JPS5845822A - 高速ワイヤカツト放電加工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高速のワイヤカッＦ放電加工法に関する・ 放電加工の加工速度、加工量、または加工能率は加工状
態が正常ならば、投入エネルギに比例するものである。

−１ワイヤカット放電加工の場合、電極材質としては一
般に硬銅線、軟鋼義、又は真鍮顧等が用いられ、その電
極径としては、例えば標準としては約［１２ｍｍφ、加
工精度からくる張力はワイヤ電極の材質線径によるが、
標準のもので約ＩＫＩｉ前後、ワイヤ電極の軸方向更新
送り速度は毎分ワイヤ軸方向に約２ｍ、毎秒にして約５
．５ａｍ　前後等であり、之等の諸条件を考慮して、ワ
イヤ電極が加工中断線しない程度以下の投入エネルギで
加工をしなければならないのは当然である。

青銅線径１２ｍｍ　で−発の放電エネルギが約０．０１
５ジユール、（放電電圧約２５ｖ、放電電流振幅約５０
０ム、放電電流のパルス幅約３ｎ＃）放電の繰返し周波
ａ（放電がほぼ１儒所に集中した場合）５０〜１００１
！ｇとすると、エネルギ投入量Ｑは約１８０ａａａ／−
となり、ツイヤ移動速度を２ｍ／ｍｉｎ（３５ｍｍ／ｓ
）とし、た場合、ワイヤの温度上昇０℃は。

Ｑ、−ｆ　（”１８０）ＷＯＭθ＝８．９ｔＸ０．Ｏａ
Ｘ＃＃中２５７℃り５１４℃　となる。

尚実際にはワイヤの移動による放熱があり、加工冷却水
の噴射による積極的な冷却も行なわれているので、これ
より低く、実験的には約２００℃〜３００℃とされてい
る。

本発明では、従来の通常加工以上の放電エネルギ（時間
当りのエネルギ密度が大）を投入して加工能率の向上を
はかることを考慮して、ワイヤ電極の軸方向更新速度を
、従来の少くとも５倍（約１０　ｍ　／　ｍ　ｉ　ｎ　
）好ましくは７〜８倍、更には１０倍（約２０ｍ／ｍ１
ｎ）以上の高速度で移動せしめながらワイヤカット放電
加工することにより、ワイヤ電極の移動による熱による
溶断をさけ、熱をにがすことによりその温度上昇を押え
、高速のワイヤカット放電加工が行なえるようにしたも
のである。

又その際ワイヤ電極の軸方向更新を高速で送っても速度
むらが生じないように１回転機構部の同期をとった構成
としたもので、この目的の達成にはベルト、ギヤ等によ
る機械的同期結合と、デジタル的な検出制御により同期
を行う電気的同期結合とが考えられる。

図面ル１図は本発明の実施例簡略構成の斜視図で、１は
ワイヤ電極で、一対の対設されたワイヤ電極１の貯蔵及
び送りドラム２ａと、巻取り及び貯蔵ドラム２ｂとの間
に、前記ワイヤ電極１がエンドレスワイヤとして巻回さ
れ、ドラム２ａ、２ｂはいずれも外周表面−ばいにワイ
ヤ電極１に側部周面の軸方向に単層で巻いてあり、必要
に応じ横すべりのないように各ドラム２ａ、２ｂにワイ
ヤ電極１が嵌設ガイドされる多数の溝を螺線状に軸方向
に切って、この溝にあわせてワイヤ電極１を巻き込むよ
うにしても良い。　又図示実施例は、ワイヤ電極１を所
定の高速で送っても速度むらが生じないように１回転機
構部の同期を機械的結合により行ったものであるが、ド
ラム２ａ及び２ｂが仮りに空胴体としても、その寸法及
び貯蔵ワイヤ電極１の量の関係から可成りの重量のもの
となり回転慣性が比較的大きくて、上記速度むらは比較
的生じにくくなつ°ている。　そして上記の機械的同期
結合機構は、駆動モータ５の回転を、４Ｉ取りドラム２
ｂとタイミングローラ４Ｆに与える。

タイミングベルト５は、他のドラム２ａのタイミングロ
ーラ４ａと前記ローラ４ｂのほか、小滑車４（！、４（
ｌ及び４ｅ、４ｆ。に掛けわたされており、そのうちの
滑車４ｏと４６．及び４ｅと４ｆには夫々同軸のワイヤ
電極案内兼巻き取りローラ６１Ｌと６ｂ及びワイヤ電極
案内兼ブレーキローラ６Ｃと６ｄとでワイヤ電極を放電
加工部の上下で位置決め案内し１両者を同期させた状態
でブレーキ作動と巻取り作動とを行なわせるものである
。

このためローラ６ａと６ｂ、ローラ６Ｃと６ｄとが夫々
回転が逆になるように四−ラ４ａと４ｂ、及び４Ｃと４
ｄにベルト５が掛は渡されている。　その他７は被加工
体、８ａ、８ｂは上下一対の加工液噴射ノズル、９ａ、
９ｂは被加工体７を載置したワークチーナル９の！及び
Ｙ軸駆動モータ、１０は数値制御装置、１１は放電加工
間隙の加工状態検出装置、１２はワイヤカット放電加工
電源である。

又この場合、ドラム２ａ、２ｂの周径を或程度大にして
おいてワイヤ電極の貯薦量を増すと−共にワイイヤ電極
には、銅、Ｘ鍮、或はステイール、モリブデン、タング
ステン等の芯線に銅、真鍮、亜鉛アルミ勢のコーティン
グを施し、線径１ｍｍφ　以下９通常［１５ｍｍφ〜α
２ｍｍφ　程度のものを用いる。

かくて電源１２によりワイヤ電極１と被加工体７との間
に間歇的な電圧パルスを印加し、加工液介在の下に放電
を行なってワイヤカット放電加工を行うもので、数値制
御装置１Ｇを用いてワークテーブル９を介して被加工体
７に所望の輪かく切断形状の加工送りを与え、その際間
隙検出装置１１で常に放電間隙の加工状態の監視を行っ
て−、上記）加工送り、或いは更に加工電源１門の制御
ヲ行う。

一方ワイヤ電極１を少くとも１０ｍ／ｍ　１ｂ以上の高
速で軸方向更新送りさせるため、送りドラム２＆と巻取
りドラム２ｂとを、幅の広く、即ち軸方向に必要な所定
長を有し、且つ周径の大な円筒体とし、之にワイヤ電極
１をエンドレス状の単層巻きにして円滑な貯蔵送りを軸
方向一端から他端へ向は行うために多数の溝がきってあ
ってワイヤ電極１の横ずれをなくし、安定な送りを行う
。

又ワイヤのちょっとした張力の変動によりドラムの回転
速度が簡単にかわらない程度の慣性をもたせておく。　
次に高速送りによるワイヤ電極１送り速度のむらをなく
すため、ワイヤ電極１の送りをドラム２ａ、　２１）の
ほかタイミングベルト５及びタイミングローラ４ａ、４
ｂによりドラム２ａ、　２’ｂに同期した回転を与え、
さらにワイヤ電極１の放電加工部の前後においてローラ
ー６ａと６１）、及びローラ６Ｃと６ｄにより所定案内
状態で、同期した巻き取り力とブレーキ力とを与えるよ
うにしたものである。

矛２図は一部に付加変更を加えた他の実施例装置の簡略
側面図であるが、ワイヤ電極１の供給。

貯蔵、移送の循還系の途中に、スパッタ等の乾式又は電
気メッキ等の湿式メッキ装置、乾燥及び又は焼鈍装置及
び洗滌装置或いは更にワイヤ電極１の焼鈍装置を付設し
て、実施例の繰り返し循環して再使用されるワイヤ電極
１の放電加工による消耗補正をして長時間の連続稼動に
より所定輪がく形状のワイヤカット放電加工が行なえる
ようにしようとするもので、１１図相当部分は同一符号
で示してあり、ワイヤ電極１はエンドレス状にしてドラ
ム２ａ＋２ｂ間に巻かれ、図では１個示すが必要に応じ
多数の経路変更及び案内ローラ４が取りつけられていて
、ワイヤ電極循環路の一部に、洗滌装置１３．乾燥及び
又は焼鈍装置１４及びスパッタ等の乾式メッキ又は電気
メッキ等の湿式メッキ装［１１５が設けられていて、ス
パッタ等のメッキ彊置１５ではワイヤ電極１の表面にう
すい銅又は亜鉛皮膜を耐着せしめて補強及び又は消耗補
正を行い、乾燥又は焼鈍装置１４ではワイヤ電極表面の
加熱乾燥を行い、・洗滌装置１３では電極表面の洗滌を
行うもので順序としては、ワイヤ電極表面の洗滌を行っ
てから乾燥せしめ後にスパッタ等の一メッキを行ってか
ら放電に使用する場合、或いは適宜洗滌後スパッタ等の
メッキをし、加熱乾燥焼鈍をし、洗滌して放電加工に使
用する等の順序も採６得る。

放電加工の供給エネルギを増すには、１個の電圧パルス
又は放電パルス当りの放電エネルギを増す方法と、電圧
又は放電パルス間の休止幅（ＴＯＦＦ）を減少させる方
法、及び前２万決の組合せ方法等があるが、前者はワイ
ヤ電極の材質及び経等によって上限が判然としており、
従って通常は後者の休止幅（τ０ＰＩＦ　）　　を小さ
くして行く方向の制御となり、従来では休止幅（τＯＦ
Ｆ、コンデンサの充電時定数の場合もある）を安全度を
見込んで電圧パルス幅（τＯＮ）と、例えば１：１以上
に設定すると共に、加工送りを供給電圧パルス中給６０
φ前後放電するようにしているが１本発明によれば休止
＠（ＴＯＦＦ　）を電圧パルス幅（τＯＮ）よりも小さ
く設定して、・供給電圧パルス中の約８〇−又はそれ以
上が放電をするように加工送りを制御して。

加工速度の高速化を計ることができる。

例えば、約５０ｍｍ　の板厚のＳＫｄ　　材を約０．２
　ｍ　ｍｍのＭ６線で水加工液５Ｘ１０”９ｃｍで加工
する時ワイヤ電極の速度約１４ｍ／ｍｉｎ　　とすると
、電圧パルス幅約６Ｍ８．休止幅約４Ｍ８．放電電流振
幅約３５ムとして約１８０　ｍ　ｍ　／　ｍ　ｉ　ｎの
加工速度となり、板厚的１００ｍｍのものに対しては約
２２０　ｍｍ　／ｍｉ　ｎとなるが、従来通常のワイヤ
電極送り速度では。

休止＠ｒｔｄＭＢ、以上とすること、及び又は電流振幅
も２０ム程度とする必要があり、そして加工液の噴射そ
の他を種々工夫しても、ワイヤ電極が切れないようにす
ると、約４０ｍｍ”／ｗｉｎ程度が限度であった。

以上のように本発明ではワイヤ電極の送り速度な従来の
少くとも５倍（１０ｍ７ｍ　１９以上）、好ましくは７
〜８倍、更には１０倍（２０ｍ／ｍ、１　ｎ２以上の高
速度にしてワイヤ電極の局部への放電集中、熱集中を避
け、熱を周囲に逃すことにより放電周波数を増す等放電
エネルギの供給を増大してもワイヤ電極の溶断をさける
ことができ、従来遥常加工以上の放電エネルギを投入し
て高速加工を行い得るもので、ワイヤ電極の上昇温度を
低温に保ちワイヤの抗張力の低下を防ぐことができるも
のである。

又回転機構部の同期回転構成とすることにより。

ワイヤ電極の高速送りにともなう速度むらを防ぐもので
ある。

【図面の簡単な説明】

矛１図、ル２図は本発明の異る実施？ＩｊｌＥ置の簡略
構成図である。 図で１はワイヤ電極、２ａ、２ｂはドラム、３は駆動モ
ータ、　４ａ、　４ｂ、　４ｃ、　４ｄ、　４ｅ、　４
ｆは小滑車、５はタイミングベルト、　６ａ、　６ｂ、
　６ｃ、　６ｅＬは同期用ローラ、７は被加工体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ワイヤカット放電加工において、ワイヤ電極
   軸方向の電極更新送り速度を従来速度の少くとも５倍以
   上の１０ｍ／ｗｉｎ　以上としたことを特徴とする高速
   ワイヤカッＦ放電加工法。
2. （２）　　ワイヤ電極の送り速度むらをなくすようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲）１項記載の高速ワ
   イヤカッＦ放電加工法。