特許 6754165 ワイヤ放電加工方法および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6754165

(24)【登録日】2020年8月25日

(45)【発行日】2020年9月9日

(54)【発明の名称】ワイヤ放電加工方法および装置

(51)【国際特許分類】

   B23H 7/10 20060101AFI20200831BHJP

   B23H 7/02 20060101ALI20200831BHJP

【ＦＩ】

   B23H7/10 F

   B23H7/10 B

   B23H7/02 M

【請求項の数】11

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2020-16674(P2020-16674)

(22)【出願日】2020年2月4日

【審査請求日】2020年6月4日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000132725

【氏名又は名称】株式会社ソディック

(72)【発明者】

【氏名】井上 浩利

(72)【発明者】

【氏名】坂口 昌志

【審査官】 豊島 唯

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６２−１７４８３０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５６−０４５３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３４３６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１５７７２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｈ １／００ − １１／００

Ｂ２６Ｄ １／５４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤ電極を間に張架する上側ワイヤガイドおよび下側ワイヤガイドと、前記ワイヤ電極の送り方向を変更する回転体を備え、前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドの間には被加工物が載置されて前記被加工物と前記ワイヤ電極との間に放電を発生させて前記被加工物を加工するワイヤ放電加工装置であって、
前記回転体の回転軸は、前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドを結ぶ直線と垂直になるように配され、前記回転体は、前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドを結ぶ直線上から前記回転体の回転軸方向にずれた位置に配されることにより前記ワイヤ電極に軸周りの回転を付与することを特徴とするワイヤ放電加工装置。

【請求項2】

前記回転体は、前記ワイヤ電極が巻きかけられる巻きかけ部と、前記巻きかけ部の両端に配された大径部を有し、前記巻きかけ部の断面が円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のワイヤ放電加工装置。

【請求項3】

前記ワイヤ電極は、前記回転体の回転軸方向に直交する方向に対して、０．１〜１．０°（度）の範囲内で傾斜して前記回転体の外周面に配されていることを特徴とする請求項１または２記載のワイヤ放電加工装置。

【請求項4】

前記ワイヤ放電加工装置は、制御装置と、前記回転体を内蔵した回転体ユニットを備え、前記回転体ユニットは、前記制御装置の指令により前記回転体を前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドを結ぶ直線に対して左側の位置、右側の位置および前記直線上の中央位置の３つの位置に切り替えて配することにより、前記ワイヤ電極の回転の有無および回転方向を変更することを特徴とする請求項１または２記載のワイヤ放電加工装置。

【請求項5】

前記制御装置は、前記ワイヤ放電加工装置の加工プログラムの情報に基づいて前記回転体の位置を決定することを特徴とする請求項４記載のワイヤ放電加工装置。

【請求項6】

ワイヤ電極を間に張架する上側ワイヤガイドおよび下側ワイヤガイドと、前記ワイヤ電極の送り方向を変更する回転体を備え、前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドの間には被加工物が載置されて前記被加工物と前記ワイヤ電極との間に放電を発生させて前記被加工物を加工するワイヤ放電加工装置であって、
前記回転体は、前記回転体の回転軸の垂線を前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドを結ぶ直線に対して傾斜するように配置され、前記ワイヤ電極を前記回転体の外周面に配することにより前記ワイヤ電極に軸周りの回転を付与することを特徴とするワイヤ放電加工装置。

【請求項7】

前記回転体は、前記ワイヤ電極が巻きかけられる巻きかけ部と、前記巻きかけ部の両端に配された大径部を有し、前記巻きかけ部が円柱状に形成されていることを特徴とする請求項６記載のワイヤ放電加工装置。

【請求項8】

前記回転体の回転軸の垂線が、前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドを結ぶ直線に対して０．１〜１．０°（度）の範囲内で傾斜して配されていることを特徴とする請求項６または７記載のワイヤ放電加工装置。

【請求項9】

ワイヤ電極を間に張架する上側ワイヤガイドおよび下側ワイヤガイドと、前記ワイヤ電極を挟み込むように配された一対の回転体を備え、前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドの間には被加工物が載置されて前記被加工物と前記ワイヤ電極との間に放電を発生させて前記被加工物を加工するワイヤ放電加工装置であって、
前記一対の回転体は、前記回転体の回転軸の垂線が前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドを結ぶ直線に対してそれぞれ傾斜して配されていることにより、前記ワイヤ電極に軸周りの回転を付与することを特徴とするワイヤ放電加工装置。

【請求項10】

前記一対の回転体は、前記回転体の回転軸の垂線が前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドを結ぶ直線に対して０．１〜１．０°（度）の範囲内でそれぞれ傾斜していることを特徴とする請求項９記載のワイヤ放電加工装置。

【請求項11】

請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工装置における、前記被加工物と軸周りに回転する前記ワイヤ電極との間に放電を発生させて前記被加工物を加工するワイヤ放電加工方法であって、
前記ワイヤ電極の送り方向上流側から見て、加工進行方向右側に前記被加工物の加工面があるとき、前記ワイヤ電極の軸周りの回転方向は反時計回りに設定され、
前記ワイヤ電極の送り方向上流側から見て、加工進行方向左側に前記被加工物の加工面があるとき、前記ワイヤ電極の軸周りの回転方向は時計回りに設定されることを特徴とするワイヤ放電加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワイヤ放電加工装置およびワイヤ放電加工方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１や２に示されるように、ワイヤ電極を用いて被加工物を加工するワイヤ放電加工装置が知られている。この種のワイヤ放電加工装置は通常、長手方向に張力が掛かった状態のワイヤ電極を被加工物に対して長手方向に移動させながら、該ワイヤ電極の周面と被加工物との間に形成される加工間隙に放電を発生させ、被加工物の一部を除去して被加工物を所定形状に加工するように構成されている。

【0003】

上述のようなワイヤ放電加工装置において、ワイヤ電極は一般に、被加工物の上面から下面に向かって供給されるが、放電現象によってワイヤ電極に消耗が発生する。特に被加工物の下面近傍では、それよりも上面側の部分の加工によって消耗が進行したワイヤ電極が供給されて来るため、ワイヤ電極表面の放電痕転写による加工面質の低下、加工寸法精度の悪化が生じる。
具体的には被加工物の下面に近づくにつれて消耗によりワイヤ電極が細くなるため、事前に設定された加工面からずれて被加工物にテーパがつくといった問題が生じてしまい、ワイヤ電極が細くなった分、ワイヤ電極を下面側だけ被加工物に近づけるテーパ補正を追加で行う必要が生じてしまう。
さらにワイヤ電極の消耗が、片側の電極側部つまり、加工面と向き合う側の電極側部に集中することから、断線の原因にもなっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭６２−１５７７２６号公報

【特許文献2】特公平２−４６３２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述のようなワイヤ電極の消耗に対処するために、従来、特許文献１や２に示されるように、加工位置に送られるワイヤ電極に軸周りの回転を付えておくことが知られている。しかし、ワイヤ電極に回転を与える従来の手段は、ワイヤ電極を挟む１対のローラを互いに逆向き方向にして軸方向に往復移動させたり、ワイヤ電極の供給装置を全体的に回転させたりする複雑なものであるので、ワイヤ放電加工装置の大型化や多大なコストアップを招くものであった。また従来は、そのようにワイヤ電極に軸周りの回転を付えておく場合に、加工面質の低下、加工寸法精度の悪化をより効果的に防止できる加工方法は提案されていなかった。

【0006】

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、加工位置に送られるワイヤ電極に軸周りの回転を与えておくことができる、簡単な構成のワイヤ放電加工装置を提供することを目的とする。本発明はさらに、ワイヤ電極に軸周りの回転を付えておく場合に、加工面質の低下、加工寸法精度の悪化をより効果的に防止できるワイヤ放電加工方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極を間に張架する上側ワイヤガイドおよび下側ワイヤガイドと、前記ワイヤ電極の送り方向を変更する回転体を備え、前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドの間には被加工物が載置されて前記被加工物と前記ワイヤ電極との間に放電を発生させて前記被加工物を加工するワイヤ放電加工装置であって、前記回転体の回転軸は、前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドを結ぶ直線と垂直になるように配され、前記回転体は、前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドを結ぶ直線上から前記回転体の回転軸方向にずれた位置に配されることにより前記ワイヤ電極に軸周りの回転を付与することを特徴とする。

【0008】

一般的には、回転体のワイヤ電極と接する外周面は上側ワイヤガイドと下側ワイヤガイドを結ぶ同一直線上に配置されている。本発明は、回転体を上側ワイヤガイドと下側ワイヤガイドを結ぶ同一直線上からずらして配置するだけで、簡単にワイヤ電極に軸周りの回転を付与することができるものであり、回転付与のために装置を大型化することや多大なコストアップを招くことを避けることが可能となる。
またワイヤ電極に軸周りの回転を与えながら被加工物の加工を行うため、ワイヤ電極は常に新しい面で被加工物を加工することになり、テーパ補正等の追加の処理が不要となる。

【0009】

本発明のワイヤ放電加工装置において、回転体は、前記ワイヤ電極が巻きかけられる巻きかけ部と、前記巻きかけ部の両端に配された大径部を有し、前記巻きかけ部の断面が円弧状に形成されていることを特徴とする。

【0010】

本発明によれば、巻きかけ部の断面が円弧状に形成されているため、回転体を上側ワイヤガイドと下側ワイヤガイドを結ぶ直線上から回転体の回転軸方向にずらすだけで、ワイヤ電極に回転体の軸方向中央位置に向かって回転させる力を発生させ、軸周りの回転を付与することが可能となる。

【0011】

本発明のワイヤ放電加工装置において、前記ワイヤ電極は回転体の回転軸方向に直交する方向に対して０．１〜１．０°（度）の範囲内で傾斜して前記回転体の外周面に配されていることを特徴とする。
また本発明のワイヤ放電加工装置において、前記回転体の回転軸の垂線が前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドを結ぶ直線に対して０．１〜１．０°（度）の範囲内で傾斜して配されていることを特徴とする。

【0012】

ワイヤ放電加工装置において被加工物を加工する際に、ワイヤ電極は常に新しい面で加工されることが望ましい。加工時、被加工物の表面から加工終了位置である被加工物の裏面に至るまでの間にワイヤ電極が軸周りに１回転以上回転してしまうと、ワイヤ電極の消耗面で被加工物を加工することになってしまう。よって、ワイヤ電極のある点の加工開始位置である被加工物の表面から加工終了位置である被加工物の裏面に至るまでの間にワイヤ電極ＷＥが１／４〜１回転するように、回転体の走行方向に対するワイヤ電極の傾斜角度は好ましくは０．１〜１．０°（度）の範囲内とされることが望ましい。

【0013】

本発明のワイヤ放電加工装置は、制御装置と、前記回転体を内蔵した回転体ユニットを備え、前記回転体ユニットは、前記制御装置の指令により前記回転体を前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドを結ぶ直線に対して左側の位置、右側の位置および前記直線上の中央位置の３つの位置に切り替えて配することにより、前記ワイヤ電極の回転の有無および回転方向を変更することを特徴とする。
また本発明は、被加工物と軸周りに回転するワイヤ電極との間に放電を発生させて前記被加工物を加工するワイヤ放電加工方法であって、前記ワイヤ電極の送り方向上流側から見て、加工進行方向右側に前記被加工物の加工面があるとき、前記ワイヤ電極の軸周りの回転方向は反時計回りに設定され、前記ワイヤ電極の送り方向上流側から見て、加工進行方向左側に前記被加工物の加工面があるとき、前記ワイヤ電極の軸周りの回転方向は時計回りに設定されることを特徴とする。

【0014】

常に未消耗のワイヤ電極で被加工物を加工するためには、ワイヤ電極の加工進行方向と被加工物の加工基準面の位置関係により、ワイヤ電極の回転方向を変更する必要がある。本発明によれば、回転体を上側ワイヤガイドと下側ワイヤガイドを結ぶ直線に対して左側の位置、右側の位置および上述の直線上の中央位置の３つの位置に切り替えて配することにより、ワイヤ電極の回転の有無および回転方向を変更することが可能であるため、様々な形状の被加工物や加工プログラムにも対応でき、被加工物の寸法精度を均一にすることが可能となる。

【0015】

本発明のワイヤ放電加工装置において前記制御装置は、前記ワイヤ放電加工装置の加工プログラムの情報に基づいて前記回転体の位置を決定することを特徴とする。

【0016】

本発明によれば、加工プログラムの情報に基づいて回転体の位置（ワイヤ電極の軸周りの回転方向）を自動的に判別、設定することが可能であるため、作業者がワイヤ電極の回転方向を考慮することがない。

【0017】

本発明は、ワイヤ電極を間に張架する上側ワイヤガイドおよび下側ワイヤガイドと、前記ワイヤ電極の送り方向を変更する回転体を備え、前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドの間には被加工物が載置されて前記被加工物と前記ワイヤ電極との間に放電を発生させて前記被加工物を加工するワイヤ放電加工装置であって、前記回転体は、前記回転体の回転軸の垂線を前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドを結ぶ直線に対して傾斜するように配置され、前記ワイヤ電極を前記回転体の外周面に配することにより前記ワイヤ電極に軸周りの回転を付与することを特徴とする。
また本発明のワイヤ放電加工装置において、前記回転体は、前記ワイヤ電極が巻きかけられる巻きかけ部と、前記巻きかけ部の両端に配された大径部を有し、前記巻きかけ部が円柱状に形成されていることを特徴とする。

【0018】

一般的には、回転体の回転軸は上側ワイヤガイドと下側ワイヤガイドを結ぶ直線と垂直に配置されている。本発明は、回転体の回転軸の垂線を上側ワイヤガイドと下側ワイヤガイドを結ぶ直線に対して傾斜するように配置することで、簡単にワイヤ電極に軸周りの回転を付与することができるものであり、装置の小型化や設備費用の削減を図ることが可能となる。

【0019】

本発明は、ワイヤ電極を間に張架する上側ワイヤガイドおよび下側ワイヤガイドと、前記ワイヤ電極を挟み込むように配された一対の回転体を備え、前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドの間には被加工物が載置されて前記被加工物と前記ワイヤ電極との間に放電を発生させて前記被加工物を加工するワイヤ放電加工装置であって、前記一対の回転体は、前記回転体の回転軸の垂線が前記上側ワイヤガイドと前記下側ワイヤガイドを結ぶ直線に対してそれぞれ傾斜して配されていることにより、前記ワイヤ電極に軸周りの回転を付与することを特徴とする。

【0020】

本発明によれば、ワイヤ電極を挟み込むように配された一対の回転体を使用し、回転体の回転軸の垂線が上側ワイヤガイドと下側ワイヤガイドを結ぶ直線に対してそれぞれ傾斜するように配置することにより、ワイヤ電極に軸周りの回転を簡単に付与することが可能となる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によるワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極の走行系に一般に設けられる回転体を通常とは異なる配置状態とするだけで、ワイヤ電極に軸周りの回転を付与できるものであるから、回転付与のために大型化や多大なコストアップを招くことなく形成可能となる。

【0022】

また、本発明によるワイヤ放電加工方法によれば、ワイヤ電極の軸周り回転の方向を、加工進行方向と加工面との位置関係に応じて前述の通りに規定したことにより、緩やかな回転で効率よくワイヤ電極の無消耗の面を用いて放電加工することができるので、高い加工面質および加工寸法精度を実現可能となり追加の補正が不要となる。この効果は、本発明によるワイヤ放電加工方法を、被加工物を荒加工後に仕上げ加工する際に適用すれば、特に有益なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の第１実施形態によるワイヤ放電加工装置１００を示す概略側面図である。

【図2】上記実施形態のワイヤ放電加工装置１００における自動結線装置１を示す側面図である。

【図3】上記実施形態のワイヤ放電加工装置１００の要部を示す側面図である。

【図4】図３に示す部分の正面図である。

【図5】上記実施形態の回転体３１の巻きかけ部３１ａを示す拡大図である。

【図6】本発明のワイヤ放電加工装置におけるワイヤ電極ＷＥの回転原理（反時計周り）を示す模式図である。

【図7】本発明のワイヤ放電加工装置におけるワイヤ電極ＷＥの回転原理（時計周り）を示す模式図である。

【図8】本発明のワイヤ放電加工方法を説明する概略図１である。

【図9】本発明のワイヤ放電加工方法を説明する概略図２である。

【図10】本発明の第２実施形態によるワイヤ放電加工装置３００を示す概略側面図である。

【図11】上記実施形態の制御装置３８０を示すブロック図である。

【図12】上記実施形態の回転体ユニット３０１を示す断面模式図である。

【図13】上記実施形態の回転体３３１が左側に位置する場合の回転体ユニット３０１を示す断面模式図である。

【図14】上記実施形態の回転体３３１が左側に位置する場合の下側ワイヤガイド４Ｌ，ワイヤ電極ＷＥおよび回転体の位置関係を示す模式図である。

【図15】上記実施形態の回転体３３１が軸方向中央位置にある場合の回転体ユニット３０１を示す断面模式図である。

【図16】上記実施形態の回転体３３１が軸方向中央位置にある場合の下側ワイヤガイド４Ｌ，ワイヤ電極ＷＥおよび回転体の位置関係を示す模式図である。

【図17】上記実施形態の回転体３３１が右側に位置する場合の回転体ユニット３０１を示す断面模式図である。

【図18】上記実施形態の回転体３３１が右側に位置する場合の下側ワイヤガイド４Ｌ，ワイヤ電極ＷＥおよび回転体の位置関係を示す模式図である。

【図19】本発明の第３実施形態によるワイヤ放電加工装置４００の要部を示す側面図である。

【図20】図１９に示す部分の正面図である。

【図21】本発明の第４実施形態によるワイヤ放電加工装置５００の要部を示す側面図である。

【図22】図２１に示す部分の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

（本発明の第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明によるワイヤ放電加工装置１００の第１の実施形態を示すものである。図１では、ワイヤ電極の規定の走行径路が分かるように、ワイヤ放電加工装置１００を模式的に示している。図１において、自動結線装置１とワイヤ供給機構、およびワイヤガイド機構は、本機正面から見た状態で示されていて、ワイヤ回収機構は、本機側面から見た状態で示されている。以下、図１と図２を参照して、本実施形態によるワイヤ放電加工装置１００の構成を説明する。

【0025】

ワイヤ電極ＷＥと被加工物ＷＰとの間に所定の加工間隙が形成されるように、ワイヤ電極ＷＥと被加工物ＷＰとが対向配置される。ワイヤ電極ＷＥと被加工物ＷＰは、図示しない移動装置によって水平面上の任意の方向に相対移動する。ワイヤ電極ＷＥを被加工物ＷＰに対して傾斜させる、いわゆるテーパ装置は、図示省略されている。

【0026】

ワイヤ放電加工装置１００は、自動結線装置１と、ワイヤ供給機構２と、ワイヤ回収機構３と、ワイヤガイド機構４と、電流供給装置５と、圧縮空気供給装置６と、加工液供給装置７と、制御装置８とを含んで構成されている。ワイヤ電極ＷＥは、被加工物ＷＰを挟んで設けられる一対のワイヤガイド４Ｕ，４Ｌの間に、規定の走行径路に沿って所定のテンションが付与された状態で張架される。

【0027】

自動結線装置１は、ワイヤ電極ＷＥの先端を下穴に挿通して自動的に一対のワイヤガイド４Ｕ，４Ｌ間に張架する手段である。自動結線装置１は、図２に詳しく示されるように、少なくとも、ガイドパイプ１１と、ワイヤ振動装置１２と、アニール電極１３と、中間給電電極１４と、電極駆動装置１５とを有する。

【0028】

ガイドパイプ１１は、ワイヤ電極ＷＥの規定の走行径路に沿って、水平面に対して略垂直に設けられている。ガイドパイプ１１は、ワイヤ電極ＷＥが規定の走行径路から逸脱しないように、ワイヤ電極ＷＥを自動結線装置１の上位から上側ワイヤガイド４Ｕまで案内する手段である。ガイドパイプ１１は、昇降装置によって上下方向に往復移動する。ガイドパイプ１１は、ワイヤ電極ＷＥを焼き鈍すときと切断するときは、上限位置に移動する。ガイドパイプ１１は、ワイヤ電極ＷＥの先端を下穴に挿通するときは、下限位置である上側ワイヤガイド４Ｕの入口まで移動する。

【0029】

ワイヤ振動装置１２は、ガイドパイプ１１の入口の直上に設けられている。ワイヤ振動装置１２は、ワイヤ電極ＷＥに上下方向の微小な振動を与える手段である。ワイヤ振動装置１２は、図示しない電磁弁を切り換えることによって圧縮空気供給装置６から送られてくる所定の圧力の圧縮空気を一対の導入口１２Ａ，１２Ｂから交互に入力して、圧縮空気の圧力を規定の走行径路に沿って直接または間接的にワイヤ電極ＷＥに加える。その結果、ワイヤ電極ＷＥが微小に上下動してワイヤ電極ＷＥを下穴に通しやすくすることができる。

【0030】

上側給電電極１３Ｕと下側給電電極１３Ｌとで、一対のアニール電極１３が構成されている。上側給電電極１３Ｕと下側給電電極１３Ｌとの一方が電流供給装置５の直流電源の正極に接続され、他方が負極に接続される。中間給電電極１４は、上記直流電源の下側給電電極１３Ｌが接続される極とは反対の極に接続され、下側給電電極１３Ｌとの間でワイヤ電極ＷＥに溶断電流を供給して、ワイヤ電極ＷＥを意図的に切断する。

【0031】

電極駆動装置１５は、上側電極駆動装置１５Ｕと下側電極駆動装置１５Ｌとから構成されている。上側電極駆動装置１５Ｕは、一対の回転体から成る上側給電電極１３Ｕを開閉する電磁アクチュエータを有する。電磁アクチュエータは電気が供給されている間に、上側給電電極１３Ｕをワイヤ電極ＷＥに向けて付勢する。下側電極駆動装置１５Ｌは、エアシリンダまたは電動シリンダを有する。エアシリンダまたは電動シリンダは、スライダを水平方向に移動させて、スライダに固定されている下側給電電極１３Ｌと中間給電電極１４をワイヤ電極ＷＥに向けて付勢する。

【0032】

ワイヤ供給機構２は、加工に供されていない新しいワイヤ電極ＷＥを、規定の走行径路に沿って加工間隙に連続的に供給する手段である。ワイヤ供給機構２は、テンション装置１０を含む。ワイヤ供給機構２は、主に、リール２１と、ブレーキ装置２２と、サーボプーリ２３と、送出モータ１０Ｂによって自転する送出ローラ１０Ａとを有する。また、ワイヤ供給機構２には、リミットスイッチのような断線検出器２４と、歪ゲージのような張力検出器１０Ｃとが設けられている。

【0033】

リール２１と、サーボプーリ２３と、送出ローラ１０Ａとを含むワイヤ供給機構２の各回転体は、走行するワイヤ電極ＷＥを規定の走行径路に沿って案内するガイドである。以下の説明では、各回転体がワイヤ電極ＷＥを送り出すときに回転する方向を正転方向とし、正転方向とは反対の方向を逆転方向とする。

【0034】

リール２１には、ワイヤ電極ＷＥを貯蔵するワイヤボビン２５が回転可能に取り付けられる。ワイヤ電極ＷＥは、ワイヤボビン２５に巻回して貯蔵されるため、ワイヤ電極ＷＥには巻き癖が付いている。ブレーキ装置２２は、リール２１の逆転方向に所要のトルクを加えて、ワイヤ電極ＷＥにバックテンションを付与する。ブレーキ装置２２は、リール２１に装填されているワイヤボビン２５の空転を阻止して、ワイヤ供給機構２におけるワイヤ電極ＷＥの弛みを防止する。

【0035】

ブレーキ装置２２は、具体的に、例えばヒステリシスモータのようなブレーキモータ、もしくは電磁クラッチのような電磁ブレーキである。ブレーキ装置２２がブレーキモータである場合は、送出モータ１０Ｂと同期して動作させることができる。ブレーキ装置２２が電磁ブレーキである場合は、電磁クラッチの摩擦力によってブレーキ力を得る構成上、送出モータ１０Ｂとは別に独立して制御される。ただし、電磁ブレーキは、制御装置８によって電磁ブレーキを作動させるタイミングとブレーキ力を制御することができるので、自動結線装置１の各装置の動作タイミングに合わせて動作させることが可能である。

【0036】

サーボプーリ２３は、リール２１と送出ローラ１０Ａとの間に設けられている。サーボプーリ２３は自重によって、リール２１と送出ローラ１０Ａとの間のワイヤ電極ＷＥに対して、下向きに一定の荷重を加える。サーボプーリ２３は、上下に自由に移動できるように設けられている。そのためサーボプーリ２３は、テンションの微小な変動に合わせて上下に移動する。その結果、サーボプーリ２３は、ワイヤボビン２５から繰り出されるワイヤ電極ＷＥに発生する微小な振動を吸収してテンションを安定させる。

【0037】

テンション装置１０は、ワイヤ電極ＷＥに所定のテンション（張力）を付与する手段、すなわち張力装置である。テンション装置１０は、ワイヤ供給機構２に含まれている。テンション装置１０は、主に、送出ローラ１０Ａと、送出モータ１０Ｂと、張力検出器１０Ｃと、ピンチローラ１０Ｄと、モータ制御装置１０Ｅとで構成されている。

【0038】

送出ローラ１０Ａは、送出モータ１０Ｂによって自転する。送出ローラ１０Ａは、ピンチローラ１０Ｄがワイヤ電極を送出ローラ１０Ａの外周面に押し付けることによって、ワイヤ電極ＷＥを移動させる駆動力を得る。送出ローラ１０Ａは、ピンチローラ１０Ｄを含む複数のローラによってワイヤ電極ＷＥを弛ませないようにして、ワイヤ電極ＷＥを断線させることなく円滑に走行させる。

【0039】

送出モータ１０Ｂは、サーボモータである。送出モータ１０Ｂは、制御装置８の指令信号に従ってモータ制御装置１０Ｅを通して制御される。送出モータ１０Ｂは、モータ制御装置１０Ｅによって張力検出器１０Ｃの検出信号に基づいてサーボ動作する。そのため、設定張力値が小さいときでもワイヤ電極ＷＥのテンションが安定し、ワイヤ電極ＷＥが弛んだり、断線したりするおそれがより小さい。制御装置８は、ワイヤ回収機構３の巻取装置３０におけるトルクに合わせて送出モータ１０Ｂを制御することができる。

【0040】

送出ローラ１０Ａは、ワイヤ電極ＷＥが一対のワイヤガイド４Ｕ，４Ｌとの間に張架されているときは、送出ローラ１０Ａと巻取装置３０の巻取ローラ３０Ａとの間の回転速度差によって、ワイヤ電極ＷＥを実質的に停止させた状態で、またはワイヤ電極ＷＥを所定の走行速度で加工間隙に連続して送り出しながら、ワイヤ電極ＷＥに所定のテンションを付与する。

【0041】

送出ローラ１０Ａは、ワイヤ電極ＷＥを結線するときは、送出モータ１０Ｂによって正転方向に定速回転し、ワイヤ電極ＷＥの先端を下穴に挿通、通過させてワイヤ回収機構３に捕捉させる。また、送出ローラ１０Ａは、自動結線のリトライを行なうときは、送出モータ１０Ｂによって逆転方向に定速回転し、ワイヤ電極ＷＥを所定位置まで巻き上げる。

【0042】

ワイヤ回収機構３は、加工に供されて消耗したワイヤ電極ＷＥを、規定の走行径路に沿って加工間隙から回収する手段である。ワイヤ回収機構３は、巻取装置３０と、方向転換用の回転体３１と、搬送パイプ３２と、アスピレータ３３と、バケット３４と、ワイヤ裁断機３５とを有する。巻取装置３０は、主に、巻取ローラ３０Ａと、巻取モータ３０Ｂと、ピンチローラ３０Ｃとから構成される。巻取ローラ３０Ａは、巻取装置３０の駆動ローラを構成し、ピンチローラ３０Ｃは、巻取装置３０の従動ローラを構成する。

【0043】

下穴を抜けて下側ワイヤガイド４Ｌに通されたワイヤ電極ＷＥは、回転体３１によって進行方向を水平方向に変えられて、搬送パイプ３２に挿入される。搬送パイプ３２の中のワイヤ電極ＷＥは、アスピレータ３３によって吸引され推進力を得る。

【0044】

搬送パイプ３２を抜け出たワイヤ電極ＷＥは、巻取装置３０の巻取ローラ３０Ａとピンチローラ３０Ｃとの間に捕捉、挟持される。巻取ローラ３０Ａは、定速回転モータである巻取モータ３０Ｂによって正転方向に所定の回転速度で回転し、使用済のワイヤ電極ＷＥを所定の走行速度で走行させながらバケット３４の直上まで引き込む。本実施形態のワイヤ放電加工装置１００では、バケット３４の上に引き込まれたワイヤ電極ＷＥを、ワイヤ裁断機３５で細断してバケット３４に収容する。

【0045】

ワイヤガイド機構４は、被加工物ＷＰを挟んで設けられる上下一対のワイヤガイド４Ｕ，４Ｌから構成されている。上側ワイヤガイド４Ｕと下側ワイヤガイド４Ｌは、上下ガイド組体４０Ａ，４０Ｂの中にそれぞれ組み込まれている。一対のワイヤガイド４Ｕ，４Ｌは、ワイヤ電極ＷＥを規定の走行径路上に位置決めするとともに、走行するワイヤ電極ＷＥを案内する。一対のワイヤガイド４Ｕ，４Ｌは、共にダイス形状を有する“ダイスガイド”であって、各ワイヤガイド４Ｕ，４Ｌとワイヤ電極ＷＥとの間に数μｍのクリアランスがあるので、自動結線時にワイヤ電極ＷＥの先端をワイヤガイド４Ｕ，４Ｌの中に通すことができる。

【0046】

上下ガイド組体４０Ａ，４０Ｂには、電流供給装置５からワイヤ電極ＷＥに加工電流を供給するための上側通電体５Ｕと下側通電体５Ｌがそれぞれ収容されている。また、上下ガイド組体４０Ａ，４０Ｂには、加工液供給装置７から供給されている所定圧力の加工液噴流を、加工間隙に噴射供給するための上下ノズル８Ｕ，８Ｌがそれぞれ組み込まれている。

【0047】

電流供給装置５は、少なくとも、直流電源と、スイッチング回路と、リレースイッチとを備えている。本実施形態のワイヤ放電加工装置１００では、電流供給装置５は、加工間隙に加工電流を供給する加工電源回路を含んでいる。したがって電流供給装置５は、放電加工に必要な電圧パルスを加工間隙に印加して加工電流を供給する手段であるとともに、自動結線時にワイヤ電極ＷＥに所定のアニール電流と所定の溶断電流を供給する手段である。

【0048】

電流供給装置５の直流電源の正極は、上下ガイド組体４０Ａ，４０Ｂにそれぞれ収容されている上側通電体５Ｕと下側通電体５Ｌに接続され、負極は被加工物ＷＰに接続されている。加工中、電流供給装置５は、上下各通電体５Ｕ，５Ｌと被加工物ＷＰとを通して加工間隙に繰返し電圧パルスを印加して、加工間隙に間欠的に所定の加工電流を供給する。

【0049】

本実施形態の電流供給装置５では、直流電源の正極が自動結線装置１の上側給電電極１３Ｕと中間給電電極１４とにそれぞれ図示外のリレースイッチを介して接続され、負極が下側給電電極１３Ｌにリレースイッチを介して接続されている。電流供給装置５は、自動結線時に、一対のアニール電極１３を導通してワイヤ電極ＷＥに所定のアニール電流を供給する。また、電流供給装置５は、ワイヤ電極ＷＥを意図的に切断するとき、下側給電電極１３Ｌと中間給電電極１４を導通して、ワイヤ電極ＷＥに所定の溶断電流を供給する。

【0050】

圧縮空気供給装置６は、自動結線装置１のワイヤ振動装置１２に作動用の圧縮空気を供給する手段である。圧縮空気供給装置６は、図示しないエアコンプレッサのような圧縮空気供給源と、複数の電磁弁と、レギュレータとを含んでいる。圧縮空気供給装置６は、圧縮空気供給源の高圧の圧縮空気をレギュレータで所定の圧力に調整し、電磁弁を定期的に切り換えることによって、ワイヤ振動装置１２の一対の導入口１２Ａ，１２Ｂに交互に所定圧力の圧縮空気を供給する。

【0051】

加工液供給装置７は、加工間隙に所定の圧力の加工液噴流を供給する手段である。加工液供給装置７は図示外の噴流ポンプによって、サービスタンクに貯留されている清浄な加工液を、上下ガイド組体４０Ａ，４０Ｂにそれぞれ設けられている上下加工液噴流ノズル７Ｕ，７Ｌに供給する。それにより各加工液噴流ノズル７Ｕ，７Ｌから所定圧力の加工液噴流が、ワイヤ電極ＷＥの規定の走行径路の軸線方向に対して同軸に加工間隙に向けて噴射される。なお図１では、加工液供給装置７からワイヤガイド機構４に至る加工液の経路を途中は省略して示しているが、加工液供給装置７から出たこの経路の（Ａ）表示部分が、ワイヤガイド機構４に入る経路の（Ａ）表示部分に繋がっている。

【0052】

制御装置８は、ワイヤ放電加工装置１００の動作を制御する手段である。以下、制御装置８の制御動作のうち、主要な制御について説明する。本実施形態のワイヤ放電加工装置１００において、制御装置８は、自動結線装置１の動作を制御する。制御装置８は特に、電流供給装置５とテンション装置１０を制御する。

【0053】

制御装置８は、電流供給装置５から所定のアニール電流を供給している所定期間中に、設定張力値を８０ｇ以下で可能な限り小さくしてワイヤ電極ＷＥにテンションを付与するようにテンション装置１０を制御する。制御装置８は特に自動結線装置１を、所定のアニール電流の供給を停止すると同時に、所定期間中にワイヤ電極ＷＥを加熱していない状態で空気中に晒して徐々に冷却するように制御する。

【0054】

制御装置８は電流供給装置５を、ワイヤ電極ＷＥに十分に小さい上記設定張力値のテンションを印加してから、所定期間経過後に所定のアニール電流を供給するように制御している。また制御装置８はテンション装置１０を、所定のアニール電流を停止すると同時に上記設定張力値が０ｇにならない範囲で上記設定張力値を１０ｇ以上小さくして所定期間経過後に元の設定張力値に戻すように、ワイヤ電極ＷＥにテンションを付与するように制御している。

【0055】

次に、被加工物ＷＰを、常にワイヤ電極ＷＥの無消耗の部分で加工するための構成について説明する。そのような加工を可能にするために本実施形態では、加工位置に送られるワイヤ電極ＷＥに軸周りの回転を与える。すなわち図１に示す構成においては、被加工物ＷＰの下方に配置された下ガイド組体４０Ｂを通過したワイヤ電極ＷＥが、方向転換用の回転体３１の外周面に巻きかけられている。この回転体３１は、外周面にワイヤ電極ＷＥが巻きかけられる巻きかけ部３１ａと、その左右両端に配された大径部３１ｂとを有し、回転軸３１ｃを中心として回転するものである。

【0056】

上記の回転体３１は、図４に明示されているように、その軸方向中央位置が上側ワイヤガイド４Ｕと下側ワイヤガイド４Ｌを結ぶ直線に対して、回転軸方向Ｚにずれた位置に配されている。ワイヤ電極ＷＥは回転体３１の外周面に設けられた巻きかけ部３１ａの最も小径である軸方向中央部に巻きかかるようになるが、下側ワイヤガイド４Ｌと回転体３１との位置関係が上述のようになっているために、ワイヤ電極ＷＥは下側ワイヤガイド４Ｌを下方に抜け出たところで曲がって進行する。こうしてワイヤ電極ＷＥは、水平方向から見た状態で、回転軸方向Ｚ（回転軸３１ｃが延びる方向）に直交する方向に対して傾斜して配置されることになる。なおこの傾斜の角度θは、ワイヤ電極ＷＥのある点の加工開始位置である被加工物ＷＰの表面から加工終了位置である被加工物ＷＰの裏面に至るまでの間にワイヤ電極ＷＥが１／４〜１回転するように、好ましくは０．１〜１．０°（度）の範囲内の角度とされる。

【0057】

また巻きかけ部３１ａは軸方向中央部が最も小径で、左右端側に行くにつれて径が次第に増大して、全体として鼓状に形成されている（図３、図４、図５）。図５に示すように巻きかけ部３１ａの断面は円弧形状であり、巻きかけ部３１ａの断面の曲率半径Ｒ１はワイヤ電極ＷＥよりも大きくなるように形成されている。
ワイヤ電極ＷＥが被加工物ＷＰの厚さ内で１／４〜１回転させるためにはワイヤ電極ＷＥの回転速度が重要であり、回転速度はワイヤ電極ＷＥの径、巻きかけ部３１ａの断面の曲率半径Ｒ１、回転体３１の回転軸方向Ｚへのずれ量（傾斜の角度θ）等により決定される。放電加工装置に使用されるワイヤ電極ＷＥの径は主に０．１〜０．３ｍｍ程度であるため、曲率半径Ｒ１は約０．３ｍｍが好ましい。

【0058】

なお、図５に示した断面形状以外の形状でも、軸方向中央部が最も小径で、左右端側に行くにつれて径が次第に増大する形状であれば本実施形態の巻きかけ部３１ａとして採用することができる。

【0059】

このような状態で回転体３１に巻きかかっているワイヤ電極ＷＥは、回転体３１に沿って進行する際に、自身を軸周りに回転させる向きの力を受ける。
具体的に図６および図７を参照して、本発明のワイヤ放電加工装置１００におけるワイヤ電極ＷＥの回転原理について説明を行う。ここで図６および図７は、図１中で上から見た状態、つまりワイヤ電極ＷＥの送り方向上流側から見た状態を概略的に示している。
図４に示されるように回転体３１の軸方向中央位置が上側ワイヤガイド４Ｕと下側ワイヤガイド４Ｌを結ぶ直線に対して回転軸の負の方向Ｚ（‐）である左側にずれた位置に配されている場合、回転体３１の上部ではワイヤ電極ＷＥが回転体３１の軸方向中央位置に対して正の方向Ｚ（＋）である右側にずれた位置で当接している（図６）。ワイヤ電極ＷＥにはテンション装置１０によって張力が付与されているため、その張力によりワイヤ電極ＷＥを回転体３１へ押し付ける力Ｆ１が発生する。ワイヤ電極ＷＥを回転体３１へ押し付ける力Ｆ１は、ワイヤ電極ＷＥと回転体３１との接触面に働く分力Ｆ３とワイヤ電極ＷＥを回転体３１の軸方向中央位置に向かって回転させる分力Ｆ２に分解され、分力Ｆ２によりワイヤ電極ＷＥは送り方向上流側からみて時計回りに回転する。
一方、回転体３１の軸方向中央位置が上側ワイヤガイド４Ｕと下側ワイヤガイド４Ｌを結ぶ直線に対して回転軸の正の方向Ｚ（＋）である右側にずれた位置に配されている場合、回転体３１の上部ではワイヤ電極ＷＥが回転体３１の軸方向中央位置に対して負の方向Ｚ（‐）である左側にずれた位置で当接している（図７）。図６の場合と同様、ワイヤ電極ＷＥを回転体３１へ押し付ける力Ｆ１は、ワイヤ電極ＷＥと回転体３１との接触面に働く分力Ｆ３とワイヤ電極ＷＥを回転体３１の軸方向中央位置に向かって回転させる分力Ｆ２に分解され、分力Ｆ２によりワイヤ電極ＷＥは送り方向上流側からみて反時計回りに回転する。
このワイヤ電極ＷＥの回転は、回転体３１よりもワイヤ電極送り方向上流側で、被加工物ＷＰと加工間隙を置いて向い合っている部分のワイヤ電極ＷＥにも伝わることになる。

【0060】

なお、「ワイヤ電極送り方向」とは、図１に示すワイヤボビン２５からワイヤ回収機構３に向けてワイヤ電極ＷＥが送られる方向（その向きは、送り位置毎に変化する）を指すものである。こうして、被加工物ＷＰと向い合っているワイヤ電極ＷＥに軸周りの回転を与えておけば、ワイヤ電極ＷＥの消耗していない部分を用いてワイヤ放電加工することが可能になる。またその場合、被加工物ＷＰの長さに対しワイヤ電極ＷＥの回転は１周以下が望ましいが、回転方向を加工進行方向に対して適切に設定しておくことにより、緩やかな回転でも加工面質の低下、加工寸法精度の悪化を効果的に防止することも可能になる。このワイヤ電極ＷＥの回転方向の適切な設定については、後に詳しく説明する。

【0061】

（ワイヤ放電加工方法の実施形態）
次に図８および図９を参照して、本発明のワイヤ放電加工方法の実施形態について説明する。なお以下では、この方法が図１〜図４に示した第１実施形態のワイヤ放電加工装置において実施されるものとして説明する。図８および図９は、図１に示した被加工物ＷＰ（ハッチングを付した部分）がワイヤ電極ＷＥを用いて加工されているところを、図１中で上から見た状態、つまりワイヤ電極ＷＥの送り方向上流側から見た状態を概略的に示している。それらの図において、矢印Ｙ１で示す破線の部分が、ワイヤ放電加工により被加工物ＷＰを除去して新たな製品面とすることが望まれている面、つまり加工基準面を示している。

【0062】

この加工基準面を形成するためにワイヤ電極ＷＥは、被加工物ＷＰに対して、矢印Ｙ２で示す加工進行方向に送られる。図８は、この加工進行方向の右側に加工基準面（加工面）が有る場合を示し、それに対して図９は、この加工進行方向の左側に加工基準面が有る場合を示している。この補正位置に配置されたワイヤ電極ＷＥが、上述のように加工進行方向に送られる際、ワイヤ電極ＷＥは同時に、図１における上から下方に向けて（図８および図９では手前から奥方側に）連続的に送られている。

【0063】

ワイヤ電極ＷＥが加工進行方向に送られるにつれて、該ワイヤ電極ＷＥと被加工物ＷＰとの間に発生する放電により、加工進行方向に沿った加工基準面が形成される。ここで本方法においては、図８のように加工進行方向の右側に加工基準面が有る場合、ワイヤ電極ＷＥの軸周りの回転方向（矢印Ｙ４で示す方向）は反時計回りに設定される。一方、図９のように加工進行方向の左側に加工基準面が有る場合、ワイヤ電極ＷＥの軸周りの回転方向は時計回りに設定される。

【0064】

ここで、図８に示すように、ワイヤ電極ＷＥの加工進行方向右側に被加工物ＷＰの加工基準面があるとき、例えば、ワイヤ電極ＷＥの回転方向をワイヤ電極ＷＥの走行方向からみて時計回りに設定すると、左側側面および前方の加工を行って消耗した部分で加工基準面の加工を行うことになってしまう。従って、加工基準面の加工精度が低下する。逆に、ワイヤ電極ＷＥの回転方向をワイヤ電極ＷＥの走行方向からみて反時計回りに設定すると、未消耗のワイヤ電極ＷＥで被加工物ＷＰの加工基準面を加工した後、消耗した部分で前方を加工することができる。

【0065】

また、図９に示すように、ワイヤ電極ＷＥの加工進行方向左側に被加工物ＷＰの加工面があるとき、例えば、ワイヤ電極ＷＥの回転方向をワイヤ電極ＷＥの走行方向からみて反時計回りに設定すると、右側側面および前方の加工を行って消耗した部分で加工基準面の加工を行うことになってしまう。従って、加工基準面の加工精度が低下する。逆に、ワイヤ電極ＷＥの回転方向をワイヤ電極ＷＥの走行方向からみて時計回りに設定すると、未消耗のワイヤ電極ＷＥで被加工物ＷＰの加工基準面を加工した後、消耗した部分で前方を加工することができる。

【0066】

（本発明の第２の実施形態）
図１０は、本発明の第２実施形態によるワイヤ放電加工装置３００を示す概略側面図である。第２の実施形態のワイヤ放電加工装置３００は、回転体３３１の回転軸方向Ｚの位置を自動で変更できる回転体ユニット３０１を設けたものであり、その他の構成は第１の実施形態のワイヤ放電加工装置１００と同様であるため同符号を付して詳細な説明は省略する。

【0067】

本発明のワイヤ放電加工装置３００は、自動結線装置１と、ワイヤ供給機構２と、ワイヤ回収機構３と、ワイヤガイド機構４と、電流供給装置５と、圧縮空気供給装置６と、加工液供給装置７と、制御装置３８０とを含んで構成されている。
ワイヤ回収機構３は、巻取装置３０と、搬送パイプ３２と、アスピレータ３３と、バケット３４と、ワイヤ裁断機３５とを有するとともに、方向転換用の回転体３３１を内部に備えた回転体ユニット３０１を備える。回転体３３１は、制御装置３８０からの指令により３つのポジションに移動する。

【0068】

図１１は、上記実施形態の制御装置３８０を示すブロック図であり、図１４は、上記実施形態の回転体３３１が左側に位置する場合の下側ワイヤガイド４Ｌ，ワイヤ電極ＷＥおよび回転体の位置関係を示す模式図である。図１６は、上記実施形態の回転体３３１が軸方向中央位置にある場合の下側ワイヤガイド４Ｌ，ワイヤ電極ＷＥおよび回転体の位置関係を示す模式図であり、図１８は、上記実施形態の回転体３３１が右側に位置する場合の下側ワイヤガイド４Ｌ，ワイヤ電極ＷＥおよび回転体の位置関係を示す模式図である。
制御装置３８０は、表示装置３８１と入力装置３８２を含む操作パネルを備えており、加工プログラム取得部３８３と加工制御部３８４と記憶部３８５と回転体位置演算部３８６を備える。

【0069】

加工プログラム取得部３８３は、加工形状軌跡データと加工条件データから構成される加工プログラムを取得する機能を有する。ここで、加工形状軌跡データは加工形状にともなう機械の稼働軌跡を規定するデータであり、加工条件データはピーク電流値、平均加工電圧、加工送り速度、回転体３３１の位置等、装置の加工条件を構成するデータである。
加工プログラム取得部３８３は、作業者が入力するＮＣプログラムを解読して加工プログラムを取得する。作業者が加工面粗さと加工形状精度等の情報を入力装置３８２から入力することで、予め記憶部３８５に記憶されているデータベースの中から加工条件を検索して取得することも可能である。

【0070】

回転体位置演算部３８６は、加工プログラムの情報に基づいて回転体３３１を上側ワイヤガイド４Ｕと下側ワイヤガイド４Ｌを結ぶ直線に対して回転軸の負の方向Ｚ（‐）である左側の位置（図１４）、上側ワイヤガイド４Ｕと下側ワイヤガイド４Ｌを結ぶ直線上である中央位置（図１６）、上側ワイヤガイド４Ｕと下側ワイヤガイド４Ｌを結ぶ直線に対して回転軸の正の方向Ｚ（＋）である右側の位置（図１８）のうちどの位置に配置するかを決定し、加工条件データとして加工プログラムに設定するものである。

【0071】

ワイヤ電極ＷＥの加工進行方向右側に被加工物ＷＰの加工基準面Ｙ１があるときは、ワイヤ電極ＷＥの回転方向をワイヤ電極ＷＥの走行方向からみて反時計回りに設定すると、常に未消耗のワイヤ電極ＷＥで被加工物ＷＰの加工基準面Ｙ１を加工することができる（図８）。逆にワイヤ電極ＷＥの加工進行方向左側に被加工物ＷＰの加工基準面Ｙ１があるときは、ワイヤ電極ＷＥの回転方向をワイヤ電極ＷＥの走行方向からみて時計回りに設定すると、常に未消耗のワイヤ電極ＷＥで被加工物ＷＰの加工基準面Ｙ１を加工することができる（図９）。
よって回転体位置演算部３８６は、ワイヤ電極ＷＥの加工進行方向Ｙ２と加工基準面Ｙ１との位置関係を加工プログラムから演算し、回転体３３１の位置を左側の位置、中央位置、右側の位置から選択して加工条件データとして設定する。
ここで、図１４に示すように回転体３３１が上側ワイヤガイド４Ｕと下側ワイヤガイド４Ｌを結ぶ直線に対して回転軸の負の方向Ｚ（‐）にずれた位置（左側の位置）に配されている場合は、ワイヤ電極ＷＥは走行方向からみて時計回りに回転する。一方、図１８に示すように回転体３３１が上側ワイヤガイド４Ｕと下側ワイヤガイド４Ｌを結ぶ直線に対して回転軸の正の方向Ｚ（＋）にずれた位置（右側の位置）に配されている場合、ワイヤ電極ＷＥは走行方向からみて反時計回りに回転する。また図１６に示すように回転体３３１が上側ワイヤガイド４Ｕと下側ワイヤガイド４Ｌを結ぶ直線上にある位置（中央位置）に配されている場合は、ワイヤ電極ＷＥは回転しない。

【0072】

ワイヤ電極ＷＥの加工進行方向Ｙ２と加工基準面Ｙ１との位置関係は、加工条件データであるオフセット方向からも導き出すことができる。具体的にはオフセット方向Ｙ３が紙面上左方向である場合は（図８）、回転体３３１を右側の位置に設定する。オフセット方向Ｙ３が紙面上右方向である場合は（図９）、回転体３３１を左側の位置に設定する。

【0073】

またワイヤ放電加工装置の加工工程においては、最初は加工速度を重視して仕上げ代を残した荒加工を行い、次に加工エネルギを小さくしながら仕上げ加工を繰り返して形状精度を整えるように、複数回同一の加工プログラムを行う。仕上げ加工は、荒加工の経路と同一方向に加工する場合と、反対方向と同一方向の交互に加工する場合がある。このようにワイヤ電極ＷＥの加工進行方向Ｙ２が荒加工と仕上げ加工で反対方向になる場合には同様に回転体３３１の位置も変更するように設定を行う。

【0074】

あらかじめ回転体３３１の位置が加工条件データに設定されている場合は、回転体位置演算部３８６にて回転体３３１の位置を演算しないことも可能である。例えばあらかじめ加工条件データに回転停止が設定されている場合は、回転体位置演算部３８６にて回転体３３１の位置を中央位置（図１８）と設定することで、ワイヤ電極に回転を付与しないことも可能である。

【0075】

加工制御部３８４は、ワイヤ放電加工装置３００の動作を制御する機能であり、加工プログラムの加工条件データおよび加工形状軌跡データに基づいてワイヤ放電加工装置３００の各装置を駆動し、被加工物ＷＰを加工するものである。加工制御部３８４は放電加工時に、加工プログラムに設定された回転体３３１の位置に従って、回転体３３１を移動し、ワイヤ電極ＷＥに時計回りまたは反時計回りの回転を与える。

【0076】

図１２は、上記実施形態の回転体ユニット３０１を示す断面模式図である。
回転体ユニット３０１は、回転体３３１を左側の位置、中央位置および右側の位置の３つの位置に移動可能な装置であり、一例として３ポジションシリンダが用いられる。
回転体ユニット３０１は、シリンダ本体３５０内にメインピストン３１０と、中間ピストン３２０と、回転体３３１と、ロッド３４０と、第１ポート３６１と、第２ポート３６２と、電磁弁３７０を備える。ここで大気開放口である呼吸ポートは図示を省略する。
回転体ユニット３０１は、中央位置にある回転体３３１が上側ワイヤガイド４Ｕと下側ワイヤガイド４Ｌを結ぶ直線上に位置するように配置される。

【0077】

メインピストン３１０は、第１ポート３６１および第２ポート３６２からシリンダ本体３５０内に空気が供給および排出されることにより左側の位置、中央位置、右側の位置の３つの位置に動くピストンである。

【0078】

中間ピストン３２０は、メインピストン３１０と回転体３３１の間に設けられて、中央位置の位置決めを行うためのピストンである。

【0079】

回転体３３１は、ワイヤ電極ＷＥを方向転換するためのローラまたはプーリ等の部材であって、ワイヤ電極ＷＥが巻きかけられる巻きかけ部３３１ａと、その左右両側に配された大径部３３１ｂとを有し、回転軸３３１ｃを中心として回転するものである。巻きかけ部３３１ａの形状は第１の実施形態の回転体３１の巻きかけ部３１ａの形状と同様であるため詳細な説明を割愛する。

【0080】

ロッド３４０は、メインピストン３１０と回転体３３１を連結するための部材であって、一端はメインピストン３１０の中央部に取り付けられ、他端は回転体３３１の回転軸の中央位置に取り付けられている。

【0081】

第１ポート３６１および第２ポート３６２は、シリンダ本体３５０内に圧縮空気を供給し、大気に排出するための配管接続口である。第１ポート３６１および第２ポート３６２に供給する空気圧を調整することでメインピストン３１０を３つのポジションに切り替えることができる。

【0082】

電磁弁３７０は、シリンダ本体３５０内に供給または排出する空気圧の流れ方向を制御するバルブであり、本実施形態においては５ポートソレノイドバルブを使用している。電磁弁３７０は、第１ポート３６１および第２ポート３６２に接続されている。

【0083】

図１３は、上記実施形態の回転体３３１が左側に位置する場合の回転体ユニット３０１を示す断面模式図であり、図１５は、上記実施形態の回転体３３１が軸方向中央位置にある場合の回転体ユニット３０１を示す断面模式図である。図１７は、上記実施形態の回転体３３１が右側に位置する場合の回転体ユニット３０１を示す断面模式図である。
回転体ユニット３０１では、図１３に示されるように第２ポート３６２のみを加圧し、第１ポート３６１からは圧縮空気を排出することで、圧縮空気によりメインピストン３１０が回転体３３１の回転軸の負の方向Ｚ（‐）に押されて、メインピストン３１０と連結されたロッド３４０および回転体３３１も同様に移動し左側の位置で停止する。逆に図１７に示されるように第１ポート３６１のみを加圧し、第２ポート３６２からは圧縮空気を排出することで、メインピストン３１０は回転体３３１の回転軸の正の方向Ｚ（＋）に押されて、回転体３３１も同様に移動し右側の位置で停止する。さらに図１５に示されるように第１ポート３６１および第２ポート３６２を同時に加圧することで、メインピストン３１０は中央位置で停止し、回転体３３１も同様に中央位置で停止する。

【0084】

(本発明の第３の実施形態)
次に図１９および図２０を参照して、本発明の第３実施形態によるワイヤ放電加工装置について説明する。本実施形態のワイヤ放電加工装置４００は、第１実施形態のワイヤ放電加工装置１００と対比すると、図３および図４に示した鼓状の回転体３１に代えて円柱状の回転体５１が用いられている点、並びに、ワイヤガイド６１および６２が追加設置されている点で異なるものであり、その他の構成は図１および図２示したものと同様とされている。回転体５１は、ワイヤ電極ＷＥが巻きかけられる巻きかけ部５１ａと、その左右両側に配されたフランジ部（ツバ）５１ｂとを有し、回転軸５１ｃを中心として回転するものである。巻きかけ部５１ａは、フランジ部５１ｂとフランジ部５１ｂとの間の全長に亘って外径が一定の円柱形状とされている。この巻きかけ部５１ａに巻きかかったワイヤ電極ＷＥは、フランジ部５１ｂによって、巻きかけ部５１ａから脱落することが防止される。

【0085】

上記回転体５１は、図２０に明示されているように、その回転軸５１ｃが水平方向に対して傾斜した状態、具体的には回転体５１の回転軸５１ｃの垂線が上側ワイヤガイド４Ｕと下側ワイヤガイド４Ｌを結ぶ直線に対して傾斜した状態に配されている。また、回転体５１に巻きかかる前、後のワイヤ電極ＷＥは、それぞれワイヤガイド６１および６２によって位置規定されている。そのためワイヤ電極ＷＥは、水平方向から見て、回転体５１の軸方向（回転軸５１ｃが延びる方向）に直交する方向に対して傾斜した状態で、巻きかけ部５１ａに巻きかかるようになる。なおこの傾斜の角度θは、好ましくは０．１〜１．０°（度）の範囲内の角度とされる。

【0086】

このような状態で回転体５１に巻きかかっているワイヤ電極ＷＥは、回転する回転体５１に沿って進行する際に、自身を軸周りに回転させる向きの力を受けるので、この向きに連続的に回転する。この回転は、回転体５１よりもワイヤ電極送り方向上流側で、被加工物ＷＰと加工間隙を置いて向い合っている部分のワイヤ電極ＷＥにも伝わることになる。こうして本実施形態のワイヤ放電加工装置４００でも、被加工物ＷＰと向い合っているワイヤ電極ＷＥに軸周りの回転が与えられて、ワイヤ電極ＷＥの消耗していない部分を用いてワイヤ放電加工することが可能になる。

【0087】

（本発明の第４の実施形態）
次に図２１および図２２を参照して、本発明の第４実施形態によるワイヤ放電加工装置について説明する。本実施形態のワイヤ放電加工装置５００は、第１実施形態のワイヤ放電加工装置１００と対比すると、図３，図４，図５に示した回転体３１に代えて、１対の傾斜した第１および第２の回転体７１，７２が用いられている点で基本的に異なるものであり、その他の構成は図１および図２示したものと同様とされている。第１および第２の回転体７１，７２は共に、外周面が円柱状とされたローラであり、それぞれ回転体の中心軸（図２１および図２２では図示を省略）を中心として回転する。また第１および第２の回転体７１，７２は、第１の回転体７１の中心軸方向に直交する方向（図２２に破線の矢印で示す方向）と、第２の回転体７２の中心軸方向に直交する方向（図２２に実線の矢印で示す方向）が共にワイヤ電極ＷＥに対して傾斜した状態、すなわち第１および第２の回転体７１，７２の回転軸の垂線が、上側ワイヤガイド４Ｕと下側ワイヤガイド４Ｌを結ぶ直線に対して０．１〜１．０°（度）の範囲内でそれぞれ傾斜した状態で両者の間にワイヤ電極ＷＥを挟むように配置されている。

【0088】

なお第１および第２の回転体７１，７２は、第１および第２実施形態における回転体３１，３３１や第３実施形態における回転体５１とは異なって、ワイヤ電極ＷＥの進行方向を転換するものではなく、例えばワイヤ電極ＷＥが上から下方に向かって進行する経路に設けられて、そのままワイヤ電極ＷＥを下方に進行させる。また第１および第２の回転体７１，７２は、それぞれ駆動手段によって回転駆動されて、挟持しているワイヤ電極ＷＥを走行させるものであってもよいし、あるいは、他の駆動手段により駆動されて走行するワイヤ電極ＷＥに従動するものであってもよい。

【0089】

第１および第２の回転体７１，７２が上記の状態に配置されていることにより、回転体７１，７２のワイヤ電極ＷＥに接する部分は、ワイヤ電極ＷＥの進行に伴って、それぞれ図２２に破線の矢印、実線の矢印で示す方向に移動する。そこでワイヤ電極ＷＥは、第１の回転体７１と第２の回転体７２の間を進行する際に、自身を軸周りに回転させる向きの力を受けるので、その向きに連続的に回転する。この回転は、第１および第２の回転体７１，７２よりもワイヤ電極送り方向上流側で、被加工物ＷＰと加工間隙を置いて向い合っている部分のワイヤ電極ＷＥにも伝わることになる。こうして本実施形態のワイヤ放電加工装置でも、被加工物ＷＰと向い合っているワイヤ電極ＷＥに軸周りの回転が与えられて、被加工物ＷＰの上面から下面にかけてワイヤ電極ＷＥの消耗していない部分を用いてワイヤ放電加工することが可能になる。

【0090】

なお、以上説明した第１，第２，第３，第４の実施形態においては、ワイヤ電極ＷＥに軸周りの回転を与える手段が、ワイヤ放電加工部に対して、ワイヤ電極ＷＥの送り方向下流側に配置されているが、それとは反対に、ワイヤ電極ＷＥに軸周りの回転を与える手段を、ワイヤ放電加工部に対して、ワイヤ電極ＷＥの送り方向上流側に配置してもよい。

【符号の説明】

【0091】

１ 自動結線装置
２ ワイヤ供給機構
３ ワイヤ回収機構
４ ワイヤガイド機構
４Ｕ 上側ワイヤガイド
４Ｌ 下側ワイヤガイド
５ 電流供給装置
６ 圧縮空気供給装置
７ 加工液供給装置
８，３８０ 制御装置
１０ テンション装置
１０Ａ 送出ローラ
１０Ｂ 送出モータ
１０Ｃ 張力検出器
１０Ｄ ピンチローラ
１１ ガイドパイプ
１２ ワイヤ振動装置
１３ アニール電極
１３Ｕ 上側給電電極
１３Ｌ 下側給電電極
１４ 中間給電電極
１５ 電極駆動装置
１５Ｕ 上側電極駆動装置
１５Ｌ 下側電極駆動装置
３０ 巻取装置
３０Ａ 巻取ローラ
３０Ｂ 巻取モータ
３０Ｃ ピンチローラ
３１，５１，７１，７２，３３１ 回転体
３０１ 回転体ユニット
６１、６２ ワイヤガイド
１００，３００，４００，５００ ワイヤ放電加工装置
ＷＥ ワイヤ電極
ＷＰ 被加工物

【要約】

【課題】加工位置に送られるワイヤ電極に軸周りの回転を与えておくことができる、簡単な構成のワイヤ放電加工装置を得る。
【解決手段】 ワイヤ電極ＷＥを間に張架する上側ワイヤガイド４Ｕおよび下側ワイヤガイド４Ｌと、回転体３１，５１，７１，７２，３３１を備えた被加工物ＷＰを加工するワイヤ放電加工装置であり、回転体３１，５１，７１，７２，３３１の位置を変更することによりワイヤ電極ＷＥに軸周りの回転を付与することを特徴とする。
【選択図】 図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】