(57)【要約】【課題】コンロッドの装着終了後からワイヤ放電加工が可能になるまでの加工液の供給に必要な時間を短縮し、ワイヤ放電加工のサイクルタイムを短縮する。【解決手段】加工槽２を有する。前記加工槽２内であって電極線５が通る部位に小加工槽３を設ける。この小加工槽３は、上方が開放する箱状に形成されかつ底壁３ｂにワイヤ挿通用の貫通穴２１が形成されている。この小加工槽３内にワーク（コンロッド４）を位置決めし保持する位置決め用ピン２３と、上下方向位置決め座２４および水平方向位置決め座２５を設ける。この小加工槽３に加工液供給装置１８を接続した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを収容する加工槽を有し、この加工槽内で上下方向に延びる電極線を加工液中で前記ワークに接近させることにより放電加工を行うワイヤ放電加工機において、前記加工槽内であって前記電極線が通る部位に、上方が開放する箱状に形成されかつ底壁にワイヤ挿通用の貫通穴が形成された小加工槽を設けてなり、この小加工槽内にワークを位置決めし保持するワーク保持手段を設け、この小加工槽に加工液供給装置を接続したことを特徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項２】
請求項１記載のワイヤ放電加工機において、ワーク保持手段を、小加工槽の底に立設されてワークの一端部の位置決め用穴に嵌合する位置決め用ピンと、ワークの他端部を支承するとともにこの他端部の一側壁に対接する位置決め座とから構成してなるワイヤ放電加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極線を加工液中でワークに接近させることによりワイヤ放電加工を行うワイヤ放電加工機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のワイヤ放電加工機としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に示されたワイヤ放電加工機は、上方が開放する箱状の加工槽に加工液を貯留し、この加工液中にワークを浸漬させ、このワークに加工液中で電極線を接近させることによってワイヤ放電加工を行うものである。前記電極線は、加工槽の上方に配設されたワイヤ供給用ヘッドから加工槽内の底部に位置するワイヤ排出部材に送られ、加工槽内を上下方向に移動する途中でワークの近傍を通過することによりワークとの間で放電させてワイヤ放電加工を行う。前記加工槽は、ワークの他に前記ワイヤ排出部材をも収容できる大きさに形成されている。
なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見付け出すことはできなかった。
【特許文献１】特開２００３−２７５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したように構成された従来のワイヤ放電加工機は、ワークの外形が相対的に小さい場合でも大きな加工槽に加工液を貯留しなければならず、ワイヤ放電加工のサイクルタイムが長くなるという問題があった。これは、加工槽は、被加工部が小さな領域であっても大型のワークを収容することができるように充分に広く（容積が大きくなるように）形成されており、従来のワイヤ放電加工機は、この大容積の加工槽内を加工液で満たしてからワイヤ放電加工を行うように構成されていたからである。すなわち、加工後にワークを取出すための排出時間と、加工液を加工槽に注入する時間とが必要以上に長くなり、それだけワイヤ放電加工のサイクルタイムが長くなってしまう。なお、ワークが小型である分だけ加工液の液面を下げる（供給量を低減する）ことはできるが、加工液の液面は、前記ワイヤ排出部材の上方に位置するワークより上に位置していなければならないから、加工液の供給量を低減するにも限界がある。
【０００４】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、ワークの装填終了後からワイヤ放電加工が可能になるまでの加工液の供給に必要な時間およびワークを取出すための加工液の排出時間を短縮し、ワイヤ放電加工のサイクルタイムを短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するため、本発明に係るワイヤ放電加工機は、ワークを収容する加工槽を有し、この加工槽内で上下方向に延びる電極線を加工液中で前記ワークに接近させることによりワイヤ放電加工を行うワイヤ放電加工機において、前記加工槽内であって前記電極線が通る部位に、上方が開放する箱状に形成されかつ底壁にワイヤ挿通用の貫通穴が形成された小加工槽を設けてなり、この小加工槽内にワークを位置決めし保持するワーク保持手段を設け、この小加工槽に加工液供給装置を接続したものである。
【０００６】
請求項２に記載した発明に係るワイヤ放電加工機は、請求項１に記載した発明に係るワイヤ放電加工機において、ワーク保持手段を、小加工槽の底に立設されてワークの一端部の位置決め用穴に嵌合する位置決め用ピンと、ワークの他端部を支承するとともにこの他端部の一側壁に対接する位置決め座とから構成したものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るワイヤ放電加工機は、ワーク保持手段によってワークを小加工槽内に保持させ、この小加工槽のワイヤ挿通用貫通穴に電極線を通し、小加工槽内を加工液で満たすことによって、ワイヤ放電加工を行うことができる。前記小加工槽の容積は、小加工槽を外側から囲む加工槽の容積より少なくなる。このため、本発明に係るワイヤ放電加工機は、外形が小さいワークにワイヤ放電加工を行うに当たって、加工液の供給開始からワイヤ放電加工が可能になるまでの加工液の供給時間および排出時間を従来のワイヤ放電加工機に較べて短縮することができるから、ワイヤ放電加工のサイクルタイムを短縮することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、位置決め用ピンにワークの位置決め用穴を嵌合させ、ワークの他端部の一側壁を位置決め座に載せるとともに対接させることによって、ワークを小加工槽内に位置決めすることができる。このため、小加工槽内にワークを容易に位置決めすることができるから、ワークの位置決めに要する時間も短縮することができ、ワイヤ放電加工のサイクルタイムをより一層短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係るワイヤ放電加工機の一実施の形態を図１ないし図７によって詳細に説明する。
図１は本発明に係るワイヤ放電加工機の加工槽を示す平面図、図２は加工槽の側面図で、同図は小加工槽およびワーク保持装置の一部を破断した状態で描いてある。図３は小加工槽を拡大して示す平面図、図４は図３におけるIV−IV線断面図、図５は図３におけるV−V線断面図、図６は位置決め用ピンの断面図、図７は図６における位置決め用ピンのVII−VII線断面図である。
【００１０】
これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態によるワイヤ放電加工機を示す。このワイヤ放電加工機１は、相対的に大きくなるように形成された外側の加工槽２と、この加工槽２の内部に収容されたワーク装填用の小加工槽３と、この小加工槽３内に装填されたワークとしてのコンロッド４にワイヤ放電加工用電極線５（図４参照）を接近させるためのワイヤ供給装置６とを備えている。前記コンロッド４は、エンジン用のもので、２本、上下方向に重ねた状態で小加工槽３内に装填されている。詳述すると、これらの２本のコンロッド４，４は、図３に示すように、コンロッド小端部４ａが小加工槽３の一端部側に位置し、かつコンロッド大端部４ｂが小加工槽３の他端部側に位置し、クランクピン孔４ｃとピストンピン孔４ｄの軸線方向が上下方向と平行になる状態で小加工槽３内に装填されている。
【００１１】
この実施の形態によるワイヤ放電加工機１は、前記コンロッド大端部４ｂに形成されたクランクピン孔４ｃの孔壁面にワイヤ放電加工を施し、この孔壁面の二箇所（図１および図３においては左右方向の両端部）に微小な溝幅の縦溝（図示せず）を形成する。なお、これらの二つの縦溝は、コンロッド大端部４ｂをコンロッド本体とキャップとに破断により二分割するときの分割起点となるものである。
【００１２】
前記外側の加工槽２は、上方が開口する箱状に形成され、図１において上下方向と左右方向とに移動することができるように、Ｘ・Ｙテーブル（図示せず）に支持されている。この加工槽２の内部には、後述する小加工槽３を支持する支持台７が設けられている。また、この加工槽２の底部には、槽内から後述する加工液を排出するための排液口（図示せず）が形成されている。
【００１３】
前記ワイヤ供給装置６は、図２に示すように、前記加工槽２の内部に上方から臨むワイヤ供給用ヘッド１１と、このワイヤ供給用ヘッド１１から下方に送り出された電極線５（図４参照）を引き込むためのワイヤ排出部材１２とを備えている。このワイヤ排出部材１２は、前記支持台７の内部に設けられている。
このワイヤ供給装置６は、電極線５に通電した状態でこの電極線５を一定の速度でワイヤ供給用ヘッド１１から下方に送り、ワイヤ排出部材１２を通して装置外に排出する構成が採られている。
【００１４】
この実施の形態によるワイヤ供給装置６には、前記ワイヤ供給用ヘッド１１を上下方向に移動させる上下方向移動装置（図示せず）と、このワイヤ供給用ヘッド１１と前記ワイヤ排出部材１２とを図１に示す平面視において上下方向と左右方向とに移動させるための水平方向移動装置（図示せず）とが装備されている。前記ワイヤ排出部材１２は、前記支持台７に水平方向へ相対的に移動することができるように支持されている。すなわち、ワイヤ供給装置６は、前記Ｘ・Ｙテーブルによって水平方向に移動させられる加工槽２および支持台７に対して独立した状態で水平方向に移動できるように構成されている。
【００１５】
この実施の形態では、図１および図３において、コンロッド４に対して電極線５を相対的に左右方向に移動させてワイヤ放電加工が行われる。この移動は、Ｘ・Ｙテーブルとワイヤ供給装置６の水平方向移動装置の両方を使って行う場合と、これらのいずれか一方のみを使って行う場合とがあり、これらの移動形態は、移動量や移動速度などに対応させて適宜変更することができる。
【００１６】
前記支持台７の上には、図１および図２に示すように、前記小加工槽３と、後述する第１および第２の押圧装置１３，１４とが取付けられている。
小加工槽３は、コンロッド４を位置決めして保持するとともに、コンロッド４を浸漬する加工液を貯留するためのもので、上方が開口する箱状に形成されて前記支持台７に着脱可能に取付けられている。この小加工槽３の容積は、外側の加工槽２の約１／１００である。
【００１７】
小加工槽３に供給される前記加工液は、この実施の形態では水が用いられ、図５に示すように、小加工槽３の一つの側壁３ａに形成された加工液入口１５から小加工槽３内に供給される。前記加工液入口１５は、前記側壁３ａに設けられたパイプ接続用口金１６と、この口金１６に接続された加工液供給管１７（図１参照）とによって加工液供給装置１８に接続されている。
【００１８】
小加工槽３の底壁３ｂには、図３〜図５に示すように、前記電極線５を挿通させるための貫通穴２１と、小加工槽３内の加工液の一部を排出するための排液口２２とが形成されており、コンロッド４を位置決めし保持するための位置決め用ピン２３と、上下方向位置決め座２４および水平方向位置決め座２５とが設けられている。前記位置決め用ピン２３と上下方向位置決め座２４および水平方向位置決め座２５とによって、本発明でいうワーク保持手段が構成されている。
【００１９】
前記貫通穴２１は、図３に示すように、平面視において同図の左右方向（電極線５の主な移動方向）に長い長円状に形成されている。この貫通穴２１の開口面積は、電極線５の移動可能な範囲を広くとって一つの小加工槽３に複数種類のコンロッドを装填することができるようにするために、この実施の形態での電極線５の移動範囲より充分に大きくなるように形成されている。この小加工槽３は、このように貫通穴２１を広く開口させることによって貫通穴２１から加工液が多く排出されてしまうことを防ぐために、貫通穴２１の上にコンロッド４の種類に対応する止水板２６が設けられている。この止水板２６は、電極線５の移動する範囲と対応する形状のスリット２７が形成されており、小加工槽３の底壁３ｂに形成された凹陥部２８に上方から嵌合し、電極線５の移動範囲に対して位置決めされている。
【００２０】
前記排液口２２は、小加工槽３の底であって、前記貫通穴２１が位置する一端部側の二箇所の角部分にそれぞれ形成されている。このように排液口２２を形成することにより、前記加工液入口１５から小加工槽３内に供給した加工液がワイヤ放電加工部（クランクピン孔４ｃ内）に向けて流れるようになる。なお、加工液の供給量は、小加工槽３の底に形成された前記貫通穴２１と二箇所の排液口２２とから加工液が排出される状態で、小加工槽３の上端の開口から加工液が溢出するような供給量に設定されている。
【００２１】
小加工槽３の底部に設けられた前記位置決め用ピン２３は、図４〜図７に示すように、コンロッド小端部４ａのピストンピン孔４ｄに嵌合し、２本のコンロッド４，４のコンロッド小端部４ａを上下方向と水平方向とに位置決めするためのものである。前記ピストンピン孔４ｄによって請求項２に記載した発明に係るワークの位置決め用穴が構成されている。この実施の形態による前記位置決め用ピン２３は、コレット装置と同等の機能を有するように構成されており、コンロッド小端部４ａを位置決めするために必要な時間を可及的短縮することができるように、小加工槽３に隣接する第１の押圧装置１３によって駆動される。
【００２２】
この位置決め用ピン２３は、小加工槽３の底壁３ｂに螺着した有底円筒３１と、この有底円筒３１に形成された３箇所のスリット３２（図７参照）にそれぞれ移動可能に挿入された爪片３３と、これらの爪片３３の上下方向の中央部を緊縛するゴムリング３４と、前記有底円筒３１の中空部に上方から挿入されたプッシュロッド３５と、このプッシュロッド３５を上方へ付勢する圧縮コイルばね３６とから構成されている。
【００２３】
前記有底円筒３１は、図４および図６に示すように、小加工槽３の底壁３ｂの近傍に上方を指向する位置決め面３７が形成されている。この位置決め面３７にコンロッド小端部４ａを支承させることにより、コンロッド小端部４ａが上下方向に位置決めされる。
前記３本の爪片３３は、それぞれ上下方向に細長い板状に形成されており、上下方向の両端部に、有底円筒３１の径方向の外側へ突出する押圧子３３ａが一体に形成されている。この押圧子３３ａは、図６に示すように、ピストンピン孔４ｄの軸線方向の中央部と対応する位置に形成されている。また、これらの爪片３３における有底円筒３１内に位置する内端部には、上方に向かうにしたがって漸次有底円筒３１の径方向の外側に位置する傾斜面３３ｂが形成されている。
【００２４】
前記プッシュロッド３５は、図６および図７に示すように、前記爪片３３の傾斜面３３ｂに係接するテーパ面３５ａが形成されている。このテーパ面３５ａは、図６に示すように、上方に向かうにしたがって漸次プッシュロッド３５の外径が太くなるように傾斜している。このプッシュロッド３５は、上端部が第１の押圧装置１３によって上方から押圧され、テーパ面３５ａと前記傾斜面３３ｂとのカム機能によって爪片３３を有底円筒３１の径方向の外側へ押す。
【００２５】
前記第１の押圧装置１３は、図２に示すように、小加工槽３の底壁３ｂを支持する支持台７のベースプレート４１に支柱４２によって上下方向に揺動自在に支持されたアーム４３と、このアーム４３の途中に連結されてたアーム駆動用エアシリンダ４４と、前記アーム４３の揺動側端部に設けられたプッシャ４５とから構成されている。このプッシャ４５は、図４および図６に示すように、前記プッシュロッド３５を上方から押圧するロッド４６と、コンロッド小端部４ａを圧縮コイルばね４７の弾発力によって上方から押圧する筒体４８とを備えている。
【００２６】
この第１の押圧装置１３は、アーム４３が図２中に実線で示す位置に揺動することによって、プッシャ４５が前記位置決め用ピン２３のプッシュロッド３５とコンロッド小端部４ａの上端面を下方へ押圧する。このとき、プッシャ４５により前記プッシュロッド３５が圧縮コイルばねの弾発力に抗して下方へ押圧されることによって、３本の爪片３３が有底円筒３１の径方向の外側へ突出し、前記押圧子がピストンピン孔４ｄの孔壁面に当接する。
【００２７】
このように３本の爪片３３によってピストンピン孔４ｄの孔壁面が押圧されることにより、ピストンピン孔４ｄの軸心と有底円筒３１の軸心とが一致し、コンロッド小端部４ａが水平方向に位置決めされる。前記押圧子は、ピストンピン孔４ｄの軸線方向の中央部と対応する位置に形成されており、前記押圧によってコンロッド小端部４ａが不適切な方向に押されることはない。
【００２８】
一方、前記第１の押圧装置１３のアーム４３を図２中に二点鎖線で示すように上方へ揺動させ、プッシャ４５によるプッシュロッド３５の押圧を停止することによって、プッシュロッド３５が圧縮コイルばねの弾発力によって上方へ押され、爪片３３をピストンピン孔４ｄの孔壁面に押す力が消失するから、コンロッド小端部４ａを位置決め用ピン２３から上方へ持ち上げることができるようになる。
【００２９】
コンロッド大端部４ｂの位置決めは、図３〜図５に示すように、小加工槽３の底壁３ｂに突設された前記上下方向位置決め座２４と、小加工槽３の側壁に突設された前記水平方向位置決め座２５とによって行われる。前記上下方向位置決め座２４は、コンロッド大端部４ｂの軸線方向の下端面を支承し、コンロッド大端部４ｂを上下方向に位置決めする。前記水平方向位置決め座２５は、コンロッド大端部４ｂの一側壁に対接し、コンロッド大端部４ｂの水平方向に位置決めする。この水平方向位置決め座２５にコンロッド大端部４ｂを対接させて位置決めするに当たって、この実施の形態では、ワイヤ放電加工中にコンロッド大端部４ｂの位置がずれることがないように、第２の押圧装置１４によってコンロッド大端部４ｂを位置決めされる方向へ押圧する構成が採られている。
【００３０】
前記第２の押圧装置１４は、図２、図３および図５に示すように、小加工槽３の底壁３ｂに支柱５１（図３参照）によって水平方向に揺動自在に支持されたアーム５２と、このアーム５２の一端部に連結されたアーム駆動用エアシリンダ５３と、前記アーム５２の他端部に設けられたプッシャ５４とから構成されている。
前記プッシャ５４は、図５に示すように、上下方向に並ぶ二つのコンロッド大端部４ｂ，４ｂをそれぞれ押圧することができるように、２本の押圧子５５，５５を備えている。これらの押圧子５５は、コンロッド大端部４ｂに接触する一端部がハウジング５６の外に突出するようにハウジング５６に移動自在に支持され、ハウジング５６内に弾装された圧縮コイルばね５７によってコンロッド大端部４ｂ側に付勢されている。このプッシャ５４は、図５に示す位置決め時には押圧子５５がコンロッド大端部４ｂの他側部（水平方向位置決め座２５に当接する側部とは反対側の側部）を圧縮コイルばね５７の弾発力によって押圧するように構成されている。この構成を採ることにより、一つのプッシャ５４で上下方向に並ぶ二つのコンロッド大端部４ｂ，４ｂを均等に水平方向位置決め座２５に押し付けることができ、早くかつ高精度に二つのコンロッド大端部４ｂ，４ｂを位置決めすることができる。
【００３１】
上述したように構成されたワイヤ放電加工機１は、小加工槽３内に２本のコンロッド４を装填するとともに、加工液を小加工槽３から溢出するように供給した状態でワイヤ放電加工が行われる。このワイヤ放電加工は、電極線５をコンロッド大端部４ｂのクランクピン孔４ｃと、止水板２６のスリット２７と、小加工槽３の底壁３ｂの貫通穴２１とに通し、通電するとともに上下方向に送りながらクランクピン孔４ｃの孔壁面に接近させることによって行われる。なお、このように電極線５をクランクピン孔４ｃに接近させるに当たっては、コンロッド４を小加工槽３とともに平行移動させることによって行うこともできる。小加工槽３から溢出した加工液と、小加工槽３の前記貫通穴２１と排液口２２とから排出された加工液は、外側の加工槽２の底部から装置の外に排出される。
【００３２】
したがって、この実施の形態によるワイヤ放電加工機１は、外側の加工槽２より容積が少なくなるように形成された小加工槽３内でワイヤ放電加工を行うから、外側の加工槽２を加工液で満たしてからワイヤ放電加工を行う従来のワイヤ放電加工機に較べて加工液の供給開始からワイヤ放電加工が可能になるまでの加工液の供給時間および次のワークを装填するための加工液の排出時間を短縮することができる。
この結果、コンロッド４のように外形が相対的に小さいワークを使用する場合にワイヤ放電加工のサイクルタイムを短縮することができた。
【００３３】
因みに、このワイヤ放電加工機１においては、外側の加工槽２に加工液を供給してワイヤ放電加工を行う場合は注水に数分間必要であったが、小加工槽３を使う構成を採ったことにより、前記注水時間が４〜５秒に短縮された。
【００３４】
この実施の形態によるワイヤ放電加工機１は、位置決め用ピン２３にコンロッド小端部４ａのピストンピン孔４ｄを嵌合させ、コンロッド大端部４ｂを上下方向位置決め座２４に載せるとともに水平方向位置決め座２５に対接させることによって、コンロッド４を小加工槽３内で位置決めする構成が採られている。このため、コンロッド４を小加工槽３内に上方から挿入してから小加工槽３の底に載せる動作と、コンロッド大端部４ｂを水平方向に押してその一側部を水平方向位置決め座２５に当接させる動作との単純な二つの動作によってコンロッドを小加工槽３内で容易に位置決めすることができる。したがって、コンロッド４の位置決めに必要な時間を可及的短縮することができ、ワイヤ放電加工のサイクルタイムをより一層短縮することができる。
【００３５】
この実施の形態によるワイヤ放電加工機１は、小加工槽３と第１および第２の押圧装置１３，１４とが一つのベースプレート４１に設けられているから、コンロッド４の種類が変更された場合、例えばコンロッド長の異なるコンロッドにワイヤ放電加工を行うような場合に、このコンロッドに適した小加工槽３および第１、第２の押圧装置１３，１４を一度に簡単に交換することができる。すなわち、いわゆる段取り替えに要する時間を短縮し、ワイヤ放電加工のサイクルタイムを短縮することができる。
【００３６】
上述した実施の形態では、外側の加工槽２内に小加工槽３を一つだけ設ける例を示したが、複数の小加工槽３を加工槽２内に設けることもできる。この構成を採る場合は、第１および第２の押圧装置１３，１４も小加工槽３毎に設けておく。このように複数の小加工槽３を装備する構成を採ることにより、ワイヤ放電加工を実施している間に他のコンロッド４を準備して位置決めしておくことができるから、いわゆる段取り替えに必要な時間を短縮することができる。
【００３７】
上述した実施の形態では、コンロッドをワークとするワイヤ放電加工機を示したが、本発明に係るワイヤ放電加工機は、このような限定にとらわれることはなく、他の小部品をワークとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係るワイヤ放電加工機の加工槽を示す平面図である。
【図２】加工槽の側面図である。
【図３】小加工槽を拡大して示す平面図である。
【図４】図３におけるIV−IV線断面図である。
【図５】図３におけるV−V線断面図である。
【図６】位置決め用ピンの断面図である。
【図７】図６における位置決め用ピンのVII−VII線断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…ワイヤ放電加工機、２…加工槽、３…小加工槽、３ｂ…底壁、４…コンロッド、５…電極線、１８…加工液供給装置、２１…貫通穴、２３…位置決め用ピン、２４…上下方向位置決め座、２５…水平方向位置決め座。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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