JPH0592320A - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

ワイヤ放電加工装置

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JPH0592320A
JPH0592320A JP3251452A JP25145291A JPH0592320A JP H0592320 A JPH0592320 A JP H0592320A JP 3251452 A JP3251452 A JP 3251452A JP 25145291 A JP25145291 A JP 25145291A JP H0592320 A JPH0592320 A JP H0592320A
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electrode
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guide
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敬子 恩塚
Toshimitsu Sakakibara
敏充 榊原
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工液による給電部の冷却効果を高めて給電
子の摩耗を抑え、ワイヤ電極ガイド部分の構造を簡略化
したワイヤ放電加工装置を得る。 【構成】 給電子21とワイヤ電極1を接触させるため
の偏心ダイス27が、一定の軌跡を移動するように構成
した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ワイヤ放電加工装置
に係り、特に、ワイヤ電極への給電を行うワイヤガイド
装置の給電子の摩耗を減少させると共に、交換を容易に
行なえるようにした装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図14は従来のワイヤ放電加工装置の主
要部を示す原理図で、この図において、1はワイヤ電極
(以下、ワイヤと称する)、2は被加工物、3はワイヤ
供給ボビン、4はワイヤ巻き取りボビン、5はワイヤ張
力制御用電磁ブレーキ、6はワイヤ走行速度制御モー
タ、7は上部ワイヤローラ、8は上部ワイヤガイド、9
は下部ワイヤガイド、10は下部ワイヤローラ、11は
放電加工電源で、ワイヤ1と被加工物2との間に加工エ
ネルギーとしてのパルス電圧を供給するものである。1
2は検出器で、ワイヤ1と被加工物2間の実際の電圧と
加工用電源11の出力電圧を比較するものである。13
は数値制御装置で、ワイヤ1と被加工物2の相対移動の
制御並びに検出器12の出力信号の処理を行うものであ
る。
【0003】次に、下部ワイヤガイド9の部分詳細につ
いて、図15〜図18を用いて説明する。図15は例え
ば特開昭60−249531号公報、あるいは米国特許
第4,896,013号公報などに示されるワイヤガイ
ド部分を示す縦断面図であり、図16は図15のD−D
線横断面図である。また、図17は電極ガイドの詳細断
面図、図18はその平面図である。これらの図におい
て、21は外形形状が円形の超硬合金・タングステン・
銀タングステンなどの材料からなる給電子、22は電極
ガイドで、その内部にはワイヤ1を案内するためダイヤ
モンド、あるいはサファイヤなどの材質からなるダイス
ガイド23が埋め込まれている。通常、電極ガイド22
は被加工物2の上部にも図14の上部ワイヤガイド8と
して設けられ、上部電極ガイド(図示せず)と共にワイ
ヤ1を案内する。また図17に示すように電極ガイド2
2には小穴24が設けられている。25は電極ガイド2
2に設けられた加工液溝で、一般に周囲に数個所設けら
れている。26は給電子21を収納するホルダで、この
ホルダ26の内部には、給電子21の内側の穴が電極ガ
イド22の中心から偏心した位置になるように、給電子
21の外形形状と同じ円形状の穴が設けられている。2
7は給電子21を固定し、ワイヤ1と給電子21とを接
触させるための案内を有する偏心ダイス、28はホルダ
26を収納するケース、29はホルダ26を固定する固
定ネジ、30はホルダ26に挿入された位置決めピン、
31はケース28に設けられた溝で、位置決めピン30
を一定の位置関係に保持する。32は加工液を収束する
ノズル、33はケース28に固定されると共に、ノズル
32を被加工物2に対して所定の位置に位置決めするス
トッパである。なお、34は加工液の導入口を示してい
る。
【0004】従来装置は上記のように構成されており、
次にその動作について図14〜図18を用いて説明す
る。ワイヤ放電加工は、ワイヤ1と被加工物2との間に
形成される間隙に放電加工電源11から加工エネルギー
としてのパルス電圧を供給しながら、数値制御装置12
と、ワイヤ1と被加工物2の相対移動を行わせる駆動装
置(図示せず)により、被加工物2を所望の形状に電気
的切削加工するものである。ワイヤ1はワイヤ供給ボビ
ン3、上部ワイヤローラ7、ワイヤ張力制御用ブレーキ
5、上部ワイヤガイド8、下部ワイヤガイド9、下部ワ
イヤローラ10、ワイヤ走行速度制御モータ6を経由し
て、ワイヤ巻き取りボビン4に回収される。その間、放
電加工電源11よりホルダ26を経由して給電子21か
らワイヤ1に加工パルス電圧が印加され、被加工物2と
の間に放電が発生すると、給電子21とワイヤ1間に加
工パルス電流が流れる。ワイヤ1は常に被加工物2に対
し送給されているため、給電子21とワイヤ1間の接触
抵抗による発熱あるいは接触が離れることによる放電現
象の発生によって給電子21の内側の穴は徐々に摩耗
し、接触状態が悪くなって加工速度が低下し、ついには
接触しなくなり給電が不能となる。言い換えれば、検出
器12で検出される加工用電源11の出力電圧は、電流
が流れなくなるため、平均的に高くなり、一方、ワイヤ
1と被加工物2の間の電圧は低下し、検出器12は信号
を発生し、数値制御装置13により加工を停止したり、
図示しないCRTに表示して給電子21の交換を促した
りする。このような場合は、ワイヤ1を切断しワイヤガ
イド部分の分解を行って給電子21を取り出し、給電子
21を回転させて角度を変更してからホルダ26の穴に
挿入し、偏心ダイス27で固定して、ワイヤ1を通して
加工を再開する。加工中の加工液は図示しないポンプに
より加圧され導入口34から入り、電極ガイド22の加
工液溝25を通ってノズル22の先端から被加工物2の
加工部分に送られ加工チップの排除を行う。一方、加工
液の一部は電極ガイド22に設けられた小穴24から給
電子21に送られ、加工中の給電部での発熱を抑える。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のワイヤ放電加工
装置は以上のように構成されているため、給電子21が
摩耗した場合にその位置を変更するためには、加工を中
断してワイヤ電極1をいったん切断し、偏心ダイス2
7、固定ネジ29などのワイヤガイド9部分を分解して
給電子21を取り出し、その角度を変更して接触部分を
変更する必要があった。また、米国特許第4,945,
200公報に示された例では、給電子をワイヤ送り方向
に対し回転させる技術と、給電子を傾斜させる技術が開
示されている。これらに開示された技術によれば、給電
子の寿命は延びるが、その部品構成は複雑となって装置
が高価となり、給電子の交換も困難な構造となる問題点
を有している。また、特開昭63−221926に示さ
れる給電装置は、給電子とワイヤ電極との接触部の冷却
が十分に行われずワイヤ電極が給電部で断線する可能性
が高く、また全体を加工液で包み込みシールするには構
造が複雑となり、装置全体のサイズが大きくなる問題点
があった。
【0006】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたもので、加工液による給電部の冷却効果を高
め、給電子の摩耗を抑え、ワイヤガイド部分の構造を簡
略化したワイヤ放電加工装置を得ることを目的とする。
また、給電子を交換するためのワイヤ電極の切断を不要
とし、かつ各種部品の分解を簡略化したワイヤ放電加工
装置を得ることを目的とする。また、加工中において、
給電子の摩耗による加工速度の低下が発生しても、長時
間の加工が可能なワイヤ放電加工装置を得ることを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明にかかるワイヤ
放電加工装置においては、給電子を移動させることな
く、給電子とワイヤ電極を接触させるための偏心ダイス
を変位させるように構成したものである。また、給電子
の交換をワイヤ電極の切断なしに行うために、ワイヤガ
イド装置に給電子の挿入用の穴を設け、給電子を着脱可
能に挿通するように構成したものである。また、複数の
給電子を配置し、給電子の摩耗を検知して偏心ダイスを
変位させることにより、給電子とワイヤ電極の接触位置
を切り換えるように構成したものである。さらに、偏心
ダイスの移動によるワイヤ電極の撓みを防止するため
に、電極ガイドと偏心ダイスとの間に、第二の電極ガイ
ドを設けたものである。
【0008】
【作用】上記のように構成されたワイヤ放電加工装置に
おいて、偏心ダイスを所定の軌跡上で移動させると、ワ
イヤ電極と給電子の接触位置が変化し、給電子の摩耗が
均一になる。また、給電子が摩耗したときは、複数設け
た他の給電子または他の位置でワイヤ電極が、接触する
ように偏心ダイスを移動させる。また偏心ダイスと電極
ガイドのダイスガイドとの間に第二のダイスガイドを設
けて、偏心ダイスの移動によるワイヤ電極の撓みを抑え
る。
【0009】
【実施例】
実施例1.図1はこの発明の一実施例を示すワイヤガイ
ド部分の縦断面図、図2は図1のA−A線横断面図、図
3は給電子21とワイヤ1の接触状態を説明する図であ
り、前記従来技術で説明したものと形状の異なる部分の
みについて説明する。1はワイヤ電極(以下、ワイヤと
称する)、41は電極ガイド22を固定するナット、4
2は給電子21をガイドすると共に、固定するための支
持金具、43は給電子21を支持し、図示しない駆動装
置により給電子21を回転させるシャフトである。44
はキャップで、ケース28とはめあい係合し、図示しな
い駆動装置により回転するように、円筒状の突起部45
が設けられている。27はキャップ44の中心から偏心
した位置に設けられる偏心ガイド、46はキャップ44
の回転時の上下方向の抜けを防止する案内金具である。
なお、加工液の導入口34は、従来技術と同様にケース
28に設けられており、ケース28には導入口34から
導入される加工液をプールする冷却部35が形成されて
おり、この冷却部35にワイヤ1と給電子21の接触部
が位置する構成となっている。
【0010】前記のように構成されたワイヤガイド装置
において、加工中にはワイヤ1が張設された状態で、ケ
ース28の側方に設けられた挿入穴部分に支持金具42
が設置され、それに支持された給電子21が、図示しな
い駆動装置によりシャフト43を介して常に回転する。
加工中に給電子21の摩耗によりワイヤ1との接触状態
が悪くなると、検出器12が信号を発生し、数値制御装
置13の指令によりキャップ44が、図示しない駆動装
置により回転することによって、偏心ダイス27の位置
が変わり、給電子21とワイヤ1の接触関係が変化し、
再び加工電圧パルスがワイヤ1に正常に供給される。ま
た給電子21がキャップ44の回転、言い換えれば偏心
ダイス27の偏心量でもワイヤ1と接触しなくなると、
ケース28に支持された支持金具42を取り外し、給電
子21の交換を行う。
【0011】実施例2.上記実施例1では、給電子21
を常時回転させるものについて説明したが、給電子21
を回転させなくとも、接触状態の変化、すなわち検出器
12の出力によりキャップ44の回転による偏心ダイス
27の移動によって、接触位置を変化させるのみでもよ
い。なお偏心ダイス27の移動軌跡は円運動または直線
運動としてもよく、その移動状態は常時移動させてもよ
く、断続的に移動させてもよい。
【0012】実施例3.上記実施例1では給電子21を
回転させるものについて説明したが、図4〜図5に示す
ように中空柱状体の給電子21を用い、キャップ44を
常時回転することにより偏心ダイス27を常時円運動さ
せても接触位置の変化を発生できる。なお、図4はワイ
ヤガイド部分の縦断面図、図5は図4のB−B線断面図
である。
【0013】実施例4.上記実施例3において、給電子
21と支持金具42に、図6のようにスリット51を設
けることによりワイヤ電極1を切断することなく支持金
具42と給電子12の交換ができる。ただし、この場合
の偏心ダイス27の移動軌跡は円の一部(例えば半円)
となるように、言い換えればスリット51の部分にはワ
イヤ電極1が掛からないように制御する必要がある。
【0014】実施例5.この実施例4は、給電子21と
支持金具42を、図7のようにケース28に二組設ける
ことにより、一方の給電子21が摩耗した場合、偏心ダ
イス27の位置を図において左側から右側に変更するこ
とにより、ワイヤ1と給電子21の接触を左側から右側
に変更したものである。なお、図7はワイヤガイド部分
の縦断面図、図8は図7のC−C線断面図である。
【0015】実施例6.上記実施例5においては図9の
破線で示すようなワイヤ1と給電子21の接触位置の変
化によるワイヤ1の変形が発生する。図10は、電極ガ
イド22と給電子21との間に第二の電極ガイド61を
追加した例であるが、この実施例によれば、ワイヤ1と
給電子21の接触位置が変化してもワイヤ1の変形が防
止できるものである。
【0016】実施例7.図11はワイヤ1の自動挿通を
行うために設計されたものである。前記実施例との違い
について説明すると、電極ガイド22のダイスガイド2
3を通過したワイヤ1が第二の電極ガイド61を通過し
た後、すぐに給電子21と接触するようにし、ワイヤ1
の給電子21の穴からのはみ出しを防止したものであ
る。従ってワイヤ1の自動挿通時には、支持金具42は
給電子21の穴中心と電極ガイド22の中心が一致する
ように駆動装置47により移動させる。また給電ダイス
21を通過した後の偏心ダイス27のテーパ部分からワ
イヤ1がはみ出さないように、その入口を給電子21の
近傍となるよう、給電子21を変位するように構成した
ものである。また、偏心ダイス27を変位するように構
成してもよい。
【0017】実施例8.図11の実施例7において、給
電子21が摩耗した場合には、駆動装置47を駆動し、
支持金具42を移動させることにより、給電子21を移
動させてワイヤ1との接触位置を変更する。
【0018】実施例9.図12は加工液の流出の防止
と、加工中の給電子交換を可能とするために設計された
ものである。図において、62はシャッターで、ヒンジ
等の係合手段によりケース28の冷却部35側に係合さ
れる。ケース28には、挿通可能に設けられた給電子2
1が2個図示しない駆動手段により挿通方向に移動およ
び回転するように設けられている。加工中に下部の給電
子21が摩耗し接触状態が悪化すると、上部の給電子2
1が図示しない駆動手段によりケース28内に突入し、
両方の給電子21より給電が行われる。一定時間経過
後、摩耗した下部の給電子21は、ケース28の外部へ
取り出されるように図示しない駆動手段により移動され
る。加工中には冷却部35内の加工液圧力は数十気圧あ
り、給電子21の取り出しにともないシャッター61は
挿通穴側に押し付けられるため、加工液中の流出は防止
される。なお上記の例では片側に2カ所給電子21を設
けるようにしたが、方向および数はケース28の側面に
設けるられる範囲であればいくらでもかまわない。
【0019】実施例10.図13は加工液の流出を防止
するために設計されたものである。複数の給電子21を
支持した支持金具42をケース28に挿通し、一方の給
電子21が摩耗した場合には、支持金具42の移動によ
り、その給電子21を移動させてケース28の外部に取
り出し、他の給電子21とワイヤ1と接触させ加工を進
める。支持金具42は、その移動によりケース28の冷
却部35と外部とが通じないような長さとなってシール
の役割を果たす。外部に取り出された使用済みの給電子
21は容易に交換される。なお、47は支持金具42を
図の矢印方向に駆動する駆動装置である。
【0020】実施例11.ところで上記各実施例におい
ては、給電子21と支持金具42を別個の部品として説
明したが、これを一体のもので構成してもよい。また、
下部のワイヤガイド部について説明したが、上部のワイ
ヤガイドにも同様に適用できることは言うまでもない。
更にまた、上記実施例をその目的に応じ各種組み合わせ
ることも可能である。
【0021】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
偏心ダイスを移動させることにより、電極ガイド部分の
構造を簡略化でき、また、給電子の摩耗を均一化し、長
時間の加工が可能となる。給電子の出入りまたは偏心ダ
イスの移動により、ワイヤ電極と複数の給電子の接触位
置を切り換えるため、長時間の加工が可能となる。給電
子を収納するケースに給電子を挿入するための挿入部を
設けているので、加工中にも摩耗した給電子を容易に交
換できる。ダイスガイドを電極ガイドと偏心ダイスとの
間に設け、給電子の接触位置を変更することにより生ず
るワイヤ電極の撓みを防止し、加工精度の高い加工がで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すワイヤガイド部分の
縦断面図である。
【図2】図1のA−A線横断面図である。
【図3】図1の給電子とワイヤ電極との接触状態を説明
する図である。
【図4】この発明の異なる実施例を示すワイヤガイド部
分の縦断面図である。
【図5】図4に示すワイヤガイド部分のB−B線横断面
図である。
【図6】この発明の異なる実施例を示す部分平面図であ
る。
【図7】この発明の異なる実施例を示すワイヤガイド部
分の縦断面図である。
【図8】図7に示すワイヤガイド部分のC−C線横断面
図である。
【図9】ワイヤ電極の変形に関する説明図である。
【図10】この発明の異なる実施例を示すワイヤガイド
部分の縦断面図である。
【図11】この発明の異なる実施例を示すワイヤガイド
部分の縦断面図である。
【図12】この発明の異なる実施例を示すワイヤガイド
部分の縦断面図である。
【図13】この発明の異なる実施例を示すワイヤガイド
部分の縦断面図である。
【図14】従来のワイヤ放電加工装置を示す原理図であ
る。
【図15】従来のワイヤガイド部分を示す縦断面図であ
る。
【図16】図15に示すワイヤガイド部分のD−D線断
面図である。
【図17】従来の電極ガイドを示す縦断面図である。
【図18】図17に示す電極ガイドの平面図である。
【符号の説明】
1 ワイヤ電極 2 被加工物 21 給電子 22 電極ガイド 27 偏心ダイス 28 ケース 42 支持金具 44 キャップ 61 第二の電極ガイド 62 シャッター

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被加工物の上部あるいは下部にワイヤガ
    イド装置を備えたワイヤ放電加工装置において、上記ワ
    イヤガイド装置を、ワイヤ電極をガイドする電極ガイド
    と、放電加工電源からの加工エネルギーを上記ワイヤ電
    極へ供給する給電子と、上記ワイヤ電極と給電子の接触
    位置を変化させる偏心ダイスと、上記偏心ダイスを変位
    させる駆動手段を含む構成としたことを特徴とするワイ
    ヤ放電加工装置。
  2. 【請求項2】 偏心ダイスは、給電子の摩耗を検出する
    信号により、変位することを特徴とする請求項1に記載
    のワイヤ放電加工装置。
  3. 【請求項3】 偏心ダイスは、加工中に常時もしくは断
    続的に変位することを特徴とする請求項1に記載のワイ
    ヤ放電加工装置。
  4. 【請求項4】 被加工物の上部あるいは下部にワイヤガ
    イド装置を備えたワイヤ放電加工装置において、上記ワ
    イヤガイド装置を、ワイヤ電極をガイドする電極ガイド
    と、放電加工電源からの加工エネルギーを上記ワイヤ電
    極へ供給する給電子と、上記ワイヤ電極と給電子の接触
    位置を変化させる偏心ダイスと、上記電極ガイド、給電
    子、偏心ダイスを所定の位置に係合させるケースと、上
    記ケースに上記給電子を着脱可能に挿通させる手段を設
    けたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
  5. 【請求項5】 給電子が回転することを特徴とする請求
    項4に記載のワイヤ放電加工装置。
  6. 【請求項6】 給電子の摩耗を検出する信号により、上
    記給電子に回転または直線運動を付与する駆動手段を備
    えたことを特徴とする請求項4に記載のワイヤ放電加工
    装置。
  7. 【請求項7】 被加工物の上部あるいは下部にワイヤガ
    イド装置を備えたワイヤ放電加工装置において、上記ワ
    イヤガイド装置を、ワイヤ電極をガイドする電極ガイド
    と、放電加工電源からの加工エネルギーを上記ワイヤ電
    極へ供給する給電子と、上記ワイヤ電極と給電子の接触
    位置を変化させる偏心ダイスと、上記電極ガイド、給電
    子、偏心ダイスを所定の位置に係合させケースと、上記
    ケースに上記給電子を着脱可能に挿通させる手段と、上
    記挿通部に加工液の流出を防止するシャッター手段を備
    えたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
  8. 【請求項8】 被加工物の上部あるいは下部にワイヤガ
    イド装置を備えたワイヤ放電加工装置において、上記ワ
    イヤガイド装置を、ワイヤ電極をガイドする電極ガイド
    と、放電加工電源からの加工エネルギーを上記ワイヤ電
    極へ供給する複数の給電子と、上記複数の給電子を支持
    する支持手段と、上記ワイヤ電極と給電子の接触位置を
    変化させる偏心ダイスと、上記電極ガイド、給電子、偏
    心ダイスを所定の位置に係合させるケースと、上記ケー
    スに上記支持手段を着脱可能に挿通させる手段と、上記
    支持手段を移動させる駆動手段を設けたことを特徴とす
    るワイヤ放電加工装置。
  9. 【請求項9】 被加工物の上部あるいは下部にワイヤガ
    イド装置を備えたワイヤ放電加工装置において、上記ワ
    イヤガイド装置を、ワイヤ電極をガイドする電極ガイド
    と、放電加工電源からの加工エネルギーを上記ワイヤ電
    極へ供給する複数の給電子と、上記ワイヤ電極と上記複
    数の給電子のいづれかとの接触位置を変化させる偏心ダ
    イスと、上記偏心ダイスもしくは給電子のいづれか一方
    もしくは両方を変位させる駆動手段とを備え、上記偏心
    ダイスもしくは給電子の変位により、上記複数の給電子
    の上記ワイヤ電極に接触する給電子を切り換えることを
    特徴とするワイヤ放電加工装置。
  10. 【請求項10】 被加工物の上部あるいは下部にワイヤ
    ガイド装置を備えたワイヤ放電加工装置において、上記
    ワイヤガイド装置を、ワイヤ電極をガイドする電極ガイ
    ドと、放電加工電源からの加工エネルギーを上記ワイヤ
    電極へ供給する複数の給電子と、上記ワイヤ電極と上記
    複数の給電子のいづれかとの接触位置を変化させる偏心
    ダイスと、上記電極ガイド、給電子、偏心ダイスを所定
    の位置に係合させるケースと、上記ケースに上記複数の
    給電子をそれぞれ着脱可能に挿通させる手段と、上記給
    電子の一方の交換時に上記給電子の他方を、上記ワイヤ
    電極に接触させる駆動手段を備えたことを特徴とするワ
    イヤ放電加工装置。
  11. 【請求項11】 被加工物の上部あるいは下部にワイヤ
    ガイド装置を備えたワイヤ放電加工装置において、上記
    ワイヤガイド装置を、ワイヤ電極をガイドする電極ガイ
    ドと、放電加工電源からの加工エネルギーを上記ワイヤ
    電極へ供給する給電子と、上記ワイヤ電極と上記給電子
    の接触位置を変化させる偏心ダイスとを備え、上記電極
    ガイドのワイヤ電極通過穴と上記給電子のワイヤ電極通
    過穴並びに上記偏心ダイスのワイヤ電極通過穴をそれぞ
    れ近接配置し、上記ワイヤ電極の挿通時に上記給電子も
    しくは偏心ダイスを変位させることを特徴とするワイヤ
    放電加工装置。
  12. 【請求項12】 被加工物の上部あるいは下部にワイヤ
    ガイド装置を備えたワイヤ放電加工装置において、上記
    ワイヤガイド装置を、ワイヤ電極をガイドする電極ガイ
    ドと、放電加工電源からの加工エネルギーを上記ワイヤ
    電極へ供給する給電子と、上記ワイヤ電極と給電子の接
    触位置を変化させる偏心ダイスと、上記電極ガイドと上
    記給電子の間に設けられた第二の電極ガイドとを備えた
    ことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
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