JPH0372415B2 - - 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関する。

ワイヤカツト放電加工に於て良好な加工を行な
うには、加工間〓内に充分な加工液を供給すると
共に、ワイヤ電極と被加工体間に適切な給電を行
なう必要がある。通常、ワイヤ電極には給電ピン
やローラによつて給電が行なわれ、被加工体には
作業台等を介して給電が行なわれるように構成さ
れている。

しかしながら、ワイヤ電極及び被加工体への給
電が長時間になると、加工液等で適宜冷却されて
いる上記給電ピン及び上記作業台等の給電部分が
高温になつたり、或いは機械的又は給電の電食に
より消耗し、又熱又は電解により発生した気泡が
介在する等して、接触不良を起すことが少なくな
く、このため加工を一旦停止させるとか、定期的
に等上記給電ピン及び上記作業台等の給電部分を
調整するとか交換等しなければならなかつた。
又、上記作業台等を介する被加工体への給電は、
そこまでのリード線が長いだけでなく、該作業台
等の加工間〓迄の通電路を長くなつており、放電
加工回路の浮遊インダクタンスや静電容量を増大
させ、このため放電パルスの放電電流振幅を低減
させたり、パルス幅を増大させたりして、加工速
度等の加工性能を低下させていた。更に、上記作
業台は加工時に複雑な運動を繰返すため接触不良
を起し易く、このため被加工体への給電がしばし
ば停止してしまうという問題点があつた。

又、被加工体に所定固定部に設けた給電ブラシ
を当接して給電する方法も公知であるが、被加工
体が種々複雑な動きを強いられるため給電ブラシ
の構成が複雑となり、取扱いも繁雑である上、被
加工体との間の接触抵抗が大きく、且つ、しばし
ば接触不良を生じるだけでなく、加工が進行した
段階での給電が被加工体の切落し部又はその反対
側からのみ行なわれること等のため加工精度を損
なう等の問題点があつた。

そのような問題点を補うために加工液供給ノズ
ルの周囲にバネ等の弾性体により給電ブラシを被
加工体に押圧するように構成し、浮遊インダクタ
ンスや静電容量を低減せしめた放電回路を形成し
た給電方法を提案されているが、これとても被加
工体の形状によつては追従することが困難な場合
があり、接触不良によるワイヤ電極の加熱、断線
という危険性が存在し、長時間にわたる無人運転
を行なうには難があつた。

本発明は叙上の観点に立つてなされたものであ
つて、その目的とするところは、構造が極めて単
純で取扱い易く、被加工体への給電が確実且つ適
切に行なわれ、インダクタンスが少ない放電回路
の形成を実現し、且つ、ワイヤ電極と被加工体間
に於ける長時間のわたる無人運転が可能なワイヤ
カツト放電加工装置を提供しようとするものであ
る。

しかして、上記目的は少なくとも先端部が耐ア
ーク性材により被覆された永久磁石からなり、加
工部ワイヤ電極の軸を中心として周囲に円筒状体
を形成するように環状に配設され、前記の先端部
が被加工体に当接される通電子を具備するワイヤ
カツト放電加工装置によつて達成される。

以下、図面により本発明の詳細を具体的に説明
する。

第１図は、使用状態下にある本発明にかかるワ
イヤカツト放電加工装置の要部の断面図、第２図
は、第１図中のＡ−Ａ部の断面図に相当する他の
実施例の説明図である。

第１図にはワイヤカツト放電加工装置の上下の
アームに夫々取り付けられ、被加工体を挟んで対
置された一対のノズル装置の部分が示されてい
る。

これらは被加工体を挟んで互いに対象に配置さ
れているので、下方の構成要素は夫々対応する上
方の構成要素の符号に肩符を付したもので示して
ある。尚、本発明の実施に於て上下何れか一方の
ノズル装置が、従来公知のノズル装置であつても
よいことは勿論である。

しかして、第１図及び第２図中、１，１′はワ
イヤカツト放電加工装置の上方及び下方のアー
ム、２，２′は夫々上記アーム１，１′に取り付け
られたノズル装置、３，３′はノズルホルダ、４，
４′はノズル、５，５′は袋ナツト、６，６′は必
要に応じて設けられるスプリング、７，７′はＯ
リング、８，８′は加工液供給管、９，９′はワイ
ヤ電極１０の案内ダイス、１１，１１′はダイス
ホルダ、１２，１２′は通電子取付盤、１３，１
３′は通電子であつて、永久磁石１３ａ，１３
a′にCu−Ｗ等の耐アーク性被覆１３ｂ，１３b′を
施してなり、上記通電子取付盤１２，１２′にス
プリング１４，１４′を介して所定複数個収めら
れる全体として円筒状体を形成するように環状に
配置して構成するか、又は一個一体の環状体であ
つても良いが、環状体を所定の角度毎に円周方向
に適宜複数個に分割して構成するものである。１
５，１５′は上記通電子１３，１３′の先端部分を
露出するように上記通電子１３，１３′を上記通
電子取付盤１２，１２′内に収容する板、１６，
１６′は上記ワイヤ電極１０に通電する通電ピン、
１７は図示されていない支承装置より支承された
被加工体、１８，１８′は絶縁ブツシング、１９
は通電子１３，１３′を介してワイヤ電極１０と
被加工体１７との間に上記被加工体１７の材質及
び加工条件等に応じて電流ピーク値及び電流ピー
ク値及びその極性等を変えつつ適宜の電圧パルス
を供給する電源回路、２０，２０′はワイヤ電極
１０の直線状の加工部形成ガイドローラである。

尚、図示実施例のノズル装置２及び２′の構成
及び作用は、上下という以外は実質上全く同一で
あるので、以下にはノズル装置２に関してのみ説
明する。

しかして、ノズルホルダ３は取付フランジ３
ａ、ノズル室３ｂ、ワイヤ電極挿通孔３ｃ、加工
液供給管取付孔３ｄ及びねじ部３ｅを有し、ダイ
スホルダ１１が固く嵌め込まれ、次いでノズル室
３ｂにノズル４がＯリング７と共に摺動自在に嵌
め込まれ、更にスプリング６と袋ナツト５が順次
取付けられる。しかる後、このノズル装置２は取
付フランジ部３ａと図示されていない取付ボルト
等によりアーム１又はアーム１に支持された部材
に取付けられ、次いで加工液供給管取付孔３ｄに
加工液供給管８が接続される。

一方、ノズル４はノズル室３ｂ内で上下に摺動
自在であるが、圧縮されているスプリング６の弾
性力により常時はワイヤ電極挿通孔３ｃの存する
側の移動終端に留められている。

又、ノズル４は一端に加工液吐出口としての小
孔４ａを有し、図示されていない供給装置から供
給されるワイヤ電極１０は、ノズルホルダ３のワ
イヤ電極挿通孔３ｃからノズル装置２の内部に引
き込まれ、通電ピン１６、案内ダイス９を経てノ
ズル４の小孔４ａから引き出され、次いで下方の
ノズル装置２′の内部を通つて図示されていない
回収装置に回収される。

ノズル４の先端部に取付けられた通電子取付盤
１２には、所用複数個の通電子１３がスプリング
１４を介して収められており、通電子１３は、そ
の主体部を形成する永久磁石１３ａの磁力作用に
より、加工時には常に被加工体１７の表面に吸
着、接触せしめられるようになつている。この時
上記スプリング１４は通電子１３（特に下側のノ
ズル装置の通電子１３′の場合）がその取付孔内
に落ち込まれないようにするという補助的な役割
を果たすものである。そして、取付盤１２の板１
５の反対側に突出した通電子１３と一体の通電部
材は、電源回路１９の一方の出力端子に当るリー
ド線と連結される。

そして例えば、加工間〓コンデンサの端子の一
方を上記通電部材に、他方を通電ピン１６，１
６′への給電端子、例えば絶縁ブツシング１８，
１８′部に接続して、浮遊インダクタンスの少な
いコンデンサ放電回路を形成させることができ
る。又、上記通電子１３は、前記の如く、その主
体部が永久磁石１３ａで構成されており、その表
面全体又は被加工体１７と接触する部分はCu−
Ｗ、Cu−Ｃ（炭素、グラフアイト）Ag−Ｗ、又
はグラフアイト等の耐アーク性合金を含む耐アー
ク性被覆材により被覆されている。

しかして、加工液供給管からノズル装置２′内
部に加工液が供給されると、通電ピン１６は上記
加工液によつて冷却されると共に、ノズル４は上
記加工液の圧力を受けてピストンとして作動し、
スプリング６の弾性力に抗して外方に押出される
ので、その先端４ｂが被加工体１７に当接せしめ
られるものである。

このノズル４は、適度の硬度と剛性を有する例
えばテフロン等の合成樹脂で構成されており、且
つその小孔４ａの内径は、ワイヤ電極１０と小孔
４ａの内壁との間に少なくとも通常の加工間〓に
相当する程度以上の間〓が生じるように選定され
ているので、ノズル装置２内の加工液はこの間〓
を通つて、ワイヤ電極１０の表面に沿つて同軸状
に噴出せしめられる。

しかして上記の場合、通電ピン１６は、例えば
ガイドローラ２０の部位に設けて挿通孔３ｃから
噴出する加工液又は別途に設けたノズルからの加
工液によつて冷却するように構成しても良い。

しかして、ノズル４の先端４ｂが被加工体１７
の表面に接触せしめられると、上記小孔４ａの内
壁とワイヤ電極１０間に形成された加工液流路
は、被加工体１７とワイヤ電極１０間の加工間〓
そのものに直結されるので、ノズル先端４ｂから
噴出する加工液はただちに加工間〓を貫流し、そ
こで発生するガス、加工屑を洗い流すと共に、気
中放電等有害な放電が発生する余地を無くし、更
には通電子１３をも冷却して放電加工を確実に進
行せしめるものである。

しかし、ノズル４，４′及び通電子１３，１
３′はスプリング６，６′及び１４，１４′の弾性
力により被加工体１７の表面の凹凸又は傾斜等に
応じて昇降するから、厚みの不均一な被加工体１
７でも自由に加工できるものであり、しかも、上
記通電子１３は上述の如く永久磁石１３ａに耐ア
ーク性被覆１３ｂを施してあるため、この永久磁
石による吸引力によつて被加工体１７に確実に当
接せしめられるので、上記被加工体１７への給電
が確実に行なわれるのである。

このとき、スプリング１４は通電子１３がその
取付孔内に落ち込まないようにする役割を果たす
と共に、上記の如く被加工体１７の表面の凹凸又
は傾斜等に応じて通電子１３が上記取付孔内に円
滑に進退し得るようにする役割を果たす。

しかして、永久磁石１３ａとしては加工性や通
電性の良好な例えば、Pt−Co系やFe−Cr−Co系
等の少なくとも4MGO程度以上の磁石等が推奨
され、又、被覆材としては耐アーク性が強く、且
つ適宜の柔らかさと耐磨耗性を備えたCu−Ｗ、
Au−Ｗ、Cu−Ｃ（炭素、グラフアイト）、Ag−
Ｗ、又はグラフアイト等を使用することが推奨さ
れる。又、上記の場合、被加工体１７の表面に凹
凸や部分的に段差があると、通電子１３，１３′
がワイヤ電極１０を軸心とする１個の環状体の場
合は、被加工体１７表面との接触通電が段差部と
の堺の前後部等に於てうまくいかないから、かか
る場合には、上記通電子１３，１３′は、前述の
如く適宜の角度部分毎に円周方向に複数個に分割
独立させて構成しておくか、又は第２図に示すよ
うに棒状磁石の少なくとも先端側表面に耐アーク
材を被覆して構成した棒状通電刷子１３ｃの複数
個のワイヤ電極１０の回りに放散同形に配置構成
すれば良い。

又、通電子１３，１３′の永久磁石１３ａ，１
３a′は通電子軸方向に、又棒状通電刷子１３ｃは
棒状方向に夫々着磁されていて、着磁磁極の向き
はすべて同一とするか隣接するものの磁極の向き
を異ならせておき、スプリング１４，１４′の弾
性力と協働するかたちで、磁性体からなる被加工
体１７の表面に密着して通電が行なわれるように
なつているが、このような吸着状態解除のための
励磁線輪又は電磁石を、一個、又は各分割通電子
毎や各通電刷子毎に対応して設け、永久磁石の磁
気を打ち消して開離や設置調整をし易く構成とす
ることができる。

尚、ノズル４は、被加工体１７との間の摩擦が
少なく、且つその表面を傷付ける恐れのないよう
に、又小孔４ａとワイヤ電極１０の相対位置関係
が常時正確に保たれるように、構成することが要
請されるものである。

又、上記ノズル４、通電子取付盤１２及び板１
５はワイヤ電極１０と被加工体１７とを短絡する
おそれのあるものであつてはならない。このた
め、ノズル４、通電子取付盤１２及び板１５は、
適度の硬度と剛性を有するテフロン等の合成樹脂
で製造したもの、又はそれ等の被覆を有するもの
を使用することが推奨される。

しかして、本発明にかかるワイヤカツト放電加
工装置によつて、100mm厚のS55C材を、0.2mmの
Br（黄銅）電極を使用し、平均加工電流15Aのパ
ルス電流を給電しつつ放電加工を行なつたとこ
ろ、160mm²／minの加工速度で加工を行なうこと
ができた。これに対して、従来の装置を使用し同
じ材質の被加工体を同種の電極を使用し、平均加
工電流15Aのパルス電流を給電しつつ放電加工を
行なつたところ、その加工速度は110mm²／minで
あつた。

本発明は叙上の如く構成されるから本発明にか
かるワイヤカツト放電加工装置によるときには、
取扱いが簡便であり、加工間〓内に充分な加工液
を供給することができると共に、通電ピン及び通
電子等の給電部分が充分に冷却され、特に被加工
体への給電が確実に行なわれるので、長時間に亘
つての無人運転が可能となると共に、加工速度を
大幅に向上させることができるのである。

尚、本発明は叙上の実施例に限定されるもので
ない。即ち、例えば、本実施例に於ては、通電子
取付盤をノズルに取付けたが同様な作用を及ぼす
ことができるのであれば、ノズルホルダ又はその
他の部分、例えば特願昭58−40950号（特開昭59
−166425号公報参照）により開示された先願発明
のサブノズル45部分に取付けてもよく、通電子１
３，１３′、又は棒状通電刷子１３ｃの円周方向
の各部に於ける被加工体１７表面との接触圧を所
望に調整設定できる構成とすることができる。
又、上記通電子取付盤をノズル又はノズルホルダ
と一体に形成しても良い。その他通電子の形状、
永久磁石で形成された通電子を被覆する耐アーク
性材の材質、加工液供給管の取付位置及びその供
給方法等は本発明の目的の範囲内で自由に設計変
更できるものであつて、本発明はそれらの総てを
包摂するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、使用状態下にある本発明にかかるワ
イヤカツト放電加工装置の要部の断面図、第２図
は、第１図中にＡ−Ａ部の断面図に相当する他の
実施例の説明図である。 １，１′……アーム、２，２′……ノズル装置、
３，３′……ノズルホルダ、４，４′……ノズル、
４ａ，４ｂ……小孔、５，５′……袋ナツト、６，
６′……スプリング、７，７′……Ｏリング、８，
８′……加工液供給管、９，９′……案内ダイス、
１０……ワイヤ電極、１１，１１′……ダイスホ
ルダ、１２，１２′……通電子取付盤、１３，１
３′……通電子、１３ａ……永久磁石、１３ｂ…
…耐アーク性材の被覆、１４，１４′……スプリ
ング、１５，１５′……板、１６，１６′……通電
ピン、１７，１７′……被加工体、１８，１８′…
…絶縁ブツシング、１９……電源回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも先端部が耐アーク性材により被覆
   された永久磁石からなり、加工部ワイヤ電極の軸
   を中心として周囲に円筒状体を形成するように環
   状に配設され、前記の先端部が被加工体に当接さ
   れる通電子を具備する通電子取付盤を被加工体の
   ワイヤ電極が貫通する方向の少なくともどちらか
   一方に配設してなることを特徴とするワイヤカツ
   ト放電加工装置。 ２ 上記耐アーク性材がCu−Ｗ合金である特許
   請求の範囲第１項に記載のワイヤカツト放電加工
   装置。 ３ 上記耐アーク性材がCu−Ｃ混合材である特
   許請求の範囲第１項に記載のワイヤカツト放電加
   工装置。 ４ 上記耐アーク性材がグラフアイトである特許
   請求の範囲第１項に記載のワイヤカツト放電加工
   装置。