JPH0532169B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はワイヤカツト放電加工装置を用いて被
加工体を加工する際の加工方法に関する。

〔従来の技術〕

ワイヤカツト放電加工装置は、一対のワイヤガ
イド間に張設された状態で軸方向に更新送りされ
るワイヤ電極に、被加工体をワイヤ電極軸と略直
角の方向から適正な加工間隙を介して相対向させ
て配置し、この加工間隙に加工液を流通介在せし
めた状態でワイヤ電極と被加工体との間に加工電
圧パルスを印加し、その際に生じる放電現象を利
用して非接触加工を行なうものである。

ワイヤ電極と被加工体との間に形成される加工
間隙には加工液を流通介在せしめて放電を発生さ
せるのであるが、これは、加工液中で放電を発生
させ、その熱と衝撃圧力で放電発生部の金属を溶
融、除去すると共に、各放電後速やかに両極間の
絶縁を回復させ、高温となつた被加工体の加工部
分及びワイヤ電極を冷却し、発生する加工屑等を
除去するためである。

加工液としては、適正な液性に保たれた脱イオ
ン水を用い、従来は、この加工液を加工液供給装
置により所定の圧力を付加して被加工体を挟んで
対向して設けた加工液噴射ノズルに導き、その先
端噴出口からワイヤ電極に沿つて、それを同軸状
に包むよう相対向させて噴射せしめるものであつ
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

而して、加工中ワイヤ電極には強い張力が加え
られており、軸方向に更新送りされ常に新たなも
のが加工部へ供給される構成となつているもの
の、ワイヤ電極に用いられる線材は0.05〜0.35mm
φ程度の径の小さいものであり、放電点は放電に
伴い高温高圧のガスが発生するので、ワイヤ電極
は、その圧力を受けて加工送り方向とは逆方向
に、加工部両端の位置決めワイヤガイドを支点と
して弓状に撓み、前記一対の位置決めワイヤガイ
ド間に於て正確な直線状とならないという問題点
があつた。

このワイヤ電極の撓み量には、ワイヤ電極の寸
法、材質、付与張力、位置決めガイド間の長さ、
主として平均加工電流の大小に関係する電気的加
工条件及び加工送り条件、加工液の液性、流速、
流量及び加工間隙部に対する流通状態等が関係す
るが、これらの条件を加工が能率的に行ない得る
ように調整するとワイヤ電極を常時正確に直線状
とすることは困難となる。

このようなワイヤ電極の撓みにより、一対のワ
イヤガイドの被加工体に対する相対的な移動に対
して加工部のワイヤ電極の移動は僅かに遅れると
いう現象が起こり、特に、加工輪郭線が各種の角
度及び曲率の所謂コーナ部を含む場合には、一対
のワイヤガイドを加工輪郭線に沿つて正確にトレ
ースさせてもワイヤ電極の移動の遅れによつて所
謂ダレ等の加工精度低下が生じるという問題点が
あつた。

また、被加工体は放電に伴う高温によつて溶融
或いは蒸発して除去されていくので、加工間隙に
はガスやスラツジ等が発生する。

この加工間隙は極めて狭く、また、加工の進行
に伴つてワイヤ電極は、被加工体に形成されるワ
イヤ電極の径よりも僅かに大きい程度の極めて幅
の狭い溝の間に張り渡される状態となるので、こ
の溝に加工液を流通せしめ、更にこれを加工部に
効果的に供給するのは非常に困難であるが、ワイ
ヤ電極が撓むとこの困難性が一層増加する。

従来の加工方法ではワイヤ電極の撓みが大き
く、そのため加工精度が低いばかりでなく、加工
液が加工間隙の全体に亙つて充分に流通しないの
で、加工間隙に発生するガスやスラツジ等が充分
に除去されず、従つて、加工間隙内でこれらによ
る加工液の劣化が生じ、被加工体中央部の加工間
隙に存在する加工液の液性と表面に近い部分の加
工間隙に存在する加工液の液性に差異が生じる。
このため、他の加工条件は同一であつても、被加
工体の中央部では放電が起こり易くなり放電間隙
が大きくなるのでワイヤ電極の撓み量が一層大き
くなる。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明に於いては
二種類の異なつた加工液噴射を併用する。その一
つは、加工中常時連続して行われるもので、ワイ
ヤ電極を包むようにそれと同軸に行われる主たる
加工用のものであり、他の一つは、ワイヤ電極に
斜交するように加工部のワイヤ電極の後背部に向
けて、所望の繰り返し周期で断続して行われる電
極矯正用のものである。

主たる加工用の加工液噴射の圧力は、常用の圧
力Pfであれば良く、その圧力は常時一定として
も、又、電極矯正用の加工液噴射の断続に応じて
増減させるようにしても良い。

又、電極矯正用の加工液の噴射源は単一に限定
されるものでなく、複数複合して用いられること
もある。

而して、本発明に於いては、加工中これら二種
類の加工液噴射を併用し、加工中ワイヤ電極の直
線性を常時良好に保持するものである。

〔作用〕

本発明ワイヤカツト放電加工方法によれば、ワ
イヤ電極が加工中におおむね一対のワイヤ電極位
置決めガイドの中心軸と一致する一直線状態に保
持されるものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつゝ本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

図面は本発明に係るワイヤカツト放電加工方法
を実施する際に用いるワイヤカツト放電加工装置
の加工ヘツドの一実施例を示す説明図である。

而して、図中、１はワイヤ電極、２は給電ロー
ラ兼ガイドローラ、３，３′はワイヤ電極位置決
めガイド、４は加工ヘツド本体、４ａは加工液供
給孔、５はメインノズル、６〜８はサブノズル、
９はサブノズルホルダ、１０はスパーギア、１１
はモータ、１２はピニオンギア、１３〜１６は加
工液供給装置、１７は制御装置、１８は被加工体
である。

尚、図面では、被加工体１８の下部側はワイヤ
電極位置決めガイド３′以外は省略されているが、
実際には図示する加工ヘツドと同様な構成のも
の、又は従来慣用若しくは公知のものが被加工体
を挟んで対向して設けられるが、その構成配置
は、例えば上下逆であつてもよい。

而して、ワイヤ電極位置決めガイド３は加工ヘ
ツド本体４に取り付けられており、ガイドローラ
２によつて導かれるワイヤ電極１を位置決めして
加工部に送り出す。

メインノズル５は加工ヘツド本体４下部に取り
付けられ、加工ヘツド本体４に設けられた加工液
供給孔４ａから導入される加工液をその先端噴出
口からワイヤ電極１を包皮するように、ワイヤ電
極位置決めガイド３とこれと対向して設けられた
ワイヤ電極位置決めガイド３′を結ぶ直線に沿つ
て噴射する。

サブノズルホルダ９は取付座体を兼ねる加工ヘ
ツド本体４によつて回動自在に支承され、その側
面に取り付けられたスパーギア１０はモータ１１
の駆動軸に取り付けたピニオンギア１２と噛み合
つているから、モータ１１の駆動により加工ヘツ
ド本体４と同軸に、ワイヤ電極１を軸として回動
する。

従つて、サブノズルホルダ９に取り付けられた
サブノズル６，７，８はモータ１１の回動によつ
てワイヤガイド３の中心軸の廻りに同心に回動す
る。

加工液供給装置１３から供給される加工液は、
加工ヘツド本体４に設けられた加工液供給孔４ａ
を通つてメインノズル５に至り、その噴出口から
ワイヤガイド３と３′を結ぶ直線に沿つて噴出す
る。

また、加工液供給装置１４，１５，１６から供
給される加工液はそれぞれ、サブノズル６，７，
８に導かれ、それぞれ噴出口から被加工体１８に
形成される加工溝を通つて加工部のワイヤ電極１
の後背面に向かつて、ワイヤ電極１と斜交する方
向へ噴出する。

制御装置１７は、図示さていない加工送り装置
への指令と対応して、サブノズル６，７及び８
が、常に被加工体１４に形成される加工溝の中
に、ワイヤ電極の後背面に向かつて加工液を噴射
し得るように、モータ１１の回動を制御すると共
に、予め定められたプログラムに従つて、例えば
一定の周期若しくは加工距離毎に、加工液供給装
置１３，１４，１５及び１６の作動を切り替え
る。

而して、本発明方法により被加工体に直線状に
加工を施す場合について説明する。

先ず、被加工体２を挟んで相対向して配置した
一対の位置決めワイヤガイド３，３′間にワイヤ
電極１を張り渡し、これに適宜の張力を与えつゝ
軸方向に連続的又は間歇的に更新送りしながら、
被加工体１８に対して所定の加工間隙を介して対
向させ、この加工間隙にメインノズル５からワイ
ヤ電極１と同軸に通常の圧力Pfで加工液を噴射
しつゝ両者間に間歇的な加工電圧パルスを印加し
て放電を発生させると共に、一定距離、又は一定
時間だけ一対のワイヤガイド３，３′を被加工体
１８に対して相対的に移動せしめて加工送りを与
え、加工を施す。

この加工送り開始と同時に、モータ１１は制御
装置１７の指令によりサブノズル６，７，８の噴
出口が、加工送り方向の後方側である既加工済の
加工輪郭線上の位置にくるようにサブノズルホル
ダ９をワイヤ電極１及び加工ヘツド本体４の回り
に回転移動せしめる。

こうして一対の位置決めワイヤガイド３，３′
が被加工体１８に対して一定距離、又は一定時間
だけ移動すると、ワイヤ電極１はその中央部が放
電圧力、その他の原因により図中破線で示す如く
弓状に撓んだ状態となる。ここで制御装置１７は
予め定められたプログラムに従い、加工液供給装
置１４，１５，１６を作動させて、加工溝上に位
置するサブノズル６，７，８の噴出口から加工液
をワイヤ電極１と斜交する方向に噴出させ、その
圧力によりワイヤ電極１を真直ぐに矯正すると共
に、加工間隙に発生したガス、スラツジ等及びそ
れ等によつて汚濁された加工液を除去する。

この場合、サブノズル６，７，８から一斉に加
工液を噴射させてもよく、また、各サブノズルの
噴射開始時間を適宜ずらせて設定してもよく、又
同時に加工液供給装置１３の作動を制御して、上
下のノズル５によるワイヤ電極１と同軸の加工液
の流量、流速又は圧力を減少制御するようにして
もよい。更には、それぞれの噴射を間歇的に行な
うこともできる。何れの場合にも、加工液の噴射
継続時間はワイヤ電極１が位置決めワイヤガイド
間を結ぶ直線に沿う真直ぐな状態に矯正され、ま
た、加工間隙からのガス、スラツジ等の除去及び
加工部の冷却が効果的に行なわれるように設定す
る。

又、メインノズル５の噴射圧力は常用の圧力
Pfで良いが、サブノズル６，７，８から噴出す
る加工液の圧力は、被加工体の厚さ、加工溝の幅
その他の加工条件を考慮し、ワイヤ電極の直線性
が保たれるよう設定するものであるので、通常、
このような方法のみで加工液供給を行う場合の圧
力とは相違する。

又、各サブノズルの噴射圧力は全て同一として
も良いが、被加工体の厚みや噴射角度などに応じ
てそれぞれを異なるものとしても良い。

このように、ワイヤ電極１と被加工体１４の間
に形成される加工間〓に通常の加工の際に加えら
れるのと同様なワイヤ電極と同軸の加工液噴射を
連続して行うと共に、ワイヤ電極の矯正のためこ
れと斜交する補助の加工液噴射を断続して行いつ
つ放電加工を行うものである。

この工程で被加工体１８の弓形に膨出した部分
が略選択的に加工され、同時に、ワイヤ電極１は
弓状に撓んだ状態から図中実線で示すように直線
状となる。

そして、このようにしてワイヤ電極１と、被加
工体１８のワイヤ電極１に沿う加工面、即ち加工
間隙を一対のワイヤガイド３と３′の中心線に沿
つて真直にした状態で加工を進行させるので、加
工中平均的にワイヤ電極１の直線性が増し、加工
精度及び加工速度が向上することになる。

然しながら、常時このような多量かつ高圧の加
工液噴射をすることは必要でなく、又そのような
ことをしようとすると、動力費が嵩むばかりでな
く、加工液の温度上昇及び劣化が甚だしくなるの
で加工液タンクを大容量のものとしなければなら
なくなる等の問題を生じる。

そのため、上記の工程の後、サブノズル６，
７，８からの噴射を止め、再びメインノズル５の
みから一対の位置決めワイヤガイド３，３′を結
ぶ直線に沿う方向に加工液を噴出させながら一定
距離又は一定時間だけ加工送りを与えて加工し、
以下、同様に上記の工程を繰返して加工を行な
う。

次に、加工輪郭線にコーナー部を含む場合に就
いて説明する。

この様な場合でも、本発明方法で加工を進行さ
せるときは、ワイヤ電極がコーナー部の方向変換
点に達したときも勿論ワイヤ電極は良好な直線状
態に保持されているものであるから、加工方向が
直角又は鋭角状に変化するときも何ら問題なく加
工を継続できるものであり、所謂コーナー部のダ
レなども最少限に抑えられるものである。

尚、加工輪郭線に比較的大きい円弧その他の曲
線部を含む場合については、上記の装置を用いて
も行ない得るが、望ましくは上記複数のサブノズ
ルを加工ヘツドに対してそれぞれ独立に回動する
ように構成し、それらの駆動装置を制御装置によ
り制御して各サブノズルの噴出孔が常に加工によ
つて被加工体に形成された溝上に位置するように
してサブノズルから噴出する加工液がこの溝を通
つて加工部のワイヤ電極に達するように構成する
ことが望ましい。

〔発明の効果〕

本発明ワイヤカツト放電加工方法によれば、加
工期間中のワイヤ電極の直線性が増し、ワイヤ電
極に沿う加工間隙の直線性も増すので、加工速度
及び加工精度が高めることができる。

尚、本発明に於ける加工液の噴射方向及び噴射
圧力の周期的な切換えは、加工送り長さを設定し
て行なつても、また、加工送り時間を設定して行
なつても良く、またその場合の周期、即ち設定送
り長さや時間等は、正常、異常等の加工状態や加
工輪郭の直線部とコーナー部若しくは比較的小さ
い円弧部等によつて大小等に変更又は制御される
ものであつてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るワイヤカツト放電加工方法
を実施する際に用いるワイヤカツト放電加工装置
の加工ヘツドの一実施例を示す説明図である。 １……ワイヤ電極、２……ガイドローラ、３，
３′……ワイヤ電極位置決めガイド、４……加工
ヘツド本体、５……メインノズル、６〜８……サ
ブノズル、９……サブノズルホルダ、１１……モ
ータ、１３〜１６……加工液供給装置、１７……
制御装置、１８……被加工体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一対のワイヤガイド間に架設された状態で軸
   方向に更新送りされるワイヤ電極に、被加工体を
   所定の加工間〓を介して対向させ、上記加工間〓
   に加工液を供給しつゝワイヤ電極と被加工体間に
   加工電圧パルスを印加して放電を発生せしめると
   共に、上記ワイヤ電極と被加工体とを相対的に加
   工送り移動せしめて被加工体を切断加工するワイ
   ヤカツト放電加工方法に於て、 上記加工液を上記ワイヤ電極と同軸に噴射しな
   がら加工する工程と、上記加工液の噴射と共に、
   上記ワイヤ電極と斜交する方向で上記ワイヤ電極
   の加工面とは反対側の側面に加工液噴射を与えな
   がら加工する工程とを、交互に周期的に繰り返し
   つゝ加工を進行させることを特徴とする上記のワ
   イヤカツト放電加工方法。 ２ 一対のワイヤガイド間に架設された状態で軸
   方向に更新送りされるワイヤ電極に、被加工体を
   所定の加工間〓を介して対向させ、上記加工間〓
   に加工液を供給しつゝワイヤ電極と被加工体間に
   加工電圧パルスを印加して放電を発生せしめると
   共に、上記ワイヤ電極と被加工体とを相対的に加
   工送り移動せしめて被加工体を切断加工するワイ
   ヤカツト放電加工方法に於て、 上記加工液を上記ワイヤ電極と同軸に噴射しな
   がら加工する工程と、上記加工液の噴射圧力を低
   下せしめると共に、上記ワイヤ電極と斜交する方
   向で上記ワイヤ電極の加工面とは反対側の側面に
   加工液噴射を与えながら加工する工程とを、交互
   に周期的に繰り返しつゝ加工を進行させることを
   特徴とする上記のワイヤカツト放電加工方法。