JPS637229A - ワイヤ放電加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 ワイヤ放電加工方法の改善に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、ワイヤカット放電加工装置においては通常０
．０５〜０．３ｍｍφのワイヤ電極を用いて被加工物と
の相対する微少間隙に水等の加工液を媒体として加工用
電極により電圧を印加して放電を生じきせる。また被加
工物とワイヤ電極との相対的な送りはＸ−Ｙクロステー
ブルによって行われるもので、上記の送り制御は各々の
Ｘ、Ｙテーブルについているモータの制御装置を用いて
制御され−ａ金型の貫通加工等に用いられる。加工する
形状が複数の場合はワイヤ電極供給装置があり、各形状
毎に加工終了後、ワイヤ電極を切断し、次形状の加工開
始位置へ相対移動し、ワイヤ電極を供給し、スクラップ
の発生がなければ無人で加工が続行できる。

゛しかしながら、工作物には通常スクラップとなる領域
を生じ、スクラップを切り離すと、機械の破損を引き起
したり、落下せずにとどまったり、無人加工に支障をき
たしてしまい、スクラップを強制的に排除しない場合、
スクラップの落下防止のため第３図に示すような方法が
とられる。第３図においてａ〔は被加工物、（支）は加
工開始点、Ｘ。

Ｙ、Ｚは加工経路である。加工が７点まで進行した時点
でワイヤ電極を切断し、加工形状の一部を未加工とし、
スクラップを保持する方法がとられる。しかしこの場合
ワイヤ電極供給装置を用いた場合でも、未加工部分をあ
らためて放電加工し、落下するスクラップを人の手を介
して排除しなければならず、完“全な無人加工とはなり
えなかった。

しかし、従来より加工形状が小さい場合、第５図、６図
に示すようにスクラップとなる領域内で徐々渦巻型に拡
大ないしは領域内を折り返し型に走査するなどの任意の
ワイヤ電８ｉｉ経路をとり、通常スクラップとなる領域
すべてを放電除去し、スクラップを発生させない加工方
法があり、複数の加工形°状も完全な無人加工が可能で
ある。

−般にワイヤカット放電加工後の加工溝幅は第４図に示
す様に、ワイヤ電Ｆ＆　（３８）の径りと加工された溝
の側面とワイヤ外側面との間に生ずる間隙（以下加工間
隙と記す）ｄとの和Ｄ＋２ｄとなる。

従って被加工物ａ０のコーナ部では第４図の様に半径Ｄ
／２＋ｄの円弧となり、コーナー部の精度を上げるため
にはワイヤ電極径を小さくして加工する必要があること
は周知である。

またワイヤカット放電加工の加工速度はワイヤ電極（３
８）の径に依存している。すなわちワイヤ電極（３８）
の径が大きければワイヤ電極（３８）と被加工物０■と
の間に与えろ放電エネルギーは大きくでき加工速度は速
くなり、逆に径が小さければ放電エネルギーは小さなも
のしか与えられず加工速度は遅くなることも周知である
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記スクラップを発生しない加工方法については、加工
形状の面積が大きいと、スクラップ領域をすべて放電除
去するには、はなはだしく長時間を要してしまい、無人
加工が可能であっても、生産効率が悪いためその特長を
発揮することができず、加工形状が小さなものに適用さ
れるのが通常であった。また、加工形状が小さいと一般
にコーナ部のＲ径も小さな場合が多く、前記のとおりワ
イヤ電極径も小さなものを選択することになり、加工速
度が遅くなり、加工効率がさらに悪くなるといった欠点
を有していた。

本発明は、上記の問題点を解決するなめになされたもの
で、無人で高精度な加工をより効率的に行うワイヤ放電
加工方法を提供することが目的である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るワイヤ放電加工方法は、スクラップすべて
を放電除去するワイヤ放電加工方法において加工内容に
より径の異なるワイヤ外側面を吏用するものである。

〔作用〕

本発明においては、スクラップを発生させないワイヤ放
電加工実施に際し、加工内容により、ワイヤ電極径の異
なるもの使用し、加工速度の確保と同時に加工精度の確
保をはかるものである。

〔発明の実施例〕

第７図は本発明に係わる方法を実施する２組のワイヤ電
極ガイドを具備したワイヤ放電加工装置の概略図である
。

本装置は第１のワイヤ電極供給装置と第２のワイヤ電極
供給装置とから構成されて８す、それぞれワイヤ電極（
３８）を摺動自在に支持する電極ガイドを先端内部に具
備したパイプガイド（３６）と、被加工物（１０１を介
在させて上記パイプガイド（３６）と対向させた位置に
ワイヤ電極（３８）を摺動自在に支持する電極ガイド（
７２）と、パイプガイド（３６）を被加工物０〔中を貫
通させるようにして移動させる移動機構（１７）と、パ
イプガイド（３６）を所定位置に固定するクランプｉ構
（４２）と、パイプガイド（３６）と−体となって移動
し、パイプガイド（３６）内にワイヤ電極（３８）を供
給すると共にワイヤ電極ガイドにワイヤ電極（３８）が
パイプガイド（３６）内から抜は出ないように制止する
ことができる逆転防止機構を備えた一対のローラー機構
（２２）と、ワイヤ電極（３８）を所定位置で切断し、
ワイヤ電極（３８）の切断残部を排除する切断機構（５
０）と、被加工物α０）中に貫通させるようにして供給
したワイヤ電極（３８）の先端部を巻取ると共に、断線
したワイヤ電極（３８）の残部を巻取り排除する巻取り
機構（７４）と、ワイヤ電ｉ　（３８）のたるみを防止
し、常に一定の張力を与丸るためのテンシフン機構（８
０）とから構成され、距離Ｌｔ！け離れた位置に両パイ
プガイド（３６）が平行になる様装置されている。

第８図は前記第１のワイヤ電極ガイドを含む第１のワイ
ヤ電極供給装置の部分詳細図であす、叫は被加工物で、
水平面内で移動自在なＸ−Ｙクロステーブル（図示せず
）上に載置されている。

Ｏｚは被加工物（ｌｏｔの表面に予め穿設されている切
断加工開始孔である。α４はワイヤ電極供給装置を支持
しているガイドで、ワイヤカット放電加工装置の本体（
図示せず）にＺ軸方向すなわち垂直方向に固着されてい
る。αｅは移動機横筒の一部を構成するスライダーで、
上記ガイド０毛に沿って上下に自在に摺動できるように
設けられている。スライダーＯＩにはＷＥ駆動ネジ至）
が螺挿され、また駆動ネジ（至）の上端部は、ガイドα
４上部に固着された駆動モータ■に連結され、駆動ネジ
（至）および駆動モータ■によゆスライダーＱＧＩがガ
イドＱ４１に沿って自動的に摺動する。スライダーＱｌ
上にはローラー機構（２）が設けられている。ローラー
機構（社）は−対のワイヤ電極送給プーリー（至）およ
びクランププーリー■からなり、ワイヤ送給プーリー（
２）の回転軸は、スライダー叫に固着された電極送給モ
ータ（２）に連結され、また、ワイヤ電極送給プーリー
（２）には逆転防止機構（支）が付設されている。更に
クランププーリー（イ）は、ピン田を介してスライダー
０８１に回動自在に固設されたリンク（３２）先端部に
回転自在に軸承され、リンク（３２）後端はコイルバネ
（３４）を介しスライダーに結合されており、上記コイ
ルバネ（３４）の弾発力によりリンク（３２）先端のク
ランプブーＩＪ−（２１はワイヤ電極送給プーリー（財
）の周縁部に常に圧接されている。（３６）はワイヤ電
極（３８）をその内部に押通し支持することができるパ
イプガイドで、その上端部が取付具（４０）を介して移
動機構潤を構成するスライダーαｌに固着されている。

パイプガイド（３６）の下端部内にはワイヤ電極（３８
）を摺動自在に支持する電極ガイド（図示せず）が嵌着
されている。ガイド圓下端部には、パイプガイド（３６
）を所定位置に支持固定することができるクランプ機構
（４２）が設けられている。クランプ機構（４２）は、
ガイドＱ４１下部に固定したＶ溝が刻切されたクランプ
板（４４１１およびガイドα４に固設したソレノイド（
４６）に連結されたクランプ板（４４２）とから成り、
ソレノイド（４６）を作動させると一方のクランプ板（
４４２）が他方のクランプ板（４４１）から離れてクラ
ンプ状態が解放され、またソレノイド（４６）をＩｌｌ
帰させるとソレノイド（４Ｂ）とクランプ板（４４２）
との間に挟持されたコイルスプリング（４８）の弾発力
により一方のクランプ板（４４２）が他方のクランプ板
（４４１１に接近してクランプ状態を保持する。（５０
）はワイヤ（３８）を所定位置で切断し、ワイヤ電極（
３８）の切断残部を排除する切断機構であり、（５２）
はその本体のアームで、アーム（５２）は、ガイド圓側
壁面に固設された駆動モータ（５４）によって水平面内
で回動できるように駆動−モータ（５４）の回転軸に固
着されている。アーム（５２）内側にはアーム（５２）
に沿って摺動自在なロッド（５６）が設けられ、同じく
アーム（５２）に固設されたソレノイド（５８）および
ピン（６０）を介して回動自在に固設されたリンク（６
２）によりソレノイド（５８）を作動させるとリンク（
６２）を介してロッド（５６）がアーム（５２）の先端
方向へと移動する。またロッド（５６）後端部とアーム
（５２）側壁面との間にはコイルスプリング（６４）が
張設され、ソレノイド（５８）を開放するとコイルスプ
リング（６４）の復元力によりロッド（５６）がアーム
（５２）後方へと摺動復帰する。ロッド（５６）先端面
には刃物（６６）及びクランプビン（６８）が固設され
、ロッド（５Ｂ）をアーム（５２）先端方向に移動させ
てロッド（５Ｂ）先端面とアーム（５２）内側壁面との
間に挿通したワイヤ電極（３８）を、クランプビン（６
８）で固定すると共に、刃物（６６）で切断できる。な
おりランプピン（６８）とロッド（５６）先端面との間
にはコイルスプリング（７０）が挟持され、クランプビ
ン（６８）に所定の弾発力を６丈ている。（７２）ｌよ
被加工物置を介在させて上述パルスガイド（３６）中の
電極ガイドと対向させた位置に設けられたＷｔｉガイド
で、その内部にワイヤ電極（３８）を摺動自在に挿通し
、ワイヤ電極（３８）を定位置に支持する。電極ガイド
（７２）の下方には、被加工物ａαを貫通させるように
して供給したワイヤ電極（３８）の先端部を巻取ると共
に、断線したワイヤ電極（３８）の残部をも巻取り被加
工物００）中より排除する巻取りｉ構（７４）が設けら
れている。巻取り機構は一対のローラー（７６１）およ
び（７６２）からなり、−対のローラー（７６１）及び
（７６２）は互いにその周縁部を圧接させるようにして
設けられていると共に、−方のローラー（７Ｂ２）の回
転軸は巻取りモータ（７８）に連結されている。またガ
イド（１４１上方には、ワイヤ電極（３８）のたるみを
防止し、常に一定の張力をワイヤ電極（３８）に与える
ためのテンション機構（８０）が設けられている。テン
ション機構（８０）はワイヤ電８ｉｉ（３８）を巻付け
たボビン（８２）と、ワイヤ電ｉ　（３８）の送給方向
と逆方向に回転するトルクモータ（８４）とからなり、
トルクモータ（８４）によりボビン（８２）に常にワイ
ヤ電極（３８）の送給方向に対して一定の反発力を与え
ている。

第９図は上述のワイヤ電極供給装置を用いてワイヤ電極
を被加工物を貫通させるようにして供給する場合の拡大
断面図であり、第７図と同一部材には同一符号を付して
説明を省略する。（９０）はパルスガイド（３６）白兎
端部に嵌着された電極ガイドで、ダイヤモンドで成形さ
れたダイス状ガイド（９２）が焼結金属体（９４）を介
してパイプガイド（３６）中に嵌着された構造となって
いる。また、同じく被加工物００）下方にある電極ガイ
ド（７２）も、ダイヤモンド製のダイス状ガイド（９６
）が焼結金属体（９８）に固定支持された構造を成して
いる。

第２のワイヤ電極供給装置も同一の構成でありここでは
説明を省略する。

以上のような構成により、第１のワイヤ電極（例えばワ
イヤ径の太いワイヤ電極）にて加工する場合について説
明する。まず被加工物−表面上の加工開始孔面と同軸上
に第１のパイプガイド（３６ａ）を被加工物ＱＯＩに対
して相対的に移動させ、ソレノイド（４６）を作動させ
てクランプｍ構（４２）を開放してパイプガイド（３６
）を解放状態にし、駆動モータ翰を作動させてスライダ
ーα０をガイド圓上方に移動させてパイプガイド（３６
）をガイド圓最上部まで移動させた後、スライダーαｌ
のローラー機構（社）を作動させてワイヤ電極（３８）
の先端がパイプガイド（３６）下端部から適当量延出す
るまでワイヤ電極（３８）をパイプガイド（３６）中に
送給する。次に、切断機構（５０）の駆動モータ（５４
）を作動させてアーム（５２）をワイヤ電極（３８）方
向に１８０°回転させた後、ソレノイド（５８）を作動
させてロッド（５６）先端の刃物（６６）にてワイヤ電
極（３８）をパイプガイド（３６）下端部より所定量（
実施例においては３〜１０閣とした）の長さを残して切
断し、切断残部のワイヤｍ１（３８）をロッド（５６）
先端のクランプピン（６８）によゆクランプしたままの
状態で駆動モータ（５４）を作動させて再びアーム（５
２）を元の位冒まで戻した後、クランプピン（６８）の
クランプ状態を開放してワイヤ電極（３８）の残部を排
除する。次にガイドα４上部の駆動モータ翰を作動させ
てスライダー（ＩＧＩをガイド圓に沿って降下し、スラ
イダーＯＱに固設したパイプガイド（３６）を被加工物
ＱＯＩの切断加工開始孔（１２ａ）を貫通させて被加工
物００）下方の電極ガイド（７２）の手前まで降下させ
る。以上のような動作を行った後の状態は第３図に示さ
れている。この様な状態とした後、スライダー頭上のロ
ーラー機構（社）を動作させて再びワイヤ電極（３８）
をパイプガイド（３６）内に送給し、電極ガイド（９２
）および（７２）内を貫通させてワイヤ電極（３８）の
先端部を巻取り機構（７４）により巻取らせるようにす
る。

次に、ローラー８Ｉ構（社）の作動を停止し、巻取り機
構（７４）をも停止すると共に、駆動モーター■を作動
させてスライダー叫をガイド圓に沿って上昇させ、パイ
プガイド（３６）を被加工物αα中より抜き取る。しか
る後、ソレノイド（４６）を復帰させてパイプガイド（
３６）の下端部をガイドロ４下部のクランプ機構（４２
）によりガイドａ４に固定する。この様にして第１のワ
イヤ電極供給装置により被加工物（１０）中の切断加工
開始孔面に第１のワイヤ電極（３８ａ）を被加工物００
）中を貫通させるようにして自動供給することができ、
被加工物；こ体するワイヤｆａ極の相対的送りをＣＮＣ
ｆ１ｊＪ＠装置（図示せず）により制御すれば、第１の
ワイヤ電極による加工が進行される。

次に第１のワイヤ電極を切断する場合について説明する
。

加工中断後、加工中回転していた被加工物α０）下方の
巻取りモータ（７８）を停止し、ワイヤ電極（３８）の
移動を止める。次にクランプ機構（４２）のソレノイド
（４６）を動作させてクランプ状態を開放し、パイブガ
イド（３６）をガイド圓上部の駆動モータ■を作動させ
てガイド０４１最上部へと上昇する。その後、切断機構
（５０）のアーム（５２）をワイヤ電極径へと回転させ
、ソレノイド（５２）を動作させて刃物（６Ｂ）にてワ
イヤ電極（３８）を切断するとともに、巻取リモータ（
７８）を回転させて巻取り機構（７４）にてワイヤ電極
（３８）の切断残部を被加工物ａＯ１中より排除する。

そして再び上記切断ｉｔ＋１５０）をワイヤ電極（３８
）から離すように元の位置へと回転させて戻し、パイプ
ガイド（３６）を所定位置まで下降させ、ソレノイド（
４６）をｌ１１ｍさせてパイプガイド（３６）の下端部
をガイド０４１下部のクランプ機構（４２）によゆガイ
ド圓に固定し、切断動作が完了する。

第２のワイヤ電極供給装置も同一の動作を行うためここ
では省略する。なお、ガイド圓上方のテンシ１ン機構（
８０）のトルクモータ（８４）はワイヤ電８ｉｉ（３８
）の送給方向と逆方向のトルクをボビン（８２）に常に
与えてワイヤ電ｆｆｉ　（３８）送給方向に対して一定
の張力をワイヤ電極（３８）に与える働きをしており、
ワイヤ電極（３８）をローラー機構（社）でクランプし
た状態でパイプガイド（３６）をガイド圓上部に上昇さ
せる際に、ボビン（８２）とローラー機構（社）との間
でワイヤ電極（３８）がたるまないように防止している
。

次に上記２組のワイヤ電極ガイドをもったワイヤ電極供
給装置を用い、前記スクラップを発生しないワイヤ放電
加工中にワイヤ電極を径の大きなものから小さなもの・
＼変更する方法を説明する。

第１図に示すように、加工はまず径の大きなワイヤ電極
（３８ｍ）を用い、ワイヤ電８ｉｉ経路（３）に沿って
、大きな放電エネルギーを供給し、スクラップ領域（２
）を効率よく放電除去する。径の大きなワイヤ電極（３
８ａ）による加工はスクラップ領域（２）の大半を除去
し所望形状（１）に対し、第２図に示す片側ｌとなる仕
上代を残して終了する。仕上代−の大きさは任意である
が、通常径の小さなワイヤ電極（３８ｂ）を用い、１回
ないしは数回の加工に適当な仕上代である。

径の大きなワイヤ電極（３８ａ）による加工が終了後、
前記２組のワイヤ電極ガイドを有するワイヤ電極供給装
置を用い、径の小さなワイヤ電極（３８ｂ）に変更し、
第２図に示すように片側の仕上代ｌを１回ないし数回に
わたり加工し、コーナー部精度の良好な加工を行う。

以上のように本発明実施例によれば、前記スクラップを
発生しないワイヤ放電加工において、はじめは径の大き
なワイヤ電極を用い高効率で加工を行い、次に径の小さ
なワイヤ電極を用いコーナ精度の良好な加工を行うこと
を要旨としたもので、従来より短時間にスクラップを発
生しないワイヤ放電加工が可能となる。

さらに、従来前記スクラップを発生しないワイヤ放電加
工方法は加工効率が悪いため加工形状が徹細なものにし
か適用されなかったが、加工効率の向上により、加工形
状のさらに大きなものへの適用が可能となる効果もある
。

また、従来より１次加工においてワイヤ電極が小さくな
るに従い加工可能な最大板厚も漸時小さくなるが、本実
施例によれば、１次加工に相当する加工は径の大きなワ
イヤ′ｒ４極を使用し、残った仕上代を径の小さなワイ
ヤ電極を使用し２次加工を行うことにより、板厚の大き
な工作物にコーナ部Ｒ径の小さな形状も加工可能となる
効果もある。

〔考案の効果〕

以上本発明によれば、高精度でかつ無人で行うスクラッ
プを発生しないワイヤ放電加工方法において、加工内容
により径の異なるワイヤ電極を使用することにより加工
効率を極めて向上させ、かつ加工精度が保たれ、適用範
囲を広げ、その実施効果は非常に大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例の説明図、第３図は
従来のスクラップを保持する加工例を示す説明図、第４
図はワイヤ電極径と加工溝幅の関係を示す説明図、第５
図、第６図は従来技術でのスクラップを発生しない加工
法の説明図、第７図は本発明に係る方法を実施する２組
のワイヤ電極ガイドを具備したワイヤ放電加工装置の概
略図、第８図は第７図の部分詳細図、第９図はワイヤ電
極を被加工物中を貫通させるようにして供給する場合の
電極供給装置の要部拡大図である。 図中１：所望形°状、２ニスクラツプ領域、３−ヮトヤ
電極経路、１０：被加工物、３８ａ：ワイヤ電極、３８
ｂ：　ワイヤ電極である。　　　　　　′代理人　弁理
士　佐　藤　正　年 第１図 ８ａ １：Ｆｆｒ望形状 ２ニスクラツプ＋Ｊｌ城 ３：ワイヤ１１極才五寥４ １０；被加工物 ３８ｑ：径の夫モいワイア電極 ３８ｂ：イ五のノー、こいワイ？１指砒第　２　回 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所望形状の輪郭軌跡のＮＣプログラムを用い、スクラッ
   プとなる工作物の領域を徐々に拡大ないしは該スクラッ
   プ領域内を走査するなどの任意のワイヤ電極経路をとり
   、スクラップすべてを放電除去するワイヤ放電加工方法
   において、加工内容により径の異なるワイヤ電極を使用
   することを特徴とするワイヤ放電加工方法。