JPS6236587Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 本考案はワイヤカツト放電加工用通電装置、詳
しくは発熱する通電装置、当該部分のワイヤ電
極、及びワイヤ電極と通電装置との間に発生する
熱を冷却することができるように構成されたワイ
ヤカツト放電加工用通電装置に関するものであ
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
向から被加工物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物とワ
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切断加工するものである。

例えば、第１図に示すワイヤカツト放電加工装
置について説明する。このワイヤカツト放電加工
装置は、図示しない装置本体のカラム等に設けた
リールからブレーキローラ等を介して繰り出され
アーム１の案内ローラ１１を介して下方に延び、
下方にアーム１に対向して設けた（図示しない）
アームの案内ローラ、巻き取りローラ及びカラム
等本体の巻き取りリール又は回収容器へと到るワ
イヤ電極２の前記案内ローラ間の部分と、被加工
物３との間に間欠的な電圧パルスを印加し放電加
工を行うものである。上方に配設されたアーム１
には、アーム１とほぼ直交するように、かつ手動
ハンドル又はモータ１２によつて上下動位置決め
設置自在に断面Ｌ字状の支持部材１３の上部が取
付けられている。支持部材１３の下部前面には、
ワイヤ電極２と接触して電圧パルスを印加するた
めの超硬合金等から成る耐摩性で通常円柱状の通
電ピン４が取付けられ、前記案内ローラ１１間の
ほぼ直線部分のワイヤ電極２に当接している。４
１は、ワイヤ電極２を通電ピン４に押し付ける耐
摩性で、通常は絶縁性の押付ピンで、ピン４と共
に部材１３に並設して設けられ、また支持部材１
３の下端部には、中空円筒状のノズル本体５の上
端部等適宜の部位が必要に応じ微小位置調整可能
に固着されている。このノズル本体５の上下端面
には開口部５１，５２が形成され、これら開口部
５１，５２はノズル本体５のほぼ中心軸線部位に
形成されていて、前記案内ローラ１１間のワイヤ
電極２が同軸状に挿通するような位置関係に配置
されている。さらにノズル本体５の内部には、上
部位置決めガイド６１のガイドホルダ６が同軸状
に挿設されており、また上記下端面開口部５２に
はノズル７が同軸状で軸方向に移動自在に嵌設さ
れている。ガイドホルダ６は孔６ａを有する中空
の筒体であり、下端部にはダイス状位置決めガイ
ド６１が取付けられ、このガイド６１によつて被
加工物３上部に於けるワイヤ電極２の位置決めを
図つている。ガイドホルダ６は、ノズル本体５
に、必要に応じて微少位置調整可能に固着されて
いる。またノズル７は、ノズル本体５の下部に配
設され、ノズル本体５下端の開口部５２に加工液
の供給圧力、流量及び被加工物３との距離等に応
じ上下動自在に嵌合している。ノズル７は、所望
の軸方向長さ内径及び軸方向内径絞りを有する中
空円筒状体であり、ノズル本体５内に位置するフ
ランジ部の端部７１の外径は、ノズル本体５下端
部の開口部５２の内径とほぼ等しく形成され、端
部７１が開口部５２の内壁に嵌合当接することに
よつて、ノズル７がノズル本体５から脱落するの
を防いでいる。なお、７２は上部ノズル７に対
し、必要に応じて設けられるスプリングで、下部
ノズル７が、重力に抗して液流で押し上げられる
のに対応して設けられるものである。またノズル
本体５の上部側適宜の位置には加工液の加圧供給
ホース５３が取付けられ、ここから加工液がノズ
ル本体５内に供給され、内部に於て位置決めガイ
ド６１を冷却し、下部のノズル７から被加工物３
の加工部へ噴出されると共に、上部の開口部５１
より上方へ噴出して通電ピン４とワイヤ電極２と
の間にも加工液を供給してワイヤ電極２及び通電
ピン４を冷却するようになつている。また被加工
物３は、加工テーブル３１に固定され、加工テー
ブル３１はモータ３２，３３によつてワイヤ電極
２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。なお、以上説明した各構成及
び部材の多くのものは、被加工物３の上方側だけ
でなく、下方にも設けられており、被加工物３の
下方には、被加工物３を中心として上下がほぼ対
称となるように各部材が配設されていることの他
は、前述の説明と同様であるため、説明を省略す
るが、図示実施例の場合、図示しない下部通電装
置は、使用済のワイヤ電極２と接触するため、ピ
ン４よりも充分径の大きい回転自在の電源からブ
ラツシ通電される通電ローラが用いられるのが普
通である。

このようにワイヤカツト放電加工装置は構成さ
れているが、ワイヤ電極２は上部の通電ピン４と
下部通電ローラ等の通電装置から被加工物３との
間に電圧パルスが印加され放電パルス電流が流れ
ている上に移動している為、被加工物３との間に
形成される加工間隙付近が高温状態に晒されるの
は勿論のこと、上部通電ピン４と下部通電ローラ
等の通電装置との間のワイヤ電極２は通電加熱さ
れて高温になり易く、このため前述の如く加工液
の供給によつて冷却するようになつている。尤
も、下部通電装置に対しては、加工部から流下す
る加工液で足りる場合が少なくないから、下部ノ
ズル本体５には開口５１は必ずしも必要でない。
特に通電ピン４とワイヤ電極２との間は、摺接移
動状態での通電状態であり、かつ通電ピン４とワ
イヤ電極２との間に第２図Ａ，Ｂに示す如く楔状
の微小隙間２Ａ，２Ｂが形成される為、この微小
隙間２Ａ，２Ｂに供給される加工液がワイヤ電極
２又は通電ピン４が高温になることによつて、あ
るいは摺接間隙で通電加熱されて水蒸気等に気化
し、隙間に気泡状となつて滞留することが多かつ
た。そして一旦滞留した気泡は隙間２Ａ，２Ｂが
楔状で狭いため、開口部５１からの噴射加工液に
よつても気泡を逃がすことができず、特に隙間２
Ｂ側の気泡はワイヤ電極２と通電ピン４との間の
接触又は通電抵抗を増して発熱量を増大せしめ、
またその間に生ずる熱を冷却することが不可能に
なり、当該部分の発熱あるいは発生異常放電等に
よつてワイヤ電極２が当該通電ピン４部分で断線
することとなり、問題であつた。なお、下部通電
ピン又はローラの場合は、上記隙間２Ａの気泡が
問題となるものの、この隙間２Ａ側の気泡は、ピ
ン又はローラとワイヤ電極間から、上昇して離脱
する傾向にあり、下降してワイヤ電極との間に入
ることはないから、下部通電装置が問題となるこ
とは比較的少ないため、後述本考案の下部通電装
置への適用は必要に応じて行なわれるものであ
る。

〔考案の目的・構成〕

本考案は前記従来の問題点を解決する為になさ
れたものであつて、通電装置、特に上部通電ピン
のワイヤ電極に当接される部分を多孔質体とし、
内部から加工液を浸出させることにより、ワイヤ
電極と通電装置との間を冷却し、気泡の発生を防
止したワイヤカツト放電加工用通電装置を提供す
ることを目的とする。

〔実施例〕

以下図示の実施例によつて本考案を説明する。

第３図ないし第５図に示す実施例は、第１図及
び第２図に於ける通電ピン４に代つて設けられる
ものであり、その他の構成は第１図に示して説明
したワイヤカツト放電加工装置と同様であり、図
示及び説明を省略する。第３図は、本考案の一実
施例である通電装置１０とワイヤ電極２とが当接
している状態を示す拡大側面図であり、第４図は
同拡大正面図である。通電装置１０は、ワイヤ電
極２に対して垂直に延びる取付腕２０を介してワ
イヤカツト放電加工装置の支持部材１３に固定さ
れている。この取付腕２０には、円板状の基部３
０が固着され、この基部３０には固定軸４０の基
端が固着されている。固定軸４０の両端部は、
夫々基端側がねじ部４０ａ、先端側がねじ部４０
ｂとなつていて、ねじ部４０ａにはナツト５０
ａ，５０ｂが係合されている。ねじ部４０ａにナ
ツト５０ａ，５０ｂを係合しナツト５０ｂを所望
の位置に固定した後、更にナツト５０ａをナツト
５０ｂへ向けて回転せしめることによりナツト５
０ａ，５０ｂは互いに締めつけ合い、ナツト５０
ａ，５０ｂが所望の位置で固定されるようになつ
ている。又固定軸４０には、ナツト５０ｂと隣接
するカラー５０ｃが挿入され、このカラー５０ｃ
に隣接して筒体状通電部材６０が固定軸４０に嵌
合されている。通電部材６０は、固定軸４０の中
間部外周面と隙間なく接触する内径の円筒状部材
であり、多孔質の超硬合金等の焼結通電部材から
なるものである。通電部材６０の材質としては、
Cu，WC，TiC，TiN，Pd，Ni等を主要材料とし
たものが適している。本実施例に於ては、WC
（タングステンカーバイト）をNi（ニツケル）を
結合材として焼結したものを用いた。尚、筒体６
０には図示しない加工用電源からの電圧パルスが
供給され、ワイヤ電極２へ電圧パルスを印加する
ようになつている。即ち、例えば加工電源の一方
の出力端子を、ナツト５０ａと５０ｂ間とか、座
金７０と通電部材６０間に嵌設して締め付けると
か、取付腕２０又は部材１３側に絶縁して接続す
るが如くである。更に通電部材６０に隣接して座
金７０が固定軸４０に挿入され、この座金７０に
当接する蝶ナツト８０が固定軸４０の先端部のね
じ部４０ｂに係合されている。このように固定軸
４０には、基部３０側から順に、ナツト５０ａ，
５０ｂ、カラー５０ｃ、筒体状通電部材６０、座
金７０、蝶ナツト８０が係合され、ナツト５０
ａ，５０ｂを所定の位置に固定し、逆側の先端部
のねじ部４０ｂに係合されている蝶ナツト８０を
締めてナツト５０ａ，５０ｂ側へ移動させること
によつて、ナツト５０ａ，５０ｂと蝶ナツト８０
との間にカラー５０ｃ、通電部材６０、座金７０
を挟み込み通電部材６０を所定の位置に保持する
ようになつている。又固定軸４０の内部には、中
空部９０が形成され、この中空部９０は固定軸４
０先端に開口した注入孔９０ａと連通している。
又中空部９０と固定軸４０の中間部の外周表面に
は、孔９０ｂが複数均一に分布するように形成さ
れている。尚固定軸４０先端の注入孔９０ａ付近
は、例えばワイヤカツト放電加工装置に配設され
た加工液供給装置からの管、又は別に設けられた
配管９０ｃが取付けられるような構成となつてお
り、管９０ｃからの加工液は注入孔９０ａを介し
て中空部９０内に入り込み、中空部９０から孔９
０ｂを通して筒体状通電部材６０の内部へ供給さ
れるようになつている。そして通電部材６０内周
壁に供給された加工液は多孔質である通電部材６
０内に浸透し、通電部材６０外表面へ浸出するよ
うになつている。

前記のように構成された通電装置１０を、ワイ
ヤカツト放電加工装置に備えれば、通電装置とワ
イヤ電極２との間に発生する熱を冷却すると共
に、両者間での気泡の発生を防止し、また発生し
た気泡を押し出す等して離脱させることができ
る。詳述すると、第３図及び第４図に示すよう
に、通電装置１０の通電部材６０には図示しない
押付けピンや当該部分のワイヤ経路に応じワイヤ
電極２が当接され、加工が開始されるとワイヤ電
極２が移動されると共に通電部材６０から通電さ
れ、これと同時に固定軸４０内の中空部９０に管
９０ｃ等からの加工液が加圧供給される。中空部
９０内に供給された加工液は、孔９０ｂを通り固
定軸４０の外表面と接触している筒体状通電部材
６０の内部へ供給される。通電部材６０は前述の
ように粒間の間隔の広い多孔質体である為、加工
液が筒体状通電部材６０内に加圧浸透し通電部材
６０の表面から外部へと浸出する。従つて通電部
材６０とワイヤ電極２との間には常に通電部材内
から浸出する加工液が供給されることとなり、従
来気泡等が発生しやすかつた隙間にも常時加工液
が通電部材６０内部から供給される為、冷却効率
が良く、気泡の発生を防止することが可能となつ
ている。

尚筒体に前記のように、WCをNi結合材で焼結
したものを用い、この筒体に８Ａの加工電流を流
した時、通電部材６０の温度は62℃であつたが、
固定軸４０内から加工液を通電部材６０内部へ約
３Kg／cm²の圧力で供給し約0.4／minの加工液
を流通させるようにしたところ、通電部材６０の
温度を18℃とすることができた。又同様に通電部
材６０にTiNとTiCとを50：50の比率とし、これ
に12％Cuを加えて加圧成形後焼結した空隙率42
％の合金を使用した時も、前記と略同様な結果を
得ることができた。

又、筒体状通電部材６０は固定軸４０に嵌めら
れ、蝶ねじ８０をゆるめれば回転させることがで
きるため、ワイヤ電極２と当接している部分が摩
耗したときには、回転させ、ワイヤ電極２との当
接部位を変更することも可能である。

〔考案効果〕

以上説明したように本考案は、内部に加工液が
供給される中空体であつて、周囲に内部へ貫通す
る孔を有する固定軸と、多孔質体から成り固定軸
に嵌合されワイヤ電極が当接される筒体状通電部
材とからワイヤカツト放電加工用通電装置を構成
したものである。従つて、従来のように通電装置
及びワイヤ電極の外部から加工液を供給するもの
でなく、通電装置、詳しくはワイヤ電極と当接し
ている筒体状通電部材の内部から加工液が通電部
材外部へと供給される為、通電装置とワイヤ電極
との間のどんな小さな隙間にも加工液が供給さ
れ、効果的な冷却を計れると共に、隙間に気泡が
発生するのを防止することができるものである。
この為異常放電等が生ぜず、ワイヤ電極の断線を
防止することができる。更に通電装置のワイヤ電
極と当接する部分を内側から浸出する加工液によ
つて冷却できる為、通電装置自体の寿命をも長く
することが可能である。なお、本考案の実施に当
つては、例えば第１図のような通電装置冷却手段
（開口５１）を併用することは何等妨げないもの
であり、また筒体状通電部材６０としては、全体
が通電部材から成るものの外、例えば導電性合金
筒体の外周円孤方向に沿つて所定の間隔で開口窓
を形成し、該開口窓を閉じるように通電部材片を
水密に取り付けた構成のもの等種々の変更実施が
可能なことは勿論である。

【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装置の一
部を示す構成図、第２図Ａ，Ｂはワイヤ電極と通
電ピンとの部分を示す拡大側面図と正面図、第３
図は本考案の一実施例を示す通電装置の側面図、
第４図は通電装置の正面図、第５図は第４図−
線断面図である。 ２……ワイヤ電極、３……被加工物、１０……
通電装置、４０……固定軸、６０……筒体状通電
部材、９０ｂ……貫通孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 被加工物３とワイヤ電極２との間に、間欠的
   な電圧パルスを印加して放電加工を行う際に、
   ワイヤ電極に当接されて通電するワイヤカツト
   放電加工用通電装置１０に於いて、 内部に加工液が供給される中空筒状体で、か
   つ周側部分に貫通孔９０ｂを複数設けた固定軸
   ４０と、筒状多孔質体で前記ワイヤ電極２が周
   側部に軸方向と略直角方向に走行する状態で当
   接される筒体状通電部材６０とからなり、該筒
   体状通電部材６０を前記固定軸４０の前記貫通
   孔９０ｂを設けた部分に同軸状に嵌設してなる
   ことを特徴とするワイヤカツト放電加工用通電
   装置。 ２ 前記通電装置が、加工部の前記ワイヤ電極の
   軸が鉛直線とほぼ一致し、かつ前記ワイヤ電極
   が被加工体の上面側から下面側へと貫通して更
   新送りされるワイヤカツト放電加工装置に於け
   る被加工物上面側の通電装置である実用新案登
   録請求の範囲第１項記載のワイヤカツト放電加
   工用通電装置。 ３ 前記筒体状多孔質通電部材が、合金の焼結体
   である実用新案登録請求の範囲第１項記載のワ
   イヤカツト放電加工用通電装置。 ４ 前記筒体状多孔質通電部材の前記通電部と前
   記ワイヤ電極との当接部及びその近傍を除いて
   非多孔質に構成してなる実用新案登録請求の範
   囲第１項記載のワイヤカツト放電加工用通電装
   置。 ５ 前記筒体状通電部材内部への加工液の供給
   が、所定の圧力の加圧供給手段によるものであ
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載のワイヤ
   カツト放電加工用通電装置。