JP7155868B2 - Electrode wire for wire electric discharge machining - Google Patents

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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

本発明は、ワイヤ放電加工用電極線に関するものである。 The present invention relates to an electrode wire for wire electric discharge machining.

導電性を有する被加工物の輪郭形状を加工する加工機の1つとして、ワイヤ放電加工用電極線と被加工物との間で間欠的なパルス放電を発生させ、この時の熱的作用と衝撃力によって被加工物を溶融・除去しながら加工を行うワイヤ放電加工機が知られている。 As one of the machines for machining the contour shape of a conductive workpiece, an intermittent pulse discharge is generated between the electrode wire for wire electric discharge machining and the workpiece, and the thermal action at this time and the 2. Description of the Related Art A wire electric discharge machine is known that performs machining while melting and removing a workpiece by impact force.

特許文献1(特開2007-136579号公報)には、四角形の断面を有するワイヤ放電加工用電極線が記載されている。また、特許文献2(特開平6-143038号公報)には、ワイヤ放電加工の速度を向上させるために、ワイヤ放電加工用電極線を捻回することが記載されている。 Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-136579) describes an electrode wire for wire electric discharge machining having a square cross section. Further, Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 6-143038) describes that an electrode wire for wire electric discharge machining is twisted in order to improve the speed of wire electric discharge machining.

特開2007-136579号公報JP 2007-136579 A 特開平6-143038号公報JP-A-6-143038

ワイヤ放電加工技術に関しては、放電による加工速度を向上させることが一般的な課題として存在している。また、加工速度が向上することで、加工量に対するワイヤ放電加工用電極線の消耗を低減することができれば、ワイヤ放電加工用電極線の交換に要するコストを抑えることができ、加工費用を低減することが可能である。 Regarding the wire electric discharge machining technology, there is a general problem to improve the machining speed by electric discharge. In addition, if the consumption of wire electric discharge machining electrode wires can be reduced with respect to the amount of machining by improving the machining speed, the cost required for exchanging the wire electric discharge machining electrode wires can be suppressed, and the machining cost can be reduced. It is possible.

ここで、断面が円形であるワイヤ放電加工用電極線を用いて加工を行う場合、被加工物にワイヤ放電加工用電極線を接近させた際に最も近接した点でのみ放電が起こるため、1回の放電により被加工物が溶融する箇所が限定され、これに起因して加工速度が遅くなる問題がある。 Here, when machining is performed using a wire electric discharge machining electrode wire having a circular cross section, when the wire electric discharge machining electrode wire is brought close to the workpiece, electric discharge occurs only at the closest point. There is a problem that the portion where the workpiece is melted by the electric discharge is limited, resulting in a slow machining speed.

本発明の目的は、放電加工を行う際の加工速度を高めることが可能で、かつ、消耗しにくいワイヤ放電加工用電極線を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electrode wire for wire electric discharge machining which can increase the machining speed when electric discharge machining is performed and which is less likely to be worn out.

その他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other objects and novel features will become apparent from the description and accompanying drawings herein.

本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 A brief outline of representative embodiments among the embodiments disclosed in the present application is as follows.

一実施の形態であるワイヤ放電加工用電極線は、延在方向に対して直交する横断面が、5以上の角を有する正多角形であり、前記横断面に直交する複数の側面が前記延在方向に沿って平坦な面で構成される正多角柱から成るものである。 An electrode wire for wire electric discharge machining according to one embodiment has a cross section orthogonal to an extending direction of a regular polygon having five or more angles, and a plurality of side surfaces orthogonal to the cross It consists of a regular polygonal prism with a flat surface along the existing direction.

本願において開示される一実施の形態によれば、放電加工を行う際の加工速度を高めることが可能で、かつ、消耗しにくいワイヤ放電加工用電極線を提供することができる。 According to one embodiment disclosed in the present application, it is possible to provide an electrode wire for wire electric discharge machining that can increase the machining speed when performing electric discharge machining and that is less likely to be worn out.

本発明の実施の形態1であるワイヤ放電加工用電極線を含むワイヤ放電加工機の概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of a wire electric discharge machine including a wire electric discharge machining electrode wire according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施の形態1であるワイヤ放電加工用電極線および被加工物の断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a cross-sectional view of an electrode wire for wire electric discharge machining and a workpiece according to Embodiment 1 of the present invention; 本発明の実施の形態2であるワイヤ放電加工用電極線および被加工物の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a wire electric discharge machining electrode wire and a workpiece according to a second embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態2であるワイヤ放電加工用電極線および被加工物の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a wire electric discharge machining electrode wire and a workpiece according to a second embodiment of the present invention; 比較例であるワイヤ放電加工用電極線および被加工物の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of an electrode wire for wire electric discharge machining and a workpiece as a comparative example;

以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。 Hereinafter, embodiments will be described in detail based on the drawings. In addition, in all the drawings for describing the embodiments, members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted. Also, in the following embodiments, the description of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary.

(実施の形態1)
本実施の形態1のワイヤ放電加工用電極線は、断面(断面形状)を正多角形とし、断面に直交する複数の側面が延在方向に沿って平坦な面で構成される正多角柱とすることで、ワイヤ放電加工用電極線と被加工物との間で対向する面において放電を起こし、これにより、ワイヤ放電による摩耗を低減するとともに加工速度を高めるものである。
(Embodiment 1)
The electrode wire for wire electric discharge machining of Embodiment 1 has a regular polygonal cross section (cross-sectional shape), and a regular polygonal prism composed of a plurality of side surfaces perpendicular to the cross section that are flat along the extending direction. As a result, electrical discharge is generated between the electrode wire for wire electrical discharge machining and the workpiece on the surfaces facing each other, thereby reducing wear due to wire electrical discharge and increasing the machining speed.

<ワイヤ放電加工用電極線の構造>
以下に、図1および図2を用いて、本実施の形態のワイヤ放電加工用電極線の構造について説明する。図1は、本実施の形態1であるワイヤ放電加工用電極線を含むワイヤ放電加工機の概略斜視図である。図2は、本実施の形態1であるワイヤ放電加工用電極線と、当該ワイヤ放電加工用電極線により加工される被加工物との断面図である。図1および図2で示すX方向およびY方向は、平面視において、被加工物に対して相対的にワイヤ放電加工用電極線が動き得る方向であり、例えば、被加工物2の上面に沿う方向である。X方向およびY方向は、平面視で互いに直交する方向である。また、図1および図2で示すZ方向はワイヤ放電加工用電極線の延在方向であり、X方向およびY方向のそれぞれに対して直交する方向である。
<Structure of electrode wire for wire electric discharge machining>
The structure of the electrode wire for wire electric discharge machining according to the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 1 is a schematic perspective view of a wire electric discharge machine including an electrode wire for wire electric discharge machining according to the first embodiment. FIG. 2 is a sectional view of the electrode wire for wire electric discharge machining according to the first embodiment and a workpiece to be machined by the electrode wire for wire electric discharge machining. The X direction and the Y direction shown in FIGS. 1 and 2 are directions in which the wire electric discharge machining electrode wire can move relative to the workpiece in a plan view. is the direction. The X direction and the Y direction are directions orthogonal to each other in plan view. The Z direction shown in FIGS. 1 and 2 is the extending direction of the electrode wire for wire electric discharge machining, and is the direction perpendicular to the X direction and the Y direction.

図1に示すように、ワイヤ放電加工機は、消耗部品であり交換可能なワイヤ放電加工用電極線1と、ワイヤ放電加工用電極線1をZ方向に延在するように張った状態で固定するためのローラ3、4とを有している。また、図示はしていないが、ワイヤ放電加工機はワイヤ放電加工用電極線1の周囲に、X方向およびY方向に動かすことが可能なテーブルを備えており、テーブル上には、被加工物(加工対象、工作物、鋼材)2が固定されている。ローラ3はテーブルおよび被加工物2のそれぞれの上に位置し、ローラ4はテーブルおよび被加工物2のそれぞれの下に位置している。図1では、板状の被加工物2の上面から下面に貫通するスタート穴5が形成されており、ワイヤ放電を行ってスタート穴5から所定の領域を加工した様子を示している。図示はしていないが、被加工物2は、加工液中に浸漬されている。加工液は例えば導電率が一定となっている液体であり、絶縁油またはイオン交換水などが用いられる。 As shown in FIG. 1, the wire electric discharge machine has an electrode wire 1 for wire electric discharge machining which is a consumable part and is replaceable, and the electrode wire 1 for wire electric discharge machining is fixed in a stretched state so as to extend in the Z direction. It has rollers 3 and 4 for Although not shown, the wire electric discharge machine has a table around the electrode wire 1 for wire electric discharge machining, which can be moved in the X and Y directions. (Processing object, workpiece, steel material) 2 is fixed. A roller 3 is positioned above the table and the workpiece 2 respectively, and a roller 4 is positioned below the table and the workpiece 2 respectively. In FIG. 1, a start hole 5 is formed penetrating from the upper surface to the lower surface of a plate-shaped workpiece 2, and wire electric discharge is performed to machine a predetermined area from the start hole 5. As shown in FIG. Although not shown, the workpiece 2 is immersed in the working fluid. The working liquid is, for example, a liquid having constant conductivity, and insulating oil, ion-exchanged water, or the like is used.

ワイヤ放電加工機はワイヤ放電加工用電極線1と被加工物2との間で間欠的なパルス放電を発生させ、この時の熱的作用と衝撃力によって被加工物を溶融・除去しながら加工を行うものである。ここでは、上記テーブルおよび被加工物2をX方向またはY方向に動かすことにより加工を行う。すなわち、実際に進むのは被加工物2であるが、本願では被加工物2に対して相対的にワイヤ放電加工用電極線1が進む方向を進行方向(走査方向)と呼ぶ。ワイヤ放電加工用電極線1はX方向およびY方向において移動せず固定されているが、Z方向においては、加工作業中にローラ3、4が回転することにより下方または上方に送り出される。これは、放電に伴うワイヤ放電加工用電極線1の消耗に起因して、加工精度の低下および断線が起きることを防ぐためである。 The wire electric discharge machine generates intermittent pulse electric discharge between the electrode wire 1 for wire electric discharge machining and the workpiece 2, and the workpiece is melted and removed by the thermal action and impact force at this time. is performed. Here, machining is performed by moving the table and the workpiece 2 in the X direction or the Y direction. That is, although it is the workpiece 2 that actually advances, the direction in which the wire electric discharge machining electrode wire 1 advances relative to the workpiece 2 is called the advancing direction (scanning direction) in the present application. The wire electric discharge machining electrode wire 1 is fixed without moving in the X and Y directions, but is sent downward or upward in the Z direction as the rollers 3 and 4 rotate during machining. This is to prevent deterioration of machining accuracy and disconnection due to consumption of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining due to electric discharge.

ワイヤ放電加工用電極線1は導電性部材から成り、例えば真鍮から成る。また、被加工物2も導電性部材から成る。ワイヤ放電加工では、共に導電性を有するワイヤ放電加工用電極線1と被加工物2との間で放電を起こしながら、被加工物2に対してワイヤ放電加工用電極線1を走査させることで被加工物2を加工する。比較的硬い材料も加工できるため、ワイヤ放電加工機は、例えば金型などを作成する際の加工に用いられる。 The electrode wire 1 for wire electric discharge machining is made of a conductive material, for example, brass. Moreover, the workpiece 2 is also made of a conductive member. In the wire electric discharge machining, the wire electric discharge machining electrode wire 1 is caused to scan the workpiece 2 while electric discharge is generated between the wire electric discharge machining electrode wire 1 and the workpiece 2 which are both conductive. A workpiece 2 is processed. Since the wire electric discharge machine can process relatively hard materials, it is used for processing, for example, when making molds.

図2に示すように、ワイヤ放電加工用電極線1の延在方向(Z方向)に対して直交する面であるワイヤ放電加工用電極線1の横断面(以下、単に断面と呼ぶ)は、正多角形である。具体的には、ワイヤ放電加工用電極線1は正十二角形の断面を有している。ただし、ワイヤ放電加工用電極線1の断面は正三角形でも正四角形でもなく、5以上の角を有する正多角形であることが好ましい。ワイヤ放電加工用電極線1の直径は、例えば0.05~0.3mmである。なお、図2および後の説明で用いる図3~図5では、図を分かり易くするため、断面であってもハッチングを省略している。また、図2~図5では、放電が起こる箇所を1または複数の矢印で示している。図2では、例としてY方向がワイヤ放電加工用電極線1の進行方向である場合の加工工程中の構造を示している。 As shown in FIG. 2, a cross section (hereinafter simply referred to as a cross section) of the wire electric discharge machining electrode wire 1, which is a plane orthogonal to the extending direction (Z direction) of the wire electric discharge machining electrode wire 1, is It is a regular polygon. Specifically, the wire electric discharge machining electrode wire 1 has a regular dodecagonal cross section. However, the cross section of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining is preferably neither an equilateral triangle nor an equilateral quadrangle, but a regular polygon having five or more angles. The diameter of the wire electric discharge machining electrode wire 1 is, for example, 0.05 to 0.3 mm. In FIG. 2 and FIGS. 3 to 5 used in the following description, hatching is omitted even in cross sections for the sake of clarity. In addition, in FIGS. 2 to 5, one or more arrows indicate locations where discharge occurs. FIG. 2 shows, as an example, the structure during the machining process when the Y direction is the traveling direction of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining.

ワイヤ放電加工用電極線1の断面(横断面)が、複数の角(頂点)を有する正多角形であるため、加工された被加工物2の側面(加工面)は、ワイヤ放電加工用電極線1の複数の側面のそれぞれに対向する面を備えた形状となっている。これは、ワイヤ放電加工用電極線1の断面が多角形であるために、ワイヤ放電加工用電極線1がY方向に進んで被加工物2に接近した際、ワイヤ放電加工用電極線1の角ではなく一部の側面全体が被加工物2に最接近し、当該側面全体において放電が起きるためである。 Since the cross section (cross section) of the wire electric discharge machining electrode wire 1 is a regular polygon having a plurality of corners (vertices), the side surface (machined surface) of the machined workpiece 2 has a shape similar to that of the wire electric discharge machining electrode. It has a shape with surfaces facing each of the plurality of side surfaces of the wire 1 . This is because the cross section of the wire electric discharge machining electrode wire 1 is polygonal, so when the wire electric discharge machining electrode wire 1 advances in the Y direction and approaches the workpiece 2, the wire electric discharge machining electrode wire 1 This is because not the corner but the entire side surface of the workpiece 2 comes closest to the workpiece 2 and discharge occurs on the entire side surface.

本実施の形態の主な特徴は、このように面全体で放電を起こすことで、放電の発生領域を広げ、加工速度を高めることにある。このような効果を得る観点から、正多角形の断面を有するワイヤ放電加工用電極線1の1つの側面9が、進行方向(Y方向)を向いていることが望ましい。言い換えれば、正多角形の断面を有するワイヤ放電加工用電極線1の1つの側面9が、進行方向(Y方向)に対して垂直であることが望ましい。 The main feature of the present embodiment is that by causing the discharge over the entire surface in this way, the discharge generating region is widened and the machining speed is increased. From the viewpoint of obtaining such an effect, it is desirable that one side surface 9 of the wire electric discharge machining electrode wire 1 having a regular polygonal cross section faces the advancing direction (Y direction). In other words, it is desirable that one side surface 9 of the wire electric discharge machining electrode wire 1 having a regular polygonal cross section is perpendicular to the advancing direction (Y direction).

また、ワイヤ放電加工用電極線1が有する12の側面のうち、進行方向(Y方向)に対して平面視で直交する方向(X方向)における両端の2つの側面10のそれぞれは、加工済みの被加工物2の側面と平行である。ワイヤ放電加工用電極線1は断面が4の倍数である12の角を有する正多角形であるため、上記のように1つの側面9が進行方向に向いている場合には、進行方向に対して平面視で直交する方向、つまり進行方向に対して真横の2つの側面10のそれぞれは必ず進行方向に沿っており、加工済みの被加工物2の側面も進行方向に沿っている。言い換えれば、側面10はワイヤ放電加工用電極線1の進行方向に平行である。このため、側面10と加工済みの被加工物2の側面とは、互いに平行であり、互いに対向している。また、ワイヤ放電加工用電極線1の断面は線対称であり、2つの側面10同士は、互いに平行である。 In addition, among the 12 side surfaces of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining, two side surfaces 10 at both ends in a direction (X direction) perpendicular to the traveling direction (Y direction) in a plan view are each machined. It is parallel to the side surface of the workpiece 2 . Since the wire electric discharge machining electrode wire 1 has a cross section of a regular polygon having 12 corners, which is a multiple of 4, when one side face 9 faces the traveling direction as described above, Each of the two side surfaces 10 that are perpendicular to each other in plan view, that is, the two side surfaces 10 that are directly lateral to the advancing direction, are always along the advancing direction, and the side surfaces of the machined workpiece 2 are also along the advancing direction. In other words, the side surface 10 is parallel to the traveling direction of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining. Therefore, the side surface 10 and the side surface of the processed workpiece 2 are parallel to each other and face each other. Moreover, the cross section of the wire electric discharge machining electrode wire 1 is axisymmetrical, and the two side surfaces 10 are parallel to each other.

このため、例えばY方向に進行しているワイヤ放電加工用電極線1の構成する部分のうち、側面10が被加工物2に最接近することはない。したがって、側面10と被加工物2の側面との間において放電は起こりにくく、放電は側面10よりも進行方向側(加工予定の被加工物2側)に位置するワイヤ放電加工用電極線1の表面と被加工物2との間で起こる。言い換えれば、放電は、断面におけるワイヤ放電加工用電極線1の中心から進行方向側に向かって角度θ1の範囲内のワイヤ放電加工用電極線1の表面と被加工物2との間で起こる。角度θ1は、2つの側面10断面におけるワイヤ放電加工用電極線1の中心と、2つの側面10の進行方向側の端部とを結ぶ線同士のなす角度である。よって、ワイヤ放電加工用電極線1の消耗する領域は、角度θ1の範囲内に限られる。角度θ1は、180度よりも小さい鈍角である。 For this reason, the side surface 10 of the portion forming the wire electric discharge machining electrode wire 1 traveling in the Y direction, for example, does not come closest to the workpiece 2 . Therefore, electric discharge is less likely to occur between the side surface 10 and the side surface of the workpiece 2, and the electric discharge is generated in the electrode wire 1 for wire electric discharge machining located on the traveling direction side (the side of the workpiece 2 to be machined) relative to the side surface 10. occurs between the surface and the workpiece 2; In other words, electric discharge occurs between the surface of the wire electric discharge machining electrode wire 1 and the workpiece 2 within the range of the angle θ1 from the center of the wire electric discharge machining electrode wire 1 in the cross section toward the direction of travel. The angle θ1 is an angle between lines connecting the center of the wire electric discharge machining electrode wire 1 in the cross section of the two side surfaces 10 and the ends of the two side surfaces 10 in the traveling direction. Therefore, the area where the electrode wire 1 for wire electric discharge machining is consumed is limited to within the range of the angle θ1. The angle θ1 is an obtuse angle smaller than 180 degrees.

ここで、ワイヤ放電加工用電極線1は、ローラ3とローラ4との間において、捻れていない。つまり、ワイヤ放電加工用電極線1の有する12の側面のそれぞれは、ローラ3とローラ4との間において1つの方向のみを向いている。言い換えれば、それらの側面のそれぞれは、ワイヤ放電加工用電極線1の延在方向(Z方向)において連続的に平坦な面で構成されている。 Here, the wire electric discharge machining electrode wire 1 is not twisted between the rollers 3 and 4 . That is, each of the 12 side surfaces of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining faces only one direction between the rollers 3 and 4 . In other words, each of these side surfaces is configured as a continuously flat surface in the extending direction (Z direction) of the wire electric discharge machining electrode wire 1 .

これは、ワイヤ放電加工用電極線1が捻回されている場合、ワイヤ放電加工用電極線1の延在方向(Z方向)において、放電し易い箇所と放電しにくい箇所とが生じ、加工精度および加工速度の低下が起きる虞があるためである。そこで、本実施の形態では、捻れがなく、全ての側面が平坦な正多角柱から成るワイヤ放電加工用電極線1を用いている。つまり、ある高さにおけるワイヤ放電加工用電極線1の側面が進行方向などの所定の方向(例えばY方向)を向いている場合、他の高さにおけるワイヤ放電加工用電極線1の当該側面は、同じ所定の方向(例えばY方向)を向いている。このように捻れなくワイヤ放電加工用電極線1を張ることで、加工精度および加工速度の低下を防ぐことができる。 This is because when the wire electric discharge machining electrode wire 1 is twisted, in the extending direction (the Z direction) of the wire electric discharge machining electrode wire 1, electric discharge is likely to occur and electric discharge is difficult to occur. And it is because there is a possibility that a decrease in processing speed may occur. Therefore, in the present embodiment, the electrode wire 1 for wire electric discharge machining is used, which is formed of a regular polygonal prism having no twists and having all flat sides. That is, when the side surface of the wire electric discharge machining electrode wire 1 at a certain height faces a predetermined direction such as the traveling direction (for example, the Y direction), the side surface of the wire electric discharge machining electrode wire 1 at another height is , point in the same predetermined direction (eg, the Y direction). By stretching the electrode wire 1 for wire electric discharge machining without being twisted in this way, it is possible to prevent a decrease in machining accuracy and machining speed.

このようなワイヤ放電加工用電極線1を用いて行うワイヤ放電加工では、例えば、金型、金属部品または工具(ドリルの刃先など)などを作製することができる。また、本実施の形態のような正多角形の断面を有するワイヤ放電加工用電極線1は、例えば正多角形の穴を有する伸線ダイスに金属線を通して引き出し、これにより金属線を所望の形状に絞ることで製造することができる。 Wire electric discharge machining performed using such a wire electric discharge machining electrode wire 1 can produce, for example, a mold, a metal part, or a tool (such as a cutting edge of a drill). Further, the electrode wire 1 for wire electric discharge machining having a regular polygonal cross section as in the present embodiment is drawn through a wire drawing die having a regular polygonal hole, for example, so that the metal wire is formed into a desired shape. It can be manufactured by narrowing down to

<本実施の形態の効果>
以下に図5を用いて、本実施の形態の効果について説明する。図5は、比較例であるワイヤ放電加工用電極線および被加工物の断面図である。
<Effects of this embodiment>
The effects of this embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of an electrode wire for wire electric discharge machining and a workpiece as a comparative example.

図5に示すように、比較例のワイヤ放電加工用電極線8は、断面が円形である点で、本実施の形態のワイヤ放電加工用電極線とは異なる。つまり、ワイヤ放電加工用電極線8の断面における輪郭は角および直線を有していない。すなわち、ワイヤ放電加工用電極線8の側面は平面を有していない。ワイヤ放電加工用電極線8の断面は、例えば真円である。 As shown in FIG. 5, the wire electric discharge machining electrode wire 8 of the comparative example differs from the wire electric discharge machining electrode wire of the present embodiment in that its cross section is circular. That is, the cross-sectional profile of the electrode wire 8 for wire electric discharge machining does not have corners or straight lines. In other words, the side surface of the electrode wire 8 for wire electric discharge machining does not have a flat surface. The cross section of the electrode wire 8 for wire electric discharge machining is, for example, a perfect circle.

ワイヤ放電加工は高精度な加工を可能とする技術であるが、加工速度が遅いことが課題となっている。加工速度を高めることは、加工に要する時間の短縮およびワイヤ使用量の低下などによる加工コストの低減にも繋がる。 Wire electric discharge machining is a technique that enables high-precision machining, but the problem is that the machining speed is slow. Increasing the processing speed also leads to a reduction in processing costs due to a reduction in the time required for processing and a reduction in the amount of wire used.

ワイヤ放電加工における放電では、ワイヤ放電加工用電極線と被加工物とが一定距離まで近付いた際に生じる。このため、図5に示す比較例のように、ワイヤ放電加工用電極線8の断面が円形である場合、ワイヤ放電加工用電極線8と被加工物2との距離が最も近い1点で放電が起きる。なお、ワイヤ放電加工用電極線8はZ方向に延在しているため、Z方向(高さ方向)も考えれば、比較例では点ではなく線で放電が起きるともいえる。 Electric discharge in wire electric discharge machining occurs when the electrode wire for wire electric discharge machining and the workpiece come close to a certain distance. Therefore, when the wire electric discharge machining electrode wire 8 has a circular cross section as in the comparative example shown in FIG. happens. Since the electrode wire 8 for wire electric discharge machining extends in the Z direction, if the Z direction (height direction) is also taken into account, it can be said that in the comparative example, electric discharge occurs not in points but in lines.

その結果、被加工物2の溶融箇所は平面視で1点に限られ、間欠的に起こるパルス放電のうち、1回の放電で加工することができる範囲が狭い範囲に限られる。このため、被加工物2を放電加工する速度が遅いという問題がある。 As a result, the melted portion of the workpiece 2 is limited to one point in plan view, and the range that can be machined by one discharge of the intermittent pulse discharge is limited to a narrow range. Therefore, there is a problem that the speed of electric discharge machining of the workpiece 2 is slow.

また、断面が真円のワイヤ放電加工用電極線8では、ワイヤ放電加工用電極線8の表面のうち、断面の中心から進行方向側に広がる角度θ4の範囲内の表面と被加工物2との間で放電が起こる。角度θ4は、180度である。これは、ワイヤ放電加工用電極線8の断面が真円であることで、ワイヤ放電加工用電極線8の表面のうち、進行方向側の半円の全ての領域が被加工物2に最接近する可能性があるためである。このようにワイヤ放電加工用電極線8の広い範囲の側面で放電が起こることは、放電によるワイヤ放電加工用電極線8の消耗が大きくなることを意味する。放電により消耗する範囲および消耗する量が多い場合、放電を行うことでワイヤ放電加工用電極線8が細くなるため、ワイヤ放電加工用電極線8が断線する虞が高くなる。 In the case of the wire electric discharge machining electrode wire 8 having a perfectly circular cross section, the surface of the wire electric discharge machining electrode wire 8 within the range of the angle θ4 that spreads in the direction of travel from the center of the cross section and the workpiece 2 A discharge occurs between The angle θ4 is 180 degrees. This is because the cross section of the wire electric discharge machining electrode wire 8 is a perfect circle, so that the entire area of the semicircle on the advancing direction side of the surface of the wire electric discharge machining electrode wire 8 is closest to the workpiece 2 . This is because there is a possibility that The fact that electric discharge occurs over a wide range of the side surfaces of the wire electric discharge machining electrode wire 8 in this way means that the wire electric discharge machining electrode wire 8 is consumed more by the electric discharge. When the range and amount of wear due to electric discharge are large, the electrode wire 8 for wire electric discharge machining becomes thinner by performing electric discharge, and the possibility of disconnection of the electrode wire 8 for wire electric discharge machining increases.

断線を防ぐためには、ワイヤ放電加工用電極線8の交換速度(Z方向へ送る速度)を速めることが考えられるが、これは加工費用の増大を引き起こす。また、断線を防ぐために、被加工物2およびワイヤ放電加工用電極線8に印加する電力を低下させることが考えられるが、この場合、放電が起こり難くなり、放電により溶融する被加工物2の量も低下することが考えられ、放電加工の速度が低下する結果となる。 In order to prevent wire breakage, it is conceivable to increase the replacement speed (the speed of feeding in the Z direction) of the electrode wire 8 for wire electric discharge machining, but this causes an increase in machining costs. In order to prevent wire breakage, it is conceivable to lower the power applied to the workpiece 2 and the electrode wire 8 for wire electric discharge machining. The amount may also decrease, resulting in a decrease in the speed of electrical discharge machining.

これに対し、本実施の形態では、図2に示すようにワイヤ放電加工用電極線1が正多角形の断面を有している。このため、ワイヤ放電加工において、ワイヤ放電加工用電極線1は所定の角の1点ではなく、12の側面のうちの一部の側面の全体が被加工物2に最接近する。つまり、放電はワイヤ放電加工用電極線1の面で起こる。このとき、1回の電力印加で複数の側面のそれぞれにおいて同時に放電が起きることで、比較例に対し非常に広い範囲の被加工物2の表面を溶融することができるため、加工速度を飛躍的に高めることができる。また、1回の電力印加で、ワイヤ放電加工用電極線1の複数の側面のうち1つの側面のみで放電が起きた場合であっても、比較例のように1点または線で放電が起きる場合に比べると、被加工物の溶融量を増加させることができ、これにより加工速度を高めることができる。 On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the wire electric discharge machining electrode wire 1 has a regular polygonal cross section. For this reason, in wire electric discharge machining, the wire electric discharge machining electrode wire 1 is brought closest to the workpiece 2 not by one point at a predetermined corner but by the entire one of the 12 side surfaces. That is, electric discharge occurs on the surface of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining. At this time, electric discharge occurs simultaneously on each of a plurality of side surfaces with a single application of electric power, so that the surface of the workpiece 2 can be melted over a much wider range than in the comparative example, so the machining speed is dramatically increased. can be increased to Further, even when electric discharge occurs only on one of the plurality of side surfaces of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining by applying electric power once, electric discharge occurs at one point or line as in the comparative example. Compared to the case, the amount of melting of the workpiece can be increased, thereby increasing the processing speed.

上記の効果は、ワイヤ放電加工用電極線1の断面の正多角形の角の数が奇数である場合、または、4の倍数以外の偶数である場合にも得ることができる。つまり、本実施の形態のワイヤ放電加工用電極線1の断面は、5以上の角を有する正多角形であることにより、上記の効果を得ることができる。 The above effect can also be obtained when the number of corners of the regular polygon of the cross section of the wire electric discharge machining electrode wire 1 is an odd number, or when the number of corners is an even number other than a multiple of four. In other words, the above effect can be obtained when the cross section of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining according to the present embodiment is a regular polygon having five or more corners.

ワイヤ放電加工用電極線1の断面の角の数が4の倍数(例えば12)であれば、Y方向、X方向のどちらに加工する場合でも、進行方向に対してワイヤ放電加工用電極線1の側面を向けることができ、角を進行方向に向けることがない。これにより、当該角と被加工物2との間の1点のみで放電が起きることに起因して、比較例のように加工速度が低下することを防ぐことができる。また、ワイヤ放電加工用電極線1の偏った消耗、および、加工精度の低下を防ぐことができる。これらの効果は、ワイヤ放電加工用電極線1の断面の角の数が4の倍数である場合に比べて、当該角の数が奇数である場合には得ることが難しい。また、これらの効果は、当該角の数が4の倍数以外の偶数(例えば正六角形)である場合には、1つ方向(例えばY方向)にワイヤ放電加工用電極線1を走査する場合には得ることができても、当該方向に対して垂直な方向(例えばX方向)にワイヤ放電加工用電極線1を走査する場合には得ることが難しい。 If the number of corners of the cross section of the wire electric discharge machining electrode wire 1 is a multiple of 4 (for example, 12), the wire electric discharge machining electrode wire 1 is arranged with respect to the traveling direction regardless of whether machining is performed in the Y direction or the X direction. The sides of the can be turned, and the corners are not turned in the direction of travel. As a result, it is possible to prevent the machining speed from decreasing as in the comparative example due to the discharge occurring only at one point between the corner and the workpiece 2 . In addition, uneven consumption of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining and deterioration of machining accuracy can be prevented. These effects are difficult to obtain when the number of corners of the cross section of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining is an odd number compared to when the number of corners is a multiple of four. In addition, when the number of corners is an even number other than a multiple of 4 (for example, a regular hexagon), these effects are obtained when the wire electric discharge machining electrode line 1 is scanned in one direction (for example, the Y direction). can be obtained, it is difficult to obtain when the wire electric discharge machining electrode line 1 is scanned in a direction perpendicular to the direction (for example, the X direction).

また、ワイヤ放電加工用電極線1の断面の角の数が奇数である場合、ワイヤ放電加工用電極線1の所望の側面が被加工物2に対して向くようにローラ3およびローラ4の間に固定することが困難である。 Further, when the wire electric discharge machining electrode wire 1 has an odd number of corners in its cross section, the wire electric discharge machining electrode wire 1 is provided between the rollers 3 and 4 so that a desired side surface of the wire electric discharge machining electrode wire 1 faces the workpiece 2 . It is difficult to fix to

また、図5に示す角度θ4(180度)に比べ、図2に示す角度θ1は小さい。すなわち、放電によりワイヤ放電加工用電極線1が消耗する範囲は、比較例よりも狭い。これは、進行方向に対して平面視で直交する方向において、ワイヤ放電加工用電極線1の側面と被加工物2の加工済みの側面とが互いに対向し、互いに平行となっているためである。このように、ワイヤ放電加工用電極線1の消耗を低減することができるため、ワイヤ放電加工用電極線1が消耗により細くなることに起因する断線を防ぐことができる。また、断線に対する耐久性を向上させることができるため、ワイヤ放電加工用電極線1の張りを強くし、加工精度を高めることも可能である。また、断線に対する耐久性を向上させることができるため、ワイヤ放電加工用電極線1に、より大きい電力を印加することが可能となる。よって、断線を防ぎつつ、加工速度を高めることができる。 Also, the angle θ1 shown in FIG. 2 is smaller than the angle θ4 (180 degrees) shown in FIG. That is, the range in which the electrode wire 1 for wire electric discharge machining is consumed by electric discharge is narrower than in the comparative example. This is because the side surface of the wire electric discharge machining electrode wire 1 and the machined side surface of the workpiece 2 face each other and are parallel to each other in the direction orthogonal to the traveling direction in plan view. . In this way, since the consumption of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining can be reduced, it is possible to prevent disconnection caused by thinning of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining due to consumption. In addition, since the durability against wire breakage can be improved, the tension of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining can be strengthened, and the machining accuracy can be improved. Moreover, since the durability against disconnection can be improved, it is possible to apply a larger electric power to the electrode wire 1 for wire electric discharge machining. Therefore, it is possible to increase the processing speed while preventing disconnection.

上記のようにワイヤ放電加工用電極線1の消耗する範囲を狭めることによる効果は、ワイヤ放電加工用電極線1の断面の角の数が偶数である場合に比べ、当該角の数が奇数である場合には得にくい。また、これらの効果は、当該角の数が4の倍数以外の偶数(例えば正六角形)である場合には、1つ方向(例えばY方向)にワイヤ放電加工用電極線1を走査する場合には得ることができても、当該方向に対して垂直な方向(例えばX方向)にワイヤ放電加工用電極線1を走査する場合には得ることが難しい。 The effect of narrowing the range of wear of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining as described above is that the number of corners in the cross section of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining is an odd number compared to the case where the number of corners is even. Hard to get in some cases. In addition, when the number of corners is an even number other than a multiple of 4 (for example, a regular hexagon), these effects are obtained when the wire electric discharge machining electrode line 1 is scanned in one direction (for example, the Y direction). can be obtained, it is difficult to obtain when the wire electric discharge machining electrode line 1 is scanned in a direction perpendicular to the direction (for example, the X direction).

以上のことから、本実施の形態の効果は、ワイヤ放電加工用電極線1の断面を正多角形とすることで得られるものであるが、より加工速度を向上し、よりワイヤ放電加工用電極線1の消耗を低減する観点から、ワイヤ放電加工用電極線1の断面は4の倍数の角を有する正多角形であることが望ましい。言い換えれば、ワイヤ放電加工用電極線1は、ワイヤ放電加工用電極線1の断面に沿う第1方向(例えばY方向)と、当該断面に沿い第1方向に対して直交する第2方向(例えばX方向)のそれぞれにおいて平行な2つの面を有していることが望ましい。 As described above, the effect of the present embodiment is obtained by making the cross section of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining a regular polygon. From the viewpoint of reducing wear of the wire 1, it is desirable that the cross section of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining be a regular polygon having angles of multiples of four. In other words, the wire electric discharge machining electrode wire 1 has a first direction (for example, the Y direction) along the cross section of the wire electric discharge machining electrode wire 1 and a second direction (for example, It is desirable to have two planes parallel in each of the X directions).

ただし、ワイヤ放電加工用電極線1の断面が四角形である場合、進行方向のワイヤ放電加工用電極線1の面の両端部である2つの角が被加工物2に対し接近し過ぎるため、当該2箇所に放電が集中し、加工速度が低下し、ワイヤ放電加工用電極線1の消耗箇所が偏り、加工精度が低下する虞がある。また、ワイヤ放電加工用電極線1の断面が四角形である場合、Y方向およびX方向以外の斜めの方向に被加工物2を加工しようとすると、放電する箇所が限定され、加工速度および加工精度が極端に低下する。つまり、加工の自由度が低下する虞がある。これらの問題は、ワイヤ放電加工用電極線1の断面が正三角形である場合にも起こる。したがって、ワイヤ放電加工用電極線1の断面は、正四角形よりも角の数が多い正多角形である必要がある。つまり、本実施の形態のワイヤ放電加工用電極線1の断面は5以上の角を有する正多角形である。 However, when the wire electric discharge machining electrode wire 1 has a rectangular cross section, the two corners, which are both end portions of the surface of the wire electric discharge machining electrode wire 1 in the advancing direction, are too close to the workpiece 2. The electric discharge concentrates at two places, the machining speed decreases, and the parts of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining are worn out unevenly, which may lower the machining accuracy. Further, when the wire electric discharge machining electrode wire 1 has a rectangular cross section, if the work piece 2 is machined in an oblique direction other than the Y direction and the X direction, the places where the electric discharge occurs are limited, and the machining speed and machining accuracy increase. drops sharply. In other words, there is a possibility that the degree of freedom in processing is reduced. These problems also occur when the cross section of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining is an equilateral triangle. Therefore, the cross section of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining needs to be a regular polygon with more corners than a regular quadrangle. That is, the cross section of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining of this embodiment is a regular polygon having five or more corners.

また、ワイヤ放電加工用電極線1の断面は、4よりも多い4の倍数の角を有する正多角形であることがより望ましい。この場合、nを1より大きい整数であるとすると、ワイヤ放電加工用電極線1の断面は4nの角を有する正多角形である。すなわち、ワイヤ放電加工用電極線1の断面は、4n(n>1、nは整数)の角を有する正多角形である。 Moreover, it is more desirable that the cross-section of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining is a regular polygon having angles that are multiples of four more than four. In this case, if n is an integer larger than 1, the cross section of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining is a regular polygon having 4n corners. That is, the cross section of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining is a regular polygon having 4n (n>1, n is an integer) corners.

(実施の形態2)
前記実施の形態1では、ワイヤ放電加工用電極線の断面が正十二角形である場合について説明したが、当該断面の角の数は12以外でもよい。ここでは断面が正十六角形であるワイヤ放電加工用電極線6を図3に示し、断面が正八角形であるワイヤ放電加工用電極線7を図4に示している。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the wire electric discharge machining electrode wire has a regular dodecagon cross section, but the cross section may have a number of corners other than twelve. Here, FIG. 3 shows a wire electric discharge machining electrode wire 6 having a regular hexagonal cross section, and FIG. 4 shows a wire electric discharge machining electrode wire 7 having a regular octagonal cross section.

ワイヤ放電加工用電極線1の断面の角が図3に示すワイヤ放電加工用電極線6のように比較的多い場合には、ワイヤ放電加工用電極線1の断面が真円に近づく。これにより、被加工物2の輪郭が角または曲線を有するように加工を行う際の加工精度を高めることができる。ただし、前記実施の形態1で比較例を用いて述べた通り、ワイヤ放電加工用電極線1の断面が真円である場合には、加工時に放電がワイヤ放電加工用電極線1の側面の1箇所に集中し易く、加工速度が低下し、ワイヤ放電加工用電極線1の消耗が増大する。このような問題が起きることを防ぐ観点から、ワイヤ放電加工用電極線1の断面の正多角形の角の数は、過度に増大させるべきではなく、24以下であることが望ましい。これは、実施の形態1においても同様である。なお、角度θ2は、図2に示す角度θ1に比べ大きい。 When the cross section of the wire electric discharge machining electrode wire 1 has a relatively large number of corners like the wire electric discharge machining electrode wire 6 shown in FIG. 3, the cross section of the wire electric discharge machining electrode wire 1 approaches a perfect circle. As a result, it is possible to increase the processing accuracy when processing the workpiece 2 so that the contour thereof has corners or curves. However, as described in the first embodiment using the comparative example, when the cross section of the wire electric discharge machining electrode wire 1 is a perfect circle, the electric discharge occurs at one side of the wire electric discharge machining electrode wire 1 during machining. It is easy to concentrate on a part, the machining speed decreases, and the consumption of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining increases. From the viewpoint of preventing such problems from occurring, the number of corners of the regular polygon in the cross section of the wire electric discharge machining electrode wire 1 should not be excessively increased, and is preferably 24 or less. This also applies to the first embodiment. Note that the angle θ2 is larger than the angle θ1 shown in FIG.

ワイヤ放電加工用電極線1の断面の角が図4に示すワイヤ放電加工用電極線7のように比較的少ない場合には、前記実施の形態1で比較例を用いて述べたような、ワイヤ放電加工用電極線1の断面が真円である場合の問題(加工速度の低下およびワイヤ放電加工用電極線1の消耗の増大)を防ぐことができる。また、角が少ないことで、放電する面積を増大させることができる。また、角度θ3は、図2に示す角度θ1に比べ小さいため、放電する範囲を狭めてワイヤ放電加工用電極線1の消耗を抑えることができる。したがって、加工速度を高める観点およびワイヤ放電加工用電極線1の消耗を抑える観点では、ワイヤ放電加工用電極線1の断面の角の数は少ないことが望ましい。 When the cross-sectional corners of the wire electric discharge machining electrode wire 1 are relatively small like the wire electric discharge machining electrode wire 7 shown in FIG. It is possible to prevent the problem (decrease in machining speed and increase in wear of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining) when the cross section of the electrode wire 1 for electric discharge machining is a perfect circle. In addition, since the corners are small, the discharge area can be increased. Further, since the angle .theta.3 is smaller than the angle .theta.1 shown in FIG. 2, it is possible to narrow the discharge range and suppress wear of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining. Therefore, from the viewpoint of increasing the machining speed and suppressing wear of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining, it is desirable that the number of corners in the cross section of the electrode wire 1 for wire electric discharge machining is small.

以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 Although the invention made by the present inventors has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above embodiments, and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Needless to say.

1、6~8 ワイヤ放電加工用電極線
2 被加工物2
3、4 ローラ
5 スタート穴
9、10 側面
1, 6 to 8 Wire electric discharge machining electrode wire 2 Workpiece 2
3, 4 Roller 5 Start hole 9, 10 Side

Claims (3)

延在方向に対して直交する横断面が、4n(n>1、nは整数)で、かつ、12以上24以下の角を有する正多角形であり、前記横断面に直交する複数の側面が前記延在方向に沿って平坦な面で構成される正多角柱から成る、ワイヤ放電加工用電極線。 A cross section orthogonal to the extending direction is a regular polygon having 4n (n>1, n is an integer) and 12 or more and 24 or less angles, and a plurality of side surfaces orthogonal to the cross section An electrode wire for wire electric discharge machining comprising a regular polygonal prism composed of flat surfaces along the extending direction. 請求項記載のワイヤ放電加工用電極線において、
前記正多角形の前記角の数は、12または16である、ワイヤ放電加工用電極線。
The electrode wire for wire electric discharge machining according to claim 1 ,
The electrode wire for wire electric discharge machining, wherein the regular polygon has 12 or 16 corners.
請求項1または2に記載のワイヤ放電加工用電極線において、
前記複数の側面は、互いに平行な2つの側面を有し、前記2つの側面は、前記延在方向において連続的に平行な関係にある、ワイヤ放電加工用電極線。
In the electrode wire for wire electric discharge machining according to claim 1 or 2 ,
The electrode wire for wire electric discharge machining, wherein the plurality of side surfaces have two side surfaces that are parallel to each other, and the two side surfaces are continuously parallel to each other in the extending direction.
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