JP2014200872A

JP2014200872A - 放電加工用電極線およびその製造方法

Info

Publication number: JP2014200872A
Application number: JP2013077611A
Authority: JP
Inventors: 洋輔芝; Yosuke Shiba
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2014-10-27

Abstract

【課題】撚り合わせたワイヤに亜鉛メッキを行うことで電極線を円形状にし、しかもカールを小さくし、かつ放電加工で目的の面精度、形状精度を得ることができる放電加工用電極線およびその製造方法を提供する。
【解決手段】複数本の金属線１１を撚り合わせて形成されたワイヤ１２と、ワイヤ１２の外周に形成され少なくとも隣り合う金属線１１間の溝を埋める金属層１３とを備える放電加工用電極線であって、その断面が円形状である放電加工用電極線１０である。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電加工用電極線およびその製造方法に関するものである。

ワイヤー放電加工は、図３、図４に示すように、ボビン３１から放電加工用電極線３０を繰り出すと共に被加工物３２の上下に配置されたローラ３３、３４で案内し、そのローラ３３、３４間を連続的に走行させながら、放電加工用電極線３０に電圧を印加し、放電加工用電極線３０と被加工物３２との間で放電Ｓを生じさせ、その放電エネルギーによって被加工物３２を溶断し、被加工物３２を所望の加工形状にカットする。この際、切断部には、加工液Ｌを流し、発生した加工屑Ｄは、加工液Ｌと共に回収する。

放電加工用電極線３０は、製品サイズより太いサイズの材料を、線引きダイスに通して少しずつ細くしていき製品サイズまで伸線する。線引きダイスの使用回数は製品サイズが細くなるほど多くなる。電極線のサイズより細い線引きダイスを通しているため、電極線材料が伸線される際に金属組織が変化する。電極線材料が線引きダイスの入口及び出口に対して真っ直ぐに通れば、材料中の金属組織が均一に変形する。

しかし、実際には電極線材料が、線引きダイスの入口及び出口に対して角度を持って通るため、金属組織が偏って変形する。電極線にクセがついてしまうため、真っ直ぐに垂らしても曲がり（カール）が発生してしまう。ワイヤ放電加工機は無人運転のため、自動で電極線の切断・結線（自動結線）を行うが、電極線のカールが大きいと自動結線が失敗してしまい、稼働効率が落ちてしまう。電極線のカールを小さくするために、通電アニーラ等で歪み取り焼鈍を行うことで自動結線率を高めている。

また、特許文献１には、自動結線を容易にするために金属素線の撚線に電気メッキ法により機能化金属を付着させ腰を強くすることが記載されている。

特開昭６２−２０８８２７号公報

従来電極線のカールが、できるだけ小さくなるように製造しているが、製造機毎の差、材料自体のクセなどによって条件が同じ場合でもカールの大きさはばらつきが発生する。カールの大きさを規格値以内にするために製造条件を調整するが、作業効率を悪くする要因となっている。作業調整は、機械、材料、作業者の習熟度によっても必要工数にバラツキがある。

また、特許文献１は、金属線を撚り合わせることで応力が分散されるため、通常よりカールが小さい電極線となるが、金属線を撚り合わせることで、断面は真円でなくなってしまい、放電にバラツキが生じる。このため、外周に電気メッキを施すことが提案されているが、電気メッキ法では、撚り線の形状に沿って金属が付着するため、放電加工時に放電にバラツキが発生してしまい、被加工物の切断部は、目的の面精度、形状精度が得られない。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、撚り合わせたワイヤに亜鉛等の金属メッキを行うことで電極線を円形状にし、しかもカールを小さくし、かつ放電加工で、目的の面精度、形状精度を得ることができる放電加工用電極線およびその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、複数本の金属線を撚り合わせて形成されたワイヤと、前記ワイヤの外周に形成され少なくとも隣り合う金属線間の溝を埋める金属層とを備える放電加工用電極線であって、その断面が円形状である放電加工用電極線である。

前記金属線が黄銅線からなり、前記金属層が亜鉛であることが好ましい。

また本発明は、複数本の金属線を撚り合わせると共にこれを伸線してワイヤを製造する工程と、前記ワイヤを溶融メッキ槽を通しながら円形ダイスで断面が円形状となる金属層を形成する溶融メッキ工程とを備えた放電加工用電極線の製造方法である。

本発明は、複数本の金属線を撚り合わせることで、応力を分散し、カールを小さくすることができ、また、撚り合わせたワイヤを円形ダイスに通しながら溶融亜鉛メッキを行うことで、その断面を円形状にし、放電加工で、目的の面精度、形状精度が得られるという優れた効果を発揮する。

本発明の放電加工用電極線の一実施の形態を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は、金属層を除いたワイヤの要部外観図である。本発明の放電加工用電極線の製造装置の一実施の形態を示す図である。ワイヤー放電加工を説明する概略図である。図１における被加工物の加工部の拡大図である。

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１は、本発明の放電加工用電極線１０を示したもので、複数本の金属線１１を撚り合わせたワイヤ１２の外周に亜鉛等の金属層１３を、放電加工用電極線１０の断面が円形状となるようにメッキされて構成される。

ワイヤ１２は、金属線１１の母線を撚り合わせた後、これを引き抜き伸線加工により伸線し、その外周に金属層１３を溶融亜鉛によりメッキを行って、外径φ０．１〜０．３ｍｍに形成される。

図２は、本発明の放電加工用電極線の製造装置を示したものである。

複数のワイヤ母材１４が、回転テーブル１５に載置され、その各ワイヤ母材１４から、銅又は黄銅からなる金属母線１１ａが、回転ガイド１６に挿通され、撚り線用ダイス１７を通して撚り合わされてワイヤ母線１２ａとされる。このワイヤ母線１２ａは、連続伸線機１８に供給され、その連続伸線機１８内に設けた複数の伸線用ダイス１９、１９による伸線工程にて伸線され、通電加工機２０で焼鈍されてワイヤ１２とされ、ダンサーローラ２１で張力を調整されながら巻取機２２に巻き取られる間に、金属メッキ装置２３にて少なくともワイヤ１２の溝に金属層１３（図１）がメッキされて放電加工用電極線１０とされる。

金属メッキ装置２３は、亜鉛等の溶融金属液２４が収容されたメッキ槽２５の底部に、放電加工用電極線１０の外径寸法と同じ径の穴が形成された円形ダイス２６を有して構成され、ワイヤ１２がメッキ槽２５内の溶融金属液２４を通る間にメッキされ、円形ダイス２６を通る間に、少なくとも隣り合う金属線１１間の溝を埋める金属層１３が形成されることで、その断面が円形状である放電加工用電極線１０が製造される。

このように、本発明は、金属線１１を撚り合わせてワイヤ１２とすることで、応力を分散し、カールを小さくすることができる。また撚り合わせたワイヤ１２を円形ダイス２６に通しながら溶融亜鉛メッキを行うことで、その断面を円形状にし、放電加工で目的の面精度、形状精度が得られる。

放電加工用電極線１０の外形は、放電のバラツキを最小限に抑えることができる真円形状であるとより好ましい。また、放電加工用電極線１０の断面が円形であれば、ワイヤ１２の全周をメッキされていなくてもよく、ワイヤ１２の溝にのみメッキされていてもよい。

この際、金属母線１１ａの撚り線数は、３本以上で、その外径は０．６ｍｍ〜１．２ｍｍ、伸線率は、９３〜９８％がよい。また、ワイヤ１２を構成する金属線１１の撚りピッチＰは、放電加工用電極線１０の外径をＤとしたとき、Ｐ＝１．０Ｄ以上２．０Ｄ以下で撚り合わせる。

この撚りピッチＰは、先ず図２の回転テーブル１５の回転数を調整することでワイヤ母線１２ａの撚りピッチが調整され、ダイス１９、１９による伸線にて最終的な撚りピッチＰが形成されるため、伸線率を考慮して回転テーブル１５の回転数を制御する。

１０放電加工用電極線
１１金属線
１２ワイヤ
１３金属層

Claims

複数本の金属線を撚り合わせて形成されたワイヤと、前記ワイヤの外周に形成され少なくとも隣り合う金属線間の溝を埋める金属層とを備える放電加工用電極線であって、その断面が円形状であることを特徴とする放電加工用電極線。
前記金属線が黄銅線からなり、前記金属層が亜鉛である請求項１記載の放電加工用電極線。
複数本の金属線を撚り合わせると共にこれを伸線してワイヤを製造する工程と、前記ワイヤを溶融メッキ槽を通しながら円形ダイスで断面が円形状となる金属層を形成する溶融メッキ工程とを備えたことを特徴とする放電加工用電極線の製造方法。