JP4442495B2 - Wire electrical discharge machining method - Google Patents
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Description
本発明は、ワイヤ放電加工方法に関し、特に、極薄板を積層接着した積層ブロック体（被加工物）から薄肉積層円筒体を作成するためのワイヤ放電加工方法に関する。 The present invention relates to a wire electric discharge machining method, and more particularly to a wire electric discharge machining method for producing a thin laminated cylindrical body from a laminated block body (workpiece) obtained by laminating and bonding ultrathin plates.
従来からのワイヤ放電加工機は、ＮＣ装置からの指令を受けて、所謂ＸＹテーブル上の被加工物を水平方向即ちＸ方向及びＹ方向に移動させながらワイヤ電極と被加工物との間にパルス電圧を印加して放電加工を行うものであって、ＸＹ両方向の移動が合成されてワイヤ電極に対する相対的な運動となり、その結果、被加工物が所定の形状に放電加工されるものである。 A conventional wire electric discharge machine receives a command from an NC device, and moves a workpiece on a so-called XY table in a horizontal direction, that is, in the X direction and the Y direction, while pulsing between the wire electrode and the workpiece. The electric discharge machining is performed by applying a voltage, and the movement in both X and Y directions is combined to produce a relative movement with respect to the wire electrode. As a result, the workpiece is electric discharge machined into a predetermined shape.
このため、極薄板を積層接着した積層ブロック体（被加工物）から薄肉積層円筒体を作成するためのワイヤ放電加工方法においては、従来は、図１（a）に見られるように、積層ブロック体１’に薄肉積層円筒体３’の内腔となる円筒状孔２’を放電加工により設けて円筒状孔付き積層ブロック体１’を形成し、この円筒状孔付き積層ブロック体１’をＸＹテーブルのホルダー（図示されていない）に固定して、ＮＣ装置（図示されていない）からの指令を受けて、ＸＹテーブル（図示されていない）上の被加工物である円筒状孔付き積層ブロック体１’を水平方向に移動させながら円筒状孔付き積層ブロック体１’の薄肉積層円筒体３’の外周となる部分をワイヤ放電加工によってカットすることにより作成していた。なお、４’はカットラインであり、５’はワイヤ電極で矢印方向に移動する。
For this reason, in the wire electric discharge machining method for producing a thin laminated cylindrical body from a laminated block body (workpiece) obtained by laminating and bonding ultrathin plates, conventionally, as shown in FIG. A
しかし、従来からのこの方法では、放電領域が広く加工部位の移動が少ないため放電加工時に発生する放電熱の逃げ場がなく、薄肉積層円筒体３’の外周となる部分即ちカットライン４’の周囲に順次蓄積される放電熱によって積層板を接着している接着剤の接着強度が低下し、図１（ｂ）に示すような薄肉積層円筒体の極薄板或いは積層板の剥離３’’が発生するという問題があった。
However, in this conventional method, since the discharge region is wide and the movement of the machining part is small, there is no escape space for the discharge heat generated during the electric discharge machining, and the outer periphery of the thin laminated
一方で、特許文献１には、被加工物のワイヤ放電加工時に、水平方向の移動以外に回転を与える技術が提示されている。しかし、この技術の被加工物は棒状体であり、薄肉積層円筒体を作成する際の上記問題点の解決を何等示唆するものではない。
On the other hand,
本発明は、上記の従来技術が有する問題点を改善しようとするものであり、放電加工時に放電熱が発生しても、積層板を接着している接着剤の接着強度の低下を招くことなく、薄肉積層円筒体の極薄板或いは積層板の剥離が生じることのない、極薄板を積層接着した積層ブロック体（被加工物）から薄肉積層円筒体を作成するためのワイヤ放電加工方法を提供することにある。 The present invention is intended to improve the above-mentioned problems of the prior art, and even if discharge heat is generated during electric discharge machining, the adhesive strength of the adhesive bonding the laminate is not reduced. Provided is a wire electric discharge machining method for producing a thin laminated cylindrical body from a laminated block body (workpiece) obtained by laminating and bonding an ultrathin plate without causing any peeling of the thin laminated cylindrical body or the laminated plate. There is.
請求項１のワイヤ放電加工方法は、極薄板を積層接着した積層ブロック体を加工して薄肉積層円筒体を作成するワイヤ放電加工方法において、前記積層ブロック体に前記薄肉積層円筒体の内腔となる円筒状孔を放電加工により設けて円筒状孔付き積層ブロック体を形成し、前記円筒状孔を備え且つ前記薄肉積層円筒体の肉厚よりも厚い肉厚を有する厚肉積層円筒体を前記円筒状孔付き積層ブロック体からワイヤ放電加工により予め作成し、前記厚肉積層円筒体をワイヤ電極の走行方向に対して直角方向の回転軸を有する回転装置に取り付けると共に前記厚肉積層円筒体にワイヤ電極を当接し、前記厚肉積層円筒体をワイヤ電極の移動方向に沿って回転させながら前記回転軸の軸方向に送り出すことにより前記薄肉積層円筒体を作成することを特徴とするものである。
The wire electric discharge machining method according to
本発明は、このように構成されているので、積層ブロック体の円筒状孔の周囲を直接カットする従来のワイヤ放電加工方法と異なり、円筒状孔を備え且つ薄肉積層円筒体の肉厚よりも厚い肉厚を有する厚肉積層円筒体を円筒状孔付き積層ブロック体からワイヤ放電加工により予め作成し、回転装置に取り付けられたこの厚肉積層円筒体が常に水に接して回転させながらカットされることとなる。このため、放電加工部が常に回転しながら水に接して冷却されるので、極薄板が積層された接着部の放電熱による温度上昇を極力抑えることができ、その結果、接着剤の接着強度の維持が可能となり、薄肉積層円筒体の極薄板或いは積層板の剥離の防止を図ることができるという効果を奏するものである。
また、被加工物である厚肉積層円筒体の回転方向と電極ワイヤの移動方向を同一方向にすることによりワイヤの切断防止効果が図れる。
Since the present invention is configured as described above, unlike the conventional wire electric discharge machining method that directly cuts the periphery of the cylindrical hole of the laminated block body, the present invention has a cylindrical hole and is thicker than the thickness of the thin laminated cylindrical body. A thick laminated cylindrical body having a thick wall is prepared in advance from a laminated block body with a cylindrical hole by wire electric discharge machining, and this thick laminated cylindrical body attached to a rotating device is cut while always rotating in contact with water. The Rukoto. For this reason, since the electric discharge machined part is always in contact with water while being rotated and cooled, the temperature rise due to the discharge heat of the adhesive part where the ultrathin plates are laminated can be suppressed as much as possible, and as a result, the adhesive strength of the adhesive can be reduced. This makes it possible to maintain such an effect that it is possible to prevent the ultrathin plate or laminated plate of the thin laminated cylindrical body from being peeled off.
Moreover, the wire cutting prevention effect can be achieved by making the rotation direction of the thick laminated cylindrical body, which is the workpiece, and the movement direction of the electrode wire the same direction.
以下、図２〜４を中心に、本発明に係る極薄板を積層接着した積層ブロック体（被加工物）から薄肉積層円筒体を作成するためのワイヤ放電加工方法の実施形態について詳述する。 Hereinafter, an embodiment of a wire electric discharge machining method for producing a thin laminated cylindrical body from a laminated block body (workpiece) obtained by laminating and bonding ultrathin plates according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図２（a）において、１は、極薄板を積層接着した積層ブロック体（被加工物）であり、積層ブロック体１に薄肉積層円筒体の内腔となる円筒状孔２を放電加工により設けるという本発明に係るワイヤ放電加工方法の最初の工程により作成された円筒状孔付き積層ブロック体をも同一番号で示している。また、極薄板は、その厚さが薄肉積層円筒体の肉厚とほぼ同等かそれ以下である。
In FIG. 2A,
次に、この円筒状孔付き積層ブロック体１から、薄肉積層円筒体を直接切り出す従来例と同様のワイヤ放電加工により、前記円筒状孔２を備え且つ薄肉積層円筒体の肉厚よりも厚い肉厚を有する厚肉積層円筒体３（図２（ｂ））を作成する。図２（a）における４はそのカットラインを示しており、薄肉積層円筒体の仕上がり時の肉厚を、例えば０．５ｍｍとした場合、厚肉積層円筒体３の肉厚は３ｍｍ位が適当である。
Next, by means of wire electric discharge machining similar to the conventional example in which a thin laminated cylinder is directly cut out from this laminated
図３は、この厚肉積層円筒体３を被加工物として薄肉積層円筒体３’（図３、図４（ｂ）参照）を作成するための本発明の実施に使用されるワイヤ放電加工機を示している。
図３において、９は、図示されていない公知の駆動制御手段によってワイヤ電極に向けて前後左右のＸＹ方向に移動可能に構成されている水槽形状のＸＹテーブルであり、ホルダー６はテーブル内の水１３に水没している状態で、回転装置１０はテーブルに容易に脱着できるものでありワイヤ電極の走行方向に対して直角方向の回転軸を有する回転装置１０のホルダー６に回転可能に保持されている厚肉積層円筒体３をワイヤ電極５に向けて送り出す或いはワイヤ電極の位置決めのために厚肉積層円筒体３を左右に移動させる機能を担っている。７はワイヤ支持台であり、８は上下のワイヤ案内部である。図においては、ワイヤ放電加工が進行して厚肉積層円筒体３の先端部分には薄肉積層円筒体３’が形成されていることが理解される。なお、１１は、回転装置１０を駆動するモーターであり、ワイヤ電極の送りスピードより速く回転することが可能な公知のもので十分であり、１２は、回転装置１０にモーターの回転を伝えるベルトである。当然のことながら、モーター１１は、放電加工の電気が流れないように適切な公知の手段によって電気的に絶縁されている。
FIG. 3 shows a wire electric discharge machine used for carrying out the present invention for producing a thin laminated
In FIG. 3, 9 is an aquarium-shaped XY table configured to be movable in the front, rear, left, and right XY directions toward the wire electrode by a known drive control means (not shown), and the
また、図４（a）は、図３の回転装置１０のホルダー６に厚肉積層円筒体３を回転可能に保持している状態の拡大図であり、図４（ｂ）は、ワイヤ放電加工により厚肉積層円筒体３から薄肉積層円筒体３’を作成している状態を示しており、図４（a）同様の拡大図である。なお、２は薄肉積層円筒体３’の内腔であり、５は矢印方向に移動するワイヤ電極である。
4A is an enlarged view of a state in which the thick laminated
図３において、図２（a）、（ｂ）で説明した厚肉積層円筒体３を、ワイヤ電極の走行方向に対して直角方向の回転軸を有する回転装置１０のホルダー６に回転可能に保持し、ＸＹテーブルを調整することによって、図４（a）に見られるように、ワイヤ放電加工により厚肉積層円筒体３を薄肉積層円筒体３’に加工するための加工代を考慮して予め設定された厚肉積層円筒体３の先端表面の位置にワイヤ電極５を当接させる。
In FIG. 3, the thick laminated
次に、ワイヤ電極５と被加工物である厚肉積層円筒体３との間にパルス電圧を印加すると共に、モーター１１を駆動して回転装置１０の回転軸を回転させて、ホルダー６に保持されている被加工物である厚肉積層円筒体３を、ワイヤ電極５の送り方向即ち移動方向に沿って回転させながら、ＸＹテーブル９により回転装置１０の軸線方向に対して送り出していくことにより、ワイヤ放電加工により厚肉積層円筒体３から薄肉積層円筒体３’を加工形成していくこととなる。
Next, a pulse voltage is applied between the
本発明は、以上の通りであるから、積層ブロック体の円筒状孔の周囲を直接カットする従来のワイヤ放電加工方法と異なり、円筒状孔を備え且つ薄肉積層円筒体の肉厚よりも厚い肉厚を有する厚肉積層円筒体を円筒状孔付き積層ブロック体からワイヤ放電により予め作成し、回転装置に取り付けられたこの厚肉積層円筒体が常に水に接して回転させながらカットされることとなる。このため、放電加工部が常に回転しながら水に接して冷却されるので、極薄板が積層された接着部の放電熱による温度上昇を極力抑えることができ、その結果、接着剤の接着強度の維持が可能となり、薄肉積層円筒体の積層板の剥離の防止を図ることができるという効果を奏するものである。
また、被加工物である厚肉積層円筒体の回転方向と電極ワイヤの移動方向を同一方向にすることによりワイヤの切断防止効果が図れる。
Since the present invention is as described above, unlike the conventional wire electric discharge machining method that directly cuts the periphery of the cylindrical hole of the laminated block body, the wall having the cylindrical hole and thicker than the thickness of the thin laminated cylindrical body. A thick laminated cylindrical body having a thickness is prepared in advance from a laminated block body having a cylindrical hole by wire discharge, and the thick laminated cylindrical body attached to the rotating device is always cut while rotating in contact with water. Become. For this reason, since the electric discharge machined part is always in contact with water while being rotated and cooled, the temperature rise due to the discharge heat of the adhesive part where the ultrathin plates are laminated can be suppressed as much as possible, and as a result, the adhesive strength of the adhesive can be reduced. This is advantageous in that it can be maintained, and it is possible to prevent peeling of the laminated plate of the thin laminated cylindrical body.
Moreover, the wire cutting prevention effect can be achieved by making the rotation direction of the thick laminated cylindrical body, which is the workpiece, and the movement direction of the electrode wire the same direction.
１，１’ 積層ブロック体、円筒状孔付き積層ブロック体
２，２’ 内腔、円筒状孔
３ 厚肉積層円筒体
３’ 薄肉積層円筒体
３’’ 剥離部
４，４’ カットライン
５，５’ ワイヤ電極
６ ホルダー
７ ワイヤ支持台
８ ワイヤ案内部
９ ＸＹテーブル
１０ 回転装置
１１ モーター
１２ ベルト
１３ 水
1, 1 'Laminated block body, Laminated block body with
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