JPH05154716A - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤ電極と通電子との接触圧力を軽減させ
ることができるとともに、通電子の摩耗による電気的接
触抵抗の増加を抑制して異常消耗をなくすことのできる
ワイヤ放電加工装置を得ること。 【構成】 通電子７ａの摺動面７ｃに対してワイヤ電極
１を介し対向する位置に先端がワイヤ電極に接触するワ
イヤ電極支え棒２０を配置するとともに、ワイヤ電極支
え棒２０に超音波エネルギを印加するための高周波発振
器２１を設け、ワイヤ電極１を通電子７ａの摺動面７ｃ
上で多点接触させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はワイヤ放電加工装置に係
り、より詳しくは、ワイヤ電極に電力を供給する通電子
の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１９は従来のワイヤカット放電加工装
置の一例を示す概略構成図である。図において、１は供
給ボビン２から送り出されるワイヤ電極、３は電磁ブレ
ーキ３ａに直結されてワイヤ電極１に所定の張力を与え
るブレーキローラ、４ａ，４ｂ，４ｃはそれぞれワイヤ
電極１の走行方向を変更させるアイドラ、５ａは第１の
上部ガイド、５ｂは第２の上部ガイド、６ａは第１の下
部ガイド、６ｂは第２の下部ガイド、７ａは上部通電
子、７ｂは下部通電子であり、この中、各上部ガイド５
ａ，５ｂと上部通電子７ａは上部の加工液噴出ノズル８
ａの内部に、また各下部ガイド６ａ，６ｂと下部通電子
７ｂは下部の加工液噴出ノズル８ｂの内部に、それぞれ
配置されている。また、９は加工液１０を供給するため
のポンプ、１１はワイヤ電極１と被加工物１２の間に放
電を起こすためのパルス電源ユニットを示し、ワイヤ電
極１は、被加工物１２との関係でいえば、特に上部ガイ
ド５ａと下部ガイド６ａによって位置決め支持され、被
加工物１２に対し所定の方向に対向している。なお、１
３はワイヤ送りローラ、１４は使用済みのワイヤ電極１
を回収するためのワイヤ回収箱である。

【０００３】前述のように構成された従来装置の作用を
説明すれば次の通りである。まず、ワイヤ電極１と同軸
方向に加工液１０を噴出しつつワイヤ電極１と被加工物
１２間にパルス電圧を加える。しかして、ワイヤ電極１
と被加工物１２との対向した微小間隙では加工液１０を
媒体として放電が繰返され、加工液１０の気化爆発に伴
なう放電時の熱エネルギによって被加工物１２を溶融飛
散させる。

【０００４】また、対向する微小間隙を一定に保ち、放
電を継続的に行うためのワイヤ電極１と被加工物１２と
の相対移動は、図示しないＸ−Ｙクロステーブルを数値
制御することにより通常行われている。このようにして
放電を繰返しＸ−Ｙクロステーブルを制御することによ
り、加工溝が連続的に形成され、任意の形状に被加工物
１２を加工するようになされている。また、パルス電圧
は上部通電子７ａ及び下部通電子７ｂを介してワイヤ電
極１に通電され、ワイヤ電極１は上部通電子７ａ及び下
部通電子７ｂを摺動しながら走行している。

【０００５】図２０は第１の上部ガイド５ａと第２の上
部ガイド５ｂとの間に設けられた上部通電子７ａにワイ
ヤ電極１が摺動しながら走行する様子を示す説明図であ
る。図中、ｌで示す寸法は位置ずれを示し、ワイヤ電極
１と上部通電子７ａとの間の電気的接触抵抗がワイヤ電
極１に物理的ダメージを与えない範囲において最も小さ
くなる様にテンションを与えている寸法である。また、
上部通電子７ａとワイヤ電極１との間に作用する接触圧
力をＰとすると、この接触圧力Ｐと位置ずれ寸法ｌとは
比例関係にある。

【０００６】このようなものにおいて、上部及び下部通
電子７ａ，７ｂとワイヤ電極１とは摺動によって電力供
給を行っているので、上部及び下部通電子７ａ，７ｂの
摺動面に摩耗による走行溝が形成されて位置ずれの寸法
ｌが小さくなり、ワイヤ電極１と上部及び下部通電子７
ａ，７ｂとの接触圧力Ｐが低下して両者の電気的接触抵
抗が増加する。また、高速加工時に多くの電力を供給す
る際は自己発熱しやすく、かつ加工液１０の噴出圧力や
供給ボビン２等の引っ掛かり等によるワイヤ電極１の振
動によりワイヤ電極１と上部または下部の通電子が離れ
ると、両者の間で微小放電が発生し、通電子の摺動面が
局部的に異常消耗する。更に、放電極間における放電の
発生位置と通電部間の距離によって放電電流の形状が決
まるので、この距離はできる限り短い方が高速度で加工
する場合望ましいが、被加工物１２の板厚が大きくなる
と、必然的に加工速度が低下してしまう。

【０００７】そこで、消耗によってワイヤ形状に溝ので
きた通電子を弾性体によってワイヤ電極方向に押し付け
て、両者の接触圧力を一定に保つ、あるいは図２１に示
す如く、摺動型通電ブラシ１５に接触する通電ローラ１
６と外周に弾性体１７ａを有する押えローラ１７との間
にワイヤ電極１を挾持し、ワイヤ電極１と通電ローラ１
６が離れないようにして放電を回避し、通電ローラ１６
の寿命をのばすようにしたものが提案されている（実開
昭５６−１２１５３０号公報）。

【０００８】また、ワイヤ電極に圧接する通電子を回転
あるいはワイヤ電極軸に直交する方向に移動させる駆動
装置を設け、ワイヤ電極の摩擦によって消耗する通電子
の接触面の変更を可能にして、通電子の寿命をのばすよ
うにしたものが提案されている（特開昭６３−２２１９
２６号公報）。

【０００９】また、加工液噴出ノズル内の位置決めガイ
ドよりも被加工物側に、スプリングによって支持された
円弧状片から成る一対の通電子を設け、これら通電子間
にワイヤ電極が弾性的に接するようにして、これらの間
の微小放電や接触抵抗による発熱を防止するようにした
ものが提案されている（特開昭５９−１３４６２２号公
報）。

【００１０】また、通電子そのものには関係ないが、ロ
ーラ状通電子よりも被加工物側に、ワイヤ電極に高周波
振動を行なわせる振動装置を設けてワイヤ電極に振動を
与え、ワイヤ電極の被加工物と対向する部分、すなわち
加工間隙全体に分散して放電点が多数発生するようにし
て、安定加工を行えるようにしたものが提案されている
（特開昭５５−１６４４４２号公報）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開昭
５６−１２１５３０号公報のものは、ワイヤ電極の振動
等によりワイヤ電極と通電子（又は通電ローラ）が離れ
るのを、弾性体（又は押えローラ）によりワイヤ電極を
通電子側に単に押し付けことによって回避するようにし
ているため、ワイヤ電極と通電子との接触圧力を軽減さ
せることができず、長時間の使用により通電子の消耗は
避けられないばかりでなく、弾性体が長時間通電による
高温状態に晒されるので、次第に劣化してその付勢力
（ばね定数）が低下してしまい、本来の機能を失ってし
まうという難点があった。

【００１２】また、特開昭６３−２２１９２６号公報の
ものは、依然として通電子をワイヤ電極に圧接、別言す
ればワイヤ電極にテンションを与えるものであるため、
同様にワイヤ電極と通電子との接触圧力を軽減させるこ
とができなかった。

【００１３】また、特開昭５９−１３４６２２号公報の
ものは、スプリングによって支持された一対の円弧状片
から成る通電子を加工液噴出ノズル内の位置決めガイド
よりも被加工物側に設けているため、加工液がワイヤ電
極と通電子の境界部に激しく飛散し、そのことに起因し
てワイヤ振動やバタツキが発生し、位置決めしたワイヤ
電極位置に狂いが生じてしまうばかりでなく、一対の円
弧状通電子を位置決めガイドにて設定されるワイヤ電極
軸心位置で合わせるためのスプリングのばね定数の設定
調整が難しく、その調整用の励磁手段を必要とするとい
う欠点があった。

【００１４】また、特開昭５５−１６４４４２号公報の
ものは、ワイヤ電極に振動を与えることにより加工間隙
全体に分散して放電点を多数発生させるようにし、例え
ワイヤ電極と被加工物とのアーク、短絡が発生しても容
易にそれを消弧、離反させることができるようにしたも
のであり、ワイヤ電極に振動を与えることの目的は短絡
等の防止にあった。

【００１５】本発明は叙上の点に鑑み、ワイヤ電極と通
電子との接触圧力を軽減させることができるとともに、
通電子の摩耗による電気的接触抵抗の増加を抑制して異
常消耗をなくすことのできるワイヤ放電加工装置を得る
ことを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明に係
るワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極の走行経路に設け
られてこのワイヤ電極を摺動させることにより該ワイヤ
電極に放電加工のための電力を供給する通電子を備え、
ワイヤ電極と被加工物の対向する微小間隙に加工液を供
給しながら加工電源よりパルス電圧を印加して放電加工
を行うワイヤ放電加工装置において、前記通電子の摺動
面に対して前記ワイヤ電極を介し対向する位置に配置さ
れて先端が該ワイヤ電極に接触するワイヤ電極支え棒
と、このワイヤ電極支え棒に超音波エネルギを印加する
ための高周波発振器とを設けたものである。

【００１７】また、本発明の第２の発明に係るワイヤ放
電加工装置は、ワイヤ電極の走行経路に設けられてこの
ワイヤ電極を摺動させることにより該ワイヤ電極に放電
加工のための電力を供給する通電子を備え、被加工物の
上下に配置された加工液噴出ノズルよりワイヤ電極と被
加工物の対向する微小間隙に加工液を供給しながら加工
電源よりパルス電圧を印加して放電加工を行うワイヤ放
電加工装置において、前記通電子を、前記ワイヤ電極に
より被加工物に形成される加工溝内に進入可能な棒状通
電子に形成するとともに、前記上下加工液噴出ノズルの
一方または両方に、数値制御装置の指示により前記棒状
通電子を前記ワイヤ電極に添わせて該ワイヤ電極と摺動
可能に昇降させる通電子昇降駆動機構、及び前記棒状通
電子を前記通電子昇降駆動機構と共に前記ワイヤ電極の
軸心周りに前記摺動状態を保持したまま回動させる通電
子回転駆動機構を設けたものである。また、棒状通電子
の反被加工物側端部に、該棒状通電子に超音波エネルギ
を印加するための高周波発振器を装着したものである。

【００１８】また、本発明の第３の発明に係るワイヤ放
電加工装置は、被加工物の上下に配置された加工液噴出
ノズルと、これら上下加工液噴出ノズルの内部にそれぞ
れ所定距離離して一対設置され、走行するワイヤ電極を
案内してその加工部の位置決めを行うガイドと、前記上
下加工液噴出ノズルの少なくとも一方における前記各ガ
イド間にて前記ワイヤ電極を摺動させることにより該ワ
イヤ電極に放電加工のための電力を供給する第１の通電
子を備え、ワイヤ電極と被加工物の対向する微小間隙に
加工液を供給しながら加工電源よりパルス電圧を印加し
て放電加工を行うワイヤ放電加工装置において、前記ワ
イヤ電極の走行経路における少なくとも一方の加工液噴
出ノズルよりも反被加工物側に配置され、前記ワイヤ電
極と接離可能でかつ全体としてワイヤ電極軸方向と直交
する方向に移動自在なピンチ機構と、このピンチ機構の
ワイヤ電極挾持部に装着され、かつ前記第１の通電子と
は電気的に並列に接続された第２の通電子とを設けたも
のである。

【００１９】

【作用】本発明の第１の発明においては、高周波発振器
によりワイヤ電極支え棒に超音波エネルギを印加する
と、ワイヤ電極支え棒がμｍ単位で伸縮し、このときワ
イヤ電極支え棒先端面に生ずる進行波によりワイヤ電極
表面にうねりが発生する。この結果、ワイヤ電極が通電
子の摺動面上で多点接触し、これらが電気的に確実に接
続して微小放電の発生がなくなる。また、ワイヤ電極に
テンションを与える必要がなくなるので、ワイヤ電極と
通電子との摩擦抵抗が減少し、ワイヤ電極摺動による通
電子の摩耗が抑制される。

【００２０】また、本発明の第２の発明においては、数
値制御装置の指示により、通電子昇降駆動機構が棒状通
電子を加工溝内に進入させると、通電子回転駆動機構が
棒状通電子を常にワイヤ電極の背面側となるように、つ
まり加工進行方向の後方となるように回動させる。この
結果、放電極間における放電の発生位置と通電部間の距
離が零となり、ワイヤ電極は加工部のみで発熱し、断線
がなくなるとともに、加工速度が向上する。また、棒状
通電子はワイヤ電極の加工部をその背面で機械的に支持
しているので、加工部における気化爆発に伴なうワイヤ
振動が抑制され、更にワイヤ電極の消耗度合が進んでも
断線することがなくなる。また、高周波発振器により棒
状通電子に超音波エネルギを印加すると、棒状通電子が
振動してワイヤ電極と多点接触し、これらが電気的に確
実に接続して微小放電の発生がなくなるとともに、加工
溝内の加工屑の排出効率が向上する。

【００２１】また、本発明の第３の発明においては、ワ
イヤ電極に振動やバタツキが発生すると、これに同期し
てピンチ機構が全体として移動し、その挾持部に装着さ
れた第２の通電子によりワイヤ電極へテンションがかか
るのを回避するので、第２の通電子による接触圧力を軽
減させた状態でこの接触圧力を一定として、これらを確
実に接触させることができる。また、加工液噴出ノズル
内の第１の通電子と第２の通電子とは電気的に並列に接
続され、分流されているので、これら通電部への電流値
を低く抑えることができ、ワイヤ電極の発熱が抑制され
るとともに、例えワイヤ電極が第１の通電子から離れる
ことがあっても微小放電が発生することはなくなる。

【００２２】

【実施例】以下、従来に相当する部分には同一符号を付
した図示実施例により本発明を説明する。図１は本発明
の第１の発明の一実施例に係るワイヤ放電加工装置の要
部を示す構成図である。図において、２０はワイヤ電極
支え棒であり、図示しない上部加工液噴出ノズル内の上
部通電子７ａの摺動面７ｃに対しワイヤ電極１を介して
対向する位置に配置され、先端面がワイヤ電極１に接触
するように設置されている。２１はワイヤ電極支え棒２
０の後端側に固定された高周波発振器、２２は高周波電
源である。ここでは、高周波発振器を上部通電子側にの
み取付けた場合を例に挙げて説明したが、同様の高周波
発振器を下部通電子側にも取付けるようにすることは好
ましい。

【００２３】次に、前述の構成を有する本実施例装置の
作用について説明する。まず、高周波電源２２をオンし
て高周波発振器２１によりワイヤ電極支え棒２０に超音
波エネルギを印加すると、ワイヤ電極支え棒２０がμｍ
単位で伸縮する。このとき、ワイヤ電極支え棒２０の先
端面に生ずる進行波によりワイヤ電極１の表面にうねり
が発生する。この結果、ワイヤ電極１が上部通電子７ａ
の摺動面７ｃ上で多点接触し、これらが電気的に確実に
接続して微小放電の発生がなくなる。また、ワイヤ電極
１にテンションを与える必要がなくなるので、ワイヤ電
極１と上部通電子７ａとの摩擦抵抗が減少し、ワイヤ電
極摺動による上部通電子７ａの消耗量が低下して接触信
頼性が向上する。

【００２４】図２乃至図５はいずれも本発明の第２の発
明の第１実施例に係るワイヤ放電加工装置の要部である
加工液噴出ノズル部の構成を示すもので、図２はその横
断面図、図３乃至図５はその動作を説明するためのそれ
ぞれ異なる状態の縦断面図である。図２乃至図５におい
て、３０は上部加工液噴出ノズル８ａの軸心部に回動可
能に垂直配置された筒部材であり、その内孔は筒部材３
０の軸心部をエリア内に納める偏心孔３０ａに形成され
ている。３１は図示しない被加工物に形成された加工ス
タート穴や加工溝内に進入可能に形成された銅あるいは
銅合金から成る棒状通電子で、その筒部材３０の軸心部
を貫通走行するワイヤ電極１と摺動する摺動面３１ａに
は、ワイヤ線径相当の曲面加工が施されている。３２は
図示しない数値制御装置の指示により棒状通電子３１を
ワイヤ電極１との摺動状態を保持したまま昇降させる通
電子昇降駆動機構、４０は前記数値制御装置の指示によ
り棒状通電子３１をワイヤ電極１との摺動状態を保持し
たまま通電子昇降駆動機構３２と共にワイヤ電極１の軸
心周りに回動させる通電子回転駆動機構である。

【００２５】通電子昇降駆動機構３２は、筒部材３０の
偏心孔３０ａにより形成される薄肉部３０ｂの外周面に
取付けられて出力軸３３ａが薄肉部３０ｂを貫通する第
１の可逆モータ３３と、棒状通電子３１の一側に当接可
能に第１の可逆モータ３３の出力軸３３ａ先端に装着さ
れた絶縁性ローラ３４と、筒部材３０の薄肉部３０ｂに
絶縁性軸受３５に支持されて薄肉部３０ｂを貫通する良
導電性軸部材３６と、棒状通電子３１の他側に圧接可能
に良導電性軸部材３６の偏心孔内側先端に装着されて絶
縁性ローラ３４と共に棒状通電子３１のピンチ機構を形
成するとともに、棒状通電子３１へ電源を供給する良導
電性ローラ３７と、良導電性軸部材３６の筒部材３０か
ら突出する後端に摺動自在に嵌着されかつ電源ケーブル
３８に接続された良導電性摺動リング３９とから構成さ
れている。したがって、第１の可逆モータ３３を駆動す
ると、駆動力が出力軸３３ａから絶縁性ローラ３４に伝
達され、絶縁性ローラ３４と良導電性ローラ３７間に挾
持された棒状通電子３１がワイヤ電極１との摺動状態を
保持したままワイヤ電極１に沿って昇降移動する。

【００２６】通電子回転駆動機構４０は、筒部材３０の
上部加工液噴出ノズル８ａ内部位における下部外周面に
形成したリングギヤ４１と、上部加工液噴出ノズル８ａ
内の底部に立設した第２の可逆モータ４２と、第２の可
逆モータ４２の出力軸４２ａに装着されてリングギヤ４
１と噛合する小歯車４３とから構成されている。したが
って、第２の可逆モータ４２を駆動すると、駆動力が小
歯車４３からリングギヤ４１に伝達され、筒部材３０が
通電子昇降駆動機構３２と共にワイヤ電極１の軸心部を
中心として回動する。この結果、棒状通電子３１がワイ
ヤ電極１との摺動状態を保持したまま回動する。なお、
４４は上部加工液噴出ノズル８ａの筒部材３０貫通部を
密閉するシール機能を有しかつ筒部材３０を支承するス
ラスト軸受である。

【００２７】ところで、下部加工液噴出ノズル側も同様
に構成して、被加工物を貫通した棒状通電子３１の先端
側を挾持できるようにするとともに、筒部材３０の回動
に同期して棒状通電子３１を回動させることができるよ
うにすることは好ましい。この場合、下部加工液噴出ノ
ズル側の筒部材は、その反被加工物側でスラスト軸受に
より支承すればよい。

【００２８】次に、図２乃至図５によりこの実施例装置
の動作について説明する。加工に際してワイヤ電極位置
を被加工物の加工スタート穴まで移動させるが、この移
動は図示しないＸ−Ｙクロステーブルを数値制御するこ
とにより行われる。また、それ以外の各機構も全て数値
制御装置により制御される。まず、ワイヤ電極位置の移
動を行うにあたり、通電子昇降駆動機構３２と図示しな
いワイヤ送給機構は、棒状通電子３１とワイヤ電極１を
上部加工液噴出ノズル８ａ内に引っ込ませる（図３）。

【００２９】棒状通電子３１とワイヤ電極１が上部加工
液噴出ノズル８ａ内に引っ込むと、Ｘ−Ｙクロステーブ
ルは、ワイヤ電極位置を加工スタート穴まで移動させる
（図４）。

【００３０】ワイヤ電極位置が加工スタート穴まで移動
すると、通電子回転駆動機構４０は、筒部材３０を回動
させ、棒状通電子３１をワイヤ電極１の背面側、つまり
加工進行方向の後方に位置させる。

【００３１】棒状通電子３１がワイヤ電極１の背面側に
設定されると、通電子昇降駆動機構３２とワイヤ送給機
構は、棒状通電子３１とワイヤ電極１を降下させ（図
５）、加工スタート穴内に挿入する。その後、ワイヤ電
極１は、周知のようにその走行経路の末端まで張架さ
れ、先端が図示しないワイヤ回収箱に到達すると移動が
停止されるが、棒状通電子３１は、被加工物を貫通した
時点で降下移動が停止される。下部加工液噴出ノズル側
も同様に構成されている場合は、棒状通電子３１を更に
降下させて先端側を下部加工液噴出ノズル側のピンチ機
構部に挾持させる。

【００３２】以上の設定が完了すると、ワイヤ電極１の
送給が開始されるとともに、ワイヤ電極１と被加工物の
対向する微小間隙に筒部材３０より加工液が供給され、
この微小間隙に加工電源より、電源ケーブル３８、摺動
リング３９、軸部材３６、ローラ３７、棒状通電子３
１、ワイヤ電極１を介してパルス電圧が印加され、放電
加工が行われる。そして、放電加工中は、通電子回転駆
動機構４０が筒部材３０を回動させて棒状通電子３１を
常時ワイヤ電極１の加工進行方向の後方に位置させ、こ
の状態が保持されて放電加工が進行する。

【００３３】従って、この実施例においては、放電極間
における放電の発生位置と通電部間の距離が零となり、
ワイヤ電極１は加工部のみで発熱し、断線がなくなると
ともに、加工速度が向上する。また、棒状通電子３１は
ワイヤ電極１の加工部をその背面で機械的に支持するの
で、加工部における気化爆発に伴なうワイヤ振動が抑制
され、ワイヤ電極１の消耗度合が進んでも断線すること
がなくなる。

【００３４】図６は本発明の第２の発明の第２実施例に
係るワイヤ放電加工装置の要部である加工液噴出ノズル
部の構成を示す縦断面図である。この実施例のものは、
棒状通電子３１の反被加工物側端部に、図１で説明した
ような超音波エネルギを印加するための高周波発振器５
０を棒状通電子軸方向に向けて装着した点が前述した第
２の発明の第１実施例のものと異なっている。

【００３５】この第２実施例においては、高周波発振器
５０により棒状通電子３１に超音波エネルギを印加する
と、棒状通電子３１が振動してワイヤ電極１と多点接触
し、これらが電気的に確実に接続されるので、微小放電
の発生がなくなるとともに、加工溝内の加工屑の排出効
率が向上する。

【００３６】図７及び図８はいずれも本発明の第２の発
明の第３実施例に係るワイヤ放電加工装置の棒状通電子
の構成を示すもので、図７はその横断面図、図８は図７
のＡーＡ線に沿う矢視断面図である。この実施例のもの
は、銅あるいは銅合金から成る棒状通電子３１のワイヤ
電極１と摺動する摺動面３１ａ側に、棒状通電子３１と
は異なる材料、例えば摺動性に優れた二硫化モリブデン
または耐摩耗性に優れたタングステンもしくは耐熱性に
優れたモリブデン等から成る微小チップ６０を、その表
面の一部を摺動面３１ａと面一となるように、１種類あ
るいは数種類混ぜて棒状通電子長手方向に複数埋設した
点が前述した第２の発明の各実施例のものと異なってい
る。

【００３７】この第３実施例においては、棒状通電子３
１の持つ特性に、埋設する微小チップ６０の材質の持つ
特性を新たに付加することができる。

【００３８】図９及び図１０はいずれも本発明の第２の
発明の第４実施例に係るワイヤ放電加工装置の棒状通電
子の構成を示すもので、図９はその横断面図、図１０は
図９のＢーＢ線に沿う矢視断面図である。この実施例の
ものは、棒状通電子３１の両側面側のそれぞれに、機械
的強度の高い材料から成る補強材６１を、それぞれ棒状
通電子長手方向に延出させて埋設した点が前述した第２
の発明の第３実施例のものと異なっている。

【００３９】この第４実施例においては、棒状通電子３
１の機械的強度が高くなって、ワイヤ電極１の振動を後
方で支えるバックアップ力が向上する。

【００４０】図１１及び図１２はいずれも本発明の第２
の発明の第５実施例に係るワイヤ放電加工装置の棒状通
電子の構成を示すもので、図１１はその横断面図、図１
２は図１１のＣーＣ線に沿う矢視断面図である。この実
施例のものは、棒状通電子３１の横断面中央部に、冷媒
を注入した細管６２を棒状通電子長手方向に延出させて
完全に埋設した点が前述した第２の発明の第４実施例の
ものと異なっている。

【００４１】この第５実施例においては、加工部からの
熱の影響を受け易い棒状通電子３１を積極的に冷却する
ことができるので、棒状通電子３１の寿命を延ばすこと
ができる。

【００４２】図１３及び図１４はいずれも本発明の第２
の発明の第６実施例に係るワイヤ放電加工装置の棒状通
電子の構成を示すもので、図１３はその横断面図、図１
４は図１３のＤーＤ線に沿う矢視断面図である。この実
施例のものは、棒状通電子３１の横断面内の複数個所に
分散して、ヒートパイプ６３を棒状通電子長手方向に延
出させて完全に埋設するとともに、これらヒートパイプ
６３は、加工部からの熱の影響を受ける発熱部を堺にし
て上下２群に分割し、かつそれぞれの発熱部側末端が棒
状通電子３１の摺動面３１ａ近傍に配置されるよう、一
部のヒートパイプ６３の発熱部側末端を摺動面３１ａ側
に屈曲して構成した点が前述した第２の発明の第５実施
例のものと異なっている。

【００４３】この第６実施例においては、棒状通電子３
１の横断面内の複数個所にヒートパイプ６３を分散配置
したので、冷却できる面積が大きくなり、前述した第５
実施例同様の作用効果に加え、冷却効率が向上する。

【００４４】図１５乃至図１７はいずれも本発明の第３
の発明の第１実施例に係るワイヤ放電加工装置を示すも
ので、図１５はその要部である加工液噴出ノズル部の概
略構成図、図１６はその電源供給回路の模式図、図１７
は図１６のａ点からｂ点に至る間の等価回路図である。
図１５において、７０は上部加工液噴出ノズル８ａ側に
て従来の上部通電子（以下、第１の通電子という）７ａ
を支えるケースで、ケース７０の反被加工物側端面には
ワイヤ電極１を挾み対向する位置に門形状に一対の支柱
７１，７２が立設固定され、これら支柱７１，７２の水
平梁部７１ａ，７２ａに細い線材７３，７４を介してピ
ンチ機構７５が吊下支持されている。

【００４５】ピンチ機構７５は、中央部の対向面にワイ
ヤ電極１を挿通させるための孔７６，７７が穿設される
とともに、ワイヤ電極１を挾む両側がそれぞれシリンダ
７８，７９に形成されたケーシング８０と、ケーシング
８０の孔７６，７７を貫通走行するワイヤ電極１を挾持
可能に各シリンダ７８，７９に挿入したピストン８１，
８２と、これらピストン８１，８２の対向面に装着さ
れ、かつ第１の通電子７ａとは電気的に並列に接続され
た第２の通電子８３，８４と、各シリンダ７８，７９の
圧力室にそれぞれ連通接続されて各圧力室に流体圧（水
圧又は油圧）を導入、または各圧力室から排出する柔軟
性ホース８５，８６とから構成されている。

【００４６】また、パルス電源からの配線はａ点で分岐
させ、第１の通電子７ａと第２の通電子８３，８４に接
続されている。各第２の通電子８３，８４への接続は通
電子そのものが自由に動けるようにそれぞれシャント８
７，８８を介し接続されている。このような配線と線材
７３，７４による水平梁部７１ａ，７２ａへの吊下支持
により、ピンチ機構７５は、ケース７０や支柱７１，７
２から浮いた状態に保持され、全体としてワイヤ電極軸
方向と直交する方向に自在に移動することができる。

【００４７】図１７の等価回路図に示すように、ａ点か
ら被加工物１２の放電点ｂ点に至る回路は、ケーブル、
ケース７０、ワイヤ電極１あるいは第１，第２通電子７
ａ，８３，８４の各摺動部の抵抗Ｒ１，Ｒ２、及びイン
ダクタンスＬ１，Ｌ２つまりインピーダンスが並列に接
続された回路となっており、かつ抵抗Ｒ１とＲ２、イン
ダクタンスＬ１とＬ２は、それぞれ同等値に合わせ、並
列に流れる電流が均一となるように設定されている。

【００４８】ここでは、第２通電子を上部給電部にのみ
追加した場合を例に挙げて説明したが、同様の第２通電
子を下部給電部にも追加してもよく、この場合、下部給
電部側の第２通電子のピンチ機構は、下部給電部側の第
１の通電子を支えるケースに吊下支持させるようにすれ
ばよい。

【００４９】次に、図１５によりこの実施例装置の動作
について説明する。この場合、ピンチ機構７５の第２の
通電子８３，８４で成る挾持部は開かれており、ワイヤ
電極１は張架されているものとする。まず、各シリンダ
７８，７９の圧力室に柔軟性ホース８５，８６より所定
の水圧又は油圧を導入し、ピストン８１，８２を互いに
近付けていき、先端の第２の通電子８３，８４によって
ワイヤ電極１を一定圧力で挾持させる。

【００５０】以上の設定が完了すると、ワイヤ電極１の
送給が開始されるとともに、ワイヤ電極１と被加工物１
２の対向する微小間隙に上部加工液噴出ノズル８ａより
加工液が供給され、この微小間隙に加工電源より、第１
の通電子７ａと第２の通電子８３，８４からワイヤ電極
１を介してパルス電圧が印加され、放電加工が行われ
る。そして、放電加工中にワイヤ電極１に振動やバタツ
キが発生すると、これに同期してピンチ機構７５が全体
として移動し、その挾持部に装着された第２の通電子８
３，８４によりワイヤ電極１へテンションがかかるのを
回避する。

【００５１】従って、この実施例においては、第２の通
電子８３，８４による接触圧力を軽減させた状態でこの
接触圧力を一定として、第２の通電子８３，８４をワイ
ヤ電極１に確実に接触させることができる。また、第２
の通電子８３，８４とケース７０内の第１の通電子７ａ
とは電気的に並列に接続され、分流されているので、こ
れら通電部への電流値を低く抑えることができ、更に摺
動部の接触抵抗による発熱が抑制され、摩耗が少なくか
つ放電エネルギの損失の減少及びワイヤ電極１の発熱も
押えることができるとともに、例えワイヤ電極１が第１
の通電子７ａから離れることがあっても微小放電が発生
することはなく、通電子７ａが異常消耗することはな
い。

【００５２】図１８は本発明の第３の発明の第２実施例
に係るワイヤ放電加工装置のピンチ機構部を示す概略構
成図である。この実施例のものは、ピンチ機構７５のケ
ーシング８０を上部加工液噴出ノズル８ａ側のケース７
０の上面にてスラスト玉軸受９０または十分摩擦係数の
小さい固体潤滑材（図示せず）を介し受けるようにした
点が前述した第３の発明の第１実施例のものと異なって
いる。

【００５３】この実施例においては、前述した第３の発
明の第１実施例同様の作用効果に加え、ピンチ機構７５
が上部加工液噴出ノズル８ａ側のケース７０とは分離し
て構成され、かつ組付時にはピンチ機構７５をケース７
０上に載置するだけでよいので、製作が容易であるとい
う利点がある。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の第１の発明
によれば、通電子の摺動面に対してワイヤ電極を介し対
向する位置に設置した高周波発振器により、ワイヤ電極
表面にうねりを発生させてワイヤ電極を通電子の摺動面
上で多点接触させるようにしたので、ワイヤ電極と通電
子とが電気的に確実に接続されて微小放電の発生がなく
なるとともに、ワイヤ電極にテンションを与える必要が
なくなるので、ワイヤ電極と通電子との摩擦抵抗が減少
し、ワイヤ電極摺動による通電子の摩耗が抑制される。

【００５５】また、本発明の第２の発明によれば、通電
子を被加工物の加工溝内に進入可能な棒状通電子に形成
して、通電子昇降駆動機構により棒状通電子を加工溝内
に進入させるとともに、通電子昇降駆動機構により棒状
通電子を常にワイヤ電極の背面側となるように回動させ
るようにしたので、放電極間における放電の発生位置と
通電部間の距離を零とすること可能となり、ワイヤ電極
の発熱部を加工部のみとすることができ、断線がなくな
るとともに、加工速度が向上する。また、棒状通電子に
よりワイヤ電極の加工部をその背面で機械的に支持させ
るようにしたので、ワイヤ振動が抑制され、消耗度合が
進んでも断線することがなくなる。更に高周波発振器に
より棒状通電子に超音波エネルギを印加して棒状通電子
を振動させるようにしたので、棒状通電子とワイヤ電極
とが多点接触し、これらが電気的に確実に接続されるて
微小放電の発生がなり、かつ加工溝内の加工屑の排出効
率が向上する。

【００５６】また、本発明の第３の発明によれば、第１
の通電子を有する加工液噴出ノズルよりも反被加工物側
に、挾持部に第２の通電子を有しかつ全体としてワイヤ
電極軸方向と直交する方向に移動自在なピンチ機構を設
け、ワイヤ電極に振動やバタツキが発生した場合には、
これに同期して第２の通電子を含むピンチ機構全体が移
動するようにしたので、第２の通電子による接触圧力を
軽減させた状態でこの接触圧力を一定として、これらを
確実に接触させることができる。また、第１の通電子と
第２の通電子とを電気的に並列に接続して分流させたの
で、これら通電部への電流値を低く抑えることができ、
ワイヤ電極の発熱が抑制され、例えワイヤ電極が第１の
通電子から離れた場合でも微小放電が発生することがな
くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の発明の一実施例装置の要部を示
す構成図である。

【図２】本発明の第２の発明の第１実施例装置の要部を
示す横断面図である。

【図３】図２の縦断面図である。

【図４】図３と異なる状態の縦断面図である。

【図５】図４と異なる状態の縦断面図である。

【図６】本発明の第２の発明の第２実施例装置の要部を
示す縦断面図である。

【図７】本発明の第２の発明の第３実施例装置の棒状通
電子の構成を示す横断面図である。

【図８】図７のＡーＡ線に沿う矢視断面図である。

【図９】本発明の第２の発明の第４実施例装置の棒状通
電子の構成を示す横断面図である。

【図１０】図９のＢーＢ線に沿う矢視断面図である。

【図１１】本発明の第２の発明の第５実施例装置の棒状
通電子の構成を示す横断面図である。

【図１２】図１１のＣーＣ線に沿う矢視断面図である。

【図１３】本発明の第２の発明の第６実施例装置の棒状
通電子の構成を示す横断面図である。

【図１４】図１３ＤーＤ線に沿う矢視断面図である。

【図１５】本発明の第３の発明の第１実施例装置の要部
の概略構成図である。

【図１６】図１５の電源供給回路の模式図である。

【図１７】図１６のａ点からｂ点に至る間の等価回路図
である。

【図１８】本発明の第３の発明の第２実施例装置の要部
の概略構成図である。

【図１９】従来装置の一例を示す概略構成図である。

【図２０】従来装置の通電部の一例を示す説明図であ
る。

【図２１】従来装置の通電部の他の例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ ワイヤ電極 ５ａ 第１の上部ガイド ５ｂ 第２の上部ガイド ６ａ 第１の下部ガイド ６ｂ 第２の下部ガイド ７ａ 上部通電子（第１の通電子） ７ｂ 下部通電子（第１の通電子） ７ｃ 上部通電子の摺動面 ８ａ 上部加工液噴出ノズル ８ｂ 下部加工液噴出ノズル １０ 加工液 １１ パルス電源ユニット １２ 被加工物 ２０ ワイヤ電極支え棒 ２１，５０ 高周波発振器 ２２ 高周波電源 ３１ 棒状通電子 ３１ａ 棒状通電子の摺動面 ３２ 通電子昇降駆動機構 ４０ 通電子回転駆動機構 ７５ ピンチ機構 ８３，８４ 第２の通電子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤ電極の走行経路に設けられてこの
   ワイヤ電極を摺動させることにより該ワイヤ電極に放電
   加工のための電力を供給する通電子を備え、ワイヤ電極
   と被加工物の対向する微小間隙に加工液を供給しながら
   加工電源よりパルス電圧を印加して放電加工を行うワイ
   ヤ放電加工装置において、 前記通電子の摺動面に対して前記ワイヤ電極を介し対向
   する位置に配置されて先端が該ワイヤ電極に接触するワ
   イヤ電極支え棒と、 このワイヤ電極支え棒に超音波エネルギを印加するため
   の高周波発振器とを設けたことを特徴とするワイヤ放電
   加工装置。
2. 【請求項２】 ワイヤ電極の走行経路に設けられてこの
   ワイヤ電極を摺動させることにより該ワイヤ電極に放電
   加工のための電力を供給する通電子を備え、被加工物の
   上下に配置された加工液噴出ノズルよりワイヤ電極と被
   加工物の対向する微小間隙に加工液を供給しながら加工
   電源よりパルス電圧を印加して放電加工を行うワイヤ放
   電加工装置において、 前記通電子を、前記ワイヤ電極により被加工物に形成さ
   れる加工溝内に進入可能な棒状通電子に形成するととも
   に、前記上下加工液噴出ノズルの一方または両方に、数
   値制御装置の指示により前記棒状通電子を前記ワイヤ電
   極に添わせて該ワイヤ電極と摺動可能に昇降させる通電
   子昇降駆動機構、及び前記棒状通電子を前記通電子昇降
   駆動機構と共に前記ワイヤ電極の軸心周りに前記摺動状
   態を保持したまま回動させる通電子回転駆動機構を設け
   たことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
3. 【請求項３】 棒状通電子の反被加工物側端部に、該棒
   状通電子に超音波エネルギを印加するための高周波発振
   器を装着したことを特徴とする請求項２記載のワイヤ放
   電加工装置。
4. 【請求項４】 被加工物の上下に配置された加工液噴出
   ノズルと、これら上下加工液噴出ノズルの内部にそれぞ
   れ所定距離離して一対設置され、走行するワイヤ電極を
   案内してその加工部の位置決めを行うガイドと、前記上
   下加工液噴出ノズルの少なくとも一方における前記各ガ
   イド間にて前記ワイヤ電極を摺動させることにより該ワ
   イヤ電極に放電加工のための電力を供給する第１の通電
   子を備え、ワイヤ電極と被加工物の対向する微小間隙に
   加工液を供給しながら加工電源よりパルス電圧を印加し
   て放電加工を行うワイヤ放電加工装置において、 前記ワイヤ電極の走行経路における少なくとも一方の加
   工液噴出ノズルよりも反被加工物側に配置され、前記ワ
   イヤ電極と接離可能でかつ全体としてワイヤ電極軸方向
   と直交する方向に移動自在なピンチ機構と、 このピンチ機構のワイヤ電極挾持部に装着され、かつ前
   記第１の通電子とは電気的に並列に接続された第２の通
   電子とを設けたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。