JP2630378B2 - ２点接触法によるワイヤの垂直出し方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ワイヤカット放電加工のように、XY二軸平
面を形成するワーク等の板状体表面に対してワイヤを垂
直にセットする必要のある場合において、ワイヤの垂直
出しを行なう方法に関する。

（従来の技術） ワイヤカット放電加工においては、テーパ加工を可能
にするため、ワークに対してワイヤを傾斜させて保持す
る機構を備えている。しかし、作業を開始するに当た
り、ワイヤをワークに対して垂直にセットする初期設定
を行なう必要がある。このような場合、従来は、特開昭
57−61420号公報に開示されているように、特殊の装置
によって垂直出しを行なっている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、特殊な装置を要することなく既存の装置を
作動させることにより、ワイヤの垂直出しが行なえるワ
イヤの垂直出し方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するため、本発明は、XY二軸平面を形
成するワーク等の板状体表面に対してワイヤを垂直に位
置決めする垂直出し方法に於て、板状体端面または板状
体に固定した治具端面もしくは治具と板状体との組合わ
せによりXY二軸平面に直角な垂直面を形成し、板状体両
側のワイヤの２つの支持点の内の一方の支持点を板状体
に近接させる向きにＸ軸と平行に移動してワイヤをXY二
軸平面と直交する垂線の一方の側に傾斜させ、該傾斜を
維持した状態でワイヤが前記垂直面の上下両端の一端と
接触するまでワイヤと板状体をＸ軸と平行に相対的に移
動させ、次にワイヤの前記一方の支持点を板状体から離
隔させる向きにＸ軸と平行に前記近接させる向きの移動
距離よりも大きい所定距離ｅだけ移動してワイヤを前記
垂線の他方の側に傾斜させ、該傾斜を維持した状態でワ
イヤが前記垂直面の上下両端の他端と接触するまでワイ
ヤと板状体をＸ軸と平行に相対的に移動させ、ワイヤが
前記垂直面の上下両端の一端に接触した状態から他端に
接触するまでのワイヤと板状体間のＸ軸方向の相対的移
動距離ｇと、前記所定距離ｅと、ワイヤの前記２つの支
持点と前記垂直面の両端との間の各垂直距離ａ及びｂ
と、前記垂直面の厚さＷとから、ワイヤを垂直に位置決
めするのに要する支持点の移動距離を算出し、該算出値
に基づきワイヤの支持点をＸ軸と平行に移動してワイヤ
をＸ軸方向について垂直出しし、次いで、Ｙ軸方向につ
いて前記と実質的に同様の操作を行なってワイヤをＹ軸
方向について垂直出しして、ワイヤをXY二軸平面に垂直
に位置決めすることを特徴とする。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面により説明する。第１図は
本発明による垂直出し方法の一実施例を示す工程図、第
２は本実施例を適用するワイヤカット放電加工装置の概
略構成図である。ワイヤカット放電加工は、第２図に示
すように、加工テーブル３上にセットされたワーク１
と、ワイヤガイド7,8によりガイドされ、矢印ｐに示す
ように送られるワイヤ２との間に電圧パルスを印加する
と共に、加工液を供給してパルス放電を発生させ、さら
にワーク１とワイヤ２を例えばワーク１をセットした加
工テーブル３をＸ軸モータ５およびＹ軸モータ６を作動
させながら（あるいはワイヤガイド7,8やガイドローラ
9,10を取付けたヘッドを移動させることにより）相対的
に移動させて加工を行なうものである。この装置は、通
常、テーパ加工を可能とするため、ワイヤガイド7,8の
少なくとも一方が可動テーブル13上に取付けられ、Ｘ軸
モータ11とＹ軸モータ12によりワーク１に対して平行に
移動させて位置設定ができるようになっている。本実施
例においては、一端を通電ローラ14を介してワイヤ２に
電気的に接続し、他端をワーク１に接続し、かつ電源15
とランプ16と電流検出器17を挿入した回路からなる簡単
な機器を用いると共に、NC装置18に通常付帯されている
キーボード19、記憶装置20、演算装置21および表示装置
22を用いる。

この装置においては、ワイヤ２をＸ軸方向について垂
直出しを行なった後、Ｙ軸方向について垂直出しを行な
うが、手法は同じであるから、Ｘ軸方向についての垂直
出しのみについて説明する。まず、ワーク１と対向する
部位のワイヤ２を位置決めして案内するワーク１の上下
両側の支持点、即ちワイヤガイド７及び８を、第１図
（イ）に示すように、夫々Ａ点及びＣ点に位置させて、
ワーク１の端面1aにより形成されるXY二軸平面に直角な
垂直面に対してワイヤ２を概ね平行とした状態で、Ｘ軸
モータ11の作動による可動テーブル13の移動により、上
側のガイド７をワーク１に近接する矢印ｉで示す向きに
Ａ点からＢ点に移動させて、ワイヤ２をXY二軸平面と直
交する垂線の一方の側（図面に於ける左側）に不確定の
角度θ傾斜させ、この傾斜を維持した状態でＸ軸モータ
５を作動させ加工テーブル３を移動させることにより、
ワイヤ２が垂直面1aの上下両端の一端Ｍと接触するまで
ワイヤ２とワーク１をＸ軸と平行に相対的に近接移動さ
せる。垂直面1aの上端Ｍとワイヤ２との接触は、ランプ
16の点灯を作業者が目視することにより検知され、接触
を確認した作業者はＸ軸モータ５を停止させる。又ある
いは、垂直面1aの上端Ｍとワイヤ２との接触を電流検出
器17の出力により検知し、該出力信号によりNC装置18を
介してＸ軸モータ５を自動停止させる。又、この実施例
では、ワーク１とワイヤ２との相対移動をＸ軸モータ５
の作動による加工テーブル３の移動によって行なってい
るが、ワイヤ２を所定の傾斜状態でＸ軸と平行に移動さ
せるようにしても良く、図面ではワイヤ２が矢印ｊの向
きに移動して上端Ｍに接触する如く表示しており、以下
の第１図（ロ）乃至（ヘ）に於ても同様である。

次に、B,C状態でのワイヤ２とワーク１との接触検知
状態の継続による誤操作や誤動作によるワイヤ２をワー
ク１に圧接させて断線させることのないように、第１図
（ロ）に矢印ｋで示すように、B,Cの傾斜状態を維持し
た状態でＸ軸モータ５を作動させ加工テーブル３を移動
させることにより、予めキーボード19から初期設定値と
して入力されるか、あるいはプログラムにより固定値と
して設定されている移動距離ｄだけ、ワーク１とワイヤ
２とをＸ軸と平行に相対的に離隔させて、ワイヤ２をB,
Cの状態からD,Eの状態とする。

次に、第１図（ハ）に示すように、Ｘ軸モータ11の作
動による可動テーブル13の移動により、上側のガイド７
をワーク１から離隔する矢印で示す向きＤ点からＦ点に
所定距離ｅ（初期設定値またはプログラムされた固定
値）だけ移動させて、ワイヤ２をXY二軸平面と直交する
垂線の他方の側（図面に於ける右側）に不確定の角度α
傾斜させる。そして、この場合、ワイヤ２が図面上左側
に角度θ傾斜したD,Eの状態から図面上右側に角度α傾
斜したF,Eの状態となるように、所定距離ｅは第１図
（イ）に於けるワイヤガイド７の矢印ｉのＡ点からＢ点
への移動量よりも大きい値に設定されている。

次に、第１図（ニ）に示すように、F,Eの傾斜状態を
維持した状態でＸ軸モータ５を作動させ加工テーブル３
を移動させることにより、ワイヤ２が垂直面1aの上下両
端の他端Ｎと接触するまで、即ちF,Eの状態からH,Iの状
態までワイヤ２とワーク１をＸ軸と平行に相対的に近接
移動させて移動距離ｆを求め、該移動距離ｆを記憶装置
20に記憶させると共に表示装置22に表示する。垂直面1a
と下端Ｎとワイヤ２との接触検知、及びＸ軸モータ５の
停止操作は第１図（ハ）の場合と同様に行なわれる。

次に、ワイヤ２が前記垂直面1aの上下両端の一端Ｍに
接触した状態から他端Ｎに接触するまでのワイヤ２とワ
ーク１間のＸ軸方向の相対的距離ｇと、前記所定距離ｅ
と、第１図（イ）に示すワイヤ２の支持点（ワイヤガイ
ド7,8）とワーク１の垂直面端部M,Nとの間の垂直距離a,
bと、垂直面1a部分の厚さ（＝ワーク１の厚さ）Ｗとか
ら、後述の式により、垂直出しのためにワイヤ２の一方
の支持点（ワイヤガイド７または８）を移動させるべき
距離ｈを算出し、その算出値ｈの値に基づいて、ワイヤ
２の支持点（通常ワイヤガイド７）を移動させる。第１
図（ホ）の例では、H,Iの接触状態からｍに示すように
平行移動させて元のF,Eの状態に復帰させ、図面上上側
の支持点（ワイヤガイド７）を矢印ｎのようにワーク１
側にｈの距離だけ戻して、ワイヤ２をＸ軸方向について
垂直出ししている。又、下側のガイド８も移動で可能あ
れば、該ガイド８をＩ点から図面上右方に距離ｈだけ移
動させることによってもワイヤ２をＸ軸方向について垂
直出しすることができる。

このようにしてワイヤ２のＸ軸方向の垂直出しが終了
したら、次のＹ軸方向についても前記と実質的に同様の
操作を行なってワイヤのＹ軸方向についての垂直出しを
行なって、ワイヤをXY二軸平面に垂直に位置決めする。

前記ワイヤガイド７の移動距離ｈを算出する原理につ
いて、第１図（ヘ）の図面を参照しながら説明する。第
１図（ヘ）におけるＢ〜Ｊの符号は第１図（イ）ないし
（ホ）と同じ符号の支持点を示している。

まず、第１図（イ）におけるワイヤ２の傾斜角θとワ
ーク１の厚さＷ、および端部Ｎとワイヤ２の水平距離と
について、（１）式が成立する。

tanθ＝▲▼／▲▼＝▲▼/W …（１） また、▲▼は、前記移動距離f,dと、線NRの延長
線と線DE,FEとの各交点P,Qとの距離▲▼により、
（２）式で表わされる。

▲▼＝ｆ−ｄ−▲▼ …（２） また、▲▼は、前記移動距離ｅと前記各部の値a,
b,Wとから、三角形の相似の関係により、（３）式で表
わされる。

▲▼＝｛b/（ｂ＋Ｗ＋ａ）｝・ｅ …（３） （１），（２），（３）式から（４）式が導かれる。

また、 ｈ＝ｅ−▲▼ …（５） であり、さらに、 ▲▼＝（ｂ＋Ｗ＋ａ）tanθ …（６） であるから、（４）〜（６）式から（７）式が導かれ
る。

（７）式を参照すれば、a,b,Wは予め測定しておくこ
とができ、また、d,eの値は予め設定しておくことがで
き、また、残りのｆの値は測定により求められるので、
（７）式から演算装置21を利用して移動距離ｈを求める
ことができる。そして、上述した実施例では、既述の通
り垂直出しの安全性、信頼性を高めるために、第１図
（ロ）に於て、一旦、ワイヤ２をB,Cの状態からD,Eの状
態にワーク１から距離ｄだけ離隔させてから、第１図
（ハ）に於て、上側ガイド７を図面上右方にＤ点からＦ
点まで所定距離ｅだけ移動させているため、ワイヤ２が
前記垂直面1aの上下両端の一端Ｍに接触した状態から他
端Ｎに接触するまでのワイヤ２とワーク１間のＸ軸方向
の相当的移動距離ｇ、即ち第１図（ヘ）に於けるC,I間
の距離がｆ−ｄとして与えられている。

上記実施例においては、ワーク１等の板状体の端面1a
が垂直面を形成する例について説明したが、第３図のよ
うに、端面1bが傾斜めである場合には、治具23を加えて
その垂直の端面23aと、ワーク1Aの先端1cが同一平面に
あるようにして前記端部M,Nとしての役目を果させる
か、あるいは第４図に示すように、直角に曲成した治具
24を用いてその垂直端面24aを利用することもできる。

本発明は、ワイヤカット放電加工のみではなく、ワイ
ヤを利用する他の加工等に用いることができる。

（発明の効果） 以上述べた通り、本発明によれば、ワイヤを支持する
２つの支持点の内の一方の支持点をXY二軸方向に移動さ
せる手段、ワーク等の板状体とワイヤをXY二軸方向に相
対的に移動させる手段、ワイヤと板状体との接触を検知
する手段を備えることにより特殊な装置を要することな
く、ワイヤをXY二軸平面に対して容易に垂直出しするこ
とができ、例えばワイヤカット放電加工に於けるワイヤ
電極の垂直出しを容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）〜（ヘ）は本発明による垂直出し方法の一
実施例を示す工程図、第２図は該実施例を適用したワイ
ヤカット放電加工装置の概略構成図、第３図および第４
図は本発明の他の実施例を示す板状体および治具の組合
わせ図である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】XY二軸平面を形成するワーク等の板状体表
   面に対してワイヤを垂直に位置決めする垂直出し方法に
   於て、板状体端面または板状体に固定した治具端面もし
   くは治具と板状体との組合わせによりXY二軸平面に直角
   な垂直面を形成し、板状体両側のワイヤの２つの支持点
   の内の一方の支持点を板状体に近接させる向きにＸ軸と
   平行に移動してワイヤをXY二軸平面と直交する垂線の一
   方の側に傾斜させ、該傾斜を維持した状態でワイヤが前
   記垂直面の上下両端の一端と接触するまでワイヤと板状
   体をＸ軸と平行に相対的に移動させ、次にワイヤの前記
   一方の支持点を板状体から離隔させる向きにＸ軸と平行
   に前記近接させる向きの移動距離よりも大きい所定距離
   ｅだけ移動してワイヤを前記垂線の他方の側に傾斜さ
   せ、該傾斜を維持した状態でワイヤが前記垂直面の上下
   両端の他端と接触するまでワイヤと板状体をＸ軸と平行
   に相対的に移動させ、ワイヤが前記垂直面の上下両端の
   一端に接触した状態から他端に接触するまでのワイヤと
   板状体間のＸ軸方向の相対的移動距離ｇと、前記所定距
   離ｅと、ワイヤの前記２つの支持点と前記垂直面の両端
   との間の各垂直距離ａ及びｂと、前記垂直面の厚さＷと
   から、ワイヤを垂直に位置決めするのに要する支持点の
   移動距離を算出し、該算出値に基づきワイヤの支持点を
   Ｘ軸と平行に移動してワイヤをＸ軸方向について垂直出
   しし、次いで、Ｙ軸方向について前記と実質的に同様の
   操作を行なってワイヤをＹ軸方向について垂直出しし
   て、ワイヤをXY二軸平面に垂直に位置決めすることを特
   徴とする２点接触法によるワイヤの垂直出し方法。