JP2002018648A - ワイヤカット放電加工方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤカット放電加工によって生じる中子が
製品となる場合に、荒加工から仕上加工までの一連の放
電加工を容易に行うことのできるワイヤカット放電加工
方法及び装置を提供する。 【解決手段】 ワイヤ電極１７に対してワークＷをＸ軸
又はＹ軸方向へ移動すると共にワークＷを回転してワー
クＷの輪郭を放電加工し、ワークの外周面から放電加工
を行う輪郭線Ｌの位置に至る複数の切断線ＣＬ１，ＣＬ
２，…を予め設けて上記輪郭線Ｌの外側の領域を複数に
区画し、前記輪郭線Ｌに沿っての放電加工時に、各区画
毎にワークを分断するワイヤカット放電加工方法であ
り、ワークＷに放電加工を行うワイヤ電極１７に対して
Ｘ軸又はＹ軸方向の少なくとも一方向へ移動自在に設け
たワークテーブル５に、上記ワークＷの一部が外側へ突
出した状態に支持自在かつ回転自在の回転テーブル６５
を設けた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はワイヤカット放電加
工方法及び同方法に使用するワイヤカット放電加工装置
に係り、さらに詳細には、ワイヤカット放電加工によっ
て切抜き加工を行う場合にコア（中子）となる部分の輪
郭を荒加工から仕上げ加工までを容易に行うことのでき
るワイヤカット放電加工方法およびワイヤカット放電加
工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワイヤカット放電加工機によるワ
イヤカット放電加工方法として、例えばパンチング加工
に使用するダイのダイ孔のように複雑な形状の穴加工に
利用されている。また、ワークに穴加工を行ったときに
穴の形状と同形状の中子（コア）を得るためにワイヤカ
ット放電加工が利用されている。

【０００３】前記ダイ孔のごとく、ワイヤカット放電加
工による穴加工を行う場合には、穴の輪郭に沿ってワイ
ヤカット放電加工を行うと、穴と同形状の中子が生じる
ので、最初の荒加工時に上記中子を除去し、その後に穴
の仕上加工を行うことができるので、ワイヤカット放電
加工による穴加工時にはあまり大きな問題はない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ワークのワイ
ヤカット放電加工において穴と同形状に生じた中子を製
品とする場合には、穴の輪郭に沿っての放電加工を行う
と、製品となる上記中子が落下してしまうので、前記輪
郭に沿ってのワイヤカット放電加工が進行するに従っ
て、ワークに対して中子が変位しないように、ワークと
中子との間のクリアランスを一定に保持すべく、例えば
マグネット等のごとき適宜の固定具でもってワークに対
して中子を固定している。そして、ワークと中子は完全
に分離することなく一部分を接続した状態に保持して、
上記中子の外周面の荒加工から仕上加工までの多重加工
を行い、最終工程において前記接続部分をワイヤカット
放電加工によって切断している。

【０００５】しかし、上記接続部分のワイヤカット放電
加工を行うと、電極が断面円形状のワイヤであることに
起因して、いわゆる「ヘソ」と称する微小突起が生じ、
この微小突起を除去するための加工が必要であるという
問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前述のごとき従
来の問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発明
は、ワイヤ電極に対してワークをＸ軸又はＹ軸方向へ移
動すると共にワークを回転してワークの輪郭を放電加工
するワイヤカット放電加工方法である。

【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
ワイヤカット放電加工方法において、ワークの外周面か
ら放電加工を行う輪郭線位置に至る複数の切断線を予め
設けて上記輪郭線の外側の領域を複数に区画し、前記輪
郭線に沿っての放電加工時に、各区画毎にワークを分断
するワイヤカット放電加工方法である。

【０００８】請求項３に係る発明は、ワークに放電加工
を行うワイヤ電極に対してＸ軸又はＹ軸方向の少なくと
も一方向へ移動自在に設けたワークテーブルに、上記ワ
ークの一部が外側へ突出した状態に支持自在かつ回転自
在の回転テーブルを設けた構成である。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１を参照するに、図１には本発
明の実施の形態に係るワイヤカット放電加工機１の概念
的構成が示されている。ワイヤカット放電加工機１にお
ける架台３上にはＸＹテーブル５がＸ軸，Ｙ軸方向（前
後左右方向）へ移動自在に装着してあり、このＸＹテー
ブル５上には加工槽７が設けられていると共に放電加工
すべきワークＷを保持自在のワーク保持装置９が設けら
れている。上記ＸＹテーブル５のＸ軸，Ｙ軸方向への移
動制御は、一般的なワイヤカット放電加工機と同様に、
ＮＣ装置（図示省略）によって行われるものである。

【００１０】前記架台３上には上部架台１１が一体的に
取付けてあり、この上部架台１１には、前記加工槽７の
後壁に形成した貫通孔７Ｈを、シール機構（図示省略）
を介して前後左右方向へ相対的に移動自在に貫通した下
部アーム１３が水平に設けてある。この下部アーム１３
の先端部には、下部ワイヤガイド１５が設けてある。上
記下部ワイヤガイド１５はワイヤ電極１７をガイドする
ものである。

【００１１】前記下部アーム１３内には、前記下部ワイ
ヤガイド１５を通過したワイヤ電極１７を前後方向へ搬
送搬出する搬送ベルトが設けられている。すなわち、前
記下部アーム１３の先端付近で前記下部ワイヤガイド１
５の下側には一対のローラ１９Ａ，１９Ｂが前後方向
（図１において左右方向）に位置をずらして配置してあ
り、上部側ローラ１９Ａと下部アーム１３の後端部に設
けた上部ローラ２１Ａには上部ベルト２３Ａが掛回して
ある。そして、下部側ローラ１９Ｂと対応して下部アー
ム１３の後端部に設けた下部ローラ２１Ｂと前記下部側
ローラ１９Ｂには下部ベルト２３Ｂが掛回してある。

【００１２】上記上下のベルト２３Ａ，２３Ｂは、前記
下部ワイヤガイド１５を通過したワイヤ電極１７を挟み
込んで後方向へ搬出する作用をなすものである。

【００１３】前記上部架台１１の後側で前記下部アーム
１３の後端部に対応した位置には、上下のベルト２３
Ａ，２３Ｂによって搬出されたワイヤ電極を引張るピン
チローラ装置２５が設けてあり、このピンチローラ装置
２５と上下のベルト２３Ａ，２３Ｂは、例えばギア列等
の動力伝達機構を介して適宜に連動連結してある。

【００１４】したがって、ピンチローラ駆動モータ（図
示省略）を駆動すると、ピンチローラ装置２５が駆動さ
れると共に連動して上下のベルト２３Ａ，２３Ｂが駆動
され、下部ワイヤガイド１５を通過したワイヤ電極１７
を後方向へ移送し搬出することができるものである。

【００１５】前記上部架台１１には前記下部アーム１３
と対応した上部アーム２７が前方向へ突出して設けてあ
り、この上部アーム２７の先端部には、前記下部ワイヤ
ガイド１５と対向して対をなす上部のワイヤガイド２９
を備えた加工ヘッド３１が上下動自在に装着してある。
上記上部のワイヤガイド２９には、自動結線時にワイヤ
電極１７を垂直に案内するために水を垂直に噴出してジ
ェット水流を形成するノズル（図示省略）が備えられて
いる。

【００１６】前記上部ワイヤガイド２９に対して前記ワ
イヤ電極１７を供給するために、前記上部架台１１には
ワイヤ電極１７を巻回した供給リール３９が回転自在か
つ着脱可能に装着してある。そして、前記上部ワイヤガ
イド２９の上方位置に回転自在に設けたガイドローラ４
１と前記供給リール３９との間には、適数のガイドロー
ラ４３が設けてあると共に、ワイヤ電極１７に張力を付
与するためのテンションローラ４５が設けられている。

【００１７】上記テンションローラ４５は、前記ベルト
２３Ａ，２３Ｂ及びピンチローラ装置２５によって引か
れるワイヤ電極１７にブレーキをかけることによって張
力を付与するもので、テンションローラ４５は電磁ブレ
ーキを備えた適宜の制御モータ（図示省略）と連動連結
してある。

【００１８】したがって、例えば上下の対をなすワイヤ
ガイド２９，１５によってワイヤ電極１７を案内し、こ
のワイヤ電極１７によってワークＷの放電加工を行うと
き、前記制御モータを適宜に制御してワイヤ電極の送り
出しを行うことや、電磁ブレーキを作用してテンション
ローラ４５に適宜にブレーキ作用を付与することによ
り、ワイヤ電極１７に適宜の張力を付与することができ
るものである。

【００１９】前記加工ヘッド３１を上下動するために、
適宜の昇降作動装置５１が設けられている。すなわち本
例においては、上部アーム２７に取付けたブラケット５
２には上下用モータ５３が装着してあり、この上下用モ
ータ５３によって正逆回転される螺子体５５には、加工
ヘッド３１に取付けたナット部材５７が螺合してある。
したがって、上下用モータ５３を適宜に回転制御するこ
とにより、加工ヘッド３１が上下動されることになる。

【００２０】また、前記ワイヤ電極１７の切断を行うた
めにワイヤ切断装置５９が設けられている。ワイヤ切断
装置５９としては、ワイヤ電極を機械的に切断する構
成、ワイヤ電極に電流を通電して焼き切る構成、ワイヤ
電極に張力を付与しつつ通電し、ワイヤ電極の１部を細
径に形成して当該細径部を通電加熱により溶断するなど
種々の構成を採用することができる。すなわち、ワイヤ
切断装置５９は公知の種々の構成であって良いものであ
るから、上記ワイヤ切断装置５９の詳細についての説明
は省略する。

【００２１】前記ワーク保持装置９は、ＸＹテーブル５
上に設けた支持台６１に装着してあって、このワーク保
持装置９のケーシング６２には上下のワイヤガイド２
９，１５の方向へ大きく突出した下部アーム６３が設け
てあり、この下部アーム６３の先端部には前記ワークＷ
の１部が外側へ突出した状態に支持自在かつ水平に回転
自在の小径の回転テーブル６５が設けられている。

【００２２】上記回転テーブル６５を回転するために、
前記ケーシング６２には例えばサーボモータ等のごとき
制御モータ６７が装着してあり、この制御モータ６７の
出力軸と前記回転テーブル６５に備えた回転軸は、例え
ばギア列、チェン、ベルト等のごとき適宜の動力伝達機
構（図示省略）を介して連動連結してある。さらに、前
記ワークＷを前記回転テーブル６５に固定するために、
前記ケーシング６２には下部アーム６３に対向した上部
アーム６９が上下動自在に取付けてあり、この上部アー
ム６９の先端部には、前記回転テーブル６５に対向した
押圧部材７１が回転自在に設けられている。

【００２３】したがって、ケーシング６２に備えた例え
ばシリンダのごとき適宜のアクチュエータ（図示省略）
によって上部アーム６９を上下動することにより、下部
アーム６３に備えた回転テーブル６５と上部アーム６９
に備えた押圧部材７１によってワークＷを挟圧保持する
ことができ、かつ制御モータ６７を適宜に制御して回転
テーブル６５の回転を制御することにより、ワークＷを
水平に回転制御することができるものである。

【００２４】なお、回転テーブル６５にワークＷを固定
する構成としては、回転テーブル６５に電磁チャックを
備える構成、あるいはワークＷに貫通孔又は螺子孔を形
成し、ボルト等の固定具を利用してワークＷを回転テー
ブル６５に固定するなど、種々の構成を採用することが
できる。また、例えば下部アーム６３を省略して押圧部
材７１にワークＷを固定し、上記押圧部材７１を制御モ
ータ６７によって回転制御する構成とすることも可能で
ある。

【００２５】要するに、ワーク保持装置９は、ワークＷ
を水平にかつ回転割出し自在に保持し、上下のワイヤガ
イド２９，１５によって垂直にあるいは適宜方向へ傾斜
して（テーパ加工時）案内されるワイヤ電極１７に対し
てワークＷの割出し位置決めを行うことができる構成で
あれば良いものである。なお、テーパ加工等を行うとき
には、ワイヤ電極１７を適宜に傾斜させるものである
が、ワイヤ電極１７を傾斜する構成としては、上部ワイ
ヤガイド２９をＵ，Ｖ軸方向へ移動するものであり、そ
のような構成は周知であるから、Ｕ，Ｖ軸についての説
明は省略する。

【００２６】以上のごとき構成において、図２に示すよ
うに、適宜形状のワークＷから所望形状の製品Ｓをワイ
ヤカット放電加工によって切抜き加工する場合について
説明する。

【００２７】先ず、ワークＷを前記回転テーブル６５に
載置固定するには、製品Ｓとなる部分が回転テーブル６
５上に位置するように位置決めし、その後にワークＷを
押圧部材７１と回転テーブル６５によって相対的に動か
ないように挟持固定する。また、場合によってはボルト
等を利用して固定する。

【００２８】そして、製品Ｓの放電加工すべき輪郭線Ｌ
に沿ってワイヤカット放電加工を行う前に、ワークＷの
外周面から上記輪郭線Ｌに至る適数本の切断線ＣＬ１，
ＣＬ２……のワイヤカット放電加工を行って、上記輪郭
線Ｌの外側の領域を複数の領域Ａ，Ｂ，…に区画する。

【００２９】その後、ワークＷから適宜に離れたスター
ト位置ＳＴからワイヤカット放電加工を行うべくＸＹテ
ーブル５を移動制御すると共に回転テーブル６５を回転
制御する。スタート位置ＳＴから輪郭線Ｌの位置にワイ
ヤカット放電加工が進行し、輪郭線Ｌに沿ってワイヤカ
ット放電加工がさらに進行して切断線ＣＬ１の位置に達
すると、領域Ａの部分がワークＷから切断分離されて落
下することになる。同様にして、輪郭線Ｌに沿ってのワ
イヤカット放電加工が進行すると、領域Ｂ，Ｃ，Ｄの部
分がワークＷから次々に切断分離されることになる。

【００３０】したがって、製品Ｓの輪郭線Ｌに沿ってワ
イヤカット放電加工を行うと、ワークＷの不要部分が次
々に切断分離して落下され、製品Ｓ部分のみが回転テー
ブル６５に支持された状態となる。よって、上述のごと
くワークＷから不要部分を切断分離する放電加工は荒加
工の加工条件でもって能率の良いをワイヤカット放電加
工を行い、その後に、ＸＹテーブル５及び回転テーブル
６５の回転制御を再び行って製品Ｓの輪郭を仕上加工の
条件でもって放電加工を行うことにより、製品Ｓの荒加
工から仕上加工までの一連の放電加工を連続して能率よ
く行うことができるものである。

【００３１】なお、前記説明においては、ワークＷの放
電加工を行うとき、ワイヤ電極１７に対してＸＹテーブ
ル５をＸ，Ｙ方向に移動し、かつ回転テーブル６５を回
転制御する旨説明したが、ＸＹテーブル５をＸ軸方向の
み又はＹ軸方向のみへ移動制御し、回転テーブル６５を
回転制御する構成であっても製品Ｓの輪郭線Ｌに沿って
のワイヤカット放電加工が可能なものである。すなわ
ち、ＸＹテーブル５は必ずしもＸ，Ｙ軸の二方向へ移動
しなくとも良いものである。

【００３２】

【発明の効果】既に理解されるように、本発明によれ
ば、ワーク保持装置９の回転テーブル６５に対してワー
クＷを取付けた状態において製品Ｓの荒加工から仕上加
工までの一連の加工を行うに当たって、ワークＷの不要
部分は荒加工時に切断分離して除去するものであるか
ら、製品Ｓとなる中子部分とワークとを固定する必要が
ないので、従来に比較して加工能率が向上すると共に、
いわゆる「ヘソ」の発生がなく、前述したごとき従来の
問題を解消し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るワイヤカット放電機
を概念的に図示した説明図である。

【図２】製品のワイヤカット加工方法を説明するための
作用説明図である。

【符号の説明】

１ ワイヤカット放電加工機 ５ ＸＹテーブル ７ 加工機 ９ ワーク保持装置 １３ 下部アーム １５ 下部ワイヤガイド １７ ワイヤ電極 ２３Ａ，Ｂ ベルト ２７ 上部アーム ２９ 上部ワイヤガイド ３１ 加工ヘッド ６５ 回転テーブル ６７ 制御モータ ７１ 押圧部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤ電極に対してワークをＸ軸又はＹ
   軸方向へ移動すると共にワークを回転してワークの輪郭
   を放電加工することを特微とするワイヤカット放電加工
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のワイヤカット放電加工
   方法において、ワークの外周面から放電加工を行う輪郭
   線位置に至る複数の切断線を予め設けて上記輪郭線の外
   側の領域を複数に区画し、前記輪郭線に沿っての放電加
   工時に、各区画毎にワークを分断することを特微とする
   ワイヤカット放電加工方法。
3. 【請求項３】 ワークに放電加工を行うワイヤ電極に対
   してＸ軸又はＹ軸方向の少なくとも一方向へ移動自在に
   設けたワークテーブルに、上記ワークの一部が外側へ突
   出した状態に支持自在かつ回転自在の回転テーブルを設
   けたことを特微とするワイヤカット放電加工装置。