JP6559364B2 - ワイヤ放電加工機のワイヤガイド装置およびワイヤ放電加工機 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤ放電加工機のワイヤガイド装置およびワイヤ放電加工機に関する。

ワイヤ放電加工機は、新しいワイヤ電極を送り出す送りローラと、使用済みのワイヤ電極を回収するワイヤ電極回収ローラとを備える。ワイヤ放電加工機は、送りローラからワイヤ電極回収ローラへワイヤ電極が搬送される際、ワイヤ電極と被加工物との間を極間として、極間に一定の極間電圧を印加することにより極間に放電を生じさせて、ワイヤ電極に張力を加えた状態でワイヤ電極と被加工物とを相対移動させながら任意形状に被加工物の加工を行う。

放電加工の初期段階では荒加工が行われる。荒加工は、１回の加工で可能な限り多くの削り代を切削して大まかな形状を割り出す加工である。荒加工時のワイヤ電極には０．３５ｍｍから０．１０ｍｍの直径のものが用いられ、荒加工時のワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極の張力と、搬送速度と、放電加工のため供給する電流量とを制御する。これによりワイヤ電極が断線せず連続して加工が行われる。放電加工の最終段階では仕上げ加工が行われる。仕上げ加工は、荒加工に比べて被加工物の加工量は少ないが、荒加工後の加工面における余剰部分を切削して面精度を高めることができ、または被加工物のコーナＲ（Ｒａｄｉｕｓ）を最小化できる。コーナＲは被加工物の角部の丸を意味する。仕上げ加工時のワイヤ電極には、荒加工に用いたワイヤ電極の直径よりも細い０．０３ｍｍから０．０１ｍｍの直径の極細線ワイヤ電極が用いられる。

ワイヤ放電加工機には、通常、被加工物の直近の上下に配置される一組のダイヤモンドダイスと呼ばれる基準ダイスが用いられる。ダイヤモンドダイスは、ワイヤ電極の直径に対しわずかなクリアランスを持つ穴を有する。そのため、荒加工から仕上げ加工へ変更する際のワイヤ電極の交換時、または仕上げ加工から荒加工へ変更する際のワイヤ電極の交換時に、荒加工時に用いるワイヤ電極に合った穴を有するダイヤモンドダイスと、仕上げ加工時に用いるワイヤ電極に合った穴を有するダイヤモンドダイスとの交換が必要である。換言するとワイヤ放電加工機では、ワイヤ電極の搬送機構に設けられたダイヤモンドダイスの交換を行うことなく、またはワイヤ電極を搬送する基準位置の調整を行うことなく、荒加工から仕上げ加工への連続的な加工を行うことができない。

特許文献１には、ダイヤモンドダイス以外の機構を用いてワイヤ搬送を安定化させる技術が開示されている。特許文献１では、２つのガイドローラのそれぞれの外周面においてガイドローラの回転方向に連なる環状の溝部である周溝が設けられ、周溝が設けられた２つのガイドローラは互いの周溝が対向するように各々の外周面を接触させている。そして、互いの周溝で形成される円形の空間に、ワイヤ電極が接触するように通されている。特許文献１に開示される従来技術は、ワイヤ電極の搬送速度とガイドローラの回転速度とを一致させることで、ワイヤ電極の搬送を安定に行う構造になっている。

特許第２６７７７５６号公報

しかしながら、特許文献１に開示される従来技術は、２つガイドローラの周溝で作られる円形空間の寸法をワイヤ電極の直径と同じ寸法にしなければならず、ワイヤ電極の直径を加工工程の途中で変更する場合、変更後のワイヤ電極の直径に合った専用のガイドローラに交換する作業が必要になり、加工機械を止めずに連続加工を行うことができないという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、直径が異なるワイヤ電極への交換時にガイドローラの交換作業を行うことなく連続加工を可能にするワイヤ放電加工機のワイヤガイド装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のワイヤ放電加工機のワイヤガイド装置は、第１のローラシャフトと、第１のローラシャフトと同軸上に配置され、第１のローラシャフトの端部に設けられた第１のワイヤガイドローラと、第２のローラシャフトと、第２のローラシャフトと同軸上に配置され、第２のローラシャフトの端部に設けられ、軸方向における端面が軸方向における第１のワイヤガイドローラの端面に対向して設けられる第２のワイヤガイドローラとを備え、第１のワイヤガイドローラおよび第２のワイヤガイドローラは、ワイヤ電極が接する円錐面を有することを特徴とする。

本発明のワイヤ放電加工機のワイヤガイド装置によれば、直径が異なるワイヤ電極への交換時にガイドローラの交換作業を行うことなく連続加工ができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工機のワイヤガイド装置の構成図 図１に示す上部ワイヤ電極ガイド部をＸ方向視した断面図 図１に示す上部ワイヤ電極ガイド部をＹ方向視した断面図 図１に示す上部ワイヤ電極ガイド部をＺ方向視した断面図 図４に示すＶ字状の溝を拡大視した図 被加工物を荒加工する際、図１に示すワイヤガイド装置に標準ワイヤ電極を架け渡した状態をＸ方向視した図 被加工物を荒加工する際、図１に示すワイヤガイド装置に標準ワイヤ電極を架け渡した状態をＹ方向視した図 被加工物を仕上げ加工する際、図１に示すワイヤガイド装置に極細ワイヤ電極を架け渡した状態をＸ方向視した図 被加工物を仕上げ加工する際、図１に示すワイヤガイド装置に極細ワイヤ電極を架け渡した状態をＹ方向視した図 図４に示す上部ワイヤ電極ガイド部に、拭取部を設けた状態をＺ方向視した断面図

以下に、本発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工機のワイヤガイド装置およびワイヤ放電加工機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、こ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。

実施の形態．
図１は本発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工機のワイヤガイド装置の構成図である。図１に示すワイヤ放電加工機１００は、ワイヤ電極保持部２０１と上部ワイヤ電極ガイド部２０２とワイヤ電極自動結線装置２０３と下部ワイヤ電極ガイド部２０４とワイヤ電極送り部２０５とワイヤ電極回収部２０６とを備える。上部ワイヤ電極ガイド部２０２は本発明の実施の形態に係るワイヤガイド装置３００を備える。本発明の特徴部分であるワイヤガイド装置３００の構造の詳細は後述する。図１では、右手系のＸＹＺ座標において、ワイヤ放電加工機１００の上下方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向と直交する方向をＸ軸方向とし、Ｚ軸方向とＸ軸方向の両者に直交する方向をＹ軸方向とする。図１以降の各図においても同様とする。

ワイヤ電極保持部２０１は、ワイヤ電極１を巻き付けて保持するワイヤ電極ボビン１１と、ワイヤ電極１の送り方向を転換する複数のプーリ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅと、ワイヤ電極１を送り出す送りローラ２１と、ワイヤ電極１を送りローラ２１に巻き付ける複数の送りピンチローラ２２ａ，２２ｂとを備える。

上部ワイヤ電極ガイド部２０２は、ワイヤ電極１に接触してワイヤ電極１に電流を供給する上部給電子４２と、上部給電子４２の上側と下側とにそれぞれ配置されワイヤ電極１が上部給電子４２に接触するようにガイドする一対の上部ガイド４４ａ，４４ｂと、上部ガイド４４ａ，４４ｂの下側に配置され、放電加工中に被加工物５１へ加工液を吹きかける上部加工液ノズル４６と、上部加工液ノズル４６の噴出口に配置され、放電加工中のワイヤ電極１を位置決めする上部ダイス４３と、これらを保持する上部ガイドブロック４１とを備える。

ワイヤ電極自動結線装置２０３は、送りローラ２１と上部ワイヤ電極ガイド部２０２との間に配置され、ワイヤ電極１を上部ワイヤ電極ガイド部２０２へと案内する不図示の案内パイプを備える。

下部ワイヤ電極ガイド部２０４は、上部ワイヤ電極ガイド部２０２の下方に配置され、放電加工中に被加工物５１へ加工液を吹きかける下部加工液ノズル６５と、下部加工液ノズル６５内に配置され、放電加工中のワイヤ電極１を位置決めする下部ダイス６３と、下部ダイス６３の下方に配置され、ワイヤ電極１に接触してワイヤ電極１に電流を供給する下部給電子６２と、下部給電子６２の上側と下側とのそれぞれに配置されワイヤ電極１が下部給電子６２に接触するようにガイドする一対の下部ガイド６４と、下部加工液ノズル６５、下部ダイス６３、下部給電子６２および下部ガイド６４を保持する下部ガイドブロック６７とを備える。

ワイヤ電極送り部２０５は、ワイヤ電極１の送り方向を転換する下部ローラ７２と、ワイヤ電極１を下部ダイス６３から下部ガイド６４へ送るための負圧を発生させると共に、加工液を噴出するアスピレータ７３と、ワイヤ電極１をワイヤ電極回収部２０６へ案内する下部案内パイプ７４と、下部ローラ７２、アスピレータ７３および下部案内パイプ７４を保持する下部ローラブロック７１とを備える。

ワイヤ電極回収部２０６は、ワイヤ電極１を回収するワイヤ電極回収ローラ８１ａ，８１ｂと、流体を分離したワイヤ電極１を回収するための回収パイプエンド８２とを備える。

図１に示すワイヤ放電加工機１００の動作を説明する。ワイヤ電極ボビン１１に予めセットされたワイヤ電極１は、プーリ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅを経て送りローラ２１に懸けられ、送りローラ２１とワイヤ電極１の間にすべりが発生しないように送りピンチローラ２２ａ，２２ｂによってワイヤ電極１が加圧され、ワイヤ電極自動結線装置２０３へ送り出される。

上部ワイヤ電極ガイド部２０２に送り出されたワイヤ電極１は、上部ガイド４４ａ、上部給電子４２、ワイヤガイド装置３００、上部ガイド４４ｂ、上部ダイス４３の順で搬送される。このときワイヤ電極１の両端には一定の張力が加えられる。これによりワイヤ電極１は、上部ガイド４４ａ、上部給電子４２、ワイヤガイド装置３００、上部ガイド４４ｂ、上部ダイス４３に押しけられた状態で搬送される。

上部ダイス４３を通過したワイヤ電極１は、被加工物５１に形成された不図示の加工穴を通過し、さらに下部ワイヤ電極ガイド部２０４の下部ダイス６３を通過する。その後、ワイヤ電極１は、下部ガイド６４、下部給電子６２および下部ガイド６４を通過し、下部ローラ７２により搬送方向が９０度変更され後、下部案内パイプ７４を通過し、ワイヤ電極回収部２０６に至る。

上部ダイス４３と下部ダイス６３との間において、張力のかかった状態で架け渡されたワイヤ電極１が被加工物５１との間で放電を起こすことにより、被加工物５１の表面が放電破壊される。同時に上部ワイヤ電極ガイド部２０２および下部ワイヤ電極ガイド部２０４は、プログラムされた加工径路に沿ってＸＹ方向に移動制御される。これにより被加工物５１の加工が行われる。

放電加工を経たワイヤ電極１は、ワイヤ電極回収部２０６に到達し、ワイヤ電極回収ローラ８１ａ，８１ｂによって、すべりが発生しないように加圧されて排出される。

送りローラ２１およびワイヤ電極回収ローラ８１ｂの各々には駆動用モータ３１，３２が設けられ、ワイヤ放電加工機１００は、ワイヤ電極１の搬送速度および張力を加工に応じた一定条件を保つように制御している。またワイヤ電極ボビン１１をセットする軸には駆動用モータ３３が設けられ、ワイヤ放電加工機１００は、ワイヤ電極１に撓みが発生しないように、ワイヤ電極１の搬送条件に応じた負荷が生じさせる制御を行う。

以下ではワイヤガイド装置３００の構成を詳細に説明する。

図２は図１に示す上部ワイヤ電極ガイド部をＸ方向視した断面図である。図３は図１に示す上部ワイヤ電極ガイド部をＹ方向視した断面図である。図２および図３では、上部ワイヤ電極ガイド部２０２の内部に搬送されるワイヤ電極１と、上部給電子４２と上部ガイド４４ｂとの間に設けているワイヤガイド装置３００とが示される。ワイヤガイド装置３００はワイヤ電極１が搬送される径路の途中に設けている。

上部ガイド４４ａ，４４ｂは、ワイヤ電極１の直径よりも大きいクリアランスを確保した穴４４ａ１，４４ｂ１を有するダイスである。穴４４ａ１，４４ｂ１の大きさとしては２００μｍから８００μｍを例示できる。上部ダイス４３は、ワイヤ電極１の外径に対し摺動に必要な最小限のクリアランスを確保した穴４３ａを有するダイスである。穴４３ａの大きさとしては３μｍから１０μｍを例示できる。上部給電子４２は、ワイヤ電極１に接触しつつ極間電圧を加える電極であり、ワイヤ電極１は上部給電子４２の表面を摺動する。

以下では、Ｘ方向を＋Ｘ方向、Ｘ方向と逆方向を−Ｘ方向、Ｙ方向を＋Ｙ方向、Ｙ方向と逆方向を−Ｙ方向と称することがある。図２に示す上部ワイヤ電極ガイド部２０２の各構成要素においてワイヤ電極１が押しつけられる方向は以下の通りである。
（１）上部ガイド４４ａでは、穴４４ａ１の内面において＋Ｙ方向に押し付けられる。
（２）上部給電子４２では、上部給電子４２の摺動面に−Ｙ方向に押し付けられる。
（３）ワイヤガイド装置３００では、上部給電子４２の摺動面、すなわち図３に示す第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂに−Ｙ方向に押し付けられる。
（４）上部ガイド４４ｂでは、穴４４ｂ１の内面において＋Ｙ方向に押し付けられる。
（５）上部ダイス４３では、穴４３ａの内面において−Ｙ方向に押し付けられる。

このときのワイヤ電極１を支えている構成部品とワイヤ電極１の接触点の数は、上部ガイド４４ａでは１箇所であり、上部給電子４２では１箇所またはＺ方向における複数箇所であり、上部ガイド４４ｂでは１箇所であり、上部ダイス４３では１箇所である。そしてワイヤガイド装置３００では、図３に示す第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂではＸ方向における２箇所である。

本実施の形態に係るワイヤガイド装置３００により、ワイヤ電極１のＸ方向におけるずれが防止され、上部ダイス４３に至るワイヤ電極１は、Ｘ方向およびＹ方向における移動が抑制される。前述した特許文献１に開示される従来技術は、本実施の形態に係るワイヤガイド装置３００に相当するワイヤガイド機構を備えていないため、上部ワイヤ電極ガイド部２０２内を通過するワイヤ電極１は、Ｘ方向の移動が抑制されず不安定で振動しやすい状態である。

図４は図１に示す上部ワイヤ電極ガイド部をＺ方向視した断面図である。ワイヤガイド装置３００は、回転軸３０４ａを中心に回転する第１のローラシャフト３０３ａと、第１のローラシャフト３０３ａと同軸上に配置され、第１のローラシャフト３０３ａの一端部３０３ａ１に設けられた第１のワイヤガイドローラ３０１ａと、第１のベアリング３０２ａとを備える。

第１のベアリング３０２ａは、第１のローラシャフト３０３ａと同軸上に配置され、第１のローラシャフト３０３ａの他端部３０３ａ２と第１のワイヤガイドローラ３０１ａとの間に設けられ、第１のローラシャフト３０３ａを回転可能に支持する。

またワイヤガイド装置３００は、回転軸３０４ａを中心に回転する第２のローラシャフト３０３ｂと、第２のローラシャフト３０３ｂと同軸上に配置される第２のワイヤガイドローラ３０１ｂと、第２のベアリング３０２ｂとを備える。

第２のローラシャフト３０３ｂは、回転軸３０４ｂが第１のローラシャフト３０３ａの回転軸３０４ａと一定角度で交差するように配置されている。第２のワイヤガイドローラ３０１ｂは、第２のローラシャフト３０３ｂの一端部３０３ｂ１に設けられる。また第２のワイヤガイドローラ３０１ｂは、軸方向における端面である対向部３１０ｂの一部が、軸方向における第１のワイヤガイドローラ３０１ａの端面である対向部３１０ａの一部と接する。対向部３１０ｂの一部は、円錐面３１０ｂ１よりも径方向内側の存在する軸方向端面である。対向部３１０ａの一部は、円錐面３１０ａ１よりも径方向内側の存在する軸方向端面である。

第２のベアリング３０２ｂは、第２のローラシャフト３０３ｂと同軸上に配置され、第２のローラシャフト３０３ｂの他端部３０３ｂ２と第２のワイヤガイドローラ３０１ｂとの間に設けられ、第２のローラシャフト３０３ｂを回転可能に支持する。

第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂは、それぞれの対向部３１０ａ，３１０ｂに、ワイヤ電極１が接する円錐面３１０ａ１，３１０ｂ１を有する。対向部３１０ａは、回転軸３０４ａの軸方向における第１のワイヤガイドローラ３０１ａの端面に相当し、対向部３１０ｂは、回転軸３０４ｂの軸方向における第２のワイヤガイドローラ３０１ｂの端面に相当する。

円錐面３１０ａ１は、回転軸３０４ａの軸方向に対して一定の傾斜角度を有する面であり、第１のワイヤガイドローラ３０１ａの外周面の内、回転軸３０４ａの軸方向における端部を面取り加工することで得られる。円錐面３１０ｂ１は、回転軸３０４ｂの軸方向に対して一定の傾斜角度を有する面であり、第２のワイヤガイドローラ３０１ｂの外周面の内、回転軸３０４ｂの軸方向における端部を面取り加工することで得られる。

このようにワイヤガイド装置３００は、独立した２つの回転機構である第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂを備える。ワイヤ電極１は、第１のワイヤガイドローラ３０１ａの円錐面３１０ａ１において＋Ｘ方向および−Ｙ方向に押し付けられ、また第２のワイヤガイドローラ３０１ｂの円錐面３１０ｂ１において−Ｘ方向および−Ｙ方向に押し付けられる。すなわち第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂの円錐面３１０ａ１，３１０ｂ１は、Ｚ方向に移動する断面円筒形のワイヤ電極１の外周面をＸ方向の２箇所で拘束するＶ字状の溝３１１を構成する。

第１のワイヤガイドローラ３０１ａと第２のワイヤガイドローラ３０１ｂは電気絶縁性の高い材料を加工して製造され、当該材料としてはセラミックを例示できる。

第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂはそれぞれの回転軸３０４ａ，３０４ｂが一定の角度で交差するように設置される。第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂは、それぞれの対向部３１０ａ，３１０ｂの一部が接触し、同じ速度で回転する。

図５は図４に示すＶ字状の溝を拡大視した図である。図５には、荒加工用の標準ワイヤ電極１ａと、仕上げ加工用の極細ワイヤ電極１ｂとが示される。標準ワイヤ電極１ａの直径としては０．３５ｍｍから０．１０ｍｍを例示できる。極細ワイヤ電極１ｂの直径としては０．０３ｍｍから０．０１ｍｍを例示できる。

標準ワイヤ電極１ａおよび極細ワイヤ電極１ｂは、各々の両端に加えられた張力により、第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂのそれぞれの溝３１１に一定の力で押しつけられる。そのため標準ワイヤ電極１ａおよび極細ワイヤ電極１ｂのそれぞれのＸ方向における位置は、溝３１１と接する部分で拘束される。また、第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂまでの搬送経路の途中で発生したワイヤ電極の振動を、第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂで遮断できる。

一方、極細ワイヤ電極１ｂの直径は前述したように０．０３ｍｍから０．０１ｍｍである。そのため不図示のワイヤガイドローラの外周面に、Ｖ字状の溝３１１と同形状の溝加工を施す場合、先端の寸法が１５μｍから５μｍの加工刃で加工する必要があり、実際にはこのような加工は困難である。

本実施の形態に係るワイヤガイド装置３００は、図５に示すように互いに対向する第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂを用いて、それぞれの回転軸の軸方向における端部を接触させることによりＶ字状の溝３１１を構成する。このように本実施の形態に係るワイヤガイド装置３００は、２つのワイヤガイドローラの軸方向における端面を対向させることにより、極細ワイヤ電極１ｂを案内するための０．０３ｍｍから０．０１ｍｍの溝３１１を比較的容易に得ることができる。

また本実施の形態に係るワイヤガイド装置３００では、Ｖ字状の溝３１１を構成する円錐面を、ワイヤガイドローラの外周面と軸方向端面との間の角を切削加工することで得られる。そのため、Ｖ字状の溝３１１に相当する溝をガイドローラの外周面の中心部に施す場合に比べて、面精度が高くかつ寸法精度が高い加工面を容易に得ることができ、Ｖ字状の溝３１１を低コストで加工できる。またワイヤガイド装置３００では、第１のワイヤガイドローラ３０１ａの円錐面３１０ａ１と第２のワイヤガイドローラ３０１ｂの円錐面３１０ｂ１とが、ワイヤ電極１が接するＶ字状の溝３１１を構成する。そのためワイヤ電極１の直径、特に極細ワイヤ電極１ｂの直径に制約されることがなく、適用範囲が広くなる。

また図４に示すように、第２のローラシャフト３０３ｂは、回転軸３０４ｂが第１のローラシャフト３０３ａの回転軸３０４ａと一定角度で交差するように配置されている。そのため、第１のワイヤガイドローラ３０１ａと第２のワイヤガイドローラ３０１ｂとの間には、ワイヤ電極１が接する円錐面３１０ａ１，３１０ｂ１により構成されるＶ字状の第１の溝である溝３１１と、ワイヤ電極１が接することなく軸方向における幅が溝３１１の幅よりも広いＶ字状の第２の溝である溝３１２とが形成される。溝３１２の軸方向の幅は、標準ワイヤ電極１ａの直径より大きいため、溝３１１のガイド面である円錐面３１０ａ１，３１０ｂ１に付着する微小な加工粉を取り除きやすくなり、清浄な溝３１１とワイヤ電極１との接続状態を保つことができ、ワイヤ搬送時に振動要因となる加工粉が除かれ、安定した搬送状態を保つことができる。

また第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂは互いに離反する方向に移動可能に構成される。この構成により、第１のワイヤガイドローラ３０１ａに接する第２のワイヤガイドローラ３０１ｂを、第１のワイヤガイドローラ３０１ａから引き離すことができる。また第２のワイヤガイドローラ３０１ｂに接する第１のワイヤガイドローラ３０１ａを、第２のワイヤガイドローラ３０１ｂから引き離すことができる。これにより、第１のワイヤガイドローラ３０１ａと第２のワイヤガイドローラ３０１ｂとの間に隙間が形成される。

ワイヤ放電加工機１００の運転中に空気または加工液を吹き付けて円錐面３１０ａ１および円錐面３１０ｂ１を清掃する際、円錐面３１０ａ１と円錐面３１０ｂ１との間の隙間に空気または加工液が浸入し、この隙間に浸入した空気または加工液の流れにより、円錐面３１０ａ１および円錐面３１０ｂ１に付着する微小な加工粉が取り除かれ、清浄な円錐面３１０ａ１および円錐面３１０ｂ１が得られる。従って、溝３１１の円錐面３１０ａ１および円錐面３１０ｂ１へのワイヤ電極１の接続状態を保つことができる。すなわち、ワイヤ搬送時に振動要因となる加工粉が除かれ、安定した搬送状態を保つことができる。

図１０は図４に示す上部ワイヤ電極ガイド部に、拭取部を設けた状態をＺ方向視した断面図である。図１０に示すワイヤガイド装置３００は、拭取部４０１と、拭取部４０１を溝３１２へ押し付けるべく拭取部４０１に付勢力を付与する付勢部材４０２とを備える。付勢部材４０２にはコイルスプリングまたは板バネを例示できる。付勢部材４０２は、ワイヤガイド装置３００を構成する不図示の部品に固定される。なお、付勢部材４０２は、拭取部４０１に付勢力を付与できる部材であれば、コイルスプリングまたは板バネに限定されるものではない。

拭取部４０１はフェルト素材で構成され、拭取部４０１をＺ軸方向に平面視したとき、ＸＹ平面上の断面が三角形状の部材である。拭取部４０１の形状は三角錐又は三角柱を例示できる。拭取部４０１の３つの頂部の内、１つの頂部が溝３１２に入り込み、当該頂部を挟む２つの辺部は清掃面４１０ａ１，４１０ｂ１を構成する。清掃面４１０ａ１は、第１のワイヤガイドローラ３０１ａの被清掃面である円錐面３１０ａ１に接する。清掃面４１０ｂ１は、第２のワイヤガイドローラ３０１ｂの被清掃面である円錐面３１０ｂ１に接する。なお、拭取部４０１の材料は、被清掃面である円錐面３１０ａ１および円錐面３１０ｂ１の拭取が可能なものであれば、フェルト素材に限定されるものではない。また拭取部４０１のＸＹ平面上の断面形状は、円錐面３１０ａ１および円錐面３１０ｂ１の拭取が可能な形状であれば、三角形状に限定されるものではない。

拭取部４０１を用いることにより、ワイヤ放電加工機１００の運転中に、第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂがワイヤ搬送状態においても、円錐面３１０ａ１および円錐面３１０ｂ１に付着する微小な加工粉を取り除くことができ、清浄な円錐面３１０ａ１および円錐面３１０ｂ１が得られる。従って、溝３１１の円錐面３１０ａ１および円錐面３１０ｂ１へのワイヤ電極１の接続状態を保つことができる。すなわち、ワイヤ搬送時に振動要因となる加工粉が除かれ、安定した搬送状態を保つことができる。

図６は被加工物を荒加工する際、図１に示すワイヤガイド装置に標準ワイヤ電極を架け渡した状態をＸ方向視した図であり、図７は被加工物を荒加工する際、図１に示すワイヤガイド装置に標準ワイヤ電極を架け渡した状態をＹ方向視した図である。図６には、図４に示す２つの第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂの内、第２のワイヤガイドローラ３０１ｂが示される。

図６および図７に示す標準ワイヤ電極１ａの両端には、被加工物５１の加工状態に相当する張力を加えられているものとする。標準ワイヤ電極１ａは、上部ガイド４４ａ，４４ｂおよび上部ダイス４３の穴４３ａに対し＋Ｙ方向に押し付けられる。また標準ワイヤ電極１ａは、上部給電子４２および溝３１１に対し−Ｙ方向に押し付けられた状態になる。

標準ワイヤ電極１ａを支持する点の数は以下の通りである。なお上部給電子４２の表面は摺動性を良くするためＸ方向の拘束力は無い。
（１）上部ガイド４４ａ，４４ｂおよび上部ダイス４３では、それぞれの穴４４ａ１，４４ｂ１，４３ａの内面の＋Ｙ方向において１箇所である。
（２）溝３１１ではＸ方向の２箇所である。

上部ダイス４３以降が被加工物５１との放電加工領域になるので、標準ワイヤ電極１ａの振動は加工電極の変位の要因になり加工精度を劣化させる。そのため、放電加工領域の電極の振動を抑制するように搬送機構を構成する必要がある。

上記のように第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂを設けることで、Ｘ方向の振動成分はＶ字状の溝３１１で遮断される。さらにＶ字状の溝３１１とのＸ方向に並ぶ２接点と上部ガイド４４ｂの１接点との合計３接点の拘束により、この間を搬送される標準ワイヤ電極１ａの振動が抑制され、上部ダイス４３以降の被加工物５１との放電加工領域における振動を抑制する効果が得られる。

図８は被加工物を仕上げ加工する際、図１に示すワイヤガイド装置に極細ワイヤ電極を架け渡した状態をＸ方向視した図であり、図９は被加工物を仕上げ加工する際、図１に示すワイヤガイド装置に極細ワイヤ電極を架け渡した状態をＹ方向視した図である。図８には、図４に示す２つの第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂの内、第２のワイヤガイドローラ３０１ｂが示される。

図８および図９に示す極細ワイヤ電極１ｂの両端には、被加工物５１の加工状態に相当する張力を加えられているものとする。極細ワイヤ電極１ｂは、上部ガイド４４ａ，４４ｂおよび上部ダイス４３の穴４３ａに対し＋Ｙ方向に押し付けられる。また極細ワイヤ電極１ｂは、上部給電子４２および溝３１１に対し−Ｙ方向に押し付けられた状態になる。

極細ワイヤ電極１ｂを支持する点の数は以下の通りである。なお上部給電子４２の表面は摺動性を良くするためＸ方向の拘束力は無い。
（１）上部ガイド４４ａ，４４ｂおよび上部ダイス４３では、それぞれの穴４４ａ１，４４ｂ１，４３ａの内面の＋Ｙ方向において１箇所である。
（２）溝３１１ではＸ方向の２箇所である。

上部ダイス４３以降が被加工物５１との放電加工領域になるので、極細ワイヤ電極１ｂの振動は加工電極の変位の要因になり加工精度を劣化させる。そのため、放電加工領域の電極の振動を抑制するように搬送機構を構成する必要がある。

上記のように第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂを設けることで、Ｘ方向の振動成分はＶ字状の溝３１１で遮断される。さらにＶ字状の溝３１１とのＸ方向に並ぶ２接点と上部ガイド４４ｂの１接点との合計３接点の拘束により、この間を搬送される極細ワイヤ電極１ｂの振動が抑制され、上部ダイス４３以降の被加工物５１との放電加工領域における振動を抑制する効果が得られる。

前述したように上部ダイス４３は、荒加工時に使用する標準ワイヤ電極１ａの外径に対し摺動に必要な３μｍから１０μｍのクリアランスを確保した穴４３ａを有するダイヤモンドダイスである。本実施の形態に係るワイヤガイド装置３００では、仕上げ加工時に使用する極細ワイヤ電極１ｂに切り替えた場合でも、搬送機構による３点拘束の効果を利用することで、上部ダイス４３を極細ワイヤ電極１ｂに合わせながら、専用のダイヤモンドダイスに交換することなく連続して放電加工を行うことができる。

また上記のように、本実施の形態に係る第１のワイヤガイドローラ３０１ａおよび第２のワイヤガイドローラ３０１ｂは、使用されるワイヤ電極１の直径に関わらず、搬送状態のワイヤ電極１を３点拘束することができ、放電加工領域におけるワイヤ電極の振動を抑制する効果も変わらない。

本実施の形態に係るワイヤガイド装置３００を搬送機構に導入することで、搬送するワイヤ電極を変更する際に、搬送機構を構成するガイド、ダイス、給電子の構成部品を交換する必要がなく、機械装置を停止させることなく連続して放電加工することが可能になる。

また第１のローラシャフト３０３ａおよび第２のローラシャフト３０３ｂは、それぞれの対向部３１０ａ，３１０ｂの一部が互いに接して、各々が同じ速度で回転する。この構成により、ワイヤ電極１と接触するＶ字状の溝３１１を同じ速度で回転させることができ、ワイヤ電極１を安定して搬送できる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ ワイヤ電極、１ａ 標準ワイヤ電極、１ｂ 極細ワイヤ電極、１１ ワイヤ電極ボビン、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ プーリ、２１ 送りローラ、２２ａ，２２ｂ 送りピンチローラ、４１ 上部ガイドブロック、４２ 上部給電子、４３ 上部ダイス、４４ａ，４４ｂ 上部ガイド、４４ａ１，４４ｂ１，４３ａ 穴、４６ 上部加工液ノズル、５１ 被加工物、６２ 下部給電子、６３ 下部ダイス、６４ 下部ガイド、６５ 下部加工液ノズル、６７ 下部ガイドブロック、７１ 下部ローラブロック、７２ 下部ローラ、７３ アスピレータ、７４ 下部案内パイプ、８１ａ，８１ｂ ワイヤ電極回収ローラ、８２ 回収パイプエンド、１００ ワイヤ放電加工機、２０１ ワイヤ電極保持部、２０２ 上部ワイヤ電極ガイド部、２０３ ワイヤ電極自動結線装置、２０４ 下部ワイヤ電極ガイド部、２０５ ワイヤ電極送り部、２０６ ワイヤ電極回収部、３００ ワイヤガイド装置、３０１ａ 第１のワイヤガイドローラ、３０１ｂ 第２のワイヤガイドローラ、３０２ａ 第１のベアリング、３０２ｂ 第２のベアリング、３０３ａ 第１のローラシャフト、３０３ａ１，３０３ｂ１ 一端部、３０３ａ２，３０３ｂ２ 他端部、３０３ｂ 第２のローラシャフト、３０４ａ，３０４ｂ 回転軸、３１０ａ，３１０ｂ 対向部、３１０ａ１，３１０ｂ１ 円錐面、３１１，３１２ 溝、４０１ 拭取部、４０２ 付勢部材、４１０ａ１，４１０ｂ１ 清掃面。

Claims (7)

1. 第１のローラシャフトと、
   前記第１のローラシャフトと同軸上に配置され、前記第１のローラシャフトの端部に設けられた第１のワイヤガイドローラと、
   第２のローラシャフトと、
   前記第２のローラシャフトと同軸上に配置され、前記第２のローラシャフトの端部に設けられ、軸方向における端面が前記軸方向における前記第１のワイヤガイドローラの端面に対向して設けられる第２のワイヤガイドローラと
   を備え、
   前記第１のワイヤガイドローラおよび第２のワイヤガイドローラは、ワイヤ電極が接する円錐面を有することを特徴とするワイヤ放電加工機のワイヤガイド装置。
2. 前記第１のワイヤガイドローラの前記円錐面と前記第２のワイヤガイドローラの前記円錐面とは、前記ワイヤ電極が接するＶ字状の溝を構成することを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工機のワイヤガイド装置。
3. 前記第１のワイヤガイドローラおよび前記第２のワイヤガイドローラは、それぞれの回転軸が互いに一定角度で交差するように配置され、
   前記第１のワイヤガイドローラと前記第２のワイヤガイドローラとの間には、前記ワイヤ電極が接する前記円錐面により構成されるＶ字状の第１の溝と、前記ワイヤ電極が接することなく前記軸方向における幅が前記第１の溝の幅よりも広いＶ字状の第２の溝とが形成されることを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工機のワイヤガイド装置。
4. 前記第１および第２のローラシャフトは、それぞれの対向部の一部が互いに接して、各々が同じ速度で回転することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載のワイヤ放電加工機のワイヤガイド装置。
5. 前記第１のワイヤガイドローラおよび前記第２のワイヤガイドローラは、互いに離反する方向に移動可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工機のワイヤガイド装置。
6. 前記第１のワイヤガイドローラおよび前記第２のワイヤガイドローラのそれぞれの前記円錐面に接する拭取部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工機のワイヤガイド装置。
7. 請求項１から請求項６の何れか一項に記載のワイヤガイド装置を備え、
   前記第１のワイヤガイドローラの前記円錐面と前記第２のワイヤガイドローラの前記円錐面とに接するように前記ワイヤ電極を通してワイヤ放電加工することを特徴とするワイヤ放電加工機。