JPWO2003082505A1 - ワイヤ放電加工機の加工液噴出装置 - Google Patents
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Abstract
被加工物（Ｗ）とワイヤ電極（Ｅ）との極間間隙に加工液を噴出するノズルを備えた、ワイヤ放電加工機の加工液噴出装置において、被加工物（Ｗ）の上下に配設された加工ヘッド（１５）に固定されたケーシング（１６）と、ケーシング（１６）とノズル（１７）とを連結する、前記加工液の圧力により変形する所定の弾性係数を有する連結部材（１８）とを備え、連結部材（１８）とノズル（１７）との結合体において、前記加工液の入口側及び出口側に入口側内径（Ｄ２）及び出口側内径（Ｄ１）の断面積変化のない中空部を、前記加工液の入口側と出口側との間に最小内径（Ｄ０）の断面積変化のない中空部を形成した。ノズル密着加工時及びノズル離隔加工時において、加工生産性を向上することができる。
Description
技術分野
この発明は、ワイヤ電極と被加工物との極間間隙に加工液を噴出する、ワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の改良に関するものである。
背景技術
ワイヤ放電加工は、ワイヤ電極と被加工物との極間に絶縁性の加工液を介在せしめ、ワイヤ電極及び被加工物を相対移動させながら極間間隙に加工電力を供給し、放電エネルギにより被加工物を加工するものである。
このようなワイヤ放電加工を行うワイヤ放電加工機において、ワイヤ電極は、供給リールから一定速度で送り出され、被加工物の上下に配置され、かつ、ワイヤガイドを備えた加工ヘッド間に供給される。また、被加工物の上下に配設されたノズルから加工液を噴出して、極間間隙の加工屑の除去及び冷却等を行う。加工速度を向上するためには、極間間隙に高圧の加工液を効率的に噴出する必要がある。
このような目的のため、従来のワイヤ放電加工機の加工液噴出装置においては、加工液を噴出するノズルの内径（以下、「ノズル径」と呼ぶ）及び加工液の噴出圧を最適化する方法が一般的に採用されている。
また、加工液を極間間隙に効率的に噴出すると共にノズルの押し付け力が被加工物へ及ぼす影響を抑制するために、ノズルと被加工物とをなるべく近接させるように、又は、ノズルと被加工物が密着する場合においてはノズルの押し付け力を小さくするように微調整する必要がある（以下「ノズル密着加工」と呼ぶ）。
このような課題に対して、例えば日本国特開平２−２９２１２７号公報（日本国特許第２６５６１２９号公報、米国特許第５１２８５０５号公報）に開示されたワイヤ放電加工機の加工液噴出装置がある。
第９図は、前記公報に開示された従来のワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の構成を示す断面図であり、図において、１は放電加工機の加工ヘッドに固定されたケーシング、２はケーシング１に対して摺動可能な可動素子、３は可動素子２に対して摺動可能なノズル、４はワイヤ通しノズル、５はワイヤガイド、６はみぞ、７は噴出室、８は圧力室、９は第２の室、１０及び１１はオリフィス、Ｗは被加工物である。みぞ６から加工液を加圧流体として供給し、図示しないワイヤ電極と被加工物Ｗとの極間間隙へ向かってノズル３から加工液を噴出する。圧力室８及び第２の室９は、ノズル３に対して圧力室８内の圧力及び噴出室７内の圧力を相互に逆向きに作用させるように構成されており、極間間隙に高圧の加工液を噴出する場合においても、加工ヘッドに及ぼされる反力の作用を十分に緩和し、高精度かつ高速加工を行うことができるとしている。
このような構成のワイヤ放電加工機の加工液噴出装置では、加工液を噴出するノズル３の位置を被加工物Ｗに対して自動的に微調整してノズル密着加工を行うことは可能であるが、圧力室８等を設けなければならず、構造が複雑になるという問題点があった。
第１０図は、ノズルと被加工物との距離を離さなければならない加工（以下「ノズル離隔加工」と呼ぶ）の例を示す説明図であり、図において、１２ａ及び１２ｂは加工ヘッド、１３ａ及び１３ｂは加工液噴出装置、１４は被加工物Ｗを固定するクランプ治具、Ｅはワイヤ電極である。また、第１０図の（ａ）は被加工物Ｗを固定するクランプ治具１４と上部の加工液噴出装置１３ａが干渉するためにノズル離隔加工を行う必要がある場合、第１０図の（ｂ）は被加工物Ｗに座ぐり又は裏逃げ等があるためにノズル離隔加工を行う必要がある場合を示している。
第１０図のようにノズル離隔加工を行う場合において、ワイヤ電極と被加工物との極間間隙に高圧の加工液を効率的に噴出して加工生産性を上げるためには、ノズル径を密着加工時のノズル径と異なる設定とする必要がある。
第９図のような従来のワイヤ放電加工機の加工液噴出装置では、ノズル密着加工に適したノズル径を設定した場合には、ノズル離隔加工に適したノズル径の設定ができないため、ノズル離隔加工時の加工速度が落ち、加工全体としての生産性が低下するという問題点があった。
発明の開示
この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、ノズル密着加工時及びノズル離隔加工時において、加工生産性を向上することができるワイヤ放電加工機の加工液噴出装置を得ることを目的とする。
この発明に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置は、被加工物の上部又は下部に配設された加工ヘッドに固定され、前記被加工物とワイヤ電極との極間間隙に加工液を噴出するノズルを備えた、ワイヤ放電加工機の加工液噴出装置において、前記加工ヘッドに固定されたケーシングと、前記ケーシングと前記ノズルとを連結する、前記加工液の圧力により変形する所定の弾性係数を有する連結部材とを備え、前記連結部材と前記ノズルとの結合体において、前記加工液の出口側に所定の内径（出口側内径）の断面積変化のない中空部を、前記加工液の出口側よりも上流側に所定の内径（前記出口側内径よりも小さい最小内径）の断面積変化のない中空部を形成してなるものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置は、被加工物の上部又は下部に配設された加工ヘッドに固定され、前記被加工物とワイヤ電極との極間間隙に加工液を噴出するノズルを備えた、ワイヤ放電加工機の加工液噴出装置において、前記加工ヘッドに固定されたケーシングと、前記ケーシングに対し前記加工液の噴出方向に摺動可能に支持され、前記ケーシングと前記ノズルとを連結する連結部材と、前記加工液の圧力により変形し、この変形による復原力が前記加工液の噴出方向と逆方向に前記連結部材に作用する、所定の弾性係数を有する弾性体とを備え、前記連結部材と前記ノズルとの結合体において、前記加工液の出口側に所定の内径（出口側内径）の断面積変化のない中空部を、前記加工液の出口側よりも上流側に所定の内径（前記出口側内径よりも小さい最小内径）の断面積変化のない中空部を形成してなるものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置は、被加工物の上部又は下部に配設された加工ヘッドに固定され、前記被加工物とワイヤ電極との極間間隙に加工液を噴出するノズルを備えた、ワイヤ放電加工機の加工液噴出装置において、前記加工ヘッドに固定されたケーシングと、前記ケーシングに対し前記加工液の噴出方向に摺動可能に支持されたノズルと、前記加工液の圧力により変形し、この変形による復原力が前記加工液の噴出方向と逆方向に前記ノズルに作用する、所定の弾性係数を有する弾性体とを備え、前記ノズルに、前記加工液の出口側に所定の内径（出口側内径）の断面積変化のない中空部を、前記加工液の出口側よりも上流側に所定の内径（前記出口側内径よりも小さい最小内径）の断面積変化のない中空部を形成してなるものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置は、前記出口側内径を、前記ノズルと被加工物とを近接又は密着して行うコーナ部の加工における前記加工液の前記極間間隙への噴出効率により最適化して選定し、前記最小内径を、前記ノズルと被加工物とを離隔して行うコーナ部の加工における前記加工液の前記極間間隙への噴出効率により最適化して選定してなるものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置は、前記連結部材と前記ノズルとの結合体において、前記最小内径の中空部よりも上流側に所定の内径（前記最小内径よりも大きい入口側内径）の断面積変化のない中空部を形成してなるものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置は、前記入口側内径を、前記ノズルと被加工物との密着加工時における前記被加工物への前記ノズルの押し付け力を略零とするように選定してなるものである。
この発明に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置は以上のように構成されているため、噴出される加工液の外径をノズル密着加工時及びノズル離隔加工時に自動的に切り換えることができ、加工全体としての生産性を向上することができるという効果を奏する。
また、ノズル密着加工時における被加工物へのノズルの押し付け力を低減できるため、加工精度を向上することができるという効果を奏する。
発明を実施するための最良の形態
実施の形態１．
第１図は、この発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の構成を示す断面図であり、図において、１５は加工ヘッド、１６は加工ヘッド１５に固定されたケーシング、１７はノズル、１８は連結部材、１９はワイヤガイド、２０は加工液を加圧流体としてケーシング１６内に供給する加工液供給管路、Ｅはワイヤ電極、Ｗは被加工物、Ｄ１は連結部材１８の加工液出口側内径及びノズル１７の内径、Ｄ２は連結部材１８の加工液入口側内径、Ｄ０は連結部材１８の最小内径、ｈは加工液供給管路２０から加工液が供給されない場合におけるノズル１７と被加工物Ｗとの対向面間の距離、Ｇは加工溝である。
連結部材１８は、例えばゴム又は樹脂等の所定の弾性係数を持つ弾性体からなり、加工液の入口側及び出口側に内径Ｄ２及びＤ１からなる中空部を、加工液の入口側と出口側との間に最小内径Ｄ０である中空部を備え、オリフィスを構成している。また、連結部材１８の加工液出口側端部（図中Ａ）はノズル１７に固定されており、ノズル１７と連結部材１８とは結合体を構成している。
ケーシング１６とノズル１７とは連結部材１８を介して連結されており、連結部材１８は、加工液供給管路２０から加工液が供給されない場合には、ケーシング１６とノズル１７との対向面（図中Ｂ）が接触するように形成されている。
加工液供給管路２０から供給され、ケーシング１６内、連結部材１８、ノズル１７を経由して被加工物Ｗに噴出される加工液を絶縁物とし、ワイヤガイド１９に案内され被加工物Ｗ方向へ送給されるワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗとの間にパルス状電圧を印加させつつ放電を発生させることにより、被加工物Ｗの除去加工が行われる。
第２図は、この発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の動作説明用断面図であり、第１図と同一符号は同一又は相当部分を示している。第２図において、Ｐ１及びＰ２は加工液の圧力、Ｆ１は加工液の圧力Ｐ１による上向きの力、Ｆ２は加工液の圧力Ｐ２による下向きの力、Ｆ０は連結部材１８の弾性に起因する復元力、Ｆは被加工物Ｗへのノズル１７の押し付け力、Ｌは連結部材１８の加工液噴出方向の自然長である。
また、第２図の（ａ）は非加工時又は仕上げ加工時等の加工液の圧力が低い場合を、第２図の（ｂ）は荒加工時等の加工液の圧力が高い場合を示している。
第２図において、連結部材１８には、加工液の圧力Ｐ２による下向きの力Ｆ２が作用する。すなわち、次式が得られる。
Ｆ２＝Ｐ２×π／４×（Ｄ２２−Ｄ０２） （１）
第２図の（ａ）の加工液の圧力が低い場合においては、下向きの力Ｆ２が小さいため、連結部材１８はほとんど変形しない。すなわち、ノズル１７と被加工物Ｗとの対向面間の距離ｈが保たれる。
第２図の（ｂ）の加工液の圧力が高い場合においては、第２図の（ａ）のノズル１７と被加工物Ｗとの対向面間の距離ｈよりも加工液の圧力による連結部材１８の自由伸びΔＬ ｍａｘの方が大きい。すなわち、ノズル１７は被加工物Ｗの表面に密着し、被加工物Ｗを押圧する。
第２図の（ｂ）の状態において、加工液の圧力が低くなると、連結部材１８の変形が小さくなり、ノズル１７は第２図の（ａ）の位置に戻る。
第２図の（ｂ）において、加工液の圧力Ｐ１による上向きの力Ｆ１は次式で与えられる。
Ｆ１＝Ｐ１×π／４×（Ｄ１２−Ｄ０２） （２）
また、第２図の（ｂ）の状態は、連結部材の弾性に起因する復元力をＦ０とすると、以下の式（３）及び式（４）が成り立つ場合である。
ｈ＜ΔＬ ｍａｘ （３）
Ｆ２＞Ｆ１＋Ｆ０ （４）
また、この場合の被加工物Ｗへのノズル１７の押し付け力Ｆは、次式となる。
Ｆ＝Ｆ２−Ｆ１−Ｆ０ （５）
さらに、加工溝Ｇ又はノズル１７と被加工物Ｗ間の微小隙間から流出する加工液による圧力損失をΔＰとすると、次式が得られる。
Ｐ１＝Ｐ２−ΔＰ （６）
この圧力損失ΔＰは、公知の実験式等を用いて求めることができ、連結部材１８が形成するオリフィスの諸元による。したがって、加工液の圧力Ｐ２に対し、連結部材１８の加工液出口側内径Ｄ１、加工液入口側内径Ｄ２及び最小内径Ｄ０を選定することにより、被加工物Ｗへのノズル１７の押し付け力Ｆを所望の値とすることができる。すなわち、連結部材１８が形成するオリフィスの諸元の選定により所望の押し付け力Ｆを設定することができるため、ノズル１７を被加工物Ｗの表面に密着させた効率の高い高速加工が可能となる。
さらに、式（５）の被加工物Ｗへのノズル１７の押し付け力Ｆが零となる場合、すなわち次式が成り立つ場合には、ノズル１７が被加工物Ｗに接触して相対移動する際の摩擦力を無視できるため、より精度の高い加工が可能となる。
Ｆ２＝Ｆ１＋Ｆ０ （７）
第３図は、この発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の動作説明用断面図であり、加工液供給管路２０から加工液が供給されない場合におけるノズル１７と被加工物Ｗとの対向面間の距離ｈが大きい場合を示している。また、第２図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
第３図においては、次式が成り立つ。
ｈ＞ΔＬ ｍａｘ （８）
この場合、加工液の圧力Ｐ１は作用せず、加工液の圧力Ｐ２による下向きの力Ｆ２により連結部材１８が変形し、加工液の圧力Ｐ２による下向きの力Ｆ２と連結部材１８の弾性に起因する復元力Ｆ０とが釣り合った位置にノズル１７は静止する。
次に、ノズル密着加工又はノズル離隔加工におけるノズル１７から噴出される加工液の最適外径、すなわち設定すべきノズル径の例を説明する。
ノズル密着加工とノズル離隔加工とにおいて、直線部の加工とコーナ部の加工を比較すると、直線部の加工におけるノズル径の影響は小さいが、コーナ部の加工におけるノズル径の影響は大きいことがわかっている。
例えば、コーナ部の加工において、第２図の（ｂ）に示すノズル１７を被加工物Ｗに密着できる場合（ノズル密着加工に相当）には、噴出される加工液の外径を６乃至７ｍｍ程度にすれば、加工液を極間間隙に効率よく噴出できる。すなわち、第２図の（ｂ）において、加工液を噴出するノズルの有効内径は連結部材１８の加工液出口側内径Ｄ１となるので、Ｄ１を６乃至７ｍｍに設定すればよい。
一方、第３図に示すようなノズル１７を被加工物Ｗに密着できない場合（ノズル離隔加工に相当）には、噴出される加工液の外径を４ｍｍ以下にすれば加工溝Ｇから外に飛散する加工液の噴流を低減することができ、加工液を極間間隙に効率よく噴出できる。すなわち、第３図において、加工液を噴出するノズルの有効内径は連結部材１８の最小内径Ｄ０となるので、Ｄ０を４ｍｍ以下に設定すればよい。
このように連結部材１８の加工液出口側内径Ｄ１をコーナ部のノズル密着加工における加工液の極間間隙への噴出効率により最適化し、連結部材１８の最小内径Ｄ０をコーナ部のノズル離隔加工における加工液の極間間隙への噴出効率により最適化して選定することにより、噴出される加工液の外径をノズル密着加工時及びノズル離隔加工時に自動的に切り換えることができ、加工効率を向上することができるため生産性を向上することができる。
第４図は、ノズルと被加工物との間隙による加工液の噴出圧の変化を実測した結果を示す図であり、直線部の加工を行った場合の例を示している。また、第４図には、この発明の構成（第１図において、Ｄ０＝４ｍｍ、Ｄ１＝７ｍｍとした場合）と、従来ノズルの構成（ノズル径４ｍｍの場合、ノズル径７ｍｍの場合）とを合わせて示している。
第４図より、ノズルと被加工物との間隙が大きくなると、この発明の構成の加工液の噴出圧とノズル径４ｍｍの従来ノズルの構成の加工液の噴出圧とが略同一となることがわかる。
また、ノズル径４ｍｍの従来ノズルの構成及びノズル径７ｍｍの従来ノズルの構成共に、ノズルと被加工物との間隙が約０．３ｍｍ以下の範囲で加工液の噴出圧が急激に低下している。これに対して、この発明の構成では、ノズルと被加工物との間隙が自動的に調整されるため、加工液の噴出圧の低下を抑制できることがわかる。
以上のように連結部材１８の最小内径Ｄ０及び加工液出口側内径Ｄ１を最適化し、さらに、ノズル密着加工において、式（６）及び（７）より、選定した最小内径Ｄ０及び加工液出口側内径Ｄ１に対して、被加工物Ｗへのノズル１７の押し付け力Ｆを略零とするように加工液入口側内径Ｄ２を選定すれば、ノズル１７が被加工物Ｗに接触する際の摩擦力を無視できるため、生産性及び加工精度を向上することができる。
第５図は、この発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置におけるノズルと連結部材との結合体の別の構成例を示す図であり、第１図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
第５図の（ａ）のように、ノズル１７と連結部材１８との結合体において、加工液の入口側はテーバ状（図中Ｔ１）であってもよい。
また、第５図の（ｂ）のように、ノズル１７と連結部材１８との結合体において、加工液の出口側をテーパ状（図中Ｔ２）とし、出口側の内径Ｄ１の中空部とつないでもよい。
すなわち、ノズル１７と連結部材１８との結合体において、密着加工時に噴出される加工液の外径を規定する中空部の断面積変化のない部分（図中Ｓ１、内径Ｄ１部分）及び離隔加工時に噴出される加工液の外径を規定する中空部の断面積変化のない部分（図中Ｓ０、内径Ｄ０部分）があればよい。
また、第５図の（ａ）の構成でテーパ部（図中Ｔ１）の諸元（テーパ部の長さ及び角度等）を選定することにより、式（１）のＦ２に相当する加工液の圧力による下向きの力の大きさを変えることができるため、前記諸元の選定によりノズル密着加工時の被加工物Ｗへのノズル１７の押し付け力Ｆを略零とすることができる。
したがって、第５図の構成によっても、第１図の構成と同様の作用効果を奏する。
以上の説明においては、上部加工ヘッドに装着された加工液噴出装置に関して説明したが、下部加工ヘッドに装着された加工液噴出装置に関しても同様な構成を採用することができる。
実施の形態２．
第６図は、この発明の実施の形態２に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の構成を示す断面図であり、図において、２１は連結部材、２２は例えばＯリング等の所定の弾性係数を有する弾性体である。また、第６図において、実施の形態１の第１図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
ノズル１７は連結部材２１の加工液出口側端部（図中Ａ）と固定されており、連結部材２１はケーシング１６に対し加工液の噴出方向に摺動可能に支持されている。ケーシング１６と連結部材２１との間に配設された弾性体２２は加工液の圧力により変形するため、この変形による復原力が連結部材２１に加工液の噴出方向と逆方向に作用する。
したがって、第６図のようにノズル１７がケーシング１６に接触した状態（実施の形態１の第２図の（ａ）に相当）において、加工液の圧力が高くなると弾性体２２の変形によりノズル１７が被加工物Ｗに密着する方向に移動する（例えば、実施の形態１の第２図の（ｂ）に相当）。
また、加工液の圧力が低くなると弾性体２２の変形が戻り、ノズル１７は第６図の位置に戻る。
この発明の実施の形態２に係る第６図の構成においては、弾性体２２の変形によりノズル１７が移動する構成のため、連結部材２１は剛性が十分に高い材料で製作することができる。
以上のような構成によっても、連結部材２１の最小内径Ｄ０、加工液出口側内径Ｄ１及び加工液入口側内径Ｄ２を実施の形態１と同様に選定することにより、実施の形態１と同様の作用効果を奏する。
第７図は、この発明の実施の形態２に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の別の構成を示す断面図であり、図において、２３はノズル、Ｄ１はノズル２３の加工液出口側内径、Ｄ２はノズル２３の加工液入口側内径、Ｄ０はノズル２３の最小内径である。また、第６図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
ノズル２３はケーシング１６に対し加工液の噴出方向に摺動可能に支持されている。ケーシング１６とノズル２３との間に配設された弾性体２２は加工液の圧力により変形するため、この変形による復原力がノズル２３に加工液の噴出方向と逆方向に作用する。
したがって、第７図のようにノズル２３がケーシング１６に接触した状態（実施の形態１の第２図の（ａ）に相当）において、加工液の圧力が高くなると弾性体２２の変形によりノズル２３が被加工物Ｗに密着する方向に移動する（例えば、実施の形態１の第２図の（ｂ）に相当）。
また、加工液の圧力が低くなると弾性体２２の変形が戻り、ノズル２３は第７図の位置に戻る。
以上のような構成によっても、ノズル２３の最小内径Ｄ０、加工液出口側内径Ｄ１及び加工液入口側内径Ｄ２を実施の形態１と同様に選定することにより、実施の形態１と同様の作用効果を奏する。
実施の形態３．
第８図は、この発明の実施の形態３に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の構成を示す断面図であり、図において、２４はノズル、２５は伸縮チューブ等の管状弾性体からなる連結部材、Ｄ１はノズル２４の加工液出口側内径、Ｄ２は連結部材２５の内径、Ｄ０はノズル２４の最小径である。また、第８図において、実施の形態１の第１図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
また、連結部材２５の一端はケーシング１６に固定され、他端はノズル２４に固定されており、ノズル２４と連結部材２５とは結合体を構成している。
第８図の場合、連結部材２５の内径をＤ２（第１図の連結部材１８の加工液入口側内径Ｄ２に相当）、ノズル２４の最小内径をＤ０（第１図の連結部材１８の最小内径Ｄ０に相当）、ノズル２４の加工液出口側内径をＤ１（第１図の連結部材１８の加工液出口側内径Ｄ１に相当）としており、連結部材２５及びノズル２４によりオリフィスを構成している。
このような構成によっても、ノズル２４の最小内径Ｄ０及び加工液出口側内径Ｄ１並びに連結部材２５の内径Ｄ２を実施の形態１と同様に選定することにより、実施の形態１と同様の作用効果を奏する。
産業上の利用可能性
以上のように、この発明に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置は、特に高い加工生産性が要求されるワイヤ放電加工に用いられるのに適している。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の構成を示す断面図である。
第２図は、この発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の動作説明用断面図である。
第３図は、この発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の動作説明用断面図である。
第４図は、ノズルと被加工物との間隙による加工液の噴出圧の変化を実測した結果を示す図である。
第５図は、この発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置におけるノズルと連結部材との結合体の別の構成例を示す図である。
第６図は、この発明の実施の形態２に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の構成を示す断面図である。
第７図は、この発明の実施の形態２に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の別の構成を示す断面図である。
第８図は、この発明の実施の形態３に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の構成を示す断面図である。
第９図は、従来のワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の構成を示す断面図である。
第１０図は、ノズルと被加工物との距離を離さなければならない加工の例を示す説明図である。
この発明は、ワイヤ電極と被加工物との極間間隙に加工液を噴出する、ワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の改良に関するものである。
背景技術
ワイヤ放電加工は、ワイヤ電極と被加工物との極間に絶縁性の加工液を介在せしめ、ワイヤ電極及び被加工物を相対移動させながら極間間隙に加工電力を供給し、放電エネルギにより被加工物を加工するものである。
このようなワイヤ放電加工を行うワイヤ放電加工機において、ワイヤ電極は、供給リールから一定速度で送り出され、被加工物の上下に配置され、かつ、ワイヤガイドを備えた加工ヘッド間に供給される。また、被加工物の上下に配設されたノズルから加工液を噴出して、極間間隙の加工屑の除去及び冷却等を行う。加工速度を向上するためには、極間間隙に高圧の加工液を効率的に噴出する必要がある。
このような目的のため、従来のワイヤ放電加工機の加工液噴出装置においては、加工液を噴出するノズルの内径（以下、「ノズル径」と呼ぶ）及び加工液の噴出圧を最適化する方法が一般的に採用されている。
また、加工液を極間間隙に効率的に噴出すると共にノズルの押し付け力が被加工物へ及ぼす影響を抑制するために、ノズルと被加工物とをなるべく近接させるように、又は、ノズルと被加工物が密着する場合においてはノズルの押し付け力を小さくするように微調整する必要がある（以下「ノズル密着加工」と呼ぶ）。
このような課題に対して、例えば日本国特開平２−２９２１２７号公報（日本国特許第２６５６１２９号公報、米国特許第５１２８５０５号公報）に開示されたワイヤ放電加工機の加工液噴出装置がある。
第９図は、前記公報に開示された従来のワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の構成を示す断面図であり、図において、１は放電加工機の加工ヘッドに固定されたケーシング、２はケーシング１に対して摺動可能な可動素子、３は可動素子２に対して摺動可能なノズル、４はワイヤ通しノズル、５はワイヤガイド、６はみぞ、７は噴出室、８は圧力室、９は第２の室、１０及び１１はオリフィス、Ｗは被加工物である。みぞ６から加工液を加圧流体として供給し、図示しないワイヤ電極と被加工物Ｗとの極間間隙へ向かってノズル３から加工液を噴出する。圧力室８及び第２の室９は、ノズル３に対して圧力室８内の圧力及び噴出室７内の圧力を相互に逆向きに作用させるように構成されており、極間間隙に高圧の加工液を噴出する場合においても、加工ヘッドに及ぼされる反力の作用を十分に緩和し、高精度かつ高速加工を行うことができるとしている。
このような構成のワイヤ放電加工機の加工液噴出装置では、加工液を噴出するノズル３の位置を被加工物Ｗに対して自動的に微調整してノズル密着加工を行うことは可能であるが、圧力室８等を設けなければならず、構造が複雑になるという問題点があった。
第１０図は、ノズルと被加工物との距離を離さなければならない加工（以下「ノズル離隔加工」と呼ぶ）の例を示す説明図であり、図において、１２ａ及び１２ｂは加工ヘッド、１３ａ及び１３ｂは加工液噴出装置、１４は被加工物Ｗを固定するクランプ治具、Ｅはワイヤ電極である。また、第１０図の（ａ）は被加工物Ｗを固定するクランプ治具１４と上部の加工液噴出装置１３ａが干渉するためにノズル離隔加工を行う必要がある場合、第１０図の（ｂ）は被加工物Ｗに座ぐり又は裏逃げ等があるためにノズル離隔加工を行う必要がある場合を示している。
第１０図のようにノズル離隔加工を行う場合において、ワイヤ電極と被加工物との極間間隙に高圧の加工液を効率的に噴出して加工生産性を上げるためには、ノズル径を密着加工時のノズル径と異なる設定とする必要がある。
第９図のような従来のワイヤ放電加工機の加工液噴出装置では、ノズル密着加工に適したノズル径を設定した場合には、ノズル離隔加工に適したノズル径の設定ができないため、ノズル離隔加工時の加工速度が落ち、加工全体としての生産性が低下するという問題点があった。
発明の開示
この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、ノズル密着加工時及びノズル離隔加工時において、加工生産性を向上することができるワイヤ放電加工機の加工液噴出装置を得ることを目的とする。
この発明に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置は、被加工物の上部又は下部に配設された加工ヘッドに固定され、前記被加工物とワイヤ電極との極間間隙に加工液を噴出するノズルを備えた、ワイヤ放電加工機の加工液噴出装置において、前記加工ヘッドに固定されたケーシングと、前記ケーシングと前記ノズルとを連結する、前記加工液の圧力により変形する所定の弾性係数を有する連結部材とを備え、前記連結部材と前記ノズルとの結合体において、前記加工液の出口側に所定の内径（出口側内径）の断面積変化のない中空部を、前記加工液の出口側よりも上流側に所定の内径（前記出口側内径よりも小さい最小内径）の断面積変化のない中空部を形成してなるものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置は、被加工物の上部又は下部に配設された加工ヘッドに固定され、前記被加工物とワイヤ電極との極間間隙に加工液を噴出するノズルを備えた、ワイヤ放電加工機の加工液噴出装置において、前記加工ヘッドに固定されたケーシングと、前記ケーシングに対し前記加工液の噴出方向に摺動可能に支持され、前記ケーシングと前記ノズルとを連結する連結部材と、前記加工液の圧力により変形し、この変形による復原力が前記加工液の噴出方向と逆方向に前記連結部材に作用する、所定の弾性係数を有する弾性体とを備え、前記連結部材と前記ノズルとの結合体において、前記加工液の出口側に所定の内径（出口側内径）の断面積変化のない中空部を、前記加工液の出口側よりも上流側に所定の内径（前記出口側内径よりも小さい最小内径）の断面積変化のない中空部を形成してなるものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置は、被加工物の上部又は下部に配設された加工ヘッドに固定され、前記被加工物とワイヤ電極との極間間隙に加工液を噴出するノズルを備えた、ワイヤ放電加工機の加工液噴出装置において、前記加工ヘッドに固定されたケーシングと、前記ケーシングに対し前記加工液の噴出方向に摺動可能に支持されたノズルと、前記加工液の圧力により変形し、この変形による復原力が前記加工液の噴出方向と逆方向に前記ノズルに作用する、所定の弾性係数を有する弾性体とを備え、前記ノズルに、前記加工液の出口側に所定の内径（出口側内径）の断面積変化のない中空部を、前記加工液の出口側よりも上流側に所定の内径（前記出口側内径よりも小さい最小内径）の断面積変化のない中空部を形成してなるものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置は、前記出口側内径を、前記ノズルと被加工物とを近接又は密着して行うコーナ部の加工における前記加工液の前記極間間隙への噴出効率により最適化して選定し、前記最小内径を、前記ノズルと被加工物とを離隔して行うコーナ部の加工における前記加工液の前記極間間隙への噴出効率により最適化して選定してなるものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置は、前記連結部材と前記ノズルとの結合体において、前記最小内径の中空部よりも上流側に所定の内径（前記最小内径よりも大きい入口側内径）の断面積変化のない中空部を形成してなるものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置は、前記入口側内径を、前記ノズルと被加工物との密着加工時における前記被加工物への前記ノズルの押し付け力を略零とするように選定してなるものである。
この発明に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置は以上のように構成されているため、噴出される加工液の外径をノズル密着加工時及びノズル離隔加工時に自動的に切り換えることができ、加工全体としての生産性を向上することができるという効果を奏する。
また、ノズル密着加工時における被加工物へのノズルの押し付け力を低減できるため、加工精度を向上することができるという効果を奏する。
発明を実施するための最良の形態
実施の形態１．
第１図は、この発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の構成を示す断面図であり、図において、１５は加工ヘッド、１６は加工ヘッド１５に固定されたケーシング、１７はノズル、１８は連結部材、１９はワイヤガイド、２０は加工液を加圧流体としてケーシング１６内に供給する加工液供給管路、Ｅはワイヤ電極、Ｗは被加工物、Ｄ１は連結部材１８の加工液出口側内径及びノズル１７の内径、Ｄ２は連結部材１８の加工液入口側内径、Ｄ０は連結部材１８の最小内径、ｈは加工液供給管路２０から加工液が供給されない場合におけるノズル１７と被加工物Ｗとの対向面間の距離、Ｇは加工溝である。
連結部材１８は、例えばゴム又は樹脂等の所定の弾性係数を持つ弾性体からなり、加工液の入口側及び出口側に内径Ｄ２及びＤ１からなる中空部を、加工液の入口側と出口側との間に最小内径Ｄ０である中空部を備え、オリフィスを構成している。また、連結部材１８の加工液出口側端部（図中Ａ）はノズル１７に固定されており、ノズル１７と連結部材１８とは結合体を構成している。
ケーシング１６とノズル１７とは連結部材１８を介して連結されており、連結部材１８は、加工液供給管路２０から加工液が供給されない場合には、ケーシング１６とノズル１７との対向面（図中Ｂ）が接触するように形成されている。
加工液供給管路２０から供給され、ケーシング１６内、連結部材１８、ノズル１７を経由して被加工物Ｗに噴出される加工液を絶縁物とし、ワイヤガイド１９に案内され被加工物Ｗ方向へ送給されるワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗとの間にパルス状電圧を印加させつつ放電を発生させることにより、被加工物Ｗの除去加工が行われる。
第２図は、この発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の動作説明用断面図であり、第１図と同一符号は同一又は相当部分を示している。第２図において、Ｐ１及びＰ２は加工液の圧力、Ｆ１は加工液の圧力Ｐ１による上向きの力、Ｆ２は加工液の圧力Ｐ２による下向きの力、Ｆ０は連結部材１８の弾性に起因する復元力、Ｆは被加工物Ｗへのノズル１７の押し付け力、Ｌは連結部材１８の加工液噴出方向の自然長である。
また、第２図の（ａ）は非加工時又は仕上げ加工時等の加工液の圧力が低い場合を、第２図の（ｂ）は荒加工時等の加工液の圧力が高い場合を示している。
第２図において、連結部材１８には、加工液の圧力Ｐ２による下向きの力Ｆ２が作用する。すなわち、次式が得られる。
Ｆ２＝Ｐ２×π／４×（Ｄ２２−Ｄ０２） （１）
第２図の（ａ）の加工液の圧力が低い場合においては、下向きの力Ｆ２が小さいため、連結部材１８はほとんど変形しない。すなわち、ノズル１７と被加工物Ｗとの対向面間の距離ｈが保たれる。
第２図の（ｂ）の加工液の圧力が高い場合においては、第２図の（ａ）のノズル１７と被加工物Ｗとの対向面間の距離ｈよりも加工液の圧力による連結部材１８の自由伸びΔＬ ｍａｘの方が大きい。すなわち、ノズル１７は被加工物Ｗの表面に密着し、被加工物Ｗを押圧する。
第２図の（ｂ）の状態において、加工液の圧力が低くなると、連結部材１８の変形が小さくなり、ノズル１７は第２図の（ａ）の位置に戻る。
第２図の（ｂ）において、加工液の圧力Ｐ１による上向きの力Ｆ１は次式で与えられる。
Ｆ１＝Ｐ１×π／４×（Ｄ１２−Ｄ０２） （２）
また、第２図の（ｂ）の状態は、連結部材の弾性に起因する復元力をＦ０とすると、以下の式（３）及び式（４）が成り立つ場合である。
ｈ＜ΔＬ ｍａｘ （３）
Ｆ２＞Ｆ１＋Ｆ０ （４）
また、この場合の被加工物Ｗへのノズル１７の押し付け力Ｆは、次式となる。
Ｆ＝Ｆ２−Ｆ１−Ｆ０ （５）
さらに、加工溝Ｇ又はノズル１７と被加工物Ｗ間の微小隙間から流出する加工液による圧力損失をΔＰとすると、次式が得られる。
Ｐ１＝Ｐ２−ΔＰ （６）
この圧力損失ΔＰは、公知の実験式等を用いて求めることができ、連結部材１８が形成するオリフィスの諸元による。したがって、加工液の圧力Ｐ２に対し、連結部材１８の加工液出口側内径Ｄ１、加工液入口側内径Ｄ２及び最小内径Ｄ０を選定することにより、被加工物Ｗへのノズル１７の押し付け力Ｆを所望の値とすることができる。すなわち、連結部材１８が形成するオリフィスの諸元の選定により所望の押し付け力Ｆを設定することができるため、ノズル１７を被加工物Ｗの表面に密着させた効率の高い高速加工が可能となる。
さらに、式（５）の被加工物Ｗへのノズル１７の押し付け力Ｆが零となる場合、すなわち次式が成り立つ場合には、ノズル１７が被加工物Ｗに接触して相対移動する際の摩擦力を無視できるため、より精度の高い加工が可能となる。
Ｆ２＝Ｆ１＋Ｆ０ （７）
第３図は、この発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の動作説明用断面図であり、加工液供給管路２０から加工液が供給されない場合におけるノズル１７と被加工物Ｗとの対向面間の距離ｈが大きい場合を示している。また、第２図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
第３図においては、次式が成り立つ。
ｈ＞ΔＬ ｍａｘ （８）
この場合、加工液の圧力Ｐ１は作用せず、加工液の圧力Ｐ２による下向きの力Ｆ２により連結部材１８が変形し、加工液の圧力Ｐ２による下向きの力Ｆ２と連結部材１８の弾性に起因する復元力Ｆ０とが釣り合った位置にノズル１７は静止する。
次に、ノズル密着加工又はノズル離隔加工におけるノズル１７から噴出される加工液の最適外径、すなわち設定すべきノズル径の例を説明する。
ノズル密着加工とノズル離隔加工とにおいて、直線部の加工とコーナ部の加工を比較すると、直線部の加工におけるノズル径の影響は小さいが、コーナ部の加工におけるノズル径の影響は大きいことがわかっている。
例えば、コーナ部の加工において、第２図の（ｂ）に示すノズル１７を被加工物Ｗに密着できる場合（ノズル密着加工に相当）には、噴出される加工液の外径を６乃至７ｍｍ程度にすれば、加工液を極間間隙に効率よく噴出できる。すなわち、第２図の（ｂ）において、加工液を噴出するノズルの有効内径は連結部材１８の加工液出口側内径Ｄ１となるので、Ｄ１を６乃至７ｍｍに設定すればよい。
一方、第３図に示すようなノズル１７を被加工物Ｗに密着できない場合（ノズル離隔加工に相当）には、噴出される加工液の外径を４ｍｍ以下にすれば加工溝Ｇから外に飛散する加工液の噴流を低減することができ、加工液を極間間隙に効率よく噴出できる。すなわち、第３図において、加工液を噴出するノズルの有効内径は連結部材１８の最小内径Ｄ０となるので、Ｄ０を４ｍｍ以下に設定すればよい。
このように連結部材１８の加工液出口側内径Ｄ１をコーナ部のノズル密着加工における加工液の極間間隙への噴出効率により最適化し、連結部材１８の最小内径Ｄ０をコーナ部のノズル離隔加工における加工液の極間間隙への噴出効率により最適化して選定することにより、噴出される加工液の外径をノズル密着加工時及びノズル離隔加工時に自動的に切り換えることができ、加工効率を向上することができるため生産性を向上することができる。
第４図は、ノズルと被加工物との間隙による加工液の噴出圧の変化を実測した結果を示す図であり、直線部の加工を行った場合の例を示している。また、第４図には、この発明の構成（第１図において、Ｄ０＝４ｍｍ、Ｄ１＝７ｍｍとした場合）と、従来ノズルの構成（ノズル径４ｍｍの場合、ノズル径７ｍｍの場合）とを合わせて示している。
第４図より、ノズルと被加工物との間隙が大きくなると、この発明の構成の加工液の噴出圧とノズル径４ｍｍの従来ノズルの構成の加工液の噴出圧とが略同一となることがわかる。
また、ノズル径４ｍｍの従来ノズルの構成及びノズル径７ｍｍの従来ノズルの構成共に、ノズルと被加工物との間隙が約０．３ｍｍ以下の範囲で加工液の噴出圧が急激に低下している。これに対して、この発明の構成では、ノズルと被加工物との間隙が自動的に調整されるため、加工液の噴出圧の低下を抑制できることがわかる。
以上のように連結部材１８の最小内径Ｄ０及び加工液出口側内径Ｄ１を最適化し、さらに、ノズル密着加工において、式（６）及び（７）より、選定した最小内径Ｄ０及び加工液出口側内径Ｄ１に対して、被加工物Ｗへのノズル１７の押し付け力Ｆを略零とするように加工液入口側内径Ｄ２を選定すれば、ノズル１７が被加工物Ｗに接触する際の摩擦力を無視できるため、生産性及び加工精度を向上することができる。
第５図は、この発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置におけるノズルと連結部材との結合体の別の構成例を示す図であり、第１図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
第５図の（ａ）のように、ノズル１７と連結部材１８との結合体において、加工液の入口側はテーバ状（図中Ｔ１）であってもよい。
また、第５図の（ｂ）のように、ノズル１７と連結部材１８との結合体において、加工液の出口側をテーパ状（図中Ｔ２）とし、出口側の内径Ｄ１の中空部とつないでもよい。
すなわち、ノズル１７と連結部材１８との結合体において、密着加工時に噴出される加工液の外径を規定する中空部の断面積変化のない部分（図中Ｓ１、内径Ｄ１部分）及び離隔加工時に噴出される加工液の外径を規定する中空部の断面積変化のない部分（図中Ｓ０、内径Ｄ０部分）があればよい。
また、第５図の（ａ）の構成でテーパ部（図中Ｔ１）の諸元（テーパ部の長さ及び角度等）を選定することにより、式（１）のＦ２に相当する加工液の圧力による下向きの力の大きさを変えることができるため、前記諸元の選定によりノズル密着加工時の被加工物Ｗへのノズル１７の押し付け力Ｆを略零とすることができる。
したがって、第５図の構成によっても、第１図の構成と同様の作用効果を奏する。
以上の説明においては、上部加工ヘッドに装着された加工液噴出装置に関して説明したが、下部加工ヘッドに装着された加工液噴出装置に関しても同様な構成を採用することができる。
実施の形態２．
第６図は、この発明の実施の形態２に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の構成を示す断面図であり、図において、２１は連結部材、２２は例えばＯリング等の所定の弾性係数を有する弾性体である。また、第６図において、実施の形態１の第１図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
ノズル１７は連結部材２１の加工液出口側端部（図中Ａ）と固定されており、連結部材２１はケーシング１６に対し加工液の噴出方向に摺動可能に支持されている。ケーシング１６と連結部材２１との間に配設された弾性体２２は加工液の圧力により変形するため、この変形による復原力が連結部材２１に加工液の噴出方向と逆方向に作用する。
したがって、第６図のようにノズル１７がケーシング１６に接触した状態（実施の形態１の第２図の（ａ）に相当）において、加工液の圧力が高くなると弾性体２２の変形によりノズル１７が被加工物Ｗに密着する方向に移動する（例えば、実施の形態１の第２図の（ｂ）に相当）。
また、加工液の圧力が低くなると弾性体２２の変形が戻り、ノズル１７は第６図の位置に戻る。
この発明の実施の形態２に係る第６図の構成においては、弾性体２２の変形によりノズル１７が移動する構成のため、連結部材２１は剛性が十分に高い材料で製作することができる。
以上のような構成によっても、連結部材２１の最小内径Ｄ０、加工液出口側内径Ｄ１及び加工液入口側内径Ｄ２を実施の形態１と同様に選定することにより、実施の形態１と同様の作用効果を奏する。
第７図は、この発明の実施の形態２に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の別の構成を示す断面図であり、図において、２３はノズル、Ｄ１はノズル２３の加工液出口側内径、Ｄ２はノズル２３の加工液入口側内径、Ｄ０はノズル２３の最小内径である。また、第６図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
ノズル２３はケーシング１６に対し加工液の噴出方向に摺動可能に支持されている。ケーシング１６とノズル２３との間に配設された弾性体２２は加工液の圧力により変形するため、この変形による復原力がノズル２３に加工液の噴出方向と逆方向に作用する。
したがって、第７図のようにノズル２３がケーシング１６に接触した状態（実施の形態１の第２図の（ａ）に相当）において、加工液の圧力が高くなると弾性体２２の変形によりノズル２３が被加工物Ｗに密着する方向に移動する（例えば、実施の形態１の第２図の（ｂ）に相当）。
また、加工液の圧力が低くなると弾性体２２の変形が戻り、ノズル２３は第７図の位置に戻る。
以上のような構成によっても、ノズル２３の最小内径Ｄ０、加工液出口側内径Ｄ１及び加工液入口側内径Ｄ２を実施の形態１と同様に選定することにより、実施の形態１と同様の作用効果を奏する。
実施の形態３．
第８図は、この発明の実施の形態３に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の構成を示す断面図であり、図において、２４はノズル、２５は伸縮チューブ等の管状弾性体からなる連結部材、Ｄ１はノズル２４の加工液出口側内径、Ｄ２は連結部材２５の内径、Ｄ０はノズル２４の最小径である。また、第８図において、実施の形態１の第１図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
また、連結部材２５の一端はケーシング１６に固定され、他端はノズル２４に固定されており、ノズル２４と連結部材２５とは結合体を構成している。
第８図の場合、連結部材２５の内径をＤ２（第１図の連結部材１８の加工液入口側内径Ｄ２に相当）、ノズル２４の最小内径をＤ０（第１図の連結部材１８の最小内径Ｄ０に相当）、ノズル２４の加工液出口側内径をＤ１（第１図の連結部材１８の加工液出口側内径Ｄ１に相当）としており、連結部材２５及びノズル２４によりオリフィスを構成している。
このような構成によっても、ノズル２４の最小内径Ｄ０及び加工液出口側内径Ｄ１並びに連結部材２５の内径Ｄ２を実施の形態１と同様に選定することにより、実施の形態１と同様の作用効果を奏する。
産業上の利用可能性
以上のように、この発明に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置は、特に高い加工生産性が要求されるワイヤ放電加工に用いられるのに適している。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の構成を示す断面図である。
第２図は、この発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の動作説明用断面図である。
第３図は、この発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の動作説明用断面図である。
第４図は、ノズルと被加工物との間隙による加工液の噴出圧の変化を実測した結果を示す図である。
第５図は、この発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置におけるノズルと連結部材との結合体の別の構成例を示す図である。
第６図は、この発明の実施の形態２に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の構成を示す断面図である。
第７図は、この発明の実施の形態２に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の別の構成を示す断面図である。
第８図は、この発明の実施の形態３に係るワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の構成を示す断面図である。
第９図は、従来のワイヤ放電加工機の加工液噴出装置の構成を示す断面図である。
第１０図は、ノズルと被加工物との距離を離さなければならない加工の例を示す説明図である。
Claims (6)
- 被加工物の上部又は下部に配設された加工ヘッドに固定され、前記被加工物とワイヤ電極との極間間隙に加工液を噴出するノズルを備えた、ワイヤ放電加工機の加工液噴出装置において、
前記加工ヘッドに固定されたケーシングと、
前記ケーシングと前記ノズルとを連結する、前記加工液の圧力により変形する所定の弾性係数を有する連結部材とを備え、
前記連結部材と前記ノズルとの結合体において、前記加工液の出口側に所定の内径（出口側内径）の断面積変化のない中空部を、前記加工液の出口側よりも上流側に所定の内径（前記出口側内径よりも小さい最小内径）の断面積変化のない中空部を形成してなることを特徴とするワイヤ放電加工機の加工液噴出装置。 - 被加工物の上部又は下部に配設された加工ヘッドに固定され、前記被加工物とワイヤ電極との極間間隙に加工液を噴出するノズルを備えた、ワイヤ放電加工機の加工液噴出装置において、
前記加工ヘッドに固定されたケーシングと、
前記ケーシングに対し前記加工液の噴出方向に摺動可能に支持され、前記ケーシングと前記ノズルとを連結する連結部材と、
前記加工液の圧力により変形し、この変形による復原力が前記加工液の噴出方向と逆方向に前記連結部材に作用する、所定の弾性係数を有する弾性体とを備え、
前記連結部材と前記ノズルとの結合体において、前記加工液の出口側に所定の内径（出口側内径）の断面積変化のない中空部を、前記加工液の出口側よりも上流側に所定の内径（前記出口側内径よりも小さい最小内径）の断面積変化のない中空部を形成してなることを特徴とするワイヤ放電加工機の加工液噴出装置。 - 被加工物の上部又は下部に配設された加工ヘッドに固定され、前記被加工物とワイヤ電極との極間間隙に加工液を噴出するノズルを備えた、ワイヤ放電加工機の加工液噴出装置において、
前記加工ヘッドに固定されたケーシングと、
前記ケーシングに対し前記加工液の噴出方向に摺動可能に支持されたノズルと、
前記加工液の圧力により変形し、この変形による復原力が前記加工液の噴出方向と逆方向に前記ノズルに作用する、所定の弾性係数を有する弾性体とを備え、
前記ノズルに、前記加工液の出口側に所定の内径（出口側内径）の断面積変化のない中空部を、前記加工液の出口側よりも上流側に所定の内径（前記出口側内径よりも小さい最小内径）の断面積変化のない中空部を形成してなることを特徴とするワイヤ放電加工機の加工液噴出装置。 - 請求の範囲１〜３のいずれかにおいて、前記出口側内径を、前記ノズルと被加工物とを近接又は密着して行うコーナ部の加工における前記加工液の前記極間間隙への噴出効率により最適化して選定し、前記最小内径を、前記ノズルと被加工物とを離隔して行うコーナ部の加工における前記加工液の前記極間間隙への噴出効率により最適化して選定してなることを特徴とするワイヤ放電加工機の加工液噴出装置。
- 請求の範囲１〜３のいずれかにおいて、前記連結部材と前記ノズルとの結合体において、前記最小内径の中空部よりも上流側に所定の内径（前記最小内径よりも大きい入口側内径）の断面積変化のない中空部を形成してなることを特徴とするワイヤ放電加工機の加工液噴出装置。
- 請求の範囲５において、前記入口側内径を、前記ノズルと被加工物との密着加工時における前記被加工物への前記ノズルの押し付け力を略零とするように選定してなることを特徴とするワイヤ放電加工機の加工液噴出装置。
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