JPH0957623A - 研削砥石成形装置および方法 - Google Patents

研削砥石成形装置および方法

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JPH0957623A
JPH0957623A JP7210638A JP21063895A JPH0957623A JP H0957623 A JPH0957623 A JP H0957623A JP 7210638 A JP7210638 A JP 7210638A JP 21063895 A JP21063895 A JP 21063895A JP H0957623 A JPH0957623 A JP H0957623A
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wire electrode
forming
gap
wire
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芳郎 中山
Osamu Yasuda
治 安田
Kozo Nomura
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Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の研削砥石成形装置では総形電極の形状を
メタルボンド砥石に転写するようにした装置であるた
め、総形電極の精度が即ちメタルボンド砥石の精度であ
り、総形電極の底の部分は放電加工屑であるスラッジが
溜まりやすく、二次放電による精度不良が発生しやす
い。 【解決手段】研削砥石６の回転数を制御する回転数制御
手段１１と、ワイヤ電極１と研削砥石の間隙に供給され
る放電エネルギーを制御するエネルギー制御手段９と、
ワイヤ電極あるいは研削砥石の移動速度を制御する速度
制御手段１７と、回転数制御手段、エネルギー制御手
段、及び速度制御手段を制御し、高次加工に対して適し
た研削砥石の回転数、放電エネルギーを設定するととも
に、高次加工に際し高速成形を可能とするワイヤ電極あ
るいは研削砥石の移動速度の設定を行う高次加工制御手
段２３とを具備したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はワイヤ電極と研削砥
石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、研削砥石を
成形する装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本発明は、研削砥石を成形する装置及び
方法に関するものであるが、ここでは、研削砥石の代表
的なものとして、メタルボンド砥石を例として説明す
る。図２７は従来のメタルボンド砥石成形装置を示す概
略構成図である。図２７において、６はメタルボンド砥
石、３８はメタルボンド砥石６を取付ける回転軸、１０
はメタルポンド砥石６を回転させる回転手段、１１は回
転手段１０の回転数を制御する回転数制御手段４６はメ
タルボンド砥石６を成形するための総形電極、４７は総
形電極４６に固定されたシャンク、４８はシャンク４７
をはめ込み、総形電極４６を固定する電極固定手段、４
９は電極固定手段をメタルポンド砥石６に向かって駆動
する駆動手段、１６は駆動手段を制御し、総形電極４６
とメタルポンド砥石６の相対移動させる数値制御手段、
８は総形電極４６とメタルポンド砥石６の間隙にパルス
状の電圧を印加する加工電源、９は放電エネルギーを制
御するエネルギー制御手段、５０は総形電極４６とメタ
ルポンド砥石６の電圧を検出する電圧検出手段、５１は
電圧検出手段５０で検出された電圧に応じてギャップを
調整するギャップ調整手段、５２は総形電極４６とメタ
ルポンド砥石６を入れ、加工液を溜める加工槽である。
【０００３】図２８は従来の総形電極４６とメタルボン
ド砥石６の間隙に放電を生じさせ、メタルボンド砥石６
を成形することを示す断面図で、黒い点状のものは放電
加工で発生した加工屑であるスラッジ、ハッチング部は
精度不良箇所である。
【０００４】次にその動作について説明する。メタルポ
ンド砥石６は回転軸３８に取付けられ、回転手段１０に
より回転軸３８が回転し、回転軸３８に取付けられたメ
タルボンド砥石６が回転する。回転方向は一定、回転数
は回転数制御手段１１により制御される。総形電極４６
はシャンク４６に固定され、そのシャンク４６を電極固
定手段４８にはめるようにして取付ける。総形電極４６
は数値制御手段１６により制御された駆動手段４９がメ
タルボンド砥石６の方向に駆動される。
【０００５】加工槽５２に加工液を充満させ、総形電極
４６とメタルボンド砥石６を加工液に漬けて、加工電源
８から総形電極４６とメタルボンド砥石６にパルス状の
電圧を印加しながら、総形電極４６をメタルボンド砥石
６に数値制御手段１６により制御された駆動手段４９を
用いて接近させることにより、放電を生じさせて成形す
る。加工電源８の各スイッチはエネルギー制御手段９に
より制御され、目的に応じた放電エネルギーを設定す
る。総形電極４６とメタルボンド砥石６の間隙での放電
状態は電圧検出手段５０によって検出され、ギャップ制
御手段５１によって総形電極４６とメタルボンド砥石６
のギャップを一定にするよう、数値制御手段１６を制御
し、安定した放電状態を保つ。
【０００６】従来技術による放電での成形は総形電極４
６の形状をメタルボンド砥石６に転写する方法であるた
め、総形電極４６の精度が即ちメタルボンド砥石６の精
度であり、異なるメタルボンド砥石６を成形するには異
なる総形電極４６が必要である。また同じ形状の成形を
繰り返すとしても、総形電極４６は消耗するため、ある
回数成形した後、新しい総形電極４６は必要となる。さ
らに図２６に示すように、総形電極４６の底の部分は放
電加工屑であるスラッジが溜まりやすく、二次放電によ
る精度不良が発生しやすい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の放電加工による
メタルボンド砥石成形装置では総形電極４６の形状をメ
タルボンド砥石６に転写するようにした装置であるた
め、総形電極４６の精度が即ちメタルボンド砥石６の精
度であり、総形電極４６の底の部分は放電加工屑である
スラッジが溜まりやすく、二次放電による精度不良が発
生しやすい。また異なるメタルボンド砥石６を成形する
には異なる総形電極４６が必要であり、同じ形状の成形
を繰り返すとしても、総形電極４６は消耗するため、あ
る回数成形した後、新しい総形電極４６が必要となる。
【０００８】そこで、本発明はかかる不具合を解決する
ためになされたもので、研削砥石の成形精度と効率を向
上する成形装置及び方法の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る研削砥石成
形方法は、ワイヤ電極を研削砥石上に走行させるととも
に、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイヤ電極と
研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と研削砥
石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前記研削砥
石を成形する研削砥石成形方法において、所望の加工形
状に対して一定の仕上げ代を残し、成形する一次加工
と、前記一次加工で残した仕上げ代を除去し、所望の加
工形状に成形する高次加工とに分けて成形するものであ
る。
【００１０】本発明に係る研削砥石成形装置は、ワイヤ
電極を研削砥石上に走行させるとともに、前記研削砥石
を回転させながら、前記ワイヤ電極と研削砥石を相対的
に移動させ、前記ワイヤ電極と研削砥石の間隙に加工液
を介して放電を生じさせ、前記研削砥石を成形する研削
砥石成形装置において、前記研削砥石の回転数を制御す
る回転数制御手段と、前記ワイヤ電極と研削砥石の間隙
に供給される放電エネルギーを制御するエネルギー制御
手段と、前記ワイヤ電極あるいは研削砥石の移動速度を
制御する速度制御手段と、前記回転数制御手段、前記エ
ネルギー制御手段、及び前記速度制御手段を制御し、高
次加工に対して適した研削砥石の回転数、放電エネルギ
ーを設定するとともに、高次加工に際し高速成形を可能
とするワイヤ電極あるいは研削砥石の移動速度の設定を
行う高次加工制御手段とを具備したものである。
【００１１】本発明に係る研削砥石成形方法は、高次加
工を複数回に分けて段階的に行うとき、ワイヤ電極と研
削砥石の間隙に供給される放電エネルギーを段階的に小
さくするとともに、ワイヤ電極と研削砥石を相対的に移
動させる速度を前記段階的に小さくされた放電エネルギ
ーに応じて段階的に変更することにより、所望の加工形
状に成形するものである。
【００１２】また、高次加工を行う仕上げ精度が要求さ
れる箇所を一箇所ごとに分割し、その箇所のみ高次加工
することにより、所望の加工形状に成形するものであ
る。
【００１３】また、高次加工を行う箇所が、鋭角な先端
を有する加工形状の場合、加工形状の底側から先端に向
って、ワイヤ電極と研削砥石を相対移動させ、先端側に
抜ける加工軌跡により、所望の加工形状に成形するもの
である。
【００１４】また、ワイヤ電極を研削砥石上に走行させ
るとともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイ
ヤ電極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極
と研削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前
記研削砥石を成形する研削砥石成形方法において、前記
ワイヤ電極と研削砥石の相対移動の軌跡を成形開始点の
手前でその直前の対象加工表面に接近する移動軌跡から
カーブするようにし、成形終了点の直後はその直前の加
工移動軌跡からカーブするようにし、所望の加工形状に
成形するものである。
【００１５】また、ワイヤ電極を研削砥石上に走行させ
るとともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイ
ヤ電極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極
と研削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前
記研削砥石を成形する研削砥石成形方法において、前記
ワイヤ電極の走行方向と砥石の回転方向を同一とするも
のである。
【００１６】また、ワイヤ電極を研削砥石上に走行させ
るとともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイ
ヤ電極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極
と研削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前
記研削砥石を成形する研削砥石成形方法において、前記
ワイヤ電極を前記研削砥石の回転軸方向に傾けながら走
行させるものである。
【００１７】また、ワイヤ電極を研削砥石上に走行させ
るとともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイ
ヤ電極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極
と研削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前
記研削砥石を成形する研削砥石成形方法において、前記
ワイヤ電極と研削砥石の間隙の電圧、電流を検出し、前
記ワイヤ電極と研削砥石の相対移動速度を前記検出され
た電圧、電流に応じて制御して所望の加工形状に成形す
るものである。
【００１８】また、ワイヤ電極を研削砥石上に走行させ
るとともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイ
ヤ電極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極
と研削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前
記研削砥石を成形する研削砥石成形方法において、前記
ワイヤ電極の研削砥石上でのたわみ量を検出し、前記検
出されたたわみ量に応じて生じる最終加工形状のずれを
補正するために前記ワイヤ電極と研削砥石の相対移動軌
跡を制御して所望の加工形状に成形するものである。
【００１９】本発明に係る研削砥石成形装置は、ワイヤ
電極を研削砥石上に走行させるとともに、前記研削砥石
を回転させながら、前記ワイヤ電極と研削砥石を相対的
に移動させ、前記ワイヤ電極と研削砥石の間隙に加工液
を介して放電を生じさせ、前記研削砥石を成形する研削
砥石成形装置において、前記ワイヤ電極と研削砥石の間
隙の電圧を検出する電圧検出手段と、前記ワイヤ電極と
研削砥石の間隙の電流を検出する電流検出手段と、前記
検出された電圧、電流から前記ワイヤ電極と研削砥石の
相対移動速度を演算制御する速度制御手段とを具備した
ものである。
【００２０】また、ワイヤ電極を研削砥石上に走行させ
るとともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイ
ヤ電極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極
と研削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前
記研削砥石を成形する研削砥石成形装置において、前記
ワイヤ電極の研削砥石上でのたわみ量を検出するたわみ
量検出手段と、前記たわみ量検出手段で検出されたたわ
み量に応じて生じる最終加工形状のずれを補正するため
に前記ワイヤ電極と研削砥石の相対移動軌跡を演算制御
する補正軌跡制御手段とを具備したものである。
【００２１】本発明に係る研削砥石成形方法は、ワイヤ
電極を研削砥石上に走行させるとともに、前記研削砥石
を回転させながら、前記ワイヤ電極と研削砥石を相対的
に移動させ、前記ワイヤ電極と研削砥石の間隙に加工液
を介して放電を生じさせ、前記研削砥石を成形する研削
砥石成形方法において、前記ワイヤ電極の径に応じて前
記研削砥石の回転数を制御するものである。
【００２２】また、ワイヤ電極を研削砥石上に走行させ
るとともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイ
ヤ電極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極
と研削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前
記研削砥石を成形する研削砥石成形方法において、一次
加工として、前記研削砥石に直角あるいは平行に成形
し、高次加工として、斜め部分あるいは円弧部分の成形
をするとき、前記ワイヤ電極の径を前記加工段階に応じ
て変更するものである
【００２３】本発明に係る研削砥石成形装置は、ワイヤ
電極を研削砥石上に走行させるとともに、前記研削砥石
を回転させながら、前記ワイヤ電極と研削砥石を相対的
に移動させ、前記ワイヤ電極と研削砥石の間隙に加工液
を介して放電を生じさせ、前記研削砥石を成形する研削
砥石成形装置において、線径の異なるワイヤ電極を有す
る複数のワイヤ供給ボビンと、前記複数のワイヤ供給ボ
ビンから前記研削砥石上に走行させるワイヤ電極を選択
するワイヤ電極交換手段と、前記選択されたワイヤ電極
の径に応じて前記研削砥石の回転数を演算制御する回転
数制御手段とを具備したものである。
【００２４】また、研削砥石の方向にほぼＶ型に開いた
溝を有し、ワイヤ電極を案内するワイヤガイドを具備し
たものである。
【００２５】また、ワイヤ電極の張力を制御する張力制
御手段を設け、選択されたワイヤ電極の径により変更さ
れるワイヤ電極の張力に応じて、研削砥石の回転数を演
算制御するものである。
【００２６】本発明に係る研削砥石成形方法は、ワイヤ
電極を研削砥石上に走行させるとともに、前記研削砥石
を回転させながら、前記ワイヤ電極と研削砥石を相対的
に移動させ、前記ワイヤ電極と研削砥石の間隙に加工液
を介して放電を生じさせ、前記研削砥石を成形する研削
砥石成形方法において、使用して摩滅した研削砥石の再
成形加工での前記ワイヤ電極と研削砥石の相対移動軌跡
を、最初の成形加工での相対移動軌跡に対し所定量研削
砥石の中心方向に追い込んで設定し、所望の加工形状に
成形するものである。
【００２７】本発明に係る研削砥石成形装置は、ワイヤ
電極を研削砥石上に走行させるとともに、前記研削砥石
を回転させながら、前記ワイヤ電極と研削砥石を相対的
に移動させ、前記ワイヤ電極と研削砥石の間隙に加工液
を介して放電を生じさせ、前記研削砥石を成形する研削
砥石成形装置において、使用して摩滅した研削砥石を再
成形加工するとき、研削加工時間、研削砥石材質、研削
加工内容など使用条件を入力する使用条件入力手段と、
前記使用条件に応じて再成形加工での追い込み量を演算
する追い込み量演算手段と、所望の加工形状を成形する
ためのプログラムを用い、前記追い込み量演算手段によ
り演算された追い込み量だけ再成形する再成形実行手段
を具備したものである。
【００２８】また、ワイヤ電極を研削砥石上に走行させ
るとともに、前記研削砥石を回転手段により回転させな
がら、前記ワイヤ電極と研削砥石を相対的に移動させ、
前記ワイヤ電極と研削砥石の間隙に加工液を介して放電
を生じさせ、前記研削砥石を成形する研削砥石成形装置
において、前記回転手段の回転軸の温度を測定する温度
測定手段と、室温を測定する室温測定手段と、前記回転
軸の温度ごとの変位量を記憶する変位量記憶手段と、前
記回転軸の温度変化によって生じる変位に応じて前記ワ
イヤ電極と研削砥石の相対位置を演算補正する軸補正演
算手段とを具備したものである。
【００２９】また、ワイヤ電極を研削砥石上に走行させ
るとともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイ
ヤ電極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極
と研削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前
記研削砥石を成形する研削砥石成形装置において、放電
エネルギー、ワイヤ張力、砥石回転数、基準速度、基準
電圧など成形パラメータを入力するパラメータ入力手段
と、前記パラメータの組み合わせを成形条件とし、番号
を付け記憶する成形条件記憶手段と、記憶した前記成形
条件を設定する成形条件設定手段とを具備したものであ
る。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
いて説明する。 実施の形態１．図１は本発明の実施の形態１にかかる研
削砥石成形装置を示す概略構成図である。図１におい
て、１は電極としてのワイヤ線であるワイヤ電極、２は
ワイヤ電極１を案内する一方の上部ワイヤガイド、３は
ワイヤ電極１を案内するもう一方のワイヤガイド、４は
ワイヤ電極１に張力をかける張力印加手段、５はワイヤ
電極１にかける張力を制御する張力制御手段、６は研削
砥石たるメタルボンド砥石、７はワイヤ電極１とメタル
ボンド砥石６との間隙に加工液を供給する加工液供給ノ
ズル、８はワイヤ電極１とメタルボンド砥石６の間隙に
パルス状の電圧を印加する加工電源、９は加工電源の電
圧、パルス幅、休止時間を切り換え、エネルギーを制御
するエネルギー制御手段、１０はメタルボンド砥石６を
回転させる回転手段、１１は回転手段１０の回転数を制
御する回転数制御手段、１２はメタルボンド砥石６の回
転方向を切換える回転方向変換手段、１３は回転手段１
０を固定するテーブル定盤、１４はテーブル定盤１３を
Ｘ軸方向に移動させるＸ軸モータ、１５はテーブル定盤
１３をＹ軸方向に移動させるＹ軸モータ、１６はＸ軸モ
ータ１４、Ｙ軸モータ１５を数値制御し、自在にテーブ
ル定盤１３を移動させる数値制御手段、１７はテーブル
定盤１３の移動速度を制御する速度制御手段、１８は一
方のワイヤガイド２をＵ方向に移動させ、ワイヤ電極１
を傾けるＵ軸モータ、１９は一方のワイヤガイド２をＶ
方向に移動させ、ワイヤ電極１を傾けるＶ軸モータ、２
０はＵ軸モータ１８、Ｖ軸モータ１９を制御するＵＶ軸
制御手段、２１はワイヤ電極１とメタルボンド砥石６を
自在に相対移動させるためのプログラムを入力するプロ
グラム入力手段、２２はプログラム入力手段２１より入
力されたプログラムを記憶するプログラム記憶手段、２
３はエネルギー制御手段９、張力制御手段５、回転数制
御手段１１、速度制御手段１７を制御し、高次加工を行
う高次加工制御手段でる。
【００３１】図２は本発明の実施の形態１にかかる加工
例の断面図であり、矢印が一次加工、高次加工それぞれ
の移動軌跡で、ハッチング部分が高次加工で除去する箇
所である。
【００３２】一次加工として回転しているメタルボンド
砥石６とワイヤ電極１をメタルボンド砥石６に平行、直
角に相対移動させ荒成形し、その後高次加工として斜め
部分および円弧部分を仕上成形することを示す断面図
で、ハッチング部は高次加工で成形した箇所を示す。矢
印はそれぞれの成形での移動方向である。
【００３３】図３は高次加工で放電エネルギーを段階的
に弱くするとともに、ワイヤ電極１とメタルボンド砥石
６を相対的に自在な軌跡で移動させる速度を段階的に変
更させながら、３段階の高次加工により、所望の形状に
成形すること示す断面図で、矢印はそれぞれの成形での
移動方向である。図４はそれぞれの段階での放電エネル
ギーと移動速度を示す表で、電圧、ピーク電流、オンタ
イム、休止はそれぞれ放電エネルギーを制御するスイッ
チである。
【００３４】図５は高次加工での仕上成形箇所を一箇所
ごとに分割し、高次加工することにより所望の形状に成
形することを示す断面図で、矢印はそれぞれの成形での
移動方向で、破線の形状はその軌跡を示す。
【００３５】図６は高次加工での比較的鋭角な先端を成
形する場合のワイヤ電極１とメタルボンド砥石６の相対
的な移動軌跡を示す断面図で、図６（ア）が両側とも底
側から先端に向けて移動した例で、図６（イ）が先端か
ら底側に向けて移動した例である。矢印はそれぞれの成
形での移動方向で、破線の形状はその軌跡を示す。
【００３６】図７は成形の開始点と終了点のワイヤ電極
１とメタルボンド砥石６の相対的な移動軌跡を示す断面
図で、図７（ア）は開始点と終了点で円弧の軌跡を設け
た例で、図７（イ）は開始点と終了点で直線の軌跡を設
けた例である。矢印はそれぞれの成形での移動方向で、
破線の形状はその軌跡を示す。
【００３７】図８は回転しているメタルボンド砥石６と
ワイヤ電極１を相対移動させながら、 メタルボンド砥
石６とワイヤ電極１の間隙に放電を生じさせ成形したと
きの、回転方向ごとの砥石回転数と加工速度比の関係を
示し、実線はワイヤ電極１の走行方向と同一方向に砥石
を回転させたグラフで、破線はワイヤ電極１の走行方向
と逆方向に砥石を回転させたグラフである。成形状態を
示す図の斜線部分はすでに成形を完了した箇所で、矢印
の方向に相対移動させながら成形する。加工速度比とは
最大速度を１．０としたときの、各パラメータでの速度
の比率である。
【００３８】図９はワイヤ電極１を傾けながら、メタル
ボンド砥石６を成形することを示す図で、ハッチング部
分が放電している部分である。
【００３９】次にその動作について説明する。電極とし
てのワイヤ線であるワイヤ電極１は一方の上部ワイヤガ
イド２、もう一方の下部ワイヤガイドによって案内さ
れ、張力制御手段５により制御された張力印加手段４に
より張力を印加されながら、常に一定の速度で走行して
いる。メタルボンド砥石６の回転は回転手段１０により
回転し、回転数は回転数制御手段１１により制御され、
回転方向は回転方向変換手段１２により変更される。メ
タルボンド砥石６のワイヤ電極１に対する相対移動はテ
ーブル定盤１３に固定された回転手段１０をＸ軸モータ
１４、Ｙ軸モータ１５により駆動することにより行われ
る。相対移動する軌跡はプログラム入力手段２１から入
力され、プログラム記憶手段２２に記憶されたプログラ
ムテータに基づき、数値制御手段１６が演算し、Ｘ軸モ
ータ１４、Ｙ軸モータ１５を制御する。また相対移動の
速度は速度制御手段１７からの出力により、数値制御手
段１６が制御し、ワイヤ電極１はＵＶ軸制御手段２０が
Ｕ軸モータ１８、Ｖ軸モータ１９を駆動して傾く。ワイ
ヤ電極１とメタルボンド砥石６の間隙での放電は加工電
源８からワイヤ電極１とメタルボンド砥石６の間隙にパ
ルス状の電圧を印加し、加工液供給ノズル７から供給さ
れた加工液を介して生じさせ、加工電源８の各スイッチ
はエネルギー制御手段９により制御される。高次加工制
御手段２３は成形する所望の形状、その加工での除去
量、面精度などに応じて、エネルギー制御手段９、張力
制御手段５、回転数制御手段１１、速度制御手段１７を
制御し、最適な高次加工を行う。
【００４０】つまり、メタルボンド砥石６の成形は微小
な径のワイヤ電極１を一定張力で走行させ、メタルボン
ド砥石６とワイヤ電極１の間隙に加工電源８から電圧を
印加し、加工液を介して放電を生じさせながら、回転手
段１０が数値制御手段１６により制御され、固定してい
るテーブル定盤１３がワイヤ電極１に対して相対移動す
ることにより行われるため、相対移動の軌跡はプログラ
ムを作成することにより自在な形状を成形することがで
きるとともに、そのプログラムを記憶させて再実行させ
ることで何度でも同じ形状を成形することができる。ま
た相対移動の軌跡は数値制御手段１６が演算し、Ｘ軸モ
ータ１４、Ｙ軸モータ１５を制御するため正確であり、
電極が微小な径のワイヤ電極１であるため放電ギャップ
が狭く、均一であるため成形精度が向上する。
【００４１】ワイヤ電極１とメタルボンド砥石６の間隙
に放電を生じさせ、成形するときの工程は大きく分け
て、２つの工程に分かれる。１つはメタルボンド砥石６
に対して平行、直角にワイヤ電極１を移動させて成形す
る一次加工で、もう１つは斜め部分や円弧部分を成形す
る高次加工である。一次加工は荒加工と言われる工程で
できるだけ短時間で多量の成形を行わなければならず、
放電エネルギー、砥石回転数、ワイヤ張力などを最も加
工速度の速い条件に設定して成形する。しかし一次加工
では精度と速度は相反するとともに、加工量が多いため
精度を改善するには速度を大幅に落とす必要があり、例
えば誤差を３０％精度を改善するには、６０％速度を落
とさなけれればならないというようにである。そのため
一次加工では速度だけを重視した成形とした方が効率的
であり、斜め部分や円弧部分は図２のハッチング部分に
示すような後工程での成形代を残し、平行、直角にワイ
ヤ電極１を移動させて成形するだけで十分である。 高
次加工は仕上加工と言われる工程でできるだけ精度の高
い成形を行わなければならず、放電エネルギー、砥石回
転数、ワイヤ張力などを最も精度の高い条件に設定して
成形する。このような高次加工では加工量が少ないた
め、速い速度で成形しても精度が悪くなることがなく、
複数回の高次加工を行うことにより、さらに精度を向上
することができる。またメタルボンド砥石６で精度が必
要な箇所は全体のうちの一部であることが多く、精度が
必要な箇所だけ高次加工することにより、成形時間を短
縮することができるとともに、一次加工を他の成形方法
で実施し、高次加工だけ本発明で実施し、効率化を計る
こともできる。
【００４２】複数回の高次加工は放電エネルギーを段階
的に弱くするとともに、相対移動の速度を段階的に変更
させながら成形する。電極が微小な径のワイヤ電極１で
あるため放電ギャップが比較的狭く、均一であるため成
形精度が向上するが、さらに精度を向上させるには放電
ギャップが狭くする必要がある。しかし放電ギャップを
狭くするには放電エネルギーを小さくしなければなら
ず、高次加工の初めの段階では効率的ではない。例えば
３段階での高次加工では、図４に示すように、第一段階
で比較的大きな放電エネルギーで成形代除去し、第二段
階で中程度の放電エネルギーで所望形状に仕上げ、第三
段階で放電ギャップの狭い、小さな放電エネルギーで斜
め部の角度、小さな円弧など微細仕上を行う。また相対
移動の速度を放電エネルギーの大きさに応じて最適化す
ることにより、さらに高精度の成形を行える。
【００４３】高次加工箇所を一箇所ごとに分割し、所望
の形状に成形する。メタルボンド砥石６で精度が必要な
箇所は全体のうちの一部であることが多く、精度が必要
な箇所だけ高次加工することにより、成形時間を短縮す
ることができる。一箇所ごとに独立した相対移動軌跡に
し、図５に示す例では（ア）から（オ）の順で高次加工
を行い、高次加工箇所間の移動は高速に移動する。また
成形代、必要な精度に応じて高次加工の回数も変更する
ことができ、図５に示す例では（ア）、（イ）、（ウ）
は２回、（エ）、（オ）は３回というようにである。
【００４４】先端の鋭角な成形形状の場合、鋭角な先端
の両側とも底側から先端に向かう移動軌跡で成形する。
逆に先端から成形が始まる移動軌跡では、放電が始まる
先端でワイヤ電極１に振幅の大きな振動がおこりやす
く、鋭角な先端では形状が丸くなりやすい。しかし先端
側に抜けるような移動軌跡では集中放電、ワイヤ電極の
振動とも少なく、鋭角な先端を成形することができる。
（図６）
【００４５】成形の開始点と終了点で円弧の軌跡を設け
る。図７の（イ）のように開始点と終了点で直線の軌跡
を設けた場合、開始点と終了点で放電の集中やワイヤ電
極１に振幅の大きな振動がおこりやすく食い込みが生じ
る。しかし（ア）のように、開始点と終了点で円弧の軌
跡を設け放電状態の変化を滑らかにすれば、放電の集中
やワイヤ電極の振動を防止でき、食い込みのない形状に
成形することができる。
【００４６】ワイヤ電極１とメタルボンド砥石６の間隙
に放電を生じさせ、成形するときの加工速度はメタルボ
ンド砥石６の回転数の影響があり、回転数が多いほど加
工速度が速い。図８に示すように、ワイヤ電極１の径が
０．２ｍｍで、メタルボンド砥石６の回転方向とワイヤ
電極１の走行方向が同一の場合、メタルボンド砥石６の
回転数が約１００ｒｐｍになるまで加工速度が速くなっ
てゆくが、メタルボンド砥石６の回転方向とワイヤ電極
１の走行方向が逆の場合、回転数が約７０ｒｐｍで最高
になり、それ以上の回転速度ではワイヤ電極１が断線す
る。つまりメタルボンド砥石６の回転方向とワイヤ電極
１の走行方向を同一にすることにより、加工速度が速
く、ワイヤ電極１の断線しない安定した成形を行える。
【００４７】また、図９に示すように、ワイヤ電極１を
傾けながら、メタルボンド砥石６を成形する。すなわ
ち、ワイヤ電極１を傾けることで、広い幅で放電を生じ
るため、砥石の中心方向に移動するだけで、メタルボン
ド砥石６に幅の広い溝を成形することができる。またワ
イヤ電極１の傾く角度に応じて、所望の幅の溝を成形で
きる。
【００４８】実施の形態２．図１０は本発明の実施の形
態２にかかる研削砥石成形装置を示す概略構成図であ
る。なお、図１と同様の構成または相当部分からなるも
のについては同一符号及び同一記号を付して示す。図１
０において、２４は成形中のワイヤ電極１とメタルボン
ド砥石６の間隙の電圧を検出する電圧検出手段、２５は
成形中のワイヤ電極１とメタルボンド砥石６の間隙の電
流を検出する電流検出手段、２６は電圧検出手段２４と
電流検出手段２５で検出された電圧、電流からテーブル
定盤１３の移動速度を演算する速度演算手段、２７は成
形中のワイヤ電極１のたわみを検出するたわみ量検出手
段、２８はたわみ量検出手段２７で検出されたたわみ量
から相対移動の補正軌跡を演算する補正軌跡演算手段で
ある。
【００４９】図１１は回転しているメタルボンド砥石６
とワイヤ電極１を一定速度で相対移動させながら、成形
したときの成形状態を示す図であり、斜線部分は成形中
の箇所で、矢印の方向に相対移動させながら成形する。
図１２は、図１１のように成形したとき、砥石外側の端
面からの距離と成形中の平均加工電圧と平均加工電流の
グラフを示す。図１３は速度演算の動作を示すフローチ
ャートである。
【００５０】図１４は回転しているメタルボンド砥石６
とワイヤ電極１を一定速度で相対移動させながら、成形
したときの成形状態を示す図であり、斜線部分は成形中
の箇所で、矢印の方向に相対移動させながら成形する。
図１５は、図１４のように成形したとき、砥石外周面か
らの中心方向への切込み量と成形中のワイヤ電極１のた
わみ量のグラフを示す。図１６はワイヤのたわみ量を補
正しながら、ワイヤ電極１とメタルボンド砥石６を相対
移動させ、所望の形状に成形することを示す断面図で、
（ア）は直線の成形でたわみの補正をしないの場合でた
わみ量が外周ほど減り、外周に対して斜めになる。
（イ）は直線の成形で補正量ｈだけ補正した場合で、斜
線部が補正され外周に対して直角になる。（ウ）は円弧
の成形の補正なしの場合でたわみ量が外周ほど減り、ワ
イヤ電極１に対して離れるように円弧がずれる。（エ）
は補正量ｈだけ補正した場合で、斜線部が補正され、ず
れのない円弧になる。図中の破線は移動軌跡で矢印の方
向に成形する。
【００５１】次に動作について説明する。図１０におい
て、電圧検出手段２４により成形中のワイヤ電極１とメ
タルボンド砥石６の間隙の電圧を、電流検出手段２５に
より成形中のワイヤ電極１とメタルボンド砥石６間の電
流を検出し、検出された電圧、電流から速度演算手段２
５により移動速度を演算しながら、速度制御手段１７、
数値制御手段１６により、移動速度、移動軌跡を制御す
る。
【００５２】メタルボンド砥石６を外側から中心に向か
って一定移動速度で成形したとき、図１１、図１２に示
すように、中心に向かうほど加工量が増えるため、ワイ
ヤ電極１とメタルボンド砥石６の間隙の電圧は減少して
ゆき、電流は増加してゆく。つまり一定移動速度で成形
したとき、外側の入り口では電圧が高く、電流が少ない
ため、放電エネルギーに対する加工量が少なく非効率的
で、奥に入って電圧が低くなり過ぎると放電エネルギー
より加工量が多くなるため、短絡状態となり成形が進ま
ない。そのためワイヤ電極１とメタルボンド砥石６の間
隙の電圧、電流が一定になるよう、外側の入り口で移動
速度を速くし、奥に入るほど速度を落とすように成形す
ることで、安定した効率の高い成形が可能になるととも
に、放電ギャップの変化も少なくなるので、成形精度も
向上する。
【００５３】検出された電圧、電流から速度演算手段２
６により移動速度を演算する動作は図１３に示すフロー
チャートの通りで、速度演算手段２６に基準電圧と基準
速度を入力する。電圧検出手段２４により検出された電
圧はまず基準電圧と比較され、基準電圧より１０Ｖ以上
低い場合、電流検出手段２５により電流を検出し、移動
速度を抑制する。基準電圧−１０Ｖ以上の電圧の場合は
基準電圧と検出された電圧の差に基づき速度を演算し、
その速度が基準速度の２倍以下のとき、その演算された
速度で成形する。もしその速度が基準速度の２倍以上の
場合、電流を検出し、その電流に応じて速度を速くす
る。速度演算手段２５によってこのように演算された速
度は速度制御手段１７に出力される。
【００５４】たわみ量検出手段２７は成形中のワイヤ電
極１のたわみ量を検出し、補正軌跡演算手段２８はたわ
み量検出手段２７で検出されたたわみ量から相対移動の
ための補正軌跡を演算しながら、数値制御手段１６によ
り移動軌跡を制御し、メタルボンド砥石を成形する。
【００５５】メタルボンド砥石６を外側から中心に向か
って成形したとき、中心に向かうほど加工量が増えるた
め、ワイヤ電極１にかかる放電反発力は大きくなり、図
１４に示すように、ワイヤ電極１は放電が生じている側
の逆方向にたわむ量は増加する。そのため、奥に成形が
進むほど、移動軌跡に対して放電の生じている逆側に成
形形状が傾く。このような傾きや円弧での終点のずれを
補正は移動軌跡に対して放電の生じている側にたわみ量
検出手段２７で検出されたたわみ量に応じて補正され
る。（図１６）
【００５６】実施の形態３．図１７は本発明の実施の形
態３にかかる研削砥石成形装置を示す概略構成図であ
る。なお、図１と同様の構成または相当部分からなるも
のについては同一符号及び同一記号を付して示す。２９
は第一のワイヤ供給ボビン、３０は第二のワイヤ供給ボ
ビン、３１は第一のワイヤ供給ボビン２９、第二のワイ
ヤ供給ボビン３０を取り付ける手段、３２は第一のワイ
ヤ供給ボビン２９と第二のワイヤ供給ボビン３０との間
でワイヤ電極１を交換するワイヤ電極交換手段、３３は
砥石の中心方向に開いたＶ溝でワイヤ電極を案内するＶ
溝ワイヤガイド、３４はワイヤ電極１にかかる張力に応
じて回転手段１０の回転数を自動設定する回転数演算手
段である。
【００５７】図１８は回転しているメタルボンド砥石６
とワイヤ電極１を相対移動させながら、メタルボンド砥
石６とワイヤ電極１の間隙に放電を生じさせ成形したと
きの、ワイヤ電極１の径ごとの砥石回転数と加工速度比
の関係を示し、実線はワイヤ電極１の径が０．２ｍｍの
グラフで、点線はワイヤ電極１の径が０．１５ｍｍのグ
ラフで、破線はワイヤ電極１の径が０．１ｍｍのグラフ
である。成形状態を示す図の斜線部分はすでに成形を完
了した箇所で、矢印の方向に相対移動させながら成形す
る。加工速度比とは最大速度を１．０とした各パラメー
タでの速度の比率で、ワイヤ電極１の径が０．２ｍｍの
示したものである。
【００５８】図１９は回転しているメタルボンド砥石６
とワイヤ電極１を相対移動させながら、メタルボンド砥
石６とワイヤ電極１の間隙に放電を生じさせ成形したと
きの、ワイヤ電極１の径ごとの砥石回転数と加工精度比
の関係を示し、実線はワイヤ電極１の径が０．２ｍｍの
グラフで、点線はワイヤ電極１の径が０．１５ｍｍのグ
ラフで、破線はワイヤ電極１の径が０．１ｍｍのグラフ
である。成形状態を示す図の形状を成形した場合で、矢
印の方向に相対移動させながら成形する。加工精度比と
は最良の精度を１．０として各パラメータでの精度の比
率で、ワイヤ電極１の径が０．２ｍｍの示したものであ
る。図２０は一次加工と高次加工としてワイヤ電極１の
径を変更し、成形することを示す断面図で、（ア）は一
次加工、（イ）は高次加工である。斜線部はそれぞれ成
形した箇所で、矢印はそれぞれの成形での移動方向であ
る。
【００５９】次に動作について説明する。図１７におい
て、第一のワイヤ電極の経路について、ワイヤ電極１は
第１のワイヤ供給ボビン２９より供給され、ワイヤ張力
印加手段４により張力を印加され、メタルボンド砥石６
の前後に配置した砥石の中心方向に開いたＶ溝ワイヤガ
イド３３によって案内されている。第二のワイヤ電極へ
の交換について、ワイヤ電極交換手段３２が第二のワイ
ヤ電極供給ボビン３０よりワイヤ電極１を引き出し、先
にのべた第一のワイヤ電極の経路と同じ経路にワイヤ電
極を張架する。砥石の中心方向に開いたＶ溝ワイヤガイ
ド３３はワイヤ電極１を交換して径が変わっても、同一
のものでよく、メタルボンド砥石６の成形ではワイヤ電
極１への放電反発力は、ワイヤ電極１をガイドに押しつ
けるように作用してもメタルボンド砥石６の中心方向に
は作用しないため、砥石の中心方向に開いたものでワイ
ヤ電極を十分にガイドできる。ワイヤ電極１の径が変わ
ると、ワイヤ電極１に印加される張力も変更され、張力
制御手段５からの出力に応じて、メタルボンド砥石６の
回転数を回転数演算手段３４で演算し、回転数制御手段
１１で変更する。
【００６０】ワイヤ電極径ごとのメタルボンド砥石６の
回転数と加工速度の関係について、図１８に示すよう
に、φ０．２のワイヤ電極１で１２０ｒｐｍの回転数ま
で速度は速くなりそれ以上では一定になり、φ０．１５
のワイヤ電極１で１００ｒｐｍ、φ０．１のワイヤ電極
１で６５ｒｐｍの回転数まで速度は速くなりそれ以上で
は一定になる。またワイヤ電極径ごとのメタルボンド砥
石６の回転数と加工精度の関係について、図１９に示す
ように、φ０．２のワイヤ電極１で８０ｒｐｍから４５
０ｒｐｍの間で精度がよく、φ０．１５のワイヤ電極１
で８０ｒｐｍから２００ｒｐｍの間で精度がよく、φ
０．１のワイヤ電極１で７０ｒｐｍから１００ｒｐｍの
間で精度がよい。このように使用するワイヤ電極１の径
によってメタルボンド砥石６の適性回転数は異なり、ワ
イヤ電極１の径を変更したとき、メタルボンド砥石６の
回転数は変更することにより、より速度の速い、精度の
よい成形を行える。
【００６１】一次加工で径の太いワイヤ電極１を使用
し、微細な形状を成形する高次加工で細い径のワイヤ電
極１を使用する。これにより例えばφ０．１のワイヤ電
極１を使用する必要のある微細な形状の成形時間も、一
次加工をφ０．２のワイヤ電極１で成形し、時間を短縮
することができ、また高次加工でも必要な箇所だけφ
０．１のワイヤ電極１を使用することもで、さらに時間
短縮を行える。（図２０）
【００６２】実施の形態４．図２１は本発明の実施の形
態４にかかる研削砥石成形装置を示す概略構成図であ
る。なお、図１と同様の構成または相当部分からなるも
のについては同一符号及び同一記号を付して示す。３５
は研削加工時間、被加工物材質、研削加工内容など使用
条件を入力する使用条件入力手段、３６は前記使用条件
に応じて再成形加工での追い込み量を演算する追い込み
量演算手段、３７はプログラム記憶手段２２にすでに記
憶されている所望の形状を成形するためのプログラムを
用い、前記追い込み量演算手段３６により演算された追
い込み量だけ、再成形する再成形実行手段である。
【００６３】図２２はすでに記憶されたプログラムを用
い、再成形することを示す断面図で、 破線は前記プロ
グラムでの回転しているメタルボンド砥石６とワイヤ電
極１を相対移動の軌跡、ｄは追い込み量、斜線部は追い
込み量ｄだけ追い込んだときの再成形した箇所である。
【００６４】次に動作について説明する。使用条件入力
手段３５にメタルボンド砥石６で研削加工した時間、被
加工物材質、研削加工内容など使用条件を入力し、追い
込み量演算手段３６で砥石を再成形するのに必要な追い
込み量を演算し、プログラム記憶手段２２に記憶された
初めの成形のプログラムを使用し、再成形実行手段３７
により追い込み量だけ補正されたプログラムにより数値
制御手段１６を制御し、相対移動して再成形する。その
ため再成形には新たなプログラムを作成する必要がな
く、初めのプログラムを使用して、何度でも成形するこ
とができ、追い込み量も自動で求めることができる。例
えば図２２のような形状では追い込み量ｄだけ追い込
み、初めと同じプログラムで再成形することができる。
【００６５】実施の形態５．図２３は本発明の実施の形
態５にかかる研削砥石成形装置を示す概略構成図であ
る。なお、図１と同様の構成または相当部分からなるも
のについては同一符号及び同一記号を付して示す。３８
は回転手段の回転軸、３９は回転手段の回転軸３８の温
度を測定する温度測定手段、４０は室温を測定する室温
測定手段、４１は回転軸３８の温度ごとの変位量を記憶
する変位量記憶手段、４２は回転軸３８の温度変化によ
って生じる変位に対する補正量を演算する軸補正演算手
段である。
【００６６】図２４は回転軸３８の温度変化による位置
ずれを示す図で、メタルボンド砥石６が長時間静止した
状態での基準からの距離がｌ、メタルボンド砥石６が回
転した状態での基準からの距離がｌ´、変位量はΔｌで
ある。点線は回転後のメタルボンド砥石６の位置であ
る。
【００６７】次に動作について説明する。回転手段１０
の回転数を変更すると回転による発熱が異なり、回転軸
３８の温度は変化する。回転軸３８の温度を温度測定手
段３９によって測定し、室温測定手段４０によって室温
を測定し、変位量記憶手段４１のデータに基づいて、回
転軸３８の温度と室温の差から、軸補正演算手段４２に
より補正して、数値制御手段１６により相対移動を制御
する。そのため成形前の砥石を回転させてのならし運転
や砥石の回転数の変化も大きな幅で行えるようになっ
た。
【００６８】実施の形態６．図２５は本発明の実施の形
態６にかかる研削砥石成形装置を示す概略構成図であ
る。なお、図１、図１０と同様の構成または相当部分か
らなるものについては同一符号及び同一記号を付して示
す。４３は放電エネルギー、ワイヤ張力、砥石回転数、
基準速度、 基準電圧、補正量など成形パラメータを入
力するパラメータ入力手段、４４は前記パラメータの組
み合わせを成形条件とし、番号を付け記憶する成形条件
記憶装置、４５は記憶した前記成形条件を設定する成形
条件設定手段である。図２６はパラメータ入力手段４３
の画面を示す図で、最も左側の列はススイッチであり、
最も上側の行は成形条件の番号、スイッチと番号のマト
リクスとなっている数値は各データである。
【００６９】パラメータ入力手段４３に、ある番号で放
電エネルギー、ワイヤ張力、砥石回転数、基準速度、基
準電圧、補正量などを入力し、成形条件記憶手段４４に
記憶させる。このようにして記憶された成形条件は成形
条件設定手段４５から直接番号を呼び出してもよいし、
プログラムにその番号を例えばＥ１００というようにコ
ードとして組み込み、プログラムにより呼び出してもよ
い。成形のための条件設定は成形条件番号を設定するだ
けで済むことになる。
【００７０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ワイヤ
電極を研削砥石上に走行させるとともに、研削砥石を回
転させながら、ワイヤ電極と研削砥石を相対的に移動さ
せ、ワイヤ電極と研削砥石の間隙に加工液を介して放電
を生じさせ、研削砥石を成形する研削砥石成形方法にお
いて、所望の加工形状に対して一定の仕上げ代を残し、
成形する一次加工と、一次加工で残した仕上げ代を除去
し、所望の加工形状に成形する高次加工とに分けて成形
することにより、一次加工は速度を重視した成形とし、
高次加工は精度を重視した成形であり、加工時間を短縮
し、成形精度が向上する効果が有る。
【００７１】また、ワイヤ電極を研削砥石上に走行させ
るとともに、研削砥石を回転させながら、ワイヤ電極と
研削砥石を相対的に移動させ、ワイヤ電極と研削砥石の
間隙に加工液を介して放電を生じさせ、研削砥石を成形
する研削砥石成形装置において、研削砥石の回転数を制
御する回転数制御手段と、ワイヤ電極と研削砥石の間隙
に供給される放電エネルギーを制御するエネルギー制御
手段と、ワイヤ電極あるいは研削砥石の移動速度を制御
する速度制御手段と、回転数制御手段、エネルギー制御
手段、及び速度制御手段を制御し、高次加工に対して適
した研削砥石の回転数、放電エネルギーを設定するとと
もに、高次加工に際し高速成形を可能とするワイヤ電極
あるいは研削砥石の移動速度の設定を行う高次加工制御
手段とを具備したことにより、一次加工と高次加工を分
けて成形するため、容易に高速、高精度な成形が行える
効果がある。
【００７２】また、高次加工を複数回に分けて段階的に
行うとき、ワイヤ電極と研削砥石の間隙に供給される放
電エネルギーを段階的に小さくするとともに、ワイヤ電
極と研削砥石を相対的に移動させる速度を段階的に小さ
くされた放電エネルギーに応じて段階的に変更させなが
ら成形するため、成形精度を向上することができ、特に
斜め部の角度、小さな円弧など微細形状の精度が向上す
る効果がある。
【００７３】また、高次加工を行う仕上げ精度が要求さ
れる箇所を一箇所ごとに分割し、求められる精度に応じ
て高次加工することができるとともに、高次加工箇所間
は高速で移動することで成形時間を短縮するできる効果
がある。
【００７４】また、高次加工を行う箇所が、鋭角な先端
を有する加工形状の場合、加工形状の底側から先端に向
って、ワイヤ電極と研削砥石を相対移動させ、先端側に
抜ける加工軌跡により、所望の加工形状に成形すること
により、集中放電、ワイヤ電極の振動とも少なく、鋭角
な先端の成形精度が向上する効果がある。
【００７５】また、ワイヤ電極と研削砥石の相対移動の
軌跡を成形開始点の手前でその直前の対象加工表面に接
近する移動軌跡からカーブするようにし、成形終了点の
直後はその直前の加工移動軌跡からカーブするようにし
たため、放電の集中やワイヤ電極の振動を防止でき、食
い込みのない形状に成形できる効果がある。
【００７６】また、ワイヤ電極の走行方向と砥石の回転
方向を同一とすることにより、ワイヤ電極の断線がな
く、安定した成形ができ、成形速度が速くなる効果があ
る。
【００７７】また、ワイヤ電極を研削砥石の回転軸方向
に傾けながら成形し、研削砥石の中心方向に移動するだ
けで、広い溝を成形することができるため成形時間を短
縮できる効果がある。
【００７８】また、ワイヤ電極と研削砥石の間隙の電
圧、電流を検出し、ワイヤ電極と研削砥石の相対移動速
度を検出された電圧、電流に応じて制御して所望の加工
形状に成形するため、たとえば、外側の入り口で移動速
度を速くし、奥に入るほど速度を落とすようにすると、
安定した効率の高い成形が可能になるとともに、放電ギ
ャップの変化も少なくなるので、成形精度も向上する効
果がある。
【００７９】また、ワイヤ電極の研削砥石上でのたわみ
量を検出し、検出されたたわみ量に応じて生じる最終加
工形状のずれを補正するためにワイヤ電極と研削砥石の
相対移動軌跡を制御して加工するため、成形精度を向上
できる効果がある。
【００８０】ワイヤ電極と研削砥石の間隙の電圧を検出
する電圧検出手段と、ワイヤ電極と研削砥石の間隙の電
流を検出する電流検出手段と、検出された電圧、電流か
らワイヤ電極と研削砥石の相対移動速度を演算制御する
速度制御手段とを具備したことにより、たとえば、外側
の入り口で移動速度を速くし、奥に入るほど速度を落と
すようにすると、安定した効率の高い成形が可能になる
とともに、放電ギャップの変化も少なくなるので、成形
精度も向上する効果がある。
【００８１】また、ワイヤ電極の研削砥石上でのたわみ
量を検出するたわみ量検出手段と、たわみ量検出手段で
検出されたたわみ量に応じて生じる最終加工形状のずれ
を補正するためにワイヤ電極と研削砥石の相対移動軌跡
を演算制御する補正軌跡制御手段とを具備したことによ
り、ワイヤのたわみを検出しながら移動軌跡を補正する
ため、容易に成形精度を向上させることができるととも
に成形時間も短縮できる効果がある。
【００８２】また、ワイヤ電極の径に応じて研削砥石の
回転数を制御することにより、成形精度を向上させるこ
とができるとともに成形時間も短縮できる効果がある。
【００８３】また、一次加工として、研削砥石に直角あ
るいは平行に成形し、高次加工として、斜め部分あるい
は円弧部分の成形をするとき、ワイヤ電極の径を加工段
階に応じて変更することにより、たとえば、一次加工で
径の太いワイヤ電極を使用し、微細な形状を成形する高
次加工で細い径のワイヤ電極を使用するようにすると、
成形時間を短縮することができ、微細な形状の成形も可
能になる効果がある。
【００８４】また、線径の異なるワイヤ電極を有する複
数のワイヤ供給ボビンと、複数のワイヤ供給ボビンから
研削砥石上に走行させるワイヤ電極を選択するワイヤ電
極交換手段と、選択されたワイヤ電極の径に応じて研削
砥石の回転数を演算制御する回転数制御手段とを具備し
たことにより、ワイヤ電極の径が変わると研削砥石の回
転数を最適値に変更するため、成形精度を向上し、成形
時間を短縮できる効果がある。
【００８５】また、ワイヤ電極交換手段でワイヤ電極を
交換し、研削砥石の中心方向に開いたＶ溝ワイヤガイド
で案内するため、径の異なるワイヤ電極の交換作業が自
動化できる効果がある。
【００８６】また、ワイヤ電極の張力を制御する張力制
御手段を設けたことにより、張力制御手段が出力するワ
イヤ電極の張力により、ワイヤ電極の径の変更を認識
し、研削砥石の回転数を演算制御するようにしたため、
成形精度を向上し、成形時間を短縮できる効果がある。
【００８７】また、使用して摩滅した研削砥石の再成形
加工でのワイヤ電極と研削砥石の相対移動軌跡を、最初
の成形加工での相対移動軌跡に対し所定量研削砥石の中
心方向に追い込んで設定し、最初の成形軌跡を利用して
再成形するため、容易に再成形できる効果がある。
【００８８】また、使用して摩滅した研削砥石を再成形
加工するとき、研削加工時間、研削砥石材質、研削加工
内容など使用条件を入力する使用条件入力手段と、使用
条件に応じて再成形加工での追い込み量を演算する追い
込み量演算手段と、所望の加工形状を成形するためのプ
ログラムを用い、追い込み量演算手段により演算された
追い込み量だけ再成形する再成形実行手段を具備したこ
とにより、研削加工での使用条件から追い込み量を演算
し、初めの成形で用いたプログラムにより、追い込み量
を含めた軌跡を自動演算するため、容易に再成形でき、
確実に再成形精度が向上する効果がある。
【００８９】また、回転手段の回転軸の温度を測定する
温度測定手段と、室温を測定する室温測定手段と、回転
軸の温度ごとの変位量を記憶する変位量記憶手段と、回
転軸の温度変化によって生じる変位に応じてワイヤ電極
と研削砥石の相対位置を演算補正する軸補正演算手段と
を具備したことにより、回転軸の温度と室温の差から、
回転軸方向の位置を補正するため、成形前の研削砥石を
回転させてのならし運転が不要になり、研削砥石の回転
数の変化も大きな幅で行える効果がある。
【００９０】また、放電エネルギー、ワイヤ張力、砥石
回転数、基準速度、基準電圧など成形パラメータを入力
するパラメータ入力手段と、パラメータの組み合わせを
成形条件とし、番号を付け記憶する成形条件記憶手段
と、記憶した成形条件を設定する成形条件設定手段とを
具備したことにより、成形条件のパラメータを組み合わ
せで記憶し、番号で成形条件を呼び出すため、容易に成
形できるとともに、プログラムにその番号を組み込みこ
とで自動化が可能になる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１による研削砥石成形装
置を示す概略構成図である。
【図２】 本発明の実施の形態１による研削砥石成形方
法の一次加工と高次加工を示す説明図である。
【図３】 本発明の実施の形態１による研削砥石成形方
法の複数回の高次加工を示す説明図である。
【図４】 図３の高次加工の成形条件を示す図である。
【図５】 本発明の実施の形態１による研削砥石成形装
置において高次加工箇所を分割する成形方法を示す説明
図である。
【図６】 本発明の実施の形態１による研削砥石成形装
置において鋭角な先端部の成形方法を示す説明図であ
る。
【図７】 本発明の実施の形態１による研削砥石成形装
置において開始点と終了点でカーブする移動軌跡を設け
た成形方法の説明図である。
【図８】 本発明の実施の形態１による研削砥石成形装
置において回転方向ごとの砥石回転数と加工速度の関係
を示した特性図である。
【図９】 本発明の実施の形態１による研削砥石成形装
置においてワイヤ電極を傾けながら成形する成形方法の
説明図である。
【図１０】 本発明の実施の形態２による研削砥石成形
装置を示す概略構成図である。
【図１１】 本発明の実施の形態２による研削砥石成形
装置における成形状態を示す説明図である。
【図１２】 本発明の実施の形態２による研削砥石成形
装置において砥石外側からの奥行きと電圧、電流の関係
を示す図である。
【図１３】 本発明の実施の形態２による研削砥石成形
装置において電圧と電流を検出し、速度を制御する成形
方法を示すフローチャートである。
【図１４】 本発明の実施の形態２による研削砥石成形
装置における成形状態の他の例を示す説明図である。
【図１５】 本発明の実施の形態２による研削砥石成形
装置において砥石外側からの奥行きとワイヤ電極のたわ
みとの関係を示す特性図である。
【図１６】 本発明の実施の形態２による研削砥石成形
装置においてワイヤ電極のたわみを補正する成形方法を
示す説明図である。
【図１７】 本発明の実施の形態３による研削砥石成形
装置を示す概略構成図である。
【図１８】 本発明の実施の形態３による研削砥石成形
装置においてワイヤ電極径ごとの砥石回転数と加工速度
比の関係を示した特性図である。
【図１９】 本発明の実施の形態３による研削砥石成形
装置においてワイヤ電極径ごとの砥石回転数と加工精度
比の関係を示した特性図である。
【図２０】 本発明の実施の形態３による研削砥石成形
装置においてワイヤ電極径を変更する成形方法を示す説
明図である。
【図２１】 本発明の実施の形態４による研削砥石成形
装置を示す概略構成図である。
【図２２】 本発明の実施の形態４による研削砥石成形
装置においてその成形方法を示す説明図である。
【図２３】 本発明の実施の形態５による研削砥石成形
装置を示す概略構成図である。
【図２４】 本発明の実施の形態５による研削砥石成形
装置において回転軸の温度変化による位置ずれを示す説
明図である。
【図２５】 本発明の実施の形態６による研削砥石成形
装置を示す概略構成図である。
【図２６】 本発明の実施の形態６による研削砥石成形
装置において成形条件を表示する画面を示す図である。
【図２７】 従来の研削砥石成形装置を示す概略構成図
である。
【図２８】 従来技術の研削砥石成形方法を示す説明図
である。
【符号の説明】
１ ワイヤ電極、２ 上部ワイヤガイド、３ 下部ワイ
ヤガイド ４ 張力印加手段、５ 張力手段、６ メタルボンド砥
石 ７ 加工液供給ノズル、８ 加工電源、９ エネルギー
制御手段 １０ 回転手段、１１ 回転数制御手段、１２ 回転方
向変換手段 １３ テーブル定盤、１４ Ｘ軸モータ、１５ Ｙ軸モ
ータ １６ 数値制御手段、１７ 速度制御手段、１８ Ｕ軸
モータ １９ Ｖ軸モータ、２０ ＵＶ軸制御手段、２１ プロ
グラム入力手段 ２２ プログラム記憶手段、２３ 高次加工制御手段、
２４ 電圧検出手段 ２５ 電流検出手段、２６ 速度演算手段、２７ たわ
み検出手段 ２８ 補正軌跡演算手段、２９ 第一のワイヤ供給ボビ
ン ３０ 第二のワイヤ供給ボビン、３１ ワイヤ供給ボビ
ン取り付手段 ３２ ワイヤ電極交換手段、３３ Ｖ溝ワイヤガイド ３４ 回転数演算手段 ３５ 使用条件入力手段 ３６ 追い込み量演算手段、３７ 再成形実行手段 ３
８ 回転軸 ３９ 温度測定手段、４０ 室温測定手段、４１ 変位
量記憶手段 ４２ 軸補正演算手段、４３ パラメータ入力手段 ４４ 成形条件記憶手段、４５ 成形条件設定手段、４
６ 総形電極 ４７ シャンク、４８ 電極固定手段、４９ 駆動手段 ５０ 電圧検出手段 ５１ ギャップ調整手段、５２
加工槽

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ワイヤ電極を研削砥石上に走行させると
    ともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイヤ電
    極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と研
    削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前記研
    削砥石を成形する研削砥石成形方法において、所望の加
    工形状に対して一定の仕上げ代を残し、成形する一次加
    工と、前記一次加工で残した仕上げ代を除去し、所望の
    加工形状に成形する高次加工とに分けて成形することを
    特徴とする研削砥石成形方法。
  2. 【請求項２】 ワイヤ電極を研削砥石上に走行させると
    ともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイヤ電
    極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と研
    削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前記研
    削砥石を成形する研削砥石成形装置において、前記研削
    砥石の回転数を制御する回転数制御手段と、前記ワイヤ
    電極と研削砥石の間隙に供給される放電エネルギーを制
    御するエネルギー制御手段と、前記ワイヤ電極あるいは
    研削砥石の移動速度を制御する速度制御手段と、前記回
    転数制御手段、前記エネルギー制御手段、及び前記速度
    制御手段を制御し、高次加工に対して適した研削砥石の
    回転数、放電エネルギーを設定するとともに、高次加工
    に際し高速成形を可能とするワイヤ電極あるいは研削砥
    石の移動速度の設定を行う高次加工制御手段とを具備し
    たことを特徴とする研削砥石成形装置。
  3. 【請求項３】 高次加工を複数回に分けて段階的に行う
    とき、ワイヤ電極と研削砥石の間隙に供給される放電エ
    ネルギーを段階的に小さくするとともに、ワイヤ電極と
    研削砥石を相対的に移動させる速度を前記段階的に小さ
    くされた放電エネルギーに応じて段階的に変更すること
    により、所望の加工形状に成形することを特徴とする請
    求項１に記載の研削砥石成形方法。
  4. 【請求項４】 高次加工を行う仕上げ精度が要求される
    箇所を一箇所ごとに分割し、その箇所のみ高次加工する
    ことにより、所望の加工形状に成形することを特徴とす
    る請求項１に記載の研削砥石成形方法。
  5. 【請求項５】 高次加工を行う箇所が、鋭角な先端を有
    する加工形状の場合、加工形状の底側から先端に向っ
    て、ワイヤ電極と研削砥石を相対移動させ、先端側に抜
    ける加工軌跡により、所望の加工形状に成形することを
    特徴とする請求項１に記載の研削砥石成形方法。
  6. 【請求項６】 ワイヤ電極を研削砥石上に走行させると
    ともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイヤ電
    極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と研
    削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前記研
    削砥石を成形する研削砥石成形方法において、前記ワイ
    ヤ電極と研削砥石の相対移動の軌跡を成形開始点の手前
    でその直前の対象加工表面に接近する移動軌跡からカー
    ブするようにし、成形終了点の直後はその直前の加工移
    動軌跡からカーブするようにし、所望の加工形状に成形
    することを特徴とする研削砥石成形方法。
  7. 【請求項７】 ワイヤ電極を研削砥石上に走行させると
    ともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイヤ電
    極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と研
    削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前記研
    削砥石を成形する研削砥石成形方法において、前記ワイ
    ヤ電極の走行方向と砥石の回転方向を同一とすることを
    特徴とする研削砥石成形方法。
  8. 【請求項８】 ワイヤ電極を研削砥石上に走行させると
    ともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイヤ電
    極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と研
    削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前記研
    削砥石を成形する研削砥石成形方法において、前記ワイ
    ヤ電極を前記研削砥石の回転軸方向に傾けながら走行さ
    せることを特徴とする研削砥石成形方法。
  9. 【請求項９】 ワイヤ電極を研削砥石上に走行させると
    ともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイヤ電
    極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と研
    削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前記研
    削砥石を成形する研削砥石成形方法において、前記ワイ
    ヤ電極と研削砥石の間隙の電圧、電流を検出し、前記ワ
    イヤ電極と研削砥石の相対移動速度を前記検出された電
    圧、電流に応じて制御して所望の加工形状に成形するこ
    とを特徴とする研削砥石成形方法。
  10. 【請求項１０】 ワイヤ電極を研削砥石上に走行させる
    とともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイヤ
    電極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と
    研削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前記
    研削砥石を成形する研削砥石成形方法において、前記ワ
    イヤ電極の研削砥石上でのたわみ量を検出し、前記検出
    されたたわみ量に応じて生じる最終加工形状のずれを補
    正するために前記ワイヤ電極と研削砥石の相対移動軌跡
    を制御して所望の加工形状に成形することを特徴とする
    研削砥石成形方法。
  11. 【請求項１１】 ワイヤ電極を研削砥石上に走行させる
    とともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイヤ
    電極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と
    研削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前記
    研削砥石を成形する研削砥石成形装置において、前記ワ
    イヤ電極と研削砥石の間隙の電圧を検出する電圧検出手
    段と、前記ワイヤ電極と研削砥石の間隙の電流を検出す
    る電流検出手段と、前記検出された電圧、電流から前記
    ワイヤ電極と研削砥石の相対移動速度を演算制御する速
    度制御手段とを具備したことを特徴とする研削砥石成形
    装置。
  12. 【請求項１２】 ワイヤ電極を研削砥石上に走行させる
    とともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイヤ
    電極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と
    研削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前記
    研削砥石を成形する研削砥石成形装置において、前記ワ
    イヤ電極の研削砥石上でのたわみ量を検出するたわみ量
    検出手段と、前記たわみ量検出手段で検出されたたわみ
    量に応じて生じる最終加工形状のずれを補正するために
    前記ワイヤ電極と研削砥石の相対移動軌跡を演算制御す
    る補正軌跡制御手段とを具備したことを特徴とする研削
    砥石成形装置。
  13. 【請求項１３】 ワイヤ電極を研削砥石上に走行させる
    とともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイヤ
    電極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と
    研削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前記
    研削砥石を成形する研削砥石成形方法において、前記ワ
    イヤ電極の径に応じて前記研削砥石の回転数を制御する
    ことを特徴とする研削砥石成形方法。
  14. 【請求項１４】 ワイヤ電極を研削砥石上に走行させる
    とともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイヤ
    電極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と
    研削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前記
    研削砥石を成形する研削砥石成形方法において、一次加
    工として、前記研削砥石に直角あるいは平行に成形し、
    高次加工として、斜め部分あるいは円弧部分の成形をす
    るとき、前記ワイヤ電極の径を前記加工段階に応じて変
    更することを特徴とする研削砥石成形方法。
  15. 【請求項１５】 ワイヤ電極を研削砥石上に走行させる
    とともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイヤ
    電極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と
    研削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前記
    研削砥石を成形する研削砥石成形装置において、線径の
    異なるワイヤ電極を有する複数のワイヤ供給ボビンと、
    前記複数のワイヤ供給ボビンから前記研削砥石上に走行
    させるワイヤ電極を選択するワイヤ電極交換手段と、前
    記選択されたワイヤ電極の径に応じて前記研削砥石の回
    転数を演算制御する回転数制御手段とを具備したことを
    特徴とする研削砥石成形装置。
  16. 【請求項１６】 研削砥石の方向にほぼＶ型に開いた溝
    を有し、ワイヤ電極を案内するワイヤガイドを具備した
    ことを特徴とする請求項１５に記載の研削砥石成形装
    置。
  17. 【請求項１７】 ワイヤ電極の張力を制御する張力制御
    手段を設け、選択されたワイヤ電極の径により変更され
    るワイヤ電極の張力に応じて、研削砥石の回転数を演算
    制御することを特徴とする請求項１５に記載の研削砥石
    成形装置。
  18. 【請求項１８】 ワイヤ電極を研削砥石上に走行させる
    とともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイヤ
    電極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と
    研削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前記
    研削砥石を成形する研削砥石成形方法において、使用し
    て摩滅した研削砥石の再成形加工での前記ワイヤ電極と
    研削砥石の相対移動軌跡を、最初の成形加工での相対移
    動軌跡に対し所定量研削砥石の中心方向に追い込んで設
    定し、所望の加工形状に成形することを特徴とする研削
    砥石成形方法。
  19. 【請求項１９】 ワイヤ電極を研削砥石上に走行させる
    とともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイヤ
    電極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と
    研削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前記
    研削砥石を成形する研削砥石成形装置において、使用し
    て摩滅した研削砥石を再成形加工するとき、研削加工時
    間、研削砥石材質、研削加工内容など使用条件を入力す
    る使用条件入力手段と、前記使用条件に応じて再成形加
    工での追い込み量を演算する追い込み量演算手段と、所
    望の加工形状を成形するためのプログラムを用い、前記
    追い込み量演算手段により演算された追い込み量だけ再
    成形する再成形実行手段を具備したことを特徴とする研
    削砥石成形装置。
  20. 【請求項２０】 ワイヤ電極を研削砥石上に走行させる
    とともに、前記研削砥石を回転手段により回転させなが
    ら、前記ワイヤ電極と研削砥石を相対的に移動させ、前
    記ワイヤ電極と研削砥石の間隙に加工液を介して放電を
    生じさせ、前記研削砥石を成形する研削砥石成形装置に
    おいて、前記回転手段の回転軸の温度を測定する温度測
    定手段と、室温を測定する室温測定手段と、前記回転軸
    の温度ごとの変位量を記憶する変位量記憶手段と、前記
    回転軸の温度変化によって生じる変位に応じて前記ワイ
    ヤ電極と研削砥石の相対位置を演算補正する軸補正演算
    手段とを具備したことを特徴とする研削砥石成形装置。
  21. 【請求項２１】 ワイヤ電極を研削砥石上に走行させる
    とともに、前記研削砥石を回転させながら、前記ワイヤ
    電極と研削砥石を相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と
    研削砥石の間隙に加工液を介して放電を生じさせ、前記
    研削砥石を成形する研削砥石成形装置において、放電エ
    ネルギー、ワイヤ張力、砥石回転数、基準速度、基準電
    圧など成形パラメータを入力するパラメータ入力手段
    と、前記パラメータの組み合わせを成形条件とし、番号
    を付け記憶する成形条件記憶手段と、記憶した前記成形
    条件を設定する成形条件設定手段とを具備したことを特
    徴とする研削砥石成形装置。
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