヤ電極の再結
線を短時間で行なう機構が付加されてはいるが、ワイヤ
電極の断線による作業の中断とそれに伴うワイヤ電極の
再結線に要する時間は工程全体に影響を与えるためワイ
ヤ電極の断線を極力減らす必要がある。

前述の冷却方法をとった場合に、ヘッド内でワイヤ電極
が断線を生じる原因はいくつか考えられるが、出願人の
検討によれば、以下に述べる気泡の発生が大きな原因と
なっていることが判明している。

すなわち、放電加工中に前記ワイヤガイドのワイヤ電極
人口部分く以下「ワイヤガイド人口部」という）に気泡
が発生し、この気泡が第４図に示すようにワイヤガイド
入口部１１ａに付着して、ワイヤ電極１０を取巻く空気
塊２５を形成する場合がある。この気泡の生成する原因
は完全には判明していないがワイヤ電極表面に付着して
いた空気がワイヤガイドとの摺動により剥離したもの、
また高温のワイヤ電極の周辺の加工液が気化したものと
考えられる。

この部分ではワイヤ電極には放電加工用の電流が流れて
おり上記空気塊が生じるとワイヤ電極は、空気塊を通過
する際−時的に冷却用の加工液と接触を断たれるため気
中通電と同じ状態となる。

上記空気塊の大きさは小さいためワイヤ電極が通常の走
行速度範囲（５０ｍｍ／ｓｅｃから２５０ｍｍ／ｓｅｃ
程度）にある場合は気中通電の状態になる時間は極めて
短時間（１，’１０秒程度）であるが、加工電流値とワ
イヤ電極の直径等の条件によってはワイヤ電極の温度が
急上昇することがあり、例えば直径０．２印の真ちゅう
製ワイヤ電極に４５Ａの加工電流（実効値）を通電して
いた場合１　／１００秒間程度の気中通電で３００℃以
上までワイヤ電極が加熱されることが判っている。上記
温度ではワイヤ電極の引張強度は通常温度の場合の１７
２程度まで低下するため極めて断線が生じやすい状態に
なっていることがわかる。

特に最近の傾向として、加工精度を向上させるために小
径のワイヤ電極を用い、同時に加工速度を上昇させるた
め加工電流を大きく設定するようになっている。このた
め上記空気塊が形成された場合ワイヤ電極の断線が生じ
る率が高い。また、上記の問題はワイヤガイド入口部分
だけでなく、ワイヤ電極の通電された部分（上下給電子
の間のワイヤ電極部分）と摺動を行う部材、例えば前述
の給電子１８やＶブロック２０ａ等にも同様に生じる可
能性がある。

本発明は上記問題を解決するために、ヘッド内でのワイ
ヤ電極断線を防止するワイヤ電極案内装置を提供するこ
とを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的達成のために、本発明は、ヘッド内のワイヤ
ガイドとワイヤ電極との摺動部に発生する気泡を除去す
る気泡除去手段を設けたものである。詳述すると、走行
するワイヤ電極をワイヤガイドで挾持しつつ摺動させ案
内支持し、かつ加圧した加工液を供給して前記ワイヤ電
極を冷却するとともに前記加工液を被加工物の放電加工
部へ噴射するワイヤ放電加工機のワイヤ電極案内装置に
おいて、前記ワイヤガイドと前記ワイヤ電極との摺動部
に発生する気泡を除去する気泡除去手段を備え、前記ワ
イヤ電極の走路における気泡の停留をなくすことを特徴
とするワイヤ放電加工機のワイヤ電極案内装置が提供さ
れる。

〔作　用〕

ヘッド内部のワイヤガイドとワイヤ電極との摺動部に発
生する気泡を、ヘッド外へ排出するか、または加工液中
に拡散するかして除去し、ワイヤ電極の走路における気
泡の停留をなくしている。

つまり常にワイヤ電極が加工液に触れる状態を作り出し
、ワイヤ電極の冷却が確実に行われるようにしている。

〔実施例〕

第１図と第２　（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）図に本発明をワイヤ
放電加工機の上側ヘッドに適用した実施例を示す。第２
　（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）図は本発明の原理を示す略示図で
ある。第２　（Ａ）図においてワイヤ電極１０はヘッド
２２のハウジングの外部からハウジング上面に設けたワ
イヤ電極入口２８を通じてヘッド２２内に入りＶブロッ
ク２０ｂ１給電子１８、■ブロック２０ａと接触、摺動
した後ワイヤガイド１１を通過してハウジング下面に設
けたノズル２４から被加工物の放電加工部に向けて走行
する。ヘッド２２のハウジングには加工液供給口２６か
ら加圧した加工液が供給されておりハウジング内を満た
した後ノズル２４から被加工物に噴射されている。本実
施例ではヘッド２２のハウジングを貫通した配管２５が
設けられており、この配管２５の一端はワイヤガイド１
１のワイヤ電極入口部１１ａに近接して開口しており、
他の一端はヘッド外部の大気に開放している。このため
、配管２５を通じてワイヤ電極入口部１１ａ付近の加工
液の圧力とヘッド外部の圧力との差により入口部１１ａ
付近の加工液が配管２５を通じてヘッド外部へ流出して
おり、入口部１１ａに発生した気泡は加工液と共にヘッ
ド外部へ排出され、人口部１１ａ付近に空気塊が形成さ
れることはない。第１図は第２図（Ａ）の実施例の実際
の構成を説明するヘッドの分解図である。図においてヘ
ッド２２はワイヤがイド１１と、図にその一部が示され
ている給電子１８と、■ブロック〈図に現われていない
〉とを収容するヘッドボディ３５と、ノズル２４を備え
たノズルベース３６とを備えており、ノズルベース３６
内のノズル２４上部には、ワイヤガイド１１が配置され
ている。ワイヤガイド１１のＶ溝ブロック１２はへラド
ボディ３５の下面３７に固定されており、ワイヤガイド
１１の当板１４は図に現われていない旋回機構（第３図
４０）に連結されている。またへラドボディ３５とノズ
ルベース３６内部はへラドボディ３５の下面３７に設け
た開口３８により連通しており加工液は加工液供給口２
６からヘッドボディ３５内に供給され、開口３８からノ
ズルベース３６内に流入してノズル２４から被加工物に
向けて噴射される。本実施例では前記配管２５はへラド
ボディ３５前面に設けた保守点検用の開口とノズルベー
ス３６の前面とを覆うカバー２７を貫通して取付けられ
、ワイヤガイド１１の入口部１１ａに開口している。ヘ
ッド内部の加工液圧力が８ｋｇ／ｃａ！の場合、配管２
５の内径は１碓程度であり、配管２５の支持のための特
別な部材は不要である。

本実施例では配管２５の一方の端部は大気に開放されて
いるが、この端部を適宜なポンプ入口部に連通させ、ヘ
ッド内部の加工液を吸引するようにすればヘッド内の加
工液圧力が低いような場合にも使用できる。また、第２
　（Ｂ〉図は本発明の別の実施例を示しており、第２図
（Ａ）と同様にヘッド２２のハウジングを貫通した配管
２９が設けられており、配管２９の一端はワイヤガイド
１１のワイヤ電極入口部１］、Ｈに開口している。しか
し本実施例では配管２９の他の一端はポンプ吐出部等の
ヘッド内部の加工液より高い圧力を有する加工液供給源
３０に接続されており、配管２９からワイヤガイド１１
の人口部１１ａに向けて加工液を噴射している。このた
めワイヤガイド１１の入口部１１ａに発生した気泡は配
管２９からの噴流により入口部１１ａから剥離して周囲
の加工液中に拡散し、加工液と共にノズル２４から排出
されるため入口部１１ａには空気塊が生長することがな
い。

また、第２　（Ｃ）図は本発明のもう１つの実施例であ
り、この実施例ではヘッド２２のハウジングを貫通した
配管３１はワイヤガイド１１のワイヤ電極出口部１１ｂ
に開口しており、出口部１１ｂからワイヤガイド１１の
ワイヤ電極通路１１Ｃを通してワイヤガイド人口部１１
ａに生じた気泡を吸引している。

この場合もワイヤガイド人口部１１ａに発生した気泡は
人口部１１ａ近傍の加工液と共にワイヤガイド１１のワ
イヤ電極通路１１ｃを通り配管３１に吸引されるためワ
イヤガイド１１の入口部１１ａに空気塊が生長すること
がない。なお、上記実施例では上側へラドについて説明
したが下側ヘッドについても同様に本発明を適用できる
ことは明らかである。更に上記実施例では配管２５，２
９．３１はワイヤガイド１１とワイヤ電極１０との摺動
部に発生する気泡の除去に使用する場合について説明し
たが同様な構成で給電子１８及びＶブロック２０Ｈのワ
イヤ電極１１との摺動部に発生する気泡を除去すること
もできる。

〔発明の効果〕

上述のように、ワイヤガイド等のワイヤ電極摺動部に発
生する気泡を除去するようにしたことにより空気塊が生
成せずワイヤ電極が気中通電の状態になることがないた
め、ワイヤ電極の冷却が十分前なえ、ワイヤ電極のヘッ
ド内での断線が生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すヘッドの分解図、第２　
（Ａ）図から第２（Ｃ）図までは本発明の原理を示す略
示図、第３図はワイヤガイド、給電子等の詳細を示す略
示図、第４図はワイヤガイドに形成される空気塊を示す
略示図である。１０・・・ワイヤ電極、　　　１１・・・ワイヤガイド
、１１ａ・・・ワイヤガイド入口部、１８・・・給電子、　　　　　　２０ａ、ｂ・・・Ｖブ
ロック、２２・・・ワイヤ電極案内装置（ヘッド）、２
４・・・ノズノベ　　　　　２５，２９．３１・・・配
管、２７・・・カバー　　　　　　　３５・・・ヘッド
ボディ、３６・・・ノズルベース。

Claims

【特許請求の範囲】１、走行するワイヤ電極をワイヤガイドで挾持しつつ摺
動させ案内支持し、かつ加圧した、加工液を供給して前
記ワイヤ電極を冷却するとともに前記加工液を被加工物
の放電加工部へ噴射するワイヤ放電加工機のワイヤ電極
案内装置において、前記ワイヤガイドと前記ワイヤ電極
との摺動部に発生する気泡を除去する気泡除去手段を備
え、前記ワイヤ電極の走路における気泡の停留をなくす
ことを特徴とするワイヤ放電加工機のワイヤ電極案内装
置。２、前記気泡除去手段は、前記ワイヤガイドと前記ワイ
ヤ電極との摺動部近傍に一端を開口させ、他端を前記ワ
イヤ電極案内装置外部へ連通させた配管でなる請求項１
に記載のワイヤ放電加工機のワイヤ電極案内装置。３、前記気泡除去手段は、前記ワイヤガイドと前記ワイ
ヤ電極との摺動部近傍に一端を開口させた配管と、該配
管の他端に接続した吸引手段とでなる請求項１に記載の
ワイヤ放電加工機のワイヤ電極案内装置。４、前記気泡除去手段は、前記ワイヤガイドと前記ワイ
ヤ電極との摺動部近傍に一端を開口させた配管と、該配
管の他端に接続し、前記ワイヤ電極案内装置内部の加工
液圧力より高圧の加工液を供給する加工液供給手段とを
備え、前記摺動部に向けて加工液を噴射して前記摺動部
に発生する気泡を前記加工液中に拡散させるように構成
した請求項１に記載のワイヤ放電加工機のワイヤ電極案
内装置。