JPH0249851B2 - Waiyakatsutohodenkakoyowaiyadenkyoku - Google Patents
WaiyakatsutohodenkakoyowaiyadenkyokuInfo
- Publication number
- JPH0249851B2 JPH0249851B2 JP632388A JP632388A JPH0249851B2 JP H0249851 B2 JPH0249851 B2 JP H0249851B2 JP 632388 A JP632388 A JP 632388A JP 632388 A JP632388 A JP 632388A JP H0249851 B2 JPH0249851 B2 JP H0249851B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- wire electrode
- metal
- machining
- amorphous
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
この発明は、ワイヤカツト放電加工に用いるワ
イヤ電極に関するものである。 ［従来の技術］ 一般にワイヤカツト放電加工に用いられている
ワイヤ電極の電極材としては、直径が0.05〜0.3
mmの銅、黄銅あるいはタングステン等からなるも
のがある。 これらのワイヤ電極を使用した時の放電加工の
様子を、第１図によつて説明する。まず、ワイヤ
電極１に張力を加え図中矢印Ａ方向に一定速度に
て送給させながら被加工物２と対向させる。次
に、ワイヤ電極１と同軸方向に加工液３を吹きか
けつつワイヤ電極１と被加工物２の相互間にパル
ス電圧を加える。これにより、対向した微小間隙
では加工液３を媒体として放電が繰返され、放電
時の熱エネルギーによつて被加工物２を溶融かつ
飛散させてしまう。対向する微小間隙を常に一定
に保ち、放電を継続的に行うためのワイヤ電極１
と被加工物２の相対移動は、XYクロステーブル
（図示せず）を数値制御する方法が通常とられて
いる。 上記のようにして放電を繰返し、XYクロステ
ーブルを制御することにより、加工溝４が連続的
に形成される。このようにして任意の形状の加工
ができ、一般金型の抜き、切断等に広く応用され
ている。 また、ワイヤカツトの加工速度は、第２図に示
すようにワイヤ電極１に加える張力に対する依存
性がある。すなわち、横軸を加える張力Ｔ（ｇ）、
縦軸を加工速度Ｆ（mm2／分）にとると、図に示す
ように右上りの特性があり、張力の大きいほど加
工速度が速くなることがわかる。これは、張力が
大きくなると、ワイヤ電極１の振動が小さくなつ
て対向微小間隙寸法を均一に制御することができ
るようになるためであり、安定した放電を繰返す
ことができる結果、加工速度が速くなることが確
認されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ 従来の結晶構造を有する銅や黄銅や鋼等のワイ
ヤ電極１は、それ自体のもつ抗張力の向上には限
度があり、張力を大きくとつて加工速度を向上す
ることは望めない。 また、従来の銅や黄銅や鋼等のワイヤ電極１を
用い、第３図に示すように、被加工物２に対して
上から下に、あるいは下から上に給送して加工を
進める時、被加工物２の加工溝４の上部あるいは
下部に、ワイヤ電極１の一部が放電により飛散し
て付着する。 この付着物５の主成分は銅や鋼であり、付着状
況は、第３図イのようにワイヤ電極１の前面及び
側面にはなく、後方部に多く付着していることが
観測されている。このような付着物５が加工面に
残ることは、寸法精度を著しく損い、加工エネル
ギーの大きい領域では約10〜100μｍに及ぶこと
がある。 さらに加工エネルギーを大きくすると、第４図
のように、付着物５が加工溝４を埋めてしまうこ
とがある。このような現象は、加工物が抜けおち
ないこともさることながら、ワイヤ電極１と同軸
噴流させている加工液３が対向微小間隙に侵入せ
ず、気中放電現象が発生し、加工速度の低下を来
したり、ワイヤ電極１の断線を招くことになる。 これらの付着物５の主成分は銅か鉄であるた
め、これらを除去するには、発煙硝酸のような危
険な薬品を除去作業に用いなければならず、作業
性が悪くかつ極めて危険な作業を強いられていた
という問題点があつた。 以上の如く、従来のワイヤ電極１には種々の欠
点を有している。本発明は上記の欠点に鑑みてな
されたもので、付着物のごく微小な、加工速度の
速い、高精度加工ができるワイヤ電極を提供する
ものである。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明に係るワイヤカツト放電加工用ワイヤ電
極は、純金属または合金を用いたアモルフアス金
属ワイヤの表面を加熱することにより、該ワイヤ
のコア部がアモルフアス金属で、表面薄層を結晶
金属とし、さらにその表面に良導電性材料を被覆
したことにより上記問題点を解決したものであ
る。 ［作用］ 本発明においては、各種の純金属または合金を
アモルフアス状態としてワイヤを構成したことに
より、抗張力の向上したワイヤ電極とすることが
できる。 また、各種金属をアモルフアス化することによ
つて導電率が下がるが、ワイヤ表面のみを結晶化
させることにより、アモルフアス金属ワイヤとし
ての強度（抗張力）をほとんど下げることなく導
電率を補うことができる。 さらに、上記のように構成したワイヤ電極の表
面に、良導電性材料を被覆することにより、いつ
そう導電性を向上させることができる。 ［実施例］ 本発明者は、純金属あるいは合金を溶融状態か
ら、例えば回転液中紡糸法のような超急冷法によ
つて急冷してアモルフアスの細線を作り、それを
そのままワイヤ電極とするか、あるいはアモルフ
アスの細線をさらに線引きしてワイヤ電極とする
ことにより、従来とは比較にならない程大きな抗
張力を有するワイヤ電極を得ることができること
を知見した。 一般に、アモルフアス金属ワイヤの抗張力は結
晶構造金属ワイヤの1.5〜３倍である。一例とし
てアモルフアス金属（Fe75 Si10 B15）ワイヤＡ
と従来のピアノ線Ｂの応力−歪曲線を第５図に示
す。 しかし、一般に金属材料をアモルフアス化する
と電気抵抗が増す性質があり、特に遷移金属では
その傾向は著しく、ワイヤカツト放電加工用ワイ
ヤ電極としては好ましくない。そこで、アモルフ
アス化することによつて得られる良好な機械的特
性（抗張力が増す）を失うことなく、しかもワイ
ヤの導電性を向上するために、アモルフアス金属
ワイヤの表面が結晶性の薄層であるようなワイヤ
を使用すれば、抗張力と導電性という二つの要求
を満足することができる。 ところで、ワイヤ電極としては導電性の良いこ
とが望ましいため、ワイヤの表面に導電性の材料
を被覆しても効果がある。すなわち、第６図に示
すように、アモルフアス金属ワイヤの表面を結晶
化したワイヤ６の上に、良導電材料７を被覆する
ことにより、さらに加工速度の向上を図ることが
できる。 一方、ワイヤ電極は銅または銅を主体とする合
金であるため、アモルフアスのワイヤでも銅系の
金属の場合は、ワイヤ電極の一部が放電により被
加工物の加工面に飛散して付着する。これは、鋼
系のワイヤ電極でも同様であり、表面が結晶性の
薄層である場合は特にその傾向が顕著である。 したがつて、このような付着現象をなくすた
め、第７図に示す如く、アモルフアスワイヤ電極
の表面を結晶化したワイヤ６の上に、良導電材料
７を被覆し、更に亜鉛、マグネシウム、錫、鉛、
アルミニウム、カドミウム等の金属や合金８を被
覆した多層被覆のアモルフアス金属ワイヤ電極で
も、加工精度、付着、加工速度の向上がはかれる
ことは同様である。 この様に、溶融した金属を急速冷却することに
よつて製造されたアモルフアス金属ワイヤ電極
は、従来の結晶構造金属ワイヤ電極に比べ、抗張
力が1.5〜３倍になり、実加工時に張力を大きく
できるため加工速度は向上する。 また、一般に金属材料をアモルフアス化すると
導電性は低下するが、それを改善するために、ア
モルフアス金属ワイヤの表面を例えば高周波加熱
装置を用いて加熱し、表面付近のごく薄い層を結
晶化させ、導電率を回復することにより、ワイヤ
のコア部分はアモルフアス金属で表面薄層部分は
結晶金属の構造となる二層ワイヤ電極構造とす
る。これにより、ワイヤ電極に必要な高抗張力、
良導電性の特性を併せもつたワイヤ電極を得るこ
とができる。尚、加熱方法としては、高温浴槽、
レーザ、ガスバーナなどいろいろな方法が可能で
ある。 更に、アモルフアス金属ワイヤ電極でも、例え
ば銅が主成分のワイヤ電極であれば、被加工物へ
電極の一部が付着する。それを防止するために、
ワイヤ電極の表面に亜鉛、マグネシウム、錫、
鉛、アルミニウム、カドミウム等の金属またはそ
れらの合金を表面に被覆することにより、付着を
殆んど無くし、加工精度が向上し、また加工速度
も上昇させうる。 参考のため、従来の黄銅ワイヤ電極に亜鉛をメ
ツキ法にて厚さ約10μｍに被覆し、実際に鋼材を
加工した場合の効果を、従来の黄銅及び鋼ワイヤ
電極と比較した。その結果を、加工における諸条
件を統一して黄銅の特性を基準に百分率であらわ
したものとして第１表に示す。これにより、亜鉛
被覆が、付着の現象と加工速度の向上に大きな効
果があることが判る。この効果は、心線がアモル
フアス金属ワイヤであつても何ら変ることがない
ことは明白である。
イヤ電極に関するものである。 ［従来の技術］ 一般にワイヤカツト放電加工に用いられている
ワイヤ電極の電極材としては、直径が0.05〜0.3
mmの銅、黄銅あるいはタングステン等からなるも
のがある。 これらのワイヤ電極を使用した時の放電加工の
様子を、第１図によつて説明する。まず、ワイヤ
電極１に張力を加え図中矢印Ａ方向に一定速度に
て送給させながら被加工物２と対向させる。次
に、ワイヤ電極１と同軸方向に加工液３を吹きか
けつつワイヤ電極１と被加工物２の相互間にパル
ス電圧を加える。これにより、対向した微小間隙
では加工液３を媒体として放電が繰返され、放電
時の熱エネルギーによつて被加工物２を溶融かつ
飛散させてしまう。対向する微小間隙を常に一定
に保ち、放電を継続的に行うためのワイヤ電極１
と被加工物２の相対移動は、XYクロステーブル
（図示せず）を数値制御する方法が通常とられて
いる。 上記のようにして放電を繰返し、XYクロステ
ーブルを制御することにより、加工溝４が連続的
に形成される。このようにして任意の形状の加工
ができ、一般金型の抜き、切断等に広く応用され
ている。 また、ワイヤカツトの加工速度は、第２図に示
すようにワイヤ電極１に加える張力に対する依存
性がある。すなわち、横軸を加える張力Ｔ（ｇ）、
縦軸を加工速度Ｆ（mm2／分）にとると、図に示す
ように右上りの特性があり、張力の大きいほど加
工速度が速くなることがわかる。これは、張力が
大きくなると、ワイヤ電極１の振動が小さくなつ
て対向微小間隙寸法を均一に制御することができ
るようになるためであり、安定した放電を繰返す
ことができる結果、加工速度が速くなることが確
認されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ 従来の結晶構造を有する銅や黄銅や鋼等のワイ
ヤ電極１は、それ自体のもつ抗張力の向上には限
度があり、張力を大きくとつて加工速度を向上す
ることは望めない。 また、従来の銅や黄銅や鋼等のワイヤ電極１を
用い、第３図に示すように、被加工物２に対して
上から下に、あるいは下から上に給送して加工を
進める時、被加工物２の加工溝４の上部あるいは
下部に、ワイヤ電極１の一部が放電により飛散し
て付着する。 この付着物５の主成分は銅や鋼であり、付着状
況は、第３図イのようにワイヤ電極１の前面及び
側面にはなく、後方部に多く付着していることが
観測されている。このような付着物５が加工面に
残ることは、寸法精度を著しく損い、加工エネル
ギーの大きい領域では約10〜100μｍに及ぶこと
がある。 さらに加工エネルギーを大きくすると、第４図
のように、付着物５が加工溝４を埋めてしまうこ
とがある。このような現象は、加工物が抜けおち
ないこともさることながら、ワイヤ電極１と同軸
噴流させている加工液３が対向微小間隙に侵入せ
ず、気中放電現象が発生し、加工速度の低下を来
したり、ワイヤ電極１の断線を招くことになる。 これらの付着物５の主成分は銅か鉄であるた
め、これらを除去するには、発煙硝酸のような危
険な薬品を除去作業に用いなければならず、作業
性が悪くかつ極めて危険な作業を強いられていた
という問題点があつた。 以上の如く、従来のワイヤ電極１には種々の欠
点を有している。本発明は上記の欠点に鑑みてな
されたもので、付着物のごく微小な、加工速度の
速い、高精度加工ができるワイヤ電極を提供する
ものである。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明に係るワイヤカツト放電加工用ワイヤ電
極は、純金属または合金を用いたアモルフアス金
属ワイヤの表面を加熱することにより、該ワイヤ
のコア部がアモルフアス金属で、表面薄層を結晶
金属とし、さらにその表面に良導電性材料を被覆
したことにより上記問題点を解決したものであ
る。 ［作用］ 本発明においては、各種の純金属または合金を
アモルフアス状態としてワイヤを構成したことに
より、抗張力の向上したワイヤ電極とすることが
できる。 また、各種金属をアモルフアス化することによ
つて導電率が下がるが、ワイヤ表面のみを結晶化
させることにより、アモルフアス金属ワイヤとし
ての強度（抗張力）をほとんど下げることなく導
電率を補うことができる。 さらに、上記のように構成したワイヤ電極の表
面に、良導電性材料を被覆することにより、いつ
そう導電性を向上させることができる。 ［実施例］ 本発明者は、純金属あるいは合金を溶融状態か
ら、例えば回転液中紡糸法のような超急冷法によ
つて急冷してアモルフアスの細線を作り、それを
そのままワイヤ電極とするか、あるいはアモルフ
アスの細線をさらに線引きしてワイヤ電極とする
ことにより、従来とは比較にならない程大きな抗
張力を有するワイヤ電極を得ることができること
を知見した。 一般に、アモルフアス金属ワイヤの抗張力は結
晶構造金属ワイヤの1.5〜３倍である。一例とし
てアモルフアス金属（Fe75 Si10 B15）ワイヤＡ
と従来のピアノ線Ｂの応力−歪曲線を第５図に示
す。 しかし、一般に金属材料をアモルフアス化する
と電気抵抗が増す性質があり、特に遷移金属では
その傾向は著しく、ワイヤカツト放電加工用ワイ
ヤ電極としては好ましくない。そこで、アモルフ
アス化することによつて得られる良好な機械的特
性（抗張力が増す）を失うことなく、しかもワイ
ヤの導電性を向上するために、アモルフアス金属
ワイヤの表面が結晶性の薄層であるようなワイヤ
を使用すれば、抗張力と導電性という二つの要求
を満足することができる。 ところで、ワイヤ電極としては導電性の良いこ
とが望ましいため、ワイヤの表面に導電性の材料
を被覆しても効果がある。すなわち、第６図に示
すように、アモルフアス金属ワイヤの表面を結晶
化したワイヤ６の上に、良導電材料７を被覆する
ことにより、さらに加工速度の向上を図ることが
できる。 一方、ワイヤ電極は銅または銅を主体とする合
金であるため、アモルフアスのワイヤでも銅系の
金属の場合は、ワイヤ電極の一部が放電により被
加工物の加工面に飛散して付着する。これは、鋼
系のワイヤ電極でも同様であり、表面が結晶性の
薄層である場合は特にその傾向が顕著である。 したがつて、このような付着現象をなくすた
め、第７図に示す如く、アモルフアスワイヤ電極
の表面を結晶化したワイヤ６の上に、良導電材料
７を被覆し、更に亜鉛、マグネシウム、錫、鉛、
アルミニウム、カドミウム等の金属や合金８を被
覆した多層被覆のアモルフアス金属ワイヤ電極で
も、加工精度、付着、加工速度の向上がはかれる
ことは同様である。 この様に、溶融した金属を急速冷却することに
よつて製造されたアモルフアス金属ワイヤ電極
は、従来の結晶構造金属ワイヤ電極に比べ、抗張
力が1.5〜３倍になり、実加工時に張力を大きく
できるため加工速度は向上する。 また、一般に金属材料をアモルフアス化すると
導電性は低下するが、それを改善するために、ア
モルフアス金属ワイヤの表面を例えば高周波加熱
装置を用いて加熱し、表面付近のごく薄い層を結
晶化させ、導電率を回復することにより、ワイヤ
のコア部分はアモルフアス金属で表面薄層部分は
結晶金属の構造となる二層ワイヤ電極構造とす
る。これにより、ワイヤ電極に必要な高抗張力、
良導電性の特性を併せもつたワイヤ電極を得るこ
とができる。尚、加熱方法としては、高温浴槽、
レーザ、ガスバーナなどいろいろな方法が可能で
ある。 更に、アモルフアス金属ワイヤ電極でも、例え
ば銅が主成分のワイヤ電極であれば、被加工物へ
電極の一部が付着する。それを防止するために、
ワイヤ電極の表面に亜鉛、マグネシウム、錫、
鉛、アルミニウム、カドミウム等の金属またはそ
れらの合金を表面に被覆することにより、付着を
殆んど無くし、加工精度が向上し、また加工速度
も上昇させうる。 参考のため、従来の黄銅ワイヤ電極に亜鉛をメ
ツキ法にて厚さ約10μｍに被覆し、実際に鋼材を
加工した場合の効果を、従来の黄銅及び鋼ワイヤ
電極と比較した。その結果を、加工における諸条
件を統一して黄銅の特性を基準に百分率であらわ
したものとして第１表に示す。これにより、亜鉛
被覆が、付着の現象と加工速度の向上に大きな効
果があることが判る。この効果は、心線がアモル
フアス金属ワイヤであつても何ら変ることがない
ことは明白である。
【表】
なお、本発明のワイヤ電極に用いる金属は、ア
モルフアス（非晶質）化できる金属ならどんな種
類のものでも良い。 ［発明の効果］ 本発明は以上説明した通り、付着物のごく微小
な、加工速度の速い、高精度加工ができるワイヤ
カツト放電加工用ワイヤ電極を得ることができる
という効果がある。
モルフアス（非晶質）化できる金属ならどんな種
類のものでも良い。 ［発明の効果］ 本発明は以上説明した通り、付着物のごく微小
な、加工速度の速い、高精度加工ができるワイヤ
カツト放電加工用ワイヤ電極を得ることができる
という効果がある。
第１図はワイヤカツト放電の状態を示す図であ
つてイはワイヤ軸方向から見た図、ロはワイヤ軸
に垂直な方向から見た図、第２図はワイヤ電極の
張力と加工速度の関係を表わす図、第３図及び第
４図は従来のワイヤ電極の電極材の被加工物面へ
の付着状態を示す図であつて、それぞれイはワイ
ヤ軸方向から見た図、ロはワイヤ軸に垂直な方向
から見た図、第５図はアモルフアスワイヤとピア
ノ線の応力−歪曲線の一例を示す図、第６図は本
発明に係るワイヤ電極の一実施例を示す断面図、
第７図は他の実施例を示す断面図である。 図中、１はワイヤ電極、２は被加工物、３は加
工液、４は加工溝、５は付着物、６はワイヤ電極
材、７は良導電性材料、８は被覆用金属又は合金
である。なお、図中同一符号は同一部分を表わ
す。
つてイはワイヤ軸方向から見た図、ロはワイヤ軸
に垂直な方向から見た図、第２図はワイヤ電極の
張力と加工速度の関係を表わす図、第３図及び第
４図は従来のワイヤ電極の電極材の被加工物面へ
の付着状態を示す図であつて、それぞれイはワイ
ヤ軸方向から見た図、ロはワイヤ軸に垂直な方向
から見た図、第５図はアモルフアスワイヤとピア
ノ線の応力−歪曲線の一例を示す図、第６図は本
発明に係るワイヤ電極の一実施例を示す断面図、
第７図は他の実施例を示す断面図である。 図中、１はワイヤ電極、２は被加工物、３は加
工液、４は加工溝、５は付着物、６はワイヤ電極
材、７は良導電性材料、８は被覆用金属又は合金
である。なお、図中同一符号は同一部分を表わ
す。
Claims (1)
- １ 純金属または合金を用いたアモルフアス金属
ワイヤの表面を加熱することにより、該ワイヤの
コア部がアモルフアス金属で、表面薄層を結晶金
属とし、さらにその表面に良導電性材料を被覆し
たことを特徴とするワイヤカツト放電加工用ワイ
ヤ電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP632388A JPH0249851B2 (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | Waiyakatsutohodenkakoyowaiyadenkyoku |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP632388A JPH0249851B2 (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | Waiyakatsutohodenkakoyowaiyadenkyoku |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58125715A Division JPS6029234A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | ワイヤカツト放電加工用ワイヤ電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63221925A JPS63221925A (ja) | 1988-09-14 |
| JPH0249851B2 true JPH0249851B2 (ja) | 1990-10-31 |
Family
ID=11635159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP632388A Expired - Lifetime JPH0249851B2 (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | Waiyakatsutohodenkakoyowaiyadenkyoku |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0249851B2 (ja) |
-
1988
- 1988-01-14 JP JP632388A patent/JPH0249851B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63221925A (ja) | 1988-09-14 |
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