JP2715027B2 - ワイヤ放電加工機のワイヤ電極自動装填方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤ放電加工機にお
いて、放電加工に先立って行なわれる、被加工材に開け
られた孔にワイヤ電極をジェット水流を利用して通すた
めの方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤ放電加工機に用いられるワイヤ電
極は、通常０．２ｍｍφ程度のものが用いられている
が、ワイヤ電極にはワイヤリールに巻かれていたための
巻きぐせ、引き出される経路に設けられているガイドに
より付けられる変形が生じ、このため、ジェット水流を
利用してワイヤ電極先端を被加工材の０．５ｍｍφ程度
の加工開始用小孔に通そうとしても、その先端が真直ぐ
に案内されず、被加工材の小孔に通すことが困難となる
事態が生ずる。

【０００３】このため、ワイヤ電極を被加工材の小孔に
通す前に、ワイヤ電極を張力下で加熱してくせとりと焼
きなましを行ない、その後ワイヤ電極先端をジェット水
流中に案内してジェットの流れによりワイヤ電極先端が
素直に被加工材小孔に案内挿入されるようにした装置も
知られている（例えば特公昭63−41697 公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ワイヤ電極
を張力下で加熱してくせとりと焼きなましを行なった
後、ガイドを介してジェット水流により被加工材の小孔
にワイヤ電極を挿入しようとする場合、ワイヤ電極がガ
イドにより変形力を受け、再びくせがつく可能性があ
り、特に、焼きなましを施したワイヤ電極は弾性力がな
くなるため、塑性変形を起こし易い。このため、ワイヤ
電極先端の被加工材小孔に対する自動装填の成功率が低
くなる。

【０００５】本発明は、ワイヤ電極の加熱くせとり作業
を、ワイヤリールよりクラッチローラ、案内ローラを介
して引出してジェットノズルを通し、被加工材を通すこ
となく牽引ローラによりワイヤ電極を張力下に置き、こ
の状態でジェットノズルとその下位置に設けたカッタを
挾んだ上下位置に設けた給電子により、ワイヤ電極に電
流を流してワイヤ電極をジェットノズルを通した状態で
加熱するようにして、カッタによる切断後のワイヤ電極
先端を被加工材の小孔にジェットノズルよりの水流を利
用して通すに際して、ワイヤ電極先端に変形が加わった
状態で行なわれることがないようにしようとするもので
ある。なお、放電加工の一工程が終了した後に次の工程
に移る場合は、ワイヤ電極が被加工材を通過している状
態でワイヤ電極の焼きなましを行なうようにする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記のような
構成とすることにより、上記課題を解決しようとするも
のである。即ち、

【０００７】ワイヤ電極をワイヤ電極供給部から送り出
し、張力付与ローラを介して張力を付与して、流体ジェ
ットで誘導しつつ加工領域を経て牽引ローラに引き込ま
せるようにしたワイヤ放電加工機のワイヤ電極自動装填
方法において、被加工物の加工開始に際し、ワイヤ電極
の走行経路から前記加工領域にある被加工材を供り移動
により逃がした状態でワイヤ電極を下方へ送り出し一旦
前記牽引ローラに引き込ませた後、前記張力付与ローラ
と前記加工領域の上部との間に設けられた焼鈍領域内で
張力を付与しながらワイヤ電極を焼鈍し、その後該焼鈍
を停止して前記焼鈍領域内に設けられた前記流体ジェッ
トのジェットノズルの下部位置でワイヤ電極を切断し、
被加工材の加工開始用小孔とワイヤ電極との位置合わせ
後、前記流体ジェットで誘導しつつワイヤ電極を下方へ
送り出し、該ワイヤ電極を被加工材の加工開始用小孔に
挿通させて前記牽引ローラに引き込ませワイヤ電極を自
動装填させるようにしたワイヤ放電加工機のワイヤ電極
自動装填方法が提供される。

【０００８】また、ワイヤ電極をワイヤ電極供給部から
送り出し、張力付与ローラを介して張力を付与して、流
体ジェットで誘導しつつ加工領域を経て牽引ローラに引
き込ませるようにしたワイヤ放電加工機のワイヤ電極自
動装填方法において、一つのワイヤ放電加工工程が終了
し被加工材の次工程の加工開始用小孔にワイヤ電極を挿
通し直して放電加工を再開させる場合、前記一つのワイ
ヤ放電加工工程が終了した直後の被加工材にワイヤ電極
が装填されている状態で、前記張力付与ローラと前記加
工領域の上部との間に設けられた焼鈍領域内で張力を付
与しながらワイヤ電極を焼鈍し、その後該焼鈍を停止し
て前記焼鈍領域内に設けられた前記流体ジェットのジェ
ットノズルの下部位置でワイヤ電極を切断し、被加工材
の次工程の加工開始用小孔とワイヤ電極との位置合わせ
後、前記流体ジェットで誘導しつつワイヤ電極を下方へ
送り出し、該ワイヤ電極を被加工材の次工程の加工開始
用小孔に挿通させて前記牽引ローラに引き込ませワイヤ
電極を自動装填させるようにしたワイヤ放電加工機のワ
イヤ電極自動装填方法が提供される。

【０００９】更に、ワイヤ電極をワイヤ電極供給部から
送り出し、張力付与ローラを介して張力を付与して、流
体ジェットで誘導しつつ加工領域を経て牽引ローラに引
き込ませるようにしたワイヤ放電加工機のワイヤ電極自
動装填装置において、前記張力付与ローラの下部及び前
記加工領域の上部にそれぞれ設けられた一対の加熱給電
子と、 前記一対の加熱給電子間に形成されたワイヤ電極
の焼鈍領域に設けられた前記流体ジェットのジェットノ
ズルと、前記焼鈍領域の前記ジェットノズルの下部に設
けられ、焼鈍されたワイヤ電極を切断するカッタと、を
具備するワイヤ放電加工機のワイヤ電極自動装填装置が
提供される。

【００１０】

【作用】本発明によれば、ワイヤ電極をジェットノズル
に通してはいるが、被加工材の小孔は通さない状態（被
加工材に通した状態にある時はそのままの状態）で、ま
たは、放電加工を一時終了した状態で、張力下で、ワイ
ヤ電極に対し、ジェットノズルの上下位置に設けた給電
子により電気的な焼きなましを行なうようにしたので、
被加工材の小孔に焼きなまし後にジェットノズルの下側
で切断されたワイヤ電極先端をジェット水流を利用して
通すに当たって、変形が加えられた状態となる事態は生
じない。それ故、容易に被加工材小孔にワイヤ電極先端
の挿入を行なうことができる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明によるワイヤ放電加工機のワイ
ヤ電極自動装填装置の概略構成を示す側面図、図２はク
ラッチローラの構成を示す断面図で、図３、図４はそれ
ぞれその作動を示すフローチャートである。

【００１２】図に示すように、ワイヤ放電加工機１の上
部機体２には、ワイヤ電極３の供給リール４が設けら
れ、これよりワイヤ電極３は、同じく上部機体２に設け
られたガイドローラ５a 、５b 、ワイヤ電極３に付着し
ているゴミ取用フェルト板６を経て、モータＭにより駆
動されるクラッチローラ（送出兼ブレーキローラ）７と
プーリ７a とに掛け渡されて、ワイヤ電極３に繰出力及
び引出抵抗力が与えられるようにした後、一対のガイド
ローラ８を経て、ジェットノズル９、カッタ10、ガイド
孔11よりなる上ヘッド12により案内されて被加工材13に
穿たれた加工開始のための小孔14を通され、ワイヤ放電
加工機１の下部機体15に設けられた下ヘッド16のガイド
孔17を通り、その下部に設けられている方向変換ローラ
18a とその片側側面及び下面に沿って配置された方向変
換ガイド18b とよりなる繰出ガイド18に案内されて送り
出され、誘導管19を通って牽引ローラ20に引き込まれ、
その後外部に排出されるようになっている。

【００１３】なお、方向変換ローラ18a の外周には凹溝
が形成され、また、これに対面する方向変換ガイド18b
表面には同じく凹溝が形成されていて、両者が対面して
空隙通路を形成してあり、また、方向変換ガイド18b に
は、図示のように、ワイヤ電極３を牽引ローラ20方向に
送り出すための下ジェットノズル18c が設けられてい
る。

【００１４】このように構成されているため、ヘッド16
下方に移送されるワイヤ電極先端は方向変換ローラ18a
と方向変換ガイド18b との間に形成された空隙中に案内
され、下ジェットノズル18c よりのジェット水流により
誘導管19に向けてワイヤ電極先端が送り出され、牽引ロ
ーラ20に移送される。なお、ジェット水流はワイヤ電極
３の先端が牽引ローラ20に到達するまでの間作用してい
る。

【００１５】また、上ヘッド12と下ヘッド16との間にお
いて、ワイヤ電極３により被加工材13に対する放電加工
電圧を印加するための加工電流供給用給電子21、22が、
それぞれ上ヘッド12と下ヘッド16に設けられている。

【００１６】さらに、本発明においては、ジェットノズ
ル９、カッタ10を挾む位置に、ワイヤ電極３を焼きなま
すための加熱電流を印加する給電子23、24が設けられて
いる。この実施例では、給電子24は、放電加工電圧を印
加するための給電子21と共用するように構成されてい
る。

【００１７】次に、ワイヤ放電加工機１の作動について
説明する。最初、供給リール４よりガイドローラ５ａ、
５ｂ、フェルト板６、クラッチローラ７、プーリ７ａ、
ガイドローラ８を介して引き出されたワイヤ電極３先端
は、ジェットノズル９に挿入され、ジェット水流により
上ヘッドガイド孔１１、下ヘッドガイド孔１７を通るよ
う案内され、さらに、下部位置の繰出ガイド１８を構成
している方向変換ローラ１８ａと方向変換ガイド１８ｂ
との間に形成された隙間に送り込まれ、次いで下ジェッ
トノズル１８ｃよりのジェット水流により誘導管１９に
送り込まれ、牽引ローラ２０を経て外部に排出される。
なお、この場合、被加工材１３は加工位置に載置されて
おらず、ジェットノズル９、ガイド孔１１、１７は、い
ずれも漏斗状に形成され、ワイヤ電極先端の挿入が簡単
に行なわれるように構成されている。

【００１８】ここで図２を参照しながらワイヤ電極３の
繰出しおよび張力付与の作動について更に詳細に述べ
る。図２はクラッチローラ７の部分を上部から見た断面
図であり、上部機体２に取付けられ、正逆両回転駆動が
可能なモータＭの回転軸にギア26が楔着されている。ギ
ア26と噛合するギア27が楔着される軸28の先端に前記ク
ラッチローラ７が楔着されている。軸28は軸受29、29を
介してハウジング30によって回転自在に支持され、ハウ
ジング30はさらに軸受31、31を介して上部機体２によっ
て回転自在に支持されている。

【００１９】なお、ギア27とハウジング30とは、ねじ32
によって常時固定され、一体となって回転運動を行うよ
うになっている。また、ハウジング30には図示の如く内
部に中空部33が形成され、その中空部33に軸28と一体的
に設けられたフィン34が挿入され、コイル電流の大きさ
に応じて軸28とハウジング30との間の相対摩擦力が変わ
るいわゆるパウダクラッチが構成されている。35はクラ
ッチローラ７外周部に形成されたワイヤ電極３を巻き付
ける溝で、スリップしないように２重になっている。

【００２０】まずワイヤ電極３の装填時は、モータＭを
ワイヤ電極３の送り出し方向に駆動させ、パウダクラッ
チのコイル電流を大にして軸28とハウジング30とが一体
になるようにして回転させ、ワイヤ電極３に繰出力を与
える。ワイヤ電極３が牽引ローラ20に引き込まれたこと
が検出されると牽引ローラ20及び前記モータＭは停止さ
れ、ワイヤ電極３の移送は停止する。次いで、牽引ロー
ラ20は停止したまま前記モータＭが逆転される。そのと
きパウダクラッチのコイル電流値を所定の値にし、ワイ
ヤ電極径に応じた所定の張力がワイヤ電極３に付与され
るよう軸28とハウジング30との間に相対すべりを生じさ
せる。

【００２１】この状態下で給電子23、24間に加熱用電流
を加えると、その間に位置するワイヤ電極は張力下のも
とに加熱されるので、この焼きなまし範囲25にあるワイ
ヤ電極は焼きなまし作用を受けて確実に直線化されるこ
とになる。

【００２２】モータＭの逆転駆動停止と加熱電流の供給
停止後、ジェットノズル９の下方に設けたカッタ10を作
動させると、直線化されたワイヤ電極切断下部先端がジ
ェットノズル９を通過した状態のままとなり、切断され
た下側のワイヤ電極は牽引ローラ20により外部に排出さ
れる。

【００２３】次に、上ヘッド12と下ヘッド16の間に被加
工材13を置き、その加工開始用小孔14に、上下直線位置
に配置された上ヘッド12と下ヘッド16のそれぞれのガイ
ド孔11、17が一致するよう位置合わせを行なった後、ジ
ェットノズル９に加圧流体を作用させるとともにモータ
Ｍによるワイヤ電極３の送り出しを行ない、ワイヤ電極
先端をガイド孔11、小孔14、ガイド孔17を経て繰出ガイ
ド18に案内するようにする。繰出ガイド18に達したワイ
ヤ電極３の先端は、誘導管19を経て牽引ローラ20に誘導
され、ワイヤ電極３は牽引ローラ20により牽引作用を受
けて外部に引出されるようになるので、その後、一定張
力の下に移動するワイヤ電極３に対して加工電流供給用
給電子21、22を介して被加工材13に放電加工電圧を印加
し、被加工材13に対する放電加工を行なう。

【００２４】被加工材に対する一つの加工工程を終了し
た時点（放電加工電圧印加停止後）で、被加工材を交換
しての加工又は同一被加工材別位置の加工に先立って、
再び給電子23、24間に加熱用電流を加えてワイヤ電極の
焼きなましくせとり操作を行なった後、カッタ10による
ワイヤ電極の切断を行ない、ワイヤ電極先端の焼きなま
しによるくせとり直線状態を確実に持続させるようにす
る。

【００２５】なお、本発明によるワイヤ電極自動装填の
動作順序を図３、図４に示す。即ち、図３は、本発明に
よる放電加工機におけるワイヤ電極の自動装填の動作順
次を示すフローチャートで、新規にワイヤ電極を装填す
る場合、及び、加工中ワイヤ電極が断線し、その後装填
する場合を示し、図４は、本発明による放電加工機にお
けるワイヤ電極の自動装填の動作順次を示すフローチャ
ートで、多数個取り加工で次のスタート孔にワイヤ電極
を挿通する場合を示している。

【００２６】図３の冒頭で、焼きなまししない状態でま
ずワイヤ電極を装填するのは、被加工材がない状態で行
なうので、自動装填の成功率はきわめて高いのである。
また、図３においても、図４においても、ワイヤ電極自
動装填時だけ焼鈍を行なえば良いのである。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、ワイヤ電極先端は完全
にくせとり直線化がなされてあるので、ジェットノズル
９の作用により被加工材13の小孔14に確実に挿入通過さ
せることができる。即ち、被加工材13の加工開始用小孔
14に対するワイヤ電極先端挿入作業に際し、ワイヤ電極
３先端を被加工材の加工開始小孔に挿入することなく、
クラッチローラ７を介して、ジェットノズル９、カッタ
10、ガイド孔11、17を通し、繰出ガイド18、誘導管19、
牽引ローラ20を経てワイヤ電極に張力を付与しつつワイ
ヤ電極の移送を停止して、給電子23、24よりワイヤ電極
に加熱電流を印加し、ワイヤ電極３に焼きなまし範囲25
部分で焼きなまし作用と引伸力を付与するようにしてあ
るので、加熱電流付与を停止して、カッタ10により前記
位置のワイヤ電極を切断すると、ワイヤ電極の切断先端
部は、焼きなまされた状態で直線状となったままジェッ
トノズル９内に残されているので、次のワイヤ電極先端
を被加工材13の放電加工開始のための小孔14に液体ジェ
ット流による挿入に際し、その挿入が確実に行なわれる
ようになる。

【００２８】勿論、放電加工中におけるワイヤ電極の断
線の際にも同様の処置が取られるが、放電加工終了後の
被加工材取外しのためのワイヤ電極切断前においては、
次の作業のために、放電加工材にワイヤ電極を通した状
態でワイヤ電極焼きなまし作業を行なうことができる。

【００２９】また、本発明によれば、ワイヤ電極３の焼
きなまし作業は、ワイヤ電極を被加工材13の作業開始用
小孔14への挿入に先立って行なわれるだけであるので、
焼きなましのための加熱電流を必要時のみ印加すればよ
く、電力消費を最小限とすることができるとともに、ワ
イヤ電極の焼きなまし直線化力を受けてカットされた後
には、ワイヤ電極先端には何等外力が作用せず、また、
ワイヤ電極先端はジェットノズル９内に挿入された状態
にあるので、被加工材13の小孔14に挿入されるまでワイ
ヤ電極先端が変形することがなく、被加工材の小孔への
ジェット作用による挿入作業を確実に行なわせることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による放電加工機の概略構成を示す側断
面図である。

【図２】図１のクラッチローラの詳細構成を示す断面図
である。

【図３】本発明による放電加工機におけるワイヤ電極の
自動装填の動作順次を示すフローチャートで、新規にワ
イヤ電極を装填する場合、及び、加工中ワイヤ電極が断
線し、その後装填する場合を示している。

【図４】本発明による放電加工機におけるワイヤ電極の
自動装填の動作順次を示すフローチャートで、多数個取
り加工で次の加工開始用小孔にワイヤ電極を挿通する場
合を示している。

【符号の説明】 １ ワイヤ放電加工機 ２ 上部機体 ３ ワイヤ電極 ４ 供給リール ５a 、５b ガイド ７ クラッチローラ ８ ガイドローラ ９ ジェットノズル 10 カッタ 11 ガイド孔 12 上ヘッド 13 被加工材 14 被加工材加工開始用小孔 15 下部機体 16 下ヘッド 17 ガイド孔 18 繰出ガイド 19 誘導管 20 牽引ローラ 21 放電加工用給電子 22 放電加工用給電子 23 なまし加熱用給電子 24 なまし加熱用給電子

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤ電極をワイヤ電極供給部から送り
   出し、張力付与ローラを介して張力を付与して、流体ジ
   ェットで誘導しつつ加工領域を経て牽引ローラに引き込
   ませるようにしたワイヤ放電加工機のワイヤ電極自動装
   填方法において、被加工物の加工開始に際し、ワイヤ電
   極の走行経路から前記加工領域にある被加工材を送り移
   動により逃がした状熊でワイヤ電極を下方へ送り出し一
   旦前記牽引ローラに引き込ませた後、前記張力付与ロー
   ラと前記加工領域の上部との間に設けられた焼鈍領域内
   で張力を付与しながらワイヤ電極を焼鈍し、その後該焼
   鈍を停止して前記焼鈍領域内に設けられた前記流体ジェ
   ットのジェットノズルの下部位置でワイヤ電極を切断
   し、被加工材の加工開始用小孔とワイヤ電極との位置合
   わせ後、前記流体ジェットで誘導しつつワイヤ電極を下
   方へ送り出し、該ワイヤ電極を被加工材の加工開始用小
   孔に挿通させて前記牽引ローラに引き込ませワイヤ電極
   を自動装填させることを特徴としたワイヤ放電加工機の
   ワイヤ電極自動装填方法。
2. 【請求項２】 ワイヤ電極をワイヤ電極供給部から送り
   出し、張力付与ローラを介して張力を付与して、流体ジ
   ェットで誘導しつつ加工領域を経て牽引ローラに引き込
   ませるようにしたワイヤ放電加工機のワイヤ電極自動装
   填方法において、一つのワイヤ放電加工工程が終了し被
   加工材の次工程の加工開始用小孔にワイヤ電極を挿通し
   直して放電加工を再開させる場合、前記一つのワイヤ放
   電加工工程が終了した直後の被加工材にワイヤ電極が装
   填されている状態で、前記張力付与ローラと前記加工領
   域の上部との間に設けられた焼鈍領域内で張力を付与し
   ながらワイヤ電極を焼鈍し、その後該焼鈍を停止して前
   記焼鈍領域内に設けられた前記流体ジェットのジェット
   ノズルの下部位置でワイヤ電極を切断し、被加工材の次
   工程の加工開始用小孔とワイヤ電極との位置合わせ後、
   前記流体ジェットで誘導しつつワイヤ電極を下方へ送り
   出し、該ワイヤ電極を被加工材の次工程の加工開始用小
   孔に挿通させて前記牽引ローラに引き込ませワイヤ電極
   を自動装填させることを特徴としたワイヤ放電加工機の
   ワイヤ電極自動装填方法。
3. 【請求項３】 ワイヤ電極をワイヤ電極供給部から送り
   出し、張力付与ローラを介して張力を付与して、流体ジ
   ェットで誘導しつつ加工領域を経て牽引ローラに引き込
   ませるようにしたワイヤ放電加工機のワイヤ電極自動装
   填装置において、前記張力付与ローラの下部及び前記加工領域の上部にそ
   れぞれ設けられた一対の加熱給電子と、 前記一対の加熱給電子間に形成されたワイヤ電極の焼純
   領域に設けられた前記流体ジェットのジェットノズル
   と、 前記焼鈍領域の前記ジェットノズルの下部に設けられ、
   焼鈍されたワイヤ電極を切断するカッタと、 を具備することを特徴と したワイヤ放電加工機のワイヤ
   電極自動装填装置。