JP5968476B2

JP5968476B2 - 中抜き加工装置

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Publication number: JP5968476B2
Application number: JP2015011500A
Authority: JP
Inventors: 広文仲窪; 中村　多喜夫; 多喜夫中村; 昭博後藤; 宏美天木
Original assignee: OM MFG CO., LTD.
Current assignee: OM MFG CO., LTD.
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2015-01-23
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2035-01-23
Also published as: JP2016135527A; CN105818277A; CN105818277B

Description

本発明は、ワークの中央部をくり抜いて、例えば坩堝や臼などの有底円形孔を有する中ぐり品を加工形成する中抜き加工装置に関するものである。

従来、例えば、炭素系素材の柱状ワークの表面を切削して坩堝などの有底円形孔を有する中ぐり品を加工形成する場合、中ぐり部分を回転工具で切削して、小さい穴から徐々に拡大して行き大きな有底円形孔となるように切削加工しているが、切削された中ぐり部分はすべて削り屑として粉の状態で排出することになるため、作業環境を維持するためにこれを飛散させることなく回収しなければならず、そのための回収装置にコストが掛かったり回収作業により生産性を低下させる問題があった。また、回収した削り屑は、再生して再利用することも可能であったが、粉状の削り屑を塊状に再生するためには多くの工程を要し多大なコストが掛かってしまうことから、実際には再利用するケースは少なく、再利用可能な有用な資源を無駄に廃棄せざるを得なかった。

そこで、本願出願人は、上述の問題を解決するために鋭意検討し、炭素系素材などの中ぐりする（中抜きする）ワーク自体がワイヤ切断可能な軟質材の場合には、円形溝を掘削し、この円形溝の底部を内側に向かってワイヤ切断すれば容易にしてほとんど削り屑を生じさせないで円柱体を中抜きできることを見出し、特許文献１に示すような中抜き加工装置を提案した。

この中抜き加工装置は、ワークへの円形溝の掘削とワイヤ切断の双方を行えるもので、容易に円形溝を掘削できる構成であって、且つワイヤ切断を行う切断用ワイヤを、円筒体に設けた溝切刃により円形溝を掘削するまでこの掘削の邪魔とならない円筒体の退避位置に退避保持させておくことができ、円形溝を形成した後には簡単な操作でワイヤフリーに切り替えると共にこの切断用ワイヤに張力を付与してワイヤ切断を行うことができ、この切断用ワイヤに上部からの引き上げ付勢により十分な張力を付与する張力付与装置も容易に円筒体上部に配設することができ、簡単にしてスムーズにワークを中抜き加工することができる構成としたものである。

特開２０１４−１７６９４１号公報

しかしながら、上述した中抜き加工装置は、切断用ワイヤに一般市販品を用いており、この一般市販品の切断用ワイヤは、ワイヤ全体に（ワイヤ全長に渡って）ダイヤモンドコーティングが施されているため、表面が凸凹していて摺動性が悪く、そのために引き回し方向を変えながらワイヤ引き上げ用係止部や水平架設用係止部を摺動する摺動領域に大きな負荷が掛かり、この切断用ワイヤの摺動領域においてしばしば破断が生じて、加工処理が途中で中断してしまう不具合が生じることがあった。

本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、切断用ワイヤの摺動性を向上し、引き回し方向を変えながら摺動する切断用ワイヤの摺動領域にかかる負荷を軽減し、ワイヤ切断処理時に切断用ワイヤの破断が生じにくく、円滑に中抜き加工を行うことができる実用性に優れた中抜き加工装置を提供することを目的とする。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

中抜きするワーク１に円形溝２を掘削し、この円形溝２の底部から内側に向かって切断して、抜き部となる円柱体３を前記ワーク１と分離し抜き出すことにより、このワーク１に有底円形孔４を形成する中抜き加工装置であって、前記ワーク１を回転させるワーク回転機構５と、このワーク回転機構５により回転する前記ワーク１に対して接離自在に移動する円筒体６とを備え、この円筒体６は、前記円形溝２を掘削形成する溝切刃７と、前記ワーク１と前記円柱体３とを分離する際の前記切断に用いる切断用ワイヤ８と、この切断用ワイヤ８を所定の状態に引き回し配設するためのワイヤガイド部11と、このワイヤガイド部11を介して所定の状態に引き回した前記切断用ワイヤ８に、少なくとも前記切断時に張力を付与する張力付与装置９とを備えた構成とし、前記溝切刃７は、前記円筒体６の下部周縁部に設けた構成とし、前記切断用ワイヤ８は、前記切断時に前記円柱体３の底部外周に押圧状態に当接する切断領域部８Ａに切断用超硬材コーティングを施すと共に、前記切断時に前記ワイヤガイド部11を摺動する摺動領域部８Ｂに潤滑剤コーティングを施した構成とし、前記ワーク回転機構５により回転する前記ワーク１に対して前記円筒体６を接近移動させ、前記ワーク１の上面からワーク１底部に向けて前記溝切刃７で前記円形溝２を掘削してこの円形溝２の内側に前記円柱体３を形成した後、回転している前記円柱体３を、この円柱体３の底部外周に掛け回し前記張力付与装置９により張力を付与した前記切断用ワイヤ８で切断し、この切断した円柱体３を前記ワーク１から引き出し中抜きする構成としたことを特徴とする中抜き加工装置に係るものである。

また、前記円筒体６は、下部周縁部の左右両側に前記ワイヤガイド部11を対向状態に設けた構成とし、前記切断用ワイヤ８は、長さ方向途中部に前記切断領域部８Ａを設け、この切断領域部８Ａの両側に前記摺動領域部８Ｂを設けた構成として、前記切断用ワイヤ８の前記切断領域部８Ａが前記切断時に前記ワーク１から分離し抜き出す前記円柱体３の底部外周に当接するように引き回すと共に、この円柱体３の底部外周に引き回した前記切断領域部８Ａの両側に設けられた各前記摺動領域部８Ｂを対向状態に設けた前記ワイヤガイド部11に掛け回して、この切断用ワイヤ８の引き回し方向を変え、前記円筒体６の左右両側周面に沿って上方に向かって引き回し配設した構成としたことを特徴とする請求項１記載の中抜き加工装置に係るものである。

また、切断用超硬材コーティングを施した前記切断領域部８Ａは、前記切断用ワイヤ８を前記張力付与装置９により引き上げる前記切断時に、前記ワイヤガイド部11にまで達しない範囲に設け、潤滑剤コーティングを施した前記摺動領域部８Ｂは、少なくとも前記切断用ワイヤ８を前記張力付与装置９により引き上げる前記切断時に、前記ワイヤガイド部11を摺動する範囲に設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の中抜き加工装置に係るものである。

また、前記潤滑剤コーティングは、モリブデンコーティングであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の中抜き加工装置に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、抜き部となる円柱体をワークからワイヤ切断する際に、ワイヤガイド部に掛け回しこのワイヤガイド部で引き回し方向を変えながら摺動する切断用ワイヤの摺動領域部がスムーズに摺動し、この摺動領域部にかかる負荷が軽減され、切断用ワイヤの破断が生じにくくなる。

従って、ワイヤ切断処理中に切断用ワイヤが破断し途中で加工処理が停止するなどのトラブルの発生が可及的に低減され、円滑に中抜き加工を行うことができる実用性に優れた中抜き加工装置となる。

本実施例を示す概略構成説明斜視図である。本実施例の作動説明図（加工手順図）である。本実施例のワイヤ切断前の切断用ワイヤの引き回し状態を示す説明斜視図である。図３における切断用ワイヤの各領域の配設状態を示す説明斜視図である。本実施例のワイヤ切断途中の切断用ワイヤの各領域の配設状態を示す説明斜視図である。本実施例のワイヤ切断終了時の切断用ワイヤの引き回し状態を示す説明斜視図である。図６における切断用ワイヤの各領域の配設状態を示す説明斜視図である。本実施例の張力付与装置による切断用ワイヤの引き回し状態の変化を示す説明平面図である。本実施例の円形溝掘削後のワイヤ切断開始時の説明側断面図である。本実施例のワイヤ切断途中の状態を裏面側から見た説明斜視図である。本実施例のワイヤ掛け回し用係止部に切断用ワイヤを掛け回し保持している状態を示す作動説明斜視図である。本実施例の図１１の状態からワイヤ掛け回し用係止部を半回転させ切断用ワイヤを係止溝から外した状態での作動説明斜視図である。本実施例の図１２の状態からワイヤ掛け回し用係止部を上方に移動して外し切断用ワイヤをワイヤフリーとした状態の作動説明斜視図である。本実施例の切断用ワイヤの端部とシリンダ装置の進退ロッドの連結部との連結構造を示す説明正面図である。本実施例の切断用ワイヤを示す説明正面図である。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

ワーク回転機構５により回転しているワーク１に対して円筒体６を接近移動させ、この円筒体６の下部周縁部に設けた溝切刃７をワーク１の上面に押し当て、このワーク１上面から底部に向けて所望深さの円形溝２を掘削する。

この円形溝２の掘削処理中は、切断用ワイヤ８はワーク１に接したり、溝切刃７による掘削処理の妨げになったりしないように、所定の退避位置に退避保持させておく。

また、この円形溝２を形成するための掘削処理は、従来のように削り出しによって中ぐり加工を行う場合に比べてほとんど削り屑は発生しないが、発生する円形溝形成分のわずかな削り屑は、例えば、円筒体６の上部開口部を閉塞する上蓋部16を設け、この上蓋部16に設けた連結孔17に吸引管18を連結した構成とすれば、円筒体６の内側に生じる間隙を利用し、この吸引管18から円形溝２内部を吸引して、発生した削り屑を飛散させることなく円形溝２の外へ排出することができ、例えば、更に、溝切刃７の近傍の円筒体６下端部に吸引孔15（切欠き孔など）を設けた構成とすれば、溝切刃７により切削される削り粉がこの吸引孔15から円筒体６内側の間隙に導入され上部の前記吸引管18により吸引されて、わずかな削り粉も飛散させずに円形溝２の外へ排出することができ、スムーズに回転するワーク１の底部深くまで円筒体６を進行させて円形溝２を良好に掘削することができる。

この円形溝２を形成した後、所定の退避位置に退避保持させていた切断用ワイヤ８をワイヤフリー状態にすると、円形溝２の内側に形成された抜き部となる円柱体３の底部外周に切断用ワイヤ８の切断用超硬材コーティングを施した切断領域部８Ａが掛け回し配設され、張力付与装置９によりこの切断用ワイヤ８に張力を付与すると、この切断領域部８Ａが円柱体３に押圧状態に当接し、円柱体３の回転によりワイヤ切断が進んで行く。

具体的には、切断用ワイヤ８は、ワイヤフリー状態とした際に、切断領域部８Ａが円形溝２の底部に円柱体３の底部外周に沿設状態に引き回され、この切断領域部８Ａの外側の潤滑剤コーティングを施した摺動領域部８Ｂがワイヤガイド部11に掛け回され、このワイヤガイド部11で引き回し方向を変えて、張力付与装置９に連結するように円筒体６に引き回し配設している。

そして、張力付与装置９を作動することにより、切断用ワイヤ８が張力付与装置９方向に引っ張られて張力が付与され、この張力が付与されることで、切断領域部８Ａに円形溝２底部内側、言い換えると、円柱体３の底部外周への押付力が生じて、ワーク１と共に回転するこの円柱体３の底部に内側水平方向に向かって徐々に喰い込み移動してワイヤ切断が進んで行く。

また、ワイヤ切断が進むにつれ、円柱体３への切断用ワイヤ８の掛け回し量は短くてよくなるので、ワイヤ切断中は、常に張力付与装置９を作動させて、ワイヤ切断の進行に合わせて切断用ワイヤ８を引っ張って行き、ワイヤ切断中、常に張力を付与し続けて、円柱体３への押付力が低下しないように構成している。

従って、このワイヤ切断中、切断用ワイヤ８は、張力付与装置９によって引っ張られた分だけワイヤガイド部11を摺動することとなるが、本発明は、このワイヤガイド部11を摺動する切断用ワイヤ８の摺動領域部８Ｂに潤滑剤コーティングを施したので、ワイヤガイド部11を摺動する際、円滑に摺動することとなる。

そして、ワイヤ切断が進んで行き、切断用ワイヤ８の切断領域部８Ａが円柱体３の中心部に達し、この中心部を通る直線状になることでワイヤ切断が完了する。

このように、本発明は、円形溝２を形成した後、抜き部となる円柱体３をワーク１からワイヤ切断する際、円柱体３の切断に寄与する切断領域部８Ａに切断用超硬材コーティングを施し、切断には寄与せず、ワイヤガイド部11を摺動する摺動領域部８Ｂに潤滑剤コーティングを施した切断用ワイヤ８を用いてワイヤ切断するから、ワイヤガイド部11に掛け回しこのワイヤガイド部11で引き回し方向を変えながら摺動する切断用ワイヤ８の摺動領域部８Ｂがスムーズに摺動し、摺動時にこの摺動領域部８Ｂにかかる負荷が軽減され、切断用ワイヤ８の破断が生じにくくなる。

従って、ワイヤ切断処理中に切断用ワイヤ８が破断し途中で加工処理が停止するなどのトラブルの発生が可及的に低減され、円滑に中抜き加工を行うことができる実用性に優れた中抜き加工装置となる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、ワーク１に円形溝２を掘削し、この円形溝２の底部を内側に向かってワイヤ切断して円柱体３を中抜きし有底円形孔４を形成する中抜き加工装置である。

具体的には、ワーク１を回転させるワーク回転機構５と、このワーク回転機構５により回転する前記ワーク１に対して接離自在に移動する円筒体６とを備え、この円筒体６は、前記円形溝２を掘削形成する溝切刃７と、前記ワーク１と前記円柱体３とを分離する際の前記ワイヤ切断に用いる切断用ワイヤ８と、この切断用ワイヤ８を所定の状態に引き回し配設するためのワイヤガイド部11と、このワイヤガイド部11を介して所定の状態に引き回した前記切断用ワイヤ８に、少なくとも前記ワイヤ切断時に張力を付与する張力付与装置９とを備えた構成とし、前記溝切刃７は、前記円筒体６の下部周縁部に設けた構成とし、前記切断用ワイヤ８は、前記ワイヤ切断時に前記円柱体３の底部外周に押圧状態に当接する切断領域部８Ａに切断用超硬材コーティングを施すと共に、前記ワイヤ切断時に前記ワイヤガイド部11を摺動する摺動領域部８Ｂに潤滑剤コーティングを施した構成とし、前記ワーク回転機構５により回転する前記ワーク１に対して前記円筒体６を接近移動させ、前記ワーク１の上面からワーク１底部に向けて前記溝切刃７で前記円形溝２を掘削してこの円形溝２の内側に前記円柱体３を形成した後、回転している前記円柱体３を、この円柱体３の底部外周に掛け回し前記張力付与装置９により張力を付与した前記切断用ワイヤ８でワイヤ切断し、この切断した円柱体３を前記ワーク１から引き出し中抜きする構成としたものである。

また、本実施例は、立旋盤に改良して本発明を実現したものである。

以下、本実施例に係る構成各部について詳細に説明する。

本実施例の円筒体６は、ワーク回転機構５としての立旋盤のターンテーブル５の上方にＸＹＺ方向に移動制御自在に設けられている工具取付部13のチャック部にチャックするアタッチメント部28を設けた構成とし、旋削工具の替わりに、この工具取付部13に装着することで、ワーク１に対して接離移動自在に設けた構成としている。

また、この円筒体６の下部周縁部に設けた溝切刃７は、下端部に溝加工用チップを付設し、円筒体６の下部周縁部から下方に向けて突出状態に垂設した構成とし、ターンテーブル５上に固定具で固定されて回転しているワーク１に対して円筒体６を下降制御させることで、ワーク１の上面からワーク１の底部に向けて円形溝２を掘削しながらこの円筒体６がワーク１に没入して行く構成としている。

また、本実施例の円筒体６は、上述した溝切刃７の近傍の下部周縁部を下端側から切り欠き形成して吸引孔15を設け、また、吸引管18を連結する連結孔17を有する上蓋部16で上部開口部を閉塞した構成とし、この連結孔17に吸引管18を連結して、円形溝２の掘削時の削り屑を、吸引孔15から円筒体６内側に吸引導入し、円筒体６内側に生じる間隙を介して、円筒体６の上蓋部16の連結孔17に接続した吸引管18から外部に削り屑が吸引排出されて、スムーズにワーク１の底部側深くまで円形溝２を掘削できるように構成している。

また、本実施例は、この円筒体６に、上述した溝切刃７による円形溝２の掘削処理時に、後述する切断用ワイヤ８が前記処理の妨げとならない状態に退避保持させておくワイヤ掛け回し用係止部10を備えた構成としている。

具体的には、ワイヤ掛け回し用係止部10は、円筒体６の周面半分側（本実施例では正面側の周面半分）に、周方向に間隔をおいて配設すると共に、円筒体６の周面に沿って上下方向（円筒体６の高さ方向）に移動自在に設けた複数の係止体10Ａから成る構成とし、このワイヤ掛け回し用係止部10を構成する各係止体10Ａに切断用ワイヤ８を掛け回した状態で、このワイヤ掛け回し用係止部10（係止体10Ａ）を上方へ移動させると、係止体10Ａ（ワイヤ掛け回し用係止部10）が切断用ワイヤ８から抜け外れて、切断用ワイヤ８の退避保持状態が解除され、この切断用ワイヤ８が円筒体６の内側（円柱体３側）へ水平移動自在なワイヤフリー状態となって円形溝２の底部引き回し配設、言い換えると、円柱体３の底部外周に掛け回し配設されるように構成している。

より具体的には、本実施例のワイヤ掛け回し用係止部10は、円筒体６の周面に沿設してこの円筒体６の下部周縁部の下方に突出するように配設したピン状係止体10Ａを、円筒体６の周方向に間隔をおいて複数配設した構成とし、また、このワイヤ掛け回し用係止部10を構成するピン状係止体10Ａは、切断用ワイヤ８の掛け回し部に係止溝19を凹設した構成とし、この係止溝19に切断用ワイヤ８が係止し上下に位置ズレることなく確実に係止保持されるように構成している。

更に詳細に説明すると、係止溝19は、ピン状係止体10Ａの全周に形成せず、外側一部に形成して、このピン状係止体10を例えば反転回動（半回転）させることで、この係止溝19から切断用ワイヤ８が脱するように構成し、このピン状係止体10をこのように反転回動させた後、上方へ移動することで、このピン状係止体10Ａに掛け回した切断用ワイヤ８がスムーズにこのピン状係止体10Ａから外れるように構成している。

また、本実施例の円筒体６は、この円筒体６に引き回し配設する切断用ワイヤ８の引き回し方向を変更するワイヤガイド部11を設けた構成としている。

このワイヤガイド部11は、円筒体６の上部周縁部と下部周縁部との夫々に二つずつ設けた構成とし、具体的には、円筒体６の上部周縁部及び下部周縁部の夫々の左右両側に、この円筒体６の筒中心部を通る直線上に対向状態に設けた構成としている。

更に具体的には、各ワイヤガイド部11は、切断用ワイヤ８を挿通し得る通し孔27を有する金属板材（例えばダイス鋼などの硬材）から成り、円筒体６の周縁部に溝切刃７より外方に突出しないようにして水平方向外側に向けて付設した構成としている。

また更に、本実施例の円筒体６は、円形溝２の底部に配設し円柱体３の底部をワイヤ切断する切断用ワイヤ８と、前記切断時にこの切断用ワイヤ８に張力を付与する張力付与装置９とから成るワイヤ切断装置12を設けた構成としている。

具体的には、切断用ワイヤ８は、強靭で円形溝２に沿って自在に屈曲すると共に、上方へ引き上げ屈曲自在なワイヤを採用し、また、切断力を向上させるため、切断に寄与する切断領域部８Ａに切断用超硬材コーティング（例えばダイヤモンドコーティング）を施し、更に、ワイヤガイド部11に対する摺動性を向上させるため、ワイヤガイド部11を摺動する摺動領域部８Ｂに潤滑剤コーティング（例えばモリブデン系コーティング）を施した構成としている。

より具体的には、切断領域部８Ａは、切断用ワイヤ８の長さ方向中央部に、円筒体６の直径より短い範囲で、且つワイヤ切断時の引動でワイヤガイド部11にまで達しない範囲に設け、摺動領域部８Ｂは、この切断領域部８Ａの左右両側で切断領域部８Ａと連続するように設けた構成としている。

また、本実施例の切断用ワイヤ８は、両端部を後述する張力付与装置９に巻き付け連結する巻き付け領域部８Ｃとし、この巻き付け領域部８Ｃは、前述の潤滑剤コーティングを施さず、素線のままとし、巻き付け連結時にワイヤが滑らず、連結部25に確実に巻き付け連結することができる構成としている。

即ち、従来の切断用ワイヤ（一般的に市販されている切断用ワイヤ）は、ワイヤ長全長に渡ってダイヤモンドコーティング等の切断用超硬材コーティングが施されていて、摺動部もこの切断用超硬材コーティングされた領域が摺動していたため、摺動性が悪く、この切断用ワイヤの摺動領域に大きな負荷がかかって破断してしまうことがあったが、本実施例の切断用ワイヤ８は、上述のように、切断用超硬材コーティングは、切断に寄与する切断領域部８Ａにのみ施し、更に、ワイヤガイド部11を摺動する摺動領域部８Ｂには、より摺動性を向上するために潤滑剤コーティングを施し、摺動領域部８Ｂにかかる負荷を軽減し、切断用ワイヤ８の破断トラブルを可及的に低減した構成としている。

尚、潤滑剤コーティングを施した摺動領域部８Ｂは、各ワイヤガイド部11を摺動し得る領域だけでも良いが、コーティング処理のし易さの面から、本実施例では、切断領域部８Ａと巻き付け領域部８Ｃ以外の領域すべてを摺動領域部８Ｂとして潤滑剤コーティングを施した構成としている。

また、上記のように構成した切断用ワイヤ８は、切断領域部８Ａとして切断用超硬材コーティングを施した切断用ワイヤ８の中央部を適度な張力を与えてピン状係止体10Ａに設けた係止溝19に係止するようにしてワイヤ掛け回し用係止部10に掛け回し、このワイヤ掛け回し用係止部10に掛け回した切断領域部８Ａの両外側、即ち、潤滑剤コーティングを施した摺動領域部８Ｂを円筒体６の下部周縁部の左右夫々に設けた各ワイヤガイド部11の通し孔27に挿通し、このワイヤガイド部11で引き回し方向を水平方向から鉛直方向に変えて上方に引き上げ配設し、更にこの上方に引き上げ配設した切断用ワイヤ８を下部周縁部に設けたワイヤガイド部11の真上に位置する円筒体６の上部周縁部に設けたワイヤガイド部11の通し孔27に挿通し、引き回し方向を鉛直方向から水平方向内側に変え、円筒体６の上部に設けた張力付与装置９まで引き回し配設し、ワイヤ端部に設けた巻き付け領域部８Ｃを張力付与装置９に巻き付け連結し、円形溝２の掘削処理時は、ワイヤ掛け回し用係止部10に掛け回した状態で退避保持し、この円形溝２の掘削処理が終了し、ワイヤ切断処理になったら、ワイヤ掛け回し用係止部10を引き抜きワイヤフリーの状態にして円形溝２の底部に配設され、張力付与装置９の作動によって付与される張力によって円柱体３の底部外周に押圧状態に圧接する構成としている。

また、この切断用ワイヤ８に張力を付与する張力付与装置９は、シリンダ装置14と、このシリンダ装置14により進退移動する進退ロッド24と、この進退ロッド24の先端部に設けられ、切断用ワイヤ８の巻き付け領域部８Ｃを巻き付け連結する連結部25とから成る構成としている。

具体的には、切断用ワイヤ８（巻き付け領域部８Ｃ）と連結部25との連結は、この連結部25に回動自在に設けた巻付ピン22に巻き付け連結する構成とし、この巻付ピン22は、回動操作部23の操作により回動し、切断用ワイヤ８の巻き付け領域部８Ｃを巻き付けてゆくように構成している。

即ち、本実施例は、進退ロッド24の前進移動により、この進退ロッド24の先端部に設けた連結部25に巻き付け連結した切断用ワイヤ８の両端部（巻き付け領域部８Ｃ）を前方に向かって引っ張ることで、この切断用ワイヤ８全体に張力を付与する構成としている。

また、ワイヤ切断が進行することで切断用ワイヤ８が円柱体３に喰い込んで行き、この円柱体３に喰い込んだ分、切断用ワイヤ８の張力が弱まるので、本実施例では、切断用ワイヤ８が円柱体３の内側へ喰い込んで行くに従って進退ロッド24が前進して行くように制御する構成として、常に切断用ワイヤ８の張力を一定に保持する構成としている。

尚、このシリンダ装置14の進退ロッド24の移動ストロークを規制したり、切断完了直前に張力が弱まるようにして円柱体３を完全に切断せずに直前でワイヤ切断を終了する構成とし、残った部分は、打撃などにより切断する構成としても良い。

このように構成した本実施例の作用・効果について以下に説明する。

ターンテーブル５上に載置固定し、このターンテーブル５により回転しているワーク１に対して昇降制御される円筒体６を下降接近させ、この円筒体６の下部周縁部に設けた溝切刃７をワーク１上面に押し当て、この溝切刃７によりワーク１の上面から底部にかけて所望深さの円形溝２を掘削して行く。

この円形溝２を掘削して行く際、本実施例は、溝切刃７の近傍に吸引孔15を設けると共に、円筒体６の上部開口部を閉塞する上蓋部16を設け、この上蓋部16に設けた連結孔17に吸引管18を連結して、円筒体６の内側に生じる間隙を利用し、この吸引管18から円形溝２内部を吸引して、発生した削り屑を吸引孔15を介して円筒体６内側の間隙に導入し、吸引管18より外部へ排出する構成としたから、円形溝２内に削り屑が溜まらず、よって、削り屑が掘削の妨げにならず、回転するワーク１の底部深くまでスムーズに円筒体６を進行させて円形溝２を良好に掘削して行くことができる。

また更に、この円形溝２を掘削して行く間は、切断用ワイヤ８、具体的には、切断領域部８Ａを設けた部分を含む領域が、掘削処理の妨げにならない位置となる円筒体６に設けたワイヤ掛け回し用係止部10の下部側に掛け回わされて退避状態を保持する構成としたから、切断用ワイヤ８が溝切刃７による掘削処理の妨げとならず、スムーズに掘削処理を進行させることができる。

この掘削処理が終了すると、退避保持していた切断用ワイヤ８をワイヤフリー状態にして、ワイヤ切断する円柱体３の底部外周に切断用ワイヤ８の切断領域部８Ａを掛け回し配設する。

具体的には、切断用ワイヤ８の切断領域部８Ａを掛け回しているワイヤ掛け回し用係止部10を構成する各ピン状係止体10Ａが反転回動して、切断用ワイヤ８と係止溝19との係止状態を解除し、更に各ピン状係止体10Ａが上方へ退避移動して、切断用ワイヤ８の掛け回し係止を解除して、切断用ワイヤ８をワイヤフリー状態にし、このワイヤフリー状態となった切断用ワイヤ８（切断領域部８Ａ）は、円形溝２の底部に配され、このワイヤフリー状態で円形溝２の底部に配された切断用ワイヤ８に、張力付与装置９により張力が付与され、ワイヤ切断が行われて行く。

より具体的には、切断用ワイヤ８への張力の付与は、シリンダ装置14により進退ロッド24が前進し、この進退ロッド24の先端に設けた連結部25（具体的には、連結部25に設けた巻付ピン22）に巻き付け連結した切断用ワイヤ８の端部（巻き付け領域部８Ｃ）が引っ張られることで、鉛直方向に引き回された切断用ワイヤ８が引き上げられ切断用ワイヤ８全体に張力が付与され、この張力が付与されたことでワイヤフリー状態となって円形溝２に配された切断領域部８Ａを含む切断用ワイヤ８が円柱体３の底部外周の正面側ほぼ半分に押圧状態に引き回し配設され、ターンテーブル５の回転によりワーク１（円柱体３）が回転することで切断が進んで行く。

更に具体的には、張力付与装置９の作動により、切断用ワイヤ８の両端部が同時に引っ張られ、円筒体６の左右両側の鉛直方向に引き回された各切断用ワイヤ８（摺動領域部８Ｂ）が左右均等に引き上げられ、円柱体３を切断する切断領域部８Ａが左右方向に位置ズレることなくワイヤ切断処理が進行していく。

即ち、本実施例は、切断用ワイヤ８への張力付与時、切断用ワイヤ８の両端部を同時に且つ均等に引き上げる構成としたから、切断に寄与する切断領域部８Ａが左右いずれにも移動せず、よって、ワイヤ切断に円柱体３の底部外周にバランスよく喰い込んで行くようにワイヤ切断が進んで行く。

また、このワイヤ切断が進行することで切断用ワイヤ８が円柱体３に喰い込んで行き、この円柱体３に喰い込んだ分、切断用ワイヤ８の張力が弱まるので、ワイヤ切断処理中は切断用ワイヤ８が円柱体３に喰い込んだ分だけ進退ロッド24が前進するように構成して、常に切断用ワイヤ８の張力を一定に保持する構成としている。

即ち、このワイヤ切断時、切断用ワイヤ８に一定の張力を付与し続ける為、ワイヤ切断中は常に張力付与装置９が作動しワイヤ切断の進行に伴い（切断領域部８Ａが円柱体３内側に喰い込んで行くに連れ）、切断用ワイヤ８が引き上げられ、この引き上げ作用により切断用ワイヤ８のワイヤガイド部11に対する摺動作用が生ずることになり、従来は、このワイヤガイド部11を摺動する領域にも切断用超硬材コーティングが施されていたため、摺動性が非常に悪く、摺動時にこの摺動領域に大きな負荷が掛かり、この負荷により切断用ワイヤ８が破断することがあったが、この点、本実施例は、切断用超硬材コーティングは切断に寄与する切断用ワイヤ８の中央部の切断領域部８Ａだけとし、ワイヤガイド部11を摺動する摺動領域部８Ｂには摺動性を向上されるため潤滑剤コーティングを施した構成としたから、従来のように摺動領域部８Ｂに大きな負荷が掛かることが無く、よって、切断用ワイヤ８が破断する可能性が可及的に低減され、途中でワイヤ切断処理が停止するなどのトラブルの発生の心配がなく、円滑に中抜き加工処理が行われることとなる。

また、上述したように、本実施例の切断用ワイヤ８は、従来に比べて切断用超硬材コーティングを施す領域が極めて少なく、よって、切断用超硬材（例えばダイヤモンド砥粒）の使用量が少なくて済むので、安価に製造可能となりコスト低減にも寄与する。

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

１ワーク
２円形溝
３円柱体
４有底円形孔
５ワーク回転機構
６円筒体
７溝切刃
８切断用ワイヤ
８Ａ切断領域部
８Ｂ摺動領域部
９張力付与装置
11 ワイヤガイド部

Claims

中抜きするワークに円形溝を掘削し、この円形溝の底部から内側に向かって切断して、抜き部となる円柱体を前記ワークと分離し抜き出すことにより、このワークに有底円形孔を形成する中抜き加工装置であって、前記ワークを回転させるワーク回転機構と、このワーク回転機構により回転する前記ワークに対して接離自在に移動する円筒体とを備え、この円筒体は、前記円形溝を掘削形成する溝切刃と、前記ワークと前記円柱体とを分離する際の前記切断に用いる切断用ワイヤと、この切断用ワイヤを所定の状態に引き回し配設するためのワイヤガイド部と、このワイヤガイド部を介して所定の状態に引き回した前記切断用ワイヤに、少なくとも前記切断時に張力を付与する張力付与装置とを備えた構成とし、前記溝切刃は、前記円筒体の下部周縁部に設けた構成とし、前記切断用ワイヤは、前記切断時に前記円柱体の底部外周に押圧状態に当接する切断領域部に切断用超硬材コーティングを施すと共に、前記切断時に前記ワイヤガイド部を摺動する摺動領域部に潤滑剤コーティングを施した構成とし、前記ワーク回転機構により回転する前記ワークに対して前記円筒体を接近移動させ、前記ワークの上面からワーク底部に向けて前記溝切刃で前記円形溝を掘削してこの円形溝の内側に前記円柱体を形成した後、回転している前記円柱体を、この円柱体の底部外周に掛け回し前記張力付与装置により張力を付与した前記切断用ワイヤで切断し、この切断した円柱体を前記ワークから引き出し中抜きする構成としたことを特徴とする中抜き加工装置。
前記円筒体は、下部周縁部の左右両側に前記ワイヤガイド部を対向状態に設けた構成とし、前記切断用ワイヤは、長さ方向途中部に前記切断領域部を設け、この切断領域部の両側に前記摺動領域部を設けた構成として、前記切断用ワイヤの前記切断領域部が前記切断時に前記ワークから分離し抜き出す前記円柱体の底部外周に当接するように引き回すと共に、この円柱体の底部外周に引き回した前記切断領域部の両側に設けられた各前記摺動領域部を対向状態に設けた前記ワイヤガイド部に掛け回して、この切断用ワイヤの引き回し方向を変え、前記円筒体の左右両側周面に沿って上方に向かって引き回し配設した構成としたことを特徴とする請求項１記載の中抜き加工装置。
切断用超硬材コーティングを施した前記切断領域部は、前記切断用ワイヤを前記張力付与装置により引き上げる前記切断時に、前記ワイヤガイド部にまで達しない範囲に設け、潤滑剤コーティングを施した前記摺動領域部は、少なくとも前記切断用ワイヤを前記張力付与装置により引き上げる前記切断時に、前記ワイヤガイド部を摺動する範囲に設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の中抜き加工装置。
前記潤滑剤コーティングは、モリブデンコーティングであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の中抜き加工装置。