WO2001066293A1 - Appareil d'usinage par etincelage a fils - Google Patents

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WO2001066293A1
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wire electrode
electric discharge
bobbin
electrode
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PCT/JP2000/001323
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Inventor
Takuji Magara
Hisashi Yamada
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02—Wire-cutting
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    • B23H7/10—Supporting, winding or electrical connection of wire-electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H57/18—Guides for filamentary materials; Supports therefor mounted to facilitate unwinding of material from packages
    • B65H57/20—Flyers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/35—Ropes, lines
    • B65H2701/354—Cutting lines, e.g. for grass cutting

Definitions

  • the present invention relates to an improvement in a wire electric discharge machining apparatus that supplies machining power between a wire electrode and a workpiece and processes the workpiece with discharge energy.
  • FIG. 8 is a configuration diagram showing a conventional wire electric discharge machine, in which 1 is a wire electrode, 2 is a workpiece, 3 is a wire bobbin, and 4 is a main tension for applying tension to the wire electrode 1.
  • a pulley, 5 is a brake motor for generating torque on the main tension pulley
  • 6a and 6b are wire guides provided above and below the workpiece 2
  • 7a and 7b are provided above and below the workpiece 2.
  • Machining liquid nozzles, 8a and 8b supply power to supply electric power to the wire electrode 1, 9 a power supply for machining, 10 a roller for running the wire electrode, and 11 a motor for running the wire electrode.
  • Reference numeral 12 denotes a wire electrode recovery box
  • 13 denotes a brake motor for pretension for generating torque on the wire bobbin
  • 14a, 14b, and 14c denote guide pulleys.
  • Arrow A in the figure indicates the traveling direction of the wire electrode 1.
  • the wire electrode 1 is pulled out from the wire bobbin 3 by driving the wire electrode running roller 10 with the wire electrode running mode 11.
  • brake motors 5 and 13 A constant tension is applied to the wire electrode 1.
  • the wire electrode 1 travels in the direction of arrow A in the figure while maintaining a predetermined speed in a state where the predetermined tension is applied.
  • the wire bobbin 3 rotates around the wire bobbin axis as the wire electrode 1 travels.
  • the wire electrode 1 is wound around a wire bobbin 3 and is continuously pulled out from the wire bobbin 3.
  • machining power is supplied between the wire electrode 1 and the workpiece 2 from the machining power supply 9 via the power feeders 8a and 8b, and the machining fluid nozzle 7a is provided between the electrodes.
  • the discharge is generated by the supply of the machining fluid via 7b and 7b.
  • the wear of the wire electrode 1 has a great influence on the processing accuracy. That is, since the wear of the wire electrode 1 progresses while the wire electrode 1 is traveling from the upper part to the lower part of the workpiece 2, the processing surface of the workpiece 2 is tapered in the traveling direction of the wire electrode 1. However, there was a problem that an error occurred. Such an error in the taper shape is particularly remarkable when the workpiece 2 is thick.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing a wire electrode loading mechanism in a wire electric discharge machine disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-23030 for the purpose of solving the problems of the prior art described above.
  • 1 is a wire electrode
  • 3 is a wire bobbin
  • 14a is a guide pulley
  • 15a and 15b are bearings
  • 16 is a rotating jig
  • 17 is a bearing
  • 18 is a rotating motor.
  • the output shaft of rotation motor 18 and 19 is a fixed base.
  • the wire pobin 3 is supported by a rotating jig 16 via bearings 15a and 15b so as to be rotatable around three axes in the drawing.
  • the rotation jig 16 is connected to the output shaft 18 a of the rotation motor 18.
  • FIG. 9 The overall configuration of the wire electric discharge machine equipped with the wire electrode opening mechanism of Fig. 9 is the same as Fig. 8, and Fig. 9 shows the wire bobbin 3, the brake motor 13 and the like in Fig. 8. This corresponds to the replaced configuration.
  • FIG. 9 there is no motor mode corresponding to the brake mode 13 in FIG. Therefore, in order to provide the same function as the entire configuration in FIG. 8, it is necessary to add a brake motor 13 to the three axes in FIG. 9, for example.
  • FIG. 9 shows the wire bobbin 3, the brake motor 13 and the like in Fig. 8. This corresponds to the replaced configuration.
  • FIG. 9 there is no motor mode corresponding to the brake mode 13 in FIG. Therefore, in order to provide the same function as the entire configuration in FIG. 8, it is necessary to add a brake motor 13 to the three axes in FIG. 9, for example.
  • FIG. 9 shows the wire bobbin 3, the brake motor 13 and the like in Fig. 8.
  • a dedicated rotation application to the wire electrode 1 is provided.
  • a rotating motor 18 is required.
  • the load inertia of the rotating motor 18 is large, so that the rated output of the rotating motor 18 and the bearing 1 mm A large capacity, such as the allowable rated load of the element, was required, and the cost was large, making it impractical. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made to solve the above problems, and has an object to provide a wire electric discharge machine capable of dispersing the consumption of wire electrodes and improving machining speed and machining accuracy.
  • a wire electric discharge machine is a wire electric discharge machine that generates a discharge between a traveling wire electrode and a workpiece, and processes the workpiece with discharge energy.
  • a wire bobbin comprising; a fixing means for fixing the wire bobbin so as not to rotate; a guide means for supporting the wire electrode; supporting the guide means, and pulling out the wire electrode from the wire bobbin and removing the wire electrode.
  • a wire electrode rotating means for rotating around the wire bobbin; and a driving means for driving the wire electrode rotating means.
  • the driving means is a brake motor for applying a predetermined tension to the wire electrode.
  • the wire electric discharge machine includes a slide unit that slidably supports the guide unit with respect to the wire electrode rotating unit according to a winding position of the wire electrode in the wire bobbin. It is a thing.
  • the wire electric discharge machine is a wire electric discharge machine which generates a discharge between a traveling wire electrode and a workpiece, and processes the workpiece with discharge energy.
  • the wire electrode is pulled in advance by being twisted in a twisted direction and wound in advance.
  • a wire bobbin supported so as to be rotatable in two directions.
  • the wire electric discharge machine according to the present invention is configured as described above, and has the following effects.
  • the wire electric discharge machine can disperse the consumption of the wire electrode, and can improve the machining speed and machining accuracy.
  • the wire electric discharge machine according to the present invention can improve reliability.
  • the wire electric discharge machining apparatus can suppress an increase in cost.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a wire electric discharge machine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a wire electrode opening mechanism of the wire electric discharge machine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a change in a processing speed with respect to a plate thickness of a workpiece.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a wire electrode loading mechanism of a wire electric discharge machine according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is a partial sectional view showing another example of the wire electrode loading mechanism of the wire electric discharge machine according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing a wire electric discharge machine according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing one example of an apparatus for previously winding a wire bobbin while continuously rotating the wire electrode in a twisting direction.
  • FIG. 8 is a configuration diagram showing a conventional wire electric discharge machine.
  • Figure 9 shows the wire electrode loading mechanism of a conventional wire electric discharge machine.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a wire electric discharge machine according to Embodiment 1 of the present invention, in which 1 is a wire electrode, 2 is a workpiece, 3 is a wire bobbin, and 4 is a wire electrode 1.
  • Main tension pulley that applies tension 5 is a brake motor that generates torque on the main tension pulley
  • 6 a and 6 b are wire guides provided above and below workpiece 2
  • 7 a and 7 b are workpieces Machining fluid nozzles provided above and below the object 2
  • 8 a and 8 b supply power for supplying machining power to the wire electrode 1, 9 a machining power supply device
  • 10 a wire electrode running roller
  • 11 a wire Electrode traveling mode
  • 12 is a wire electrode collection box
  • 13 is a braking mode for applying torque to the wire bobbin
  • 14a, 14b and 14c are guide pulleys
  • 2 0 is a wire electrode opening mechanism.
  • Arrow A in the figure indicates the traveling direction of the wire electrode
  • the wire electrode 1 is pulled out from the wire bobbin 3 in the direction of arrow A in the figure by driving the wire electrode running roller 10, and the wire electrode 1 runs.
  • the wire electrode 1 is supplied in a state in which the wire bobbin 3 is not rotated and the wire electrode loading mechanism 20 is provided with a rotation in the twist direction (the direction of arrow D in the figure) around the wire electrode axis.
  • machining power is supplied from the machining power supply 9 to the workpiece 2 between the wire electrode 1 and the workpiece 2 via the power supply terminals 8a and 8b.
  • the discharge is generated by supplying the machining fluid through the nozzles 7a and 7b.
  • FIG. 2 shows details of the structure of the wire electrode loading mechanism 20; 1 is a wire electrode, 3 is a wire bobbin, 3a is a wire bobbin shaft fixed or integrally formed with the wire bobbin 3, and 13 is a pre-wired shaft.
  • Tension brake motor, 13 a is the output shaft of brake motor 13, 21 is rotatable around wire bobbin 3 (in the direction of arrow D in the figure), and is rotatably supported around wire bobbin 3
  • the rotating arm 22 and 23 are supported by the rotating arm 21 and the guide pulley is a guide means for supporting the wire electrode 1.
  • 20 is a slide mechanism which is a slide means for supporting in a longitudinal direction (direction of arrow E in the figure) so that it can slide, 25 is a fixed base which is a fixing means for fixing the wire pobin 3 so as not to rotate, 2 6 is a bearing, 2 7 a and 27 b are gears.
  • the gear 27 b is fixed to the rotating arm 21, and its center is hollow.
  • the gears 27a and 27b transmit the output of the brake motor 13 to the rotating arm 21, and the gears 27a and 27b may be another transmission mechanism such as a belt transmission.
  • various mechanical elements such as linear guides and ball splines can be used as the slide mechanism 24.
  • the wire bobbin shaft 3a passes through a hollow portion of the gear 27b and is connected to a fixed base 25. Therefore, the wire bobbin 3 is configured not to rotate.
  • the rotary arm 21 is rotatably supported on the wire bobbin shaft 3a by a bearing 26.
  • the output of the brake motor 13 which is a driving means for rotating the rotary arm 21 is output from the output shaft 13a.
  • the power is transmitted to the rotating arm 21 via the gear 27 a and the gear 27 b. Therefore, the rotary arm 21 rotates around the wire bobbin 3 by the brake motor 13 (in the direction of arrow D in the figure).
  • the brake motor 13 in the direction of arrow D in the figure.
  • a wire electrode 1 is pulled out of a wire bobbin 3 via a guide pulley 23 and a guide pulley 22 (direction A in the figure).
  • the wire electrode 1 is continuous.
  • the position of the wire electrode 1 pulled out of the wire bobbin 3 moves upward and downward in FIG. 2 (in the direction of the arrow E in FIG. 2), but at the winding position of the wire electrode 1 in the wire bobbin 3.
  • the guide pulley 23 is slid in the direction of the arrow E in the figure by the slide mechanism 24, whereby the wire electrode 1 can be pulled out smoothly and stably without being separated. Further, since the rotating arm 21 is connected to the brake motor 13 via the gears 27b and 27a, a predetermined pretension is given to the wire electrode 1 by the brake motor 13. can do.
  • FIG. 3 shows a change in the processing speed with respect to the thickness of the workpiece 2 in comparison with the presence or absence of rotation of the wire electrode 1.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a wire electrode loading mechanism 20 of a wire electric discharge machine according to a second embodiment of the present invention.
  • 21 a is a rotating arm rotatably supported around the wire bobbin 3 (in the direction of arrow D in the figure)
  • 28 a and 28 b are guide pulleys
  • 29 is a fixed base. is there.
  • the configuration of the first embodiment differs from the configuration of FIG. 2 in the configuration of the guide pulley section through which the wire electrode 1 passes from the wire bobbin 3 via the guide pulley 23, and in the configuration of FIG. In the configuration of FIG.
  • the guide pulleys 28a and 28b are independent of the rotary arm 21a, while supported by the rotary arm 21. Also, wire electrode loading machine The configuration and operation of the wire electric discharge machine other than the structure 20 are the same as those in FIG. 1 of the first embodiment.
  • the wire electrode loading mechanism 20 having the configuration of FIG. 4 has the same effect as that of the first embodiment, and the guide pulleys 28a and 28b are independent of the rotating arm 21a. Since the load inertia of the brake motor 13 can be further reduced as compared with the first embodiment, the drive system can be made more compact.
  • the configuration shown in FIG. 4 is particularly suitable for the purpose of reducing fluctuations in pretension, particularly when it is desired to use the wire bobbin 3 at a distance from the guide pulley.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing another example of the wire electrode loading mechanism 20 of the wire electric discharge machine according to Embodiment 2 of the present invention, and the same reference numerals as those in FIG. 4 denote the same or corresponding parts. Is shown.
  • 30 is a wire guide
  • 31 is a fixed base
  • the guide pulley portion (28a and 28b) in FIG. 4 is replaced with a wire guide 30.
  • the wire electrode loading mechanism 20 having the configuration shown in FIG. 5 has the same effect as the configuration shown in FIG. 4, and is particularly suitable for processing with a thick wire electrode which does not require much pretensioning accuracy. And the mechanism can be further simplified.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing a wire electric discharge machine according to a third embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals as those in FIG. 1 of the first embodiment denote the same or corresponding parts.
  • reference numeral 32 denotes a wire bobbin wound in advance while continuously rotating the wire electrode 1 in a twisting direction
  • reference numeral 33 denotes a wire guide
  • reference numeral 34 denotes a wire electrode for preventing the wire electrode 1 from coming apart. This is a bully to prevent loosening.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing an example of an apparatus for previously winding a wire bobbin while continuously rotating the wire electrode 1 in a twisting direction.
  • 1 is a wire electrode
  • 3 2 b is a wire bobbin before winding
  • 32 a is a wire bobbin shaft fixed or integrated with wire bobbin 32 b
  • 35 is a rotating arm
  • 36 is a guide pulley
  • 37 is a guide pulley
  • 38 is a slide
  • 39 is a fixed base
  • 40 is a bearing
  • 4 la and 4 lb are gears
  • 42 is a motor for winding.
  • FIG. 7 shows a configuration similar to that of the wire electrode loading mechanism 20 of FIG. 2 of the first embodiment.
  • the rotating arm 35 is provided by the winding motor 42. While rotating around the wire bobbin 32b (direction of arrow F in the figure), the wire electrode 1 is sent in the direction of arrow G in the figure, and the wire electrode 1 is wound around the wire bobbin 32b.
  • the wire bobbin 32 b is wound while the wire electrode 1 is rotated (twisted) in the process of winding by rotating the rotary arm 35, and the wire electrode 1 is continuously twisted in the direction of twist.
  • a wire bobbin 32 in which the wire electrode 1 is wound in advance while applying the above rotation can be obtained.
  • a configuration may be employed in which a driving device that drives the guide pulley 37 in the E direction is provided.
  • the wire bobbin 32 manufactured as described above is mounted on a wire electric discharge machine as shown in FIG. 6, and the wire electrode 1 is pulled out while rotating the wire bobbin 32 to perform the processing. It is possible to perform wire electric discharge machining of the workpiece 2 while rotating the wire electrode 1 in the same manner as in Embodiments 1 and 2, without using wire electrode rotating means for imparting rotation to 1. The same effects as those of the first and second embodiments can be obtained. Industrial applicability
  • the wire electric discharge machining apparatus is used for wire electric discharge machining, in which machining electric power is supplied between a wire electrode and a workpiece and the workpiece is applied by discharge energy.
  • machining electric power is supplied between a wire electrode and a workpiece and the workpiece is applied by discharge energy.

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Description

明 細 書 ワイヤ放電加工装置 技術分野
この発明は、 ワイヤ電極と被加工物との間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、 ワイヤ放電加工装置の改良に関す るものである。 背景技術
第 8図は、 従来のワイヤ放電加工装置を示す構成図であり、 図におい て、 1はワイヤ電極、 2は被加工物、 3はワイヤボビン、 4はワイヤ電 極 1にテンションを付与するメインテンションプーリ、 5はメインテン シヨンプーリにトルクを発生させるブレーキ用モータ、 6 a及び 6 bは 被加工物 2の上下に設けられたワイヤガイ ド、 7 a及び 7 bは被加工物 2の上下に設けられた加工液ノズル、 8 a及び 8 bはワイヤ電極 1に加 ェ電力を供給する給電子、 9は加工用電源装置、 1 0はワイヤ電極走行 用ローラ、 1 1はワイヤ電極走行用モ一夕、 1 2はワイヤ電極回収ボッ クス、 1 3はワイヤボビンにトルクを発生させるプリテンション用のブ レーキ用モー夕、 1 4 a 、 1 4 b及び 1 4 cはガイ ドプーリである。 ま た、 図中矢印 Aはワイヤ電極 1の走行方向を示している。
このような従来のワイヤ放電加工装置においては、 ワイヤ電極走行用 ローラ 1 0をワイヤ電極走行用モ一夕 1 1により駆動することにより、 ワイヤ電極 1がワイヤボビン 3から引き出される。 メインテンションプ ーリ 4及びワイヤボビン 3では、 ブレーキ用モー夕 5及び 1 3により所 定のテンションがワイヤ電極 1に付与される。 ワイヤ電極 1は、 これら の所定のテンションが付与された状態で、 所定の速度を維持しつつ、 図 中矢印 A方向に走行する。 ワイヤボビン 3は、 ワイヤ電極 1の走行に伴 レ 、 ワイヤボビン軸を中心に回転する。 ワイヤ電極 1はワイヤボビン 3 に巻回されており、 連続的にワイヤボビン 3から引き出される。 ワイヤ 電極 1 の走行と共に、 加工用電源装置 9から給電子 8 a及び 8 bを介し てワイヤ電極 1 と被加工物 2との間に加工電力が供給され、 さらに極間 に加工液ノズル 7 a及び 7 bを介して加工液が供給されることにより、 放電が発生する。 ワイヤ電極 1 と被加工物 2とを図示しない駆動機構に より所定の加工方向に相対移動させることにより、 被加工物 2の加工が 進行する。
このような、 ワイヤ放電加工においては、 ワイヤ電極 1の加工方向に 面した部分は放電によりかなりの部分が消耗する。 従って、 ワイヤ電極 1の断線頻度が増大することから、 加工速度が著しく低下するという問 題点があった。
また、 ワイヤ電極 1の消耗は、 加工精度に関しても大きな影響を与え る。 すなわち、 ワイヤ電極 1が被加工物 2の上部から下部に走行してい る間にワイヤ電極 1の消耗が進行するため、 ワイヤ電極 1の走行方向に 対して被加工物 2の加工面にテーパ状の誤差が発生するという問題点が あった。 このようなテーパ状の誤差は、 特に被加工物 2の板厚が厚い場 合に顕著となる。
第 9図は、 以上のような従来技術の課題解決を目的として、 特開昭 6 3—2 6 3 0号公報に開示されたワイヤ放電加工装置におけるワイヤ電 極ローデイング機構を示す部分断面図であり、 図において、 1はワイヤ 電極、 3はワイヤボビン、 1 4 aはガイ ドプーリ、 1 5 a及び 1 5 bは 軸受、 1 6は回転用治具、 1 7は軸受、 1 8は回転用モー夕、 1 8 aは 回転用モー夕 1 8の出力軸、 1 9は固定ベースである。 ワイヤポビン 3 は軸受 1 5 a及び 1 5 bを介して回転用治具 1 6に対し図中 ;3軸回りに 回転可能に支持されている。 また、 回転用治具 1 6は回転用モー夕 1 8 の出力軸 1 8 aに連結されている。
第 9図の構成のワイヤ電極口一ディング機構を備えたワイヤ放電加工 装置の全体構成は第 8図と同様であり、 第 8図におけるワイヤボビン 3 及びブレーキ用モー夕 1 3等を第 9図に置き換えた構成に相当する。 た だし、 第 9図には、 第 8図のブレーキ用モ一夕 1 3に相当するモー夕が ない。 従って、 第 8図の全体構成と全く同様の機能を備えるためには、 例えば第 9図の 3軸にブレーキ用モー夕 1 3を付加する必要がある。 第 9図において、 ワイヤ電極 1が走行 （図中矢印 A方向） すると、 ヮ ィャボビン 3は 軸回りに回転し （図中矢印 B方向） 、 ワイヤボビン 3 に巻回されたワイヤ電極 1がワイヤボビン 3から引き出される。 このヮ ィャ電極 1の走行と共に、 回転用モー夕 1 8によりワイヤポビン 3を α 軸回りに回転させ （図中矢印 C方向） 、 ワイヤ電極 1に回転を与えるこ とにより、 ワイヤ放電加工時のワイヤ電極 1の消耗を分散することがで きるため、 被加工物の加工精度を向上することができる等の効果がある。 第 9図のようなワイヤ電極ローディング機構の構成では、 ワイヤ電極 1にテンションを与えるためのブレーキ用モ一夕 （例えば第 8図の 1 3 ) の他に、 ワイヤ電極 1への回転付与専用の回転用モー夕 1 8が必要 である。 また、 ワイヤボビン 3全体を α軸回りに回転させる必要がある ために、 回転用モー夕 1 8の負荷イナ一シャが大きく、 従って回転用モ 一夕 1 8の定格出力及び軸受 1 Ί等の機械要素の許容定格荷重等の容量 が大きいものが必要となり、 コスト上昇が大きく、 実用的でないという 問題点があった。 発明の開示
この発明は、 前記の課題を解決するためになされたものであり、 ワイ ャ電極の消耗を分散することができ、 加工速度及び加工精度を向上する ことができるワイヤ放電加工装置を得ることを目的とする。
さらに、 ワイヤ電極に回転を与えるための新たなモータを設ける必要 がなく、 コスト上昇を抑制することができると共に信頼性の高い、 実用 的なワイヤ放電加工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装置は、 走行するワイヤ電極と被加工 物との間で放電を発生させ、 放電エネルギにより前記被加工物を加工す るワイヤ放電加工装置において、 前記ワイヤ電極を巻回してなるワイヤ ボビンと、 前記ワイヤボビンが回転しないように固定する固定手段と、 前記ワイヤ電極を支承するガイド手段と、 前記ガイド手段を支持し、 前 記ワイヤボビンから前記ワイヤ電極を引き出すと共に前記ワイヤ電極を 前記ワイヤボビンの周りに回転させるワイヤ電極回転手段と、 前記ワイ ャ電極回転手段を駆動する駆動手段とを備えたものである。
また、 この発明に係るワイヤ放電加工装置は、 前記駆動手段が前記ヮ ィャ電極に所定のテンションを付与するためのブレーキ用モータである ものである。
また、 この発明に係るワイヤ放電加工装置は、 前記ワイヤボビン中の 前記ワイヤ電極の巻き位置に応じて、 前記ガイ ド手段を前記ワイヤ電極 回転手段に対してスライド可能に支持するスライ ド手段を備えたもので ある。
また、 この発明に係るワイヤ放電加工装置は、 走行するワイヤ電極と 被加工物との間で放電を発生させ、 放電エネルギにより前記被加工物を 加工するワイヤ放電加工装置において、 前記ワイヤ電極が連続的にねじ れ方向の回転を与えられて予め巻回され、 前記ワイヤ電極を引き出す方 向に回転可能に支持されたワイヤボビンを備えたものである。
この発明に係るワイヤ放電加工装置は以上説明したように構成されて いるので、 以下に示すような効果を奏する。
この発明に係るワイヤ放電加工装置は、 ワイヤ電極の消耗を分散する ことができ、 加工速度及び加工精度を向上することができる。
また、 この発明に係るワイヤ放電加工装置は、 信頼性を向上すること ができる。
さらに、 この発明に係るワイヤ放電加工装置は、 コスト上昇を抑制す ることができる。 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装置を示す 構成図である。
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装置のワイ ャ電極口一ディング機構を示す部分断面図である。
第 3図は、 被加工物の板厚に対する加工速度の変化を示す図である。 第 4図は、 この発明の実施の形態 2に係るワイヤ放電加工装置のワイ ャ電極ローディング機構を示す部分断面図である。
第 5図は、 この発明の実施の形態 2に係るワイヤ放電加工装置のワイ ャ電極ローディング機構の別の例を示す部分断面図である。
第 6図は、 この発明の実施の形態 3に係るワイヤ放電加工装置を示す 構成図である。
第 7図は、 ワイヤ電極に連続的にねじれ方向の回転を与えながら予め ワイヤボビンに巻線を行うための装置の一例を示す部分断面図である。 第 8図は、 従来のワイヤ放電加工装置を示す構成図である。
第 9図は、 従来のワイヤ放電加工装置のワイヤ電極ローディング機構 を示す部分断面図である。 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装置を示す 構成図であり、 図において、 1はワイヤ電極、 2は被加工物、 3はワイ ャボビン、 4はワイヤ電極 1にテンションを付与するメインテンション プーリ、 5はメインテンションプーリにトルクを発生させるブレーキ用 モー夕、 6 a及び 6 bは被加工物 2の上下に設けられたワイヤガイ ド、 7 a及び 7 bは被加工物 2の上下に設けられた加工液ノズル、 8 a及び 8 bはワイヤ電極 1に加工電力を供給する給電子、 9は加工用電源装置、 1 0はワイヤ電極走行用ローラ、 1 1はワイヤ電極走行用モ一夕、 1 2 はワイヤ電極回収ボックス、 1 3はワイヤボビン 3にトルクを加えるプ リテンション用ブレーキ用モ一夕、 1 4 a、 1 4 b及び 1 4 cはガイ ド プーリ、 2 0はワイヤ電極口一ディング機構である。 また、 図中矢印 A はワイヤ電極 1の走行方向を示している。
ワイヤ電極 1はワイヤ電極走行用ローラ 1 0を駆動させることにより, ワイヤボビン 3から図中矢印 A方向に引き出され、 ワイヤ電極 1の走行 が行われる。 ワイヤ電極 1は、 ワイヤボビン 3を回転させない状態にて、 ワイヤ電極ローディング機構 2 0からワイヤ電極軸中心にねじれ方向の 回転 （図中矢印 D方向） が与えられた状態で、 供給される。 ワイヤ電極 1の走行と共に、 加工用電源装置 9から給電子 8 a及び 8 bを介してヮ ィャ電極 1 と被加工物 2との間に加工電力が供給され、 さらに極間に加 ェ液ノズル 7 a及び 7 bを介して加工液が供給されることにより、 放電 が発生する。 ワイヤ電極 1 と被加工物 2とを図示しない駆動機構により 所定の加工方向に相対移動させることにより、 被加工物 2の加工が進行 する。
第 2図は、 ワイヤ電極ローディング機構 2 0の構造の詳細を示したも のであり、 1はワイヤ電極、 3はワイヤボビン、 3 aはワイヤボビン 3 と固定又は一体成形されたワイヤボビン軸、 1 3はプリテンション用ブ レーキ用モー夕、 1 3 aはブレーキ用モータ 1 3の出力軸、 2 1はワイ ャボビン 3の周りを回転 （図中矢印 D方向） 可能に支持され、 ワイヤボ ビン 3の周りを回転するワイヤ電極回転手段である回転アーム、 2 2及 び 2 3は回転アーム 2 1に支持され、 ワイヤ電極 1を支承するガイ ド手 段であるガイ ドプーリ、 2 4はガイ ドプーリ 2 3を回転アーム 2 0の長 手方向 （図中矢印 E方向） にスライ ド可能に支持するスライ ド手段であ るスライ ド機構、 2 5はワイヤポビン 3が回転しないように固定する固 定手段である固定ベース、 2 6は軸受、 2 7 a及び 2 7 bは歯車である。 歯車 2 7 bは回転アーム 2 1に固定されており、 その中心部は中空とな つている。 歯車 2 7 a及び 2 7 bはブレーキ用モー夕 1 3の出力を回転 アーム 2 1に伝達するものであり、 歯車 2 7 a及び 2 7 bをベルト伝達 等の他の伝達機構としてもよい。 また、 スライ ド機構 2 4としては、 リ ニァガイ ド、 ボールスプライン等の様々な機械要素を用いることができ る。
ワイヤボビン軸 3 aは、 歯車 2 7 bの中空部を通り、 固定べ一ス 2 5 と連結されている。 従って、 ワイヤボビン 3は回転しないように構成さ れている。 また、 回転アーム 2 1は軸受 2 6によりワイヤボビン軸 3 a と回転可能に支持されており、 回転アーム 2 1を回転させる駆動手段で あるブレーキ用モ一夕 1 3の出力は出力軸 1 3 a、 歯車 2 7 a、 歯車 2 7 bを介して回転アーム 2 1に伝達される。 従って、 回転アーム 2 1は、 ブレーキ用モー夕 1 3により、 ワイヤボビン 3の周りを回転 （図中矢印 D方向） する。 第 2図において、 ワイヤ電極 1は、 ワイヤボビン 3からガイドプーリ 2 3、 ガイ ドプーリ 2 2を経由して引き出される （図中 A方向） 。 ワイ ャボビン 3は回転せずに、 回転アーム 2 1がワイヤボビン 3の周りを回 転する （第 2図の （a) → (b) 、 図中矢印 D方向） ことにより、 ワイ ャ電極 1が連続的に引き出される。 また、 ワイヤ電極 1の走行とともに、 ワイヤボビン 3から引き出されるワイヤ電極 1の位置が第 2図の上下方 向 （図中矢印 E方向） に移動するが、 ワイヤボビン 3中のワイヤ電極 1 の巻き位置に応じてガイ ドプーリ 2 3がスライ ド機構 2 4により図中矢 印 E方向にスライドすることにより、 ワイヤ電極 1を、 ばらけることな く円滑かつ安定して引き出すことができる。 さらに、 回転アーム 2 1は 歯車 2 7 b及び 2 7 aを介してブレーキ用モー夕 1 3に連結されている ため、 このブレーキ用モー夕 1 3により、 ワイヤ電極 1に所定のプリテ ンションを付与することができる。
ワイヤ電極口一ディング機構 2 0により供給されたワイヤ電極 1は、 単位長さ当たり一定の回転 （ねじり） を付加された状態にて、 ワイヤ電 極 1と被加工物 2との極間に供給される。 すなわち、 ワイヤ電極 1の単 位長さあたりの回転 （ねじれ） 量 δは、 δ = 1 Ζ ( 2 π R) (Rはワイ ャボビンの半径） で与えられ、 ワイヤ電極 1の回転速度すなわち回転ァ —ム 2 1の回転速度 ωは、 O = F/ (2 T R) ( Fはワイヤ電極の走行 速度） で与えられる。 従って、 被加工物 2の上部から下部へのワイヤ電 極 1の走行による移動に伴い、 ワイヤ電極 1が回転しながら加工が進行 する。 例えば、 被加工物 2の板厚を Tとすると、 被加工物 2の上面から 下面までのワイヤ電極 1の回転量 は、 <5 t =TZ (2 R) となる。
このように、 ワイヤ電極 1に回転を付与して加工を行う場合は、 ワイ ャ電極 1の一部分ではなく全周を利用して加工が行われるため、 ワイヤ 電極 1の消耗を分散することができる。 従って、 ワイヤ電極 1の断線頻 W
9 度が低減し、 加工速度が増大する。
第 3図は、 被加工物 2の板厚に対する加工速度の変化をワイヤ電極 1 の回転の有無を比較して示したものである。 ワイヤ電極 1に回転を与え る場合 （実線） は、 被加工物 2の板厚増加に伴い、 被加工物 2の上面か ら下面までのワイヤ電極回転量 (5 tが増大するため、 ワイヤ電極 1が回 転しない場合 （破線） と比べ、 特に加工速度が向上することがわかる。 また、 ワイヤ電極 1に回転を与えることにより、 電極の消耗を全周に 分散させることができるため、 電極消耗に起因するテーパ形状誤差等を 大幅に低減することができ、 従って加工精度を向上することができる。 さらに、 ワイヤボビン 3を回転させずにワイヤ電極 1を引き出すワイ ャ電極口一ディング機構 2 0を採用したことにより、 ワイヤボビン 3全 体を駆動装置により回転させる必要がないため、 ワイヤボビン 3の回転 専用のモー夕が不要となるため、 駆動装置を小形化できる。 また、 スラ ィ ド機構 2 4の採用により、 円滑かつ安定したワイヤ供給が可能となり、 信頼性を大きく向上させることができる。
実施の形態 2 .
第 4図は、 この発明の実施の形態 2に係るワイヤ放電加工装置のワイ ャ電極ローディング機構 2 0を示す部分断面図であり、 実施の形態 1の 第 2図と同一符号は同一又は相当部分を示している。 第 4図において、 2 1 aはワイヤボビン 3の周りを回転 （図中矢印 D方向） 可能に支持さ れた回転アーム、 2 8 a及び 2 8 bはガイ ドプーリ、 2 9は固定べ一ス である。 実施の形態 1の第 2図の構成とは、 ワイヤボビン 3からガイ ド プーリ 2 3を経由してワイヤ電極 1が通過するガイ ドプーリ部の構成が 異なり、 第 2図の構成ではガイ ドプーリ 2 2が回転アーム 2 1に支持さ れているのに対し、 第 4図の構成では、 ガイ ドプーリ 2 8 a及び 2 8 b は回転アーム 2 1 aと独立している。 また、 ワイヤ電極ローデイング機 構 2 0以外のワイヤ放電加工装置の構成及び動作は、 実施の形態 1の第 1図と同様である。
第 4図の構成のワイヤ電極ローディング機構 2 0は、 実施の形態 1 と 同様の効果を奏すると共に、 ガイ ドプーリ 2 8 a及び 2 8 bが回転ァー ム 2 1 aと独立しているため、 ブレーキ用モー夕 1 3の負荷イナ一シャ を実施の形態 1よりも、 さらに低減できるため、 より駆動系を小形化で きる効果がある。
また、 第 4図の構成は、 プリテンションの変動を低減する目的等によ り、 特にワイヤボビン 3とカイ ドプーリ部の距離を離して使用したい場 合に適している。
第 5図は、 この発明の実施の形態 2に係るワイヤ放電加工装置のワイ ャ電極ローディング機構 2 0の別の例を示す部分断面図であり、 第 4図 と同一符号は同一又は相当部分を示している。 第 5図において、 3 0は ワイヤガイ ド、 3 1は固定ベースであり、第 4図のガイ ドプーリ部分（2 8 a及び 2 8 b ) をワイヤガイ ド 3 0で置き換えた構成となっている。 第 5図の構成のワイヤ電極ローディング機構 2 0は、 第 4図の構成と同 様の効果を奏すると共に、 特にプリテンションの精度等があまり要求さ れない太い線径のワイヤ電極による加工の場合等に適しており、 より機 構を簡素化することができる。
実施の形態 3 .
第 6図は、 この発明の実施の形態 3に係るワイヤ放電加工装置を示す 構成図であり、 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。 第 6図において、 3 2はワイヤ電極 1に連続的にねじれ方 向の回転を与えながら予め巻回してなるワイヤボビン、 3 3はワイヤガ イ ド、 3 4はワイヤ電極 1のばらけを防止するためのばらけ防止用ブー リである。 第 7図は、 ワイヤ電極 1に連続的にねじれ方向の回転を与えながら予 めワイヤボビンに巻線を行うための装置の一例を示す部分断面図であり、 図において、 1はワイヤ電極、 3 2 bは巻線前のワイヤボビン、 3 2 a はワイヤボビン 3 2 bと固定又は一体成形されたワイヤボビン軸、 3 5 は回転アーム、 3 6はガイ ドプーリ、 3 7はガイ ドプーリ、 3 8はスラ イ ド機構、 3 9は固定ベース、 4 0は軸受、 4 l a及び 4 l bは歯車、 4 2は巻線用モー夕である。
第 7図は、 実施の形態 1の第 2図のワイヤ電極ローディング機構 2 0 と同様の構成であり、 ワイヤ電極ローデイング機構 2 0とは逆に、 巻線 用モー夕 4 2により回転アーム 3 5をワイヤボビン 3 2 bの周りを回転 させながら （図中矢印 F方向） ワイヤ電極 1を図中矢印 G方向に送り、 ワイヤ電極 1をワイヤボビン 3 2 bに巻回するものである。 回転アーム 3 5を回転させて巻線をする過程でワイヤ電極 1に回転 （ねじれ） が付 与された状態で、 ワイヤボビン 3 2 bに巻線が行われ、 ワイヤ電極 1に 連続的にねじれ方向の回転を与えながらワイヤ電極 1 を予め巻回してな るワイヤボビン 3 2を得ることができる。
また、 ガイ ドプーリ 3 7を E方向に駆動する駆動装置を備える構成と しても良い。
このようにして製造された、 ワイヤボビン 3 2を、 第 6図のようにヮ ィャ放電加工装置に装着し、 ワイヤボビン 3 2を回転させながらワイヤ 電極 1を引き出して加工を行うことで、 ワイヤ電極 1に回転を付与する ためのワイヤ電極回転手段を用いずに、 実施の形態 1及び 2と同様にヮ ィャ電極 1を回転させながら被加工物 2のワイヤ放電加工を行うことが でき、 従って実施の形態 1及び 2と同様の効果を奏する。 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装置は、 ワイヤ電極と 被加工物との間に加工電力を供給し、 放電エネルギにより被加工物を加 ェする、 ワイヤ放電加工に用いられるのに適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 走行するワイヤ電極と被加工物との間で放電を発生させ、 放電工 ネルギにより前記被加工物を加工するワイヤ放電加工装置において、 前記ワイヤ電極を巻回してなるワイヤボビンと、
前記ワイヤボビンが回転しないように固定する固定手段と、 前記ワイヤ電極を支承するガイ ド手段と、
前記ガイ ド手段を支持し、 前記ワイヤボビンから前記ワイヤ電極を引 き出すと共に前記ワイヤ電極を前記ワイヤボビンの周りに回転させるヮ ィャ電極回転手段と、
前記ワイヤ電極回転手段を駆動する駆動手段とを備えたことを特徴と するワイヤ放電加工装置。
2 . 請求の範囲 1において、 前記駆動手段が前記ワイヤ電極に所定の テンションを付与するためのブレーキ用モー夕であることを特徴とする ワイヤ放電加工装置。
3 . 請求の範囲 1において、 前記ワイヤボビン中の前記ワイヤ電極の 巻き位置に応じて、 前記ガイ ド手段を前記ワイヤ電極回転手段に対して スライ ド可能に支持するスライ ド手段を備えたことを特徴とするワイヤ 放電加工装置。
4 . 走行するワイヤ電極と被加工物との間で放電を発生させ、 放電工 ネルギにより前記被加工物を加工するワイヤ放電加工装置において、 前記ワイヤ電極が連続的にねじれ方向の回転を与えられて予め巻回さ れ、 前記ワイヤ電極を引き出す方向に回転可能に支持されたワイヤボビ ンを備えたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
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