JPS6144535A - 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〕 本発明はワイヤ力・７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って加工液を流通介
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草
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って加工を
進行させるためには、加工間隙を常に適正に保ちつ＼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、ワイヤ電極はキャ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、これらによっ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っているも
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、加工液の液性、
流速、流量及び加１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。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
ラッ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、又スラッジ等の加工屑によ
る二次放電によって加工精度及び加工速度が低下すると
いう問題点があった。

〔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を付与しっ＼通常の加工送り速度ｖｒ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＼上記通品の加
工送り速度Ｖｆより小さい平均速度Ｖ　ｍｅａｎ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、ステップ
状に与えられることもある。

〔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
って加工間隙に生じるガスやスラッジ及びそれ等によっ
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、図面を参照しつ一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図は本発明に係るマノイヤカット放電加
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は加ニスタート孔、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はキャプスタン、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に予め設けた加ニスタート孔２ａを挟んで一対
のワイヤガイド３．３１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、ここから加ニスタート孔りａ内
を通過させてワイヤガイド３′まで張り渡し、キャプス
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、キャプスタン
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によっ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（引き回した後、ワー
（−１−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に沿って加工液を供給しつ一
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、キャプスタン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ｆｌ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Ｏ１即ち、加工送りを一旦停止
させるとか、減速して行って停止し、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を減
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、更には放電体止期間を設ける
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、放電によって発
生したガス、スラッ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Ｔ
ｆ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Ｖ　ｍｅａ
ｎで、一対の位置決めワイヤガイド３．３′を点Ｂから
点りまで距離β（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＼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っても加工能
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ＴＬｔｉｌ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Δを毎に周期
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
量を検知してこれが一定値以上になったとき減速を開始
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Ｖ　ｍｅ
ａｎと平均速度ｖ　ｍｅａｎで加工送りする時間とによ
って（又は上記βの距離によって）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ｖｒで点りがら点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
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り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ｖｒより
小さい平均加工速度Ｖ　ｍｅａｎ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。

本発明方法によってコーナ部に加工を施すときは、一対
の泣面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
加工面ばワイヤガイド間の直線に沿う真東１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〕

本発明ワイヤカッ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、放電によって生じるガスやス
ラフ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っても、また、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】

第１図乃至第５図は本発明に係るワイヤカット放電加工
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・−・−・−・−・−−〜−・−−−一−−・−ワイ
ヤ電極２−−−−−一−−・・−・・・−一−−・・−
・−・−・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・−・−・・・−・・・−・・−−一一一・−・・・
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

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （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
   ヤカッ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Ｔ
   ｆ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ット放電加
   工方法。
2. （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Ｖｍ
   ｉｎまで引き下げられ、上記張力がＴｆから緩やかにＴ
   ｍａｘまで増加せしめられる特許請求の範囲第１項記載
   のワイヤカット放電加工方法。
3. （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項記載のワイヤカット放電加工方法
   。
4. （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項記載のワイヤカッ
   ト放電加工方法。