JPH02116426A - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、リイヤ放電層工装置に係り、特に送給経路
に張架されたワイヤ電極の張力を測定して表示するもの
に関する。

〔従来の技術〕

第６図は従来のマイヤ放電加工装廿におけるワイヤ電極
の送給経路を示す図である。図において、田は加工装置
の鋳物構造体、ｃｌＢはワイヤ電極、（至）はワイヤボ
ビン、（至）、（至）ｌ　ｃ！４１ωはプーリ、（９）
はブレーキローラ、（ハ）は供給ワイヤｗ塚の不足検出
のリミットスイッチ、（ト）はワイヤｌｆｌｉ１ｍ出リ
ミットスイッチ、（４０ａ）、（４０１））はそれぞれ
上部および下部の給電板、（４１ａｌ（４１１））はそ
れぞれ上部および下部の位置決めガイド、（ハ）はワイ
ヤ巻上ローフ、−はワイヤ電極の回収箱、■は被加工物
である。

次に動作について説明する。ワイヤ電ｆＦＭ＠Ｄの送給
においては、ワイヤ電極巻上プーリりに接続されている
モータ（図示せず）を駆動することにより、ワイヤボビ
ン（至）より巻き出され、プーリ（至）を経てブレーキ
ローフ（イ）へと送り出される。

ここで、プーリ■はワイヤ電極Ｃ１℃のブレーキローラ
（ロ）への巻きつけ角度を一定に拘束する役目をもち、
また、ブレーキローフ□□□はブレーキのトルク力によ
りワイヤ電ｉａυに一定の張力を与えろことによりワイ
ヤ電極６１）が被加工物（財）を蒼く経路において一定
速度の走行を得ることができ額工の安定を保持する。な
おプレーキローヲ匈への巻きつけは、二重以上にするこ
とによりさらに張力変動が減少するため、ブレーキロー
フ（ロ）には平行に２本の走行溝があり、−型口から２
重目への巻きつけはプーリ■を介して行われ、その後ワ
イヤ電極（１１）は走行路を変化させるプーリ（至）を
経て被Ｗ工物■を貫き、給電板（４１ａ）　、　（４２
ａ）により給電されたワイヤ電１１ｉｉｉＯＤと被加工
物（４４間で放電を生じさせ、被加工物（財）を固定し
たテーブル（図示せず）を動かしつつ所望の形状の加工
を得る。ここで寺位置決めガイド（４１ａ）、（４１ｔ
））により位置を規制しているが、通常、サファイアあ
るいはダイヤモンド等の耐摩耗性にすぐれた材料で精巧
に製作されたものをガイドｌこ使用することによって、
高精度な加工が得られる。加工に用いられたワイヤ電極
６１）はさらにプーリ（至）によって走路変更し、ワイ
ヤ巻き上げローフ（ロ）を経て、ワイヤ回収箱四へと排
出されてい（。

なお途中の経路に組み込まれたリミットスイッチＣ郊は
、ワイヤボビン（至）に巻いであるワイヤ’ｔｂＱフが
使り果たされて供給されなくなったことを、その張力の
減少により検出するものであり、ブレーキローラ助の後
の経路に組みこまれたリミットスイッチ＜Ｑは、加工中
において被加工物（ロ）を貫いているワイヤを極６υが
過度の放［７１０エエネルギー短絡、あるいは不適切な
ワイヤ張力等の原因により断線した時に、それを検出す
るスイッチである。

以上のように被Ｗ工物−を貫くワイヤ電！３１）の張力
をブレーキローフ（ロ）の適切なトルフカ憂こより設定
し２、安定でかつ高精度な放電加工を行っている。ここ
で、通常ブレーキローフ（イ）として従来よりその安価
な点から多く使われるものとして磁性粉体を利用した電
磁ブレーキがある。ところが、この電磁ブレーキは水を
加工液とするワイヤ放電加工装置において、湿度の高い
環境下にあるため、稼動状況あるいは設置環境下ζこよ
って５！１性粉体そのものが徐々に水分を含みやすい条
件下にあり、多くの場合、ブレーキトルク力の低下はま
ぬがれない状況である。電磁ブレーキローラのブレーキ
トルク力が低下すると、ワイヤｍ１ｅｎの張力が低下す
ることになり、加工精度、加工速度等に代表される加工
性能の劣化が見られろ。したがって高精度な加工を維持
するためには、電磁ブレーキローフのトルク力低下特番
こおいて、新しいブレーキローラに交換していく必要が
ある。また、ブレーキローラ（ロ）の例として電磁ブレ
ーキローフを示してきたが他にヒステリシスモータも使
われており、それも経年変化等のトルク力の低下があり
、同様の交換作業を必要とする。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のワイヤ放電加工装置は以上の様にＷ成されている
ので、ワイヤ電極供給経路において、ブレーキローラ（
ロ）のトルク力の低下をその作業時及び加工時に知るこ
とはできず、その加工結果のみで判断してｂく方法に頼
らざるを得ず、被加工物−の加工精度が一定せず、また
、加工精度の向上をはかるために、あらかじめブレーキ
ローラ（支）のトルク力の低下を見込んでワイヤ張力を
大きめに設定しておくと加工時においてワイヤ断線が発
生しやすくなる等の解決すべき課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、ブレーキローフのトルク力の変動によるワイヤ
電極の張力変化を的確に把握、指示できるワイヤ放電加
工装置を得ろことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るワイヤ放電ｗ］：装置は、送給経路に張
架されたワイヤｇＬｉの張力を測定する張力測定手段と
、該張力測定手段の測定値を表示する張力表示手段とを
備え１こものである。

〔作　用〕

この発明においては、張力表示手段が張力測定手段の測
定値を基にワイヤボビンの張力低下を表示する。

〔発明の夾施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、？３旧よりイヤ電極、（至）は加工間隙方
向Ｃζワイヤ走行経路を変更させるプーリ、（ロ）はワ
イヤ張力を設定するようにトルク力をかけるブレーキロ
ーフ、＜１１はブレーキローラ（ロ）とが−リ（７）間
の張力を測定するためにワイヤ電ｗｏ１）に接触するワ
イヤ張力測定プーリ、圓は張力測定プーリＱ１とその上
下移動機構を作詩するケース、■はワイヤ張力測定プー
リα０の上下移動にともなって上下に振れる指針、α３
はワイヤｗＬｒＭＣ１１）の張力の大小を表示する目盛
板である。

＄２図は第１図におけるワイヤ張力測定機構をさらに詳
しく表わしたものである。図において、０４はワイヤ張
力測定プーリαＱを円滑に回転させろための軸受、（至
）はワイヤ張力測定コーリαＯの支持軸、αＧはワイヤ
張力測定コーリαＱが受けるワイヤ張力により上下方向
に移動する軸、αηは軸αＧに接続され、ワイヤ張力測
定コーリαＯにその圧縮力により負荷を与えるバネ、（
至）はバネαηを押しこむコマ、α９はコマ（至）の上
下位置を拘束し、バネ力調整をする調整ネジ、翰は指針
四を軸α引こ接続する支持軸、ｅ２刀は目盛板（至）を
保持ケース圓と接続する取付板、■は指針■が目盛板α
Ｊの最下端目盛をさらに下がった時、軸αＧを下方向に
それ以上下がらないようにするストッパーである。

動 次にこれらの哄作について説明する。ワイヤ張力測定機
構のバネαηのバネ力によりワイヤ張力測定コーリαＯ
が走路変更コーリ（至）とブレーキローラ（９）の間を
張力がかかりながら走行しているワイヤ［極０刀を押す
状態となる。その時のバネ力とワイヤ電極０υの張力が
つり合った状態におけるワイヤ張力測定プーリαＱの上
下方向の変位量は、目、盛板μｓ上に指針υによって示
される。この時、ｑイヤ電層ｃ３ηの張力とワイヤ張力
測定プーリαＱの変位量とを数式的に関係づけることに
よって、目盛板ａＪ上に示されろ指斜υの位置によりワ
イヤ′ＩＩＬ極０ηの張力の低下量を知ることができる
。

厘８図及び算４図はワイヤ張力測定プーリαＯの変位量
とワイヤ［Ｍｃｌｍの張力との関係を説明する図である
。

第３図において、走路変更コーリ（７）とブレーキロー
ラ（ロ）間のワイヤ電極０１が張力Ｔによって走行して
いる時、途中経路においてワイヤ張力測定コーリα１が
接している状態を、そのワイヤ張力測定プーリαＱの変
位量が零の地点と考える。ワイヤ張力測定プーリＱＯが
バネ力によって押さえられて変位量Ｘの地点で力学的に
つり合って止まった状態のワイヤ張力測定プーリを（１
０ａ）とする。この時変位量Ｘのプーリ（Ｉ　Ｑａ）に
は、バネαηによって決定するバネ定数にと変位ｆｉｘ
とで決まる力Ｆ＝ｋｘが下方向に動き、またその時の走
路変更コーリ（至）とワイヤ張力測定プーリ（１０ａ）
との間のワイヤ張力Ｔ＋　は、ワイヤ張力測定プーリα
Ｑの変位量が零であった状態のワイヤ張力Ｔに下方向に
働くバネ力Ｆ（＝ｋｘ）を加えた力である（第４図）。

すなわち、Ｔ＋ｋｘ＝Ｔ＋ ここで、張力Ｔが働く方向は走路変更プーリ（至）と髪
位量が４である時のワイヤ張力測定コーリαＯとの接線
方向であり、今、この接線方向と水平方向とのなす角度
をθｌとする。同様に張力Ｔ＋が働く方向は、走路変更
コーリ（至）と変位ｆｆｉ：ｘでつり合った時のワイヤ
張力測定プーリ（］Ｏａ）との接線方向であり、ここで
は、この接線方向と水平方向とのなす角度をθ２とする
。

次に張力Ｔ及び′ｒＩ　と張力測定用ゴー！Ｊ（１０ａ
）の変位量Ｘとの関係について述べる。

走路変更プーリ（至）の半径距離をＲ９張力測定用プー
リαｌ　、　（１０ａ）の半径距離をｒとする。

また、走路変更プーリ（至）の中心Ｏと変位量が零の場
合における張力測定用プーリαＯの中心Ｏ１との水平方
向の距離をｌｌ’＋垂直（高さ）方向の距離を１２　　
とし、それぞれのゴーりとワイヤ［ｆｌｉｏｌ）との接
点間の距離をＬｌ　とすると次式が成立する。

１ｒ＝Ｒ＊θｌ＋ＬＩＱｌｓθ＋＋ｒｓｉｎθ１１ｈ　
＝Ｅｃｃｓθ＋　−Ｌ＋ｓｉｎθｌ　−）−ｒｃＯｓθ
１上式においてｌ＋、１２．Ｒ，ｒは設計上決定される
値であるため、Ｌ＋、θ１が決定される。

同様１こ走路変更プーリ（至）と変位量Ｘの場合におけ
るワイヤ張力測定コーリ（１０ａ）とは次式で関係づけ
られる。

１Ｉ＝ＲＳＩｒｌθ！＋Ｌ２Ｑ）Ｓθｔ　＋ｒｓｉｎθ
２Ｊ２−　ｘ＝Ｒｃｏｓθ！−Ｌｚｓｉｎθ２−４−ｒ
Ｑ）Ｓｅ２この式におりても７ｈ、ｌｘ、Ｒ，ｒは設計
上既知数であるのでＬ２．θ２の壇が決定する。

次に、第４図におりでワイヤ張力Ｔ、Ｔ＋　　と変位量
Ｘにおけるバネ力Ｆとの関係で次式が成立する。

Ｔｃａｓθ１＝ＴＩｃＱｓＩ！１１ Ｔ＋ｓｉｎθｔ−Ｔｓｉｎθ＋＝Ｆ＝ｋｘ上式におりで
０１．θ２は先はどの関係式から求まってｂるのでワイ
ヤ張力ＴあるいはＴ１　とワイヤ張力測定プーリαＱの
変位ｔｘとが関係づけられる。

以上のような関係式をもとに１．ｉＪ切なりイヤ張力設
定値、及び加工に悪影響を及ぼし始めるワイヤ張力低下
量のデータから、目盛板側上にきざむ目盛量を張力に対
応させて決定しておく。したがって加工時において、目
盛の指示量により、ワイヤ張力を知ることができる。１
ととえば、ブレーキローラ（ロ）の性能劣化によりワイ
ヤ張力が低下しても、目盛の指示によりろらかしめ知る
ことができ、ブレーキローラ（ロ）の調整及び交換時期
を早期に把握し対応することができる。

またｑイヤ電ＦＭ（ロ）経路の途中にトラグルが生じ、
ワイヤ張力がかかりすぎた時においても早期に発見する
ことができる。

なお上記実施例では、バネ力を利用して垂直方向に直線
的にワイヤ張力測定用プーリα０を動かし力を加える方
法を示したが、第５図に示すように機械本体に取付けら
れた支持軸間を支点にしてこの原理をもとに張力測定用
プーリ（ｉｇｂ）に力をｍえてもよい。この時、支持ｌ
１ｌｌ！Ｉ句をはさんで張力測定用プーリ（１０ｔ））
と反対側に設脇されたバネ（１７ａ）により作用ａ（１
６ＦＬ）を介してバネ力をワイヤ張力測定用ゴーＩＪ　
（１０ｂ）に伝える。なお、（１８ａ）はバネを押しこ
むコマ（１９ａ）の上下位数を拘束し、バネ力ａ整をす
る調整ネジである。

ここで、支持軸ωを中心に張力測定用プーリ（］０ｔ）
）の中心までの距４とバネ＜１８ａ）までの距離を等間
隔にとれば、バネ力Ｆがそのままワイヤ張力測定プーリ
（１８ｂ）に伝達されることになり、前記実施例と同様
な効果を得る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、ワイヤｉｆ極供給経
路の途中にワイヤ張力測定機構を設けることによってブ
レーキローフのトルク力の変動によるワイヤｗｌ＠の張
力変化を的確に把握、指示する様に構成したので、ブレ
ーキローフを早期に交換でき、加工Ｖｊｉ度が低下せず
、又、必要以上のワイヤ張力を設定する必要のないもの
が得られろ効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明の一実施例による張力測定
手段及び張力表示手段を示す図、第８図及び＠４図はワ
イヤ張力とワイヤ張力測定プーリの変位量との関係を示
す図、曜５図はこの発明の池の実施例を示す図、第６図
は従来のワイヤ電極供給機構を示す図である。図におい
て、ＯＱはワイヤ張力測定用プーリ、０２は指針、時は
目盛板、αηはバネ、Ｇ′Ｄはワイヤ電極である。 な訃、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送給経路に張架されたワイヤ電極の張力を測定する張力
   測定手段と、該張力測定手段の測定値を表示する張力表
   示手段とを備えたことを特徴とするワイヤ放電加工装置
   。