JPS6236585Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案はワイヤカツト放電加工のワイヤ電極
ガイド、特に加工部位置決めガイドに関するもの
で、高効率の冷却手段を付設構成することによ
り、ガイドの寿命を長くすると共にワイヤ電極の
位置決め精度、従つて加工精度を高く保つことが
できるようにしたワイヤ電極ガイドに関する。

〔考案の従来技術〕

ワイヤカツト放電加工装置は、ワイヤ電極を一
方のリールから繰り出し、他方のリールに巻き取
る等の回収をする間において、一対の加工部位置
決めガイド間を所定の張力を保つた状態で移動さ
せ、このガイド間を移動するワイヤ電極の軸に略
直角の方向から被加工物を対向させて加工間〓を
形成し、この間〓に水、油等の加工液を供給する
とともに、加工用電圧パルスを供給してパルス放
電を発生させ、この放電を繰り返しながら被加工
物とワイヤ電極とを相対的に前記対向方向の加工
送り移動させることによつて切断加工するもので
ある。

例えば、第１図に示すワイヤカツト放電加工装
置について説明する。このワイヤカツト放電加工
装置は、図示しない装置本体のカラム等に設けた
リールからブレーキローラ等を介して繰り出され
アーム１の案内ローラ１１を介して下方に延び、
下方にアーム１に対向して設けた（図示しない）
アームの案内ローラ、巻き取りローラ及びカラム
等本体の巻き取りリール又は回収容器へと到るワ
イヤ電極２の前記案内ローラ間の部分と、被加工
物３との間に間欠的な電圧パルスを印加し放電加
工を行うものである。上方に配設されたアーム１
には、アーム１とほぼ直交するように、かつ手動
ハンドル又はモータ１２によつて上下動位置決め
設置自在に断面Ｌ字状の支持部材１３の上部が取
付けられている。支持部材１３の下部前面には、
ワイヤ電極２と接触して電圧パルスを印加するた
めの超硬合金等から成る耐摩性で通常円柱状の通
電ピン４が取付けられ、前記案内ローラ１１間の
ほぼ直線部分のワイヤ電極２に当接している。４
１は、ワイヤ電極２を通電ピン４に押し付ける耐
摩耗性で通常は絶縁性の押付けピンで、ピン４と
共に部材１３に並設して設けられ、また支持部材
１３の下端部には、中空円筒状のノズル本体５の
上端部等適宜の部位が必要に応じ微小位置調整可
能に固着されている。このノズル本体５の上下端
面には開口部５１，５２が形成され、これら開口
部５１，５２はノズル本体５のほぼ中心軸線部位
に形成されていて、前記案内ローラ１１間のワイ
ヤ電極２が同軸状に挿通するような位置関係に配
置されている。さらにノズル本体５の内部には、
上部位置決めガイド６１のガイドホルダ６が同軸
状に挿設されており、また上記下端面開口部５２
にはノズル７が同軸状で軸方向に移動自在に嵌設
されている。ガイドホルダ６は孔６ａを有する中
空の筒体であり、下端部にはダイス状位置決めガ
イド６１が取付けられ、このガイド６１によつて
被加工物３上部に於けるワイヤ電極２の位置決め
を図つている。ガイドホルダ６は、ノズル本体５
に、必要に応じて微少位置調整可能に固着されて
いる。またノズル７は、ノズル本体５の下部に配
設され、ノズル本体５下端の開口部５２に加工液
の供給圧力、流量及び被加工物３との距離等に応
じ上下動自在に嵌合している。ノズル７は、所望
の軸方向長さ内径、及び軸方向内径絞りを有する
中空円筒状体であり、ノズル本体５内に位置する
フランジ部の端部７１の外径は、ノズル本体５下
端部の開口部５２の内径とほぼ等しく形成され、
端部７１が開口部５２の内壁に嵌合当接すること
によつて、ノズル７がノズル本体５から脱落する
のを防いでいる。なお、７２は、上部ノズル７に
対し、必要に応じて設けられるスプリングで、下
部ノズル７が重力に抗して液流で押し上げられる
のに対応して設けられるものである。ノズル本体
５の上部側適宜の位置には加工液の加圧供給ホー
ス５３が取付けられ、ここから加工液がノズル本
体５内に供給され、内部に於て位置決めガイド６
１を冷却し、下部のノズル７から被加工物３の加
工部へ噴出されると共に、上部の開口部５１より
上方へ噴出して通電ピン４とワイヤ電極２との間
にも加工液を供給してワイヤ電極及び通電ピン４
を冷却するようになつている。また被加工物３
は、加工テーブル３１に固定され、加工テーブル
３１はモータ３２，３３によつてワイヤ電極２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つて自在に移動できるよう
になつている。なお、以上説明した各構成及び部
材の多くのものは、被加工物３の上方側だけでな
く、下方にも設けられており、被加工物３の下方
には、被加工物３を中心として上下がほぼ対称と
なるように各部材が配設されていることの他は、
前述の説明と同様であるため、説明を省略する
が、図示実施例の場合、図示しない下部通電装置
は、使用済みのワイヤ電極２と接触するため、ピ
ン４よりも充分径の大きい、回転自在の電源から
ブラツシ通電される通電ローラが用いられるのが
普通である。

このようにワイヤカツト放電加工装置は構成さ
れているが、ワイヤ電極２は上部の通電ピン４と
下部通電ローラ等の通電装置から被加工物３との
間に電圧パルスが印加され放電パルス電流が流れ
ている上に移動している為、被加工物３との間に
形成される加工間〓付近が高温状態に晒されるの
は勿論のこと、上部の通電ピン４と下部通電ロー
ラ等の通電装置との間のワイヤ電極２は通電加熱
されて高温になり易く、このため上下一対のガイ
ド６１及び通電ピン４等が上記加熱されたワイヤ
電極の高温に晒されて異常摩耗や損傷を生ずるお
それがあり、このため前述の如く加工液の供給に
よつて冷却できるようにガイド６１を加工液噴射
ノズル本体５中に設ける構成になつている。特に
ガイド６１は、ワイヤ電極２を所定の位置に位置
決め保持する為のものであり、ワイヤ電極２が移
動していることもあつて、両者の間に摩擦熱が生
ずると言う問題もあつた。従つてガイド６１には
効果的に加工液が供給されなくてはならないが、
従来のガイドの構成では十分な加工液の供給及び
供給に伴う冷却効果が得られないものであつた。

従来のガイドの一例としてガイド６１について
詳述すると、ガイド６１は、第２図の縦断面図に
示すように、ワイヤ電極２が挿通されるダイス６
２と、このダイス６２を保持するダイスホルダ６
３とからなり、適宜の図示しない構成及び手段に
よりガイドホルダ６に着脱自在及び微調整位置決
め装着可能に設けられる。ダイス６２は、ダイ
ヤ、サフアイヤ、メノオ、セラミツク、或いは超
硬合金等によりなり、その略中心にはワイヤ電極
２が挿通される案内孔６２ａが形成されている。
案内孔６２ａは、上下端の開口部の径が大きく、
中心に行くに従つて径が狭ばまり中間部に於ては
ワイヤ電極２の径と略同径の、数μｍ前後又はそ
れ以下の所定のクリアランスとなるように構成さ
れている。つまり案内孔６２ａの中間部に於てワ
イヤ電極２の外周部と僅かの偏倚や振動で接触或
いは当接するようになつている。このようにガイ
ド６１は構成され、このガイド６１の上方向か
ら、或いはまたさらに下方向からダイス６２に向
つて加工液が供給されるとすると、供給される加
工液は、第２図中に矢印に示すように、ワイヤ電
極２とダイス６２との間に浸入したり、その表面
に沿つて流れ、ワイヤ電極２とダイス６２とを冷
却するものであるが、ワイヤ電極２と案内孔６２
ａとの間には前述の如く極めて小さい〓間しかな
く、供給される加工液はワイヤ電極２とダイス６
２との〓間やその近傍に供給された後は容易に移
動できず、つまり一度加工液が供給されると加工
液が円滑に流れ、更新することがむずかしく、ダ
イス６２とワイヤ電極２との間に新しい加工液が
順次円滑に供給されることが不可能となり、この
ため、第１図のようにガイド６１がノズル本体５
中に挿設された構成でも、該ノズル本体５内に流
れる加工液によつてワイヤ電極２、特にダイス６
２を十分に冷却することができない構成であつ
た。換言すると、ワイヤ電極２とダイス６２との
間に供給される加工液は、所謂よどみ状態とな
り、加工液が供給されているにもかかわらず十分
な冷却能が得られないものであつた。

〔考案の目的〕

この考案は従来の前記問題点に着目してなされ
たもので、ダイスと熱交換フインとの間にヒート
パイプを介在させて設けた冷却装置によりガイ
ド、即ちダイスにワイヤ電極から付与される熱及
びダイスとワイヤ電極との間に生ずる摩擦熱等を
効率良く冷却放出させてダイス、即ちガイドの寿
命を改善すると共に位置決め精度を向上させるよ
うにしたワイヤカツト放電加工のワイヤ電極ガイ
ドを提供することを目的とする。

〔考案の実施例〕

以下、この考案の一実施例を第３図ないし第５
図に基づいて説明する。

図面において、符号２０はガイドであり、この
ガイド２０は第１図におけるガイド６１に代えて
ガイドホルダ６に取り付け具６ｃによつて取り付
けられて機能するものであり、その他の部分の構
成は、第１図のものとほぼ同一のものであるの
で、図示および説明を省略する。筒状ガイドホル
ダ６に保持されたガイド２０はワイヤ電極２が挿
通されるダイス２１と、このダイス２１を埋込み
保持するダイスホルダ２２とからなつている。そ
して外周壁をガイドホルダ６から外部に漏出させ
て形成したダイスホルダ２２には、主としてワイ
ヤ電極２からダイス２１に付与される熱をダイス
ホルダ２２の外周壁周囲を流れるノズル本体５内
の冷却液、即ち加工液に熱交換させることにより
ワイヤ電極２およびダイス２１とダイスホルダ２
２を冷却させて冷却効果を向上させるべく冷却装
置２４が設けられている。

すなわち、冷却装置２４はダイス２１に付与さ
れた熱をダイスホルダ２２のダイス２１外周との
接触保持部近傍からダイスホルダ２２の外周壁に
効率良く熱伝導させるように複数個をほぼ放散同
形に埋設されたヒートパイプ２８と、このヒート
パイプ２８によつて熱伝導された摩擦熱をダイス
ホルダ２２の外周壁周囲を流動する冷却液として
の加工液流によつて熱交換させる前記外周壁に放
散同形に設けた複数の熱交換フイン３０とからな
る。ヒートパイプ２８はアルミ系や銅系等の熱伝
導率の高い金属で密封筒状に形成され、その内部
には、例えば、アンモニア等の作動流体２６が封
入されている。このようなヒートパイプ２８がダ
イスホルダ２２に取付けられる際には好ましくは
水平方向に対して内端部（熱吸収端側）が低くな
るように傾斜して取付けられ、かつ前記内端部が
ダイス２１に、外端部（放熱端側）がダイスホル
ダ２２の外周壁に可能な限り夫々近接するか、フ
イン３０と接触するように取付けられている。ま
た、ヒートパイプ２８は複数本、この実施例では
４本、第４図に示すようにワイヤ電極２を中心と
して放射状に配設されて、全体的な熱伝導性、即
ち冷却が均一に行なわれるようなされている。そ
して、熱交換フイン３０はダイスホルダ２２の外
周壁に放熱面積を増大させるように、放熱板３０
ａが多数放射状に取付けられている。

次に作用について説明する。

ダイス２１の冷却に際し、第３図および第５図
において、ヒートパイプ２８がダイス２１側に向
つて下方に傾斜して配設されているので、ヒート
パイプ２８内の作動流体２６は内端部に位置して
貯留している。そこで、ワイヤ電極２を下方に向
つて移動させると、ダイス２１は、通電加熱され
たワイヤ電極２から熱が付与されると共に、ワイ
ヤ電極２との間の摩擦熱を生じており、この熱は
ヒートパイプ２８の内端部に貯留する作動流体２
６に伝達されるので、作動流体２６は昇温し、沸
点に達すると、大量の気化熱を吸収して気化す
る。

そして気化した作動流体２６は上方に位置する
ヒートパイプ２８の外端部に向つて移動して集ま
る。

このようにダイス２１に付与された熱はヒート
パイプ２８を介してダイスホルダ２２の外周壁に
熱伝導され、さらに熱交換フイン３０を介してダ
イスホルダ２２の外周壁周囲を流動する冷却液と
してのノズル本体５内加工液流によつて冷却され
る。

ここで、熱交換フイン３０によつて気化状態の
作動流体２６が冷却されるため、作動流体２６は
再び液化して液体となり、ヒートパイプ２８の内
壁面のウイツク２８Ａ層を伝つて内端部側に流下
しつつ移動する。このようにダイス２１に付与さ
れた熱はヒートパイプ２８の内端部で作動流体２
６の気化熱として吸収され、気化した作動流体２
６はヒートパイプ２８の外端部において熱交換フ
イン３０によつて冷却され、再び液化してヒート
パイプ２８の内端部に移動する。この過程を繰り
返すことによつてダイス２１に付与された熱を放
出し、ダイス２１及びホルダ２２を高効率で冷却
する。

なお、この考案は前記実施例に限定されるもの
でなく、種々の応用改変が可能であることはもち
ろんである。例えば、この実施例では、ヒートパ
イプをダイスホルダに放射状に埋設した密封筒状
体で説明しが、これに限らず、ヒートパイプをダ
イスホルダに環状に配設した密封漏斗状態とし、
熱伝導性をいつそう向上させるようにしてもよ
く、ヒートパイプの外側端部をダイスホルダから
突出させて、そのまま放熱フインに兼用させるよ
うに構成してもよい。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかなようにこの考案によれ
ば、ダイスホルダにヒートパイプを内側のダイ
ス、即ちワイヤ電極に向つて下方に傾斜させ、か
つ内端部をダイスに近接させて放射状あるいは環
状に埋設し、ヒートパイプの内部に熱伝導率の高
い作動流体を封入し、ヒートパイプの外端部に、
放熱させて冷却する熱交換フインを取り付けてな
る冷却装置を備えているので、ガイドの際にワイ
ヤ電極との関係で付与される熱を効率良く冷却放
熱させてダイスの熱変形や損傷をなくし、これに
より、、位置決めの精度を向上させて加工精度や
加工速度を良好にするとともに、ワイヤ電極につ
いての冷却をも果して加工電流を増大させて加工
性能を向上させることができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のワイヤカツト放電加工装置のワ
イヤ電極ガイド部近傍の構成を示す断面図、第２
図は第１図のガイド部分の詳細を示す拡大断面
図、第３図はこの考案の一実施例に係るワイヤ電
極ガイド部の構成を示す断面図、第４図は第３図
のー線に沿つた断面図、第５図は第３図のヒ
ートパイプの詳細を示す拡大断面図である。 ２……ワイヤ電極、２１……ダイス、２２……
ダイスホルダ、２４……冷却装置、２６……作動
流体、２８……ヒートパイプ、３０……熱交換フ
イン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ワイヤ電極が同軸状に挿通されるダイスと、
   このダイスを保持するダイスホルダとからな
   り、ワイヤ電極の加工部の位置を決めるワイヤ
   カツト放電加工のワイヤ電極ガイドにおいて、 前記ダイスホルダに少くとも一個以上のヒー
   トパイプを一端部を中心部ダイスに近接させる
   と共に他端部をホルダ外周冷却部に位置させる
   ように放射状に設けてなる冷却装置を備えてい
   ることを特徴とするワイヤカツト放電加工のワ
   イヤ電極ガイド。 ２ 前記ヒートパイプが複数個、放散同形放射状
   にダイスホルダ内に埋設して成る実用新案登録
   請求の範囲第１項記載のワイヤカツト放電加工
   のワイヤ電極ガイド。 ３ 前記ダイスホルダ外周部の冷却部に放熱フイ
   ンが複数個、放散同形放射状に設けられている
   実用新案登録請求の範囲第１項記載のワイヤカ
   ツト放電加工のワイヤ電極ガイド。