JPH0970821A

JPH0970821A - ワイヤー式加工切断装置

Info

Publication number: JPH0970821A
Application number: JP22953195A
Authority: JP
Inventors: Takatomo Shinohara; 孝友篠原; Yusuke Sakagami; 裕介坂上
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-09-06
Filing date: 1995-09-06
Publication date: 1997-03-18

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ワイヤー新線供給のための機構及び張力を一
定にする機構が簡単であり、安価で保守性の優れ、更に
長時間の連続稼動に対しても、ワイヤー張力の変動が少
なくワイヤー断線の起こり難いワイヤー式加工切断装置
を提供する。【解決手段】ワイヤー１を回収する手段が前記ワイヤ
ーを回収する巻取リール１３と係合したトルクモータを
有し、且つ前記ワイヤーに張力を付加する手段が前記ワ
イヤーと係合した滑車を備えた錘２６，２７をガイドし
ながら昇降させるガイド軸３１，３２の上端の設けられ
たバネ２８，２９，３０を有することを特徴とするワイ
ヤー式加工切断装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック、半導
体材料、圧電性結晶、磁性材料などの脆性材料をワイヤ
ーとワーク（被加工物）を相対運動させて砥粒加工する
ワイヤー式加工切断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体用シリコンインゴット、水晶振動
子用水晶の結晶、磁石などの脆性材料の加工切断には、
加工損失が少なく、加工劣化が少なく、加工表面精度が
高く、高速で加工切断できることが要求されている。そ
の加工切断方法の１つとして、ワイヤーをワークに摺接
させつつ、砥粒を水または油に分散させた加工液を供給
して加工切断するワイヤー式加工切断装置がある。これ
は１９６０年代にフランスで開発され、高精度電子部品
の需要に伴い広く普及した。

【０００３】ワイヤーソーの長所は（１）研磨加工であ
るため、加工面の加工変質層とチッピングが小さい
（２）加工された部分の厚さ精度とテーパは数μｍであ
り、加工精度が高い（３）数十から数百本のワイヤーで
一度に加工できるため加工能率が高いことであり、短所
は（４）加工液が飛散するため装置が汚れ、作業環境が
良くない（５）ワイヤーが加工途中で断線することがあ
る（６）加工液やワイヤーなどのランニングコストが研
削加工に比べ割高なことである。

【０００４】図２に従来のワイヤー式加工切断装置の基
本的構成を示す。ワイヤー１の新線がワイヤー供給リー
ル２から出て、ガイドプーリ３、４、６を経て、溝付ガ
イドローラ７及び溝付加工ローラ８、９に巻回される。
その後ガイドプーリ１０、１１、１２を経て巻取リール
１３に回収される。ワイヤー１は、ガイドプーリ３、４
及び１１、１２とシーソー機構５によって往復運動する
ことが可能になり、ワーク１４と相対運動をする。ワー
ク昇降機構１５によってワーク１４が上昇して、溝付加
工ローラ８と９の間でワイヤー１がワーク１４に摺接
し、加工液供給部１６から噴出した加工液１７が供給さ
れ砥粒加工がなされる。加工速度に応じてワーク昇降機
構１５が上昇しワーク１４は常に新しい部分がワイヤー
１に摺接するように上昇速度が設定される。単にワイヤ
ー１が往復運動するだけでは砥粒加工によって摩耗する
ため、ある一定量の新線ワイヤーが供給され同時に摩耗
したワイヤーが回収されるしくみになっている。均一な
砥粒加工のためには、加工液１７が常に加工部分近傍に
適正量供給される必要がある。

【０００５】加工精度を大きく左右する要因に加工面に
生じるうねりがある。このうねりについては、（１）ワ
イヤー張力が大きい程少ない（２）ワイヤー径が大きい
程少ない（３）ワイヤーのねじれが小さい程少ない
（４）加工ローラ間の距離が小さい程少ない等のことが
知られている。しかし、ワイヤー径を太くすることは加
工損失を増加させることになる。しかもワイヤー張力や
各種リール径、各種ローラ径等が必然的に大きくなり装
置も大型化する。

【０００６】前述のワーク材料は高価なものが多いため
加工損失（加工によって微粉になり使用できない部分）
をできるだけ少なくして、有効に材料を使用することが
生産性を向上させる。そのためには細いワイヤーを使用
することになるが、細い程ワイヤーの張力を安定させる
ことが重要で、張力が変動すると断線の原因にもにな
る。図３に、ワイヤーの走行速度と時間の関係及びワイ
ヤーの張力と時間の関係が示してある。ワイヤー張力が
一定でない場合には図３に示すようにオーバーシュート
が生じて断線の原因になる。こうした課題を解決するた
めに各種の発明がなされている。

【０００７】ワイヤー新線供給方法としては、特公平６
−８８２０４号に電気式滑りクラッチ等を用いて、電気
信号によりワイヤーの供給をオン・オフするものが開示
されている。

【０００８】更にワイヤーの張力が安定しないと、加工
面にうねりが発生する原因になるため、ワイヤーの張力
を安定に発生させる方法として、特開平４−７５８６２
号に弾性部材による張力変動を吸収する機構が開示され
ている。又特公平４−２９５１２号には１組のキャプス
タンに各々ワイヤーを巻付けてそれらの回転数を制御し
て両者の差によって張力を発生する方法が開示されてい
る。更に、特公平４−４０９６号には固定ローラと可動
ローラにワイヤーを掛け渡して、可動ローラをワイヤー
の往復運動に同期して可動させることによりワイヤーの
弛緩と緊張を緩和することが記載されている。

【０００９】加工液１７を安定に供給する方法として、
特開平６−１２６７３３号に加工液をワイヤー上方から
供給する従来の方法が同号図１に示されており、加工液
をワーク側方から供給する方法が同号図２に開示されて
いる。更に特開平３−２０８５５５号に加工液をワイヤ
ー下方から噴出して供給する方法が開示されている。更
に特開平６−３９０９５号には直接加工液をワークの上
方にかけるより、ワークの両側からかける方が効果的で
あること、また逆Ｔ字型スリットノズルでワークの両側
から供給する方が加工液がワイヤーに引き込まれワイヤ
ーへの付着量が多くなることが記載されている。又特開
昭６１−１２１８７１号には、加工液の供給を常に十分
に行うためにワークと溝付加工ローラの下部を加工液に
浸漬する方法が開示されている。

【００１０】ローラの駆動方法としては、特開昭６１−
１８２７５９号の図１に複数のローラを１台のモータで
駆動する方法が開示されている。駆動には歯付ベルトが
例示されており、第２頁左欄第６〜１０行にすべりがな
く確実に回転力を伝達する手段として歯車、チェーン等
が例示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ワイヤー新線供給方法
として開示されている特公平６−８８２０４号では、ワ
イヤー新線を供給する分の長さに相当する位置に位置検
出センサーを２つ設け、これらの信号をワイヤー供給モ
ータに伝達するため、加工液で装置内部が汚れた場合に
は検出感度が鈍くなり正常に作動しないことが生じる。
又汚れのため位置検出センサーの寿命にも課題がある。

【００１２】ワイヤー張力を一定に保持する方法として
開示されている特開平４−７５８６２号では、張力の変
動を吸収する弾性体がガイドリールに係合されている
が、突発的な大きな張力変動に対応するため弾性定数を
大きくすると小さな変動に対応できないし、逆に小さな
張力変動に対応するため弾性定数を小さくすると常に弾
性体が振動することになりかえって張力が不安定になる
という課題がある。

【００１３】また、特公平４−２９５１２号に記載のキ
ャプスタンを設ける方法では、部品点数が増えしかも回
転数の精密な制御が必要であるなど装置を大型化且つ高
価にするという課題がある。更に、特公平４−４０９６
号に記載の可動ローラと固定ローラを設ける方法につい
てはローラの数が増え、装置が大型化、高価になりしか
もワイヤーが断線した場合にワイヤーを巻付けるのに時
間がかかるという課題がある。

【００１４】加工液１７を安定に供給する方法として特
開平６−１２６７３３号に記載されている加工液をワイ
ヤー上方から供給する従来の方法では、加工液が充分に
ワークの加工部分に供給され難いという課題がある。又
加工液をワーク側方から供給する方法では加工液供給部
が大型化し、特に大型ワークの場合には加工液供給部が
それに伴って大きな空間を占有するため装置が大型化
し、更にはワイヤーに対して上方から加工液を供給する
ので下方に垂れ落ちる量が多いため十分に加工液が供給
されないという課題がある。

【００１５】特公平６−３９０９５号に記載の逆Ｔ字型
スリットノズルでワークの両側から供給する方法では、
加工液をワイヤーに充分付着させるためにはワイヤーが
加工液に浸漬する部分を多くすることが有効であり、即
ちＴ字の幅を広くすることになり、その結果溝付加工ロ
ーラ間の距離が長くなりワイヤーの張力にむらが出来易
く加工面にうねりを生じ易くなるという課題がある。又
特開平６−１２６７３３号と同様に装置が大型化すると
いう課題もある。更に特開昭６１−１２１８７１のワー
クと溝付加工ローラの下部を加工液に浸漬する方法で
は、砥粒を均一に分散させるために循環装置等により加
工液の槽が大型化し、加工液も必要以上に多量に必要と
するという課題がある。又ワークを昇降する機構を加工
液から隔離するための伸縮性の仕切りが必要で装置を複
雑にし保守性を低下させるという課題もある。

【００１６】ローラの駆動方法として特開昭６１−１８
２７５９号には歯付ベルト、歯車、チェーン等のすべり
がなく確実に回転力を伝達する手段が例示されている
が、稼動しているとだんだん各部が摩耗して摩耗粉や砥
粒等が付着することになり、それらが結合部に付着した
時に回転力の突然の変動が生じることがある。その場合
にはワイヤーの張力変動につながり結果的にはワイヤー
断線につながるという課題がある。特に、長時間の連続
稼動する場合にはワイヤー断線は稼動率を低下させるこ
とになるので大きな課題である。

【００１７】本発明の目的はこうした課題に鑑み、ワイ
ヤー新線の供給が簡単な構造で安定して行え、しかもワ
イヤー張力が一定で安定なワイヤー式加工切断装置を提
供することである。更に加工液が加工部分近傍に安定に
供給され、加工面にうねり等がなく高精度の加工や切断
ができるワイヤー式加工切断装置を提供することであ
る。長時間連続稼動した場合にも、ワイヤー断線が発生
し難いワイヤー式加工切断装置を提供することである。
更に、従来よりも装置の構造が簡単で部品点数が少な
く、結果的に安価で保守性の優れたワイヤー式加工切断
装置を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】ワイヤーを供給する手
段、前記ワイヤーに張力を付加する手段、前記ワイヤー
を加工ローラとガイドローラに巻き付けて平行なワイヤ
ー列を形成する手段、前記加工ローラとガイドローラを
正逆回転させる手段、ワークを昇降させる手段、砥粒を
含む加工液を供給する手段及びワイヤーを回収する手段
からなるワイヤー式加工切断装置において、少なくとも
前記ワイヤーを回収する手段が前記ワイヤーを回収する
巻取リールと係合したトルクモータを有し、且つ前記ワ
イヤーに張力を付加する手段が前記ワイヤーと係合した
滑車を備えた錘をガイドしながら昇降させるガイド軸の
上端の設けられたバネを有することを特徴とする。

【００１９】上記発明において、前記ワイヤーを供給す
る手段が、前記ワイヤーを供給する供給リールと係合し
たトルクモータを有することを特徴とする。更に、前記
ワイヤーを供給する手段において、前記加工ローラとガ
イドローラを正逆回転する反転信号に同期させて前記ワ
イヤーを供給する供給リールと係合したモータを断続的
に回転させることを特徴とする。

【００２０】ワイヤーを供給する手段、前記ワイヤーに
張力を付加する手段、前記ワイヤーを加工ローラとガイ
ドローラに巻き付けて平行なワイヤー列を形成する手
段、前記加工ローラとガイドローラを正逆回転させる手
段、ワークを昇降させる手段、砥粒を含む加工液を供給
する手段及びワイヤーを回収する手段からなるワイヤー
式加工切断装置において、前記加工液を供給する手段が
加工液を供給するポンプと、前記加工ローラと前記加工
ローラの下方に延在する前記加工液の受けとの間に前記
加工液を滞留させる空間とを有することを特徴とする。

【００２１】ワイヤーを供給する手段、前記ワイヤーに
張力を付加する手段、前記ワイヤーを加工ローラとガイ
ドローラに巻き付けて平行なワイヤー列を形成する手
段、前記加工ローラとガイドローラを正逆回転させる手
段、ワークを昇降させる手段、砥粒を含む加工液を供給
する手段及びワイヤーを回収する手段からなるワイヤー
式加工切断装置において、前記加工ローラと前記ガイド
ローラを正逆回させる手段が、前記加工ローラと前記ガ
イドローラとを同一の駆動モータで係合する平ベルトま
たはＶベルトを有することを特徴とする。更に前記３つ
の発明において溝付ローラが樹脂からなることを特徴と
する。

【００２２】

【作用】請求項１の発明については、図５を用いて説明
する。図５には本発明のワイヤー式加工切断装置の新線
供給に関係する部分のみを表わしてある。張力を一定に
するための錘２６が上昇し、ばね２８が荷重によって変
位Ｘだけ縮んだ状態を示している。錘２６が上昇せずば
ね２８が縮んでいない時には、ワイヤー１は巻取リール
側から常にトルクＴで引っ張られ一定であるが、張力Ｆ
は巻取リール１３の巻付き半径Ｒによって少しずつ変化
している。ところが、錘２６が上昇しばね２８が荷重に
よって変位Ｘだけ縮んだ時には、ばね２８の復元力−Ｋ
Ｘの分だけワイヤー１の張力Ｆは小さくなり、その分だ
け巻取リール１３側へ引っ張られて新線が供給されるこ
とになる。その範囲は、０＜Ｘ≦（Ｔ／Ｒ−Ｆ）／Ｋで
示されるばね長の変位Ｘで規定されることになる。

【００２３】請求項４の発明については、図４を用いて
説明する。図４の（ａ）に本発明の例、（ｂ）に上から
加工液を吹付ける従来例を示した。従来の上から加工液
を吹付ける場合には、ワイヤーに対して加工液は液滴状
に付着するだけで均一に付着せず、付着量よりも下に落
下する方が多くて効率的ではない。特にワイヤーは往復
運動をしており液滴状の加工液は更に落下し易くなって
いる。それに対して本発明の例では、ワイヤーが加工液
に浸漬している部分が多く、しかもワイヤーの往復運動
に対しても加工液の液溜めが水平方向に伸びているため
安定に供給できる。更に、ワイヤー径が小さくなると、
加工によって切り落とされてできる加工溝の幅が狭くな
るので、加工液の粘性や表面張力の関係で加工溝の奥ま
で加工液が浸透し難くなる。それに対してワークの側面
から加工液を供給する方法は、加工溝の深さに影響され
ずに充分供給できる。

【００２４】請求項５の発明については、平ベルト、Ｖ
ベルトなどの歯の付いていない駆動方法では、僅かな回
転力の変動に対して緩和作用を持っているため、結果的
にワイヤー張力の変動を緩和する作用がある。それに比
べ歯付の駆動方法では、回転力の変動に対して緩和作用
が歯で阻害されるため少ない。また駆動部の摩耗に対し
ても、歯付駆動方法では摩耗が進行するに連れて回転力
の変動を大きくする傾向があるのに対して、平ベルト、
Ｖベルトなどの歯の付いていない駆動方法では摩耗して
も回転力の変動に成り難いためワイヤー張力の変動も生
じ難い。

【００２５】請求項４の発明については、ワイヤー１の
張力は図３に示す様に、溝付ガイドローラと溝付加工ロ
ーラを正逆回転する場合の速度反転時に張力のオーバー
シュートが発生する。これは主に錘２６、２７及びその
他プーリ等の慣性によって、ワイヤー１が移動しようと
するのを遅れさせるために生じるものである。溝付ガイ
ドローラと溝付加工ローラが金属製である場合には、張
力のオーバーシュートを吸収することがほとんどない
が、樹脂製の溝付ガイドローラと溝付加工ローラの場合
には、溝表面の弾性によってワイヤー１の張力がほんの
僅かずつ吸収する効果があるため。溝全体で張力のオー
バーシュートを吸収する効果を持つことになる。更に、
樹脂製の溝付ガイドローラと溝付加工ローラの場合に
は、ワイヤー１を摩耗させたり傷付けたりすることも少
ないため、正逆回転するローラとして良い性質である。
その結果としてワイヤーの断線が発生し難くなる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１に本発明のワイヤー式加工切断装置
の概略構造を示す。ワイヤー１の新線が巻かれている供
給リール２からガイドリール１８、錘２６に備わってい
るガイドリール２４、ガイドリール１９、２０を経て、
溝付ガイドローラ７ａ、７ｂ、溝付加工ローラ８、９の
多条溝に沿って巻回される。更にガイドリール２１、２
２、錘２７に備わっているガイドリール２５、ガイドリ
ール２３を経て巻取リール１３に巻取られる。

【００２７】ワイヤー１は溝付加工ローラ８と９の間で
ワーク１４と摺接し、ある距離の往復運動を繰り返す。
そこへ加工液供給部１６ａ，１６ｂから供給される加工
液１７が、上部にスリット状の加工液ガイドを備えた加
工液受けを伝わって溝付加工ローラ８及び９に接触して
ワイヤー１に対して水平方向から加工液１７が供給され
る。加工液中の砥粒については、その形状は不定形であ
りワイヤー径に比べその粒径が大きいと、加工には無効
な加工抵抗の水平成分が局部的に増え上記うねりが発生
し易くなる。従って砥粒の平均粒径はワイヤー径の１／
２０〜１／４程度が望ましい。加工液中の砥粒濃度があ
まり低いと加工効率が悪くなり、逆に砥粒濃度があまり
高いと加工液の流動性が悪くなり加工液の供給が充分行
えなくなる。加工液中の液体は錆防止及び適度な粘性が
得られるという理由から研削油のような機械油が多く利
用される。

【００２８】ワーク１４はワーク昇降機構１５により、
加工速度に応じて一定の速度で上昇する。具体的には、
ボールネジを回転させることによってワーク１４を支持
する台を一定速度で上昇または下降させることができ
る。この速度と実際の加工速度にずれがある場合には
（特に昇降速度が実際の加工速度より速い場合）、ワイ
ヤー１が上に凸状にたわむようになり安定した加工が出
来なくなる。その場合にはワークの昇降速度をゆっくり
にして実際の加工速度に合わせてやる必要がある。但
し、加工液１７の供給がうまくいっていない場合やワイ
ヤー１の張力が適正であに場合などもあるので、他の条
件も調整してから加工速度を決めることが望ましい。ま
たワーク昇降速度が一定速度でなく一定の荷重で上昇す
る方式もあり、この場合にはワーク１４とワイヤー１の
接触力が一定になるという特徴がある。加工が進むにつ
れてこの接触部分の接触長が変化しないワーク（例えば
立方体等）の場合には、接触圧力が一定になり安定す
る。

【００２９】ワイヤー１の往復運動によるワイヤーの弛
緩と緊張を吸収し、ワイヤー張力を一定にする機能が、
錘２６、２７が昇降軸３０、３１に沿って昇降すること
によって行われる。往復運動に伴うワイヤー１の移動は
錘２６と２７がシーソーのように同期して反対方向に昇
降することで吸収される。また、錘２６、２７が両側に
あることで、溝付加工ローラ８と９の間ではワイヤー１
には一定の張力が発生している。ワイヤー１の往復運動
及び錘２６、２７の昇降は、溝付ガイドローラ７ａ、７
ｂと溝付加工ローラ８、９を平ベルトなどで同期させモ
ータで正逆回転することによって行われる。往復運動の
距離は、錘２６、２７の昇降範囲で限定され、昇降軸３
１、３２の長さからばね２８の長さを引き、変位Ｘの分
だけ長くすると良い。またワイヤー１に張力をより一定
にするためには、錘２６、２７は昇降軸３１、３２に対
して滑らかに昇降できることが必要である。ばね２９、
３０は、錘が下方にきた場合に衝突しないためのもので
あり、新線供給に関係するものではなく、安全のための
ものである。

【００３０】ワイヤー１の供給方法には２通りあり、第
一の方法は供給リールを駆動するモータをトルクモータ
にし、回収側のトルクモータとのトルク差によって供給
するものである。第二の方法は、溝付加工ローラ８、９
と溝付ガイドローラ７ａ、７ｂを正逆回転する反転信号
に同期させて供給リール２と係合したモータを断続的に
回転させて供給するものである。いずれの場合でも、巻
取リール１３に係合したトルクモータによって一定の張
力で回収側に引っ張られている。

【００３１】次に加工液１７の供給方法について説明す
る。図４（ａ）に本発明の加工液を供給する部分を示し
た。加工液受けは加工液１７がワイヤー１に充分供給さ
れるように、溝付加工ローラ８、９よりもワーク１４に
近いところまでの長さが必要である。また、加工液受け
と溝付加工ローラ８、９との間隙は、加工液１７の粘性
を考慮して液垂れせず、且つ溝付加工ローラ８、９と接
触しない範囲で設定する。この加工液受けが傾いて設置
されると、下がっている方から液垂れするので両端には
受けが必要である。更に、加工液１７の粘性はあまり高
粘性であると、加工部に供給が充分されないし、逆にあ
まり低粘性であると余分な加工液が垂れてしまい機械内
部が汚れ易くなる。更に、加工液受けは溝付加工ローラ
８、９の外側に配置するとワーク１４から溝付加工ロー
ラ８、９までの距離が近くすることができるので加工液
１７の供給が十分に行えることになる。

【００３２】次に溝付加工ローラ８、９と溝付ガイドロ
ーラ７ａ、７ｂの駆動方法について説明する。図６に平
ベルトを使用した駆動方法の一例を示した。溝付加工ロ
ーラ８、９と溝付ガイドローラ７ａ、７ｂはそれぞれ平
ベルトやＶベルト等を巻くためのプーリが同軸に配置さ
れ、回転駆動源のモータ３３から先ず溝付ガイドローラ
７ａ、７ｂに回転力が伝達され、更に溝付加工ローラ
８、９に伝達されるようになっている。モータ３３から
の回転力を各ローラに個別にベルトで伝達してもよい。
又、Ｖベルトの場合も同様であり、どちらも使用でき
る。

【００３３】最後に、溝付加工ローラ及び溝付ガイドロ
ーラの構造について説明する。図７（ａ）に溝付加工ロ
ーラ及び溝付ガイドローラの断面構造の一例を示し、図
７（ｂ）にそれらの表面の拡大図を示してある。各ロー
ラは軸３５に対して溝加工するための樹脂スリーブ３６
が同心状に圧入され、押え４０板で固定されている。そ
の表面には、図７（ｂ）のようにＶ字状の溝が加工され
ている。その溝のワイヤー１が巻き付けられることにな
り、加工ピッチが決まる。軸３５は焼き入れした炭素鋼
又はクロモリ鋼、ステンレス等が使用され、樹脂スリー
ブ３６はポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチ
レン樹脂、塩化ビニル樹脂、メタクリル樹脂、ポリエー
テルサルフォン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹
脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポ
リアセタール樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、四
弗化エチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルケトン
樹脂、ポリエーテルイミド、ポリイミド樹脂及び各種液
晶ポリマー樹脂等が使用できる。各ローラの軸受けの摩
耗の観点から、できるだけローラの重量が軽い方が軸受
けの負荷が小さくなるので、樹脂の選択に際して比重の
小さいものが望ましい。軸３５も中空軸の方が同様に理
由で軸受けの負担が少なくなる。樹脂スリーブの端部に
は加工液からベアリング３８を保護するための保護板３
７、平ベルトに回転力を伝達するプーリ３９及びベアリ
ング３８等が軸３５に配置される。Ｖベルトの場合には
プーリ３９がＶ字状の受けになるが、同じ配置が可能で
ある。

【００３４】実際の加工例として、水晶の結晶とＰｒＦ
ｅＢ系希土類磁石を切断した場合の条件と加工寸法のば
らつきについて述べる。

【００３５】（１）加工条件：溝付加工ローラφ４０ｍ
ｍのナイロン６６製、溝付ガイドローラφ４０ｍｍのナ
イロン６６製、ワイヤー径φ０．１６ｍｍ、ワイヤー送
り速度１３０ｍ／分、加工速度５ｍｍ／時間、錘の重さ
３ｋｇ／個、加工液は、砥粒（ＧＣ１０００）：研削油
＝１：１（２）ワークの例：（Ａ）水晶の結晶、（Ｂ）ＰｒＦｅ
Ｂ系希土類磁石、加工寸法はいずれも２．８０ｍｍと設
定し、同一条件とした。

【００３６】（３）加工寸法ばらつき結果：（Ａ）水晶
の結晶、平均値＝２．８０５ｍｍ、標準偏差＝０．０１
２ｍｍ、Ｎ＝３６個、（Ｂ）ＰｒＦｅＢ系希土類磁石、
平均値＝２．８０６ｍｍ、標準偏差＝０．０２８ｍｍ、
Ｎ＝３６個ＰｒＦｅＢ系希土類磁石の方がやや粘い性質を持ってい
るため、加工寸法の標準偏差が大きくなっているが、脆
性材料の代表である水晶の結晶では標準偏差０．０１２
ｍｍとばらつきは少なくなっており、加工精度も優れて
いる。また、加工によって生じた損失（加工溝の幅）は
約０．２ｍｍであり、ワイヤー径０．１６ｍｍに平均砥
粒径約０．０２ｍｍの２倍を加えた程度になっており、
加工損失も少ないことが判る。溝付加工ローラをナイロ
ン製にしたことにより、ローラ自身の溝加工も容易にな
り、加工時間のうちワイヤー断線は一度もなかった。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように本発明は、新線供給の
ための手段は、張力を一定にする錘の昇降機構にばねを
加えただけの簡単な機構であり、安価で保守性の優れた
ワイヤー式加工切断装置を提供できる。又ワイヤーと加
工液の接触している部分が多く、しかもワイヤーの往復
運動に対しても加工液の液溜めが水平方向に伸びている
ため加工液が安定に供給でき、加工精度及び加工効率が
高いワイヤー式加工切断装置を提供できる。また、加工
液の供給量を適正にすれば下へ落下する加工液も少な
く、装置の内部の汚れも少なく清潔である。更に副次的
効果として、加工液の液温を一定に保つことにより、溝
付加工ローラの温度も安定に維持できるため、ワイヤー
列の寸法が安定し加工寸法のバラツキが少なくなる。更
に、長時間の連続稼動に対しても、駆動ベルト及びワイ
ヤーを巻回する各ローラの樹脂スリーブがワイヤー張力
の変動を緩和する作用によりワイヤー断線の起こり難
く、結果的に稼動率の高いワイヤー式加工切断装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワイヤー式加工切断装置の概略構造
を示す図。

【図２】従来のワイヤー式加工切断装置の概略構造を
示す図。

【図３】ワイヤーの走行速度及びワイヤー張力の時間
変化を示す図。

【図４】（ａ）本発明の加工液を供給する部分を示す
図。（ｂ）従来の加工液を供給する部分を示す図。

【図５】本発明のワイヤー新線を供給するしくみを示
す図。

【図６】本発明の溝付加工ローラ及び溝付ガイドロー
ラを駆動する部分の概略構造を示す図。

【図７】（ａ）本発明の溝付加工ローラ及び溝付ガイ
ドローラの概略構造を示す図。（ｂ）本発明の溝付加工ローラ及び溝付ガイドローラの
表面の部分拡大図。

【符号の説明】

１ワイヤー２供給リール３、４、６、１０、１１、１２ガイドプーリ５シーソー機構７ａ、７ｂ溝付ガイドローラ８、９溝付加工ローラ１３巻取リール１４ワーク１５ワーク昇降機構１６、１６ａ、１６ｂ加工液供給部１７加工液１８〜２３、２４、２５ガイドプーリ２６、２７錘２８、２９、３０ばね３１、３２昇降軸３３モータ３４平ベルト３５軸３６樹脂スリーブ３７保護板３８ベアリング３９プーリ４０押え板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワイヤーを供給する手段、前記ワイヤー
に張力を付加する手段、前記ワイヤーを加工ローラとガ
イドローラに巻き付けて平行なワイヤー列を形成する手
段、前記加工ローラとガイドローラを正逆回転させる手
段、ワークを昇降させる手段、砥粒を含む加工液を供給
する手段及びワイヤーを回収する手段からなるワイヤー
式加工切断装置において、少なくとも前記ワイヤーを回
収する手段が前記ワイヤーを回収する巻取リールと係合
したトルクモータを有し、且つ前記ワイヤーに張力を付
加する手段が前記ワイヤーと係合した滑車を備えた錘を
ガイドしながら昇降させるガイド軸の上端の設けられた
バネを有することを特徴とするワイヤー式加工切断装
置。
【請求項２】前記ワイヤーを供給する手段が、前記ワ
イヤーを供給する供給リールと係合したトルクモータを
有することを特徴とする請求項１記載のワイヤー式加工
切断装置。
【請求項３】前記ワイヤーを供給する手段において、
前記加工ローラとガイドローラを正逆回転する反転信号
に同期させて前記ワイヤーを供給する供給リールと係合
したモータを断続的に回転させることを特徴とする請求
項１記載のワイヤー式加工切断装置。
【請求項４】ワイヤーを供給する手段、前記ワイヤー
に張力を付加する手段、前記ワイヤーを加工ローラとガ
イドローラに巻き付けて平行なワイヤー列を形成する手
段、前記加工ローラとガイドローラを正逆回転させる手
段、ワークを昇降させる手段、砥粒を含む加工液を供給
する手段及びワイヤーを回収する手段からなるワイヤー
式加工切断装置において、前記加工液を供給する手段が
加工液を供給するポンプと、前記加工ローラと前記加工
ローラの下方に延在する前記加工液の受けとの間に前記
加工液を滞留させる空間とを有することを特徴とするワ
イヤー式加工切断装置。
【請求項５】ワイヤーを供給する手段、前記ワイヤー
に張力を付加する手段、前記ワイヤーを加工ローラとガ
イドローラに巻き付けて平行なワイヤー列を形成する手
段、前記加工ローラとガイドローラを正逆回転させる手
段、ワークを昇降させる手段、砥粒を含む加工液を供給
する手段及びワイヤーを回収する手段からなるワイヤー
式加工切断装置において、前記加工ローラと前記ガイド
ローラを正逆回させる手段が、前記加工ローラと前記ガ
イドローラとを同一の駆動モータで係合する平ベルトま
たはＶベルトを有することを特徴とするワイヤー式加工
切断装置。
【請求項６】前記溝付ローラが樹脂からなることを特
徴とする請求項１〜５記載のワイヤー式加工切断装置。