线放电加工装置 【技术领域】
本发明涉及向线电极与被加工物之间供给加工电力、利用放电能对被加工物进行加工的线放电加工装置的改良。
背景技术
图8是表示传统的线放电加工装置的结构图，图中，1是线电极，2是被加工物，3是绕线管，4是向线电极1附加张力的主张紧轮，5是使主张紧轮产生转矩的制动用电机，6a、6b是设置在被加工物2上下的线导向件，7a、7b是设置在被加工物2上下的加工液喷嘴，8a、8b是向线电极1供给加工电力的给电子，9是加工用电源装置，10是线电极移动用滚轮，11是线电极移动用电机，12是线电极回收箱，13是使绕线管产生转矩的预张力用的制动用电机，14a、14b、14c是导轮。另外，图中的箭头A表示线电极1的移动方向。
在这种传统地线放电加工装置中，通过由线电极移动用电源装置11驱动线电极移动用滚轮10，将线电极1从绕线管3引出。在主张紧轮4和绕线管3上，由制动用电机5和13向线电极1附加所定的张力。线电极1在附加有这些所定张力的状态下一边维持所定的速度一边向图中的箭头A方向移动。绕线管3随着线电极1的移动以绕线管轴为中心进行回转。线电极1被卷绕在绕线管3上并连续地从绕线管3引出。在与线电极1移动的同时，从加工用电源装置9通过给电子8a、8b向线电极1与被加工物2之间供给加工电力，并通过加工液喷嘴7a、7b向极间供给加工液，由此产生放电。通过由未图示的驱动机构使线电极1和被加工物2沿所定的加工方向相对移动，对被加工物2进行加工。
在这种线放电加工中，线电极1的面对加工方向的部分因放电而消耗相当多的部分。因此，存在着因线电极1的断线次数增多而明显降低加工速度的问题。
又，线电极1的消耗对加工精度也会产生大的影响。即，由于在线电极1从被加工物2的上部向下部移动期间会造成线电极1的消耗，因此出现了相对于线电极1的移动方向在被加工物2的加工面上产生锥状的误差的问题。这种锥状的误差在被加工物2的板厚度较厚时特别明显。
图9是表示以解决以上的现有技术的问题为目的日本专利特开昭63-2630号公报所示的线放电加工装置中的线电极负载机构的局部剖视图，图中，1是线电极，3是绕线管，14a是导轮，15a、15b是轴承，16是回转用夹具、17是轴承、18是回转用电机、18a是回转用电机18的输出轴，19是固定座。绕线管3通过轴承15a、15b可绕图中的β轴回转，并被支承在回转用夹具16上。又，回转用夹具16与回转用电机18的输出轴18a连接。
具有图9结构的线电极负载机构的线放电加工装置的整体结构与图8相同，相当于在图9中置换了图8中的绕线管3和制动用电机13等的结构。但在图9中未设置有相当于图8的制动用电机13的电机。因此，为了具备与图8的整体结构完全相同的功能，例如需要在图9的β轴上附加制动用电机13。
图9中，一旦线电极1移动(图中的箭头A方向)，则绕线管3绕β轴回转(图中的箭头B方向)，卷绕在绕线管3上的线电极1从绕线管3引出。在该线电极1移动的同时，由回转用电机18使绕线管3绕α轴进行回转(图中的箭头C方向)，通过向线电极1提供回转，可分散线放电加工时的线电极1的消耗，故具有可提高被加工物的加工精度等的效果。
在图9所示的线电极负载机构的结构中，除了向线电极1附加张力用的制动用电机(例如图8的13)之外，还需要向线电极1提供回转的专用的回转用电机18。又，因需要整个绕线管3绕α轴进行回转，故必须加大回转用电机18的负载惯性，相应采用回转用电机18的额定输出和轴承17等的机械要素的容许额定负载等的容量大的装置，存在着成本增大以及不实用的问题。
本发明内容
本发明为解决上述课题，其目的在于提供一种可分散线电极的消耗、可提高加工速度和加工精度的线放电加工装置。
又一目的在于提供一种不需要设置向线电极提供回转的新的电机、可抑止成本上升且可靠性高、实用性强的线放电加工装置。
本发明的线放电加工装置系在移动的线电极与被加工物之间产生放电、利用放电能对所述被加工物进行线放电加工，其特征在于，具有：由所述线电极卷绕构成的绕线管；将所述绕线管固定成不能回转的固定装置；支承所述线电极的导向装置；支持所述导向装置、从所述绕线管将所述线电极引出、同时使所述线电极绕所述绕线管回转的线电极回转装置；以及驱动所述线电极回转装置的驱动装置。
又，本发明的线放电加工装置的特征在于，所述驱动装置为向所述线电极附加所定张力用的制动用电机。
又，本发明的线放电加工装置的特征在于，还具有根椐所述绕线管中的所述线电极的卷绕位置、相对于所述线电极回转装置可滑动地支承所述导向装置的滑动装置。
又，本发明的线放电加工装置系通过在移动的线电极与被加工物之间产生放电、利用放电能对所述被加工物进行线放电加工，其特征在于，具有向所述线电极连续提供扭转方向的回转并进行预先卷绕、沿引出方向可回转地支持所述线电极的绕线管。
由于本发前的线放电加工装置采用了如上所述的结构可获得如下的效果。
本发明的线放电加工装置可分散线电极的消耗，可提高加工速度和加工精度。
又，本发明的线放电加工装置可提高可靠性。
并且，本发明的线放电加工装置可抑止成本上升。
附图的简单说明
图1为表示本发明实施形态1的线放电加工装置的结构图。
图2为表示本发明实施形态1的线放电加工装置的线电极负载机构的局部剖视图。
图3为表示相对于被加工物的板厚的加工速度变化的图。
图4为表示本发明实施形态2的线放电加工装置的线电极负载机构的局部剖视图。
图5为表示本发明实施形态2的线放电加工装置的线电极负载机构另一例的局部剖视图。
图6为表示本发明实施形态3的线放电加工装置的结构图。
图7为表示一边使线电极连续进行扭转方向的回转、一边预先在绕线管上进行绕线用的装置一例的局部剖视图。
图8为表示传统的线放电加工装置的结构图。
图9为表示传统的线放电加工装置的线电极负载机构的局部剖视图。
【具体实施方式】
实施形态1
图1是表示本发明实施形态1的线放电加工装置的结构图，图中，1是线电极、2是被加工物、3是绕线管、4是向线电极1附加张力的主张紧轮、5是使主张紧轮产生转矩的制动用电机，6a、6b是设置在被加工物2上下的线导向件，7a、7b是设置在被加工物2上下的加工液喷嘴，8a、8b是向线电极1供给加工电力的给电子，9是加工用电源装置，10是线电极移动用滚轮，11是线电极移动用电机，12是线电极回收箱，13是向绕线管3附加转矩的预张力用的制动用电机，14a、14b、14c是导轮，20是线电极负载机构。另外，图中的箭头A表示线电极1的移动方向。
线电极1通过驱动线电极移动用滚轮10从绕线管3向图中的箭头A方向引出而进行线电极1的移动。线电极1在不使绕线管3回转的状态下、并在从线电极负载机构20向线电极轴中心提供扭转方向的回转(图中的箭头D方向)的状态下进行供给。在与线电极1移动的同时，从加工用电源装置9通过给电子8a、8b向线电极1与被加工物2之间供给加工电力，并通过加工液喷嘴7a、7b向极间供给加工液，由此产生放电。通过由未图示的驱动机构使线电极1和被加工物2沿所定的加工方向相对移动，对被加工物2进行加工。
图2是详细表示线电极负载机构20的结构的图，1是线电极，3是绕线管，3a是与绕线管3固定或一体成形的绕线管轴，13是预张力用制动用电机，13a是制动用电机13的输出轴，21是绕绕线管3可回转(图中的箭头D方向)地支持、绕绕线管3回转的线电极回转装置即回转支臂，22和23是支持在回转支臂21上、支承线电极1的导向装置即导轮，24是沿回转支臂21的长度方向(图中的箭头E方向)可滑动地支持导轮23的滑动装置即滑动机构，25是将绕线管3固定成不能回转的固定装置即固定座，26是轴承，27a、27b是齿轮。齿轮27b固定在回转支臂21上，其中心部呈中空状。齿轮27a、27b将制动用电机13的输出传递给回转支臂21，齿轮27a、27b也可采用皮带传递等的其它传递机构。又，作为滑动机构24可采用直线引导件、滚珠花键等的各种机械性构件。
绕线管轴3a通过齿轮27b的中空部与固定座25连接。从而使绕线管3不能回转。又，回转支臂21由轴承26可回转地支持在绕线管轴3a上，使回转支臂21回转的驱动装置即制动用电机13的输出通过输出轴13a、齿轮27a、27b传递到回转支臂21。这样，回转支臂21由制动用电机13绕绕线管3进行回转(图中的箭头D方向)。
图2中，线电极1从线导向件3经由导轮23、导轮22被引出(图中的A方向)。绕线管3不回转，而通过使回转支臂21绕绕线管3回转(图2的(a)→(b)、图中的箭头D方向)将线电极1连续引出。又，在线电极1移动的同时，从绕线管3引出的线电极1的位置向图2的上下方向(图中的箭头E方向)移动，但由于滑动机构24根椐绕线管3中的线电极1的卷绕位置使导轮23向图中的箭头E方向滑动，可在平滑且稳定、不散乱的状态下将线电极1引出。并且，因回转支臂21通过齿轮27b、27a与制动用电机13连接，故由该制动用电机13向线电极1附加所定的预张力。
由线电极负载机构20供给的线电极1在以每单位长度附加一定的回转(扭转)的状态下向线电极1与被加工物2的极间供给。即，线电极1的每单位长度的回转(扭转)量δ以δ＝1/(2πR)(R是绕线管的半径)方式提供，线电极1的回转速度即回转支臂21的回转速度ω以ω＝F/(2πR)(F是线电极的移动速度)方式提供。由此，随着从被加工物2的上部向下部的线电极1移动所形成的移动，线电极1一边回转一边进行加工。例如，若将被加工物2的板厚作为T，则从被加工物2的上面至下面的线电极1的回转量δt为δt＝T/(2πR)。
这样，在向线电极1提供回转进行加工时，因利用了线电极1的全周而不是一部分来进行加工，故可分散线电极1的消耗。由此，可减少线电极1的断线次数，增大加工速度。
图3是对线电极1有无回转两种情况比较表示加工速度相对于被加工物的板厚的变化的图。在向线电极1提供回转的场合(实线)，由于随着被加工物2的板厚增加，从被加工物2的上面至下面的线电极回转量δt增大，因此与线电极1不回转的场合(虚线)相比较，可见能明显提高加工速度。
又，由于向线电极1提供回转，可使电极的消耗分散到全周，因此可大幅度减小因电极的消耗引起的锥状误差等，从而可提高加工精度。
并且，由于采用了在绕线管3不回转的状态下将线电极1引出的线电极负载机构20，不需要由驱动装置使整个绕线管3回转，因此不再需要使绕线管3回转专用的电机，可使驱动装置小型化。又，通过采用滑动机构24，可进行平滑且稳定的线供给，可大大提高可靠性。
实施形态2
图4是表示本发明实施形态2的线放电加工装置的线电极负载机构20的局部剖视图，与实施形态1的图2相同的符号表示同一或相当部分。图4中，21a是对绕绕线管3的外周可回转(图中的箭头D方向)地加以支持的回转支臂，28a、28b是导轮，29是固定座。与实施形态1的图2的结构不同之点是在线电极1从绕线管3经由导轮23通过的导轮部的结构，在图2的结构中，导轮22被支持在回转支臂21上，而在图4的结构中，导轮28a、28b与回转支臂21a则是独立的。又，除了线电极负载机构20以外，线放电加工装置的结构及其动作与实施形态1的图1相同。
图4结构的线电极负载机构20具有与实施形态1相同的效果，并且，因导轮28a、28b与回转支臂21a是独立的，故与实施形态1相比可进一步减小制动用电机13的负载惯性，具有驱动系统更加小型化的效果。
又，图4的结构由于可实现减少预张力变动的目的等，尤其适合想要将绕线管3与导轮部的距离分开来使用的场合。
图5是表示本发明实施形态2的线放电加工装置的线电极负载机构20另一例的局部剖视图，与图4相同的符号表示同一或相当部分。图5中，30是线导向件，31是固定座，其结构是用线导向件30替换了图4的导轮部分(28a和28b)。图5结构的线电极负载机构20具有与图4结构相同的效果，并且，尤其适合对预张力的精度等要求不太高的、由粗线径的线电极进行加工的场合等，可进一步使机构简单化。
实施形态3
图6是表示本发明实施形态3的线放电加工装置的结构图，与实施形态1的图1相同的符号表示同一或相当部分。图6中，32是构成一边向线电极1连续提供扭转方向的回转一边预先卷绕的绕线管，33是线导向件，34是防止线电极1散乱用的防散乱用皮带轮。
图7是表示一边使线电极连续进行扭转方向的回转、一边预先在绕线管上进行绕线的装置一例的局部剖视图，图中，1是线电极，32b是绕线前的绕线管，32a是与绕线管32b固定或一体成形的绕线管轴，35是回转支臂，36是导轮，37是导轮，38是滑动机构，39是固定座，40是轴承，41a、41b是齿轮，42是绕线用电机。
图7与实施形态1的图2的线电极负载机构20结构相同，与线电极负载机构20的不同之点是一边由绕线用电机42使回转支臂35绕绕线管32b回转(图中的箭头F方向)、一边将线电极1沿图中的箭头G方向送进，将线电极1卷绕在绕线管32b上。在使回转支臂35回转进行绕线的过程中，以向线电极1附加回转(扭转)的状态在绕线管32b上进行绕线，可获得一边使线电极1连续进行扭转方向的回转、一边预先对线电极1进行绕线的绕线管32。
又，也可采用具有朝E方向驱动导轮37的驱动装置的结构。
如图6所示，将这样制造的绕线管32装在线放电加工装置上，一边使绕线管32回转一边将线电极1引出进行加工，与实施形态1和2一样，可在不使用向线电极1附加回转用的线电极回转装置的情况下，一边使线电极1回转一边进行被加工物2的线放电加工，由此可获得与实施形态1和2同样的效果。
产业上的可利用性
综上所述，本发明的线放电加工装置适用于向线电极与被加工物之间供给加工电力、利用放电能对被加工物进行加工的线放电加工。