JP2001310217A - ワイヤ放電加工方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークから切断したスクラップの除去が容易
かつ確実であるワイヤ放電加工方法およびその装置を提
供する。 【解決手段】 テーブル上に載置したワークに対して水
平面と交差する方向にワイヤ電極を走行させ、前記ワー
クとワイヤ電極とを水平方向に相対移動させて、ワーク
とワイヤ電極との間の放電によりワークの加工を行なう
ワイヤ放電加工方法において、ワークからのスクラップ
の切断直前において不作動状態にした電磁石部材をワー
クの上面に載置した後、電磁石部材を作動状態にして切
断後のスクラップをワークと共に電磁石部材を介して吸
着保持し、その後電磁石部材を不作動状態にしてスクラ
ップを重力によって落下除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電電圧を印加し
たワイヤ電極をその長手方向に走行させ、加工液を噴射
させながらワイヤ電極とワークとの間に放電を発生させ
ることにより、ワークの加工を行なうワイヤ放電加工方
法およびその装置に関するものであり、特に磁性材料か
らなるワークの切断後のスクラップの除去が容易かつ確
実であるワイヤ放電加工方法およびその装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般にワイヤ放電加工装置は、放電部分
に対して加工液を使用して放電電圧を印加したワイヤ電
極を走行させ、このワイヤ電極とワークとの間に放電を
発生させることにより、例えばワークの切断加工を行う
ように構成されている。

【０００３】図１３は従来のワイヤ放電加工装置の例を
示す要部構成説明図である。図１３において、ベッド１
上には水平面内において直交する方向に摺動自在に形成
したテーブル２を設け、例えば数値制御で駆動可能なＸ
−Ｙテーブルを構成している。ベッド１上の一端には、
逆Ｌ字形に形成したコラム３が、その桁部３ａを前記テ
ーブル２の上面に臨むように立設されている。

【０００４】次に４は支持部材であり、略Ｕ字形に形成
されてテーブル２上に設けられ、この支持部材４上にワ
ーク５を直接若しくは取付金具（図示せず）を介して載
置固定される。ワイヤ電極６はコラム３の桁部３ａと、
コラム３に固着されたアーム７とに各々設けられた上部
ガイド８および下部ガイド９との間に張設され、ワイヤ
電極６に放電電圧を印加して、矢印方向に走行させるこ
とにより、ワーク５を放電加工することができるのであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の装置において、
例えばワーク５の中央部に閉鎖横断面形状の貫通穴を加
工する場合には、加工完了後に切断したスクラップを除
去する必要があるが、このスクラップをそのまま下方に
落下させると、下部ガイド９および／またはアーム７に
衝突してそれらの構成部材を損傷するおそれがある。こ
のため、従来においては、鉄鋼材料のような磁性材料か
らなるワーク５の上方に例えば電磁石を備えたスクラッ
プ除去装置を設けて、切断したスクラップを吸着して除
去する手段が試みられている。

【０００６】しかしながら、上記の手段によってもスク
ラップを容易かつ確実に除去することが困難である場合
が多い。すなわち、電磁石によってスクラップを吸着除
去する場合には、スクラップ部分のみに磁力が作用し、
かつ他のワーク部分には磁力が作用しないように工夫し
なければならない。一方吸着除去すべきスクラップ部分
の閉鎖横断面形状は、ワーク５の加工態様によって多種
多様に亘るため、ワーク５と対応させてその都度電磁石
の形状を変更しなければならないという問題点がある。

【０００７】また、上記スクラップ部分が小である場合
には、当該部分のみに磁力が作用するような電磁石を調
達することができない場合があり、スクラップの吸着除
去が困難であることもある。なお小寸法の永久磁石によ
る吸着除去手段も考えられるが、永久磁石の場合には磁
力の調節、すなわち選択的に着磁、消磁をすることがで
きないため、電磁石によるもの以上に困難を伴なうた
め、実用的ではない。

【０００８】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
を解決し、ワークから切断したスクラップの除去が容易
かつ確実であるワイヤ放電加工方法およびその装置を提
供することを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、まず第１の発明においては、テーブル上に載置し
たワークに対して水平面と交差する方向にワイヤ電極を
走行させ、前記ワークとワイヤ電極とを水平方向に相対
移動させて、ワークとワイヤ電極との間の放電によりワ
ークの加工を行なうワイヤ放電加工方法において、ワー
クからのスクラップの切断直前において不作動状態にし
た電磁石部材をワークの上面に載置した後、電磁石部材
を作動状態にして切断後のスクラップをワークと共に電
磁石部材を介して吸着保持し、その後電磁石部材を不作
動状態にしてスクラップを重力によって落下除去する、
という技術的手段を採用した。

【００１０】次に第２の発明においては、ワークを着脱
可能に載置したテーブルと、このテーブルの水平面と交
差する方向に走行するワイヤ電極を支持する上部ガイド
と下部ガイドとを有し、前記テーブルとワイヤ電極とを
水平方向相対移動可能に形成し、ワークとワイヤ電極と
の間の放電によりワークの加工を行なうように構成した
ワイヤ放電加工装置において、テーブルの上方に上下方
向かつ水平方向に移動可能に形成したシフタを設け、こ
のシフタと係脱可能および選択的に作動可能に形成した
電磁石部材をワークの上面と着脱可能に設け、ワークか
ら切断したスクラップを電磁石部材を介して吸着し、そ
の後電磁石部材の不作動によりスクラップを落下させる
ように構成する、という技術的手段を採用した。

【００１１】上記第２の発明において、電磁石部材の水
平方向の一方の端部に水平面への投影形状がＵ字形の開
口部を設けることができる。

【００１２】また上記の発明において、電磁石部材の側
面に水平方向に延びる１対の平行する係合溝を設け、シ
フタに前記係合溝と摺動係合するフォーク状の爪を設け
ることができる。

【００１３】更に上記の発明において、電磁石部材の開
口部と対向する水平方向の他方の端部の側面に係合部を
設け、シフタに前記係合部と係合可能に形成した開閉可
能のグリップ爪を設けることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態におけ
るテーブルを示す要部斜視図であり、同一部分は前記図
１３と同一の参照符号にて示す。図１において、テーブ
ル１０は例えばＵ字形のフレーム１１の開口部の上に２
本の板状のワーク載置部１２をフレーム１１と直交する
ように固着し、更にこのワーク載置部１２，１２間に直
交させてガイド部材１３，１３を固着して構成される。
１４は補助ワーク載置部であり、ガイド部材１３，１３
間に横断させて移動および係止可能に設けられている。
１５は係止用の止めねじである。

【００１５】１６は突当部材であり、一方のワーク載置
部１２上に固着されている。なおワーク載置部１２と補
助ワーク載置部１４の中間部とは、例えば同一平面に形
成され、突当部１６に突当て位置決めされたワーク（図
示せず）を定位置に保持する。上記のテーブル１０は、
前記図１３に示す支持部材４に相当する。従ってテーブ
ル１０上に前記のように載置されたワークと、上部ガイ
ド（図示せず）と下部ガイド９との間に張設走行するワ
イヤ電極（図示せず）とを水平方向相対移動させること
により、所定の放電加工を行なうことができる。

【００１６】図２は本発明の実施の形態における電磁石
部材を示す説明図であり、（ａ）は平面、（ｂ）は側
面、（ｃ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面を示す。図２
において、電磁石部材２０は例えば軟鉄のような磁性材
料により、平面への投影形状を略Ｕ字形に形成し、開口
部の幅寸法Ｗを、後述する切断部の幅寸法より若干大に
形成する。

【００１７】電磁石部材２０の閉口部にはコイル２１を
設け、図示省略した直流電源と適宜のスイッチを介して
接続する。２２は係合溝であり、電磁石部材２０の側面
に水平方向に延びるように平行に設けられる。なお電磁
石部材２０の下面は、ワークの上面と密着可能のよう
に、例えば平面に形成する。

【００１８】図３はワイヤ放電加工における加工溝の例
を示す要部平面図である。図３において、ワイヤ電極
（図示せず）をスタート穴１７から例えば左方に相対移
動させて、直線状の溝１８を加工後、引続いて円周状の
溝１９を加工し、最後に幅寸法ｄなる切断部Ｒが残って
いる。この切断部Ｒの幅寸法ｄは、通常１ｍｍ程度であ
る。そして前記図２における開口部の幅寸法Ｗは、Ｗ＝
ｄ＋αに形成する。この場合αは例えば0.5 〜１ｍｍと
する。

【００１９】図４は本発明の実施の形態におけるシフタ
およびフォーク状の爪を示す要部斜視図である。図４に
おいて、シフタ２３は夫々直交するＸ軸２４、Ｙ軸２５
およびＺ軸２６を有し、夫々の軸は夫々駆動用モータ２
７，２８，２９により矢印方向に移動可能に構成されて
いる。３０は取付部材であり、Ｚ軸２６に固着されてい
る。３１はフォーク状の爪であり、取付部材３０の下端
部に適宜の締結具を介して着脱可能に取付けられる。な
お、シフタ２３は前記図１に示すテーブル１０の上方に
設けられると共に、フォーク状の爪３１は前記図２に示
す電磁石部材２０の係合溝２２と摺動係合し得るように
構成する。

【００２０】図５ないし図１０は夫々本発明の実施の形
態における加工工程の例を示す説明図であり、同一部分
は前記図１、図２、図４および図１３と同一の参照符号
で示す。

【００２１】まず図５において、ワーク５は例えば中央
部に上下方向に貫通するスタート穴３２が設けられ、テ
ーブル１０上の所定の位置に載置保持されている。上部
ガイド８および下部ガイド９はテーブル１０の一方の端
部近傍の機械原点位置に待機させておく。シフタ２３は
テーブル１０の他方の端部近傍の原点位置に待機させ、
かつ電磁石部材２０はフォーク状の爪３１に係合保持さ
れている。図５に示す状態においては、電磁石部材２０
は不作動状態としておく。

【００２２】次に図６において上部ガイド８および下部
ガイド９をワーク５のスタート穴３２の軸線上に移動さ
せ（テーブル１０およびワーク５と上部ガイド８および
下部ガイド９とは水平方向相対移動可能に形成するので
あるが、説明の都合上、上部ガイド８と下部ガイド９が
水平方向に移動するものとする）、スタート穴３２を介
してワイヤ電極６を上部ガイド８と下部ガイド９間に張
設する。そして図７に示すように、ワイヤ電極６に放電
電圧を印加し、ワイヤ電極６とワーク５との水平方向相
対移動により、所定の放電加工を行なう。

【００２３】図８は放電加工終了直前の状態を示してい
る。すなわち前記図３に示すように、ワークには切断部
Ｒのみが残された状態である。そして図８に示すよう
に、シフタを右方に移動させて、電磁石部材２０をワー
ク５の上面に載置し、電磁石部材２０を作動状態とする
と、電磁石部材２０がワーク５の上面に吸着する。

【００２４】この場合、電磁石部材がワーク５の上面に
吸着していても、電磁石部材２０の開口部の幅寸法Ｗ
は、前記のようにＷ＝ｄ＋αに形成されているから、ワ
イヤ電極６による残余の放電加工が可能であり、図３に
示す切断部Ｒが切断され、図８に示すスクラップ３４が
ワーク５から切離される。なお、スクラップ３４はワー
ク５から切離されても、電磁石部材２０が作動状態であ
るから、その磁気的吸着力により、電磁石部材２０の下
面に吸着されている。

【００２５】次に図９に示すように、上部ガイド８およ
び下部ガイド９は、ワイヤ電極を切断して矢印方向に移
動させ、機械原点位置に復帰させる。そして図１０に示
すように、電磁石部材２０を不作動状態にすると、スク
ラップ３４は重力によって下方に落下する。その後シフ
タ２３および電磁石部材２０は、左方に移動して図５に
示す原点位置に復帰する。

【００２６】図１１は本発明の他の実施の形態における
グリップ部材４０を示す要部斜視図であり、前記図４に
示すフォーク状の爪３１に相当するものである。図１１
において４１は支持部材であり、例えばＬ字状に形成さ
れ、その一方の端部の直立部分４１ａは前記図４に示す
取付部材３０の下端部に適宜の締結具を介して着脱可能
に取付けられる。

【００２７】支持部材４１の他方の端部にはグリップシ
ート４２およびグリップ爪４３が設けられる。グリップ
シート４２は例えば円板状に形成されると共に、その外
方の面には例えば横断面がＶ字状の十字溝４４が設けら
れている。グリップ爪４３は支軸４５を介して開閉可能
に形成されると共に、その先端部４３ａは例えばＶ字状
に形成されている。

【００２８】４６はエアシリンダであり、支持部材４１
の直立部分４１ａの近傍に設けられ、ロッド４７を介し
てその先端に設けられた作動部材４８を支持部材４１の
長手方向に往復移動させるものである。なお作動部材４
８の外端面は凸円錐面に形成され、グリップ爪４３の後
端部に形成された凹円錐面と係合可能としてある。従っ
てエアシリンダ４６によりロッド４７を介して作動部材
４８をグリップ爪４３と係合させることにより、グリッ
プ爪４３の先端部４３ａを閉方向に作動させることがで
きる。一方作動部材４８をグリップ爪４３から退避させ
れば、グリップ爪４３の先端部４３ａを開くことができ
る。この場合、グリップ爪４３の後端部にコイルばねを
介装させておき、作動部材４８の退避時においては、グ
リップ爪４３の先端部４３ａが自動的に開くように形成
してもよい。

【００２９】図１２は本発明の他の実施の形態における
電磁石部材２０を示す要部斜視図であり、前記図１１に
示すグリップ部材４０と対応させて使用されるものであ
る。図１２において、５１は係合部であり、例えばステ
ンレス鋼のような非磁性材料によって形成され、その内
部に鉄心付のコイル（図示せず）を内蔵させてあり、図
示省略した直流電源と適宜のスイッチを介して接続す
る。５２は係合溝であり、係合部５１の両側面に設けら
れ、前記図１１に示すグリップ爪４３の先端部４３ａと
係合可能に形成されている。５３はグリップシートであ
り、係合部５１の後端部に設けられ、前記図１１に示す
十字溝４４と係合可能の十字突起５４が形成されてい
る。

【００３０】次に係合部５１の先端部には平面への投影
形状がＵ字状の開口部材５５が係合部５１と一体に設け
られている。すなわち開口部材５５は例えば軟鉄のよう
な磁性材料によって形成され、その中間部に非磁性材料
からなる仕切部材５６を介して接合されると共に、閉口
端部を前記コイルの鉄心と接合されて磁気回路を構成す
るように形成される。なお開口部材５５の下面は前記図
２に示す電磁石部材２０と同様に、例えば平面に形成
し、ワークの上面と密着可能に形成する。また開口部材
５５，５５間の幅寸法Ｗもまた、前記図２に示すものと
同様にＷ＝ｄ＋αに形成する。

【００３１】上記の構成により、図１２に示す電磁石部
材２０のグリップシート５３を図１１に示すグリップ部
材のグリップシート４２に密着させることにより、十字
状突起５４が十字溝４４と係合するから、電磁石部材２
０の上下左右方向および円周方向の位置決めがされる。
そしてエアシリンダ４６の作動によりグリップ爪４３の
先端部４３ａが係合溝５２に係合させることにより、グ
リップ部材４０と電磁石部材２０とが一体化され得る。
一方エアシリンダ４６を上記と逆方向に作動させれば、
グリップ部材４０と電磁石部材２０とが分離され得る。
従って、前記図５ないし図１０に示す一連の加工工程を
実行することができるのである。

【００３２】

【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから、下記の効果を奏することができる。 （１）ワークから切断したスクラップを電磁石部材によ
って吸着除去搬送することができるため、非所望なスク
ラップの落下による放電加工装置構成部材の損傷を防止
できる。 （２）切断除去されるスクラップの横断面形状が異なる
ものに対しても、同一の電磁石部材によって対応できる
ため、適用範囲が拡大できる。 （３）切断除去されるスクラップの横断面寸法が小さい
ものであっても、容易かつ確実に除去搬送できるため、
放電加工を円滑に遂行できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるテーブルを示す要
部斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態における電磁石部材を示す
説明図であり、（ａ）は平面、（ｂ）は側面、（ｃ）は
（ａ）におけるＡ−Ａ線断面を示す。

【図３】ワイヤ放電加工における加工溝の例を示す要部
平面図である。

【図４】本発明の実施の形態におけるシフタおよびフォ
ーク状の爪を示す要部斜視図である。

【図５】本発明の実施の形態における加工工程の例を示
す説明図である。

【図６】本発明の実施の形態における加工工程の例を示
す説明図である。

【図７】本発明の実施の形態における加工工程の例を示
す説明図である。

【図８】本発明の実施の形態における加工工程の例を示
す説明図である。

【図９】本発明の実施の形態における加工工程の例を示
す説明図である。

【図１０】本発明の実施の形態における加工工程の例を
示す説明図である。

【図１１】本発明の他の実施の形態におけるグリップ部
材４０を示す要部斜視図である。

【図１２】本発明の他の実施の形態における電磁石部材
２０を示す要部斜視図である。

【図１３】従来のワイヤ放電加工装置の例を示す要部構
成説明図である。

【符号の説明】

８ 上部ガイド ９ 下部ガイド １０ テーブル ２０ 電磁石部材 ２３ シフタ ３１ フォーク状の爪 ４０ グリップ部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テーブル上に載置したワークに対して水
   平面と交差する方向にワイヤ電極を走行させ、前記ワー
   クとワイヤ電極とを水平方向に相対移動させて、ワーク
   とワイヤ電極との間の放電によりワークの加工を行なう
   ワイヤ放電加工方法において、 ワークからのスクラップの切断直前において不作動状態
   にした電磁石部材をワークの上面に載置した後、電磁石
   部材を作動状態にして切断後のスクラップをワークと共
   に電磁石部材を介して吸着保持し、その後電磁石部材を
   不作動状態にしてスクラップを重力によって落下除去す
   ることを特徴とするワイヤ放電加工方法。
2. 【請求項２】 ワークを着脱可能に載置したテーブル
   と、このテーブルの水平面と交差する方向に走行するワ
   イヤ電極を支持する上部ガイドと下部ガイドとを有し、
   前記テーブルとワイヤ電極とを水平方向相対移動可能に
   形成し、ワークとワイヤ電極との間の放電によりワーク
   の加工を行なうように構成したワイヤ放電加工装置にお
   いて、 テーブルの上方に上下方向かつ水平方向に移動可能に形
   成したシフタを設け、このシフタと係脱可能および選択
   的に作動可能に形成した電磁石部材をワークの上面と着
   脱可能に設け、ワークから切断したスクラップを電磁石
   部材を介して吸着し、その後電磁石部材の不作動により
   スクラップを落下させるように構成したことを特徴とす
   るワイヤ放電加工装置。
3. 【請求項３】 電磁石部材の水平方向の一方の端部に水
   平面への投影形状がＵ字形の開口部を設けたことを特徴
   とする請求項２記載のワイヤ放電加工装置。
4. 【請求項４】 電磁石部材の側面に水平方向に延びる１
   対の平行する係合溝を設け、シフタに前記係合溝と摺動
   係合するフォーク状の爪を設けたことを特徴とする請求
   項３記載のワイヤ放電加工装置。
5. 【請求項５】 電磁石部材の開口部と対向する水平方向
   の他方の端部の側面に係合部を設け、シフタに前記係合
   部と係合可能に形成した開閉可能のグリップ爪を設けた
   ことを特徴とする請求項３記載のワイヤ放電加工装置。