JPS6029241A - ワイヤカツト放電加工におけるワイヤ電極の振動防止装置 - Google Patents

ワイヤカツト放電加工におけるワイヤ電極の振動防止装置

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JPS6029241A
JPS6029241A JP12537883A JP12537883A JPS6029241A JP S6029241 A JPS6029241 A JP S6029241A JP 12537883 A JP12537883 A JP 12537883A JP 12537883 A JP12537883 A JP 12537883A JP S6029241 A JPS6029241 A JP S6029241A
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wire electrode
electrode
wire
machining
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Kiyoshi Inoue
潔 井上
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02Wire-cutting
    • B23H7/08Wire electrodes
    • B23H7/10Supporting, winding or electrical connection of wire-electrode

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

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】 この発明はワイヤカット放電加工におけるワイヤ電極の
振動防止装置に係る。
ワイヤカット放電加工は、一対の間隔を置いて配置した
位置決めガイド間の加工部ワイヤ電極を被刀ロエ体と対
向せしめワイヤ電極の軸方向に更新送、0を始終行いな
がら被加工体との間の加工液を介する間歇放電により加
工全行うもので、ワイヤ電極をできるだけ直線状に所定
の付与張力でぴんと張った状態で、かつ振動が少ないよ
うにして用いるようにしなければならない。 しかし、
ワイヤカット放電加工全行なうに当ってワイヤ電極のガ
イド等と接触した状態での軸方回更新送り及び放電加工
のパルス放電にともない、或いはまた加工液噴流の不整
や加工輪郭形状の角部等経路変化等により前記一対の位
置決めガイド間の加工部ワイヤ電極には、両ガイドを両
輪支点として振動が発生し、その結果被加工体の加工部
分のオーバカット、即ち切断加工の溝幅が大きくなった
り、部公的に変化して加工精度が低下する欠点があった
その欠点を除くためにこの発明ではワイヤ電極により放
電加工を行うに際して発生するワイヤ電極の自由振動全
減衰(少なくとも振幅を減少〕又は停止させるような高
周波振動を電歪材又は磁歪材から成る振動子を用いて発
生せしめてワイヤ電極に作用させることにより、ワイヤ
電極の自由振動を打消し合うように作用せしめて、ワイ
ヤ電極の振動を減衰(少なくとも振動振幅を減少)又は
停止せしめようとするものであり、好ましくはワイヤ電
極の自由振動と逆位相の振動全外部よジ強制的に発生作
用でせでワイヤ電極に発生する振動を効率良く減衰乃至
は停止させようとするものである。
次にこの発明を例示した図にもとづいて説明する。 第
1図はこの発明のワイヤ電極の振動防止装置金偏えたワ
イヤカット放電加工装置の概略を示すもので、ベット1
01 に設けたコラム102から上アーム103 と下
アーム104 とが後記被加工体を設置するベット10
1 上のテーブル側へ伸長するように出ていて、この上
アーム1[)己 の先端部には上下に移動することがで
きるヘッド105を支持する。このヘッド105 の下
部にはガイドホルダ106 を図示しでいない数値制御
装置で水平面上全互いに直角なXY方向に移動させるこ
とができるように支持している。 ワイヤ電極1の貯蔵
ドラム2aに巻回せるワイヤ電極1を数多くのガイドロ
ーラ3a、5bk介在し、又ワイヤ電極1の軸方向更新
送ジ駆動に対しては2ブレーキ制動を与えて位置決めガ
イド間の加工部ワイヤ亀イ〕41に所定の張力を付与す
るピンチローラ4aとブレーキローラ5aに挾捷れた部
分と該部分をへて加工部位置決め用の一万の船形カイト
或はダイスガイド6aiへて被加工体7と対問せしめら
れる。
この被加工体7はテーブル+07 に内矩した台10B
にり2ングプレート109 により161 足されてい
る。
そしてこのテーブル107 はベット101 に支持さ
れていて、図示していない数値制御装置fft l〆こ
よって前記ガイドホルダ106 の微調整移動水平面と
平行な水平面上全互いに直角なXY方向に移動するよう
になっている。 ワイヤ電極1と被加工体7間に加工電
源8よりの〃O工亀圧パルスが印加され、加工液9の噴
射のもとて加工が行われる。
ガイド間の加工部で放電加工作用に供されたワイヤ電極
1は、他方の船形成はダイスガイド6b、複数のガイド
ローラ5d、3eとガイドローラ5dと30との間に設
けたワイヤ電極1の更新駆動用ピンチローラ4bとキャ
プスタン5bに挾まれた部分をへて巻き取りドラム2b
に巻かれるのである。
しかして、高精度のワイヤカット放電力ロエを行なうに
はガイド6a及び6b間にある被加工体7と対向する位
置にある。 ワイヤ電極1.即ち加工部ワイヤ電極1全
、できるだけ直線状に張った状態で、かつ振動が少ない
ようにしなければならないが、ワイヤ電極1の送ジ及び
放電加工のパルス放電にともない、或いはまた刀ロエ液
噴流の不整や加工輪郭形状の角部等経路変化等によジ振
動が発生することは前にも述べたとおりである。
そこで発生するガイド6aと6bとの間に張られたワイ
ヤ電極1の振動の振動数げ〕は一般に次式であられされ
る。
但し、fはワイヤ電極の振動数(0/S)nは振動次数 りは支点間の長さくCm) Pは張力(Klf) y 12i力ZIIl速+! (981em/ S2)
γはワイヤ電極の単位長きM且(Kfi、7cm)しか
して、通常の例として0.2 m Inφの銅線で、P
= 8001 の場合、n41次としたときの振動数(
f) fl、L=10cm、γ=2.8x16’ Kf
/cmで、f中8400/S となり、比較的高い周波
数となる。
このような点を考慮して、この発明ではワイヤ電極1が
放電加工に際して発生する自由振!l!Ilt減衰又は
停止等させて押えるような振動を電歪材。
磁歪材音用いて発生せしめてワイヤ電極1の振動を打消
し合うように作用せしめるものである。
第1図で10はこの発明に係る振動防止装置であり、第
2図、第6図、第4図にその1実施例主要狗成部を示す
。 振動発生装置の10a は磁歪振動子又は電歪振動
子で、磁歪振動子には亜鉛酸化鉄’JPt”焼結したフ
ェライトが使用され、又電歪振動子にはチタン酸バリウ
ムやジルコン酸鉛、ニオブ酸鉛等のセラミックが使用さ
れる。 10hは電歪体10aK対する弾性体で、この
弾性体1017の先にホーン10c kつけることによ
ってエネルギ全集中させて用いる。 このホーン10c
 の先端部は弾性体lQd7.介してワイヤを極1を通
したリング11に連係し、リング11はスズリング12
によって振動できるように保持されている。
そして、このスズリング12の端は台板13に固着する
。 リング11の周りには第6図に示すように60度の
間隔でワイヤt&1を中心とするように台板13に固定
して放射状に6個の振動発生装置が設けられており、相
対向する対の振動発生装置が同時に互いに逆位相て振動
するように構成されるが、対の振動発生装置の他方は省
略することができ、4た例えば45度間隔で設けるよう
にしても良い。 又台板13には前記振動発生装置の外
に次に述べるワイヤ電極1の振動数全検出する振動検出
装置14を備えていて、この台板13は下アーム104
.及びガイドホルダ106 のそれぞれに、又は何れか
一方のみに取付けられる。
この台板13に備え′られた振動検出装置14は例えば
第4図のように非接触型の距離又は隙間或いは変位検出
器14a例えば特公昭44−21923号公報記載の如
き静電容量検出による距離検出器をワイヤ電極1全中心
に前記振動発生装置の夫々と対応するようにワイヤ電極
1ケ中心とする同位相の放射状に配置されていてワイヤ
電極1との間の距離の変化を静電容量の伎化として検出
するようになっている。 即ち、ワイヤ電極1が振動し
lい時は、更に線に示すように各検出器14Q の中心
に位置し、各検出器14a による検出静電容量は相互
にほぼ同一であるが、ワイヤ電極1に振動が発生して点
線の位置にくると、各検出器14aとの間の静電容量、
即ち距離が変化し、近よれば静電容量が大となり、離れ
れば静電容量が小となるので、この静電容量の変化を振
動検出装置14によってと9だしてワイヤ電極1の振動
の周波数。
振幅、及び撮動の方向を振動検出器14b で判別し、
この判別信号を各振動子10a の振動駆動及び制御装
置IQd に送る。 この駆動及び制御装置10d に
よりワイヤ1!極1の中心位置から変位振動を検出した
振動検出装置14と同じ位相に配設した電歪体10a 
(第3図参照)に対して、ワイヤを極1の検出自由撮動
に対する逆位相(即ち同一周波α)でほぼ同一振幅の振
動を発するように励振制御を行う。 この電歪体10.
 の振動はホーン10c によりスプリング12で支持
したリング11を介し、逆位相の振動力としてワイヤ電
極1に接触起振する如くにして与えられ、ワイヤ電極1
の自由振動を減衰、さらには停止又は消滅させることが
できる。
上記の場合、成る被加工体7を加工するとき、使用する
ワイヤ電極1の材質、線径9位置決めガイド6a、6b
間の加工部の長さ、及び付与張力等は常にほぼ一定であ
るから、被加工体7の板厚が部分的に異なるとか或いは
テーバ加工のテーバ度が加工中に種々変化するとか、或
いはまた放電パルス等の電気的加工条件や加工液I!l
t射の条件等が一時避難的な制御ではなくて切換震災さ
れる等の変更等がない以上、ガイド6a及び6b間の加
工部ワイヤ電極1に該ワイヤ電極10更新送り及び放電
加工作用によって生ずる自由な振N)Jはその振動振幅
等は或いは経時的に変化するにしても、その周波数は常
にpまぼ同一であるから振動駆動及び制御装置10d 
による振動子10a 駆動の発振周波数は前記の如き加
工条件に応じて定められた成る一定の周波数のものであ
って良い場合が多く、また駆動振動のエネルギ(振幅]
も大凡成る一定の値に設定して加工部ワイヤ電極の振動
をいちいち検出することなく、例えば約018 乃至6
8程度の如き大兄一定の時間間隔で5例えば約o、is
乃至1Sの期間発生振動の減衰又は停止の逆位相振動を
選択された振動子10a から79i定の方向の振動と
して付与するようにしても良い。
即ち、7JO工部ワイヤ電極1の振動の方向としてはワ
イヤ電極1の軸と直角な水平面内の全ての方向に振動し
得る訳であるが、加工の進行中には、加工の進行方向と
直角な横方向の加工溝幅方向の振動の自由度が最も大き
く、また該横方向の振動が加工与幅の増大や仮置の増大
となって加工取代の増大及び加工精度の低下をもたらす
から振動の方向としては最も有害な振動であり、そして
次に加工進行方向の振動は、前記横方向の振動よりも振
動が〃ロエ部の加工溝の形状や加工送りによって規制さ
れているものの、刀ロエ間隙を短絡させ加工を不安定に
して加工速度を低下させ、さらには加工送りを不整にし
て加工部i’に低下させ、そして時にワイヤ電極1′(
i−断線させることがあるから有害であり、従って加工
部ワイヤ電極1の振動は、前記の加工送り方向の振動と
該加工送り方向と直角方向の振動、及び之以外の方向の
振動でも上記各方向の振動成分が成る程度以上ある振動
又は該振動成分の振動を減衰又は停止等させれば良い訳
であるから、ワイヤカット放電力ロエの進行中に前述の
如く例えば所定の時間間隔で間歇的に減衰又は停止のた
めの振動を付与する場合、当該時点に於ける力ロエ送り
の進行方向を実除の加工送りの動きや数値制御の加工送
り指令等により検出し一該加工送り方向及び加工送り方
向と直角方向の振動全リング+11/i:付与してワイ
ヤ電極1に付与するようにリング11に対して放射状に
設けられた複数の振動子10a の内から所定の振動子
10a を選定して振動させるように制御して01足の
目的ケ達し得るものである。
なお、上記の場合非接触型の距離や変位検出器14aと
してワイヤ′rJL極1との間の距離、即ち静電容量に
より放電状態が変化し、管内電極間の抵抗値が変化する
放電管型の静電容量計(微小変位検知計)を使用した場
合につき説明を加わえたが、之以外の静電容量計とか、
インピーダンス測定器、磁気抵抗測定器等によっても、
ワイヤ電極1の振動又は変位全測定することができ、又
振動検出装置14には、第5図Aのようにワイヤ電極1
に対し、その周囲半径方向から複数個の半導体レーザ発
光器15a による光を与え、之を直径方向に対向して
配置した各受光器15b で受け−その際の受光の変化
全とりだしてワイヤ電極1の位置に対する変位つ1り振
動検出するようにしたり、またM5図Bに示すように受
光器1sb’に発光器15a の照射光をワイヤ電極1
の非振動正常位置のときに反射光全党ける位置に配置し
て振M ’に検出するようにしても良い。
又上記の実施例では、振動検出装置14と振IIh全発
生する磁歪体、磁歪体等の振動子1[]a を対向方向
で対となるように放射状に配設したが、ワイヤ電極1が
振動する振幅の主な方向(例えは、前記加工送り方向と
、該加工送り方向と直角方間ンに対して夫々1個設ける
ことによってリング11゜スプリング12等を省略して
振動防止装置10を簡単にすることもできる。
他の実施例として第6図に示すものは、振動防止装置1
0と振動検出装置14とi1組として台板13に取り付
けたものを−ワイヤ電極1にそって上から下へ螺旋状に
、そして放射状の配IC1シている。 これによってホ
ーン10Cの先端に設けた半月リング11′ヲワイヤ電
極1に対Ift、Lかも任意の数の振動防止装置10と
振動検出装置14と全設置することができる。
勿論この場合振動防止装置10と振動検出器14とを分
離し、その何れか一万全前述第2図乃至第5図の如くワ
イヤ電極1の軸と1G角な(・まば水千間上に設け、そ
して他万全ワイヤ電極1の軸にそって上から下へ螺旋状
に、かつ放射状に配置するように構成しても良く、特に
振動防止装置10をワイヤ電極1の軸にそって設けるよ
うに構成すると、ワイヤ電極1の発生振動の腹部にリン
グ11′全当接させ得る場合が多く、従って振動を効率
よく。
減衰乃至は停止できるから有効である。
以上のように、この発明では、加工部ワイヤ電極1に放
′rJL加工に際し発生する高周波振動に対しこれを打
消すような逆位相の力を外部よV@歪又は電歪振動子を
使って強制的に与えることにより振動の減衰又は停止等
の抑制を行うことができ、これによって加工精度の向上
及び加工の高速化。
さらにはワイヤ電極の断線防止を計ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による実施例概要図、第2図は振動防
止装置t10の1実施例説明図、第3図は@j、数の振
動検出装置江の平面図、第4図は複数の振動検出器全ワ
イヤ電極に対し用いた場合の概略図。 第5図A、Bは夫々振動検出器の他の実施例の平面図、
又第6図は他の実施例の構成全説明するための概略側面
図である。 図で1はワイヤ電極、10は撮動防止装置、10aは磁
歪振動子、10c は先端ホーン、10d は発振器、
14は振動検出装置、14a は誘電体。 15a はレーザー半導体発光器、15b は受光器。 、θハ 代理人 堀 江 秀 巳・、・、。 第1図 第2図 +4b 第3図 第4図 第5図 +5b +5b 1.1:lα

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一対の間隔を置いて配置した位置決めガイド間に
    ワイヤ電極を軸方向に更新送り移動せしめつつ前記ワイ
    ヤ電極の軸方向と直角方向から被加工体を微小間隙を介
    して相対向せしめて加工するワイヤカット放電加工に訃
    いて、振動子による高周波振動を間歇的又は連続的に前
    記ガイド間の加工部ワイヤ電極に加えてワイヤ電極の振
    動を防止するようにしたワイヤカット放電加工における
    ワイヤ電極の振動防止装置。
  2. (2) 電歪材、磁歪材よVなる振動子による高周波振
    動を、ワイヤ電極に生ずる自由振動の位相と逆位相の力
    として加工部ワイヤ電極に加えるようにした特許請求の
    範囲第1項記載のワイヤカット放電加工におけるワイヤ
    電極の振動防止装置。
JP12537883A 1983-07-12 1983-07-12 ワイヤカツト放電加工におけるワイヤ電極の振動防止装置 Granted JPS6029241A (ja)

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