JPH0367814B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ワイヤカツト放電加工装置に於い
て、加工部に於けるワイヤ電極の位置を規定する
ために、被加工物の両側に配置される一対の位置
決めガイドをワイヤ電極が移動通過する際の摺動
抵抗を増減変化させ得るように位置決めガイドを
構成し、この摺動抵抗が好適な値になるように位
置決めガイドを自動的に調整する装置に関する。

ワイヤカツト放電加工に於いて、ワイヤ電極の
位置決めガイドとして、ガイド穴を有するダイス
ガイド、或いはＶ字形溝にワイヤ電極を入れてば
ねにより該ワイヤ電極を押付ける構成のガイドが
用いられるが、何れにしても、従来の位置決めガ
イドは、そのガイド穴の直径やばねによるワイヤ
電極の押付け力は一定となるように構成されてい
るので、ワイヤ電極の挿入の容易化とガイド部に
於ける断線防止を図るために、ガイド穴の直径は
ワイヤ電極の直径よりも大きくし（例えばワイヤ
電極の直径が0.20mmである場合にはガイド穴の直
径は0.21〜0.22mm程度とする）、ばねによる押付
け力も緩めに設定されている。しかし、このよう
な設定であれば、加工時にワイヤ電極の振れを生
じることは避けられず、加工精度が損なわれると
いう欠点があつた。

そこで本発明者は、Ｖ字形の溝或いは略円形の
穴を有する複数個のガイド素体を多段に重ね、こ
れらのガイド素体の一部又は全部をワイヤ電極の
移動方向に対して直角方向に移動可能とすること
により、ガイド穴の直径が変えれるようにしたも
のを開発し、ワイヤ電極の挿入時にはガイド穴の
直径を大きくし、加工時にはガイド穴を小さくす
ることにより、ワイヤ電極の挿入の容易化と加工
精度の向上を達成している。

本発明は、このようなガイド穴の大きさ等が可
変に構成された位置決めガイドを有するものに於
いて、ガイド穴を大きさ等が好適な値に容易に設
定できる位置決めガイドの調整装置を提供するこ
とを目的としてなされたものである。

以下本発明の一実施例を図面により説明する。
第１図は本発明者が既に開発しているワイヤカツ
ト放電加工装置の一例を示す図であり、第１図に
於いて、１は線状をなすワイヤ電極、２，３は
夫々図示しない装置本体に取付けられる上アー
ム、下アームであり、上アーム２にはワイヤ電極
１のガイドローラ４と、ピンチローラ２８と対を
なすブレーキローラ２９及び制御用回転エンコー
ダ３５Ａ付きのブレーキ力調整用モータ３５から
なるブレーキ装置を取付け、下アーム３には、ワ
イヤ電極１のガイドローラ５と、ピンチローラ３
６と対をな引張りローラ３７及び制御用回転エン
コーダ３８Ａ付きの駆動用モータ３８からなる引
張り装置を取付けてある。６，７は手動ハンドル
又はモータ８，９によつて上下位置調整可能にア
ーム２，３に取付けられた支持部材、１０は通電
ピンであり、これは支持部材６にモータ４１によ
りワイヤ電極１の移動方向に対して直角方向に移
動させられるように取付けられ、耐摩耗性で絶縁
性の押付ピン１０′，１０″により押圧変位したワ
イヤ電極１と接触することにより、ワイヤカツト
放電加工電源（図示せず）からワイヤ電極１に通
常マイナス電圧（被加工物２４にプラス電圧）を
印加する上部通電装置を構成するものである。

１１は下部ガイドローラを兼用する下部通電装
置としての通電ローラであつて、ワイヤカツト放
電加工に供されたワイヤ電極１と接触して通電す
るものであるため、上部の清浄ワイヤ電極１に対
する非回転通電ピン１０に対して回転ローラとし
たものであつて、接触面積を大きくするためにピ
ン１０に対して充分径を大きくし、又、該通電ロ
ーラ１１に対するワイヤカツト放電加工電源から
の通電は、該通電ローラ１１又はその回転軸に対
するブラツシ方式を用いた通電により行なわれて
いる。

１２，１３は夫々前記支持部材６，７にワイヤ
電極１の軸方向と直角方向に微小位置調整可能
に、又は固定して取付けられた中空円筒状のノズ
ル本体であり、これらのノズル本体１２，１３の
上下端面には夫々開口部１４，１５及び１６，１
７が形成され、これらの開口部１４〜１７はノズ
ル本体１２，１３の略中心軸線部に形成されてい
て、前記ガイドローラ４及び通電ローラ１１間の
ワイヤ電極１が略鉛直、且つ直線状で同軸状に挿
通するような位置関係に配置されている。更にノ
ズル本体１２，１３の内部には、上下位置決めガ
イド１８，１９のガイドホルダ２０，２１が同軸
状に夫々固設してあり、又上方のノズル本体１２
の下端開口部１５と、下方のノズル本体１３の上
端開口部１７には、夫々ノズル２２，２３が互い
に対向するように同軸状に固設されるか又は図示
のように軸方向に移動可能に嵌設されている。

前記ガイドホルダ２０，２１はノズル本体１
２，１３内の加工液が流通する穴２０ａ，２１ａ
を有する中空の筒体であり、先端部には位置決め
ガイド１８，１９が取付けられ、これらのガイド
１８，１９によつてノズル２２，２３間に位置す
る被加工物２４の上部及び下部に於けるワイヤ電
極１の位置決めが行なわれ、加工部２７に於ける
ワイヤ電極の位置が規定される。又この例のノズ
ル２２，２３は、所望の軸方向長さ内径及び軸方
向径絞りを有する中空円筒状体であり、ノズル本
体１２，１３内のフランジ部２２ａ，２３ａの外
径はノズル本体１２，１３の先端部の内径と略等
しく形成され、これのフランジ２２ａ，２３ａに
よつてノズル本体１２，１３からの脱落を防いで
いる。２２Ａは必要に応じて設けられる押しばね
である。

前記ノズル本体１２，１３には、加工液の加圧
供給ホース２５，２６が夫々取付けられ、ここか
ら加工液がノズル本体１２，１３内に所定の圧力
及び流量で供給され、内部の位置決めガイド１
８，１９を冷却し、上下のノズル２２，２３から
の被加工物２４の加工部２７へ夫々上方、下方か
ら噴出すると共に、各ノズル本体１２，１３の上
端、下端の開口部１４，１６から噴出して通電ピ
ン１０及び通電ローラ１１とワイヤ電極１との間
にも加工液を供給してワイヤ電極１と通電ピン１
０及び通電ローラ１１を冷却するようになつてい
る。３０は加工図溝、３９，４０は夫々上下のノ
ズル２２，２３から噴出される加工液の流れを示
す。

前記被加工物２４は、加工テーブル３１に固定
され、該加工テーブル３１はＸ軸モータ３２、Ｙ
軸モータ３３によつてワイヤ電極１の軸と直角な
平面上を数値制御装置による制御の下に所定の輪
郭形状等に沿つて自在に移動できるようになつて
いる。又ワイヤ電極１は、図示しない装置本体の
カラム等に設けた貯蔵リールから前記ブレーキロ
ーラ２９等を介して引き出され、ガイドローラ４
部から下方へ延び、下方のアーム３の通電ローラ
１１及びガイドローラ５を介して前記引張りロー
ラ３７を経てカラム本体等の図示しない巻取リー
ル又は回収容器に巻取り又は回収されるようにな
つている。そして、被加工物２４とワイヤ電極１
との間に、間歇的な電圧パルスを印加し、放電加
工を行なうものである。

この場合、引張りローラ３７とブレーキローラ
２９の径が同一であるとすると、モータ３８の回
転速度とモータ３５の回転速度とに、各モータ３
８，３５の回転角及び回転速度の検出及び制御用
の回転エンコーダ３８Ａ，３５Ａの検出信号によ
り、常時予め設定された差を与えておいて、その
差を維持させるように、即ち、モータ３５に対し
てモータ３８の回転速度を所定の割合の値大きく
しておいて、回転エンコーダ３８Ａ，３５Ａの検
出信号によつてその差を維持するように、モータ
３８，３５の回転角及び回転速度を制御すること
により、引張りローラ３７とブレーキローラ２９
間のワイヤ電極１には、その間においてワイヤ電
極１の延び等に影響を与える加熱、冷却、又は一
時的な機械的応力の付与やワイヤ電極１の軸方向
移動に変化を与える作用等がない一定状態である
以上、常時一定の設定された張力が与えられるこ
とになる。

しかして本実施例に於いては、第１図乃至第３
図に示すように、位置決めガイド１８，１９を、
ガイド穴の径が変えられるように次のように構成
している。即ち、ガイドホルダ２０を角型として
その内側に突出するように設けたストツパ２０ｄ
と下端に取付けたキヤツプ２０ｅとの間に、夫々
Ｖ字形のガイド溝４８ａ，４９ａを有する摺接ガ
イド４８，４９を、各ガイド溝４８ａ，４９ａが
反対向きとなるように保持し、一方の摺接ガイド
４８をガイド溝４８ａの軸線Ｓ方向に移動可能に
保持することにより、ガイド穴の径が可変に構成
される。又ガイドホルダ２０に設けた穴６１に移
動可能に貫通させたロツド６２を摺接ガイド４８
に固着して設け、該ロツド６２の先端の大径部６
２ａを、前記ノズル本体１２に貫通させて固定し
たねじ筒６３に螺合する調節ねじ６４の先端の中
空円盤６４ａに嵌合させ、更にノズル本体１２に
調整用モータ４２を取付け、該モータ４２の出力
軸に調節ねじ６４を、回転は伝達されるが軸方向
の移動は自在となるように接続することにより、
摺動抵抗調整装置が構成され、モータ４２により
調整ねじ６４を回動させれば摺動ガイド４８が軸
線Ｓ方向に移動してガイド溝４８ａ，４９ａによ
り形成されるガイド穴が開閉されることによつ
て、該ガイド穴をワイヤ電極が移動通過する際の
摺動抵抗が調整される。

このような構成とすれば、ワイヤ電極１の挿通
時には調節ねじ６４を調整用モータ４２によつて
回すことによつて摺接ガイド４８を仮想線で示す
ように移動させて４８a′で示すガイド溝と摺接ガ
イド４９のガイド溝４９ａとで大きなガイド穴を
形成することができ、ワイヤ電極１の挿通を容易
化することができる。

又、荒加工や中加工の際には等価的なガイド穴
の径を大としてワイヤ電極の切断を防止し、仕上
加工の際には等価的なガイド穴の径を小としてワ
イヤ電極を高精度に位置決めすることにより、極
めて高精度の加工が可能となり、又、ガイド穴の
径を変えるようにすることより、従来のように使
用するワイヤ電極の径に応じて位置決めガイドを
交換する必要がなくなるため、能率良く加工を行
なうことができるのである。

しかして本発明は、上述したように、移動通過
するワイヤ電極の摺動抵抗を増減変化させ得るよ
うに構成される一対の位置決めガイド１８，１９
に摺動抵抗調整装置を夫々設けると共に、更に、
第４図に示すように、引張りモータ３８の電流等
から該モータ３８のトルクを検出するトルク検出
器４３と、記憶装置４４，表示装置４５及び演算
装置４６を有するマイクロコンピユータ４７と、
演算装置４６からの指令により各モータ３５，４
２，４２′（位置決めガイド１９の調整用モー
タ），３８の動作制御を行なう制御回路５０とを
設けてなるものであり、このように構成すること
により、ワイヤ電極の摺動抵抗が好適な値となる
ように位置決めガイド１８，１９を自動的に調整
することができる。位置決めガイド１８，１９の
調整は、予め設定されるプログラムに従い次のよ
うにして自動的に行なわれる。先ず、マイクロコ
ンピユータ４７に対して与えられるスイツチ５１
からの調整指令により、演算装置４６は制御回路
５０を介してブレーキローラ２９をモータ３５を
開放してブレーキオフとし、且つ位置決めガイド
１８，１９の各調整用モータ４２，４２′を各ガ
イド穴が最大となる側に作動させ、続いて引張り
モータ３８を起動してワイヤ電極１を送り、次に
先ずワイヤ電極１の巻取り側の位置決めガイド１
９のガイド穴が次第に小さくなるようにモータ４
２′を作動させ、トルク検出器４３により検出さ
れるトルク、即ち位置決めガイド１９をワイヤ電
極１が通過するために要するトルクと記憶装置４
４に予め記憶されている最適なトルク値とを比較
演算し両者が一致したら、該モータ４２′を停止
する。次に位置決めガイド１８の調整用モータ４
２をガイド穴が次第に小さくなるように作動さ
せ、前記両位置決めガイド１８，１９をワイヤ電
極１が通過するために要するトルクが記憶装置４
４に予め記憶されている最適なトルク値（先に位
置決めガイド１９を調整した際に比較演算した記
憶トルク値よりも大きい所定のトルク値）に達し
たら該モータ４２も停止して調整を終わる。

そして、このような調整の後、引張りモータ３
８及びブレーキモータ３５を各回転エンコーダ３
８Ａ，３５Ａによる検出、監視の下に、演算装置
４６及び制御回路５０により制御して、各位置決
めガイド１８，１９間の加工部に位置するワイヤ
電極１に所定の張力を付与した状態で軸方向に更
新送り移動させることができる。

又、一対の位置決めガイドに夫々設けられる摺
動抵抗調整装置の少なくとも一方による調整量を
検出する調整量検出器を更に設けることにより、
次に述べるような調整が可能となる。

即ち、第４図に於いて仮想線で示すように、調
整量検出器として一方の位置決めガイド１８（又
は１９）の調節ねじ６４（又は６４′）若しくは
調整用モータ４２（又は４２′）の回転角を検出
するロータリ・エンコーダ５２（又は５２′）を
設けると共に、記憶装置４４には各位置決めガイ
ド１８，１９のガイド穴を夫々単独で小さくして
いつた時の好適な大きさに相当する引張りモータ
３８のトルクを記憶しておき、調整の際には、先
ず調整用モータ４２，４２′を作動させて各位置
決めガイド１８，１９のガイド穴が最大になるよ
うにしておき、一方の位置決めガイド１８（又は
１９）の調整用モータ４２（又は４２′）をガイ
ド穴が次第に小さくなるように作動させ、トルク
検出器４３により検出されるトルク、即ち位置決
めガイド１８（又は１９）をワイヤ電極１が通過
するために要するトルクが記憶装置４４に予め記
憶されている最適なトルクに達したら、該モータ
４２（又は４２′）を停止すると共に、この時の
ロータリ・エンコーダ５２（又は５２′）の出力
値、即ち調整量を記憶装置４４に記憶し、次に前
記一方の位置決めガイド１８（又は１９）のガイ
ド穴が最大となるように調整用モータ４２（又は
４２′）を作動させ、続いて他方の位置決めガイ
ド１９（又は１８）について前記と同様にガイド
穴を小さくして位置決めガイド１９（又は１８）
をワイヤ電極１が通過するために要するトルクが
記憶装置４４に予め記憶されている最適なトルク
に達したら該モータ４２′（又は４２）を停止す
る。そして前記一方の位置決めガイド１８（又は
１９）の調整用モータ４２（又は４２′）をガイ
ド穴が小さくなる方向に作動させて、先にロータ
リ・エンコーダ５２（又は５２′）により検出し
て記憶させておいた調整量と、この時実際に検出
される調整量とが等しくなつた時に該調整用モー
タ４２（又は４２′）を停止する。

上記の例は、位置決めガイド１８，１９のガイ
ド穴の調整のみについて述べたが、通電ピン１０
或いは通電ローラ等の通電体の変位量を引張りモ
ータ３８のトルクが記憶装置４４に予め記憶され
ているトルクと等しくなるように調整するように
することも可能である。この場合、前記と同様の
ロータリ・エンコーダ５３″を設けて調整を行な
うようにしてもよい。

尚、本発明は、前述のように、位置決めガイド
のガイド穴を、例えば本発明の先願発明である特
願昭58−194952号に記載の位置決めガイドの如
く、多段に重ねられる複数個のダイスガイドのガ
イド穴の組合せによつて構成する場合にも適用で
き、又Ｖ字形の溝にワイヤ電極を装着してばねに
より押付け、その押付け力、即ちワイヤ電極の摺
動抵抗をモータ等によつて調整する場合にも適用
できる。

以上述べたように、本発明によれば、軸方向に
移動するワイヤ電極が通過する際の摺動抵抗をガ
イド穴の大きさを変化させることにより、或いは
ワイヤ電極をＶ字形の溝に押付ける加圧力を変化
させることにより増減変化させ得るように一対の
位置決めガイドを構成すると共に、ワイヤ電極を
軸方向に走行移動させる引張り装置の駆動用モー
タのトルクをもつて摺動抵抗を検出し、該検出ト
ルク値が予め設定される好適なトルク値と等しく
なるように夫々の位置決めガイドを調整すること
により、摺動抵抗が最適なものになるように、即
ち摺動抵抗が大きすぎてワイヤ電極を断線させて
しまうようなことがなく、且つ摺動抵抗が小さす
ぎてワイヤ電極に振れを生じさせるようなことも
ない最適な接触状態に夫々の位置決めガイドを調
整することができるため、ワイヤ電極を断線させ
ることなく安定した状態で精度の良いワイヤカツ
ト放電加工を行なうことができ、又位置決めガイ
ドのこのような最適な調整を自動的に容易に行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第
２図は第１図の一部拡大図、第３図は第２図のＣ
−Ｃ断面図、第４図は本発明の一実施例を示すブ
ロツク図である。 １……ワイヤ電極、１０……通電ピン、１８，
１９……位置決めガイド、３８……引張りモー
タ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加工物を間に置いて配置される一対の位置
   決めガイド間に、ワイヤ電極をブレーキ装置と引
   張り装置により所定の張力を付与した状態で軸方
   向に更新送り移動させながら、該ワイヤ電極と被
   加工物とを該ワイヤ電極の軸方向と略直交する方
   向に相対的に移動させ、且つ両者が相対向する加
   工部にノズルから加工液を噴射供給すると共に該
   ワイヤ電極と被加工物との間に電圧パルスを印加
   し、間歇的に発生する放電により所望輪郭形状の
   加工を行なうワイヤカツト放電加工装置に於い
   て、軸方向に移動する前記ワイヤ電極が前記位置
   決めガイドを通過する際の摺動抵抗を増減変化さ
   せ得るように前記位置決めガイドを構成し、該摺
   動抵抗の大きさを調整する摺動抵抗調整装置を前
   記一対の位置決めガイドの夫々に設けると共に、
   前記引張り装置の駆動用モータのトルクを検出す
   るトルク検出器と、前記各々の摺動抵抗調整装置
   と前記ブレーキ装置と前記引張り装置の動作を制
   御する制御回路と、予め設定されるトルク値を記
   憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶されるトル
   ク値と前記トルク検出器により検出されるトルク
   値との比較演算を予め設定されるプログラムにし
   たがつて行なうと共に該比較演算結果及び前記プ
   ログラムにしたがつて前記制御回路に制御指令信
   号を出力する演算装置とを設けてなることを特徴
   とするワイヤカツト放電加工装置に於ける位置決
   めガイドの調整装置。 ２ 被加工物を間に置いて配置される一対の位置
   決めガイド間に、ワイヤ電極をブレーキ装置と引
   張り装置により所定の張力を付与した状態で軸方
   向に更新送り移動させながら、該ワイヤ電極と被
   加工物とを該ワイヤ電極の軸方向と略直交する方
   向に相対的に移動させ、且つ両者が相対向する加
   工部にノズルから加工液を噴射供給すると共に該
   ワイヤ電極と被加工物との間に電極パルスを印加
   し、間歇的に発生する放電により所望輪郭形状の
   加工を行なうワイヤカツト放電加工装置に於いて
   軸方向に移動する前記ワイヤ電極が前記位置決め
   ガイドを通過する際の摺動抵抗を増減変化させ得
   るように前記位置決めガイドを構成し、該摺動抵
   抗の大きさを調整する摺動抵抗調整装置を前記一
   対の位置決めガイドの夫々に設けると共に、該
   各々の摺動抵抗調整装置の少なくとも一方による
   調整量を検出する調整量検出器と、前記引張り装
   置の駆動用モータのトルクを検出するトルク検出
   器と、前記各々の摺動抵抗調整装置と前記ブレー
   キ装置と前記引張り装置の動作を制御する制御回
   路と、予め設定されるトルク値と前記調整量検出
   器により検出される調整量を記憶する記憶装置
   と、該記憶装置に記憶されるトルク値と前記トル
   ク検出器により検出されるトルク値との比較演算
   及び該記憶装置に記憶される調整量と前記調整量
   検出器により検出される調整量との比較演算を予
   め設定されるプログラムにしたがつて行なうと共
   に該比較演算結果及び前記プログラムにしたがつ
   て前記制御回路に制御指令信号を出力する演算装
   置とを設けて成ることを特徴とするワイヤカツト
   放電加工装置に於ける位置決めガイドの調整装
   置。