ワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法
【課題】このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法は，工作物からの切り抜き物の落下を防止し，切り残し部を再度の放電加工で加工することなく，溶着部を外力で破壊して切り抜き物を切り離し，加工時間を短縮して加工効率を向上させる。
【解決手段】この工作物切り残し加工方法は，工作物６の所定の加工形状の少なくとも一箇所において，ワイヤ電極５と工作物６との間に印加する電気加工条件を加工サイクルから溶着サイクルに変更し，ワイヤ電極５の一部を溶融して工作物６と切り抜き物２６とをワイヤ電極溶融物で溶着させ，切り抜き物２６を工作物６にワイヤ電極５による溶着部２０で保持し，工作物６から切り抜き物２６が脱落するのを防止する。
【解決手段】この工作物切り残し加工方法は，工作物６の所定の加工形状の少なくとも一箇所において，ワイヤ電極５と工作物６との間に印加する電気加工条件を加工サイクルから溶着サイクルに変更し，ワイヤ電極５の一部を溶融して工作物６と切り抜き物２６とをワイヤ電極溶融物で溶着させ，切り抜き物２６を工作物６にワイヤ電極５による溶着部２０で保持し，工作物６から切り抜き物２６が脱落するのを防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，ワイヤ電極と工作物との間に極間電圧を印加して発生する放電エネルギによって工作物を放電加工し，放電加工によって工作物から切り抜かれた切り抜き物を工作物に保持可能にするワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に，ワイヤ放電加工機は，ワイヤ電極と超硬合金や焼入鋼等の工作物との間に放電現象を発生させ，工作物を切り抜き加工する工作機械であって，放電加工を開始する際には，ワイヤ電極は工作物に穿孔したスタートホール等の孔に予め挿通され，ワイヤ放電加工中には，ワイヤ電極は常に工作物の所定の加工形状の放電加工部位に供給される。工作物は，例えば，浸漬式ワイヤ放電加工機では加工槽内の加工液中に浸漬された状態で，ワークテーブル上にクランプによって固定されている。ワイヤ電極を工作物の放電加工部位に挿通させる形態の放電加工においては，放電加工経路が閉じている場合には，工作物から加工品又は切り抜き物が切り離されることになる。
【０００３】
従来，ワイヤ放電加工方法として，１つ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ものが知られている。該ワイヤ放電加工方法は，各オス型を切落とす加工経路のプログラム及び切り残し量，戻し量を設定入力しておき，１回目の加工では設定切り残し量だけ残して放電加工を停止し，その位置を記憶する。２回目の切り残し加工では，１回目の加工の加工停止位置より設定戻し量だけ加工溝に沿って戻した位置で，自動結線し，該位置より放電加工を行って各オス型を切り落とすものである（例えば，特許文献１参照）。
【０００４】
また，本出願人が開発したワイヤ放電加工方法は，工作物を予め設定された加工プログラムに基づいて切抜き加工するものであって，予め設定された加工プログラムで特定される切り抜き加工の形状に基づいて，加工完了直前の加工残り距離を決定しており，加工プログラムの作成を簡単化でき，迅速化できると共に，加工形状に適合した加工残り距離とすることにより中子の落下を確実に防止する（例えば，特許文献２参照）。
【０００５】
また，本出願人が開発したワイヤ放電加工装置は，小形状の中子の排出を切抜き加工の動作と連続して自動的に行うものをであり，ワイヤ電極を所定の加工経路に基づいて電極移動制御部を移動させ，電極間隔制御部が加工移動中にワイヤ電極の放電ギャップを制御すると共に，加工動作を終了させる後退完アラームを出力し，加工経路の移動が完了した場合に後退完アラームを無効とし，加工経路移動の完了後に中子排出制御部が被加工物から中子を排出するように構成し，加工処理動作に引き続いて連続して中子の排出動作を実行できる（例えば，特許文献３参照）。
【０００６】
また，本出願人が開発した浸漬式ワイヤ放電加工機は，工作物に切抜き加工を行って生じた切抜き片を浮力体で支持することにより，切抜き片とワイヤ電極との短絡を防止し，重量のある切抜き片を安全に支持するものであり，工作物の下面には，加工液の比重よりも小さい比重を有する浮力体が配置され，加工液によって浮力体に生じる浮力によって，工作物をワイヤ電極で切り抜いたときに生じる切抜き片が加工液中に沈降しないように支持される（例えば，特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３３６６５０９号公報
【特許文献２】特開２０００−２８０１２４号公報
【特許文献３】特許第３５２１２８３号公報
【特許文献４】特許第４４８０８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら，上記ワイヤ放電加工方法では，プレート加工等を行う際に，第１加工を行った時に数ｍｍ程度の距離だけ放電加工していないので，次の形状加工へと切削加工工程を移して実行し，その後に，工作物から中子の切り落とし作業を行って，工作物に対して更に仕上げ加工工程へと移行して行くものであり，この場合に，切り残し部の中子は，必ず放電加工を行って工作物から中子を切り離す必要があるものである。また，工作物を予め決められた加工形状に放電加工する場合に，工作物から中子を落下させないため，工作物の加工形状を切り残して，後で中子を工作物から切り落としたり，中子回収装置を必要としたりするものである。そして，加工形状の最後の部分を切断せずに残す場合には，工作物に対する加工終了直前には，工作物から切り抜かれようとする切抜き片がクランプされている工作物に対して傾いて，ワイヤ電極と切抜き片の中子との間で短絡が発生して放電加工が中断したり，或いは異常放電を発生させて，切抜き片が加工品である場合には，加工品の加工面に損傷を与えることがある。加工形状の最後の部分まで切断することによって，切抜き片を完全に切り抜く場合には，工作物は磁石で吸着できない場合があると共に，磁石で吸着可能であっても切抜き片である中子の重量の程度によっては，中子を磁力によって支えきれないこともある。
【０００９】
本発明者は，定性的に長間隙の放電現象が絶縁体（気体）中に金属電極を配置した絶縁破壊を生じさせると，コロナ放電に始まり，火花（spark)放電，次いでアーク放電の現象をとおって絶縁破壊を終了することに着目して，これらの現象の「電圧−電流の特性」を制御して，火花放電で放電加工を行い，アーク放電でアーク溶接即ちプラズマ溶接を行うことができることを開発した。本発明者は，上記現象を用いて，ワイヤ電極を用いて工作物から切り抜き物を放電加工し，工作物に切り抜き物を溶着させるためアーク溶接を利用するという技術的思想に到達したものである。
【００１０】
この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，工作物の予め決められた形状加工のある部分即ち少なくとも一箇所で，電気加工条件を変更し，ワイヤ電極の一部を溶融させて工作物と切り抜かれた切り抜き物とを加工形状領域で溶着させることによって，工作物から切り抜き物が落下するのを防止し，その後，従来のような切り残し部を再度の放電加工で加工することなく，溶着部を外力で破壊し，工作物から切り抜き物を切り離し，トータルの加工時間を短縮して加工効率を向上させると共に，工作物及び切り抜き物に損傷を発生させないことを特徴とするワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は，機械本体に設けられたソースボビンから送り出されるワイヤ電極を，上ヘッドの下方に取り付けられる工作物，及び前記工作物の下方で前記上ヘッドに対向して配置された下ヘッドへと供給し，次いで前記ワイヤ電極を前記下ヘッドの下方に配設されたガイド部材を経て廃棄するように構成されているワイヤ放電加工による工作物加工方法において，
前記工作物の予め決められた加工形状の少なくとも一箇所において，前記ワイヤ電極と前記工作物との間に印加する電気加工条件を加工サイクルから溶着サイクルに変更し，前記ワイヤ電極の一部を溶融して前記工作物と前記工作物からの切り抜き物とを予め決められた所定の箇所の溶着部でワイヤ電極溶融物で溶着させ，前記切り抜き物を前記工作物に前記溶着部で保持して前記工作物から前記切り抜き物が脱落するのを防止することを特徴とするワイヤ放電加工機における工作物切り残し加工方法に関する。
【００１２】
また，前記工作物と前記切り抜き物とを前記溶着部で溶着させるために前記ワイヤ電極に流す電流は，前記工作物をワイヤ放電加工する電流に比較して，電流ピークを低くして長いパルスを印加し，加工放電からアーク放電に移行させて前記ワイヤ電極溶融物による溶接によって前記切り抜き物を前記工作物に前記溶着部で溶着させるものである。
【００１３】
前記溶着サイクルにおける加工条件は，前記工作物を切断しながら同時に前記工作物と前記切り抜き物との対向部分の一部分を前記溶着部として溶着させるものである。また，前記工作物と前記切り抜き物との前記溶着部は，前記工作物の放電加工終了後に，前記溶着部を外力で破壊して前記切り抜き物を前記工作物からり切り離すものである。
【００１４】
また，この工作物切り残し加工方法は，基本的には，次のような電気回路によって達成される。即ち，この工作物切り残し加工方法では，前記電気加工条件の変更は，前記ワイヤ電極と前記工作物との極間に対して，極間状況確認用の抵抗付き低電圧負荷と第１スイッチとが直列に結線された第１回路，放電加工用の高電圧負荷と第２スイッチとが直列に結線された第２回路，及び第１ダイオードと第３スイッチとが直列に結線された第３回路を，それぞれ並列に結線した電気回路によって，前記第１スイッチ，前記第２スイッチ，及び前記第３スイッチのＯＮ・ＯＦＦ制御を行って達成されるものである。また，前記工作物の前記加工サイクルは，前記ワイヤ電極と前記工作物との前記極間に対して，前記第１スイッチをＯＮして前記低電圧負荷を付勢し，次いで，前記第１スイッチをＯＦＦして前記第２スイッチをＯＮして前記高電圧負荷を付勢して前記ワイヤ電極による前記工作物の放電加工を行う制御によって実行されるものである。また，前記工作物の前記溶着サイクルは，前記ワイヤ電極と前記工作物との前記極間に対して，前記第１スイッチと前記第３スイッチをＯＮして前記低電圧負荷を付勢し，次いで，前記第３スイッチのＯＮを持続して前記第１スイッチをＯＦＦし且つ前記第２スイッチをＯＮして前記高電圧負荷を付勢し，最後に，前記第２スイッチをＯＦＦして前記第３スイッチのＯＮを持続し，前記高電圧負荷の付勢を解放して前記ワイヤ電極と前記工作物との間に循環電流を流してパルス幅の長い電流を生成させて前記工作物に前記切り抜き物を溶着させる制御によって実行されるものである。
【００１５】
又は，この工作物切り残し加工方法は，具体的には，次のような電気回路によって達成される。即ち，この工作物切り残し加工方法では，前記電気加工条件の変更は，前記ワイヤ電極と前記工作物との極間に対して，極間状況確認用の抵抗付き低電圧負荷と第１スイッチとが直列に結線された第１回路，放電加工用の高電圧負荷と第４スイッチと第５スイッチとが直列に結線された第２回路，第２ダイオードと前記第５スイッチとが直列に結線された第３回路，及び第３ダイオードと前記第４スイッチとが直列に結線された第４回路を，それぞれ並列に結線した電気回路において，前記第１スイッチ，前記第４スイッチ，及び前記第５スイッチのＯＮ・ＯＦＦ制御を行って達成されるものである。また，前記工作物の前記加工サイクルは，前記ワイヤ電極と前記工作物との前記極間に対して，前記第１スイッチをＯＮして前記低電圧負荷を付勢し，次いで，前記第１スイッチをＯＦＦして前記第４スイッチと前記第５スイッチとをＯＮして前記高電圧負荷を付勢して前記ワイヤ電極による前記工作物の放電加工を行う制御によって実行される。また，前記工作物の前記溶着サイクルは，前記ワイヤ電極と前記工作物との前記極間に対して，前記第１スイッチをＯＮして前記低電圧負荷を付勢し，次いで，前記第１スイッチをＯＦＦして前記第４スイッチと前記第５スイッチとをＯＮして前記高電圧負荷を付勢し，次いで，前記第４スイッチと前記第５スイッチのＯＮ状態を持続して前記高電圧負荷を付勢状態を持続し，最後に，前記第４スイッチをＯＦＦして前記第５スイッチのＯＮを持続して前記高電圧負荷の付勢を解放して前記ワイヤ電極と前記工作物との間に循環電流を流してパルス幅の長い電流を生成させて前記工作物に前記切り抜き物を溶着させる制御によって実行されるものである。
【００１６】
この工作物切り残し加工方法において，前記工作物と前記切り抜き物とを溶着させるため溶融される前記ワイヤ電極の前記一部は，前記ワイヤ電極のワイヤ周囲部であり，前記切り抜き物と前記工作物とを前記ワイヤ電極の前記一部を溶融させて溶着させる時に，前記ワイヤ電極が断線することなく前記ワイヤ電極の供給状態が維持されているものである。また，この工作物切り残し加工方法は，前記切り抜き物と前記工作物とを前記ワイヤ電極の前記一部を溶融させて溶着させる工程での前記ワイヤ電極の断線時には，前記ワイヤ電極をワイヤ電極断線点での加工スリットに供給して溶着工程又は加工工程を引き続き行うことができるものである。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法は，上記のように構成されているので，従来のように工作物に対して切り抜き物を除去するのに工作物に対して再度の放電加工を必要とせず，一回の放電加工で切り抜き物を工作物から容易に切り離しできる状態に加工することができる。即ち，工作物に切り抜き物を保持している溶着部は，工作物の素材のように強固ではなく，弱い外力で容易に破壊できるので，工作物に対して切り抜き物を切り離すため，工作物から切り抜き物を弱い外力で破壊して切り離すことができ，工作物に対する再度の放電加工を必要とせず，加工時間を短縮して加工効率を大幅にアップさせ，しかも切り抜き物の傾きや落下による工作物や切り抜き物に損傷を与えることがなく，工作物に対して良好な放電加工を行うことができる。
ところで，定性的に長間隙の放電現象は，絶縁体中で金属電極間に絶縁破壊を生じさせると，コロナ放電に始まり，火花放電，次いでアーク放電の現象をとおって絶縁破壊を終了し，また，工作物の放電加工は，火花放電のタイミングで，電流供給をやめることで，工作物の加工を行っている。この発明による工作物切り残し加工方法における溶着サイクルでは，火花放電域で工作物の放電加工を行い，続いてアーク放電域で工作物に切り抜き物をアーク溶接するように制御されており，このアーク放電時に，ワイヤ電極の外周の一部が溶融して溶加材となる。これらの結果，工作物はワイヤ電極の軌跡通りに，ワイヤ電極の送り方向に平行に放電加工されると共に，引き続くアーク放電により直前の放電加工された部分が溶加材で溶着され，即ち，工作物に切り抜き物が溶着されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法を達成できるワイヤ放電加工機を示す説明図である。
【図２】この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法を達成するための基本回路を示す電気回路図である。
【図３】図２の電気回路において，スイッチＳ１及びスイッチＳ２のＯＮ・ＯＦＦ制御による上側に電圧波形と下側に電流波形とを示す波形図であり，（Ａ）は図２の基本回路による通常加工である加工サイクルの電圧電流波形を示し，また，（Ｂ）は図２の基本回路による工作物と切り抜き物とを溶着させる溶着サイクルの電圧電流波形を示している。
【図４】この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法を達成するための基本的な技術的思想を具現する電気回路を示す電気回路図である。
【図５】図４の電気回路において，スイッチＳ１，スイッチＳ２及びスイッチＳ３のＯＮ・ＯＦＦ制御による上側に電圧波形と下側に電流波形とを示す波形図であり，（Ａ）は図４の電気回路による通常加工である加工サイクルの電圧電流波形を示し，また，（Ｂ）は図４の電気回路による工作物と切り抜き物とを溶着させる溶着サイクルの電圧電流波形を示している。
【図６】この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法を達成するための具体的な電気回路の一実施例を示す電気回路図である。
【図７】このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法における工作物と切り抜き物との関係を示し，（Ａ）は工作物をスタートホールから四角形の加工形状に加工して切り抜き物を二箇所で溶着した状態を示し，（Ｂ）は（Ａ）での工作物の放電加工の加工軌跡を点線で示した誇張した拡大斜視図である。
【図８】この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法において，工作物と切り抜き物との溶着部を破壊する耐荷重の結果を示すグラフである。
【図９】本発明と従来との工作物切り残し加工方法を達成するための処理フローズであり，（Ａ）はこのワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法による処理工程を示す処理フロー図であり，（Ｂ）は従来のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法による処理工程を示す処理フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下，図１を参照して，この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法を達成するワイヤ放電加工機について説明する。このワイヤ放電加工機は，概して，機械本体１５に取り付けられ且つワイヤ電極５を巻き上げているソースボビン７，ソースボビン７から送り出されるワイヤ送り系でのワイヤ電極５の方向を転換する複数の方向転換ローラ８，ワイヤ電極５が良好に繰り出されるようにワイヤ電極５にブレーキをかけるブレーキローラ９，送り出されるワイヤ電極５にテンションを付与するテンションローラ１２，ワイヤ電極５を供給パイプ１３へとガイドするガイドローラ３２等を備えている。ワイヤ電極５は，ワイヤ供給系における方向転換ローラ８，ガイドローラ３２を通過して，本体ヘッド１に設けられた一対のアニールローラであるワイヤ供給ローラ１０，ワイヤ電極送りユニット２４に支持された供給パイプ１３内を通って一対のコモンローラ１１を通過した後に，そこで，ワイヤ電極５は一対のワイヤ供給ローラ１０と一対のコモンローラ１１とで挟持され，それらの間で給電子１８（図２，図４）を通じて加工電源からの電流がワイヤ供給ローラ１０，ワイヤ電極５，及びコモンローラ１１に通電され，ワイヤ供給ローラ１０とコモンローラ１１との間のワイヤ電極５がアニールされて曲がり等の癖取りされ，次いで，ワイヤ電極５のアニールされていない先端部がカッタ１４で切断して排除される。その後，アニールされたワイヤ電極５は，ワイヤ供給ローラ１０の送り出しに従ってワイヤ電極送りユニット２４である供給パイプホルダに支持された供給パイプ１３の降下に従って供給パイプ１３にガイドされて上ヘッド２へと達して挿通される。
【００２０】
また，アニールローラ１０とコモンローラ１１との間には，ワイヤ電極５の先端を良好にする時，ワイヤ電極５の断線時，アニール処理時等に，ワイヤ電極５の先端部を切断するためのカッタ１４が設けられていると共に，カッタ１４で切断されたワイヤ電極５を廃棄するための廃ワイヤクランプ（図示せず）が設けられている。カッタ１４は，カッタユニットを作動することでワイヤ電極５を切断するように構成されている。ワイヤ電極５の結線時は，供給パイプ１３を通ったワイヤ電極５は，ワイヤ供給ローラ１０の低速回転によって，まず，上ヘッド２に供給され，上ヘッド２を通過して工作物６のスタートホールや加工軌跡の孔１９に挿通された後に，上ヘッド２の下方に対向した下ヘッド４に受け取られ，ワイヤ電極５が下ヘッド４を通過した後には，ワイヤ供給ローラ１０は高速回転に切り換えられ，下ヘッド４から繰り出されたワイヤ電極５は，下アーム３に設けられた方向転換ローラからワイヤガイドパイプ３７，ワイヤガイドパイプ３７の出口に設けた水分離部，及び水分離部の下流に設置された巻き取りローラ３５を順次通過して，巻き取りローラ３５で引き出され，更に，巻き取りローラ３５の後流に設けた吸引装置等によって吸引され，最後に廃ワイヤホッパ３６に回収される。また，ブレーキローラ９には，回転数を検出するためのエンコーダ１６が設けられている。センサ１７は，ワイヤ電極５の撓み，曲がり，挿通状態等を検出するため，本体ヘッド１の下部の支持体（図示せず）に取り付けられている。
【００２１】
このワイヤ放電加工機では，工作物６の材質は，例えば，鉄系材料又は超硬材料である。また，ワイヤ電極５の材質は，例えば，タングステン系，銅合金系（黄銅系），ピアノ線系等の金属材料であり，更に，それらを芯材として表面を被覆した金属材料，例えば，芯材が銅合金系以外では銅合金の被覆層，芯材が銅合金系では亜鉛等の被覆層の材料で作製されている。この実施例では，工作物６は，特に，図７に示すように平らなプレート状の形状であり，複数のスタートホール，加工軌跡等の孔１９に挿通された後に，ワイヤ電極５には給電子１８より電流が供給され，ワイヤ電極５と工作物６との間に電圧を印加して工作物６の放電加工が行われるが，その時，プレート等の切り抜き物２６が発生する。また，ワイヤ電極５の先端が上ヘッド２から工作物６を通って下ヘッド４へと順次挿通する途中で，ワイヤ電極５の先端が上ヘッド２，工作物６，下ヘッド４等の何らかの障害物に当接し，ワイヤ電極５が撓んだり屈折して曲がると，センサ１７がその状態を検出することができる。ワイヤ電極５の撓みの検出は，ワイヤ供給ローラ１０と供給パイプホルダのホルダ上部，即ち，センサ１７との間に電圧が印加されているので，ワイヤ電極５の撓みはセンサ１７に接触することによって検出される。ワイヤ供給ローラ１０には，給電子を通して給電され，ワイヤ供給ローラ１０が閉じてワイヤ電極５を挟持した状態で，ワイヤ電極５に電圧が印加されるので，センサ１７によってワイヤ電極５の当接状態が検出される。
【００２２】
この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法は，特に，工作物６から所定の加工形状２１の切り抜き物２６を切り離すものであるが，切り抜き物２６をワイヤ電極５の一部を溶融させて工作物６に加工軌跡上の 溶着部２０で溶着させて一時保持することに特徴を有している。ここで，溶融されるワイヤ電極５の一部は，ワイヤ電極５の予め決められた長さのワイヤ周囲部であり，ワイヤ電極溶融物で切り抜き物２６を工作物６に溶着させる時に，ワイヤ電極５は断線することなく，ワイヤ電極５の供給状態が維持されるものである。この工作物切り残し加工方法では，特に，ワイヤ電極５中に銅合金系を含んでいることが工作物６と切り抜き物２６との溶着が良好に行われる。この工作物切り残し加工方法は，本体ヘッド１に設けられたワイヤ供給ローラ１０で機械本体１５に設けられたソースボビン７から送り出されるワイヤ電極５を挟持し，ワイヤ供給ローラ１０を駆動してワイヤ電極５を供給パイプ１３を通じて上ヘッド２，上ヘッド２の下方に取り付けられる工作物６，及び工作物６の下方で上ヘッド２に対向して配置された下ヘッド４へ供給し，次いで，ワイヤ電極５を下ヘッド４の下方に配設されたガイド部材を経て巻き取りローラ３５で引き出して廃棄することから成り，特に，工作物６の予め決められた加工形状２１の少なくとも一箇所（実施例では２箇所）において，ワイヤ電極５と工作物６との間に印加する電気加工条件を加工サイクルから溶着サイクルに変更し，ワイヤ電極５の一部を溶融させて工作物６と切り抜き物２６とを予め決められた所定の位置の溶着部２０で溶着させ，溶着部２０で切り抜き物２６を工作物６に保持し，工作物６から切り抜き物２６が脱落するのを防止することを特徴とするものである。図７に示すように，工作物６と切り抜き物２６との溶着部２０は対向位置で２箇所に存在するので，切り抜き物２６は工作物６にバランスよく保持されることに成る。また，この工作物切り残し加工方法は，切り抜き物２６と工作物６とをワイヤ電極５の一部を溶融させて溶着させる工程において，ワイヤ電極５が断線した時には，ワイヤ電極５をワイヤ電極断線点での加工スリット２２に供給し，次いで，工作物５と切り抜き物２６とを溶着させたり，又はワイヤ電極５により工作物６の放電加工を行う加工工程を引き続き行うことができるように構成されている。また，切り抜き物２６は，場合によっては，製品になったり，又は不必要なスクラップになったりするものである。
【００２３】
この工作物切り残し加工方法において，電気加工条件を加工サイクルから溶着サイクルに変更するため，ワイヤ電極５に流す電流（Ａ）は，図３及び図５に示すように，工作物６をワイヤ放電加工する電流に比較して，高電圧負荷ＨＶからワイヤ電極５に流す電流ピークを，例えば，約１／４倍程度に低くし，ワイヤ電極５と工作物６との極間に印加する電圧（Ｖ）を，例えば，約１／４倍程度に低くし，更に，ワイヤ電極５に流す電流のパルスを，例えば，約２倍程度に長くし，加工放電からアーク放電に移行させて，ワイヤ電極５によるアーク溶接によって切り抜き物２６を工作物６に溶着部２０で溶着させるものである。また，溶着サイクルにおける加工条件は，工作物６を切断しながら同時に工作物６と切り抜き物２６との対向部分の一部分を溶着部２０として溶着させるものである。ここで，対向部分の一部分とは，工作物６と切り抜き物２６とが向かい合った部分の一部分である。例えば，ワイヤ電極５の溶着部分は，工作物６の加工形状の上ヘッド２側の一部分の場合もあり，工作物６の下ヘッド４側の一部分の場合もある。また，工作物６と切り抜き物２６との溶着部２０は，エッジ部（図７では上部のみ）での存在であるので，僅かの外力で破壊できる程度であるので，工作物６の放電加工終了後に，溶着部２０を外力で破壊して，例えば，切り抜き物２６を工作物６から外力による衝撃力を加えて，切り抜き物２６を工作物６から容易に切り離すことができるものである。
【００２４】
この工作物切り残し加工方法において，工作物６と切り抜き物２６との溶着部２０は，弱い外力で破壊できるが，工作物６と切り抜き物２６との溶着部２０の破壊耐荷重は，図７に示すようになっている。図７には，工作物６に対して８ｍｍ角の加工を行った場合を示しており，切り離される切り抜き物２６は，８ｍｍ角材であり，切り抜き物２６の対向する２辺で溶着部２０は長さ２ｍｍであって，溶着部２０の指定距離ｍｍ（横軸）に対する耐静荷重ｋｇｆ（縦軸）を示している。
【００２５】
次に，図２及び図３を参照して，このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法についての基本的な原理を説明し，また，図４及び図５を参照して，このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法の具体的な実施例を説明する。
図５では，第１スイッチＳ１，第２スイッチＳ２，第３スイッチＳ３，電圧波形（Ｖ），及び電流波形（Ａ）について，具体的に数値を記載しているが，これらの数値は理解し易くするための例示であり，また，電圧波形（Ｖ）及び電流波形（Ａ）についても，例示の波形であることは勿論である。即ち，第１スイッチＳ１をＯＮする時間は，ワイヤ電極５と工作物６との極間状態（例えば，加工電源，ワイヤ電極５の材質，線径等の条件，及び工作物６の材質，厚さ等の条件で変化するパラメータ）で決まるものであり，加工条件等で決まらずに不定であって，数μｓｅｃ，数十μｓｅｃ程度であるが，下記の加工サイクル及び溶着サイクルでの説明では例示として，２μｓｅｃを記載している。また，第２スイッチＳ２をＯＮする時間は，加工条件（パラメータ入力）で決めるＯＮ時間であるが，下記の加工サイクル及び溶着サイクルでの説明では，例示として，０．８μｓｅｃを記載している。更に，図５の（Ｂ）における電流波形の電流の流れる時間及び電圧波形の印加時間は，加工条件等で決められずに不定であるが，下記の加工サイクル及び溶着サイクルでの説明では，例示として，３μｓｅｃを記載している。
【００２６】
図２に示す電気回路は，ワイヤ電極５と工作物６との極間に対して極間状況確認用の抵抗付き低電圧負荷ＬＶと第１スイッチＳ１が直列に結線された第１回路，及び放電加工用の高電圧負荷ＨＶと第２スイッチＳ２が直列に結線された第２回路が並列に結線されている。第１回路は，主としてワイヤ電極５と工作物６との間の極間状況を確認する回路であって，工作物６を放電加工するのに工作物６とワイヤ電極５とが適正な位置関係にあるか否かを検出する手段であり，抵抗Ｒは第１回路を流れる電流を調整する機能を有している。従って，スイッチＳ１は，タイミング的には工作物６の放電加工の前にＯＮ・ＯＦＦ制御されるものである。また，第２回路は，放電加工用であり，工作物６を放電加工する場合には，大電流を短い時間で流す必要があり，抵抗等は組み込まれていない回路である。
【００２７】
次に，このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法についての加工サイクル及び溶着サイクルについて説明する。
図３の（Ａ）に示す通常加工である加工サイクルでは，第１スイッチＳ１をＯＮしてパルスを発生させると，ワイヤ電極５と工作物６との極間に，例えば，低電圧負荷ＬＶの８０Ｖ程度が２μｓｅｃ程度発生してワイヤ電極５と工作物６との極間状況が適正な位置であるか否かを確認し，極間状況が適正であれば，そこで極間で放電が開始する。次いで，第１スイッチＳ１をＯＦＦして第２スイッチＳ２をＯＮし，パルスを発生させると，ワイヤ電極５に，例えば，４００Ａ程度の電流を０．８μｓｅｃ程度流して，ワイヤ電極５と工作物６との極間に高電圧負荷ＨＶから２４０Ｖ程度が印加され，ワイヤ電極５で工作物６が放電加工されることになる。
また，図３の（Ｂ）に示す工作物６と切り抜き物２６との溶着サイクルでは，第１スイッチＳ１をＯＮしてパルスを発生させると，ワイヤ電極５と工作物６との極間に，例えば，低電圧負荷ＬＶの８０Ｖ程度が２μｓｅｃ程度発生してワイヤ電極５と工作物６との極間状況が適正な位置であるか否かを確認し，極間状況が適正であれば，そこで放電が開始する。次いで，第１スイッチＳ１をＯＦＦして第２スイッチＳ２をＯＮし，パルスを発生させると，ワイヤ電極５に，例えば，１１０Ａ程度の電流が３μｓｅｃ程度流れて，ワイヤ電極５と工作物６との極間に高電圧負荷ＨＶから加工時の約１／４の７０Ｖ程度が印加され，アーク放電となってワイヤ電極５が溶融されて，切り抜き物２６が工作物６にワイヤ電極溶融物で溶着される。
【００２８】
次に，図４及び図５を参照して，このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法についての技術的思想の基本的な構成について説明する。このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法を達成する基本的な電気回路は，ワイヤ電極５と工作物６との極間に対して，極間状況確認用の抵抗Ｒ付き低電圧負荷ＬＶと第１スイッチＳ１とが直列に結線された第１回路，放電加工用の高電圧負荷と第２スイッチＳ２とが直列に結線された第２回路，及び第１ダイオードＤ１と第３スイッチＳ３とが直列に結線された第３回路を，それぞれ並列に結線されたものである。この電気回路において，加工サイクルから溶着サイクルへの電気加工条件の変更は，第１スイッチＳ１，第２スイッチＳ２，及び第３スイッチＳ３のＯＮ・ＯＦＦ制御によって実行されるものである。
【００２９】
このワイヤ放電加工機では，基本的な構成について，工作物６に対するワイヤ電極５による加工サイクルは，ワイヤ電極５と工作物６との極間に対して，第１スイッチＳ１をＯＮして低電圧負荷ＬＶを付勢し，次いで，第１スイッチＳ１をＯＦＦして第２スイッチＳ２をＯＮして高電圧負荷ＨＶを付勢する制御によって実行されるものである。また，工作物６と切り抜き物２６との溶着サイクルは，ワイヤ電極５と工作物６との極間に対して，第３スイッチＳ３のＯＮを持続して，第１スイッチＳ１をＯＮして低電圧負荷ＬＶを付勢し，次いで，第１スイッチＳ１をＯＦＦして第２スイッチＳ２をＯＮして高電圧負荷ＨＶを付勢し，最後に，第２スイッチＳ２をＯＦＦする制御によって実行されるものである。ここで，工作物６に対するワイヤ電極５による加工サイクルの電圧電流波形から工作物６と切り抜き物２６との溶着サイクルの電圧電流波形に電気加工条件を切り換えることにより，第２スイッチＳ２を一定時間後にＯＦＦにするが，第３スイッチＳ３がＯＮしているため，工作物６とワイヤ電極５との極間に第１ダイオードＤ１及び第３スイッチＳ３を通る循環電流が流れ，パルス幅の長い電流を生成でき，放電状態がアーク放電となり，ワイヤ電極５の一部が工作物６と切り抜き物２６との間に溶着され，結果として工作物６と切り抜き物２６とが溶着される。
【００３０】
このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法における加工サイクルを，表１，図４及び図５の（Ａ）を参照して説明すると，次のとおりである。
【００３１】
【表１】
【００３２】
第１工程：第１スイッチＳ１をＯＮして低電圧負荷ＬＶを，ある時間，例えば，２μｓｅｃ程度が経過すると，ワイヤ電極５と工作物６との極間に放電が開始する。
第２工程：第２スイッチＳ２をＯＮして，電圧降下をトリッガーとして高電圧負荷ＨＶが印加されて電流が上昇し，ワイヤ電極５による工作物６の放電加工が行われる。
第３工程：ワイヤ電極５と工作物６との極間の放電時間は，工作物６の加工条件で決められているが，例えば，０．８μｓｅｃ程度が放電される。
第４工程：一旦，第１スイッチＳ１，第２スイッチＳ２，及び第３スイッチＳ３をＯＦＦして，ワイヤ電極５と工作物６との極間に掛かる電圧を無負荷として，休止時間をとる。ワイヤ電極５による工作物６の加工形状２１の加工時は，上記のサイクルを１２５ｋ〜２０００ｋＨｚの周期で繰り返すことによって達成される。
【００３３】
このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法における溶着サイクルを，表２，図４及び図５の（Ｂ）を参照して説明すると，次のとおりである。
【００３４】
【表２】
【００３５】
第１工程：第１スイッチＳ１をＯＮして低電圧負荷ＬＶを所定時間，例えば２μｓｅｃ程度が経過すると，ワイヤ電極５と工作物６との極間に放電が開始する。
第２工程：第２スイッチＳ２をＯＮして，電圧降下をトリッガーとして高電圧負荷ＨＶが印加された電流が上昇し，ワイヤ電極５による工作物６の放電加工を行う。
第３工程：加工サイクルである通常サイクルから溶着サイクルに切り換える時に，第２スイッチＳ２のＯＮを一定時間経過後にＯＦＦにするが，第３スイッチＳ３がＯＮしているため，工作物６とワイヤ電極５との間に循環電流が流れ，パルス幅の長い電流を生成でき，この時，ワイヤ電極５が溶融して工作物６と切り抜き物２６とに溶着し，結果として工作物６に切り抜き物２６が溶着する。
第４工程：循環電流が流れきったところで，第３スイッチＳ３がＯＦＦして休止時間を取ることになる。
【００３６】
次に，図６を参照して，このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法についての具体的な電気回路図について説明する。なお，ここでは，図６の電気回路図について，第１スイッチＳ１，第４スイッチＳ４，及び第５スイッチＳ５のＯＮ・ＯＦＦ制御によって発生する電圧波形及び電流波形の図面については省略することとする。
このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法を達成する具体的な電気回路は，ワイヤ電極５と工作物６との極間に対して，極間状況確認用の抵抗付き低電圧負荷と第１スイッチＳ１とが直列に結線された第１回路，放電加工用の高電圧負荷と第４スイッチＳ４と第５スイッチＳ５とが直列に結線された第２回路，第２ダイオードＤ２と第５スイッチＳ５とが直列に結線された第３回路，及び第３ダイオードＤ３と第４スイッチＳ４とが直列に結線された第４回路を，それぞれ並列に結線したものである。この電気回路において，第４スイッチＳ４及び第５スイッチＳ５をＯＮすれは，ワイヤ電極５と工作物６との間の極間に対して高電圧負荷ＨＶを付勢することができる。
【００３７】
この電気回路において，加工サイクルから溶着サイクルへの電気加工条件の変更は，第１スイッチＳ１，第４スイッチＳ４，及び第５スイッチＳ５のＯＮ・ＯＦＦ制御によって実行されるものである。第５スイッチＳ５がＯＮの時，第４スイッチＳ４をＯＦＦした後には，ワイヤ電極５と工作物６との間の極間に対して第２ダイオードＤ２と第５スイッチＳ５とを通る第１循環電流が流れる。また，第４スイッチＳ４がＯＮの時，第５スイッチＳ５をＯＦＦした後には，ワイヤ電極５と工作物６との間の極間に対して第３ダイオードＤ３と第４スイッチＳ４とを通る第２循環電流が流れる。即ち，この電気回路では，第１スイッチＳ１，第４スイッチＳ４，及び第５スイッチＳ５のＯＮ・ＯＦＦ制御によって，第１循環電流と第２循環電流とが交互に流れることになる。この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法は，ダイオードＤ２及びダイオードＤ３を組み込んだ具体的な電気回路を用いて行えば，２つの循環電流を発生させるので，放電加工の電流波形が台形状に近くなり，交互に循環電流を発生させることによってスイッチングによる発熱の問題を緩和することができる。即ち，このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法は，循環電流を利用して工作物６と切り抜き物２６とを溶着させるため，工作物６の放電加工に比較して，電流波形をゆっくり下げることができる。なお，第４スイッチＳ４と第５スイッチＳ５とは，ＯＮ，ＯＦＦタイミングは，以下で説明する逆でもよいことは勿論である。
【００３８】
このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法における加工サイクルを，表３及び図６を参照して説明すると，次のとおりである。
【００３９】
【表３】
【００４０】
第１工程：第１スイッチＳ１をＯＮして低電圧負荷ＬＶを所定時間，例えば２μｓｅｃ程度が経過すると，ワイヤ電極５と工作物６との極間に放電が開始する。
第２工程：第１スイッチＳ１をＯＦＦし，第４スイッチＳ４と第５スイッチＳ５とをＯＮして，電圧降下をトリッガーとして高電圧負荷ＨＶが印加されて電流が上昇し，ワイヤ電極５による工作物６の放電加工が行われる。
第３工程：第４スイッチＳ４と第５スイッチＳ５とをＯＮ状態を持続し，ワイヤ電極５と工作物６との極間の放電時間は，工作物６の加工条件で決められているが，例えば，０．８μｓｅｃ程度が放電される。
第４工程：第５スイッチＳ５をＯＮ状態を持続し，第４スイッチＳ４をＯＦＦにした後，サブμｓｅｃだけ第５スイッチ５をＯＮして高電圧負荷ＨＶの付勢状態を解放し，電流波形を台形に近づける。
第５工程：一旦，第１スイッチＳ１，第４スイッチＳ４，及び第５スイッチＳ５をＯＦＦして，ワイヤ電極５と工作物６との極間に掛かる電圧を無負荷として，休止時間をとる。ワイヤ電極５による工作物６の加工形状２１の加工時は，上記のサイクルを１２５ｋ〜２０００ｋＨｚの周期で繰り返すことによって達成される。
【００４１】
このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法における溶着サイクルを，表４及び図６を参照して説明すると，次のとおりである。
【００４２】
【表４】
【００４３】
第１工程：第１スイッチＳ１をＯＮして低電圧負荷ＬＶを，ある時間，例えば，２μｓｅｃ程度が経過すると，ワイヤ電極５と工作物６との極間に放電が開始する。
第２工程：第４スイッチＳ４と第５スイッチＳ５をＯＮして，電圧降下をトリッガーとして高電圧負荷ＨＶが印加された電流が上昇し，ワイヤ電極５による工作物６の放電加工を行う。
第３工程：第４スイッチＳ４と第５スイッチＳ５をＯＮ状態を持続して，放電時間は加工条件で決め，例えば，０．８μｍ程度だけ放置する。
第４工程：第４スイッチＳ４を一定時間後ＯＦＦにするが，第５スイッチＳ５がＯＮしているため，ワイヤ電極５と工作物６との極間に循環電流が流れ，高電圧負荷ＨＶの付勢が解放され，パルス幅の長い電流が生成できるため，この時，工作物６と切り抜き物２６との間にアーク溶接が発生して両者が溶着される。
第５工程：循環電流が流れきったところで，第５スイッチＳ５がＯＦＦして休止時間を取ることになる。
【００４４】
このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法では，工作物６への切り抜き物２６の溶着工程では，切り抜き物２６のサイズに応じて溶着部２０は１箇所又は複数箇所に行えば良く，切り抜き物２６が工作物６から切り離されなければ十分であり，切り抜き物２６の微小な傾き程度では無視できる。例えば，切り抜き物２６が小さく軽いものであれば，工作物６と切り抜き物２６との溶着部２０は一箇所で工作物６に切り抜き物２６を保持することができる。また，切り抜き物２６の大きさや重量が重いものであれば，工作物６と切り抜き物２６との溶着部２０は複数箇所で形成させて工作物６に切り抜き物２６をバランス良く保持すればよい。
このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法は，切り抜き物２６を不要物として工作物６を製品にするダイ側の加工，又は工作物６を不要物として切り抜き物２６を製品とするパンチ側の加工に適用できるものである。図７では，切り抜き物２６側にスタートホール等の孔１９が形成されているので，切り抜き物２６が中子となって不要物になりダイ側の加工となる。図示していないが，工作物６に対してパンチ側の加工を行う場合には，切り抜き物２６が製品になるので，スタートホール等の孔１９は，切り抜き物２６になる側には形成せずに，不用品になる工作物６側に形成することになる。
【００４５】
次に，図９（Ａ）と図９（Ｂ）を参照して，この発明による工作物切り残し加工方法と従来の工作物切り残し加工方法とで工作物６の放電加工でかかる積算加工時間の差異を説明する。この実施例では，図７に示すように，工作物切り残し加工方法は，スタートホール等の孔１９が切り抜き物２６側に形成されているので，切り抜き物２６を不要物として工作物６を製品にするダイ側の加工を行っているものである。
まず，図９（Ａ）を参照して，この発明によるワイヤ放電加工方法を説明する。この工作物切り残し加工方法は，工作物６を粗加工を行っている工程で，任意の場所に指定した距離だけ溶着させながら粗加工を進めて行くものである。粗加工の途中で一箇所以上（図では２箇所）で，ワイヤ電極５の溶融で工作物６に切り抜き物２６を溶着させるため，引き続いて工作物６に対して放電加工を続け，工作物６から切り抜き物２６の従来残していた切り残し領域でアーク溶接を行って溶着部２０を形成し，溶着部２０以外の領域を工作物６から切り抜き物２６を切り離す加工まで行っていまう。この時に，切り抜き物２６は，ワイヤ電極５の一部の溶融で工作物６に溶着部２０でスポット溶接された状態であるため，切り抜き物２６は工作物６から切れ落ちることがなく，工作物６に保持された状態になる（ステップＳ１）。同じ工作物６に放電加工するべき次の加工形状２１があるか否かを判断し，加工形状２１が有る場合には処理工程Ｓ１を繰り返し，残っている放電加工するべき加工形状２１を全て放電加工する。放電加工するべき次の加工形状２１が無い場合には，次の処理工程に進む（ステップＳ２）。次に，工作物６に対する全ての粗加工が完了すると，最初の加工形状２１へ移動してワイヤ放電加工機による工作物６の自動放電加工を一時停止する（ステップＳ３），作業者がテーブルを移動して（軸移動させて），工作物６を切り抜き物２６の引き離し位置へと移動させて，工作物６から全ての切り抜き物２６を叩き落とす等の外力によって引き離す（ステップＳ４）。次いで，製品にするべき工作物６の仕上げ加工を行って加工処理を終了する（ステップＳ５）。上記ワイヤ放電加工において，作業者がワイヤ放電加工機に張り付いて行う作業は，工作物６から切り抜き物２６を切り離す工程のみであり，これの所要時間は数秒の単位であり，大半の工程が自動処理である。
【００４６】
次に，図９（Ｂ）を参照して，従来のワイヤ放電加工方法を説明する。従来の工作物切り残し加工方法は，工作物６を粗加工を行っている工程で，任意の場所に指定した距離だけ粗加工を行わずに切り残し状態にして放電加工行うものである。この時に，切り抜き物２６は，工作物６に切り残し部で保持された状態であるため，切り抜き物２６は工作物６から切れ落ちることがなく，工作物６に残された状態になる（ステップＳ１１）。同じ工作物６に放電加工するべき次の加工形状２１があるか否かを判断し，加工形状２１が有る場合には処理工程Ｓ１１を繰り返し，残っている放電加工するべき加工形状２１を全て行う。放電加工するべき次の加工形状２１が無い場合には，次の処理工程に進む（ステップＳ１２）。次に，全ての加工形状２１の粗加工が完了すると，最初の加工形状２１に移動させ，ワイヤ放電加工機による工作物６の自動放電加工を一時停止する（ステップＳ１３）。次いで，作業者がプログラムを再開し，切り残しておいた部分の放電加工を行う。工作物６から切り抜き物２６を切り離しが完了するとプログラムをストップする。そこで，ワイヤ放電加工機を手動モードに変更し，Ｚ軸及びテーブルを移動させ，切り抜き物２６を工作物６から取り除く，手動又は自動にて各軸を元の位置に復帰させ，プログラムをスタートさせる（ステップＳ１４）。同じ工作物６に切り離すべき次の加工形状２１が有るか否かを判断し，加工形状２１が残っている場合には，処理工程Ｓ１４を繰り返し，これらの作業は加工形状２１がある分だけ繰り返し行い，工作物６から切り抜き物２６を放電加工で切り離す処理工程を全て行う（ステップＳ１５）。次いで，製品にするべき工作物６の仕上げ加工を行って加工処理を終了する（ステップＳ１６）。
【００４７】
この発明による工作物切り残し加工方法と従来の工作物切り残し加工方法とは，上記のような処理工程を経ることになっているが，両者を比較すると，この発明による工作物切り残し加工方法は，従来の工作物切り残し加工方法に対比して，工作物６の放電加工時間を大幅に短縮することができることが分かった。
例えば，１つの工作物６に対して１００個の所定の加工形状２１の四角形の孔加工を行った場合に，次のような結果を得ることができた。
従来の加工方法では，四角形の孔加工を一箇所加工するのに粗加工時間が約１０分間，工作物６から切り抜き物２６を切り離す加工時間（軸移動時間を含む）が約３分，仕上げ加工が約１４分間であった。そのため，全体で粗加工が１６．７時間，切り離し加工が５時間，仕上げ加工が２３．３時間である。切り離し加工で３分間であるが，１００箇所であるため５時間かかり，その間，作業者がワイヤ放電加工機を離れることなく，作業を行わなければならない。切り離し加工の３分間の内，２分間はワイヤ放電加工機が切り抜き物２６の切り離し加工を行っている時間であり，切り抜き物２６が切れ落ちるまで作業者が監視している時間であり，作業者は３．３時間が待機時間であるが，ワイヤ放電加工機から離れることができない。これに対して，本発明の工作物切り残し加工方法は，どういつの加工形状２１の四角形の孔加工を一箇所加工するのに粗加工時間が約１１分間，工作物６から切り抜き物２６を叩き落とす切り離し時間（軸移動時間を含む）が約５秒間，仕上げ加工が約１４分間であった。そのため，全体で粗加工が１８．３時間，切り離し加工が８．３分間，仕上げ加工が２３．３時間であり，全工程では３．２時間の時間短縮ができた。そこで，ワイヤ放電加工機による工作物の放電加工の生産性向上という観点から考察すると，３．２時間の時間短縮だけでなく，作業者がワイヤ放電加工機に非理ついて作業を行う時間が，従来の工作物切り残し加工方法では全加工時間の約１１％であるのに対し今回の機能を使用すると，0.3 ％以下となり，全作業工程中の９９．７％は無人運転できることである。また，本発明による工作物切り残し加工方法の加工プログラム作成において，粗加工での本機能を有効とする指令は，追加となるが，切り離しの加工プログラムが不要になり，従来の工作物切り残し加工方法に比較して簡素化することができる。更に，パンチ加工においても，仕上げ加工完了後に切り離し加工を行う際にも使用可能であり，切り離し加工までを完全無人化で加工を行うことが可能であり，ダイプレート加工時の切り抜き物処理同様に加工完了後は軽く叩いて切り抜き物を工作物から取り除くことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法は，例えば，ワイヤ電極と工作物との間に加工電圧を印加して発生する放電エネルギーで工作物を放電加工して工作物の切り抜き物を工作物から落下させないように保持するためのワイヤ放電加工機に適用して好ましいものである。
【符号の説明】
【００４９】
１ 本体ヘッド
２ 上ヘッド
４ 下ヘッド
５ ワイヤ電極
６ 工作物
７ ソースボビン
１０ ワイヤ供給ローラ
１３ 供給パイプ
１５ 機械本体
２０ 溶着部
２１ 加工形状
２２ 加工スリット
２６ 切り抜き物
３５ 巻き取りローラ
Ｄ１ 第１ダイオード
Ｄ２ 第２ダイオード
Ｄ３ 第３ダイオード
ＨＶ 高電圧負荷
ＬＶ 低電圧負荷
Ｓ１ 第１スイッチ
Ｓ２ 第２スイッチ
Ｓ３ 第３スイッチ
Ｓ４ 第４スイッチ
Ｓ５ 第５スイッチ
【技術分野】
【０００１】
この発明は，ワイヤ電極と工作物との間に極間電圧を印加して発生する放電エネルギによって工作物を放電加工し，放電加工によって工作物から切り抜かれた切り抜き物を工作物に保持可能にするワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に，ワイヤ放電加工機は，ワイヤ電極と超硬合金や焼入鋼等の工作物との間に放電現象を発生させ，工作物を切り抜き加工する工作機械であって，放電加工を開始する際には，ワイヤ電極は工作物に穿孔したスタートホール等の孔に予め挿通され，ワイヤ放電加工中には，ワイヤ電極は常に工作物の所定の加工形状の放電加工部位に供給される。工作物は，例えば，浸漬式ワイヤ放電加工機では加工槽内の加工液中に浸漬された状態で，ワークテーブル上にクランプによって固定されている。ワイヤ電極を工作物の放電加工部位に挿通させる形態の放電加工においては，放電加工経路が閉じている場合には，工作物から加工品又は切り抜き物が切り離されることになる。
【０００３】
従来，ワイヤ放電加工方法として，１つ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ものが知られている。該ワイヤ放電加工方法は，各オス型を切落とす加工経路のプログラム及び切り残し量，戻し量を設定入力しておき，１回目の加工では設定切り残し量だけ残して放電加工を停止し，その位置を記憶する。２回目の切り残し加工では，１回目の加工の加工停止位置より設定戻し量だけ加工溝に沿って戻した位置で，自動結線し，該位置より放電加工を行って各オス型を切り落とすものである（例えば，特許文献１参照）。
【０００４】
また，本出願人が開発したワイヤ放電加工方法は，工作物を予め設定された加工プログラムに基づいて切抜き加工するものであって，予め設定された加工プログラムで特定される切り抜き加工の形状に基づいて，加工完了直前の加工残り距離を決定しており，加工プログラムの作成を簡単化でき，迅速化できると共に，加工形状に適合した加工残り距離とすることにより中子の落下を確実に防止する（例えば，特許文献２参照）。
【０００５】
また，本出願人が開発したワイヤ放電加工装置は，小形状の中子の排出を切抜き加工の動作と連続して自動的に行うものをであり，ワイヤ電極を所定の加工経路に基づいて電極移動制御部を移動させ，電極間隔制御部が加工移動中にワイヤ電極の放電ギャップを制御すると共に，加工動作を終了させる後退完アラームを出力し，加工経路の移動が完了した場合に後退完アラームを無効とし，加工経路移動の完了後に中子排出制御部が被加工物から中子を排出するように構成し，加工処理動作に引き続いて連続して中子の排出動作を実行できる（例えば，特許文献３参照）。
【０００６】
また，本出願人が開発した浸漬式ワイヤ放電加工機は，工作物に切抜き加工を行って生じた切抜き片を浮力体で支持することにより，切抜き片とワイヤ電極との短絡を防止し，重量のある切抜き片を安全に支持するものであり，工作物の下面には，加工液の比重よりも小さい比重を有する浮力体が配置され，加工液によって浮力体に生じる浮力によって，工作物をワイヤ電極で切り抜いたときに生じる切抜き片が加工液中に沈降しないように支持される（例えば，特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３３６６５０９号公報
【特許文献２】特開２０００−２８０１２４号公報
【特許文献３】特許第３５２１２８３号公報
【特許文献４】特許第４４８０８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら，上記ワイヤ放電加工方法では，プレート加工等を行う際に，第１加工を行った時に数ｍｍ程度の距離だけ放電加工していないので，次の形状加工へと切削加工工程を移して実行し，その後に，工作物から中子の切り落とし作業を行って，工作物に対して更に仕上げ加工工程へと移行して行くものであり，この場合に，切り残し部の中子は，必ず放電加工を行って工作物から中子を切り離す必要があるものである。また，工作物を予め決められた加工形状に放電加工する場合に，工作物から中子を落下させないため，工作物の加工形状を切り残して，後で中子を工作物から切り落としたり，中子回収装置を必要としたりするものである。そして，加工形状の最後の部分を切断せずに残す場合には，工作物に対する加工終了直前には，工作物から切り抜かれようとする切抜き片がクランプされている工作物に対して傾いて，ワイヤ電極と切抜き片の中子との間で短絡が発生して放電加工が中断したり，或いは異常放電を発生させて，切抜き片が加工品である場合には，加工品の加工面に損傷を与えることがある。加工形状の最後の部分まで切断することによって，切抜き片を完全に切り抜く場合には，工作物は磁石で吸着できない場合があると共に，磁石で吸着可能であっても切抜き片である中子の重量の程度によっては，中子を磁力によって支えきれないこともある。
【０００９】
本発明者は，定性的に長間隙の放電現象が絶縁体（気体）中に金属電極を配置した絶縁破壊を生じさせると，コロナ放電に始まり，火花（spark)放電，次いでアーク放電の現象をとおって絶縁破壊を終了することに着目して，これらの現象の「電圧−電流の特性」を制御して，火花放電で放電加工を行い，アーク放電でアーク溶接即ちプラズマ溶接を行うことができることを開発した。本発明者は，上記現象を用いて，ワイヤ電極を用いて工作物から切り抜き物を放電加工し，工作物に切り抜き物を溶着させるためアーク溶接を利用するという技術的思想に到達したものである。
【００１０】
この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，工作物の予め決められた形状加工のある部分即ち少なくとも一箇所で，電気加工条件を変更し，ワイヤ電極の一部を溶融させて工作物と切り抜かれた切り抜き物とを加工形状領域で溶着させることによって，工作物から切り抜き物が落下するのを防止し，その後，従来のような切り残し部を再度の放電加工で加工することなく，溶着部を外力で破壊し，工作物から切り抜き物を切り離し，トータルの加工時間を短縮して加工効率を向上させると共に，工作物及び切り抜き物に損傷を発生させないことを特徴とするワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は，機械本体に設けられたソースボビンから送り出されるワイヤ電極を，上ヘッドの下方に取り付けられる工作物，及び前記工作物の下方で前記上ヘッドに対向して配置された下ヘッドへと供給し，次いで前記ワイヤ電極を前記下ヘッドの下方に配設されたガイド部材を経て廃棄するように構成されているワイヤ放電加工による工作物加工方法において，
前記工作物の予め決められた加工形状の少なくとも一箇所において，前記ワイヤ電極と前記工作物との間に印加する電気加工条件を加工サイクルから溶着サイクルに変更し，前記ワイヤ電極の一部を溶融して前記工作物と前記工作物からの切り抜き物とを予め決められた所定の箇所の溶着部でワイヤ電極溶融物で溶着させ，前記切り抜き物を前記工作物に前記溶着部で保持して前記工作物から前記切り抜き物が脱落するのを防止することを特徴とするワイヤ放電加工機における工作物切り残し加工方法に関する。
【００１２】
また，前記工作物と前記切り抜き物とを前記溶着部で溶着させるために前記ワイヤ電極に流す電流は，前記工作物をワイヤ放電加工する電流に比較して，電流ピークを低くして長いパルスを印加し，加工放電からアーク放電に移行させて前記ワイヤ電極溶融物による溶接によって前記切り抜き物を前記工作物に前記溶着部で溶着させるものである。
【００１３】
前記溶着サイクルにおける加工条件は，前記工作物を切断しながら同時に前記工作物と前記切り抜き物との対向部分の一部分を前記溶着部として溶着させるものである。また，前記工作物と前記切り抜き物との前記溶着部は，前記工作物の放電加工終了後に，前記溶着部を外力で破壊して前記切り抜き物を前記工作物からり切り離すものである。
【００１４】
また，この工作物切り残し加工方法は，基本的には，次のような電気回路によって達成される。即ち，この工作物切り残し加工方法では，前記電気加工条件の変更は，前記ワイヤ電極と前記工作物との極間に対して，極間状況確認用の抵抗付き低電圧負荷と第１スイッチとが直列に結線された第１回路，放電加工用の高電圧負荷と第２スイッチとが直列に結線された第２回路，及び第１ダイオードと第３スイッチとが直列に結線された第３回路を，それぞれ並列に結線した電気回路によって，前記第１スイッチ，前記第２スイッチ，及び前記第３スイッチのＯＮ・ＯＦＦ制御を行って達成されるものである。また，前記工作物の前記加工サイクルは，前記ワイヤ電極と前記工作物との前記極間に対して，前記第１スイッチをＯＮして前記低電圧負荷を付勢し，次いで，前記第１スイッチをＯＦＦして前記第２スイッチをＯＮして前記高電圧負荷を付勢して前記ワイヤ電極による前記工作物の放電加工を行う制御によって実行されるものである。また，前記工作物の前記溶着サイクルは，前記ワイヤ電極と前記工作物との前記極間に対して，前記第１スイッチと前記第３スイッチをＯＮして前記低電圧負荷を付勢し，次いで，前記第３スイッチのＯＮを持続して前記第１スイッチをＯＦＦし且つ前記第２スイッチをＯＮして前記高電圧負荷を付勢し，最後に，前記第２スイッチをＯＦＦして前記第３スイッチのＯＮを持続し，前記高電圧負荷の付勢を解放して前記ワイヤ電極と前記工作物との間に循環電流を流してパルス幅の長い電流を生成させて前記工作物に前記切り抜き物を溶着させる制御によって実行されるものである。
【００１５】
又は，この工作物切り残し加工方法は，具体的には，次のような電気回路によって達成される。即ち，この工作物切り残し加工方法では，前記電気加工条件の変更は，前記ワイヤ電極と前記工作物との極間に対して，極間状況確認用の抵抗付き低電圧負荷と第１スイッチとが直列に結線された第１回路，放電加工用の高電圧負荷と第４スイッチと第５スイッチとが直列に結線された第２回路，第２ダイオードと前記第５スイッチとが直列に結線された第３回路，及び第３ダイオードと前記第４スイッチとが直列に結線された第４回路を，それぞれ並列に結線した電気回路において，前記第１スイッチ，前記第４スイッチ，及び前記第５スイッチのＯＮ・ＯＦＦ制御を行って達成されるものである。また，前記工作物の前記加工サイクルは，前記ワイヤ電極と前記工作物との前記極間に対して，前記第１スイッチをＯＮして前記低電圧負荷を付勢し，次いで，前記第１スイッチをＯＦＦして前記第４スイッチと前記第５スイッチとをＯＮして前記高電圧負荷を付勢して前記ワイヤ電極による前記工作物の放電加工を行う制御によって実行される。また，前記工作物の前記溶着サイクルは，前記ワイヤ電極と前記工作物との前記極間に対して，前記第１スイッチをＯＮして前記低電圧負荷を付勢し，次いで，前記第１スイッチをＯＦＦして前記第４スイッチと前記第５スイッチとをＯＮして前記高電圧負荷を付勢し，次いで，前記第４スイッチと前記第５スイッチのＯＮ状態を持続して前記高電圧負荷を付勢状態を持続し，最後に，前記第４スイッチをＯＦＦして前記第５スイッチのＯＮを持続して前記高電圧負荷の付勢を解放して前記ワイヤ電極と前記工作物との間に循環電流を流してパルス幅の長い電流を生成させて前記工作物に前記切り抜き物を溶着させる制御によって実行されるものである。
【００１６】
この工作物切り残し加工方法において，前記工作物と前記切り抜き物とを溶着させるため溶融される前記ワイヤ電極の前記一部は，前記ワイヤ電極のワイヤ周囲部であり，前記切り抜き物と前記工作物とを前記ワイヤ電極の前記一部を溶融させて溶着させる時に，前記ワイヤ電極が断線することなく前記ワイヤ電極の供給状態が維持されているものである。また，この工作物切り残し加工方法は，前記切り抜き物と前記工作物とを前記ワイヤ電極の前記一部を溶融させて溶着させる工程での前記ワイヤ電極の断線時には，前記ワイヤ電極をワイヤ電極断線点での加工スリットに供給して溶着工程又は加工工程を引き続き行うことができるものである。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法は，上記のように構成されているので，従来のように工作物に対して切り抜き物を除去するのに工作物に対して再度の放電加工を必要とせず，一回の放電加工で切り抜き物を工作物から容易に切り離しできる状態に加工することができる。即ち，工作物に切り抜き物を保持している溶着部は，工作物の素材のように強固ではなく，弱い外力で容易に破壊できるので，工作物に対して切り抜き物を切り離すため，工作物から切り抜き物を弱い外力で破壊して切り離すことができ，工作物に対する再度の放電加工を必要とせず，加工時間を短縮して加工効率を大幅にアップさせ，しかも切り抜き物の傾きや落下による工作物や切り抜き物に損傷を与えることがなく，工作物に対して良好な放電加工を行うことができる。
ところで，定性的に長間隙の放電現象は，絶縁体中で金属電極間に絶縁破壊を生じさせると，コロナ放電に始まり，火花放電，次いでアーク放電の現象をとおって絶縁破壊を終了し，また，工作物の放電加工は，火花放電のタイミングで，電流供給をやめることで，工作物の加工を行っている。この発明による工作物切り残し加工方法における溶着サイクルでは，火花放電域で工作物の放電加工を行い，続いてアーク放電域で工作物に切り抜き物をアーク溶接するように制御されており，このアーク放電時に，ワイヤ電極の外周の一部が溶融して溶加材となる。これらの結果，工作物はワイヤ電極の軌跡通りに，ワイヤ電極の送り方向に平行に放電加工されると共に，引き続くアーク放電により直前の放電加工された部分が溶加材で溶着され，即ち，工作物に切り抜き物が溶着されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法を達成できるワイヤ放電加工機を示す説明図である。
【図２】この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法を達成するための基本回路を示す電気回路図である。
【図３】図２の電気回路において，スイッチＳ１及びスイッチＳ２のＯＮ・ＯＦＦ制御による上側に電圧波形と下側に電流波形とを示す波形図であり，（Ａ）は図２の基本回路による通常加工である加工サイクルの電圧電流波形を示し，また，（Ｂ）は図２の基本回路による工作物と切り抜き物とを溶着させる溶着サイクルの電圧電流波形を示している。
【図４】この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法を達成するための基本的な技術的思想を具現する電気回路を示す電気回路図である。
【図５】図４の電気回路において，スイッチＳ１，スイッチＳ２及びスイッチＳ３のＯＮ・ＯＦＦ制御による上側に電圧波形と下側に電流波形とを示す波形図であり，（Ａ）は図４の電気回路による通常加工である加工サイクルの電圧電流波形を示し，また，（Ｂ）は図４の電気回路による工作物と切り抜き物とを溶着させる溶着サイクルの電圧電流波形を示している。
【図６】この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法を達成するための具体的な電気回路の一実施例を示す電気回路図である。
【図７】このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法における工作物と切り抜き物との関係を示し，（Ａ）は工作物をスタートホールから四角形の加工形状に加工して切り抜き物を二箇所で溶着した状態を示し，（Ｂ）は（Ａ）での工作物の放電加工の加工軌跡を点線で示した誇張した拡大斜視図である。
【図８】この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法において，工作物と切り抜き物との溶着部を破壊する耐荷重の結果を示すグラフである。
【図９】本発明と従来との工作物切り残し加工方法を達成するための処理フローズであり，（Ａ）はこのワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法による処理工程を示す処理フロー図であり，（Ｂ）は従来のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法による処理工程を示す処理フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下，図１を参照して，この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法を達成するワイヤ放電加工機について説明する。このワイヤ放電加工機は，概して，機械本体１５に取り付けられ且つワイヤ電極５を巻き上げているソースボビン７，ソースボビン７から送り出されるワイヤ送り系でのワイヤ電極５の方向を転換する複数の方向転換ローラ８，ワイヤ電極５が良好に繰り出されるようにワイヤ電極５にブレーキをかけるブレーキローラ９，送り出されるワイヤ電極５にテンションを付与するテンションローラ１２，ワイヤ電極５を供給パイプ１３へとガイドするガイドローラ３２等を備えている。ワイヤ電極５は，ワイヤ供給系における方向転換ローラ８，ガイドローラ３２を通過して，本体ヘッド１に設けられた一対のアニールローラであるワイヤ供給ローラ１０，ワイヤ電極送りユニット２４に支持された供給パイプ１３内を通って一対のコモンローラ１１を通過した後に，そこで，ワイヤ電極５は一対のワイヤ供給ローラ１０と一対のコモンローラ１１とで挟持され，それらの間で給電子１８（図２，図４）を通じて加工電源からの電流がワイヤ供給ローラ１０，ワイヤ電極５，及びコモンローラ１１に通電され，ワイヤ供給ローラ１０とコモンローラ１１との間のワイヤ電極５がアニールされて曲がり等の癖取りされ，次いで，ワイヤ電極５のアニールされていない先端部がカッタ１４で切断して排除される。その後，アニールされたワイヤ電極５は，ワイヤ供給ローラ１０の送り出しに従ってワイヤ電極送りユニット２４である供給パイプホルダに支持された供給パイプ１３の降下に従って供給パイプ１３にガイドされて上ヘッド２へと達して挿通される。
【００２０】
また，アニールローラ１０とコモンローラ１１との間には，ワイヤ電極５の先端を良好にする時，ワイヤ電極５の断線時，アニール処理時等に，ワイヤ電極５の先端部を切断するためのカッタ１４が設けられていると共に，カッタ１４で切断されたワイヤ電極５を廃棄するための廃ワイヤクランプ（図示せず）が設けられている。カッタ１４は，カッタユニットを作動することでワイヤ電極５を切断するように構成されている。ワイヤ電極５の結線時は，供給パイプ１３を通ったワイヤ電極５は，ワイヤ供給ローラ１０の低速回転によって，まず，上ヘッド２に供給され，上ヘッド２を通過して工作物６のスタートホールや加工軌跡の孔１９に挿通された後に，上ヘッド２の下方に対向した下ヘッド４に受け取られ，ワイヤ電極５が下ヘッド４を通過した後には，ワイヤ供給ローラ１０は高速回転に切り換えられ，下ヘッド４から繰り出されたワイヤ電極５は，下アーム３に設けられた方向転換ローラからワイヤガイドパイプ３７，ワイヤガイドパイプ３７の出口に設けた水分離部，及び水分離部の下流に設置された巻き取りローラ３５を順次通過して，巻き取りローラ３５で引き出され，更に，巻き取りローラ３５の後流に設けた吸引装置等によって吸引され，最後に廃ワイヤホッパ３６に回収される。また，ブレーキローラ９には，回転数を検出するためのエンコーダ１６が設けられている。センサ１７は，ワイヤ電極５の撓み，曲がり，挿通状態等を検出するため，本体ヘッド１の下部の支持体（図示せず）に取り付けられている。
【００２１】
このワイヤ放電加工機では，工作物６の材質は，例えば，鉄系材料又は超硬材料である。また，ワイヤ電極５の材質は，例えば，タングステン系，銅合金系（黄銅系），ピアノ線系等の金属材料であり，更に，それらを芯材として表面を被覆した金属材料，例えば，芯材が銅合金系以外では銅合金の被覆層，芯材が銅合金系では亜鉛等の被覆層の材料で作製されている。この実施例では，工作物６は，特に，図７に示すように平らなプレート状の形状であり，複数のスタートホール，加工軌跡等の孔１９に挿通された後に，ワイヤ電極５には給電子１８より電流が供給され，ワイヤ電極５と工作物６との間に電圧を印加して工作物６の放電加工が行われるが，その時，プレート等の切り抜き物２６が発生する。また，ワイヤ電極５の先端が上ヘッド２から工作物６を通って下ヘッド４へと順次挿通する途中で，ワイヤ電極５の先端が上ヘッド２，工作物６，下ヘッド４等の何らかの障害物に当接し，ワイヤ電極５が撓んだり屈折して曲がると，センサ１７がその状態を検出することができる。ワイヤ電極５の撓みの検出は，ワイヤ供給ローラ１０と供給パイプホルダのホルダ上部，即ち，センサ１７との間に電圧が印加されているので，ワイヤ電極５の撓みはセンサ１７に接触することによって検出される。ワイヤ供給ローラ１０には，給電子を通して給電され，ワイヤ供給ローラ１０が閉じてワイヤ電極５を挟持した状態で，ワイヤ電極５に電圧が印加されるので，センサ１７によってワイヤ電極５の当接状態が検出される。
【００２２】
この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法は，特に，工作物６から所定の加工形状２１の切り抜き物２６を切り離すものであるが，切り抜き物２６をワイヤ電極５の一部を溶融させて工作物６に加工軌跡上の 溶着部２０で溶着させて一時保持することに特徴を有している。ここで，溶融されるワイヤ電極５の一部は，ワイヤ電極５の予め決められた長さのワイヤ周囲部であり，ワイヤ電極溶融物で切り抜き物２６を工作物６に溶着させる時に，ワイヤ電極５は断線することなく，ワイヤ電極５の供給状態が維持されるものである。この工作物切り残し加工方法では，特に，ワイヤ電極５中に銅合金系を含んでいることが工作物６と切り抜き物２６との溶着が良好に行われる。この工作物切り残し加工方法は，本体ヘッド１に設けられたワイヤ供給ローラ１０で機械本体１５に設けられたソースボビン７から送り出されるワイヤ電極５を挟持し，ワイヤ供給ローラ１０を駆動してワイヤ電極５を供給パイプ１３を通じて上ヘッド２，上ヘッド２の下方に取り付けられる工作物６，及び工作物６の下方で上ヘッド２に対向して配置された下ヘッド４へ供給し，次いで，ワイヤ電極５を下ヘッド４の下方に配設されたガイド部材を経て巻き取りローラ３５で引き出して廃棄することから成り，特に，工作物６の予め決められた加工形状２１の少なくとも一箇所（実施例では２箇所）において，ワイヤ電極５と工作物６との間に印加する電気加工条件を加工サイクルから溶着サイクルに変更し，ワイヤ電極５の一部を溶融させて工作物６と切り抜き物２６とを予め決められた所定の位置の溶着部２０で溶着させ，溶着部２０で切り抜き物２６を工作物６に保持し，工作物６から切り抜き物２６が脱落するのを防止することを特徴とするものである。図７に示すように，工作物６と切り抜き物２６との溶着部２０は対向位置で２箇所に存在するので，切り抜き物２６は工作物６にバランスよく保持されることに成る。また，この工作物切り残し加工方法は，切り抜き物２６と工作物６とをワイヤ電極５の一部を溶融させて溶着させる工程において，ワイヤ電極５が断線した時には，ワイヤ電極５をワイヤ電極断線点での加工スリット２２に供給し，次いで，工作物５と切り抜き物２６とを溶着させたり，又はワイヤ電極５により工作物６の放電加工を行う加工工程を引き続き行うことができるように構成されている。また，切り抜き物２６は，場合によっては，製品になったり，又は不必要なスクラップになったりするものである。
【００２３】
この工作物切り残し加工方法において，電気加工条件を加工サイクルから溶着サイクルに変更するため，ワイヤ電極５に流す電流（Ａ）は，図３及び図５に示すように，工作物６をワイヤ放電加工する電流に比較して，高電圧負荷ＨＶからワイヤ電極５に流す電流ピークを，例えば，約１／４倍程度に低くし，ワイヤ電極５と工作物６との極間に印加する電圧（Ｖ）を，例えば，約１／４倍程度に低くし，更に，ワイヤ電極５に流す電流のパルスを，例えば，約２倍程度に長くし，加工放電からアーク放電に移行させて，ワイヤ電極５によるアーク溶接によって切り抜き物２６を工作物６に溶着部２０で溶着させるものである。また，溶着サイクルにおける加工条件は，工作物６を切断しながら同時に工作物６と切り抜き物２６との対向部分の一部分を溶着部２０として溶着させるものである。ここで，対向部分の一部分とは，工作物６と切り抜き物２６とが向かい合った部分の一部分である。例えば，ワイヤ電極５の溶着部分は，工作物６の加工形状の上ヘッド２側の一部分の場合もあり，工作物６の下ヘッド４側の一部分の場合もある。また，工作物６と切り抜き物２６との溶着部２０は，エッジ部（図７では上部のみ）での存在であるので，僅かの外力で破壊できる程度であるので，工作物６の放電加工終了後に，溶着部２０を外力で破壊して，例えば，切り抜き物２６を工作物６から外力による衝撃力を加えて，切り抜き物２６を工作物６から容易に切り離すことができるものである。
【００２４】
この工作物切り残し加工方法において，工作物６と切り抜き物２６との溶着部２０は，弱い外力で破壊できるが，工作物６と切り抜き物２６との溶着部２０の破壊耐荷重は，図７に示すようになっている。図７には，工作物６に対して８ｍｍ角の加工を行った場合を示しており，切り離される切り抜き物２６は，８ｍｍ角材であり，切り抜き物２６の対向する２辺で溶着部２０は長さ２ｍｍであって，溶着部２０の指定距離ｍｍ（横軸）に対する耐静荷重ｋｇｆ（縦軸）を示している。
【００２５】
次に，図２及び図３を参照して，このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法についての基本的な原理を説明し，また，図４及び図５を参照して，このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法の具体的な実施例を説明する。
図５では，第１スイッチＳ１，第２スイッチＳ２，第３スイッチＳ３，電圧波形（Ｖ），及び電流波形（Ａ）について，具体的に数値を記載しているが，これらの数値は理解し易くするための例示であり，また，電圧波形（Ｖ）及び電流波形（Ａ）についても，例示の波形であることは勿論である。即ち，第１スイッチＳ１をＯＮする時間は，ワイヤ電極５と工作物６との極間状態（例えば，加工電源，ワイヤ電極５の材質，線径等の条件，及び工作物６の材質，厚さ等の条件で変化するパラメータ）で決まるものであり，加工条件等で決まらずに不定であって，数μｓｅｃ，数十μｓｅｃ程度であるが，下記の加工サイクル及び溶着サイクルでの説明では例示として，２μｓｅｃを記載している。また，第２スイッチＳ２をＯＮする時間は，加工条件（パラメータ入力）で決めるＯＮ時間であるが，下記の加工サイクル及び溶着サイクルでの説明では，例示として，０．８μｓｅｃを記載している。更に，図５の（Ｂ）における電流波形の電流の流れる時間及び電圧波形の印加時間は，加工条件等で決められずに不定であるが，下記の加工サイクル及び溶着サイクルでの説明では，例示として，３μｓｅｃを記載している。
【００２６】
図２に示す電気回路は，ワイヤ電極５と工作物６との極間に対して極間状況確認用の抵抗付き低電圧負荷ＬＶと第１スイッチＳ１が直列に結線された第１回路，及び放電加工用の高電圧負荷ＨＶと第２スイッチＳ２が直列に結線された第２回路が並列に結線されている。第１回路は，主としてワイヤ電極５と工作物６との間の極間状況を確認する回路であって，工作物６を放電加工するのに工作物６とワイヤ電極５とが適正な位置関係にあるか否かを検出する手段であり，抵抗Ｒは第１回路を流れる電流を調整する機能を有している。従って，スイッチＳ１は，タイミング的には工作物６の放電加工の前にＯＮ・ＯＦＦ制御されるものである。また，第２回路は，放電加工用であり，工作物６を放電加工する場合には，大電流を短い時間で流す必要があり，抵抗等は組み込まれていない回路である。
【００２７】
次に，このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法についての加工サイクル及び溶着サイクルについて説明する。
図３の（Ａ）に示す通常加工である加工サイクルでは，第１スイッチＳ１をＯＮしてパルスを発生させると，ワイヤ電極５と工作物６との極間に，例えば，低電圧負荷ＬＶの８０Ｖ程度が２μｓｅｃ程度発生してワイヤ電極５と工作物６との極間状況が適正な位置であるか否かを確認し，極間状況が適正であれば，そこで極間で放電が開始する。次いで，第１スイッチＳ１をＯＦＦして第２スイッチＳ２をＯＮし，パルスを発生させると，ワイヤ電極５に，例えば，４００Ａ程度の電流を０．８μｓｅｃ程度流して，ワイヤ電極５と工作物６との極間に高電圧負荷ＨＶから２４０Ｖ程度が印加され，ワイヤ電極５で工作物６が放電加工されることになる。
また，図３の（Ｂ）に示す工作物６と切り抜き物２６との溶着サイクルでは，第１スイッチＳ１をＯＮしてパルスを発生させると，ワイヤ電極５と工作物６との極間に，例えば，低電圧負荷ＬＶの８０Ｖ程度が２μｓｅｃ程度発生してワイヤ電極５と工作物６との極間状況が適正な位置であるか否かを確認し，極間状況が適正であれば，そこで放電が開始する。次いで，第１スイッチＳ１をＯＦＦして第２スイッチＳ２をＯＮし，パルスを発生させると，ワイヤ電極５に，例えば，１１０Ａ程度の電流が３μｓｅｃ程度流れて，ワイヤ電極５と工作物６との極間に高電圧負荷ＨＶから加工時の約１／４の７０Ｖ程度が印加され，アーク放電となってワイヤ電極５が溶融されて，切り抜き物２６が工作物６にワイヤ電極溶融物で溶着される。
【００２８】
次に，図４及び図５を参照して，このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法についての技術的思想の基本的な構成について説明する。このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法を達成する基本的な電気回路は，ワイヤ電極５と工作物６との極間に対して，極間状況確認用の抵抗Ｒ付き低電圧負荷ＬＶと第１スイッチＳ１とが直列に結線された第１回路，放電加工用の高電圧負荷と第２スイッチＳ２とが直列に結線された第２回路，及び第１ダイオードＤ１と第３スイッチＳ３とが直列に結線された第３回路を，それぞれ並列に結線されたものである。この電気回路において，加工サイクルから溶着サイクルへの電気加工条件の変更は，第１スイッチＳ１，第２スイッチＳ２，及び第３スイッチＳ３のＯＮ・ＯＦＦ制御によって実行されるものである。
【００２９】
このワイヤ放電加工機では，基本的な構成について，工作物６に対するワイヤ電極５による加工サイクルは，ワイヤ電極５と工作物６との極間に対して，第１スイッチＳ１をＯＮして低電圧負荷ＬＶを付勢し，次いで，第１スイッチＳ１をＯＦＦして第２スイッチＳ２をＯＮして高電圧負荷ＨＶを付勢する制御によって実行されるものである。また，工作物６と切り抜き物２６との溶着サイクルは，ワイヤ電極５と工作物６との極間に対して，第３スイッチＳ３のＯＮを持続して，第１スイッチＳ１をＯＮして低電圧負荷ＬＶを付勢し，次いで，第１スイッチＳ１をＯＦＦして第２スイッチＳ２をＯＮして高電圧負荷ＨＶを付勢し，最後に，第２スイッチＳ２をＯＦＦする制御によって実行されるものである。ここで，工作物６に対するワイヤ電極５による加工サイクルの電圧電流波形から工作物６と切り抜き物２６との溶着サイクルの電圧電流波形に電気加工条件を切り換えることにより，第２スイッチＳ２を一定時間後にＯＦＦにするが，第３スイッチＳ３がＯＮしているため，工作物６とワイヤ電極５との極間に第１ダイオードＤ１及び第３スイッチＳ３を通る循環電流が流れ，パルス幅の長い電流を生成でき，放電状態がアーク放電となり，ワイヤ電極５の一部が工作物６と切り抜き物２６との間に溶着され，結果として工作物６と切り抜き物２６とが溶着される。
【００３０】
このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法における加工サイクルを，表１，図４及び図５の（Ａ）を参照して説明すると，次のとおりである。
【００３１】
【表１】
【００３２】
第１工程：第１スイッチＳ１をＯＮして低電圧負荷ＬＶを，ある時間，例えば，２μｓｅｃ程度が経過すると，ワイヤ電極５と工作物６との極間に放電が開始する。
第２工程：第２スイッチＳ２をＯＮして，電圧降下をトリッガーとして高電圧負荷ＨＶが印加されて電流が上昇し，ワイヤ電極５による工作物６の放電加工が行われる。
第３工程：ワイヤ電極５と工作物６との極間の放電時間は，工作物６の加工条件で決められているが，例えば，０．８μｓｅｃ程度が放電される。
第４工程：一旦，第１スイッチＳ１，第２スイッチＳ２，及び第３スイッチＳ３をＯＦＦして，ワイヤ電極５と工作物６との極間に掛かる電圧を無負荷として，休止時間をとる。ワイヤ電極５による工作物６の加工形状２１の加工時は，上記のサイクルを１２５ｋ〜２０００ｋＨｚの周期で繰り返すことによって達成される。
【００３３】
このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法における溶着サイクルを，表２，図４及び図５の（Ｂ）を参照して説明すると，次のとおりである。
【００３４】
【表２】
【００３５】
第１工程：第１スイッチＳ１をＯＮして低電圧負荷ＬＶを所定時間，例えば２μｓｅｃ程度が経過すると，ワイヤ電極５と工作物６との極間に放電が開始する。
第２工程：第２スイッチＳ２をＯＮして，電圧降下をトリッガーとして高電圧負荷ＨＶが印加された電流が上昇し，ワイヤ電極５による工作物６の放電加工を行う。
第３工程：加工サイクルである通常サイクルから溶着サイクルに切り換える時に，第２スイッチＳ２のＯＮを一定時間経過後にＯＦＦにするが，第３スイッチＳ３がＯＮしているため，工作物６とワイヤ電極５との間に循環電流が流れ，パルス幅の長い電流を生成でき，この時，ワイヤ電極５が溶融して工作物６と切り抜き物２６とに溶着し，結果として工作物６に切り抜き物２６が溶着する。
第４工程：循環電流が流れきったところで，第３スイッチＳ３がＯＦＦして休止時間を取ることになる。
【００３６】
次に，図６を参照して，このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法についての具体的な電気回路図について説明する。なお，ここでは，図６の電気回路図について，第１スイッチＳ１，第４スイッチＳ４，及び第５スイッチＳ５のＯＮ・ＯＦＦ制御によって発生する電圧波形及び電流波形の図面については省略することとする。
このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法を達成する具体的な電気回路は，ワイヤ電極５と工作物６との極間に対して，極間状況確認用の抵抗付き低電圧負荷と第１スイッチＳ１とが直列に結線された第１回路，放電加工用の高電圧負荷と第４スイッチＳ４と第５スイッチＳ５とが直列に結線された第２回路，第２ダイオードＤ２と第５スイッチＳ５とが直列に結線された第３回路，及び第３ダイオードＤ３と第４スイッチＳ４とが直列に結線された第４回路を，それぞれ並列に結線したものである。この電気回路において，第４スイッチＳ４及び第５スイッチＳ５をＯＮすれは，ワイヤ電極５と工作物６との間の極間に対して高電圧負荷ＨＶを付勢することができる。
【００３７】
この電気回路において，加工サイクルから溶着サイクルへの電気加工条件の変更は，第１スイッチＳ１，第４スイッチＳ４，及び第５スイッチＳ５のＯＮ・ＯＦＦ制御によって実行されるものである。第５スイッチＳ５がＯＮの時，第４スイッチＳ４をＯＦＦした後には，ワイヤ電極５と工作物６との間の極間に対して第２ダイオードＤ２と第５スイッチＳ５とを通る第１循環電流が流れる。また，第４スイッチＳ４がＯＮの時，第５スイッチＳ５をＯＦＦした後には，ワイヤ電極５と工作物６との間の極間に対して第３ダイオードＤ３と第４スイッチＳ４とを通る第２循環電流が流れる。即ち，この電気回路では，第１スイッチＳ１，第４スイッチＳ４，及び第５スイッチＳ５のＯＮ・ＯＦＦ制御によって，第１循環電流と第２循環電流とが交互に流れることになる。この発明によるワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法は，ダイオードＤ２及びダイオードＤ３を組み込んだ具体的な電気回路を用いて行えば，２つの循環電流を発生させるので，放電加工の電流波形が台形状に近くなり，交互に循環電流を発生させることによってスイッチングによる発熱の問題を緩和することができる。即ち，このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法は，循環電流を利用して工作物６と切り抜き物２６とを溶着させるため，工作物６の放電加工に比較して，電流波形をゆっくり下げることができる。なお，第４スイッチＳ４と第５スイッチＳ５とは，ＯＮ，ＯＦＦタイミングは，以下で説明する逆でもよいことは勿論である。
【００３８】
このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法における加工サイクルを，表３及び図６を参照して説明すると，次のとおりである。
【００３９】
【表３】
【００４０】
第１工程：第１スイッチＳ１をＯＮして低電圧負荷ＬＶを所定時間，例えば２μｓｅｃ程度が経過すると，ワイヤ電極５と工作物６との極間に放電が開始する。
第２工程：第１スイッチＳ１をＯＦＦし，第４スイッチＳ４と第５スイッチＳ５とをＯＮして，電圧降下をトリッガーとして高電圧負荷ＨＶが印加されて電流が上昇し，ワイヤ電極５による工作物６の放電加工が行われる。
第３工程：第４スイッチＳ４と第５スイッチＳ５とをＯＮ状態を持続し，ワイヤ電極５と工作物６との極間の放電時間は，工作物６の加工条件で決められているが，例えば，０．８μｓｅｃ程度が放電される。
第４工程：第５スイッチＳ５をＯＮ状態を持続し，第４スイッチＳ４をＯＦＦにした後，サブμｓｅｃだけ第５スイッチ５をＯＮして高電圧負荷ＨＶの付勢状態を解放し，電流波形を台形に近づける。
第５工程：一旦，第１スイッチＳ１，第４スイッチＳ４，及び第５スイッチＳ５をＯＦＦして，ワイヤ電極５と工作物６との極間に掛かる電圧を無負荷として，休止時間をとる。ワイヤ電極５による工作物６の加工形状２１の加工時は，上記のサイクルを１２５ｋ〜２０００ｋＨｚの周期で繰り返すことによって達成される。
【００４１】
このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法における溶着サイクルを，表４及び図６を参照して説明すると，次のとおりである。
【００４２】
【表４】
【００４３】
第１工程：第１スイッチＳ１をＯＮして低電圧負荷ＬＶを，ある時間，例えば，２μｓｅｃ程度が経過すると，ワイヤ電極５と工作物６との極間に放電が開始する。
第２工程：第４スイッチＳ４と第５スイッチＳ５をＯＮして，電圧降下をトリッガーとして高電圧負荷ＨＶが印加された電流が上昇し，ワイヤ電極５による工作物６の放電加工を行う。
第３工程：第４スイッチＳ４と第５スイッチＳ５をＯＮ状態を持続して，放電時間は加工条件で決め，例えば，０．８μｍ程度だけ放置する。
第４工程：第４スイッチＳ４を一定時間後ＯＦＦにするが，第５スイッチＳ５がＯＮしているため，ワイヤ電極５と工作物６との極間に循環電流が流れ，高電圧負荷ＨＶの付勢が解放され，パルス幅の長い電流が生成できるため，この時，工作物６と切り抜き物２６との間にアーク溶接が発生して両者が溶着される。
第５工程：循環電流が流れきったところで，第５スイッチＳ５がＯＦＦして休止時間を取ることになる。
【００４４】
このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法では，工作物６への切り抜き物２６の溶着工程では，切り抜き物２６のサイズに応じて溶着部２０は１箇所又は複数箇所に行えば良く，切り抜き物２６が工作物６から切り離されなければ十分であり，切り抜き物２６の微小な傾き程度では無視できる。例えば，切り抜き物２６が小さく軽いものであれば，工作物６と切り抜き物２６との溶着部２０は一箇所で工作物６に切り抜き物２６を保持することができる。また，切り抜き物２６の大きさや重量が重いものであれば，工作物６と切り抜き物２６との溶着部２０は複数箇所で形成させて工作物６に切り抜き物２６をバランス良く保持すればよい。
このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法は，切り抜き物２６を不要物として工作物６を製品にするダイ側の加工，又は工作物６を不要物として切り抜き物２６を製品とするパンチ側の加工に適用できるものである。図７では，切り抜き物２６側にスタートホール等の孔１９が形成されているので，切り抜き物２６が中子となって不要物になりダイ側の加工となる。図示していないが，工作物６に対してパンチ側の加工を行う場合には，切り抜き物２６が製品になるので，スタートホール等の孔１９は，切り抜き物２６になる側には形成せずに，不用品になる工作物６側に形成することになる。
【００４５】
次に，図９（Ａ）と図９（Ｂ）を参照して，この発明による工作物切り残し加工方法と従来の工作物切り残し加工方法とで工作物６の放電加工でかかる積算加工時間の差異を説明する。この実施例では，図７に示すように，工作物切り残し加工方法は，スタートホール等の孔１９が切り抜き物２６側に形成されているので，切り抜き物２６を不要物として工作物６を製品にするダイ側の加工を行っているものである。
まず，図９（Ａ）を参照して，この発明によるワイヤ放電加工方法を説明する。この工作物切り残し加工方法は，工作物６を粗加工を行っている工程で，任意の場所に指定した距離だけ溶着させながら粗加工を進めて行くものである。粗加工の途中で一箇所以上（図では２箇所）で，ワイヤ電極５の溶融で工作物６に切り抜き物２６を溶着させるため，引き続いて工作物６に対して放電加工を続け，工作物６から切り抜き物２６の従来残していた切り残し領域でアーク溶接を行って溶着部２０を形成し，溶着部２０以外の領域を工作物６から切り抜き物２６を切り離す加工まで行っていまう。この時に，切り抜き物２６は，ワイヤ電極５の一部の溶融で工作物６に溶着部２０でスポット溶接された状態であるため，切り抜き物２６は工作物６から切れ落ちることがなく，工作物６に保持された状態になる（ステップＳ１）。同じ工作物６に放電加工するべき次の加工形状２１があるか否かを判断し，加工形状２１が有る場合には処理工程Ｓ１を繰り返し，残っている放電加工するべき加工形状２１を全て放電加工する。放電加工するべき次の加工形状２１が無い場合には，次の処理工程に進む（ステップＳ２）。次に，工作物６に対する全ての粗加工が完了すると，最初の加工形状２１へ移動してワイヤ放電加工機による工作物６の自動放電加工を一時停止する（ステップＳ３），作業者がテーブルを移動して（軸移動させて），工作物６を切り抜き物２６の引き離し位置へと移動させて，工作物６から全ての切り抜き物２６を叩き落とす等の外力によって引き離す（ステップＳ４）。次いで，製品にするべき工作物６の仕上げ加工を行って加工処理を終了する（ステップＳ５）。上記ワイヤ放電加工において，作業者がワイヤ放電加工機に張り付いて行う作業は，工作物６から切り抜き物２６を切り離す工程のみであり，これの所要時間は数秒の単位であり，大半の工程が自動処理である。
【００４６】
次に，図９（Ｂ）を参照して，従来のワイヤ放電加工方法を説明する。従来の工作物切り残し加工方法は，工作物６を粗加工を行っている工程で，任意の場所に指定した距離だけ粗加工を行わずに切り残し状態にして放電加工行うものである。この時に，切り抜き物２６は，工作物６に切り残し部で保持された状態であるため，切り抜き物２６は工作物６から切れ落ちることがなく，工作物６に残された状態になる（ステップＳ１１）。同じ工作物６に放電加工するべき次の加工形状２１があるか否かを判断し，加工形状２１が有る場合には処理工程Ｓ１１を繰り返し，残っている放電加工するべき加工形状２１を全て行う。放電加工するべき次の加工形状２１が無い場合には，次の処理工程に進む（ステップＳ１２）。次に，全ての加工形状２１の粗加工が完了すると，最初の加工形状２１に移動させ，ワイヤ放電加工機による工作物６の自動放電加工を一時停止する（ステップＳ１３）。次いで，作業者がプログラムを再開し，切り残しておいた部分の放電加工を行う。工作物６から切り抜き物２６を切り離しが完了するとプログラムをストップする。そこで，ワイヤ放電加工機を手動モードに変更し，Ｚ軸及びテーブルを移動させ，切り抜き物２６を工作物６から取り除く，手動又は自動にて各軸を元の位置に復帰させ，プログラムをスタートさせる（ステップＳ１４）。同じ工作物６に切り離すべき次の加工形状２１が有るか否かを判断し，加工形状２１が残っている場合には，処理工程Ｓ１４を繰り返し，これらの作業は加工形状２１がある分だけ繰り返し行い，工作物６から切り抜き物２６を放電加工で切り離す処理工程を全て行う（ステップＳ１５）。次いで，製品にするべき工作物６の仕上げ加工を行って加工処理を終了する（ステップＳ１６）。
【００４７】
この発明による工作物切り残し加工方法と従来の工作物切り残し加工方法とは，上記のような処理工程を経ることになっているが，両者を比較すると，この発明による工作物切り残し加工方法は，従来の工作物切り残し加工方法に対比して，工作物６の放電加工時間を大幅に短縮することができることが分かった。
例えば，１つの工作物６に対して１００個の所定の加工形状２１の四角形の孔加工を行った場合に，次のような結果を得ることができた。
従来の加工方法では，四角形の孔加工を一箇所加工するのに粗加工時間が約１０分間，工作物６から切り抜き物２６を切り離す加工時間（軸移動時間を含む）が約３分，仕上げ加工が約１４分間であった。そのため，全体で粗加工が１６．７時間，切り離し加工が５時間，仕上げ加工が２３．３時間である。切り離し加工で３分間であるが，１００箇所であるため５時間かかり，その間，作業者がワイヤ放電加工機を離れることなく，作業を行わなければならない。切り離し加工の３分間の内，２分間はワイヤ放電加工機が切り抜き物２６の切り離し加工を行っている時間であり，切り抜き物２６が切れ落ちるまで作業者が監視している時間であり，作業者は３．３時間が待機時間であるが，ワイヤ放電加工機から離れることができない。これに対して，本発明の工作物切り残し加工方法は，どういつの加工形状２１の四角形の孔加工を一箇所加工するのに粗加工時間が約１１分間，工作物６から切り抜き物２６を叩き落とす切り離し時間（軸移動時間を含む）が約５秒間，仕上げ加工が約１４分間であった。そのため，全体で粗加工が１８．３時間，切り離し加工が８．３分間，仕上げ加工が２３．３時間であり，全工程では３．２時間の時間短縮ができた。そこで，ワイヤ放電加工機による工作物の放電加工の生産性向上という観点から考察すると，３．２時間の時間短縮だけでなく，作業者がワイヤ放電加工機に非理ついて作業を行う時間が，従来の工作物切り残し加工方法では全加工時間の約１１％であるのに対し今回の機能を使用すると，0.3 ％以下となり，全作業工程中の９９．７％は無人運転できることである。また，本発明による工作物切り残し加工方法の加工プログラム作成において，粗加工での本機能を有効とする指令は，追加となるが，切り離しの加工プログラムが不要になり，従来の工作物切り残し加工方法に比較して簡素化することができる。更に，パンチ加工においても，仕上げ加工完了後に切り離し加工を行う際にも使用可能であり，切り離し加工までを完全無人化で加工を行うことが可能であり，ダイプレート加工時の切り抜き物処理同様に加工完了後は軽く叩いて切り抜き物を工作物から取り除くことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
このワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法は，例えば，ワイヤ電極と工作物との間に加工電圧を印加して発生する放電エネルギーで工作物を放電加工して工作物の切り抜き物を工作物から落下させないように保持するためのワイヤ放電加工機に適用して好ましいものである。
【符号の説明】
【００４９】
１ 本体ヘッド
２ 上ヘッド
４ 下ヘッド
５ ワイヤ電極
６ 工作物
７ ソースボビン
１０ ワイヤ供給ローラ
１３ 供給パイプ
１５ 機械本体
２０ 溶着部
２１ 加工形状
２２ 加工スリット
２６ 切り抜き物
３５ 巻き取りローラ
Ｄ１ 第１ダイオード
Ｄ２ 第２ダイオード
Ｄ３ 第３ダイオード
ＨＶ 高電圧負荷
ＬＶ 低電圧負荷
Ｓ１ 第１スイッチ
Ｓ２ 第２スイッチ
Ｓ３ 第３スイッチ
Ｓ４ 第４スイッチ
Ｓ５ 第５スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械本体に設けられたソースボビンから送り出されるワイヤ電極を，上ヘッドの下方に取り付けられる工作物，及び前記工作物の下方で前記上ヘッドに対向して配置された下ヘッドへと供給し，次いで前記ワイヤ電極を前記下ヘッドの下方に配設されたガイド部材を経て廃棄するように構成されているワイヤ放電加工による工作物加工方法において，
前記工作物の予め決められた加工形状の少なくとも一箇所において，前記ワイヤ電極と前記工作物との間に印加する電気加工条件を加工サイクルから溶着サイクルに変更し，前記ワイヤ電極の一部を溶融して前記工作物と前記工作物からの切り抜き物とを予め決められた所定の箇所の溶着部でワイヤ電極溶融物で溶着させ，前記切り抜き物を前記工作物に前記溶着部で保持して前記工作物から前記切り抜き物が脱落するのを防止することを特徴とするワイヤ放電加工機における工作物切り残し加工方法。
【請求項２】
前記工作物と前記切り抜き物とを前記溶着部で溶着させるために前記ワイヤ電極に流す電流は，前記工作物をワイヤ放電加工する電流に比較して，電流ピークを低くして長いパルスを印加し，加工放電からアーク放電に移行させて前記ワイヤ電極溶融物による溶接によって前記切り抜き物を前記工作物に前記溶着部で溶着させることを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項３】
前記溶着サイクルにおける加工条件は，前記工作物を切断しながら同時に前記工作物と前記切り抜き物との対向部分の一部分を前記溶着部として溶着させることを特徴とする請求項１又は２に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項４】
前記工作物と前記切り抜き物との前記溶着部は，前記工作物の放電加工終了後に，前記溶着部を外力で破壊して前記切り抜き物を前記工作物からり切り離すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項５】
前記電気加工条件の変更は，前記ワイヤ電極と前記工作物との極間に対して，極間状況確認用の抵抗付き低電圧負荷と第１スイッチとが直列に結線された第１回路，放電加工用の高電圧負荷と第２スイッチとが直列に結線された第２回路，及び第１ダイオードと第３スイッチとが直列に結線された第３回路を，それぞれ並列に結線した電気回路によって，前記第１スイッチ，前記第２スイッチ，及び前記第３スイッチのＯＮ・ＯＦＦ制御を行って達成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項６】
前記工作物の前記加工サイクルは，前記ワイヤ電極と前記工作物との前記極間に対して，前記第１スイッチをＯＮして前記低電圧負荷を付勢し，次いで，前記第１スイッチをＯＦＦして前記第２スイッチをＯＮして前記高電圧負荷を付勢して前記ワイヤ電極による前記工作物の放電加工を行う制御によって実行されることを特徴とする請求項５に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項７】
前記工作物の前記溶着サイクルは，前記ワイヤ電極と前記工作物との前記極間に対して，前記第１スイッチと前記第３スイッチをＯＮして前記低電圧負荷を付勢し，次いで，前記第３スイッチのＯＮを持続して前記第１スイッチをＯＦＦし且つ前記第２スイッチをＯＮして前記高電圧負荷を付勢し，最後に，前記第２スイッチをＯＦＦして前記第３スイッチのＯＮを持続し，前記高電圧負荷の付勢を解放して前記ワイヤ電極と前記工作物との間に循環電流を流してパルス幅の長い電流を生成させて前記工作物に前記切り抜き物を溶着させる制御によって実行されることを特徴とする請求項５又は６に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項８】
前記電気加工条件の変更は，前記ワイヤ電極と前記工作物との極間に対して，極間状況確認用の抵抗付き低電圧負荷と第１スイッチとが直列に結線された第１回路，放電加工用の高電圧負荷と第４スイッチと第５スイッチとが直列に結線された第２回路，第２ダイオードと前記第５スイッチとが直列に結線された第３回路，及び第３ダイオードと前記第４スイッチとが直列に結線された第４回路を，それぞれ並列に結線した電気回路において，前記第１スイッチ，前記第４スイッチ，及び前記第５スイッチのＯＮ・ＯＦＦ制御を行って達成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項９】
前記工作物の前記加工サイクルは，前記ワイヤ電極と前記工作物との前記極間に対して，前記第１スイッチをＯＮして前記低電圧負荷を付勢し，次いで，前記第１スイッチをＯＦＦして前記第４スイッチと前記第５スイッチとをＯＮして前記高電圧負荷を付勢して前記ワイヤ電極による前記工作物の放電加工を行う制御によって実行されることを特徴とする請求項８に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項１０】
前記工作物の前記溶着サイクルは，前記ワイヤ電極と前記工作物との前記極間に対して，前記第１スイッチをＯＮして前記低電圧負荷を付勢し，次いで，前記第１スイッチをＯＦＦして前記第４スイッチと前記第５スイッチとをＯＮして前記高電圧負荷を付勢し，次いで，前記第４スイッチと前記第５スイッチのＯＮ状態を持続して前記高電圧負荷を付勢状態を持続し，最後に，前記第４スイッチをＯＦＦして前記第５スイッチのＯＮを持続して前記高電圧負荷の付勢を解放して前記ワイヤ電極と前記工作物との間に循環電流を流してパルス幅の長い電流を生成させて前記工作物に前記切り抜き物を溶着させる制御によって実行されることを特徴とする請求項８又は９に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項１１】
前記工作物と前記切り抜き物とを溶着させるため溶融される前記ワイヤ電極の前記一部は，前記ワイヤ電極のワイヤ周囲部であり，前記切り抜き物と前記工作物とを前記ワイヤ電極の前記一部を溶融させて溶着させる時に，前記ワイヤ電極が断線することなく前記ワイヤ電極の供給状態が維持されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項１２】
前記切り抜き物と前記工作物とを前記ワイヤ電極の前記一部を溶融させて溶着させる工程での前記ワイヤ電極の断線時には，前記ワイヤ電極をワイヤ電極断線点での加工スリットに供給して溶着工程又は加工工程を引き続き行うことができることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項１】
機械本体に設けられたソースボビンから送り出されるワイヤ電極を，上ヘッドの下方に取り付けられる工作物，及び前記工作物の下方で前記上ヘッドに対向して配置された下ヘッドへと供給し，次いで前記ワイヤ電極を前記下ヘッドの下方に配設されたガイド部材を経て廃棄するように構成されているワイヤ放電加工による工作物加工方法において，
前記工作物の予め決められた加工形状の少なくとも一箇所において，前記ワイヤ電極と前記工作物との間に印加する電気加工条件を加工サイクルから溶着サイクルに変更し，前記ワイヤ電極の一部を溶融して前記工作物と前記工作物からの切り抜き物とを予め決められた所定の箇所の溶着部でワイヤ電極溶融物で溶着させ，前記切り抜き物を前記工作物に前記溶着部で保持して前記工作物から前記切り抜き物が脱落するのを防止することを特徴とするワイヤ放電加工機における工作物切り残し加工方法。
【請求項２】
前記工作物と前記切り抜き物とを前記溶着部で溶着させるために前記ワイヤ電極に流す電流は，前記工作物をワイヤ放電加工する電流に比較して，電流ピークを低くして長いパルスを印加し，加工放電からアーク放電に移行させて前記ワイヤ電極溶融物による溶接によって前記切り抜き物を前記工作物に前記溶着部で溶着させることを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項３】
前記溶着サイクルにおける加工条件は，前記工作物を切断しながら同時に前記工作物と前記切り抜き物との対向部分の一部分を前記溶着部として溶着させることを特徴とする請求項１又は２に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項４】
前記工作物と前記切り抜き物との前記溶着部は，前記工作物の放電加工終了後に，前記溶着部を外力で破壊して前記切り抜き物を前記工作物からり切り離すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項５】
前記電気加工条件の変更は，前記ワイヤ電極と前記工作物との極間に対して，極間状況確認用の抵抗付き低電圧負荷と第１スイッチとが直列に結線された第１回路，放電加工用の高電圧負荷と第２スイッチとが直列に結線された第２回路，及び第１ダイオードと第３スイッチとが直列に結線された第３回路を，それぞれ並列に結線した電気回路によって，前記第１スイッチ，前記第２スイッチ，及び前記第３スイッチのＯＮ・ＯＦＦ制御を行って達成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項６】
前記工作物の前記加工サイクルは，前記ワイヤ電極と前記工作物との前記極間に対して，前記第１スイッチをＯＮして前記低電圧負荷を付勢し，次いで，前記第１スイッチをＯＦＦして前記第２スイッチをＯＮして前記高電圧負荷を付勢して前記ワイヤ電極による前記工作物の放電加工を行う制御によって実行されることを特徴とする請求項５に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項７】
前記工作物の前記溶着サイクルは，前記ワイヤ電極と前記工作物との前記極間に対して，前記第１スイッチと前記第３スイッチをＯＮして前記低電圧負荷を付勢し，次いで，前記第３スイッチのＯＮを持続して前記第１スイッチをＯＦＦし且つ前記第２スイッチをＯＮして前記高電圧負荷を付勢し，最後に，前記第２スイッチをＯＦＦして前記第３スイッチのＯＮを持続し，前記高電圧負荷の付勢を解放して前記ワイヤ電極と前記工作物との間に循環電流を流してパルス幅の長い電流を生成させて前記工作物に前記切り抜き物を溶着させる制御によって実行されることを特徴とする請求項５又は６に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項８】
前記電気加工条件の変更は，前記ワイヤ電極と前記工作物との極間に対して，極間状況確認用の抵抗付き低電圧負荷と第１スイッチとが直列に結線された第１回路，放電加工用の高電圧負荷と第４スイッチと第５スイッチとが直列に結線された第２回路，第２ダイオードと前記第５スイッチとが直列に結線された第３回路，及び第３ダイオードと前記第４スイッチとが直列に結線された第４回路を，それぞれ並列に結線した電気回路において，前記第１スイッチ，前記第４スイッチ，及び前記第５スイッチのＯＮ・ＯＦＦ制御を行って達成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項９】
前記工作物の前記加工サイクルは，前記ワイヤ電極と前記工作物との前記極間に対して，前記第１スイッチをＯＮして前記低電圧負荷を付勢し，次いで，前記第１スイッチをＯＦＦして前記第４スイッチと前記第５スイッチとをＯＮして前記高電圧負荷を付勢して前記ワイヤ電極による前記工作物の放電加工を行う制御によって実行されることを特徴とする請求項８に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項１０】
前記工作物の前記溶着サイクルは，前記ワイヤ電極と前記工作物との前記極間に対して，前記第１スイッチをＯＮして前記低電圧負荷を付勢し，次いで，前記第１スイッチをＯＦＦして前記第４スイッチと前記第５スイッチとをＯＮして前記高電圧負荷を付勢し，次いで，前記第４スイッチと前記第５スイッチのＯＮ状態を持続して前記高電圧負荷を付勢状態を持続し，最後に，前記第４スイッチをＯＦＦして前記第５スイッチのＯＮを持続して前記高電圧負荷の付勢を解放して前記ワイヤ電極と前記工作物との間に循環電流を流してパルス幅の長い電流を生成させて前記工作物に前記切り抜き物を溶着させる制御によって実行されることを特徴とする請求項８又は９に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項１１】
前記工作物と前記切り抜き物とを溶着させるため溶融される前記ワイヤ電極の前記一部は，前記ワイヤ電極のワイヤ周囲部であり，前記切り抜き物と前記工作物とを前記ワイヤ電極の前記一部を溶融させて溶着させる時に，前記ワイヤ電極が断線することなく前記ワイヤ電極の供給状態が維持されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【請求項１２】
前記切り抜き物と前記工作物とを前記ワイヤ電極の前記一部を溶融させて溶着させる工程での前記ワイヤ電極の断線時には，前記ワイヤ電極をワイヤ電極断線点での加工スリットに供給して溶着工程又は加工工程を引き続き行うことができることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工における工作物切り残し加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１６６３３２（Ｐ２０１２−１６６３３２Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１２２２１（Ｐ２０１１−２１２２２１）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００１９６７０５）西部電機株式会社 (80)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００１９６７０５）西部電機株式会社 (80)
【Ｆターム（参考）】
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