JPH0314270Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はワイヤカツト放電加工装置に関するも
のである。

（従来の技術） 従来のワイヤカツト放電加工装置においては、
被加工物とワイヤ電極との間の放電加工間隙に加
工用パルス電圧を印加するため、ワイヤ電極に対
しては１つ又は複数の通電ローラを設け、これに
より加工用パルス電源の一方の出力端子にワイヤ
電極を電気的に接続すると共に、加工用パルス電
源の他方の出力端子と被加工物とは、適宜の線材
により直接接続し、ワイヤ電極を順次繰り出しな
がら加工を行なう構成となつている。

（考案が解決しようとする課題） このように、ワイヤカツト放電加工装置は、通
電部分の構成が複雑となり、また、その構成上、
被加工物を移動させる構成をとる場合が多いの
で、加工用パルス電源と被加工物とを接続するケ
ーブルの長さに余裕をもたせなければならず、ケ
ーブルのインダクタンスが大きくなつてしまうと
いう不都合があつた。このため、所要の加工電流
を放電加工間隙に与えるために、より大きな加工
用パルス電源を用意しなければならず、加工用電
源の規模が大きくなり、形状が大きく取扱いに不
便である上、コストも上昇する等の問題を生じて
いた。

本考案の目的は、従つて、加工用パルス電源か
らの加工用パルス電圧を効率よく放電加工間隙に
供給することができるようにしたワイヤカツト放
電加工装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本考案の構成は、被加工物とワイヤ電極との間
に所要の相対運動を与える移動装置と、加工用パ
ルス電圧を発生する加工用パルス電源と、上記被
加工物と上記ワイヤ電極との間の放電加工間隙に
上記加工用パルス電圧を印加するための通電手段
と、上記放電加工間隙に加工液を供給する手段と
を備えて成るワイヤカツト放電加工装置におい
て、上記通電手段が、上記ワイヤ電極と電気的に
接触する通電ローラと、上記加工用パルス電源の
一方の出力端子と上記通電ローラとを接続する第
１通電ワイヤ部材と、上記ワイヤ電極が貫通する
孔が形成されており加工液が上記被加工物との間
に侵入できるよう上記被加工物と所定の間隔をあ
けて対向配置され上記被加工物とにより所要の静
電容量のコンデンサを形成する電極部材と、上記
加工用パルス電源の他方の出力端子と上記電極部
材とを接続する第２通電ワイヤ部材と、上記第２
通電ワイヤ部材の中間部分と上記被加工物とを電
気的に接続する第３通電ワイヤ部材とを備えて成
り、上記電極部材と上記被加工物とによつて形成
されるコンデンサにより上記加工用パルス電源か
ら上記放電加工間隙を見た時の上記通電手段のイ
ンピーダンスを減少させた点に特徴を有する。

（作用） 被加工物と所要の短い間隔をあけて被加工物と
対向配置された電極部材が被加工物と共にコンデ
ンサを形成し、このコンデンサが通電手段内に設
けられることにより、接続ワイヤのインダクタン
ス分が相殺される。したがつて、電源から加工間
隙方向を見た場合の回路のインダクタンス成分が
著しく小さくなり、従来に比べてより大きな加工
電流を加工間隙に流すことができる上、加工電流
の波形の改善が図られる。

また、加工時に供給される加工液が電極部材と
被加工物との間の間隙に入り込むことにより、そ
の間隙内から加工チツプを良好に排除し、これに
より加工中被加工物と電極部材とが短絡するのを
防止することができる。

（実施例） 以下、図示の一実施例により本考案を詳細に説
明する。

第１図には、本考案によるワイヤカツト放電加
工装置の一実施例を示す概略構成図が示されてい
る。ワイヤカツト放電加工装置１は、所要の加工
平面内において、被加工物２をワイヤ電極３と相
対的に移動させるための移動装置４を備えてい
る。移動装置４は、例えばNC装置を備えてお
り、被加工物２を予定された加工形状に従つてワ
イヤ電極３と相対的に移動せしめ、これにより、
被加工物２を予定の形状に放電加工することがで
きる。

ワイヤ電極３は、供給リール５から順次繰り出
され、通電ローラ６、案内ローラ７、ハウジング
８内に設けられたワイヤガイド９，１０、被加工
物２の下方に配置されたワイヤガイド１１，１
２、案内ローラ１３，１４を介して巻取りリール
１５に巻き取られる。

ハウジング８は、非導電性部材から成るシエル
構成の部材であり、その加工液流入口１６は、パ
イプ１７を介して加工液タンク１８と連結されて
いる。加工液タンク１８からの加工液は、パイプ
１７を介して加工液流入口１６からハウジング８
の内部に注入され、注入された加工液は、ハウジ
ング８の上方の排出口１９から排出される。従つ
て、加工液は、第１図中矢印で示されるように、
ワイヤ電極３に沿つて下方に流れ、その一部は放
電加工間隙Ｇに流れ込む。

ハウジング８の下面には、中央にワイヤ電極３
が貫通する孔が設けられた環状の電極板２０が接
着剤等適宜の手段にて固着されており、且つ、こ
の電極板２０は、被加工物２の表面と所定の短い
間隔をあけて対向するように配置されている。

従つて、加工液は、電極板２０と被加工物２と
の間のすき間にも流入し、加工期間中、電極板２
０と被加工物２との間には加工液が常時流入して
いる。したがつて、この間隙は加工液にて満たさ
れた状態となると同時に、加工チツプ等がこの間
隙から強制的に排除され、電極板２０と被加工物
２との間がその間隙において短絡状態になるのを
防止することができる。

符号２１で示されるのは、放電加工間隙Ｇに加
工用パルス電圧を供給するための加工用パルス電
源であり、パルス発生器２２によりオン、オフ制
御されるスイツチングトランジスタ２３と、スイ
ツチングトランジスタ２３のコレク回路に接続さ
れた直流電源２４と抵抗器２５とから成り、スイ
ツチングトランジスタ２３がオンとなることによ
り、出力端子２６−２７間に加工用パルス電圧が
出力される。出力端子２７は、シールド線２８の
一方のワイヤ２９を介して通電ローラ６に接続さ
れ、出力端子２６は、シールド線２８の他方のワ
イヤ３０を介して電極板２０に接続されている。
出力端子２６は、また、ワイヤ３０の中間領域に
ある点Ｘに一端が接続され他端が被加工物２に接
続されているワイヤ３１により被加工物２と直接
接続されている。

このような構成によると、出力端子２６−２７
間に生じた加工用パルス電圧は、ワイヤ電極３と
被加工物２との間の加工間隙Ｇに直接印加される
のは勿論のこと、電極板２０と被加工物２との間
に加工液が入り込むことにより、電極板２０と被
加工物２とから構成されるコンデンサを介して
も、加工間隙Ｇに加工用パルス電圧が印加され
る。

尚、第１図では、電極板２０の貫通孔の直径は
数mmとなつており、加工間隙Ｇの長さは数十μｍ
のオーダーであるから、電極板２０とワイヤ電極
３との間において放電が生じることはない。ま
た、電極板２０と被加工物２との間の対向面積
は、加工間隙Ｇにおける被加工物２とワイヤ電極
３との対向面積に比べて著しく大きく、且つ、電
極板２０と被加工物２との間の距離はせいぜい数
10μｍ程度のオーダーであるから、電極板２０と
被加工物２との間で放電が生じることもない。

上記説明から判るように、ワイヤ電極３０によ
る加工パルス電圧の供給路中には、電極板２０と
被加工物２とにより構成されるコンデンサが挿入
された状態となるため、これにより接続ワイヤの
インダクタンス分が相殺され、端子２６−２７か
ら加工間隙Ｇを見たインピーダンスが実質的に低
くなり、従来の構成に比べて、加工間隙Ｇにより
大きな加工電流を流すことが可能となる上、加工
電流波形を改善することができる。

第３図には、第１図の装置において電極板２０
と被加工物２との間の距離を変えた場合のワイヤ
３０，３１を流れる加工電流の波形が示されてい
る。

第３図に示したデータは、外径45mmで貫通孔の
直径が５mmの環状導電板を電極板２０として用
い、ワイヤ３１のインダクタンスと、点Ｘと電極
板２０との間のワイヤ３０のインダクタンスとの
差が50μHの場合のデータである。

第３図ａは、加工用パルス電源２１からの加工
用パルス電圧の波形であり、第３図ｂは、電極板
２０と被加工物２との間の距離Ｌを0.2mmとした
場合のワイヤ３１を介して流れる加工電流波形、
第３図ｃはこのときワイヤ３０を介して流れる加
工電流波形である。第３図ｂ，ｃから判るよう
に、電極板２０と被加工物２との間の距離Ｌが
0.2mm程度ではワイヤ３０，３１を流れる電流は
ほぼ同じ位であり、この距離Ｌが0.2mmより大き
くなると、ワイヤ３０を流れる加工電流のレベル
は第３図ｃ中に点線で示す如く小さくなる。

一方、電極板２０と被加工物２との間の距離Ｌ
を0.15mmとした場合、ワイヤ３１に流れる電流は
第３図ｄに示す如く、極めて小さく、ワイヤ３０
を介して大きな加工電流が流れることになる（第
３図ｅ参照）。

以上の波形観測より、次のことが明らかであ
る。

第１に、電極板２０と被加工物２との間の距離
Ｌを適宜の値に選ぶことにより、ワイヤのインダ
クタンス分が相殺され、より大きな加工電流を放
電加工間隙Ｇに与えることができる。したがつ
て、電極板２０を使用することにより、加工のた
めに間隙Ｇに供給されるエネルギーを大きくする
ことができ、加工速度の向上を図ることができ
る。

第２に、電極板２０を介して加工間隙Ｇに供給
される加工電流の立上がりは急峻であり（第３図
ｃ，ｅ参照）、したがつて、被加工物２の加工領
域部分に付着する真ちゆうの量が少なくなるの
で、加工速度の向上を期待することができる。

第４図には、電極板を用いることによる効果を
確認するための実験結果を示すデータがグラフに
て示されている。

加工条件は、太さ0.25φの真ちゆうワイヤ電極
で、厚さの異なる被加工物（SKD11）を加工し
た場合の最大面積加工速度（mm²／min）を各厚さ
に応じてプロツトしたものである。特性線イで示
されるのは、電極板を用いた場合の各厚みに対す
る最大面積加工速度値の変化特性である。一方、
特性線ロで示されるのは、第３図の例において使
用した電極板（真ちゆう製）を用い、電極板と被
加工物との間の距離を0.15〔mm〕に設定した場合
の各厚みに対する最大面積加工速度値の変化特性
である。

第４図から明らかなように、電極板を用いるこ
とにより、加工速度の著しい改善が図られている
ことが判る。

（考案の効果） 本考案によれば、上述の如く、簡単な電極部材
を付加するだけで、加工用パルス電源からの電気
的エネルギーを放電加工間隙に導くための通電手
段のインダクタンス成分を著しく減少させること
ができ、より大きな加工エネルギーを加工間隙に
供給することができる上に、加工電流波形の改善
が行なわれ、被加工物の加工領域部分への付着物
の量を減少させうるので、放電加工能率を著しく
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の概略構成図、第２
図は第１図に示す装置の要部を一部断面して拡大
して示す一部断面拡大斜視図、第３図ａ乃至第３
図ｅは第１図に示す装置の各部の電圧、電流波形
図、第４図は本考案による効果を確認するための
放電加工実験の結果を示すグラフである。 １……ワイヤカツト放電加工装置、２……被加
工物、３……ワイヤ電極、４……移動装置、６…
…通電ローラ、１８……加工液タンク、２０……
電極板、２１……加工用パルス電源、２６，２７
……出力端子、２９，２０，３１……ワイヤ、Ｇ
……放電加工間隙。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被加工物とワイヤ電極との間に所要の相対運動
   を与える移動装置と、加工用パルス電圧を発生す
   る加工用パルス電源と、前記被加工物と前記ワイ
   ヤ電極との間に形成される放電加工間隙に前記加
   工用パルス電圧を印加するための通電手段と、前
   記放電加工間隙に加工液を供給する手段とを備え
   て成るワイヤカツト放電加工装置において、前記
   通電手段が、前記ワイヤ電極と電気的に接触する
   通電ローラと、前記加工用パルス電源の一方の出
   力端子と前記通電ローラとを接続する第１通電ワ
   イヤ部材と、前記ワイヤ電極が貫通する孔が形成
   されており加工液が前記被加工物との間に侵入で
   きるよう前記被加工物と所定の間隔をあけて対向
   配置され前記被加工物とにより所要の静電容量の
   コンデンサを形成する電極部材と、前記加工用パ
   ルス電源の他方の出力端子と前記電極部材とを接
   続する第２通電ワイヤ部材と、前記第２通電ワイ
   ヤ部材の中間部分と前記被加工物とを電気的に接
   続する第３通電ワイヤ部材とを備えて成り、前記
   電極部材と前記被加工物とによつて形成されるコ
   ンデンサにより前記加工用パルス電源から前記放
   電加工間隙を見た時の前記通電手段のインピーダ
   ンスを減少させたことを特徴とするワイヤカツト
   放電加工装置。