JPS6144532A - 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〕

ワイヤカット放電加工装置は、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
、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。

ワイヤ電極と被加工体との間に形成される加工間隙には
加工液を流通介在せしめて放電を発生させるのであるが
、これは、加工液中で放電を発生させ、その熱と衝撃圧
力で放電発生部の金泥を溶融、除去すると共に、各放電
後速やかに両極間の絶縁を回復させ、高温となった被加
工体の加工部分及びワイヤ電極を冷却し、発生する加工
屑等を除去するためである。

加工液としては、適正な液性に保たれた脱イオン水を用
い、従来は、この加工液を加工液供給装置により所定の
圧力を付加して被加工体を挟んで対向して設けた加工液
噴射ノズルに導き、その先端噴出口からワイヤ電極に沿
って、それを同軸状に包むよう相対向させて噴射せしめ
るものであつノこ。

〔発明が解決しようとする問題点〕

而して、加工中ワイヤ電極には強い張力が加えられてお
り、軸方向に更新送りされ常に新たなものが加工部へ供
給される構成となっているものの、ワイヤ電極に用いら
れる線材は０．０５〜０．３５ｍ■φ程度の径の小さい
ものであり、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、加工部両端の位置決めワイヤガイドを
支点として弓状に撓み、前記一対の位置決めワイヤ５４
１間に於て正確な直線状とならないという問題点があっ
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、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、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常時正確に
直線状とすることは困難となる。

、　　このようなワイヤ電極の撓みにより、一対のワイ
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、一対のワイヤガイドを加工輪郭線
に沿って正確にトレースさせてもワイヤ電極の移動の遅
れによって所謂ダレ等の加工精度低下が生じるという問
題点があった・ また、被加工体は放電に伴う高温によって溶融或いは蒸
発して除去されていくので、加工間隙にはガスやスラッ
ジ等が発生する。

この加工間隙は極めて狭く、また、加工の進行に伴って
ワイヤ電極は、被加工体に形成されるワイヤ電極の径よ
りも値かに大きい程度の極めて幅の狭い溝の間に張り渡
される状態となるので、この溝に加工液を流通せしめ、
更にこれを加工部に効果的に供給するのは非常に困難で
あるが、ワイヤ電極が撓むとこの困難性が一層増加する
。

従来の加工方法ではワイヤ電極の撓みが大きく、そのた
め加工精度が低いばかりでなく、加工液が加工間隙の全
体に亙って充分に流通しないので、加工間隙に発生する
ガスやスラッジ等が充分に除去されず、従って、加工間
隙内でこれらによる加工液の劣化が生じ、被加工体中央
部の加工間隙に存在する加工液の液性と表面に近い部分
の加工間隙に存在する加工液の液性に差異が生じる。こ
のため、他の加工条件は同一であっても、被加工体の中
央部では放電が起こり易くなり放電間隙が大きくなるの
でワ・イヤ電極の撓み量が一層大きくなる。

〔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、加工液を通
常の圧力ｐｆでワイヤ電極と同軸に噴射しながら加工す
る工程と、上記加工液の噴射と共に上記通常の圧力Ｐｆ
とは異なる圧力Ｐｍで上記ワイヤ電極と斜交する方向の
加工液噴射を与えながら加工する工程とを周期的に繰り
返して加工を進行させるものであるつ 〔作用〕 本発明ワイヤカット放電加工方法によれば、ワイヤ電極
が加工中におおむね一対のワイヤ電極位置決めガイド間
を結ぶ直線と一致する真直状態に保持されるものである
。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつ＼本発明の実施例について詳細に
説明する。

図面は本発明に係るワイヤカット放電加工方法を実施す
る際に用いるワイヤカット放電加工装置の加工ヘッドの
一実施例を示す説明図である。

而して、図中、１はワイヤ電極、２は給電ローラ兼ガイ
ドローラ、３．３１はワイヤ電極位置決めガイド、４は
加工ヘッド本体、４ａは加工液供給孔、５はメインノズ
ル、６〜８はサブノズル、９はサブノズルホルダ、１０
はスパーギア、１１はモータ、１２はピニオンギア、１
３〜１６は加工液供給装置、１７は制御装置、１８は被
加工体である。

尚、図面では、被加工体１８の下部側はワイヤ電極位置
決めガイド３′以外は省略されているが、実際には図示
する加工ヘッドと同様な構成のもの、又は従来慣用若し
くは公知のものが被加工体を挟んで対向して設けられる
が、その構成配置は、例えば上下逆であってもよい。

而して、ワイヤ電極位置決めガイド３は加工ヘッド本体
４に取り付けられており、ガイドローラ２によって導か
れるワイヤ電極ｌを位置決めして加工部に送り出す。

メインノズル５は加工ヘッド本体４下部に取り付けられ
、加工ヘッド本体４に設けられた加工液供給孔４ａから
導入される加工液をその先端噴出口からワイヤ電極１を
包皮するように、ワイヤ電極位置決めガイド３とこれと
対向して設けられたワイヤ電極位置決めガイド３′を結
ぶ直線に沿って噴射する。

サブノズルホルダ９は取付座体を兼ねる加工ヘッド本体
４によって回動自在に支承され、その側面に取り付けら
れたスパーギア１０はモータ１１の駆動軸に取り付けた
ピニオンギア１２と噛み合っているから、モータ１１の
駆動により加工ヘッド本体４と同軸に、ワイヤ電極１を
軸として回動する。

従らて、サブノズルホルダ９に取り付けられたサブノズ
ル６．７．８はモータ１１の回動によってワイヤガイド
３の中心軸の廻りに同心に回動する。

加工液供給装置１３から供給される加工液は、加工ヘッ
ド本体４に設けられた加工液供給孔４ａを通ってメイン
ノズル５に至り、その噴出口からワイヤガイド３と３ノ
を結ぶ直線に沿って噴出する。

また、加工液供給装置１４．１５．１６から供給される
加工液はそれぞれ、サブノズル６．７．８に導かれ、そ
れぞれの噴出口から被加工体１８に形成される加工溝を
通って加工部のワイヤ電極１に向かって、これと斜向す
る方向から噴出する。

制御装置１７は、図示しない加工送り装置への指令と対
応してサブノズル６．７．８の各先端部噴出口が常に被
加工体１４に形成される加工溝の上、即ち加工送り方向
の後方側に位置するようにモータ１１の回動を制御する
と共に、予め定められたプログラムに従って、例えば一
定の周期で、又は加工間隙の加工状態検出信号等によっ
て加工液供給装置１３．１４．１５．１６を作動させ、
又、これらが供給する加工液の圧力を制御する。

而して、本発明方法により被加工体に直線状に加工を施
す鳩舎について説明する。

先ず、被加工体２を挟んで相対向して配置した一対の位
置決めワイヤガイド３．３′間にワイヤ電極１を張り渡
し、これに適宜の張力を与えつ＼軸方向に連続的又は間
歇的に更新送りしながら、被加工体１８に対して所定の
加工間隙を介して対向させ、この加工間隙にメインノズ
ル５からワイヤ電極１と同軸に通常の圧力Ｐｆで加工液
を噴射しつ＼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、一定距離、又は一定時間だ
け一対のワイヤガイド３．３′を被加工体１８に対して
相対的に移動せしめて加工送りを与え、加工を施す。

この加工送り開始と同時に、モータ１１は制御装置１７
の指令によりサブノズル６．７．８の噴出口が、加工送
り方向の後方側である既加工済の加工輪郭線上の位置に
くるようにサブノズルホルダ９をワイヤ電極１及び加工
ヘッド本体４の回りに回転移動せしめる。

こうして一対の位置決めワイヤガイド３．３′が被加工
体１８に対して一定距離、又は一定時間だけ移動すると
、ワイヤ電極１はその中央部が放電圧力、その他の原因
により図中破線で示す如く弓状に撓んだ状態となる。こ
こで制御装置１７は予め定められたプログラムに従い、
加工液供給装置１４．１５．１６を作動させて、加工溝
上に位置するサブノズル６．７．８の噴出口から加工液
をワイヤ電極１と斜向する方向に噴出させ、その圧力に
よりワイヤ電極１を真直ぐに矯正すると共に、加工間隙
に発生したガス、スラッジ等及びそれ等によって汚濁さ
れた加工液を除去する。

この場合、サブノズル６．７．８から一斉に加工液を噴
射させてもよく、また、各サブノズルの噴射開始時間を
適宜ずらせて設定してもよく、又同時に加工液供給装置
１３の作動を制御して、上下のノズル５によるワイヤ電
極１と同軸の加工液の流量、流速又は圧力を減少制御す
るようにしてもよい。更には、それぞれの噴射を間歇的
に行なうこともできる。何れの場合にも、加工液の噴射
継続時間はワイヤ電極１が位置決めワイヤガイド間を結
ぶ直線に沿う真直ぐな状態に矯正され、また、加工間隙
からのガス、スラッジ等の除去及び加工部の冷却が効果
的に行なわれるように設定する。

また、メインノズル５や各サブノズル６．７．８から噴
出する加工液の圧力は、被加工体の厚さ、加工溝の幅そ
の他の加工条件を考慮して設定し、各サブノズルから噴
出する加工液の圧力は総て同一としてもよいが、それぞ
れを異なるものとしてもよい。

このようにして、ワイヤ電極１と被加工体１４の間に形
成される加工間隙に通常の加工の際に加える圧力Ｐｆと
は異なる圧力ｐｍでワイヤ電極１と斜交する方向に加工
液を噴射しながら一定距離又は一定時間加工送りを与え
て加工する。

この工程で被加工体１８の弓形に膨出した部分が略選択
的に加工され、同時に、ワイヤ電極１は弓状に撓んだ状
態から図中実線で示すように直線状となる。

そして、このようにしてワイヤ電極１と、被加工体１８
のワイヤ電極１に沿う加工面、即ち加工間隙を一対のワ
イヤガイド３と３′を結ぶ直線に沿う真直ぐにして加工
を進行させるので、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
。

然しなから、常時このような多量かつ高圧の加工液噴射
をすることは必要でなく、又そのようなことをしようと
すると、動力費が嵩むばかりでなく、加工液の温度上昇
及び劣化が甚だしくなるので加工液タンクを大容量のも
のとしなければならなくなる等の問題を生じる。

そのため、上記の工程の後、サブノズル６．７．８から
の噴射を止め、再びメインノズル５のみから一対の位置
決めワイヤガイド３．３′を結ぶ直線に沿う方向に加工
液を噴出させながら一定距離又は一定時間だけ加工送り
を与えて加工し、以下、同様に上記の工程を繰返して加
工を行なう。

次に、加工輪郭線にコーナ部を含む場合については、各
コーナ部の方向変換点の近傍まで加工が進行したときに
、上記実施例と同様にしてワイヤ電極１と被加工体１８
の間に形成される加工間隙に通常の加工の際に加える圧
力Ｐｆとは異なる圧力Ｐｍでワイヤ電極１と斜交する方
向からその背部に向かって加工液を噴射しながら方向変
換点まで加工送りを与えて加工し、ワイヤ電極と、被加
工体のワイヤ電極に沿う加工面、即ち、加工間隙をワイ
ヤガイド間の直線に沿う真直ぐにした後、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。

本発明方法によっそ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小限に抑えられる
ものである。

尚、加工輪郭線に比較的大きい円弧その他の曲線部を含
む場合については、上記の装置を用いても行ない得るが
、望ましくは上記複数のサブノズルを加工ヘッドに対し
てそれぞれ独立に回動するように構成し、それらの駆動
装置を制御装置により制御して各サブノズルの噴出孔が
常に加工によって被加工体に形成された溝上に位置する
ようにしてサブノズルから噴出する加工液がこの溝を通
って加工部のワイヤ電極に達するように構成することが
望ましい。

〔発明の効果〕

本発明ワイヤ力・ノド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ので、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液の噴射方向及び噴射圧力の周
期的な切換えは、加工送り長さを設定して行なっても、
また、加工送り時間を設定して行なっても良く、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って大小等に変更又は制御さ
れるものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るワイヤカット放電加工方法を実施す
る際に用いるワイヤカット放電加工装置の加工ヘッドの
一実施例を示す説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一対のワイヤガイド間に架設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
   ワイヤカット放電加工方法に於て、 上記加工液を通常の圧力Ｐｆで上記ワイヤ電極と同軸に
   噴射しながら加工する工程と、上記加工液の噴射と共に
   上記通常の圧力Ｐｆとは異なる圧力Ｐｍで上記ワイヤ電
   極と斜交する方向の加工液噴射を与えながら加工する工
   程とを周期的に繰り返して加工をすることを特徴とする
   上記のワイヤカット放電加工方法。