JPS58155127A - ワイヤカツト放電加工用ワイヤ電極 - Google Patents
ワイヤカツト放電加工用ワイヤ電極Info
- Publication number
- JPS58155127A JPS58155127A JP3705582A JP3705582A JPS58155127A JP S58155127 A JPS58155127 A JP S58155127A JP 3705582 A JP3705582 A JP 3705582A JP 3705582 A JP3705582 A JP 3705582A JP S58155127 A JPS58155127 A JP S58155127A
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- JP
- Japan
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- wire electrode
- wire
- electrode
- fiber
- tensile strength
- Prior art date
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING 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
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/02—Wire-cutting
- B23H7/08—Wire electrodes
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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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この弁明は、ワイヤカット級Ｉｔ ｔｒ＊王に用いるワ
イヤ電極に関するものである。
イヤ電極に関するものである。
／
１１ｉＫワイヤカツト放電加工に用いラネテいるワイヤ
電極の電極材としては、直径が０．０５〜０．８Ｈの銅
、黄銅あるいはタングステン等からなるものがある。こ
れ等のワイヤ電極を使用した時の放電加工の様子を第１
図によって説明する。まずワイヤ電極（１）に張力を加
え図出矢印へ方向に一定速度にて送給させながら被加工
物（２）と対向させる。次に、ワイヤ電極（１）と同軸
方向に加工液（３）を吹きかけつつワイヤ電極（１）と
被加工物（２）の相互間にパルス電圧を加えるｎとれに
より、対向した微少間隙では加工液（３）を媒体として
放電が繰返され。
電極の電極材としては、直径が０．０５〜０．８Ｈの銅
、黄銅あるいはタングステン等からなるものがある。こ
れ等のワイヤ電極を使用した時の放電加工の様子を第１
図によって説明する。まずワイヤ電極（１）に張力を加
え図出矢印へ方向に一定速度にて送給させながら被加工
物（２）と対向させる。次に、ワイヤ電極（１）と同軸
方向に加工液（３）を吹きかけつつワイヤ電極（１）と
被加工物（２）の相互間にパルス電圧を加えるｎとれに
より、対向した微少間隙では加工液（３）を媒体として
放電が繰返され。
放電時の熱エネ？レギーによつて被加工物（２）を溶融
かつ飛散させてしまう。対向する微少間隙を常に一定に
保ち、枚電を継続的に行うためのワイヤ電！（１）ト被
ｍ工物（２）ｏ相対移動！−１ｘ’ｒりａステー７’Ｖ
（図示せず）を数値制劇する方法が通常とられている。
かつ飛散させてしまう。対向する微少間隙を常に一定に
保ち、枚電を継続的に行うためのワイヤ電！（１）ト被
ｍ工物（２）ｏ相対移動！−１ｘ’ｒりａステー７’Ｖ
（図示せず）を数値制劇する方法が通常とられている。
上記のようにして放電を繰返しＸＹクロステーブルを制
＠イることにより加工溝（４）が連続的に彬成され、任
意の形状の加工ができ、一般金型の抜き、切断等に広く
応用されている。
＠イることにより加工溝（４）が連続的に彬成され、任
意の形状の加工ができ、一般金型の抜き、切断等に広く
応用されている。
従来の銅や黄銅のワイヤ電極（１）を用い、第２図に示
すように被加工物（２）に対して上あるいは下から、下
あるいは上に送給して加工を進める時、被加工物（２）
の加工溝（４）の、Ｅ部あるいは下部にワイヤ電極（１
）の一部が放電により、１散１７で付着する。
すように被加工物（２）に対して上あるいは下から、下
あるいは上に送給して加工を進める時、被加工物（２）
の加工溝（４）の、Ｅ部あるいは下部にワイヤ電極（１
）の一部が放電により、１散１７で付着する。
この付着物（５）の主成分は銅であり、付着枦況は第２
図（イ）のようにワイ−？［極（１）の前面及び側面に
はなく後方部に多く付着していることが観測されている
。このような付着物（５）か加工面に残ることｋよ寸法
精度を著しく損い加工エネＶギーの大きい領域では約ｌ
Ｏ〜１００μｍに及ぶことがある。さらに、加工エネル
ギーを大きく−Ｊ−ろと第３図のように付着物（５）−
ｈ！加工溝（４）を埋めてしまうことがある。
図（イ）のようにワイ−？［極（１）の前面及び側面に
はなく後方部に多く付着していることが観測されている
。このような付着物（５）か加工面に残ることｋよ寸法
精度を著しく損い加工エネＶギーの大きい領域では約ｌ
Ｏ〜１００μｍに及ぶことがある。さらに、加工エネル
ギーを大きく−Ｊ−ろと第３図のように付着物（５）−
ｈ！加工溝（４）を埋めてしまうことがある。
このような現象は、１丁物が抜けおちないこともさるこ
とながらワイヤ１［ｆ＠（１）と同軸噴流させている加
工液（３）が対向微少間隙に侵入せず、気山放電現象が
発生し、加工速度の低下を＆ｉすことや。
とながらワイヤ１［ｆ＠（１）と同軸噴流させている加
工液（３）が対向微少間隙に侵入せず、気山放電現象が
発生し、加工速度の低下を＆ｉすことや。
ワイヤ電極（１）の断線帖生じることがある。これ等の
付着物（５）の主成分は銅であるため全焼硝酸のような
危険な薬品のみがぞの陣去作業に用いられるめ１作業性
が悪くかつ不安全である。
付着物（５）の主成分は銅であるため全焼硝酸のような
危険な薬品のみがぞの陣去作業に用いられるめ１作業性
が悪くかつ不安全である。
さらに加工速度については第４図に示すようにワイヤ電
極（１）に加える張力の依存性があり、横軸を加える張
力Ｔ（ｇ）、縦軸を加工速度Ｆ（−７分）にして示すと
、右上りの特性があゆ、張力の大きいほど加工速度が速
くなることがわかる。これは張力が大きくなると、ワイ
ヤ電極（１）の振動が小さくなり、対向微少間隙寸法を
均一に制御でき、安定した放電を繰返すことができるの
で、加工速度が速くなることが！認されている。
極（１）に加える張力の依存性があり、横軸を加える張
力Ｔ（ｇ）、縦軸を加工速度Ｆ（−７分）にして示すと
、右上りの特性があゆ、張力の大きいほど加工速度が速
くなることがわかる。これは張力が大きくなると、ワイ
ヤ電極（１）の振動が小さくなり、対向微少間隙寸法を
均一に制御でき、安定した放電を繰返すことができるの
で、加工速度が速くなることが！認されている。
しかし、銅や黄銅のワイヤ電極（１）Ｆｉそれ自体のも
つ抗張力の向上には限度があり、飛躍的に張力を大きく
とって加工速度を向上することは望めない。
つ抗張力の向上には限度があり、飛躍的に張力を大きく
とって加工速度を向上することは望めない。
また、タングステンは抗張力は大きいが材質的に加工速
度が余り大きくなく、かつ高価である。
度が余り大きくなく、かつ高価である。
以上のように従来のワイヤ電極（１）は種々の欠点を有
している。
している。
この発明は上記の欠点を鑑みてなされたもので、炭素繊
維を基材とした高抗張力で付着物の極微少な加工速度の
速いワイヤ電極を提供するものである。
維を基材とした高抗張力で付着物の極微少な加工速度の
速いワイヤ電極を提供するものである。
ここで、ｒツイヤカット放電加工におけるワイヤ電極の
材質の違いによる付着物（５）の量及び加工速度の関係
を確認した結果を第１表に示す、この結果社ワイヤ電極
（１）の電極材のモデＶとして直径８Ｕ、長さ５０１１
１の丸棒を試験片として用い、対向微少間隙に印加する
バＶス電圧、加工液等の諸条件は同一にして比較したも
のであり、付着量及び加工速度は、黄銅を基準に相対比
較し百分率にて示している。
材質の違いによる付着物（５）の量及び加工速度の関係
を確認した結果を第１表に示す、この結果社ワイヤ電極
（１）の電極材のモデＶとして直径８Ｕ、長さ５０１１
１の丸棒を試験片として用い、対向微少間隙に印加する
バＶス電圧、加工液等の諸条件は同一にして比較したも
のであり、付着量及び加工速度は、黄銅を基準に相対比
較し百分率にて示している。
第１表
まず、付着量については、融点が低く、融解潜熱と蒸発
潜熱の小さい材料はど付着量が少ないことがわかる。
潜熱の小さい材料はど付着量が少ないことがわかる。
放電時の熱エネルギーにより被加工物（２）が溶融状態
に熱せられると同時にワイヤ電極（１）自体も同程度に
熱せられる。
に熱せられると同時にワイヤ電極（１）自体も同程度に
熱せられる。
この時加工液（３）は急激な温度上昇で気化し局部的に
爆発吠頗が生じ、被加工物（２）の溶解部を吹き飛ばし
てしまう。
爆発吠頗が生じ、被加工物（２）の溶解部を吹き飛ばし
てしまう。
以上の状況が繰返されるが、融点が低く蒸発しやすい電
極材は、ｗ化した加工液と共に加工溝（４）外に排出さ
れる。つオリ、気体の伏即で飛散して加工面に付着しに
〈〈なっているためである、−一方融点が高く金属蒸気
Ｋｆｒりにくい鋼等は。
極材は、ｗ化した加工液と共に加工溝（４）外に排出さ
れる。つオリ、気体の伏即で飛散して加工面に付着しに
〈〈なっているためである、−一方融点が高く金属蒸気
Ｋｆｒりにくい鋼等は。
放電の熱エネＶギーによって溶解部分のほとんどが蒸発
せず微細な粒状となって飛散する時に加工面に溶着する
ため付着量が多くなっている。゛まだ加工速度について
も低融点金属である亜鉛や錫が良好であることが確認さ
れた。
せず微細な粒状となって飛散する時に加工面に溶着する
ため付着量が多くなっている。゛まだ加工速度について
も低融点金属である亜鉛や錫が良好であることが確認さ
れた。
しかしながら、亜鉛や賜等の低融点金属は、第１表に示
すように抗張力が小さく、ワイヤ電極（１）の１極材と
して０．０５〜０．８Ｎの直径を有するものに線引する
ことは断線が頻発し不可能である。
すように抗張力が小さく、ワイヤ電極（１）の１極材と
して０．０５〜０．８Ｎの直径を有するものに線引する
ことは断線が頻発し不可能である。
そこで、これ等の抗張力を向、トさせるために抗張力の
強い繊維を補強材として用い繊維と金属の複合のワイヤ
電極材としたことが本発明の特徴である。
強い繊維を補強材として用い繊維と金属の複合のワイヤ
電極材としたことが本発明の特徴である。
以下に本発明の一実施例を説明する。＠５図において（
６）は炭素繊維、（７）は亜鉛を示しており、長さ方向
に一様に連続した炭素礒ｉ （６）が補強材として埋め
込まれたワイヤ電−／１）の電極材である。＃Ｉ素繊維
（６）の−木は、直径が約６〜８μｍの代理円形の断面
斥本ち、仁の複数本を亜鉛（７）により束ねて全体の断
面形状を円形に一体化したものである。
６）は炭素繊維、（７）は亜鉛を示しており、長さ方向
に一様に連続した炭素礒ｉ （６）が補強材として埋め
込まれたワイヤ電−／１）の電極材である。＃Ｉ素繊維
（６）の−木は、直径が約６〜８μｍの代理円形の断面
斥本ち、仁の複数本を亜鉛（７）により束ねて全体の断
面形状を円形に一体化したものである。
第５図はワイヤの断面に炭素繊維をほぼ均一に分布させ
たものであるが、＠６図の如く、中央部に埋め込むこと
もできる。又１束ねる＃素繊維（ａ）の本数は、必要と
する抗張力に応じて任意に選ぶことができる。
たものであるが、＠６図の如く、中央部に埋め込むこと
もできる。又１束ねる＃素繊維（ａ）の本数は、必要と
する抗張力に応じて任意に選ぶことができる。
このワイヤ電極（１）の電極材は、第７図のように即ち
、複数本を束ね連続した炭素繊維（６）を用意し特殊な
前処理装置（８）を通過させ引続き亜鉛のメッキ浴を通
過させることにより炭素繊維（６）個々の全表面にメッ
キを施す。
、複数本を束ね連続した炭素繊維（６）を用意し特殊な
前処理装置（８）を通過させ引続き亜鉛のメッキ浴を通
過させることにより炭素繊維（６）個々の全表面にメッ
キを施す。
次にこれを必要とする［ぼ径に仕上げるためダイス叫を
通し断面を円形とすると共１で表面を平滑にし巻枠Ｂｕ
に巻取る。メッキの方法は１！気メツキもしくは浸漬メ
ッキを施すことかで舞る。
通し断面を円形とすると共１で表面を平滑にし巻枠Ｂｕ
に巻取る。メッキの方法は１！気メツキもしくは浸漬メ
ッキを施すことかで舞る。
このような構成及び製造方法に基づいて製造されたワイ
ヤ電極（１）の電極材の特性を黄銅及び銅のワイヤ電極
（１）の電極材と比較した結果を第２表に示す、この表
はワイヤ放電加工機を使用し、実際に鋼材を加工したも
ので、加工における諸条件を統一し黄銅の特性を基準に
百分率で表わしたものである。
ヤ電極（１）の電極材の特性を黄銅及び銅のワイヤ電極
（１）の電極材と比較した結果を第２表に示す、この表
はワイヤ放電加工機を使用し、実際に鋼材を加工したも
ので、加工における諸条件を統一し黄銅の特性を基準に
百分率で表わしたものである。
第２表
被加工物、５ＫＤ−１１
本発明によるワイヤ電極の付着量については黄銅のｌθ
以下と非常に少なく、加工速度は１．６倍・と連くなっ
た。この結果はモデｙ１／実験の亜鉛単独の時の特性値
に近く、この実際のリイヤ放電加工においても低融点金
属が良好であることが裏づけイヤ電極（１）に加える張
力を黄銅のワイヤ電極（１）の２倍は加えられるのでワ
イヤ電極の振動が小さくなることにより加工速度が第２
表の結果より速くなることも確認されている。また本発
明によるワイヤ電極（１）により加工した被加工物（２
）の加工面の付着物（５）はほとんどが亜鉛で、第８図
に示すようにワイヤ電Ｗｉ（１）の送給（第８図中矢印
方向）側の入口面叫にやや多いもののほぼ一様に付着厚
さとなっている。
以下と非常に少なく、加工速度は１．６倍・と連くなっ
た。この結果はモデｙ１／実験の亜鉛単独の時の特性値
に近く、この実際のリイヤ放電加工においても低融点金
属が良好であることが裏づけイヤ電極（１）に加える張
力を黄銅のワイヤ電極（１）の２倍は加えられるのでワ
イヤ電極の振動が小さくなることにより加工速度が第２
表の結果より速くなることも確認されている。また本発
明によるワイヤ電極（１）により加工した被加工物（２
）の加工面の付着物（５）はほとんどが亜鉛で、第８図
に示すようにワイヤ電Ｗｉ（１）の送給（第８図中矢印
方向）側の入口面叫にやや多いもののほぼ一様に付着厚
さとなっている。
付着厚さの分布は第８図と対比して第９図に示している
。第９図は縦軸が被加工物（２）に対応した位置を表わ
し、横軸に上記入口面（２）の付着厚さ基準に百分率に
て表わしたものである。入口面（２）の最大付着厚さは
約１μｍ程度と非常に薄く加工溝ができる。
。第９図は縦軸が被加工物（２）に対応した位置を表わ
し、横軸に上記入口面（２）の付着厚さ基準に百分率に
て表わしたものである。入口面（２）の最大付着厚さは
約１μｍ程度と非常に薄く加工溝ができる。
上記実施例については炭素繊維（６）を補強材とした亜
鉛（７）のワイヤ電極材について説明したが、補強材と
しては他にガリス繊維や高分子材料からなる繊＃１例え
ば芳香族ポリアミド［１１１等を用い化学メッキを施し
て同様なワイヤ電極をつくること１ができる。さらに亜
鉛の他には賜％鉛、カドミウム及びこれを含む合金を用
りることができる。
鉛（７）のワイヤ電極材について説明したが、補強材と
しては他にガリス繊維や高分子材料からなる繊＃１例え
ば芳香族ポリアミド［１１１等を用い化学メッキを施し
て同様なワイヤ電極をつくること１ができる。さらに亜
鉛の他には賜％鉛、カドミウム及びこれを含む合金を用
りることができる。
以上のように本発明は、高抗張力の繊維を補強材として
抗張力の低い金属をワイヤ′ｌ１１ｆｉｉ４の電極材と
して連続的に製造することができ、７ＪＪ工速度が速く
、かつワイヤ電極の電極材の付着量を低減することがで
きるものであり、加工＃ｆ度も良くなる。
抗張力の低い金属をワイヤ′ｌ１１ｆｉｉ４の電極材と
して連続的に製造することができ、７ＪＪ工速度が速く
、かつワイヤ電極の電極材の付着量を低減することがで
きるものであり、加工＃ｆ度も良くなる。
第１図はワイヤ力ｆｆ）放電加工の状態を示す図。
８１！２図、第８図は従来のワイヤｆＦｉｉ！のＷｍ材
の被加工物面への付着状態を示１図、第４図は、ワイヤ
電極の張力と加工速度の関係を表わす図、第５図は本発
明のワイヤ電極の電極材を示す図、＠６図は本発明の一
実施例を示す断面図、第７図は本発明のワイヤ電極の製
造方法を表わす要部構成図。 第８図は本発明のワイヤＷ極材による加工状態を示す図
、第９図は加工溝面へのワイヤ！極材の付着状態を示し
た実験結果の図である。 図中＜１）はワイヤ電極、 （２）Ｊｄ被加工物、（３
）は加工液、（４）は加工溝、（５）は付着物、（６）
は炭素嶽維、（７）は亜鉛である。 尚図山同−符号は同一部分を表わす。 第３図 Ｔ本→ 第５図 第８ＵｊＡ
の被加工物面への付着状態を示１図、第４図は、ワイヤ
電極の張力と加工速度の関係を表わす図、第５図は本発
明のワイヤ電極の電極材を示す図、＠６図は本発明の一
実施例を示す断面図、第７図は本発明のワイヤ電極の製
造方法を表わす要部構成図。 第８図は本発明のワイヤＷ極材による加工状態を示す図
、第９図は加工溝面へのワイヤ！極材の付着状態を示し
た実験結果の図である。 図中＜１）はワイヤ電極、 （２）Ｊｄ被加工物、（３
）は加工液、（４）は加工溝、（５）は付着物、（６）
は炭素嶽維、（７）は亜鉛である。 尚図山同−符号は同一部分を表わす。 第３図 Ｔ本→ 第５図 第８ＵｊＡ
Claims (4)
- （１） 亜鉛、錫、鉛、あるいはこれ等の合金を、複
数本の繊維で抗張力を補強１−たことを特徴トスルワイ
ヤカット放電加工用ワイヤ電極。 - （２）補強用繊維に脚素礒維を用いた特許請求の範囲第
１項記載のワイヤカット放電加工用ワイヤ電極。 - （３）補強用＠維にガラス繊維を用いた特許請求の範囲
第１項記載のワイヤカット放電加工用ワイヤ電極。 - （４）補強用做維に芳香族ポリアミド懺維を用いた特許
請求の範囲第１項記載のワイＡ・カー／ ）放電加工用
ワイヤ電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3705582A JPS58155127A (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | ワイヤカツト放電加工用ワイヤ電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3705582A JPS58155127A (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | ワイヤカツト放電加工用ワイヤ電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58155127A true JPS58155127A (ja) | 1983-09-14 |
Family
ID=12486881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3705582A Pending JPS58155127A (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | ワイヤカツト放電加工用ワイヤ電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58155127A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6099527A (ja) * | 1983-11-04 | 1985-06-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ワイヤカツト放電加工用電極線 |
| JPS6138825A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-24 | Seibu Denki Kogyo Kk | 放電加工用ワイヤ電極 |
| JPS6257823A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-13 | Kawatetsu Techno Res Kk | ワイヤ放電加工用電極線 |
| US4740666A (en) * | 1986-08-28 | 1988-04-26 | General Electric Company | Electrical discharge machining electrode |
| US5030818A (en) * | 1989-08-28 | 1991-07-09 | Dudas David J | Composite wire electrode |
| WO2001053014A1 (en) * | 2000-01-19 | 2001-07-26 | N.V. Bekaert S.A. | Deformed metal composite wire |
| WO2006000200A1 (de) * | 2004-06-29 | 2006-01-05 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg | Vorrichtung zum elektrochemischen schneiden |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5894925A (ja) * | 1981-11-26 | 1983-06-06 | Fanuc Ltd | 放電加工用ワイヤ電極 |
-
1982
- 1982-03-09 JP JP3705582A patent/JPS58155127A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5894925A (ja) * | 1981-11-26 | 1983-06-06 | Fanuc Ltd | 放電加工用ワイヤ電極 |
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