JPH0957539A - ワイヤ放電加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １の加工プログラムで１回目の加工も２回目
の切落とし加工もできる放電加工方法を提供する。 【解決手段】 各オス型Ａ１〜Ａ３を切落とす加工経路
のプログラム及び切り残し量α、戻し量βを設定入力し
ておく。第１回目の加工では設定切り残し量αだけ残し
て放電加工を停止し、かつその位置Ｐ6 （オス型Ａ
１）、Ｐ10（Ａ２）、Ｐ14（Ａ３）を記憶する。２回目
の切り落とし加工では、１回目の加工の加工停止位置よ
り設定戻し量βだけ加工溝に沿って戻した位置で自動結
線を行い、該位置より放電加工を行って各オス型Ａを切
落とす。ワイヤ放電加工機には、ワイヤに電流を流しそ
の発熱でアニールし、かつ発熱でワイヤを溶断するタイ
プを使用する。アニールによりワイヤは直線性があり、
先端は溶断で半球状であるから加工溝に容易に挿通でき
る。第２回目の加工は放電加工距離が短く、短時間で加
工が終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤ放電加工方
法に関し、特にオス型の切落とし加工を簡単にした加工
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤ放電加工においては、指令した加
工経路をすべて加工するとオス型が抜け落ち、下ワイヤ
ガイドに衝突し、下ワイヤガイドを破損させる恐れがあ
る。特に、一つのワークから複数の形状を加工する場
合、一つの形状の加工が終了すると、ワイヤ電極を切断
し、次の加工形状の加工開始孔へ移動し自動結線して次
の加工形状を加工するような場合、ワークを次の加工開
始孔位置に移動させるとき下ワイヤガイドが落下したオ
ス型と摺動し該下ワイヤガイドを破損させる恐れがあ
る。そのため、１回目の加工においては、加工形状の大
部分を加工し、オス型が抜け落ちる直前で加工を中断
し、オス型をワークに保持したまま、次の加工形状に移
動し、同様にオス型が抜け落ちる直前まで加工する。そ
して、２回目の加工においては、作業員の立ち会いの基
でオス型り切落とし加工を行う。

【０００３】この２回目の加工においては、次の２つの
方法がある。 （１）加工開始孔にワイヤ電極を通し、すでに加工され
ている溝に再度ワイヤ電極を放電停止状態（もしくは放
電可能状態）でそのまま通過させ、切り残し部分を放電
加工して切落とす。この方法はオス型が比較的軽い場合
等に使用される。 （２）１回目の加工経路の上でオス型とメス型をブリッ
ジするようにクランプしてオス型を保持し、加工開始孔
にワイヤ電極を通し、１回目とは逆方向に移動させて放
電加工を行い切り残し部分を切落とす。

【０００４】上記２つの方法があるが、上記（１）の方
法は、放電停止でワイヤ電極を加工溝に沿って移動させ
る場合には、ワイヤ電極とワークが係合し、移動できな
くなる場合がある。また放電させながら通過させる場合
には、再度放電加工が行われることから加工形状が変形
する場合がある。また、（２）の方法では、逆方向へ移
動する加工プログラムを作成しなければならない。いず
れにしても、上記（１）、（２）の方法共に１回目の加
工と、２回目の切落とし加工の２つの加工プログラムを
作成しなければならない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のワイヤ
放電加工方法においては、切り残し部を残す第１回目の
加工と、切り残し部を加工してオス型を切落とす２回目
の切落とし加工の２つのプログラムを作成しなければな
らない。そこで、本願発明の目的は、１の加工プログラ
ムで１回目の加工も２回目の切落とし加工もできる放電
加工方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ワイヤ経路に
おける上ワイヤガイドの上流側に所定間隔をあけて直線
上に２つのワイヤ溶断用電極を配置し、該２つのワイヤ
溶断用電極を介してワイヤに電流を流すことによってワ
イヤをアニールすると共に、上ワイヤガイド側のワイヤ
溶断用電極近傍でワイヤを溶断するアニール溶断機構を
備え、上ワイヤガイドのノズルからの加工液流によりワ
イヤを自動結線するワイヤ放電加工機を用いて放電加工
方法を行うもので、複数のオス型を切落とす各形状の加
工経路の加工プログラムを入力すると共に切り残し量及
び第２回目の加工における戻り量を設定し、第１回目の
放電加工においては、上記加工プログラムに基づいて最
初の加工形状の加工開始孔でワイヤを自動結線し放電加
工を行い、設定された切り残し量を残して放電加工を停
止し、ワイヤを切断した後次の加工形状の加工開始孔に
自動結線し放電加工を行い順次設定切り残し量を残して
各加工形状の加工を停止する。第２回目の放電加工にお
いては、各加工形状の第１回目の放電加工を停止した位
置より、すでに形成された加工溝に沿って設定戻し量戻
った位置で、ワイヤの自動結線を行い該位置より上記加
工プログラムに基づいて放電加工を行ってオス型を切落
とした後ワイヤを切断し順次オス型を切落とす。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の方
法の１実施形態を説明する。まず、本発明の放電加工方
法を実施するワイヤ放電加工機の概要を説明する。図１
は本発明の方法を実施するワイヤ放電加工機における主
要部の概略を示す図で、ワイヤ放電加工機の本体部の全
体は、対向配置された上方機枠部１と下方機枠部２に大
きく２分され、各部１、２は図示しないコラムにより上
下方向の相対移動が可能なように取り付けられている。
これは、加工対象となるワークの厚み等により、ワイヤ
送給経路上流側の上ガイド７とワイヤ送給経路下流側の
下ガイド１８との間隔を調整するためである。

【０００８】上方機枠部１には、ワイヤ巻上げユニット
３、ブレーキローラ４、ワイヤ溶断機構５、ワイヤ引き
込みユニット６、上ガイド７が配置されている。ワイヤ
巻上げユニット３は巻上げモータ８に連結された供給リ
ール９を備え、ブレーキローラ４はタイミングベルト，
パウダークラッチ等を介して正逆回転可能なブレーキ用
モータ１０で駆動される。符号１１はブレーキローラ４
の回転量（ワイヤ移動量）を検出するパルスコーダであ
る。ワイヤ溶断機構５は、上ガイド７の上方に配置され
たワイヤ送りパイプ構造１２とこのパイプ構造１２の入
口側と出口側に配置された第１のワイヤ溶断用電極１
３、および、ワイヤ先端検出手段１４ａを兼ねる第２の
ワイヤ溶断用電極（実質的なワイヤ溶断手段）１４ｂ
と、圧接用ローラ１５で構成されている。

【０００９】この電極１４ｂと圧接ローラ１５はワイヤ
経路に対し遠近移動可能とされている。即ち、電極１４
ｂと圧接ローラ１５は、図示しないソレノイドへの通電
制御を介し、ワイヤ溶断手段またはワイヤ先端検出手段
として使用されるときには、図１に示すように長孔内を
ワイヤ２０経路に入り込むように移動され、また、通常
加工時にはワイヤ２０から遠ざけられる。ワイヤのアニ
ール及び溶断は、ワイヤ送りパイプ構造１２のＡ，Ｂ間
に冷却用エアーを流した状態で第１のワイヤ溶断用電極
１３と第２のワイヤ溶断用電極１４ｂを介してその間の
ワイヤ２０に通電して行う。この通電によりワイヤ２０
は加熱することによりアニールされる。また冷却用エア
ーが流れない第２のワイヤ溶断用電極１４ｂの位置で
は、ワイヤ２０の温度が冷却用エアーが流れる部分と比
較し急激に上昇するから、ワイヤ２０はこの位置で溶断
されることになる。

【００１０】上ガイド７内にはワイヤ通路に面して加工
用上電極３０ａが配置され、放電加工時に加工用下電極
３０ｂとの間に加工用の通電が行なわれる。下方機枠部
２には、ワイヤ巻取りローラ１７とこれに対向したピン
チローラ１６および下ガイド１８が配置されている。符
号１９はワイヤ放電加工機のテーブル面を示している。
加工用下電極３０ｂは下ガイド１８内のワイヤ通路に面
して配置される。なお、符号３１ａ、３１ｂは上、下ガ
イド７、１８のノズルから加工領域に噴射する加工液の
取込口である。

【００１１】ワイヤ２０は、供給リール９から引き出さ
れ、転向ローラ２１，２２に掛け回されてブレーキロー
ラ４に案内され、第１のワイヤ溶断用電極１３の位置を
通り、ワイヤ送りパイプ構造１２を貫通して上ガイド７
に至り、更に、下ガイド１８をへて転向ローラ２３で向
きを変えてワイヤ巻取ローラ１７に至るワイヤ経路を形
成する。ワイヤ２０は、定電流回路により制御されるブ
レーキ用モータ１０で駆動されるブレーキローラ４によ
って所定のバックテンションを与えられ、ワイヤ巻取り
ローラ１７の牽引作動で走行する。下ガイド１８内に配
置された加工用下電極３０ｂは加工用上電極３０ａと共
に走行中のワイヤに接触して加工用の電力をワイヤ２０
に供給する。

【００１２】ワイヤ２０の通常走行時（放電加工時）に
は、供給リール９の巻上げモータ８は逆方向（破線の矢
印）に空転されている。グリップ部２６はワイヤ２０の
通常走行時においては開放状態にあり、ワイヤ２０とは
接触しない。符号２４はピンチローラで、ブレーキロー
ラ４の周面に接してワイヤ２０とブレーキローラ４との
接触を確実にする。符号２５は誘導パイプで、下方機枠
部２において転向ローラ２３とワイヤ巻取ローラ１７間
に配置され、パイプ内にワイヤ２０が貫通される。ワイ
ヤ引き込みユニット６は、先端にクランプ部２６を設け
たアーム２７とこれを引き込むエアシリンダ２８で構成
され、先端のクランプ部２６は圧接用ローラ１５の下流
側に位置する。ワイヤ引き込みユニット６は実質的なワ
イヤ除去手段である。

【００１３】ワイヤ送りパイプ構造１２は、矢印Ａ，Ｂ
で各々示した位置に図示しない吸気部及び排気部を有し
ており、前記した通り、ワイヤ溶断時にはＡ，Ｂ間でア
ニールが行なわれ、第２のワイヤ溶断用電極１４ｂの位
置でワイヤ２０が溶断される。ワイヤ送りパイプ構造１
２は、全体がワイヤ２０と電気的に絶縁された構造とさ
れる。更に、このワイヤ送りパイプ機構１２は、第１の
溶断用電極１３と共にスライド部材１０２に支持されて
おり、スライド部材１０２は支柱ガイド１０３に沿って
図示しない駆動手段によって、図示した最上位置と上ガ
イド７に形成された位置決め部７１との間（距離Ｌ）で
昇降駆動される。この機構は自動結線時に利用される。

【００１４】図２には、テーブル１９の位置制御を行う
為のＮＣ装置を兼ねたワイヤ放電加工機制御装置が符号
５０で示されている。ワイヤ放電加工機制御装置５０
は、マイクロプロセッサからなる中央演算処理装置（以
下、ＣＰＵという）５１を備えており、ＣＰＵ５１には
プログラムメモリ５２、データメモリ５３、液晶ディス
プレイＬＣＤを備えた操作盤５４及び入出力装置５５が
各々バス５６を介して接続されている。プログラムメモ
リ５２には、ワイヤ放電加工機の各部及びワイヤ放電加
工機制御装置自身を制御する為の種々のプログラムが格
納されている。また、データメモリ５３には加工プログ
ラム及びその他の加工条件を定める各種設定データが格
納されると共に、ＣＰＵ５１が行なう各種計算の為のデ
ータ一時記憶用のメモリとしても利用される。

【００１５】入出力装置５５には、テーブル駆動部６
０、加工電源部６１、ワイヤ溶断電源部６２、ワイヤ巻
上げ／巻取り制御部６３、ワイヤ送り制御部６４、パル
スコーダ１１、電極機能切換部６６、テープリーダ６
７、ワイヤ先端検出部６８、ＣＲＴ表示装置６９及びそ
の他のワイヤ放電加工機各部を制御する各部移動制御部
７０が各々接続されている。テーブル駆動部６０及び加
工電源部６１は周知の構成を有するものであり、加工実
行時には通常の方式に従って各々制御される。ワイヤ溶
断電源部６２は第１及び第２のワイヤ溶断用電極１３、
１４ｂに必要な電力を供給するものである。ワイヤ巻上
げ／巻取り制御部６３はワイヤ巻取りローラ１６を駆動
するモータ（図示省略）及び巻上げモータ８を駆動する
ものである。

【００１６】また、ワイヤ送り制御部６４はブレーキロ
ーラ４を駆動するモータ１０の駆動制御を行う部分であ
り、ブレーキローラ４の回転量がパルスコーダ１１によ
って検出されることは、既に述べた通りである。電極機
能切換部６６は、電極１４ｂの機能を第２のワイヤ溶断
用電極１４ｂ（ワイヤ溶断手段）とワイヤ先端検出手段
１４ａのいずれかに切換選択する為のものであり、ワイ
ヤ先端検出手段としての電極１４ｂからのワイヤ先端検
出信号はワイヤ先端検出部６８に入力される。そして、
各部移動制御部７０は、第２のワイヤ溶断用電極１４ｂ
の進退移動、自動結線時のパイプ構造１２の降下移動等
を制御する部分を一括して表わしたものである。

【００１７】本発明は、上述したようなワイヤのアニー
ル溶断機能及び自動結線機能を備えたワイヤ放電加工機
を使用するもので、結線されたワイヤ電極を切断すると
きには、加工を停止し加工条件をすべてＯＦＦにし、ワ
イヤ巻取ローラ１７の駆動、ブレーキローラ４の駆動を
停止し、パイプ構造１２のパイプ内に吸気部、排気部を
介して、冷却用エアーを供給し、かつグリップ部２６で
ワイヤ２０をグリップし、次に巻き上げモータ８を駆動
してワイヤ２０巻取方向に引っ張りながら、ワイヤ溶断
用電極１３、１４ｂを介して該電極間のワイヤ２０に電
流を流してワイヤ２０を加熱することによりアニール作
用を行い、冷却用エアーが流れない第２のワイヤ溶断用
電極の位置ではワイヤ２０の温度が急激に上昇すること
からこの位置でワイヤを溶断する。ワイヤが溶断される
と、巻き上げモータによるワイヤの引っ張り動作を停止
し、グリップ部２６によるワイヤのグリップを解き、溶
断されたワイヤの下側をワイヤ巻取ローラ１７を駆動し
てワイヤ回収箱に回収する。またブレーキローラ４を駆
動して上側のワイヤの先端をワイヤ先端検出手段１４ａ
で検出するまでワイヤを送り出し、ワイヤ切断処理を終
了する。ワイヤ溶断用電極１３、１４ｂ間の上側のワイ
ヤはアニールされワイヤの巻きぐせがとれ直線状とな
り、かつその先端は溶断により、半球状で表面が滑らか
な形状となる。なおこのワイヤ切断処理は従来と同様で
ある。

【００１８】また、自動結線処理は従来と同様の処理で
あり、ブレーキ用モータ１０を駆動してブレーキローラ
４でワイヤ２０に送りをかけながら、ワイヤ送りパイプ
構造１２を位置決め部７１まで下降させ、次に、ワイヤ
送りパイプ構造１２、誘導パイプ２５にワイヤの走行方
向に加工液を流すと共に、上ガイド７のノズルから加工
液を噴射させて、ワイヤ２０をさらにブレーキローラ４
によって送り出す。ワイヤ２０の先端は溶断されている
ことから、半球状で表面が滑らかな形状をしており、か
つアニール効果によりワイヤは直線性を有しているか
ら、ワイヤは加工液流に拘束され加工溝を容易に貫通す
ることができ、さらに誘導パイプ２５内の加工液流でガ
イドされてワイヤ巻取ローラ１７とピンチローラ１６部
を通過したことが検出されることにより（この検出手段
は図示せず）、ワイヤの自動結線処理は終了する。

【００１９】図４は本発明の放電加工方法の１実施形態
の説明図で、１つのワークから３つのオス型を切落とす
例を示すものである。加工プログラムとして、オス型Ａ
１を切落とす加工形状の加工開始孔Ｈ1 から位置Ｐ1 、
Ｐ2 、Ｐ3 、Ｐ4 、Ｐ5 、Ｐ1 の加工経路、オス型Ａ２
を切落とす加工開始孔Ｈ2 から位置Ｐ1 〜Ｐ9 、Ｐ1の
加工経路、オス型Ａ３を切落とす加工開始孔Ｈ3 から位
置Ｐ1 〜Ｐ13、Ｐ1 の加工経路がプログラムされ、テー
プリーダ６７を介してデータメモリ５３に入力される。
また、操作板５４から切り残し量α、及び第２回目の加
工における戻し量βをデータメモリ５３に設定記憶させ
る。

【００２０】そこで、第１回目の加工指令を入力する
と、プロセッサ５１は、加工プログラムに従って、ま
ず、最初の加工形状の加工開始孔Ｈ1 で上述した自動結
線処理を行い、該加工開始孔Ｈ1 から位置Ｐ1 、Ｐ2 、
Ｐ3 、Ｐ4 、Ｐ5 のプログラムされた加工経路の放電加
工を行い、最後の経路のブロック（位置Ｐ5 からＰ1 ）
に加工が進み（プロセッサ５１は加工プログラムを１ブ
ロック先読みしているから、当該オス型切落としの最後
の加工経路が分かる）、残移動量が設定された切り残し
量αになった位置Ｐ6 になると放電加工を停止し該位置
をデータメモリ５３に記憶する。そして、上述したワイ
ヤ切断処理を行い、次の加工形状の加工開始孔Ｈ2 に移
動しこの加工開始孔Ｈ2 で自動結線し、該加工開始孔Ｈ
2 よりＰ1 〜Ｐ9 と放電加工を行い、位置Ｐ9 より残移
動量が設定された切り残し量αになった位置Ｐ10になる
と、該位置Ｐ10をデータメモリ５３に記憶しワイヤ切断
処理を行い、次の加工経路の加工開始孔Ｈ3 に移動す
る。次に、同様に自動結線を行い、プログラムされた加
工経路に従ってＰ1 〜Ｐ13、さらに残移動量が設定され
た切り残し量αになった位置Ｐ14まで放電加工を行っ
て、この位置をデータメモリ５３に記憶しワイヤ切断処
理を行って、第１回目の加工を終了する。

【００２１】第１回目の加工が終了すると、作業員は、
第１回目の加工で加工された加工溝の上で各オス型とメ
ス型（ワーク）をブリッジするようにクランプしてオス
型を保持して、第２回目の加工指令を指令する。第２回
目の加工指令が入力されると、プロセッサ５１は図３に
フローチャートで示すオス型の切り落とし処理を開始
し、まず、指標ｉを「１」にセットし（ステップＳ
１）、データメモリ５３の加工終了位置を記憶するアド
レスのｉ番目に記憶する位置（図４で示す例では１番目
は位置Ｐ６）を読みだし該位置にワークを位置ぎめする
（ステップＳ２）。そしてｉ番目の加工形状のプログラ
ムを読み、読み取った位置から該プログラムの加工経路
を沿って設定量βだけリバース処理して戻す（ステップ
Ｓ３、Ｓ４）。この位置で上述した自動結線処理を行
う。この場合、すでに第１回目の加工で形成された加工
溝で自動結線が行われることになるが（ステップＳ
５）、前述したように、ワイヤ２０の先端は溶断されて
いることから、半球状で表面が滑らかな形状をしてお
り、かつ電流を流しその発熱でアニールされていること
によりワイヤは直線性を有していること、さらに、加工
終了位置よりβだけ加工溝に沿って戻されているので、
ワイヤを挿入しようとする位置では２つの切断面で覆わ
れ加工溝に沿って左右対象の空間であることから、加工
液の乱れは少なくワイヤは加工液流に拘束され加工溝を
容易に貫通することができる。

【００２２】そして、リバース処理を解除して、該自動
結線位置から加工プログラムに従って加工を再開し、当
該加工形状の終点まで放電加工を行いオス型を切落とす
（ステップＳ７、Ｓ８）。指標ｉが「１」の場合には、
位置Ｐ6 から位置Ｐ1 までの放電加工が行われてオス型
Ａ１が切落とされる。次に、前述したワイヤ切断処理を
行い指標ｉを「１」インクリメントし（ステップＳ９，
Ｓ１０）、指標ｉで示されるデータメモリのｉ番目のア
ドレスに加工終了位置の記憶があるか否か判断し（ステ
ップＳ１１）、記憶があれば、この加工終了位置を読み
だしステップＳ２に戻り、前述した処理を繰返し実行す
る。

【００２３】すなわち、指標ｉが「２」の場合には、図
４の例では、オス型Ａ２を切落とす形状の位置Ｐ11より
加工経路に従って設定量βだけリバースした位置で自動
結線し該位置より放電加工を開始して切り残し量αを切
断しオス型Ａ２を切落とす。そして、次に同様にオス型
Ａ３を切落とす形状の位置Ｐ14より加工経路に従って設
定量βだけリバースした位置で自動結線し、放電加工を
開始し切り残し量αを切断し、第２回目の加工を終了す
る。

【００２４】

【発明の効果】以上のべたように、本発明は、１つの加
工プログラムと切り残し量、戻し量を設定するだけで、
１回目の加工とオス型切り落としのための２回目の加工
ができるため、従来のように、１回目用と２回目用の加
工プログラムを作成する必要がない。また、２回目の加
工においては、切り残し量だけ残した位置より加工経路
に沿って設定された戻し量だけ僅か戻った位置で自動結
線し放電加工を行うことから、２回目の加工が速やかに
実行することができ、加工時間を短縮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施するワイヤ放電加工機の主
要部を概略で示す図である。

【図２】同ワイヤ放電加工機の制御装置の機能ブロック
図である。

【図３】本発明の一実施形態のオス型の切落とし処理の
フローチャートである。

【図４】本発明における放電加工方法の１実施形態の説
明図である。

【符号の説明】

１ 上方機枠部 ２ 下方機枠部 ３ ワイヤ巻上げユニット ４ ブレーキローラ ５ ワイヤ溶断機構 ６ ワイヤ引き込みユニット（ワイヤ除去手段） ７ ワイヤ送給経路上流側のワイヤガイド ８ 巻上げモータ ９ 供給リール １０ ブレーキ用モータ １１ パルスコーダ １２ ワイヤ送りパイプ構造 １３ 第１のワイヤ溶断用電極 １４ａ ワイヤ先端検出手段 １４ｂ 第２のワイヤ溶断用電極（ワイヤ溶断手段） １６ ピンチローラ １７ ワイヤ巻取ローラ １８ ワイヤ送給経路下流側のワイヤガイド １９ テーブル面 ２０ ワイヤ ２５ 誘導パイプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤ経路における上ワイヤガイドの上
   流側に所定間隔をあけて直線上に２つのワイヤ溶断用電
   極を配置し、該２つのワイヤ溶断用電極を介してワイヤ
   に電流を流すことによってワイヤをアニールすると共
   に、上ワイヤガイド側のワイヤ溶断用電極近傍でワイヤ
   を溶断するアニール溶断機構を備え、上ワイヤガイドの
   ノズルからの加工液流によりワイヤを自動結線するワイ
   ヤ放電加工機を用いた放電加工方法であって、複数のオ
   ス型を切落とす各形状の加工経路の加工プログラムを入
   力すると共に切り残し量及び第２回目の加工における戻
   り量を設定し、第１回目の放電加工においては、上記加
   工プログラムに基づいて最初の加工形状の加工開始孔で
   ワイヤを自動結線し放電加工を行い、設定された切り残
   し量を残して放電加工を停止し、ワイヤを切断した後次
   の加工形状の加工開始孔に自動結線し放電加工を行い順
   次設定切り残し量を残して各形状の加工を停止し、第２
   回目の放電加工においては、各加工形状の第１回目の放
   電加工を停止した位置より、すでに形成された加工溝に
   沿って設定戻し量戻った位置で、ワイヤの自動結線を行
   い該位置より上記加工プログラムに基づいて放電加工を
   行ってオス型を切落とした後ワイヤを切断し順次オス型
   を切落とすことを特徴とするワイヤ放電加工方法。