JPS5890426A - ワイヤカツト放電加工制御方法 - Google Patents

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】 本発明は、ワイヤ電極と被加工物の対向した微小間［Ｋ
％加工液を媒体として放電を生じさせ。

上記ワイヤ電極と上記被加工物との相対的な移動によっ
て加工を進行させるワイヤカット放電加工制御方法に関
し、％に直線加工部と曲線加工部との加工速度を変えて
形状精度を向上させるようにしたワイヤカット放電加工
制御方法に関するものである。

一般にワイヤカット放を加工方法においては。

通常０．０５〜０．３ｒｒｘｎφ　なる径のワイヤ電極
を使用しており、その材質は、゛銅、黄銅、タンゲスア
ン等が広く使用されている。ワイヤ電極と被７１０工物
の対向しｆｃ４ｉ小間隙には、加工液を媒体として。

加工電源から供給されるパルスを流によって放電が繰り
返し行なわれる＠ワイヤ電極と破〃Ｄ工物の相対的移動
は、ＸＹクロスデープルに組み込まれｋＸＹ用モーター
を数値制御装置からの指令によって動かし行なわれる口
このようにして、１ノ１ヤカソト放電加工方法は一般金
型の抜きゃ切断等に用いられる。

ｘ−ｆ従来のワイヤカット放−カΩ工方法による形状〃
ロエにおいての欠点について説明する。第１図ｙｃおい
て、形状加工における部分の名称を定義しでおく。第１
図１８）がパンチ形状の場合でｌｂｌかダイ形状である
０そこで被加工物＋１＋の曲Ｉｆｉ部は、内側部（２）
と外囲部（３２とに分けらｒしる（一般的にはインコー
ナー８部及びアウトコーナーＲｓと呼ばれている。］し
かし、上記表現は、必らずしもコーナ一部に限定したも
のではなく２通常の曲線部についても同様である０次に
、第２図１ａＪ　、　ｌｂＪ　Ｋよυ各々、９０のコー
ナー凡部の内側部、外１４１１部を加工したときの形状
精度不良について説明する。ｌａｌはワイ″ｒ＠極（４
）かＡ−＋８−）Ｃ→Ｄと通って加工した場合で、所望
形状の輪郭線１５７　Ｋ対してオフセット分だけ、内側
にずれている。オフセットは、１ツイヤカツト放電加工
方法では通常加工溝幅の半分とされている（詳しくは、
ワイヤ１１Ｌ極の半径十放電ギャップをいり。）Ｆ’３
４Ａのコーナー１（部は、ＰＱに相当する。

この↓９な場合、コーナー８部には、切り残し。

すなわちアンダーカット部（６）が生じてしまう。これ
とは逆に、１ｂ）では、ワイヤｉｔ極（４１かに→Ｂ′
→＜〕′＋ｄと通υ、コーナーＲ部の外囲（Ｐ’Ｑ’＞
を加工し７′ｃｓ台で、このときは切υ過ぎ、すなわち
オーバーカット５（７）が生じてしまう。これらの理由
については、ワイヤ電極が放電の際の反発合成力により
またわみを生じているため、′コーナーＲ部では、その
たわみによる烏れ分だけ２図中Ｂ　Ｃ、Ｂ’Ｃ’Ｌシ内
側を通るために、各々アンダーカット及びず−バーカッ
トが起きるとされている。そこで。

フログラム補正等が行なわれているようである・しかし
１本発明者は、上述した従来の欠点を解消するために、
もつと詳細にコーナー８部の挙動を考案してみた。

＃！６図は、ワイヤ電極（４１が、被加工物１１７をワ
イヤ軌跡（８）上を移動して加工した場合の模式を示し
た＃５２Ｆ１４図である。加工後には、ワイヤ径と放電
ギャップの２倍を加えた加工＃１ｌ（９）が形成されて
いる。

この図の場合は、９０゛のコーナーＲがワイヤ軌跡（８
）上でＲＣなる半径の場合である。この場合、直線部で
はワイヤ軌跡＋８）上での速度をＦとすると、両側の加
工面すなわち、両側の輪郭線上での速度もやｕＤＦとな
る。しかしコーナー８部では、状況が変わってくること
を以下に説明する。

ワイヤ電極（４）が　６Ｖ’Ｃｚ　　（半径ＲＣ）を移
ｗ１７ｘＩ工すると、各々外側部はＩＩｈ（半径Ｒ１）
、内側部は０１（ｈ（半径ＲＯ）なる加工面が形成され
ると仮定する。するとワイヤ電極（４）は　Ｃｓ　Ｃｚ
　　上をＦなる速度で通過するから、ＬｓＩｚ上での導
湯速度は遅くなシ、　　ｄ）ｚ上での通過速度は速くな
る。

すなわち、ＩＩ　ＩＩ　、０１０ｘ上での本位加工長さ
に対するワイヤ電極（４）の停滞時間が、それぞれ長く
なるか又は短かくなる。その結果、工ＩＩ冨　では、停
滞時間が長いため、第２図（ｂ）のようなオーバーカッ
トが生じ、０１０ｇ　では、第２図（ａ）のようにアン
ダーカットを生じてしまう。

つ１シ、コーナー８部の力０工の挙動は、第６図のよう
にワイヤ軌跡（８）に対して、加工溝（９）の半分が尋
しく両側に形成されるのではなく、第２図（ａ）。

（ｂ）を合成したようになり、第６図で言うとＣＩ　Ｃ
２とＩｆ　Ｉｓの間隔の方が２１１Ｙがとの間隔より広
くなると言える。

以下に具体的に、ｇＬ％にＣｓ　、　訂）上での速度Ｆ
Ｏ１ＦＣ％Ｆｒを求めてみる。友だし角速度をＷとする
、Ｆｏ−ＲｏＷ、　　Ｆｃ＝ｔＲｃｖＶｔ　　ｐｌ−Ｒ
ｒｗ実際には、ワイヤ電極と被加工物の相対移動＃ｉ、
ＸＹクロステーブルによって行なわれるのが一般的なの
で、ここではＣＬの移動がＦＣなる相対速度で制御され
得るものとする。し友がって、ｔ Ｆｌｘｐ（・−１Ｆｏ４ｃ　、−助となる。（Ｒ１（Ｒ
ｅ（ｌ（ｏ　）Ｒｅ　　　　　　Ｒｅ さらに、ＲＩＷＲＣ−Ｅｙ’２、Ｒｏ＝Ｒｃ＋Ｓ／２　
（Ｓ　：刀ロエ＃１１１ｉｍ）、°、　　ＦＩ＝ＦＣ（
１−ａ／２Ｒｃ）、Ｆｏ＝Ｆｃ　（１＋　８／２　Ｒｃ
　）となる。

上式から、コーナー８部での外側部（一般にはアウトコ
ーナーＲ）では、ＦＣに対してＦｌと遅くなり、逆に内
側部（一般にはインコーナーＲ）では、ＦＣに対してｐ
ｏと速くなることが明らかに判る。このような場合に１
それぞれオーバーカット及びアンダーカットの起る理由
をもつと評判に以下に説明する。

第４図（ａ）は、一般の加工の場合で速度をＰＩ　＋　
Ｆｇ　＋Ｆｓ　ｅ　Ｆ４　（Ｆｌ　＜Ｆｓ　＜Ｆｓ　＜
Ｆａ　）のとき、加工溝幅がＳ１＋Ｓ！ＩＳ３・８４（
８重＞Ｓｍ　＞８１　＞８４　）と変化している状況を
示しである。このとき他の加工条件は全て同じであると
する。（ｂ）は一度加工した加工面を再度〃０工する一
般的にはセカンドカットと呼ばれる加工法の場合で、速
度をＦ１’ｔ　Ｆ＊’ｅ　Ｆｓ’＊　Ｆ４’　（Ｆｌ’
＜Ｆ！’ぐ３′＜Ｆ４’）とし友とき、加工溝幅の半分
がＳｔ’／２＋　＆’／２＋Ｓｌ’／！−８４’／２　
（８１’／２　）Ｓ霊’／２　＞Ｓｍ’／２　＞　８ｍ
　’／２　）と変化している状況を示している。

どちらの場合でも、速度Ｆ、　Ｆ’が決定されると加工
溝幅Ｓ％加工溝幅の半分Ｓ′／２も一義的に決定される
ことがわかる。他の加工条件が綬１−ならば、速度が速
くなるにつれて溝が狭くなることは、従来から周知であ
る。したがって、第６図までで説明したように、コーナ
ー８部でも、速度Ｆが遅くなればオーバーカット、速度
Ｆが速くなれはアンダーカットを生じる。すなわち加工
面の形成は、ワイヤ電極が加工面を通過する相対速度に
依存する。

本発明は、このような挙動を解析し几結果％加工面すな
わち所望形状の輪郭線上でのワイヤ電極と被加工物との
相対速度を一定にしてやれば、オーバーカットもアンダ
ーカットも生じないという知見に基づいたものであり、
加工精度を著しく向上させたワイヤカット放電加工制御
方法を提供するものである。

すなわち本発明に係る第１のワイヤカット放電加工制御
方法は、ワイヤ電極と被加工物との相対速度を所望形状
の輪郭線上で一定になるように制御することを特徴とし
、第２の放電加工制御方決は、１ｍ１−放電加工面を１
回又は複数回繰り返して加工を行なうワイヤカット放電
加工制御方法において、ワイヤ電極と被加工物との相対
速度を所望形状の輪郭線上で一定になるように制御する
ことを特徴とする。以下本発明の実施例を図面と共に説
明する 第５図（ａ）、　（ｂ）は本発明の実施例に係る方法の
説明図であり、（ａ）は、ワイヤ電極（４）がワイヤ軌
跡（８）上をＣ１→Ｃ３−＋ｃ３り４と進んだとき、所
望形状の輪郭線（５）が０１→へ→へ→０４と形成され
るようにする模式を示し几説明図である。直線部につい
て轄、輪郭線上での相対速度゛もＦで同じである。そこ
で０、αでＦなる相対速度を得るには、ＣｘＣｍでＦＯ
に増加させなけ五ばならない。（ｂ）の場合は逆にＩｓ
　ＩｓでＦなる相対速度を得るＫは、６）１でＦＩに減
少させなければならない。第６図のときに求め九式を利
用するとＦＯ，ＦＩは以下のようになる。

Ｆｏ−Ｆ／（１−８／２Ｒｃ）＝　　Ｆｒ＝Ｆ／（１＋
Ｓ／２Ｒｃ）友だし、Ｒｅ：ワイヤ軌跡での半径 Ｓ　：速度Ｆでの直線部の加工震幅 両式のように、曲線部の外側部（アウトコーナーＲ）で
は％　ＦＯなゐ速度に増加させ、内側部（インコーナー
Ｒ）では、ＦＩなる速度に減少させるわけである。コー
ナー８部での速度Ｆの変化は、　Ｎ／Ｃテープ等で指令
しても良＜、ＣＰＵ勢の演算装置により、自動的に計算
しても良い。そこで、オフセット量をＯｆとすると、 Ｓ／２−Ｏｆ、　　Ｒｃ＝Ｏｆ＋Ｒ（Ｒ：図面上の半径
であるの力；−一般的 となるのでＦｏ豐Ｆｘを書き換える。

１＋Ｏｆ／Ｒ Ｆｏ−Ｆ（１＋Ｏｆ／Ｒ）、　Ｆｒ＝Ｆ−−□１＋２・
Ｏｆ／Ｒ 上式でＯｆ　４ＲもＮ／Ｃ情報として与えられるので、
上式を計算機等に記憶させておくことによシ、コーナー
８部でのＦＯ，Ｆｌ　ｔ−引算によって自動的に設定で
きる。

ただこのとき、コーナー８部の内側か外側かの判断は、
Ｎ／Ｃテープ指令に特殊なコードを用いて本よく、また
は、内側、外側を自動的に以下のように判断してもよい
。

オフセットの方向が、ワイヤの進行方向に対してどちら
かの方向かにより、さらに、コーナー８部がその方向に
対して右回りか左回りかによってコーナーＲの内側、外
側部かの区別ができる。

、°、　　内側、外側部の区別ができる。

第６図で、上記実施例の効果について説明する。

（ａ）はサンプルの形状であり、コーナー８部の外側部
はＯｎで示され、内側部はＩｎで示される。しかもＱｎ
・Ｉｎ（ｎ−１，２，・・−・・）は接点であり、図面
上は下面（Ｏ１２・１函０１’＋　Ｉ２’ｐ・・・・・
・）からＬｌ　＋ムの距離にある。そしてコーナーＲの
半径は図上右に行くに従い少しずつ変化させである。さ
らに０１．ヵのように番号が回℃ときのコーナーＲ半径
は勢しい。

このような形状を、オフセットをかけて従来の方法と本
実施例に係る方法との２通りで加工してミタ。工。の箇
所ではアンタ゛−カットが生シルノでｉｎ　Ｉｎ’　　
ＩＪ＞０１０ｎ　Ｏ箇所ｒｔｌｉ、ｔ−／（−：／７７
）が生じるのでＬ＋　−Ｏｎ　Ｏｎ’）　０となる。（
ｂＬ　（Ｃ）は各々コーナーＲ半径Ｒ毎に上ａピ形状寸
法差Ｉｎ　Ｉｄ　−Ｌｘ　−Ｌｘ　　Ｏｎ　Ｏｄを表わ
したもノテある。（ｂ）、　？）どちらも四が従来法、
（ロ）が本実施例に係る方法の場合である。今回本実施
例に係る方法では前もって計算によりＦｏ＋Ｆｒを求め
てＮ／Ｃテープに入力して実験してみた。図からも大き
な差があり、本実施例によれば、形状精度誤差を従来の
１０〜３０μｍから５μｍ　以内にできることが判つ几
。また図中ｋＬｃ　　で示されるように、Ｒ）Ｒｃ　　
の範囲では。

誤差は無視し得ることが判る。すなわち、不発明に係る
制御方法が効果的であるのは几、（Ｒｃ　　のとき１あ
る・実験によれば几Ｃ÷２圃であった。

本実験は一度の１１０工の場合であるが、俗にいうセカ
ンドカット、すなわち同−加工面を１回又は複数回繰シ
返して加工する放電加工に適用した場合は、より一層優
れた効果が現われ、はとんど測定不可能な誤差しかなか
った◎ 以上の説明から明らかなように、゛本発明ｒｃ係る制御
方法はワイヤ１極と被加工物との相対速度を所望形状の
輪郭線状で一定になるように制御したので、加工面除去
量が曲線部においても一定量となり、このため加工精度
も著しく向上している。

【図面の簡単な説明】

第１図；旬１ｂ）はそれぞれ被加工部材の形状加工にお
ける曲線部を定義するため１！四図、＠２図１ａｌｌｂ
ｊはそれぞれ従来の加工方法の欠点を説明するための説
明図、第６図コーナー１（部の挙動を説明するための説
明図、第４図１ａ月ｂ）はそれぞれ速度と加工幅の関係
を示した説明図、第５図１ａｌ　ｌｔｌはそれぞ孔率発
明の一実施例に係る加工方法の説明融、第６図１ａ月ｂ
Ｊ　ＩＣ）はそれぞれ前記実施例の効果を説明するため
の説明図である。 なお１図中同一符号は同一箇所８表わす口（２）・・・
曲線部の内ｆｉｌｌ、１３し・曲線部の外側、（５１・
・・所望形状の輪郭線、（８ｊ・・１ツイヤ軌跡、（９
）・・・加工溝。 代理人　葛野信− 第１図 （０） 第２図 （０）１ 第３図 第４図 （０） 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１＋ワイヤ電極と被加工物との相対速度を所望形状の
   輪郭層上で一定になるｊ５に制御することを特徴とした
   １ツイヤカツト放電加工制御方法。 ＋２１所望形状の曲線部の加工において、内側の曲線、
   部に対しては、ワイヤ電極と被加工物の相対速度を直線
   部の相対速度よ＃）減少させ、外側の曲線部に対しては
   、逆に増加させることを特徴とする特許請求の範Ｉ！Ｉ
   第１項記載のワイヤカット放電加工制御方法、 ＋３１同一放電加工面を１回又は複数回繰り返して〃ロ
   エを行なうワイヤカット放電加工制御方法において、ワ
   イヤ電極と被加工物との相対速度を所望形状の輪郭線上
   で一定になるように制御することを特徴としたワイヤカ
   ット放電加工制御方法。 （４；所望形状の曲線部の加工において、内側の曲１１
   １！ＩＳＫ対しては、ワイヤ電極と被加工物の相対速度
   よシ減少させ、外側の曲線部に対しては、逆に増加させ
   ることを％値とした特許請求の範囲第６項記載のワイヤ
   カット放電加工制御方法。