JPS60161030A - ワイヤカツト放電加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はワイヤカット放電加工装置に関する。

放電加工装置は機械力を直接被加工体に作用させて加工
を行う通常の機械加工と異なり、被加工体と電極との間
に電圧パルスを印加し、その際に生じる放電現象を利用
する非接触加工である。

而して、導電性の材料であれば、その硬度や靭性に関係
なく、いかなる複雑、微細な形状をも加工することがで
き、また被加工体及び電極に加わる力が機械加工に比べ
て著しく小さいので薄い板や管、細い線の加工も容易に
行うことができる。

特に、ワイヤカット放電加工装置は型彫放電加工装置に
比べると特定形状の電極が不要であり、また、加工液に
脱イオン水を用いるため、発火の危険性がな（、終夜無
人運転が可能であると共に、製作費の原価低減、製作期
間の短縮等が図られるから抜型や押出型などの貫通タイ
プのダイの加工等に広く用いられている。

而して、従来のワイヤカット放電加工装置の多くのもの
の構成は、基台上に２軸方向に立てて固定したカラムに
一対のアームを水平方向に平行に設け、この一対のアー
ムにそれぞれ設けた加工ヘッド間にワイヤ電極を軸方向
に更新送り可能に張設すると共に、被加工体を基台上の
上記加工ヘッドと対応位置にあるクロススライドテーブ
ルに取り付けて水平なＸＹ方向に加工導りを与えるもの
であった。

然しなから、被加工体は通常、鋼材や超硬合金等の密度
の大きい材料であることが多いので、特に大型の被加工
体ではその重量が過大となり、上記のような構成のワイ
ヤカット放電加工装置では被加工体にクロススライドテ
ーブルによって所望の加工送りを与えることが非常に困
難であり、またこのような構成では加工精度の低下を招
くと共に、被加工体の移動範囲が広くなって設置に場所
を取る等多くの問題点があった。

更に、加工時に加工液が加工ヘッドを搭載しているクロ
ススライドテーブル等にかかり、上記クロススライドテ
ーブル等を腐蝕させる等の問題点も有していた。

これらの問題点を解決する為に、例えば、特開昭４７−
１６９７号公報ほかに記載されているように、被加工体
を固定するか、被加工体をＸＹの一軸方向のみに移動可
能に構成した装置も種々提案されているが、従来の斯種
のものは、加工ヘッドから被加工体の一方の面と他方の
面（裏面）に延びるＬ字状等の長いワイヤ電極案内が必
要であり、従来の問題点は未だ解決されていない。

本発明は叙上の観点にたってなされたものであって、そ
の目的とするところは、通常の加工は勿論のこと、例え
ば、円錐型や円鎗台、或いは回転軸を含む断面が任意の
曲線状の輪郭を持つ各種回転体、複雑な形状を有する柱
状体、ねじやねし歯車、プロペラ、スクリュウその他の
翼型等の加工も行なえると共に、大型の被加工体であっ
ても高精度で加工することができ、しかも装置全体がコ
ンパクトであり、しかも、加工時に加工液が加工ヘッド
を搭載しているクロススライドテーブル等にかかること
の無いワイヤカット放電加工装置を提供することにある
。

而して、上記目的は、機台と、上記機台上に設けられた
第一のクロススライドテーブルと、電極ガイド、加工液
供給ノズル及び給電装置を具備し、上記第一のクロスス
ライドテーブル上に設けられる第一の加工へノドと、上
記第一のクロススライトチ−プルを作動させる一対の電
動機と、上記一対の電動機に対応して設けられ、上記第
一のクロススライドテーブルの位置を検知する一対の位
置検出手段と、少なくとも上記第一のクロススライドテ
ーブルを覆い、上記第一の加工ヘッドの先端部を露出す
るよう設けた第一の防滴カバーと、上記基台上に設けら
れるカラムと、上記カラムにより、昇降自在に支承され
たステムと、上記第一のクロススライドテーブルと対向
する位置に、上記ステムに懸垂された第二のクロススラ
イドテーブルと、電極ガイド、加工液供給ノズル及び給
電装置を具備し、上記第二のクロススライドテーブルに
設けられる第二の加工ヘッドと、上記第二のクロススラ
イドテーブルを作動さゼる一対の電動機と、上記一対の
電動機に対応して設けられ、上記第二のクロススライド
テーブルの位置を検知する一対の位置検出手段と、少な
くとも上記第二のクロススライドテーブルを覆い、上記
第二の加工ヘッドの先端部分を露出するよう設けた第二
の防滴カバーと、上記第−及び第二の加工ヘッドの間に
１被加工体を取り付は得る載物台と、上記第−及び第二
の加工ヘッドのいずれか一方に長尺の可撓性電極を供給
し、他の一方から回収する電極供給回収装置と、上記第
−及び第二の加工ヘッド内に加工液を供給する装置と、
上記被加工体と電極との間に加工用電圧パルスを印加し
得る電源回路と、上記各構成要素の動作を制御し得る中
央制御装置とによって構成することにより達成される。

以下、図面により本発明の詳細を具体的に説明する。

図面は、本発明にかかるワイヤカット放電加工装置の一
実施例を示す一部破断側面図である。

図中、１は基台、１ａは上記機台１上に形成されたカラ
ム、１ｂは上部アーム、１ｃは載物台を構成する二本の
アーム又はホーク、２は上記機台】上でχ軸方向に移動
可能に支承された第一のクロススライド、３は上記第一
のクロススライ２ＥにＹ軸方Ｉ′Ｉｊｊに移動自在に支
承された第一のサドル、４は上記第一のサドル３上に設
けられた第一の加工ヘッド、５は上記第一の加工へノド
４に取り付けられている加工液供給孔、６は上記第一の
クロススライド２を移動させるモータ、７は上記第一の
クロススライド２の位置を検知するエンコーダ、８．９
はレール、１０は上記第一のサドル３を移動させるモー
タ、１０ａはそのシャフト、１１は上記第一のサドル３
を移動させるモータ１０のシャフト１０ａと結合した送
りねじ、１２は上記送りねじ１１を回動自在に支承する
ベアリングを保持するプランマブロソク、Ｉ３は上記第
一のサドル３の位置を検知するエンコーダ、１４は第一
のクロススライド２上に設けられたレール、１５は上記
第一のクロススライド２、第一のサドル３及びそれらを
駆動するモータ６及び１０等を覆う伸縮可能な第一の防
滴カバー、１６は上記上部アーム１ｂに昇降自在で、位
置決め及び必要に応じて電気加工等の加工送り制御可能
に支承されたステム、１７は上記ステム１６に固定され
たクロススライド取付台、１８、】９は第二のクロスス
ライド２０に設けられ、クロススライド取付台】７に設
けた■溝内を滑動するガイド、２ＩはＬ記第二のクロス
スライド２０上にＹ軸方向に移動自在に支承された第二
のサドル、２２は上記第二のサドル２１上に設けられた
第二の加工ヘッド、２３は上記第二の加工へノド２２に
取り付けられている加工液供給孔、２４は上記第二のク
ロススライド２０を移動させるモータ、２５は上記第二
のクロススライド２０の位置を検知するエンコーダ、２
６は上記第二のサドル２１を移動させるモータ、２６ａ
はそのシャフト、２７は上記第二のサドル２１を移動さ
せるモータ２６のシャツ）　２６　ａと結合した送りね
じ、２８は上記送りねじ２７を回動自在に支承するベア
リングを保持するプランマブロノク、２９は上記第二の
サドル２１の位置を検知するエンコーダ、３０は第二の
クロススライド２０上に設けられたレール、３１は上記
第二のクロススライド２０、第二のサドル２１及びそれ
らを駆動するモータ２４及び２６等を覆う伸縮可能な第
二の防滴カバー、３３は被加工体、３４．３５はピンチ
ローラ、３６．３７はキャプスタン、３Ｂ、３９はスプ
リング４０．４１の弾性力が作用し、且つ回動自在に支
承されたテンションローラ、４２はワイヤ電極又はテー
プ状若しくは網状の電極、４３は電極供給装置、４４は
電極回収装置である。

而して、機台１にはレール８．９が取り付けられており
、上記レール８．９上には第一のクロススライド２が搭
載されている。第一のクロススライド２の中央部分には
ねじが切られており、その部分にはモータ７のシャフト
に接続されたねじが螺合している。従って、第一のクロ
ススライド２は上記モータ６の回動に伴って上記機台１
上をＸ軸方向に移動し、また、その移動位置はエンコー
ダ７によって逐次検出さ、れるように構成されている。

第一のクロススライド２上にはレール１４が取り付けら
れ、その上に第一のサドル３が搭載されている。上記第
一のサドル３の中央部にはねじが形成され、上記形成さ
れたねじにはモータ１ｏのシャフト１０ａと接続した送
りねじ１１が螺合しており、上記モータ１０の回動に伴
って上記第一のサドル３は上記第一のクロススライド２
上をＹ軸方向に移動する。また、その移動位置はプラン
マプロソク１２に設けられたエンコーダ１３によって逐
次検出されるように構成されている。

第一の加工ヘッド４は第一のサドル３に取り付けられて
おり、加工液供給孔５から加工液が供給され、ワイヤカ
ット放電加工時には被加工体３３の加工部分に加工液が
供給されつつ加工が進行するようになっている。また、
この加工ヘッド４には図示してないが、電極４２の下部
位置を決めるＶ溝やダイス等のガイドや電極４２に放電
加工電源の一方の端子を接続するビンやローラ等の給電
手段が設けられている。

カラム１ａは機台１上に起立しており、その上端部ニハ
上部アーム１ｂが形成され、そこにはステム１６が上下
方向位置決め及び必要に応じ上下方向の加工送り制御を
可能にするために昇降自在に支承されている。また、上
記カラム１ａの略中間部分には二本のアーム又はホーク
等から成る載物台１ｃ　゛が形成されており、そこには
被加工体３３が搭載される。

ステム１６にはクロススライド取付台１７が取り付けら
れており、その両側には第二のクロススライド加に取り
、付けられたガイド１８．１９が納まるＶ溝が形成され
、上記第二のクロススライド２０は上記ガイド１Ｂ、１
９を介して上記クロススライド取付台１７にＸ軸方向に
移動自在に取り付けられている。

而して、上記第二のクロススライド２０には雌ねじ（図
示せず）が接続さており、上記雌ねじには、モータＵの
シャフトと接続した図示されていない送りねじがねじ込
まれており、そのため第二のり四ススライド加は上記モ
ータＵの回動に伴ってＸ軸方向に移動し、その移動位置
はエンコーダ２５によって逐次検出されるように構成さ
れている。

第二のクロススライド２０上にはレール３０が取り付け
られ、その上に第二のサドル２１が搭載されている。第
二のサドル２１の中央部はねじが形成され、上記形成さ
れたねじはモータ２６のシャフト２６ａと接続した送り
ねじ２７と螺合しており、上記モータ妬の回動に伴って
上記第二のクロススライド加工をＹ軸方向に移動する。

また、その移動位置はプランマブロック四に設けられた
エンコーダ２９によ。

って逐次検出されるように構成されている。

第二の加工ヘッド２２は第二のサドル２１に設けられて
おり、該加工ヘッドｎには、第一の加工ヘッド４と同様
に上部位置決めガイドや必要に応じ給電手段が設けられ
る。

なお、上記各エンコーダ７．１３．５及び２９によって
検出された各検出値は、図示されていない制御装置に入
力され、上記制御装置は予め定められたプログラムに従
って、各構成要素を一括制御する。

ワイヤ電極又はテープ状若しくは網状の電極４２は電極
供給装置４３からテンシロンローラ３８を介して供給さ
れ、キャプスタン３４及びピンチローラ３６から第二の
加工ヘッド２２内に導かれ、第一の加工ヘッド４からキ
ャプスタン３５及びピンチローラ３７を通過した後１、
テンシロンローラ３９を経て電極回収装置４４に回収さ
れる。

而して、本発明にかかるワイヤカット放電加工装置によ
って加工が行なわれる場合、例えば、円錐型や円錐台、
或いは回転軸を含む断面が任意の曲線状の輪郭を持つ各
種回転体、複雑な形状を有する柱状体、ねじやねじ歯車
、プロペラ、スクリュウ等の加工でない一般的な加工を
施す際には、第一のクロススライド２をＸ軸方向に移動
させるモークロ及び第一のサドル３をＹ軸方向に移動さ
せるモータ１０と第二のクロススライド２０をＸ軸方向
に移動させるモータ２４及び第二のサドル２１をＹ軸方
向に移動させるモータ２６が同期して回動するため、上
記第一のサドル３上に搭載された第一の加工へノド４と
、第二のサドル２１に取り付けられた第二の加工ヘッド
２２が同−距離宛移動する。

而して、上記第一の加工ヘソド４と上記第二の加工ヘッ
ド２２間に垂直で直線上に張架されたワイヤ電極又はテ
ープ状若しくは網状の電極４２には、第一の加工ヘソド
４及び第二の加工ヘンド２２に内蔵された図示されてい
ない給電ビンによって所定の電圧パルスが供給されると
共に、加工液供給孔５及び詔から供給された加工液が被
加工体３３の加工部分に供給されて被加工体３３に所望
の輪郭形状が加工される。

また、円錐型や円錐台、或いは回転軸を含む断面が任意
の曲線状の輪郭を持つ各種回転体、複雑な形状を有する
柱状体、ねじやねじ歯車、プロペラ、スクリュウ等の複
雑な加工を施す際には、第一のクロススライド２をＸ軸
方向に移動させるモータ６及び第一のサドル３をＹ軸方
向に移動させるモータ１０と第二のクロススライド２０
をＸ軸方向に移動させるモータ２４及び第二のサドル２
１をＹ軸方向に移動させるモータ２６が予め定められた
プログラムに従って回動せしめられる。

この場合、上記第一のサドル３上に搭載された第一の加
工ヘッド４又は第二のサドル２１に取り付けられた第二
の加工ヘソド２２のどちらか一方が先行又は停止した形
と成り、この状態で上記第一の加工ヘソド４と第二の加
工ヘッド２２間にワイヤ電極又はテープ状若しくは網状
の電極４２が垂直軸に対して所望の角度を保って直線状
に張架され、上記ワイヤ電極又はテープ状若しくは網状
の電極４２に第一の加工ヘッド４及び第二の加工へノド
２２に内蔵された図示されていない給電ビンによって所
定の電圧パルスが供給されると共に、被加工体３３の加
工部分に加工液が供給されつつ加工が行なわれる。

而して、第一のサドル３上に搭載された第一の加工ヘソ
ド４と第二のサドル２１に取り付けられた第二の加工ヘ
ッド２２の相対位置を適宜に設定し、上記第一の加工ヘ
ソド４と第二の加工ヘッド２２間に直線状に張架するワ
イヤ電極又はテープ状若しくは網状の電極４２の垂直軸
に対する角度及びその移動の仕方を変えることにより、
被加工体３３にテーバ等の加工は勿論のこと他の複雑な
形状の加工を容易に施すことができる。

また、実施例装置に於ては、テープ状若しくは網状の電
極４２が、常にスプリング４０及び４１の弾性力の作用
を受けているテンシロンローラ３８及び３９を介して供
給及び回収されるので、第一の加工ヘッド４及び第二の
加工ヘソド２２が移動しても、上記テープ状若しくは網
状の電極４２にたるみ等が生じることがなく、電極４２
を常に円滑に供給し、且つ回収することができるのであ
る。

更に、第一の加工ヘッド４及び第二の加工ヘソド２２は
その一部分のみが露出し、上記第一の加工ヘッド及び第
二の加工ヘッドをＸ１Ｙ軸方向に移動させる上記第一の
クロススライド２、第一のサドル３及びそれらを駆動す
るモータ６及び１０、上記第二のクロススライド加、第
二のサドル２１及びそれらを駆動するモータ２４及び２
６等は夫々伸縮可能な第一の防滴カバー１５及び第二の
防滴カバー３１で覆われているので、加工時に加工液が
上記各部分にかかるのが防止されるのである。

本発明は叙上の如く構成されるので、本発明にかかるワ
イヤカット放電加工装置によるときには、通常の加工は
勿論のこと、例えば、円錐型や′円錐　。

台、或いは回転軸を含む断面が任意の曲線状の輪郭を持
つ各種回転体、複雑な形状を有する柱状体、ねじやねじ
歯車、プロペラ、スクリュウその他の翼壁等の加工も行
なえると共に、大型の被加工体であっても高精度で加工
することができ、しかも装置全体をコンパクトに構成す
ることができるのである。しかも、加工時に加工液が加
工へ・ノドを搭載しているクロススライド及びそれらを
駆動するモータ等にかかることがないので、上記部分が
腐蝕することもなく、信頼性の高いワイヤカット放電加
工装置が提供されるのである。

なお、本発明は叙上の実施例に限定されるものであはな
い。即ち、例えば、第一のクロススライド及び第二のク
ロススライド、第一のサドル及び第二のサドル等をモー
タによって駆動するように構成したが、同様な動作が行
なえるものでれば他の公知の駆動装置が利用でき、第二
のサドルに対して、第二の加工ヘッド２２と、スタート
孔等の加工を行なう機械加工手段又は電気加工手段によ
る穿孔加工用の第二の加工ヘッドを交換自在な構成とす
ることができるものである。また防滴カバーも伸縮性が
あり、且つ加工液等によって腐蝕しない耐久性の高い部
材であれば公知の部材が利用でき、又、第−及び第二の
各クロススライドの各電動機に対して設けられている位
置検出手段とじてのエンコーダは、ロータリイエンコー
ダを使用した場合につき図示説明したが、数値制御の方
式に１−１ よってはリニアエンコーダが使用されるだけでなく、電
動機として所謂ステッピング電動機を用いた場合にはエ
ンコーダを使用し得るのは勿論、数値制御方式がオーブ
ンループ方式の場合には、エンコーダに代えて、電動機
への作動指令パルスをカウントする位置検出手段であっ
て良（、その他電極の供給方法、上記電極への給電の仕
方及び加工液の供給方法等は本発明の目的の範囲内で自
由に設計変更できるものであって、本発明はそれらの総
てを包摂するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明にかかるワイヤカット放電加工装置の一
実施例を示す説明図である。 １−・−−−−−・・−−−−−一−−・−一一一−：
機台１　ａ　−−−−−−−−−−−−・・−一一−−
−−−−カカム１　ｂ−−ｍ−−−−−−−−−−・−
−−−−一−−−上部アーム１　ｃ−−−−−−一・−
−−−一−−−−−−−−−−載物台２−−−−−−−
−−−−−・−−−一−−−−−−−第一のクロススラ
イド３−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−・−
第一のサドル４−・−−−−一・−・−一−−・−−−
−一第一の加工ヘッド５．２３−−−−−−・−−−一
−−−−−・〜加工液供給孔６．１０．２４、ルー−−
−・・モータ７．１３、δ、２９−〜−−−−エンコー
ダ８．９．１４．３０−　・−・レール １８．１９・−−−−−−−一一一−−−−−・−ガイ
ド１５−・−−−−・−一−−・−−−−−一−−−・
・・第一の防滴カバー２０−−−−−−−−−−−一・
・−一−−−−−−−第二のクロススライド２１−・・
−・−一−−−−−−・−一−−・−第二のサドル２２
−一−−・−−−−−−・−・−−−−・−・−第二の
加工ヘッド３１−−−−−−−・−・−・−−−−・−
第二の防滴カバー３３−−−−・−−−一−−・−・・
−−−−一−−被加工体３４．３５−−一−・・−・−
−−−・−ピンチローラ３６．３７−　・−・−−−一
一−−−−−−−キャブズクン３８．３９−・−・・−
・−−−−〜−−−テンシａンローラ４０．４１・−−
一−−−−−−−−−−−−−−スプリング４２−・−
・・−・−・−・−・−−−−−−−−ワイヤ電極又は
テープ状若しくは網状の電極 ４３・−−−−・・−・−・−・−−一−−・−電極供
給装置４４−−−−−−−−−−−・・−−−−−−−
−−−一電極回収装置特許出願人　株式会社　井上ジャ
パックス研究所代理人（７５２４）最上正太部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）下記（８１項乃至（ｒ１項記載の構成要素から成る
   ワイヤカット放電加工装置。 （ａｌ　機台。 ｆｂ）　上記機台上に設けられた第一のクロススライド
   テーブル。 （Ｃ１電極ガイド、加工液供給ノズル及び給電装置を具
   備し、上記第一のりＵススライドテーブル上に設けられ
   る第一の加工ヘッド。 （ｄｌ　上記第一のクロススライドテーブルを作動させ
   る一対の電動機。 （ｃｌ　上記一対の電動機に対応して設けられ、上記第
   二のり・ススライドテープ、しの位置を検知する一対の
   位置検出手段。 ＋ｆ＋　少なくとも上記第一のクロススライドテーブル
   を覆い、上記第一の加工ヘッドの先端部を露出するよう
   設けた第一の防滴カバー。 ｔｇｔ　上記基台上に設けられるカラム。 （ｈｌ　上記カラムにより、昇降自在に支承されたステ
   ム。 （１）　上記第一のクロススライドテーブルと対向する
   位置に、上記ステムに懸垂された第二のクロススライド
   テーブル。 Ｕ）　電極ガイド、加工液供給ノズル及び給電装置を具
   備し、上記第二のクロススライドテーブルに設けられる
   第二の加工ヘッド。 （ｋｌ　上記第二のクロススライドテーブルを作動させ
   る一対の電動機。 （１１上記一対の電動機に対応して設けられ、上記第二
   のクロススライドテーブルの位置を検知する一対の位置
   検出手段。 （（６）少なくとも上記第二のクロススライドテーブル
   を覆い、上記第二の加工ヘッドの先端部分を露出するよ
   う設けた第二の防滴カバー。 （ｎｌ　上記第−及び第二の加工ヘッドの間に被加工体
   を取り付は得る載物台。 （０）　上記第−及び第二の加工ヘッドのいずれか一方
   に長尺の可撓性電極を供給し、他の一方から回収する電
   極供給回収装置。 ｉｐ＞　上記第−及び第二の加工ヘッド内に加工液を供
   給する装置。 （ｑ）°　上記被加工体と電極との間に加工用電圧パル
   スを印加し得る電源回路。 （ｒ）　上記各構成要素の動作を制御し得る中央制御装
   置。 ２）上記電極がワイヤ電極である特許請求の範囲第１項
   記載のワイヤカット放電加工装置。 ３）上記電極がテープ状の電極である特許請求の範囲第
   １項記載のワイヤカット放電加工装置。 ４）上記電極が網状電極である特許請求の範囲第１項記
   載のワイヤカット放電加工装置。