JP2887635B2 - ワイヤカット放電加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤカット放電加工
方法、特に該ワイヤカット放電加工による最終仕上げ加
工により優れた面粗さの、又さらに、鏡面状の光沢のあ
る仕上げ面を得る改良された加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のワイヤカット放電加工は、
一対の間隔を置いて配置したガイド間に所定の状態に張
架したワイヤ電極を軸方向に更新送り移動せしめつつ前
記軸方向と略直角方向から被加工体を微小間隙を介して
相対向せしめ、該間隙に加工液を供給介在させた状態で
両者間に間歇的な電圧パルスを印加し発生する放電パル
スにより加工を行ない、前記ワイヤ電極と被加工体間に
前記直角方向の平面上における所定の加工輪郭線形状に
沿う相対的加工送りを与えることにより、被加工体の切
断、切抜き等の加工を行なうものである。

【０００３】この様なワイヤカット放電加工方法によ
り、各種の金型や部材、及び部品等を加工して仕上げる
には、まず前記のワイヤカット放電加工を、加工する被
加工体の材質、板厚、及び加工の目的等に応じて、ワイ
ヤ電極の材質、線径、加工部張架付与張力、及び更新送
り速度等を選択、設定し、又同様に加工液の種類、性
状、及び特に電気伝導度、さらには加工液の噴射、浸漬
等の供給介在方式及びその加工条件等を選択、設定する
とともに、加工送り速度やサーボ制御等の加工送り条
件、及び加工のための電圧又は放電パルスの電圧値、放
電パルス幅、休止幅、及び放電電流振幅等の電気的加工
条件を選択、設定し、前記ワイヤ電極と被加工体間の所
定の加工輪郭線形状にから所定量オフセットした軌跡沿
う加工送りを数値制御装置により制御しつつ与えて最初
の加工溝を加工形成するファーストカット（通常荒加
工）を行なう。次に該ファーストカット加工後、前記の
各種の設定加工条件を所定のセカンドカット（中加工）
加工条件に設定を切換えるとともに、加工送り経路の所
定加工輪郭線形状に対するオフセットを切換設定して加
工を行ない、次いで次段加工工程のサードカット加工に
順次移行するが如く、通常は前記ファーストカット加工
（荒加工）から、中加工、中仕上げ加工、仕上げ加工、
及び最終仕上げ加工の如く、３〜７工程の加工により被
加工体を所定の寸法精度、及び面粗さに仕上げるもので
ある（例えば、特開昭５７−１０２７２４号公報、特開
平１−４５５２３号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来こ
の種のワイヤカット放電加工方法によれば、細心の注意
を払い、かつ充分な安全度を見込み、そして時間を掛け
た加工とすることにより、加工面粗度約１．５〜３．０
μｍＲｍａｘ前後又はそれ以内で、加工精度約±２〜５
μｍ前後程度の加工が行なえるものの、そのためにはか
なりの経験と熟練とを要する相当困難な加工であった。

【０００５】又、上記のような高精度の精密製品及び部
品等に於いては、面粗度向上のため、あるいは更に精度
向上のために、上記ワイヤカット放電加工後に多大の手
間と時間及び熟練を要する磨き加工を必要とする場合が
多く、コスト高となっていた。

【０００６】本発明は、かかる点に鑑みて発明されたも
ので、上記最終加工工程の磨き加工を実質上殆ど必要と
しない、従来例以上に格段に優れた鏡面ないしは鏡面状
の光沢のある仕上げ面を、加工精度を損なうことなく、
比較的容易に、かつ従来に比べて極めて短時間に、又従
来鏡面状加工処理が困難とされていた板厚数１０ｍｍ以
上の広い加工面積の被加工体に対しても短時間で、かつ
確実に上記鏡面ないし鏡面状の光沢面に加工仕上げする
ことができるワイヤカット放電加工方法を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的及び課題は、 （１）一対の間隔を置いて配置したガイド間に所定の状
態に張架したワイヤ電極を軸方向に更新送り移動せしめ
つつ前記軸方向と略直角方向から被加工体を微小間隙を
介して相対向せしめ、該間隙に加工液を供給介在させた
状態で両者間に間歇的な電圧パルスを印加し発生する放
電パルスにより加工を行ない、前記ワイヤ電極と被加工
体間に前記直角方向の平面上における所定の加工成形す
べき輪郭線形状に沿う相対的加工送りを与えるワイヤカ
ット放電加工において、前記のワイヤカット放電加工
を、加工する被加工体の材質、板厚、及び加工の目的等
に応じて選択設定された加工条件で、前記被加工体に前
記所定の輪郭線から所定量オフセットした軌跡に沿って
最初の加工溝を加工形成するファーストカット加工工程
と、前記ファーストカット加工後、前記設定条件を所定
のセカンドカット、及びサードカット等の一加工工程以
上の各加工工程の加工条件に順次切換えて前記被加工体
の加工面の加工面粗度がより小さな所定値になるまで加
工工程を追って順次に加工処理する中仕上げ加工工程
と、前記加工条件を所定の加工条件に切換えるととも
に、加工間隙に供給介在せしめる加工液を粉末を混入し
た油系加工液に切換え、更に前記所定の輪郭線形状に対
する相対的なワイヤ電極のオフセット値を前記前の中仕
上げ加工工程の最終加工工程におけるオフセット値より
所定量増大設定するとともに、加工中の加工間隙平均電
圧が前記前の中仕上げ加工工程のそれよりも充分高くな
るように加工送りを制御して加工を行なう最終仕上げ加
工工程とから成る加工方法、 （２）上記（１）の加工方法において、前記ファースト
カット加工工程で加工間隙に供給介在せしめられる加工
液に純水系の水系加工液を使用するとともに、前記中仕
上げ加工工程以後の加工液を油系加工液に切換えて加工
するようにした加工方法、 （３）上記（１）、又は（２）の加工方法において、前
記中仕上げ加工工程で加工間隙に供給介在せしめられる
加工液として、油系放電加工液に粉末を混入した加工液
を用いるようにした加工方法、 （４）上記（１）、（２）又は（３）の加工方法におい
て、前記中仕上げ加工工程の順次の加工工程におけるワ
イヤ電極と被加工体間の前記所定の輪郭線形状に対する
相対的なオフセット値を加工条件切換毎に順次に小さく
又はほぼ同一に設定して上記順次の加工工程の加工を行
なうようにした加工方法、 （５）上記（１）、（２）、（３）又は（４）の加工方
法において、前記最終仕上げ加工工程における電圧パル
ス印加放電回路に所定値のインダクタンスが直列に挿入
されるように放電回路を切換えて加工するようにした加
工方法、 （６）上記（１）、（２）、（３）、（４）又は（５）
の加工方法において、前記最終仕上げ加工工程において
切換え使用される油系放電加工液が炭化水素系放電加工
液に粒径が５μｍφ未満で、平均粒径が０．１μｍφ以
上の大きさの硅素粉末を重量百分比で０．５％以上５％
未満含有させた加工方法、 （７）上記（１）、（２）、（３）、（４）、（５）又
は（６）の加工方法において、前記最終仕上げ加工工程
における加工が、前記所定の加工輪郭線形状に沿う前記
増大オフセット軌跡上を少なくとも２工程以上加工送り
されるカット加工であって、前記被加工体の板厚に応じ
て加工工程数が増大せしめらて行われるようにした加工
方法、 （８）上記（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、
（６）又は（７）の加工方法において、前記最終仕上げ
加工工程における設定加工条件中、前記間隙印加電圧パ
ルスの無負荷電圧を、前記前の中仕上げ加工工程におけ
る設定無負荷電圧よりも充分高い値に設定して行なうよ
うにした加工方法、 （９）上記（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、
（６）、（７）又は（８）の加工方法において、前記最
終仕上げ加工工程における設定加工条件中、前記間隙印
加電圧パルスのパルス幅を前記前の中仕上げ加工工程の
最終加工工程に於けるパルス幅よりも大きく設定すると
ともに、デューティファクタを６０％以上９５％以下に
選定して加工するようにした加工方法、 （１０）上記（１）、（２）、（３）、（４）、
（５）、（６）、（７）、（８）又は（９）の加工方法
において、前記最終仕上げ加工工程における加工送りの
制御は、加工間隙の平均電圧が、前記間隙印加電圧パル
スの無負荷電圧の７０％以上、大凡８０から９０％前後
に維持されるように制御しつつ加工するようにした加工
方法、とすることにより達成することができる。

【０００８】

【作用】ワイヤカット放電加工としては従来最も通常の
態様及び条件で加工が実行される第１工程のファースト
カット加工工程後に、第２加工工程として好ましくは加
工液として通常の炭化水素系の油系放電加工液を使用し
てセカンドカット、及びサードカット等の一加工工程以
上の一連の加工を行なう中仕上げ加工工程により、１０
μｍＲｍａｘより面粗度の小さい１桁台のμｍＲｍａｘ
オーダーの所定面粗度に迄前記ファーストカット加工面
を仕上げた後、該仕上げ加工面に例えば特開平２−８３
１１９号公報や特開平３−２７７４２１号公報に記載の
如き粉末混入放電加工を、ワイヤカット放電加工に特有
な条件とともにに設定して適用する、即ち電圧パルス等
の設定加工条件を特有な条件に切換えるとともに、加工
液を大凡所定粒径の硅素等の粉末を所定割合混合した油
系放電加工液に切換えて加工間隙に供給介在させて最終
仕上げ加工をするようにし、そしてこの最終仕上げ加工
の実施に際しては、加工液が加工間隙を広くする粉末混
入加工液に切換えられていることから、所定の輪郭線を
越える過剰加工とならないようにワイヤ電極のオフセッ
ト値を前記前の中仕上げ加工工程の最終加工工程の際の
オフセット値より所定量増大設定して加工を行なうよう
にするとともに、その加工を加工中の加工間隙平均電圧
が前記前の中仕上げ加工工程のそれよりも充分高い値、
例えば加工間隙に印加する加工電圧パルスの無負荷電圧
の少なくとも７０％以上、大凡８０〜９０％又はそれ以
上の値を保ちつつ加工が行われるように加工送りを制御
しつつ行なうようにすることにより、板厚の薄い被加工
体から厚いものまで、板厚の増大に応じて上記最終加工
工程の加工処理回数を増大させることにより、熟練を要
せず誰でも確実に、かつ短時間で、例えば特開昭６２−
２４９１６号公報その他で言う表面層とほぼ同等の表面
を形成し、加工面を所望の鏡面ないし鏡面状の光沢面に
仕上げることができる。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明のワイヤカット放電加工方法
を実施する装置の実施例説明図で、１はＸＹクロステー
ブル２上に載置された加工槽、３は加工槽１中で図示し
ない載物台によりＸＹクロステーブルに連結保持された
被加工体、４は前記加工槽１中で通常鉛直方向に所定の
間隔を置いて相対向配置した一対の加工液噴射ノズルを
兼用するガイドブロック本体５、６中の位置決めガイド
５ａ、６ａ間に所定の状態に張架されたワイヤ電極で、
図示しないワイヤ電極の貯蔵、供給、回収機構、及び張
力付与機構により軸方向に更新送り移動せしめられ、前
記ガイド５ａ、６ａ間のワイヤ電極４に軸方向と略直角
方向から各Ｘ及びＹ軸駆動モータ７、８により送り駆動
される前記クロステーブル２より送り移動される被加工
体３と微小な放電加工間隙を介して相対向せしめられ
る。

【００１０】９は、副電源１０とともに設けられる主加
工用のＦＥＴ等のオンオフスイッチング素子を有するパ
ルス電源で、その出力は切換器１１を介して前記被加工
体３とガイドブロック本体５、６内の給電子５ｂ、６ｂ
を介してワイヤ電極４との間に、図示しない極性切換器
を介し、通常は被加工体３を正極、ワイヤ電極４を負極
とする所謂正極性に接続され、被加工体３とワイヤ電極
４間に無負荷電圧（Ｖｎ）、電圧パルスのパルス幅（τ
ＯＮ）、休止幅（τＯＦＦ）、及び該電圧パルスに基づ
いて発生する放電パルスの電流振幅（ＩＰ）とが制御装
置１２からの信号により加工電源切換手段１３を介して
各所定値に切換設定が可能な間歇的な電圧パルスが印加
供給される。なお、副電源１０は、短いパルス幅で無抵
抗回路により、主電源放電パルスの電流振幅を加工量増
大のために著増させるパルス電源、及び短絡電流が小さ
い値に制限された比較的高電圧の直流電源で、間隙で放
電又は短絡が発生すると電圧印加が遮断される（短絡遮
断付の）間隙状態検出、間隙長拡大、及び瞬滅放電によ
る微細加工用の副電源（２）の両方又は一方である。

【００１１】１４は、所定値に切換設定が可能なインダ
クタンス線輪で、前記切換器１１により前記加工用電源
９、１０からの間隙印加電圧パルスの放電回路に直列に
挿脱可能に設けられ、該線輪１４の挿設時には、主とし
て前記電圧パルスに基づく放電電流の立上がりを押さえ
て放電の衝撃力を低減させるとともに、電圧パルスのゲ
ート信号終了による放電パルスの終了切れを遅延させて
放電パルス幅を増大させる。

【００１２】２０はワイヤ電極４と被加工体３間の放電
加工間隙の放電状態を検出する検出装置で、前記制御装
置１２に加工条件制御や送り制御等の制御信号を供給す
る。

【００１３】１５は、前記Ｘ軸及びＹ軸駆動モータ７、
８を作動させることにより前記被加工体３とワイヤ電極
４間に前記直角方向の平面上に於ける所定のプログラム
等された輪郭線形状に沿う相対的な加工送りを前記制御
装置１２の制御の下に実行するＮＣ制御装置で、後述す
るワイヤカット放電加工の順次複数の加工工程、及びそ
の各加工工程毎に各種所望の加工送り速度やそのオーバ
ライド値等を設定できるとともに、同様にワイヤ電極４
と被加工体３間の前記所定の加工成形すべき輪郭線形状
に対する相対的なオフセット値を順次の加工工程毎に予
め設定しておいて実行させることができる。

【００１４】５ｃ及び６ｃは、ワイヤ電極４に沿い、被
加工体３の両側又は所望の一方から加工液を噴出する上
下の加工液噴出ノズルである。５ｄ及６ｄは、ガイドブ
ロック本体５、６の各内部をノズル５ｃ、６ｃのある加
工液噴出側と、ガイド５ａ、６ａと給電子５ｂ、６ｂを
収納するキャビティ側とにワイヤ電極挿通部を除き仕切
る仕切壁で、必要に応じて前記仕切の開閉操作が可能な
ように構成される。

【００１５】そして、ワイヤカット放電加工時の放電加
工間隙への加工液の供給介在の態様としては、前記加工
槽１中へ加工液を供給充填し、少なくとも加工間隙部分
が充填加工液中に浸漬された状態とするとともに、加工
槽１中の加工液を後述する必要に応じ温度制御装置を有
する加工液供給装置との間で循環流動させながら加工を
行なう態様、そしてさらにこれにプラスして、加工槽１
中を流動する液と同一又は異なる異種加工液を上下のノ
ズル５ｃ、６ｃの両方又は一方から噴出、又は一方から
噴出させ他方から吸引させながら加工を行なう態様、そ
して加工槽１中に加工液等が溜まらない状態としておい
て、上下のノズル５ｃ、６ｃの一方又は両方から加工液
を噴出、又は一方から噴出させ他方から吸引させながら
加工を行なう態様がある。

【００１６】１６は、本発明のワイヤカット放電加工に
おいて、被加工体３を最初に加工する時、即ち所望に応
じて選択設定された加工条件で、前記所望の加工成形す
べき輪郭線から所定量ワイヤ電極４を相対的にオフセッ
トした軌跡に沿って最初の加工溝を加工成形するファー
ストカット加工（通常高速荒加工）工程の際に使用する
加工液の循環供給装置である。又、１７は前記ファース
トカット加工の終了後、前記設定加工条件を所定のセカ
ンドカット及びサードカット等の一加工工程以上の各加
工工程の加工条件に順次に切換えて前記被加工体の加工
面粗度がより小さな、少なくとも５〜６μｍＲｍａｘ前
後程度又はそれ以下の所定値になるまで加工工程を追っ
て順次に加工処理する中仕上げ加工工程の際に使用する
加工液の循環供給装置である。そして１８は、上記中仕
上げ加工工程の終了後、前記加工条件を本発明特有の加
工条件に切換えるとともに、加工間隙に供給介在させる
加工液を硅素等の粉末を混入した油系放電加工液に切り
換え、さらに前記所定の輪郭線形状に対する相対的なワ
イヤ電極のオフセット値を前記前の中仕上げ加工工程の
最終加工工程のオフセット値より所定量増大設定すると
ともに、加工中の加工間隙平均電圧が前記前の中仕上げ
加工工程のそれよりも充分高くなるように加工送りを制
御して加工を行なう最終仕上げ加工工程の際に、前記粉
末を混入した油系放電加工液を供給する装置である。

【００１７】これらの各加工液供給装置１６、１７、及
び１８は前記制御装置１２からの目的等に応じて作成さ
れているプログラム等の制御信号により、各加工工程毎
に加工液切換手段１９を介して切換え使用される。な
お、図において、１６ａ、１７ａ、１８ａは、各加工液
供給装置の清浄液槽、１６ｂ，１７ｂ、１８ｂは同じく
汚濁液槽、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１７ｃ、１７ｄ、
１８ｃ及び１８ｄは各ポンプ、１６ｆ、１６ｇ、１７
ｆ、１７ｇ、１８ｆ及び１８ｇは各開閉弁、１６ｈ、１
７ｈ及び１８ｈはフィルタ、１６ｉはイオン交換樹脂装
置、１７ｉ及び１７ｊは絞り弁、１７ｋは流量調整弁、
１８ｉは逆洗フィルタ、１８ｊ及び１８ｋは各開閉弁、
又１ａは開閉弁、５ｅ及び６ｅは流量調節弁で、以下に
上述３段階の各加工工程に関して説明する。

【００１８】まず第１加工工程のファーストカット加工
工程に際しては、加工液供給装置１６が制御装置１２及
び加工液切換手段１９により切換稼動状態となされ、加
工が行われる。その際に、該ファーストカット加工工程
は全体としての加工効率上、加工精度や加工進行等に格
別影響しない範囲で、より高速かつ短い時間で加工を終
了することが望ましいため、加工液として最も普通には
比抵抗値ｘ×１０^４Ωｃｍ前後程度の純水系の加工液が
使用されることが多いが、加工の目的等によっては上記
純水系の加工液に各種の添加物を添加した水系加工液を
使用したり、あるいは硅素粒、炭素粒、アルミニウム
粒、鉄粉粒等を混合した水系又は油系放電加工液、ある
いは加工時間の方は設定する電圧パルス等の電気的加工
条件によりある程度補うこととして油系放電加工液を使
用すること等もあるが、ここでは上記純水系加工液を使
用する場合を説明する。

【０Ｏ１９】清浄液槽１６ａには、フィルタ１６ｈによ
って加工屑や異物が除かれ、イオン交換樹脂装置１６ｉ
によってイオン等を除去し、電気伝導度（比抵抗値）が
所定値に調整された純水系加工液が管理貯留されてお
り、ポンプ１６ｃ、開閉弁１６ｆ及び上下ノズル５ｃ、
６ｃの各流量調整弁５ｅ、６ｅを介して加工部に噴出供
給せしめられ、加工に供された加工液は加工槽１から開
閉弁１６ｇを介して汚濁液槽１６ｂへ回収され、フィル
タ１６ｈ回路のポンプ１６ｄにより再生循環せしめられ
る。なお、加工精度や加工の目的、あるいは使用する加
工液が可燃性の場合等に加工槽１に加工液を満たして所
謂液中浸漬加工とする場合には開閉弁１ａを開き、加工
槽１に加工液を充填するものである。

【００２０】而して、この場合は前述の如く、高速・荒
加工に相当するものであるから、電源９、１０の出力と
被加工体３とワイヤ電極４との放電加工間隙間の放電回
路中に放電電流波形を歪ませるインダクタンス成分や、
電流振幅を減少させる抵抗成分等も少ないほうがよいわ
けであるから、図示しない安全抵抗等を除くほか、前記
切換器１１はインダクタンス１４を放電回路から除外す
るように切換えて加工が行われるものである。

【００２１】この時の加工と加工条件の例を以下の通り
示す。 〔実験例１〕 （ファーストカット設定加工条件） 被加工体 材質 ＳＫＤ−１１ 板厚 ２０ｍｍ ワイヤ電極 材質 ４：６黄銅 線径 ０．２０ｍｍφ 付与張力 １．２ｋｇｆ 更新送り速度 ６．０ｍ／ｍｉｎ 加工液 材質 純水 比抵抗 ５×１０^４Ωｃｍ ノズル 口径（上下） 各６ｍｍφ 吐出流量（上下） 各６ｌ／ｍｉｎ 主電源 無負荷電圧 ８０Ｖ 電圧パルス 極性：正極性 オン時間（τ_ＯＮ） １μＳ オフ時間（τ_ＯＦＦ） １５μＳ 電流振幅（ＩＰ） １２Ａ 副電源（主電源の電圧パルスに同期印加するもの） 無負荷電圧 ２６５Ｖ 電圧パルス オン時間（τ_ＯＮ） １μＳ オフ時間（τ_ＯＦＦ） １５μＳ 電流振幅（ｉｐ） ８００Ａ 加工送り速度 約５ｍｍ／ｍｉｎ サーボ電圧（平均加工電圧）約３５Ｖ オフセット量 約１８０μｍ 以上の設定加工条件によれば、平均加工電流約９．８Ａ
で、設定送り速度の約８０％で加工が行なわれ、加工面
粗度が約１８〜２０μｍＲｍａｘであった。

【００２２】次に前述した中仕上げ加工工程と言ってい
る加工工程により、そしてこれが加工液に純水系の加工
液を使用する場合は３加工工程前後、加工液に油系の加
工液を使用する場合は４〜５加工工程前後の加工工程を
順次行なうことにより、最終的に加工面粗さを好ましく
は約４〜６μｍＲｍａｘ前後程度、そして特別念入りに
加工工程を多数回繰り返した場合で約１．５〜３μｍＲ
ｍａｘ程度までに仕上げているものである。

【００２３】以下上記中仕上げ加工工程で、加工液とし
て油系放電加工液を用いた場合につき説明すると、上記
加工液供給装置１６の稼動を停止し、油系放電加工液を
収納供給する加工液供給装置１７を稼動させる。なお、
ここ及び本明細書で油系（放電）加工液とは、形彫や穿
孔放電加工で慣用の第四類第三石油類の炭化水素油、即
ちケロシン又は白灯油と言われるもので、引火点を下げ
たりするための僅かな添加物等があるものである。該供
給装置１７の稼動状態は、前述した供給装置１６の場合
とほぼ同様であるが、周知のように純水系でないため、
イオン交換樹脂装置を必要としない。ただし、加工液と
して可燃性であるため、加工槽１に油系放電加工液を満
たし、被加工体３とワイヤ電極４との放電加工間隙が加
工液中にあるような所謂浸漬状態として加工を行なわせ
る必要がある。又、この加工工程では、絞り弁１７ｉは
閉塞したままで良く、上下の各ノズル５ｃ、６ｃからは
比較的少量の加工液が噴射されるように流量調整弁５
ｅ，６ｅが調整される。

【００２４】以下に油系放電加工液使用の中仕上げ加工
工程（２〜５次加工）の各順次に切換設定された加工条
件等を記載し説明する。なお、以下の各加工工程の加工
条件の記載は、前述したファーストカットの設定加工条
件又はその直前の加工工程と相違する点についてのみ記
載することとする。 （セカンドカット設定加工条件） 加工液 材質 炭化水素油（第四類第三石油
類） 密度 約０．７９０ｇ／ｃｍ 引火点 約１００℃ 動粘度 約２．２ｃＳｔ 供給圧力（上下） 各０．５ｋｇｆ ノズル 吐出流量（上下） 各１ｌ／ｍｉｎ 主電源 電圧パルス オン時間（τ_ＯＮ） １μＳ 電流振幅（ＩＰ） ２０Ａ 副電源 無負荷電圧 １００Ｖ 電圧パルス オン時間（τ_ｏｎ） ０．５μＳ 電流振幅（ｉｐ） ３００Ａ 副電源（２）（間隙での放電開始を検出し遮断される短
絡遮断付直流電源） 電圧 １５０Ｖ 短絡電流 ０．３Ａ 加工送り速度 約３〜４ｍｍ／ｍｉｎ サーボ電圧（平均加工電圧）約１１０Ｖ オフセット量 約１２０μｍ （以上以外の設定加工条件は、前述ファーストカット加
工の場合と同一である） 以上の設定加工条件によれば、平均加工電流約０．４Ａ
でセカンドカット加工が行なわれ、加工面粗度が約１５
〜１８μｍＲｍａｘになった。なお、このセカンドカッ
ト加工工程は、ほぼより正確な形状出し、さらには寸法
出しの加工工程である。

【００２５】（サードカット設定加工条件） 主電源 電圧パルス（τ_ＯＮ） １μＳ 電流振幅 （ＩＰ） １２Ａ 副電源 無負荷電圧 ８０Ｖ 電圧パルス オン時間（τ_ｏｎ） ０．２μＳ 電流振幅（ｉｐ） ６０Ａ 加工送り速度 ５．５〜６．５ｍｍ／ｍｉ
ｎ サーボ電圧 １１５Ｖ オフセット量 １１０μｍ （以上以外の設定加工条件は、前述セカンドカット加工
の場合と同一である） 以上の設定加工条件によれば、平均加工電流約０．３Ａ
でサードカットが行なわれ、加工面粗度が約１２〜１５
μｍＲｍａｘになった。

【００２６】（フォースカット設定加工条件） 主電源 電圧パルス オン時間（τ_ＯＮ） ０．５μＳ オフ時間（τ_ＯＦＦ） ５．５μＳ 電流振幅（ＩＰ） １２Ａ 加工送り速度 ５．５〜６．５ｍｍ／ｍｉ
ｎ サーボ電圧 １２０Ｖ オフセット量 １０６μｍ （以上以外の設定加工条件は、前述セカンドカット加工
の場合と同一である） 以上の設定加工条件によれば、平均加工電流約０．２Ａ
という微細放電加工が行なわれ、加工面粗度が約９〜１
２μｍＲｍａｘになった。

【００２７】（フィフスカット設定加工条件） 主電源 電圧パルス オフ時間（τ_ＯＦＦ） ３μＳ 電流振幅（ＩＰ） ２．４Ａ 加工送り速度 ７．５〜８．５ｍｍ／ｍｉ
ｎ サーボ電圧 １１５Ｖ オフセット量 １０３μｍ （以上以外の設定加工条件は、前述フォースカット加工
の場合と同一である） 以上の設定加工条件によれば、平均加工電流約０．１Ａ
という微細放電加工が行なわれ、加工面粗度が約７〜９
μｍＲｍａｘになった。即ち、加工面粗度μｍＲｍａｘ
が、ほぼ確実に１桁台に仕上がった訳である。

【００２８】従来のワイヤカット放電加工方法では、上
記のフィフスカットまでで最終仕上げ加工を終了してい
た。もっとも、上記フォースカットやフィフスカットを
それぞれ適宜複数回エッジだれを防止するか、だれの発
生が小さい範囲で繰り返すことによりさらなる加工面粗
度の改善の試みも行われたが、加工面粗度の改善にはオ
フセット値が小さく、間隙も小さいところから、細心の
注意を要するかなり長時間の処理加工で、又その加工面
は微細な梨地面であるところから、面粗さのわりには光
沢も少なく、又所謂鏡面ないし鏡面状と言えるものでは
なく、上記加工面粗度と同一程度の面粗さのものの鏡面
ないし鏡面状のものよりも、合成樹脂の射出成形型を構
成した場合、成型品の型離れが悪いなどの欠点もあっ
た。

【００２９】よって本発明は、ここでは前述のフィフス
カットまでの中仕上げ加工工程の加工により、加工面粗
さをμｍＲｍａｘの１桁台にまで仕上げた被加工体に対
し、以下に説明する最終仕上げ加工工程の加工を施し
て、目的とする鏡面ないし鏡面状加工処理をして目的を
達成しようとするもので、上述した中仕上げ加工工程用
の加工液供給装置１７は、後述するように当該供給装置
の加工液をガイドブロック本体５、６の各ガイド５ａ、
６ａと各給電子５ｂ、６ｂを収納するキャビティ側に供
給する絞り弁１７ｉ及び流量調整弁１７ｋの回路を生か
して、その他は閉塞ないしは停止し、前述した各種の硅
素（Ｓｉ）、炭素（グラファイト、Ｃ）、鉄（Ｆｅ）、
アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、炭化硅素（Ｓｉ
Ｃ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、
又は酸化硅素（ＳｉＯ_２）等の粉末、大凡５μｍφの大
きさを上回らない０．１μｍφ以上の大きさの平均粒径
が数μｍφ前後程度のものを、重量百分比で０．５％以
上５％未満含有する前記炭化水素系の油系放電加工液を
収納供給する加工液供給装置１８を稼動させる。

【００３０】 該供給装置１８の稼動状態は、前記供給
装置１７の場合とほぼ同様であるが、前述のように粉末
が添加混合されているので、それらの沈降堆積を防止す
るために、図示してはいないが必要に応じて適宜の撹拌
装置が清浄液槽１８ａの中に設けられるものである。そ
してこのような撹拌装置等は、加工槽１内における最終
仕上げ加工が前述した浸漬加工の場合には、加工槽１内
の粉末混入加工液に対しても、加工中及び回収時におけ
る堆積等の防止のために設けられるものであり、汚濁液
槽１８ｂと清浄液槽１８ａ間のフィルタ１８ｈは混入粉
末を選択的に通過させるか、加工屑をほぼ選択的に捕集
する機能を有するもの等が用いられる。

【００３１】 供給装置１８から同供給装置１７へ逆洗
フィルタ１８ｉを介して油系放電加工液を移送する回路
は、前記絞り弁１７ｉ及び流量調整弁１７ｋからガイド
ブロック本体５、６の前記キャビティ部に供給され、供
給装置１８からガイドブロック本体５、６の各ノズル５
ｃ、６ｃに供給された粉末混入油系放電加工液が、前記
キャビティ側に侵入してガイド５ａ、６ａ及び給電子５
ｂ，６ｂに付着、狭着等し汚染及び故障させることがな
いように供給されているものであり、これが加工槽１の
ドレーンから供給粉末混入油系放電加工液とともに供給
装置１８の汚濁液槽１８ｂに戻るように設けられている
もので、その際、混入粉末は、フィルタ１８ｉで捕集
し、適宜開閉弁１８ｋの操作により捕集粉末を清浄液槽
１８ａに戻すように操作されるものである。

【００３２】よって、粉末混入油系放電加工液は、適宜
加工槽１に満たされ、攪拌された状態で、又、各ノズル
５ｃ、６ｃからワイヤ電極４に沿って加工間隙に強制的
に供給介在させられた状態で、鏡面ないし鏡面状仕上げ
のための最終仕上げ加工工程の加工が実行されることに
なる。

【００３３】上記中仕上げ加工工程で、フィフスカット
加工したサンブルをさらに加工面粗度を向上（約７〜９
μｍＲｍａｘ→５〜７μｍＲｍａｘ）させるために、下
記のごとき粉末混入油系放電加工液による補充加工を行
なった。なお、下記の設定加工条件中に記載されていな
い条件は、前述したファーストカット加工又はセカンド
カット加工の条件と同一である。

【００３４】（補充加工１） 加工液 油系放電加工液中浸漬加工 添加混合粉末 多結晶シリコン 平均粒径 約２〜３μｍφ 添加量 １．５重量％ ノズル 吐出流量（上下） 各０．５ｌ／ｍｉｎ 主電源 無負荷電圧 ８０Ｖ 電圧パルス オン時間（τ_ＯＮ） ０．５μＳ オフ時間（τ_ＯＦＦ） ５μＳ 電流振幅（ＩＰ） １２Ａ 副電源（２） （電圧１５０Ｖ、短絡電流０．３Ａ、前述短絡遮断付直
流電源） 加工送り速度 約２０ｍｍ／ｍｉｎ サーボ電圧 ８０Ｖ オフセット量 約１１０μｍ 以上の設定加工条件によれば、平均加工電圧約１００Ｖ
で加工移動速度約６．５ｍｍ／ｍｉｎ、かつ平均加工電
流約０．２Ａで加工が行なわれ、さらに補充加工（２）
として、上記補充加工（１）を主電源の電圧パルス電流
振幅（ＩＰ）＝４Ａに切換えたほかは同一の設定条件
で、平均加工電圧が約１２０Ｖ、加工移動速度約７．２
ｍｍ／ｍｉｎ、及び平均加工電流約０．２Ａで加工し、
加工面粗度は約６〜６．５μＲｍａｘまで仕上げた。

【００３５】以上の補充加工をした被加工体に対し、以
下の設定加工条件での最終仕上げ加工を行ない、後述す
る光沢のある鏡面状加工面及び所謂鏡面加工面を得た。
なお、以下に記す設定加工条件中に記載されていない条
件は、前述補充加工（１）又は（２）の条件と同一であ
る。 （鏡面加工第１工程設定条件） 主電源 電圧パルス 極性：正極性 オン時間（τ_ＯＮ） ４．５μＳ オフ時間（τ_ＯＦＦ） ０．５μＳ 電流振幅（ＩＰ） ０．８Ａ 副電源（２）（短絡遮断付き直流電源） 無負荷電圧 ２５０Ｖ 短絡電流 ０．５Ａ 加工送り速度 約２０ｍｍ／ｍｉｎ オフセット量 １４５μｍ 以上の設定加工条件で、平均加工電圧約２１０Ｖ、加工
移動速度約７．２ｍｍ／ｍｉｎ、平均加工電流約０．２
Ａで２回加工する。

【００３６】さらに、鏡面加工の第２工程として、上記
第１工程の設定条件中、その一部を 主電源 オン時間（τ_ＯＦＦ） １．５μＳ 電流振幅（ＩＰ） ２．４Ａ 加工送り速度 約４０ｍｍ／ｍｉｎ と切換設定したほかは同一として、平均加工電圧約２１
０Ｖ、平均加工電流約０．２Ａで、加工移動速度が約３
７ｍｍ／ｍｉｎとなって加工処理が行なわれ、この加工
を１０回繰り返すことにより光沢のある鏡面状とするこ
とができた。そしてその加工面粗度は約３．５μｍＲｍ
ａｘであった。

【００３７】なお、上記最終仕上げ加工工程の第２工程
における第１工程よりも高速の加工移動速度は、被加工
体の上下面エッジや加工面の凸状角部等の形状精度維持
のためであって、鏡面加工処理のための絶対条件ではな
く、凸状角部はその前後において加工速度を増大させる
ようにすれば、上記よりも低速の加工移動速度で、かつ
少ない加工処理回数で、目的とする鏡面状とすることが
できるようである。

【００３８】又、上記第１工程と第２工程及び各加工工
程における複数回の加工は、加工処理する被加工体が数
ｍｍ以上と板厚が大きくなると、鏡面化のための加工面
の下地調整と、板厚全面の加工処理のために必要となる
もので、したがって、逆に板厚が１０ｍｍ程度又はそれ
以下の数ｍｍ程度の被加工体の場合には、１回又は数回
程度の加工処理で目的とする鏡面状とすることができる
ことが判った。

【００３９】そしていずれにしても、上述鏡面状加工処
理のための最終仕上げ加工工程の第１及び第２工程の各
種設定加工条件及び加工制御の態様は、前述共通条件の
多い補充加工（１）及び（２）の場合、あるいはその前
の粉末混入加工でないフォース及びフィフスカットの場
合とも、大幅に異なっており、かつその相違点は鏡面状
加工処理のために欠かせないものである。即ち、上記最
終鏡面加工工程における平均加工電流（約０．２Ａ）
と、その前の補充加工やフォース及びフィフスカット加
工の際のそれとは、ほぼ同一値に近いものであるが、電
圧パルスについてみると、パルスのオン時間（τ_ＯＮ）
は前者が１０倍近く大きく、オフ時間（τ_ＯＦＦ）は逆
に１０分の１くらい小さく、したがってデューティファ
クタは９０％と大きく、電流振幅（ＩＰ）は小さい設定
となっている。

【００４０】間隙への印加無負荷電圧は、主電源のそれ
は両者同一であるが、副電源（２）のそれは前者の方が
高く設定され、そしてオフセット量も補充加工や中仕上
げのフォース及びフィフスカット加工では、無放電の間
隙が約３〜１０μｍ前後という極微細値となるような設
定であるのに対し、上記実験例の場合、無放電時の間隙
値で約４５μｍという大きな値に増大設定替えされると
ともに、加工間隙の平均電圧が上記印加無負荷電圧の約
８５％に近い値を保つように送りを制御し、ワイヤ電極
と被加工体加工面間の放電が両者間の直接放電ではな
く、加工液に分散浮遊して介在する粉末を介しての放電
となるようにして、従来の仕上げ加工の梨地面に対して
鏡面状処理加工ができるようになされている。

【００４１】 そしてさらに、本発明者の実験によれ
ば、上記最終仕上げ加工工程の鏡面加工第１工程と第２
工程において、前述図示説明したように放電回路を切り
替えてインダクタンスコイル（約０．８ｍｍφの線２０
本を直径２５０ｍｍφに１０回巻いた約２０μＨ）を直
列に挿入し、その他は前述と同一の条件として加工した
ところ、所謂光沢のある鏡面に仕上り、加工面粗さは約
２．５μｍＲｍａｘとなった。

【００４２】これは、コイルの挿入によって、前述粉末
を介する放電電流の立上がりと切れがなだらかとなって
加工面に作用する衝撃的な作用が弱まることと、放電発
生時に主電源の電圧パルスの複数個が繋がった状態とな
る放電の発生が多くなり、そして当該放電がオン時間の
短い瞬滅放電のように局部の一点に集中的に作用するの
ではなく、その周りに広がって移動し、水平方向に広が
った大きな盆状の放電痕を形成することによるものと思
われる。なお、上述の記載は及び本明細書においては、
鏡面状及び鏡面とは、加工面に平行なレーザ光線を照射
した時の所謂反射率が約３０％以上約５０％までを鏡面
状と言い、約５０％越えた場合、特に約７０％になった
場合を鏡面と言うものである。

【００４３】上述の実験例は、ファーストカット加工工
程においてワイヤカット放電加工では最も慣用の純水系
の加工液を用い、セカンドカット等の中仕上げ加工工程
においてはワイヤカット放電加工の際の精密加工とか焼
結体のＷＣ−Ｃｏ等の超硬合金の加工の際に用いられる
ことのある形彫や穿孔放電加工では慣用の炭化水素系の
油系加工液を用い、そして該中仕上げ加工の加工時間短
縮と加工処理の容易化のために、中仕上げ加工工程の仕
上げとして上記油系加工液に粉末を添加混合した粉末混
合加工液を使用した補充加工をするようにしたが、前述
のようにこの中仕上げ加工工程は、加工条件や加工処理
の態様が前工程の加工とは大幅に異なる鏡面又は鏡面状
の加工処理をする最終仕上げ加工工程の準備として行わ
れるもので、したがってこの中仕上げ加工工程に使用す
る加工液は油系加工液を全工程にわたって使用しても、
又逆に加工能率向上のために全工程にわたり粉末混入油
系加工液を使用するようにしても良い。

【００４４】又、加工のより単純化及び効率化のため、
上記中仕上げの全加工工程を純水系加工液を使用するよ
うにしても、上記最終仕上げ加工工程の加工処理によっ
て鏡面状加工面を得ることはできるが、その加工面の性
状及び最終仕上げ加工工程の加工が容易かつ確実に行わ
れるように、該最終仕上げ加工工程の直前の中仕上げ加
工工程の終りの１〜２の加工工程は油系加工液を用い、
油系加工液使用の加工面に仕上げておく方が好ましいよ
うである。そして又、上記超硬合金等の電解腐食の防止
やその他の加工目的等によっては、上記ファーストカッ
ト加工工程から油系加工液又は粉末混入油系加工液を使
用することがあることは当然である。

【００４５】そして、各加工工程における所定の加工成
形すべき輪郭線形状に対する設定オフセット量は、ファ
ーストカット加工工程において、通常最大の大きな値に
設定されることは当然である。そして上記オフセット量
は、セカンドカット等の中仕上げ加工工程においては、
通常順次に小さく、又前の加工工程よりも次の加工工程
においてほぼ同一又は同一に設定されることはあっても
大きく設定されることはなく、加工面は所定の面粗さ及
び寸法に順次に仕上げられていくもので、加工放電中の
間隙長は測定していないのでその間隙長は不明である
が、このことは加工液として粉末混入加工液を使用した
場合には、前述補充加工（１）及び（２）の如くフォー
ス及びフィフスカットの場合より大きく設定されること
があるものの、面粗さと寸法を仕上げる目的の加工をし
ている限りにおいてはほぼ同様で、本発明の鏡面ないし
鏡面状加工処理のための最終仕上げ加工工程のように、
前の中仕上げ加工工程より著しく大きなオフセット量に
設定されることは従来なかったものと考えられる。

【００４６】本発明の加工実験においては、前述の通
り、放電回路へのインダクタンス線輪の挿入が有効であ
ったが、これは加工用パルス電源として、従来ワイヤカ
ット放電加工用に有効かつ必要と考えられていた約０．
５〜５μＳ程度の短いオン時間、及びできるだけ電流立
上がり特性の鋭く高いことを考慮して製作されている電
源を使用に供したことなどが原因していると思われる節
もあり、したがって放電電流波形等が大幅に設定変更が
自由なパルス電源を用いれば、それ程大きなインダクタ
ンス線輪の使用は必要としない可能性がある。しかし、
該インダクタンス線輪が放電電流の立上がりや切れ等の
波形制御や放電の途中切れ防止等に有効なことは事実で
あり、又パルス電源をさらに１種付設等して高価となる
ことを考慮すれば、リアクタンス値を可変設定可能に付
設するだけで目的を達するインダクタンス線輪の使用は
有用なものである。

【００４７】 油系加工液に混入する粉末としては、多
結晶シリコンやＳｉＣ、ＳｉＯ_２、Ｓｉ _３ Ｎ _４ 等の硅素
含有粉末がもっとも好ましいようであるが、グラファイ
トやカーボン粉末、タングステン粉末、鉄又は鋳鉄粉、
アルミニウム粉末等もある程度鏡面状の加工面を形成す
ることができることから使用可能である。その粉末の大
きさは、使用するワイヤ電極が太くても約０．３５ｍｍ
φ程度以下の、約０．２ｍｍφ程度の太さのものが中心
となるが、特に精密加工では約０．０５〜０．１ｍｍφ
前後程度のものを使用するところから、そして大きな寸
法の粉末の使用は端部や角部を消耗させて形状崩れを生
じさせることから、大きくても５μｍφよりも小さく、
約０．１〜０．３μｍφ以上、好ましくは約０．３〜
０．５μｍφ以上で約１〜２μｍφ程度のものを混入す
ることが良いようで、添加混合量は従来この種の粉末混
入加工液の場合とほぼ同様、重量百分比で０．３〜５
％、好ましくは約０．５〜３％とするのが良い。

【００４８】電気的加工条件としては、平均加工電流
は、従来の最終仕上げ加工の場合と同等の値であるが、
電圧パルスのオン時間（τ_ＯＮ）は著しく大きく、そし
てオフ時間（τ_ＯＦＦ）はワイヤ電極が切れない限りで
きるだけ小さい値に設定し、放電が発生した際には、イ
ンダクタンス線輪挿設の影響から、複数パルスが連続す
るような低電流のアークに近い放電が生じているのでは
ないかと思われる。そして、間隙（オフセット量）が大
きく設定制御されているところから、間隙に高い電圧を
印加する必要があるものの、混入された粉末を介する放
電がより多く確実に行なわれ、被加工体の加工面とワイ
ヤ電極表面間の間隙加工液を介する直接的な放電は少な
く、表面を除去するよりも粉末を介する放電による粉末
の加工面への飛翔溶着や合金化等により鏡面状光沢面の
形成を行なっているものと考えられる。また、加工制御
の態様として、加工間隙の平均加工電圧を間隙印加無負
荷電圧の約８０〜９０％前後の高い値に保ちつつ加工を
行なうことが必要だが、これは上述のような条件での加
工による結果か、又は電源等の特性によるものかは未だ
に判然とは判っていない。

【００４９】そして、この最終仕上げ加工工程の設定加
工条件や加工の制御の態様等は、被加工体の種類や板厚
等によってあまり大きく変わることはなく、したがって
板厚の小さい被加工体に対しては、１回又は少ない回数
で迅速に鏡面状の面に仕上げることができるのに対し、
板厚が大きいものに対しては、ほぼ比例的に回数を増や
して加工処理をする必要があることが確かめられた。

【００５０】このような鏡面ないし鏡面状加工は、まっ
たく同一とは言えないものの、ＷＣ−Ｃｏ焼結超硬合金
の加工処理にも適用して効果がある。

【００５１】以下に、上述の実験例とは異なる条件の本
発明の実験例を上げておく。 〔実験例２〕ワイヤ電極としてタングステンを用い、被
加工体の板厚が薄く、ファーストカット加工工程より油
系加工液を用いて加工した例。 被加工体 材質 ＳＫＤ−６１ 板厚 ２．０ｍｍ ワイヤ電極 材質 タングステン 線径 ０．０５ｍｍφ 付与張力 ５００ｇｆ 更新送り速度 ４ｍ／ｍｉｎ （ファーストカット設定加工条件） 加工液 油系放電加工液浸漬加工 ノズル 口径（上下） ６ｍｍφ 吐出流量（上下） 各６ｌ／ｍｉｎ 主電源 無負荷電圧 ８０Ｖ 電圧パルス オン時間（τ_ＯＮ） ２μＳ オフ時間（τ_ＯＦＦ） １１μＳ 電流振幅（ＩＰ） ２．４Ａ 副電源（２）（短絡遮断付直流電源） 無負荷電圧 １５０Ｖ 短絡電流 ０．１５Ａ 間隙コンデンサ ０．０１μＦ サーボ電圧 ９５Ｖ 加工送り速度 Ｉｍｍ／ｍｉｎ オフセット量 ４５μｍ 以上の設定加工条件によれば、平均加工電圧約１０５
Ｖ、平均加工電流約０．０７Ａ、加工移動速度０．８ｍ
ｍ／ｍｉｎの加工となった。

【００５２】（セカンドカット設定加工条件）ただし、
上記ファーストカットと異なる条件のみ記載する。 ワイヤ電極 更新速度 ６ｍ／ｍｉｎ 加工液 性質 多結晶シリコン粉添加油系加工
液 粉末添加量 １．５重量％ 添加粉末平均粒径 ２μｍφ ノズル 吐出流量（上下） 噴流なし（加工槽内加工液の攪
拌） 主電源 電圧パルス オン時間（τ_ＯＮ） ０．５μＳ オフ時間（τ_ＯＦＦ） ５μＳ 電流振幅（ＩＰ） ４Ａ 間隙コンデンサ 使用せず サーボ電圧 １００Ｖ 加工送り速度 ２０ｍｍ／ｍｉｎ 以上の設定加工条件によれば、平均加工電圧約１１３
Ｖ、平均加工電流約０．０７Ａ、加工移動速度約７ｍｍ
／ｍｉｎの加工となった。

【００５３】（サードカット設定加工条件）ただし、上
記セカンドカット相違する条件についてのみ記載する。 サーボ電圧 ９０Ｖ 以上設定加工条件によれば、平均加工電圧約１２３Ｖ、
平均加工電流約０．０５Ａで、加工移動速度約７．４ｍ
ｍ／ｍｉｎの加工となり、加工面は約５μｍＲｍａｘに
仕上がった。

【００５４】（鏡面加工設定条件）ただし、上記セカン
ドカットと相違する条件についてのみ記載する。 ワイヤ電極 更新速度 ４ｍｍ／ｍｉｎ 主電源 電圧パルス 極性：正極性 オン時間（τ_ＯＮ） ４．５μＳ オフ時間（τ_ＯＦＦ） １．５μＳ 電流振幅（ＩＰ） ２．４Ａ 副電源（２）（短絡遮断付直流電源） 無負荷電圧 ２５０Ｖ 短絡電流 ０．２５Ａ サーボ電圧 ２００Ｖ オフセット量 ７０μｍ 以上の設定加工条件により、平均加工電圧約２４０Ｖ、
平均加工電流約０．０５Ａで、加工移動速度約７．２ｍ
ｍ／ｍｉｎで表面処理加工が行なわれ、加工処理２回で
充分光沢のある鏡面に仕上がり、加工面粗さ約２．５〜
３μｍＲｍａｘとなった。

【００５５】〔実験例３〕（超合金の加工例） 被加工体 材質 ＷＣ−３％Ｃｏ 板厚 ５０ｍｍ ワイヤ電極 材質 黄銅 線径 ０．２ｍｍφ 付与張力 １．２８ｋｇｆ 更新送り速度 ６ｍ／ｍｉｎ （ファーストカット設定加工条件） 加工液 材質 純水 比抵抗 ５×１０^４Ωｃｍ ノズル 口径（上下） ６ｍｍφ 吐出流量（上下） ６ｌ／ｍｉｎ 主電源 無負荷電圧 ２７０Ｖ 電圧パルス オン時間（τ_ＯＮ） ２．５μＳ オフ時間（τ_ＯＦＦ） ６．５μＳ 電流振幅（ＩＰ） １２Ａ 副電源 無負荷電圧 ２７０Ｖ 電圧パルス オン時間（τ_ｏｎ） ０．５μＳ（主パルスの後縁
に終了を一致） 電流振幅（ＩＰ） ２５０Ａ サーボ電圧 ３３Ｖ 加工送り速度 ７．５ｍｍ／ｍｉｎ オフセット量 １７０μｍ 以上の設定加工条件によれば、平均加工電圧約５０Ｖ、
平均加工電流約４Ａで、加工移動速度約０．５ｍｍ／ｍ
ｉｎの加工となった。

【００５６】（セカンドカット設定加工条件）ただし、
上記ファーストカット設定加工条件と相違する条件のみ
記載する。 加工液 性質 多結晶シリコン粉末添加油系加
工液浸漬加工 粉末添加量 １．５重量％ 添加粉末平均粒径 ２μｍφ ノズル 吐出流量（上下） 噴流なし（加工槽内加工液の攪
拌） 主電源 電圧パルス 無負荷電圧 １２０Ｖ オフ時間（τ_ＯＦＦ） １１μＳ 副電源 電圧パルス 電流振幅（ｉｐ） ２００Ａ 副電源（２）（短絡遮断付直流電源） 無負荷電圧 １５０Ｖ 短絡電流 ０．１５Ａ サーボ電圧 ７５Ｖ 加工送り速度 ２０ｍｍ／ｍｉｎ オフセット量 １１２μｍ 以上の設定加工条件によれば、平均加工電圧約８５Ｖ、
平均加工電流約０．７Ａで、加工移動速度約２．６ｍｍ
／ｍｉｎの加工となった。

【００５７】（サードカット設定加工条件）ただし、上
記セカンドカット設定加工条件と相違する条件のみ記載
する。 主電源 電圧パルス オン時間（τ_ＯＮ） ２μＳ オフ時間（τ_ＯＦＦ） ５．５μＳ サーボ電圧 ９０Ｖ オフセット量 １１０μｍ 以上の設定加工条件によれば、平均加工電圧約１００
Ｖ、平均加工電流約０．４Ａで、加工移動速度約６ｍｍ
／ｍｉｎの加工となった。

【００５８】（フォースカット設定加工条件）ただし、
上記サードカット設定加工条件と相違する条件のみ記載
する。 主電源 無負荷電圧 １００Ｖ 電圧パルス オン時間（τ_ＯＮ） １μＳ オフ時間（τ_ＯＦＦ） ５μＳ オフセット量 １１０μｍ 以上の設定加工条件で、平均加工電圧約１００Ｖ、平均
加工電流約０．２Ａで、加工移動速度約６ｍｍ／ｍｉｎ
の加工となった。

【００５９】（フィフスカット設定加工条件）ただし、
上記フォースカット設定加工条件と相違する条件のみ記
載する。 主電源 無負荷電圧 ８０Ｖ 電圧パルス オン時間（τ_ＯＮ） ０．５μＳ オフセット量 １１０μｍ 以上の設定加工条件による加工の状態は上述したフォー
スカット加工の場合とほぼ同一であった。

【００６０】（シックスカット設定加工条件）ただし、
上記フィフスカット設定加工条件と相違する条件のみ記
載する。 主電源 電圧パルス 電流振幅（ＩＰ） ４Ａ 副電源 副電源（２）のみ使用 オフセット量 １１０μｍ 以上の設定加工条件によれば、平均加工電圧約１０３
Ｖ、平均加工電流約０．０６Ａで、加工移動速度約７ｍ
ｍ／ｍｉｎの加工となり、加工面粗度は約４．５μｍＲ
ｍａｘに仕上がった。

【００６１】（鏡面加工設定条件）ただし、上記シック
スカット設定加工条件と相違する条件のみ記載する。 主電源 電圧パルス 極性：正極性 オン時間（τ_ＯＮ） ４．５μＳ オフ時間（τ_ＯＦＦ） ０．５μＳ 副電源（２）（短絡遮断付直流電源） 無負荷電圧 ２５０Ｖ 短絡電流 ０．５Ａ 挿入インダクタンス線輪 ２０μＨ（放電回路に直列
に挿入） オフセット量 １５０μｍ 以上の設定加工条件によれば、平均加工電圧約２２０
Ｖ、平均加工電流約０．２Ａで、加工移動速度約７．２
ｍｍ／ｍｉｎの加工となり、この加工を加工面に対し３
回繰り返すことにより、加工面は鏡面状の光沢面に仕上
がり、加工面粗度は約３．５μｍＲｍｘとなった。

【００６２】以上のように、本発明の加工方法における
最終仕上げ加工工程の鏡面加工の設定加工条件は、サー
ボ制御条件等の一部を除く、特に電気的な電圧パルスの
オン時間（τ_ＯＮ）、オフ時間（τ_ＯＦＦ）、及びその
選択設定に伴う電圧パルスのデューティファクタと放電
電流振幅（ＩＰ）から見ると、主として総型電極を使用
する通常の形彫、穿孔放電加工における電極無消耗ない
しは低消耗の仕上げ加工領域の設定加工条件に近似する
ところから、前述各実験例の鏡面加工処理を電圧印加極
性のみを切換えた逆極性加工としたところでは、鏡面状
に近いものの、充分光沢ある状態には仕上がらず、該加
工条件のさらなる探索が必要と思惟された。

【００６３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のワイヤカ
ット放電加工方法によれば、従来加工方法により大凡所
定の寸法精度と加工面粗度が１桁台の大凡４〜６μｍＲ
ｍａｘに仕上げられた加工面に対して、加工液として油
系放電加工液を使用する粉末混入放電加工を最終仕上げ
加工として適用する際し、特定の加工条件を設定すると
ともに、特定の態様の加工状態で加工処理することによ
り、前記加工面を短時間で加工面粗さが同等程度ないし
は改善し、かつ鏡面ないしは鏡面状の光沢面に仕上げる
ことができ、手間を要する磨き加工を必要としない加工
処理をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワイヤカット放電加工を実施する装置
の一実施例の説明図である。

【符号の説明】

１ 加工槽 ２ クロステーブル ３ 被加工体 ４ ワイヤ電極 ５、６ 上下のガイドブロック本体 ５ａ、６ａ 上下の位置決めガイド５ｃ、６ｃ 上下のノズル ５ｄ、６ｄ 仕切壁 ７、８ Ｘ，Ｙ軸駆動モータ ９ 主加工用電源 １０ 副電源 １１ 切換器 １２ 制御装置 １３ 電源切換手段 １４ インダクタンス線輪 １５ ＮＣ制御装置 １６、１７、１８ 加工液供給制御装置 １９ 加工液切換制御手段 ２０ 加工状態検出装置

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の間隔を置いて配置したガイド間に
   所定の状態に張架したワイヤ電極を軸方向に更新送り移
   動せしめつつ前記軸方向と略直角方向から被加工体を微
   小間隙を介して相対向せしめ、該間隙に加工液を供給介
   在させた状態で両者間に間歇的な電圧パルスを印加し発
   生する放電パルスにより加工を行ない、前記ワイヤ電極
   と被加工体間に前記直角方向の平面上における所定の加
   工成形すべき輪郭線形状に沿う相対的加工送りを与える
   ワイヤカット放電加工において、前記のワイヤカット放
   電加工を、加工する被加工体の材質、板厚、及び加工の
   目的等に応じて選択設定された加工条件で、前記被加工
   体に前記所定の輪郭線から所定量オフセットした軌跡に
   沿って最初の加工溝を加工形成するファーストカット加
   工工程と、前記ファーストカット加工後、前記設定条件
   を所定のセカンドカット、及びサードカット等の一加工
   工程以上の各加工工程の加工条件に順次切換えて前記被
   加工体の加工面の加工面粗度がより小さな所定値になる
   まで加工工程を追って順次に加工処理する中仕上げ加工
   工程と、前記加工条件を所定の加工条件に切換えるとと
   もに、加工間隙に供給介在せしめる加工液を粉末を混入
   した油系加工液に切換え、更に前記所定の輪郭線形状に
   対する相対的なワイヤ電極のオフセット値を前記前の中
   仕上げ加工工程の最終加工工程におけるオフセット値よ
   り所定量増大設定するとともに、加工中の加工間隙平均
   電圧が前記前の中仕上げ加工工程のそれよりも充分高く
   なるように加工送りを制御して加工を行なう最終仕上げ
   加工工程とから成ることを特徴とする前記のワイヤカッ
   ト放電加工方法。
2. 【請求項２】 前記ファーストカット加工工程におい
   て、加工間隙に供給介在せしめられる加工液に純水系の
   水系加工液を使用するとともに、前記中仕上げ加工工程
   以後の加工液を油系加工液に切換えて加工するようにし
   た請求項１に記載のワイヤカット放電加工方法。
3. 【請求項３】 前記中仕上げ加工工程において、加工間
   隙に供給介在せしめられる加工液を油系加工液に粉末を
   混入したものを用いるようにした請求項１又は２に記載
   のワイヤカット放電加工方法。
4. 【請求項４】 前記中仕上げ加工工程の順次の加工工程
   におけるワイヤ電極と被加工体間の前記所定の輪郭線形
   状に対する相対的なオフセット値を加工条件切換毎に順
   次に小さく又はほぼ同一に設定して上記順次の加工工程
   の加工を行なうようにした請求項１、２又は３に記載の
   ワイヤカット放電加工方法。
5. 【請求項５】 前記最終仕上げ加工工程における電圧パ
   ルス印加放電回路に所定値のインダクタンスが直列に挿
   入されるように放電回路を切換えて加工するようになさ
   れることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の
   ワイヤカット放電加工方法。
6. 【請求項６】 前記最終仕上げ加工工程に於いて切換え
   使用される油系放電加工液が炭化水素系放電加工液に粒
   径が５μｍφ未満で、平均粒径が０．１μｍφ以上の大
   きさの硅素粉末を重量百分比で０．５％以上５％未満含
   有することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に
   記載のワイヤカット放電加工方法。
7. 【請求項７】 前記最終仕上げ加工工程における加工
   が、前記所定の加工輪郭線形状に沿う前記増大オフセッ
   ト軌跡上を少なくとも２工程以上加工送りされるカット
   加工であって、前記被加工体の板厚に応じて加工工程数
   が増大せしめられるようにしたことを特徴とする請求項
   １、２、３、４、５又は６に記載のワイヤカット放電加
   工方法。
8. 【請求項８】 前記最終仕上げ加工工程における設定加
   工条件中、前記間隙印加電圧パルスの無負荷電圧を、前
   記前の中仕上げ加工工程における設定無負荷電圧よりも
   充分高い値に設定することを特徴とする請求項１、２、
   ３、４、５、６又は７に記載のワイヤカット放電加工方
   法。
9. 【請求項９】 前記最終仕上げ加工工程における設定加
   工条件中、前記間隙印加電圧パルスのパルス幅を前記前
   の中仕上げ加工工程の最終加工工程におけるパルス幅よ
   りも大きく設定するとともに、デューティファクタを６
   ０％以上９５％以下に選定して加工することを特徴とす
   る請求項１、２、３、４、５、６、７又は８に記載のワ
   イヤカット放電加工方法。
10. 【請求項１０】 前記最終仕上げ加工工程における加工
    送りの制御は、加工間隙の平均電圧が、前記間隙印加電
    圧の無負荷電圧の７０％以上、大凡８０〜９０％前後に
    維持されるように制御するものであることを特徴とする
    請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９に記載の
    ワイヤカット放電加工方法。