JPS61260931A - ワイヤカツト放電加工方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ワイヤカット放電加工方法（二関し、さら（
二詳しくは、従来から困難とされていたワイヤカット放
電加工（二おける仕上げ領域の加工能力を向上させるた
めの方法に関するものである。

〔従来の技術〕

ワイヤカット放電加工（二おいては、従来ワイヤ電極と
して黄銅線が主流であり、また使用される加工電源とし
ては、第４図、第５図Ｃ示すいわゆる直流電源又は交流
電源が使用されていた。

直流電源を用いた加工電源の構成を第４図（ａｌ　Ｃ示
す。（５）は可変の直流電圧源であり、電源の発振方式
としては、極間（６）　ｃ直列に抵抗（７）を介してス
イッチング素子（８）が接続されている。（９）はスイ
ッチング素子（８）のデユーティを決定する発振器であ
る。

次（＝交流電源を用いた加工電源の構成を第５図（ａｌ
ｃ示すつ（ト）は可変の直流電圧源であり、（２）は昇
圧タイプのトランスである。スイッチング素子りは抵抗
（至）を介して発振器倶４の周波数により直流電圧をス
イッチングしている。また極間明（二は並列に浮遊イン
ダクタンスαＱを介してコンデンｆ（ロ）が接続されて
いる。このコンデンサｑηは、浮遊コンデンサの場合も
ある。

まず、上記のよう（−構成した第４図の直流電源Ｃ二つ
いてその動作を説明する。第４図（ａｌのスイッチング
素子（８）は、直締電圧源（５）の直流電圧を限流用の
抵抗（７）を介してスイッチングしている。さらＣ：ス
イッチングのデユーティ−は発振器（９）Ｃ二よって決
定され、通常の場合、上記デユーティ−は作業者（二よ
り加工Ｃ：応じて選択される。同図（ｂｌ　に、スイッ
チングされた極間（６）での電圧波形を示す。（ｂｌ図
で時間Ｔ。ｎはスイッチング素子（８）がＯＮの場合、
ＴｏｆｆはＯＦＦの場合である。この例では、電圧ピー
ク値が可変の直流電圧源（５ンによって＋Ｖボルト（ニ
調節されている。

次Ｃ二第５図の交流電源Ｉ：ついてその動作を説明する
。第５図（ａｌのスイッチング素子（２）は、直流電圧
源ａＱの直流電圧を限流用の抵抗口を介してスイッチン
グしており、スイッチング周波数は、発振器α４≦二よ
りデユーティ５０％で決定されている。

トランスαＪの一次側コイルにおける上記のようなスイ
ッチングされた゛電圧は、一般Ｃ；言うトランス結合（
二より二次側コイル（；誘起され、極間Ｑ５ｃ接続され
た浮遊インダクタンスαＱとコンデンサα７）（＝よっ
て、いわゆる直列共振回路を形成している。

ここで共振（一対する同調については前述の発振器α尋
の周波数を可変（二すること（：より、調節することが
できる。この結果、極間Ｑ５（二発生する電圧波形は、
同図（ｂｌのよう（：はぼ正弦波形となり、電圧ピーク
値は、可変の直流電圧源αＱと共振同調用の発振器ｑ４
の周波数（二よって調節されて±Ｖポル←になっており
、発振周波数は、このときの発振器α４の周波数ｆ　ｃ
なっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述したような加工電源（二より従来の黄銅ワイヤを用
いて加工し、放電状態を観測したところ、第４図（ｃｌ
、第５図（ｃｌＯＡで示すよう！二時々しか放電が発生
していないことがわかった。そこで本発明者は種々の実
験を試みたところ、第６図のような結果を得た。第６図
（ａｌは縦軸が放電周波数ｆ。

（ｂｌは縦軸が加工速度Ｆで、横軸はそれぞれ加工面粗
さｓＲである。また、本結果でいう加工速度Ｆとは、ワ
イヤカット放電加工で一般的（＝言われているセカンド
カット法での速度を意味している。なお、第６図ｆａｌ
　、　（ｂｌ　Ｃおいて、翰は直流電源の場合であり、
α９は交流電源の場合である。

まず、第６図（ａｌ　＋：おいて、交流電源の場合（２
）が直流電源の場合翰より放電周波数ｆが少し高いのは
第４図、第５図の（ｂｌ　、　（ｃｌかられかるように
、同じＯＮ時間Ｔ。ｎの場合、交流電源では直流電源の
ＯＦＦ　時間Ｔ。ｒｔｃ相当する時間がなく、逆向きに
ＯＮ時間Ｔ’ｏｎ相当の電圧印加時間が存在するため、
その分、放電発生が生じやすいからである。

また、（ａ）図で加工面粗さ８１　ｃ対してα日、（至
）も放電周波数ｆが増加傾向（二あるのは、セカンドカ
ット法で加工面粗さｓＲを変更する場合、第４図、第５
図の（ｂｌにおける電圧ピーク値を変更するからである
。すなわち加工面粗さｓＲが大の場合、通常、両加工電
源冨：おいて電圧ピーク値＋Ｖ、±Ｖを高く設定するた
め、極間での絶縁破壊が生じ易いからであり、加工面粗
さＳＲが小の場合は電圧ピーク値＋Ｖ、±Ｖを低く設定
するため、上記と逆になるからである。

次Ｃ（ｂｌ図では、通常、放電周波数ｆと加工速度Ｆは
比例関係（：あるため、このような傾向を示すのは当然
である。ただし、（ｂｌ図で特（＝注目することは、加
工面粗さｓＲが小になると加工速度Ｆが極端Ｉ：減少し
てしまうことである。このため、加工面粗さｓＲが小さ
い領域で特し：加工時間が費されてしまい、セカンドカ
ット法を用いた総加工時間が美大なものになっている。

実験Ｃ二よればｓＲ≦５μｍＲｍａｘの場合からその傾
向が生じ、Ｓ、≦２即輻３工では特菟：顕著である。さ
ら覧二８１１≦２　、ａｍＲｍａＸでは、放電周波数ｆ
が激減するため加工が不安定となり、最悪時、短絡現象
が多発した。

本発明は上記の欠点を解決するためになされたもので、
加工面粗さが小さい領域でも放電周波数を増大させるこ
と（二より、加工速度の短縮をはかることを目的とした
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、加工面粗さが小であるワイヤカット放電加工
の仕上げ領域（二おいて、放電周波数を増大して加工時
間を短縮するために、加工電源として交流電源を使用し
、また心を亜鉛、カドミウムまたはこれらの金属のいず
れかを少なくとも重量百分率で５０チ食む合金から成る
金、＠層で被覆したワイヤ電極を用いたものである。

〔作　用〕

本発明は、特殊ワイヤ電極による放電発生の容易さと交
流電源（：よる電圧印加の特異性とを組み合わせること
（二より、電圧印加時ｌ：放電周波数を最大とするよう
（ニジたものである。

〔実施例〕

以下に本発明の詳細な説明する。第１図（ａ）。

（ｂ）は、第６図の場合と同様（：縦軸は放電周波数ｆ
又は加工速度Ｆ（セカンドカット法（＝おける）、横軸
は加工面粗さｓＲを表わしている。また（１）は特公昭
５７−５６４８号公報に記載されたワイヤ電極（以下特
殊ワイヤ電極と記す）を使用した場合で、（２）は従来
の黄銅ワイヤ電極を使用した場合を示す。

なお、使用した加工電源は直流電源である（第４図（ａ
ｌ参照）。（８１図及び（ｂｌ図かられかるよう（＝、
加工面粗さＳＰが大きい領域では（１）が僅か【二上回
っているの（二対して、加工面粗さｓＲの小さい領域で
は（１）　、　（２）はほとんど変わらない。これは、
前述の従来例でも説明したようＣ二、電圧ピーク値の高
い加工面粗さｓＲの大きい領域では放電が生じ易いため
、（１）の−特殊ワイヤ電極の特性により、（２）　＋
：対して増加していると考えられる。また、加工面粗さ
ｓＲの小さい領域で＃ま、電圧ピーク値が低いため（１
）と（２）の差が生じないと考えられる。

次（：第５図（ａｌで示した交流電源を使用し、特殊ワ
イヤ電極（二より加工した場合を説明する。第２図は、
（ａｌが第５図（Ｃ１と同一の極間ξ圧波形であり、従
来の黄銅ワイヤ電極（二より加工した場合で、（ｂｌが
特殊ワイヤ電極（二より加工した場合である。本実験で
は、特殊ワイヤ電極として６５／３５黄銅の心線Ｉ：亜
鉛を１５μｍの厚さく半径方向）！：被被覆たもので、
図中囚が放電発生個所である。同図から明らかなよう（
−１（ｂｌの場合は印加した電圧（二対して全て放電し
ていることがわかった。すなわち、特殊ワイヤ電極と交
流電源との組み合わせにより、放電周波数が最大となる
ことである。

第６図ｆａ１．（ｂｌは第１図（ａｌ　、　（ｂｌと軸
名称は同一であり、（３）は特殊ワイヤ電極の場合、（
４）は従来の黄銅ワイヤ電極の場合である。同図（ａ）
から明らかなよう１：加工面粗さＳＲカ大、小どちらの
領域でも放電周波数ｆはあまり変化していないことがわ
かる。

このことは第・２回出１からも理解できる。また黄銅ワ
イヤの場合（４）と比べても、特！−加工面粗さＳＲが
小の領域ではるかＣ：違いがあることがわかる。したが
って同図（１））のように加工速度ＦＯ差としてもでて
くるわけである。Ｃｂ１図の特殊ワイヤ電極（３）の場
合、加工面粗さが小さいときは加工速度Ｆが若干減少傾
向Ｔ：あるが、これは１発１発の放電エネルギーの大小
Ｃ二よる加工効率の差と考えられる。

以上のよう（−１特殊ワイヤ電極と交流電源とを組み合
わせること【二より、放電周波数を向上させることがで
き、特Ｃ二加工面粗さが小さい領域で放電が多発するた
め、従来のよう（二加工速度の低下（＝よる加工時間の
増大が解消される。すなわち、本発明により、ワイヤカ
ット放電加工の仕上げ領域（＝おいて、加工時間を大幅
１：短縮することができた。特！−加工面粗さが２４ｍ
ＲｍａＸ以下では顕著であり、従来に比して顕著な効果
が得られた。

上記の実施例では、ワイヤ電極として亜鉛を被覆した黄
銅ワイヤを使用した場合を示したが、心線は銅、鉄合金
でも同様の効果を奏することは言うまでもない。このこ
とは、ワイヤ電極の表面が亜鉛であること（＝意味のあ
ることで、心線の材質とは関係がないことがわかる。ま
た特公昭５７−５６４８号公報の説明Ｌ：よれば表面が
カドミウムでも亜鉛と等価であることがわかる。また、
本実施例では、交流電源としてトランス結合型直列共振
回路を用いた場合を示したが、他の交流回路を用いても
同様な結果が得られる。

〔発明の効果〕

以上のよう（−１本発明は特殊ワイヤ電極と交流電源と
を組み合わせること１：より、放電周波数を増大させる
ことができ、ワイヤカット放電加工の仕上げ領域Ｃ：お
いて大幅Ｃ加工速度が向上し、加工時間の短縮が図れた
。また加工面粗さの向上を短時間で達成できる等、実施
による効果極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ　、　（ｂｌは本発明（二至る実験結果を
示す線図、第２図（ａｌ、（ｂｌは本発明と従来例を比
較した極間電圧の波形図、第６図は本発明の効果を示す
線図、第４図（ａｌ　〜（ｃｌ、第５図（ａｌ　〜（ｃ
ｌはそれぞれ従来例を示す回路図及び波形図、第６図は
従来の問題点を示す線図である。 図において、１０は直流電圧源、１１はトランス、１２
はスイッチング素子、１６は抵抗、１４は発振器、１５
は極間、１６は浮遊インダクタンス、１７はコンデンサ
である。 代理人　弁理士　　佐　藤　正　年 第５図 （ｂ） ＜Ｃ） 澗−四次扁二一 、ダ躯帽ａこ−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワイヤ電極と被加工物が対向する微少間隙に、加
   工液を媒体として加工電源より交流電圧を印加し、放電
   加工を行なうワイヤカット放電加工方法において、亜鉛
   、カドミウムまたはこれらの金属のいずれかを少なくと
   も重量百分率で５０％食む合金から成る金属層で心を被
   覆したワイヤ電極を使用することを特徴とするワイヤカ
   ット放電加工方法。
2. （２）上記心が銅、黄銅または鉄合金のいずれかから成
   る特許請求の範囲第１項記載のワイヤカット放電加工方
   法。