JPS6186131A - ワイヤカツト放電加工方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ワイヤ電極を挿通する一対の加工液噴射ノズ
ルを相対向させ１両ノズル間に介在させる被加工物とワ
イヤ電極との間に間歇的な電圧パルスあるいは放電パル
スとなる電圧パルスを印加し、かつ両ノズルから加工部
に向けて加圧された加工液を噴出するワイヤカット放電
加工方法に係り、特に高速カットに適した加工液洩れの
防止子一段を有するものに関する。

（従来の技術） ワイヤカット放電加工においては、高速加工を行なうに
は、加工部分の加工液圧、または流速さらには流量を高
くし、加工部における泡の発生や外部からの空気気泡の
巻込み流入を少なくすると共に、加工部分における液流
を多くして、気中放電の発生の防止、加工屑の高速排除
と共にワイヤ電極の断線事故防止のためその温度を低く
保つ必要がある。

しかしながら、加工液の供給量や液圧を高くしてノズル
から加工部へ噴射供給すると、ノズル先端から加工部を
経過しないで外部へ洩れる量や周囲へ飛散する量も多く
なり、また折角一方のノズルから噴出供給した加工液が
、他方のノズルから噴出供給されて加工部を流れる加工
液流等に充分な影響を与え得す１期待したほどには加工
部への加工液の供給量、または流通流量が増加しないこ
とがあった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記点に鑑み、高速加工をするため、加工部を
経過しないで外部に洩れるとか、無為に流下する加工液
流量を低下させ、その結果加工液の加工部への流通流量
および圧力を増大させることのできるり、必要により、
加工形状に応じて加工液洩れ流量、または加工部におけ
る加工液の流れの状態を変更制御できて常に所定の加工
液条件で加工を行なうことが可能となるワイヤカット放
電加工方法を福供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の方法は、前記相対向するノズルまたはノズル近
傍部から粉状磁石を磁性材でなる被加工物の表面に供給
することにより、被加工物の表面にノズル先端にほぼ同
軸環状に粉状磁石を吸着させて一種の囲い状物を形成さ
せ、ノズル先端当接被加工物表面に沿う加工部以外への
加工液の洩れを防止することにより、加工部の加工液の
流れの状態を所望に変るようにしたことを特徴とす・る
。

（作用） 本発明においては、加工部以外の部分への加工液の洩れ
を防止、または易飛散性を妨害させるので、加工部にお
ける流量、液圧、あるいは流速を大とすることができ、
また、粉状磁石の供給量、時機を制御すること、例えば
、コーナ部の加工部にのみ粉状磁石を供給するようにす
ることにより、直線部と同等または従来のコーナ部にお
ける加工送り速度の減少制御や加工エネルギの減少制御
による場合よりも高速でかつ安定した加工を可能にし、
コーナ部のだれやコーナ部でのワイヤ電極の断線事故等
の不具合を少なくすることができる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面により説明する。

図面は本発明を適用した加工液噴射ノズル回りの構成例
を示す図であり、ｌはワイヤ電極、６Ａ。

６Ｂは該ワイヤ電極ｌのガイドローラ７Ａ　、　７Ｂを
取付けた上アームおよび下アームであり、これらは図示
しない装置本体のカラム等に取付けられる。８Ａ、８Ｂ
は手動ハンドルまたはモータ９Ａ、９Ｂによって上下位
！調節可能にアーム６Ａ、６Ｂに取付けられた支持部材
、ｌＯは通電ビンであり、これは支持部材８Ａに取付け
られ、耐摩耗性で絶縁性の押付ピンｌｏ′により押圧変
位したワイヤ電極ｌと接触することによりワイヤ電極に
電圧を印加する上部通電装置を構成するものである。１
１は下部ガイドローラを兼用する下部通電装置としての
通電ローラ、１２．１３はそれぞれ前記支持部材８Ａ、
８Ｂにワイヤ電極ｌの軸心方向と直角方向に微小位置調
節可能に、または固定して取付けられた中空円筒状のノ
ズル本体であり、これらのノズル本体１２．１３の上下
端面にはそれぞれ開口部１４．１５および１６．１７が
形成されている。

ノズル本体１２．１３の内部には、上下位置決めガイド
１８．１９のガイドホルダ２０．２１が同軸状にそれぞ
れ固設してあり、また上方のノズル本体１２の下端開口
部１５と、下方のノズル本体１３の上端開口部１７には
、それぞれノズル２２．２３が互いに対向するように同
軸状に固設される（ノズル２２）かまたは軸方向に移動
可能に嵌設されている（ノズル２３）。前記ガイドホル
ダ２０．２１はノズル本体１２．１３内加工液が流通す
る孔２０ａ、２１ａを有する中空の筒体である。また、
ノズル２２．２３は所望の軸方向長さ、内径および軸方
向径絞りを有する中空円筒状体であり、下方のノズル２
３はフランジ２３ａによってノズル本体１３からの脱落
を防いでいる。

この他必要に応じて、加工液圧に対抗するように押しバ
ネを設ける場合もある。

前記ノズル本体１２．１３には、加工液の加圧供給ホー
ス２５．２６がそれぞれ取付けられ、ここから加工液が
各ノズル本体１２．１３内にそれぞれ所定の圧力および
流量で供給され、内部の位置決めガイド１８．１９を冷
却し、上下のノズル２２．２３から被加工物２４の加工
部２７へそれぞれワイヤ電極に沿って同軸状に上方、下
方から噴出すると共に、各ノズル本体１２の上端の開口
部１４およびノズル本体１３の下端から噴出して通電ピ
ンｌＯおよび通電ローラ１１とワイヤ電極ｌどの間にも
加工液を供給してワイヤ電極ｌと通電ピンｌＯおよび通
電ローラ１１を冷却するようになっている。３０は加工
溝、３９．４０はそれぞれ上下のノズル２２．２３から
噴出される加工液の流れを示す。

前記被加工物２４は、加工テーブル３１に固定され、該
加工テーブル３１はＸ軸モータ３２、Ｙ軸モータ３３に
よってワイヤ電極ｌの軸と直角な平面上を数値制御装置
による制御の下に所定の輪郭形状等に沿って自在に移動
できるようになっている。また、ワイヤ電極ｌは、図示
しない装置本体のカラム等に設けた貯蔵リールからブレ
ーキローラ等を介して引き出され、ガイドローラ７Ａ部
から下方へ延び、前記通電ピン１０．上部ノズル本体１
２、ガイド１８、およびノズル２２、被加工物２４の加
工部２７．下部ノズル２３、ガイド１９．下部ノズル本
体１３、そして下方のアーム６Ｂの通電ローラ１１およ
びガイドローラ７Ｂを介して図示しない巻取リローラを
経てカラム本体等の巻取リリールまたは回収容器に巻取
りまたは回収されるようになっている。そして、被加工
物２４とワ、イヤ電極１との間に間歇的な電圧パルスを
印加し、放電加工を行なうものである。

しかして本実施例においては、上下のノズル２２．２３
（またはノズル本体１２．１３）に、ノズル２２．２３
を包囲するように粉状磁石供給用補助ノズル４３．４５
を取付け、各補助ノズル４３．４５にそれぞれ粉状磁石
供給用ホース４４゜４６を取付ける。

第２図は前記ノズル２２．２３および補助ノズ４３．４
５に対する加工液、粉状磁石の供給装置等を示す図であ
り、４１は粉状磁石を水等の加工液に混入して流動性を
持たせた流体４２を入・れたホッパ、４７はその下端に
設けた弁装置、４８はモータ４８ａにより作動させられ
て前記流体４２を管路４９を介して前記補助ノズル４３
．４５から流出、または噴出させるポンプ、５０は加工
排液を溜める加工液受け、５１は加工排液を液と加工屑
および粉状磁石等の固形物とに分離するサイクロン等の
固形分分離装置で、加工液はサイクロン５１の管壁の内
側を流上して分離され、前記加工液タンク５２に流入し
て貯蔵され、一方１分離加工屑は、サイクロンの内壁か
ら降下し、底部排出口から流下して貯蔵タンク５３に流
下して貯蔵される。５４はモータ５４ａにより作動させ
られて前記タンク５２内の加工液を管路５５を介して前
記ノズル２２．２３から噴出させるポンプである。

５６は加工電源であり、出力電圧パルスおよび該電圧パ
ルスによる放電パルスの電気的条件（電圧パルス幅、休
止幅、無負荷電用、短絡電流値等）の選択切換機能を有
する。５７は該加工電源５６および前記モータ３２，３
３，４８ａ、５４ａおよびワイヤ電極ｌの巻取リリール
５８の駆動モータ５８ａを、補助記憶装置５９に記憶さ
れた加工情報に基づいて制御するＮＣ装置である。

この装置を用いて加工を行なう場合は、ＮＣ装置５７に
よりモータ５８ａを作動させて巻取りリール５８にをワ
イヤ電極ｌを巻取ることにより、ワイヤ電、極ｌをその
軸線方向に移動させると同時に、補助記憶装置５９に記
憶された加工位置情報によってＸ軸モータ３２およびＹ
軸モータ３３を作動させて被加工物２４をワイヤ電極ｌ
に対して相対移動させ、かつ加工電源５６から間歇的に
電圧パルスを印加してワイヤ電極ｌと被加工物２４との
間で放電させるか、あるいは前記電圧パルスまたは一定
の直流電圧を内蔵コンデンサに印加して充電させ、ワイ
ヤ電極ｌと被加工物２４との間で放電させる動作を繰返
すかし、さらにホッパ４１の弁装置４７を好適な開度に
開き、かつモータ４８ａ、５４ａを作動させて、ノズル
２２．２３から加工液を加工部２７に対して噴出させ、
かつ補助ノズル４３．４５から粉状磁石を含む流体を流
出させる。

このように、粉状磁石を含む流体４２をノズル２２．２
３のまわりから流出させれば、第３図に上方のノズル２
２のまわりについて示すように、被加工物２４が磁性体
である場合に限るが、この粉状磁石６０が被加工物２４
の表面にワイヤ電極ｌにほぼ同軸状等環状に付着し、こ
れらがノズル２２から仮想線６１に示す加工液の洩れ流
を抑制、妨害、さらには防止する上、下側のノズル２３
からあ加工液流４０が加工溝３０を通って上部から流出
するのに対して抵抗となるので、加工部２７に流れる加
工液の流量、液圧あるいは液密度が増大することになり
、気泡の発生が無く、加工屑を確実に洗い流し、安定で
、高速加工が可能となる。

ところで、第４図の仮想線６２に示すように、加工溝３
０のコーナ部においては、だれや噴流加工液の割れによ
る加工不安定を生じるが、このだれは、コーナ部で加工
不安定を解消し、従来よりも加工速度を上げ、ガイド１
８．１９間ワイヤ電極１の直線度を改善することにより
、実＠６３で示すように小さくなり、ワイヤ電極ｌの断
線事故も少なくなる。このことを縦断面図で示すと第５
図のようになる。第５図に示すように、加工速度が遅い
場合には、仮想線６２で示すようにワイヤ電極１と加工
面とのギャップ（膨らみ）が大きく５高速加工であれば
、実線６３で示すようにギャップが小さくなる。

そこで第６図に示すように、コーナ部６４で噴流液割れ
等が生ぜずに安定な高速加工が行なえるように、コーナ
部の加工輪郭経路が曲り始める直前ないし少し前に前記
弁装置４７を一時的に開くと共に、モータ４８ａを作動
させて流体４２を補助ノズル４３．４５から被加工物２
４に供給するようにして、前記加工液の洩れを防止すれ
ば。

コーナ部のだれや加工不安定あるいはワイヤ電極断線事
故を減少させることができる。

第７図および第８図は本発明の他の実施例を示すもので
、ノズル本体１２の外側に前記ホース４４を接続する筒
状体６５を、該筒状体６５とノズル本体１２どの間に環
状流路６６が形成されるように取付け、該筒状体６５お
よびノズル２２に対して軸受６７．８８を介して一方の
みに流出口６９ａを有する回転体６９を該回転体６９の
外周に取付けた外歯歯車７０を、前記筒状体６５に取付
けたモータ７１により回転される歯車７２に噛合させ、
前記モータ７１を加工位置情報に応じて作動させること
により、加工直後の加工溝３０上をカバーするようにす
ることにより、特に相手側ノズル２３からの加Ｔ遁′３
０を春す為加丁体着４０が阻まれ、加工液がワイヤ電極
１の加工進行方前方から流出するようにすることにより
、少ない粉状磁石で加工液洩れが有効になされるように
したものである。

なお、上記実施例においては、２木のノズル２２．２３
が上下方向に対向する例について示したが、横方向に対
向する場合もある。また、ノズル２２．２３あるいはノ
ズル本体１２．１３（７）いずれかに粉状磁石の流出手
段を設けるようにしても良く、また粉状磁石は、ノズル
２２．２３をほぼ同軸環状に１繞する補助ノズル４３．
４５や流出口６９ａを有する回転体６９等からでなく、
ノズル２２．２３から加工液に混合されて噴出する構成
であっても良く、従ってその場合補助ノズル４３．４５
や回転体６９の付設は必要でなくなるが、ノズル２２．
２３から加工液と共に噴出された粉状磁石がノズル２２
．２３先端開口廻りと被加工物２４表面との間に吸着し
て滞留し易いように、前記ノズル２２．２３先端開口廻
りを肉厚に構成したり、該肉厚に構成したノズル２２．
２３先端開口廻りの被加工物２４との対向面に鉄材等強
磁性体の環状体を埋設して、該環状体にも粉状磁石を吸
着させるようにすることができ、また該環状体を永久磁
石とすれば、前記粉状磁石は永久磁石でない強磁性体粉
として、被加工物２４表面ではなく、ノズル２２．２３
先端開口廻りの被加工物２４との対向面に吸着させた状
態とすることができ、このようにすれば、粉状磁石を被
加工物２４表面の加工輪郭線に沿って吸着させて行く場
合と異なり前記強磁性体粉は大部分がノズル２２．２３
と共に移動することになるから、その補給は少量で、時
々行なえば済むことになる。なお、この環状磁石は、前
記補助ノズル４３　、４５や回転体６９の先端開口廻り
の被加工物対向面に設けても良く、かかる方式によれば
、被加工物２４が磁性材でない物の加工の場合のにも本
発明と実質上同一の目的、作用効果を享受する加工を行
なうことができる。

（発明の効果） 本発明によれば、加工部に供給される加工液の流量、流
速あるいは液圧を高めることができ、加工部における泡
の発生や外部からの空気気泡の巻込み流入を少なくして
気中放電の発生の防止すると共に、高速加工に適した加
工液流を発生させることができる。また、粉状磁石の供
給を制御することにより、加工部の形状に応じた洩れ量
の制御を行なうことができ、固定の洩れ防止部材を設け
た場合に比較し、フレキシビリティ−に富んだ加工液流
を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すノズルまわりの構成を
示す断面図、第２図は本発明の加工液および粉状磁石の
供給を行なうシステムの構成図、第３図は本発明の詳細
な説明する断面図、第４図はコーナ部のだれの説明図、
第５図は同じく加工部の中央部の膨らみを説明する断面
図、第６図は本発明における粉状磁石の供給態様の一例
を示す説明図、第７図は本発明の他の実施例を示す断面
図、第８図は第７図のＥ−Ｅ断面図である。 第７図 第８図 ９ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、間隔を置いて配置した一対の位置決めガイド間にワ
   イヤ電極を軸方向に更新送り移動させながら前記ワイヤ
   電極の軸方向に対して略直角方向に被加工物を相対的に
   移動させ、両者が相対向する加工部へ被加工物の両側へ
   相対向するように配置した加工液噴射ノズルからワイヤ
   電極に沿って加工液を噴射供給させつつ前記ワイヤ電極
   と被加工物との間に間歇的な電圧パルスまたは放電パル
   スとなる電圧パルスを印加し、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おいて、前記相対向す
   るノズルまたはノズル近傍部から粉状磁石を磁性材でな
   る被加工物の表面に供給することにより、被加工物に粉
   状磁石をノズル先端の廻りにほぼ同軸環状に吸着させて
   加工部以外への加工液の洩れを防止したことを特徴とす
   るワイヤカット放電加工方法。 ２、前記粉状磁石の被加工物表面への供給を、被加工物
   の加工直後の部分に対して行なうようにしたことを特徴
   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
   工方法。 ３、前記粉状磁石の被加工物表面への供給を、コーナ部
   加工の際にのみ行なうようにしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項記載のワイヤカット放電
   加工方法。