JPH05305524A - ワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極自動結線用ジェットノズル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】放電加工機において、被加工物を介してワイヤ
電極８を自動結線するための自動結線装置の耐久性を向
上させ、且つ廉価に提供する。 【構成】 高圧の加工液を噴出させてワイヤ電極８を被
加工物の加工部に張架するように案内するためのオリフ
ィス体３３を、ジェットノズル体２０の下端部に装着す
る。このジェットノズル体２０を成形加工容易な金属に
て成形する一方、オリフィス体３３を、硬質のセラミッ
クス材にて形成する。これにより、複雑な形状のジェッ
トノズル体２０の成形加工が容易となる一方、オリフィ
ス体３３の耐摩耗性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤ放電加工機にお
ける放電加工用のワイヤ電極を被加工物の加工部に自動
的に張架するためのいわゆる自動結線用のジェットノズ
ル装置の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の自動結線用ジェットノズ
ル装置は、実開平３−１１７５３１号公報に開示されて
いるように、ジェットノズル体全体をセラミックス材ま
たは超硬合金材料にて形成することが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、周知の
事実として、超硬合金材料やセラミックス材の成形加工
は非常に困難であり、特に、前記ジェットノズル体のよ
うな複雑な形状のものを一体的に成形する場合、製作費
が非常に高くなり、製品コストが高騰するという問題が
ある。

【０００４】他方、ジェットノズル体を成形加工の容易
な金属材料で製作すると、放電加工時において印加され
る電圧（電流）により、腐食が進行し、ワイヤ電極の案
内性能を左右するオリフィス部の形状が経時的に変化
し、自動結線作業が円滑にできなくなり、耐久性に欠け
るという問題があった。この問題は、超硬合金材料にて
形成したときも同様である。

【０００５】また、耐蝕性を高めるため、ジェットノズ
ル体を耐蝕合金材料で製作したり、合成樹脂等の電気的
絶縁材料を使用することも考えられるが、この種の材料
は耐摩耗性が低いため、案内するワイヤ電極に接触し易
いオリフィス部の形状が経時的に変化し、ジェットノズ
ル体が長期間の使用に耐えられないという問題は解決で
きないのであった。

【０００６】本発明は、上述の問題を解決し、安価で且
つ耐久性を備えたワイヤ電極の自動結線用ジェットノズ
ル装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の放電加工機におけるワイヤ電極の自動結線
用ジェットノズル装置は、ジェットノズル体に、高圧流
体を噴出させてワイヤ電極を案内するためのオリフィス
体を備え、該ジェットノズル体を、少なくとも送給側の
ワイヤ電極を案内するワイヤガイドと被加工物との間に
位置させ、且つ該ワイヤガイドと同心状に配置し、前記
ジェットノズル体を成形加工容易な金属にて成形する一
方、該ジェットノズル体には、硬質の絶縁材にて形成し
たオリフィス体を装着したものである。

【０００８】

【実施例】次に、本発明を具体化した実施例について図
１〜図５を参照して説明する。ワイヤ放電加工機におけ
る基台１上には、加工槽２が載置されており、該加工槽
２内にはワークテーブル３上に固定した被加工物Ｗが加
工液５に浸漬されるように、加工液供給装置４から絶縁
性の加工液（清水あるいは油）５を供給し、汚濁した加
工液５を加工液供給装置４に回収し、フイルタ等を介し
て濾過したのち再度循環させて供給する。

【０００９】コラム７の上部には、ワイヤ電極８を巻回
したワイヤボビン９が設けられており、そのコラム７の
上部に支持された上部アーム１０には上ガイド部１１が
形成されている。また、コラム７の下部に支持された下
部アーム１２には下ガイド部１３が配置されている。ワ
イヤボビン９から引き出されたワイヤ電極８は、上ガイ
ド部１１から被加工物Ｗを介して下ガイド部１３に略鉛
直状に張架され、図示しない電源からワイヤ電極８と被
加工物Ｗとにパルス電流を通電し、鉛直状にて下向きに
通過するワイヤ電極８と被加工物Ｗとの微小間隙部（放
電加工部）で放電加工が行われる。

【００１０】上ガイド部１１及び下ガイド部１３には、
以下に詳述し、図２に示すようなジェットノズル体２０
と、その内径側に位置するワイヤガイドブロック２１と
を備えている。自動結線作業時には、ワイヤ電極８の供
給側である上ガイド部１１におけるワイヤガイドブロッ
ク２１の案内孔に挿通するワイヤ電極８は、ジェットノ
ズル体２０から噴出する高圧の加工液５の排出作用によ
り、被加工物Ｗの加工開始穴（図示せず）に向かって直
線的に導かれ、下ガイド部１３におけるワイヤガイドブ
ロック（図示せず）に挿通できる。

【００１１】通常の放電加工時には、前記上ガイド部１
１と下ガイド部１３との両方またはいずれか一方におけ
るノズル体３０（図２参照）から加工液５を放電加工部
に向かって噴出させ、放電加工の金属くずの除去と放電
加工部の冷却とを実行する。前記ワイヤ電極８の送給速
度（移動速度）は、放電加工条件、被加工物Ｗの板厚等
により種々あるが、一般に50〜300mm/秒程度であり、例
えば板厚50mmの場合、100 mm/ 秒程度である。

【００１２】方向変換プーリ１４は前記下ガイド部１３
の下方に配置されており、該方向変換プーリ１４にて横
方向に送給方向を変換された使用済みのワイヤ電極８を
強制的に挟持排出して回収箱１８に向かって送給するた
めの送給装置は、上下一対のローラ１５，１６にて構成
されている。該両ローラ１５，１６はその外円周部を電
気絶縁部材にて被覆されている。その一方のローラ１５
を駆動モータ１７にて回転駆動する。この一対のローラ
１５，１６の送給方向後方に配置された切断装置（図示
せず）にて１cm〜３cm程度に切断させたワイヤ電極を、
下方に配置した回収箱１８に堆積させるようにしても良
い。

【００１３】図２は前記上ガイド部１１の断面図を示す
ものであり、上下両ガイド部１１，１３は略同じ構成で
あるので、上ガイド部１１にて、その構成を代表して以
下に説明する。上ガイド部１１における成形加工容易な
金属材料で作られた本体２２の上端には、ステンレス製
の補助ガイドブロック２３が螺着されている。該補助ガ
イドブロック２３の下端内径部には、耐摩耗性の高い単
結晶の人工ルビーからなる補助ガイド（図示せず）が装
着されており、これにてワイヤ電極８による摺接部の消
耗を防止する。

【００１４】本体２２に穿設された上下長手の挿通路２
５の下端に内ガイド体２６が連設されている。この内ガ
イド体２６の下端外径部を覆い、且つ加工液５が流れ得
る副流体路２７が同心状に形成されるようにワイヤガイ
ドブロック２１を被嵌しており、さらに、このワイヤガ
イドブロック２１の外周側に同心状の流体路２８が形成
されるようにジェットノズル体２０を被嵌している。そ
して、ワイヤガイドブロック２１とジェットノズル体２
０とを、本体２２の下面にボルト２９にて固定してい
る。

【００１５】ノズル体３０にて前記ジェットノズル体２
０の下面を覆い、Ｏリング３１を介してノズル体３０を
本体２２に装着している。前記ジェットノズル体２０は
成形加工の容易なステンレス鋼、または黄銅製である。
前記ワイヤガイドブロック２１の内径部位におけるワイ
ヤ電極８の摺接部分には、図３に示すように、耐摩耗性
の高い単結晶のダイヤモンドからなる摺接体３２が装着
されており、ジェットノズル体２０の下端開口部３４に
は、前記摺接体３２と同心状にオリフィス体３３が設け
られている。このオリフィス体３３は、ジルコニア系、
窒化珪素系、アルミナ系等の硬質のセラミックス材や天
然ダイヤモンド、ルビー、サファイア等の硬質の電気的
絶縁材にて形成されている。

【００１６】なお、オリフィス体３３はジェットノズル
体２０に接着し、或いはかしめにて固定されている。ま
た、本体２２には、前記加工液供給装置４に接続された
配管３５を介して加工液５を供給するための流路３８が
穿設されている。流路３８は流体路２８に連通し、オリ
フィス体３３の挿通孔４０方向に加工液５が下ガイド部
１３に向かって噴出される（図３参照）。

【００１７】なお、本体２２における挿通路２５の上下
中途部の一側部に設けた通電子４５は、図示しない付勢
手段により挿通路２５の直径方向に進退動可能に設けら
れており、放電加工時には挿通路２５内を通過するワイ
ヤ電極８の側面に通電子４５が摺接して放電加工用のパ
ルス電圧を印加するように構成されている。前記の構成
により、自動結線作業時において、前記の上ガイド部１
１から排出されるワイヤ電極８の外周面には加工液５の
膜が形成され、この状態で直線状のワイヤ電極８が円滑
に挿通されることになる。なお、この実施例によれば、
ワイヤ電極８の外周を覆う加工液５の水流の直径は、略
１〜２mm程度である。

【００１８】例えば、自動結線作業時において、上ガイ
ド部１１におけるジェットノズル体２０の挿通孔４０を
被加工物Ｗに穿設した加工開始孔（図示せず）の上方に
臨ませ、ワイヤ電極８を上ガイド部１１における本体２
２の上端のガイドブロック２３から挿通路２５を介して
内ガイド体２６内の下端まで送給されたワイヤ電極８
は、流体路２８からオリフィス体３３方向に噴出される
高圧の加工液５により、前記ワイヤ電極８はオリフィス
体３３における挿通孔４０の箇所を介してノズル体３０
の下端開口部４３から外に鉛直状に放出され、ワイヤ電
極８が被加工物Ｗの加工開始孔から下ガイド部１３の方
向に装架されるのである。従って、作業者の手を煩わす
ことなく自動結線作業を実行することができる。

【００１９】

【発明の作用・効果】以上詳述したように、本発明によ
れば、ワイヤ電極をその外周面を被覆するようにした高
圧流体である加工液と共に案内するジェットノズル体を
成形の容易な金属材料にて形成したので、ジェットノズ
ル体が多少複雑な形状であっても、容易に成形加工でき
て製造コストを安くすることができる。しかも、ジェッ
トノズル体の放出口となるオリフィス体のみをセラミッ
クス材に代表される硬質の絶縁材にて形成するので、そ
のオリフィス体の形状は単純であり、且つ小さい部品で
あるから、単価の高いセラミックス材を使用しても、ジ
ェットノズル体ひいてはガイド部の製造コストを低減で
きるという効果を奏する。

【００２０】さらに、オリフィス体をセラミックス材に
て形成すると、電解作用による腐食が発生せず、また摩
耗し難いので、ワイヤ電極の案内性能の劣化を起こすこ
とがなく、ジェットノズル体の耐久性を大幅に向上でき
るという効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワイヤ放電加工機の概略側面図である。

【図２】上ガイド部の断面図である。

【図３】ジェットノズル体の断面図である。

【図４】図３のIV−IV矢視要部断面図である。

【図５】ジェットノズル体の下端要部とオリフィス体の
断面図である。

【符号の説明】

４ 加工液供給装置 ８ ワイヤ電極 １１ 上ガイド部 １３ 下ガイド部 ２０ ジェットノズル体 ２１ ワイヤガイドブロック ２２ 本体 ２５ 挿通路 ２８ 流体路 ３２ 摺接体 ３３ オリフィス体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物を介してワイヤ電極を自動結線
   するためのワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極自動結
   線装置において、ジェットノズル体に、高圧流体を噴出
   させてワイヤ電極を案内するためのオリフィス体を備
   え、該ジェットノズル体を、少なくとも送給側のワイヤ
   電極を案内するワイヤガイドと被加工物との間に位置さ
   せ、且つ該ワイヤガイドと同心状に配置し、前記ジェッ
   トノズル体を成形加工容易な金属にて成形する一方、該
   ジェットノズル体には、硬質の絶縁材にて形成したオリ
   フィス体を装着したことを特徴とするワイヤ放電加工機
   におけるワイヤ電極自動結線用ジェットノズル装置。