JPH0355256B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はワイヤカツト放電加工装置を用いて被
加工体を加工する際の加工方法に関する。

〔従来の技術〕

ワイヤカツト放電加工装置は、一対の位置決め
ワイヤガイド間に張設状態で軸方向に更新送りさ
れるワイヤ電極に、被加工体をワイヤ電極軸と略
直角の方向から適正な加工間隙を介して相対向さ
せて配置し、この加工間隙にワイヤ電極に沿つて
加工液を流通介在せしめた状態でワイヤ電極と被
加工体との間に加工電圧パルスを印加し、その際
に生じる放電現象を利用して被接触加工を行なう
ものである。

この場合、被加工体は各放電毎に微小量宛溶融
或いは蒸発して除去されていくので、適正な条件
の下に放電を繰り返し、被加工体上の所望の加工
輪郭線に沿つて加工を進行させるためには、加工
間隙を常に適正に保ちつゝ両者の何れか一方に前
記ワイヤ電極軸に略直角な水平面内に於いて上記
加工輪郭線の接線方向の加工送りが行なわれるよ
うに、予め種々の加工条件を考慮して定められた
一定速度の加工送り、又は加工間隙の加工状態が
所望の正常状態にあるように加工間隙の電圧等を
検出して加工間隙電圧が略所定の一定値となるよ
うに送り速度等を制御しながら外見上は略一定速
度の加工送りが行なわれるようにするサーボ制御
送りが与えられるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

而して、ワイヤ電極には強い張力が加えられて
おり、加工中は連続的或いは間歇的更新送りされ
常に新たなものが加工部へ供給される構成となつ
ているものの、ワイヤ電極には0.05〜0.35mmφ程
度の径の小さい線材が用いられ、また、放電点に
は放電に伴い高温高圧のガスが発生するので、一
対の位置決めワイヤガイド間の加工部ワイヤ電極
はその圧力を受けて加工送り方向とは逆方向に弓
状に撓み正確な直線状とならないため、加工精度
が損なわれる等の問題点があつた。

このワイヤ電極の撓み量には、ワイヤ電極の寸
法、材質、付与張力、位置決めガイド間の長さ、
加工液の液性、流速、流量及び加工間隙部に対す
る流通状態等の冷却能、主として平均加工電流の
大小に関係する電気的加工条件及び加工送り条件
等が関係するが、これらの条件を加工が能率的に
行ない得るように調整するとワイヤ電極を正確に
直線状とすることは不可能となるものである。

このため、一対の位置決めワイヤガイドの被加
工体に対する相対的な移動に対して加工部のワイ
ヤ電極の移動は僅かに遅れるという現象が起こ
り、特に、加工輪郭線が各種の角度及び曲率の所
謂コーナ部を含む場合には、一対の位置決めワイ
ヤガイドを加工輪郭線に沿つて正確にトレースさ
せてもワイヤ電極の移動の遅れによつて所謂ダレ
等の加工精度低下が生じるという問題点があつ
た。

また、被加工体は放電に伴う高温によつて溶融
或いは蒸発して除去されていくので、加工間隙に
はガスやスラツジ等が発生する。ワイヤ電極と被
加工体との間の加工間隙にはワイヤ電極を同軸状
に包皮する同軸流の加工液が噴射供給せしめられ
るものの、この加工間隙は極めて狭いので従来公
知の方法ではこれらのガスやスラツジ等が加工間
隙から容易に除去されず、加工間隙内でこれらに
よる加工液の劣化が生じるため、例えば、放電繰
返し周波数をさらに増大させる等して平均加工電
流を増大させることができず、又スラツジ等の加
工屑による二次放電によつて加工精度及び加工速
度が低下するという問題点があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の問題点を解決するために、ワ
イヤ電極と被加工体とを、通常の加工送り速度
Vfで所望距離又は時間だけ相対的に加工送り移
動せしめて加工する工程と、上記通常の加工送り
速度Vfより小さい平均速度Vmeanで所定距離又
は時間だけ相対的に移動せしめ加工を継続する工
程とを繰返して加工を進行させるものである。

〔作用〕

本発明ワイヤカツト放電加工方法によれば、ワ
イヤ電極が加工中に繰返して一対の位置決めワイ
ヤガイドを結ぶ直線に沿う真直ぐな状態に修正さ
れ、また、放電によつて加工間隙に生じるガスや
スラツジ及びそれ等によつて汚濁された加工間隙
部分の加工液が容易且つ確実に除去されるもので
ある。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつゝ本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

第１図乃至第５図は本発明に係るワイヤカツト
放電加工方法により被加工体を加工する場合の一
実施例を示す説明図である。

尚、第５図は第１図乃至第４図に示す加工中の
ワイヤ電極と被加工体との関係を第１図乃至第４
図中の上方から見た説明図である。

第１図乃至第５図中、１はワイヤ電極、２は被
加工体、２ａは加工スタート孔、３，３′は被加
工体２を挟んで対向して設けられた一対の上下ワ
イヤ電極位置決めガイドである。

而して、加工を開始する際には、本実施例では
第１図に示す如く、被加工体２に予め設けた加工
スタート孔２ａを挟んで一対のワイヤガイド３，
３′を相対向して配置し、この間にワイヤ電極１
を軸方向に更新送り可能に張設し、このワイヤ電
極１の側面を被加工体２の加工スタート孔２ａの
一方向の側面に対して所定の加工間隙を介して対
向させ、この加工間隙に被加工体２の面側に設け
た加工液噴射ノズル（図示せず）からワイヤ電極
１に沿つて加工液を供給しつゝ両者間に間歇的な
加工電圧パルスを印加して放電を発生させると共
に、点Ａから点Ｂまで（又は所定の時間）一対の
位置決めワイヤガイド３，３′を通常の加工送り
速度Vfで被加工体２に対して相対的に移動せし
めて加工送りを与え、直線状に加工を施す。

第２図に示す如く、一対の位置決めワイヤガイ
ド３，３′が点Ａから点Ｂまで距離α（又は所定の
時間）だけ移動したときには、ワイヤ電極１はそ
の中央部が放電圧力、その他の原因により加工送
り方向とは逆向きに或所定量又は所定量以上弓状
に撓んだ状態となるので、この位置（又はこの時
点）で加工送り速度を通常の加工送り速度Vfよ
り小さくする。

この場合、送り速度を穏やかに連続的に一定時
間内で、又は所定の一定距離移動の間に変化させ
てもよく、また、所定の速度Vkまで短時間内に
急速に下げ、その速度を一定時間、又は所定の一
定加工送り距離の間維持してもよい。また、この
場合の維持すべき加工送り速度Vkは電気的加工
条件等を考慮して決定するが、これを０、即ち、
加工送りを一旦停止させるとか、減速して行つて
停止し、停止後直ちに速度をVfに上昇して加工
するようにしてもよい。

而して、このような減速又は停止を行なう期間
中もワイヤ電極１と被加工体２の間に加工電圧パ
ルスを供給し、放電加工を継続させるのである
が、加工送りを一旦停止させる場合には、この位
置で加工電圧パルスの供給を減少制御し、更に最
終的に供給を停止する迄制御変化させてもよい。

このように一時的な減速、更には放電休止期間
を設けると、この期間にワイヤ電極１と被加工体
２の間に供給される加工液は容易に両者間を流通
して、放電によつて発生したガス、スラツジ等が
急速に除去され、また、消耗したワイヤ電極が更
新送りされ新たなものが加工部に供給される。

ワイヤ電極１には強い張力が働いているから上
記のようにして通常の加工送り速度Vfより小さ
い平均速度Vmeanで、一対の位置決めワイヤガ
イド３，３′を点Ｂから点Ｄまで距離β（又は所定
の時間）だけ被加工体に対して相対的に移動せし
めると、放電によつて被加工体２の弓形に膨出し
た部分が略選択的に加工されることとなり、第２
図に示すようにワイヤ電極１は弓状に撓んだ状態
から第３図に示すように直線状に近づいていき、
第４図に示す状態では、略直線状となる。

また、この間は被加工体２の弓形に膨出した部
分が略選択的に加工されることとなるので、この
際の加工条件は通常の加工送りの際よりも電圧パ
ルスの周波数とか放電電流の振幅等を所定に又は
所定の割合で順次に減少させることによりやゝ加
工平均電流を少なくして加工することが望ましい
が、この膨出部分の加工は通常短時間で終了する
から、上記加工条件の切換えを行なつても加工能
率が損なわれることはない。

そして、このようにしてワイヤ電極及び被加工
体のワイヤ電極に沿う加工面、即ち加工間隙を一
対の位置決めワイヤガイド３と３′を結ぶ直線に
沿う真直ぐにした後、次の区間、即ち、点Ｄから
点Ｅ迄の加工を行なうので、加工中平均的にワイ
ヤ電極の直線性が向上し、加工精度及び加工速度
が向上することとなる。

上記の加工送りの減速又は停止は、αの値（又
は之に対応する所定の加工送り時間）を被加工体
２の厚さやワイヤ電極１の材質、加工の目的、そ
の他の選択設定加工条件を考慮して予め定めてお
き、α（又は所定時間）だけ加工が進む都度実行
するようにしてもよく、また上記αだけ加工を進
行させるための平均所要時間Δt毎に周期的に行
なうよう構成してもよいが、加工輪郭線の形状等
を勘案して、NCプログラムで減速開始点Ｂの位
置を指定したり、或いは、適宜の方法によりワイ
ヤ電極１の撓み量を検知してこれが一定値以上に
なつたとき減速を開始させるようにしてもよい。

βの値（又はβに対応する加工送り時間）は、
上記の通常の加工送り速度Vfより小さい平均加
工送り速度Vmeanと平均速度Vmeanで加工送り
する時間とによつて（又は上記のβの距離によつ
て）決定されるわけであるが、この時間（又は距
離）は被加工体の材質、ワイヤ電極の材質及び
径、その他の加工条件等を考慮してワイヤ電極が
所定の直線性を回復するのに充分な時間（又は距
離）に設定する。

上記の工程の後、再び一対の位置決めワイヤガ
イド３，３′を通常の加工送り速度で点Ｄから点
Ｅまで距離α（又は所定時間）だけ被加工体に対
して相対的に移動せしめて加工し、以下、同様に
上記の工程を繰返して加工を行なう。

また、加工輪郭線にコーナ部を含む場合の加工
については、コーナ部に於て上記の点Ｄの位置を
各コーナ部の方向変換点となるよう設定して加工
送り速度を変換し、上記実施例と同様にして通常
の加工送り速度より小さい平均加工速度で一定時
間（又は一定距離）加工送り移動せしめてワイヤ
電極の直線性を回復し、然る後に位置決めワイヤ
ガイドの被加工体に対する相対的な移動方向を変
換し、ワイヤ電極及び被加工体のワイヤ電極に沿
う加工面、即ち加工間隙を位置決めワイヤガイド
間の直線に沿う真直ぐにした状態で、次の加工を
進行させる。

本発明方法によつてコーナ部に加工を施すとき
は、一対の位置決めワイヤガイドがコーナ部の方
向変換点にきたときには被加工体のワイヤ電極に
沿う加工面は位置決めワイヤガイド間の直線に沿
う真直ぐな状態となり、この位置から方向変換方
向への加工が再開されるから、コーナ部の所謂ダ
レは最少限に抑えられるものである。

〔発明の効果〕

本発明ワイヤカツト放電加工方法によれば、加
工期間中のワイヤ電極の直線性が増し、ワイヤ電
極に沿う加工間隙の直線性も増すところから、加
工速度及び加工精度が高めることができ、また、
放電によつて生じるガスやスラツジ等が周期的に
加工間隙から容易且つ確実に除去され、加工間隙
に存在する加工液の液性が常に最適に保たれると
共に、加工屑による二次加工が防がれることから
加工速度及び加工精度を高めることができる。

尚、本発明に於ける加工送り移動の周期的な切
換えは、送り長さを設定して行なつても、また、
送り時間を設定して行なつても良く、またその場
合の周期、即ち設定送り長さや時間等は、正常、
異常等の加工状態や加工輪郭の直線部とコーナ部
若しくは比較的小さい円弧部等によつて大小等に
変更又は制御されるものであつてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明に係るワイヤカツト
放電加工方法により被加工体を加工する場合の一
実施例を示す説明図である。 １……ワイヤ電極、２……被加工体、α……通
常の加工送り速度で加工送り移動する距離、β…
…通常の加工送り速度より小さい平均加工送り速
度で加工送り移動する距離、３，３′……位置決
めワイヤガイド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一対のワイヤガイド間に張設された状態で軸
   方向に更新送りされるワイヤ電極に、ワイヤ電極
   の軸に対して略直角の方向から被加工体を所定の
   加工間隙を介して対向させ、上記加工間隙に加工
   液を供給しつゝワイヤ電極と被加工体間に加工電
   圧パルスを印加して放電を発生せしめると共に、
   上記ワイヤ電極と被加工体とを相対的に加工送り
   移動せしめて被加工体を切断加工するワイヤカツ
   ト放電加工方法に於て、 上記ワイヤ電極と被加工体とを、通常の加工送
   り速度Vfで所望距離又は時間だけ相対的に加工
   送り移動せしめて加工する工程と、上記通常の加
   工送り速度Vfより小さい平均速度Vmeanで所定
   距離又は時間だけ加工を継続する工程とを繰返し
   て加工を進行させることを特徴とする上記のワイ
   ヤカツト放電加工方法。 ２ 上記平均速度Vmeanで所定距離又は時間だ
   け加工を継続する工程の加工送り速度が上記通常
   の加工送り速度Vfから最低速度Vminまでの間で
   緩やかに変化せしめられる特許請求の範囲第１項
   記載のワイヤカツト放電加工方法。 ３ 上記平均速度Vmeanで所定距離又は時間だ
   け加工を継続する工程に於ける最低速度Vminが
   ０である特許請求の範囲第２項記載のワイヤカツ
   ト放電加工方法。 ４ 上記平均速度Vmeanで所定距離又は時間だ
   け加工を継続する工程の加工送り速度が一定速度
   Vkである特許請求の範囲第１項記載のワイヤカ
   ツト放電加工方法。 ５ 上記平均速度Vmeanで所定距離又は時間だ
   け加工を継続する工程に於ける一定速度Vkが０
   である特許請求の範囲第４項記載のワイヤカツト
   放電加工方法。