JP5369215B2

JP5369215B2 - ワイヤ放電加工機に使用される複数枚の板状ワークの保持具

Info

Publication number: JP5369215B2
Application number: JP2012096820A
Authority: JP
Inventors: 巡山口
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2032-04-20
Also published as: EP2653254A3; JP2013223900A; CN203316863U; US8975552B2; EP2653254A2; EP2653254B1; US20130277347A1

Description

本発明は、１枚あたりの加工時間を短縮するためにワークを重ねて加工する際に、ワイヤ放電加工機に使用される板状ワークの保持具に関する。

ワイヤ放電加工機を用いて板状ワークを加工する場合、複数枚のワークを重ねて加工すると１枚あたりの加工時間を短縮することができる。しかし、ワークを重ねて固定する場合には、各々のワークを固定する方法によって、加工時間や加工精度に悪影響を及ぼす場合がある。そこで、各々のワーク間の隙間によるワイヤ放電加工中のワイヤ断線の発生や加工精度の低下を防止するため、ワーク間に隙間が生じないようにワークを固定する。例えば、特許文献１の段落「０００３」、図５，図６には、上下２枚の金属片を複数の固定ボルトを用いて加工用ワーク置き台に締め付け固定する重ね切り用固定具が開示されている。

特開平６−４７６２５号公報

重ねた板状ワークを保持する力は、上下方向（Ｚ軸方向）に限定される。しかし、左右方向（Ｘ軸方向）または前後方向（Ｙ軸方向）から保持する力がないため、重ねた各々のワークがずれてしまう。なお、重ねた板状ワークを、左右方向（Ｘ軸方向）または前後方向（Ｙ軸方向）から保持すると、保持する力によってワークが変形してしまい、重ねた各々のワークにすきまが発生してしまい、上記のようなワイヤ断線の原因となっていた。また、ワイヤ放電加工機上で、板状ワークを固定する作業を完了するまでは、ワイヤ放電加工機を稼動させることができないため、ワイヤ放電加工機の稼働率が低下する問題点があった。

特許文献１に開示された重ね切り用固定具は、上下２枚の金属片を複数の固定ボルトを用いて加工用ワーク置き台に固定しているため、場所によって締め付け力が均一になりにくい上、重ね合わせた上下の金属箔同士間に隙間が生じたり、あるいは放電加工速度が重ね合わされた金属箔の上側と下側とで異なったりすることや、ワイヤ電極による放電加工中に被加工物の切断箇所が進行するに伴い固定ボルトの締め付け力が不均一になったりする問題点があった。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、複数枚の板状ワークを重ねて保持する場合、各々のワークを精度良くかつ密着させて保持することができ、効率の良いワイヤ放電加工が可能な、ワイヤ放電加工機に使用される複数枚の板状ワークの保持具を提供することを課題とする。

本願の請求項１に係る発明は、上下ワイヤガイドに張架されたワイヤ電極とワーク置き台に載置されたワークを相対移動させることによって複数枚の板状ワークを重ねた状態で加工するワイヤ放電加工機に使用される複数枚の板状ワークの保持具であって、加工開始点および加工終了点に対応する凹部が設けられた内周面を有する前記ワークを複数重ねて収容する筒状部材と、前記筒状部材の上下に取り付けられる前記ワークを押圧する蓋状部材と、前記ワーク置き台に固定され、前記筒状部材を収容する穴部を有するワーク置き台取付部材と、を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工機に使用される複数枚の板状ワークの保持具である。
請求項２に係る発明は、前記筒状部材の内周面の所定箇所に前記ワークを保持する突起部または弾性部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工機に使用される複数枚の板状ワークの保持具である。
請求項３に係る発明は、前記蓋状部材の前記ワークと対向する面に前記ワークを保持する突起部または弾性部材を設けたことを特徴とする請求項１または２の何れか一つに記載のワイヤ放電加工機に使用される複数枚の板状ワークの保持具である。
請求項４に係る発明は、前記蓋状部材は、前記ワークの加工経路に応じて分割されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載のワイヤ放電加工機に使用される複数枚の板状ワークの保持具である。

本発明により、複数枚の板状ワークを重ねて保持する場合、各々のワークを精度良くかつ密着させて保持することができ、効率の良いワイヤ放電加工が可能な、ワイヤ放電加工機に使用される複数枚の板状ワークの保持具を提供できる。

一つの板状ワークの例を説明する図である。筒状部材の一例を説明する図である。蓋状部材の一例を説明する図である。ワーク置き台取付部材の一例を説明する図である。複数枚の板状ワークを重ねて筒状保持部材に挿入することを説明する図である。筒状保持部材に重ねて挿入した複数枚のワークを上下から蓋状部材で保持することを説明する図である。複数枚のワークを収納した筒状保持部材をワーク置き台取付部材に取り付けることを説明する図である。ワイヤ放電加工機による加工を説明する図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する図である。
まず、図１〜図４を用いて板状ワークの保持具の一実施形態を説明する。図１は一つの板状ワークの例を説明する図である。板状ワーク２は図１（ａ）に示されるように略矩形状の平面形状を有し、図１（ｂ）に示されるように上下面が平行な厚さが薄く孔３を備えた板状の形状を有する。

図２は筒状部材の一例を説明する図である。図３は蓋状部材の一例を説明する図である。図４はワーク置き台取付部材の一例を説明する図である。本発明の一実施形態であるワイヤ放電加工機に使用される板状ワークの保持具は、筒状部材１０、蓋状部材２０，２０、ワーク置き台取付部材３０を含んで構成される。
図２は筒状部材の一例を説明する図である。図２（ａ）は上面図，図２（ｂ）は破線１８の方向に見た図である。筒状部材１０は、複数枚の板状ワーク２を挿入して収納するための貫通孔１１、後述するワーク置き台取付部材３０により筒状部材１０を支持するための鍔部１４、固定ボルト５（図８（ａ）参照）を挿入するためのボルト孔１５、固定ボルト７（図８（ａ）参照）を挿入するためのボルト孔１７、ワーク置き台取付部材３０の挿通孔３１に挿入される挿入部１６と、を有する。貫通孔１１の内周面にはワイヤ放電加工を行うための加工開始点と加工終了点に対応する箇所に凹部１２，１３が設けられている。

図３に示される蓋状部材２０は、複数枚の板状ワーク２を収納する筒状部材１０の上，下面部に取り付けられる。図３（ａ）は蓋状部材２０の上面図であり、（ｂ）は筒状部材１０の上面部に固定ボルト５により固定される蓋状部材２０の側面図であり、（ｃ）は筒状部材１０の下面部に固定ボルト５により固定される蓋状部材２０の側面図である。筒状部材１０の上面部に取り付けられる蓋状部材２０は左右対称の２枚の部材２０ａ，２０ｂからなり、下面部に取り付けられる蓋状部材２０も同様に左右対称の２枚の部材２０ｃ，２０ｄとかなる。この実施形態では、部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは同じ形状を備えている。それぞれの部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄには、筒状部材１０に設けられたボルト孔１５に対応するボルト孔２１が設けられている。そして、固定ボルト５をボルト孔１５，ボルト孔２１に装着することによって、上側の蓋状部材２０，下側の蓋状部材２０を筒状部材１０の上面部と下面部に固定することができる。
これによって、筒状部材１０によって複数枚の板状ワーク２の前後および左右の移動が規制され、上側と下側の蓋状部材２０，２０によって上下方向の移動が規制される。なお、筒状部材１０や蓋状部材２０，２０の板状ワーク２側の面に突起部または弾性部材を設けることによって、板状ワーク２を保持するようにしてもよい。突起部や弾性部材は着脱式に構成してもよい。

図４はワーク置き台取付部材の一例を説明する図である。ワーク置き台取付部材３０は、図示しないワイヤ放電加工機の機械本体のワーク置き台４０に固定ボルト７を用いて固定される。ワーク置き台取付部材３０は、筒状部材１０の挿入部１６を挿入する挿入孔３１、固定ボルト３２を装着するボルト孔３３、および、筒状部材１０の鍔部１４に設けられたボルト孔１７に装着される固定ボルト７が挿入されるボルト孔３４が設けられている。図４（ｂ）に示されるように、ワーク置き台取付部材３０は、ワーク置き台４０に固定ボルト３２によって取り付けられる。

次に、図５〜図７を用いて、複数枚の板状ワーク２を保持具に保持し、保持具をワーク置き台に固定することを説明する。図５は複数枚の板状ワークを重ねて筒状部材に挿入することを説明する図である。図６は筒状部材に重ねて挿入した複数枚のワークを上下から蓋状部材で保持することを説明する図である。図７は保持された複数枚のワークを保持した筒状部材をワーク置き台に取り付けることを説明する図である。

図１〜図４を用いて説明したように、複数枚の板状ワーク２に対して左右と前後方向を保持する筒状部材１０と、上下方向を保持する蓋状部材２０，２０と、複数枚の板状ワーク２を収納した筒状部材１０と蓋状部材２０，２０を固定するワーク置き台取付部材３０を用意する。

図５に示されるように、複数枚の板状ワーク２を重ねて筒状部材１０の貫通孔１１に挿入し（図５（ｂ）の矢印を参照）、さらに、図６に示されるように、蓋状部材２０，２０によって保持する。これによって、複数枚を重ねた板状ワーク２は、左右および前後方向、ならびに上下方向に保持される（図６（ｂ）の矢印を参照）。
そして、図７に示されるように、複数枚の板状ワーク２を重ねて保持した筒状部材１０と蓋状部材２０，２０は、筒状部材１０のボルト孔１５、蓋状部材２０のボルト孔２１に装着された固定ボルト５によって板状ワーク２を保持した状態のまま、ワイヤ放電加工機上のワーク置き台４０に固定されたワーク置き台取付部材３０に取り付ける。

図８はワイヤ放電加工機による加工を説明する図である。加工開始点の凹部１２に、ワイヤ放電加工機のＸＹ軸を移動して、上ガイド部の上ノズル４２と下ガイド部の下ノズル４４を通過するワイヤ電極４６の結線が完了したらワイヤ放電加工を開始する。ワイヤ放電加工が進行して、加工終了点の凹部１３まで達したら加工は完了なので、ワイヤ電極４６を切断する。

加工が完了した複数枚の板状ワーク２を保持している筒状部材１０および蓋状部材２０，２０をワーク置き台取付部材３０から取り外す。または、あらかじめワーク置き台４０上の異なった位置に固定しておいたワーク置き台取付部材３０に複数枚の板状ワーク２を保持している筒状部材１０および蓋状部材２０，２０加工開始点の凹部１２に移動して、同様のワイヤ放電加工を行うようにしてもよい。

上述したように、本発明に係る放電加工機に使用される複数枚の板状ワークの保持具は、従来技術に比較して以下の有利な効果を備えている。
（１）板状ワーク２を重ねて保持する場合、各々の板状ワーク２を精度良くかつ密着させて保持することができるため、効率の良いワイヤ放電加工が可能となる。
（２）この保持具は、ワイヤ放電加工機本体の外側で、複数枚の板状ワーク２を筒状部材１０に収納し蓋状部材２０，２０により保持する作業が可能であるから、ワイヤ放電加工機の動作状態に関わらず、板状ワーク２を保持する保持具を準備することができ、効率の良いワイヤ放電加工が可能である。
（３）この保持具は、板状ワーク２を保持した状態でワイヤ放電加工機に固定することができ、また、板状ワーク２を保持した状態でワイヤ放電加工を行うことができるので、効率の良いワイヤ放電加工が可能である。
（４）板状ワーク２を収納した筒状部材１０と蓋状部材２０をワイヤ放電加工機上のワーク置き台取付部材３０に取り付けたとき、板状ワーク２とワイヤ放電加工機の上，下ノズル４２，４４を密着できる構造のため、ワイヤ放電加工中に上，下ノズル４２，４４からの加工液を効率良く放電部分に供給できるので、効率の良いワイヤ放電加工が可能となる。

（５）筒状部材１０には、ワイヤ放電加工に必須の加工開始点と加工終了点のための凹部１２，１３があらかじめ設けられており、蓋状部材２０とのワークの保持において、ワイヤ放電加工の障害とならず、効率の良いワイヤ放電加工が可能である。
（６）複数枚の板状ワーク２を収納した筒状部材１０と蓋状部材２０，２０とは、ワーク置き台取付部材３０への取り付けにおいて、加工開始点と加工終了点の凹部１２，１３が保持具を構成する部材によって保持されないので、ワイヤ放電加工の障害とならず、効率の良いワイヤ放電加工が可能である。
（７）板状ワーク２に対して、上下方向（Ｚ軸方向）だけでなく、左右方向（Ｘ軸方向）および前後方向（Ｙ軸方向）を保持する保持具によって、重ねた各々のワークに発生するずれとすきまを抑えた状態でワークを固定することができる。

２板状ワーク
３孔

５固定ボルト
７固定ボルト

１０筒状部材
１１貫通孔
１２加工開始点の凹部
１３加工終了点の凹部
１４鍔部
１５ボルト孔
１６挿入部
１７ボルト孔
１８破線

２０蓋状部材
２１ボルト孔

３０ワーク置き台取付部材
３１挿入孔
３２ボルト
３３ボルト孔
３４ボルト孔

４０ワーク置き台
４２上ノズル
４４下ノズル
４６ワイヤ電極

Claims

上下ワイヤガイドに張架されたワイヤ電極とワーク置き台に載置されたワークを相対移動させることによって複数枚の板状ワークを重ねた状態で加工するワイヤ放電加工機に使用される複数枚の板状ワークの保持具であって、
加工開始点および加工終了点に対応する凹部が設けられた内周面を有する前記ワークを複数重ねて収容する筒状部材と、
前記筒状部材の上下に取り付けられる前記ワークを押圧する蓋状部材と、
前記ワーク置き台に固定され、前記筒状部材を収容する穴部を有するワーク置き台取付部材と、
を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工機に使用される複数枚の板状ワークの保持具。
前記筒状部材の内周面の所定箇所に前記ワークを保持する突起部または弾性部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工機に使用される複数枚の板状ワークの保持具。
前記蓋状部材の前記ワークと対向する面に前記ワークを保持する突起部または弾性部材を設けたことを特徴とする請求項１または２の何れか一つに記載のワイヤ放電加工機に使用される複数枚の板状ワークの保持具。
前記蓋状部材は、前記ワークの加工経路に応じて分割されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載のワイヤ放電加工機に使用される複数枚の板状ワークの保持具。