JPS5843210B2 - ワイヤ−カツトホウデンカコウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ワイヤ電極を使用したワイヤカット放電加工装置は、ワ
イヤ電極を一方のリールから他方のリールに引張りなが
ら巻き取り、この軸方向に更新移動するワイヤ電極の軸
にほぼ直角方向から被加工体を対向させて放電加工間隙
を形成させ、この間隙に水、油等の加工液を供給すると
共に、間歇的な電圧パルスを繰返し供給して放電パルス
を発生させ、この放電を繰返すことにより被加工体を加
工するが、このときワイヤ電極もしくは被加工体に前記
直角方向の平面上において相対的に所定輪郭形状等の加
工送りを与えることによって諸種な形状の切断、抜き取
り加工ができるものである。

使用するワイヤ電極は、線径が通常、０．０５〜０、５
ｍｍφ程度の細線が用いられ、これに軸方向の張力を
充分あたえると共に軸方向に更新移動させながら被加工
体との間に微小間隙で対向させるため、加工部分は狭い
スリット状で常に微小に維持される。

一方この加工部分に供給される加工液は、通常、加工部
ワイヤ電極の側方に設けたノズルから加工部分に向けて
注ぎかげるようにして供給されるものであるから充分な
液を間隙部分に供給することができない恐れがあった。

そしてこの加工液の作用は、放電の媒体であると同時に
、加工部分の冷却及び洗浄、そして加工屑の外部排除を
行うもので、これが間隙に充分供給され、かつ流通しな
いと、間隙は加工液の分解ガス、蒸気及び空気等のガス
媒体で充満されるから、ガス中放電となってアーク放電
になり易く、また短絡したりして安定放電加工が行われ
ず、加工電流も増大できず、したがって加工速度の増大
、加工精度の向上は期待できないことになる。

本発明はかかる点を改良するために提案されたもので、
加工液を加工部分に気体の混合なく、充分な所定量加圧
供給できるようにしたものである。

以下、本発明を一実施例の図面により説明すれば、１は
ワイヤ電極で、ドラム２から送り出され、他のドラム３
に巻き取られる。

４及び５は図示してないが加工機械装置の一対のアーム
に夫々固定されたガイドローラで、この両ガイドローラ
４゜５間の緊張した直線状のワイヤ電極１部分で放電加
工するようにする。

６はワイヤ電極１の繰り出し側に設けられたブレーキロ
ーラ、７は送り駆動ローラ、８がその駆動モータである
。

９は図示していない加工テーブルに取り付けられた被加
工体で、ワイヤ電極１と軸方向と直角方向から相対向し
て微小な放電加工間隙を形成し、図示しない加工用間歇
電圧パルス電源がこのワイヤ電極１と被加工体９間に接
続される。

１０は水等加工液の供給ノズルで、先端にノズル先端の
外径よりも充分大径の円板状の鍔１０ａを形成して設け
ると共に、ノズルの先端部が被加工体９表面側に接近し
た位置でワイヤ電極１を囲繞するように同軸状に構成配
置され、さらに先端が被加工体９の加工部分に対向圧接
するように前進駆動されるが、例えば流体ベアリング間
隙を介して加圧するようにされ、即ち、図示実施例の場
合は、ノズル１０より噴出される加工液の一部が被加工
体９表面と前記鍔１０ａとの間の微小間隙から周囲に噴
出する円板ノズル状に保持され、従って被加工体９との
間に相対的な加工送り移動ができるように設けられてお
り、ポンプ１１によって所定状態に加圧された加圧液を
加工部分の微小間隙及び前記鍔１０ａと被加工体９表面
間の隙間に充分な量噴流供給介在させることができるよ
うになっている。

１２は加工部から流下する加工液受けである。

矢印のように巻き取り移動するワイヤ電極１に対して、
図示しない加工テーブルに取り付けられた被加工体９を
対向させ、その間に形成される微小放電加工間隙にノズ
ル１０から加工液がワイヤ電極１を包囲した同軸状の加
圧噴流となって供給されると共に、放電加工用の電圧パ
ルスが供給されて放電が行われ、テーブルの２次元子面
Ｘ、Ｙ軸方向の加工送りにより目的とする輪郭形状の加
工が行われ、この加工送りにおいて、ノズル１０及び鍔
１０ａは被加工体９との間の隙間の加工液噴流を介して
滑りながら相対的に移動し、常にワイヤ電極１を同軸状
に囲繞しており、加工部分への加工液のワイヤ電極１を
包囲した同軸状の加圧噴流による供給を続ける。

また加工中ワイヤ電極１にはローラ７の引張り、及びこ
れに反抗するローラ６のブレーキ作用により、ガイドロ
ーラ４゜５間のワイヤ電極１には所定の張力が働き緊張
した状態で軸方向に更新移動する。

しかして、ワイヤ電極１には前記したように、０．０５
〜０．５ ｍｍφ程度の細線を利用するから、加ニスリ
ットも極めて狭く、且つ被加工体９には常にＸ、Ｙ平面
の加工送りが与えられて加工間隙を狭めて所定微小間隙
を維持するように作動しているから、加工液が加工部分
に容易に入って行がない。

これは特に表面張力の高い水を加工液として使用するワ
イヤカット放電加工において顕著であり、加工液として
油を使用した場合でも充分な流入ができないために、僅
かに少量浸入した加工液の水は加工電流、放電のために
容易にガス化及び蒸気化し、多量の気泡を発生してしま
うため、はとんど気体またはガス中で放電加工が行われ
る状態となる。

また、このようにワイヤ電極１と被加工体９とを気中に
配置して形成した加工間隙に、該間隙から離隔した加工
液ノズルから加工液を噴出供給すルヨウにすると、噴射
加工液が周りから空気等の気体を巻き込んで、加工間隙
に供給された加工液が気体及び気泡を多く含んでおり、
このような間隙ではガス中放電となるから、電圧パルス
間休止幅を太き（する必要があり、加工電流を増大でき
ないし、またアーク放電を誘発させるから安定加工もで
きず、更にワイヤ電極１に対する冷却効果が不足し、気
泡が破裂することによる大きなショックが発生作用して
細線ワイヤを破断してしまったりする。

しかるに本発明では、液供給ノズル１０の先端に該ノズ
ル先端の外径よりも充分大径の円板状の鍔１０ａを設け
ることによって被加工体９との間に流体の抵抗域を構成
すると共に、該ノズル１０の先端部が被加工体９表面側
の位置でワイヤ電極１を囲繞するように同軸状に、且つ
該先端を被加工体９の加工部分に対向圧接するようにし
て、これにポンプ１１により所定の圧力に加圧された加
工液を供給するように構成している。

したがって加圧供給された加工液は、ノズル１０先端部
から一部が被加工体９表面と前記鍔１０ａ間の小さい隙
間から、円板ノズル状に放出される丈で、広く周囲に放
散されに（く、圧力を保っているから、加工液をワイヤ
電極１被加工体９間のスリット状内部の微細間隙にも従
来に比べて大量に流入させることができ、かつその間隙
内流入加工液は、上記鍔１０ａを設けたことと、後述加
工液供給液圧による円板ノズル状噴出作用で、気体及び
気泡を増大含有しておらず、従って電圧パルス間休止幅
も狭めて加工電流を増大して加工速度を高めることがで
きる。

また、従ってアーク放電等の発生は少なく、ワイヤ電極
１の切断等も低減できるから、安定した加工により加工
精度も高めることができるものである。

ポンプ１１による水加工液のノズル１０先端部における
噴出圧力は、実験例によれば、０．２ ｍｍφのＣｕワ
イヤ電極を用いて鉄材加工した場合の例で加工液の圧力
に対して、横軸が被加工体の板厚、縦軸が加工送り速度
をとれば第２図の如（少なくとも液圧を１ｋｔｉ／ｃｒ
？ｒ以上２．５ ｋｆ／−以下とすることにより、加工
間隙への加工液の流入及び被加工体９表面と鍔１０ａ間
の小さい隙間からの円板ノズル状の加工液の噴出も充分
となって、上述した目的効果が確実に現われるようにな
るものである。

なお、第２図に示す実験結果は加工液圧が０，７ｋｑ／
−以下になるとスリット状部の微細間隙に加工液の入る
量は少なくなり、加工液圧が２．５ｋｑ／−になると、
被加工体９と円板状の鍔１０ａとの間の加工液の流速が
増して、スリット状内部の加工液はその流れに沿う傾向
（ジェット効果）が生じて、加工液はスリット状部の微
細間隙に入らなくなる結果その効果が低くなることを示
している。

また本発明明細書で言う液圧（＃／ｃｒ＆）とは圧力計
、例えば液柱圧力計による測定値のことである。

このような加圧加工液の供給が、ノズルの先端に円板状
の鍔を設けると共に、該ノズル先端部をワイヤ電極を囲
繞して同軸状に、かつ先端を被加工体に充分近接するよ
うに対向圧接し、またその際被加工体との間に相対移動
ができるように設けたので、ワイヤ電極が貫通している
被加工体の加工部分の周囲をノズル先端が常に覆ってお
り、所定の加圧をした加工液を確実に供給することがで
きるから、加工間隙に加工液が良く通るようになり、又
、先端にノズル外径より充分大径の円板状の鍔を有する
ノズルで加工液供給路全体を覆って被加工体表面との間
の隙間から一部の加工液を周囲に噴出させるようにして
いるので、ワイヤ電極を包囲し同軸状の噴流となって加
工間隙に供給される加工液中に周りから気体を巻込むこ
となく、加工間隙に流れる加工液中に気泡の混合するこ
とが防止できる。

このように本発明によれば、加工電流は従来に比して同
一ワイヤ電極で約２〜３倍に程度を増大でき、したがっ
て加工速度も比例増大するものである。

しかしワイヤ電極の断線は少く、また気泡の混入介在も
減少できるため、これによるワイヤ電極の振れが少（な
り、更に間隙を流通する液流量に比例して加工屑の排除
効果も高まるから、アーク、短絡等の発生も減少し加工
精度も向上できるものである。

なお、加工液としては油類より表面張力の大きい水がよ
いが、更にこれに界面活性剤の添加によって、また液を
加熱することによって表面張力の低減をはかることがで
きる。

いずれの加工液を用いても本発明は前述構成、配置のノ
ズルによって加工部へ加工液を加圧供給するものである
から、加工部分への供給量は増大できる。

また、被加工体９の下側にも前述と同一の加工液供給ノ
ズルを配置して、一対のノズル使用の態様として実施し
得ること当然である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例図、第２図は本発明を説明す
る特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １一対の間隔を置いて配置したガイド間にワイヤ電極を
   軸方向に更新送り移動せしめつつ前記ワイヤ電極の軸方
   向と直角方向から被加工体を微小間隙を介して相対向せ
   しめ、該間隙に加工液供給ノズルから加工液を噴射供給
   せしめつつ前記ワイヤ電極と被加工体間に間歇的な電圧
   パルスを印加し発生する放電により加工を行ない、前記
   ワイヤ電極と被加工体間に前記直角方向の平面上に於け
   る相対的加工送りを与えるワイヤカット放電加工に於て
   、前記加工液供給ノズルの先端にノズル先端の外径より
   も充分大径の円板状の鍔を設けると共に、該ノズルの先
   端部と円板状の鍔が被加工体側に接近した位置で前記ワ
   イヤ電極を囲繞するように同軸状に、かつ該ノズル先端
   を前記被加工体とノズルとが相対的に上記加工送り可能
   で、かつ被加工体上面と前記鍔の周囲との間隙から加工
   液を噴出可能に被加工体に対向するように構成配置し、
   さらに該ノズルの他端が、ノズル先端部に於ける加工液
   噴出圧力が少なくとも液圧１ｋｑ／ｃｒ？ｒ以上２゜５
   ｋり／ｃｒ？１以下とし得る加工液の加圧供給装置に
   連結されて成ることを特徴とするワイヤカット放電加工
   装置。