JPS6336890B2 - - Google Patents

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JPS6336890B2
JPS6336890B2 JP54150893A JP15089379A JPS6336890B2 JP S6336890 B2 JPS6336890 B2 JP S6336890B2 JP 54150893 A JP54150893 A JP 54150893A JP 15089379 A JP15089379 A JP 15089379A JP S6336890 B2 JPS6336890 B2 JP S6336890B2
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JP
Japan
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wire
wire electrode
guide
workpiece
die
Prior art date
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JP54150893A
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JPS5676337A (en
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Takeshi Yatomi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS5676337A publication Critical patent/JPS5676337A/ja
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Granted legal-status Critical Current

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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
    • B23H7/04Apparatus for supplying current to working gap; Electric circuits specially adapted therefor

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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)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はワイヤカツト放電加工装置に関する
ものであり、特にワイヤ電極と被加工物の相対す
る微小間隙に加工液を供給しながら、ワイヤ電極
と被加工物との間に加工電源を用いて電圧を印加
し、両者間に繰り返し放電を発生させて主に一般
金型の抜き、切断等の加工のために用いられるワ
イヤカツト放電加工装置に関するものである。
第1図は、従来のワイヤカツト放電加工装置に
おけるワイヤ電極を案内支持するワイヤガイド機
構の構成を示す。ワイヤ電極10は、被加工物1
2の上下に配置されたワイヤガイド14a,14
bによつて案内支持され、被加工物12と加工部
16で対向している。そして、上下の加工液供給
ノズル18a,18bから噴流される加工液(一
般的にはイオン交換樹脂を通した純水)20a,
20bを媒体として、加工部16で不図示の加工
電源からのパルス電流で放電が繰り返し行なわれ
る。
上下のワイヤガイド14a,14bと被加工物
12の上下面との距離l(以下、lをワイヤガイ
ドスパンと称す)は20〜30mmである。一般にワイ
ヤ電極10としては通常0.05〜0.3mmの直径のも
のが最も多く使用され、材質としては銅、黄銅、
タングステン等のものが用いられる。
このような構成のワイヤカツト放電加工装置に
おいて、放電加工中、ワイヤ電極10は、一般に
放電の際のガス爆発力による反撥力によつて振動
すると言われている。そのために、第2図に示さ
れるように、同図aのような振動のない理想状態
ではワイヤ電極10が被加工物12に対して形成
する加工溝幅S0は狭いが、同図bのようにワイヤ
電極10の振動により、加工進行方向と直角な側
面方向にオーバーカツトが起こると、加工溝幅は
S1と拡がつてしまう。当然のことながら、加工電
源からの供給エネルギーは一定であるため、第2
図a,bとを比較すると、加工溝幅についてはS0
<S1、ワイヤ電極10の加工送り速度については
F0>F1なる関係があることは自明である。
すなわち、第1図に示す構成の従来のワイヤガ
イド機構では、ワイヤ電極10の振動のために、
加工送り速度が遅くなることが理論的にもわか
る。このことを実験的に証明したのが第3図であ
る。第3図は、縦軸に加工送り速度F、横軸にガ
イドスパンlとして両者の関係を表わしたもので
ある。図示されるようにガイドスパンlが小さい
程加工送り速度が増大している。このことは、ガ
イドスパンlの減少により、第2図bの状態が振
動数の増加、振幅の減少によつて第2図aの状態
に近づいたことを示している。発明者の実験によ
ればガイドスパンlの最小値は、加工液の供給を
考えて5mm程度が限界であることがわかつた。
このように、ガイドスパンlを小さくすること
は、加工送り速度が増大することにつながること
がわかつたが、実装上の問題として、上下のワイ
ヤガイド14a,14bが被加工物面に近づくた
めの操作性の低下、およびワイヤ電極10と同軸
に噴流する加工液20a,20bの噴出の困難さ
等が挙げられる。
このため、加工送り速度を早くするのにワイヤ
電極の振動を抑制する構成が考えられ、実開昭54
−91793号明細書に示されるものがある。この明
細書に示されたものは、被加工物の両側に設けた
ワイヤガイド2,3の間にさらにガイドピン13
をそれぞれ設け、ワイヤ電極の振動を防止するよ
うにしたものである。この構成のものでは、文字
どおりピン状のガイドピン13を用いているた
め、ワイヤ電極を直線状に配置する場合にワイヤ
ガイド2,3とガイドピン13の位置合せを正確
に行うことができず、ワイヤ電極が若干屈曲した
配置となつてしまうという問題があつた。また、
ワイヤ電極の振動を抑制するためには、ワイヤガ
イド2,3とガイドピン13との距離を小さくす
る必要があるが、この明細書に示された構成のも
のでは、ガイドピン13の取付け固定の関係で小
さく設定することができないという問題があつ
た。
この発明は、上述した従来装置の課題に鑑みな
されたものであり、従来装置の操作性、加工液の
噴出方法は変えずに、簡単な構成で製作が容易に
なり、ワイヤ電極を直線状に容易に配置すること
ができ、ワイヤ電極の振動を抑制できるワイヤガ
イド組立体を有するワイヤカツト放電加工装置を
提供することを目的とするものである。
この発明は、上述の目的を達成するために、ワ
イヤ電極を案内支持するワイヤガイド組立体を、
被加工物の片側もしくは両側に配置するととも
に、ワイヤガイド組立体は、ワイヤ電極の通過孔
が形成された第1のダイスガイドを取囲み固定す
る第1の固定体と、この第1の固定体に設けられ
た嵌合部に嵌合される嵌合部を有し、ワイヤ電極
の通過孔が形成された第2のダイスガイドを取囲
み固定する第2の固定体とからなり、第1、第2
の固定体を嵌合し、第1、第2のダイスガイド相
互間を所定の距離を保つように構成したことを特
徴とするものである。
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
説明する。第4図は、ワイヤ電極10の振動の伝
播状態およびモードを説明するための図である。
同図aは、一次モードの振動の場合でワイヤ電極
10は上下のワイヤガイド14a,14bで節と
なつている。このとき振動数はa、振幅はAa
ある。次に、同図bは、n次のモードを持つ振動
の場合で、第4図aと同様に、振動数はb、振幅
はAbである。このとき、ab、Aa>Abになる。
次に、同図cの矢示のように、下部のワイヤガイ
ド14bの外方向(被加工物と反対方向)から振
動数cなる振動(例えばワイヤ張力変動等)が伝
播する場合、ワイヤガイド14bの部分が振動の
節になると、その振動はそのまま減衰せずに透過
してしまう。このような低周波の振動は振幅が大
きいので、第2図bのように、ワイヤ電極10の
振動を助長してしまう。そこで、第4図bに示さ
れるように、外部振動、放電による内部振動(こ
こで言う内外は両ワイヤガイド14a,14b間
かその外側を意味する)に対しても高次モードの
振動に変換されれば、第2図aの現想状態に近づ
くことがわかる。
この発明は、このようにワイヤ電極10の振動
を高次化する機能を持つたワイヤガイド機構を有
するワイヤカツト放電加工装置である。第5図
は、この発明装置の原理図を示すもので、ワイヤ
電極10の通過孔が形成された第1〜第4のダイ
スガイド22a〜22dを、被加工物12の上側
に2個22a,22b、下側に2個22c,22
dづつ設け、第1、第2のダイスガイド22a,
22b間及び第3、第4のダイスガイド22c,
22d間のワイヤ電極10の支持点距離は5mmと
している。このように、被加工物12の上下にお
いてワイヤ電極10を各々点接触に近い2点支持
とすることにより、各部振動の透過波については
2点支持間に半周期分もしくはn周期分が入る高
次モードのものだけとなり、それ以外の低周波の
ものについては、第1〜第4のダイスガイド22
a〜22dは減衰作用を及ぼすことになる。ま
た、放電による内部振動については反射波が高次
となるためにワイヤ振動を強制的に押える方向に
作用する。このようにワイヤ電極10の振動を高
次化することによつて、第2図aに示す理想状態
に近づくと共に、ワイヤ電極10の断線に最も影
響すると考えられている集中放電および持続アー
ク等が時間的に解消される。
第6図は、本発明ワイヤカツト放電加工装置に
適用すべきワイヤガイド組立体の具体例を示すも
ので、ダイヤモンド・サフアイア等の耐摩耗性の
強い材質でできている第1、第2のダイスガイド
22a,22bは焼結体24a,24b内に埋め
込まれており、この焼結体24a,24bは第
1、第2の固定体26a,26bに接着剤等によ
つて固定されている。ダイスガイド22a,22
b・焼結体24a,24b・固定体26a,26
bの中心にはワイヤ電極10が通るための通過孔
28a,30a,32a並びに28b,30b,
32bが形成されており、この第1の固定体26
a側の通過孔28a,30a,32a、並びに第
2の固定体26b側の通過孔28b,30b,3
2bは、夫々ワイヤ電極10を通し易くするため
に外広がりにテーパ状になつている。夫々のダイ
スガイド22a,22bの孔の径は、ワイヤ電極
10の径に対して0.01mmの増になつており、ダイ
スガイド22a,22bとワイヤ電極10との接
触長さは0.5mmになつている。この数値は実験に
より選んだ値である。そして、このように構成し
た第1、第2の固定体26a,26bの一対を、
第7図のように、分割可能にはめ合せてワイヤガ
イド組立体34を構成する。この場合、第1、第
2の固定体26a,26bは夫々嵌合部を嵌合す
ることによりワイヤガイド組立体34が構成さ
れ、この嵌合により第1、第2のダイスガイド2
2a,22bの中心の位置合せが正確に行われ、
各ダイスガイド22a,22b間の距離を小さく
設定することができる。また、嵌合した2つの固
定体26a,26bの外周は、連続したテーパ状
となる。このように、ワイヤガイド組立体34を
2つの固定体26a,26bに分割式とすること
は、製作上の困難さを解消するためである。
第8図は、この構成のワイヤガイド組立体34
を適用したワイヤガイド機構を示すもので、取付
本体箱36内に横架された取付板38の中心テー
パ穴40にワイヤガイド組立体34を挿入し、取
付本体箱36にねじ込んだ押えボルト42でワイ
ヤガイド組立体34の太径側を押圧して、ワイヤ
ガイド組立体34を取付板38に固定する。取付
板38で仕切られた取付本体箱36の下室36a
にパイプ44を通じて供給された加工液20a
は、取付板38の穴46を通つて取付本体箱36
の上室36bに至り、その取付本体箱36の中央
の穴48から被加工物の加工部に向つて噴出供給
される。
第9図は、縦軸に加工送り速度F、横軸にガイ
ドスパンlとして両者の関係を表わしたものであ
るが、上述したように従来のワイヤガイド機構
(点線示)ではガイドスパンlが大きくなるに従
つて加工送り速度Fが低下するのに対し、第8図
の如く構成した本発明装置(実線示)に適用する
ワイヤガイド機構では、ガイドスパンlが大きく
なつても加工送り速度Fはほとんど変化していな
い。また、従来のワイヤガイド機構ではガイドス
パンlが小さくても、被加工物によつては実際の
加工部分が被加工物の上下共もしくは片方でも板
厚が変化していれば、その端面に対してガイドス
パンlが大きくなることもあり、この場合は上述
と同様に加工送り速度Fが低下してしまう。然る
に、第8図の構成のワイヤガイド機構は上述の場
合においても、加工送り速度の減少はなく、全加
工領域・種類において加工送り速度の低下を防ぐ
ことができるものである。
第10図は、同じガイドスパンl(l=20〜30
mm)での従来装置(点線示)と本発明装置(実線
示)の加工送り速度Fの比較図であつて、被加工
物の板厚Tの全般にわたつて大幅な差があること
がわかる。
なお、上記実施例ではワイヤガイド組立体を被
加工物の両側に夫々配置したものであるが、片側
だけワイヤガイド組立体で、もう一方の側は1個
のダイスガイドとした場合にもほぼ同等な効果が
得られた。また、この装置では振動を高次モード
化して伝播させるために、ワイヤガイド自体は点
接触に近い程効果が大きく、2個のダイスガイド
間隔が狭い程高次化できることは言うまでもな
い。2個のダイスガイドの孔の径はできるだけ方
向性をなくし固定境界端にする意味において、ワ
イヤ電極の径に対して2μmまで大きな値を選ぶ
ことが望ましい。さらに、この装置は、ガイドス
パンlが大きくても効果があるものの、ワイヤ電
極のたわみ量を減らすためには、ガイドスパンl
を小さくする方が加工精度上好ましいものであ
る。
以上の如く、本発明はワイヤカツト放電加工装
置のワイヤガイド機構として、被加工物の片側も
しくは両側に、少なくとも2個以上のワイヤ電極
に近接した点接触に近いダイスガイドを有するワ
イヤガイド組立体を設けたから、ワイヤ電極の振
動は高次モード化し、振動周波数を上げて振幅を
小さくすると共に時間的に集中放電等を防止でき
る。この結果、ワイヤ電極の加工送り速度の増大
を達成することができる効果が得られる。
また、この発明におけるワイヤガイド組立体
は、一対の固定体からなり、夫々の固定体にダイ
スガイドが固定されるので、簡単な構成で製作が
容易であり、一対の固定体の夫々の嵌合部を嵌合
することによりワイヤガイド組立体が構成され、
夫々のダイスガイドの中心の位置合せが正確に容
易に行なえ、ワイヤ電極を直線に容易に配置で
き、さらにダイスガイドが固定体に固定されてい
るので、この固定状態に応じてダイスガイド間の
距離を容易に小さくできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のワイヤガイド機構の正面図、第
2図はそのワイヤガイド機構によるワイヤ電極の
振動説明図、第3図は第1図のワイヤガイド機構
のワイヤガイドスパンと加工送り速度の関係を示
す曲線図、第4図はワイヤ電極振動の伝播状態お
よびモードの説明図、第5図は本発明装置の原理
説明図、第6図は本発明装置に適用するワイヤガ
イド組立体の断面図、第7図はそのワイヤガイド
組立体の分解図、第8図は本発明装置に適用する
ワイヤガイド機構の具体例を示す縦断面図、第9
図は従来装置と本発明装置とのガイドスパンと加
工送り速度の関係を示す曲線図、第10図は従来
装置と本発明装置との被加工物板厚を変えた場合
の加工送り速度の関係を示す曲線図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、10はワ
イヤ電極、12は被加工物、14a,14bはワ
イヤガイド、16は加工部、18a,18bは加
工液供給ノズル、20a,20bは加工液、22
a〜22dは第1〜第4のダイスガイド、24
a,24bは焼結体、26a,26bは第1、第
2の固定体、28a,28b,30a,30b,
32a,32bは通過孔、34はワイヤガイド組
立体、36は取付本体箱、38は取付板、40は
テーパ穴、42は押えボルト、44はパイプ、4
6,48は穴、である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ワイヤ電極と被加工物の相対する微小間隙に
    加工液を供給しながら、上記ワイヤ電極と被加工
    物との間に加工電源を用いて電圧を印加し、両者
    間に繰り返し放電を発生させて加工を行なわせる
    ワイヤカツト放電加工装置において、上記ワイヤ
    電極を案内支持するワイヤガイド組立体を、上記
    被加工物の片側もしくは両側に配置するととも
    に、上記ワイヤガイド組立体は、上記ワイヤ電極
    の通過孔が形成された第1のダイスガイドを取囲
    み固定する第1の固定体と、この第1の固定体に
    設けられた嵌合部に嵌合される嵌合部を有し、上
    記ワイヤ電極の通過孔が形成された第2のダイス
    ガイドを取囲み固定する第2の固定体とからな
    り、上記第1、第2の固定体を嵌合し、上記第
    1、第2のダイスガイド相互間を所定の距離を保
    つように構成したことを特徴とするワイヤカツト
    放電加工装置。 2 第1、第2の固定体の各ダイスガイド相互間
    の距離を5mm以下に設定したことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項に記載のワイヤカツト放電加
    工装置。
JP15089379A 1979-11-21 1979-11-21 Wire cut discharge type machining device Granted JPS5676337A (en)

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