KR880000243B1 - 와이어 방전 가공 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

와이어 방전 가공 장치

제1도는 본 발명의 실시예를 도시한 구성도.

제2도는 본 발명의 것과 종래의 캡스턴 로올러와 핀치 로올러의 마모량의 비교도.

제3도는 본 발명에 관한 캡스턴 로올러 또는 핀치 로올러를 제작하기 위한 구성도.

제4도, 제5도, 제6도는 모두 종래의 와이어 방전 가공장치를 도시한 도면.

제4도는 전체 구성도.

제5도와 제6도는 와이어 전극의 감기 회수부를 도시한 측면도.

본 발명은 와이어 전극과 피가공물과의 사이에 형성된 소정치수의 가공틈 사이에, 예를 들면, 직류 RC 방전회로를 사용하여 펄스 성의 아크(arc)방전을 반복하여 발생시키는 것에 의해서 일어나는 도체 저항에 의한 발열, 전자충격에 의한 발열 혹은 증기발생에 의한 압력등에의해서 피가공물을 용융하여 소정의 가공을 행하는 와이어 방전 가공장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 와이어 전극의 감기 회수부에 있어서 이 와이어 전극을 협지하여 감는 감기 로올러(roller)가 와이어 전극과의 스립(slip)현상에 의해서 마모되지 않도록 하여, 항상 와이어 전극을 원활하게 감아서 회수하도록 한 와이어 방전 가공장치에 관한 것이다.

제4도, 제5도, 제6도는 모두가 종래의 와이어 방전 가공 장치를 도시한 것으로, 제4도는 전체 구성도, 제5도와 제6도는 와이어 전극의 감기 회수부를 도시한 측면도이다. 우선, 제4도에 있어서, (1)은 공급보빈(bobbin)(2)에서 송출되는 와이어 전극, (3)은 전극 브레이크(3a)에 직결되어 와이어 전극(1)에 소정의 장력을 주는 브레이크 로올러, (4a), (4b), (4c)는 와이어 전극(1)의 주행 방향을 변경시키는 아이들러(idler), (5)는 상부 가이드, (6)은 하부 가이드이고, 상부 가이드(5)와 하부 가이드(6)은 와이어 전극(1)을 지지하여 피가공물(7)에 대해 소정의 방향으로 와이어 전극(1)을 보내기 위해서 마련된 것이다. (8)은 와이어 전극(1)과 피가공물(7)에 가공 에너지를 공급하는 전원, (9)는 와이어 전극(1)을 양쪽에서 협지하여 이것을 소정 속도로 감는 감기 회수부로서, 감기 회수부(9)에 의해 공급보빈(2)로 와이어 전극(1)을 감으면서 브레이크 로올러(3)에 의해 이 와이어 전극(1)에 브레이크를 걸음으로써 소정의 장력을 준다. (10)은 감기 회수부(9)에 의해서 감기어진 와이어 전극(1)을 회수하는 회수용기이다.

종래의 와이어 방전 가공 장치는 상기와 같이 구성되어 있으므로, 제4도에 도시한 것과 같이, 와이어 전극(1)은 공급 보빈(2)에서 송출되어, 브레이크 로올러(3), 아이들러(4a), (4b), 상부 가이드(5), 피가공물(7), 하부 가이드(6) 및 아이들러(4c)를 거쳐서 감기 회수부(9)에 의해 회수용기(10)으로 회수되지만, 감기 회수부(9)는 제5도에 도시한 것과 같이, 직결된 모오터(12)에 의해 일정 토오크로 회전하는 캡스턴 로올러(capstan roller)(11)과, 캡스터 로올러(11)에 용수철(15)에 의해서 소정 압력으로 압접되어 양쪽에서 협지한 와이어 전극(1)을 감는 핀치 로올러(pinch-roller)(13)에 의해서 구성되어 있다. 그리고, (14)는 핀치 로올러(13)을 회전이 자유롭게 받치고, 받치는 축(14a)에 의해서 요동이 자유롭게 지지된 지지암(arm)이고, 지지암(14)를 캡스턴 로올러(11)을 향해서 힘을 가하는 용수철(15)에는 그 누르는 압력을 조정하기 위한 조정 나사(16)이 부가되어 있다. 또, 캡스턴 로올러(11)과 핀치 로올러(13)은, 부전(-) 위를 가진 와이어 전극(1)에 접촉하기 때문에 정(+)전위를 갖는 장치와는 전기적으로 절연할 필요가 있는 것은 말한 것도 없다.

일반적으로 이 종류의 와이어 방전가공 장치에 있어서, 그 성능의 양부(良否)를 결정하 요소서로 가공속도를 들 수 있지만, 이 가공속도의 향상을 도모하기 위해서는 우선 와이어 전극(1)의 직경을 크게해서 와이어 전극(1)에 부여하는 전류값의 증대를 도모하고, 더욱이 와이어 전극(1)의 극 사이에 있어서의 장력을 크게해서 와이어 전극(1)의 진동폭을 감소시키고 가공 체적을 축소시켜 가공효율을 높임과 동시에 단발 방전에너지를 증대하여 단발 방전에 의한 가공량을 증가하는 등의 수단이 거론된다. 이 경우, 상술한 바와같이, 와이어 전극(1)의 극 사이에 있어서의 장력을 크게 하면, 제6도에 도시한 것과 같이, 와이어 전극(1)의 주행방향(17)과는 역방향인 장력(18)이 커져서 캡스턴 로올러(11)과 핀치 로올러(13)사이에 있어서의 와이어 전극(1)의 스립 현상이 발생하기 쉽게 되어 와이어 전극(1)의 장력 및 와이어 주행속도가 변동하여 가공속도나 가공 정밀도가 저하할 뿐만 아니라, 와이어 전극(1)의 단선되기 쉽게 되어서 작업능률이 현저하게 저하하는 결점이 있다. 이와 같이, 와이어 전극(1)의 스립 현상을 방지하기 위한 하나의 수단으로써, 제5도에 도시하는 조정나사(16)을 조정하여 캡스턴 로올러(11)에 대한 핀치 로올러(13)의 압접력을 강하게하면, 와이어 전극(1)이 변형(눌려 부서짐)하고, 역시 캡스턴 로올러(11)과 핀치 로올러(13)과의 사이에서 스립 현상이 발생할 뿐만 아니라, 캡스턴 로올러(11)과 핀치 로올러(13)의 바깥 둘레면이 마모하기 쉬워지는 결점이 있다. 또한, 상술한 바와같이 단발방전에 의해서, 가공량의 증가를 도모할 경우에는, 와이어 전극(1)의 표면의 소모도 필연적으로 격심하게 되어, 와이어 전극(1)의 표면이 톱날 상태로 됨으로써, 이것 또한 캡스턴 로올러(11)과, 핀치 로올러(13)의 바깥 둘레면의 마모로 이어지게 된다. 이와같이 캡스턴 로올러(11)과, 핀치 로올러(13)의 바깥 둘레면이 마모하면, 와이어 전극(1)을 정확하게 협지할 수가 없고, 핀치 로올러(13)의 압접력이 약한 경우와 마찬가지로, 와이어 전극(1)과 캡스턴 로올러(11)과 핀치 로올러(13)과의 사이에서 스립 현상이 발생하고, 그 스립 현상에 의해 와이어 전극(1)의 장력 및 와이어 전극(1)의 주행속도가 변동하여 가공 정밀도나 가공 속도가 저하할 뿐만 아니라, 와이어 전극(1)의 단선도 발생하기 쉬워지는 결점이 있다.

더욱이 상기 캡스턴 로올러(11)과 핀치 로올러(13)의 재질은 종래, 절연성과 내 마모성의 관계에서 알루미나계 세라믹재가 널리 사용되고 있으나, 이 알루미나게 세라믹제는 소모품으로서 매우 고가이고, 상기 로올러가 짧은 시간에 마모하는 것은 와이어 방전 가공 장치의 런닝 코스트(running-cost)가 올라갈뿐만 아니라, 부품 교환이나 정비(maintenance)의 빈도가 높아지는 것에 의해 와이어 방전 가공 장치를 장기간 안전된 상태로 기동시킬 수가 없는 결점도 있다.

본 발명은, 이러한 점에 착안하여 이루어진 것으로, 와이어 전극 감기 회수부의 캡스턴 로올러와, 핀치로올러의 재료로서 탄화규소계 세라믹재를 사용하는 것에 의해서 상술한 여러가지 결점을 제거한 와이어 방전 가공 장치를 제공하려고 하는 것이다.

캡스턴 로올러와 핀치 로올러를 탄화규소계 세라믹재로 형성하여 와이어 전극과의 스립 현상을 방지해서 와이어 전극을 향상 원활하게 감아 회수한다.

제1도는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로, 특히 이 와이어 방전 가공 장치는, 와이어 전극(1)을 자동적으로 접속할 수 있도록한 실시예를 도시한다. 와이어 전극(1)은 소정의 경로를 거쳐서 상부 캡스턴 로올러(62)와, 상부 핀치 로올러(63)사이에 협지되고, 그 인장력으로서 파이프 상태의 상부 와이어 가이드(61)내를 주행한 후 소정의 경로를 통하여 하부 캡스턴 로올러(64), 및 하부 핀치 로올러(65)사이에 협지되어, 그 인장력으로 파이프 상태의 하부 와이어 가이드(66) 내를 주행하여, 다음의 경로로 이행하도론 되어 있으나, 상기 각 캡스턴 로올러(62), (64)와 핀치 로올러(63), (65)의 각각은 실리콘(Si), 탄소(C), 이것에 바인더를 첨가해서 제작되는 SiC인 탄화규소계 세라믹재(예를들면, 일본의 KYOCERA회사가 일반에게 제조 판매하는 세라믹, 상품명 SC-201)를 사용하던가, 또는 일반적으로 기계 구조체에 사용되는 모든 금속제, 즉 구조용 강철(SS재, SM재, S-C재), 주철(보통주철, 고급주철), 비철금속(구리합금, 알루미늄합금, 니켈합금), 공구강철, 스텐레스 합금등의 금속재 기체에 탄화규소계 세라믹재를 주위에 형성하여 제작되고 있다.

그리고, 제2도는 이 종류의 와이어 방전가공 장치에 있어서 같은 사용 조건하에 있어서의 종래의 알루미나계 세라믹 재로된 캡스턴 로올러 및 핀치 로올러와, 이 발명에 관한 캡스턴 로올러 및 핀치 로올러와의 마모량의 비교를 한 비교도이며, 마모량의 한도를 0.05㎜로 설정하고 0.05㎜까지 마모하는 시간에 의해 비교한 것이다. 제2도에 있어서, (51)은 종래의 알루미나계 세라믹재를 사용한 경우의 마모량 (52)는 탄화규소계 세라믹재를 사용한 경우의 마모량을 각각 표시하고 있다.

또, 제3도는 싼값으로 캡스턴 로올러 또는 핀치 로올러를 제작하기 위한 구성도를 도시하고 있다. 금속체(72)로 되는 기체의 주위에 탄화규소게 세라믹재(71)을 마련하고, 또 금속체(72)와 탄화규소계 세라믹(71)을 접착제(73), 납땜, 수축끼워 맞춤의 수단으로 결합하고 있다. 본 실시예에 의하면, 축이나 키(key)가 삽입되는 높은 정밀도의 형상(74)은 금속체(72)를 소재(素材)로 하고 있으므로, 통상의 기계가공으로 행할 수가 있다. 그러나, 캡스턴 로올러 또는 핀치 로올러의 모든 것을 탄화 규소계 세라믹재로 구성하고 있는 경우는, 높은 정밀도의 형상(74)를 제작하려면, 장시간의 가공을 필요로 한다. 탄화 규소계 세라믹재의 내마모성이 매우 높은 까닭에 절삭성이 아주 나뿐 것은 이미 알려져 있다.

Claims (2)

1. 방전 가공할 피가공물을 관통하는 와이어 전극을 양쪽에서 협지하여, 이것을 소정 속도로 이송하는 캡스턴 로올러와 핀치 로올러를 탄화 규소계 세라믹재로 형성한 것을 특징으로 하는 와이어 방전 가공 장치.
2. 금속재로 되는 기체의 주위에 수축 끼워 맞춤, 납땜, 접착제의 수단으로 탄화 규소계 세라믹재를 마련하는 것에 의해 캡스턴 로올러와 핀치 로올러를 형성한 것을 특징으로 하는 특허 청구의 범위 제1항 기재의 와이어 방전 가공 장치.

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