JPH0455806B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、ワイヤ電極を切断等の加工工具と
して使用するワイヤカツト放電加工における加工
液供給装置、特にワイヤ電極と同軸に被加工体に
対向配置した加工液噴射ノズルで、二重の同軸構
造とした加工液噴射ノズルの改良の関するもので
ある。

〔背景技術〕

ワイヤカツト放電加工装置は、ワイヤ電極を一
方のリールから繰り出し、他方のリールに巻き取
る等の回収をする間に於て、一対の位置決めガイ
ド間を所定の張力を保つた状態で移動させ、この
ガイド間を移動するワイヤ電極の軸に略直角の方
向から被加工体を対向させて加工間隙を形成し、
この間隙に水、油等の加工液を供給するととも
に、加工用電圧パルスを供給してパルス放電を発
生させ、この放電を繰り返しながら被加工体とワ
イヤ電極とを相対的に前記対向方向の加工送り移
動させることによつて所定輪郭形状等の切断加工
をするものである。

しかして、ワイヤカツト放電加工に於て加工間
隙に加工液を噴射供給する加工液供給装置につい
ては、多数の開示があるが、ワイヤ電極に同軸な
加工液噴射ノズルとして、例えば、先の出願（特
願昭58−45806号）の第５図によつて開示したも
のがある。このものは例えば第１図に示すように
下ノズル等の少くとも一方のノズルを同軸二重構
造とし、この下ノズル７′からの加工液の主噴流
を同軸状に包皮する保護用の加工液流れを形成し
て加工間隙への気体吹き込みを防止した状態で主
として主噴流による加工間隙への加工液注入が充
分できるようにしたものである。すなわち、下ノ
ズル本体５′に対する浮動ノズル７′の上部に同軸
包皮ノズル３４が一体に装着され、この包皮ノズ
ル３４の内部は中空状に形成され、この中空部２
９内に加工液が供給されて、下ノズル７′と包皮
ノズル３４の上端面は、下ノズル７′の回りにリ
ング状の噴出口３５が形成され、この噴出口３５
からの加工液の噴流は下ノズル７′からの加工液
の主噴流を包皮するようになつている。そして中
空部２９内にスワールを形成して噴出口３５から
の加工液の噴出を円滑にすべく中空部２９に加工
液供給口２８が中空部２９内壁の接線方向に指向
して開口されている。そして、加工液を下ノズル
７′と、その周りに形成されたリング状の噴出口
３５とからワイヤ電極２に対し二重の同軸加工液
噴流として被加工体３の下面から噴流させる。特
に噴出口３５からの加工液は旋回しながら筒状に
噴流するので、この噴流によつて下ノズル７′か
らの加工液の噴流は包皮され、かつ外側の大気と
遮断され、その結果、主噴流へのエアの巻き込み
現象がなくなり、気中放電等の異常放電が減少
し、高圧高速噴射が可能で、高速加工が可能とな
る。

しかしながら、このような従来の加工液供給装
置にあつては、下ノズルは浮動ノズル７′と、こ
れを囲む包皮ノズル３４とで同軸二重構造をなす
が、包皮ノズル３４は浮動ノズル７′に固定され
ていて、包皮ノズル３４と被加工体３との間〓や
接触状態を単独に調整することができず、該間〓
や接触状態が浮動ノズル７′の位置によつて決定
されてしまうため、良好な加工液の供給を行なう
ことが困難であつた。即ち間隙が大きいときは、
包皮噴流とともに空気が巻き込んでしまい、ノズ
ルを二重構造とした意義が没却されてしまう。逆
に間隙が小さいか接触しているときは、包皮ノズ
ル３４の端面は被加工体３の相対移動に伴う摩擦
によつて摩耗するばかりでなく、その接触圧の調
整も難しくこの包皮ノズル３４の摩耗度は浮動ノ
ズル７′の摩耗とは異なり、一方の摩耗が他方の
ノズルの近接や接触状態に影響を及ぼして変化さ
せてしまうため、両ノズルと被加工体との最適な
近接あるいは接触状態を得ることが困難であつ
た。

〔目的〕

上述した問題点に鑑み、本発明は、ワイヤ電極
と同軸状に配置されワイヤ電極に沿つた主噴流を
形成する主ノズルと該主ノズルによる噴流を包皮
する副噴流を形成する包皮ノズルの一方のノズル
の端面の摩耗が他方のノズルの被加工体に対する
近接あるいは接触状態に影響を及ぼすことのない
加工液供給装置の提供を目的とする。

そして、この目的を達成するため、本発明の加
工液供給装置は、被加工体の両側の配置した一対
の加工液噴射ノズルの内少なくとも一方を、加工
液ノズル本体と、一対の位置決めガイド間のワイ
ヤ電極と同軸でかつ前記ノズル本体に対してワイ
ヤ電極軸方向に移動可能に配置され供給加工液の
液圧により被加工体側に移動してワイヤ電極に同
軸状に沿つた主噴流を形成する主ノズルと、前記
ワイヤ電極と同軸にかつ前記ノズル本体に対して
前記主ノズルとは別個にワイヤ電極軸方向に移動
可能に配置され前記主ノズルの先端開口の廻りを
同軸状に囲繞する環状の加工液噴射口を形成し供
給加工液の液圧により被加工体側に移動して前記
主ノズルによる主噴流を包皮する副噴流を形成す
る包皮ノズルとから構成して、主ノズルと包皮ノ
ズルが、供給加工液の液圧により夫々別個に移動
して、被加工体に対する夫々別個の近接あるいは
接触状態を形成するようにしたことを特徴とす
る。

〔実施例〕

以下、この発明を実施例の図面に基づき詳細に
説明する。

第２図はこの発明の第１実施例の側断面図で、
この実施例はワイヤ電極１４を鉛直方向に位置決
め更新送り移動する構成であつて、ワイヤ電極１
４と被加工体３間の加工間隙に加工液を被加工体
３の両側から供給する構成の少くとも一方、図示
では下ノズルに適用した場合であつて、かかる場
合の下ノズルからの噴射加工液の圧力は上ノズル
のそれと同等以上で、その流量は２〜５倍又はそ
れ以上に設定するのが好ましい。それ故、この実
施例では加工液供給装置を、上記の如き場合の下
ノズルについて適用さたものについて説明する
が、ワイヤ電極１４を水平方向に走行させ、加工
液噴射ノズルを被加工体の水平方向両側に配置し
た場合の両方、又は加工液の噴射圧力、流量を大
きく設定した側のノズルに適用したものであつて
も良い。図に於て、ワイヤ電極１４と同軸状に被
加工体３に対向して近接又は接触する下ノズル１
７は、主ノズル４と、このノズル４を包囲する包
皮ノズル２とから成る同軸二重構造で、いずれも
加工液ノズル本体８及び支持体部１８に対し加工
液の噴流の際の液圧によつてワイヤ電極１４軸方
向に移動可能で、ノズル本体８に対して出入りす
る浮動ノズルとしたものである。これをさらに詳
しく説明すれば、下アーム２６の先端には下ノズ
ル１７の加工液噴射ノズル本体８部を支持する支
持体１８が取付けられ、支持体１８は加工組立の
便宜上等から例えば上中下に等に３分割し、これ
らを組付けてなるが。中央支持体には、下アーム
２６内等からの加工液供給パイプ２７と連通する
加工液供給路２３が形成されており、その途中か
ら上支持体中に加工液副通路２３Ａが分岐して下
ノズル本体８部の環状流路に向つて形成されてい
る。また、加工液供給路２３の終端は、加工液溜
主通路１９に連接され、該通路１９中にはワイヤ
電極１４への通電ローラ又はピン２０，２１が収
容され、鉛直方向に繰り出されるワイヤ電極１４
に間歇的な電圧パルスを印加できるようになつて
いる。ワイヤ電極１４を挿通し、繰出し移動でき
るように鉛直方向に延びる挿通孔１５，１５′が
主通路１９の上下側の上下支持体に夫々形成さ
れ、上挿通孔１５はワイヤ電極１４径の数倍以上
の内径で主加工液通路を兼用し、下挿通孔１５′
はワイヤ電極１４が円滑に挿通できれば足りる
が、ガイドローラ１０が通電ローラとなる場合に
は加工液をガイドローラ１０に供給して冷却する
通路をも兼ねる。また、上挿通孔１５の上端は、
上支持体の一部が円柱状に突出し、該突出部１８
Ａ頂部に開口すると共にワイヤ電極１４の下部位
置決めガイドとしてのガイド１２を保持する下向
き椀状のガイドホルダ１６が前記突出部１８Ａに
着脱自在に取付けられている。位置決めガイド１
２のダイスとワイヤ電極１４間に発生する摩擦熱
はダイスの寿命を短くし、あるいはワイヤ電極１
４の断線の原因となるので、加工液等によつて冷
却するのが好ましい。ガイドホルダ１６によつて
突出部１８Ａに位置決め固着されるガイド１２の
下部周囲が切欠かれて加工液通路を形成し、さら
にガイドホルダ１６の孔１６Ａを介して主加工液
通路１５からの加工液が吐出し、他方該ガイドホ
ルダ１６には加工液のワイヤ電極１４と同軸な主
噴流を形成する先細状の主ノズル４が、ホルダ１
６に対して同軸に、かつ軸方向に同軸状に摺動し
て移動可能に嵌設されているところから、ホルダ
１６の孔１６Ａから吐出した加工液は、この主ノ
ズル４を押し上げてワイヤ電極１４の周りに同軸
の主噴流を形成する。この際主ノズル４は液圧に
よつて噴出方向に浮動し、被加工体３に対して最
適な近接又は接触圧状態となるように吐出流量等
を考慮して設定される。さらに下ノズル１７は、
外周ノズル本体８にワイヤ電極１４軸方向に移動
可能に保持され、前記浮動型主ノズル４と同軸を
なして環状の副噴流を形成する包皮ノズル２によ
つて同軸に包囲され、この包皮ノズル２も後端部
外周にノズル本体８内周壁に嵌合摺接するフラン
ジが形成されていると共に環状の開口２Ｂの適宜
に絞つて形成されているため、加工液副通路２３
Ａから加工ノズル本体８の包皮ノズル２と主ノズ
ル４間の筒状流路９に供給される加工液圧によつ
て、主ノズル４とともにワイヤ電極１４軸方向に
移動して被加工体３に近接又は接触し、所定の間
隙の形成や接触状態保持ができるようになつてい
る。すなわち、主ノズル４からの主噴流を環状に
包皮する包皮噴流を形成する包皮ノズル２はノズ
ル本体８の内周壁に沿つて、ワイヤ電極１４軸方
向、図示の場合上下動自在にスライドできるよう
に嵌込まれ、主ノズル４とで形成される筒状流路
９に副通路２３Ａが連通接続されている。なお、
２Ａは包皮ノズル２の被加工体３との対向端面に
形成された同軸多重のラビリンス溝で周りに噴出
しようとする加工液に乱れを与え、噴出抵抗を増
大し、加工液の加工間隙への噴出注入を増大させ
るものである。

尚、上記図示構成では、包皮ノズル２の最大突
出長さには、ノズル本体８の係止による制限があ
るのに対し、主ノズル４には包皮ノズル２によつ
て抜け出ることはないので格別設けられていない
が、ガイドホルダ１６に突出長さに限度があるよ
うに嵌設したり、また筒状流路９への連通が孔等
により確保できれば、包皮ノズル２の内周壁に摺
接して移動するように構成しても良い。

次に作用について説明する。

図示しない加工液供給ポンプによつて加工液が
図示しない上ノズル用供給パイプおよび下ノズル
１７用供給パイプ２７に加圧注入されるが、この
実施例のような加工液噴射ノズルが、上下から被
加工体３の両側に配置される方式では、下ノズル
１７への噴射加工液の圧力および流星は上ノズル
のそれらよりも通常大に設定されるので、上ノズ
ルよりも下ノズル１７の方が著しく摩耗し、この
摩耗度は、従来の主ノズルと包皮ノズルとが一体
で浮動するノズルでは、内と外とで異なるにもか
かわらず、一体で浮動近接又は接触する等するた
め、一方の摩耗が他方のノズルの近接又は接触状
態に影響し変化させ、加工性能を損う等の不都合
があつた。しかしながら、この発明の実施例で
は、下ノズル１７を主ノズル４と、このノズル４
を包囲する包皮ノズル２とで同軸二重構造とし、
かつ両者を互に独立に加工液の噴流の際の液圧に
よつてワイヤ電極１４軸方向の同軸方向に浮動等
移動可能とし、一方のノズル２又は４の先端面の
被加工体３との接触等による摩耗が、他方のノズ
ルの浮動近接又は接触状態に影響を与えない構成
となつているので、包皮ノズル２からの包皮噴流
によるエアの巻込み混入の防止作用は常に確実に
行なわれ、他方主ノズル４によるワイヤ電極１４
に同軸状に沿つて加工間〓に加工液を供給する主
噴流も変化なく確実に保持され、加工液の供給液
圧および流量に応じた所望の加工液噴流状態を、
各ノズル２又は４の或る程度の消耗如何にかかわ
らず保つて加工を進行させることができることに
なる。

第３図はこの発明の第２実施例を示す側断面図
で、この実施例は第２図の第１実施例と略同様の
構成を有するが、主ノズル４と、包皮ノズル２と
に供給液圧及び流量が異なるように調整設定の可
能な加工液源に接続する夫々別途の加工液通路を
有せしめるようにした点で異なるものである。す
なわち、２系統の加工液供給パイプ２７，２８が
設けられ、一方の供給バイプ２７は第１図の実施
例と同様に先端中央支持体中の供給路２３から上
支持体中の副通路２３Ａ、そして主ノズル４と包
皮ノズル２との間隙の通路１９に連通接続され、
環状開口２Ｂから供給加工液が包皮噴流として噴
出する。他方の供給パイプ２７と並設された供給
パイプ２８は加工液溜主通路１９内に開口２９と
して開口し、該通路１９から挿通孔１５等を経て
主ノズル４内に連続接続され主噴流となつて噴出
する。

この実施例の作用については、第１実施例と略
同様であるが、異なる部分について説明すれば、
単一系統の加工液供給路を分岐させて両ノズル
２，４に連通せしめる第１実施例の場合には、分
岐通路の構成によつて流動抵抗の大きさが異な
り、また、各ノズル２，４を浮動移動させる力も
異なるのに、加工液の供給液圧及び量を夫々独立
調整するのがいささか難しく、被加工体３の板厚
や加工条件等によつては、加工液供給源での単一
の液圧流量の調整設定では充分対応できない場合
もあつたが、この第２の実施例によれば、夫々独
立に供給加工液の液圧、流量の調整設定が可能な
加工液供給パイプ２７，２８から供給することに
より、第１の実施例の問題点を解消したものであ
る。

第４図は、本発明の他の実施例の構成を示す側
断面図で、符号は前述第２図及び第３図のものと
同一物又は実質上同一の機能物については同一符
号が付されている。

図に於て、包皮ノズル２用の加工液ノズル本体
８′と主ノズル４用の加工液ノズル本体８″とが一
体直列に結合された加工液ノズル本体に、夫々先
端が細く絞り形成されると共に後端側にフランジ
を有する小径で長尺の主ノズル４と、大径で短尺
の包皮ノズル２とを同軸に、かつ夫々のノズル本
体８″，８′の加工液溜通路１９，２３Ａにワイヤ
電極１４の軸方向に移動可能に嵌設して設けたも
ので、さらにガイド１２と該ガイド１２を保持す
る長尺円筒状のガイドホルダ１６がノズル本体
８″のワイヤ電極１４挿通孔部から被加工体３へ
向けて、主ノズル４に同軸で内部先端近く迄挿設
されるように設けられている。そして各ノズル本
体８′，８″の加工液溜通路２３Ａ，１９に夫々加
工液供給パイプ２７，２８が連結されていること
は、前記第３図の実施例と実質上同一で、作用等
もほぼ同一のものである。

なお本発明は、これ等図示実施例の構成に限定
されることなく、各部に種々の変更を加えて実施
可能なものである。

例えば、上述実施例はワイヤ電極を鉛直方向に
更新送りさせる装置の被加工体の両側に設けられ
る下側ノズルとして説明を加えたが、これは上ノ
ズルであつても良く、又上下各ノズルが本発明の
ノズルであつても良い。又、ワイヤ電極を水平方
向に更新送りさせる装置の場合にも同様の被加工
体の左右の一方の側のノズルあるいは両側のノズ
ルとしても良い。そして、このように本発明の主
ノズルと包皮ノズルとから成る加工液噴射ノズル
を被加工体の上側に配置されるノズル又は被加工
体の左右に配置されるノズルとした場合、加工が
終了して加工液の供給を停止しても、主ノズルと
包皮ノズルの先端が、上述した実施例のように被
加工体から離れる向きに自重によつて移動せず、
被加工体の上側に配置されるノズルの場合には被
加工体に自重で載つている状態、被加工体の左右
の配置されるノズルの場合には被加工体に単に接
触あるいは近接している状態となるが、このこと
によつて加工に支障をきたす虞れはない。次の加
工準備等のための操作上、主ノズル及び包皮ノズ
ルを被加工体から離す必要があるときは手動で行
えば良い。

〔効果〕

以上の説明か明らかなように、この発明によれ
ば、ワイヤ電極と同軸状等して被加工体と対向し
て近接又は接触する加工液噴射ノズルを、ワイヤ
電極と同軸の主ノズルと、このノズルを同軸状に
包囲する包皮ノズルとで同軸二重構造とし、その
いずれもが夫々独立して加工液の噴流の際の加工
液圧によつてワイヤ電極軸方向に浮動等移動可能
とした構成であるので、主ノズルと包皮ノズルの
一方のノズルの端面の摩耗が他方のノズルの被加
工体に対する近接あるいは接触状態に影響を及ぼ
すことがなく、包皮ノズルの包皮噴流によつてエ
アの巻込み混入の防止が図られるとともに、主ノ
ズルおよび包皮ノズルはともに夫々設定された液
圧や流量等によつて被加工体に所定に近接し、又
は接触状態を保ち、夫々のノズルに所定の状態の
噴流機能を発揮せしめて目的とする加工を確実に
達成させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のワイヤカツト放電加工における
加工液供給装置の１例を示す側断面図、第２図は
この発明の第１実施例に係るワイヤカツト放電加
工における加工供給装置の構成を示す側断面図、
第３図は第２実施例の構成を示す側断面図、第４
図は他の実施例の構成を示す側断面図である。 ２……包皮ノズル、３……被加工体、４……主
ノズル、１４……ワイヤ電極、１７……下ノズ
ル、２７，２８……加工液供給パイプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一対の間隔を置いて配置した位置決めガイド
   間にワイヤ電極を軸方向に更新送り移動せしめつ
   つ前記ワイヤ電極の軸方向とほぼ直角方向から被
   加工体を微小間〓を介して相対向せしめ、該間〓
   に被加工体の両側に配置した一対の加工液噴射ノ
   ズルから加工液を噴射供給せしめつつ前記ワイヤ
   電極と被加工体間に間歇的な電圧パルスを印加し
   発生する放電により加工を行ない、前記ワイヤ電
   極と被加工体間に前記直角方向の平面上に於ける
   相対的加工送りを与えるワイヤカツト放電加工に
   於いて、 前記一対の加工液噴射ノズルの内少なくとも一
   方が、加工液ノズル本体と、前記ワイヤ電極と同
   軸でかつ前記ノズル本体に対してワイヤ電極軸方
   向に移動可能に配置され供給加工液の液圧により
   被加工体側に移動してワイヤ電極に同軸状に沿つ
   た主噴流を形成する主ノズルと、前記ワイヤ電極
   と同軸にかつ前記ノズル本体に対して前記主ノズ
   ルとは別個にワイヤ電極軸方向に移動可能に配置
   され前記主ノズルの先端開口の廻りを同軸状に囲
   繞する環状の加工液噴射口を形成し供給加工液の
   液圧により被加工体側に移動して前記主ノズルに
   よる主噴流を包皮する副噴流を形成する包皮ノズ
   ルとから成ることを特徴とするワイヤカツト放電
   加工に於ける加工液供給装置。 ２ 前記一対の加工液噴射ノズルが、夫々ワイヤ
   電極と同軸の、かつ被加工体に相対向して設けら
   れたものであつて、さらにその加工液噴射圧力、
   流速、又は流量（以後「加工液噴射圧力等」とい
   う）を互いに異ならせて構成してあつて、前記主
   ノズルと包皮ノズルとを有する一方の加工液噴射
   ノズルが、前記加工液噴射圧力等が他方に対して
   高く設定された側のノズルである特許請求の範囲
   第１項に記載のワイヤカツト放電加工に於ける加
   工液供給装置。 ３ 前記一対の位置決めガイド間の加工部ワイヤ
   電極の軸が鉛直線とほぼ一致するワイヤカツト放
   電加工であつて、前記一方の加工液噴射ノズルが
   被加工体の下部側に設けられたものである特許請
   求の範囲第１項又は第２項の何れか一に記載のワ
   イヤカツト放電加工に於ける加工液供給装置。