JPH1158141A

JPH1158141A - 放電加工装置

Info

Publication number: JPH1158141A
Application number: JP23652797A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Suzuki; 良雄鈴木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-08-18
Filing date: 1997-08-18
Publication date: 1999-03-02

Abstract

(57)【要約】【課題】ワイヤガイドにワイヤを容易に配置すること
ができる放電加工装置を提供する。【解決手段】放電加工ヘッド２７は、被加工物を放電
加工するためのワイヤ１を支持するワイヤガイド１３を
有する。ワイヤ１は、ガイドローラ２１、ブレーキロー
ラ７を介して、ワイヤ位置規定装置８を通過する。ワイ
ヤ位置規定装置８は、直動スライド機構９と、直動スラ
イド９の可動部分を押し出すスプリング１０と、直動ス
ライドの可動部分の先端に設けられた回転ローラ１１と
を有する。ローラ１１にはワイヤを通すＶ溝１２が設け
られる。ワイヤ装着時には、直動スライド９の可動部分
が押し出され、ローラ１１はワイヤガイド１３よりも遠
くに張り出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はワイヤ放電加工装置
に係り、特にワイヤを走行させるワイヤガイドを備えた
ワイヤ放電加工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】放電加工法には、大別してワイヤ放電加
工法と型彫り放電加工法がある。ワイヤ放電加工法は、
走行させた金属ワイヤを電極として用い工作物を加工す
るものであり、型彫り放電加工法は、角柱のようなソリ
ッドの金属を電極として用い工作物を加工するものであ
る。

【０００３】ワイヤ放電加工法においては、向かい合っ
た二つのワイヤガイドの一方から他方にワイヤを直線的
に張架して走行させ、両端で支持されたワイヤの中間を
用いて工作物を加工するのが一般的である。

【０００４】また、ワイヤ放電加工法の一種として、走
行するワイヤの放電箇所をワイヤガイドによって支持す
る放電加工装置が開発されている。この装置は、主とし
て微細円筒電極を加工するのに適している。これまでの
微細円筒電極の加工法においては、金属ブロックの端面
を工具電極とし、微細電極の材料を回転させることによ
って微細電極側を加工していた。しかし、この方法では
ブロック側も少しずつ消耗していくため、加工点の位置
を精度良く保持することが困難であり、高々１μｍの精
度を確保するのが限界であった。

【０００５】走行ワイヤを用いるワイヤ放電加工法で
は、消耗したワイヤが次々と新しいワイヤに入れ替わる
ため、見かけ上消耗のない電極となる。これによりワイ
ヤ放電加工法は、放電加工点を精密に保持することがで
き、サブμｍの精度を実現できる。この方法は、例えば
特開平４−２２６８３７号公報や特開平８−９０３４６
号公報に開示されているように、ワイヤ走行系とワイヤ
ガイドを一体型基板に搭載することにより、装置の小型
化とともに加工精度と使い勝手の向上を実現している。
この種の装置により、あたかも機械加工の工具のように
放電加工装置を使いこなすことが可能となった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の装置では、全体的に構造が小型化されたため、一旦ワ
イヤが断線すると、ワイヤを元の位置に復元することが
難しくなる。特に、極細のワイヤをワイヤガイドの溝に
沿わせた状態に復元することは、非常に困難である。現
状では、断線したワイヤは、それが取り付けられていた
加工機の工具台から一旦取り外され、手作業により、再
度ワイヤガイドに戻される。そのため、ワイヤの復元に
は手間がかかり、また加工精度の低下のおそれもあっ
た。

【０００７】従って本発明の目的は、ワイヤガイドにワ
イヤを容易に配置することができる放電加工装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、被加工物を
放電加工するためのワイヤを支持するワイヤガイドを備
えた放電加工ヘッドと、放電加工ヘッドのワイヤガイド
近傍に配置され、ワイヤをワイヤガイドに装着し又は上
記ワイヤガイドから離隔するように構成された可動部を
有するワイヤ位置規定装置とを有する放電加工装置によ
って、達成される。

【０００９】ワイヤ走行時におけるワイヤのワイヤガイ
ドへの装着は、ワイヤ位置規定装置の可動部がワイヤガ
イドに対して後退することにより行われる。これとは逆
に、ワイヤガイドをワイヤ位置規定装置に対して前進さ
せて、ワイヤをワイヤガイドに装着するようにしてもよ
い。また、ワイヤ位置規定装置の可動部は、ワイヤ保持
用の溝を有する回転ローラを備えている。ワイヤ位置規
定装置の可動部を後退させる機構としては、例えば直動
スライド機構またはスイングアーム機構が採用される。

【００１０】ワイヤ張架時にワイヤ位置規定装置の可動
部を張り出させる力としては、スプリングの反発力、磁
気の反発力、あるいはワイヤの張力を用いることができ
る。この際、ワイヤ張架時にワイヤ位置規定装置の可動
部を張り出させる力は、これを後退させる機構が持つ動
作時の抵抗より大きく、かつワイヤの張力により発生す
る後退力より小さくなるようにする。また上述したワイ
ヤガイド自体を前進させる機構としては、直動スライド
機構を用いることができる。

【００１１】このように、本発明に係るワイヤ装着方法
においては、ワイヤ位置規定装置に備えた可動部の動作
により、ワイヤ走行時にはワイヤをワイヤガイドに装着
し、ワイヤ張架時にはワイヤをワイヤガイドから離隔
し、また別の方法として、放電加工ヘッドに備えたワイ
ヤガイドの前進後退の動作により、ワイヤ走行時にはワ
イヤをワイヤガイドに装着し、ワイヤ張架時にはワイヤ
をワイヤガイドから離隔するようにしている。

【００１２】これにより本発明では、ワイヤ断線時にお
ける復帰作業のうち最も困難であり熟練が必要であった
ワイヤのワイヤガイドへの取り付け作業を自動化するこ
とができ、ヘッド着脱による位置決め作業を不要とし、
加工精度の低下を防ぐことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る放電加工装
置の一実施例を示すものであり、同図（ａ）は上面図、
（ｂ）は側面図、（ｃ）はワイヤ位置規定装置の側面拡
大図である。

【００１４】図に示すように、放電加工装置は被加工物
を放電加工するためのワイヤ１を支持するワイヤガイド
１３を備えた放電加工ヘッド２７を有する。ワイヤ１
は、ワイヤ供給ボビン２から供給され、ガイドローラ３
を介して直動スライド４に保持され、スプリング５によ
り一定の突き出し力を与えられた張力緩衝ローラ６を通
過する。張力緩衝ローラ６は、ワイヤ走行時の張力変動
を吸収するように機能する。さらにワイヤ１は、ガイド
ローラ２１を介してブレーキローラ７を通過する。ブレ
ーキローラ７は、ワイヤ１に一定の張力を与えるように
機能する。さらにワイヤ１は、ワイヤ位置規定装置８を
通過する。

【００１５】ワイヤ位置規定装置８は、同図（ｃ）に示
すように、可動部としての直動スライド機構９と、直動
スライド９の可動部分を押し出そうとする力を与えるス
プリング１０と、直動スライドの可動部分の先端に回転
自在に固定されたローラ１１とを有する。ローラ１１に
はワイヤを通すＶ溝１２が設けられ、ワイヤ１の上下位
置をＶ溝１２の最底部の位置によって規定する。図の状
態はワイヤ装着時を示しており、直動スライド９の可動
部分は押し出され、ローラ１１はワイヤガイド１３より
も図中右側に張り出している。従ってワイヤ１は、本図
ではワイヤガイド１３に接触していない。

【００１６】ワイヤ位置規定装置８を通過したワイヤ１
は、ガイドローラ２２及びドライブロール１４に送られ
る。ドライブロール１４は、ドライブシャフト１５を介
してドライブモータ１６により駆動される。ドライブロ
ール１４を通過したワイヤ１は、ガイドローラ２３を介
して巻き上げボビン１７によって巻き上げられる。巻き
上げボビン１７は、ドライブベルト１８を介してドライ
ブモータ１６により駆動される。

【００１７】図２は、図１の放電加工装置のワイヤ走行
をオンにした状態を示すものであり、同図（ａ）は上面
図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はワイヤ位置規定装置の側
面拡大図である。同図に示すように、ワイヤ１に張力が
印加されると、ワイヤ位置規定装置８の直動スライド機
構９は、ワイヤ１の張力によりワイヤ走行系側に引っ張
られて縮み、自動的にワイヤ１はワイヤガイド１３に装
着され、その溝に沿って走行するようになる。

【００１８】図３は、ワイヤ位置規定装置の可動部を後
退させる手段として、スイングアーム機構を採用した本
発明の他の実施例を示すものである。同図（ａ）はワイ
ヤ装着時の上面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はワイ
ヤ走行オン時（ワイヤ張力印加時）の上面図である。

【００１９】ワイヤ１は、ワイヤ位置規定装置２４に至
るまでは、図１と全く同様に走行され、テンションロー
ル２１およびブレーキローラ７を経過した後、スイング
アーム機構１９の先端に設置されたロール１１に送られ
る。スイングアーム１９の回転軸２０は、図示しないス
プリングにより２つのスイングアーム１９を開く方向に
力を受ける。ロール１１には、図１に示したと同様に、
ワイヤ位置を規定するためのＶ溝が設けられている。

【００２０】ワイヤ走行オン時には、ワイヤ１の張力に
よって、スイングアーム１９のロール１１に対して内側
に回転モーメントが発生する。これが回転軸２０のスプ
リングに打ち勝ってアームが回転し、図３（ｃ）に示す
ように、ワイヤ１はワイヤガイド１３の溝に沿って走行
するようになる。

【００２１】図４は、直動スライド方式を実際に設計す
る場合のロール１１に働く力関係を示すもので、同図
（ａ）はワイヤ位置規定装置８の構成図を、（ｂ）はロ
ール１１を通過するワイヤ１の状態図を、（ｃ）はロー
ル１１における張力のベクトル図をそれぞれ示すものあ
る。ワイヤ位置規定ロール１１において、張力の合成ベ
クトルをＴとし、この合成ベクトルと直動スライド９の
移動方向とのなす角をθとすると、Ｔの絶対値にｃｏｓ
θをかけたものがワイヤ張力印加時にロール１１に対し
て直動方向に働く力となる。この力がスプリングの反発
力より大きくなるように調整すれば良い。ただし、スプ
リングの反発力が直動スライドの移動抵抗より小さくな
らないように、直動スライドの移動抵抗は十分に小さく
する必要がある。

【００２２】図５は、スイングアーム方式を実際に設計
する場合のロール１１に働く力関係を示すもので、同図
（ａ）はワイヤ位置規定装置２４の構成図を、（ｂ）は
ロール１１を通過するワイヤ１の状態図を、（ｃ）はロ
ール１１における張力のベクトル図をそれぞれ示すもの
ある。ワイヤ位置規定ロール１１において、張力の合成
ベクトルをＴとし、この合成ベクトルとスイングアーム
１９の移動方向とのなす角をθとすると、Ｔの絶対値に
ｃｏｓθをかけたものがワイヤ張力印加時にロール１１
に対して直動方向に働く力となる。この力が回転軸２０
のスプリングの反発力より大きくなるように調整すれば
良い。ただし、スプリングの反発力が回転軸２０の回転
抵抗より小さくならないように、回転軸の回転抵抗は十
分に小さくする必要がある。

【００２３】図６は、ワイヤガイド自体の位置を移動す
るようにし、ワイヤ位置規定装置は固定とするように構
成した実施例を示すものである。図に示すように、ワイ
ヤ走行オン時には、ワイヤ１はＶ溝を有するローラ１１
を介して図中右上のワイヤガイド１３に送られる。一
方、ワイヤ装着時には、スライドテーブル２５によりワ
イヤガイド１３は図中左下に移動され、ワイヤ１は２つ
のローラ１１間の点線部分２６に位置する。このよう
に、ワイヤガイドとワイヤ位置規定装置とは、相対的に
移動可能であれば良い。

【００２４】また本実施例では、直動スライドやスイン
グアームを前方に張り出させる力としてスプリングの反
発力を用いたが、ゴム弾性を用いた機構や磁気の反発力
や静電気力を用いた機構でも良い。

【００２５】以上のように本発明においては、ワイヤ装
着時には、ローラはワイヤガイドに対しワイヤ走行系側
と反対側に張り出した状態となる。この状態ではワイヤ
はワイヤガイドには接触しない。一方、ワイヤ走行開始
時、すなわちワイヤ張力が印加されたときには、ロール
はワイヤガイドに対してワイヤ走行系側に引っ込んだ状
態となる。これにより、自動的にワイヤはワイヤガイド
の溝に沿って走行するようになる。

【００２６】この結果、ワイヤ断線時における復帰作業
のうち最も困難で熟練が必要であったワイヤガイドへの
ワイヤの装着作業を自動化することができる。これに伴
い、ワイヤ放電研削ヘッドを加工機からはずす作業が不
要となり、ヘッド着脱による位置決め作業をなくすこと
ができ、かつ加工精度の低下を防ぐことが可能となる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、ワイヤ装着時にワイヤ
をワイヤガイドに容易に配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】放電加工装置の一実施例を示すものであり、
（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はワイヤ位置
規定装置の側面拡大図である。

【図２】放電加工装置のワイヤ走行をオンにした状態を
示すものであり、同図（ａ）は上面図、（ｂ）は側面
図、（ｃ）はワイヤ位置規定装置の側面拡大図である。

【図３】スイングアーム機構を用いたワイヤ位置規定装
置を示すもので、同図（ａ）はワイヤ装着時の上面図、
（ｂ）はその側面図、（ｃ）はワイヤ走行オン時の上面
図である。

【図４】直動スライド機構のロールに働く力の関係を示
すもので、（ａ）はワイヤ位置規定装置の構成図、
（ｂ）はロールを通過するワイヤの状態図、（ｃ）はロ
ールにおける張力のベクトル図をそれぞれ示すものあ
る。

【図５】スイングアーム機構のロールに働く力の関係を
示すもので、（ａ）はワイヤ位置規定装置の構成図、
（ｂ）はロールを通過するワイヤの状態図、（ｃ）はロ
ールにおける張力のベクトル図をそれぞれ示すものあ
る。

【図６】ワイヤガイドの位置を移動するように構成した
実施例を示すものである。

【符号の説明】

１ワイヤ２ワイヤ供給ボビン３ガイドローラ４直動スライド５スプリング６張力緩衝ローラ７ブレーキローラ８ワイヤ位置位置規定装置９直動スライド機構１０スプリング１１ローラ１２Ｖ溝１３ワイヤガイド１４ドライブロール１５ドライブシャフト１６ドライブモータ１７巻き上げボビン１８ドライブベルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物を放電加工するためのワイヤを
支持するワイヤガイドを備えた放電加工ヘッドと、上記
放電加工ヘッドのワイヤガイド近傍に配置され、ワイヤ
を上記ワイヤガイドに装着し又は上記ワイヤガイドから
離隔するように構成された可動部を有するワイヤ位置規
定装置とを有することを特徴とする放電加工装置。
【請求項２】ワイヤ走行時に上記ワイヤ位置規定装置
の可動部がワイヤガイドに対して後退することにより、
ワイヤが上記ワイヤガイドに装着されることを特徴とす
る請求項１記載の放電加工装置。
【請求項３】ワイヤ走行時に上記ワイヤガイドがワイ
ヤ位置規定装置に対して前進することにより、ワイヤが
上記ワイヤガイドに装着されることを特徴とする請求項
１記載の放電加工装置。
【請求項４】上記ワイヤ位置規定装置の可動部がワイ
ヤ保持用の溝を有する回転ローラを備えることを特徴と
する請求項１記載の放電加工装置。
【請求項５】上記ワイヤ位置規定装置の可動部を後退
させる機構が直動スライド機構であることを特徴とする
請求項２記載の放電加工装置。
【請求項６】上記ワイヤ位置規定装置の可動部を後退
させる機構がスイングアーム機構であることを特徴とす
る請求項２記載の放電加工装置。
【請求項７】ワイヤ張架時に上記ワイヤ位置規定装置
の可動部を張り出させる力としてスプリングの反発力を
利用することを特徴とする請求項１記載の放電加工装
置。
【請求項８】ワイヤ張架時に上記ワイヤ位置規定装置
の可動部を張り出させる力として磁気の反発力を利用す
ることを特徴とする請求項１記載の放電加工装置。
【請求項９】ワイヤ張架時に上記ワイヤ位置規定装置
の可動部を張り出させる力としてワイヤの張力を用いる
ことを特徴とする請求項１記載の放電加工装置。
【請求項１０】ワイヤ張架時に上記ワイヤ位置規定装
置の可動部を張り出させる力がこれを後退させる機構が
持つ動作時の抵抗より大きく、かつワイヤの張力により
発生する後退力より小さいことを特徴とする請求項９記
載の放電加工装置。
【請求項１１】上記ワイヤガイドを前進させる機構が
直動スライド機構であることを特徴とする請求項３記載
の放電加工装置。
【請求項１２】ワイヤ位置規定装置に備えた可動部の
動作により、ワイヤ走行時にはワイヤをワイヤガイドに
装着し、ワイヤ張架時にはワイヤをワイヤガイドから離
隔するようにしたことを特徴とする放電加工装置のワイ
ヤ装着方法。
【請求項１３】放電加工ヘッドに備えたワイヤガイド
の前進後退の動作により、ワイヤ走行時にはワイヤをワ
イヤガイドに装着し、ワイヤ張架時にはワイヤをワイヤ
ガイドから離隔するようにしたことを特徴とする放電加
工装置のワイヤ装着方法。