JPS5859736A - ワイヤカツト放電加工装置 - Google Patents

ワイヤカツト放電加工装置

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JPS5859736A
JPS5859736A JP15981181A JP15981181A JPS5859736A JP S5859736 A JPS5859736 A JP S5859736A JP 15981181 A JP15981181 A JP 15981181A JP 15981181 A JP15981181 A JP 15981181A JP S5859736 A JPS5859736 A JP S5859736A
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JP
Japan
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wire electrode
wire
machining
brass
workpiece
Prior art date
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Pending
Application number
JP15981181A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Yatomi
弥冨 剛
Masahiro Yamamoto
政博 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS5859736A publication Critical patent/JPS5859736A/ja
Pending 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

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 今発明はワイヤカット放電加工装置、特にワイヤカット
放電加工装置のワイヤ電極の改良に関するものである。
一般にワイヤカット放電加工はワイヤ電極と被加工物と
の間で放電を発生させて被加工物を所望の形状に切削す
る加工手段であシ、加工速度、加工梢度の点ですぐれて
いるので特に厚みのある被加工物の加工手段として広く
採用されている。
第1.2図には、従来のワイヤカット放電加工装置によ
る加工状態が示されている。
第1.2図において、ワイヤ電極10として、通常0.
05〜0.3謁φの直径を有する銅、黄銅、タングステ
ン等が用いられており、該ワイヤ電極10は被加工物1
2と加工間隙を介して対峙している。そして、加工間隙
に供給される水等の加工液14を媒体として、加工間隙
に加工電源からパルス電流が供給されて放電が生じる。
また、ワイヤ電極10は、通常第1図のように上方から
下方に送給されている。なお、ワイヤ電極10と被加工
物12との相対的な移動は、数値制御装部により制御さ
れるX−Yクロステーブルによって行なわれる。
従来のワイヤカット放電加工装置による加工は以上のよ
うに行なわれ、第2図のように加工溝16が形成される
しかし、放電加工においては、一般に周知のように、放
電時における爆発に伴い、電極成分が被加工物に溶着、
転移するという問題がある。すなわち、ワイヤ電極10
が第1図のように上方から下方に送給される場合には、
第3図で示されるように、被加工物12の加工溝16の
上部にワイヤ電極10の転移成分(主に銅)が付着し、
ワイヤ電極10の転移成分は伺着物18として形成され
る。なお、ワイヤ電極10の送給方向を逆にする、すな
わち下方から上方に送給すると、付着物18も逆に被加
工物12の加工溝16の下部に付着することとなる。そ
して、実UKよれば、付着物18は、第4図のように、
ワイヤ電極10の進行方向の前方及び側面には発生せず
、ワイヤ電極10の進行方向の後方に多重に発生する。
次に、当該付着物18がワイヤカット放電加工の加工特
性に与える問題について説明する。
加工後に、付着物18が被加工物12の加工面に残って
いると、加工精度が悪化するという欠点があった。すな
わち、通常、加エエネルビーが大きい領域では、付着物
18は、ワイヤ電極10の通過内側に片側で約10〜2
0μmの厚さを有し、被加工物12の板厚が30m、以
下の比較的薄い場合に顕著となるととが確認される。さ
らに、付着物18の主成分が銅であるため、発煙硝酸の
ような危験な薬品によらなければ、付着物18を完全に
除去できないという欠点があった。
また、加工エネルr−をさらに大きくすると、第5.6
図に示されるように、付着物18によって加工溝16の
上部全体が埋められる場合がある。
そして、加工溝16が埋められた場合には、加工初度が
悪化するだけでなく、加工溝160片側にある被加工物
の抜は落ち側が残りの被加工物から抜は落ちないという
欠点があった。壕だ、通常加工液14はワイヤ電極10
と同軸に供給されているが、加工溝16が埋められた場
合には、加工液14がワイヤ電極10付近の小さな穴か
ら加工溝16内に供給されるのみであるので、加工溝1
6内の放電領域で気中放電が生じ、あるいは加工チップ
の正常な排出ができなくなる。このため、加工状態が不
安定となったり、多くの場合ワイヤ電極10が断線する
きいう欠点があった。
以上のように、従来のワイヤカット放電加工装置におい
ては、ワイヤ電極の付着物が被加工物に付着するため、
加工精度、加工特性が悪化し、また、付着物の発生を防
ぐためには加工速度を低下させなければならないという
欠点があった。
本発明は前記従来の課題に鑑み為されたものであシ、そ
の目的は、ワイヤ電極の付着物が生じることがないワイ
ヤカット放電加工装置を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明は、加工液中でワイ
ヤ電極と被加工物とを加工間隙を介して対峙させ、この
加工間隙に加工電圧を印加通電して、被加工物に電気的
切削加工を施すワイヤカット放電加工装置において、ワ
イヤ電極として、その表面を低融点金属で被覆した黄銅
を用いたことを特徴とする。
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
本発明者は、ワイヤ電極の付着物の発生を研究するため
、以下の2つの実験を行なった。
第1の実験においては、ワイヤ電極10として、新しい
ワイヤ電極と1度使用された古いワイヤ電極を用いて加
工を行ない、両者の結果を比較した。
なお、ワイヤ電極10の材質としては黄銅が用いられて
いる。
第7図には、新しいワイヤ電極ioを用いた加工状態が
示されておシ、図においテ、ワイヤを極10は上方から
下方に送給され、ワイヤ電極1゜の斜線の部分は加工後
の部分でちる。図から明らかなように、ワイヤ電極1o
は、放電により消耗して、被加工物12の加工溝16の
上部から細くな#)(通常10〜20μm)、付着物1
Bは被加工物12の加工#416の上部に付着する。こ
れは、被加工物12の加工#116の上部には、常にワ
イヤ電極10の新しい部分が供給されているためである
第8回には、1度使用された古いワイヤ電極10を用い
た加工状態が示されておシ、図においても、ワイヤ電極
10は上方から下方に供給されている。
図から明らかなように、第7図と同様に、ワイヤ電極1
0は被加工物12の加工溝16の上部から細くなるが、
第7図と異なりワイヤ電極lOの新しい部分が供給され
ないので、付着物18の堆積量は少ない。
しだがって、第1の実験においては、伺着物の堆@lが
相違しており、ワイヤ電極の表m1が新しい面であると
付着物の堆積量が多いと結論づけることができる。すな
わち、付着物は、放電によシ一旦溶融した金属がガス爆
発等により飛散して被加工物に付着したものであると考
えられ、ワイヤ電極の表m1が新しい面の場合にこのよ
うな状態が起こりやすいということに々る。また、別の
実験によれば、1度使用された古いワイヤ電極の表面に
は、被加工物の材料が付着することが知られておシ、ワ
イヤ電極の表面の主成分である銅の含有量は、被加工物
の材料の付着により見かけ上減少している。したがって
、1度使用された古いワイヤ電極の場合は、新しいワイ
ヤ電極と比較して、放電により溶融する金属中に銅が少
ないので、付着物の堆積量が少ないのである。
また、第1の実験から、付着物は、ワイヤ電極の新しい
面に最も近い部分、すなわちワイヤ電極の被加工物への
入口部に生じることが理解される。
そして、この結果は、実際の加工において、付着物が、
被加工物の入口付近の1〜21ulKの範囲(ワイヤ方
向)に生じるということに合致している。
以上の第1の実験結果から、ワイヤ電極の付着物をなく
すためには、ワイヤ電極の表面を低融点金属(例えば亜
鉛、錫)で被覆してワイヤ電極の光面における銅の含有
量を少なくすることが好適であり、これにより、放電時
の溶融金属を蒸発させて被加工物に付着しないようにす
ることができる。
次に、第2の実験について述べる1、上記の第1の実験
においては、ワイヤ電極の材質として黄銅を用いたが、
第2の実験においては、ワイヤ電極の相質として銅と黄
銅を用いて加工を行ない、両者の結果を比較した。
第9図には、ワイヤ電極ioの材質として銅を用いた場
合の加工状態が示されており、また、第10図には、ワ
イヤ電極10の材質として黄銅を用いた場合の加工状態
が示されている。
第9.10図から明らかなように、付着物18は被加工
物12の加工溝16の上部に付着するが、ワイヤ電極1
0の材質として銅を用いた場合には(第9図)、付着物
18の堆積量は多く、加工溝16の他の部分にも付着す
る。これは、前述したように、ワイヤ電極10の材質と
して銅を用いた場合には、ワイヤ電極10の表面におけ
る銅の含冷量が多いだめであり、一方、ワイヤ電極10
の材質として黄銅を用いた場合には、黄銅の含有金属で
ある亜鉛により、銅の含有量が少なくなっているためで
ある。そして、このことは、ワーイヤ電極における亜鉛
の含有量を減少させていくに従つて、付着物が加工溝全
体に拡がるという別の実験結果からも納得できる。ここ
で、亜鉛が銅と異なって被加工物に付着しないのは、亜
鉛が低融点金属であるとともに蒸発潜熱が低いので、亜
鉛が放電加工のエネルゼーにより高温化し、−瞬にして
蒸発するためである。
したがって、第2の実験結果から、ワイヤ電極の付着物
をなくすためには、ワイヤ電極の材質として黄銅を用い
ることが好適であり、別の実験によれば、亜鉛をほぼ3
5チ含む65/35黄銅の場合に付着物の堆積量が最少
であった。なお、6/4黄銅の場合はワイヤとしての加
工(縁引き)が困難であるため、黄銅としては65/3
5黄銅が限界である。
上記の第1の実験結果と第2の実験結果をまとめると次
のようになる。すなわち、ワイヤ電極の付着物をなくす
ためには、ワイヤ電極の材質として黄銅(例えば65/
35黄銅)を用い、ワイヤ電極の表面を低融点金属(例
えば亜鉛、錫)で被覆してワイヤ電極の表面における銅
の含有量を少なくすることが好適である。そして、ワイ
ヤ電極の表面状態を変えてワイヤ電極表面における銅を
減少させることにより、現在の黄銅ワイヤの物理的特性
(引張強さ、伸び率等)を維持することができる。
第11図には、被加工物の板厚Tに対し付着物が生じな
い状態での加工速度Fが、銅ワイヤ電極、65/35黄
銅ワイヤ電極、錫メツキロ5/35黄鉋ワイヤ電極(メ
ッキ厚1μm)の3種類について示されておシ、錫メツ
キロ5/35黄銅ワイヤ電極の場合に加工速度が最も速
く、また、板厚が薄いほど効果があることが理解される
以上のように、本発明によれば、ワイヤ電極として、そ
の表面を低融点金属で被覆した黄銅を用いたので、放電
時に溶融金属が蒸発し、ワイヤ電極の付着物を々くすこ
とかできる。
そして、ワイヤ電極の具体的な製作方法としては、65
/35黄銅のワイヤ電極の表面に亜鉛、錫等の低融点金
属を0.5〜2μm程度の厚さでメッキ処理することで
ある。また、錫によるメッキ処理の方が酸化に対して強
いので、優れていると1える。
なお、メッキの厚さは0.5〜2μmi度で十分である
が、もし、これ以上の厚さのメッキがh]能であれば、
メッキが厚いほど良好である。ただし、65/35黄銅
の特性を損なわないように留意する必要があり、このた
め、本実施例においては薄くメンキしたが、同金属のク
ラッド形体の被覆でもよい。さらに、他の割合の黄銅で
も実施可能であるが、この場合には、メッキ厚、被覆厚
は厚くなる。
址だ、ワイヤ電極の表面を被覆すべき低融点金属として
、亜鉛、錫を例示したが、アルミニウムも好適である。
さらに、本発明においては、ワイヤ電極の材質として黄
銅を用いたが、銅を用いることもできる。
ただし、ワイヤ電極の拐質として銅を用いた場合には、
半径方向で10μm以上の厚さの低融点金拠の被覆が必
要となる。
以上説明したように、本発明に係るワイヤカット放電加
工装置によれば、ワイヤ電極として、その表面を低融点
金属で被株した黄銅を用いたので、ワイヤ電極の付着物
をなくすことができる。したがって、加工精度が向上し
、また、付着物を除去するために危険な発煙硝酸を用い
るという作業が不要となる。さらに、伺着物によって加
工溝が埋められることがないので、加工溝の片側にある
被加工物の抜は落ち側が残シの被加工物から確実に抜は
落ちることができ、壕だ、加工液が確実に加工向内に行
きわたり良好々加工特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1.2図は従来のワイヤカット放電加工装置による加
工状態を示す説明図、第3.4図はワイヤ電極の付着物
の被加工物への付着状態を示す説明図、第5.6図は付
着物によって加工溝の上部全体が埋められた状態を示す
説明図、第7図は新しいワイヤ電極を用いた加工状態を
示す説明図、第8図は1度使用された古いワイヤ電極を
用いた加工状態を示す説明図、第9図はワイヤ電極の材
質として銅を用いた場合の加工状態を示す説明図、第1
0図はワイヤ電極の材質として黄銅を用いた場合の加工
状態を示す説明図、第11図は被加工物の板JV−Tに
対し付着物が生じない状態での加工速度Fを3柚類の桐
質のワイヤ電極について示したグラフ図である。 各図中、同一部材には同一符号を付し、10はワイヤ電
極、12は被加工物、14は加工液、16は加工溝、1
8は付着物である。 代理人 弁理士 葛 野 イば − (ほか1名) 第1図 第3図 第2図 第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  加工液中でワイヤ電極と被加工物とを加工間
    隙を介して対峙させ、この加工間隙に加工電圧を印加通
    電して、被加工物に電気的切削加工を施すワイヤカット
    放電加工装置において、ワイヤ電極として、その表面を
    低融点全域で被榎した黄銅を用いたことを特徴とするワ
    イヤカット放電加工装置。
  2. (2)  特許請求の範囲+1)記載の装置において、
    低融点金属として亜鉛又は錫を用いたことを特徴とする
    ワイヤカット放電加工装置。
  3. (3)  特許請求の範囲(11又は(2)記載の装置
    において、黄銅として亜鉛をほぼ35%含む65/35
    黄銅を用いたことを特徴とするワイヤカット放電加工装
    置。
JP15981181A 1981-10-07 1981-10-07 ワイヤカツト放電加工装置 Pending JPS5859736A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4968867A (en) * 1988-06-30 1990-11-06 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Wire electrode for wire cut electric discharge machining
US5945010A (en) * 1997-09-02 1999-08-31 Composite Concepts Company, Inc. Electrode wire for use in electric discharge machining and process for preparing same
US8067689B2 (en) 2005-12-01 2011-11-29 Composite Concepts Company EDM wire

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54124399A (en) * 1978-03-03 1979-09-27 Charmilles Sa Ateliers Electrode for working by electric spark erosion

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