WO2023157125A1 - ワイヤ放電加工機 - Google Patents

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WO2023157125A1
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machining
arm
electric discharge
machining fluid
tank
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PCT/JP2022/006177
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English (en)
French (fr)
Inventor
國府田尚徳
Original Assignee
ファナック株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02Wire-cutting

Definitions

  • the present invention relates to wire electric discharge machines.
  • the wire electric discharge machine disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-008892 includes a machining tank and an arm.
  • the machining tank stores machining fluid.
  • a voltage is applied between the wire electrode and the workpiece in the machining fluid stored in the machining tank.
  • the arm penetrates the processing tank. Therefore, part of the arm is immersed in the machining liquid in the machining tank. A wire electrode passes through the inside of the arm.
  • the proportion of the portion of the arm that is immersed in the machining fluid changes according to changes in the relative positional relationship between the arm and the machining tank.
  • the liquid temperature of the machining fluid in the machining tank rises due to electric discharge generated in the machining tank.
  • the part of the arm that is immersed in the machining fluid in the machining tank expands according to the high temperature of the machining fluid. This expansion changes the length of the arm. That is, the length of the arm changes according to the length of the portion of the arm that is immersed in the working liquid.
  • An object of the present invention is to solve the above-described problems.
  • One aspect of the present invention is a wire electric discharge machine for machining an object by generating an electric discharge between a wire electrode and the object in a machining fluid, wherein the machining fluid is stored and the a machining tank that houses an object to be processed; a hollow arm that penetrates the machining tank and through which the wire electrode is inserted to guide the wire electrode that has passed through the object to the outside of the machining tank; a driving mechanism for changing the relative positional relationship between the machining tank and the arm at least in the extending direction of the arm; a machining fluid inlet formed in a positioned first portion for introducing the machining fluid into the inside of the arm; and a machining fluid discharge port formed in a second portion for discharging the machining fluid entering from the machining fluid entrance to the outside of the arm.
  • the temperature of the entire arm is controlled according to the temperature of the machining fluid in the machining tank, so the change in arm length during electrical discharge machining is suppressed.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a wire electric discharge machine according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the wire electric discharge machine when the machining tank is moved to a position different from that in FIG. 1 according to the driving of the drive mechanism.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the structure of the wire electric discharge machine related to the arm.
  • 4A is a configuration diagram of a wire electric discharge machine according to Modification 1.
  • FIG. 4B is a diagram showing fluid flow when the second valve is opened.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a wire electric discharge machine 10 according to an embodiment.
  • FIG. 1 shows not only the wire electric discharge machine 10, but also the X direction, the Y (+Y, -Y) direction, and the Z direction.
  • the X direction is parallel to the horizontal plane.
  • the Y direction is also parallel to the horizontal plane.
  • the Y direction is orthogonal to the X direction.
  • the Z direction indicates the upward direction.
  • the Z direction is orthogonal to the horizontal plane.
  • the wire electric discharge machine 10 includes a support portion 11, a machining tank 12, a drive mechanism 14, a table 16, an upper guide block 18, a lower guide block 20, an arm 22, and a wire electrode 24.
  • the interior 28 of arm 22 is hollow (see also FIG. 3).
  • the longitudinal direction (extending direction) of the arm 22 is the Y direction.
  • the support section 11 has a bed 11A and a column 11B.
  • the bed 11A is installed on an installation surface such as the floor of a factory.
  • Column 11B is erected on bed 11A.
  • the machining tank 12, together with the drive mechanism 14, is arranged at a position in the +Y direction from the column 11B.
  • the machining tank 12 stores the machining liquid LQ. Further, the machining tank 12 is supported by a driving mechanism 14 .
  • the drive mechanism 14 is installed on the bed 11A.
  • Drive mechanism 14 includes a slider 26 that supports processing tank 12 .
  • the slider 26 can slide in the X direction and the Y direction. Therefore, the driving mechanism 14 can move the processing tank 12 in the Y direction, for example, according to the movement of the slider 26 .
  • the slider 26 slides, for example, when driven by a servomotor.
  • the slider 26 is located at the position closest to the +Y direction within the range of movement of the slider 26 .
  • the table 16 is immersed in the machining fluid LQ within the machining tank 12 .
  • the table 16 also moves together with the processing tank 12. As shown in FIG.
  • the table 16 supports the workpiece W within the processing tank 12 .
  • the workpiece W supported by the table 16 is also immersed in the machining liquid LQ within the machining tank 12 .
  • the upper guide block 18 is arranged above the workpiece W while being supported by the column 11B.
  • the upper guide block 18 guides the wire electrode 24 to the workpiece W while supporting it.
  • a voltage is applied between the wire electrode 24 sent to the workpiece W and the workpiece W. As a result, electric discharge is generated between the wire electrode 24 and the workpiece W. As shown in FIG. The workpiece W is machined according to this electric discharge.
  • the lower guide block 20 is immersed in the machining liquid LQ below the workpiece W.
  • the lower guide block 20 supports the wire electrode 24 that has passed through the workpiece W and guides it to the inside 28 of the arm 22 .
  • the lower guide block 20 has a nozzle 20a.
  • the nozzle 20a is a member for jetting clean machining liquid LQ upward from the lower guide block 20.
  • the machining liquid LQ jetted from the nozzle 20a removes sludge generated by machining the workpiece W from between the wire electrode 24 and the workpiece W. As shown in FIG.
  • the wire electrode 24 and the workpiece W are heated by electric discharge occurring between them.
  • the machining fluid LQ jetted from the nozzle 20a cools the wire electrode 24 and the object W to be machined.
  • the machining liquid LQ jetted from the nozzle 20a of the lower guide block 20 is supplied to the nozzle 20a through a nozzle communication pipe 36 arranged inside 28 of the arm 22.
  • a description of the nozzle communication pipe 36 will be given later.
  • a nozzle for jetting the machining liquid LQ may be provided not only in the lower guide block 20 but also in the upper guide block 18 . However, the nozzle provided in the upper guide block 18 jets the working liquid LQ downward.
  • the arm 22 penetrates the machining tank 12 and supports the lower guide block 20 in the machining liquid LQ.
  • the arm 22 is installed on the column 11B.
  • the processing tank 12 has a wall portion 12a on the -Y direction side. A long hole elongated in the X direction is formed in the wall portion 12a. The arm 22 extends into the processing tank 12 through this long hole.
  • the machining tank 12 is provided with a seal member for preventing leakage of the machining liquid LQ in the machining tank 12 through a gap between the long hole of the wall portion 12 a and the arm 22 . Illustration of the sealing member is omitted.
  • FIG. 2 is a diagram showing the wire electric discharge machine 10 when the machining tank 12 is moved to a position different from that in FIG. In FIG. 2, the slider 26 is located at the most ⁇ Y direction side position within the range of movement of the slider 26 .
  • the relative positional relationship between the machining tank 12 and the arm 22 changes according to the movement of the machining tank 12 .
  • the relative positional relationship in the Y direction between the machining tank 12 and the arm 22 changes.
  • the relative positional relationship refers to the Y-direction relative positional relationship between the machining tank 12 and the arm 22 unless otherwise specified.
  • the proportion of the portion of the arm 22 located within the processing tank 12 changes according to the change in the relative positional relationship.
  • the arm 22 has a first portion 30 and a second portion 32, described below.
  • the first portion 30 is the portion of the arm 22 that is positioned within the processing tank 12 regardless of changes in the relative positional relationship.
  • the first portion 30 is located in the processing tank 12 when the slider 26 is located at the position on the +Y direction side most within the movement range of the slider 26 (see also FIG. 1).
  • the first portion 30 is immersed in the machining liquid LQ in the machining tank 12 by being positioned inside the machining tank 12 .
  • the first portion 30 includes the Y-direction first end 22a of the arm 22 .
  • the lower guide block 20 is attached, for example, to the first end 22a.
  • the second portion 32 is the portion of the arm 22 that is positioned outside the processing tank 12 regardless of changes in the relative positional relationship.
  • the second portion 32 is located outside the processing tank 12 when the slider 26 is located at the most ⁇ Y direction position within the movement range of the slider 26 (see also FIG. 2).
  • the second portion 32 includes the Y-direction second end 22b of the arm 22 .
  • the second end 22b is fixed to the column 11B.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the wire electric discharge machine 10 related to the arm 22. As shown in FIG.
  • the wire electric discharge machine 10 further includes a wire pipe 34 and a nozzle communication pipe 36.
  • the wire pipe 34 and the nozzle communication pipe 36 pass through the interior 28 of the arm 22 and are connected to the lower guide block 20 .
  • the wire electrode 24 passing through the lower guide block 20 is inserted through the wire pipe 34 .
  • the wire electrode 24 is guided through a wire pipe 34 to a recovery box installed outside the machining tank 12 . Illustration of the collection box is omitted.
  • the nozzle communication pipe 36 connects the machining fluid tank and the nozzle 20a.
  • the machining fluid tank is a tank that stores the machining fluid LQ outside the machining tank 12 .
  • the machining liquid LQ in the machining liquid tank flows through the nozzle communication pipe 36 toward the nozzle 20a. Illustration of the machining liquid tank is omitted.
  • the wire electric discharge machine 10 may further include a pump that forces the machining fluid LQ in the nozzle communicating pipe 36 to flow toward the nozzle 20a. Illustration of the pump is omitted.
  • the arm 22 further has a machining fluid inlet 38 , a machining fluid outlet 40 and an air vent 42 .
  • Each of the machining fluid inlet 38, the machining fluid outlet 40, and the air vent 42 is an opening that allows the inside 28 and the outside of the arm 22 to communicate with each other.
  • a machining fluid inlet 38 is formed in the first portion 30 . Since the arm 22 has the machining fluid inlet 38 , the machining fluid LQ in the machining tank 12 can be taken into the interior 28 of the arm 22 through the machining fluid inlet 38 .
  • the machining fluid LQ (LQ1) introduced from the machining fluid inlet 38 is separated from the wire electrode 24 inside the wire pipe 34 by the wire pipe 34 . Also, the machining liquid LQ1 is separated from the machining liquid LQ (LQ2) in the nozzle communication pipe 36 by the nozzle communication pipe 36 .
  • a filter 44 is preferably installed at the machining fluid inlet 38 .
  • the filter 44 filters the machining liquid LQ passing through the machining liquid inlet 38 . This prevents foreign matter such as sludge mixed in the machining liquid LQ from entering the interior 28 of the arm 22 .
  • the machining fluid outlet 40 is formed in the second portion 32 .
  • the machining fluid outlet 40 communicates with the machining fluid inlet 38 through the interior 28 of the arm 22 .
  • the machining fluid LQ (LQ1) in the interior 28 of the arm 22 is discharged from the machining fluid discharge port 40 .
  • the wire pipe 34 may extend outside the arm 22 through the machining fluid discharge port 40 .
  • the shape of the arm 22 becomes simple.
  • the air vent 42 is an opening for venting the air A from the inside 28 of the arm 22 .
  • the air vent 42 is connected to an air tube 48 arranged outside the arm 22 via a joint 46, for example.
  • the air vent 42 is preferably formed in the second portion 32. As a result, the air vent 42 is not positioned within the processing tank 12 regardless of changes in the relative positional relationship. Therefore, for example, the air tube 48 connected to the air vent 42 is prevented from interfering with the wire electrode 24, the workpiece W, etc. in the machining tank 12. FIG.
  • the second portion 32 is outside the range of relative movement of the wall portion 12 a of the processing tank 12 with respect to the arm 22 . Therefore, by forming the air vent 42 in the second portion 32, the air tube 48 connected to the air vent 42 is prevented from interfering with the wall portion 12a.
  • the temperature of the portion of the arm 22 located within the processing tank 12 is a temperature corresponding to the liquid temperature of the processing liquid LQ within the processing tank 12 .
  • the machining liquid LQ in the machining tank 12 is taken into the inside 28 of the arm 22 .
  • the machining fluid LQ1 that has been taken in also flows into a portion of the interior 28 of the arm 22 that is located outside the machining tank 12 .
  • the temperature of the portion of the arm 22 located outside the machining tank 12 is adjusted to the temperature corresponding to the temperature of the machining fluid LQ1.
  • the temperature of the entire arm 22 is adjusted according to the liquid temperature of the machining liquid LQ in the machining tank 12 .
  • the temperature of the entire arm 22 is uniformed to a temperature corresponding to the liquid temperature of the machining liquid LQ in the machining tank 12 .
  • the machining fluid discharge port 40 is formed at the second end 22b of the second portion 32 .
  • the machining liquid LQ1 flows through the interior 28 of the arm 22 to the second end 22b.
  • the temperature of the entire second portion 32 is made more uniform. Therefore, the change in the length of the arm 22 is further suppressed.
  • the air A can be removed from the inside 28 of the arm 22 via the air removal port 42 .
  • the inside 28 of the arm 22 can be filled with a larger amount of the machining liquid LQ1.
  • the temperature of the entire arm 22 becomes more uniform. Therefore, the change in the length of the arm 22 is further suppressed.
  • the machining fluid LQ1 is the machining fluid LQ heated by the electric discharge generated in the machining tank 12.
  • the working liquid LQ2 flowing through the nozzle communicating pipe 36 is preferably as low as possible in order to cool the wire electrode 24 and the workpiece W.
  • the nozzle communication pipe 36 has high heat insulation. Since the nozzle communication pipe 36 has high heat insulating properties, heat exchange between the machining fluid LQ1 flowing in the inside 28 of the arm 22 and the machining fluid LQ2 flowing in the nozzle communication pipe 36 can be suppressed. This prevents the machining liquid LQ2 from being warmed by the machining liquid LQ1.
  • FIG. 4A is a configuration diagram of a wire electric discharge machine 101 (10) according to Modification 1.
  • FIG. illustrations of the elements already explained in the embodiment are omitted as much as possible.
  • a wire electric discharge machine 101 has components similar to those of the wire electric discharge machine 10 (see also the embodiment). However, the wire electric discharge machine 101 has an arm 221 that is a modified version of the arm 22 . The arm 221 differs from the arm 22 in that it further has a wire discharge port 58 which will be described later.
  • the wire electric discharge machine 101 further includes a first pipe 50, a first valve 52, a second pipe 54, and a second valve 56.
  • the first pipe 50 , the first valve 52 , the second pipe 54 and the second valve 56 are arranged outside the arm 221 .
  • the first pipe 50 is connected to the machining fluid discharge port 40 .
  • the machining fluid LQ in the inside 28 of the arm 221 flows through the machining fluid discharge port 40 to the first pipe 50 .
  • the first valve 52 is provided on the first pipe 50 .
  • the machining fluid LQ that has flowed into the inside 28 of the arm 221 from the machining fluid inlet 38 is discharged from the first pipe 50 .
  • the first valve 52 painted white in FIG. 4A is in an open state.
  • the second pipe 54 is connected between the first valve 52 of the first pipe 50 and the machining fluid discharge port 40 .
  • the second pipe 54 is a pipe through which a fluid FL flows for cleaning the inside 28 of the arm 221 (see FIG. 4B).
  • the fluid FL is, for example, clean working fluid LQ or clean air.
  • the second valve 56 is provided on the second pipe 54 .
  • the second valve 56 is closed while the machining fluid LQ is discharged from the machining fluid discharge port 40 .
  • the black second valve 56 in FIG. 4A is closed.
  • the wire pipe 34 extends into the first pipe 50 .
  • opening and closing of the first valve 52 may be obstructed by the wire pipe 34 in the first pipe 50 .
  • the wire pipe 34 may be removed before closing the first valve 52, but this requires a lot of man-hours.
  • the arm 221 has a wire discharge port 58.
  • Wire outlet 58 is an opening formed in second portion 32 .
  • the wire discharge port 58 is formed at a location different from the machining fluid discharge port 40 .
  • the wire pipe 34 is passed through the wire outlet 58 instead of the machining fluid outlet 40 . Thereby, opening and closing of the first valve 52 is not hindered by the wire pipe 34 . Therefore, it is not necessary to remove the wire pipe 34 to close the first valve 52 .
  • FIG. 4B is a diagram showing the flow of the fluid FL when the second valve 56 is opened. As in FIG. 4A, illustration of elements already described in the embodiment is omitted as much as possible.
  • the second valve 56 is opened when the machining fluid LQ is not discharged from the machining fluid discharge port 40 .
  • the second valve 56 painted white in FIG. 4B is in an open state.
  • the fluid FL flows into the first pipe 50 through the second pipe 54 .
  • a pump may be provided in the second pipe 54 . This pump forces the fluid FL toward the first pipe 50 while the second valve 56 is open.
  • the fluid FL that has flowed through the first pipe 50 flows into the interior 28 of the arm 221 through the machining fluid discharge port 40 .
  • the fluid FL that has flowed into the interior 28 of the arm 221 is discharged from the machining fluid inlet 38 together with dirt and the like present in the interior 28 of the arm 221 . This cleans the inside 28 of the arm 221 .
  • the first valve 52 is preferably closed when the second valve 56 is opened. Thereby, the fluid FL can be flowed more reliably toward the inside 28 of the arm 221 .
  • the black first valve 52 in FIG. 4B is in the closed state.
  • the machining fluid inlet 38 may be formed at a location other than the lower portion of the first portion 30 .
  • the machining fluid inlet 38 may be formed in the top or side of the first portion 30 .
  • One invention is a wire electric discharge machine (10) for machining an object (W) by generating electric discharge between a wire electrode (24) and the object (W) in a machining fluid (LQ), a machining tank (12) for storing the machining fluid and containing the object to be machined; a hollow arm (22) through which a wire electrode is inserted; a drive mechanism (14) for changing the relative positional relationship between the machining tank and the arm at least in the extending direction of the arm; A machining fluid inlet (38) is formed in the first portion (30) located in the machining tank regardless of the change in the extending direction of the relative positional relationship and guides the machining fluid to the inside (28) of the arm.
  • machining fluid discharge port (40) that discharges the machining fluid to the outside of the arm.
  • the temperature of the entire arm is controlled according to the temperature of the working fluid in the machining tank, so that the length of the arm is prevented from changing during electrical discharge machining.
  • the wire electric discharge machine may further have an air vent (42) for venting air (A) that has entered the inside of the arm from the machining fluid inlet or the machining fluid outlet. Thereby, the inside of the arm can be filled with a larger amount of working fluid.
  • the wire electric discharge machine may further include a filter (44) that prevents sludge from entering the inside of the arm through the machining fluid inlet. This prevents the interior of the arm from becoming contaminated with sludge.
  • the wire electric discharge machine includes a first pipe (50) through which the machining fluid discharged from the machining fluid discharge port flows, a first valve (52) provided in the first pipe, and a second pipe (54) connected between the machining fluid discharge port and the first valve, through which a fluid (FL) for washing the inside of the arm flows toward the first pipe;
  • a second valve (56) provided in two pipes may be further provided. Thereby, the inside of the arm can be washed with the fluid.

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Abstract

ワイヤ放電加工機(10)は、加工槽(12)を貫通し、ワイヤ電極(24)を加工槽(12)の外に導く中空形状のアーム(22)と、加工槽(12)とアーム(22)との相対位置関係を少なくともアーム(22)の延び方向に変化させる駆動機構(14)と、相対位置関係の変化に拘らず加工槽(12)内に位置するアーム(22)の第1部分(30)に形成される加工液侵入口(38)と、相対位置関係の変化に拘らず加工槽(12)外に位置するアーム(22)の第2部分(32)に形成される加工液排出口(40)と、を有する。

Description

ワイヤ放電加工機
 本発明は、ワイヤ放電加工機に関する。
 特公平3-008892号公報のワイヤ放電加工機は、加工槽と、アームとを備える。加工槽は、加工液を貯留する。また、加工槽に貯留された加工液中で、ワイヤ電極と加工対象物との極間に電圧が印加される。
 アームは、加工槽を貫通する。したがって、アームの一部は、加工槽内の加工液に浸漬される。アームの内部を、ワイヤ電極が挿通する。
 アームのうち加工液に浸漬される部分の割合は、アームと加工槽との相対位置関係の変化に応じて変化する。ここで、加工槽内の加工液の液温は、加工槽内で発生する放電によって、上昇する。
 アームのうち、加工槽内の加工液に浸漬された部分は、加工液の高い液温に応じて、膨張する。この膨張により、アームの長さが変化する。つまり、アームの長さは、アームのうち加工液に浸漬される部分の長さに応じて、変化する。
 放電加工の実行中にアームの長さが変化することで、加工精度が悪化するという問題がある。
 本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。
 本発明の一態様は、加工液中でワイヤ電極と加工対象物との間に放電を発生させることで前記加工対象物を加工するワイヤ放電加工機であって、前記加工液を貯留し、前記加工対象物を収容する加工槽と、前記加工槽を貫通し、前記加工対象物を通過した前記ワイヤ電極を前記加工槽の外に導くために前記ワイヤ電極が挿通される中空形状のアームと、前記加工槽と前記アームとの相対位置関係を、少なくとも前記アームの延び方向に変化させる駆動機構と、前記アームのうち、前記相対位置関係の前記延び方向の変化に拘らず前記加工槽の内に位置する第1部分に形成され、前記加工液を前記アームの内部に導く加工液侵入口と、前記アームのうち、前記相対位置関係の前記延び方向の変化に拘らず前記加工槽の外に位置する第2部分に形成され、前記加工液侵入口から侵入した前記加工液を前記アームの外部に排出する加工液排出口と、を有する、ワイヤ放電加工機である。
 本発明によれば、アームの全体が、加工槽内の加工液の液温に応じて調温されるので、放電加工中にアームの長さが変化することが抑制される。
図1は、実施形態に係るワイヤ放電加工機の構成図である。 図2は、駆動機構の駆動に応じて図1とは異なる位置に加工槽が移動した場合のワイヤ放電加工機を示す図である。 図3は、アームに関連するワイヤ放電加工機の構造を模式的に示す図である。 図4Aは、変形例1に係るワイヤ放電加工機の構成図である。図4Bは、第2バルブが開かれた場合における流体の流動を示す図である。
 [実施形態]
 図1は、実施形態に係るワイヤ放電加工機10の構成図である。
 なお、図1には、ワイヤ放電加工機10のみならず、X方向と、Y(+Y、-Y)方向と、Z方向とが示される。X方向は、水平面に平行する。Y方向も、水平面に平行する。ただし、Y方向は、X方向と直交する。Z方向は、上方向を示す。Z方向は、水平面と直交する。
 ワイヤ放電加工機10は、支持部11と、加工槽12と、駆動機構14と、テーブル16と、上ガイドブロック18と、下ガイドブロック20と、アーム22と、ワイヤ電極24とを備える。アーム22の内部28は、中空状である(図3も参照)。アーム22の長手方向(延び方向)は、Y方向である。
 支持部11は、ベッド11Aと、コラム11Bとを有する。ベッド11Aは、工場の床等の設置面に設置される。コラム11Bは、ベッド11Aに立設される。
 加工槽12は、駆動機構14とともに、コラム11Bよりも+Y方向の位置に配される。加工槽12は、加工液LQを貯留する。また、加工槽12は、駆動機構14に支持される。
 駆動機構14は、ベッド11A上に設置される。駆動機構14は、加工槽12を支持するスライダ26を含む。スライダ26は、X方向とY方向とにスライド移動することができる。したがって、駆動機構14は、スライダ26の移動に応じて、加工槽12を例えばY方向に移動させることができる。スライダ26は、例えばサーボモータの駆動に応じて摺動する。
 なお、図1において、スライダ26は、スライダ26の移動範囲内で最も+Y方向側の位置にある。
 テーブル16は、加工槽12内で加工液LQに浸漬される。加工槽12が駆動機構14によって移動される場合、テーブル16も加工槽12と一緒に移動する。
 テーブル16は、加工槽12内で加工対象物Wを支持する。テーブル16に支持された加工対象物Wも、加工槽12内で加工液LQに浸漬される。
[規則91に基づく訂正 21.02.2023]
 上ガイドブロック18は、コラム11Bに支持されて、加工対象物Wよりも上方に配される。上ガイドブロック18は、ワイヤ電極24を支持しつつ加工対象物Wに案内する。
 加工対象物Wに送られたワイヤ電極24と、加工対象物Wとの間には、電圧が印加される。これにより、ワイヤ電極24と、加工対象物Wとの間に放電が発生する。この放電に応じて、加工対象物Wは加工される。
 下ガイドブロック20は、加工対象物Wよりも下方で加工液LQに浸漬される。下ガイドブロック20は、加工対象物Wを通過したワイヤ電極24を支持しつつ、アーム22の内部28に案内する。下ガイドブロック20は、ノズル20aを備える。
 ノズル20aは、下ガイドブロック20から上方向に清潔な加工液LQを噴流するための部材である。ノズル20aが噴流した加工液LQは、加工対象物Wが加工されることで生じたスラッジを、ワイヤ電極24と加工対象物Wとの間から除去する。
 また、ワイヤ電極24と、加工対象物Wとは、お互いの間で放電が発生することで、加熱される。ノズル20aが噴流した加工液LQは、ワイヤ電極24と、加工対象物Wとを冷却する。
 なお、下ガイドブロック20のノズル20aから噴流される加工液LQは、アーム22の内部28に配されるノズル連通管36を通ってノズル20aに供給される。ノズル連通管36の説明は後述する。
 加工液LQを噴流するノズルは、下ガイドブロック20のみならず、上ガイドブロック18に備えられてもよい。ただし、上ガイドブロック18に備えられるノズルは、加工液LQを下方向に噴流する。
 アーム22は、加工槽12を貫通し、加工液LQ中で下ガイドブロック20を支持する。アーム22は、コラム11Bに設置される。加工槽12は、-Y方向側の壁部12aを有する。壁部12aには、X方向に長い長孔が形成される。アーム22は、この長孔を通じて、加工槽12の内部まで延びる。
 なお、加工槽12には、壁部12aの長孔と、アーム22との隙間を通じて加工槽12内の加工液LQが漏出することを防止するためのシール部材が設けられる。シール部材の図示は省略する。
 図2は、駆動機構14の駆動に応じて図1とは異なる位置に加工槽12が移動した場合のワイヤ放電加工機10を示す図である。なお、図2において、スライダ26は、スライダ26の移動範囲内で最も-Y方向側の位置にある。
 加工槽12の移動に応じて、加工槽12とアーム22との相対位置関係が変化する。例えば、加工槽12がY方向に移動する場合、加工槽12とアーム22とのY方向の相対位置関係が変化する。
 以下の説明において、相対位置関係とは、特に断らない限り、加工槽12とアーム22とのY方向の相対位置関係を指す。
 相対位置関係の変化に応じて、アーム22のうち加工槽12内に位置する部分の割合が変化する。ただし、アーム22は、以下に説明される第1部分30と、第2部分32とを有する。
 第1部分30は、アーム22のうち、相対位置関係の変化に拘わらず、加工槽12内に位置する部分である。第1部分30は、スライダ26の移動範囲内でスライダ26が最も+Y方向側の位置にある場合において、加工槽12内に位置する(図1も参照)。第1部分30は、加工槽12内に位置することで、加工槽12内の加工液LQに浸漬される。第1部分30は、アーム22のY方向の第1端22aを含む。下ガイドブロック20は、例えば第1端22aに取り付けられる。
 第2部分32は、アーム22のうち、相対位置関係の変化に拘わらず、加工槽12の外に位置する部分である。第2部分32は、スライダ26の移動範囲内でスライダ26が最も-Y方向側の位置にある場合において、加工槽12外に位置する(図2も参照)。第2部分32は、アーム22のY方向の第2端22bを含む。第2端22bは、コラム11Bに固定される。
 図3は、アーム22に関連するワイヤ放電加工機10の構成を模式的に示す図である。
 ワイヤ放電加工機10は、ワイヤパイプ34と、ノズル連通管36とをさらに備える。ワイヤパイプ34と、ノズル連通管36とは、アーム22の内部28を貫通して、下ガイドブロック20に接続される。
 ワイヤパイプ34には、下ガイドブロック20を通過したワイヤ電極24が挿通する。ワイヤ電極24は、ワイヤパイプ34を通って、加工槽12外に設置された回収箱に案内される。回収箱の図示は省略する。
 ノズル連通管36は、加工液タンクと、ノズル20aとを接続する。加工液タンクは、加工槽12外で加工液LQを貯留するタンクである。加工液タンク内の加工液LQは、ノズル20aに向かって、ノズル連通管36を流れる。加工液タンクの図示は省略する。
 ワイヤ放電加工機10は、ノズル連通管36内の加工液LQをノズル20aに向かって強制的に流動させるポンプをさらに備えてもよい。ポンプの図示は省略する。
 アーム22は、加工液侵入口38と、加工液排出口40と、エア抜き口42とをさらに有する。加工液侵入口38と、加工液排出口40と、エア抜き口42との各々は、アーム22の内部28と外部とを連通させる開口部である。
 加工液侵入口38は、第1部分30に形成される。アーム22は、加工液侵入口38を有することで、加工液侵入口38から加工槽12内の加工液LQをアーム22の内部28に取り込むことができる。
 なお、加工液侵入口38から取り込まれた加工液LQ(LQ1)は、ワイヤパイプ34によって、ワイヤパイプ34内のワイヤ電極24とは隔てられる。また、加工液LQ1は、ノズル連通管36によって、ノズル連通管36内の加工液LQ(LQ2)とは隔てられる。
 加工液侵入口38には、フィルタ44が設置されると好ましい。フィルタ44は、加工液侵入口38を通る加工液LQを濾過する。これにより、加工液LQに紛れたスラッジ等の異物がアーム22の内部28に侵入することが防止される。
 加工液排出口40は、第2部分32に形成される。加工液排出口40は、アーム22の内部28を介して、加工液侵入口38と連通する。アーム22の内部28の加工液LQ(LQ1)は、加工液排出口40から排出される。
 なお、ワイヤパイプ34は、加工液排出口40を通って、アーム22の外まで延びてもよい。この場合、ワイヤ電極24をアーム22外に導くための開口を加工液排出口40とは別に形成する必要がないので、アーム22の形状がシンプルになる。
 エア抜き口42は、アーム22の内部28からエアAを抜くための開口部である。エア抜き口42は、例えば継手46を介して、アーム22の外に配されるエアチューブ48に接続される。
 エア抜き口42は、第2部分32に形成されると、好ましい。これにより、相対位置関係の変化に拘わらず、エア抜き口42が加工槽12内に位置しない。したがって、例えばエア抜き口42に接続されるエアチューブ48が加工槽12内のワイヤ電極24、加工対象物W等に干渉することが防止される。
 また、第2部分32は、加工槽12の壁部12aのアーム22に対する相対移動の範囲の外である。したがって、第2部分32にエア抜き口42が形成されることで、エア抜き口42に接続されるエアチューブ48が壁部12aに干渉することが防止される。
 本実施形態によれば、アーム22のうち加工槽12内に位置する部分の温度は、加工槽12内の加工液LQの液温に応じた温度である。また、アーム22の内部28に、加工槽12内の加工液LQが取り込まれる。取り込まれた加工液LQ1は、アーム22の内部28のうち、加工槽12外に位置する部分にも流れる。これにより、アーム22のうち加工槽12外に位置する部分の温度は、加工液LQ1の液温に応じた温度に調整される。
 すなわち、アーム22の全体が、加工槽12内の加工液LQの液温に応じて調温される。その結果、例えば放電加工中において、アーム22の全体の温度が、加工槽12内の加工液LQの液温に応じた温度に均一化される。
 放電加工中におけるアーム22の全体の温度が均一化されることで、仮にアーム22のうち加工槽12内に位置する部分の割合が放電加工中に変化しても、アーム22の長さが変化することは、抑制される。アーム22の長さが変化することが放電加工中において抑制されることで、加工精度が向上する。
 また、本実施形態によれば、加工液排出口40は、第2部分32のうち、第2端22bに形成される。これにより、加工液LQ1は、アーム22の内部28を第2端22bまで流れる。第2端22bまで加工液LQ1が流れることで、第2部分32の全体の温度が、より均一化される。したがって、アーム22の長さが変化することが、より抑制される。
 さらに、本実施形態によれば、エア抜き口42を介して、アーム22の内部28からエアAを抜くことができる。アーム22の内部28からエアAを抜くことで、アーム22の内部28をより多くの加工液LQ1で満たすことができる。アーム22の内部28がより多くの加工液LQ1で満たされることで、アーム22の全体の温度が、より均一化される。したがって、アーム22の長さが変化することが、より抑制される。
 なお、加工液LQ1は、加工槽12内で発生した放電によって加熱された加工液LQである。これに対し、ノズル連通管36を流れる加工液LQ2は、ワイヤ電極24と加工対象物Wとを冷却するために、できるだけ低温である方が好ましい。
 これを踏まえ、ノズル連通管36は、高い断熱性を有すると、好ましい。ノズル連通管36の断熱性が高いことで、アーム22の内部28を流れる加工液LQ1と、ノズル連通管36を流れる加工液LQ2と、の熱交換を抑制することができる。これにより、加工液LQ2が加工液LQ1によって温められることが抑制される。
 [変形例]
 以下には、上記実施形態に係る変形例が記載される。ただし、上記実施形態と重複する説明は、以下の説明では可能な限り省略される。上記実施形態で説明済みの要素には、特に断らない限り、上記実施形態と同一の参照符号が付される。
 (変形例1)
 図4Aは、変形例1に係るワイヤ放電加工機101(10)の構成図である。ただし、実施形態で説明済の要素の図示は、可能な限り省略する。
 ワイヤ放電加工機101は、ワイヤ放電加工機10と同様の構成要素を有する(実施形態も参照)。ただし、ワイヤ放電加工機101は、アーム22を変形したアーム221を備える。アーム221は、後述されるワイヤ排出口58をさらに有する点で、アーム22と相違する。
 また、ワイヤ放電加工機101は、第1配管50と、第1バルブ52と、第2配管54と、第2バルブ56とをさらに備える。第1配管50と、第1バルブ52と、第2配管54と、第2バルブ56とは、アーム221の外に配される。
 第1配管50は、加工液排出口40に接続される。これにより、アーム221の内部28の加工液LQは、加工液排出口40を通って第1配管50に流れる。
 第1バルブ52は、第1配管50に設けられる。第1バルブ52が開かれている場合、加工液侵入口38からアーム221の内部28に流れた加工液LQは、第1配管50から排出される。図4Aにおいて白塗りの第1バルブ52は、開状態である。
 第2配管54は、第1配管50のうち、第1バルブ52と、加工液排出口40との間に接続される。第2配管54は、アーム221の内部28を洗浄するための流体FLが流れる配管である(図4B参照)。流体FLは、例えば清潔な加工液LQ、または清潔なエアである。
 第2バルブ56は、第2配管54に設けられる。第2バルブ56は、加工液排出口40から加工液LQが排出される間、閉じられる。図4Aにおいて黒塗りの第2バルブ56は、閉状態である。
 ここで、仮に、実施形態と同様にワイヤパイプ34が加工液排出口40に通される場合、ワイヤパイプ34は第1配管50の中まで延びる。この場合、第1バルブ52の開閉が、第1配管50中のワイヤパイプ34に阻害されるおそれがある。第1バルブ52を閉じる前にワイヤパイプ34を撤去してもよいが、工数がかかる。
 これを踏まえ、アーム221は、ワイヤ排出口58を有する。ワイヤ排出口58は、第2部分32に形成される開口部である。ワイヤ排出口58は、加工液排出口40とは別の箇所に形成される。ワイヤパイプ34は、加工液排出口40ではなく、ワイヤ排出口58に通される。これにより、第1バルブ52の開閉は、ワイヤパイプ34に阻害されない。したがって、第1バルブ52を閉じるためにワイヤパイプ34を撤去する必要がない。
 図4Bは、第2バルブ56が開かれた場合における流体FLの流動を示す図である。図4Aと同様に、実施形態で説明済の要素の図示は、可能な限り省略する。
 第2バルブ56は、加工液排出口40から加工液LQが排出されない場合に、開かれる。図4Bにおいて白塗りの第2バルブ56は、開状態である。
 第2バルブ56が開かれることで、流体FLが第2配管54を通じて第1配管50に流れ込む。なお、第2配管54には、ポンプが設けられてもよい。このポンプは、第2バルブ56が開かれている間に、第1配管50に向かって流体FLを強制的に流動させる。
 第1配管50に流れた流体FLは、加工液排出口40を通って、アーム221の内部28に流れ込む。アーム221の内部28に流れ込んだ流体FLは、アーム221の内部28に存在する汚れ等と一緒に、加工液侵入口38から排出される。これにより、アーム221の内部28が洗浄される。
 第2バルブ56が開かれる場合、第1バルブ52は閉じられると、好ましい。これにより、アーム221の内部28に向かって、流体FLをより確実に流し込むことができる。図4Bにおいて黒塗りの第1バルブ52は、閉状態である。
 (変形例2)
 加工液侵入口38は、第1部分30の下部以外の箇所に形成されてもよい。例えば、加工液侵入口38は、第1部分30の上部または側部に形成されてもよい。
 (複数の変形例の組み合わせ)
 前述の各変形例は、矛盾が生じない範囲内で適宜組み合わされてもよい。
 [実施形態から得られる発明]
 以下には、上記実施形態および変形例から把握しうる発明が記載される。
 一発明は、加工液(LQ)中でワイヤ電極(24)と加工対象物(W)との間に放電を発生させることで前記加工対象物を加工するワイヤ放電加工機(10)であって、前記加工液を貯留し、前記加工対象物を収容する加工槽(12)と、前記加工槽を貫通し、前記加工対象物を通過した前記ワイヤ電極を前記加工槽の外に導くために前記ワイヤ電極が挿通される中空形状のアーム(22)と、前記加工槽と前記アームとの相対位置関係を、少なくとも前記アームの延び方向に変化させる駆動機構(14)と、前記アームのうち、前記相対位置関係の前記延び方向の変化に拘らず前記加工槽の内に位置する第1部分(30)に形成され、前記加工液を前記アームの内部(28)に導く加工液侵入口(38)と、前記アームのうち、前記相対位置関係の前記延び方向の変化に拘らず前記加工槽の外に位置する第2部分(32)に形成され、前記加工液侵入口から侵入した前記加工液を前記アームの外部に排出する加工液排出口(40)と、を有する、ワイヤ放電加工機である。
 これにより、アームの全体が、加工槽内の加工液の液温に応じて調温されるので、放電加工中にアームの長さが変化することが抑制される。
 前記ワイヤ放電加工機は、前記加工液侵入口または前記加工液排出口から前記アームの前記内部に侵入したエア(A)を抜くためのエア抜き口(42)をさらに有してもよい。これにより、アームの内部をより多くの加工液で満たすことができる。
 前記ワイヤ放電加工機は、前記加工液侵入口から前記アームの前記内部にスラッジが入ることを防止するフィルタ(44)をさらに備えてもよい。これにより、アームの内部がスラッジに汚されることが防止される。
 前記ワイヤ放電加工機は、前記加工液排出口から排出された前記加工液が流れる第1配管(50)と、前記第1配管に設けられる第1バルブ(52)と、前記第1配管のうち前記加工液排出口と前記第1バルブとの間に接続され、前記アームの前記内部を洗浄するための流体(FL)が前記第1配管に向かって流れる第2配管(54)と、前記第2配管に設けられる第2バルブ(56)と、をさらに備えてもよい。これにより、流体によってアームの内部を洗浄することができる。
10、101…ワイヤ放電加工機     12…加工槽
14…駆動機構             22、221…アーム
24…ワイヤ電極            28…アームの内部
30…第1部分             32…第2部分
38…加工液侵入口           40…加工液排出口
42…エア抜き口            44…フィルタ
50…第1配管             52…第1バルブ
54…第2配管             56…第2バルブ
FL…流体               LQ…加工液
W…加工対象物

Claims (4)

  1.  加工液(LQ)中でワイヤ電極(24)と加工対象物(W)との間に放電を発生させることで前記加工対象物を加工するワイヤ放電加工機(10)であって、
     前記加工液を貯留し、前記加工対象物を収容する加工槽(12)と、
     前記加工槽を貫通し、前記加工対象物を通過した前記ワイヤ電極を前記加工槽の外に導くために前記ワイヤ電極が挿通される中空形状のアーム(22)と、
     前記加工槽と前記アームとの相対位置関係を、少なくとも前記アームの延び方向に変化させる駆動機構(14)と、
     前記アームのうち、前記相対位置関係の前記延び方向の変化に拘らず前記加工槽の内に位置する第1部分(30)に形成され、前記加工液を前記アームの内部(28)に導く加工液侵入口(38)と、
     前記アームのうち、前記相対位置関係の前記延び方向の変化に拘らず前記加工槽の外に位置する第2部分(32)に形成され、前記加工液侵入口から侵入した前記加工液を前記アームの外部に排出する加工液排出口(40)と、
     を有する、ワイヤ放電加工機。
  2.  請求項1に記載のワイヤ放電加工機であって、
     前記加工液侵入口または前記加工液排出口から前記アームの前記内部に侵入したエア(A)を抜くためのエア抜き口(42)をさらに有する、ワイヤ放電加工機。
  3.  請求項1または2に記載のワイヤ放電加工機であって、
     前記加工液侵入口から前記アームの前記内部にスラッジが入ることを防止するフィルタ(44)をさらに備える、ワイヤ放電加工機。
  4.  請求項1~3のいずれか1項に記載のワイヤ放電加工機であって、
     前記加工液排出口から排出された前記加工液が流れる第1配管(50)と、
     前記第1配管に設けられる第1バルブ(52)と、
     前記第1配管のうち前記加工液排出口と前記第1バルブとの間に接続され、前記アームの前記内部を洗浄するための流体(FL)が前記第1配管に向かって流れる第2配管(54)と、
     前記第2配管に設けられる第2バルブ(56)と、
     をさらに備える、ワイヤ放電加工機。
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