专利名称：电火花线切割机的制作方法
技术领域：
电火花线切割机技术领域[0001]本实用新型涉及在加工槽上形成透明的窗，能够通过该窗观察利用电极丝进行的 被加工物的加工部分的电火花线切割机。
背景技术：
[0002]在电火花线切割机中，需要在放电加工过程中了解放电加工是否正常进行。因此， 通常能够利用控制加工送丝速度的CNC装置的坐标显示或送丝速度显示监视加工中的加 工速度，另外，加工电压、加工电流的变动等能够利用电火花线切割机所具备的电压计或电 流计确认。即，根据由各计测设备检测出的加工速度、加工电压、及加工电流的值把握放电 加工的状态。[0003]但是，在被加工物微细且板厚薄，精加工那样的加工量少的加工中，只利用通过这 些计测设备的加工信息难以正确地把握加工中的状态。[0004]在微细的被加工物的例子中，具有切削工具的前端尖加工、例如PCD (多结晶金刚 石制)工具、PCBN (多结晶立方氮化硼)工具，还具有医疗相关的人工齿根移植品、刻模放电 用电极部件。[0005]这些被加工物与普通的平板形状的被加工物不同，由于需要在上导向件和下导向 件分离的状态下使电极丝倾斜进行锥加工，因此每次均需要特殊的加工条件。因此，为了以 高精度、最佳的面粗糙度实现稳定的加工，需要在每次加工中具有最适当的加工条件。[0006]例如，在P⑶工具的精加工中，从第一次的粗加工到最终精加工之前，依次将加工 量减小到30 Iym左右地利用电火花加工切削加工表面。此时，若通过电极丝与被加工 物的距离较大地离开而切断放电，其该放电无法加工被切断的部位，在被加工物上产生凹 坑或突起的条纹。[0007]另外，在电极丝和被加工物之间的距离过窄的场合，电极丝和被加工物短路，在被 加工物上产生由加工残余引起的突起。这些条纹或突起对作为被加工物的切削工具成为致 命的不良，因此无法采用这种不稳定的加工条件。另外，在被加工物自身具有导电性差的部 位的场合，有时存在只在该部位无法放电而残留的情况。[0008]这样，在利用电火花线切割加工PCD工具前端的PCD尖端部那样的微细且板厚为 O. 5mm 2mm薄的被加工物的场合,只通过依赖于加工中的平均加工速度、电压、电流的各 检测值难以判断加工状态实际上是否稳定。[0009]尤其对导出用于得到了解精加工中的放电状态情况好的加工结果的加工条件是 不可或缺的。[0010]以往，在放电加工后，从固定工作台卸下被加工物，利用其他的测定显微镜观察加 工边缘或加工面并判断加工结果的好坏，并且，在加工结果差的场合，进一步调整现在的加 工条件，进行再次加工。[0011]另外，在调整加工条件时，因为一次卸下被加工物，因此难以重新将该被加工物安 装在相同的位置上。在每次进行被加工物与电极丝的定位方面花费时间。[0012]因此，提出了能够不将被加工物从固定工作台卸下而观察加工状态的多种技术。 例如，在日本特开平6-190633号公报中，记载有下述方案将数字摄像机或图像传感器等 摄像装置的前端插入加工槽内的加工液中，利用该摄像装置对被加工物的加工部分进行摄 影，将其图像显示在可视数据终端上，能够利用加工部分的图像观察加工状态。[0013]另外，在日本特开平6-106423号公报中公开了利用导管导入被加压的加工液并 从喷嘴将加工液喷射到进行被加工物的加工的部位的放电加工装置的加工液喷射机构。在 该加工液喷射机构中，利用放大光学系统放大利用与导管(及喷嘴)同轴地配置的光纤获得 的加工部分的图像，利用CCD摄像机转换为可视式图像，通过将该加工部分的图像显示在 显示装置中，作业者能够观察加工部分的加工状态。[0014]另外，在日本特开2009-23077号公报中公开有下述微细孔加工用放电加工装置 以使电极(安装电极的电极架)的中心轴与观察用显微镜的光学轴在同一点相交的方式相 互固定电极和光学轴，以能够绕共有的分度轴旋转的方式配置这些电极的中心轴与光学 轴，能够容易地观察是否正确地进行微细孔的加工与孔的加工。在该放电加工装置中，在 观察用显微镜的光学轴上配置有用于放大地观察被加工物的透镜。另外，在配置被加工 物的加工槽的一部分上形成有使用透明的材料的窗而可观察内部。另外，在该日本特开 2009-23077号公报所记载的实用新型能观察放电加工后的加工状态，无法观察加工中的加 工状态。[0015]如上所述，作为在放电加工中观察其加工部位的方法，具有将利用数字摄像机或 图像传感器等摄像装置或具备光纤的CCD摄像机等所摄的加工部的图像显示在显示装置 上，能够利用图像监视加工状态的方法。这些方法需要数字摄像机、CXD摄像机、光纤、及显 示装置等，存在装置大且高价的缺点。另外，由于在由加工液充满的加工槽内设置对观察必 要的部件，因此在其上尤其需要防水结构。另外，所摄的图像转换为电信号并显示在显示装 置中，因此还存在由于放电加工时的放电干扰，图像画质劣化而使观察图像不清楚的缺点。 另外，在利用电火花线切割机的放电加工的场合，与利用刻模放电加工机的放电加工不同， 由于加工部位广泛地移动，因此存在难以将摄像机或光纤前端总是朝向加工位置变化的加 工点的缺点。实用新型内容[0016]因此，本实用新型鉴于上述现有技术的问题点，其目的在于提供即使利用便宜的 机构也能够监视放电加工中的加工状态的电火花线切割机。[0017]本实用新型的电火花线切割机使被拉伸的电极丝与被加工物在加工槽内相对移 动而加工该被加工物，具有设在上述加工槽的一部分上的透明的窗部、与上述透明的窗部 对应地设置的、放大利用上述电极丝进行的上述被加工物的加工部分的放大透镜机构、以 及照射上述加工部分的照明器具。[0018]能够将上述放大透镜机构安装在上述透明的窗部的外侧或内侧。[0019]能够将上述放大透镜机构安装在保持上述电极丝的上导向件上。[0020]能够利用一个凸透镜或多个透镜构成上述放大透镜机构。[0021]电火花线切割机还能够具有用于调整上述放大透镜机构的放大率或焦点的调整 机构。[0022]能够利用玻璃透镜、由树脂形成的透镜或菲涅尔透镜构成上述放大透镜机构，将 该放大透镜机构组装在上述透明的窗部上。[0023]上述照明器具能够为LED照明。[0024]能够在上述放大透镜机构与利用上述电极丝进行的上述被加工物的加工部分之 间将透明的块料能装卸地设在加工槽上。[0025]可以在上述透明的窗部和利用上述电极丝进行的上述被加工物的加工部分之间 将透明的块料能装卸地设在加工槽上，在该透明的块料的端部形成上述放大透镜机构。[0026]根据本实用新型，利用放大透镜机构和照明装置，能够较好地观察加工中的被加 工物与放电状态，能够在观察加工状态的状态下调节加工条件或增加量，对提高加工性非常有效。[0027]尤其能够利用简单的结构实时确认宽范围的加工状态，并且，即使加工部位移动， 也能够观察加工状态。在实时观察加工状态并且监视另外表示的加工速度或加工电压、加 工电流的状态下，能在加工状态下进行调整，改进效率增高，能够大幅减少之前因试行错误 而调整条件的工序。[0028]由于能够在加工中直接观察利用电极丝进行的被加工物的加工部分，因此在加工 状态差的场合，能够马上中断加工。[0029]在重新加工时，由于不卸下被加工物地观察利用电极丝进行的被加工物的加工部 分，因此不需要再次安装、定位等劳力和时间，能够减少工序。[0030]因为能够不使用现有的数字摄像机或CXD摄像机等摄像装置或显示装置等高价 的装置，并且能够直接观察加工部分，因此不会由于由放电产生的电干扰等带来麻烦，能够 正确地把握加工状态，并且，通过一并参考表示电火花线切割机以往具备的加工速度或加 工电压、加工电流等放电加工状态的物理量的显示，能够以简单且便宜的结构把握精确的 放电加工状态。
[0031]图[0032]图图。[0033]图[0034]图[0035]图[0036]图1是应用本实用新型的电火花线切割机的概要图。2A及图2B是说明本实用新型的电火花线切割机具有的加工槽的第一方式的3是说明本实用新型的电火花线切割机具有的加工槽的第二方式的图。4是说明本实用新型的电火花线切割机具有的加工槽的第三方式的图。5是说明本实用新型的电火花线切割机具有的加工槽的第四方式的图。6是说明本实用新型的电火花线切割机具有的加工槽的第五方式的图。
具体实施方式
[0037]图1是应用本实用新型的电火花线切割机的概要图，切掉加工槽的一部分而表/Jn ο[0038]加工槽I能在正交的XY轴方向上移动地载置在机床11上。电极丝3从安装在送 出马达的输出轴上的线筒12供给，通过制动装置13的制动片并通过上导向件5a、下导向件 5b、下导向辊14，利用由供料马达15驱动的供料辊和夹送辊16夹住而卷绕，回收到线回收箱17。在设在该加工槽I内的工作台(未图示)上载置有被加工物并固定。并且，利用在加 工槽I内的加工液中被拉伸的、上导向件5a和下导向件5b间的电极丝3对该被加工物进 行放电加工。[0039]上述的电火花线切割机的结构本身属于现有技术，但本实用新型在该现有的电火 花线切割机中，在其加工槽的一部分设置透明的窗部，并与该窗部对应地安装放大观察利 用电极丝进行的被加工物的加工部分的放大透镜机构这一点与现有技术不同。[0040]使用图2A及图2B说明本实用新型的电火花线切割机具有的加工槽的第一实施方 式。[0041]在该方式的加工槽I中，在其前面门的中央部，在与利用电极丝3对被加工物4进 行放电加工的区域相对的位置形成有透明的窗部2。在该透明的窗部2上嵌入透明的树脂 板(丙烯或氯乙烯、聚碳酸酯材料等)或玻璃板。[0042]从上导向件5a导入的、通过下导向件(未图示)而卷绕的电极丝3在上导向件5a 和下导向件之间对固定在工作台(未图示)上的被加工物4进行放电加工。被加工物4及上 导向件5a与下导向件之间的电极丝3在放电加工中浸溃在加工槽中的水等加工液10中。[0043]在加工槽I的前面门的上部安装有放大透镜机构6。该放大透镜机构6可以由一 个凸透镜构成，但期望组合多个透镜而为歪斜少且具有较大的放大率的机构。在该方式的 加工槽中，如图2A所示，由两个透镜6a、6b构成放大透镜机构6。[0044]这样，在由多个透镜构成放大透镜机构6的场合，设置能够通过对这些透镜的相 对位置进行调整而改变放大率或焦点距离的调整机构7。在该方式的加工槽I中，如图2A 所示，将两个透镜6a、6b中的一方(透镜6b)固定在调整机构7的滑动部件上，通过使该滑 动部件滑动，使该透镜6b相对于另一方透镜(透镜6a)移动而改变该放大透镜机构6的放 大率及焦点距离。[0045]另外，通过将能浸溃在加工液10中的防水类型的照明装置8在加工槽I中(加工 液10中)设置在前门的下部附近，照射加工区域(利用电极丝3对被加工物4进行放电加工 的部分)。另外，由于放电加工中液面由于加工液10的影响而晃动，因此在来自照明装置8 的照明光从水面进入加工液中并照射到加工部位时，有时出现明暗的晃动而无法观察。因 此，期望照明装置8设置在加工液中。另外，照明装置8为了减少温度上升而减少对加工精 度带来的影响，优选发热少的照明，推荐使用LED照明。[0046]在放电加工中，若点亮照明装置8，并通过透明的窗部2和放大透镜机构6观察进 行放电加工的被加工物4的加工部分，则如图2B所示，由于能在较宽范围内放大加工部分 并观察，因此即使加工位置移动，也能够正确地监视放电加工状态。[0047]只要利用从该透明的窗部2并通过放大透镜机构6观察放电状态、及利用现有技 术的加工速度、加工电压、加工电流的检测，就能够更正确且容易地进行是否在加工槽I中 稳定地进行放电加工的判断。[0048]另外，在该图2A及图2B所示的第一方式的加工槽I中，将放大透镜机构6配置为 在该加工槽I的内侧沉入加工液中，但代替该结构，也可以将放大透镜机构6配置在加工槽 I夕卜、即透明的窗部2的外侧。[0049]使用图3说明本实用新型的电火花线切割机具有的加工槽的第二方式。[0050]在该方式的加工槽I中，在其前面门的中央部，在与利用电极丝3对被加工物4进行放电加工的区域相对的位置形成透明的窗部2。[0051]安装在该方式的加工槽I上的放大透镜机构6由多个透镜构成，将该多个透镜内 的一个固定在上导向件5a上。详细地说，该放大透镜机构6包括固定在上导向件5a上的 固定透镜6c、配置在透明的窗部2的内侧(加工槽内)的透镜6d。并且，一方的透镜6d构成 为能够利用调整机构7调整其位置而改变放大率及焦点距离。[0052]另外，即使在该方式的加工槽I中，与上述的第一方式的加工槽I相同，将能浸溃 在加工液10中的防水类型的照明装置8在加工槽I中(加工液10中)设置在前门的下部附 近，照射加工区域(利用电极丝3对被加工物4进行放电加工的部分)。并且，在放电加工中 点亮该照明装置8，能够通过透明的窗部2及放大透镜机构6(可动透镜6d及固定透镜6c) 监视放电加工状态。[0053]使用图4说明本实用新型的电火花线切割机具有的加工槽的第三方式。[0054]在该方式的加工槽I中，在其前面门的中央部，在与利用电极丝3对被加工物4进 行放电加工的区域相对的位置形成有透明的窗部2。该透明的窗部2由一体地组装放大透 镜机构6的透明板构成。即，该方式的加工槽I的组装在其前面门上的透明的树脂板本身 为成为透镜形状6e的透明的窗部2。[0055]另外，在该方式的加工槽的一个变形例中，在加工槽I的前面门上组装玻璃透镜 或树脂透镜，将该组装的透镜作为加工槽I的透明的窗部。另外，将作为透明的窗部2组装 在加工槽I的前面门上的树脂板做成菲涅尔透镜的形状，作为放大透镜机构6可以使用该 组装的树脂板。这样，只要将作为透明的窗部2组装的树脂板做成菲涅尔透镜形状，即使没 有凸透镜那样的凸出，也能够放大地观察加工区域，因此具有不会成为障碍的优点。[0056]即使在该方式的加工槽I中，也与上述的第一、第二方式的加工槽I相同，将能浸 溃在加工液10中的防水类型的照明装置8在加工槽I中设置在前门的下部附近，照射加工 区域。[0057]使用图5说明本实用新型的电火花线切割机具有的加工槽的第四方式。[0058]在该方式的加工槽I中，在其前面门的中央部，在与利用电极丝3对被加工物4进 行放电加工的区域相对的位置形成有透明的窗部2。并且，利用组装在该透明的窗部2上的 固定透镜6f和能够利用调整机构7调整位置的可动透镜6g构成放大透镜机构6。[0059]可动透镜6g固定在调整机构7的滑动部件上，通过使该滑动部件移动，调整可动 透镜6g与固定透镜6f之间的距离，并且，能够改变放大透镜机构的放大率及焦点距离。在 图5的例子中，将构成放大透镜机构的可动透镜6g配置在加工槽I的内侧，但也可以代替 该结构，配置在加工槽I的外侧、即透明的窗部2的外侧。[0060]即使在该方式的加工槽I中，也与上述的第一 第三方式的加工槽I相同，将能浸 溃在加工液10中的防水类型的照明装置8在加工槽I中设置在前门的下部附近，照射加工 区域。[0061]使用图6说明本实用新型的电火花线切割机具有的加工槽的第五方式。[0062]在该方式的加工槽I中，在其前面门的中央部，在与利用电极丝3对被加工物4进 行放电加工的区域相对的位置形成透明的窗部2。[0063]在对被加工物4进行放电加工时，在放电加工中产生的加工屑或气泡在加工液10 中漂浮而使该加工液10浑浊。在微细的最终精加工中，不会产生太多该浑浊，但在粗加工或加工量多的精加工的场合，该浑浊多，存在难以观察加工部位的场合。[0064]为了解决该问题，照明装置8起到较大作用，另外，在放大透镜机构6和利用电极 丝进行的被加工物4的加工部分之间能装卸地安装透明的块料9，利用该透明的块料9排 除位于放大透镜机构6和被加工物4之间的因加工浑浊的加工液也是有效的。该透明的块 料9可以利用由透明的材质形成的块料体或由透明的板构成的空心的箱型体形成。并且， 由于从透明的窗部2并通过该透明的块料9 (即不通过由于加工而浑浊的加工液10)来观 察利用电极丝进行的被加工物4的加工部分，因此在由于加工而浑浊的加工液10中无法看 见该加工部分的可能性减小。[0065]即使在该方式的加工槽I中，也与上述的第一 第四方式的加工槽I相同，将能浸 溃在加工液10中的防水类型的照明装置8在加工槽I中设置在前门的下部附近，照射加工 区域。[0066]在上述的第一 第五方式的加工槽I中，任一个都在加工槽I的前面门设置透明 的窗部2，但取代这种结构，也可以不在前面门，而设置在加工槽I的前面壁。该透明的窗 部2只要是能够观察利用电极丝3进行的被加工物4的加工部分，就能够设在加工槽I的 某部位，可以设在加工槽I的侧壁，也可以设在后壁。另外，通过透明的窗部不是一处，而设 在例如在加工槽I的前面与侧面的多个部位，能够分别从不同的角度监视加工部分。[0067]在将透明的窗部2设在图2A及图2B所示的第一方式的加工槽I上、例如设在加 工槽I的前面门与侧壁两处的场合，选择用于观察利用电极丝3进行的被加工物4的加工 部分的透明的窗部2，在该选择的透明的窗部2上能装卸地安装放大透镜机构6及调整机构 7。[0068]在图4所示的第三方式的加工槽I上设置多个透明的窗部2的场合，即使从这些 多个透明的窗部2的任一个(即从任一个方向)都能总是以放大了的形式监视利用电极丝3 进行的被加工物4的加工部分。[0069]另外，在图5所示的第四方式的加工槽I上设置多个透明的窗部2的场合，在这些 多个透明的窗部2中想要观察的透明的窗部上能装卸地安装调整机构7与可动透镜6g。在 该场合，照明装置8与这些多个透明的窗部2的全部分别对应地设置，只点亮与这些多个透 明的窗部2中用于观察的透明的窗部2对应的照明装置8。[0070]另外，在上述以外，还可以在图6所示的透明的块料9内使用端部是透镜形状的块 料。
权利要求1.一种电火花线切割机，其使被拉伸的电极丝与被加工物在加工槽内相对移动而加工该被加工物，该电火花线切割机的特征在于， 具有设在上述加工槽的一部分上的透明的窗部； 与上述透明的窗部对应地设置的、放大利用上述电极丝进行的上述被加工物的加工部分的放大透镜机构；以及 照射上述加工部分的照明器具。
2.根据权利要求1所述的电火花线切割机，其特征在于， 将上述放大透镜机构安装在上述透明的窗部的外侧或内侧。
3.根据权利要求1所述的电火花线切割机，其特征在于， 将上述放大透镜机构安装在保持上述电极丝的上导向件上。
4.根据权利要求1所述的电火花线切割机，其特征在于， 利用一个凸透镜或多个透镜构成上述放大透镜机构。
5.根据权利要求1所述的电火花线切割机，其特征在于， 还具有用于调整上述放大透镜机构的放大率或焦点的调整机构。
6.根据权利要求1所述的电火花线切割机，其特征在于， 利用玻璃透镜、由树脂形成的透镜或菲涅尔透镜构成上述放大透镜机构，将该放大透镜机构组装在上述透明的窗部上。
7.根据权利要求1所述的电火花线切割机，其特征在于， 上述照明器具为LED照明。
8.根据权利要求1所述的电火花线切割机，其特征在于， 在上述放大透镜机构与利用上述电极丝进行的上述被加工物的加工部分之间将透明的块料能装卸地设在加工槽上。
9.根据权利要求1所述的电火花线切割机，其特征在于， 在上述透明的窗部和利用上述电极丝进行的上述被加工物的加工部分之间将透明的块料能装卸地设在加工槽上，在该透明的块料的端部形成上述放大透镜机构。
专利摘要本实用新型提供一种电火花线切割机。利用电火花线切割机进行的被加工物的放电加工在将被加工物和加工该被加工物的电极丝浸渍在加工槽内的加工液中的状态下进行。在该加工槽的一部分形成透明的窗部，并且与该透明的窗部对应地设置放大透镜机构。另外，在加工槽中配置照明器具。并且，在放电加工中，从加工槽的透明的窗部(2)并通过放大透镜机构(6)放大地观察由照明器具照射的、利用电极丝加工的被加工物的加工部分。
文档编号B23H7/02GK202824900SQ201220481040
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月19日 优先权日2011年9月20日
发明者荒川靖雄 申请人:发那科株式会社