JPH0455807B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ワイヤ電極を挿通する一対の加工液
噴射ノズルを相対向させ、両ノズル間に介在させ
る被加工物とワイヤ電極との間に間歇的な電圧パ
ルスあるいは放電パルスとなる電圧パルスを印加
し、かつ両ノズルから加工部に向けて加圧された
加工液を噴出するワイヤカツト放電加工方法に係
り、特に高速カツトに適した加工液洩れの防止手
段を有するものに関する。

（従来の技術） ワイヤカツト放電加工においては、高速加工を
行なうには、加工部分の加工液圧、または流速さ
らには流量を高くし、加工部における泡の発生や
外部からの空気気泡の巻込み流入を少なくすると
共に、加工部分における液流を多くして、気中放
電の発生の防止、加工屑の高速排除と共にワイヤ
電極の断線事故防止のためその温度を低く保つ必
要がある。

しかしながら、加工液の供給量や液圧を高くし
てノズルから加工部へ噴射供給すると、ノズル先
端から加工部を経過しないで外部へ洩れる量や周
囲へ飛散する量も多くなり、また折角一方のノズ
ルから噴出供給した加工液が、他方のノズルから
噴出供給されて加工部を流れる加工液流等に充分
な影響を与え得ず、期待したほどには加工部への
加工液の供給量、または流通流量が増加しないこ
とがあつた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記点に鑑み、高速加工をするため、
加工部を経過しないで外部に洩れるとか、無為に
流下する加工液流量を低下させ、その結果加工液
の加工部への流通流量および圧力を増大させるこ
とのできる上、必要により、加工形状に応じて加
工液洩れ流量、または加工部における加工液の流
れの状態を変更制御できて常に所定の加工液条件
で加工を行なうことが可能となるワイヤカツト放
電加工方法を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の方法は、前記相対向するノズルまたは
ノズル近傍部から粉状磁石を磁性材でなる被加工
物の表面に供給することにより、被加工物の表面
にノズル先端にほぼ同軸環状に粉応磁石を吸着さ
せて一種の囲い状物を形成させ、ノズル先端当接
被加工物表面に沿う加工部以外への加工液の洩れ
を防止することにより、加工部の加工液の流れの
状態を所望に変るようにしたことを特徴とする。

（作用） 本発明においては、加工部以外の部分への加工
液の洩れを防止、または易飛散性を妨害させるの
で、加工部における流量、液圧、あるいは流速を
大とすることができ、また、粉状磁石の供給量、
時機を制御すること、例えば、コーナ部の加工部
にのみ粉状磁石を供給するようにすることによ
り、直線部と同等または従来のコーナ部における
加工送り速度の減少制御や加工エネルギの減少制
御による場合よりも高速でかつ安定した加工を可
能にし、コーナ部のだれやコーナ部でのワイヤ電
極の断線事故等の不具合を少なくすることができ
る。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面により説明する。
図面は本発明を適用した加工液噴射ノズル回りの
構成例を示す図であり、１はワイヤ電極、６Ａ，
６Ｂは該ワイヤ電極１のガイドローラ７Ａ，７Ｂ
を取付けた上アームおよび下アームであり、これ
らは図示しない装置本体のカラム等に取付けられ
る。８Ａ，８Ｂは手動ハンドルまたはモータ９
Ａ，９Ｂによつて上下位置調節可能にアーム６
Ａ，６Ｂに取付けられた支持部材、１０は通電ピ
ンであり、これは支持部材８Ａに取付けられ、耐
摩耗性で絶縁性の押付ピン１０′により押圧変位
したワイヤ電極１と接触することによりワイヤ電
極に電圧を印加する上部通電装置を構成するもの
である。１１は下部ガイドローラを兼用する下部
通電装置としての通電ローラ、１２，１３はそれ
ぞれ前記支持部材８Ａ，８Ｂにワイヤ電極１の軸
心方向と直角方向に微小位置調節可能に、または
固定して取付けられた中空円筒状のノズル本体で
あり、これらのノズル本体１２，１３の上下端面
にはそれぞれ開口部１４，１５および１６，１７
が形成されている。

ノズル本体１２，１３の内部には、上下位置決
めガイド１８，１９のガイドホルダ２０，２１が
同軸状にそれぞれ固設してあり、また上方のノズ
ル本体１２の下端開口部１５と、下方のノズル本
体１３の上端開口部１７には、それぞれノズル２
２，２３が互いに対向するように同軸状に固設さ
れる（ノズル２２）かまたは軸方向に移動可能に
嵌設されている（ノズル２３）。前記ガイドホル
ダ２０，２１はノズル本体１２，１３内加工液が
流通する孔２０ａ，２１ａを有する中空の筒体で
ある。また、ノズル２２，２３は所望の軸方向長
さ、内径および軸方向径絞りを有する中空円筒状
体であり、下方のノズル２３はフランジ２３ａに
よつてノズル本体１３からの脱落を防いでいる。
この他必要に応じて、加工液圧に対抗するように
押しバネを設ける場合もある。

前記ノズル本体１２，１３には、加工液の加圧
供給ホース２５，２６がそれぞれ取付けられ、こ
こから加工液が各ノズル本体１２，１３内にそれ
ぞれ所定の圧力および流量で供給され、内部の位
置決めガイド１８，１９を冷却し、上下のノズル
２２，２３から被加工物２４の加工部２７へそれ
ぞれワイヤ電極に沿つて同軸状に上方、下方から
噴出すると共に、各ノズル本体１２の上端の開口
部１４およびノズル本体１３の下端から噴出して
通電ピン１０および通電ローラ１１とワイヤ電極
１との間にも加工液を供給してワイヤ電極１と通
電ピン１０および通電ローラ１１を冷却するよう
になつている。３０は加工溝、３９，４０はそれ
ぞれ上下のノズル２２，２３から噴出される加工
液の流れを示す。

前記被加工物２４は、加工テーブル３１に固定
され、該加工テーブル３１はＸ軸モータ３２、Ｙ
軸モータ３３によつてワイヤ電極１の軸と直角な
平面上を数値制御装置による制御の下に所定の輪
郭形状等に沿つて自在に移動できるようになつて
いる。また、ワイヤ電極１は、図示しない装置本
体のカラム等に設けた貯蔵リールからブレーキロ
ーラ等を介して引き出され、ガイドローラ７Ａ部
から下方へ延び、前記通電ピン１０、上部ノズル
本体１２、ガイド１８、およびノズル２２、被加
工物２４の加工部２７、下部ノズル２３、ガイド
１９、下部ノズル本体１３、そして下方のアーム
６Ｂの通電ローラ１１およびガイドローラ７Ｂを
介して図示しない巻取りローラを経てカラム本体
等の巻取りリールまたは回収容器に巻取りまたは
回収されるようになつている。そして、被加工物
２４とワイヤ電極１との間に間歇的な電圧パルス
を印加し、放電加工を行なうものである。

しかして本実施例においては、上下のノズル２
２，２３（またはノズル本体１２，１３）に、ノ
ズル２２，２３を包囲するように粉状磁石供給用
補助ノズル４３，４５を取付け、各補助ノズル４
３，４５にそれぞれ粉状磁石供給用ホース４４，
４６を取付ける。

第２図は前記ノズル２２，２３および補助ノズ
ル４３，４５に対する加工液、粉状磁石の供給装
置等を示す図であり、４１は粉状磁石を水等の加
工液に混入して流動性を持たせた流体４２を入れ
たホツパ、４７はその下端に設けた弁装置、４８
はモータ４８ａにより作動させられて前記流体４
２を管路４９を介して前記補助ノズル４３，４５
から流出、または噴出させるポンプ、５０は加工
排液を溜める加工液受け、５１は加工排液を液と
加工屑および粉状磁石等の固形物とに分離するサ
イクロン等の固形分分離装置で、加工液はサイク
ロン５１の管壁の内側を流上して分離され、前記
加工液タンク５２に流入し貯蔵され、一方、分離
加工屑は、サイクロンの内壁から降下し、底部排
出口から流下して貯蔵タンク５３に流下して貯蔵
される。５４はモータ５４ａにより作動させられ
て前記タンク５２内の加工液を管路５５を介して
前記ノズル２２，２３から噴出させるポンプであ
る。

５６は加工電源であり、出力電圧パルスおよび
該電圧パルスによる放電パルスの電気的条件（電
圧パルス幅、休止幅、無負荷電圧、短絡電流値
等）の選択切換機能を有する。５７は該加工電源
５６および前記モータ３２，３３，４８ａ，５４
ａおよびワイヤ電極１の巻取りリール５８の駆動
モータ５８ａを、補助記憶装置５９に記憶された
加工情報に基づいて制御するNC装置である。

この装置を用いて加工を行なう場合は、NC装
置５７によりモータ５８ａを作動させて巻取りリ
ール５８にをワイヤ電極１を巻取ることにより、
ワイヤ電極１をその軸線方向に移動させると同時
に、補助記憶装置５９に記憶された加工位置情報
によつてＸ軸モータ３２およびＹ軸モータ３３を
作動させて被加工物２４をワイヤ電極１に対して
相対移動させ、かつ加工電源５６から間歇的に電
圧パルスを印加してワイヤ電極１と被加工物２４
との間で放電させるか、あるいは前記電圧パルス
または一定の直流電圧を内蔵コンデンサに印加し
て充電させ、ワイヤ電極１と被加工物２４との間
で放電させる動作を繰返すかし、さらにホツパ４
１の弁装置４７を好適な開度に開き、かつモータ
４８ａ，５４ａを作動させて、ノズル２２，２３
から加工液を加工部２７に対して噴出させ、かつ
補助ノズル４３，４５から粉状磁石を含む流体を
流出させる。

このように、粉状磁石を含む流体４２をノズル
２２，２３のまわりから流出させれば、第３図に
上方のノズル２２のまわりについて示すように、
被加工物２４が磁性体であ場合に限るが、この粉
状磁石６０が被加工物２４の表面にワイヤ電極１
にほぼ同軸状等環状に付着し、これらがノズル２
２から仮想線６１に示す加工液の洩れ流を抑制、
妨害、さらには防止する上、下側のノズル２３か
らの加工液流４０が加工溝３０を通つて上部から
流出するのに対して抵抗となるので、加工部２７
に流れる加工液の流量、液圧あるいは液密度が増
大することになり、気泡の発生が無く、加工屑を
確実に洗い流し、安定で、高速加工が可能とな
る。

ところで、第４図の仮想線６２に示すように、
加工溝３０のコーナ部においては、だれや噴流加
工液の割れによる加工不安定を生じるが、このだ
れは、コーナ部で加工不安定を解消し、従来より
も加工速度を上げ、ガイド１８，１９間ワイヤ電
極１の直線度を改善することにより、実線６３で
示すように小さくなり、ワイヤ電極１の断線事故
も少なくなる。このことを縦断面図で示すと第５
図のようになる。第５図に示すように、加工速度
が遅い場合には、仮想線６２で示すようにワイヤ
電極１と加工面とのギヤツプ（膨らみ）が大き
く、高速加工であれば、実線６３で示すようにギ
ヤツプが小さくなる。

そこで第６図に示すように、コーナ部６４で噴
流液割れ等が生ぜずに安定な高速加工が行なえる
ように、コーナ部の加工輪郭経路が曲り始める直
前ないし少し前に前記弁装置４７を一時的に開く
と共に、モータ４８ａを作動させて流体４２を補
助ノズル４３，４５から被加工物２４に供給する
ようにして、前記加工液の洩れを防止すれば、コ
ーナ部のだれや加工不安定あるいはワイヤ電極断
線事故を減少させることができる。

第７図および第８図は本発明の他の実施例を示
すもので、ノズル本体１２の外側に前記ホース４
４を接続する筒状体６５を、該筒状体６５とノズ
ル本体１２との間に環状流路６６が形成されるよ
うに取付け、該筒状体６５およびノズル２２に対
して軸受６７，６８を介して一方のみに流出口６
９ａを有する回転体６９を該回転体６９の外周に
取付けた外歯歯車７０を、前記筒状体６５に取付
けたモータ７１により回転される歯車７２に噛合
させ、前記モータ７１を加工位置情報に応じて作
動させことにより、加工直後の加工溝３０上をカ
バーするようにすることにより、特に相手側ノズ
ル２３からの加工溝３０を介する加工液流４０が
阻まれ、加工液がワイヤ電極１の加工進行方前方
から流出するようにすることにより、少ない粉状
磁石で加工液洩れが有効になされるようにしたも
のである。

なお、上記実施例においては、２本のノズル２
２，２３が上下方向に対向する例について示した
が、横方向に対向する場合もある。また、ノズル
２２，２３あるいはノズル本体１２，１３のいず
れかに粉状磁石の流出手段を設けるようにしても
良く、また粉状磁石は、ノズル２２，２３をほぼ
同軸環状に囲繞する補助ノズル４３，４５や流出
口６９ａを有する回転体６９等からでなく、ノズ
ル２２，２３から加工液に混合されて噴出する構
成であつても良く、従つてその場合補助ノズル４
３，４５や回転体６９の付設は必要でなくなる
が、ノズル２２，２３から加工液と共に噴出され
た粉状磁石がノズル２２，２３先端開口廻りと被
加工物２４表面との間に吸着して滞留し易いよう
に、前記ノズル２２，２３先端開口廻りを肉厚に
構成したり、該肉厚に構成したノズル２２，２３
先端開口廻りの被加工物２４との対向面に鉄材等
強磁性体の環状体を埋設して、該環状体にも粉状
磁石を吸着させるようにすることができ、また該
環状体を永久磁石とすれば、前記粉状磁石は永久
磁石でない強磁性体粉として、被加工物２４表面
ではなく、ノズル２２，２３先端開口廻りの被加
工物２４との対向面に吸着させた状態とすること
ができ、このようにすれば、粉状磁石を被加工物
２４表面の加工輪郭線に阻つて吸着さて行く場合
と異なり前記強磁性体粉は大部分がノズル２２，
２３と共に移動することになるから、その補給は
少量で、時々行なえば済むことになる。なお、こ
の環状磁石は、前記補助ノズル４３，４５や回転
体６９の先端開口廻りの被加工物対向面に設けて
も良く、かかる方式によれば、被加工物２４が磁
性材でない物の加工の場合のにも本発明と実質上
同一の目的、作用効果を享受する加工を行なうこ
とができる。

（発明の効果） 本発明によれば、加工部に供給される加工液の
流量、流速あるいは液圧を高めることができ、加
工部における泡の発生や外部からの空気気泡の巻
込み流入を少なくして気中放電の発生の防止する
と共に、高速加工に適した加工液流を発生させる
ことができる。また、粉状磁石の供給を制御する
ことにより、加工部の形状に応じた洩れ量の制御
を行なうことができ、固定の洩れ防止部材を設け
た場合に比較し、フレキシビリテイーに富んだ加
工液流を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すノズルまわり
の構成を示す断面図、第２図は本発明の加工液お
よび粉状磁石の供給を行なうシステムの構成図、
第３図は本発明の作用を説明する断面図、第４図
はコーナ部のだれの説明図、第５図は同じく加工
部の中央部の膨らみを説明する断面図、第６図は
本発明における粉状磁石の供給態様の一例を示す
説明図、第７図は本発明の他の実施例を示す断面
図、第８図は第７図のＥ−Ｅ断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 間隔を置いて配置した一対の位置決めガイド
   間にワイヤ電極を軸方向に更新送り移動させなが
   ら前記ワイヤ電極の軸方向に対して略直角方向に
   被加工物を相対的に移動させ、両者が相対向する
   加工部へ被加工物の両側へ相対向するように配置
   した加工液噴射ノズルからワイヤ電極に沿つて加
   工液を噴射供給させつつ前記ワイヤ電極と被加工
   物との間に間歇的な電圧パルスまたは放電パルス
   となる電圧パルスを印加し、発生する放電により
   加工を行なうワイヤカツト放電加工において、前
   記相対向するノズルまたはノズル近傍部から粉状
   磁石を磁性材でなる被加工物の表面に供給するこ
   とにより、被加工物に粉状磁石をノズル先端の廻
   りにほぼ同軸環状に吸着させて加工部以外への加
   工液の洩れを防止したことを特徴とするワイヤカ
   ツト放電加工方法。 ２ 前記粉状磁石の被加工物表面への供給を、被
   加工物の加工直後の部分に対して行なうようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ワイヤカツト放電加工方法。 ３ 前記粉状磁石の被加工物表面への供給を、コ
   ーナ部加工の際にのみ行なうようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
   のワイヤカツト放電加工方法。