JPS61288927A - ワイヤカツト放電加工装置に於ける自動線通方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はワイヤカット放電加工装置に於て、被加工体に
加ニスタート孔の加工形成とワイヤ電極の挿通を自動的
に行なって加工を開始するようにしたワイヤカット放電
加工装置に於ける自動線通方法に関する。

〔従来の技術〕

ワイヤカット放電加工装置は、通常の放電加工装置の如
く加工形状に対応した電極を加工の都度製作する必要が
ないこと、数値制御装置（ＮＣ装置）の発達に伴い長時
間の無人運転が可能であること等の理由により、現在広
く利用されるに到っている。

ワイヤカット放電加工装置によって抜型等の輪郭加工を
行なう場合には、最初に被加工体にワイヤ電極を通すた
めの電極挿通用下孔を形成し、上記下孔にワイヤ電極を
挿通すると共に、上記ワイヤ電極を通常２本のアームの
先端に設けられた一対の電極ガイド間に遠度の張力を持
たせて直線状に張架し、加工中は上記ワイヤ電極及び被
加工体間に加工液を供給すると共に両者間に間歇的な電
圧パルスを印加して放電を生じさせ、更に上記ワイヤ電
極又は被加工体に数値制御装置により加工送りを与え、
これにより所望の輪郭加工を行なうものである。

然しなから、厚手の被加工体に真直ぐで曲りの無い電極
挿通用の下孔を形成することは非常に困難であり、また
その加工をワイヤカット放電加工装置とは別のボール盤
や治具ポーラ等の機械的穿孔装置や放電又は電解等の電
気加工による穿孔装置によって行なうようにすると、穿
孔加工の際とワイヤカット放電加工の際の２度にわたっ
て被加工体の位置決め操作を行なう必要があり、熟練を
要する詐りでなく時間がかかると云う問題点があった。

更にまた、ワイヤ電極は、その直径が１鶴以下、通常０
．０５〜０．３　ｍｍ程度と極めて細い線材であり、こ
れを加工開始前に被加工体に形成された上記電極挿通用
下孔に正確に挿通すると共に、一対のガイド間に直線状
に張架することは非常に困難であると云う問題点もあっ
た。

上記の問題点を解決するために、ワイヤ電極挿通用下孔
の穿孔加工を、被加工体をワイヤカット放電加工装置に
位置決めをして取り付けた状態で機械加工や電気加工に
より加工をする方法が、例えば特開昭４８−３３４９３
号公報、実開昭５１−３１１９５号公報、特願昭５９−
５８３３３号、特願昭５９−５８３３４号等に於て開示
された。

然しなから、上記様々な方法に於てもワイヤ電極挿通の
ための作業が煩雑であったり、下孔加工用の電極が消耗
したり、装置が複雑になる等の問題点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は叙上の問題点を解決するためなされたものであ
り、その目的とするところは、下孔加工用の工具が消耗
せず、焼入れ済みや超硬合金等の被加工体であっても短
時間に電極挿通用下孔を形成することができ、また、形
成した上記下孔へのワイヤ電極の挿通を上記下孔の加工
形成と実質上同時進行的に且つ確実に行なうことができ
、更にこれらの作業に手間と時間がかからず、装置全体
をコンパクトに構成し得る自動線通方法を提供しようと
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

而して、上記の目的は、細いパイプ状の電極案内の自由
端部に於て、ワイヤ電極を上記電極案内の内側から外側
、又はその逆方向に案内するよう構成すると共に、被加
工体に対して上記電極案内をワイヤ電極と共に回転させ
つ一放電加工を行なって加工用の下孔を加工し、下孔が
貫通したときワイヤ電極を電極案内の先端から電極回収
装置又は電極折返装置に引き取ることによって達成され
る。

〔作　用〕

上記の如き方法であると、上記電極案内をワイヤ電極と
共に回転させつ＼放電加工を行なって加工用の下孔が形
成されるのと同時に、その下孔にワイヤ電極が挿通され
た状態となっており、このとき電極案内の先端からワイ
ヤ電極が引き取られるので、前記目的が達せられるもの
である。

〔実　施　例〕

以下、図面を参照しつ一本発明の構成の詳細を具体的に
説明する。

第１図ないし第４図は本発明に係る方法を実施するため
のワ・イヤカット放電加工装置の一実施例に於て加工開
始時の加工用下孔の孔明は作業及びワイヤ電極のセツテ
ィング作業が順次自動的に行なわれる過程を段階的に示
す説明図、第５図は上記実施例装置に於けるワイヤ電極
自動折返機構の説明図である。

而して、第１図ないし第４図中、１はワイヤカット放電
加工装置のカラム、２は上記カラム１から伸長し且つ上
下に昇降自在に取り付けられた第１のアーム又は加工ヘ
ッド、３は第２のアーム又は加工ヘッド、４はワイヤ電
極、５はワイヤ電極供給ドラム、６は上記ワイヤ電極供
給ドラム５の外周に接触しその回転を抑制するブレーキ
ローラ、７．７は通電ローラ、８ａ、　　８ｂはガイド
ローラ、９はキャプスタン、１０はピンチローラ、１１
はワイヤ電極巻取りドラム、１２は上記ワイヤ電極供給
ドラム５から巻取りドラム１１までの各構成要素を収納
し上記第１のアーム又は加工ヘッド２内に回転自在に取
り付けられた回転盤、１３はその中心軸が上記回転盤１
２の回転中心軸と一致するよう上記回転盤１２の底面か
ら下方に伸長するよう取り付けられた細いパイプ状の電
極案内、Ｉ４は上記電極案内１３を回転盤１２に固定す
るためのネジキャップ、１５は上記回転盤１２の外周に
固着されたクラウンギア、１６はモータ、１７は上記モ
ータ１６の回転軸に取り付けられ上記クラウンギア１５
と噛み合せられたピニオンギア、１８．１８はベアリン
グ、１９は上記第２のアーム又は加工ヘッド３内に設け
られたワイヤ電極自動折返機構、１９ａは折返案内ロー
ラ、１９ｂは上記折返案内ローラ１９ａを回転させるモ
ータ、２０゜２０は押えローラ、２１は被加工体である
。

なお、給電ローラ７．７を介してワイヤ電極４と被加工
体２１との間に放電加工用の電圧パルスを印加する電源
装置や、加工部分に加工液を供給するための加工液噴出
ノズル、被加工体２１の上下のアーム又は加工ヘッド２
．３間、又は上下のアーム又は加工ヘッド２，３内に設
けられる例えば本出願人が先に特願昭６０−００３１９
９号で開示した開閉可能な一対のワイヤ電極位置決めガ
イド、更にはワイヤ電極と被加工体間にＸ−Ｙ軸方向に
沿った加工送りを付与するための駆動装置及びこれを制
御する数値制御装置等は図では省略しである。また、パ
イプ状の電極案内１３は説明を判り易くするため拡大し
て描いであるが、実際の太さはワイヤ電極４の太さに応
じて例えばその内径が０．１〜０゜３１１ＩＩ１１、外
径が０．３〜１．Ｏｎ＋ｍ程度の可能な限り細いものが
推奨される。

ワイヤ電極供給ドラム５から巻取りドラム１１までの各
構成要素を収納した上記回転盤１２の外周にはクラウン
ギア１５が固着され、モータ１６の回転軸に取り付けら
れたピニオンギア１７と上記クラウンギアが噛み合わせ
られ、これによりモータ１６を駆動することによって回
転盤１５が所望の方向に所定速度の回転又はサーボ回転
せしめられ、これと−緒に電極案内１３もその中心軸の
周りに回転せしめられるようになっている。尤もその回
転は正負各方向へ例えば角度１８０”〜２７０°前後の
往復回動であっても良い。

而して、上記の如き構成のワイヤカット放電加工装置を
用いて、被加工体２１に加工用下孔を明け、更に加工に
備えてワイヤ電極４を自動的に七ソテイングする過程を
第１図ないし第４図を順次参照しつ一説明する。

先ず第１図に示す最初の段階では、ワイヤ電極供給ドラ
ム５から引き出されたワイヤ電極４は、通電ローラ７．
７からガイドローラ８ａを経て上記パイプ状の電極案内
１３の内部に挿通され、その先端から引き出された後、
電極案内１３の外側を電極案内に沿ってガイドローラ８
ｂまで導かれ、キャプスタン９及びピンチローラ１０に
挾まれてゆっくりと引き取られつ＼電極巻取りドラム１
１に回収されるように張設されている。

次いで、第１のアーム又は加工ヘッド２を図では省略し
た駆動装置を作動させて徐々に下方向へ移動させると、
電極案内１３の先端は被加工体２１の上面に接近する。

この時点で図示されていない電源装置から通電ローラ７
．７を介して被加工体２１とワイヤ電極４間に加工用電
圧パルスを印加すると共に、モータ１６を交互に逆転駆
動せし７めて回転盤１５を回動させ、これにより電極案
内１３をワイヤ電極４と共にその中心軸の周りに少なく
とも１８０度以上の範囲でゆっくりと往復回動させる。

然るときは、ワイヤ電極と被加工体間に放電が生じ、当
該放電侵蝕によって被加工体が徐々に加工されるので、
第１のアーム又は加工ヘッド２を引き続きゆっくりと下
方へ移動させることにより、被加工体２１には次第に下
孔２１＆が明けられる（第２図参照）。なお、ワイヤ電
極４と被加工体２１が近接対向せしめられた加工部分に
は図では省略した加工液噴出ノズルを通じて水その他の
加工液を供給する。場合によっては、パイプ状の電極案
内の内部を通じて加工液を供給しその先端から噴出させ
るようにしても良い。

上記の如くして被加工体２１に下孔２１ａが明けられる
と、電極案内１３は上記下孔を貫通して更に下方へ向け
て伸長せしめられ（第３図参照）、その先端が第２のア
ーム又は加工ヘッド３内に設けた電極自動折返機構１９
の折返案内ローラ］９ａの位置まで達すると、第１のア
ーム又は加工ヘッド２の下方への移動は停止され、電極
自動折返機構１９が作動してワイヤ電極４は上記折返案
内ローラ１９ａに引き渡される。このワイヤ電極自動折
返機構１９の構成及び作動は、本出願人が先に特願昭６
０−０００３９１号等に於て開示したものと略同様のも
のを利用し得るので、以下第５図を参照しつ＼その概略
を説明する。

第５図中、１９ａは前記ワイヤ電極折返案内ローラ、１
９ｂはこれを回動させるためのモータ、１９ｃは上記モ
ータ１９ｂを前記電極案内に張設されたワイヤ電極４に
対して直交する方向に移動させるスライドテーブル、１
９ｄは上記スライドテーブル１９ｃが搭載される基台、
１９ｅは上記スライドテーブル１９ｃを移動させるモー
タ、１９ｆは上記モータ１９ｅの回転軸に取り付けられ
た送りねじである。また、上記折返案内ローラ１９ａ中
、１９ａ−１は上記折返案内ローラ１９ａの外周面と一
つの軸直角平面との交線に沿って形成されたワイヤ電極
案内溝、１９ａ−２は上記案内溝１９ａ−１に連なる螺
旋状のワイヤ電極導入溝、１９ａ−３は上記折返案内ロ
ーラ１９ａの円筒部、１９ａ−４は上記折返案内ローラ
１９ａの先端部である。

而して、前記電極案内１３の先端が電極自動折返機構１
９の折返案内ローラ１９ａの位置にまで達して電極案内
１３の下方への動きが停止され、これと同時に電極を走
行させるためのキャプスタン９をこれまでとは逆方向に
僅かに回転させると、上記電極案内１３の先端部分には
、緩んだワイヤ電極４の輪が形成される。

このとき、モータ１９ｅを駆動することによりモータ１
９ｂを搭載したスライドテーブル１９ｃを上記電極案内
１３の先端に向かって移動させ、またこれと同時にモー
タ１９ｂを駆動して折返案内ローラ１９ａを回転させる
。

然るときは、折返案内ローラ１９ａの先端部分１９ａ−
４は、上記電極案内１３の先端部分に形成されたワイヤ
電極４の輪に入り込む。この入り込み工程が終った段階
でキャプスタン９を再度ワイヤ電極が巻取りドラム１１
に巻き取られる方向へ回転させてワイヤ電極４を所定の
速度で走行させると、ワイヤ電極４は、折返案内ローラ
１９ａの電極案内１３へ向けての移動、キャプスタン９
及びピンチローラ１０に引っ張られて走行するワイヤ電
極４の緊張力、及び上記折返案内ローラ１９ａの回転に
伴って、折返案内ローラ１９ａの外周に形成された螺旋
状のワイヤ電極導入溝１９ａ−２に入り込み、更に上記
ワイヤ電極導入溝１９ａ−２を通過してワイヤ電極案内
溝１９ａ−１へ導かれる。

以上の如くして、ワイヤ電極４が折返案内ローラ１９ａ
のワイヤ電極案内溝１９ａ−１に巻き付けられると、電
極案内１３は上方に引き上げられ（第４図参照）、上記
電極案内１３の引き上げ動作が完了すると、押えローラ
２０．２０がそれぞれワイヤ電極４の方に向けて移動せ
しめられ、上記折返案内ローラ１９ａによって折り返さ
れた往復２本のワイヤ電極４が充分接近、更には密着せ
しめられる。

以上により、ワイヤ電極４はワイヤ電極供給ドラム５か
ら通電ローラ７．７、ガイドローラ８ａを経て、電極案
内１３の内部を通過し、更に被加工体２１に明けた下孔
２１ａを通過した後、第２のアーム又は加工ヘッド３内
に収容された押えローラ２０゜２０部分を通過し、電極
自動折返機構１９の折返案内ローラ１９ａで折り返され
た後、再度押えローラ２０゜２０部分から下孔２１ａを
通過し、電極案内１３に沿ってその外側を通過し、ガイ
ドローラ８ｂ、キャプスタン９及びピンチローラ１０を
通過して電極巻取りドラム１１に回収されるように張設
される。これによって被加工体２１に対する加工用の下
孔２１ａの形成と、加工に備えてのワイヤ電極の張設作
業が完了する。

而して、予め退避等してあった図示しない加工液噴出ノ
ズルやワイヤ電極位置決めガイド等をセ・ノドし、ワイ
ヤ電極４が第４図に示す如く、張設された段階で、図示
されていない電源装置から給電ローラ７．７を介して被
加工体２１とワイヤ電極４との間に加工用電圧パルスを
印加し、且つ加工部分に図では省略した加工液噴出ノズ
ルから加工液を供給しつ＼、被加工体２１とワイヤ電極
４間に所望の加工送りを付与することにより、通常の如
くワイヤカット放電加工が行なわれるのである。

なお、図ではパイプ状の電極案内１３が拡大して描かれ
ているため、電極自動折返機構１９の折返案内ローラ１
９ａで折り返された往復２本のワイヤ電極４が互いに離
れているように見えるが、実際には電極案内１３の肉厚
は極めて薄いものであり、かつ、電極案内１３の先端と
被加工体２１間には前述の図示しない上部のワイヤ電極
位置決めガイドが設けられているので、上記往復２本の
ワイヤ電極は所定の状態に極めて近接しており、加工に
際して特段の支障はない。

なお、上記の実施例に於ては、電極案内１３の先端に於
てワイヤ電極４が内側から外側へ導かれるよう構成した
が、これとは逆に外側から内側へ導かれるように、即ち
電極供給ドラム５から引き出されガイドローラ８ａを経
たワイヤ電極４を、電極案内１３の外側を電極案内に沿
って走行せしめ、電極案内の先端からその内部へ導いて
ガイドローラ８ｂへ導くよう構成しても良い。

或いはまた、第２のアーム又は加工ヘッド３中に設けた
電極自動折返機構１９で引き取ったワイヤ電極を当該引
取り箇所近くで切断し、これを第１のアーム又は加工ヘ
ッド２側へ返送することなく第２のアーム又は加工へラ
ド３側に設けた電極回収装置に回収し若しくは適宜切断
廃棄するように構成して、被加工体２１に対して上記実
施例の如く往復２本のワイヤ電極で加工するのでなく、
１本のワイヤ電極で加工を行なうようにすることも可能
である。

〔発明の効果〕

本発明は畝上の如く構成されるので、本発明によるとき
は、加工開始に当たり、加工用下孔の孔明は加工が行な
われるのと同時にその明けられた下孔に自動的にワイヤ
電極が挿通されるので、引き続いて上記ワイヤ電極を用
いて通常の輪郭加工が可能となり、長時間の無人運転が
可能な自動線通方法が提供されるものである。

なお、本発明に係る自動線通方法は畝上の実施例に限定
されるものではない。即ち、例えば、電極案内１３の中
心軸方向への駆動方法や中心軸の周りでの回動方法等は
種々公知の手段、構成を採用し得る。また、ワイヤ電極
をその自動折返機構へ引き渡す際上記パイプ先端にワイ
ヤ電極の輪を造るため、パイプを後退させる際にパイプ
内から空気等の流体を一時的に加圧噴射させるようにし
たり、またその際のワイヤ電極の輪を案内保持すると共
にこの輪に折返案内ローラ１９ａを嵌合させるための挿
入補助治具を設けるようにしても良く、従ってまたワイ
ヤ電極自動折返機構１９の構成も上記実施例に限定され
るものではない。従って、本発明はその目的の範囲内で
上記の説明から当業者が容易に想到し得るすべての変更
実施例を包摂するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明に係る方法を実施するため
のワイヤカット放電加工装置の一実施例に於て加工開始
時の加工用下孔の孔明は作業及びワイヤ電極のセツティ
ング作業が順次自動的に行なわれる過程を段階的に示す
説明図、第５図は上記実施例装置に於けるワイヤ電極自
動折返機構の説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 細いパイプ状の電極案内の自由端部に於て、ワイヤ電極
   を上記電極案内の内側から外側、又はその逆方向に案内
   するよう構成すると共に、被加工体に対して上記電極案
   内をワイヤ電極と共に回転させつゝ放電加工を行なって
   加工用の下孔を加工し、下孔が貫通したときワイヤ電極
   を電極案内の先端から電極回収装置又は電極折返装置に
   引き取ることを特徴とするワイヤカット放電加工装置に
   於ける自動線通方法。