JPH0425092B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は大型のワイヤカツト放電加工装置に関
する。

放電加工装置は機械力を直接ワークに作用させ
て加工を行う通常の機械加工と異なり、ワークと
電極との間に電圧パルスを印加し、その際に生じ
る放電現象を利用する非接触加工であり、導電性
の材料であれば、その硬度や靱性に関係なく、い
かなる複雑、微細な形状をも加工することがで
き、またワーク及び電極に加わる力が機械加工に
比べて著しく小さいので薄い板や管、細い線の加
工も容易に行うことができる。特にワイヤカツト
放電加工装置は型彫放電加工装置に比べると特定
形状の電極が不要であり、又、加工液に脱イオン
水を用いるため、発火の危険性がなく、終夜無人
運転が可能であり、製作費の原価低減、製作期間
の短縮が図られるから抜型や押出型などの貫通タ
イプのダイの加工等に広く用いられている。

而して、従来のワイヤカツト放電加工装置の多
くのものの構成は、機台上にＺ軸方向に立てて固
定したカラムに一対のアームを水平方向に平行に
連結し、この一対のアームにそれぞれ設けた加工
ヘツド間にワイヤ電極を軸方向更新送り可能に張
設すると共に、被加工体を基台上の上記加工ヘツ
ド対応位置にあるクロススライドテーブルに取り
付けて水平なXY方向に加工送りを与えるもので
あつた。

然しながら、ワークは通常、鋼材や超硬合金等
の密度の大きい材料であるこが多いので特に大型
のワークではその重量が過大となり、上記のよう
な構成のワイヤカツト放電加工装置ではワークに
クロススライドテーブルによつて加工送りを与え
ることが非常に困難であり、またこのような構成
では加工精度の低下を招くと共に、ワークの移動
範囲が広くなつて設置に場所を取る等の様々な問
題点が生じる。

また、例えば特開昭47−1697号公報ほかに記載
されているように、ワークを固定するか、ワーク
をXYの一軸方向のみに移動可能に構成した装置
も種々提案されているが、従来の斯種のものは、
加工ヘツドからワークの一方の面と他方の面（裏
面）に延びるＬ字状等の長いワイヤ電極案内が必
要で、上記従来のものと同様な欠点があつた。

本発明は叙上の観点にたつてなされたものであ
り、本発明の目的とするところは、大型のワーク
を高精度で加工することができるワイヤカツト放
電加工装置を提供することにある。

而して、上記の目的は、下記(a)項乃至(j)項記載
の構成要素を具備するワイヤカツト放電加工装
置、即ち、(a)機台と、(b)上記機台上に平行二列に
起立する複数のコラムと、(c)上記二列のコラムに
よりそれぞれ支承され、上記機台と平行に且つ互
いに平行に一対のレールを支承する少なくとも一
対の軌道ビームと、(d)自走装置を具備し、上記軌
道ビームに設けたレール上を一体に走行する上下
二段の移動ビームと、(e)走行駆動装置、ワイヤ供
給装置、ワイヤ位置決めガイド、加工液供給手段
及びこれに接続された加工液噴射ノズルを備え、
上記ワイヤ供給装置から供給されるワイヤ電極を
加工ヘツドに設けた上記ワイヤ位置決めガイドを
通じて被加工体の設置された加工部分へ向けて送
出すると共に、上記送出されるワイヤ電極に沿つ
て加工部分へ向けて上記加工液噴射ノズルから加
工液を供給しつゝ、上記走行駆動装置により上記
上下二段の移動ビームの一方に沿つて走行駆動せ
しめられるワイヤ供給車と、(f)走行駆動装置、ワ
イヤ回収装置、ワイヤ位置決めガイドを備え、上
記ワイヤ供給車から送出され加工部分を通過した
ワイヤ電極を加工ヘツドに設けた上記ワイヤ位置
決めガイドを通じて上記ワイヤ回収装置に回収す
ると共に、上記走行駆動装置により上記上下二段
の移動ビームの他の一方に沿つて上記ワイヤ供給
車と対をなして走行駆動せしめられるワイヤ回収
車と、(g)上記上下二段の移動ビームの間に被加工
体を挿入保持する支台と、(h)上記ワイヤ供給車か
ら送出されるワイヤ電極と被加工体との間に加工
電圧パルスを印加する電源装置と、(i)加工液回収
槽、加工液再生装置及びポンプを有し、上記ワイ
ヤ供給車に加工液を供給する装置と、(j)上記上下
二段の移動ビーム、ワイヤ供給車及びワイヤ回収
車の相対運動を制御する数値制御装置と、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、図面に基づいて本発明の詳細を説明す
る。

図面は本発明に係るワイヤカツト放電加工装置
の一実施例を示す説明図である。

図中、１は機台、２，２はコラム、３，３及び
３′，３′はブラケツト、４，４及び４′，４′は軌
道ビーム、５，５及び５′，５′はレール、６，
６′は移動ビーム、７，７は移動ビーム６と６′を
連結する支柱、８，８及び８′，８′は移動ビーム
６の両端部に設けられた車輪、９は図示しない位
置及び移動距離検知用のロータリエンコーダ等を
有するモータ、１０は減速装置、１１はワイヤ供
給車、１１′はワイヤ回収車、１２，１２′は車
輪、１３，１３′は夫々モータ９と同様図示しな
い位置及び移動距離検知用のロータリエンコーダ
等を有する駆動装置、１４，１４′は図示しない
ワイヤ電極位置決めガイドを有する加工液噴射ノ
ズル兼加工ヘツド、１５，１５′は加工液供給タ
ンク、１６，１６′は高圧ポンプ、１７はワイヤ
供給ドラム、１８はワイヤ巻き取りドラム、１９
はワイヤ電極、２０は加工液回収槽、２１は加工
液再生装置、２２は低圧ポンプ、２３は被加工
体、２４は支柱、２５，２５はワークテーブル、
２６は取付具である。

コラム２，２は機台１上に平行二列に起立して
おり、その上部及び下部には軌道ビーム４，４及
び４′，４′を支承するブラケツト３，３及び３′，
３′が固着されている。

軌道ビーム４，４及び４′，４′はＨ型鋼材で形
成されており、コラム２，２に設けたブラケツト
３，３及び３′，３′によつて支承され、上下二段
に且つ互いに平行に設けられている。又、軌道ビ
ーム４，４及び４′，４′のそれぞれには互いに平
行に走行するレール５，５及び５′，５′が取り付
けられている。

移動ビーム６，６′は一対のＴ型鋼材で形成さ
れており、軌道ビーム４，４及び４′，４′に対し
て垂直な方向に、且つ互いに平行に設けられ、上
部移動ビーム６と下部移動ビーム６′は支柱７，
７によつて一体に結合されている。

移動ビーム６，６′のそれぞれの両端部には車
輪８，８及び８′，８′が取り付けられており、こ
れらは移動ビーム３，３及び３′，３′に取り付け
られたレール５，５及び５′，５′上を転動する。

車輪８′，８′は図示はない軸によつて連結され
ており、モータ９の駆動によつて移動ビーム６及
び６′をレール５，５及び５′，５′に沿つて一体
に図中紙面表裏方向のＹ軸方向に移動せしめる。

即ち、車輪８，８′、それらの連結軸及びモー
タ９等によつて移動ビーム６，６′の自走装置が
構成される。

ワイヤ供給車１１及びワイヤ回収車１１′には
上下に対向して複数の対をなす車輪１２，１２及
び１２′，１２′が取り付けられており、それぞれ
の一対の車輪１２，１２及び１２′，１２′は移動
ビーム６及び６′に設けたガイドレール６ａ又は
６′ａを上下から挾み付けており、これによつて
ワイヤ供給車１１及びワイヤ回収車１１′はガイ
ドレール６ａ又は６′ａに沿つて図中Ｘ方向に移
動し得るが、図中Ｙ方向には移動不能に拘束され
る。

即ち、車輪１２，１２及びその駆動装置１３に
よつてワイヤ供給車１１の走行駆動装置が構成さ
れ、同様に、車輪１２′，１２′及びその駆動装置
１３′によつてワイヤ回収車１１′の走行駆動装置
が構成される。

従つて、一対の加工ヘツド１４，１４′間のワ
イヤ電極には所定の張力が加えられており、ワイ
ヤ供給車１１とワイヤ回収車１１′の間には互い
に向き合う力が加わるが、上記のような構成によ
り、ワイヤ回収車１１′が軌道から浮き上がるよ
うなことはない。

ワイヤ供給車１１及びワイヤ回収車１１′には
それぞれ加工ヘツド１４，１４′、加工液供給タ
ンク１５，１５′、高圧ポンプ１６，１６′が設け
られ、ワイヤ供給車１１にはワイヤ供給ドラム１
７、ワイヤ回収車１１′にはワイヤ巻き取りドラ
ム１８が設けられており、これらはワイヤ供給車
１１及びワイヤ回収車１１′と共に移動する。

即ち、加工液供給タンク１５、高圧ポンプ１６
等によりワイヤ供給車１１の加工液供給装置が構
成され、その加工液はワイヤ供給車１１側の加工
ヘツド１４の先端部の加工液噴射ノズルがワイヤ
電極１９に沿つて被加工体２３の加工部分へ向け
て噴射され、また一方、加工液供給タンク１５′、
高圧ポンプ１６′等によりワイヤ回収車１１′側の
加工液供給装置が構成され、その加工液はワイヤ
回収車１１′側の加工ヘツド１４′の先端部の加工
液噴射ノズルからワイヤ電極１９に沿つて被加工
体２３の加工部分へ向けて噴射されるようになつ
ている。

ワイヤ電極１９は、ワイヤ供給車１１のワイヤ
供給ドラム１７から引き出され、図では省略した
複数の案内ローラ等（これらのワイヤ供給ドラム
１７や複数の案内ローラ等がワイヤ供給装置を構
成する。）を経て、加工ヘツド１４内に設けたワ
イヤ位置決めガイド（図では省略）に導かれ、こ
こから被加工体２３と対向する加工部分を通過し
て下側のワイヤ回収車１１′の加工ヘツド１４′内
に設けたワイヤ位置決めガイド（図では省略）ま
で直線状に張架され、所定の案内ローラ等を経て
ワイヤ巻き取りドラム１８（これらの案内ローラ
やワイヤ供給ドラム１７等がワイヤ回収装置を構
成する。）に巻き取り回収される。

なお、本実施例ではワイヤ電極１９は、上部の
移動ビーム６に沿つて走行するワイヤ供給車１１
から下部の移動ビーム６′に沿つて走行するワイ
ヤ回収車１１′へ向けて走行させる構成としたが、
これとは逆に下部の移動ビーム６′にワイヤ供給
車を取り付け、上部の移動ビーム６にワイヤ回収
車を取り付けてワイヤ電極１９を下から上へ向け
て走行させるようにしてもよい。

加工液はワイヤ供給車１１及びワイヤ回収車１
１′にそれぞれ設けた加工液供給タンク１５，１
５′から高圧ポンプ１６，１６′によつて加工ヘツ
ド１４，１４′に送られ、その先端部のノズルか
ら被加工体２３とワイヤ電極１９との間隙に向か
つて噴出する。

加工液回収槽２０は加工ヘツド１４，１４′か
ら噴出した加工液を受け入れ得るようワイヤ供給
車１１及びワイヤ回収車１１′の移動範囲に対応
して機台１上の設けられており、これには加工液
再生装置２１及び低圧ポンプ２２が設けられてい
る。回収槽２０に回収された加工液は加工液再生
装置２１によつて加工に適した液性に再生され、
低圧ポンプ２２によつてワイヤ供給車１１及びワ
イヤ回収車１１′に設けた加工液供給タンク１５，
１５′に再度送られて貯えられる。

支柱２４，２４は移動ビーム６，６′の移動範
囲の外側に設けられ、ワークテーブル２５，２５
を支承しており、被加工体２３はワークテーブル
２５，２５に取付具２６，２６によつて機台１と
平行に取り付けられている。

尚、移動ビーム６，６′を駆動するモータ９、
ワイヤ供給車１１及びワイヤ回収車１１′の駆動
装置１３，１３′、低圧ポンプ２２及び高圧ポン
プ１６，１６′は図示しない数値制御装置を有す
る制御装置によつて制御され、また、ワイヤ電極
１９と被加工体２３の間には図示しない電源装置
により、加工電圧パルスが印加される。

而して、通常の加工を行う際には、ワイヤ供給
車１１及びワイヤ回収車１１′を対向させ、ワイ
ヤ電極１９を被加工体２３に対して垂直（通常鉛
直）又は所定角度所定の方向に傾斜させた状態
（テーパ加工の場合）を保ちながら移動ビーム６，
６′をモータ９によつてＹ軸方向（図面の紙面に
対して垂直方向）に移動せしめると共に、ワイヤ
供給車１１及びワイヤ回収車１１′をそれぞれに
設けた駆動装置１３，１３によつて同期して同一
距離宛Ｘ軸方向（図中、左右方向）に移動せしめ
て所望輪廓形状の加工送りを与える。

或いは、この際、ワイヤ供給車１１又はワイヤ
回収車１１′を片方宛微少距離移動させ、これを
繰り返すことによつて加工送りを行つてもよい。

而して、ワイヤ供給車１１とワイヤ回収車１
１′を常に同期して同一距離宛移動させ、或いは
交互に微少距離宛移動せしめるためワイヤ供給車
１１又はワイヤ回収車１１′にワイヤ電極１９の
鉛直度検知器を設け、これによりワイヤ電極１９
の鉛直度が保証されるよう両車の相対的位置を制
御するよう構成することが推奨される。

尚、叙上の実施例に於ては、被加工体を固定
し、これに対して上下二段の移動ビームを軌道ビ
ームに沿つて移動せしめれる構成としたが、上記
軌道ビームを廃し、実施例で示した移動ビームを
機台上に設けたコラムに固定して固定ビームと
し、この固定ビームに沿つて一対のワイヤ供給車
及びワイヤ回収車を走行せしめると共に、機台上
にスライドテーブルを設け、これにより被加工体
をワイヤ供給車及びワイヤ回収車の走行する方向
と直角をなす方向に移動せしめ、加工送りを与え
るように構成することも可能である。

また、ワイヤ回収車のワイヤ巻き取りドラム
は、機台上又は機台外に設けた回収容器によつて
行なうことができるように、前述図示実施例の各
部に、及びその構成、組合せに各種の変更、付加
又は削除を加えて実施可能なこと明らかである。
例えば、上記ワイヤ回収車のワイヤ巻き取りドラ
ムに限らず、ワイヤ供給車のワイヤ供給ドラム
も、供給車外の機台上や機台外に設置可能なもの
であり、そしてワイヤ供給車１１をワイヤ回収車
と読み替え、ワイヤ回収車１１′をワイヤ供給車
と読み替えて実施可能なことも明らかであり、又
加工液供給手段及び加工液噴射ノズルはワイヤ供
給車又はワイヤ回収車の何れか一方のみに設けて
も本発明は実施可能なこと明らかであり、本発明
はそのような変更実施態様の全てを包摂するもの
である。

本発明は叙上の如く構成されるから、本発明に
よるときは、大型のワークを高精度で加工するワ
イヤカツト放電加工装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るワイヤカツト放電加工装置
の一実施例を示す説明図である。 １……機台、２，２……コラム、４，４，４′，
４′……軌道ビーム、６，６′……移動ビーム、１
１……ワイヤ供給車、１１′……ワイヤ回収車、
１４，１４′……加工ヘツド、１５，１５′……加
工液供給タンク、１６，１６′……高圧ポンプ、
１７……ワイヤ供給ドラム、１８……ワイヤ巻き
取りドラム、１９……ワイヤ電極、２０……加工
液回収槽、２１……加工液再生装置、２２……低
圧ポンプ、２３……被加工体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記(a)項乃至(j)項記載の構成要素を具備する
   ワイヤカツト放電加工装置。 (a) 機台。 (b) 上記機台上に平行二列に起立する複数のコラ
   ム。 (c) 上記二列のコラムによりそれぞれ支承され、
   上記機台と平行に且つ互いに平行に一対のレー
   ルを支承する少なくとも一対の軌道ビーム。 (d) 自走装置を具備し、上記軌道ビームに設けた
   レール上を一体に走行する上下二段の移動ビー
   ム。 (e) 走行駆動装置、ワイヤ供給装置、ワイヤ位置
   決めガイド、加工液供給手段及びこれに接続さ
   れた加工液噴射ノズルを備え、上記ワイヤ供給
   装置から供給されるワイヤ電極を加工ヘツドに
   設けた上記ワイヤ位置決めガイドを通じて被加
   工体の設置された加工部分へ向けて送出すると
   共に、上記送出されるワイヤ電極に沿つて加工
   部分へ向けて上記加工液噴射ノズルから加工液
   を供給しつゝ、上記走行駆動装置により上記上
   下二段の移動ビームの一方に沿つて走行駆動せ
   しめられるワイヤ供給車。 (f) 走行駆動装置、ワイヤ回収装置、ワイヤ位置
   決めガイドを備え、上記ワイヤ供給車から送出
   され加工部分を通過したワイヤ電極を加工ヘツ
   ドに設けた上記ワイヤ位置決めガイドを通じて
   上記ワイヤ回収装置に回収すると共に、上記走
   行駆動装置により上記上下二段の移動ビームの
   他の一方に沿つて上記ワイヤ供給車と対をなし
   て走行駆動せしめられるワイヤ回収車。 (g) 上記上下二段の移動ビームの間に被加工体を
   挿入保持する支台。 (h) 上記ワイヤ供給車から送出されるワイヤ電極
   と被加工体との間に加工電圧パルスを印加する
   電源装置。 (i) 加工液回収槽、加工液再生装置及びポンプを
   有し、上記ワイヤ供給車に加工液を供給する装
   置。 (j) 上記上下二段の移動ビーム、ワイヤ供給車及
   びワイヤ回収車の相対運動を制御する数値制御
   装置。 ２ 下記(a)項乃至(i)項記載の構成要素を具備する
   ワイヤカツト放電加工装置。 (a) 機台。 (b) 上記機台上に起立する一対のコラム。 (c) 上記一対のコラムにより支承され、上記機台
   と平行に且つ互いに平行に一対のレールを支承
   する上下二段の固定ビーム。 (d) 走行駆動装置、ワイヤ供給装置、ワイヤ位置
   決めガイド、加工液供給手段及び加工液噴射ノ
   ズルを備え、上記ワイヤ供給装置から供給され
   るワイヤ電極を加工ヘツドに設けた上記ワイヤ
   位置決めガイドを通じて被加工体の設置された
   加工部分へ向けて送出すると共に、上記送出さ
   れるワイヤ電極に沿つて加工部分へ向けて上記
   加工液噴射ノズルから加工液を供給しつゝ、上
   記走行駆動装置により上記上下二段の固定ビー
   ムの一方に沿つて走行駆動せしめられるワイヤ
   供給車。 (e) 走行駆動装置、ワイヤ回収装置、ワイヤ位置
   決めガイドを備え、上記ワイヤ供給車から送出
   され加工部分を通過したワイヤ電極を加工ヘツ
   ドに設けた上記ワイヤ位置決めガイドを通じて
   上記ワイヤ回収装置に回収すると共に、上記走
   行駆動装置により上記上下二段の固定ビームの
   他の一方に沿つて上記ワイヤ供給車と対をなし
   て走行駆動せしめられるワイヤ回収車。 (f) 上記上下二段の固定ビームの間に被加工体を
   支承し、これを上記ワイヤ供給車及びワイヤ回
   収車の走行方向と直角な方向に移動せしめるス
   ライドテーブル。 (g) 上記ワイヤ供給車から送出されるワイヤ電極
   と被加工体との間に加工電圧パルスを印加する
   電源装置。 (h) 加工液回収槽、加工液再生装置及びポンプを
   有し、上記ワイヤ供給車に加工液を供給する装
   置。 (i) 上記ワイヤ供給車、ワイヤ回収車及びスライ
   ドテーブル上の被加工体の相対運動を制御する
   数値制御装置。