JP6191835B2 - ワイヤーソーとワイヤー溝飛び防止運転方法 - Google Patents
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Description
そこで加工用の砥粒が固着されたワイヤーを使った加工では、ワイヤーの溝飛びを軽減するための構成がいくつか知られている。
なお、以下の説明において、同じ構成には同じ符号を付けて、適宜、説明を省略している。
このワイヤーソーには、2つのメインローラ1a,1bと、メインローラ1a,1bに対して主軸方向に螺旋状に巻き付けられたワイヤー2と、被加工物3をワイヤー2に押圧する方向に移動させる保持具である被加工物保持具4が設けられている。被加工物保持具4によって被加工物3がワイヤー2の上部に配置されている。
x1 =√(R1 2−r1 2) x2 =√{R1 2−(r1+d)2}
となる。ここでR1はメインローラ1の外周半径、r1はメインローラ1に設けられているV溝14に接したワイヤー2の底辺を周とした半径、dはワイヤー2の直径を示す。
図3(a)〜(d)は、各ポジションにおける押さえローラ11とメインローラ1とワイヤー2の関係を示している。図3(a)は図2の位置P1におけるメインローラ1の断面図、図3(b)は図2における位置P1と位置P2の間で押さえローラ11がワイヤー2に接している際のメインローラ1の断面図、図3(c)は図2の位置P2におけるメインローラ1の断面図、図3(d)は図2の位置P3におけるメインローラ1の断面図である。
比較例のワイヤーソーの2つのメインローラ31a,31bは、図1のメインローラ1a,1bに対応し、ワイヤー32は図1のワイヤー2に対応し、被加工物34は図1の被加工物3に対応する。押さえローラ41a2,41b1は図1の押さえローラ11a2,11b1に対応する。
加工用の砥粒が固着されたワイヤーを使った場合、ワイヤー2に固着している砥粒の残量が少なくなると単位時間当たりの加工量が少なくなり、加工速度が低下する現象が生じる。一般的に、ワイヤーソーは被加工物3をワイヤー2に対して一定の速度で押し付けて加工を行っているが、ワイヤー2に固着している砥粒の残量によって各ワイヤー2の加工速度が多少ばらつくため、他のワイヤー2に比べて被加工物3の底面からの距離が短くなるワイヤー2が生じる。そのため、加工が進んでいくにつれ、被加工物の底面に対して水平に保たれていたワイヤーの加工面が水平ではなくなっていく問題が生じる。
この場合には、被加工物34の底面に対してワイヤー32の加工面が水平ではなくなると、ワイヤー32のメインローラ31に接する箇所(接点)も異なっていく。図11(b)では被加工物34の底面に対してワイヤー32の加工面が水平の場合のワイヤー32とメインローラ31との接点位置を破線22で示しており、被加工物34の底面に対してワイヤー32の加工面が水平ではなくなると、ワイヤー32とメインローラ31との接点位置は破線23のようになる。この図では、ワイヤー32とメインローラ31との接点位置を示すために、ワイヤー32がメインローラ31に接触する前の部分を図示していない。
まず、連携制御機構の構成について説明する。
2 ワイヤー
3 被加工物
4 被加工物保持具
5a,5b 連結金具
6a,6b アクチュエータ
7a,7b アクチュエータ
8 ワイヤーとメインローラの接点
11a1,11a2,11b1,11b2 押さえローラ
12 ワイヤーソー本体
13 制御部
14 メインローラのV溝
15 押さえローラ11の凸部
16 凸部15の先端
17 スラッジ
21a,21b ワイヤー高さ調節ローラ
a ワイヤー2の進行方向
b 各ローラの回転方向
P1 ワイヤーの底面がメインローラのV溝の上辺と接する点
P2 ワイヤーの上面がメインローラのV溝の上辺に接する点
P3 メインローラに設けられたV溝にワイヤーが接する点
Claims (4)
- 回転自在に設けられた複数のメインローラ間に巻き付けられたワイヤーを備え、被加工物に前記ワイヤーを相対的に押し付けてスライスするワイヤーソーにおいて、
前記ワイヤーが前記被加工物から離れて、前記メインローラの1つに接触を始める入口に、前記メインローラの円周上方向に移動自在な機構を有し、前記ワイヤーを前記メインローラに押し付ける第1押さえローラを備え、
前記ワイヤーが前記被加工物から離れた後で前記押さえローラに接触する手前位置に、前記ワイヤーを押さえながら前記被加工物に対して相対的に移動可能でワイヤーの高さを調節する第1ワイヤー高さ調節ローラを備え、
前記第1ワイヤー高さ調節ローラの高さ位置を調節する第1アクチュエータを備え、
前記第1押さえローラの前記メインローラの円周上方向における位置を調節する第2アクチュエータを備え、
第1アクチュエータの駆動量から決まる前記第1ワイヤー高さ調節ローラの位置から決定できる前記ワイヤーと前記メインローラの接点の移動量に基づいて、前記第2アクチュエータを運転して前記第1押さえローラの位置を制御する制御部を備えた、
ワイヤーソー。 - 前記第1押さえローラが、前記ワイヤーの底面が前記メインローラのV溝の上辺と接する点と、前記ワイヤーの上面が前記メインローラのV溝の上辺に接する点との間で、前記ワイヤーに接する状態で保持されている、
請求項1記載のワイヤーソー。 - 前記ワイヤーが前記被加工物から離れて、前記メインローラの1つから離れる出口近傍に、前記メインローラの円周上方向に移動自在な機構を有し、前記ワイヤーを前記メインローラに押し付ける第2押さえローラを備え、
前記押さえローラと前記被加工物の間にある前記ワイヤーを押さえながら前記被加工物に対して相対的に移動可能でワイヤーの高さを調節する第2ワイヤー高さ調節ローラを備え、
前記第2ワイヤー高さ調節ローラの高さ位置を調節する第3アクチュエータを備え、
前記第2押さえローラの前記メインローラの円周上方向における位置を調節する第4アクチュエータを備え、
前記制御部を、第3アクチュエータの駆動量から決まる前記第2ワイヤー高さ調節ローラの位置から決定できる前記ワイヤーと前記メインローラの接点の移動量に基づいて、前記第4アクチュエータを運転して前記第2押さえローラの位置を制御するよう構成した、
請求項1記載のワイヤーソー。 - 回転自在に設けられた複数のメインローラ間に巻き付けられたワイヤーを被加工物に相対的に押し付けてスライスするに際し、
前記ワイヤーが前記被加工物から離れた後で前記押さえローラに接触する手前位置に設けられ、前記ワイヤーを押さえながら前記被加工物に対して相対的に移動可能でワイヤーの高さを調節する第1ワイヤー高さ調節ローラを、第1アクチュエータで駆動し、
前記ワイヤーが前記被加工物から離れて、前記メインローラに接触を始める入口に設けられ、前記メインローラの円周上方向に移動自在な機構を有し、前記ワイヤーを前記メインローラに押し付ける第1押さえローラの前記メインローラの円周上方向における位置を第2アクチュエータで駆動し、
第1アクチュエータの駆動量から決まる前記第1ワイヤー高さ調節ローラの位置から決定できる前記ワイヤーと前記メインローラの接点の移動量に基づいて、前記第2アクチュエータを運転して前記第1押さえローラの位置を制御する、
ワイヤー溝飛び防止運転方法。
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