JP2019188572A - Multi-wire electric discharge machining apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被加工物の複数の位置における放電加工を同時に行うマルチワイヤ放電加工装置に関する。 The present invention relates to a multi-wire electric discharge machining apparatus that simultaneously performs electric discharge machining at a plurality of positions of a workpiece.
マルチワイヤ放電加工装置は、１本のワイヤ電極を複数回周回させることによって互いに並行する複数の線条部が形成されて、各線条部での放電加工を同時に行うことで、被加工物から複数の板状体を一度に切り出し可能とする。マルチワイヤ放電加工装置は、放電加工によって被加工物に形成される加工溝へ加工液を噴射することにより、放電加工によって生じた加工屑を加工溝から除去するとともに、放電によって高温となったワイヤ電極を冷却する。 In the multi-wire electric discharge machining apparatus, a plurality of wire portions parallel to each other are formed by rotating a single wire electrode a plurality of times, and a plurality of wires are removed from a workpiece by simultaneously performing electric discharge machining on each wire portion. Can be cut out at a time. The multi-wire electric discharge machine removes machining waste generated by electric discharge machining from the machining groove by injecting a machining liquid into the machining groove formed on the workpiece by electric discharge machining, and at the same time the wire has become hot due to electric discharge. Cool the electrode.
加工溝の内部へ到達する加工液の流量が低下した場合、ワイヤ電極と加工位置との間隙に加工屑が滞留し易くなる。加工屑の滞留によって、ワイヤ電極から加工屑への放電の頻度が増大する。加工屑への放電の頻度が増大すると、加工位置への放電の頻度が低下することで、マルチワイヤ放電加工装置による加工効率は低下することになる。また、滞留する加工屑が多くなるほど、ワイヤ電極と加工屑との短絡が生じ易くなる。放電電流に比べてエネルギーが大きい短絡電流がワイヤ電極と加工屑との間に流れることで、ワイヤ電極の断線が生じ易くなる。このため、マルチワイヤ放電加工装置では、安定した放電加工を可能とするために、短絡が生じる程度にまで加工屑が増加するよりも前に、加工溝から加工屑を排出可能とすることが望まれる。 When the flow rate of the machining liquid reaching the inside of the machining groove is reduced, the machining waste tends to stay in the gap between the wire electrode and the machining position. The frequency of discharge from the wire electrode to the work waste increases due to the stay of the work waste. When the frequency of discharge to the machining waste increases, the frequency of discharge to the machining position decreases, and the machining efficiency by the multi-wire electric discharge machining apparatus decreases. Moreover, the more the processing waste stays, the easier the short circuit between the wire electrode and the processing waste occurs. Since a short-circuit current having a larger energy than the discharge current flows between the wire electrode and the processing waste, the wire electrode is easily disconnected. For this reason, in order to enable stable electric discharge machining in the multi-wire electric discharge machining apparatus, it is desirable that the machining waste can be discharged from the machining groove before the machining waste increases to such an extent that a short circuit occurs. It is.
特許文献１には、加工溝へ向けてノズルから噴射される加工液の圧力を高めることが可能なノズルを有するマルチワイヤ放電加工装置の技術が開示されている。特許文献１の技術によると、ノズルにおける加工液の圧力を高めることによって加工屑の排出の促進が図られる。 Patent Document 1 discloses a technique of a multi-wire electric discharge machining apparatus having a nozzle capable of increasing the pressure of a machining liquid ejected from a nozzle toward a machining groove. According to the technique of Patent Document 1, the discharge of the machining waste can be promoted by increasing the pressure of the machining liquid in the nozzle.
被加工物から板状体が切り出される際の切断面が大型になると、広い内壁を有する加工溝が形成されるため、加工溝の内壁と加工液との摩擦によって加工液の流速が低下し易くなる。加工液の流速が低下すると、加工溝の内部における加工液の流量が低下することによって、加工溝から排出される加工屑が減少する。特許文献１の技術によってノズルにおける加工液の圧力が高められても、被加工物の切断面が大型である場合には、加工溝での加工液の流速の減衰が大きくなることによって加工屑の排出を促進することが困難となる場合がある。 If the cutting surface when the plate-like body is cut out from the workpiece becomes large, a machining groove having a wide inner wall is formed, so that the flow rate of the machining fluid is likely to decrease due to friction between the inner wall of the machining groove and the machining fluid. Become. When the flow rate of the machining fluid is reduced, the machining waste discharged from the machining groove is reduced by reducing the flow rate of the machining fluid inside the machining groove. Even if the pressure of the machining fluid at the nozzle is increased by the technique of Patent Document 1, if the cut surface of the workpiece is large, the attenuation of the machining fluid flow velocity in the machining groove increases, so that It may be difficult to promote emissions.
特許文献１の技術では、加工の進行に伴ってノズルに対し被加工物が上方へ移動する。被加工物が円柱形状をなす場合、被加工物の円柱側面に加工液が入射するため、被加工物の移動に伴って、被加工物における加工液の入射位置とノズルとの間隔が変化する。被加工物のうち鉛直方向における中心へ加工液が入射するときにはノズルが被加工物に密接された状態であっても、被加工物のうち鉛直方向における中心から加工液の入射位置が離れるにしたがって被加工物の円柱側面がノズルの位置から離れていき、ノズルが被加工物に密接されない状態となる。ノズルが被加工物に密接される場合は、ノズルから噴射される加工液の勢いによって加工溝の内部へ加工液を圧入し易い。ノズルが被加工物に密接されない状態では、内壁との摩擦が生じる加工溝の内部よりも、摩擦が少ない加工溝以外のほうへ加工液が流れ易くなることによって、加工溝の内部へ圧入される加工液の流量が少なくなる。このため、円柱形状の被加工物の場合、被加工物のうち鉛直方向における中心から離れた位置を加工するときに、加工溝の内部へ圧入される加工液の流量が少なくなることによって、加工溝から排出される加工屑が減少する。以上により、特許文献１に記載される技術では、加工溝の内部へ入り込む加工液の液量が少なくなることによって、加工屑の排出を促進することが困難となる場合があるという問題があった。 In the technique of Patent Document 1, the workpiece moves upward with respect to the nozzle as the machining progresses. When the workpiece has a cylindrical shape, since the machining liquid is incident on the cylindrical side surface of the workpiece, the distance between the machining liquid incident position on the workpiece and the nozzle changes as the workpiece moves. . When the machining fluid is incident on the center in the vertical direction of the workpiece, even if the nozzle is in close contact with the workpiece, the incident position of the machining fluid moves away from the center in the vertical direction of the workpiece. The cylindrical side surface of the workpiece is moved away from the position of the nozzle, and the nozzle is not brought into close contact with the workpiece. When the nozzle is in close contact with the workpiece, it is easy to press the machining liquid into the machining groove due to the momentum of the machining liquid ejected from the nozzle. In a state where the nozzle is not in close contact with the workpiece, the machining fluid is more easily flown into the machining groove other than the machining groove with less friction than the machining groove in which the friction with the inner wall is generated, thereby being pressed into the machining groove. The flow rate of machining fluid is reduced. For this reason, in the case of a cylindrical workpiece, when the position away from the center in the vertical direction of the workpiece is machined, the flow rate of the machining liquid that is press-fitted into the machining groove is reduced, thereby processing the workpiece. The processing waste discharged from the groove is reduced. As described above, the technique described in Patent Document 1 has a problem that it may be difficult to promote the discharge of the machining waste due to a decrease in the amount of the machining liquid that enters the machining groove. .
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、放電加工によって生じる加工屑の排出を促進可能とするマルチワイヤ放電加工装置を得ることを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the multi-wire electric discharge machining apparatus which can accelerate | stimulate discharge | emission of the machining waste produced by electric discharge machining.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるマルチワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極が繰り出される第１のボビンと、第１のボビンから繰り出されたワイヤ電極が巻き取られる第２のボビンと、ワイヤ電極が間隔をとりながら複数回巻き掛けられて、第１のボビンと第２のボビンとの間におけるワイヤ電極の走行をガイドする第１のガイドローラおよび第２のガイドローラと、を備える。本発明にかかるマルチワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極のうち第１のガイドローラと第２のガイドローラとの間にて互いに並行して走行する部分である複数の線条部に個別に接触して、複数の線条部の各々と被加工物との間に電圧を印加する複数の給電子を備える。本発明にかかるマルチワイヤ放電加工装置は、被加工物に対するワイヤ電極の相対的な動作であって、電圧の印加による複数の線条部の各々での放電加工によって被加工物に形成される加工溝からの加工屑の排出を促す排出動作を制御する排出動作制御部を備える。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a multi-wire electric discharge machining apparatus according to the present invention winds up a first bobbin from which a wire electrode is drawn out and a wire electrode drawn out from the first bobbin. A first guide roller and a second guide that guide the traveling of the wire electrode between the first bobbin and the second bobbin, wherein the second bobbin and the wire electrode are wound a plurality of times at intervals. And a roller. The multi-wire electric discharge machining apparatus according to the present invention individually contacts a plurality of linear portions, which are portions of the wire electrode that run in parallel between the first guide roller and the second guide roller. In addition, a plurality of supply electrons for applying a voltage between each of the plurality of linear portions and the workpiece are provided. A multi-wire electrical discharge machining apparatus according to the present invention is a relative operation of a wire electrode with respect to a workpiece, and is formed on a workpiece by electrical discharge machining at each of a plurality of linear portions by application of a voltage. A discharge operation control unit that controls a discharge operation that prompts discharge of the processing waste from the groove is provided.
本発明によれば、放電加工によって生じる加工屑の排出を促進できるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that discharge of machining waste generated by electric discharge machining can be promoted.
以下に、本発明の実施の形態にかかるマルチワイヤ放電加工装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Below, the multi-wire electric discharge machining apparatus concerning embodiment of this invention is demonstrated in detail based on drawing. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるマルチワイヤ放電加工装置１００の構成を示す図である。マルチワイヤ放電加工装置１００は、１本のワイヤ電極２を複数回周回させることによって互いに並行する複数の線条部２ａが形成されて、各線条部２ａでの放電加工を同時に行うことで、被加工物１０から複数の板状体を一度に切り出す。実施の形態１にて、被加工物１０は、たとえば、単結晶のシリコンからなる円柱状のインゴットであるものとする。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a multi-wire electric
マルチワイヤ放電加工装置１００は、ワイヤ電極２が繰り出される第１のボビン１Ａと、第１のボビン１Ａから繰り出されて複数のガイドローラ３，４，５，６にて周回されたワイヤ電極２が巻き取られる第２のボビン１Ｂとを備える。第１のボビン１Ａは、回転軸を中心に、ワイヤ電極２を繰り出す正回転と、正回転とは逆の逆回転とが可能とされている。第２のボビン１Ｂは、回転軸を中心に、ワイヤ電極２を巻き取る正回転と、正回転とは逆の逆回転とが可能とされている。第１のボビン１Ａは、回転軸方向において往復動作するトラバースステージに搭載されている。第２のボビン１Ｂは、回転軸方向において往復動作するトラバースステージに搭載されている。図１では、トラバースステージの図示を省略している。
The multi-wire electric
複数のガイドローラ３，４，５，６は、ワイヤ電極２が間隔をとりながら複数回巻き掛けられて、第１のボビン１Ａと第２のボビン１Ｂとの間におけるワイヤ電極２の走行をガイドする。実施の形態１では、マルチワイヤ放電加工装置１００は、４つのガイドローラ３，４，５，６を有する。マルチワイヤ放電加工装置１００に設けられるガイドローラ３，４，５，６の数は４つに限られず、複数であれば良いものとする。
The plurality of
各ガイドローラ３，４，５，６の表面には、等間隔の複数の案内溝が形成されている。かかる案内溝に沿ってワイヤ電極２が巻き掛けられることによって、ガイドローラ３，４，５，６は、ガイドローラ３，４，５，６の間にて並行して走行するワイヤ電極２の間隔を一定に保持する。
A plurality of equally spaced guide grooves are formed on the surface of each
第１のボビン１Ａから繰り出されたワイヤ電極２は、ガイドローラ３、ガイドローラ４、ガイドローラ５、およびガイドローラ６の順に巻き掛けられて、再びガイドローラ３からの巻き掛けが継続される。このようにして、ワイヤ電極２は、ガイドローラ３，４，５，６の間にて複数回周回してから、第２のボビン１Ｂへ巻き取られる。上記の複数の線条部２ａは、ワイヤ電極２のうち、第１のガイドローラであるガイドローラ５と、第２のガイドローラであるガイドローラ６との間にて互いに並行して走行する部分である。
The
マルチワイヤ放電加工装置１００は、被加工物１０が載置されるステージ１３を備える。ステージ１３は、複数の線条部２ａの走行方向と複数の線条部２ａが並列された方向とに垂直な方向である鉛直方向において往復動作する。ステージ１３は、鉛直方向における往復動作によって、被加工物１０を複数の線条部２ａに対して相対的に接近または離反するように位置を変化させる。被加工物１０への放電加工によって、被加工物１０には、複数の線条部２ａに沿った加工溝１１が形成される。
The multi-wire electric
制振ガイドローラ７Ａは、被加工物１０とガイドローラ６との間に配置されている。制振ガイドローラ７Ｂは、被加工物１０とガイドローラ５との間に配置されている。制振ガイドローラ７Ａ，７Ｂには、等間隔の複数の案内溝８が設けられている。制振ガイドローラ７Ａと制振ガイドローラ７Ｂとは、線条部２ａの走行方向において被加工物１０を中心とする両側において、各線条部２ａの間隔を一定に保持する。
The vibration suppression guide roller 7 </ b> A is disposed between the workpiece 10 and the
マルチワイヤ放電加工装置１００は、複数の線条部２ａの各々と被加工物１０との間に電極を印加する複数の給電子１２Ａ，１２Ｂを備える。給電子１２Ａは、制振ガイドローラ７Ａとガイドローラ６との間にて、複数の線条部２ａのうち１つおきの線条部２ａに対応して設けられている。給電子１２Ｂは、制振ガイドローラ７Ｂとガイドローラ５との間にて、複数の線条部２ａのうち給電子１２Ａに対応する線条部２ａ以外の線条部２ａに対応して設けられている。給電子１２Ａ，１２Ｂは、複数の線条部２ａの各々と被加工物１０との間に電圧を印加する。
The multi-wire electric
加工用電源１４は、各給電子１２Ａ，１２Ｂと被加工物１０とに接続される。加工用電源１４は、各給電子１２Ａ，１２Ｂと被加工物１０とへ供給される電流を出力する。パルス発振器１５は、各給電子１２Ａ，１２Ｂと被加工物１０との間に印加される電圧のパルス幅の調整と、パルス発振の開始および停止とを行う。加工電源ユニット１６は、各給電子１２Ａ，１２Ｂと被加工物１０とへ個別にパルス電圧を印加する。
The
ノズル９Ａは、制振ガイドローラ７Ａよりも被加工物１０側に配置されている。ノズル９Ｂは、制振ガイドローラ７Ｂよりも被加工物１０側に配置されている。複数の線条部２ａは、ノズル９Ａとノズル９Ｂとに通されている。ノズル９Ａ，９Ｂは、複数の線条部２ａが通される貫通孔を有する。ノズル９Ａ，９Ｂの内部に満たされた加工液は、かかる貫通孔を通って被加工物１０へ噴射される。図１では、ノズル９Ａ，９Ｂが有する貫通孔の図示を省略している。被加工物１０の加工時に、ノズル９Ａ，９Ｂは被加工物１０の加工溝１１へ向けて加工液を噴射する。ノズル９Ａ，９Ｂには、加工液タンクからポンプによって送り出された加工液が供給される。ノズル９Ａからの加工液の噴射および噴射の停止は、ポンプとノズル９Ａとの間に設けられている流量調整弁の操作によって切り換えられる。ノズル９Ｂからの加工液の噴射および噴射の停止は、ポンプとノズル９Ｂとの間に設けられている流量調整弁の操作によって切り換えられる。図１では、加工液タンク、ポンプおよび流量調整弁の図示を省略している。
The
回転駆動部１７Ａは、第１のボビン１Ａを回転駆動するモータを有する。トラバース駆動部１８Ａは、第１のボビン１Ａを往復動作させるトラバースステージを駆動する。回転駆動部１７Ｂは、第２のボビン１Ｂを回転駆動するモータを有する。トラバース駆動部１８Ｂは、第２のボビン１Ｂを往復動作させるトラバースステージを駆動する。トラバース駆動部１８Ａ，１８Ｂは、モータと、モータの回転運動を直線運動へ変換させる機構とを有する。ステージ駆動部１９は、ステージ１３を駆動する。ステージ駆動部１９は、モータと、モータの回転運動を直線運動へ変換させる機構とを有する。図１では、モータおよび機構の図示を省略している。
The
マルチワイヤ放電加工装置１００は、ガイドローラ５，６をそれぞれ回転駆動するガイドローラ駆動部と、流量調整弁の切り換えを行う流量調整弁駆動部とを有する。図１では、ガイドローラ駆動部と流量調整弁駆動部との図示を省略している。
The multi-wire electric
加工制御装置２０は、マルチワイヤ放電加工装置１００の全体を制御する。加工制御装置２０は、パルス発振器１５と、回転駆動部１７Ａ，１７Ｂと、トラバース駆動部１８Ａ，１８Ｂと、ステージ駆動部１９と、ガイドローラ駆動部と、流量調整弁駆動部とを制御する。
The
図２は、図１に示すマルチワイヤ放電加工装置１００が有する加工制御装置２０と、マルチワイヤ放電加工装置１００のうち加工制御装置２０によって制御される構成要素とを示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the
加工制御装置２０は、回転駆動部１７とトラバース駆動部１８とを制御する機能部であるワイヤ制御部２１と、ステージ駆動部１９を制御する機能部であるステージ制御部２２と、流量調整弁駆動部２９を制御する機能部である流量制御部２３と、パルス発振器１５を制御する機能部である発振制御部２４とを有する。図２に示す回転駆動部１７は、図１に示す回転駆動部１７Ａと回転駆動部１７Ｂとを表す。トラバース駆動部１８は、図１に示すトラバース駆動部１８Ａとトラバース駆動部１８Ｂとを表す。
The
回転駆動部１７は、ワイヤ制御部２１による制御にしたがって、第１のボビン１Ａと第２のボビン１Ｂとを回転させる。図２に示すボビン１は、図１に示す第１のボビン１Ａと第２のボビン１Ｂとを表す。トラバース駆動部１８は、ワイヤ制御部２１による制御にしたがって、トラバースステージ２８を動作させる。トラバースステージ２８は、第１のボビン１Ａを動作させるトラバースステージと第２のボビン１Ｂを動作させるトラバースステージとを表す。マルチワイヤ放電加工装置１００は、ボビン１とトラバースステージ２８との動作によって、ワイヤ電極２を走行させる。
The rotation drive unit 17 rotates the first bobbin 1 </ b> A and the second bobbin 1 </ b> B according to the control by the wire control unit 21. The bobbin 1 shown in FIG. 2 represents the
ステージ駆動部１９は、ステージ制御部２２による制御にしたがって、ステージ１３を動作させる。流量調整弁駆動部２９は、流量制御部２３による制御にしたがって、流量調整弁２７を動作させる。流量調整弁２７は、ノズル９Ａからの加工液の噴射と噴射停止とを切り換える流量調整弁と、ノズル９Ｂからの加工液の噴射と噴射停止とを切り換える流量調整弁とを表す。パルス発振器１５は、発振制御部２４による制御にしたがって、パルス幅の調整と、パルス発振の開始および停止とを行う。この他、加工制御装置２０は、ガイドローラ駆動部を制御する機能部であるガイドローラ制御部を有する。図２では、ガイドローラ制御部の図示を省略している。
The
さらに、加工制御装置２０は、被加工物１０に対するワイヤ電極２の相対的な動作であって加工溝１１からの加工屑の排出を促す排出動作を制御する機能部である排出動作制御部２５と、放電加工によって生じた加工屑の加工溝１１における滞留の状況を推定する機能部である滞留推定部２６とを有する。電流センサ２６ａは、複数の線条部２ａの各々について、線条部２ａと被加工物１０との間を流れる電流の電流値を測定する。滞留推定部２６は、電流センサ２６ａによる測定結果である電流値を基に、各加工溝１１における加工屑の滞留状況を推定する。
Further, the
図３は、図１に示すマルチワイヤ放電加工装置１００による放電加工が行われている状態について説明する図である。流量調整弁２７Ａは、ノズル９Ａからの加工液の噴射と噴射停止とを切り換える。流量調整弁２７Ｂは、ノズル９Ｂからの加工液の噴射と噴射の停止とを切り換える。図３に示すワイヤ電極２は、図１に示す複数の線条部２ａの１つとする。被加工物１０は、被加工物１０のうち鉛直下方の一部がステージ１３に埋め込まれた状態とされて、ステージ１３に固定される。
FIG. 3 is a diagram for explaining a state in which electric discharge machining is performed by the multi-wire electric
図３では、鉛直上方から鉛直下方への被加工物１０の切断が行われている最中における加工溝１１の内部の様子を模式的に表している。図３には、被加工物１０のうち加工溝１１に相当する部分における断面を示している。かかる断面は、加工溝１１の内壁に平行である。加工溝１１は、被加工物１０のうち斜線のハッチングを付した部分である、加工位置３０は、加工溝１１の最深位置を表す。図３に示す状態において、加工位置３０における放電加工が行われている。
FIG. 3 schematically illustrates the inside of the
ノズル９Ａとノズル９Ｂとは、ワイヤ電極２の走行方向Ｄにおいて被加工物１０を挟んで互いに対峙するように配置されている。第１のノズルであるノズル９Ｂは、放電加工のときにおける走行方向Ｄである第１の方向へ向けて加工液を噴射して、加工溝１１へ加工液を流入させる。第２のノズルであるノズル９Ａは、走行方向Ｄとは逆の第２の方向へ向けて加工液を噴射して、加工溝１１へ加工液を流入させる。
The nozzle 9 </ b> A and the nozzle 9 </ b> B are arranged so as to face each other with the
ノズル９Ａとノズル９Ｂとは、互いに同じ流量の加工液を、被加工物１０へ向けて噴射する。ノズル９Ａから噴射された加工液の一部と、ノズル９Ｂから噴射された加工液の一部とは、加工溝１１の内部へ入り込む。ノズル９Ａおよびノズル９Ｂから噴射された加工液のうち、加工溝１１の内部へ入り込んだ一部以外の部分は、被加工物１０の外周表面を伝って流れる。
The nozzle 9 </ b> A and the nozzle 9 </ b> B inject the machining fluid having the same flow rate toward the
ノズル９Ａから噴射されて加工溝１１へ入り込んだ加工液と、ノズル９Ｂから噴射されて加工溝１１へ入り込んだ加工液とは、被加工物１０のうち走行方向Ｄにおける中心位置付近にて互いに衝突する。互いに衝突した加工液は、加工溝１１の内壁に沿って鉛直上方へ進行して、被加工物１０の外部へ排出される。
The machining fluid sprayed from the
加工溝１１の内部には、放電加工によって加工屑３１が生じる。加工屑３１は、加工溝１１へ入り込んだ加工液の流れに沿って、走行方向Ｄにおける被加工物１０の中心位置付近へ寄せ集められる。加工溝１１の内部における加工液の流量が加工屑３１を上方へ押し上げ可能な程度である場合、加工屑３１は、加工液の流れに乗って加工溝１１から被加工物１０の外部へ排出される。加工溝１１の内部における加工液の流量が加工屑３１を上方へ押し上げ可能な程度な流量よりも低い場合、加工屑３１は、加工溝１１の内部に滞留することになる。
Inside the
図４は、図１に示すマルチワイヤ放電加工装置１００による放電加工における加工屑３１の滞留について説明する図である。被加工物１０における放電加工による切断面が大きいほど、加工溝１１の内壁と加工液との摩擦により加工液の流速が低下することとなる。加工液の流速が低下するほど、被加工物１０の中心位置付近にまで進入して被加工物１０の外部へ排出される加工液の流量が少なくなることにより、滞留する加工屑３１が多くなる。円柱状の被加工物１０の場合、円柱の直径が大きいほど、滞留する加工屑３１が多くなり易くなる。
FIG. 4 is a view for explaining the retention of the
ワイヤ電極２と加工位置３０との間隙に加工屑３１が滞留することで、ワイヤ電極２から加工屑３１への放電の頻度が増大する。加工屑３１への放電の頻度が増大すると、加工位置３０への放電の頻度が低下することで、加工効率が低下することになる。また、滞留する加工屑３１が多くなるほど、ワイヤ電極２と加工屑３１との短絡が生じ易くなる。放電電流に比べてエネルギーが大きい短絡電流がワイヤ電極２と加工屑３１との間に流れることで、ワイヤ電極２の断線が生じ易くなる。
Since the
円柱形状の被加工物１０の加工の場合、鉛直方向における被加工物１０の中心を加工しているときに、ノズル９Ａと被加工物１０の外周表面との間の距離と、ノズル９Ｂと被加工物１０の外周表面との間の距離とが最短となる。ノズル９Ａ，９Ｂは、被加工物１０に密接される。ノズル９Ａ，９Ｂが被加工物１０に密接されることにより、ノズル９Ａ，９Ｂから噴射される加工液の勢いによって加工溝１１の内部へ加工液を圧入し易い状態となる。被加工物１０のうち鉛直方向における中心から加工液の入射位置が離れている場合、ノズル９Ａ，９Ｂは被加工物１０から離される。ノズル９Ａ，９Ｂが被加工物１０に密接されない場合、ノズル９Ａ，９Ｂが被加工物１０に密接されるときと比べて、被加工物１０へ入射する際における加工液の勢いが弱められることがある。ノズル９Ａ，９Ｂが被加工物１０から離れているほど、内壁との摩擦が生じる加工溝の内部よりも、摩擦が少ない加工溝以外のほうへ加工液が流れ易くなることによって、加工溝１１の内部へ圧入される加工液の流量が少なくなる。また、ノズル９Ａ，９Ｂから被加工物１０へ到達するまでに加工液が拡散することによっても、加工溝１１の内部へ圧入される加工液の流量が少なくなり得る。このため、円柱形状の被加工物１０の場合、被加工物１０のうち鉛直方向における中心から離れた位置を加工するときに、加工溝１１の内部へ圧入される加工液の流量が少なくなることによって、加工溝１１から排出される加工屑が減少することがある。
In the case of machining the
マルチワイヤ放電加工装置１００によって被加工物１０に形成される加工溝１１の幅が、ノズル９Ａ，９Ｂから噴射される加工液の幅よりも狭い場合、ノズル９Ａ，９Ｂから噴射された加工液の一部は、加工溝１１に入り込まずに被加工物１０の表面に当たる。円柱形状の被加工物１０の場合、被加工物１０のうち鉛直方向における中心から加工液の入射位置が離れているときには、被加工物１０の表面に対して加工液は斜めに入射する。このため、被加工物１０のうち鉛直方向における中心から加工液の入射位置が離れている場合、被加工物１０のうち鉛直方向における中心へ加工液が入射する場合に比べて、被加工物１０の表面の方向に近い方向へ進行する加工液が入射することとなる。被加工物１０の表面の方向に近い方向へ進行する加工液が入射することで、被加工物１０の表面に入射した加工液は、被加工物１０の表面を伝って流れることになる。このように、円柱形状の被加工物の場合、被加工物１０のうち鉛直方向における中心から離れた位置を加工するときに、加工溝１１へ入り込まなかった加工液によって、被加工物１０の表面を伝う加工液の流れが生じ易くなる。
When the width of the
図４には、加工位置３０が、鉛直方向における被加工物１０の中心よりも上方の位置であるときにおける状態を示している。この場合、加工位置３０が鉛直方向における被加工物１０の中心に一致しているときと比べて、加工溝１１の内部へ圧入される加工液の流量が少なくなることによって、加工溝１１にて加工屑３１が滞留し易くなる。
FIG. 4 shows a state where the
ノズル９Ａおよびノズル９Ｂから噴射された加工液は、加工溝１１の内部へ入り込む以外に、被加工物１０の外周表面を伝って流れる。図４に示す状態において、被加工物１０の外周表面に沿って登ったのちに外周表面から上方へ剥離する流れが生じる。外周表面から上方へ剥離する流れが生じることで、加工溝１１の上部に、図４にて円状の矢印によって示すような渦状の流れが生じる。かかる渦状の流れは、加工溝１１から一旦は上方へ流れ出たのちに、下方へ向きを変えて再び加工溝１１の内部へ戻る。かかる渦状の流れが、加工溝１１の内部から上方へ排出される加工液の流れの近くに生じることで、加工溝１１の内部から加工溝１１の外部へ排出される加工液の流れが妨げられる。このため、渦状の流れが生じる状態では、加工溝１１の内部に加工屑３１が滞留し易くなる。
The machining fluid sprayed from the nozzle 9 </ b> A and the nozzle 9 </ b> B flows along the outer peripheral surface of the
例を挙げると、直径が４インチである円柱形状を有する半導体結晶である被加工物１０を切断する場合において、被加工物１０の上端からの長さＨがおよそ１０ｍｍから１５ｍｍの部分を加工しているときにワイヤ電極２の断線が多く生じる傾向があることが、発明者らの加工実験によって検証されている。また、被加工物１０の外周表面に対して斜めの方向から外周表面へ加工液が衝突することで、外周表面を伝う加工液の流れが形成されることは、発明者らの流体シミュレーションによって検証されている。このように、被加工物１０の形状に起因して、加工溝１１の内部を流れる加工液の流量が低下することによる加工屑３１の滞留と、ワイヤ電極２の断線とが生じ易くなることがある。
For example, when cutting the
図５は、図１に示すマルチワイヤ放電加工装置１００による排出動作について説明する図である。ここでは、図５に示す（Ａ）の状態において、マルチワイヤ放電加工装置１００が、排出動作を開始したとする。排出動作は、被加工物１０に対するワイヤ電極２の相対的な動作であって、加工溝１１からの加工屑３１の排出を促す動作である。図５において、ワイヤ電極２は、複数の線条部２ａのうちの１つとする。実施の形態１では、排出動作は、複数の線条部２ａの走行方向Ｄと複数の線条部２ａが並列された方向とに垂直な方向である鉛直方向におけるステージ１３の往復動作である。排出動作制御部２５は、かかる往復動作を制御する。
FIG. 5 is a diagram for explaining a discharging operation by the multi-wire electric
排出動作の開始時において、排出動作制御部２５は、発振制御部２４にパルス発振の停止を指示する。パルス発振器１５は、発振制御部２４による制御にしたがって、パルス発振を停止する。排出動作制御部２５は、排出動作において前記複数の給電子１２Ａ，１２Ｂによるパルス電圧の印加を停止させる。これにより、マルチワイヤ放電加工装置１００は、排出動作の際には、放電加工を停止させる。マルチワイヤ放電加工装置１００は、排出動作の際において、ワイヤ制御部２１の制御によるワイヤ電極２の走行を継続させる。マルチワイヤ放電加工装置１００は、排出動作の際において、流量制御部２３の制御による加工液の噴射を継続させる。
At the start of the discharge operation, the discharge
排出動作制御部２５は、ステージ制御部２２に、ステージ１３の往復移動を指示する。図５に示す例では、ステージ駆動部１９は、（Ａ）の状態から、（Ｂ）および（Ｃ）の状態への遷移において、ステージ１３を鉛直下方へ移動させる。ステージ１３の鉛直下方への移動により、ワイヤ電極２は、加工溝１１の内部において加工位置３０から鉛直上方へ相対的に移動する。加工溝１１におけるワイヤ電極２の移動によって、ワイヤ電極２よりも上方に滞留している加工屑３１は、加工液とともに加工溝１１の内部から鉛直上方へ掻き出されて、加工溝１１の外部へ排出される。
The discharge
ステージ駆動部１９は、（Ｃ）の状態から、（Ｂ）および（Ａ）の状態への遷移において、ステージ１３を鉛直上方へ移動させる。ステージ１３の鉛直上方への移動により、ワイヤ電極２は、加工位置３０に戻される。排出動作制御部２５は、あらかじめ決められた回数だけ、かかる往復移動をステージ１３に行わせる。加工溝１１においてワイヤ電極２を上下に複数回移動させることによって、加工屑３１を加工溝１１の外部へ掻き出す。また、加工溝１１の内部において加工液を撹拌させることによって、滞留する加工屑３１を拡散させて加工液とともに排出させ易くする。マルチワイヤ放電加工装置１００は、このような排出動作によって、加工溝１１からの加工屑３１の排出を促すことができる。
The
マルチワイヤ放電加工装置１００は、排出動作においてパルス電圧の印加を停止させることにより、短絡によるワイヤ電極２の断線を抑制できる。また、マルチワイヤ放電加工装置１００は、パルス電圧の印加を停止させることにより、排出動作における二次放電による新たな加工屑３１の発生を低減でき、かつ二次放電による切断面の損傷を低減できる。マルチワイヤ放電加工装置１００は、排出動作にてパルス電圧の印加を停止させることにより、電力消費を低減できる。
The multi-wire electric
なお、ステージ１３の鉛直下方への移動は、ワイヤ電極２が加工溝１１の上端に到達するよりも手前までとする。加工溝１１からワイヤ電極２が外されると、ワイヤ電極２を再び加工溝１１へ入り込ませることが困難となる。このため、ワイヤ電極２を加工溝１１から外させないようにすることで、ワイヤ電極２を元の加工位置３０に戻せなくなる事態を回避することができる。
The
次に、加工溝１１における加工屑３１の滞留状況の推定について説明する。図６は、図２に示すマルチワイヤ放電加工装置１００が有する滞留推定部２６による加工屑３１の滞留状況の推定について説明する第１の図である。図６の上段には、複数の線条部２ａのうちの１つについての、パルス電圧が印加されるごとにおける放電電流の測定結果の推移を表すグラフの例を示している。かかるグラフの縦軸は放電電流の観測値である電流値を表し、横軸は時間を表す。電流値は、電流センサ２６ａによって測定される。
Next, estimation of the staying status of the
図６において、第１の閾値であるＴｈ１は、線条部２ａと被加工物１０との間に放電が生じたか否かをパルス電圧が印加されるごとに判定する場合において使用される閾値とする。電流値がＴｈ１以上である場合、線条部２ａと被加工物１０との間に放電が生じたと判定される。電流値がＴｈ１未満である場合、線条部２ａと被加工物１０との間が開放状態であったと判定される。第２の閾値であるＴｈ２は、線条部２ａと被加工物１０との間に短絡が生じたか否かの判定における電流値の閾値とする。電流値がＴｈ２を超えた場合、線条部２ａと被加工物１０との間に短絡が生じたと判定される。図６の上段に示すグラフには、放電が生じたときの電流値のピークＰ１と、短絡が生じたときの電流値のピークＰ２とが示されている。
In FIG. 6, Th1, which is the first threshold value, is a threshold value used when determining whether or not a discharge has occurred between the
滞留推定部２６は、電流値の時間積分によって、電流値から電荷量への換算を行う。図６の下段は、図６の上段に示す放電電流の観測値に基づいた電荷量の算出例を表している。図６の下段に示すグラフの縦軸は放電電流の電流値を表し、横軸は時間を表す。滞留推定部２６は、放電電流の観測値がＴｈ１以上かつＴｈ２未満である場合に、観測値がＴｈ１以上である時間における電流値を一定の値であるＩ１に置き換える。滞留推定部２６は、放電電流の観測値がＴｈ１以上である場合に、観測値がＴｈ２以上である時間における電流値を一定かつＩ１より大きい値であるＩ２に置き換える。図６の下段に示すグラフには、かかる置き換え後の電流値の推移を表している。電流値は、０，Ｉ１，およびＩ２の間にて段階的に推移する。電荷量Ｑは、図６の下段に示すグラフと横軸とによって囲まれた領域の面積によって表される。 The residence estimation unit 26 converts the current value into the charge amount by time integration of the current value. The lower part of FIG. 6 represents a calculation example of the charge amount based on the observed value of the discharge current shown in the upper part of FIG. The vertical axis of the graph shown in the lower part of FIG. 6 represents the current value of the discharge current, and the horizontal axis represents time. When the observed value of the discharge current is equal to or greater than Th1 and less than Th2, the residence estimation unit 26 replaces the current value at the time when the observed value is equal to or greater than Th1 with a constant value I1. When the observed value of the discharge current is equal to or greater than Th1, the residence estimating unit 26 replaces the current value at a time when the observed value is equal to or greater than Th2 with I2 that is constant and greater than I1. The graph shown in the lower part of FIG. 6 shows the transition of the current value after such replacement. The current value changes in steps between 0, I1, and I2. The charge amount Q is represented by the area of the region surrounded by the graph shown in the lower part of FIG. 6 and the horizontal axis.
ピークＰ１の電流値は、図６の下段ではＩ１に置き換えられている。ピークＰ１について、電流値がＩ１である時間とＩ１との積である電荷量Ｑは、ピークＰ１の放電における電荷量の概算値を表す。ピークＰ２のうちＴｈ１以上かつＴｈ２未満の電流値は、図６の下段ではＩ１に置き換えられている。ピークＰ２のうちＴｈ２以上の電流値は、図６の下段ではＩ２に置き換えられている。ピークＰ２の電流値の推移は、Ｉ１とＩ２とにおける段階的な推移に置き換えられる。ピークＰ２について、電流値がＩ１である時間とＩ１との積と、電流値がＩ２である時間とＩ２との積との和である電荷量Ｑは、ピークＰ２の放電における電荷量の概算値を表す。滞留推定部２６は、このように、放電と短絡とにおける電荷量の概算値を求めることによって、放電電流の観測値から電荷量Ｑへの簡易的な換算を行う。 The current value of the peak P1 is replaced with I1 in the lower part of FIG. For the peak P1, the charge amount Q, which is the product of the time when the current value is I1 and I1, represents an approximate value of the charge amount in the discharge of the peak P1. The current value of Th1 or more and less than Th2 in the peak P2 is replaced with I1 in the lower part of FIG. A current value equal to or greater than Th2 in the peak P2 is replaced with I2 in the lower part of FIG. The transition of the current value of the peak P2 is replaced with a stepwise transition in I1 and I2. For the peak P2, the charge amount Q, which is the sum of the product of the time when the current value is I1 and I1 and the product of the time and the current value of I2 and I2, is an approximate value of the charge amount at the discharge of the peak P2. Represents. In this way, the residence estimation unit 26 performs a simple conversion from the observed value of the discharge current to the charge amount Q by obtaining the approximate value of the charge amount in the discharge and the short circuit.
図７は、図２に示すマルチワイヤ放電加工装置１００が有する滞留推定部２６による加工屑３１の滞留状況の推定について説明する第２の図である。滞留推定部２６は、電流値からの換算によって求めた電荷量の単位時間当たりの積算値を算出する。図７に示すグラフの縦軸は単位時間当たりの電荷量の積算値を表し、横軸は時間を表す。
FIG. 7 is a second diagram illustrating estimation of a staying state of the
単位時間当たりの電荷量の積算値が高いほど、加工溝１１に多くの加工屑３１が滞留しているために、高い放電電流レベルの放電あるいは短絡が多く生じているものと推定される。滞留推定部２６は、単位時間当たりの電荷量の積算値があらかじめ設定された第３の閾値であるＴｈ３に到達した時刻であるＴ１において、ワイヤ電極２の断線が発生し得る限界にまで加工屑３１の滞留が達したものと推定する。滞留推定部２６は、かかる推定結果を基に、排出動作制御部２５に排出動作を指示する。排出動作制御部２５は、滞留推定部２６による指示を受けて、上記する排出動作を行う。これにより、マルチワイヤ放電加工装置１００は、加工屑３１の滞留によって引き起こされるワイヤ電極２の断線を未然に防ぐことができる。また、マルチワイヤ放電加工装置１００は、加工屑３１の除去によってワイヤ電極２と被加工物１０との間の放電を促し、加工効率の低下を抑制できる。マルチワイヤ放電加工装置１００は、ワイヤ電極２の断線の防止と加工効率の低下の抑制とによって、安定した放電加工が可能となる。
It is presumed that the higher the integrated value of the amount of charge per unit time, the greater the amount of machining
なお、滞留推定部２６は、Ｔｈ２より高いレベルの放電電流のみについて、単位時間当たりの電荷量の積算値を算出することによって、滞留状況を推定しても良い。滞留推定部２６は、単位時間当たりに短絡が生じた回数をカウントし、カウント値が閾値を超えた場合に、排出動作制御部２５に排出動作を指示しても良い。これらの場合も、マルチワイヤ放電加工装置１００は、ワイヤ電極２の断線の防止と加工効率の低下の抑制とによって、安定した放電加工が可能となる。
The stay estimation unit 26 may estimate the stay state by calculating the integrated value of the charge amount per unit time for only the discharge current having a level higher than Th2. The stay estimation unit 26 may count the number of times that a short circuit has occurred per unit time, and may instruct the discharge
排出動作制御部２５は、被加工物１０のうち放電加工が行われている位置があらかじめ設定された位置に到達したことに基づいて、排出動作を実行しても良い。上記の加工実験あるいは流体シミュレーションによって、加工屑３１の滞留によってワイヤ電極２の断線が生じる傾向がある位置が特定される。かかる特定された位置に加工が到達したときに排出動作制御部２５による排出動作を行うことが、マルチワイヤ放電加工装置１００が実行する加工プログラムに設定される。マルチワイヤ放電加工装置１００は、被加工物１０のうちワイヤ電極２の断線が多く生じる傾向がある位置に加工が到達したときに、排出動作制御部２５による排出動作を自動的に実行する。これにより、マルチワイヤ放電加工装置１００は、ワイヤ電極２の断線の防止と加工効率の低下の抑制とによって、安定した放電加工が可能となる。
The discharge
マルチワイヤ放電加工装置１００が有する加工制御装置２０の機能は、処理回路により実現される。処理回路は、マルチワイヤ放電加工装置１００の加工制御装置２０に搭載される専用のハードウェアである。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであっても良い。
The function of the
図８は、図１に示すマルチワイヤ放電加工装置１００が有する加工制御装置２０の機能が専用のハードウェアによって実現される場合のハードウェア構成を示す図である。専用のハードウェアである処理回路５１は、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はこれらの組み合わせである。
FIG. 8 is a diagram showing a hardware configuration when the function of the
図９は、図１に示すマルチワイヤ放電加工装置１００が有する加工制御装置２０の機能が、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサによって実現される場合のハードウェア構成を示す図である。プロセッサ５３およびメモリ５４は、相互に通信可能に接続されている。プロセッサ５３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。加工制御装置２０の機能は、プロセッサ５３と、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ５４に格納される。メモリ５４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ等の内蔵メモリである。
FIG. 9 is a diagram illustrating a hardware configuration when the function of the
加工制御装置２０の機能の一部が専用のハードウェアにより実現され、加工制御装置２０の機能のその他の部分がソフトウェアあるいはファームウェアにより実現されても良い。このように、加工制御装置２０の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。
A part of the function of the
実施の形態１によると、マルチワイヤ放電加工装置１００は、加工溝１１における加工屑３１の滞留状況の推定結果を基に、排出動作制御部２５の制御によって、加工溝１１からの加工屑３１の排出を促す排出動作を実行する。これにより、マルチワイヤ放電加工装置１００は、放電加工によって生じる加工屑３１の排出を促進できるという効果を奏する。
According to the first embodiment, the multi-wire electric
マルチワイヤ放電加工装置１００は、ステージ１３の往復動作以外の排出動作を行っても良い。マルチワイヤ放電加工装置１００がステージ１３の往復動作以外の排出動作を行う場合について、実施の形態２以降にて説明する。
The multi-wire electric
実施の形態２．
図１０は、本発明の実施の形態２にかかるマルチワイヤ放電加工装置１００による排出動作について説明する図である。実施の形態２において、排出動作は、放電加工のときよりも高速にワイヤ電極を走行させる動作である。実施の形態２では、実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付し、実施の形態１とは異なる動作について主に説明する。
FIG. 10 is a diagram for explaining a discharging operation by the multi-wire electric
排出動作制御部２５は、放電加工のときよりもワイヤ電極２の高速な走行を、ワイヤ制御部２１に指示する。回転駆動部１７は、ワイヤ制御部２１による制御にしたがって、放電加工のときよりもボビン１を高速に回転駆動する。トラバース駆動部１８は、ワイヤ制御部２１による制御にしたがって、放電加工のときよりもトラバースステージ２８をボビン１の回転駆動に同期して高速に往復駆動する。排出動作制御部２５は、ワイヤ電極２の高速な走行を、あらかじめ決められた時間において継続させる。
The discharge
加工溝１１におけるワイヤ電極２の高速な走行によって、加工屑３１は、加工液とともに加工溝１１の内部から走行方向Ｄへ掻き出されて、加工溝１１の外部へ排出される。また、加工溝１１の内部において加工液を撹拌させることによって、滞留する加工屑３１を拡散させて加工液とともに排出させ易くする。マルチワイヤ放電加工装置１００は、このような排出動作によって、加工溝１１からの加工屑３１の排出を促すことができる。
By the high-speed traveling of the
排出動作制御部２５は、ワイヤ電極２の高速な走行とともに、走行方向Ｄにおける加工液の流量を増加させる制御を行っても良い。排出動作制御部２５は、排出動作において、ノズル９Ｂから噴射される加工液の流量を放電加工のときよりも増加させる。排出動作制御部２５は、ノズル９Ｂから噴射される加工液の流量の増加を流量制御部２３に指示する。流量調整弁駆動部２９は、流量制御部２３による制御にしたがって、ノズル９Ｂから噴射される加工液の流量が放電加工のときよりも増加するように、流量調整弁２７Ｂを動作させる。これにより、マルチワイヤ放電加工装置１００は、ワイヤ電極２を高速に走行させる走行方向Ｄと同じ方向へ噴射される加工液の流量を増加させることで、走行方向Ｄへの加工屑３１の排出を促すことができる。
The discharge
実施の形態２によると、マルチワイヤ放電加工装置１００は、放電加工のときよりもワイヤ電極２を高速に走行させる排出動作を実行する。また、マルチワイヤ放電加工装置１００は、ワイヤ電極２の走行方向へ噴射される加工液の流量を増加させる。実施の形態２においても、マルチワイヤ放電加工装置１００は、放電加工によって生じる加工屑３１の排出を促進できるという効果を奏する。
According to the second embodiment, the multi-wire electric
実施の形態３．
図１１は、本発明の実施の形態３にかかるマルチワイヤ放電加工装置１００による排出動作について説明する図である。実施の形態３において、排出動作は、放電加工のときにおけるワイヤ電極２の走行方向である第１の方向と第１の方向とは逆の第２の方向とにおけるワイヤ電極２の往復動作である。実施の形態３では、実施の形態１および２と同一の部分には同一の符号を付し、実施の形態１および２とは異なる動作について主に説明する。
FIG. 11 is a diagram for explaining a discharging operation by the multi-wire electric
図１１に示す（Ａ）の状態において、排出動作制御部２５は、放電加工のときにおけるワイヤ電極２の走行方向である第１の方向Ｄ１へのワイヤ電極２の走行を、ワイヤ制御部２１に指示する。回転駆動部１７は、ワイヤ制御部２１による制御にしたがって、第１の方向Ｄ１へワイヤ電極２を走行させる正回転をボビン１に行わせる。トラバース駆動部１８は、ワイヤ制御部２１による制御にしたがって、第１の方向Ｄ１へワイヤ電極２を走行させるボビン１の回転駆動に同期した回転軸と平行な方向への移動をトラバースステージ２８に行わせる。
In the state of (A) shown in FIG. 11, the discharge
図１１に示す（Ｂ）の状態において、排出動作制御部２５は、放電加工のときにおけるワイヤ電極２の走行方向とは逆の第２の方向Ｄ２へのワイヤ電極２の走行を、ワイヤ制御部２１に指示する。回転駆動部１７は、ワイヤ制御部２１による制御にしたがって、第２の方向Ｄ２へワイヤ電極２を走行させる逆回転をボビン１に行わせる。トラバース駆動部１８は、ワイヤ制御部２１による制御にしたがって、第２の方向Ｄ２へワイヤ電極２を走行させるボビン１の回転駆動に同期した回転軸と平行な方向への移動をトラバースステージ２８に行わせる。
In the state of (B) shown in FIG. 11, the discharge
排出動作制御部２５は、あらかじめ決められた回数だけ、図１１に示す（Ａ）の状態と（Ｂ）の状態との間の遷移を繰り返す。加工溝１１の内部において加工液を撹拌させることによって、滞留する加工屑３１を拡散させて加工液とともに排出させ易くする。マルチワイヤ放電加工装置１００は、このような排出動作によって、加工溝１１からの加工屑３１の排出を促すことができる。
The discharge
排出動作制御部２５は、ワイヤ電極２の走行方向に合わせて、ノズル９Ｂから第１の方向Ｄ１へ噴射される加工液の流量の増加とノズル９Ａから第２の方向Ｄ２へ噴射される加工液の流量の増加とを交互に切り換える制御を行っても良い。排出動作制御部２５は、排出動作において、第１の方向Ｄ１へワイヤ電極２を走行させる際にはノズル９Ｂから噴射される加工液の流量を放電加工のときよりも増加させる。排出動作制御部２５は、図１１に示す（Ａ）の状態では、ノズル９Ｂからの加工液の流量の増加を流量制御部２３に指示する。流量調整弁駆動部２９は、流量制御部２３による制御にしたがって、ノズル９Ａから噴射される加工液の流量よりもノズル９Ｂから噴射される加工液の流量が増加するように、流量調整弁２７Ｂを動作させる。このようにして、ノズル９Ｂは、噴射される加工液の流量を放電加工のときよりも増加させる。
The discharge
排出動作制御部２５は、排出動作において、第２の方向Ｄ２へワイヤ電極２を走行させる際にはノズル９Ａから噴射される加工液の流量を放電加工のときよりも増加させる。排出動作制御部２５は、図１１に示す（Ｂ）の状態では、ノズル９Ａからの加工液の流量の増加を流量制御部２３に指示する。流量調整弁駆動部２９は、流量制御部２３による制御にしたがって、ノズル９Ｂから噴射される加工液の流量よりもノズル９Ａから噴射される加工液の流量が増加するように、流量調整弁２７Ａを動作させる。このようにして、ノズル９Ａは、噴射される加工液の流量を放電加工のときよりも増加させる。
In the discharge operation, the discharge
マルチワイヤ放電加工装置１００は、ワイヤ電極２を走行させる方向に合わせて、第１の方向Ｄ１へ噴射される加工液の流量の増加と第２の方向Ｄ２へ噴射される加工液の流量の増加とを交互に切り換える。これにより、マルチワイヤ放電加工装置１００は、ワイヤ電極２を走行させる方向と同じ方向へ噴射される加工液の流量を増加させることで、ワイヤ電極２を走行させる方向への加工屑３１の排出を促すことができる。
The multi-wire electric
実施の形態３によると、マルチワイヤ放電加工装置１００は、ワイヤ電極２の往復動作を行う。また、マルチワイヤ放電加工装置１００は、ワイヤ電極２の走行方向と合わせて、第１の方向Ｄ１へ噴射される加工液の流量の増加と第２の方向Ｄ２へ噴射される加工液の流量の増加とを交互に切り換える。実施の形態３においても、マルチワイヤ放電加工装置１００は、放電加工によって生じる加工屑３１の排出を促進できるという効果を奏する。
According to the third embodiment, the multi-wire electric
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. The part can be omitted or changed.
１ ボビン、１Ａ 第１のボビン、１Ｂ 第２のボビン、２ ワイヤ電極、２ａ 線条部、３，４，５，６ ガイドローラ、７Ａ，７Ｂ 制振ガイドローラ、８ 案内溝、９Ａ，９Ｂ ノズル、１０ 被加工物、１１ 加工溝、１２Ａ，１２Ｂ 給電子、１３ ステージ、１４ 加工用電源、１５ パルス発振器、１６ 加工電源ユニット、１７Ａ，１７Ｂ 回転駆動部、１８Ａ，１８Ｂ トラバース駆動部、１９ ステージ駆動部、２０ 加工制御装置、２１ ワイヤ制御部、２２ ステージ制御部、２３ 流量制御部、２４ 発振制御部、２５ 排出動作制御部、２６ 滞留推定部、２６ａ 電流センサ、２７，２７Ａ，２７Ｂ 流量調整弁、２８ トラバースステージ、２９ 流量調整弁駆動部、３０ 加工位置、３１ 加工屑、５１ 処理回路、５３ プロセッサ、５４ メモリ、１００ マルチワイヤ放電加工装置。
1 bobbin, 1A first bobbin, 1B second bobbin, 2 wire electrode, 2a linear portion, 3, 4, 5, 6 guide roller, 7A, 7B vibration damping guide roller, 8 guide groove, 9A, 9B nozzle DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記第１のボビンから繰り出された前記ワイヤ電極が巻き取られる第２のボビンと、
前記ワイヤ電極が間隔をとりながら複数回巻き掛けられて、前記第１のボビンと前記第２のボビンとの間における前記ワイヤ電極の走行をガイドする第１のガイドローラおよび第２のガイドローラと、
前記ワイヤ電極のうち前記第１のガイドローラと前記第２のガイドローラとの間にて互いに並行して走行する部分である複数の線条部に個別に接触して、前記複数の線条部の各々と被加工物との間に電圧を印加する複数の給電子と、
前記被加工物に対する前記ワイヤ電極の相対的な動作であって、前記電圧の印加による前記複数の線条部の各々での放電加工によって前記被加工物に形成される加工溝からの加工屑の排出を促す排出動作を制御する排出動作制御部と、
を備えることを特徴とするマルチワイヤ放電加工装置。 A first bobbin from which the wire electrode is extended;
A second bobbin around which the wire electrode drawn out from the first bobbin is wound;
A first guide roller and a second guide roller that guide the traveling of the wire electrode between the first bobbin and the second bobbin, the wire electrode being wound a plurality of times at intervals; ,
The plurality of wire portions individually contacting a plurality of wire portions that are portions that run in parallel between the first guide roller and the second guide roller in the wire electrode. A plurality of electrons supplying a voltage between each of the workpiece and the workpiece;
Relative operation of the wire electrode with respect to the workpiece, and machining scraps from a machining groove formed in the workpiece by electric discharge machining at each of the plurality of linear portions by application of the voltage. A discharge operation control unit for controlling a discharge operation for promoting discharge;
A multi-wire electric discharge machining apparatus comprising:
前記排出動作制御部は、前記滞留推定部による推定結果を基に、前記排出動作を制御することを特徴とする請求項２に記載のマルチワイヤ放電加工装置。 A residence estimation unit for estimating the state of residence of the machining waste in each of the machining grooves formed in the workpiece;
The multi-wire electric discharge machining apparatus according to claim 2, wherein the discharge operation control unit controls the discharge operation based on an estimation result by the stay estimation unit.
前記排出動作は、前記複数の線条部の走行方向と前記複数の線条部が並列された方向とに垂直な方向における前記ステージの往復動作であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載のマルチワイヤ放電加工装置。 A stage on which the workpiece is placed;
The discharge operation is a reciprocating operation of the stage in a direction perpendicular to a traveling direction of the plurality of linear portions and a direction in which the plurality of linear portions are arranged in parallel. The multi-wire electric discharge machining apparatus according to any one of the above.
前記走行方向とは逆の第２の方向へ向けて加工液を噴射して、前記加工溝へ加工液を流入させる第２のノズルと、
を備え、
前記排出動作制御部は、前記排出動作において、前記第１のノズルから噴射される加工液の流量を前記放電加工のときよりも増加させることを特徴とする請求項７に記載のマルチワイヤ放電加工装置。 A first nozzle that injects a machining liquid in a first direction that is a traveling direction of the wire electrode during the electric discharge machining and causes the machining liquid to flow into the machining groove;
A second nozzle that injects a machining liquid in a second direction opposite to the traveling direction and causes the machining liquid to flow into the machining groove;
With
The multi-wire electric discharge machining according to claim 7, wherein the discharge operation control unit increases the flow rate of the machining liquid ejected from the first nozzle in the discharge operation as compared with the electric discharge machining. apparatus.
前記走行方向とは逆の第２の方向へ向けて加工液を噴射して、前記加工溝へ加工液を流入させる第２のノズルと、
を備え、
前記排出動作制御部は、前記排出動作において、前記第１の方向へ前記ワイヤ電極を走行させる際には前記第１のノズルから噴射される加工液の流量を前記放電加工のときよりも増加させ、前記第２の方向へ前記ワイヤ電極を走行させる際には前記第２のノズルから噴射される加工液の流量を前記放電加工のときよりも増加させることを特徴とする請求項８に記載のマルチワイヤ放電加工装置。 A first nozzle that injects a machining liquid in a first direction that is a traveling direction of the wire electrode during the electric discharge machining and causes the machining liquid to flow into the machining groove;
A second nozzle that injects a machining liquid in a second direction opposite to the traveling direction and causes the machining liquid to flow into the machining groove;
With
In the discharging operation, the discharging operation control unit increases the flow rate of the machining liquid ejected from the first nozzle when traveling the wire electrode in the first direction than in the electric discharge processing. The flow rate of the machining fluid ejected from the second nozzle is increased when the wire electrode is traveled in the second direction as compared with that during the electric discharge machining. Multi-wire electric discharge machine.
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