JPH0620672B2 - ワイヤカット放電加工用のノズル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、間隔を置いて配置した一対の位置決めガイド
間を軸方向に更新送りされるワイヤ電極に微小間隙を介
して被加工物を対向配置し、被加工物の両側に前記ワイ
ヤ電極と同軸状に設けたノズル装置から加工液をワイヤ
電極と被加工物との対向する加工部へ噴射供給しつつ、
ワイヤ電極と被加工物間に間歇的な電圧パルスを印加し
て繰返し放電を発生させると共に前記ワイヤ電極の軸方
向と略直角方向に被加工物を相対的に移動させて所望輪
郭形状の加工を行なうワイヤカット放電加工に用いるノ
ズル装置に係わり、特に高速カットに適した加工液洩れ
防止手段を有するものに関する。

（従来の技術） ワイヤカッ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、加工部を通過しないでノ
ズル先端から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射供給した加工液
が、他方のノズルから噴射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
ことがあった。

（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
流通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ワイヤカット放電
加工用のノズル装置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） この目的を達成する本発明は、被加工物の両側に設けら
れる各ノズル装置のうちの少なくとも一方のノズル装置
が、ノズルの先端部を囲繞する環状スポンジ状体からな
る加工液洩れ防止部材と、一対の位置決めガイド間のワ
イヤ電極の軸方向に移動自在にノズル装置と別体に設け
られ端部に前記加工液洩れ防止部材が取付けられる加工
液洩れ防止部材取付け体とを有することを特徴とする。

（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９Ａ，９Ｂによって上下位置調節可能にアーム６Ａ，
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の軸と
直角方向（後述するＸ軸及びＹ軸方向）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２２，２３が互いに対向するように
同軸状に固設されるかまたは図示のように軸方向に移動
可能に嵌設そして、これ等のノズル本体１２及びノズル
２２により上側のノズル装置が構成され、ノズル本体１
３及びノズル２３により下側のノズル装置が構成され
る。又、前記ガイドホルダ２０，２１はノズル本体１
２，１３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、この例のノズル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、ノズル２２，２３内のフランジ
部２２ａ，２３ａの外径はノズル本体１２，１３の先端
部の内径とほぼ等しく形成され、これのフランジ２２
ａ，２３ａによってノズル本体１２，１３からの脱落を
防いでいる。２２Ａは必要に応じて設けられる押しバネ
である。

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へそれぞれ上方、下方から噴出すると共に、各ノ
ズル本体１２，１３の上端、下端の開口部１４，１６か
ら噴出してワイヤ電極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っている。３０は加工溝、３
９，４０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
よってワイヤ電極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って自在に移動
できるようになっている。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、通電ピン１０、上部のノズル本体１２
及びノズル２２、被加工物２４の加工部２７、下部のノ
ズル２３及びノズル本体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って
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、上下のノズル本体１２，
１３にそれぞれ同軸状で上下動自在に加工液洩れ防止部
材４３，４４の取付け体４１，４２を取付け、各取付け
体４１，４２のそれぞれ下端、上端に、それぞれノズル
２２，２３を同軸状に包囲する筒状または環状をなし、
かつスポンジ状をなす合成樹脂製（例えば、好ましくは
可撓性のポリウレタンフォーム等）の加工液洩れ防止部
材４３，４４を取付ける。上下の加工液洩れ防止部材４
３，４４のうち、上側のもの４３は、その自重および取
付け体４１の重さによって被加工物２４の上面に接触
し、下側のもの４４は、ノズル本体１３に設けた鍔４５
と取付け体４２に取付けたリング４６との間に介在させ
た押しばね４７の力により、被加工物２４の下面に弱く
押接させる。４８，４９はそれぞれノズル本体１２，１
３に設けられた抜け止め用鍔であって、これらの鍔は、
それぞれ取付け体４１，４２に取付けたリング４６，５
０を受けて抜け止めを図るものである。

このような加工液洩れ防止部材４３，４４を設ければ、
ノズル２２，２３から噴出されて被加工物２４とノズル
２２，２３との間の間隙Ｇから仮想線５１に示すように
加工部２７に達しないで洩れる加工液の洩れが防止さ
れ、その分加工部２７に達する加工液の流量、流速ある
いは液圧が増大する。また、この加工液の洩れ防止作用
は、加工液洩れ防止部材４３，４４がスポンジ状の伸縮
性のあるものによって構成されていることから、例えば
被加工物２４の表面に多少の起伏等の凹凸変化があって
ノズル装置と被加工物２４との間の距離が変動する場合
であっても、常にこれらの部材４３，４４を被加工物の
表面に接触させることができ、さらにこれらの取付け部
材である取付け体４１，４２を上下動自在としているの
で、ノズル装置と被加工物２４表面との間隔の変動が比
較的大きくても、その変動に追従してこれらの部材４
３，４４を常時被加工物２４に接触させた状態にしてお
くことができる。又、加工を始める際には、各ノズル２
２，２３からの加工液の噴出状態が所期の良好な状態と
なるように、ノズル装置の上下位置を調節して各ノズル
２２，２３の被加工物２４との位置関係を設定すると共
に上下のノズル２２，２３に供給される加工液の各圧力
を調整設定することが必要であり、洩れ防止部材４３，
４４がノズル装置と一体に構成されている場合、ノズル
装置を被加工物２４に近接させると部材４３，４４が被
加工物２４に当接してしまうことから、各ノズル２２，
２３からの加工液の噴出供給状態を目で見て確認するこ
とができず、このため、ノズル装置の上下位置の調整や
ホース２５，２６に供給する加工液の圧力の調整を所期
の状態に良好に行なうことが困難であるが、本発明によ
れば、洩れ防止部材４３，４４が、上下動自在にノズル
装置とは別体に設けらける取付け体４１，４２に固定保
持されているから、部材４３，４４を必要に応じ手動操
作によって被加工物２４から離した状態で、ノズル装置
の上下位置や供給加工液の圧力の調整を行なうことによ
り、これ等の調整設定を各ノズル２２，２３からの加工
液の噴出状態を目視しながら所期の最適状態に容易に行
なうことができる。

尚、通常、上側ノズル装置の支持部材８Ａは、上下位置
調節可能に構成されるが、被加工物２４の下面の位置
は、被加工物の板厚によらず、加工テーブル３１に被加
工物を載置固定する基準面によって規定されるから、下
側ノズル装置の支持部材８Ｂは、必ずしも上下位置調節
可能としなくても良い。

この実施例においては、加工液洩れ防止部材４３，４４
を重力やばね力によって接触させることとしたが、これ
らの部材４３，４４に磁石を混入させれば（なお混入の
態様としては、小さい粉末状の磁性材を混入して部材４
３，４４全体を永久磁石または励磁線輪で磁化させる場
合と、既に磁化されているフェライト、またはサマリュ
ームコバルト磁石等永久磁石粉を方向性を持って混合固
化等により埋設する場合、あるいは部材４３，４４の被
加工物２４と対向する表面部分に適宜均等に分布させて
複数個の小さい永久磁石片を植設または埋設して取付け
るとか、部材４３，４４と同形状の薄い永久磁石環を前
記対向面部分に取付けた態様の場合もある）、被加工物
２４が磁性材である場合に部材４３，４４を被加工物２
４に吸着させることができ、加工液の洩れをより確実に
防止することができる。

なお、上記実施例においては、２本の固定または可動ノ
ズル２２，２３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、加工液洩れ防
止部材４３，４４中、上部の部材４３は重力により吊り
下げ保持が可能であるから、部材４３の取付け体４１に
対する取付け保持は、帯または箔状等可撓性膜体を介す
る取付け吊持保持の構成であってもよい。そして、斯種
ワイヤカット放電加工においては、図示実施例の如くワ
イヤ電極１の加工部が鉛直方向に更新移動する加工装置
の構成の場合、例えば下部ノズル２３からの加工液噴出
圧力、流量を、上部ノズル２２のそれよりも大きく設定
して、下部ノズル２３からの噴出加工液が、加工部を上
昇して、被加工物２４の上端部付近で上部ノズル２２か
らの噴出加工液と衝突合流するか、あるいは被加工物２
４の上面にまである程度噴き上がって上部ノズル２２か
らの噴出加工液と衝突合流するような加工液供給状態で
加工を行なうことが加工部の加工液を円滑に更新させる
上で好ましいが、このような加工液供給形態では、被加
工物２４の上面に於て供給加工液がノズル２２の周囲へ
放射状に広がって流れたり、あるいは供給加工液が上面
に近い部位で既加工済加工溝側に広がって流れる傾向が
強いから、加工液洩れ防止部材として少なくとも上部の
部材４３を設けて、被加工物２４の上面に於ける供給加
工液の側方周囲へ放射状に広がる流出を抑えるようにす
れば、下部および上部ノズル２３，２２の構造等にもよ
るものの、本発明の目的、作用効果の大凡８０％以上は
達成し得るもので、このことは、前述２個のノズルを水
平方向に相対向させてワイヤ電極を水平方向に更新移動
させる装置構成の場合にも、ほぼ同様に適用できるもの
である。

そして、その場合の加工液洩れ防止部材４３の取付け体
４１部分を上述したように、噴射加工液圧が高い側のノ
ズル２３による加工液噴流および他方のノズル２２の噴
流の広がりに対して抑制圧力を加わえる態様であって、
加工間隙等の加工部近傍は加工液がある程度圧力を保っ
た状態で噴流し、ワイヤ電極の断線割合を減ずると共
に、加工状態を安定させて加工速度を向上させることが
できるものである。

（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、加工物における泡
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
気中放電の発生を防止すると共に加工部のワイヤ電極を
充分に冷却して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、加工液洩れ防止部材がスポンジ状
体からなり伸縮性に富んでいることと、このスポンジ状
体の加工液洩れ防止部材を加工部のワイヤ電極の軸方向
に移動自在にノズル装置と別体に設けられる取付け体に
固定支持させるようにしたことにより、たとえ被加工物
の表面に多少の起伏等の凹凸変化があっても、加工送り
を阻害することなく、加工液洩れ防止部材を被加工物表
面に接触させた状態で加工を行なうことができる。又、
加工液洩れ防止部材を固定支持する取付け体がノズル装
置と別体に移動自在に構成されているため、加工開始時
等のノズル装置の被加工物との位置関係の調節や被加工
物の両側の各ノズルへの供給加工液の圧力の調整を、各
ノズルからの加工液の噴出状態を目視しながら最適状態
に容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すワイヤカット放電加工装
置である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】間隔を置いて配置した一対の位置決めガイ
   ド間を軸方向に更新送りされるワイヤ電極に微小間隙を
   介して被加工物を対向配置し、被加工物の両側に前記ワ
   イヤ電極と同軸状に設けたノズル装置から加工液をワイ
   ヤ電極と被加工物との対向する加工部へ噴射供給しつ
   つ、ワイヤ電極と被加工物間に間歇的な電圧パルスを印
   加して繰返し放電を発生させると共に前記ワイヤ電極の
   軸方向と略直角方向に被加工物を相対的に移動させて所
   望輪郭形状の加工を行なうワイヤカット放電加工に用い
   るノズル装置に於て、被加工物の両側に設けられる各ノ
   ズル装置のうちの少なくとも一方のノズル装置が、ノズ
   ルの先端部を囲繞する環状スポンジ状体からなる加工液
   洩れ防止部材と、前記ワイヤ電極の軸方向に移動自在に
   ノズル装置と別体に設けられ端部に前記加工液洩れ防止
   部材が取付けられる加工液洩れ防止部材取付け体とを有
   することを特徴とするワイヤカット放電加工用のノズル
   装置。
2. 【請求項２】加工液洩れ防止部材が、内部あるいは被加
   工物と対向する面に磁石を有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のワイヤカット放電加工用のノズ
   ル装置。