JPH06226540A - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 下側ワイヤ案内腕が加工槽を貫通する部分に
設けた開口シール手段の摩擦力に基づく、送り軸の位置
決め誤差と下側ワイヤ案内腕変位を、可及的に除去した
ワイヤ放電加工装置を提供する。 【構成】 加工槽２４の側壁２８に設けた開口シール手
段は、第１の板部材３０と、下側ワイヤ案内腕１６を共
にＸ軸方向に移動する第２の板部材３２とからなる。更
に、第２の板部材３２をラック８ピニオン６および電動
モータ２によってＸ軸の軸送り動作と同期させて駆動
し、開口シール手段の摩擦力が下側ワイヤ案内腕１６に
作用しないようにした。

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関
し、特に、被加工ワークを固定するテーブルを囲繞する
加工槽と、ワイヤ電極を緊張状態で走行せしめるための
上側ワイヤ案内腕と下側案内腕と、前記加工槽と前記下
側ワイヤ案内腕を、該下側ワイヤ案内腕の方向および該
方向に対して略垂直な方向に相対的に変位させる軸送り
手段と、前記下側ワイヤ案内腕を前記加工槽内に突出さ
せるために該加工槽の１つの側壁に形成され開口と、該
開口から前記加工液が漏洩することを防止するために、
前記下側ワイヤ案内腕に対して垂直な方向に摺動可能な
板部材を備えた開口シール手段とを具備するワイヤ放電
加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤ放電加工装置は、上側ワイヤ案内
腕と下側ワイヤ案内腕との間で緊張状態で走行するワイ
ヤ電極と、該ワイヤ電極に対して相対動作可能に固定さ
れた被加工ワークとの間に電圧を印加して、両者間に放
電現象を発生させながら、被加工ワークをワイヤ電極に
対して相対送り動作させて加工を行う装置である。放電
現象を安定化させるため、および加工部分を冷却するた
めに、加工液を加工槽に満たして、該加工液に被加工ワ
ークを浸漬する方式のワイヤ放電加工装置が周知と成っ
ている。この場合、下側ワイヤ案内腕は、加工槽の側面
に設けられた開口を貫通して加工槽内に突出している。
そして、上記開口から加工液が漏洩することを防止する
ために、該開口は開口シール手段により適宜に密封され
る。上述のようにワイヤ電極と被加工ワークとは相対的
に動作する必要があるので、加工槽に突出する下側ワイ
ヤ案内腕と加工槽とは相対動作可能に構成されており、
通常ワイヤ案内腕の長手方向、および該方向に垂直な方
向に相対動作する。更に、この相対動作を可能とするよ
うに、上記シール手段は、加工槽に対して下側ワイヤ案
内腕の長手方向に垂直な方向に動作可能と成っている。
上記シール手段の構成は、例えば実開平２−１２６７２
４号公報により開示されている。従来のシール手段は、
上述のように加工槽に対して相対動作するとき、該加工
槽との間に摩擦力が作用することが不可避であり、この
摩擦力は、ワイヤ案内腕と加工槽との相対動作のため
の、軸送りモータの負荷となってその位置決め誤差を増
大すると共に、下側ワイヤ案内腕に曲げモーメントとし
て作用して該下側ワイヤ案内腕を変位させ、加工精度を
低下させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上記開口シール手段の摩擦力に基づく、送り軸の位
置決め誤差と下側ワイヤ案内腕の変位を、可及的に除去
したワイヤ放電加工装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明では、下側ワイヤ案内腕が加工槽を貫通す
る部分に設けた開口シール手段の板部材を、下側ワイヤ
案内腕の長手方向に対して垂直方向に、軸送りと同期し
て駆動することにより、開口シール手段の摩擦力が下側
ワイヤ案内腕に作用しないように構成した。すなわち、
被加工ワークを固定するテーブルを囲繞する加工槽と、
ワイヤ電極を緊張状態で走行せしめるための上側ワイヤ
案内腕と下側案内腕と、前記加工槽と前記下側ワイヤ案
内腕を該下側ワイヤ案内腕の長手方向および該方向に対
して略垂直な方向に相対的に変位させる軸送り手段と、
前記下側ワイヤ案内腕を前記加工槽内に突出させるため
に該加工槽の１つの側壁に形成され開口と、該開口から
前記加工液が漏洩することを防止するために、前記下側
ワイヤ案内腕の長手方向に対して垂直な方向に摺動可能
な板部材を備えた開口シール手段とを具備するワイヤ放
電加工装置において、前記開口シール手段は、前記板部
材を前記下側ワイヤ案内腕の長手方向に対して垂直な方
向に動作させるための駆動手段と、前記駆動手段を前記
下側ワイヤ案内腕の長手方向に対して垂直な方向の前記
軸送り手段と同期して動作させる制御手段と、を具備し
て構成されたワイヤ放電加工装置が提供される。

【０００５】

【作用】開口シール手段の板部材は、下側ワイヤ案内腕
の移動により連れ動きすることなく、駆動手段により積
極的に下側ワイヤの長手方向に対して垂直方向に滑動
し、しかも制御手段により軸送り動作と同期して滑動す
る。よって、開口シール手段の摩擦力が下側ワイヤ案内
腕に作用せず、送り軸の位置決め精度に悪影響を及ぼし
たり、下側ワイヤ案内腕にモーメント荷重を与えたりす
ることがなくなる。

【０００６】

【実施例】図１に示す実施例において、本発明によるワ
イヤ放電加工装置は、ベース１０上に、上側ワイヤ案内
腕１４と下側ワイヤ案内腕１６とを有するコラム１２
と、加工液を満たした加工槽２４とを有している。図１
において、上下ワイヤ案内腕の延設されている方向をＹ
軸、これに垂直な方向をＸ軸と定義する。前記コラム１
２と加工槽２４は、ボールネジ（図示せず）を介して軸
送りモータ（図示せず）により、各々Ｘ軸、Ｙ軸に沿っ
て送り動作可能に構成されている。加工槽２４の底面は
テーブル（図示せず）で、該テーブル上にワークＷのた
めのワーク台２６が設けられており、加工液に浸漬され
た状態で被加工ワークＷが固定されている。コラム１２
から上側ワイヤ案内腕１４と下側ワイヤ案内腕１６が、
Ｙ軸方向に延設されており、該案内腕１４、１６の間に
ワイヤ電極１８が緊張状態で走行している。そして、該
ワイヤ電極１８とワークＷとの間に所定の電圧を印加す
ると共に、コラム１２と加工槽２４とをＸ、Ｙ方向に移
動させ、ワイヤ電極１８とワークＷとの間の放電現象を
利用して所望の加工経路に沿ってワークＷを加工する。
図１に示すワイヤ放電加工装置は、コラム１２をＸ軸方
向に、そして加工槽２４をＹ軸方向に送り動作させるこ
とにより、ワイヤ電極１８をワークＷに対して相対的に
Ｘ、Ｙ方向に送り動作させたが、コラム１２をＹ軸方向
に、そして加工槽２４をＸ軸方向に送り動作させる、或
いは、コラム１２を固定して加工槽２４をＸ、Ｙ方向に
送り動作させてもよい。

【０００７】加工槽２４の側壁２８には、下側ワイヤ案
内腕１６を加工槽２４内に突出させるための開口２８ａ
が形成されており、下側ワイヤ案内腕１６が該開口２８
ａを貫通して、加工槽２４内のワークＷの下側に突出し
ている。下側ワイヤ案内腕１６がコラム１２と共にＸ軸
方向に往復動作することから、開口２８ａは、コラム１
２のＸ軸方向の往復動作の行程に対応して、この往復動
作を阻害しないように適宜の大きさ形成される。そし
て、該開口２８ａから加工液が漏洩することを防止する
ために、該開口２８ａは、加工槽２４の側壁２８に対し
てＸ軸方向に摺動可能に設けられた開口シール手段によ
り密封される。該開口シール手段は、第１の板部材３０
と第２の板部材３２とを具備している。第１の板部材３
０は第１の案内手段４６により、そして第２の板部材３
２は第２の案内手段４８により、加工槽２４の側壁２８
に対してＸ軸方向に摺動可能に取りつけられている。第
１の板部材３０には第１の通過孔３０ａが形成されてお
り、第２の板部材３２には第２の通過孔３２ａが形成さ
れている。下側ワイヤ案内腕１６は、第２の通過孔３２
ａと第１の通過孔３０ａと開口２８ａとを順次通過して
加工槽２４内に突出している。第１の板部材３０と加工
槽２４の側壁２８との間において、開口２８ａの外側周
囲に第１のシール部材３８が配置され、第１の板部材３
０と第２の板部材３２との間において、第１の通過孔３
０ａの外側周囲に第２のシール部材４０が配置され、第
２の板部材３２と下側ワイヤ案内腕１６との間に第３の
シール部材３３が配置されており、加工液の漏洩を防止
している。コラム１２がＸ軸方向に動作するとき、第２
の板部材３２は、下側ワイヤ案内腕１６によりコラム１
２の動作と連動し、第１の板部材３０は、第２のシール
部材４０と第２の板部材３２との間の摩擦力を介して、
第２の板部材３２の動作に対して連れ動きする。このと
き、第１の板部材３０と第１のシール部材３８との間の
摩擦力と、第２の板部材３２と第２のシール部材４０と
の間の摩擦力は、コラム１２をＸ軸方向に動作させる軸
送りモータの負荷となり、コラム１２のＸ軸方向の位置
決め誤差の原因となる。また、上記摩擦力は、下側ワイ
ヤ案内腕１６に対して曲げモーメントとして作用し、下
側ワイヤ案内腕１６をＸ軸方向に変位させる。なお、該
開口シール手段の構成、作用に付いては、本出願人によ
る実開平２−１２６７２４号公報に詳細に記載されてい
る。

【０００８】上述のように、本発明の目的は、上記開口
シール手段の摩擦力に基づくコラム１２のＸ軸方向の位
置決め誤差と、下側ワイヤ案内腕１６のＸ軸方向の変位
を可及的に除去したワイヤ放電加工装置を提供すること
にある。そのために、上記開口シール手段は、コラム１
２のＸ軸方向の動作に同期して、前記板部材をＸ軸方向
に動作させる手段を具備している。図１、２を参照する
と、先ず、電動モータ２のためのブラケット部材４が、
加工槽２４のコラム１２に面する側壁２８の外面に固定
されている。前記電動モータ２は、ブラケット部材４の
上面に固定されており、該電動モータ２の回転軸５が、
ブラケット部材４を貫通して下方に延設されている。回
転軸５において、電動モータ２に対して反対側の端部に
ピニオン６が固定されている。第２の板部材３２の外面
には、Ｘ軸方向に延設されたラック８が固定されてお
り、ピニオン６と係合する。従って、電動モータ２が回
転すると、該回転動作はピニオン６とラック８を介し
て、第２の板部材３２のＸ軸方向の水平動作に変換され
る。上記の構成において、電動モータ２の回転動作をコ
ラム１２のＸ軸方向の動作と適宜に同期させて、下側ワ
イヤ案内腕１６と第２の板部材３２との相対位置が変化
しないように制御することにより、コラム１２のＸ軸方
向の動作に対する開口シール手段の摩擦力の影響が排除
されると共に、同摩擦力による下側ワイヤ案内腕１６に
対する曲げモーメントが排除される。これにより、コラ
ム１２のＸ軸方向の位置決め誤差および下側ワイヤ案内
腕１６の変位が除去され、ワイヤ放電加工装置の加工精
度が改善される。

【０００９】図３から図５を参照して、電動モータ２の
制御装置の基本構成について説明する。ワイヤ放電加工
装置の制御部３０１から、コラム３０７を駆動する軸送
りモータである第１の電動モータ３０２に駆動電流が供
給され、ボールネジ３０６を介してコラム３０７がＸ軸
方向に往復動作する。第１の電動モータ３０２はエンコ
ーダ等の第１の位置検知手段３０３を備えており、該位
置検知手段３０３により第１の電動モータ３０２の回転
位置が検知され、制御部３０１にフィードバックされ
る。第１の電動モータ３０２の回転位置は、制御部３０
１において適宜に演算、処理されてコラム３０７の位置
が検知される。この検知されたコラム３０７の位置に基
づいて、次の駆動電流が第１の電動モータ３０２に供給
される。同様に制御部３０１から板部材３１０を動作さ
せる第２の電動モータ３０４に駆動電流が供給され、ピ
ニオン３０８とラック３０９とを介して板部材３１０が
Ｘ軸方向に往復動作する。第２の電動モータ３０４はエ
ンコーダ等の第２の位置検知手段３０５を備えており、
該位置検知手段３０５により第２の電動モータ３０４の
回転位置が検知され、制御部３０１にフィードバックさ
れる。第２の電動モータ３０４の回転位置は、制御部３
０１において適宜に演算、処理されて板部材３１０の位
置が検知される。この検知された板部材３１０の位置に
基づいて、第２の電動モータ３０４に供給される駆動電
流が制御される。第１の位置検知手段３０３は、コラム
３０７に備えられたコラム３０７の位置を検知するため
の、リニアエンコーダ等の他の位置検知手段により置換
してもよい。また、第２の位置検知手段３０５も、板部
材３１０に備えられた板部材３１０の位置を検知するた
めの、リニアエンコーダ等の他の位置検知手段により置
換してもよいことは言うまでもない。

【００１０】図４を参照すると、制御部３０１の第１の
実施例は、第１と第２の電動モータ３０２、３０４のた
めの共通の指令発生手段４０１を具備しており、ここか
ら、第１の電動モータ３０２のための第１の比較手段４
０２と、第２の電動モータ３０４のための第２の比較手
段４０５に、共通の位置制御指令が伝達される。この第
１の比較手段４０２と第２の比較手段４０５から、第１
のアンプ４０３と第２のアンプ４０６に各々比較信号が
伝達され、第１のアンプ４０３と第２のアンプ４０６か
ら各々第１と第２の電動モータ３０２、３０４に独立し
て駆動電流が供給される。第１の位置検知手段３０３に
より検知された第１の電動モータ３０２の回転位置は、
フィードバック信号として第１の比較手段４０２に伝達
され、該フィードバック信号と、上記指令発生手段４０
１からの位置制御指令とに基づいて、第１のアンプ４０
３に比較指令が伝達される。同様に、第２の位置検知手
段３０５により検知された第２の電動モータ３０４の回
転位置は、フィードバック信号として第２の位置検知手
段３０５に伝達され、該フィードバック信号と上記指令
発生手段４０１からの位置制御指令とに基づいて、第２
のアンプ４０６に比較指令が伝達される。

【００１１】図５を参照すると、第２の実施例による制
御部３０１は、図４に示した第１の実施例による制御部
３０１とは異なり、第１の電動モータ３０２のための第
１の指令発生手段５０１からの位置制御指令は、第１の
アンプ５０２のみに伝達され、第２のアンプ５０４には
伝達されない。第１の指令発生手段５０１から第１のア
ンプ５０２に位置制御指令が伝達され、該第１のアンプ
５０２から第１の電動モータ３０２に駆動電流が供給さ
れる。第１の位置検知手段３０３により検知された第１
の電動モータ３０２の回転位置は、フィードバック信号
として制御部３０１に帰還するが、該信号は２つに分割
されて、一方は第１の指令発生手段５０１に伝達され、
他方は比較手段５０３に伝達される。比較手段５０３か
ら第２のアンプ５０４に比較指令が伝達され、該第２の
アンプ５０４から第２の電動モータ３０４に駆動電流が
供給される。第２の位置検知手段３０５により検知され
た第２の電動モータ３０４の回転位置は、フィードバッ
ク信号として比較手段５０３に伝達され、第１の位置検
知手段３０３からのフィードバック信号と比較される。
この比較結果に基づいて該比較手段５０３から比較信号
が第２のアンプ５０４に伝達され、該第２のアンプ５０
４から電動モータ３０４に駆動電流が供給される。図４
に示した制御部では、共通の指令発生手段４０１から、
第１の電動モータ３０２と第２の電動モータ３０４に共
通の位置制御指令を発生することにより、第１と第２の
電動モータ３０２、３０４の動作を同期している、つま
りコラム３０７の動作と板部材３１０の動作を同期して
いる。これに対して図５に示した制御部では、第１の位
置検知手段３０３と第２の位置検知手段３０５からのフ
ィードバック信号を比較して、その比較結果に基づいて
第２の電動モータ３０４を駆動することにより、第１の
電動モータ３０２と第２の電動モータ３０４の動作を同
期している。

【００１２】次に、図６を参照して、板部材を駆動する
制御装置の他の実施例について説明する。これまでの実
施例では、板部材を駆動する第２の電動モータを制御す
るために、該電動モータに備えられたロータリエンコー
ダ等の位置検知手段を使用した。図６に図示する実施例
では、板部材を駆動する電動モータ６０２の回転位置を
検知するため位置検知手段を具備していない。その代わ
りに、Ｘ軸に沿って往復動作する下側ワイヤ案内腕６０
４と板部材３１０との間に、両者の相対位置を検知する
位置検知手段６０３が備えられる。該位置検知手段６０
３からの検知信号は、制御部６０１に伝達される。該制
御部６０１は、アンプ６０５と比較手段６０６とを具備
している。位置検知手段６０３により検知された、下側
ワイヤ案内腕と板部材３１０との相対位置は、制御部６
０１の比較手段６０６において参照値６０７と比較され
る。この比較結果に基づいて比較手段６０６から比較指
令アンプ６０５に伝達され、駆動電流が第２の電動モー
タ６０２に供給される。位置検知手段６０３には、例え
ば歪みゲージや近接センサ、レーザ（光）センサ、ピエ
ゾセンサ等が使用される。また、制御部６０１に参照値
６０７を保有させることに代えて、下側ワイヤ案内腕と
板部材３１０との間において、下側ワイヤ案内腕を挟ん
で位置検知手段６０３の反対側に同様の検知手段を配置
して両者の値を比較してもよい。

【００１３】

【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よるワイヤ放電加工装置は、加工槽の板部材を、コラム
または加工槽を動作させる軸送り電動モータとは別のモ
ータにより、それらの動作と協調、同期して動作させる
ので、板部材のシール部材と加工槽の側壁との間の摩擦
に基づく、コラムまたは加工槽の位置決め精度の低下ま
たは下側ワイヤ案内腕の変位が防止され、ワイヤ放電下
降の加工精度の改善が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるワイヤ放電加工装置の略示斜視図
である。

【図２】図１の矢視線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。

【図３】開口シール手段の制御システムの基本構成図で
ある。

【図４】図３に示したシステム基本構成図において、制
御部の第１の実施例の略示図である。

【図５】図３に示したシステム基本構成図において、制
御部の第２の実施例の略示図である。

【図６】開口シール手段の制御システムの他の実施例の
基本構成図である。

【符号の説明】

２…電動モータ ４…ブラケット部材 ５…回転軸 ６…ピニオン ８…ラック １０…ベース １２…コラム １４…上側ワイヤ案内腕 １６…下側ワイヤ案内腕 １８…ワイヤ電極 ２４…加工槽 ２８…加工槽側壁 ２８ａ…開口 ３０…第１の板部材 ３２…第２の板部材 ２３…シール部材 ３８…シール部材 ４０…シール部材 Ｗ…ワーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工ワークを固定するテーブルを囲繞
   する加工槽と、ワイヤ電極を緊張状態で走行せしめるた
   めの上側ワイヤ案内腕と下側案内腕と、前記加工槽と前
   記下側ワイヤ案内腕を該下側ワイヤ案内腕の長手方向お
   よび該方向に対して略垂直な方向に相対的に変位させる
   軸送り手段と、前記下側ワイヤ案内腕を前記加工槽内に
   突出させるために該加工槽の１つの側壁に形成され開口
   と、該開口から前記加工液が漏洩することを防止するた
   めに、前記下側ワイヤ案内腕の長手方向に対して垂直な
   方向に摺動可能な板部材を備えた開口シール手段とを具
   備するワイヤ放電加工装置において、 前記開口シール手段は、前記板部材を前記下側ワイヤ案
   内腕の長手方向に対して垂直な方向に動作させるための
   駆動手段と、 前記駆動手段を前記下側ワイヤ案内腕の長手方向に対し
   て垂直な方向の前記軸送り手段と同期して動作させる制
   御手段と、を具備して構成されたワイヤ放電加工装置。