JPH08318433A - Wire cut electrical discharge machine - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To provide a wire cut electrical discharge machine which realizes high machining accuracy and high reliability. CONSTITUTION: In a wire cut electrical discharge machine which opposes wire electrodes through a workpiece and an electrical discharge clearance and carries out electrical discharge machining of a desired shape on the workpiece in accordance with relative feed between the workpiece and the wire electrodes, a feed mechanism which gives the relative feed between the workpiece and the wire electrode incorporates a linear motor 40 and a linear guide device 50 so that relative feed and travel of each axis is obtained by direct drive of the linear motor 40.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤカット放電加工
機に関し、特に、リニアモータを送り駆動源としたワイ
ヤカット放電加工機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire cut electric discharge machine, and more particularly to a wire cut electric discharge machine using a linear motor as a feed drive source.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ワイヤカット放電加工機は、基台（ベッ
ド）にサドルを介して搭載されたワークテーブルに被加
工対象のワークを取付け、他方、このワークに対して基
台から立ち上がったコラム等の静止機枠に保持された可
動サドルを介して搭載された可動テーブルの前面に装着
されたスライダー手段の端部に設けられたワイヤ電極案
内用の上ヘッドと上記ワークテーブルのワーク搭載面の
下方域にコラム等の静止機枠に保持されたアーム先端に
設けたワイヤ電極案内用の下ヘッドとの間をワイヤ電極
が走行する構成とし、このとき、当該ワイヤ電極に対し
て所定の放電間隙を保ちながらサドルとワークテーブル
ならびに該ワークテーブル上に保持されたワークを直交
二軸方向（Ｘ軸，Ｙ軸）に送り動作させ、以てワイヤ電
極、ワークの間に所望の加工軌跡を得るようにし、かつ
ワイヤ電極とワークとの両者間にパルス放電々圧を印加
して放電エネルギーによりワークを上記所望の加工軌跡
に対応した形状に放電加工を遂行するように構成されて
いる。2. Description of the Related Art A wire-cut electric discharge machine mounts a work piece to be processed on a work table mounted on a base (saddle) via a saddle, and, on the other hand, a column or the like that stands up from the base for this work. Upper head for guiding the wire electrode provided at the end of the slider means mounted on the front surface of the movable table mounted via the movable saddle held by the stationary machine frame and below the workpiece mounting surface of the work table. In the area, the wire electrode travels between a lower head for guiding the wire electrode provided at the tip of the arm held by a stationary frame such as a column, and at this time, a predetermined discharge gap is formed with respect to the wire electrode. The saddle, the work table, and the work held on the work table are fed in the orthogonal biaxial directions (X axis, Y axis) while being held, and the wire electrode and the work are moved between them. It is configured so as to obtain a desired machining trajectory and perform electric discharge machining of the workpiece into a shape corresponding to the desired machining trajectory by applying pulsed electric discharge pressure between both the wire electrode and the workpiece and using discharge energy. Has been done.

【０００３】なお、上ヘッドを保持した既述のスライダ
ー手段を上記直交二軸方向に対して直交した他の一軸
（Ｚ軸）方向に移動、変位可能に設け、これをＺ軸方向
に移動させるＺ軸移動機構も設けられている。さらに、
上記スライダー手段を保持した可動テーブルと可動サド
ルに直交二軸方向（Ｕ軸，Ｖ軸）の送り移動を付与する
ことにより、該スライダー手段を介して上ヘッドを下ヘ
ッドに対してＵ軸、Ｖ軸二軸運動を合成した、例えば円
弧軌跡にそって変位させ、以てワイヤ電極に円錐包絡面
に沿う変位を付与してワークにテーパ加工を施す構成も
設けられている。勿論、円錐状テーパ面のみならず、角
錐テーパ面や上下に傾斜した種々の異形々のテーパ面等
のワイヤカット放電加工も上記のＵ軸、Ｖ軸方向の送り
移動を用いて遂行することができる。The above-mentioned slider means holding the upper head is provided so as to be movable and displaceable in another uniaxial (Z-axis) direction orthogonal to the orthogonal biaxial directions, and is moved in the Z-axis direction. A Z-axis moving mechanism is also provided. further,
By feeding the movable table holding the slider means and the movable saddle in two orthogonal directions (U axis, V axis), the upper head is moved to the lower head via the slider means. There is also provided a configuration in which the work is tapered by displacing, for example, an arc locus, which is a combination of axial and biaxial motions, and thereby imparting a displacement along the conical envelope surface to the wire electrode. Of course, not only the conical taper surface but also the pyramidal taper surface and various vertically-inclined taper surfaces of different shapes can be wire-cut electric discharge machining by using the above-mentioned feed movement in the U-axis and V-axis directions. it can.

【０００４】ここで従来のワイヤカット放電加工機にお
けるＸ軸〜Ｚ軸およびＵ軸，Ｖ軸等の各軸送り機構にお
いては、駆動源をサーボモータによって形成し、同サー
ボモータの出力軸にボールネジ軸を結合し、ボールネジ
に螺合したナット要素をサドルやワークテーブル、スラ
イダー手段等の被駆動体と一体に設けることにより、サ
ーボモータの制御回転に応じて回転−直動変換を経て上
記Ｘ軸〜Ｚ軸およびＵ軸，Ｖ軸等の所定軸方向の送り移
動を被駆動体に制御付与するように構成されている。Here, in each of the X-axis to Z-axis and U-axis, V-axis, etc. axis feeding mechanisms in the conventional wire-cut electric discharge machine, the drive source is formed by a servo motor, and the output shaft of the servo motor has a ball screw. By connecting the shaft and providing the nut element screwed to the ball screw integrally with the driven body such as the saddle, work table, slider means, etc., the X-axis is converted through rotation-linear motion conversion according to the control rotation of the servomotor. ~ The Z-axis, U-axis, V-axis, etc. are configured to feed the driven body in a predetermined axial direction.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のワイヤ
カット放電加工機の各軸送り機構によれば、サーボモー
タと、被駆動体を成すサドルやワークテーブル、スライ
ダー手段等との間に必然的に軸継手、ボールネジ軸、ナ
ット要素、ナットホルダ等の回転−直動変換に伴う諸可
動要素が介在されるために部品点数が多く、組立て調整
を要する煩瑣が有った。According to the shaft feeding mechanism of the conventional wire cut electric discharge machine described above, it is inevitable that the servo motor and the saddle, the work table, the slider means, etc. forming the driven body are arranged. Since various movable elements such as a shaft coupling, a ball screw shaft, a nut element, and a nut holder involved in the rotation-linear motion conversion are interposed, the number of parts is large and there is a trouble that assembly and adjustment are required.

【０００６】更に、これらの回転−直動変換に伴う種々
の可動要素の介在は、作動中に各要素が弾性変形をする
こと、例えば、ボールネジ軸がナット要素との噛合を介
して弾性撓み変形をする等により、軸送り機構の運動系
に無視し得ないバネ定数要素が多数介在することとな
り、運動系のゲインをあまり大きくすることができない
こととなり、応答性を緩慢化させる原因となる。このよ
うに、サーボモータを含む運動系の応答性が緩慢になる
ことは、ワイヤカット放電加工機においては、ワークと
電極間の微小な放電間隙の高速、精密な制御を困難に
し、放電加工性能を低下させる一因となっていた。Further, the interposition of various movable elements associated with the rotation-linear motion conversion causes each element to elastically deform during operation, for example, the ball screw shaft elastically deforms by meshing with the nut element. As a result, a large number of non-negligible spring constant elements intervene in the motion system of the shaft feed mechanism, and the gain of the motion system cannot be increased so much, which causes a slow response. As described above, the slow response of the motion system including the servomotor makes it difficult for the wire-cut electric discharge machine to control the minute electric discharge gap between the workpiece and the electrode at high speed and precisely, and to improve the electric discharge machining performance. It was one of the factors that caused the decrease.

【０００７】またこれら諸部品は使用が長期化すると磨
耗を生じること、ボールネジ軸ではリード誤差の発生を
回避することは不可能である等の諸原因に基づいて放電
加工精度の向上を妨げる一因となっていた。依って、本
発明の目的は、このような問題点を解決するべく、近
時、実用性の向上が著しいリニアモータを各軸送り機構
の駆動源に採り入れたワイヤカット放電加工機を提供せ
んとするものである。[0007] Further, due to various causes such as wear of these parts when they are used for a long period of time and the occurrence of lead errors on the ball screw shaft, it is a factor that hinders the improvement of electrical discharge machining accuracy. It was. Therefore, an object of the present invention is to provide a wire cut electric discharge machine in which, in order to solve such a problem, a linear motor, which has been remarkably improved in practicality in recent years, is adopted as a drive source of each shaft feed mechanism. To do.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ワイヤ
電極を所定経路に沿って走行させると共にワークと放電
間隙を介して対向させ、該ワークとワイヤ電極との間に
所定の複数軸方向に相対送りを与えることによって該ワ
ークに所望の形状のワイヤ放電加工を行うワイヤカット
放電加工機において、上記ワークと上記ワイヤ電極との
間に複数の軸方向における相対送りを付与する複数の送
り機構がそれぞれ、リニアモータを組み込み具備し、該
リニアモータによる直接駆動によって上記複数の軸方向
の各軸方向に相対送りを得るようにしたワイヤカット放
電加工機が提供される。According to the present invention, a wire electrode is made to travel along a predetermined path and is opposed to a work through a discharge gap, and a predetermined plurality of axial directions are provided between the work and the wire electrode. In a wire-cut electric discharge machine for performing wire electrical discharge machining of a desired shape on the workpiece by giving relative feed to the workpiece, a plurality of feed mechanisms for providing relative feed in a plurality of axial directions between the workpiece and the wire electrode. There is provided a wire-cut electric discharge machine in which a linear motor is incorporated and each of them is directly driven by the linear motor to obtain relative feed in each of the plurality of axial directions.

【０００９】なお、好ましくは、上記複数の送り機構は
直交三軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）方向の軸送り機構と、こ
れとは別の直交二軸方向の軸送り機構とで構成され、夫
々の軸送り機構が各々リニアモータを駆動源とし、かつ
直線案内装置を介して円滑な直線送り移動を得るように
する。[0009] It is preferable that the plurality of feed mechanisms include a triaxial (X-axis, Y-axis, and Z-axis) axial feed mechanism and another orthogonal biaxial feed mechanism. Each of the shaft feed mechanisms uses a linear motor as a drive source and obtains a smooth linear feed movement via a linear guide device.

【００１０】[0010]

【作用】上述の構成によれば、ワイヤカット放電加工機
の複数の軸送り機構の各系内に中間的に介在した種々の
可動要素が一掃され、駆動力発生源のリニアモータと被
駆動体との間には１対１の機械的な関係が確立される結
果、上述した従来の種々の問題点を解消し得ると共に軽
量化、コスト低減等も図ることが可能となった。According to the above construction, various movable elements intervening in each system of the plurality of shaft feed mechanisms of the wire cut electric discharge machine are swept away, and the linear motor of the driving force generating source and the driven body are driven. As a result of establishing a one-to-one mechanical relationship with the above, it is possible to solve the above-mentioned various problems of the related art, and to reduce the weight and cost.

【００１１】[0011]

【実施例】以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説
明する。図１は、本発明に係るワイヤカット放電加工機
の全体的な構成を示す正面図であり、図２は、同ワイヤ
カット放電加工機の種々の軸送り機構を詳示するために
カバー部分を除去して要部を示す正面図、図３は、図２
の３−３線から見た図２と異なる他の送り機構を示すた
めの側面図、図４は、各軸送り機構におけるリニアモー
タの構成をサドルの送り移動機構を典型例にして示す斜
視図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a front view showing an overall configuration of a wire cut electric discharge machine according to the present invention, and FIG. 2 shows a cover portion in order to show various shaft feeding mechanisms of the wire cut electric discharge machine in detail. FIG. 2 is a front view showing the main part after removal.
3 is a side view for showing another feed mechanism different from that shown in FIG. 2 taken along line 3-3, and FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of a linear motor in each axis feed mechanism by using a feed movement mechanism of a saddle as a typical example. Is.

【００１２】図１を参照すると、ワイヤカット放電加工
機は、ベッド１１に搭載されたサドル部１３の内部に一
つの軸方向（Ｘ軸）に移動が可能なサドル１３ａ（図２
参照）が設けられ、このサドル部１３の上方にワーク取
付台１５ａを有したワークテーブル１５が上記Ｘ軸と直
交する他の一つの軸方向（Ｙ軸）に送り移動可能に設け
られている（図３参照）。このワークテーブル１５のワ
ーク取付台１５ａの内部にはワイヤ電極１６を案内する
上下ヘッド１７ａ、１７ｂにおける下ヘッド１７ｂが、
ベッド１１上に立設されたコラム１９の前面の一部から
前方に突出したアーム構造部１７ｃ（図３参照）の先端
にで設けられている。また、ベッド１１の側部には放電
加工用の加工液が貯留された加工液溜め２１が設けら
れ、ワイヤカット放電加工時にはワーク取付台１５ａお
よび該ワーク取付台１５ａ上に取着されたワークＷ（図
１参照）を囲繞する構造で設けられた加工槽２３に貯留
された加工液が、加工終了時に該加工液溜め２１に還流
される構成となっいる。Referring to FIG. 1, the wire cut electric discharge machine has a saddle 13a (FIG. 2) which is movable in one axial direction (X axis) inside a saddle portion 13 mounted on a bed 11.
Is provided, and a work table 15 having a work mount 15a is provided above the saddle portion 13 so as to be capable of being fed and moved in another axial direction (Y axis) orthogonal to the X axis. (See FIG. 3). Inside the work mount 15a of the work table 15, lower heads 17b of upper and lower heads 17a and 17b for guiding the wire electrodes 16 are provided.
It is provided at the tip of an arm structure portion 17c (see FIG. 3) projecting forward from a part of the front surface of the column 19 standing on the bed 11. Further, a machining liquid reservoir 21 in which a machining liquid for electric discharge machining is stored is provided on a side portion of the bed 11, and at the time of wire cut electric discharge machining, the work mounting base 15a and the work W mounted on the work mounting base 15a. (Refer to FIG. 1) The working liquid stored in the working tank 23 having a structure surrounding the working liquid is returned to the working liquid reservoir 21 at the end of the working.

【００１３】また、加工液溜め２１からは上下ヘッド１
７ａ，１７ｂに加工液が送給されてワイヤカット放電加
工時に該上下ヘッド１７ａ，１７ｂから加工液がワーク
とワイヤ電極１６との放電加工部に噴出されるようにな
っている。他方、コラム１９の上部には可動サドル部２
５（図２、３参照）を内部に有したヘッド部２７が設け
られ、上記可動サドル部２５の前面に可動に設けられた
テーブル２５ａに結合されたＺ軸スライダー部２９の縦
スライダー２９ａの下端に上記の上ヘッド１７ａが取着
され、該縦スライダー２９ａはスライダーベース２９ｂ
と共にＺ軸スライダー部２９を形成している。また、ヘ
ッド部２７にはワイヤ電極１６の供給用ドラム３１ａ、
案内ローラ３１ｂ、３１ｃ、ブレーキローラ３１ｄ、案
内ローラ３１ｅ等が配設され、詳示されていないがコラ
ム１９の背面側に配設された走行駆動ローラ３１ｇ、ピ
ンチローラ３１ｈによるワイヤ送り駆動に従って供給用
ドラム３１ａの電極ボビンに巻回された新鮮なワイヤ電
極１６が案内ローラ３１ｂ、３１ｃ等を経て方向転換し
ながら上ヘッド１７ａに導入され、更に、下方の下ヘッ
ド１７ｂに送られる構成が設けられている。なお、ワイ
ヤ電極１６は、下ヘッド１７ｂに達する間にワークＷ中
又はワークＷ側部を通過し、下ヘッド１７ｂを通過後に
はアーム構造部１７ｃの内部を通過し、上述したコラム
背面側の走行駆動系ローラ３１ｇ、３１ｈを通過して適
宜のワイヤ電極回収部に回収される構成となっている。
なおワイヤ電極１６は、上記のブレーキローラ３１ｄと
案内ローラ３１ｅとを巡回、経由してブレーキ作用をう
けながら上ヘッド１７ａに達するようになっている。Further, from the machining liquid reservoir 21, the upper and lower heads 1
The machining liquid is fed to 7a and 17b so that the machining liquid is jetted from the upper and lower heads 17a and 17b to the electric discharge machining portion between the work and the wire electrode 16 during wire cut electric discharge machining. On the other hand, the movable saddle part 2 is provided on the upper part of the column 19.
5 (see FIGS. 2 and 3) is provided inside, and the lower end of the vertical slider 29a of the Z-axis slider portion 29 is connected to the table 25a that is movably provided on the front surface of the movable saddle portion 25. The upper head 17a is attached to the above, and the vertical slider 29a is attached to the slider base 29b.
Together with this, a Z-axis slider portion 29 is formed. Further, the head portion 27 has a drum 31a for supplying the wire electrode 16,
The guide rollers 31b and 31c, the brake roller 31d, the guide roller 31e, etc. are provided, and although not shown in detail, supply is performed in accordance with the wire feed drive by the traveling drive roller 31g and the pinch roller 31h provided on the back side of the column 19. A structure is provided in which the fresh wire electrode 16 wound around the electrode bobbin of the drum 31a is introduced into the upper head 17a while changing its direction via the guide rollers 31b, 31c, etc., and further sent to the lower head 17b below. There is. The wire electrode 16 passes through the work W or the work W side portion while reaching the lower head 17b, and passes through the inside of the arm structure portion 17c after passing the lower head 17b, and travels on the column rear surface side as described above. It is configured to pass through the drive system rollers 31g and 31h and be collected by an appropriate wire electrode collecting part.
The wire electrode 16 reaches the upper head 17a while undergoing a braking action via the brake roller 31d and the guide roller 31e.

【００１４】また、上記のヘッド部２７の内部に具備さ
れた可動サドル部２５は、その前面に上記可動テーブル
２５ａ（図２、３参照）を有し、可動サドル部２５がＶ
軸方向に移動可能に構成され、また、テーブル２５ａが
該可動サドル部２５に対して上記Ｖ軸と直交したＵ軸方
向に移動可能に設けられている。上述した構成を有する
ワイヤカット放電加工機においては、ワイヤ電極１６が
上下ヘッド１７ａ，１７ｂ間を走行するときに、ワーク
取付台１５ａ上の加工槽２３で囲繞さたワークＷ（図
１）を通過し、このワークＷとワイヤ電極１６との間の
対向部を放電加工領域にしてワイヤカット放電加工が遂
行される。The movable saddle portion 25 provided inside the head portion 27 has the movable table 25a (see FIGS. 2 and 3) on the front surface thereof, and the movable saddle portion 25 is V-shaped.
A table 25a is provided so as to be movable in the axial direction, and a table 25a is provided so as to be movable with respect to the movable saddle portion 25 in the U-axis direction orthogonal to the V-axis. In the wire cut electric discharge machine having the above-described configuration, when the wire electrode 16 travels between the upper and lower heads 17a and 17b, it passes through the work W (FIG. 1) surrounded by the machining tank 23 on the work mount 15a. Then, wire-cut electric discharge machining is performed with the facing portion between the work W and the wire electrode 16 as the electric discharge machining area.

【００１５】ここで、ワークＷが取付けられるワーク取
付台１５ａは、ワークテーブル１５およびサドル１３ａ
のＸ軸、Ｙ軸方向の送り移動に従ってワイヤ電極１６に
よる被加工点を順次に所望の加工軌跡に沿って移動させ
る構成となっている。また、所要に応じてワークＷに対
してテーパ加工が遂行されるときには、可動サドル部２
５と可動テーブル２５ａがＵ軸，Ｖ軸の直交二軸方向に
移動することに従ってＺ軸スライダー部２９が該Ｕ軸方
向およびＶ軸方向の移動の合成による運動を所定の平面
内で遂行することにより、上ヘッド１７ａから下ヘッド
１７ｂに向けて走行するワイヤ電極１６にＺ軸方向に対
し傾きを有する変位を与え、その結果、ワークＷにテー
パ加工を施し得る構成を有しているのである。The work mounting base 15a on which the work W is mounted is a work table 15 and a saddle 13a.
The point to be processed by the wire electrode 16 is sequentially moved along a desired processing locus in accordance with the feed movement in the X-axis and Y-axis directions. When the work W is tapered as required, the movable saddle unit 2
5 and the movable table 25a move in two directions orthogonal to the U-axis and the V-axis, the Z-axis slider section 29 performs a combined movement of the U-axis direction and the V-axis direction within a predetermined plane. As a result, the wire electrode 16 running from the upper head 17a to the lower head 17b is subjected to a displacement having an inclination with respect to the Z-axis direction, and as a result, the work W can be tapered.

【００１６】なお、Ｚ軸スライダー部２９は、可動テー
ブル２５ａに対してＺ軸方向に移動可能に構成されてい
るが、Ｚ軸方向の送り移動は、上ヘッド１７ａをワーク
Ｗに接近又は離反させる送り機構として設けられ、従っ
て、ワイヤカット放電加工の加工軌跡を得る送り移動に
は一般的には関与しない送り機構である。さて、ここ
で、図２、図３に示すように、ベッド１１に対するサド
ル１３ａのＸ軸方向の送り移動、同サドル１３ａに対す
るテーブル１５のＹ軸方向の送り移動、コラム１９の頂
面における可動サドル部２５のＶ軸方向の送り移動、該
可動サドル部２５に対する可動テーブル２５ａのＵ軸方
向の送り移動等は、リニアモータを駆動源とし、従来の
ワイヤカット放電加工機と異なって、ボールねじ機構や
軸継手等から成る回転−直動変換機構を省除した構成で
直接駆動によって実行される構成を有している。The Z-axis slider portion 29 is configured to be movable in the Z-axis direction with respect to the movable table 25a, but the feed movement in the Z-axis direction moves the upper head 17a toward or away from the work W. The feed mechanism is provided as a feed mechanism, and therefore does not generally participate in the feed movement for obtaining the machining trajectory of wire cut electric discharge machining. Now, as shown in FIGS. 2 and 3, the saddle 13a is moved in the X-axis direction relative to the bed 11, the table 15 is moved in the Y-axis direction relative to the saddle 13a, and the movable saddle on the top surface of the column 19 is moved. Unlike the conventional wire cut electric discharge machine, a ball screw mechanism is used for the feed movement of the portion 25 in the V axis direction, the feed movement of the movable table 25a with respect to the movable saddle portion 25 in the U axis direction, and the like. The rotation-to-linear motion converting mechanism including a shaft coupling and a shaft joint is omitted, and the structure is performed by direct drive.

【００１７】図２、図３において、全てのリニアモータ
は共通して参照番号４０により図示し、同リニアモータ
４０を構成する励磁捲線を内装したステータを共通的に
４１で、また該ステータ４１と電磁相互作用により直線
移動力を発揮するロータを共通的に４３で示してある。
更に、各軸送り機構はリニアモータ４０による駆動に従
って所定の軸方向（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｕ軸，Ｖ軸）に直線移
動するとき、周知の構成、即ち摺動レール５１と摺動足
５３とから成る直線案内機構５０を有し、円滑な直線移
動が行われるように構成されている。In FIG. 2 and FIG. 3, all linear motors are shown in common by the reference numeral 40, the stator having the excitation windings constituting the linear motor 40 is commonly 41, and the stator 41 is A rotor 43 that exhibits a linear movement force by electromagnetic interaction is commonly shown at 43.
Furthermore, when each axis feed mechanism linearly moves in a predetermined axial direction (X axis, Y axis, U axis, V axis) in accordance with the drive by the linear motor 40, a well-known configuration, that is, the sliding rail 51 and the sliding foot 53. It has a linear guide mechanism 50 composed of and, and is configured to perform a smooth linear movement.

【００１８】上述のように、本発明によれば、ワイヤカ
ット放電加工機における少なくともＸ軸，Ｙ軸，Ｕ軸，
Ｖ軸における送り移動機構がリニアモータ４０を駆動源
とした直接駆動で送り移動を行うことから、従来の回転
−直動変換機構の介在が解消され、故に、ボール送りね
じ軸、送りナット、ナットホルダ等の可動要素が有する
弾性変形に伴うバネ定数特性が送り移動のサーボ系から
一掃される。故に、サーボ系のゲインを増加させてもバ
ネ定数要素の介在から発振現象を起こす等の不都合も解
消されて、高ゲインによる高速送り移動と精密な送り移
動を実現することが可能となるのである。As described above, according to the present invention, at least the X axis, Y axis, U axis,
Since the feed movement mechanism on the V-axis performs feed movement by direct drive using the linear motor 40 as a drive source, the intervention of the conventional rotation-linear motion conversion mechanism is eliminated, and therefore the ball feed screw shaft, feed nut, and nut. The spring constant characteristic due to the elastic deformation of the movable element such as the holder is wiped out from the servo system of the feed movement. Therefore, even if the gain of the servo system is increased, the inconvenience such as the occurrence of the oscillation phenomenon due to the interposition of the spring constant element is eliminated, and it becomes possible to realize the high-speed feed movement and the precise feed movement by the high gain. .

【００１９】図４は、リニアモータ４０と直線案内機構
５０とを備えたサドル１３ａの構造を略示した斜視略示
図である。同図４において、リニアモータ４０を構成す
るステータ４１は、内部に励磁コイル要素を備え、所定
の作用空隙を隔てて対向したロータ４３は、複数の固定
磁石片４３ａを一定の直線方向に列設し、その固定磁石
片４３ａのＮ極面、Ｓ極面を包含したほぼ平らな表面領
域を有した要素として形成されている。このように作用
空隙を隔てて対向したステータ４１とロータ４３との間
で、該ステータ４１に内蔵された励磁巻線を励磁すると
ステータ４１に磁界が形成され、この磁界のロータ４３
の磁石片４３ａとの間の相互磁気作用によって直線方向
に推力が発生するので、この推力によってステータ４
１、ロータ４３における可動要素側に結合された可動体
が直線方向に運動を行うものである。FIG. 4 is a schematic perspective view showing the structure of a saddle 13a having a linear motor 40 and a linear guide mechanism 50. In FIG. 4, a stator 41 that constitutes the linear motor 40 is provided with an exciting coil element inside, and a rotor 43 facing each other with a predetermined working gap is provided with a plurality of fixed magnet pieces 43a arranged in a straight line. However, the fixed magnet piece 43a is formed as an element having a substantially flat surface region including the N pole surface and the S pole surface. When the exciting winding built in the stator 41 is excited between the stator 41 and the rotor 43 which face each other with the working gap in this way, a magnetic field is formed in the stator 41, and the rotor 43 of this magnetic field is formed.
A thrust force is generated in a linear direction by the mutual magnetic action between the magnet piece 43a and the magnet piece 43a.
First, the movable body connected to the movable element side of the rotor 43 moves in the linear direction.

【００２０】本実施例においては、ステータ４１がリニ
アモータ４０の可動要素を成し、このステータ４１に一
体に結合されたサドル１３ａが直線案内装置５０の案内
レール５１に沿って摺動足５３を介して摺動する構成を
有している。従って、ロータ４３は上記の固定磁石片４
３ａを有した静止要素として設けられている。このよう
なリニアモータ４０を備えた構成によれば、図示しない
制御装置からステータ４１の内部に収納された励磁コイ
ル要素に励磁電流を供給することにより、ロータ４３の
固定磁石片４３ａとの間で磁気的相互作用を行って可動
要素を成すステータ４１を介してサドル１３ａにＸ軸方
向の直線送り移動の駆動推力を付与するのである。In the present embodiment, the stator 41 constitutes the movable element of the linear motor 40, and the saddle 13a integrally connected to the stator 41 has sliding feet 53 along the guide rails 51 of the linear guide device 50. It has a configuration of sliding through. Therefore, the rotor 43 is the fixed magnet piece 4 described above.
It is provided as a stationary element with 3a. According to the configuration including such a linear motor 40, by supplying an exciting current to the exciting coil element housed inside the stator 41 from the control device (not shown), the fixed magnet piece 43a of the rotor 43 can be connected. The magnetic thrust is applied to the saddle 13a through the stator 41 forming a movable element by magnetic interaction so as to linearly move in the X-axis direction.

【００２１】そして、このようなリニアモータ４０は、
サドル１３ａのみならず、ワークテーブル１５のＹ軸方
向の直線送り移動の直接駆動手段、可動サドル部２５の
Ｖ軸方向の直線送り移動における直接駆動手段および同
可動サドル部２５に対する可動テーブル２５ａのＵ軸方
向の送り移動の駆動手段を構成しているのである。もち
ろん、Ｚ軸スライダー部２９の縦スライダー２９ａのＺ
軸方向の送り移動機構にも取り入れることが可能なこと
は言うまでもない。And, such a linear motor 40 is
Not only the saddle 13a, but also a direct drive means for linear feed movement of the work table 15 in the Y-axis direction, a direct drive means for linear feed movement of the movable saddle portion 25 in the V-axis direction, and a U of the movable table 25a relative to the movable saddle portion 25. It constitutes a drive means for the axial feed movement. Of course, the Z of the vertical slider 29a of the Z-axis slider unit 29
It goes without saying that it can be incorporated into the axial feed movement mechanism.

【００２２】[0022]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、ワイヤ電極を所定経路に沿って走行させる
と共にワークと放電間隙を介して対向させ、該ワークと
ワイヤ電極との間に所定の複数軸方向に相対送りを与え
ることによって該ワークに所望の形状のワイヤ放電加工
を行うワイヤカット放電加工機において、ワークとワイ
ヤ電極との間に複数の軸方向における相対送りを付与す
る複数の送り機構がそれぞれ、リニアモータを組み込み
具備し、該リニアモータによる直接駆動によって上記複
数の軸方向の各軸方向に相対送りを得るようにしたワイ
ヤカット放電加工機が構成されたので、リニアモータか
らの直接駆動で各軸送り機構の送り移動が遂行でき、故
に、回転−直動変換機構を排することが可能となった。
この結果、同回転−直動変換機構内に有ったバネ定数要
素を削減して送り移動系のバネ要素を充分に低減させ得
ることが可能となった。かくして、ワイヤカット放電加
工における送り移動系のサーボゲインを高く設定するこ
とが可能となり、依って送り移動機構のサーボ系におけ
る高応答性から、放電加工の高速化と精度向上とを得る
ことができるようになった。このことは、加工時間の短
縮による放電加工能率の向上を得ることを可能にするの
である。As is apparent from the above description, according to the present invention, the wire electrode is made to travel along a predetermined path and is opposed to the work through a discharge gap so that the work and the wire electrode are opposed to each other. In a wire cut electric discharge machine that performs wire electrical discharge machining of a desired shape on the work by applying relative feed in a plurality of predetermined axial directions to the work, relative feed in the plurality of axial directions is applied between the work and the wire electrode. Since the plurality of feed mechanisms each include a linear motor and are directly driven by the linear motor to obtain relative feed in each axial direction of the plurality of axial directions, a wire-cut electric discharge machine is configured. The feed movement of each axis feed mechanism can be performed by direct drive from the motor, and therefore, the rotation-linear motion conversion mechanism can be eliminated.
As a result, it has become possible to reduce the spring constant element in the rotation-linear motion converting mechanism and sufficiently reduce the spring element of the feed movement system. Thus, it is possible to set the servo gain of the feed movement system in the wire-cut electric discharge machining to a high value, and therefore, the high response of the feed movement mechanism in the servo system can speed up the electric discharge machining and improve the accuracy. It became so. This makes it possible to improve the electric discharge machining efficiency by shortening the machining time.

【００２３】また、リニアモータによる直接的な駆動に
よれば、回転−直動変換手段としてのボールねじ軸やナ
ット要素、ナットホルダ等の種々の可動要素を省除でき
るので、ねじ機構のリード誤差の解消、バックラッシュ
の解消等を得られ、この点でも加工精度の向上を得る上
に寄与することができる。また、余分な可動要素を省除
できるので放電加工機の機体の軽量化、機構の単純化を
図ることができ、作動の信頼性を著しく向上させ得ると
共に機械要素の削減によりワイヤカット放電加工機のコ
スト削減にも寄与することがてきると言う効果を奏する
ことができる。Further, the direct drive by the linear motor can eliminate various movable elements such as a ball screw shaft as a rotation-linear motion converting means, a nut element, a nut holder, etc., so that a lead error of the screw mechanism can be eliminated. And the elimination of backlash can be obtained, which can also contribute to the improvement of processing accuracy. In addition, since the extra movable elements can be omitted, the machine body of the electric discharge machine can be made lighter and the mechanism can be simplified, which can significantly improve the operation reliability and reduce the mechanical elements to reduce the wire cut electric discharge machine. It is possible to exert an effect that it can also contribute to cost reduction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明に係るワイヤカット放電加工機の全体的
な構成を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing the overall configuration of a wire cut electric discharge machine according to the present invention.

【図２】同ワイヤカット放電加工機の種々の軸送り機構
を詳示するためにカバー部分を除去して要部を示す正面
図である。FIG. 2 is a front view showing a main part with a cover portion removed in order to show various shaft feeding mechanisms of the wire cut electric discharge machine in detail.

【図３】図２の３−３線から見た図２と異なる他の送り
移動機構を示すための側面図である。FIG. 3 is a side view showing another feed movement mechanism different from that of FIG. 2 as seen from the line 3-3 in FIG.

【図４】各軸送り機構におけるリニアモータの構成をサ
ドルの送り移動機構を典型例にして示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a linear motor in each axis feed mechanism, using a feed movement mechanism of a saddle as a typical example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１１…ベッド １３ａ…サドル １５…ワークテーブル １５ａ…ワーク取付台 １６…ワイヤ電極 １７ａ、１７ｂ…上下ヘッド １９…コラム ２５…可動サドル部 ２５ａ…可動テーブル ４０…リニアモータ ４１…ステータ ４３…ロータ４３ ４３ａ…固定磁石片 ５０…直線案内装置 ５１…案内レール ５３…摺動足 11 ... Bed 13a ... Saddle 15 ... Work table 15a ... Work mount 16 ... Wire electrodes 17a, 17b ... Vertical head 19 ... Column 25 ... Movable saddle part 25a ... Movable table 40 ... Linear motor 41 ... Stator 43 ... Rotor 43 43a ... Fixed magnet piece 50 ... Linear guide device 51 ... Guide rail 53 ... Sliding foot

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ワイヤ電極を所定経路に沿って走行させ
ると共にワークと放電間隙を介して対向させ、該ワーク
とワイヤ電極との間に所定の複数軸方向に相対送りを与
えることによって該ワークに所望の形状のワイヤ放電加
工を行うワイヤカット放電加工機において、 前記ワークと前記ワイヤ電極との間に前記複数の軸方向
における相対送りを付与する複数の送り機構がそれぞ
れ、リニアモータを組み込み具備し、該リニアモータに
よる直接駆動によって前記複数の軸方向の各軸方向に相
対送りを得るようにしたことを特徴とするワイヤカット
放電加工機。1. A wire electrode is made to travel along a predetermined path and is opposed to a work through a discharge gap, and relative feed is applied between the work and the wire electrode in a plurality of predetermined axial directions to the work. In a wire cut electric discharge machine that performs wire electric discharge machining of a desired shape, a plurality of feed mechanisms that provide relative feed in the plurality of axial directions between the work and the wire electrode, each of which includes a linear motor. A wire-cut electric discharge machine, wherein relative feed is obtained in each of the plurality of axial directions by direct drive by the linear motor.