JPH08141845A - ワイヤ放電加工機のワイヤ電極案内ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤ電極と良好に接触でき、広いオフセッ
トの範囲を有し、ワイヤ電極案内ヘッドのワイヤ電極管
路孔に充分な密閉性をもたせ、かつ外部から交換可能な
給電子を備えたワイヤ放電加工機のワイヤ電極案内ヘッ
ドを提供すること。 【構成】 給電子２０ｂ、２２ｂを取り付けた給電子集
成体２０、２２をワイヤ電極案内ヘッド１６、１８にワ
イヤ電極１４の走行方向に対して所定角度傾けて、着脱
自在に取り付け、ワイヤ電極案内ヘッド１６、１８の外
部でオフセットボルト２０ｃ、２２ｃを中心とした回転
方向に給電子２０ｂ、２２ｂを回転させオフセットおよ
び交換を行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤ電極に加工電圧
を印加する給電子を有したワイヤ放電加工機のワイヤ電
極案内ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極とワー
クとの間に加工電圧を印加しながら、ワークをワイヤ電
極に対して所定の経路に沿って相対的に移動させて、ワ
イヤ電極とワークとの間の放電現象を利用してワークを
加工する。放電加工に用いられるワイヤ電極は、ワイヤ
ボビンから送り出され、所定の張力を与えられた状態で
加工領域を通過し、ワークを放電加工後巻き取られ回収
される。また、ワイヤ放電加工機には、ワイヤ電極を走
行可能に案内するワイヤ電極案内手段、および、ワイヤ
電極に加工電圧を印加する給電子を有したワイヤ電極案
内ヘッドが、加工領域の上部には上ヘッド、下部には下
ヘッドとして一対設けられている。こうした、ワイヤ電
極案内ヘッドは、例えば、特公平５−１３７６７号公
報、特公昭５７−１３７０号公報、特公昭６２−２８３
４２号公報に開示されている。

【０００３】図４は、従来技術のワイヤ電極案内ヘッド
に備えた給電子の形状とワイヤ電極との接触状態を示す
斜視図である。特公平５−１３７６７号公報に開示され
たワイヤ電極案内ヘッドは、図４（ａ）に示すように、
概ね円筒形状の給電子５０を具備しており、ワイヤ電極
は給電子５０の内面５０ａと接触しながら走行する。特
公昭５７−１３７０号公報に開示されたワイヤ電極案内
ヘッドは、図４（ｂ）に示すように、円柱形状の給電子
５２を具備しており、ワイヤ電極は給電子５２の外表面
に巻き付けられており、給電子５２が長手方向の中心軸
線回りに回転することにより、ワイヤ電極が走行する。
特公昭６２−２８３４２号公報に開示されたワイヤ電極
案内ヘッドは、図４（ｃ）に示すような形状の給電子５
４を具備しており、ワイヤ電極は給電子５４の外形が円
弧形状の接触面５４ａと接触しながら走行する。

【０００４】既述のように、ワイヤ電極は加工電圧を印
加された給電子に接触しながら走行するので、給電子の
ワイヤ電極との接触部が経時的に磨耗する。よって、給
電子は、常に新しい表面にワイヤ電極が接触するように
ワイヤ電極との接触位置をずらすオフセットを行った
り、給電子を交換する。またワイヤ電極への給電効率を
良くするためワイヤ電極と給電子の接触面積が広くなる
ようにしている。一般にワイヤ電極は水柱とともにワイ
ヤ電極をワイヤ電極案内ヘッドのワイヤ電極管路孔に送
り込むウォータジェット方式の自動結線により、上ヘッ
ドおよび下ヘッドから成るワイヤ電極案内ヘッドに案内
される。このため、ワイヤ電極管路孔に密閉性をもた
せ、ワイヤ電極管路孔よりワイヤ電極のはみ出しを防止
している。更に、ワイヤ電極案内ヘッドに設けられた給
電子のワイヤ電極管路孔内におけるワイヤ電極との接触
部は、ワイヤ電極管路孔に自動結線時に必要な密閉性を
もたせるような、言い換えれば、ワイヤ電極管路孔内で
のワイヤ電極の走行を妨げないような形状にしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】よって、給電子のワイ
ヤ電極との接触部の磨耗時、新しい表面にワイヤ電極と
の接触位置をオフセットしないと、ワイヤ電極の断線が
発生する恐れがある。また、ワイヤ電極と給電子との接
触面積を広くとらないと安定した加工電圧がワイヤ電極
へ供給されず、加工精度に影響を及ぼす。また、ワイヤ
電極案内ヘッドのワイヤ電極管路孔を貫通する給電子の
形状が複雑であると、ワイヤ電極管路孔や給電子の製作
が難しく、ワイヤ電極管路孔の密閉性が得られにくくな
り、自動結線の確率が低下する。

【０００６】また、上述した公報の各々に開示されたワ
イヤ電極案内ヘッド、特に、給電子には以下の問題があ
る。特公平５−１３７６７号公報の給電子は、ワイヤ電
極が概ね円筒形状の給電子の内部を通過しているので、
ワイヤ電極との良好な接触面を得ることができるととも
に、ワイヤ電極案内ヘッド内のワイヤ電極管路孔に密閉
性をもたせることもできる。しかし、一般にこうした形
状の給電子の場合、ワイヤ電極案内ヘッドの一部を分解
しなければ、給電子のオフセットまたは交換ができない
ので作業性が悪い。

【０００７】特公昭５７−１３７０号公報の給電子は、
円筒形状の給電子の外表面にワイヤ電極が巻き付けられ
るとともに、給電子が回転するので、ワイヤ電極案内ヘ
ッド内のワイヤ電極管路孔に密閉性をもたせることが困
難である。特公昭６２−２８３４２号公報の給電子は、
ワイヤ電極案内ヘッドの一部を分解しなくとも外部から
オフセットが可能であるが、ワイヤ電極との接触面が形
状的に、ワイヤ電極案内ヘッド内のワイヤ電極管路孔に
密閉性をもたせにくく、自動結線の確率が低下する恐れ
がある。

【０００８】よって本発明は、上述した従来技術のワイ
ヤ放電加工機のワイヤ電極案内ヘッド、特に給電子の問
題を解決することを目的としており、詳しくは、ワイヤ
電極と良好に接触でき、広いオフセットの範囲を有し、
ワイヤ電極案内ヘッドのワイヤ電極管路孔に充分な密閉
性をもたせ、かつワイヤ電極案内ヘッドを分解しなくと
も外部から交換可能な給電子を備えたワイヤ放電加工機
のワイヤ電極案内ヘッドを提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的は、ワイヤ電
極案内ヘッドのワイヤ電極管路孔内に、円柱形状の給電
子をワイヤ電極の走行方向に対して傾けて配設し、ワイ
ヤ電極案内ヘッドに外部より簡単に着脱可能に取り付け
ることにより達成される。すなわち、本発明は、ワイヤ
電極を走行可能に案内するとともに、前記ワイヤ電極に
加工電圧を印加する給電子を有したワイヤ放電加工機の
ワイヤ電極案内ヘッドにおいて、前記給電子は、前記走
行するワイヤ電極と接触する外表面を有する円柱形状に
形成され、その中心軸線が前記ワイヤ電極の走行方向に
対して所定角度傾くように配設され、外部から着脱自在
に、かつ前記中心軸線まわりに回転移動させて固定でき
るように取り付けられているワイヤ放電加工機のワイヤ
電極案内ヘッドを要旨とする。

【００１０】

【作用】円筒形状の給電子をワイヤ電極案内ヘッドのワ
イヤ電極管路孔内にワイヤ電極の走行方向に対して傾け
て配設することで、ワイヤ電極との接触面積を広くと
り、ワイヤ電極管路孔に自動結線時に必要な密閉性をも
たせる。また、給電子のワイヤ電極との接触部の磨耗
時、常に新しい表面にワイヤ電極が接するように、給電
子をその中心軸線まわりに回転移動させて、ワイヤ電極
との接触位置をずらすオフセットや、給電子自体の交換
をヘッドの外部で行う。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明のワイヤ放電加工機のワイヤ
電極案内ヘッドを示す拡大断面図、図２は、本発明のワ
イヤ電極案内ヘッドを備えたワイヤ放電加工機の略示
図、図３は、本発明のワイヤ電極案内ヘッドに備えた給
電子とワイヤ電極との接触状態を示す斜視図、図４は、
従来技術のワイヤ電極案内ヘッドに備えた給電子の形状
とワイヤ電極との接触状態を示す斜視図である。

【００１２】図２を参照すると、ワイヤ放電加工機の上
部機体１０には、ワイヤ電極１４のワイヤ供給ボビン１
０ａが設けられ、これによりワイヤ電極１４は、複数の
ガイドローラ１０ｂ〜１０ｆを経て、所定の張力を付与
されて、ワイヤ電極案内ヘッドとしての上ヘッド１６お
よび下ヘッド１８により案内され、下部機体１２に設け
られた方向変換ローラ１２ａにより方向を変換され、ワ
イヤ電極回収装置（図示せず）に回収される。上ヘッド
１６と下ヘッド１８との間にワークＷが配設されてお
り、ワークＷはワイヤ電極１４に対して水平面内で相対
移動可能に設けられている。

【００１３】図１を参照すると、上ヘッド１６は、上部
機体１０に取り付けられた本体１６ａと、給電子集成体
２０とを具備している。本体１６ａの下部には、ワイヤ
電極１４を挟持、案内する一対のワイヤガイド１６ｃお
よび本体１６ａとワークＷとの接触を検知するノズルガ
ード１６ｄが設けられている。また、ワイヤ電極１４が
本体１６ａを貫通するように、ワイヤ電極管路孔１６ｂ
が形成されている。下ヘッド１８も上ヘッド１６と同様
に構成されており、下部機体１２に取り付けられた本体
１８ａと、給電子集成体２２とを具備している。本体１
８ａの上部には、ワイヤ電極１４を挟持、案内する一対
のワイヤガイド１８ｃおよび本体１８ａとワークＷとの
接触を検知するノズルガード１８ｄが設けられている。
また、ワイヤ電極１４が本体１８ａを貫通するように、
ワイヤ電極管路孔１８ｂが形成されている。なお、上ヘ
ッド１６のワイヤ電極管路孔１６ｂと下ヘッド１８のワ
イヤ電極管路孔１８ｂとは、同一直線上に配設されてい
る。

【００１４】上ヘッド１６には、給電子集成体２０のた
めの取付孔１６ｅが、上側から下側に向けて斜めに、好
ましくは、その中心軸線がワイヤ電極１４の走行方向に
対して４５°の角度をもって交差するように形成されて
いる。これにより、給電子集成体２０が取付孔１６ｅに
挿入されたときに、図３に示すように、給電子２０ｂ
は、その外表面においてワイヤ電極１４に対して斜めに
接触し、給電子２０ｂがワイヤ電極１４に対して９０°
の角度で交差する場合よりも、ワイヤ電極１４と給電子
２０ｂとの接触面積が広くなる。給電子集成体２０は、
オフセットブロック２０ａと給電子２０ｂとを具備し、
オフセットブロック２０ａは円柱形状の本体部と円盤状
のフランジ部とから成り、上ヘッド１６を分解しなくと
も外部から容易に取外しできるように設けられている。
給電子集成体２０は、給電子２０ｂをオフセットボルト
２０ｃにより本体部の先端に取り付けられ、上ヘッド１
６の取付孔１６ｅに挿入され、複数の固定ボルト２０ｄ
により本体１６ａに固定される。

【００１５】下ヘッド１８は上ヘッド１６と同一の構成
を有している。すなわち、下ヘッド１８には、給電子集
成体２２のための取付孔１８ｅが形成されている。取付
孔１８ｅは、給電子集成体２２が挿入されたときに、図
３に示すように、ワイヤ電極１４と給電子２２ｂとの接
触面積が可及的に広くなるように傾斜して、好ましく
は、ワイヤ電極１４の走行方向に対して４５°の角度を
もって交差するように形成されている。更に、好ましく
は、取付孔１８ｅは、その中心軸線が上ヘッド１６の取
付孔１６ｅの中心軸線と平行になるように形成され、取
付孔１８ｅに給電子集成体２２が装着される。給電子集
成体２２は、オフセットブロック２２ａと給電子２２ｂ
とを具備し、オフセットブロック２２ａは、円柱形状の
本体部と円盤状のフランジ部とから成り、上ヘッド１８
を分解しなくとも外部から容易に取外しできるように設
けられている。給電子集成体２２は、給電子２２ｂをオ
フセットボルト２２ｃにより本体部の先端に取り付けら
れ、下ヘッド１８の取付孔１８ｅに挿入され、複数の固
定ボルト２２ｄにより本体１８ａに固定される。

【００１６】上ヘッド１６の給電子２０ｂは、電線２４
ａを介して電源装置２４に電気的に接続され、下ヘッド
１８の給電子２２ｂも同様に電線２４ｂを介して電源装
置２４に電気的に接続されている。ワークＷは、電線２
４ｃを介して電源装置２４に電気的に接続されている。
なお、当業者には明らかなように、電線２４ａ、２４ｂ
は同電位の端子に接続され、電線２４ｃはこれとは異な
る電位の端子に接続される。これにより、上ヘッド１６
の給電子２０ｂおよび下ヘッド１８の給電子２２ｂを介
してワイヤ電極１４とワークＷとの間には、電源装置２
４により加工電圧が印加される。

【００１７】次に、既述の実施例の作用を説明する。給
電子２０ｂ、２２ｂが磨耗したとき、上ヘッド１６と下
ヘッド１８の外部からボルト２０ｄ、２２ｄを取外し
て、給電子集成体２０、２２を、上下ヘッド１６、１８
の取付孔１６ｅ、１８ｅから抜去する。このとき、給電
子２０ｂ、２２ｂは、その外表面にてワイヤ電極と接触
しているので、給電子集成体２０、２２とともに取付孔
１６ｅ、１８ｅから簡単に抜去することができる。次い
で、給電子集成体２０、２２のオフセットボルト２０
ｃ、２２ｃを緩めて、給電子２０ｂ、２２ｂの磨耗して
いない表面が、ワイヤ電極１４と接するように、給電子
２０ｂ、２２ｂを、オフセットボルト２０ｃ、２２ｃを
中心として回転させる。その後、オフセットボルト２０
ｃ、２２ｃを締め戻して、給電子２０ｂ、２２ｂをオフ
セットブロック２０ａ、２２ａに固定し、給電子集成体
２０、２２を、取付孔１６ｅ、１８ｅの各々に挿入し、
ボルト２０ｄ、２２ｄにて上下ヘッド１６、１８の本体
１６ａ、１８ａに固定する。また、給電子集成体２０、
２２を抜去せずに、給電子２０ｂ、２２ｂのみを外部か
ら回転させるようにしてもよい。

【００１８】よって、給電子集成体２０、２２に給電子
２０ｂ、２２ｂを取り付けた状態で上下ヘッド１６、１
８から取り外すことができ、上下ヘッド１６、１８を分
解することなく、外部において給電子２０ｂ、２２ｂの
オフセットを容易に行うことが可能である。更に、給電
子２０ｂ、２２ｂは、オフセットボルト２０ｃ、２２ｃ
を中心として３６０°回転させることが可能で、かつオ
フセットの位置決めをワイヤ電極案内ヘッド２０、２２
の外部において正確、容易に行うことができるので、給
電子２０ｂ、２２ｂの外表面全体をワイヤ電極１４への
給電に有効に利用することができる。また、オフセット
ボルト２０ｃ、２２ｃを中心とした回転方向だけでな
く、オフセットボルト２０ｃ、２２ｃの中心軸線方向に
給電子２０ｂ、２２ｂを移動しても磨耗時のオフセット
が可能である。

【００１９】

【発明の効果】円柱形状の給電子をワイヤ電極に対して
傾けて配設することにより、ワイヤ電極と給電子との接
触面積が広くとれ、ワイヤ電極への給電効率が向上す
る。また、給電子が円柱形状をしているので、製作が容
易である。さらに、自動結線時に必要な密閉性を簡単に
ワイヤ電極案内ヘッドのワイヤ電極管路孔にもたせるこ
とができ、自動結線の確率が向上する。給電子集成体に
組み込まれた給電子がワイヤ電極案内ヘッドの外部から
抜去、取外し可能であるので、給電子の磨耗時のオフセ
ットや交換が簡単に行うことができる。また、構造が単
純であるので、ワイヤ電極案内ヘッドの小型化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワイヤ放電加工機のワイヤ電極案内ヘ
ッドを示す拡大断面図である。

【図２】本発明のワイヤ電極案内ヘッドを備えたワイヤ
放電加工機の略示図である。

【図３】本発明のワイヤ電極案内ヘッドに備えた給電子
とワイヤ電極との接触状態を示す斜視図である。

【図４】従来技術のワイヤ電極案内ヘッドに備えた給電
子の形状とワイヤ電極との接触状態を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０…上部機体 １２…下部機体 １４…ワイヤ電極 １６…上ヘッド １８…下ヘッド ２０…給電子集成体 ２０ｂ…給電子 ２２…給電子集成体 ２２ｂ…給電子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤ電極を走行可能に案内するととも
   に、前記ワイヤ電極に加工電圧を印加する給電子を有し
   たワイヤ放電加工機のワイヤ電極案内ヘッドにおいて、 前記給電子は、前記走行するワイヤ電極と接触する外表
   面を有する円柱形状に形成され、その中心軸線が前記ワ
   イヤ電極の走行方向に対して所定角度傾くように配設さ
   れ、外部から着脱自在に、かつ前記中心軸線まわりに回
   転移動させて固定できるように取り付けられていること
   を特徴とするワイヤ放電加工機のワイヤ電極案内ヘッ
   ド。