JPH05185321A - 放電加工装置のワイヤガイド - Google Patents

放電加工装置のワイヤガイド

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JPH05185321A
JPH05185321A JP18030092A JP18030092A JPH05185321A JP H05185321 A JPH05185321 A JP H05185321A JP 18030092 A JP18030092 A JP 18030092A JP 18030092 A JP18030092 A JP 18030092A JP H05185321 A JPH05185321 A JP H05185321A
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JP
Japan
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holder
wire guide
diamond
insulating layer
hole
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP18030092A
Other languages
English (en)
Inventor
Alphonsus Marie Jozef G Fey
マリー ヨゼフ ゲラルドゥス フェイ アルフォンサス
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • B23H7/08Wire electrodes
    • B23H7/10Supporting, winding or electrical connection of wire-electrode

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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)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ダイヤモンドを固定する軸の通り
穴を有する金属ホルダーからなるワイヤガイドを用いる
放電加工装置のワイヤガイド及びこのワイヤガイドを用
いる放電加工装置を安価で簡単に長寿命化することを目
的とする。 【構成】 上記ワイヤガイドは好ましくは陽極酸化によ
るアルミナの電気絶縁層を有するアルミニウムホルダー
からなる。 【効果】 上記ワイヤガイドの寿命は電気絶縁層を備え
るホルダーを設けることにより長くなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】本発明は、ダイヤモンドを固定する軸の
通り穴(an axial through-hole)を有する金属ホルダー
からなり放電加工装置(a spark-erosion device) に用
いるワイヤガイドに関するものである。本発明は、また
このようなワイヤガイドからなる放電加工装置に関する
ものである。
【0002】
【発明の背景】放電加工装置を用いて、複雑または簡単
な構造の金属物体を迅速に効果的に生産することができ
る。このような放電加工装置は、二個のワイヤガイドを
用い機械加工されるべき物体に対して位置決めされる金
属スパーキング・ワイヤ電極(ametal sparking wire el
ectrode) からなる。この放電加工工程では、前記スパ
ーキング・ワイヤ電極を略一定速度で前記ワイヤガイド
を通して移動する。この工程において、通常機械加工さ
れるべき物体に関連して最大数百ボルトのパルス状また
は非パルス状の負電圧に前記電極は保持される。これら
の状況の下で、前記電極は金属物体の切断に用いること
ができる。この切断工程において、前記電極と前記物体
との間の電極放電の影響下で金属粒子が前記物体から離
脱する。
【0003】通常のワイヤガイドは軸の通り穴(an axi
al through-hole)を有するステンレス鋼ホルダーからな
る。このようなホルダーは接着剤を用いて結合される多
数の構成部材でつくられる。しかしながら、一体構成の
ホルダーも知られている。一般にホルダーは放電加工装
置にホルダーをネジ留めする穴を有するフランジのよう
に放電加工装置にホルダーを固定する手段を有する。放
電加工装置にホルダーをクランプ留めする場合もある。
ダイヤモンドは、例えば接着剤またはクランプ留めのよ
うな少なくとも一個の手段を用いてホルダーの軸の通り
孔(axial through-hole) に固定される。ダイヤモンド
はホルダーの穴に関し軸方向に延在する通り孔(a throu
gh-bore)を有してもよい。またダイヤモンドは溝を備え
ることも可能である。前記通り孔と前記溝の両者とも前
記スパーキング・ワイヤ電極をガイドする。放電加工の
間に集中的な機械的接触がホルダー内のダイヤモンドと
移動する前記スパーキング・ワイヤ電極との間に生ず
る。この結果ダイヤモンドを摩滅する。事実、前記ワイ
ヤガイドの寿命はダイヤモンド寿命により決まる。ダイ
ヤモンドの摩滅に対する硬さ及び耐性により、前記ワイ
ヤガイドが長い寿命を有することが期待される。
【0004】本発明者らは、既知のワイヤガイドの長期
間の使用がダイヤモンドの予測できないような大きな摩
滅となることを見出した。この摩滅は多結晶ダイヤモン
ドに限らず、摩滅の度合いはより小さいが単結晶ダイヤ
モンドにも見出された。
【0005】
【発明の要約】本発明は、上記のような欠点を持たない
ワイヤガイドを提供することを目的とする。本発明は、
特に摩滅のより小さな影響のワイヤガイドを提供するこ
とを目的とする。更に他の目的は低い経費及び簡単な方
法でワイヤガイドを製造できることである。
【0006】本発明によれば、これらの目的はホルダー
に電気絶縁層を設ける冒頭に記載のようなワイヤガイド
により達成される。
【0007】本発明者らは、予想外に速いダイヤモンド
の摩滅はダイヤモンドとスパーキング・ワイヤ電極との
間に生ずる電気放電に起因することを見出した。電荷が
金属ホルダーを介して放電加工装置の他の電気的導電部
分に容易に伝わるので、放電は放電加工装置の動作中存
続する。この放電は放電加工装置の他の構成部品に関し
ワイヤガイドのホルダーを絶縁化することにより制限す
ることができる。このため、ダイヤモンドの摩滅は減少
し従ってワイヤガイドの寿命はかなり延長される。
【0008】原則として、前記電気絶縁層は例えば電気
絶縁合成樹脂又はチタン窒化物のような電気絶縁物質か
らなる。ホルダー全体に前記電気絶縁層を設ける必要は
ない。しかし、好ましくは放電加工装置の動作中に機械
的に放電加工装置に接触するホルダーの一部分を被覆す
るように前記電気絶縁層を設ける。ホルダーの軸の通り
穴(axial through-hole) を含むホルダー全体にこの様
な層を設けることは二重の絶縁が得られる。このことは
利点と考えられる。即ち、ホルダーの全表面に絶縁層を
付着することは、特に前記絶縁層を溶液中で設ける場合
に製造が容易であることが見出されたからである。
【0009】本発明によるワイヤガイドの好ましい実施
例では、前記金属ホルダーはアルミニウムであり、前記
電気絶縁層はアルミナであることを特徴とするものであ
る。この様なワイヤガイドは溶液中でアルミニウムホル
ダーを陽極酸化法による比較的簡単な方法で製造するこ
とができる。これは例えばアルミニウムの乳濁酸化法(o
palescing)又は陽極酸化法のような従来技術を用いて行
うことができる。本発明の実施例によるワイヤガイドは
比較的高い耐硬性及び耐ひっかき性を有する利点があ
る。一般に合成樹脂層はこのような好ましい特性を持た
ない。更にアルミナ(酸化アルミニウムと同等) の絶縁
層は非常に好ましい結合特性を有する。また陽極酸化ア
ルミニウムの層は比較的高い電気絶縁性を有する。前記
アルミナ層は化学蒸着技術(CVD技術)により設ける
ことができる。しかしながらこの方法は比較的高価であ
る。
【0010】ここでアルミニウムとは純粋アルミニウム
のみならず少なくとも80%のアルミニウムを含有する
アルミニウム合金をも含むと理解されたい。一般にアル
ミニウム物体はシリコンSi、マグネシウムMg、鉄Fe、及
びマンガンMnの少なくとも一つの比較的少量を含有す
る。例えばAlSi12(シリコンの12%を含有するアルミ
ニウム合金)がしばしば用いられる。
【0011】前記ホルダー上の前記絶縁層の電気絶縁力
は、かなり重要な程度にまで前記層の厚さに依存する。
最小1μm の層の厚さは通常の放電加工電圧においてワ
イヤガイドのダイヤモンドにスパーキングワイヤ電極の
研磨作用の問題を事前に防ぐのに充分な厚さである。好
ましくは層の厚さは20μm の厚さを越えない方がよ
い。これより厚くなると完成物体の寸法安定性に関して
問題を生ずる。効率的な生産の観点から層の厚さは5μ
と15μとの間の範囲が好ましい。
【0012】原則として、本発明によれば異なる型のダ
イヤモンドを前記ワイヤガイドに用いることができる。
従って例えば単結晶ダイヤモンドを用いることもでき
る。しかしながら大きな利点は多結晶ダイヤモンドを用
いることにより得られる。多結晶ダイヤモンドを電気絶
縁層とともにホルダー内に固定する場合、このダイヤモ
ンドは摩滅に対し単結晶ダイヤモンドに比較して非常に
大きな耐性を有する。
【0013】本発明はまたワイヤガイドからなる放電加
工装置に関するものである。この放電加工装置は前記ワ
イヤガイドがダイヤモンドを固定する軸の通り孔を有す
る金属ホルダーからなり、この金属ホルダーは電気絶縁
層を備える。前記ホルダーは好ましくはアルミニウムか
らなり、前記絶縁層は好ましくはアルミナ(酸化アルミ
ニウム)からなる。前記絶縁層の厚さは好ましくは5な
いし15μmである。
【0014】
【実施例】本発明を実施例に基づき図面を参照し詳細に
説明する。
【0015】図1は放電加工装置の動作を示すものであ
る。図2は放電加工装置に用いる本発明によるワイヤガ
イドの軸方向の断面を示す。図3は本発明による他のワ
イヤガイドの軸方向の断面を示す。図は実寸に従って描
かれたものではないことに注意されたい。
【0016】図1は放電加工装置の構成部品の数を示す
ものである。図に示される構成部品は2個のワイヤガイ
ド1と、この各々は金属ホルダー2及びダイヤモンド3
からなる。前記ダイヤモンドは前記ホルダー2の通り穴
(through-hole)4を備える。前記ホルダーをねじ(図示
せず)のようなねじ止め手段を用いて前記放電加工装置
に固定する。金属スパーキングワイヤ電極5を前記ワイ
ヤガイドに通し、この電極は加工されるべき物体6に関
し、数百ボルトのパルス電圧で通常は負電圧を印加す
る。放電加工工程において、前記ワイヤは供給リール7
から巻き戻され、そして収容リール8に巻きとられる。
矢印9の方向に移動するように前記スパーキングワイヤ
電極を用いて、物体6を所望の形状に加工することがで
きる。
【0017】図2は本発明によるワイヤガイドの軸方向
の断面であり、放電加工装置内にクランプ止めすること
ができる。前記ワイヤガイドはアルミナの電気絶縁層1
2を備えるアルミニウムホルダー11からなる。この場
合、前記アルミニウムはアルミニウムの他にマグネシウ
ム、シリコン及びほぼ1%の量のマンガンからなる。ア
ルミニウム層12は10μの厚さを有する。前記ホルダ
ーは円筒状の通り穴(cylindrical through-hole)13を
備え、この通り穴内に多結晶ダイヤモンド14を固定す
る。前記ダイヤモンドも円筒状通し孔(cylindrical thr
ough-bore)15を有する。前記孔の両端部16及び17
は漏斗形をしている。孔15の中央部18の直径は前記
ダイヤモンドを通り抜ける前記スパーキングワイヤ電極
の厚さに適合する。
【0018】ダイヤモンド14は接着剤を用いて前記ホ
ルダー11内に固定される。加熱下で硬化するシアノア
クリレート誘導体を接着剤として用いる。本実施例にお
いて上記の固定工程は前記絶縁層を設けた後に行う。ホ
ルダー11の全表面がこのような絶縁層で被覆されるの
で、本発明によるワイヤガイドを取り付けた放電加工装
置に関し前記ダイヤモンドの二重の電気的絶縁が得られ
る。
【0019】本実施例では、前記絶縁層は当初全く被覆
されていないアルミニウムホルダー11を陽極酸化する
ことにより設けられる。この目的のため、前記ホルダー
を硫酸200g/lを含有する硫酸水溶液中に浸積す
る。この工程では直流電源を介して前記ホルダーを対向
電極(陰極)に電気的に接続し、他の対向電極もまた前
記溶液中に浸積する。電源電圧と処理時速時間により、
所望の厚さの電気絶縁アルミナ層が前記ホルダー上に形
成される。この方法は陽極酸化として知られている。
【0020】図3は本発明による前記ワイヤガイドの他
の実施例を示す。前記ワイヤガイドはまたアルミナ(AlM
gSil) の電気絶縁層22を備えるアルミニウムホルダー
21からなる。前記ホルダーはねじ穴24を有するフラ
ンジの形態の取り付け手段23を備える。前記取り付け
手段により、ホルダーを放電加工装置に対してねじ止め
することができる。
【0021】前記ホルダー21は接着剤を用いて固定さ
れる多結晶ダイヤモンド26を円筒状通し穴25に有す
る。熱硬化性のシアノアクリレート誘導体を接着剤とし
て用いた。前記ダイヤモンドも漏斗形状の両端部を有す
る円筒状の軸方向の開口を備える。
【0022】前記ホルダーはさらに半径方向の孔27を
備える。この孔は排水口として用いられる。スパーキン
グワイヤ電極のスレッディング(threading) は前記ワイ
ヤガイド内の軸方向の穴を通過するようにしてジェット
水流の影響下で行われる。このジェット水流の水は前記
排水口を介して前記ワイヤガイドから流れ出る。
【0023】前記絶縁アルミナ層22は、シュウ酸、三
価のクロム化合物及び水酸化カリウムの水溶液中で当初
は被覆のないホルダー21に陽極酸化することにより設
けられる。この目的のために前記ホルダーは直流電源を
介して対向電極に接続され、他の対向電極も又前記溶液
中に浸積する。この方法は通常乳濁酸化(opalescing)処
理と呼ばれる。前記乳濁酸化処理により得られるアルミ
ナ層は陽極酸化アルミナ層に比較してより少ない多硬質
構造を有する。従ってより強い性質を有する。更に又乳
濁酸化層の耐蝕性は陽極酸化層よりもよい。
【0024】本発明による技術的効果は、上記ワイヤガ
イドを用いて試験された。この試験では異なるワイヤガ
イド、すなわちホルダーに電気絶縁層を有するものと、
有しないものとを互いに比較した。絶縁層を備えるワイ
ヤガイドは絶縁層を備えないワイヤガイドに比較してよ
り長い寿命を有する。又電気絶縁層を有するホルダーか
らなるワイヤガイドはダイヤモンド上の摩滅が充分に少
ないことを示した。
【図面の簡単な説明】
【図1】 放電加工装置の動作を示すものである。
【図2】 本発明による放電加工装置に用いるワイヤガ
イドの軸方向の断面を示す。
【図3】 図3は本発明による他のワイヤガイドの軸方
向の断面を示す。
【符号の説明】
1:ワイヤガイド 2:ホルダー 3:ダイヤモンド 4:通り穴 5:スパーキングワイヤ電極 6:加工されるべき物体 7:供給リール 8:収容リール 9:矢印 11:ホルダー 12:電気絶縁層 13:円筒状の通り穴(cylindrical through-hole) 14:ダイヤモンド 15:円筒状通し孔(cylindrical through-bore) 16、17:端部 23:取り付け手段 24:ねじ穴 25:円筒形通り穴 26:多結晶ダイヤモンド 27:半径方向の孔

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダイヤモンドを固定する軸の通り穴を有
    する金属ホルダーからなり放電加工装置に用いるワイヤ
    ガイドにおいて、ホルダーに電気絶縁層を備えることを
    特徴とするワイヤガイド。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のワイヤガイドにおい
    て、前記金属ホルダーはアルミニウムであり、前記電気
    絶縁層はアルミナであることを特徴とするワイヤガイ
    ド。
  3. 【請求項3】 請求項1及び請求項2に記載のワイヤガ
    イドにおいて、前記電気絶縁層は1μm ないし20μm
    の厚さを有することを特徴とするワイヤガイド。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし請求項3に記載のワイヤ
    ガイドにおいて、前記ダイヤモンドは多結晶ダイヤモン
    ドからなることを特徴とするワイヤガイド。
  5. 【請求項5】 スパーキング・ワイヤ電極と動作中に前
    記スパーキング・ワイヤ電極を前進する手段と電圧発生
    装置と少なくとも一個のワイヤガイドとからなる放電加
    工装置において、前記ワイヤガイドはダイヤモンドを固
    定する軸の通り孔を有する金属ホルダーからなり、前記
    金属ホルダーは電気絶縁層を備えることを特徴とする放
    電加工装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の放電加工装置におい
    て、前記金属ホルダーはアルミニウムからなり、前記電
    気絶縁層はアルミナからなることを特徴とする放電加工
    装置。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の放電加工装置におい
    て、前記電気絶縁層の厚さは1μm ないし20μm の厚
    さ、好ましくは5ないし15μmの厚さを有することを
    特徴とする放電加工装置。
JP18030092A 1991-06-20 1992-06-15 放電加工装置のワイヤガイド Withdrawn JPH05185321A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
NL91201583.1 1991-06-20
EP91201583 1991-06-20

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JPH05185321A true JPH05185321A (ja) 1993-07-27

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ID=8207730

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JP18030092A Withdrawn JPH05185321A (ja) 1991-06-20 1992-06-15 放電加工装置のワイヤガイド

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102157464B1 (ko) * 2020-04-17 2020-09-18 권오식 방전가공용 와이어 가이드, 그 제조방법 및 방전가공 시스템

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