JPH0985538A - 放電加工装置及び放電加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ワイヤ状電極を案内体の形状案内部に摺接させ
た状態で更新送りし、之を被加工体と相対向させて案内
部の形状に放電加工するもので、案内体からワイヤ状電
極を脱線させないで加工を継続できるようにすると共に
被加工体の形成加工速度を向上させること。 【構成】ワイヤ状電極を軸方向と直角方向の断面形状が
Ｕ字状をした中空弧状体の長尺体に構成すると共に、形
状案内部を有する案内体を全体として薄板状体に構成
し、ワイヤ状電極を形状案内部に嵌合摺動により更新移
動させるようにして被加工体と相対向させて放電加工す
るように構成する、一方上記のワイヤ状電極を案内体の
直前に設けた電極形成装置によって断面円形等の電極材
長尺体から成形加工して供給するようにし、更に、案内
体の板面に面する方向加工送りによりワイヤ状電極によ
る加工面積が大きい状態で加工が行われるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、線状又は帯状等の
長尺電極を被加工体の加工形状に応じた形状に案内体に
より摺動案内して成形し、被加工体に所望形状、例えば
Ｒ座付きパンチ等の先細柱状体を放電加工成形する放電
加工方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】斯種の、線状電極の、所望形状案内体に
よる案内形状部を加工用電極とする放電加工機は、既に
各種のものが知られており（例えば、特開昭５５−５
４，１３８号公報、同５６−４５，３２８号公報、同６
１−１０９，６１６号公報等参照）、上記加工用電極部
に於て消耗変形する案内体部分の線状電極は、その貯蔵
供給リール等から連続的に送り出し供給されて常時更新
されているから、結果として加工用電極が消耗変形が無
い状態で加工を進めることができ、このため、平均的な
加工電力は大きくできないものの、小さな部品等の精密
加工の自動機等として使用されるようになりつつある。
例えば、その具体例としては、例えば特開平６−１４
３，０４０号公報及び同７−８８，７２１号公報記載の
ようなＲ座付きパンチのような形状のワークを高精度に
加工するワイヤ放電加工機の如くである。

【０００３】図８は、上述従来例ワイヤ放電加工機の主
要部の全体構成を説明する側面図で、機械の基台１上に
旋回テーブル２がＣ軸方向送り手段３により、後述加工
部電極軸又はその近傍平行軸の廻りに旋回及び割り出し
可能に設けられ、他方基台１端部上に立設されたカラム
（図示せず）に、ｘ，ｙ及びｚ軸方向の各送り手段を介
して主軸ヘッド４が取付けられている。主軸ヘッド４に
はチャック５が取付けられ、柱状乃至板状等の被加工体
６が懸垂把持されている。旋回テーブル２には、放電加
工を行なう加工領域を形成するための電極台７が設けら
れ、該電極台７に取付けられた線状又は帯状電極８（以
後ワイヤ電極８と言う）の摺接案内体９の所望加工形状
案内部９ａへ前記ワイヤ電極８を案内供給するガイドロ
ーラ１０，１１が旋回テーブル２の回転中心に対して互
いに反対側に設けられ、更にその外側の旋回テーブル２
上にワイヤ電極供給手段の供給リール１２と巻取リール
１３とが設けられている。

【０００４】前記ワイヤ電極８は、前記ワイヤ電極８供
給側のガイドローラ１０からＶ溝付走行ガイド１４によ
り前記ｚ軸と平行な旋回テーブル２の回転中心軸又は之
と平行な軸に沿って下方より鉛直に送り出されて摺接案
内体９の加工形状案内部９ａへ送り出され、所望の加工
形状に沿って摺接案内された後Ｖ溝付走行ガイド１５を
経て前記巻取側のガイドローラ１１へと走行移動するも
ので、ワイヤ電極８はその間に電極台７に設けた給電子
１６，１７との摺接により間歇的な休止時間を有する加
工用の電圧パルス源又は高周波交流電圧源から成る放電
加工用電源（図示せず）の一方の端子（通常負極端子）
に接続され、被加工体６との間に図示しない加工液噴射
ノズルから供給されて介在する加工液を介して間歇的な
放電パルスを発生し、前記旋回テーブル２の回転送り制
御、及び主軸ヘッド４の直交３軸方向の送り制御とによ
り、被加工体６を所望寸法形状に加工仕上げるものであ
る。

【０００５】なお、前記Ｖ溝付走行ガイド１４及び１５
の間はワイヤ電極８による加工領域で、先端案内面が被
加工体６と対向する方向に全体として平面乃至滑らかな
曲線による凸状とされた案内体９がワイヤ電極８を被加
工体６に向け押し出すように設けられるが、案内体９と
下方Ｖ溝付走行ガイド１４間のワイヤ電極８は直線状
で、前述の如く旋回テーブル２の旋回軸中心と一致して
いるものである。又図示の場合、巻取リール１３が図示
しないトルクモータ等によりワイヤ電極８を所要の巻取
り速度で引張って巻き取り、供給リール１２が図示しな
いパウダーブレーキ等により制動して、それ等の間のワ
イヤ電極８に所要の張力を付与した状態で走行移動させ
る構成となっているが、前記ワイヤ電極８の引張りに
は、所要回転が付与されるキャプスタンにワイヤ電極８
をピンチローラにより押し付ける機構等を巻取リール１
３とガイドローラ１１間に設けても良く、又前記ブレー
キ等としてパウダーブレーキに連結されたブレーキロー
ラを供給リール１２とガイドローラ１０間等に設け、送
り出すワイヤ電極を巻回して制動力を付与する等の公知
のワイヤ電極８の所望張力付与状態での走行案内移動機
構が採用されるものである。

【０００６】而して、前述Ｖ溝付走行ガイド１４及び１
５に於てワイヤ電極８による加工部又は加工領域を形成
する案内体９の加工形状案内部９ａは、ワイヤ電極８が
旋回テーブル２の旋回軸と平行な軸（ｚ軸）部分を該旋
回軸と直交する平面（ｘｙ平面）で切断した切断面を見
ると、例えば図９のＡ，Ｂ，Ｃ又はＤの各断面部分図の
如く、案内部分が案内体又は回転ローラに形成された円
弧溝９ｂ、又は前記Ｖ溝９ｃにワイヤ電極８はその断面
が通常少なくとも半分以上凹陥した状態で軸方向に更新
送り移動しているものである。即ち、Ａは案内体９の案
内部分９ａの先端加工領域形成部のガイド溝が半円弧状
溝９ｂの場合、又ＢはＶ溝９ｃの場合であり、之に対し
てＣは、案内部分９ａの側面に夫々側面板９Ｅ，９Ｅを
Ｖ溝９ｃ方向に所望突出させて設け、案内部分９ａ先端
のＶ溝９ｃと側面板９Ｅ先端内面部分とでワイヤ電極８
を断面積の半分以上をその中に凹陥させた状態で、当接
形状を保ち案内する案内路９Ｄを形成しており、更にＤ
はＶ溝９ｃが形成された案内部分ローラ９Ｆが側面板９
Ｅ，９Ｅの各内円面に張られた耐摩材９Ｇ，９Ｇ間に嵌
め込まれている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そして、このように案
内体９の先端部である加工形状案内部９ａにワイヤ電極
８が軸方向に更新送りされつつ摺接案内された状態で、
該案内体９をワイヤ電極８の更新送り軸と直角な摺接案
内溝側、又は後背案内体９側から、図１０Ａに矢印１８
で示すように案内体９の面に平行又は被加工体６の表面
にほぼ直角に、又は図１０Ｂに矢印１９で示すように上
記図１０Ａの直角に対し角度θ傾斜させて被加工体６表
面に対向させて各深さｄの加工切込みを行なうと共に、
ワイヤ電極８を摺接案内する案内体９と被加工体６間に
相対的な前記Ｃ軸の方向の回転加工送り、及び前記ｘ，
ｙ軸方向の相対的な加工送りの両方、又は何れか一方に
より矢印２０及び２１で示す、好ましくはほぼ一定の加
工切込みｄ状態での加工送り手段の内の全部、又は必要
とする一部の加工送り手段による加工送りを与えながら
ワイヤ電極８と被加工体６間の間歇放電により加工が行
なわれることになるが、何等かの原因で加工送り過剰が
生じ、ワイヤ電極８と被加工体６とが短絡、接触、さら
には押圧するようになれば当然ながら、そのような接触
状態に到らなくても、ワイヤ電極８には相当な放電圧力
が加工送り方向に対して反撥力として作用しており、又
ワイヤ電極８は放電により一部以上が加熱されていて線
膨張により伸長している関係もあって、ワイヤ電極８は
案内体９の形状案内部９ａの案内部分から容易に外れて
脱線してしまい加工が中断するものである。又ワイヤ電
極８は細径であるから断線事故も容易に生ずるものであ
る。

【０００８】而して、加工中脱線又は断線事故が生ずる
と、加工は完全に一旦中断し、ワイヤ電極８の再張架及
び加工再開のための位置合せ等を行なうこととなるが、
この加工再開のための作業には多大の手間と時間を要す
るだけでなく、加工精度を損う原因等ともなっていた。
このため、ワイヤ電極８の脱線事故発生を防止すること
が必要となるが、この脱線防止には案内溝を深くしてワ
イヤ電極８側部の案内体９からの突出高さを低く少なく
して、ワイヤ電極８の有効加工面を減少させる、放電加
工の同一の電気的加工条件での平均加工エネルギーを減
少させる、及び／又はより充分に安全度を見込んだ遅い
加工送り速度の設定とする等の何れの方策も早くもない
加工速度を、より一段と大幅に遅くするものである所か
ら、斯種放電加工方法及び装置の普及を妨たげていた。

【０００９】よって本発明は、前述の如き加工送り２
０，２１による加工に依っては、ワイヤ電極８が案内体
９から簡単に脱線することがない案内体９の形状案内部
９ａとワイヤ電極８との係合案内の構成を得ること、そ
して更に、その際従来方法及び装置に比べて一段と加工
速度及び加工量を増大するために、切込み深さｄを等価
的に使用するワイヤ電極８の径の少なくとも半分以上と
為し得る係合案内の構成とするものである。

【００１０】尤も、斯種放電加工装置としても、既に特
開昭５１−８４，４９４号公報及び特開昭６０−３４，
２１９号公報に開示のものがあるが、之等は案内体に長
尺状電極が嵌合摺動するアリ溝や案内溝を有すると共に
電極側には前記溝に嵌合する凸部や突条を形成しておく
細い細工が必要であり、前記ワイヤ電極８の断面が大凡
約１ｍｍφ以内と細径の場合にはワイヤ電極８の製作、
貯蔵及び張力を掛けた状態での引き廻しにも困難な丈で
なく、ワイヤ電極８が逆に数ｍｍφと太くなっても貯蔵
及び引き廻しが困難で、現実的で無かったのであるが、
本発明は前記ワイヤ電極８として大凡約１ｍｍφ前後以
内の主として銅合金を使用した比較的単純な形状の嵌合
摺動案内とすることにより目的を達成せんとするもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述の本発明の目的は、
（１）長尺状の線又は帯状電極と、該電極をほぼ軸方向
の更新移動方向に３次元的な所望成形形状に沿って摺動
案内する案内体とを備え、前記電極を軸方向に更新移動
させつつ該電極を案内体により被加工体と微小間隙を隔
てて相対向せしめ、該微小間隙に加工液を供給介在させ
ると共に、前記電極と被加工体間に間歇的な休止時間を
有する電圧パルス又は高周波交流電圧を印加して発生す
る放電により被加工体を加工成形する放電加工装置に於
て、前記電極の軸方向と直角方向の断面形状がＶ字状乃
至Ｕ字状の中空弧状体から成ると共に、前記案内体の形
状案内部を前記電極軸と平行な案内方向と直角方向の断
面の寸法形状が前記電極の弧状中空溝に嵌合し、前記軸
方向に摺接して案内し得る薄板状体に構成し、前記中空
弧状体から成る長尺状電極が、断面形状が円形、楕円形
等適宜の円形体、又は長方形、多角形等適宜の角形体か
ら成る電極材長尺体を巻回貯蔵した供給リールから引き
出し、所定の電極移動経路上の前記電極案内体の手前に
設けられた電極成形装置によって所望中空弧状体に成形
して案内体の形状案内部に供給されるように構成するこ
とにより、（２）又前述の本発明の目的は、前記（１）
の放電加工装置に於て、前記被加工体を案内体の形状案
内部の電極と一軸方向に相対向せしめ、該対向一軸方向
の相対的な近接開離とこの一軸と直角なもう一軸方向と
の位置決め及び制御加工送り可能に設けると共に、前記
両一軸によって形成される平面に直角な軸の廻りに前記
被加工体と電極案内体の一方を制御回転可能に、又は一
方を他方の廻りに相対的に制御回転可能に設けて成り、
前記両一軸の制御加工送りと制御回転加工送りの少くと
も一つの加工送りを被加工体と電極案内体間に与えて加
工する放電加工装置とすることにより、（３）又前述の
本発明の目的は、前記（１）又は（２）の放電加工装置
に於て、前記の電極成形装置を、１段又は複数多段の冷
間又は熱間の圧延成形法又はロール成形法による電極材
長尺体の連続成形装置とすることにより、（４）又前述
の本発明の目的は、前記（１）又は（２）の放電加工装
置に於て、前記の電極成形装置を、薄い円板状回転工具
又は砥石による円形又は角形体の電極材長尺体に軸方向
に連続した溝を連続的に切削又は研削加工成形する装置
とすることにより、（５）又前述の本発明の目的は、前
記（１）又は（２）の放電加工装置に於て、前記の電極
成形装置を、細い長尺状又は薄い回転する円板状電極を
微小間隙を介して円形又は角形体の電極材長尺体と相対
向させて加工液介在の下に両電極間に通電して電気加工
をすることにより軸方向に連続した溝を連続的に加工成
形する装置とすることにより、（６）又前述の本発明の
目的は、前述（３）の放電加工装置に於て、前記冷間又
は熱間の圧延成形法又はロール成形法による電極成形装
置が、成形機入口側に設けた制動力付与装置によって制
動力が掛けられて送り出される電極材長尺体を引き込
み、成形機出口側に設けた引張力付与装置によって引張
り張力を掛けて引き取られる状態で成形された中空弧状
体電極を押し出す成形装置であって、前記電極用長尺体
の引き込み速度ｖと電極中空弧状体の押し出し速度Ｖと
が、長尺体の加工度に応じた Ｖ＝ｋ・ｖ 但し、ｋ＞１の比例常数 の関係を維持するように上記制動力付与装置の送り出し
速度と引張力付与装置の引取り速度とが設定されている
構成とすることにより、（７）又前述の本発明の目的
は、前記（１）又は（２）の放電加工装置に於て、前記
電極案内体を伝導材により構成し、前記被加工体を加工
成形する放電加工用電源の一方の極が前記薄板状の案内
体に接続されて該案内体が摺接案内する中空弧状の長尺
状電極に通電するように構成することにより、（８）又
前述の本発明の目的は、前記（１），（２），（３），
（４），（５）又は（６）の放電加工装置に於て前記電
極材長尺体として銅を主成分とする銅合金を使用する構
成とすることにより、（９）又前述の本発明の目的は、
前記（１），（２）又は（７）の放電加工装置に於て、
前記薄板状の案内体として焼入れ処理されたばね鋼を使
用する構成とすることによってより良く達成される。

【００１２】（１０）又は前述の本発明の目的は、長尺
状の線又は帯状電極と、該電極をほぼ軸方向の更新移動
方向に３次元的な所望成形形状に沿って摺動案内する案
内体とを備え、前記電極を軸方向に更新移動させつつ該
電極を案内体により被加工体と微小間隙を隔てて相対向
せしめ、該微小間隙に加工液を供給介在させると共に、
前記電極と被加工体間に間歇的な休止時間を有する電圧
パルス又は高周波交流電圧を印加して発生する放電によ
り被加工体面を加工成形する放電加工方法に於て、断面
形状がＶ字状乃至Ｕ字状の中空弧状体から成る線状電極
を、全体として薄板状体で一端縁に沿って前記案内形状
が形成されていると共に該案内端縁に前記電極の弧状中
空溝を嵌合させた状態として、軸方向に摺接案内状態で
更新移動させるように構成した案内体を有する電極装置
を備え、該電極装置の前記案内端縁を案内体の表面と平
行な方向に前記電極の移動方向と直角な溝方向の幅とほ
ぼ同等以上の幅被加工体と重さね合せた位置関係で、案
内体の表面と交叉する方向の相対的な加工送りを被加工
体との間に与えて前記の放電加工を行なう放電加工方法
とすることにより、（１１）又前述の本発明の目的は、
前述（１０）の放電加工方法に於て、前記案内体の、加
工部分の移動電極を案内している案内端縁部分の後背部
分の、前記加工送り方向に被加工体と相対向する部分
を、予め刳り貫いた前記案内体を使用して加工する放電
加工方法とすることにより、（１２）又前述の本発明の
目的は、前述（１０）の放電加工方法に於て、前記案内
体の加工部分の移動電極を嵌合摺接案内している案内端
縁部分の後背領域部分が、被加工体との相対的加工送り
によって所望の対向状態となる位置関係に設置して加工
を行ない、前記対向状態となる案内体部分を順次消耗に
より加工して穿孔させ、被加工体の刳り貫き加工に移行
する態様の加工とすることによってより良く達成される
ものである。

【００１３】

【作用】本発明の、放電加工装置は、上述のような構成
であるから、電極案内体によって移動する電極により、
その案内形状に応じた加工を、途中で案内体から電極が
脱線することなく継続して目的とする加工を確実に行な
うことができ、しかも電極は移動軸方向とほぼ直角な案
内体の一方の側面から見たほぼ全部の側面を加工面とす
ることができるから、従来のほぼ同一径のワイヤ電極使
用の場合に比較して約２倍前後又はそれ以上の大きな加
工取り量の加工が可能となり、他方装置としても断面が
異形状の電極を長くて複雑な経路に沿って困難な張架、
引き廻しを行なう必要がなく、又電極装置としても比較
的形状が簡単な断面が中空弧状体の長尺又はワイヤ状電
極を、所定形状の案内端縁を有する薄板状の案内体に嵌
合摺接して案内させる構成であるから簡単であり、電極
成形装置しとても成形される電極材長尺体の材料、種
類、材質及び放電加工の目的等に応じて各種の成形方式
を採用することかでき、電極材長尺体として銅合金を使
用すれば加工成形上も又放電加工用電極としても好適で
あり、他方電極案内体としてばね鋼等の鋼材を用いれば
極めて安価である等の多くの利点があるものである。
又、本発明の放電加工方法は、上述のような加工方法で
あるから、斯種案内体によって形状が形成摺動案内され
る移動電極による放電加工の加工速度を高めることがで
き、寸法・形状によっては被加工体に対し刳り貫き加工
が可能で、かつその際案内体に刳り貫き孔を予め形成し
て置かなくても良い等の利点を有するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１のＡ，Ｂは、本発明に於て使
用する電極案内体９の一実施例の側面図と正面図で、一
方の端縁に沿う加工形状案内部９ａが、任意所望長さの
直線部Ｌと該直線部に連続する任意所望曲率及び円弧長
さの曲線部Ｓとを有し、全体として１ｍｍ厚程度以下、
通常約０．２〜０．６ｍｍ厚程度の薄板状体から成り、
ＷＣ−Ｃｏ焼結合金の如き超硬合金や焼入れ処理が為さ
れた鉄鋼材、好ましくは伝導性の良好な鋼材で、例えば
ばね鋼から成る。

【００１５】図２のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥは図１のＡの
案内体９端縁部、例えばＸ−Ｘ線に沿う切断面図を、該
端縁に断面中空弧状体の形状が異なる電極が嵌合し、摺
接案内されている状態を示したもので、Ａ及びＢは案内
体９の端縁９ａに沿って断面形状乃至は半球状の膨み９
ｄがあり、そして断面外形がほぼ円形状の電極８ａ，８
ｂが嵌合して摺接案内している場合である。又Ｃ，Ｄ及
びＥは案内体９の端縁９ａが単純板状形状で、該端縁９
ａに断面形状がほぼＵ字形状乃至Ｖ字形状の中空弧状体
の電極８ｃ，８ｄ及び８ｅを嵌合させて摺動案内させる
ように構成した場合である。之等の電極の中空弧状体の
断面形状は、所望により後述する電極成形装置により、
断面形状が円形、楕円形等適宜の円形体、又は長方形、
多角形等適宜の角形体から成る電極材長尺体から、放電
加工装置の加工ヘッド又は加工テーブル等に配置される
電極案内体９の直近に於て連続的に加工成形されて案内
体９へ送られ、端縁に嵌合摺接状態で緊張されて所定案
内形状を保ちつつ更新移動させられる。

【００１６】図３は、本発明装置の概略構成を示す実施
例説明図で、１Ａは前記機台１に立てられたカラム、２
Ａは電極台７Ａ外を載置するテーブル、９は電極台７Ａ
に取付具９Ａにより取付けられた前記電極案内体で、加
工ヘッドの主軸ヘッド４に垂下取り付けられた被加工体
６と成形形状端縁部９ａが、案内体９の側面と平行な方
向及び前記側面と直角方向に相対向して加工送りを与え
得るように配置される。２０は電極案内体９に、直近の
前記テーブル２Ａ上に設けた電極成形装置で、電極材長
尺体貯蔵リール１２Ａより引き出した断面円形、楕円形
等の適宜の円形体、又は長方形、多角形等の適宜の角形
体から成る電極材長尺体８Ａを、適宜の制動力を掛け得
る送り出し側プーリユニット２１を介すると共に案内ロ
ーラ２２を介する所定の経路を経て前記電極成形装置２
０に送り込まれ、該電極成形装置２０により断面Ｕ字状
等の適宜所望寸法の中空弧状体に成形した電極８ｄをガ
イド１４により位置決めして案内体９の形状案内部９ａ
へ送り出し、該電極８ｄを前記形状案内部９ａの他端側
でキャプスタンとピンチローラ機構２３により引張って
所定の張力を与えることにより形状案内部９ａに密着し
形状を保持した状態で摺動し更新され、案内ローラ２４
により所定の経路を引き廻した後、回収側プーリユニッ
ト２５を経て、巻取リールや回収容器等の回収装置１３
Ａへと回収される。なお、２６は電極８と被加工体６間
に接続される間歇的な休止時間を有する電圧パルス又は
高周波交流電圧等の放電加工用電源への接続端子で、案
内体９の電極８ｄには嵌合摺接している所から、前記案
内体９としてＷＣ−Ｃｏ焼結合金の如き超硬合金や焼入
鋼材の如き伝導材を用い、案内体９へその取付具９Ａを
介して接続するように構成するのが好ましく、以上の外
の加工液の供給、噴射回収等の手段や電極台７Ａと主軸
ヘッド４間のｘｙ平面２軸、ｚ軸、及びｚ軸に平行な所
定のｘｙ平面上の位置に於ける回転等の送り機構等は省
略してある。

【００１７】而して、前記電極成形装置２０としては、
加工成形する電極材長尺体８Ａが、銅及び各種黄銅等の
塑性加工の比較的容易な電極材の場合には、１段又は必
要ならば複数多段の冷間又は熱間の圧延成形法、又はロ
ール成形法による連続成形加工とすることができる。

【００１８】図４のＡ，Ｂは電極材長尺体８Ａを、断面
Ｕ字形状の電極に連続的に冷間圧延成形する電極成形装
置２０の実施例説明図で、２０Ａ，２０Ｂは図示しない
トルクモータにより同期回転させられる一対の噛み合い
成形ローラで、ローラ外周の噛み合い圧延成形部は前記
Ｕ字形状の場合、Ｂ図の如く一方のローラにＵ字形状の
外周寸法形状の凹溝２０Ｃを有するのに対し、他方のロ
ーラにＵ字形状の内側溝の寸法形状の凸条２０Ｄが形成
されており、導入口２０Ｆ及び受入れガイドローラ２０
Ｇを介して導入される電極材長尺体８Ａに対する成形電
極８ｄの減断面加工率を、例えば非硬化黄銅の場合約２
０〜５０％として加工するものであり、この場合電極成
形装置２０の成形電極８ｄの出口孔２０Ｅの寸法・形状
を前記成形ローラ２０Ａ，２０Ｂによる成形の寸法形状
に合致させておくことが好ましいものである。なお、斯
種圧延成形は、圧延の減断面加工率により、導入側電極
と出口側電極の速度が相違するから、電極成形装置２０
内に於て多段圧延成形とするには、精密な設計・製作の
電極成形装置を必要とするものであり、従って又中空弧
状電極８ｄの案内体９による加工部の直近に配置される
電極成形装置２０としては、その１個の成形装置によっ
て目的を達するように構成することが好ましい。そし
て、この電極材長尺体８Ａから中空弧状体の電極８ｄを
成形する部分に於ては、電極材長尺体８Ａの引き込み速
度ｖと、中空弧状体電極８ｄの押し出し速度とが、長尺
材の加工度、又は加工率に応じた Ｖ＝ｋ・ｖ 但し、ｋ＞１の比例常数 の関係を維持するように、プーリユニット２１により所
望の制動力が掛けられると共に、キャプスタンとピンチ
ローラ機構２３及び／又は回収側プーリユニット２５に
よる引張り張力が付与された所定の引取り速度で引取ら
れるよう構成されていることは勿論である。

【００１９】図５は上述のような被加工体６の加工部
分、電極案内体９及び電極成形装置２０部分の拡大説明
図で、薄板状の電極案内体９が取付具９Ａにより電極台
７Ａにその板面を図面の紙面平行乃至は一致させた状態
に取付け配置され、電極成形装置２０によって中空弧状
の断面Ｕ字状に成形された電極８ｄをガイド１４を介し
て下方より案内体９の成形形状端縁部９ａに嵌合摺接
し、加工部を経てキャプスタンとピンチローラ機構２３
により引取るように構成され、他方主軸チャック５に垂
架保持された被加工体６は、案内体９の板面と平行な紙
面と平行な左右方向に、電極８ｄの溝方向の幅よりも大
きく案内体９と紙面上で重なるような位置関係に配置
し、電極台７Ａと主軸スピンドルとを相対的に紙面と直
角な方向の近接送りを与え、図示しないノズル又は加工
槽により両者間に加工液を介在させた状態で加工用電源
２６からの電圧パルス等により電極８ｄ及び案内体９と
被加工体６間に放電を発生させて、案内体９の加工部案
内形状９ａの被加工体６に対する放電加工を行なうもの
である。

【００２０】前記案内体９としては、例えばセラミック
ス等の絶縁体乃至高抵抗体等をも使用し得るものである
が、上述の場合は案内体９が電極８ｄによって覆われて
いない部分が被加工体６と加工送りにより衝合する訳で
あるから、ここでは案内体９としてＷＣ−Ｃｏ焼結合金
の如き伝導性超硬合金や、安価な焼入鋼材、例えば、ば
ね鋼を用い、加工用電源２６の一方の端子を取付具９Ａ
に接続して電極８ｄには案内体９を介して通電するよう
にして加工を行なって行くと、図６の加工部の拡大斜視
図に示すように、電極８ｄは加工により消耗しても軸方
向移動により絶えず更新されている所から、加工開始前
と変らないが、被加工体６と重なって加工されている、
即ち一種の加工電極となっている案内体９部分は、加工
の進行と共に順次消耗して、ついには穿孔９Ｈが形成さ
れ、以後被加工体６の、図示の如き右下方端縁が、加工
部の電極８ｄに覆われて残っている線状の形状端縁９ａ
に案内されている電極８ｄにより紙面上楔形状６Ａに、
図５に於ては紙面に直角なｘ軸方向の送りによる加工に
より刳り貫かれるように加工されて行くことになり、被
加工体６の刳り貫きによる楔形状６Ａの長尺体部分が前
記穿孔９Ｈに挿通した状態となる。

【００２１】このような本発明装置の構成及び該装置を
使用する加工方法によれば、前述被加工体６が刳り貫き
状態で加工される場合には、前述図３乃至図６で説明し
た被加工体６の部材の全部を放電加工により加工消耗さ
せ尽して形状成形加工を行なう従来の斯種装置及び該装
置を使用する加工方法に対し、少なくとも精仕上げを除
く荒取り段階では比較にならない位の短時間、即ち高速
度で、成形加工が行なわれることが明らかであり、又上
記に於て案内体９を加工消耗させない切込みでの表面を
該表面に沿って加工除去して行う場合にも、使用する電
極材長尺体８Ａ又はＵ字状等の中空弧状体の電極８ｄの
径の大部分の領域を加工面として放電加工することがで
きるから、上記従来例の場合よりも大きな加工電流で加
工でき、又前記電極８ｄが電極案内体９の案内形状端縁
に嵌合し、摺動状態で成形案内さている所から、加工途
中で脱線することがなく、又このように脱線し難いこと
から放電加工の際の加工エネルギー密度を更に一段と増
大させた条件での高速加工をすることを可能とするもの
で、又案内体９を電極８ｄへの給電体とすることによ
り、加工電源２６からの高容量給電が容易に可能とな
り、効率の良い加工が可能となる。

【００２２】而して、前記被加工体６は、取付スピンド
ル軸４と、直角方向の全周に付いての加工を要するもの
も有ることから、電極案内体９と被加工体６間の相対的
な加工送りの制御としては、図５に於ける紙面上左右方
向の軸（ｘ軸）と、之に直角な、即ち紙面と直角方向の
軸（ｙ軸）、及び之等２軸に直角な軸（ｚ軸）の外に、
主として被加工体６に対する電極案内体９の姿勢を制御
するための案内体９の前記ｚ軸と平行な直線状案内端縁
軸部分を中心軸とする制御回転（前記図８のＣ軸）、又
は被加工体６の支持スピンドル軸４による所望前記２軸
上の位置に於ける制御回転（図３）の一方又は両方が行
なえるように構成・制御されるものである。

【００２３】図７のＡ，Ｂは電極案内体９に始めから刳
り貫き加工が可能なように前記刳り貫き部分に予めその
形状に応ずる穿孔９Ｈを形成した前記案内体９と、穿孔
９Ｈが非形成の案内体９の拡大説明図で、Ａに於て前記
穿孔９Ｈは、例えばワイヤカット放電加工により加工成
形され、電極８ｄに対する形状案内部９ａ中の加工部分
に細いレール状案内部９Ｌが形成され、該レール状案内
部９Ｌは、Ｕ字状等中空弧状体の電極８ｄの嵌合により
覆われて刳り貫き加工の弧状の線状電極が形成されるこ
とになる。尤も、このレール状案内部９Ｌの幅は通常約
１ｍｍ前後又はそれ以内で、多くは大凡約０．５ｍｍ前
後となるから、前記穿孔９Ｈの形状及び大きさは、引張
付与状態の電極８ｄの嵌合摺接に耐えられる範囲内とす
ることが必要なことは勿論である。そしてこのような刳
り貫き加工方法に依れば、被加工体６の断面が楔状等の
形状の刳り貫き部分の加工送り方向の長さが長い程有効
であるが、該加工送り方向の長さが或る程度以上長い場
合には、電極案内体９に対して、可成りの手間等を要す
る面倒な穿孔９Ｈの加工をしなくても、前述のように、
被加工体６の直接の加工の工程の初期段階で、消耗によ
り穿孔９Ｈ′が形成され、結果として同一状態となるも
のであるから、予めの穿孔９Ｈは常に必要なものではな
い。

【００２４】以上は、電極成形装置２０として、冷間ま
たは熱間圧延法又はロール成形法による連続的成形法に
より、断面が円形体又は角形体の電極材長尺体から、断
面がＶ字状乃至Ｕ字状の中空弧状体の長尺状電極に加工
成形する場合に付きしてきたが、使用する電極材長尺体
の材料種類や被加工体に対する加工の目的や態様によっ
ては、上述のものとは別異の電極成形装置を用いること
ができる。例えば、前記電極材長尺体に電極案内体の形
状案内体部が嵌合摺接する凹陥状の連続溝を、薄い円板
状の回転工具又は回転砥石による機械的な切削又は研削
加工により加工形成するようにしたり、或いは又、前記
連続溝を細い長尺状の、又は薄い回転する円板状に微小
間隙を介して相対対向させ、間隙に加工液を流通介在さ
せた状態として両者間に電圧パルス等を供給して放電加
工や電解加工等の電気加工を行うことにより加工形成す
る方式等も採用することができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の放電加工装置は、上述のような
構成であるから、電極案内体によって移動する電極によ
り、その案内形状に応じた加工を、途中で案内体から電
極が脱線することなく継続して目的とする加工を確実に
行なうことができ、しかも電極は移動軸方向とほぼ直角
な案内体の一方の側面から見たほぼ全部の側面を加工面
とすることができるから、従来のほぼ同一径のワイヤ電
極使用の場合に比較して、約２倍前後又はそれ以上の大
きな加工取り量の加工が可能となり、他方装置としても
断面が異形状の電極を長くて複雑な経路に沿って困難な
張架、引き廻しを行なう必要がなく、又電極装置として
も比較的形状が簡単な断面が中空弧状体の長尺又はワイ
ヤ状電極を、所定形状の案内端縁を有する薄板状の案内
体に嵌合摺接して案内させる構成であるから簡単であ
り、電極成形装置としても成形される電極材長尺体の材
料、種類、材質及び放電加工の目的等に応じて各種の成
形方式を採用することができ、電極材長尺体として銅合
金を使用すれば加工成形上も又放電加工用電極としても
好適であり、他方電極案内体としてばね鋼等の鋼材を用
いれば極めて安価である等の多くの利点があるものであ
る。又、本発明の放電加工方法は、上述のような加工方
法であるから、斯種案内体によって形状が形成摺動案内
される移動電極による放電加工の加工速度を高めること
ができ、寸法・形状によっては被加工体に対し刳り貫き
加工が可能で、かつその際案内体に刳り貫き孔を形成し
て置かなくても良い等の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ，Ｂは、本発明に於て使用する電極案内体の
一実施例の側面図と正面図である。

【図２】Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥは、図１のＡのＸ−Ｘ線
に沿う切断面の異なる実施例を示したものである。

【図３】本発明装置の一実施例の概略構成を示す説明図
である。

【図４】Ａ，Ｂは、本発明装置に用いる電極成形装置の
一実施例の概略構成を示す説明図と部分の断面拡大図で
ある。

【図５】本発明装置の一実施例の要部の拡大説明図であ
る。

【図６】図５の加工部の拡大斜視図である。

【図７】Ａ，Ｂは、本発明装置に用いられる電極案内体
の一実施例と使用後の仮想状態を説明する拡大図であ
る。

【図８】従来の斯種放電加工装置の主要部全体構成を示
す説明図である。

【図９】Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤは、図８の案内体と被案内ワ
イヤ電極との各異なる構成例を説明する断面図である。

【図１０】Ａ，Ｂは、図９のＣに示した電極装置による
異なる加工の態様を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１ 基台 ２，２Ａ 旋回テーブル ３ Ｃ軸方向送り手段 ４ 主軸ヘッド ５ チャック ６ 被加工体 ７，７Ａ 電極台 ８ 線又は帯状電極（ワイヤ電極） ９ 電極案内体 ９ａ 加工形状案内部 １０，１１ ガイドローラ １２，１２Ａ 供給リール １３，１３Ａ 巻取リール １４，１５ 走行ガイド １６，１７ 給電子 ９ｂ 円弧溝 ９ｃ Ｖ溝 ９Ｅ 側面板 ９Ｄ 案内路 １８，１９，２０，２１ 矢印 ９ｄ 膨み ９Ａ 取付具 ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ 中空弧状電極 ２０ 電極成形装置 ２１，２５ プーリーユニット ２３ キャプスタンとピンチローラ機構 ２２，２４ 案内ローラ ２６ 放電加工用電源 ２０Ａ，２０Ｂ 成形ローラ ２０Ｃ 凹溝 ２０Ｄ 凸条 ８Ａ 電極材長尺体 ２０Ｅ 出口孔 ９Ｈ 穿孔

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺状の線又は帯状電極と、該電極をほ
   ぼ軸方向の更新移動方向に３次元的な所望成形形状に沿
   って摺動案内する案内体とを備え、前記電極を軸方向に
   更新移動させつつ該電極を案内体により被加工体と微小
   間隙を隔てて相対向せしめ、該微小間隙に加工液を供給
   介在させると共に、前記電極と被加工体間に間歇的な休
   止時間を有する電圧パルス又は高周波交流電圧を印加し
   て発生する放電により被加工体を加工成形する放電加工
   装置に於て、 前記電極の軸方向と直角方向の断面形状がＶ字状乃至Ｕ
   字状の中空弧状体から成ると共に、前記案内体の形状案
   内部を前記電極軸と平行な案内方向と直角方向の断面の
   寸法形状が前記電極の弧状中空溝に嵌合し、前記軸方向
   に摺接して案内し得る薄板状体に構成し、前記中空弧状
   体から成る長尺状電極が、断面形状が円形、楕円形等適
   宜の円形体、又は長方形、多角形等適宜の角形体から成
   る電極材長尺体を巻回貯蔵した供給リールから引き出
   し、所定の電極移動経路上の前記電極案内体の手前に設
   けられた電極成形装置によって所望中空弧状体に成形し
   て案内体の形状案内部に供給されるように構成されて成
   ることを特徴とする放電加工装置。
2. 【請求項２】 前記被加工体を案内体の形状案内部の電
   極と一軸方向に相対向せしめ、該対向一軸方向の相対的
   な近接開離とこの一軸と直角なもう一軸方向との位置決
   め及び制御加工送り可能に設けると共に、前記両一軸に
   よって形成される平面に直角な軸の廻りに前記被加工体
   と電極案内体の一方を制御回転可能に又は一方を他方の
   廻りに相対的に制御回転可能に設けて成り、 前記両一軸の制御加工送りと制御回転加工送りの少くと
   も一つの加工送りを被加工体と電極案内体間に与えて加
   工するように構成されて成ることを特徴とする請求項１
   に記載の放電加工装置。
3. 【請求項３】 前記電極成形装置が、１段又は複数多段
   の冷間又は熱間の圧延成形法又はロール成形法による電
   極材長尺体の連続成形装置であることを特徴とする請求
   項１又は２に記載の放電加工装置。
4. 【請求項４】 前記電極成形装置が、薄い円板状回転工
   具又は砥石による円形又は角形体の電極材長尺体に軸方
   向に連続した溝を連続的に切削又は研削加工成形する装
   置であることを特徴とする請求項１又は２に記載の放電
   加工装置。
5. 【請求項５】 前記電極成形装置が、細い長尺状又は薄
   い回転する円板状電極を微小間隙を介して円形又は角形
   体の電極材長尺体と相対向させて加工液介在の下に両電
   極間に通電して電気加工をすることにより軸方向に連続
   した溝を連続的に加工成形する装置であることを特徴と
   する請求項１又は２に記載の放電加工装置。
6. 【請求項６】 前記冷間又は熱間の圧延成形法又はロー
   ル成形法による電極成形装置が、成形機入口側に設けた
   制動力付与装置によって制動力が掛けられて送り出され
   る電極材長尺体を引き込み、成形機出口側に設けた引張
   力付与装置によって引張り張力を掛けて引き取られる状
   態で成形された中空弧状体電極を押し出す成形装置であ
   って、 前記電極用長尺体の引き込み速度ｖと電極中空弧状体の
   押し出し速度Ｖとが、長尺体の加工度に応じた Ｖ＝ｋ・ｖ 但し、ｋ＞１の比例常数 の関係を維持するように上記制動力付与装置の送り出し
   速度と引張力付与装置の引取り速度とが設定されている
   前記請求項３に記載の放電加工装置。
7. 【請求項７】 前記電極案内体を伝導材により構成し、
   前記被加工体を加工成形する放電加工用電源の一方の極
   が前記薄板状の案内体に接続されて該案内体が摺接案内
   する中空弧状の長尺状電極に通電するように構成されて
   成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の放電加工
   装置。
8. 【請求項８】 前記電極材長尺体が銅を主成分とする銅
   合金であることを特徴とする請求項１，２，３，４，５
   又は６に記載の放電加工装置。
9. 【請求項９】 前記薄板状の案内体が焼入れ処理された
   ばね鋼から成ることを特徴とする請求項１，２又は７に
   記載の放電加工装置。
10. 【請求項１０】 長尺状の線又は帯状電極と、該電極を
    ほぼ軸方向の更新移動方向に３次元的な所望成形形状に
    沿って摺動案内する案内体とを備え、前記電極を軸方向
    に更新移動させつつ該電極を案内体により被加工体と微
    小間隙を隔てて相対向せしめ、該微小間隙に加工液を供
    給介在させると共に、前記電極と被加工体間に間歇的な
    休止時間を有する電圧パルス又は高周波交流電圧を印加
    して発生する放電により被加工体を加工成形する放電加
    工方法に於て、 断面形状がＶ字状乃至Ｕ字状の中空弧状体から成る線状
    電極を、全体として薄板状体で一端縁に沿って前記案内
    形状が形成されていると共に該案内端縁に前記電極の弧
    状中空溝を嵌合させた状態として、軸方向に摺接案内状
    態で更新移動させるように構成した案内体を有する電極
    装置を備え、 該電極装置の前記案内端縁を案内体の表面と平行な方向
    に前記電極の移動方向と直角な溝方向の幅とほぼ同等以
    上の幅被加工体と重さね合せた位置関係で、案内体の表
    面と交叉する方向の相対的な加工送りを被加工体との間
    に与えて前記の放電加工を行なうことを特徴とする放電
    加工方法。
11. 【請求項１１】 前記案内体の、加工部分の移動電極を
    案内している案内端縁部分の後背部分の、前記加工送り
    方向に被加工体と相対向する部分を、予め刳り貫いた前
    記案内体を使用するようにしたことを特徴とする前記請
    求項９に記載の放電加工方法。
12. 【請求項１２】 前記案内体の加工部分の移動電極を嵌
    合摺接案内している案内端縁部分の後背領域部分が、被
    加工体との相対的加工送りによって所望の対向状態とな
    る位置関係に設置して加工を行ない、前記対向状態とな
    る案内体部分を順次消耗により加工して穿孔させ、被加
    工体の刳り貫き加工に移行させることを特徴とする前記
    請求項１０に記載の放電加工方法。