JPH0455808B2 - - 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係り、特
に一対のガイド間の加工部ワイヤ電極を放電圧力
に対抗するようにワイヤ電極の相対的な加工送り
方向に指向性を持たせて送り出し及び回収しなが
ら加工するものである。ワイヤ電極を使用したワ
イヤカツト放電加工装置は、第１図で示すよう
に、ワイヤ電極３を一方のリール１３から繰り出
し、他方のリール２７に引つ張りながら巻き取る
等の回収をする間に於いて、一対の位置決めガイ
ド間の加工部を所定の張力を保つた状態で移動さ
せ、この位置決めガイド間を更新移動するワイヤ
電極の軸に対してほぼ直角方向から被加工体８を
対向させて放電加工間隙を形成させ、この間隙に
水、油等の加工液を供給するとともに、間歇的な
加工用電圧パルスを繰り返し供給して放電パルス
を発生させ、この放電を繰り返すことにより被加
工体８を加工するが、このときワイヤ電極もしく
は被加工体に前記直角方向のＸ−Ｙ平面上に於い
て相対的に所定輪郭形状等の加工送りを与えるこ
とによつて諸種な形状の切断、抜き取り加工がで
きるものである。使用するワイヤ電極は、線径が
通常0.05〜0.5ｍφ程度の細線が用いられ、これ
に軸方向の張力を充分与えるとともに、軸方向に
更新移動させながら被加工体と微小間隙で対向さ
せるため、加工部分は、狭いスリツト状で常に微
小に維持される。

しかして、被加工体８の加工面又は加工間隙面
の断面輪郭線は加工中、放電時に生ずる放電圧力
によつてワイヤ電極は撓みを生じ、その結果加工
送りの向きに円弧突状となつており、このような
状態でワイヤ電極と被加工体の間で相対的に加工
送り方向を変換して、例えばある曲率や角度で回
るか曲がろうとすると、被加工体上の予定曲がり
位置から加工方向の手前側に対してワイヤ電極の
位置遅れを生ずることになる。このため曲がる時
には、曲がる手前から被加工体等の加工送り速度
を低減させる等ゆつくりするとか、ワイヤ電極の
張力を途中から上げていくとか種々の試みがなさ
れている。しかし、加工送り速度を低減させれば
加工速度が低下し、ワイヤ電極の張力を増大させ
ればワイヤ電極の断線を惹起する虞があり、又こ
のような処理操作を行つても放電圧力によるワイ
ヤ電極の撓みを完全に防止することはできず、放
電圧力によるワイヤ電極の撓みのより一層の低減
が望まれている。

本発明は、上述した問題点に鑑み、加工送り速
度を低減させたり、ワイヤ電極の張力を増大させ
たりすることなく、或はこれ等の処理操作を併用
することによつて、ワイヤ電極の放電圧力による
被加工体と逆向きの撓みを補償して位置遅れを従
来よりも低減することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明は、Ｘ−Ｙ平
面上に配置される被加工体の両側に設けた一対の
位置決めガイド間にワイヤ電極を軸方向に更新送
り移動させつつ、前記一対の位置決めガイド間の
ワイヤ電極に被加工体を微小間隙を介して対向さ
せ、該間隙に加工液を供給すると共にワイヤ電極
と被加工体間に電圧パルスを印加して間歇的な放
電を発生させながら、前記一対の位置決めガイド
間のワイヤ電極と被加工体間にＸ−Ｙ平面方向の
相対的な加工送りを与えて所望輪郭形状の切断加
工を行うワイヤカツト放電加工装置に於いて、両
端が開口した筒状体で両端部に該筒状体と同軸状
に固定されたダイス状ガイドを有する筒状ガイド
体を前記一対の両方又は何れか一方の位置決めガ
イドとし、該筒状ガイド体をＸ−Ｙ平面と直交す
るＺ軸を中心軸として両端部のダイス状ガイドの
うち被加工体側のダイス状ガイドを支点とする全
方位方向の傾動が可能に支承すると共に該傾動を
行わせる駆動装置を設け、前記筒状ガイド体を相
対的な被加工体の加工送り方向に所定角度傾動さ
せるように前記駆動装置を制御する制動装置を設
けてなることを特徴とする。

そして、一対の位置決めガイドの両方又は何れ
か一方の位置決めガイドを構成する筒状ガイド体
の夫々をこのように傾動させて放電圧力に対抗す
るように一方の位置決めガイドからワイヤ電極の
相対的な加工送り方向に指向性を持たせてワイヤ
電極を送り出し、他方の位置決めガイドに同方向
から回収して、被加工体と対向する加工部のワイ
ヤ電極を被加工体に向かつて湾曲させることによ
り、放電圧力によるワイヤ電極の被加工体と逆向
きの撓みが低減される。尚、ワイヤ電極に指向性
を持たせる角度は、加工速度や被加工体の板厚に
応じて調整制御される。

本発明を一実施例図面にもとづいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例装置の概略説明図
である。ベツト１に設けたコラム２にはワイヤ電
極３を支持する上アーム４と下アーム５とが後記
する加工テーブル側にほぼ平行にでている。上ア
ーム４の先端部にはヘツド６を上下に移動位置決
めすることができるように支持し、このヘツド６
の下部には上部ガイド７が図示していない数値制
御装置で水平面上を互いに直角なＸ，Ｙ方向に駆
動されるように支持されている。被加工体８はテ
ーブル９に固定した台１０にクランププレート１
１により固定する。そしてこのテーブル９はベツ
ト１に支持されていて、図示しない数値制御装置
によつて水平面上を互いに直角なＸ，Ｙ方向に移
動するようになつている。ワイヤ電極３は送り出
しドラム１３よりガイドローラ１４を経て、ワイ
ヤ電極３に所定の張力を与えるためにブレーキ制
動を加えるピンチローラ１５とブレーキローラ１
６で挟まれる。それからガイドローラ１７を経て
方向を変換し、第２図に示すように上部ガイド７
の中の通電ピン１８に接して筒状ガイド体１９を
経て被加工体８と対向する。通電ピン１８と被加
工体８との間に加工電源２０よりの加工電圧が印
加され、加工液２１（第２図）の噴射のもとで加
工が行われる。加工によつて凹凸を生じた、使用
済みのワイヤ電極３は下部ガイド２２と複数のガ
イドローラ２３，２４と、ガイドローラ２３，２
４との間に設けたワイヤ電極３の更新駆動用ピン
チローラ２５とキヤプスタン２６とに挟まれた部
分を経て巻きとりドラム２７に巻かれるのであ
る。

第２図に示すように、上部ガイド７に設けた通
電ピン１８にはワイヤ電極３が、偏心した軸心２
８ａを中心にして揺動するガイドピン２８によつ
て押し付けられている。

この通電ピン１８を通過したワイヤ電極３を挿
入して案内する筒状ガイド体１９の上、下端部に
はワイヤ電極３を直接支持するダイス状ガイド２
９，３０が固着してある。この２個のダイス状ガ
イド２９，３０の中被加工体８側のダイス状ガイ
ド３０の出口端面、つまりワイヤ電極３と接する
端面と、ワイヤ電極３の軸心と交わる点を支点と
して筒状ガイド体１９が揺動できるように、筒状
ガイド体１９を小ネジ３１，３２の円錐形をした
先端で支持する。この小ネジ３１，３２は枠３３
に螺着し、ナツト３４，３５で枠３３に固定した
ものである。又この枠３３は、第３図に示すよう
に同一軸心上にある小ネジ３１，３２の軸心と、
ワイヤ電極３の軸心において直交する軸心線上に
ある小ネジ３６，３７の円錐形をした先端で揺動
自在に支持される。この小ネジ３６，３７は上部
ガイド７に固定したスリーブ３８に螺着し、ナツ
ト３９，４０で固定したものである。このように
構成することによつて筒状ガイド体１９は、被加
工体８側のダイス状ガイド３０を支点として、被
加工体８が加工送りされるＸ−Ｙ平面と直交する
Ｚ軸を中心軸とする全方位方向の傾動が可能に支
承される。

従つて筒状ガイド体１９が傾動してもダイス状
ガイド３０によつて案内されるワイヤ電極３の中
心点が移動して、被加工体８に対する加工精度に
影響を及ぼすことはないようになつている。一方
筒状ガイド体１９の傾動の支点となるダイス３０
と反対のダイス２９の近辺の筒状ガイド体１９は
第４図に示すように、同一水平面上にあつて互い
に直交する２本のスクリユー４１，４２と、この
スクリユー４１，４２の軸心線上にあつて夫々対
向する位置に設けたスプリング４３，４４の弾力
によつて支えられている。このスプリング４３，
４４はスリーブ３８に設けたスプリング孔４５，
４６に挿入して、栓４９，５０で封じている。ス
クリユー４１，４２はスリーブ３８に螺合して、
その端部に直線歯のウオームホイール５１，５２
を設けたものである。このウオームホイール５１
はウオーム５３と噛合い、ウオーム５３は上部ガ
イド７に固定して設けたサーボモータ５５の出力
軸に係止されており、又他方のウオームホイール
５２も上部ガイド７に固定して設けたサーボモー
タ５６の出力軸に係止したウオームと噛合つてお
り、各サーボモータ５５，５６は図示していない
制御装置によつて駆動されるようになつている。
筒状ガイド体１９に設けた孔６５は加工液２１が
通過する孔である。上部ガイド７にはノズル５７
が、シール５８でシールされながら摺動可能に嵌
装されており、上部ガイド７とノズル５７との間
に装着したスプリング５９の弾力で、ノズル５７
は上部ガイド７の中に収納されるようになつてい
る。

以上説明した各構成及び部材の多くのもの又は
その全部は、必要に応じて下部ガイド２２部にも
設けられるものであり、本発明の好ましい実施対
態様としては、被加工体８を中心として上下がほ
ぼ対称となるように各部材が配設される。この発
明の作用は、加工液供給口６０より供給されて、
上部ガイド７に充満した加工液２１は、筒状ガイ
ド体１９の外側と孔６５を通して内側とを通り、
ノズル５７をスプリング５９の弾力に抗して押し
出しながら、ワイヤ電極３を中心にして被加工体
８に噴射する。このように加工液２１の噴射のも
とに、加工電源２０の電圧パルスが通電ピン１８
を介して、ワイヤ電極３と被加工体８との間に印
加され、放電パルスを発生させることによつて加
工を行う。

電極３は筒状ガイド体１９の中のダイス２９，
３０に案内されて更新送りをし、被加工体８はテ
ーブル９を図示していない制御装置で駆動するこ
とによつて所望の輪郭形状を描くように移動す
る。このようにワイヤ電極３と被加工体８との間
に放電パルスを発生させて加工する際に発生する
放電圧力によつて生ずるワイヤ電極３の撓みに対
しては、図示していない装置によつてその撓みを
検出するか或は予め計算された撓み量にもとづい
て第５図に示すようにサーボモータ５５を回動し
てウオーム５３を回し、それと噛合うウオームホ
イーム５１並びにスクリユー４１を回すことによ
つてスクリユー４１はスプリング４３の弾力に抗
して筒状ガイド体１９を押し、筒状ガイド体１９
は小ネジ３６，３７を軸として傾動する。同様に
下部ガイド２２の中の筒状ガイド体も傾動させる
ことによつて、放電圧力に対抗するように上部の
筒状ガイド体１９からワイヤ電極３の相対的な加
工送り方向に指向性を持たせてワイヤ電極を送り
出し、下部の筒状ガイド体に同方向から回収し
て、被加工体８と対向する加工部のワイヤ電極３
を被加工体８に向かつて湾曲させる。このように
加工部のワイヤ電極を被加工体に向かつて湾曲さ
せた状態で更新移動させることにより、放電圧力
によるワイヤ電極の被加工体と逆向きの撓みが補
償されて低減される。又、図示実施例では、ワイ
ヤ電極を上部の筒状ガイド体から送り出し下部の
筒状ガイド体に回収するようにしたが、これとは
逆に下部の筒状ガイド体から送出し上部の筒状ガ
イド体に回収するようにしても良い。

実験結果によれば、ワイヤ電極が0.2mmφの黄
銅線、被加工体が板厚25mmのS50C材、ワイヤ電
極の張力800ｇ、加工パルスがパルス幅τon2μs、
休止幅τoff3μs、ピーク電流Ip13A、加工速度40
mm²／minの加工条件で、上下の筒状ガイド体間の
距離（被加工体側のダイス状ガイド間の距離）を
45mm、筒状ガイド体の傾きを０度に設定して加工
した時、放電圧力によるワイヤ電極の撓み量、即
ち加工面に形成される円弧突状の出つ張り量が平
均値で0.1mmであつたのに対し、上下の筒状ガイ
ド体を被加工体の加工送り方向に10度傾けて加工
した時、前記円弧突状の出つ張り量が平均値で
0.055mmとなり、ワイヤ電極の撓み量が0.045mm減
少し、ワイヤ電極の位置遅れによる角部や曲線部
の加工精度の悪化が1/2程度に改善された。又前
記の実験条件に於いて、上下の筒状ガイド体の何
れか一方のみを傾動させるようにした所、夫々加
工精度の改善効果は認められたが、ワイヤ電極の
送り出し側である上部ガイドの筒状ガイド体を傾
けて加工した場合の上記加工精度の悪化が1/4弱
程度改善されるのに対し、下部ガイドの筒状体を
傾けて加工した場合の加工精度の悪化の改善の程
度は1/5に止まるものであつた。

このように本発明によれば、被加工体と対向す
る加工部のワイヤ電極を案内する一対の位置決め
ガイドの両方又は何れ一方の位置決めガイドとし
て、両端部にダイス状ガイドを有する筒状ガイド
体を使用し、この筒状ガイド体を被加工体が載置
されるＸ−Ｙ平面と直交するＺ軸を中心軸として
両端部のダイス状ガイドのうち被加工体側のダイ
ス状ガイドを支点とする全方位方向の傾動、即ち
所謂歳差運動が可能に支承して、少なくとも何れ
か一方の筒状ガイド体を先端側を支点として加工
送り方向に傾けて、送出又は回収ワイヤ電極に加
工送り方向に指向性を持たせた走行状態を付与せ
しめ、更に好ましくは両方の筒状ガイド体を傾け
て、一方の筒状ガイド体からワイヤ電極の相対的
な加工送り方向に指向性を持たせてワイヤ電極を
送り出すと共に他方の筒状ガイド体に同方向から
回収して、加工部のワイヤ電極を被加工体に向か
つて湾曲させるようにしたことにより、放電圧力
によるワイヤ電極の被加工体と逆向きの撓みを補
償し、該撓みを原因とするワイヤ電極の位置遅れ
を低減させて角部や曲線部の加工精度を改善する
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装置の概略説明図、
第２図は本発明による一実施例装置の側断面図、
第３図は第２図のＡ−Ａ断面矢視図、第４図は第
２図のＢ−Ｂ断面矢視図である。又第５図は本発
明の作動状態を示す図である。 ３はワイヤ電極、８は被加工体、１８は通電ピ
ン、１９は筒状ガイド体、２９，３０はダイス状
ガイド、４１，４２はスクリユー、４３，４４は
スプリング、５５，５６はサーボモータ、５７は
ノズル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｘ−Ｙ平面上に配置される被加工体の両側に
   設けた一対の位置決めガイド間にワイヤ電極を軸
   方向に更新送り移動させつつ、前記一対の位置決
   めガイド間のワイヤ電極に被加工体を微小間隙を
   介して対向させ、該間隙に加工液を供給すると共
   にワイヤ電極と被加工体間に電圧パルスを印加し
   て間欠的な放電を発生させながら、前記一対の位
   置決めガイド間のワイヤ電極と被加工体間にＸ−
   Ｙ平面方向の相対的な加工送りを与えて所望輪郭
   形状の切断加工を行うワイヤカツト放電加工装置
   に於いて、両端が開口した筒状体で両端部に該筒
   状体と同軸状に固定されたダイス状ガイドを有す
   る筒状ガイド体を前記一対の両方又は何れか一方
   の位置決めガイドとし、該筒状ガイド体をＸ−Ｙ
   平面と直交するＺ軸を中心軸として両端部のダイ
   ス状ガイドのうち被加工体側のダイス状ガイドを
   支点とする全方位方向の傾動が可能に支承すると
   共に該傾動を行わせる駆動装置を設け、前記筒状
   ガイド体を相対的な被加工体の加工送り方向に所
   定角度傾動させるように前記駆動装置を制御する
   制御装置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。