JP2013158893A - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ワイヤ放電加工装置において、高速に放電加工を行う上で長期にわたりワイヤ電極位置機構の取り付け精度を維持する。
【解決手段】 加工槽４の側壁に設けられ、複数の切断ワイヤ部１ｂおよび被加工物２に加工液を供給する供給路１４ａ、１４ｂを有し、供給路１４ａ、１４ｂに複数の切断ワイヤ部１ｂが通される加工液ノズル３ａ、３ｂと、複数の切断ワイヤ部１ｂのそれぞれを所定の間隔に保持する溝を有し、加工液ノズル３ａ、３ｂと一対のガイドローラ８ｃ、８ｄとの間に設けられたワイヤ電極位置決め機構５と、加工液ノズル３ａ、３ｂとワイヤ電極位置決め機構５との間に設けられ、加工槽４から漏洩する加工液を遮断する整流板７とを備える。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ワイヤ上の電極と被加工物との間に放電を発生させて被加工物を加工するワイヤ放電加工装置に関するものである。

ワイヤ放電加工によって被加工物を薄い板状にスライス加工する方式として、放電ワイヤソー方式が提案されている。この方式においては、ワイヤ電極を複数のガイドローラに巻き掛けて複数条のワイヤ電極を並列に張力を与えて配置する構成を取る。これら複数条のワイヤ電極の中心軸を含む面と直交する方向に被加工物を相対移動させ、複数条のワイヤ電極の各々と被加工物との間で同時に放電させることによって切断加工を行う。ワイヤ電極のうち加工を行う部分に一定張力を与えるために、被加工物と対向する部分の近くにワイヤガイドが備えられ、加工精度を維持する構成となる。ここで、放電加工は脱イオン水などの加工液中で行う必要があるため、被加工物およびワイヤガイドを加工液に浸漬するように加工槽が配置される（例えば、特許文献１参照）。

また、被加工物を加工液中に浸漬する加工槽と加工槽の前後に配置されたワイヤ洗浄液槽とを備え、ワイヤソーの案内を行う溝ローラ間に設けて被加工物を機械的に切断するワイヤソー方式も提案されている。この方式では、ワイヤソー群を加工槽の側壁を貫通させ、ワイヤソーに付着する砥粒と切粉を除去している（例えば、特許文献２参照）。
また、被加工物およびワイヤソーの少なくとも一方と加工槽内に加工液が供給される供給部位との間に仕切り板を設けた方式がある（例えば、特許文献３参照）。

特開平９−２４８７１９号公報（第３頁、第１図） 特開平２−１５２７６４号公報（第２頁、第２図） 特開２００７−５４９１３号公報（第１１−１２頁、第２図）

特許文献１に記載された方式では、加工精度の維持をねらいとして、被加工物の近傍に押え棒状のワイヤガイドを備え、ワイヤに発生する振動を抑制している。しかしながら、この方式では、加工の進展に伴いワイヤガイド表面に溝が発生してワイヤ間ピッチにずれが発生することにより、加工精度が悪化する。また、ワイヤガイドとして、溝を備えた位置決めローラで構成したとしても、ワイヤガイド部分が常に加工液中に浸漬しているため、位置決めを行う機構部に加工屑が詰まるか、あるいは金属部分に錆が発生することにより、部品寿命が短くなるため、長期にわたりワイヤ電極位置機構の取り付け精度を維持できないという問題がある。

特許文献２に記載されたものでは、ワイヤソーに付着した砥粒を洗浄槽で除去することにより、ワイヤソーとローラ部については高寿命化を図ることはできるが、加工部に常に加工液を供給するための機構を備えていないため、ワイヤ放電加工に適用することは困難である。そのため、特許文献２に記載されたものでは、高速に放電加工を行うことは不可能である。
特許文献３に記載されたものでは、加工槽内に仕切り板を設けることにより、ワイヤソーの振れを低減しているが、特許文献２と同様に、加工液供給部が常に加工液を供給できる構造になっていないため、この方式もワイヤ放電加工に適用することは困難である。そのため、高速に放電加工を行う上では、本構造をワイヤ放電加工に適用することは困難である。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、高速に放電加工を行う上で、長期にわたりワイヤ電極位置決め機構の取り付け精度を維持し、ワイヤ電極位置決め機構を構成する部品の長寿命化を実現するワイヤ放電加工装置を得ることを目的とする。

この発明に係るワイヤ放電加工装置は、間隔をおいて配設された複数のガイドローラと、上記複数のガイドローラのそれぞれに巻き掛けることにより上記複数のガイドローラのうちの一対のガイドローラの間で複数の切断ワイヤ部を形成する一本のワイヤ電極と、上記複数の切断ワイヤ部に給電ユニットを介して電圧を印加する加工電源と、被加工物を加工液に浸漬する加工槽と、上記被加工物を上記複数の切断ワイヤ部に対して相対移動させる被加工物移動機構と、上記加工槽の側壁に設けられ、上記複数の切断ワイヤ部および上記被加工物に加工液を供給する供給路を有し、上記供給路に上記複数の切断ワイヤ部が通される加工液ノズルと、上記複数の切断ワイヤ部のそれぞれを所定の間隔に保持する溝を有し、上記加工液ノズルと上記一対のガイドローラとの間に設けられたワイヤ電極位置決め機構と、上記加工液ノズルと上記ワイヤ電極位置決め機構との間に設けられ、上記加工槽から漏洩する加工液を遮断する整流板とを備えたものである。

この発明によれば、複数の切断ワイヤ部のそれぞれを所定の間隔に保持する溝を有し、加工液ノズルと一対のガイドローラとの間に設けられたワイヤ電極位置決め機構と、上記加工液ノズルと上記ワイヤ電極位置決め機構との間に設けられ、加工槽から漏洩する加工液を遮断する整流板とを備えたことにより、上記ワイヤ電極位置決め機構を加工液に浸漬させない構造となっているため、長期にわたりワイヤ電極位置機構の取り付け精度を維持することができる。

この発明の実施の形態１におけるワイヤ放電加工装置の構成を示す図である。 この発明の実施の形態１においてワイヤ電極１をガイドローラ８ａ〜８ｄに巻き掛けた状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１における整流板７の構成を示す図である。 この発明の実施の形態１における整流板７の構成を示す図である。 この発明の実施の形態１における整流板７に遮断部２１を設けた構成を示す図である。 この発明の実施の形態１における位置決めガイドローラ５の構成を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１における位置決めガイドローラ５の構成図である。 この発明の実施の形態１におけるワイヤ放電加工装置により被加工物２をスライス加工する加工状況の説明図である。 この発明の実施の形態１におけるワイヤ放電加工装置において、加工液ノズル３からの漏洩液流を整流板７によって遮断する状況の説明図である。 この発明の実施の形態１における位置決めガイドローラ５の構成図である。 この発明の実施の形態１における位置決めガイドローラ５の構成図である。 この発明の実施の形態２におけるワイヤ放電加工装置の構成図である。 この発明の実施の形態２におけるワイヤ放電加工装置において、加工液ノズル３からの漏洩液流を整流板７によって遮断する状況の説明図である。 この発明の実施の形態２におけるワイヤ放電加工装置において整流板を補助加工槽に浸漬させた場合の加工液ノズル３からの加工液流の経路を示す図である。

この発明に係るワイヤ放電加工装置について、以下に図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は例示であって、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す図において同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、これは、明細書の全文において共通することである。

実施の形態１．
この発明を実施するための実施の形態１におけるワイヤ放電加工装置の構成を図１に示す。同図は本実施の形態におけるワイヤ放電加工装置を側面から見た構成を示すものである。
図１において、１本のワイヤ電極１は、ワイヤ電極送り出しボビン９から、複数のガイドローラ８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ａ（以下、まとめてガイドローラ８ａ〜８ｄと記載する）に複数回巻き掛けられて、最後にワイヤ巻取ボビン１０によって巻き取られる。ワイヤ電極１が巻き取られることにより、ワイヤ電極１の長手方向に沿って移動する。ワイヤ電極送り出しボビン９からガイドローラ８ａ〜８ｄ、ワイヤ電極巻取ボビン１０に至る系をワイヤ電極走行系と呼ぶ。また、ワイヤ電極１が巻き取られていく動作をワイヤ電極の走行と呼ぶことがある。

ガイドローラ８ａ〜８ｄは、ワイヤ電極走行系を構成する主要なガイドローラとなり、図１に示す構成では、同じ直径の４本のガイドローラ８ａ〜８ｄが互いに平行に間隔をおいて配置されている。ワイヤ電極送り出しボビン９から送出されたワイヤ電極１は、順次、４本のガイドローラ８ａ〜８ｄ間に、一定のピッチで繰返し巻かれている。ワイヤ電極１はガイドローラ８ａ〜８ｄの回転に従ってその長手方向に沿って走行する。なお、複数のガイドローラ８にワイヤ電極１を巻き掛けるものであれば、ガイドローラ８の数は図１に示す４本に限るものではない。最低２本のガイドローラ８があればよい。また、各ガイドローラの直径も図１に示すように同じ場合に限定されるものでもない。

ガイドローラ８ｃ、８ｄは、被加工物２を挟み込む位置に配置され、ワイヤ電極１がガイドローラ８ａ〜８ｄの軸に平行な方向（同図におけるｙ軸方向）に一定のピッチで巻かれた複数の並列ワイヤ電極部１ａを構成する。以下、並列ワイヤ電極部１ａとしては、ガイドローラ８ｃから送り出されて、ガイドローラ８ｄに巻き掛けられる部分までを示す。具体的にはガイドローラ８ｃの側面を構成する円周面から離れる部分からガイドローラ８ｄの側面を構成する円周面に接する部分までが並列ワイヤ電極部１ａである。
また、並列ワイヤ電極部１ａにおいて、被加工物２に対向する領域を切断ワイヤ部１ｂと呼ぶ。図１は、被加工物２の切断が開始されて、被加工物２の内部に切断ワイヤ部１ｂが進行した状態を示す。

給電ユニット６ａ、６ｂは、並列ワイヤ電極部１ａに接触して配置されて、並列ワイヤ電極部１ａに、加工電源４０から供給される電圧パルスを印加する。給電ユニット６ａ、６ｂは並列ワイヤ電極部１ａを構成する並列なワイヤ電極毎に接触しているため、それぞれのワイヤ電極に個別に電圧パルスを供給することができる。図１に示す構成では、並列ワイヤ電極部１ａのそれぞれについて、給電ユニット６ａ、６ｂと２箇所に配置されているが、これらの一方のみが配置された場合でも加工が可能である。

また、給電ユニット６ａ、６ｂの各々と被加工物２との間に、ワイヤ電極位置決め機構として、位置決めガイドローラ５ａ、５ｂが配置される。位置決めガイドローラ５ａ、５ｂは、並列ワイヤ電極部１ａを制振し、並列ワイヤ電極部１ａを構成する各ワイヤ電極間のピッチを高精度に維持するために、ワイヤ位置決め溝を有する。位置決めガイドローラ５ａ、５ｂはワイヤ電極１と常に接触した状態を維持することで、ワイヤ電極１を案内し、ワイヤガイドローラ８ａ〜８ｄの軸に平行な方向（ｙ軸方向）における位置を高精度に保持する。
従って、位置決めガイドローラ５ａ、５ｂの間の並列ワイヤ電極部１ａが被加工物２に対向し、並列に設けられた複数の切断ワイヤ部１ｂを形成する。この位置決めガイドローラ５ａ、５ｂにより、切断ワイヤ部１ｂは、ワイヤ振動、ピッチずれが抑制されるため、放電加工の高精度化、安定化が実現される。

位置決めガイドローラ５ａと被加工物２との間および位置決めガイドローラ５ｂと被加工物２の間にそれぞれ、加工液ノズル３ａおよび３ｂが、加工液の噴出孔が向かい合うように配置され、被加工物２の加工部分に向けて、加工液を噴出することができる。切断ワイヤ部１ｂは、加工液ノズル３ａ、３ｂ内を貫通しているが、ノズル内面とは接触しない構成となっている。加工液は、加工液供給ホース１４ａ、１４ｂを用いて加工液の保持容器（図示せず）から供給される。なお、上述のように、切断ワイヤ部１ｂが加工液ノズル３ａ、３ｂ内を貫通していることから、位置決めガイドローラ５ａ、５ｂの方向に加工液が漏洩することになる。

一般に、放電加工は加工液中で実施することにより、高速かつ安定な加工が実現されるため、被加工物２を加工液中に浸漬する必要がある。本実施の形態においては、加工液ノズル３ａと３ｂの間にある被加工物２のみが加工液に浸漬される構造を持つ加工槽４を備える。加工液ノズル３ａ、３ｂは加工槽４の側壁に設けられる。加工液ノズル３ａ、３ｂは、被加工物２へ加工液を供給する際、位置決めガイドローラ５ａ、５ｂの方向に加工液が漏洩することになる。そのため、加工液ノズル３ａ、３ｂそれぞれと、位置決めガイドローラ５ａ、５ｂの間（加工液が被加工物２と反対側に漏洩する側）には、整流板７ａ、７ｂが配置され、漏洩した加工液が位置決めガイドローラ５ａ、５ｂに直接かかることのない構成としている。

図１に示すように、被加工物２は加工槽４において、ｚ軸方向（鉛直方向）上下に動作するステージ（被加工物移動機構）１１上に固定される。放電加工の進展に従って、ステージ１１が図１における矢印Ａで示す方向に上昇していく。
図２は、本実施の形態におけるワイヤ放電加工装置において、ワイヤ電極１をガイドローラ８ａ〜８ｄに巻き掛けた状態を示す斜視図である。同図において、ワイヤ電極が走行する動作を説明する上で必要な構成要素のみを示している。ワイヤ電極１は、ガイドローラ８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ａのそれぞれについて、ローラ外周の一部（約１／４周）に巻き掛けられており、４本のガイドローラ８ａ〜８ｄ全体に対して周回する。ガイドローラ８ａ〜８ｄは、ワイヤ電極送り出しボビン９からワイヤ電極巻き取りボビン１０に至る経路を形成し、被加工物２およびその他の周辺要素が干渉しない空間を確保するように構成される。ガイドローラ８ｃ、８ｄは駆動式ガイドローラである。

また、図２においてガイドローラ８ｃ、８ｄそれぞれの上方に配置されたガイドローラ８ｂ、８ａは従動式ガイドローラである。駆動式ガイドローラ（８ｃおよび８ｄ）は、軸がモータに接続され回転駆動を行い、従動式ガイドローラ（８ｂおよび８ａ）は駆動力を発生せず、ワイヤ電極１の走行に伴い、従動して回転する。

ガイドローラ８ａ〜８ｄは、円柱状の芯金にウレタンゴムなどを巻きつけたものであり、芯金の部の中心がベアリング（図示せず）で支持され、回転する。ウレタンゴムはワイヤ電極との摩擦係数が大きいため、ガイドローラ８ａ〜８ｄの上でワイヤ電極１がスリップすることを防止する上で効果が高い。なお、芯金に巻きつける素材の材料はウレタンゴムに限るものではなく、ワイヤ電極１との摩擦係数が大きいものであればよい。
ガイドローラ８ａ〜８ｄとワイヤ電極１が接触するローラ表面には、所望のワイヤピッチになるように等間隔で複数本の溝が形成されており、それぞれの溝でワイヤが巻き掛けられている。

図３は、本実施の形態における整流板７の構成を斜視図（同図（ａ））、正面図（同図（ｂ））および側面図（同図（ｃ））を用いて示したものである。同図（ａ）〜（ｃ）に示すように、整流板７は分離可能な２つの部材からなり、ワイヤ電極１に接触せずに、すなわち、ワイヤ電極１とは空間を介してワイヤ電極１の上下から挟み込むように構成される。そのため、整流板７は加工液ノズル３ａ、３ｂから漏洩する加工液（図３（ａ）および（ｃ）において矢印３０で加工液の進む方向を示す。以下において加工液３０と記載する場合がある。）を遮断する形状となる。ワイヤ電極１の位置精度に影響を与えないように、ワイヤ電極１に接触せず（空間を介して）配置される。なお、整流板７を構成する部材は２つの場合に限るものではなく、ワイヤ電極１に接触せずにその上下から挟み込む構造であれば、３つまたはそれ以上であってもよい。このように整流板７は簡易な構造であるため、ワイヤ放電加工装置に容易に実装できる。

図３（ｃ）において、整流板７とワイヤ電極１とのなす角θが９０°あるいはそれより大きくなるように構成すると、加工液３０が整流板７に跳ね返って飛散する可能性がある。そのため、θは鋭角（０°＜θ＜９０°）となるように調整することにより、漏洩液流を下方に逃がすことが可能となり、加工液流の遮断効果が向上する。また、整流板７の角度が可変な構造にすれば、加工液３０の噴出条件に応じて、最適な遮断効果を実現できる。整流板７の材質はセラミックス、樹脂など、非導電性の材料を用いる。これは、加工中の外乱、段取り調整におけるミスなどにより、ワイヤ電極１が整流板７に近接し過ぎた場合、ワイヤ電極１と整流板７との間で放電が発生することによる加工不良を防止するためである。

図４に、本実施の形態における整流板７の構成例を示す。同図（ａ）は整流板７の構成例の側面図であり、同図（ｂ）は正面図である。図４（ａ）および（ｂ）に示すように、この構成例においては、整流板７の下部を構成する部品をベースに固定し、上部を構成する部品はネジにより取り付け・取り外しが容易な構成としている。このように構成することにより、ワイヤ電極１が通過する空間を最小限として整流板７に生じる隙間を精度よく決定できるため、加工液流の遮断効果が増加する。

図５は本実施の形態における整流板７に、加工液の流れを遮断する遮断部２１を設けた構成を示すものである。同図（a）は、整流板７がワイヤ電極１に隣接する部分に、ワイヤ電極１と接触してもワイヤ電極１の位置決め精度に影響を及ぼさない材料として、スポンジからなる遮断部２１を付加した構成である。また、同図（ｂ）は、ブラシで構成した遮断部２１を付加したものである。ここで、スポンジとしては一般的なポリウレタン等の合成樹脂からなるもので、非導電性のものであればよい。ブラシについても同様に、例えば合成繊維等からなる非導電性のものであればよい。特殊なものとして、導電性スポンジ、金属性等の導電性材料で構成したブラシはこれらの導電性材料がワイヤ電極１に接触すると、ワイヤ電極１との間で放電が発生する可能性があり、加工不良が発生するため本実施の形態では使用できない。図５（ａ）、（ｂ）いずれの構成でも、ワイヤ電極１が通過する隙間領域をさらに小さくできるため、加工液流の遮断効果が増加する。

図６は、位置決めガイドローラ５の構成を示す斜視図である。位置決めガイドローラ５は、ガイドローラ８ａ〜８ｄと比較して、形状精度、回転精度および取り付け精度の高い従動式ガイドローラである。ここで、位置決めガイドローラ５は図１に示すように、被加工物２を挟んで２箇所（５ａ、５ｂ）に配置される。位置決めガイドローラ５（５ａ、５ｂ）は高い回転精度が求められることから、回転精度を左右するベアリング部２３に関しても、長期間に亘る高精度の維持が求められる。

図１に示すように、位置決めガイドローラ５ａ、５ｂは、ガイドローラ８ｃ、８ｄおよび給電ユニット６ａ、６ｂによって張力を与えて配置された並列ワイヤ電極部１ａに対して押し込まれ、並列ワイヤ電極部１ａがその外周の一部に掛かるようになっている。その結果、位置決めガイドローラ５ａ、５ｂ間のワイヤ電極１が直線状に張られるとともに、ワイヤ電極１の走行方向が位置決めガイドローラ５ａ、５ｂの間で一定に保たれる。また、ワイヤ電極１の走行中、常にワイヤ電極１が位置決めガイドローラに掛けられた状態が維持される。仮にワイヤ電極１に振動が発生したしても、位置決めガイドローラ５ａ、５ｂの間に張られる切断ワイヤ部１ｂにおいては、振動が抑制される。

図７は位置決めガイドローラ５の構成を示す図であり、同図（ａ）はガイドローラの側面図を示し、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるＸ−Ｘ方向の断面図を示す。また、同図（ｃ）は同図（ｂ）における破線円Ｐで示す部分における位置決めガイドローラ５の表面近傍の断面の拡大図である。図７（ｃ）に示すように、位置決めガイドローラ５の表面には、ワイヤ案内溝２４が複数設けられ、これにより、並列に配置されたワイヤ電極１の各々の間の距離を高精度に維持することができる。

次に動作について説明する。
放電加工の段取り作業において、ワイヤ電極１がワイヤ電極送り出しボビン９から引き出され、ガイドローラ８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ａの順に複数回巻き掛けられ、ワイヤ電極巻取ボビン１０にその一部が巻かれて設定される。その際、位置決めガイドローラ５ａ、５ｂの溝によって切断ワイヤ部１を構成する各々のワイヤ電極の間隔が所定のピッチに設定される。また、被加工物２がステージ１１に固定される。
次いで、並列ワイヤ電極部１ａのそれぞれに対し、給電ユニット６ａ、６ｂから個別に給電される。また、ステージ１１が図１のｚ軸に沿って被加工物を接近させると共に、ワイヤ電極１が駆動式ガイドローラであるガイドローラ８ｃ、８ｄによって駆動される。さらに、加工液ノズル３ａ、３ｂから加工液が被加工物２の方向に噴出される。

被加工物２がワイヤ切断部１ｂに接近すると、被加工物２とワイヤ切断部１ｂとの間に放電が発生し、被加工物２の一部が除去されることにより、図１に示すように加工が行われる。
図８は、本実施の形態におけるワイヤ放電加工装置により被加工物を薄い板状にスライス加工する加工途中の状態を示したものである。同図に示すように、並列に設けられた切断ワイヤ部１ｂによって一度に複数枚の板に加工され、放電スライス加工が行われる。
被加工物２としてシリコン等の半導体材料を用いることにより、一度の加工で複数枚の半導体ウェハを精度よく製造することができ、効率的な製造方法が実現できる。

整流板７により、加工ノズル３からの漏洩液流を遮断する状況を図９に示す。加工液は、加工液供給ホース１４から供給され、加工液ノズル３を介して、被加工物２に向けて噴出される。その際、位置決めガイドローラ５の方向へも加工液が漏洩するが、整流板７により加工液流を遮断できる。漏洩液流に対して角度を調整された整流板７により、加工液の大部分は遮断され、下方へ誘導されて落ちることになる。整流板７を通って一部の加工液流が漏洩する可能性があるが、整流板７、さらには遮断部２１、２２によって流速が低下しているため、整流板を通過後に落下する。このようにして、整流板７は、漏洩した加工液が位置決めガイドローラ５まで到達することを防止する。

次に、図１０は、本実施の形態における位置決めガイドローラ５の構成例を示したものである。位置決めガイドローラ５はワイヤ電極１を通線する時に取り外し可能であり、上部にあるネジ２５を用いて、機械ベースに再現性よく（すなわち、一定の位置に）取り付け可能としている。ただし、このような構造においても、位置決めガイドローラ５を含む部分が加工液に浸漬していた場合、加工屑などが部品間の隙間に堆積し、取付け位置の再現性を長期間にわたって維持することが困難となる。加工中にワイヤ電極１が断線し、ワイヤ電極１を再度通線する場合、位置決めガイドローラ５を一旦取り外して、通線後に再び、位置決めガイドローラ５を再現性よく取り付け直す必要がある。再現性が悪い場合には、加工再開後に位置決めガイドローラ５における加工溝の位置がずれてしまうことにより、加工が不安定となり、さらには再度ワイヤ電極１が断線する結果となる。

また、位置決めガイドローラ５の制振性能を左右するベアリング部２３が加工屑の混入した加工液に浸漬していた場合、長期に亘って信頼性を維持できない可能性がある。すなわち、加工屑がベアリング部２３にはさまれ、円滑な回転が維持できなくなる、あるいは加工中にベアリング部２３にがたつきが発生するなどの障害が発生する可能性がある。
本実施の形態では、被加工物２のみが加工液に浸漬する構造であるため、位置決めガイドローラ５の部分の精度および信頼性を長期に亘って維持できる。

図１１に、ワイヤ電極１を通線する際の段取り時間短縮と、位置決め再現性を向上改善するため、位置決めガイドローラ５に上下スライド機構を設けた構成例を示す。同図（ａ）は側面から見た図である。同図（ａ）に示すように、位置決めガイドローラを左右一対の上下スライド機構を用いて上下にスライドさせるものである。同図（ｂ）はこの左右一対の上下スライド機構のうち左側の部分を上面から見た平面図である。図１１において、位置決めガイドローラ５とベース部３２はリニアガイド機構２６により連結されており、上下スライドが可能な構造となっている。リニアガイド機構２６は可動側のガイド２６ａと固定側のガイド２６ｂとで構成されており、これらがボールネジ３３で連結されて、駆動用ネジ２８を回転させることにより上下動作が可能となる。

可動側および固定側のガイド２６ａおよび２６ｂは、ベアリング３４を介して接触しているため、高精度な上下スライドが可能となっている。このため、ベース部３２を基準とした場合に、位置決めガイドローラ５における溝２４のピッチは、位置決めガイドローラ５をリニアガイド機構２６により上下動作させたとしても、ほとんど変化することはない。なお、可動側のガイド２６ａは、固定ネジ２９により固定側のガイド２６ｂに固定するできるため、位置決めガイドローラ５の上下方向での位置の固定が可能である。

上記のような高精度なリニアガイド機構２６は、加工液中に浸漬してしまうと安定に上下動作を行うことができない。そのため、従来は、ワイヤ放電加工装置のワイヤ位置決め機構５として、このような高精度なリニアガイド機構２６を使用することができなかった。しかしながら、本実施の形態においては、ワイヤ位置決め機構５における高精度部品を加工液から遮断可能であるため、図１１に示す構成を取ることが可能となる。これにより、ワイヤ電極１の再通線時の段取り時間の短縮と、並列ワイヤ電極部１ａについて、図１に示すｙ軸方向（ガイドローラ８ａ〜８ｄの軸と平行な方向）において高精度な位置決めが再現性よく実現可能である。

本実施の形態によれば、間隔をおいて配設された複数のガイドローラ８ａ〜８ｄと、複数のガイドローラ８ａ〜８ｄのそれぞれを巻き掛けることにより複数のガイドローラ８ａ〜８ｄのうちの一対のガイドローラ８ｃ、８ｄの間で複数の切断ワイヤ部１ｂを形成する一本のワイヤ電極１と、複数の切断ワイヤ部１ｂに個別に給電ユニット６を介して電圧を印加する加工電源４０と、被加工物２を加工液に浸漬する加工槽４と、被加工物２を複数の切断ワイヤ部１ｂに対して相対移動させる被加工物移動機構１１と、
加工槽４の側壁に設けられ、複数の切断ワイヤ部１ｂおよび被加工物２に加工液を供給する供給路１４ａ、１４ｂを有し、供給路１４ａ、１４ｂに複数の切断ワイヤ部１ｂが通される加工液ノズル３ａ、３ｂと、複数の切断ワイヤ部１ｂのそれぞれを所定の間隔に保持する溝を有し、加工液ノズル３ａ、３ｂと一対のガイドローラ８ｃ、８ｄとの間に設けられたワイヤ電極位置決め機構５と、加工液ノズル３ａ、３ｂとワイヤ電極位置決め機構５との間に設けられ、加工槽４から漏洩する加工液を遮断する整流板７とを備えたことにより、ワイヤ電極位置決め機構を加工液に浸漬しない構造とすることができる。そのため、長期にわたりワイヤ電極位置決め機構（位置決めガイドローラ）５を構成する部品の取り付け精度を維持し、ワイヤ電極位置決め機構の長寿命化を図ることができる。

また、整流板７は上下に分離可能な２つあるいはそれ以上の部材から構成されて、ワイヤ電極１の上下両側からワイヤ電極１に接触しないように挟み込む構造であるため、ワイヤ放電加工装置に容易に実装できる。
また、整流板７は、漏洩する加工液の漏出方向に対して傾きを調整できる機構を有するため、加工液噴出条件に応じて、最適な遮断効果を実現できる。
また、整流板７のワイヤ電極１に隣接する部分には、漏洩する加工液流を遮断する遮断部２１をスポンジ、ブラシなど、ワイヤ電極１と接触してもワイヤ位置決めに影響を及ぼさない材質で構成して付加することができる。これによりワイヤ電極１が通過する隙間領域を小さくすることができるため、漏洩する加工液流の遮断効果を増すことができる。

また、整流板７はセラミック、樹脂など非導電性材料で構成され、放電加工中の外乱、段取り調整ミスにより、ワイヤ電極１が整流板７に近接し過ぎた場合であっても、ワイヤ電極１と整流板７との間で放電が発生することを防止することができる。そのため加工不良の発生を防止することができる。

実施の形態２．
図１２に、本発明を実施するための実施の形態２におけるワイヤ放電加工装置の構成を示す。同図は図１と同様に、ワイヤ放電加工装置の側面図である。
実施の形態１で説明した構成に加え、整流板７により遮断された加工液を回収するために、補助加工槽１３（１３ａ、１３ｂ）が備えられる。図１２では加工液ノズル３ａ、３ｂに対応して、それぞれの加工液ノズルの下に、補助加工槽１３ａ、１３ｂと、加工槽４の両側に設けた構成を示す。被加工物を中心としてみた場合、補助加工槽１３は加工液ノズル３が設けられた側に設ければよい。これ以外の構成については実施の形態１と同様であるため、実施の形態１と同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。

次に動作について説明する。
本実施の形態に示す構成における、加工液ノズル３からの加工液流の経路を図１３において矢印を用いて示す。加工液は、実施の形態１における図７と同様に、加工液供給ホース１４から供給されており、加工液ノズル３を介して、被加工物２に向けて噴出される。その際、位置決めガイドローラ５の方向へも加工液が漏洩するが、整流板７により液流を遮断することができる。
実施の形態１と同様に、漏洩液流に対して角度を調整した整流板７により、加工液の大部分は遮断され、下方へ誘導されて落ちていく。整流板７から漏洩した液流に関しても流速が低下しているため、整流板７を通過後に自然に落下する。このように整流板７および加工液ノズルの下方へ落下した加工液は、補助加工槽１３を設けたことにより確実に回収可能である。

図１４に、補助加工槽１３の側壁の高さ（補助加工槽１３の深さ）を、整流板７が加工液１２に浸漬するように構成し、さらにワイヤ電極１が補助加工槽１３の側壁に干渉しないように、その側壁にワイヤ通線口３１を備えた構成を示す。
図１４において、加工液ノズル３からの加工液流の経路を矢印で示す。放電加工において加工の効率向上、あるいは加工しにくい材料の加工等の場合に加工液噴出量を急増させる場合があるが、このような場合に整流板７だけでは加工液の漏洩を遮断できないことも想定される。図１４の構成では、整流板７を含め、補助加工槽１３が加工液で満たされているため、加工液により漏洩加工液の流速を低下させることができる。また、ワイヤ通線口３１からの加工液流出速度は、ワイヤ通線口３１位置から液面までの体積により決定されるが、流出速度を小さくするために、補助加工槽１３内の加工液面は、整流板が浸漬する最小限の高さに制御されている。

本実施の形態によれば、加工液ノズル３ａ、３ｂの間に配置された被加工物２が加工液に浸漬する加工槽４に、補助加工槽１３を付加したことにより、整流板７で遮断された漏洩加工液が確実に回収できる。
また、補助加工槽１３を整流板７が加工液１２に浸漬するように構成することにより、放電加工中に加工液噴出量を急増させる必要が発生した際に、整流板７だけでは漏洩する加工液の遮断が困難な場合でも、高精度にワイヤ電極１の位置決めを行うワイヤ電極位置決め機構を加工液から遮断する事ができる。

１ ワイヤ電極、１ａ 並列ワイヤ電極部、１ｂ 切断ワイヤ部、２ 被加工物、３、３ａ、３ｂ 加工液ノズル、４ 加工槽、５、５ａ、５ｂ ワイヤ電極位置決め機構（位置決めガイドローラ）、６、６ａ、６ｂ 給電ユニット、７、７ａ、７ｂ 整流板、
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ ガイドローラ、８ｃ、８ｄ 一対のガイドローラ、１１ 被加工物移動機構（ステージ）、１３ 補助加工槽、２１ 遮断部、３１ 通線口 ４０ 加工電源。

Claims (8)

1. 間隔をおいて配設された複数のガイドローラと、
   上記複数のガイドローラのそれぞれに巻き掛けることにより上記複数のガイドローラのうちの一対のガイドローラの間で複数の切断ワイヤ部を形成する一本のワイヤ電極と、
   上記複数の切断ワイヤ部に給電ユニットを介して電圧を印加する加工電源と、
   被加工物を加工液に浸漬する加工槽と、
   上記被加工物を上記複数の切断ワイヤ部に対して相対移動させる被加工物移動機構と、
   上記加工槽の側壁に設けられ、上記複数の切断ワイヤ部および上記被加工物に加工液を供給する供給路を有し、上記供給路に上記複数の切断ワイヤ部が通される加工液ノズルと、
   上記複数の切断ワイヤ部のそれぞれを所定の間隔に保持する溝を有し、上記加工液ノズルと上記一対のガイドローラとの間に設けられたワイヤ電極位置決め機構と、
   上記加工液ノズルと上記ワイヤ電極位置決め機構との間に設けられ、上記加工槽から漏洩する加工液を遮断する整流板とを備えたワイヤ放電加工装置。
2. 整流板は分離可能な複数の部材からなり、複数の切断ワイヤ部と非接触状態で上記複数の切断ワイヤ部の上下両側から挟み込む位置に配置されることを特徴とする請求項１記載のワイヤ放電加工装置。
3. 整流板は加工液ノズルから漏洩する加工液の漏出方向に対する傾きを調製して設置されることを特徴とする請求項１又は２記載のワイヤ放電加工装置。
4. 整流板は複数の切断ワイヤ部と対向する部分に加工液ノズルから漏洩する加工液の流れを遮断する遮断部を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のワイヤ放電加工装置。
5. 遮断部はスポンジからなることを特徴とする請求項４記載のワイヤ放電加工装置。
6. 遮断部は非導電性材料のブラシからなることを特徴とする請求項４記載のワイヤ放電加工装置。
7. 加工槽とワイヤ電極位置決め機構との間に、整流板で遮断された加工液を回収する補助加工槽を備えたことを特徴とする請求項１記載のワイヤ放電加工装置。
8. 補助加工槽の深さは、整流板の全体が浸漬する加工液を保持できる深さであるとともに、上記補助加工槽の側壁に複数のワイヤ電極を上記側壁と非接触状態で通線する通線口を設けたことを特徴とする請求項７記載のワイヤ放電加工装置。

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