JPH0441129A - ワイヤ放電加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、ワイヤ放電加工機に係り、さらに詳しくは
、細大の放電加工電極装置を具備したワイヤ放電加工機
に関するものである。

［従来の技術］ 第９図は従来の細穴を加工する放電加工機の構成の一例
を示す模式図である。図において、（１）はベツド、（
２）はコラム、（３）はコラム（２）の先端部に設けら
れたＺ軸移動ガイド、（４）は加工ヘッド、（５）は加
工ヘッド（４）をＺ軸移動ガイド（３）の可動部を介し
て駆動するＺ軸サーボモータ、（６）は被加工物である
。（７）は被加工物（６）を載置してＸ−Ｙ方向に移動
させるＸ−Ｙテーブル、（８）は加工槽、（９）は棒状
の電極、（１０）は電極（９）を支持する電極チャック
、（１１）は被加工物（６）と電極（９）との間にパル
ス電圧を印加するための電源、（１２）は電極（９）の
中心部に設けた貫通穴を経て、加工部に加工液を圧送す
るためのポンプである。

上記のような構成の放電加工機において、まず、電極チ
ャック（１０）に電極（９）を取付ける。通常の細穴加
工用電極は、直径０．５〜５龍程度の銅系合金を用い、
中心部又は偏心させた位置に加工液が通過する貫通穴が
設けである。次に、被加工物（６）をＸ−Ｙテーブル（
７）上に載置、固定して電源（１１）と接続し、ポンプ
（１２）を駆動して加工液を電極（９）の貫通穴を経て
加工部に噴射させ、Ｚ軸サーボモータ（５）の駆動によ
って回転する電極（９）を下降させながら、電極（９）
と被加工物（６）とのギャップ間で発生する放電エネル
ギにより細穴の加工を行う。

以上の加工によって飛散する加工粉は、加工部に噴出す
る加工液とともに、ギャップを経て被加工物（６）の上
部より加工槽（８）内へ排出される。

また、加工中に電極（９）の先端部と被加工物（６）の
加工部とが短絡するようなことがあると、この短絡を検
知して電極（９）を僅かに上昇させ、再び所定の放電ギ
ャップを保持させながら加工を進めるようになっている
。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の放電加工機は、細穴加工を行うこと
を専用とする加工装置ではあるが、具備する機能は通常
の型彫り用の放電加工機等と同様であるので、このため
に相応の機構や制御手段等を有することになり、装置が
複雑で力１つ高価シこなるなどの問題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、優れた制御性が得られるとともに、低コストで
製作できる細穴加工電極装置を備えたワイヤ放電加工機
を得ることを目的とするＯ［課題を解決するための手段
］ この発明に係るワイヤ放電加工機は、細穴を加工する棒
電極を収容するケースと、このケースを回転させる手段
と、細穴の加工プログラムに従って棒電極を把持及び解
放する第１．第２の把持手段と、これらの把持手段の動
作に関連して棒電極を軸方向へ移動させる送給手段とを
有する細穴加工電極装置を備えたものである。

［作　用］ この発明における細大加工電極装置は、細穴の加工プロ
グラムに従い棒電極の把持及びこの把持を解放する第１
．第２の把持手段と、この把持手段の動作に関連して作
動する棒電極の軸方向への送給手段の反復動作とによっ
て、所定時間ごとに棒電極を送給する。

［実施例コ 以下、この発明の一実施例を第１図〜第８図によって説
明する。第１図はこの実施例の全体構成を示す模式図で
ある。図において、（１３）は供給ボビン（１４）から
送り出されるワイヤ電極、（１５）は電極ブレーキ（１
５ａ）に直結され、ワイヤ電極（１３）に所定の張力を
与えるブレーキローラ、（ｌｅａ）。

（１８ｂ）　、　（１６ｃ）はそれぞれワイヤ電極（１
３）の走行方向を変更させるアイドラ、（１７）は上部
ガイド、（８）は上部通電子、（１９）は下部ガイド、
（２０）は下部通電子で、それぞれ上部と下部の加工液
噴出ノズル（２１）、　（２２）の内部に配置されてい
る。（２４）は加工液（２３）を供給するためのポンプ
、（２４ａ）　、　（２４ｂ）は加工液（２３）の切換
弁、（２５）はワイヤ電極（１３）と被加工物（２Ｂ）
との間に放電を発生させるためのノ（ルス電源ユニット
、（２５ａ）は電源切換スイッチである。

ワイヤ電極（１３）は上部ガイド（１７）と下部ガイド
（１９）とによって支持され、被加工物（２Ｂ）に対し
て所定の方向に対向している。（２７）はワイヤ送りロ
ーラ、（２８）はワイヤ自動挿入結線装置、（４０）は
この発明による細大加工電極装置で、上部加工液噴出ノ
ズルヘッド（２９）に固定されている。

第２図は細穴加工電極装置の概要を示す一部断面図、第
３図はその要部の構成を示す縦断面図である。両図にお
いて、（３０）は円筒状のケースで、上部加工液噴出ノ
ズルヘッド（２９）に固定された取付台（３１）内に軸
受（３２）によって支持され、電動モータによって矢印
入方向に駆動される。（３４）はケース（３０）内に配
設された使用中の電極棒で、（３４ａ）は加工液（２３
）の流入口、（３４ｂ）は加工液（２３）の流出口であ
る。（３４ｅ）はケース（３０）内に収納されている予
備の電極棒である。（３３）は取付台（３１）の上部に
設けられ、ケース（３０）を駆動する電動モータで、ケ
ース（３０）に固定されたロータ（３３ａ）とコイル（
３３ｂ）とからなっている。

（３５）　、　（３Ｂ）　、　（３７）は電極棒（３４
）を送り出す第１゜第２．第３の電磁石で、それぞれケ
ース（３０）内に配設された可動子（３５ａ）　、　（
３８ａ）　、　（３７ａ）と、取付台（３１）内におい
てケース（３０）の外周に配設されたコイル（３５ｂ）
、（３６ｂ）、（３７ｂ）　、及びばね（１５ｃ）　、
　（Ｈｅ）　。

（Ｓ７ｃ）とからなり、それぞれ矢印Ｂ、Ｃ，Ｄ方向の
コイル（８５ｂ）　、　（３６ｂ）　、　（３７ｂ）の
励磁と、圧縮ばね（Ｓ５ｃ）　、　（Ｈｅ）　、　（３
７ｅ）の反発力によって作動する。

上記の電磁石（３５）　、　に３６）　、　（３７）の
うち、第１．第２の電磁石（３５）　、　（３８）の可
動子（３５ａ）、（３８ａ）は同一構成であり、例えば
可動子（３５ａ）は第４図に示すように３分割構造にな
っており、外周部に設けた圧縮ばね（３５ｃ）によって
均等の押圧力で棒電極（３４）を把持する。ただし、こ
の可動子（３５ａ）はケース（３０）の長さ方向に対す
る移動が制止されるようになっている。（３８）はケー
ス（３０）の下部に上下に摺動可能に配置された電極棒
（３４）のガイド、（３９）は加工液（４０）の取入口
、（４１）はモータ（３３）に給電するブラシ、（４ｆ
ｌ）は加工液（２３）の漏れを防止するための弾性材か
らなる筒状部材、（４７）は流体の供給穴である。

上記のように構成した放電加工装置において、以下に説
明するそれぞれの動作を記号化すると、Ａ　ｏｎ　：ば
ね（３５ｃ）により第１の電磁石（３５）の可動子（３
５ａ）で棒電極（３４）を把持、固定（コイル（＄５ｂ
）は無励磁）。

Ａｏｆｒ　：第２の電磁石（３Ｂ）の可動子（３８ａ）
で棒電極（３４）を解放（コイル（３８ｂ）が励磁して
可動子（３８ａ）を吸引）。

Ｂ　ｏｎ　：ばね（３６ｃ）により第２の電磁石（３６
）の可動子（３８ａ）で棒電極（３４）を把持、固定（
コイル（ａａｂ）は無励磁）。

Ｂｏｆｆ：第２の電磁石（３Ｂ）の可動子（３８ａ）で
棒電極（３４）を解放（コイル（３６ｂ）が可動子（３
８ａ）を吸引）。

Ｃｏｎ　：第３の電磁石（３７）の可動子（１７ａ）で
棒電極（３４）を送給方向に移動（コイル（３７ｂ）は
励磁）。

Ｃｏｆｒ：ばｂ　（３７ｃ）　！、：　ヨリ第３の電磁
石（３７）ノ可動子（３７ａ）で棒電極（３４）を元の
位置に復帰（コイル（３７ｂ）は非励磁）。

以上のように記号化した各動作の関連を時系列的に示す
と、第５図の線図のようになる。すなわち、細大角ニブ
ログラムに従った時間Ｔ１では第１の電磁石（３５）の
可動子（３５ａ）と第２の電磁石（３６）の可動子（３
８ａ）とが棒電極（３４）を把持し、時間Ｔ２に移行と
同時に第１の電磁石（３５）の可動子（３５ａ）が把持
を解放するとともに、第３の電磁石（３７）の可動子（
３７ａ）が棒電極（３４）を軸方向に下降させるため、
時間Ｔ２中は棒電極（３４）を把持している可動子（Ｈ
ａ）と棒電極（３４）とが第３図に示すストローク２分
だけ下降して、棒電極（３４）を送給する。時間Ｔ３に
移行と同時に可動子（３５ａ）も棒電極（３４）を把持
して、棒電極（３４）の位置を保持する。時間Ｔ４に移
行と同時に可動子（３８ａ）に対する棒電極（３４）の
把持が解放されるとともに、第３の電磁石（２７）が励
磁して可動子（ａ７ａ）は元の位置に復帰し、時間Ｔ４
中は棒電極（３４）は上記時間Ｔ３で保持されて同位置
に留まる。次に、時間Ｔ５に移行すると同時に可動子（
３６ａ）が棒電極（３４）を把持し、この時間Ｔ５中も
棒電極（３４）は時間Ｔ３で送給された位置に留まって
いる。

時間Ｔ　以下は上記時間Ｔ１〜Ｔ４と同一動作を反復し
ながら、この反復のたびごとに所定ストロークｇの棒電
極（３４）の送給を行う。

次に、細穴加工の詳細について説明する。まず、加工液
（２３）の切換弁（２４ａ）を閉じて（２４ｂ）を開く
と共に、切換スイッチ（２５ａ）を細穴加工電極装置（
２８）側に挿入する。ついで第３図に示すガイド（３８
）を空気圧手段（図示せず）により被加工物（２Ｂ）の
近くまで降下させ、上述の動作によって棒電極（３４）
を送り出す。棒電極（３４）が被加工物（２６）を感知
してから、図示のないＺ軸サーボによって、被加工物（
２６）との間に一定のギャップを保持する。

そして、加工液（２３）を取入口（３９）よりケース（
３０）内に取入れ、棒電極（３４）の流入口（３４ａ）
から流入させて先端部の流出口（３４ｂ）より流出させ
ると共に、モータ（３３）によってケース（３０）を回
転させ、ブラシ（４１）を介してワイヤ放電加工機の電
源よりの放電々圧を印加し、棒電極（３４）と被加工物
（２Ｂ）との間で細穴の放電加工を行う。なお、加工液
（２３）の切換弁（２４ａ）　、　（２４ｂ）の切換及
び電源スィッチ（２５ａ）の切換は、自動的に行なわれ
る。また、放電時の短絡バックや電極間の電圧制御は全
てワイヤ放電加工機と共用する。

図示のないＺ軸サーボの駆動によって細穴加工が進行し
、棒電極（３４）が消耗したら一旦加工を中止して残部
の棒電極（３４）を廃棄し、ケース（３０）内の予備の
棒電極（３４ｃ）を送り出して再び放電加工を開始し、
細穴（２８ａ）を貫通する。以上の細穴加工が終了する
と、上述の逆動作によって棒電極（３４）を元の位置に
復帰させ、また、ガイド（３８）を空気手段によって上
昇させて引き込め、細穴加工が終了する。

以上のようにして細穴加工が終了したら、第１図に示す
電源スィッチ（２５ａ）及び切換ノ＜ルブ（２４ａ）　
、　（２４ｂ）を通常の放電加工機に切替え、ワイヤ自
動挿入結線装置（２８）によって被加工物（２Ｂ）に設
けた細穴（２６ａ）にワイヤ電極（１３）を挿通し、被
加工物（２６）に対する放電加工を開始する。

また、被加工物（２６）より得られる加工品及びそれの
スクラップを自動的に抜き取る方法として、特願平１−
２７８６８０号明細書及び図面に記載した装置と連動さ
せることにより、細穴あけ、電極ワイヤ挿入及び加工品
の自動処理の一連の工程を数値制御プログラムに組み込
むことができる。

また、棒電極（３４）及びケース（３０）の外周部の隙
間より加工液（２３）の漏れを防止するには、第６図に
示すように取付台（３１）に設けた凹部にメカニカルシ
ール（４５）を装着するとともに、ケース（３０）の内
側に弾性材からなる筒状部材（４Ｂ）を配設し、取付台
（３１）に穿設した穴（４７）より流体圧を加えて筒状
部材（４６）を破線でしめすように変形させ、棒電極（
３４）に圧接するような構造にすると、加工液（２３）
は他部分へ漏れることなく、流入口（３４ａ）から先端
部の流出口（３４ｂ）へ供給することができる。

なお、上記実施例では棒電極（３４）に対する把持や供
給の駆動力を得る手段として、電磁石を用いた場合につ
いて説明したが、この駆動力を得る手段は電磁石に限定
するものではなく、例えば、第７図に示すように、上記
実施例の場合の第１．第２、第３の電磁石（３５）　、
　（３６）　、　（３７）の機能に相当する圧電素子（
４ｇ）　、　（４９）　、　（５０）をケース（３０）
内に配設し、これらのそれぞれに接続する図示のないリ
ード線を介した信号に従い、棒電極（３４）を把持、送
給するように構成してもよい。また、同様な把持、送給
の駆動力を得るために流体圧を用いてもよい。

さらに、上記実施例では、ケース（３０）を回転させる
駆動源として電動モータ（３３）を使用した場合を示し
たが、第８図に示すように、ケース（３０）に固定され
たブレード（５１）にノズル（５２）から流体を噴射し
て、ケース（３０）を回転させるようにしてもよい。

また、上記実施例ではワイヤ放電加工開始前の細穴加工
の場合について説明したが、棒電極（３４）の把持、送
給動作と被加工物（２６）とのＺ−Ｙ方向の相対動作と
をＮＣプログラムに組込めば、三次元加工の放電加工機
としても応用できる。

［発明の効果コ 以上のように、この発明によれば、細大加工用の棒電極
の把持、解放動作を行う第１．第２の把持手段と、これ
らの動作と相関させて棒電極を軸方向移動させる送給手
段とを設け、所定時間ごとに棒電極を送給するように構
成したので、放電加工中に消耗する棒電極を適切に消耗
分に対応して送給を行うことができる制御性のよい安価
な細穴加工電極装置を備えたワイヤ放電加工機を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるワイヤ放電加工機の
全体構成を示す模式図、第２図は一部を断面で示した第
１図における細穴加工電極装置の全体構成を示す縦断面
図、第３図はその要部の実施例を示す断面図、第４図は
可動子の実施例の斜視図、第５図はこの発明の動作を時
系列的に説明するための線図、第６図は第３図の一部を
拡大して示した縦断面図、第７図及び第８図はこの発明
の他の実施例の断面図及び斜視図、第９図は従来の細穴
加工装置の全体構成を示す模式図である。 図において、（２３）は加工液、り２Ｂ）は被加工物、
（２８）は細穴加工電極装置、（３０）はケース、（３
３）は電動モータ、（３４）は棒電極、（３５）は第１
の電磁石装置、（３６）は第２の電磁石装置、（３７）
は第３の電磁石装置である。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 細穴を放電加工するための管状の棒電極がワイヤ電極の
   送給方向と平行かつ近接して収容される円筒状のケース
   と、該ケースを回転させる手段と、上記棒電極の外周部
   に設けられ上記細穴の加工プログラムに従って上記棒電
   極を把持、解放する第１、第２の把持手段と、これら把
   持手段の動作に関連して上記棒電極を軸方向へ移動させ
   る送給手段とを有する細穴加工電極装置を備えたことを
   特徴とするワイヤ放電加工機。