JPS60213430A - ワイヤカツト放電加工装置 - Google Patents

ワイヤカツト放電加工装置

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Publication number
JPS60213430A
JPS60213430A JP7058184A JP7058184A JPS60213430A JP S60213430 A JPS60213430 A JP S60213430A JP 7058184 A JP7058184 A JP 7058184A JP 7058184 A JP7058184 A JP 7058184A JP S60213430 A JPS60213430 A JP S60213430A
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JP
Japan
Prior art keywords
wire
lead wires
workpiece
energizing
switching element
Prior art date
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Pending
Application number
JP7058184A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyoshi Inoue
潔 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inoue Japax Research Inc
Original Assignee
Inoue Japax Research Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Inoue Japax Research Inc filed Critical Inoue Japax Research Inc
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Priority to DE8484111290T priority patent/DE3470858D1/de
Priority to US06/653,191 priority patent/US4628172A/en
Priority to EP84111290A priority patent/EP0137384B1/en
Publication of JPS60213430A publication Critical patent/JPS60213430A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02Wire-cutting
    • B23H7/08Wire electrodes
    • B23H7/10Supporting, winding or electrical connection of wire-electrode

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明はワイヤカット放電加工装置に於ける加工用電圧
パルスの給電装置に関する。
従来技術 ワイヤカット放電加工に於て良好な加工を行なうには、
加工間隙内に充分な加工液を供給すると共に、ワイヤ電
極と工作物との間に適切な給電を行なう必要がある。通
常、ワイヤ電極には通!ビンによって給電が行なわれ、
工作物には作業台等を介して給電が行なわれるように構
成されている。
給電装置としては、コンデンサ充放電を利用した加工回
路は簡単な構造でパルス幅が狭くピーク値の高い電流パ
ルスが得られるという特徴と、スイッチング素子として
のトランジスタの広範囲にわたる制御し易さという特徴
を生がしたトランジスタ制御つきコンデンサ放電回路が
用いられてきた。
この放電回路の自己インダクタンス値をできるだけ小に
することが加工速度の増大につながるとして、いくつか
の発明がなされている。例えば特開昭56−11931
6号公報に示すように同軸ケーブルや、平伏、又は輪状
編組銅線、或いは可撓性印刷配線板を用いて放電回路の
インダクタンス値を減少するために夫々工夫がなされて
いる。スイッチング素子としてバイポーラトランジスタ
が用いられているが、ナノ秒程度の短かいパルス幅の電
圧パルスの発生時に通常のバイポーラトランジスタを使
用するときは僅かな特性の変化によって応答特性の速い
ものに急激に大電流が流れて破損することになり、バラ
ンスを取るときは各バイポーラトランジスタに直列に抵
抗を挿入することによって破損を免れ−できた。
発明の目的 本発明は前記従来技術の欠点を除いて、スイッチング素
子の特性を向上させ、且つ自己インダクタンス値をでき
るだけ小にするリード線と通電刷子を提供することを目
的とするものである。
発明の構成 本発明は前記目的を達成するために直流電源と該直流電
源の出力電圧をオン・オフして電圧パルスを生成するス
イッチング素子を構成するトランジスタに高内部抵抗を
有する電界効果トランジスタ(FET)を用いるように
した。そうして、1作物に通電する通電刷子はワイヤ電
極を包むようにして工作物に接触するようにし、且つレ
バーの作動で工作物に接触させたり、離れたりするよう
にし、接触するときはスプリングの弾力で接触するよう
にしたものである。この通電刷子と直流電源のスイッチ
ング素子とを接続するリード線が、隣接する多数の単位
平行導線の集合から成るリード線で構成され、その隣接
する各単位導線の両端では夫々分岐したならば、互いに
隣接しない単位導線を夫々毎に結束して2組の結束接続
端を構成し、その中の一つをワイヤ電極の通電ビンに、
他の一つを通電刷子に接続すると共に他端側の2組の接
続端を前記FETと直流電源に接続するようにしたもの
である。
実施例 第1図に於て、ベット 1に設けたコラム2には、ワイ
ヤ電極3を支持する上アーム4と下アーム5とが後記テ
ーブル9側に伸長して設けられている。
上アーム4の先端部にはヘッド6を上下に移動すること
ができるように支持し、このヘッド6の下部にはブロッ
ク7が図示していない数値制御装置で水平面上を互いに
直角なX 、Y方向に駆動されるように支持する。工作
物8はテーブル9に固定した台10にクランププレート
11により固定する。
そしてこのテーブル9はベット 1に支持されていて、
図示しない数値制御装置によって水平面上を互いに直角
なX 、Y方向に移動するようになっている。ワイヤ電
極3は送り出しドラム13よりガイドローラ14を経て
、ワイヤ電極3に所定の張力を与えるためにブレーキ制
動を加えるピンチローラ15とブレーキローラ16では
さまれる。それからガイドローラ17を経て方向を変換
し、通電ビン18に接してダイスガイド19を経て工作
物8と対向する。
通電ビン18と工作物8との間に直流型WA20よりの
加工電圧が印加され、加工液21の噴射のもとて加工が
行なわれる。加工によって凹凸を生じた、使用済のワイ
ヤ電極3は他方のダイスガイド22と複数のガイドロー
ラ23.24と、ガイドローラ23.24との間に設け
た、ワイヤ電極3の更新駆動用ピンチローラ25とキャ
プスタン26とにはさまれた部分を経て巻取りドラム2
7に巻かれるのである。テーブル9に接近した位置に設
置したコンデンサとスイッチ素子との設置部28(この
設置部28は、例えば加工部をベット1上に於て取り囲
む加工液飛散防止枠又は加工タンク壁面やコラム2の加
工部側壁面、アーム4又は5へ加工ヘッド6の適宜の位
置、又はベット 1上やベット 1内の加工部に近い位
置)上で、加工間隙に最も近い位置に疑似直流素子を構
成するFET (電界効果トランジスタ30)と、この
FET30を制御する発振回路、ディジタル制御回路、
パルス幅、休止時間及びピーク電流等を設定する加工条
件設定回路とからなる制御回路31を設置する。しかし
て、この充放電コンデンサ29の両端子32.33の中
、端子32と通電ビン18に連係する結束接続端子34
とはリード線37で接続し、工作物8に連係する結束接
続端子35とFET30とはリード線36で接続する。
このリード線36.37は絶縁された単位導線を一体又
は適宜束ねて一本のリード線38としたものであって、
その断面は第2図に示す如く芯線Aと絶縁被覆Bとから
成る単位導線Cを相互に平行に且つ順次に平面状に一体
に結合された構成を有し、そして、そのリード線38と
しての実施例は第1図に示したように36a 、 37
a 、 36b 、 37b 136c 、 37c 
−・・=・−と、2組ノリード線36.37を夫々構成
する多数の単位導線の束の中、一本の単位導線が相互に
隣接して一組の単位平行導線となし、その単位平行導線
36a 、 37aが束ねられても隣接する導線は決し
て同−組のリード線を構成する単位導線、例えばリード
線36を構成する単位導線36a 、 36bが隣接し
ないようにして円筒状又は矩形状に形成、束ね、或いは
積層して一本のリード線38となるように構成する。
このように構成した一本のリード線38の一端部は隣接
する各単位導線36a 、 37a 、 36b 、 
37b、36c 、 37c・・・・・・・・・を夫々
分岐すると共に互いに隣接しない一方の単位導線36a
 、 36b 、 36c・・・・・・・・・を結束し
た結束端を接続端として結束接続端子35となし、そし
て互いに隣接しない他方の単位導線37a 、 37b
 、 37c・・・・・・・・・を結束した結束端を接
続端として結束接続端子34とする。そのように接続し
た一本のリード線38の他端部も同様に隣接する各単位
導線36a 、 37a 、 36b 、 37b 、
 36c 137c・・・・・・・・・夫々分岐すると
共に互いに隣接しない一方の単位導線37a 、 37
b 、 37C・・・・・・・・・を結束した結束端を
接続端として、電流制限抵抗器39を介して充放電コン
デンサ29の端子32に接続し、そして互いに隣接しな
い他方の単位導線36a 、 36b 、 36c・・
・・・・・・・は単位導線36a一本に流すことのでき
る電流の容量と、一つのトランジスタ30に流れる電流
とによって単位導線36aを一本又は複数本等所望の本
数ずつ近傍のものを結束して、各近傍のFET30のド
レイン電極に接続する。このようにして必要な数を並設
したFET30のソース電極を導線40を介して充放電
コンデンサ29の端子33に接続する。そうして、FE
T30のゲート電極と制御回路31とは導線41で接続
する。充放電コンデンサ29の端子32.33に接続し
た同軸ケーブル42はベット1内やベット 1及びカラ
ム2とは別に設けられる電源ボックス等の内の直流電源
20に接続する。
充放電コンデンサ29は同軸ケーブル42を通して、直
流電源20により充電され、加工部近傍に設けられた疑
似直流電源として作用する。この充電電圧は制御回路3
1によってオン・オフの状態になるFET30から成る
スイッチング素子の働きで間歇的な電圧パルスとなって
、リード線36.37を介し、ワイヤ電極3に接する通
電ビン18に連係する端子34と、工作物8に連係する
端子35とに印加されるのである。このとき電流を流す
2本のリード線36.37をまとめて一本にしたリード
線38は平行な単位導線の集合体で構成し多数の平行で
互いに隣接する単位導線より成っている。そこで相隣接
する単位導線36a 137aに流れる電流の方向は互
いに反対になるようにしであるから、導線を流れる電流
によって発生する磁束の磁力線が互いに打ち消し合うこ
とによって、磁力線によって生ずるインダクタンスを減
少せしめられる。しかも充放電コンデンサ29とトラン
ジスタ30等からなるスイッチング素子を設けた設置部
28を加工間隙により近い近傍に設置したことにより、
放電時間が短く、放電ピーク電流の大きい加工用パルス
電流を電極と工作物との間に各放電毎に供給することが
できるようにする。
第3図に於てブロック1の中に設けた通電ビン18を先
端で支持する通電軸43は絶縁スリーブ44で支持され
、その他端に、リード線37の結束接続端34をナツト
45で締着する。リード線36の結束接続端35は通電
軸46にナツト47で締着する。この通電軸46は絶縁
スリーブ48に固着され、通電プランジャ49を枢支す
る。通電プランジャ49は第4図にも示されているよう
に、切欠き50があって、その切欠き50に絶縁材料で
作られた偏心軸51の先端部が係合する。偏心軸51の
後端部にはレバー52が設けられていて、このレバー5
2の先端を工作物8の側に向けたときには、絶縁スリー
ブ48と通電プランジャ49との間に張設したスプリン
グ53の弾力で、通電プランジャ49を工作物8に向か
って押し出し、レバー52の先端を反対に廻したときに
は、スプリング53の弾力に抗して通電プランジャ49
を工作物8から離す方向に、絶縁スリーブ48の中に引
き入れる。この通電プランジャ49の先端に通電刷子5
4をネジ55で着脱自在に取り付ける。通電刷子54は
第5図(a)、(b)で示すように加工液21を通す孔
56とワイヤ電極3を通す間隙57とが設けられている
。この孔56は後述するノズルを通す程度の大きさにす
るか、又はそれ以下として、第6図に示すように通電刷
子54の上にノズル59を当接するか、又、同図(C)
で示すように間隙57を省略するか否かはそのときのワ
イヤカット放電加工の状況で選択して、適切な通電刷子
54を通電プランジャ49にネジ55で固着する。通電
ビン18を収容したブロック1に固着したノズルブラケ
ット58に枢支したノズル59は噴流加工液により、或
いは更に必要に応じて設けられるスプリング60の弾力
で工作物8の表面又は通電刷子54に接触する。61は
加工液通路で、通電ビン18の収納部にも別通路から加
工液が冷却液として導入される。工作物8の下側の下ア
ーム5の先端部には前述したものと同様な構成のものが
設けられているので、同じ番号を付して説明は省略する
第7図に示すものは、前述した通電刷子54とノズル5
9との機能を兼ね備えた通電ノズル62に関するもので
ある。ブロック7の中に設けた通電ビン18を先端で支
持する通電軸43は絶縁スリーブ44で支持され、その
他端にリード線31の結束接続端34をナツト45で締
着すること4.は第3図に於て説明した構成と同じであ
る。ここで、導電性の通電ノズル62は工作物8と通電
リング63に接触するところ以外は絶縁皮I!64で覆
われている。絶縁皮膜65で覆った通電リング63に一
端を連接した通116は絶縁スリーブ61で支持され、
その他端にリード線36の結束接続端35をナツト41
で締着する。このようにして工作物8に対する加工用パ
ルス電圧はリード線36、通電軸66、通電リング63
、そしてこの通電リング63に摺接する通電ノズル62
を介して工作物8に印加される。
発明の効果 この発明によれば、工作物の両側からワイヤ電極を囲む
ように通電刷子を設け、その通電刷子と最も近い位置に
設けた通電ビンとの間でリード線を分岐して結線をした
ことにより、リード線回路のインピーダンス値を更に小
にすることができた。
通電刷子はレバー等の操作で工作物に接触したり、離れ
たりすることができ、しがも着脱、交換が容易になし得
ることから、ワイヤカット放電加工の操作は極めて簡単
になし得るものである。以上のように構成したリード線
を通してワイヤ電極の通電ビンと通WA#子に直流電源
の出力電圧をオン・オフして電圧パルスを生成するスイ
ッチング素子に電界効果トランジスタを使用しているか
ら、従来のバイポーラトランジスタのようにゲート電流
を必要としないでゲートには電圧を加えて制御すること
により、立上がり、立下がりの急なパルス電流を得るこ
とができた。実験では電i電圧160ボルトで0.6μ
秒のパルス幅で従来の装置では、210アンペアのパル
ス電流しか得られなかったのに対して、本発明では35
0アンペアのパルス電流が得られ極めて有効であること
が証明された。
又、別の実験では、0.2μ秒のパルス幅でピーク電流
値が380アンペアのパルス電流を得ることができ、0
.2mm径のワイヤ電極を用い、60mm厚さの工作物
を加工したとき、加工面粗さが11μRmaXで320
mm 2 /winの加工速度を得ることができた等値
れた効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の概略構成図、第2図は平行導線の集合
体の実施例断面図、第3図は通電刷子取付部の詳細図、
第4図は第3図のA−A断面矢視図、第5図は通電刷子
の図、第6図は通電刷子取材部の他の実施例図、第7図
は通電刷子とノズルを一体にした通電ノズルを取り付け
た他の実施例図である。 3・・・・・・・・・ワイヤ電極 8・・・・・・・・・工作物 20・・・・・・・・・直流電源 30・・・・・・・・・F E 1 36.37.38・・・・・・・・・リード線49・・
・・・・・・・通電プランジャ52・・・・・・・・・
レバー 53・・・・・・・・・スプリング 54・・・・・・・・・通電刷子 特 許 出 願 人 株式会社井上ジャパックス研究所 代表者 井 上 潔 、#jr’d 升4菌 オj−図 R+ 第2圀

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ワイヤ電極と工作物とを相対向させて形成した微
    小加工間隙に加工液を介在せしめた状態で休止時間を有
    する間歇的な電圧パルスを印加して発生する放電により
    加工を行なうワイヤカット放電加工に於て、直流電源と
    該直流電源の出力電圧をオン・オフして電圧パルスを生
    成する、高内部抵抗を有する電界効果トランジスタを用
    いたスイッチング素子と、ワイヤ電極を包むようにして
    工作物に接触する通電刷子と、該通電刷子と前記スイッ
    チング素子とを接続するリード線が、隣接する多数の単
    位平行導線の集合から成るリード線であって、隣接する
    各単位導線を両端部に於て夫々分岐すると共に互いに隣
    接しない単位導線を夫々毎に結束した結束接続端を有し
    て成り、該リード線の一端側の各結束接続端を前記ワイ
    ヤ電極と1作物の各通電接続部に接続すると共に他端側
    の各接続端を、前記スイッチング素子と直流電源に接続
    して成るワイヤカット放電加工装置。
  2. (2)ワイヤ電極を包むようにして工作物に接触する通
    電刷子が、レバーの作動で工作物と接離し、且つスプリ
    ングの弾力で工作物に接触することを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載のワイヤカット放電加工装置。
JP7058184A 1983-09-21 1984-04-09 ワイヤカツト放電加工装置 Pending JPS60213430A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7058184A JPS60213430A (ja) 1984-04-09 1984-04-09 ワイヤカツト放電加工装置
DE8484111290T DE3470858D1 (en) 1983-09-21 1984-09-21 Gap energizing system for tw electroerosion (1111111)
US06/653,191 US4628172A (en) 1983-09-21 1984-09-21 Gap energizing system for TW electroerosion
EP84111290A EP0137384B1 (en) 1983-09-21 1984-09-21 Gap energizing system for tw electroerosion (1111111)

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JP7058184A JPS60213430A (ja) 1984-04-09 1984-04-09 ワイヤカツト放電加工装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2861613A1 (fr) * 2003-10-31 2005-05-06 Soudure Autogene Francaise Installation de soudage a l'arc avec compensation des chutes de tension et procede associe.

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JPS5324700A (en) * 1976-08-20 1978-03-07 Agie Ag Ind Elektronik Head assembly for use in discharge machining device
JPS571617A (en) * 1980-06-06 1982-01-06 Makino Milling Mach Co Ltd Discharge processing device
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