JPH032611B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ワイヤ放電加工装置に係り、特に
Ｚ軸を電動によつて移動するように構成した加工
ヘツドを備えたワイヤ放電加工装置に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来、この種の装置として第２図に示すよう
に、Ｚ軸をNC装置で駆動するものがあつた。図
において、１０はワイヤ電極、１２は被加工物で
あり、この被加工物１２は図示のない駆動装置に
よりワイヤ電極１０に対してＸ，Ｙ方向に駆動さ
れる。１６はモーータ、１８は送りネジ、２０は
ヘツド部、２２はガイドであり、モータ１６に直
結された送りネジ１８によつてヘツド部２０をガ
イド２２に沿つて駆動しながら位置決めが行なわ
れる。２４，２６は被加工物１２の加工部に加工
液を案内する上部および下部加工液案内部、２８
ａ，２８ｂはノズルであり、上部加工液案内部２
４はヘツド部に、ノズル２８ａ，２８ｂは上部お
よび下部加工液案内部２４，２６にそれぞれ固定
されている。３０，３２は被加工物１２の加工部
にワイヤ電極１０を摺動支持する上部および下部
電極ガイド、３４，３６は上，下給電部で、電源
３８によりワイヤ電極１０に放電電力を供給す
る。また、上部電極ガイド３０および上給電部３
４は上部加工液案内部３４に固定されている。

従来のワイヤ放電加工装置の加工ヘツドは以上
のように構成され、放電加工の際は、被加工物１
２の板厚に応じて算定した被加工物１２の上面と
ノズル２８ａの端面との距離が、加工時に加工液
を加工部に効率良く供給し、加工粉の除去が適切
に行なわれるように定めた所定値になるまで、モ
ータ１６を回転させながらガイド２２に沿つて上
部加工液案内部２４を下降させ、ノズル２８ａの
端面を被加工物１２の上面へ近接してＸ軸方向の
位置決めを行ない、加工を開始する。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のような従来のワイヤ放電加工装置では、
作業者のプログラムミスや操作ミスにより、ノズ
ル２８ａを上昇させる必要のある場合に下降させ
てしまい、ノズル２８ａが被加工物１２の上面に
接触してノズル２８ａや電極ガイド３０を破損す
ることがある。また加工ヘツドを移動させる前に
正確に被加工物１２の板厚を計測し、この計測値
にデータにしてノズル２８ａの端面と被加工物１
２の上面との間に先に述べた所定の間隙を構成し
なければならないので、この間隙の寸法を高精度
に位置決めをすることは煩雑な操作となり、さら
に板厚の計測値をデータとせずに公称値をデータ
にしてノズル２８ａを下降させる場合、この公称
値が実際の板厚よりも薄いと、その差によつては
ノズルは２８ａの端面が被加工物１２の上面に接
触してノズル２８ａ、電極ガイド３０等を破損し
てしまうなどの問題があつた。

この発明は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、作業者のプログラムミスや操作ミ
スによりノズルが被加工物に接触してノズルを破
損させるおそれがなく、また被加工物の板厚を加
工前に計測したり、あるいはこの計測値をデータ
としてノズルの下降操作を行なわなくても、ノズ
ル端面と被加工物の上面との間隙を高精度に所定
の寸法で得られるワイヤ放電加工装置を提供する
ことを目的とする。

［発明が解決するための手段］ この発明に係るワイヤ放電加工装置は、加工部
に加工液を案内する加工液案内部に上下動可能に
ノズルを設けると共に下降するノズルの抜け止め
を行うストツパを設け、ノズルを緩衝用スプリン
グで常時下動方向に付勢し、加工液案内部に緩衝
用スプリングに抗したノズルの上昇により作動す
る衝突検出手段を設け、加工液案内部をモータの
駆動によつてＺ軸上を上昇するヘツドで保持し、
衝突検出手段からのスイツチオン信号を受けてヘ
ツドの上昇量を演算し、その演算結果に基づいて
モータを駆動させてノズルの端面と被加工物の上
面との間の寸法を所定の目標間隙になるまでヘツ
ドを上昇させる制御手段を設けるようにしたもの
である。

［作用］ この発明においては、ノズルを有している加工
液案内を保持しているヘツドがＺ軸上を下動し、
ノズルが被加工物にあたると、緩衝用スプリング
の付勢力に抗してノズルが上昇し、ノズルと被加
工物の衝突による破損が緩衝スプリングの緩衝作
用によつて防止される。また、ノズルの上昇に伴
い、加工液案内部に設けられた衝突検出手段がノ
ズルによつて作動させられ、衝突検出手段の作動
によりノズルがワーク表面に位置していることを
知ることができる。更に、衝突検出手段からのス
イツチオン信号を受けた制御手段が、ノズルが被
加工物へ接触してからスイツチオン状態になるま
での予め算出した既知の寸法と、スイツチオン状
態のときのヘツドのＺ軸上の位置と、ノズルの端
面と被加工物の上面との間の目標寸法とからヘツ
ドの上昇量を演算し、その演算結果に基づいてモ
ータを駆動してノズルの端面と被加工物の上面と
の寸法を所定の目標間隙になるまでヘツドを上昇
させることにより、ノズルの端面と被加工物の上
面との目標間隙につき、高精度な所定の寸法を得
ることができる。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施を示す断面図であ
り、図において１０〜３８中で２４の上部加工液
案内部およびノズル２８ａは第２図の従来例の同
一符号との相当部分であり、他は同一部分であ
る。４０はリミツトスイツチの如き衝突検出手段
であり、上部加工液案内部２４に固定されてい
る。４２はリミツトスイツチ４０の作動桿であつ
て、ノズル２８ａに固定され、上部加工液案内部
２４に穿設された穴に嵌合して摺動するようにな
つている。４４は上部加工液案内部２４に固定さ
れたストツパ、４６は緩衝用スプリングである圧
縮スプリング、４８は例えばＯリング等のシール
部材であり、ノズル２８ａ内に噴出する加工液が
ストツパ４４内に進入しないように液密の保持の
ために設けられている。５０はリミツトスイツチ
４０の信号を受けてモータ１６の駆動回路５１を
制御するNC装置である。

次に上記ののように構成されたワイヤ放電加工
装置の動作について第２図のフローチヤートに基
づいて説明する。

被加工物１２の加工を行う（ステツプＳ１）際
に、まずNC装置５０は駆動回路５１に駆動指令
を発し、その駆動回路５１はモータ１６を回転さ
せてヘツド２０を下降させる（ステツプＳ２）。
ノズル２８ａが被加工物１２の上面に接触し、さ
らに圧縮スプリング４６に抗して押圧しながら下
降すると、ノズル２８ａが所定ストローク上昇
し、ノズル２８ａに設けられている作動桿４２の
先端がリミツトスイツチ４の突起を押し上げ、リ
ミツトスイツチ４をスイツチオン状態に動作させ
る（ステツプＳ３）。そのリミツトスイツチ４の
スイツチオン動作信号を受けたNC装置５０は駆
動回路５１に停止指令を発し、その駆動回路５１
はモータ１６の回転を停止させてヘツド２０の下
降を停止させる。更に、リミツトスイツチ４のス
イツチオンの動作信号を受けたNC装置５０はノ
ズル２８ａが被加工物１２へ接触してからスイツ
チオン状態となるまでの予め算定してある既知の
寸法と、リミツトスイツチ４がスイツチオン状態
となつたときのヘツド２０のＺ軸上の位置と、ノ
ズル２８ａの端面と被加工物１２の上面との間の
目標寸法とからヘツド２０の上昇量を演算し（ス
テツプＳ５）、その演算結果に基づいて駆動回路
５１に駆動指令を発し、その駆動回路５１はモー
タ１６を最初の作動とは逆方向に回転させなが
ら、ノズル２８ａの端面と被加工物１２の上面と
の間の寸法が所定の目標間隔になるまでヘツド２
０を上昇させる（ステツプＳ６）。そして、NC
装置５０内でヘツド２０の上昇量をカウントし、
所定の上昇量に達したら（ステツプＳ７）、駆動
回路５１に停止指令を発し、その駆動回路５１は
モータ１６を停止させ、位置決め操作が終了する
ことになる（ステツプＳ８）。

なお、上記実施例では位置決めの演算根拠とな
るスイツチオンになるときのＺ軸上の位置をリミ
ツトスイツチで行なつた例を示したが、圧電素子
や近接スイツチあるいは短絡検出機構等を使用し
ても上記実施例と同様の効果を奏する。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、加工液案内部
に上下動可能にノズルを設けると共に下降するノ
ズルの抜け止めを行うストツパを設け、ノズルを
緩衝用スプリングで常時下動方向に付勢し、加工
液案内部に緩衝用スプリングに抗したノズルの上
昇により作動する衝突検出手段を設け、加工液案
内部をモータの駆動によつてＺ軸上を上昇するヘ
ツドで保持させ、ヘツドがＺ軸上を下降し、ノズ
ルが被加工物にあたると、緩衝用スプリングの付
勢力に抗してノズルが上昇するようにしたので、
ノズルと被加工物の衝突による破損が緩衝スプリ
ングの緩衝作用によつて防止されるという効果が
ある。また、ノズルの上昇に伴い、加工液案内部
に設けれた衝突検出手段がノズルによつて作動さ
せられ、衝突検出手段からのスイツチオン信号を
受けた制御手段が、ノズルが被加工物へ接触して
からスイツチオン状態になるまでの予め算定した
既知の寸法と、スイツチオン状態のときのヘツド
のＺ軸上の位置と、ノズルの端面と被加工物の上
面との間の目標寸法からヘツドの上昇量を演算
し、その演算結果に基づいてモータを駆動してノ
ズルの端面と被加工物の上面との寸法を所定の目
標間隙になるまでヘツドを上昇させるので、ノズ
ルの端面と被加工物の上面との目標間隙につき、
高精度な所定の寸法を得ることができるという効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第
２図は加工ヘツドの動作を示すフローチヤート、
第３図は従来のワイヤ放電加工装置の加工ヘツド
を示す断面図である。 図において、１０はワイヤ電極、１２は被加工
物、１６はモータ、２０はヘツド、２４は上部加
工液案内部、２８ａはノズル、４０はリミツトス
イツチ、４２は作動桿、４６は圧縮スプリング、
５０はNC装置である。なお、各図中同一符号は
同一部分または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ モータの駆動軸によつてＺ軸上を上下動する
   ヘツドと、上記ヘツドに取り付けられ、加工部に
   加工液を案内する加工液案内部と、上記加工液案
   内部に上下動可能に設けられたノズルと、上記加
   工液案内部に設けられ、上記ノズルの抜け止めを
   行うストツパと、上記ノズルを常時下動方向に付
   勢する緩衝用スプリングと、上記加工液案内部に
   設けられ、上記緩衝用スプリングに抗した上記ノ
   ズルの上昇により作動する衝突検出手段と、上記
   衝突検出手段からのスイツチオン信号を受け、ノ
   ズルが被加工物へ接触してからスイツチオン状態
   になるまでの予め算定してある既知の寸法と、上
   記衝突検出手段がスイツチオン状態となつたとき
   のヘツドのＺ軸上の位置と、ノズルの端面と被加
   工物の上面との間の目標寸法からヘツドの上昇量
   を演算し、その演算結果に基づいてモータを駆動
   させてノズルの端面と被加工物の上面の寸法を所
   定の目標間隙になるまでヘツドを上昇させる制御
   手段とを備えたことを特徴とするワイヤ放電加工
   装置。