JP2932340B2 - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ワイヤ電極走行経路
をワークの加工形状に対応した形状にして、ワークを所
望形状に加工するワイヤ放電加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プレス加工に用いるパンチに、図４の11
や図６の11に示すような円弧状の座11a （カキアゲ部）
の付いたＲ座付きパンチ（通称カキアゲパンチ）があ
る。このような形状の硬い材質でなるワークを加工する
のは、従来、プロファイルグラインダによる研削加工が
用いられていた。

【０００３】また、特公平４−２８４８６号公報に開示
された、プーリ等の支持体によりガイドされたワイヤ電
極（以下ワイヤという）とワークとの間で放電加工を行
わせ、上記のＲ座付きパンチのような形状のワークを成
形する放電加工装置がある。

【０００４】また、特公昭５７−５７２０７号公報に開
示のワークのオーバーハング部の加工用のワイヤ放電加
工装置においては、ワイヤガイドがワークと干渉しない
ように、前記ガイドがワークの外周に対し常時、旋回移
動できるように加工アームに取り付けられた回転基体
に、前記ワイヤガイド部、ワイヤ走行装置、ワイヤの供
給、回収機構を取り付けた放電加工装置が提案されてい
る。

【０００５】また、特公昭６２−４３８１６号公報に
は、上記加工手段のためのワイヤの供給、回収機構を回
転基（筒）体の外に取り付け、また、漏斗を介してワイ
ヤ周辺に沿ってワーク加工部に加工液を供給するように
したワイヤ放電加工装置が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記プロファイルグラ
インダにより研削加工する場合、研削抵抗によりワーク
が変形し高精度な加工ができなかった。特公平４−２８
４８６号公報に開示の放電加工装置は、その第１図
（ａ）で垂直に支持されたワークの軸線と直角な水平方
向にワイヤ電極を走行させてワークに対面させ放電加工
を行う構成になっている。この機構では第１図（ｂ）に
示すように加工部は点となり、加工能率が悪く、ワーク
の軸線方向の加工面の面粗度が良好とはならない。

【０００７】また、特公昭５７−５７２０７号公報に開
示のワイヤ放電加工装置は、ワイヤ走行装置が急速旋回
するような加工の場合、慣性力により瞬間的にワイヤが
たるみ、張力変動が発生することがあった。また、ワイ
ヤ走行装置の放電加工部及びワークを固定式の加工槽の
加工液に浸漬して放電加工を行う場合、ワイヤ走行装置
が旋回すると、ワイヤが加工液を撹拌することになり、
その負荷抵抗が外乱となってワイヤ張力の変動が発生す
ることがあった。これらのワイヤ張力変動は、加工精度
や加工面品位を低下させる問題がある。

【０００８】また、特公昭６２−４３８１６号公報に開
示のワイヤ放電加工装置は、ワイヤの供給、牽引機構を
ワイヤ走行装置を載置した回転基体の外側に設けてある
ため、回転基体を旋回させてもワイヤがねじれないため
の機構を余分に設けなくてはならず、構造が複雑になっ
ていた。また、上記のワイヤ放電加工装置のワイヤがガ
イドから脱落すると、ワークとガイドとが接触してしま
い破損する。

【０００９】そこで本発明は、上述の従来の問題点をな
くし、Ｒ座付きパンチのような加工形状のワークを比較
的簡単な構成で、能率よくしかも高精度に加工するワイ
ヤ放電加工装置を提供する。

【００１０】また、ワイヤ走行装置が急旋回しても、加
工液浸漬形であっても、ワイヤ張力変動が少ないワイヤ
放電加工装置を提供することを目的とする。更に、ガイ
ドがワークと干渉して破損する事故が生じないように、
または前記事故の発生を少なくして破損から保護するた
めの装置を提供すると共に、放電加工のためのワイヤ走
行径路を可及的に短くし、ワークの加工精度を維持する
ことができるワイヤ放電加工装置を提供することを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、次のような構成にした。 （１） 走行するワイヤ電極とワークとの間で微小間隙
を介して放電加工を行うワイヤ放電加工装置において、
ベース、コラム等からなる機械のフレームと、前記フレ
ームにＸ，Ｙ，Ｚの直交３軸方向に移動可能に設けら
れ、前記ワークを懸垂把持するワークヘッドと、前記フ
レームに設けられ、加工槽を載置するテーブルと、前記
テーブルに取付けられ、前記ワイヤ電極を放電加工部へ
供給するワイヤ電極供給手段と、前記加工槽の内部のテ
ーブルに取付けられ、前記放電加工部の前後で前記ワイ
ヤ電極の走行経路を規定する一対の走行ガイドと前記一
対の走行ガイドの間で前記ワークに前記ワイヤ電極を当
接する当てガイドとからなるワイヤ電極ガイド手段と、
前記テーブルに取付けられ、前記放電加工部を通過した
前記ワイヤ電極を牽引するワイヤ電極牽引手段と、を具
備し、前記ワイヤ電極が前記ワークの下方から上方に向
けて走行するように構成したワイヤ放電加工装置。

【００１２】（２） 前記ワークを懸垂把持する前記ワ
ークヘッドは、前記フレームに対して上下のＺ軸方向に
移動可能に設けられ、前記テーブルは、前記フレームに
対してＸ，Ｙの水平直交２軸方向に移動可能に設けられ
た上記（１）に記載のワイヤ放電加工装置。

【００１３】前記ワークを懸垂把持する前記ワークヘッ
ドは、前記フレームに対してＺ軸まわりのＣ軸方向に回
転しないように設けられ、前記テーブルは、前記フレー
ムに対してＺ軸まわりのＣ軸方向に旋回および割出し可
能に回転するように設けられた上記（１）または（２）
に記載のワイヤ放電加工装置。

【００１４】（４） 前記ワークを懸垂把持する前記ワ
ークヘッドは、前記フレームに対してＺ軸まわりのＣ軸
方向に旋回および割出し可能に回転するように設けら
れ、前記テーブルは、前記フレームに対してＺ軸まわり
のＣ軸方向に回転しないように設けられた上記（１）ま
たは（２）に記載のワイヤ放電加工装置。

【００１５】（５） 走行するワイヤ電極とワークとの
間で微小間隙を介して放電加工を行うワイヤ放電加工装
置において、ベース、コラム等からなる機械のフレーム
と、前記フレームに設けられ、前記ワークを立設把持す
るテーブルと、前記フレームにＸ，Ｙ，Ｚの直交３軸方
向に移動可能に設けられた主軸ヘッドと、前記主軸ヘッ
ドに取付けられ、前記放電加工部の前後で前記ワイヤ電
極の走行経路を規定する一対の走行ガイドと前記一対の
走行ガイドの間で前記ワークに前記ワイヤ電極を当接す
る当てガイドとからなるワイヤ電極ガイド手段と、前記
主軸ヘッドに取付けられ、前記放電加工部を通過した前
記ワイヤ電極を牽引するワイヤ電極牽引手段と、を具備
し、前記ワイヤ電極が前記ワークの上方から下方に向け
て走行するように構成したワイヤ放電加工装置。

【００１６】（６） 前記ワークを立設把持する前記テ
ーブルは、前記フレームに対してＸ，Ｙの水平直交２軸
方向に移動可能に設けられ、前記主軸ヘッドは、前記フ
レームに対して上下のＺ軸方向に移動可能に設けられた
上記（５）に記載のワイヤ放電加工装置。

【００１７】（７） 前記ワークを立設把持する前記テ
ーブルは、前記フレームに対してＺ軸まわりのＣ軸方向
に旋回および割出し可能に回転するように設けられ、前
記主軸ヘッドは、前記フレームに対してＺ軸まわりのＣ
軸方向に回転しないように設けられた上記（５）または
（６）に記載のワイヤ放電加工装置。

【００１８】（８） 前記ワークを立設把持する前記テ
ーブルは、前記フレームに対してＺ軸まわりのＣ軸方向
に回転しないように設けられ、前記主軸ヘッドは、前記
フレームに対してＺ軸まわりのＣ軸方向に旋回および割
出し可能に回転するように設けられた上記（５）または
（６）に記載のワイヤ放電加工装置。

【００１９】（９） 前記ワイヤ電極ガイド手段の当て
ガイドは、その先端幅が前記走行するワイヤ電極の直径
より狭く形成されてなる上記（１）から（８）のいずれ
か１項に記載のワイヤ放電加工装置。

【００２０】（１０） 前記ワイヤ電極ガイド手段は、
前記ワイヤ電極が前記当てガイドから脱落したことを検
出する導電性の接触検出板と、前記接触検出板と前記ワ
イヤ電極とが接触したことを検出する接触検出回路とを
更に有した上記（１）から（９）のいずれか１項に記載
のワイヤ放電加工装置。

【００２１】（１１） 前記ワイヤ電極供給手段は、ワ
イヤ電極供給ボビンと、前記ワイヤ電極供給ボビンから
繰り出されるワイヤ電極に付与する張力を発生させる、
張力発生ギャードモータの回転軸に設けられたプーリ
と、これに対する押付けプーリよりなるワイヤ電極張力
発生部と、その張力の大きさを検出するワイヤ電極張力
検出部とからなり、前記ワイヤ電極張力発生部は、前記
ワイヤ電極への張力付与時に、前記ワイヤ電極供給ボビ
ンにおける外乱の影響を受けないように構成し、前記ワ
イヤ電極供給ボビンの慣性モーメントより大きな慣性モ
ーメントを有し、前記ワイヤ電極張力発生部の検出値と
指令張力とを比較してワイヤ電極の張力を所定値に維持
するよう前記ワイヤ電極張力発生部を制御するようにし
た上記（１）から（１０）のいずれか１項に記載のワイ
ヤ放電加工装置。

【００２２】

【作用】上述の構成により、カキアゲパンチのような形
状をしたワークの加工形状に沿わせてワイヤを案内しつ
つ走行させ、かつＸ，Ｙ，ＺおよびＣ軸を適宜移動させ
て、ワークの１回の段取りで全工程の加工を行うことが
できる。

【００２３】また、回転するテーブルにワイヤ供給手
段、ワイヤガイド手段、ワイヤ牽引手段をすべて取付け
たので、ワイヤがねじれないようにする機構が不要で全
体構成が簡素化した。ワイヤ走行系の方を旋回させず
に、ワーク側をＣ軸方向に旋回させる構成の場合は、更
に構成が簡素化する。

【００２４】更に、ワークとワイヤ走行装置との上下の
位置関係を天地逆さまにし、ワイヤがワークの上方から
下方へ走行するように構成しても作用は同じである。ま
た、ワイヤが当てガイドの先端面から脱落すると、当て
ガイドと走行ガイドとの間に配置した導電性の接触検知
板と前記ワイヤとが接触し、ワイヤを通じて給電子と前
記接触検知板との間に接触信号が流れるので、前記接触
信号によって加工を停止する等の所望の措置をとる。

【００２５】また、ワイヤ供給手段のワイヤ送り出し速
度等の変化が発生した時に、ワイヤ張力発生部でワイヤ
張力の変化を吸収でき、ワイヤ張力の変化が減少し、加
工精度の向上を得ることが可能となるのである。更に、
加工槽を設けて、放電加工部に十分な加工液が供給でき
るようになっている。

【００２６】

【実施例】以下に、本発明ワイヤ放電加工装置の実施例
について図面に沿って説明するが、本発明装置を組立て
ている各部材の具体的構成は、本出願当時の当業界にお
ける技術水準の範囲内で、適宜の設計変更が可能である
から、格別の理由を示すことなく、本実施例の形状・構
造のみに基づいて本発明の要旨を限定的に解釈すべきで
はない。

【００２７】図１は、本発明装置の第１実施例の全体的
構成の正面断面図、図２は、図１の実施例のワイヤ走行
装置の概略斜視図、図３は、図２の実施例の張力発生ギ
ャードモータの制御ダイヤグラム、図４は、図１の実施
例のワイヤ脱線検出回路の概略図、図５は、図４のワイ
ヤ脱線検出センサ部の拡大図を示し、（ａ）はその正面
図、（ｂ）は平面図、図６は本発明装置で放電加工する
ワークの一例、図７は本発明装置の第２実施例の全体構
成の正面断面図である。

【００２８】まず、第１実施例の構成を説明する。機械
のベッド、コラム等でなるフレーム１の上方部分にサド
ル10がＸ，Ｙの水平直交２軸方向に移動可能に設けられ
る。サドル10には上下のＺ軸方向に移動可能なワークヘ
ッド12が案内支持されており、ワークヘッド12の下端の
チャック13にワーク11が懸垂把持されている。

【００２９】一方、下方のフレーム１上に立設された基
台２は、回転駆動機構３によってＺ軸まわりのＣ軸旋回
および割出しが可能になった旋回台４と、旋回台４の上
端に取付けられたテーブル５とでなる。テーブル５上に
はＨ形をしたブラケット７が取付けられる。テーブル５
上には更にブラケット７を介して加工槽９が固定され
る。加工槽９の内部には加工槽底面から立設された取付
けブロック24（図４参照）があり、この取付けブロック
24には下から順にガイドプーリ25、給電子53、第１走行
ガイド27、当てガイド29、第２走行ガイド31、給電子54
が取付けてある。

【００３０】Ｈ形をしたブラケット７の左側部分には、
下から順にワイヤ供給ボビン１７、ガイドプーリ２０、
プーリ２１およびその押付けプーリ２２、張力検出プー
リ２３が取付けられている。ブラケット７の右側部分に
は、下から順にワイヤ巻付けボビン３７、ガイドプーリ
３６，３４、プーリ３５およびその押付けプーリ３２、
ガイドプーリ３０が取付けられている。

【００３１】プーリ21は張力発生ギャードモータ19の回
転軸に設けられ、押付けプーリ22と協働してワイヤ41に
所定の張力を発生させる。プーリ35はワイヤ巻取りギャ
ードモータ33の回転軸に設けられ、押付けプーリ32と協
働してワイヤ41を牽引する。ワイヤ巻付けボビン37はワ
イヤ巻付けトルクモータ39の回転軸に設けられ、放電加
工部を通過したワイヤ41を巻取り回収する。

【００３２】ワイヤ41はワイヤ供給ボビン17から繰り出
され、図１に示す走行経路をたどりワイヤ巻付けボビン
37に回収される。ここで供給ボビン17から第１走行ガイ
ド27までの構成をワイヤ供給手段、第１走行ガイド27か
ら第２走行ガイド31までの構成をワイヤガイド手段、第
２走行ガイド31からワイヤ巻付けボビン37までの構成を
ワイヤ牽引手段と呼ぶ。ここでワイヤ供給手段、ワイヤ
ガイド手段およびワイヤ牽引手段を総称してワイヤ走行
装置15と呼ぶ。

【００３３】加工槽９には加工液供給孔38から加工液を
第２走行ガイド31の少し上まで供給し、ワーク11の浸漬
加工が行えるようにしてある。加工液の排出は、加工液
排出孔40から行う。浸漬加工に代えて、放電加工部へ加
工液を噴出させる方式の場合は、加工槽９はスプラッシ
ュガードの役目をする。

【００３４】第１、第２走行ガイド27，31間が放電加工
部であり、加工すべきワーク11のカキアゲ部11a に沿っ
た形にワイヤ走行経路を形成するのが当てガイド29であ
る。当てガイド29は４隅が円弧形状をしており、丁度ワ
ーク11のカキアゲ部11a の円弧と対応する。第１走行ガ
イド27を通過するワイヤ41の軸線がテーブル５のＣ軸回
転中心と一致するように構成される。

【００３５】ワイヤ41には給電子53，54を介してＮＣ・
電源装置65から加工用の電圧パルスが供給される。ワー
ク11にも同様にＮＣ・電源装置65から加工用の電圧パル
スが供給され、ワイヤ41との間で放電加工が行われる。
このとき、ＮＣ・電源装置65は、Ｘ，Ｙ，ＺおよびＣ軸
の送り制御も行う。

【００３６】ワイヤ供給ボビン１７から繰り出されたワ
イヤ４１は、ガイドプーリ２０、プーリ２１、張力検出
プーリ２３、ガイドプーリ２５を経て第１走行ガイド２
７を通る。第１走行ガイド２７を通ったワイヤ４１は、
当てガイド２９と第２走行ガイド３１とによって加工す
べきワーク形状に対応した形に曲げられる。その後、ワ
イヤ４１はワイヤ巻取りギャードモータ３３によって駆
動されるプーリ３５によって牽引され、最後段に位置す
るワイヤ巻付けトルクモータ３９によって回転されるワ
イヤ巻付けボビン３７に巻取り回収される。

【００３７】第１走行ガイド27と第２走行ガイド31との
間が加工部であり、この加工部のワイヤ41とワーク11と
の間でＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の送りとテーブル５のＣ軸方向
の送りとを与え、ワーク11を所望形状に放電加工する。

【００３８】ワイヤ41はワーク11の取付け軸線方向、す
なわち加工形状の長手方向に走行するので、いわばワー
ク11に対して線接触式に放電加工でき加工能率が良い。
又、第１、第２走行ガイド27，31および当てガイド29と
でワーク形状に規定されたワイヤ41で加工するので、加
工中はＺ軸の送り制御が不要で、プログラミングが簡単
である。この装置は、プレス加工に用いるカキアゲパン
チと呼ばれる金型などの加工に適する。

【００３９】ワイヤ41は、ワイヤ巻取りギャードモータ
33の牽引力によってワイヤ供給ボビン17から繰り出され
るが、張力発生ギャードモータ19によってブレーキをか
け、加工部におけるワイヤ41の張力が適正値になるよう
に制御される。張力検出プーリ23は、例えば支持軸にひ
ずみゲージを貼ることによってワイヤ41の張力を検出で
きるように構成されている。この張力検出プーリ23によ
る張力検出値と予め指令される張力指令値とが等しくな
るように張力発生ギャードモータへの電流が制御され
る。更に張力発生ギャードモータの回転軸に設けられた
タコジェネレータによって回転速度が検出され、回転速
度も所定値になるようにフィードバック制御される。

【００４０】このときテーブル５が急速回転する等、何
らかの張力変動要因、例えばテーブル５の急速回転時に
ワイヤ供給ボビン１７に作用する遠心力で、ワイヤ供給
ボビン１７が径方向へわずかに移動してしまい、ワイヤ
４１にかかる負荷等が発生してしまう。ここで、ワイヤ
４１に張力を付与するブレーキ手段としてパウダクラッ
チを用いた場合、一般的にその回転の慣性モーメントが
小さいことから、テーブル５の急速回転時にワイヤ供給
ボビン１７に上記ワイヤ張力変動要因が作用すると、ワ
イヤ４１の送り出し速度が急激に変化して、ワイヤ張力
制御が追従できずに加工部におけるワイヤ４１の張力が
変動してしまう。よって、本発明は、ワイヤ４１に張力
を付与するブレーキ手段として、ワイヤ供給ボビン１７
の回転の慣性モーメントよりも大きな回転の慣性モーメ
ントを有する張力発生ギャードモータ１９を用いた。つ
まり、ワイヤ供給ボビン１７より張力発生ギャードモー
タ１９の方が回されにくい構造になっている。このこと
から、テーブル５の急速回転時にワイヤ供給ボビン１７
にワイヤ張力変動要因が作用しても、押付けプーリ２２
と張力発生ギャードモータ１９の回転軸に取付けられた
プーリ２１とに挾まれたワイヤ４１の張力変動による張
力発生ギャードモータ１９の連れ回りが発生することが
ない。よって、ワイヤ供給ボビン１７におけるワイヤ張
力変動要因が張力発生ギャードモータ１９に全く影響せ
ずに吸収することができ、常に、張力発生ギャードモー
タ１９により加工部におけるワイヤ張力制御が行え、ワ
イヤ張力を指令値に維持することができる。

【００４１】一方、加工槽９は加工液で満たされてお
り、ガイドプーリ25、第１走行ガイド27、当てガイド2
9、第２走行ガイド31及びワーク11は加工液に浸漬され
ている。加工槽９及びワイヤ走行装置15は共にテーブル
５上に設けられているので、両者間にＣ軸方向の相対運
動は生ぜず、ワイヤ41が加工液を撹拌することはない。
また、ワイヤ41に対し直角方向の振動は加工液により制
動されるので、加工領域におけるワイヤ41の振動が生ぜ
ず、さらに、走行中、ワイヤ41の捩れがないから、それ
らに基づくトラブルが生じる恐れがない。このため、ワ
ーク11の加工面に凹凸ができることがなく、ワークの加
工精度が向上する。

【００４２】図４は、ワイヤの脱線検出回路の一実施例
を示すもので、図中、41はワイヤ、11はワーク、27は第
１走行ガイド、29は当てガイド、31は第２走行ガイド
で、当てガイド29の一実施例の構造は後に説明するが、
要するに先端ガイド部がワイヤ41をガイドする細い面を
なし、その横平面がワーク11の一部に対応する形状を備
えている。ワイヤ41は、第１走行ガイド27のＶ溝、当て
ガイド29の先端面、第２走行ガイド31のＶ溝を案内とし
て矢印方向に走行し、走行経路を湾曲させると共に、そ
の間をワーク11に対する加工部とする。そして、上述の
ワイヤ41の走行形状が、すなわち、ワーク11の加工外形
に相当する。

【００４３】51は、ワイヤ41に対する接触検出板で、当
てガイド29と第２走行ガイド31との間でワイヤ走行経路
側に延長して装着し、ワイヤ41が当てガイド29先端面か
ら脱落して第１走行ガイド27と第２走行ガイド31との間
に張架されたときには常に接触し、両者間に導通が生じ
るようにされている。53は、給電子の一つでワイヤ41に
接触し、加工用の電圧パルスをワイヤ41に給電する。

【００４４】55，57は、それぞれパルストランスＰTr1
,ＰTr2 で、これらは給電板53と接触検出板51との間を
つなぐ検出回路に、それぞれ直列に挿入されている。59
は検出パルス発生回路で、パルストランス55に結合され
ている一方、それぞれＮＣ・電源装置65と比較判定回路
61とに連結されている。パルストランス57は検出パルス
増幅回路63と結合し、同回路63は、また、比較判定回路
61を介してＮＣ・電源装置65に連結されている。

【００４５】上記説明の回路において、ＮＣ・電源装置
65により、ワイヤ張力発生と同時に検出パルス発生回路
59をONする。それにより検出回路にパルストランス55を
介して交流パルスが発生する。ワイヤ41と接触検出板51
とが非接触、つまり、ワイヤ41が正常に案内されている
場合には検出回路に電流が流れず、したがって、パルス
トランス57に電流は流れない。

【００４６】ワイヤ41が当てガイド29から外れると、ワ
イヤ41が接触検出板51に接触し、検出回路に電流が流
れ、パルストランス57を介して検出パルス増幅部63に検
出信号が入力される。検出された信号は、比較判定回路
61により出力した検出パルスによる接触検出か、否かを
判定される。ワイヤ41と接触検出板51との接触を検出し
た信号は、ＮＣ・電源装置65へ送られる。ＮＣ・電源装
置65は、入力された検出信号により「ワイヤ脱線」の異
常を表示し、加工やワイヤ走行を停止させる。ワイヤ41
の当てガイド29からの脱線検出は、加工時だけでなく常
時行う。

【００４７】図５は、ワイヤ接触検出部の拡大図を示
し、その（ａ）は側面図、（ｂ）は、一部を切り欠いた
平面図である。図中、41はワイヤ、27は第１走行ガイ
ド、29は当てガイド、31は第２走行ガイド、51は接触検
出板で、その内、第２走行ガイド31には、図５（ｂ）に
みられるように周方向にワイヤ41を案内するＶ形溝が設
けられているが、ワイヤ41を案内する当てガイド29の先
端面部の幅は、加工条件に制約されてワイヤ41の直径と
略同一か、それよりも僅かに狭い間隔、たとえば、０．
２mm幅でしかない。

【００４８】そのために、当てガイド29の先端面にはワ
イヤ41を受け入れる凹面が形成されており、また、常に
ワーク11の加工方向に対向してワイヤ41が相対移動する
よう当てガイド29の向きをＣ軸制御しているにしても、
なんらかの外乱により、ワイヤ41が当てガイド29の先端
面から脱落する恐れがあることは否定できない。そし
て、ワイヤ41が当てガイド29の先端面から脱落したまま
加工を続行すると、ワーク11と当てガイド29の先端面と
が干渉して、事故を起こすことになる。

【００４９】ワイヤ41は、第１走行ガイド27に案内され
テーブル５の回転中心線に沿って走行し、当てガイド29
の先端面に接触してカーブし、第２走行ガイド31のＶ形
溝に納まり移動する。また、少なくとも、第２走行ガイ
ド31のあたりまでは加工液に漬かっており、第１走行ガ
イド27とをつなぐワイヤ41の区間が加工領域となる。接
触検出板51の延長先端部は、第１走行ガイド27と第２走
行ガイド31の外周面とを結ぶ直線領域よりも僅かに突出
し、また、第２走行ガイド31のＶ形溝に対し、やや幅広
く形成するが、必ずしも中央部に切り溝を施すことを要
さない。ただし、検出板先端部は、正常なワイヤ走行経
路までは延長されることなく、また、ワイヤ41の接触が
予定される部分については滑らかにして、仮にも接触ワ
イヤが切断することのないよう成形する必要がある。

【００５０】上述の接触検出手段において、なんらかの
トラブルによって、ワイヤ41が当てガイド29の先端面か
ら脱落すると、張力によりワイヤ41は第１走行ガイド27
と第２走行ガイド31の外周面とを結ぶ直線に沿って走行
するようになるから、その中途に配置された接触検出板
51の延長先端部に接触し、両者の間に導通が生じるの
で、それによってワイヤ41が当てガイド29の先端面から
脱線したことを検出することができる経緯は、前述した
とおりである。なお、当てガイド29は左右同形状に作ら
れており、先端面が摩耗した場合は、左右反転して取り
付け替えればよい。

【００５１】また、回転する基台２に代えてワークヘッ
ド12側にＣ軸方向（図１の点線矢印）に旋回、割出し可
能なＣ軸送り機構を設け、ワイヤ走行装置15を載置する
基台２をフレーム１に固定して回転しないようにし、ワ
ーク11の方を回転しても良い。これにより第１走行ガイ
ド27を通過するワイヤ41の中心とＣ軸中心とを厳密に一
致させてワイヤ走行装置15を製作しなければならない難
しさがなくなり、取扱いが簡単になる。また、ワイヤ走
行装置15および加工槽９が旋回することにより、複雑で
あった給電線や加工液の給排管類の配線、配管処理が簡
易化した。

【００５２】また、ワークヘッド12側にＣ軸送り機構が
設けられていることにより、連続回転も可能であり、Ｒ
座付きの丸パンチの加工が簡単に行える。更にサドル10
のＸ、Ｙ軸方向の動きを固定し、ワークヘッド12はＺ軸
方向にのみ移動するようにし、基台２がフレーム１上を
Ｘ、Ｙの水平直交２軸方向に移動可能にした構成でも同
様の作用、効果が得られる。

【００５３】次に図７により、本発明の第２実施例につ
いて説明する。第２実施例は第１実施例のワーク11とワ
イヤ走行装置15の上下の位置関係が天地逆さまになった
場合である。すなわちフレーム１上に基台２が固着さ
れ、回転駆動機構を内蔵した旋回台４上のテーブル５に
チャック13が取付けられ、チャック13にワーク11が立設
把持されている。ワーク11は回転駆動機構によってＣ軸
方向に旋回および割出し可能になっている。

【００５４】一方上方のフレーム１にはＸ，Ｙの水平直
交２軸方向に移動可能なサドル10が設けられ、サドル10
内を上下のＺ軸方向に移動可能な主軸ヘッド73が設けら
れている。主軸ヘッド73の下端にはＨ形のブラケット７
が固着されており、第１実施例と同様のワイヤ供給手
段、ワイヤガイド手段、ワイヤ牽引手段が取付けられて
おり、ワイヤ走行装置15を構成している。

【００５５】一対の走行ガイド27、31間の放電加工部で
ワーク11が加工されるのであるが、そのとき加工液がノ
ズル75、76から噴出され、加工液受け77で回収される。
このようにワーク11を上方から下方へ走行するワイヤ41
によって加工しても良い。また、サドル10がフレーム１
に固着され、主軸ヘッド73がＺ軸方向にのみ移動し、基
台２がＸ，Ｙ軸方向に移動する態様もある。更に、テー
ブル５が回転しないで、主軸ヘッド73がＣ軸回転（図７
の点線矢印）を行う機構にすることもできる。

【００５６】

【発明の効果】本発明は、以上詳述のとおり、Ｒ座付き
パンチのような形状のワークをワイヤ放電加工するに当
って、ワークの軸線方向の加工形状に沿ってワイヤを曲
線状にガイドしつつ走行させ、その走行するワイヤとワ
ークとをＸ，Ｙ，Ｚ軸方向、また必要に応じてＣ軸方向
に相対移動させることにより、比較的簡単な構造で能率
よくしかも高精度に放電加工を行うことができる。１回
のワーク把持でワークの全周を荒加工から仕上げ加工ま
で全工程を施すことができる。

【００５７】加工槽に貯溜した加工液にワイヤ走行装置
の加工部とワークとを浸漬させて放電加工する場合は、
加工部へ加工液を噴流させる機構が不要で、加工部まわ
りの構造が単純化できる。また加工液の温度を一定に維
持する液温制御を行えば熱変位の少い高精度加工ができ
る。また回転する基台上にワイヤ走行装置全体を載置し
た形式は、外部のワイヤ供給、回収装置との間でワイヤ
の掛け渡しがないので、ワイヤのねじれや構造が複雑化
するといった問題がない。更にワイヤ走行装置と加工槽
を回転テーブル上に設けると、Ｃ軸回転送りを行っても
ワイヤが加工液を撹拌せず、ワイヤの張力変動は生じな
い。

【００５８】当てガイドの先端面の幅をワイヤ直径より
狭く形成すれば、当てガイドとワークとが干渉してしま
うことがない。またワイヤの脱線検出により、万一ワイ
ヤが当てガイドから脱落しても当てガイドとワークとの
干渉事故を防止でき、当てガイドの破損が大幅に低下す
る。

【００５９】張力発生ギャードモータの回転軸に設けら
れたプーリとこれに対する押付けプーリよりなるワイヤ
電極張力発生部は、ワイヤ供給ボビンの慣性モーメント
より大きな慣性モーメントを有して張力変動要因を吸収
できるようにし、しかも張力一定制御を行うことによっ
て、放電加工部におけるワイヤ張力を常に指令値に維持
できる。

【００６０】本発明装置によるワイヤ放電加工は非接触
加工故、ワークに力が作用せず、従来のプロファイルグ
ラインダによる研削加工に比べ、薄く剛性の小さなワー
クの加工が大幅に高精度化できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の全体構成の正面断面図で
ある。

【図２】本発明の第１実施例のワイヤ走行装置の概略斜
視図である。

【図３】本発明の第１実施例の張力発生ギャードモータ
の制御ダイヤグラムである。

【図４】本発明の第１実施例のワイヤ脱線検出機構を示
す概略図である。

【図５】本発明の第１実施例のワイヤ脱線検出部の拡大
図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）は平面図であ
る。

【図６】本発明装置により加工したワークの一例を示す
斜視図である。

【図７】本発明の第２実施例の全体構成の正面断面図で
ある。

【符号の説明】

１ フレーム ２ 基台 ３ 回転駆動機構 ４ 旋回台 ５ テーブル ７ ブラケット ９ 加工槽 10 サドル 11 ワーク 12 ワークヘッド 13 チャック 15 ワイヤ走行装置 17 ワイヤ供給ボビン 19 張力発生ギャードモータ 23 張力検出プーリ 25 ガイドプーリ 27 第1走行ガイド 29 当てガイド 31 第２走行ガイド 33 ワイヤ巻取りギャードモータ 37 ワイヤ巻付けボビン 39 ワイヤ巻付けトルクモータ 41 ワイヤ 51 接触検出板 53、54 給電子 73 主軸ヘッド 75、76 ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 崔 小新 神奈川県愛甲郡愛川町三増359番地の３ 株式会社牧野フライス製作所内 (56)参考文献 実開 昭57−122321（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23H 7/10 B23H 7/02

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行するワイヤ電極とワークとの間で微
   小間隙を介して放電加工を行うワイヤ放電加工装置にお
   いて、 ベース、コラム等からなる機械のフレームと、 前記フレームにＸ，Ｙ，Ｚの直交３軸方向に移動可能に
   設けられ、前記ワークを懸垂把持するワークヘッドと、 前記フレームに設けられ、加工槽を載置するテーブル
   と、 前記テーブルに取付けられ、前記ワイヤ電極を放電加工
   部へ供給するワイヤ電極供給手段と、 前記加工槽の内部のテーブルに取付けられ、前記放電加
   工部の前後で前記ワイヤ電極の走行経路を規定する一対
   の走行ガイドと前記一対の走行ガイドの間で前記ワーク
   に前記ワイヤ電極を当接する当てガイドとからなるワイ
   ヤ電極ガイド手段と、 前記テーブルに取付けられ、前記放電加工部を通過した
   前記ワイヤ電極を牽引するワイヤ電極牽引手段と、 を具備し、前記ワイヤ電極が前記ワークの下方から上方
   に向けて走行す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。
2. 【請求項２】 前記ワークを懸垂把持する前記ワークヘ
   ッドは、前記フレームに対して上下のＺ軸方向に移動可
   能に設けられ、前記テーブルは、前記フレームに対して
   Ｘ，Ｙの水平直交２軸方向に移動可能に設けられた請求
   項１に記載のワイヤ放電加工装置。
3. 【請求項３】 前記ワークを懸垂把持する前記ワークヘ
   ッドは、前記フレームに対してＺ軸まわりのＣ軸方向に
   回転しないように設けられ、前記テーブルは、前記フレ
   ームに対してＺ軸まわりのＣ軸方向に旋回および割出し
   可能に回転するように設けられた請求項１または２に記
   載のワイヤ放電加工装置。
4. 【請求項４】 前記ワークを懸垂把持する前記ワークヘ
   ッドは、前記フレームに対してＺ軸まわりのＣ軸方向に
   旋回および割出し可能に回転するように設けられ、前記
   テーブルは、前記フレームに対してＺ軸まわりのＣ軸方
   向に回転しないように設けられた請求項１または２に記
   載のワイヤ放電加工装置。
5. 【請求項５】 走行するワイヤ電極とワークとの間で微
   小間隙を介して放電加工を行うワイヤ放電加工装置にお
   いて、 ベース、コラム等からなる機械のフレームと、 前記フレームに設けられ、前記ワークを立設把持するテ
   ーブルと、 前記フレームにＸ，Ｙ，Ｚの直交３軸方向に移動可能に
   設けられた主軸ヘッドと、前記主軸ヘッドに取付けられ、 前記放電加工部の前後で
   前記ワイヤ電極の走行経路を規定する一対の走行ガイド
   と前記一対の走行ガイドの間で前記ワークに前記ワイヤ
   電極を当接する当てガイドとからなるワイヤ電極ガイド
   手段と、前記主軸ヘッドに取付けられ、 前記放電加工部を通過し
   た前記ワイヤ電極を牽引するワイヤ電極牽引手段と、 を具備し、前記ワイヤ電極が前記ワークの上方から下方
   に向けて走行す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。
6. 【請求項６】 前記ワークを立設把持する前記テーブル
   は、前記フレームに対してＸ，Ｙの水平直交２軸方向に
   移動可能に設けられ、前記主軸ヘッドは、前記フレーム
   に対して上下のＺ軸方向に移動可能に設けられた請求項
   ５に記載のワイヤ放電加工装置。
7. 【請求項７】 前記ワークを立設把持する前記テーブル
   は、前記フレームに対してＺ軸まわりのＣ軸方向に旋回
   および割出し可能に回転するように設けられ、前記主軸
   ヘッドは、前記フレームに対してＺ軸まわりのＣ軸方向
   に回転しないように設けられた請求項５または６に記載
   のワイヤ放電加工装置。
8. 【請求項８】 前記ワークを立設把持する前記テーブル
   は、前記フレームに対してＺ軸まわりのＣ軸方向に回転
   しないように設けられ、前記主軸ヘッドは、前記フレー
   ムに対してＺ軸まわりのＣ軸方向に旋回および割出し可
   能に回転するように設けられた請求項５または６に記載
   のワイヤ放電加工装置。
9. 【請求項９】 前記ワイヤ電極ガイド手段の当てガイド
   は、その先端幅が前記走行するワイヤ電極の直径より狭
   く形成されてなる請求項１から８のいずれか１項に記載
   のワイヤ放電加工装置。
10. 【請求項１０】 前記ワイヤ電極ガイド手段は、前記ワ
    イヤ電極が前記当てガイドから脱落したことを検出する
    導電性の接触検出板と、前記接触検出板と前記ワイヤ電
    極とが接触したことを検出する接触検出回路とを更に有
    した請求項１から９のいずれか１項に記載のワイヤ放電
    加工装置。
11. 【請求項１１】 前記ワイヤ電極供給手段は、ワイヤ電
    極供給ボビンと、前記ワイヤ電極供給ボビンから繰り出
    されるワイヤ電極に付与する張力を発生させる、張力発
    生ギャードモータの回転軸に設けられたプーリと、これ
    に対する押付けプーリよりなるワイヤ電極張力発生部
    と、その張力の大きさを検出するワイヤ電極張力検出部
    とからなり、 前記ワイヤ電極張力発生部は、前記ワイヤ電極への張力
    付与時に、前記ワイヤ電極供給ボビンにおける外乱の影
    響を受けないように構成し、前記ワイヤ電極供給ボビン
    の慣性モーメントより大きな慣性モーメントを有し、 前記ワイヤ電極張力発生部の検出値と指令張力とを比較
    してワイヤ電極の張力を所定値に維持するよう前記ワイ
    ヤ電極張力発生部を制御するようにした請求項１から１
    ０のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工装置。