JPH0435815A - ワイヤカット放電加工装置 - Google Patents

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、ワイヤカット放電加工装置に係り、さらに詳
しくは、細穴の放電加工装置を具備し、ワイヤカット放
電加工開始前のスタート穴の加工を行うことのできるワ
イヤカット放電加工装置に関するものである。

［従来の技術］ 第９図は従来の細穴放電加工装置の構成例を示す模式図
である。図において、（１）はベツド、（２）はコラム
、（３）はコラム（２）の先端部に設けられたＺ軸移動
ガイド、（４）は加工ヘッド、（５）は加工ヘッド（４
）をＺ軸移動ガイド（３）の可動部を介して駆動するＺ
軸サーボモータ、（６）は被加工物である。（７）は被
加工物（６）を載置してＸ−Ｙ方向に移動させるＸ−Ｙ
テーブル、（８）は加工槽、（９）は棒状電極、（１０
）は棒状電極（９）を支持する電磁チャック、（１１）
は被加工物（６）と棒電極（９）との間にパルス電圧を
印加するための電源、（１２）は棒状電極（９）の中心
部に設けた貫通穴を経て、加工部に加工液を圧送するた
めのポンプである。

上記のような構成の細穴放電加工装置においては、まず
、電極チャック（１０）に棒状電極（９）を取付ける。

この場合の細穴加工用の棒状電極（９）には直径が通常
０．５〜５關程度の銅系合金が用いられ、中心部又は偏
心した位置に加工液が通過する貫通穴が設けである。次
に、被加工物（８）をＸ−Ｙテーブル（７）に載置、固
定して電源（１１）と接続し、ポンプ（１２）を駆動し
て加工液を棒状電極（９）の貫通穴を経て加工部に噴射
させ、Ｚ軸サーボモータ（５）の駆動によって回転する
棒状電極（９）を下降させて、被加工物（６）と棒状電
極（９）とのギャップ間で発生する放電エネルギによっ
て細穴の加工を行う。

この加工によって飛散する加工粉は、加工部に噴射され
る加工液とともにギャップを経て、被加工物（６）の上
部より加工槽（８）内へ排出される。

また、加工中に棒状電極（９）の先端部と被加工物（６
）の加工部とが短絡するようなことがあると、この短絡
を検知して棒状電極（９）を僅かに上昇させ、再び所定
の放電ギャップを保持させながら加工を進めるようにな
っている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の放電加工装置は、細穴加工を行うこ
とを専用とする加工機であるが、具備すべき機能は通常
の型彫り用の放電加工機等と同様であり、このために相
応の機構ならびに制御手段を有することになるので、装
置全体が複雑となり、かつ高価になるなどの問題がある
。

本発明は上記のような課題を解消するためになされたも
ので、優れた制御性が得られるとともに、低コストで製
作できる細穴加工用装置を備えたワイヤカット放電加工
装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るワイヤカット放電加工装置は、棒状電極を
回転させ、その軸方向の貫通穴を介して加工部に加工液
を圧送する棒状電極ユニットと、ワイヤ電極の送給路に
設けた上部ノズルとを有し、これら棒状電極ユニットと
上部ノズルのノズルヘッドとの着脱部が互換性を有する
ように構成したものである。

［作用］ 本発明においては、ノズルヘッドに交換して着装する棒
状電極ユニットと上部ノズルとの着脱部が互換性を有す
るので、１台のワイヤカット放電加工装置によって、切
断加工前のスタート穴の放電加工とワイヤ電極によるワ
イヤカット放電加工との両加工を行なうことができる。

［実施例コ 第１図、第２図は本発明の実施例を示すもので、第１図
は本発明に係るワイヤカット放電加工装置により被加工
物に細大を放電加工する場合を示し、第２図はワイヤ電
極により被加工物を加工する状態を示す。

両図において、（８〉は被加工物、（９）は棒状電極、
（Ｉ３）はワイヤ電極、（１４ａ）　、　（１４ｂ）は
アイドラ、（Ｉ５）はワイヤ電極（１３）の巻取りプー
リ、（１７）は加工電源、（１８）は加工液を圧送する
ためのポンプである。（Ｉ９）は上部ノズル、（２０）
は下部ノズル、（２１）はノズルヘッド、（２５）は電
極ツール、（３９）は加工電源（Ｉ７）の切換スイッチ
、（４０）は加工液（１８）の圧送路中に設けた電磁バ
ルブである。

第３図はノズルヘッド（２１）と上部ノズル（１９）の
実施例を示すもので、（２２）は上部ノズル（１９）の
上面に設けた溝（１９ｃ）に嵌入されたＯリング、（１
９ａ）は上部ノズル（Ｉ９）の上部外周に設けた固定用
溝である。（２３）はノズルヘッド（２１）の下面に設
けた突設部（２１ａ）の穴に摺動可能に挿入されたロッ
クピンで、例えば油圧源等の指令によって穴内を矢印Ａ
、Ｂ方向に摺動する。

上記のように構成したノズルヘッド（２１）において、
ロックピン（２３）を矢印Ｂ方向に移動させてその下面
に上部ノズル（１９）を当接し、ロックピン（２３）を
矢印Ａ方向に移動させてその先端部を上部ノズル（１９
）の固定用溝（１９ａ）に嵌入させれば、第４図に示す
ように両者は一体的に結合される。なお、ノズルへラド
（２１）と上部ノズル（１９）は、従来は第１０図、第
１１図に示すように、上部ノズル（１９）に設けたねじ
（１９ｂ）を、ノズルヘッド（２１）に設けたおねじ（
２１ｂ）に螺合して両者を結合していた。

第５図は第１図の電極ツール（２５）部分の実施例を示
す断面図で、電極ツール（２５）の上面には第３図で説
明した上部ノズル（１９）の溝（１９ｃ）と同し寸法で
、０リング（２２）が嵌入される溝（２５ａ）が設けら
れており、また、上部外周にはノズルヘッド（２１）の
ロックピン（２３）が嵌入する固定用溝（２５ｂ）が設
けられている。（２６）は加工液の流路である。

（２７）はノズルヘッド（２１）に結合された円筒状の
ハウジング、（２Ｂ）はハウジング（２７）内において
ノズルヘッド（２１）に取付けられたモータ、（２９）
はモータ（２８）の出力軸に連結された有底円筒状のロ
ータで、ベアリング（３Ｉ）及びメカニカルシール（３
２）を介してハウジング（２７）内に支持されており、
下部にはめねじ（３０）が設けられている。（３３）は
ホース（３５）を介してノズルヘッド（２１）に設けら
れた流路（２Ｂ）からロータ（２９）内に加工液を導入
する加工液の取入口、（３４）はロータ（２９）に設け
た加工液の取入口である。

（３６）は棒状電極（９）のチャックで、一端に設けら
れたおねじ（３７）をロータ（２９）のめねじ（３０）
に螺入することにより棒状電極（９）はロータ（２９）
に取付られている。そして、ポンプ（１８）により圧送
された加工液は、ノズルヘッド（２５）の流路（２Ｂ）
、ホース（３５）、取入口（３３）　、　（３４）を経
てロータ（２９）内に加えられ、棒状電極（８）の貫通
穴（９ａ）から加工部に供給される。なお、（３８〉は
Ｏリングである。

上記のような構成のワイヤカット放電加工装置において
、ワイヤ電極（１３）による被加工物（６）の放電加工
を行なう前に、第１図に示すような細穴放電加工を行な
う場合は、第５図に示した棒状電極ユニットの電極ツー
ル（２５）に設た固定用溝（２５ｂ）に第３図に示すノ
ズルヘッド（２１）のロックピン（２３）を嵌入し、０
リング（２５ａ）をノズルヘッド（２１）の下面に圧接
してシール状態で装着し、切替スイッチ（３９）を操作
して加工電源（■７）を電極ツール（２５）側に接続す
る。次いで、電磁バルブ（４０）を作動させて加工液が
電極ツール（２５）側にのみ圧送されるように切替え、
加工液を第５図のパイプ（３５）及び棒状電極（９）の
貫通穴（９ａ）を経て被加工物（８）の加工部に噴射さ
せるとともに、モータ（２８）を起動して棒状電極（９
）を回転させながら被加工物（６）に細穴の放電加工を
行う。

次に、この細穴をスタート穴として第２図に示すような
ワイヤカット放電加工を行うには、ロックビン（２３）
を矢印Ｂ方向（第４図）に移動させて電極ツール（２５
）をノズルヘッド（２１）から取外し、第４図に示すよ
うにノズルヘッド（２１）に上部ノズル（１９）を上述
の電極ツール（２５）の場合と同様に装着し、ワイヤ電
極（１３）を被加工物（６）に設けた上記スタート穴に
挿通し、切替スイッチ（３９）を操作して加工電源（１
７）を上部ノズル（１９）及び下部ノズル（２０）に接
続する。次いで、電磁バルブ（３７）を作動して加工液
か上部、下部ノズル（１９）　、　（２０）に圧送され
るように切替え、ワイヤ電極（１３）を送給して、被加
工物（６）とのギャップ間の放電により所定の加工を行
なう。

上述ノズルヘッド（２１）に対する上部ノズル（１９）
と電極ツール（２５）の装着及びこれの解除をロボット
で行ない、ワイヤ電極（１３）のスタート穴への挿通を
自動ワイヤ挿入装置によって行う用にすれば、従来のよ
うに被加工物（６）の切替えごとにスタート穴を得るた
めの被加工物（６）の移送、定置工程が省略でき、１台
の放電加工装置でスタート穴の放電加工及びワイヤ電極
による放電加工を一貫して自動的に行うことができる。

上記の実施例では棒状電極（９）を回転させるためにモ
ータ（２８）を設けた例について説明したが、第６図に
示すように、ロータ（２９ａ）に設けたタービンブレー
ド（４１）に流路（２６）よりの加工液を噴射させ、さ
らにこの噴射による力をニードルバルブ（４２）によっ
て調整する機能を加え、棒状電極（９）を回転させるよ
うにしてもよい。

なお、上記の実施例では棒状電極（９）の基本的形状を
示したか、第７図（ａ）に示すように複数の貫通穴（９
ａ）を有し、外周にスパイラル状の溝（９０ａ）を設け
たもの、（ｂ）図に示すように偏平状の管（９１）をス
パイラル状に形成したもの、あるいは（Ｃ）図に示すよ
うに貫通穴（９ａ〉を有する細管（９２）を撚り合せた
ものなども使用することができ、これらによれば加工液
が回転してスラッジの除去効果を高めることができる。

また、上記実施例では１本あるいは複数本の貫通孔を有
する金属性の棒状電極を使用する例について述べたが、
第８図に示すように炭素繊維（９４）をたばねてその外
周部を金属パイプで固定し、炭素繊維（９４）の隣接す
る隙間に加工液を流入させて、先端部より流入した加工
液を噴出させるように構成してもよい。

さらに、上記実施例では棒状電極（９）によってスター
ト穴を加工する例について述べたが、被加工物（６）を
Ｘ−Ｙ方向に駆動させて、三次元形状の加工を行なうこ
ともできる。

［発明の効果コ 以上のように、本発明は、ワイヤカット放電加工機にお
いて、ワイヤ電極による放電加工を行う前にワイヤ電極
を挿通するスタート穴加工のための棒状電極ツールを、
通常のワイヤカット放電加工装置の加工ヘッドに着脱可
能な構造とし、上記棒状電極ツールを装着して細穴加工
を行い、これを取外して上部ノズルを装着し、ワイヤ電
極を挿通して放電加工を行うように構成したので、１台
の放電加工装置でスタート穴加工と切断加工との両者を
行うことができ、設備費を低減できるばかりでなく、被
加工物の移送作業が不要になる。

また、上記棒状電極ツールと上部ノズルとの交換及びス
タート穴へのワイヤ電極の挿通を自動的に操作するよう
にすれば、装置の稼動率を高め、かつ加工時間を短縮す
ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図は棒状電極による細穴加工状態を、第２図はワイヤ電
極による加工状態をそれぞれ示す。 第３図はノズルヘッド及び上部ノズルの実施例を示す一
部断面図、第４図はその結合状態を示す一部断面図、第
５図は棒状電極ユニットの実施例を示す縦断面図、第６
図（ａ）は棒状電極ユニットの他の実施例の縦断面図、
（ｂ）はその要部斜視図、第７図（ａ）　、　（ｂ）　
、（ｅ）は棒状電極の実施例を示す説明図、第８図はカ
ーボン繊維を主体にした棒状電極の実施例を示す一部断
面図、第９図は従来の棒状電極による放電加工装置の全
体構成を示す模式図、第１Ｏ図は従来のワイヤカット放
電加工装置におけるノズルヘッドと上部ノズルの一部断
面図、第１１図はその結合状態を示す説明図である。 図において、（６）は被加工物、（９）は棒状電極、（
９ａ）は貫通穴、（１３）はワイヤ電極、（１９）は上
部ノズル、（２１）はノズルヘッド、（２５）は電極ツ
ール、（２８）はモータ、（２９）　、（２９ａ）はロ
ータ、（３６）はチャックである。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ノズルヘッドと、軸方向に貫通穴を有する棒状電極を回
   転させ上記貫通穴を介して加工部に加工液を圧送する棒
   状電極ユニットと、ワイヤカット放電加工時にワイヤ電
   極の送給路となり被加工物に上記加工液を噴射する上部
   ノズルとを具備してなり、上記棒状電極ユニット及び上
   部ノズルの前記ノズルヘッドとの着脱部が互換性を有す
   ることを特徴とするワイヤカット放電加工装置。