(57)【要約】【課題】従前に比してはるかに大きな広角テーパ加工においてもワイヤの振動などが発生せず、良好な加工面が得られるワイヤカット放電加工用のワイヤガイドを提供する。【解決手段】ワイヤガイド１１はダイヤモンドコンパクトで作成する。貫通孔１３には、最小径部１６を含んだ接点部１５が形成され、その下側に拡径部１７が形成される。拡径部は断面円弧状に形成され、その円弧の半径は２ｍｍ以上である。拡径部はその上端部において接点部の下端部と滑らかに繋がっている。拡径部の下端部におけるその円弧に対する接線とガイドの中心線とが挟む角度は４５度以上とするのが望ましい。【選択図】  図２
2006055923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤ放電加工機におけるワイヤをガイドするワイヤガイドにおいて、前記ワイヤガイドは貫通孔を備え、該貫通孔は、最小径部を含んだ該ワイヤガイドの軸方向所定の範囲の接点部と、該接点部の被加工物に近い側の端部において前記接点部に滑らかに連接し、被加工物に向かって漸次拡径する半径２ｍｍ以上の円弧からなる連接部とを含んでなることを特徴とする、ワイヤガイド。
【請求項２】
請求項１記載のワイヤガイドにおいて、前記ワイヤガイドはダイヤモンドコンパクトで形成されていることを特徴とする、ワイヤガイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤ放電加工機に使用するワイヤをガイドするためのワイヤガイドに関する。さらに詳細に言えば、広角テーパ加工を行う際にもワイヤが滑らかにダイスの貫通孔内をその周方向に沿って移動でき、ワイヤに振動等が発生し難いワイヤガイドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤカット放電加工においては、ワイヤをガイドするためのワイヤガイドが使用される。ワイヤガイドの素材としては、高い耐摩耗性を有することとその絶縁性からダイヤモンドが優れている。ワイヤガイドとして使用されるダイヤモンドとしては、単結晶ダイヤモンドのほか、ダイヤモンドの燒結体であるコンパクト、或いはＣＶＤ法による多結晶ダイヤモンド等がある。
【０００３】
ワイヤカット放電加工では被加工物の加工面がテーパ状に形成されるテーパ加工も行われるが、このテーパ加工を行う際に、被加工物を挟んで配置される上下のワイヤガイドの平面位置がずれるため、ワイヤがガイド部分で急激に曲げられるため、ワイヤのガイド孔内での移動が円滑にされず振動が生じたりしてワイヤが切断したり、被加工面に筋が入ったりすることがある。
【０００４】
特開２０００−５２１５３には、これらの問題がガイド孔の曲率面上でのワイヤの摺接状態の不定期の変化に起因するとの知見に基づき、ワイヤとの間に所定のクリアランスを有するダイス孔の内周壁に、断面円弧状の曲率面からなる接点部が設けられ、かつ、そのクリアランスの範囲内でワイヤ許容される最大傾斜角がワイヤ放電加工機における最大斜行角に略一致するワイヤガイドが開示されている。
【０００５】
ところで、近年になってワイヤカット放電加工においては広角テーパ加工が行われるようになり、４５度或いはそれ以上の傾斜角での加工も行われるようになっている。前記の特開２０００−５２１５３号記載のワイヤガイドでは、その明細書にも記載の通り、最大テーパ加工角は２０度乃至３０度であり、それ以上大きなテーパ加工角には対応できない。
【０００６】
ワイヤカット放電加工を行う際には、ワイヤ保持の位置制御を精度良く行う必要があり、ワイヤガイドのガイド孔の径は通常、使用するワイヤの線径プラス最大０．０１ｍｍ程度にするのが一般的である。そして現状の技術では、ワイヤに振動が生じないで加工面に筋が発生しないなど、良好な加工を行えるのは、線径０．１ｍｍのワイヤを使用した場合には１０度位、線径０．２から０．３ｍｍのワイヤを使用した場合で３０度位の加工テーパ角度がが限度である。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−５２１５３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本願発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、例えば４５度といった従前に比してはるかに大きな広角テーパ加工においてもワイヤの振動などが発生せず、良好な加工面が得られるワイヤカット放電加工用のワイヤガイドを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明のワイヤガイドは以下の構成とした。すなわちそのワイヤガイドは貫通孔を備え、該貫通孔は、最小径部を含んだ該ワイヤガイドの軸方向所定の範囲の接点部と、該接点部の被加工物に近い側の端部において前記接点部に滑らかに連接し、被加工物に向かって漸次拡径する半径２ｍｍ以上の円弧からなる連接部とを含んで構成されている。
【発明の効果】
【００１０】
このようにワイヤガイドの貫通孔を、最小径部を含んだ該ワイヤガイドの軸方向所定の範囲の接点部と、該接点部の被加工物に近い側の端部において接点部に滑らかに連接し、被加工物に向かって漸次拡径する半径２ｍｍ以上の円弧からなる連接部とからなるように構成したので、従来のようなワイヤの急激な曲げを生じることなく、ワイヤがガイドの孔内を周方向に滑らかに移動できる。従って、従前に比してはるかにテーパ角度の大きい広角テーパ加工においても振動が発生し難く、加工面に筋などが入る等の不都合が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本願発明の具体的な実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１はワイヤ放電加工機でのテーパ加工の状態を示す要部の図であり、被加工物１にテーパになった加工面を加工する状態を示している。図示のように被加工物１を挟んで上下にワイヤガイド１１、１２が配置され、ワイヤ２をガイドする。ワイヤガイド１１、１２は公知の如く適宜なホルダー（図示せず）を介して加工機に取り付けられ、ＮＣ制御されて移動するようになっている。これは必須ではないが、本実施の形態では上下のワイヤガイド１１１２は同じ物を上下反対向きにセットして使用している。以下、上側のガイド１１のみ説明する。
【００１２】
図２は図１に示した上側のワイヤガイド１１縦断面図である。本実施の形態ではワイヤガイド１１はダイヤモンドコンパクトで形成されており、外周円形でその中央に貫通孔１３が形成されている。その貫通孔１３はガイド１１の軸方向すなわち図２において上下方向で３つの部分に分けられている。なお本願でいうダイヤモンドコンパクトとは、粒状のダイヤモンドをＮｉ、Ｃｏ、Ｓｉ等のバインダーを用いて、或いはバインダーレスで超高圧で燒結したものをいう。このうちワイヤガイドにもちいるものは、非導電性のコンパクトが好ましい。
【００１３】
一番上の部分は導入部１４であり、その内周面は断面形状が小さい半径の円弧で形成され、最初にワイヤ２をガイド１１に挿通する際にワイヤ２の先端が引っ掛からないように滑らかな円弧に形成されているが、実際の加工を行う際にはこの部分にはワイヤ２はほとんど接触しない。
【００１４】
導入部１４の下側は接点部１５であり、本実施の形態ではその内周面の形状は、軸方向に僅かの距離だけ垂直に延びる短い円筒状に形成され、その上端部で導入部１４の下端部に滑らかに繋がり、すなわちその位置で導入部１４の円弧の接線方向に延びている。この接点部１５は貫通孔１３のうちで径の一番小さい最小径部１６でもあり、本実施の形態では後述の第２の実施の形態と異なり、接点部１５全体が最小径部１６となっている。この最小径部１６の寸法は、使用するワイヤ２の直径プラス０．００５乃至０．０１０ｍｍとするのが望ましく、例えば使用するワイヤ２の直径が０．２ｍｍであれば０．２０５乃至０．２１０ｍｍとし、ワイヤ２の直径が０．２５ｍｍであれば０．２５５乃至０．２６０ｍｍとする。なお接点部１５は、この貫通孔１３内をワイヤガイド１１の上方から下方へ移動する際に最初に接触する部分（ワイヤ２の曲がり具合で導入部１４に僅かに触れる場合があるかもしれないがそれを除いて）であるが、必ずしもその全体にワイヤが接触するとは限らず、ワイヤ２の曲がり方によって接触する位置及びその範囲は変わる。
【００１５】
接点部１５の下側は連接部或いは拡径部１７で、その内周面の断面形状は大きな円弧、具体的には２ｍｍ以上の半径を備えた円弧で形成され、下方へ、すなわち被加工物１に向かって次第に径が大きくなっている。そしてその上端部で接点部１５の下端部に滑らかに繋がっている。すなわち接点部１５は拡径部１７の接線方向に伸びていることとなる。この実施の形態ではこの拡径部１７の円弧形状はワイヤガイド１１の下面１８まで延びているが、この端部においてこの円弧に引いた接線１９とワイヤガイド１１の中心線２０とが挟む角度αは４５度以上にすることが望ましい。なお、拡径部１７の内周面の形状は単一の円弧で形成することには限定されない。漸次曲率が変化するような弧、例えば楕円、放物線、双曲線などの２次曲線、またはその他の曲線の一部であってもよい。但し、いずれの部分でもその曲率半径は２ｍｍ以上とする。
【００１６】
なお、本実施の形態ではワイヤガイド１１の軸方向厚みは１．５ｍｍ以上とし、好ましくは２ｍｍ以上とする。このように比較的に大きな寸法となるので、前述のとおりダイヤモンドコンパクトで作るのが望ましい。単結晶ダイヤモンドは厚みが１．５ｍｍ以上のものは高価であり、コストが高くなってしまう。
【００１７】
上記の実施の形態ではワイヤガイド１１は単一の素材で構成したが、例えば薄板状のダイヤモンドコンパクトを複数枚重ねて構成してもよい。ただしその場合、貫通孔１３の内周面に段差が無く、全ての位置で滑らかに繋がっていることが必要である。
【００１８】
図３は第２の実施の形態に係るワイヤガイド２１の断面図である。この実施の形態でのワイヤガイド２１の基本的構成は第１の実施の形態のものと同じであり、異なる点は接点部２５の形状である。（なお、第１の実施の形態の各部に対応する部分はそれぞれ１０を加えた数字で示してある。）すなわち、この実施の形態では接点部２５の内周面は円筒状ではなく、その内周面は断面で貫通孔２３の中心側へ向かって凸となった小さい半径の円弧状になっている。すなわち一番径が小さくなった最小径部２６とその上下の円弧部分である。この接点部２５の下側には連接部或いは拡径部２７が形成され、その上端部において接点部２５の下側の円弧部分の下端部に滑らかに繋がっている。なお、接点部２５の上側の円弧部分は第１の実施の形態で説明した導入部２４ともなっている。そして拡径部２７を形成する円弧半径は２ｍｍ以上であること、接線２９と中心線３０との挟む角度が４５度以上であるのが望ましいことなど、全て第１の実施形態と同じである。他の部分については第１の実施の形態についての説明から理解できるので、その説明は省略する。
【実施例１】
【００１９】
素材厚み３．５ｍｍの非導電性のダイヤモンドコンパクトを用いて第１の実施の形態に対応するワイヤガイドを製作した。最小径部の直径を０．２０５ｍｍ（＋０．００２乃至０）とした。拡径部の半径は４ｍｍとした。角度αは約４８度とした。
【実施例２】
【００２０】
素材厚み３．５ｍｍの非導電性のダイヤモンドコンパクトを用いて第１の実施の形態に対応するワイヤガイドを製作した。最小径部の直径を０．２０５ｍｍ（＋０．００２乃至０）とした。拡径部の半径は６ｍｍとした。角度αは約３０度とした。
【比較例】
【００２１】
厚み１ｍｍの単結晶ダイヤモンドを用いて、最小径部の直径０．２０５ｍｍのワイヤガイドを作成した。断面形状は半径０．７ｍｍの円弧状とし、本発明の角度αに対応する角度は約４５度とした。
【実験】
【００２２】
実施例１、２と比較例とを用いてテーパ加工を行った。比較例のガイドではテーパが３０度を越えるとワイヤに振動が発生し、加工面にワイヤ方向の筋が発生した。実施例２のガイドではテーパが３０度でもワイヤは安定し、振動は発生しなかった。実施例１では、テーパが４５度でもワイヤは安定し、振動は発生しなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ワイヤ放電加工機でのテーパ加工の状態を示す要部の図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にワイヤガイドの縦断面図である。
【図３】第２の実施の形態のワイヤガイドの縦断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１：被加工物    ２：ワイヤ    １１：ワイヤガイド
１２：ワイヤガイド  １３：貫通孔    １４：導入部
１５：接線部    １６：最小径部    １７：拡径部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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