JP2970883B2 - ワイヤ放電加工機 - Google Patents
ワイヤ放電加工機Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/02—Wire-cutting
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
り、特に、X方向移動とY方向移動とを分離させたワイ
ヤ放電加工機に関する。
を走行させつつこれと被加工物との間に放電現象を発生
させて、あたかも糸ノコ盤のように被加工物を切断して
いる装置として、ワイヤ放電加工機が知られている。こ
の種の装置としては、例えば図2に示すごとき放電加工
機が知られている。図2は従来の放電加工機の側面図を
示し、この放電加工機は、固定ベッド2上に紙面垂直方
向(X方向)に移動するサドル4が設けられ、このサド
ル4上に紙面水平方向(Y方向)に移動するテーブル6
が設けられて2段構造になされている。そして、このテ
ーブル6上に加工槽8を設け、この中にワーク取付台1
0を介して被加工物12を取り付けて、加工処理を行な
うようになっている。
設けたワイヤ電極送り機構16が設置されており、送り
だされたワイヤ電極18は上側ガイド組体20、被加工
物12、下側ガイド組体22及び下側アーム24を介し
て固定コラム14側へ排出し得るように構成されてい
る。そして、上記上側ガイド組体20は、上下方向すな
わちZ軸方向へ移動可能になされると共に、テーパ加工
を可能とするためにU、V方向へも移動可能になされて
いる。上記下側アーム24は、上記固定コラム14へ固
定されると共に、上記加工槽8の側壁を液密に貫通し、
且つスライド板(図示せず)等を介してX方向へ相対的
にスライド自在に構成されている。そして、加工時にお
いては、サドル4をX方向へ、テーブルをY方向へ移動
することにより被加工物12を水平面内に移動させ、放
電加工を行なう。また、この装置に類似した放電加工機
として、下側アーム24をL字状に形成し、これを固定
コラム14の上方より加工槽8内に向けて保持し、加工
槽8の側壁を貫通させないようにした構造の装置も知ら
れている。また、他の装置例として、図3に示すごとき
装置が知られている。この装置にあっては、固定ベッド
30上にY方向へ移動自在にテーブル32を設け、この
上に加工槽34を設置している。そして、上記加工槽3
4を跨ぐようにして門柱36を形成し、この門柱36の
側面にX方向へ移動する移動体38を設けて、この移動
体38にアーム等を介して上側ガイド組体40及び下側
ガイド組体42を取り付けるようにして、XY方向の移
動を分離している。
装置例にあっては、X方向へ移動するサドル4とY方向
へ移動するテーブル6とを重ねて設け、被加工物12自
体をX、Y方向へ移動させる構造であるために、被加工
物が小さく軽量である場合は何ら問題は生じないが、こ
れが大きく重量物になった場合には、全体の剛性を増す
ためにサドル4やテーブル6を厚くしなければならず装
置自体が大型化するという問題があった。また、操作員
が操作を行なう場合には、操作性を考慮すると通常1m
位の高さに操作エリアが存在することが望ましいが、装
置自体が高くなると、操作性を確保するために、踏み台
を設けたり、装置自体をある深さまで埋め込まなければ
ならないという問題点が発生する。更に、被加工物の寸
法が大きくなると、移動ストロークも長くなり、例えば
作業面に対してY方向のストロークが伸びきった場合に
は、被加工物は奥まった所に位置するので、作業員にと
っては前後方向の寄りつきが悪くなり、操作性が劣ると
いう問題が発生する。また、図3に示す装置例にあって
は、X、Y方向の移動は分離された構成となっており、
被加工物はY方向にしか移動しない。従って、被加工物
の大型化にともなう装置自体の剛性については比較的問
題は少ないが、しかしながら、この装置例にあっては被
加工物はY方向へ移動することから、前述と同様にY方
向のストロークが伸びきった場合には、被加工物が作業
面より遠くなり、寄りつきが悪くなるという問題があっ
た。
ムにより閉塞されているので、例えば被加工物を自動的
に交換するパレットチェンジャー等を取り付けたい場合
でも、これを取り付けることができないという問題点が
あった。更には、上下ガイド組体40、42をX方向へ
移動させる移動体38は門柱36に対して片持ち支持さ
せて取り付けられているので、数μmの加工精度を要求
されるこの種の加工機においては、十分な精度を確保す
ることが困難であるという問題点があった。本発明は、
以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく
創案されたものである。本発明の目的は、X、Y方向の
移動を分離した機構により行なうようにすると共に、大
型機にあっても操作性の劣化を防止することができるワ
イヤ放電加工機を提供することにある。
解決するために、水平面に据え置かれるベッドと、水平
一軸方向をX軸方向として前記X軸方向のみに移動可能
に前記ベッド上に設けられたテーブルと、前記テーブル
上に取り付けられた被加工物を囲むように前記テーブル
上に設けられ、かつ前記X軸方向に平行な一面を前面と
して少なくとも前記前面に位置する壁面が開閉可能な加
工槽と、ワイヤ電極を位置決め案内する ワイヤガイドを
含み前記被加工物を挟んで下側に位置する下側ガイド組
体と、前記下側ガイド組体を一端に取り付け、前記前面
と反対の一面を背面として前記背面に位置する前記加工
槽の壁面を略水平に液密に貫通して前記加工槽の外側で
略垂直の方向に上側に屈曲して設けられる下アームと、
前記加工槽の前記背面側に立設され、前記X軸方向に対
して直交する水平一軸方向をY軸方向として前記下アー
ムが前記Y軸方向に移動可能に空間または切欠が設けら
れた固定コラムと、前記Y軸方向のみに移動可能に前記
固定コラム上に設けられ、前記下アームの他端を下面に
取り付けて支持するラムと、前記ラムの前記前面側の端
部に設けられ、前記下側ガイド組体に対向して前記被加
工物を挟んで上側に位置するワイヤガイドを含む上側ガ
イド組体とを備えるようにしたものである。
ッド上には、作業面に対してX軸方向へ平行移動するテ
ーブルを設けて、この上に加工槽を設置するので、この
中の被加工物はX方向にのみ移動する。また、固定コラ
ム上にY軸方向へ移動するラムが形成されており、この
ラムに上側ガイド組体を取り付けてあり、ラムに接続さ
れた下アームに下側ガイド組体を設け、これら両上下側
ガイド組体は一体的にY方向へ移動する。かくして、テ
ーブルの移動と、上下ガイド組体の移動とを組み合わせ
ることにより、X、Y方向への相対移動が可能となる。
実施例を添付図面に基づいて詳述する。図1は、本発明
のワイヤ放電加工機の側面図、図4は同正面図、図5は
同概略斜視図、図6は同要部概略断面図である。図示す
る如く、このワイヤ放電加工機5は、その下端部に固定
ベッド50を有しており、この固定ベッド50の上面に
は、ワイヤ放電加工機の前面である作業面52に対して
平行な方向すなわちX方向に沿って敷設されたレール5
4上に、例えばリニアベアリング、サーボモータ等によ
り走行移動自在になされたX方向テーブル56が設けら
れている。そして、このX方向テーブル56上に、上方
が開放されたほぼ矩形の加工槽58が取り付けられると
共に、この加工槽58内に被加工物60を取り付け固定
するワーク取付台62が設置されている。この加工槽5
8の操作面側の側壁は開閉扉64になされており、必要
に応じて把手によりこの部分を開放し得るように構成さ
れている。一方、上記固定ベッド50の後方には、上記
加工槽58より僅かに高く形成された固定コラム66が
並設されており、この固定コラム66内は図5にも示す
如く中空になされている。そして、この固定コラム66
の上部に、本発明の特長とするY方向移動機構68が設
けられる。具体的には、このY方向移動機構68は、ラ
ム移動体70を有しており、このラム移動体70は、図
5に示す如く上記固定コラム66の上端部に上記作業面
52と直交する方向すなわちY方向に沿って敷設された
一対のレール72上を、図示しないリニアベアリング、
サーボモータ等により走行移動自在に設けられている。
このラム移動体70の先端部には、長尺のワイヤ電極7
2が巻回されたワイヤボビン74及び複数のローラ等を
備えて上記ワイヤ電極72を送り出すための送り機構7
6が設けられると共に、上下方向すなわちZ方向へスラ
イド移動自在になされたZ軸移動体78が設けられてい
る。そして、このZ軸移動体78の下部には、テーパ加
工時に必要とされるUV軸移動体90及び上アーム80
を介して上部ガイド組体82が設けられており、下方へ
走行してくる上記ワイヤ電極72を上記被加工物60へ
向けて案内するようになっている。また、上記上アーム
80には、これに並設させてワイヤ電極の結線を自動的
に行なうためのワイヤ自動結線ユニット84が取り付け
られている。
ヤ電極72を受ける下側ガイド組体92は、本発明の特
長とする下アーム94に取り付けられている。具体的に
は、この下アーム94は、図5に示すごとく加工槽58
の外側でほほ垂直の方向に上側に屈曲してL字状に形成
されており、この下アーム94の上端部は、固定コラム
66の天井部に形成された長孔96を通って前記コラム
移動体70の底部に一体的に固定されていると共に、こ
の下アーム94の水平部分100の先端部は、上記固定
コラム66の側壁に設けた孔98を介して前記加工槽5
8の側壁をほぼ水平に液密に貫通して加工槽58内に位
置されている。従って、この下アーム94全体は、上記
ラム移動体70と一体的にY方向へ移動するようになっ
ている。上記下アーム94の水平部分100は、図6に
示すごとく、中空の外筒102と、この外筒102内に
挿通されて外筒102の先端より僅かに延出された内筒
104とにより主に構成されており、この内筒104の
先端部に前述のごとく上記下側ガイド組体92を取り付
けて、使用済みのワイヤ電極72をこの内筒104内に
沿って走行させて後方へ排出し得るように構成されてい
る。上記下アーム94の水平部分100が挿通される前
記加工槽58の側壁の貫通孔106は、下アーム94と
の干渉を避けるために加工槽58のX方向の最大ストロ
ーク以上の長さの長孔として形成されており、この長い
挿通孔106には、前記固定コラム66より左右2箇所
に設けた保持部材108を介して固定された、例えばス
テンレススチールよりなる長尺の摺動板110がシール
部材112を介して液密に取り付けられており、加工槽
58のX方向への移動を許容している。
板110の開口部113とを液密に連結して上記外筒1
02を覆うごとく、例えば合成ゴムよりなる蛇腹114
が設けられており、加工液、例えば水が加工槽58外へ
流出することなく下アーム94の水平部分100がY方
向へ移動することを可能にしている。なお、図示されて
いないが、この放電加工機の横には、加工機全体の制御
を行なう制御部等の必要な付属設備が設置されている。
動作について説明する。まず、ワイヤ電極の送り機構7
6から送り出されたワイヤ電極72はワイヤ自動結線ユ
ニット84、上側ガイド組体82、被加工物60、下側
ガイド組体92及び下アーム94の内筒104内を順次
走行して、系外へ排出される。被加工物60にX、Y方
向への加工を施す場合について説明する。まず、X方向
へ加工する場合には、X方向テーブル56をX方向へ移
動することにより水等が充填された加工槽58自体を移
動し、被加工物60にX方向の加工を加える。また、被
加工物60にY方向の加工を行なう場合には、固定コラ
ム66の上部に設けたラム移動体70をY方向へ移動さ
せる。すると、このラム移動体70の先端部にZ軸移動
体78、上アーム80等を介して設けた上側ガイド組体
82がY方向へ移動し、これと同時に上記ラム移動体7
0の底部下面に一体的に取り付けた下アーム94及びこ
の内筒104の先端部に取り付けた下側ガイド組体92
も一体的にY方向へ移動し、従って上側ガイド組体82
と下側ガイド組体92とが一体的にY方向へ移動し、被
加工物に対してY方向への加工を加えることができる。
この時、Y方向への下アーム94の移動は、図6におい
て外筒102を覆っている蛇腹114が伸縮することに
より許容され、また、加工槽58のX方向への移動は、
加工槽58の側壁の挿通孔106を液密に覆う摺動板1
10により許容される。
離を調整するためには、ラム移動体70の先端部に設け
たZ軸移動体78をスライドさせて上側ガイド組体82
を上下移動させることにより行なう。更に、テーパ加工
を行なう場合には、同様にUV軸移動体90をスライド
させ上側ガイド組体82のみを移動することにより行な
うことができる。そして、実際の加工は、上記各移動が
組み合わされて行なわれる。このように、本発明におい
ては、加工槽58は、X方向すなわち作業面52に対し
て平行な水平1軸方向のみしか動かないようにし、Y方
向へは別の機構によりワイヤ電極自体を動かすようにし
たので、X方向テーブル56は1重構造で済み、被加工
物60の寸法及び重量が増大して剛性を強化する必要が
あっても、装置自体が過度に大型化することはない。従
って、装置自体の高さが過度におおきくなることがない
ので、踏み台や機械の埋め込みを行なうことなく、良好
な操作性を維持できる。また、Y方向のストロークが伸
びきっても、加工槽58自体は、Y方向へは移動しない
ので、操作員は作業面側から容易に必要な操作を被加工
物等に施すことができ、寄付き性がよいので操作性を向
上させることができる。
ム移動体70は、図3に示す門型装置と異なり、水平方
向に敷設された2本のレール72、72上を走行するの
でぐらつきがなく、従って、加工精度が劣化することは
ない。また、加工槽58の後方に固定コラム66を位置
させているので、加工槽58の両側は開放されており、
自動パレット交換機等の取り付け自由度が保障されてい
る。尚、本実施例においては、加工槽58をX方向への
み移動可能としたが、これを完全に固定ベッド50へ固
定してしまい、X方向への移動を実現するために固定コ
ラム66の上段部と下段部の間にX方向へ移動可能な、
例えばリニアガイドを設けるようにし、X方向へ移動す
るコラム上段とY方向へ移動するラム移動体70により
XY方向への加工を実現するようにしてもよい。
うな作用効果を発揮することができる。X方向とY方向
との移動機構を分離して且つ加工槽を作業面に平行なX
方向へのみ移動する構造としたので、長尺な重量の重い
被加工物工作用の装置であっても、装置自体の高さが増
大することを防止でき、コンパクト化が可能となる。ま
た、上述のごとく装置自体の高さが増大することを防止
でき、しかも、加工槽が操作面より遠くに離れることが
ないので、操作性を向上させることができる。
ある。
である。
る。
略斜視図である。
略断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 水平面に据え置かれるベッドと、 水平一軸方向をX軸方向として前記X軸方向のみに移動
可能に前記ベッド上に設けられたテーブルと、 前記テーブル上に取り付けられた被加工物を囲むように
前記テーブル上に設けられ、かつ前記X軸方向に平行な
一面を前面として少なくとも前記前面に位置する壁面が
開閉可能な加工槽と、 ワイヤ電極を位置決め案内するワイヤガイドを含み前記
被加工物を挟んで下側に位置する下側ガイド組体と、 前記下側ガイド組体を一端に取り付け、前記前面と反対
の一面を背面として前記背面に位置する前記加工槽の壁
面を略水平に液密に貫通して前記加工槽の外側で略垂直
の方向に上側に屈曲して設けられる下アームと、 前記加工槽の前記背面側に立設され、前記X軸方向に対
して直交する水平一軸方向をY軸方向として前記下アー
ムが前記Y軸方向に移動可能に空間または切欠が設けら
れた固定コラムと、 前記Y軸方向のみに移動可能に前記固定コラム上に設け
られ、前記下アームの他端を下面に取り付けて支持する
ラムと、 前記ラムの前記前面側の端部に設けられ、前記下側ガイ
ド組体に対向して前記被加工物を挟んで上側に位置する
ワイヤガイドを含む上側ガイド組体と、 を含んで構成される ワイヤ放電加工機。 - 【請求項2】 水平面に据え置かれるベッドと、 前記ベッド上に固定されたテーブルと、 前記テーブル上に取り付けられた被加工物を囲むように
前記テーブル上に設けられ、かつ水平一軸方向をX軸方
向として前記X軸方向に平行な一面を前面として少なく
とも前記前面に位置する壁面が開閉可能な加工槽と、 ワイヤ電極を位置決め案内するワイヤガイドを含み前記
被加工物を挟んで下側 に位置する下側ガイド組体と、 前記下側ガイド組体を一端に取り付け、前記前面と反対
の一面を背面として前記背面に位置する前記加工槽の壁
面を略水平に液密に貫通して前記加工槽の外側で略垂直
の方向に上側に屈曲して設けられる下アームと、 前記加工槽の前記背面側に前記X軸方向に移動可能に設
けられ、前記X軸方向に対して直交する水平一軸方向を
Y軸方向として前記下アームが前記Y軸方向に移動可能
に空間または切欠が設けられたコラムと、 前記Y軸方向のみに移動可能に前記コラム上に設けら
れ、前記下アームの他端を下面に取り付けて支持するラ
ムと、 前記ラムの前記前面側の端部に設けられ、前記下側ガイ
ド組体に対向して前記被加工物を挟んで上側に位置する
ワイヤガイドを含む上側ガイド組体と、 を含んで構成される ワイヤ放電加工機。
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