JPH0472646B2 - - 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
ワイヤガイド間に所定の張力が付与された状態で
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
非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。

また、ワイヤ電極はキヤプスタンとピンチロー
ラ、ブレーキローラとピンチローラの間に挾持さ
れて張設されており、これらによつて加工中連続
的又は間歇的に軸方向に更新送りされると共に、
適宜の張力が与えられるのであるが、この張力は
ワイヤ電極の径や材質、或いは選択設定された電
気的加工条件等を考慮して設定され、従来は加工
中常に一定の値に保たれていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

而して、上記の如く、加工中ワイヤ電極には強
い張力が加えられており、連続的或いは間歇的に
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、放電点は放電に伴い高温高圧のガスが発生す
るので、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一対の位置決めワイヤガイド
を支点として弓状に撓み、上記ワイヤガイド間に
於て正確な直線状とならないという問題点があつ
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、例えば、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、一
対の位置決めワイヤガイド間の加工部ワイヤ電極
に通常加工用の張力Tfを付与しつゝ通常の加工
送り速度Vfで所望距離又は時間だけ被加工体に
対して相対的に加工送りを与えて加工する工程
と、ワイヤ電極に上記通常加工用の張力Tfより
も大きい張力Tmを付与しつゝ上記通常の加工送
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な加工送りを与えて加工を継
続する工程とを繰返して加工を進行させるもので
ある。

而して、この加工送りと張力の変化は滑らかに
変化する時間の函数として与えられることもあ
り、又、ステツプ状に与えられることもある。

〔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ワイヤ電極位
置決めガイド間の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直線状に加工する
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、４はキヤプスタン、５
はブレーキローラ、６，７はピンチローラであ
る。

而して、加工を開始する際には、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２
ａを挟んで一対のワイヤガイド３，３′を相対向
して配置し、図示しないワイヤ供給ドラムから供
給されるワイヤ電極１をブレーキローラ５とピン
チローラ７の間を通してダイス状のワイヤガイド
３に導き、ここから加工スタート孔２ａ内を通過
させてワイヤガイド３′まで張り渡し、キヤプス
タン４とピンチローラ６の間を通して図示しない
回収ドラムまで引き回す。

上記のような構成によりワイヤ電極１は、キヤ
プスタン４を駆動することにより軸方向に更新送
りされ、ブレーキローラ５によつて制動力が与え
られて張力が付与される。

而して、ワイヤ電極１を上記の如く引き回した
後、ワイヤ電極１に通常加工用の張力Tfを与え、
軸方向に連続的又は間歇的に更新送りしながら、
このワイヤ電極１の側面を被加工体２のスタート
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の両
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、加工が進行して一対の位置
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弓状に撓ん
だ状態となるので、この位置（又は時点）で加工
送り速度を通常の加工送り速度Vfより小さくす
ると共に、キヤプスタン４に与えるトルク及びブ
レーキローラ５に与える制動力を大きくしてワイ
ヤ電極１に上記通常の加工の際に与える張力Tf
よりも大きい張力Tmを与える。

この張力Tmはワイヤ電極１の径、材質、及び
電気的加工条件等を考慮して断線しない限度内で
なるべく大きく設定することが望ましい。

また、この場合、送り速度を穏やかに連続的に
一定時間内で変化させてもよく、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。これは、張力についても同様である。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、その位
置で加工電圧パルスの供給も減少制御し、更に最
終的に供給を一時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
急速に除去されると共に、変形、消耗したワイヤ
電極が更新送りされて新たなものが加工部に供給
される。

而して、ワイヤ電極１に通常の加工の際に加え
る張力Tfよりも大きい張力Tmを加えた状態で、
上記のような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〓（又は所定
の時間）だけ被加工体２に対して相対的に移動せ
しめる。この工程で被加工体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１と、被加
工体２のワイヤ電極１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、次の区間の加工を行
なうので、加工中平均的にワイヤ電極１の直線性
が増し、加工精度及び加工速度が向上することに
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
他の該定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、再び一対のワイヤガイド３，
３′を通常の加工送り速度Vfで点Ｄから点Ｅまで
距離α（又は所定の時間）だけ被加工体２に対し
て相対的に移動せししめて加工し、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
送り速度及びワイヤ電極に加える張力を変換し、
上記実施例と同様にしてワイヤ電極に通常の加工
の際に加える張力Tfよりも大きい張力Tmを加え
た状態で、通常の加工送り速度Vfより小さい平
均加工速度Vmean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
後、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、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、ワイヤ電極と、被加工
体のワイヤ電極に沿う加工面はワイヤガイド間の
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が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、４……キヤプスタン、５……ブ
レーキローラ、６，７……ピンチローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の張力が付与された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、 上記ワイヤ電極に通常加工用の張力Tfを与え
   つゝ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、上記ワイヤ電
   極に上記通常加工用の張力Tfよりも大きい張力
   Tmを与えつゝ上記ワイヤ電極と被加工体とを上
   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加工送
   り移動せしめて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加
   工送り移動せしめて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から緩やか
   に最低速度Vminまで引き下げられ、上記張力が
   Tfから緩やかにTmaxまで増加せしめられる特
   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加
   工送り移動せしめて加工を継続する工程の加工送
   り速度が一定速度Vkであり、上記張力Tmが一
   定値Tk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。 ４ 上記平均速度Vmeanで所定距離又は時間加
   工送り移動せしめて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３項記
   載のワイヤカツト放電加工方法。