JPS6067031A - ワイヤカット放電加工方法 - 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】 本発明はワイヤカット放電加工装置に関する。

本発明は特に平行に設置した電線に電流を流した際に夫
々の電線を流れる電流の方向によって平行な電線が互い
に吸引した９反発したジするいわゆるフレミングの法則
全利用して、ワイヤ電極と被加工体とに流れる加工のた
めの放電電流により生ずる電磁力による反発力をワイヤ
電極にランダムに発生作用させ、放電反発力による変位
を乱して位置決めガイド間のワイヤ電極の撓み全できる
だけなくして真直ぐにさせることにより、加工精度全向
上させることを目的としたものである。

ワイヤ電極を使用したワイヤカット放電加工装置では、
通常ワイヤ電極を一方の貯蔵リールから引きだし、一対
の位置決めガイド？有する加工部を経て他方のリールに
所定の張力全付与できるように引張りながら巻き取り、
この一対の位置決めガイド間に於てワイヤ電極の軸心方
向に更新移動するワイヤ電極の軸心に対してほぼ直角方
向から被加工体全対向させて放電加工間隙全形成させ、
この間隙に水、油等の加工液全供給するとともに間歇的
な電圧パルスを繰り返し供給して放電パルス全発生させ
、この放電金繰ジ返すことにより被加工体全加工するが
、このときワイヤ１Ｌ極イ）シくに被加工体に前記直角
方向の平面上Ｖｃ、１．−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の形状の切断、抜
きとり加］二ができるものである。

しかしながらこのワイヤカット放′［在方［１工で（ｔ
ゴ刀ＩＪ工中、放電時に生ずる放電圧力によってワイヤ
電極はたわみ金生じ、いわゆる弓なりに電極が曲かつて
刀ロエが進行するようになる。　とくに加工の送り方向
が変わる部分の前後に於て、この弓なりの電極的りによ
って直接加工精度が感化することｖＣなる。　い丑一対
の位置決めカイトの距離、いわゆるワイヤ電極のスパン
’１ｉ７１［１ｃｍとして該スパンの中央部に放電圧力
２０２　が加わるとして、ワイヤ電極に８０１！−の張
力を加えて放′ｔｕ苅Ｊ工？しだ場合Ｖｒ−は、その中
央部に於てワイヤ電極の軸心はそのあるべき位置から約
０．６２ｒｎｒｎも撓むようになり加工精度上悪い結果
を示すことになる。

この角部の刀ロエ鞘度が低下する欠点を除き、前記目的
全達成する本発明を例示した図にもとづいて説明する。

本発明を備えたワイヤカット放電加工装置の実施例の概
略を第１図で示すとベット１に設けたコラム２から上ア
ームろと下アーム４とがり（す方のテーブル側へ出てい
る。　この上アーム５の先端部には上下に移動すること
ができるヘッド５を支持していてこのヘッド５の下部に
はガイドホルダ６を図示していない数値制御装置で水平
面上全互いに直角なＸＹ方向に移動することができるよ
うに支持している。　ワイヤ電極７の貯蔵ドラム８に巻
回せるワイヤ電＆７全数多くのカイトローア　９　＋１
０を介在し、又ワイヤ電極送り駆動に対してはブレーキ
制御を与えてワイヤ電４す７に所定の張力全付与するピ
ンチローラ１１　とブレーキローラ１２に挾１れた部分
と、該部分をへてＺｌｌｌ　Ｉ部位１；（決め用の一方
の鉛源やダイス型等の位１１゛■決めガイド１５をへて
被加工体１４と対向せしめらｉｌ、る。　この被加工体
１４はテーブル１５にｂ″１足した台１６にフラングプ
レート１７により固定芒れている。

そしてこのテーブル１５はベット１に支持をＪ［ていて
、図示していない数値制御装置によって水平面全互いに
直角なＸ、Ｙ方向に移動するようＶＣなっている。

ワイヤ電極７と被加工体１４間に俊速するパルス電源２
９よりの加工電圧が印〃１１され、加工液１日の噴射の
もとて加工が行われる。　ａＵ　７ＪＩＩ工体１４との
間で放電加工作用に供されたワイヤ’ｎｉ　（タフ１：
他方の鉛源やダイス型等の位ＩＬ′【決めガイド１９と
複数のガイドローラ２０．２１とツノイドローラ２０と
２１との間に設けたワイヤ電極７の火力［ＰＡ動用ビン
ナローラ２２とキャブスタン２５Ｖこ挾４れた部分音へ
て巻＠取りドラム２４により回収σれるのである。

２５及び２６はガイドホルダ６と下アーム４．即ち被加
工体１４の両側に設けられたワイヤ電極７への通電ビン
で、正極端子／バ被加工体１４へ接続される刀ロエ用パ
ルス電源２９の負極端子が通常高周波の切換スイッチ２
７を介して通電が切換えられるように接続される。

しかしてワイヤ電極７は例えば約０．０５〜０．５　ｍ
ｍφ程度のａ線で、タングステン、モリブデン、または
それらの合金等の細線も使用されることがあるものの通
常は銅又は黄銅等の銅系合金腺が慣用されており、１だ
上記タングステン線が使用される場合には約０．０５ｍ
ｍφ前板のより細い細線である。

ワイヤ電極７による放電加工部全位置決めする位置決め
ガイド１！ｉ、１９間に於てワイヤ電極７は約数ＫＩｉ
′＠後又はそれ以下の張力の付与を必要とする。

該ワイヤ電極７全通しての通電により被加工体１４との
間で高周波（数１０ＫＨｚ前後又はそれ以上の〕の間歇
放電に曝されているため、従来通常形のワイヤカット放
電加工の際にもワイヤ電極７は被加工体１４の部分の加
工溝内に於て一刀１］工の進行方向と反対方向に一通常
は加工溝の後方方向に弧状に彎曲した状態で刀１１工が
進行しているものである。

この彎曲を少くするためにはワイヤ電極への伺Ｊｉ張力
を増大すればよいのであるが、　ａ＋いワイヤ電極に強
い張力を加えると切断してし１う。

即ち、ワイヤ電極７の切断防止のためには旬Ｊ−ｊす１
（力に限界があり、またワイヤ電極７には付与張力又は
力に応する伸びもあるところから、上記の如くワイヤ電
極７が被加工体１４０郡分又はその〃）１工溝内に於て
成る程度弧状ｖＣｉることは避けられないものであり、
加工部の位１ｉｆｔ　（ｔよ位イ直決めツノイド１５．
１９間の位置から変位することＶＣなる。

第２図は本発明の実施例の太部を拡大し／こところの図
であって、位置決めガイド１５．１９Ａ固着したケース
ろ０は図示していないが上下方向と紙面に対して直角な
方向に夫々微細に）多動してワイヤ電＠Ｓ７の位置を調
整することができる構造に１つていて、そのケース５０
はボルト等でガイドホルダ６及び下アーム４に取付けら
れている。　このケース５０に加工液１８を注入するキ
ャップ５１全着脱自在に取付けその端部はケース５０と
ともにノズル５２全形成している。

このケース５０に必要に応じて絶縁材で作った支持部材
５５を固定し、同じく絶縁材で作った支持板５４′（ｉ
−イジ等で支持部材５５に固定する。

この絶縁材等で作った支持部材ろ５と支持板５４との間
で等電性の材料で作った歯車５５全回転自在に支持する
ようにしである。　この歯車５５に接点５６を取り付け
た板ばね５６Ａｆねし３７で取付け、接点６６の先端部
ｒｆＸ、被加工体１４に弾力的に接するようになってい
る。　この接点６６全保持する板はね５６Ａ　を取付け
た歯車ろ５は絶縁材等で作った歯車５８とかみ合い、歯
車５８はガイドホルダ６及び下アーム４とに夫々固定し
たサーボモータ５９の軸に固定されている。　ガイドホ
ルダ６及び下アーム４に取付けたブラケット４２のブラ
シュ挿入孔４５にはプランユ４／Ｊ’、ｆスプリング４
５の弾力に抗して挿入しており、そのブラシュ４４の後
端部に２つのナツト４６全互いに締め合って固定する。

　そしてブラシュ４４の先端部はスプリング４５の弾力
で回動する歯車５５に常時当接するように斤っでいる。

第ろ図に示したように、被加工体１４の７ＪＩＩ　Ｉ面
又は加工間隙面の断面輪郭線１４１３（：Ｉ加工送ジの
向きに図示の如く円弧凸状等となる傾向にある。

これはワイヤ電極７がパルス放電による圧力に加えてさ
らに流通介在する加エフ、り１８の作用はより加工間隙
に発生する圧力に押さ７とて４７曲し／こ状ｐ１４で更
新送りきれるからである。

尚第５図で１４Ａ　は被加工体１４をワイヤ′屯４１Ｊ
う７で加工し終った部分を示すもの一〇、刀１ｊ工送り
方向に対応する被加工体１４０力１１工ε１′ケの一刀
の切断面である。　１８Ａ、１８Ｂｉ刀１」工ｉｆ！１
．１８がその１貝出ノズルろ２の開口からワイヤ電（・
り７にそって同伺１状に噴出された後の流れ方同葡矢Ｉ
ＪＪ　ｔ、、、もって示しているもので、加工液１Ｂが
加工間隙の輪郭Ｉ４Ｂの影響金受けて加工溝内で指向す
る噴流を示している。　一方第４図ａのようｖＣ２つの
導線も９．Ｌ。

全平行に適宜の間隔をあけて設は互いに反対方向に電流
を流すと第４図すのように右ねじの法則により磁力線模
様が形成され、２つの平行な導線の間に反発し合う＠磁
力Ｆが発生し、従って導線鳥Ｊ！２　に拘束張力等が付
与されていないと両者が互に離反するようになることは
周知である。

このような点を考慮して不発明は種々研究や試作を続け
た結果、　７ＪＩ：Ｉ工のための放ｆｌｌによりワイヤ
電極７中と被加工体１４内にＪしれるパルス放電の放’
ｉｔ加工電流全利用して両者間に反発電磁力を発生せし
め、ワイヤ電イタ７盆被加工俸１４に対して反発させて
、ワイヤ電極７奮加工Ｓ内に於てランダムな方向に反発
変位、さらには変位起振させることにより、平均的にワ
イヤ電極７の鉛直性を保つようにしたものである。

尚、被加工体１４とワイヤ電極７０間の放電点或は放電
接融場所が一箇所に固定さｆＬずにワイ−；’（、。

極の軸方向及びワイヤを極の周りの、’ｒ：ｒ　（・Ｃ
力日王方向前方の成る角度の乾１・Ｉ　＋’（Ｋ於てラ
ンダムに移ジ変り、ワイヤ電極７の電流路に不平衡があ
ること？考慮して通電ビン２５．２６をイＶしてワイヤ
ｔｉ＝極７の上下のいずれか一方又は同時に両側に接続
する如く切換えスイッチ２７で父互青〜適′圧に切］す
ｌ！メーながらパルス電源２９よすの負イ、ｊ１４全ワ
イヤ電極７に与え、放電電流の流水全平均ｆ１−：する
イ、のであり一方パルス電源２９の正極は切換スイッチ
２７′を介した導線よりブランユ４４かスプリング４５
０弾力で当接する歯車５５．接点５６を・′＼−４阪加
土１付４の両倶ｊかあるいばいず）シか−・力゛の側に
切」１々え接続はれる。

かくてワイヤ１ｂ、４視７と仮υＩＪ王挿１４　との間
Ｖこ微小間隙全作ってパルス’屯綜２９まりの’＋’４
７；圧パルス會加えることに上り加工液１）３の噴射の
もとに放電７行わせ、加工するのであるが、この間数″
ｉＩ３．”ｆＬ流にパルス電源２９の正極よジ導勝奮介
し例れか一方又は両方のプラシュ４４及び接点５６金へ
て被加工体１４内を流れた後放電間隙の放電点をへてワ
イヤ電極７全通って流れ、通電ビン２５及び２６の何れ
か一方又は両方よりパルス電源２９の負極にいたる。　
従って″ｒＪ！ｉ加工体１４内を流れる放電′１“は流
とワイヤ電極７を通って流れる放′ＴｉＬ電流とｉＪそ
の放′ｆに点或は放電接触場所にワイヤ電極７の軸方向
（被加工体１４板厚万同）及びワイヤ電極廻りの加工進
行方向側の成る角度の領域内に於て始終移動するため、
互いに反発し合う部分が移動するが、通電ビン２５．２
６に与える電位と被加工体１４ＶＣ与える電位と葡例え
Ｖよ高速２０ＫＨｚ〜５０ＫＨｚで切換えることと、接
点ろ６をサーボモータ５９により始終往復回動して第５
図に示す如くワイヤ電極７を中心にして加工進行方向に
Ｔｊｕ方１１１ｔ１の成る角度の領域内を変位すること
により反発力全ランダムに発生作用させ放電反発力によ
る変位を乱して反発し合う力は平均的となり、ワイヤ？
ｌＺ極の撓み傾向全修正するのに非常に役立つ。

即ち、上記の場合被加工体１４は固定であるから加工の
ための放電’ｆｊｊ流によるｉＴｆ磁反発力はワイヤ電
極７に作用し、反発変位、さもｖＣは反発起振させるこ
とになるが、そのような反発力がワイヤＩｆ（、。

砿７に最も大きく作用するのは、被加工体１４の表裏両
側端に近いワイヤＩｔ　’Ｌ、兆７部分に対してであっ
て、該部分からの変位きらに幻、起振によりガイド間ワ
イヤの平均的な直線性が改善されるものである。

又例えはｉ　ｏ　Ｏｍｒｎ２／ｒｎ　ｉ　ｎ以上の旨速
加工或は大電流加工では、放′屯１Ｌ流と放１’ｌ′Ｌ
圧力による抗力によりワイヤ電極廻の撓みは大さくなる
傾向にあるが本発明のように被加工体間をｂｌすれる放
１ｂ□ｉｆ、流とワイヤ電極を通る放′屯′屯流との間
に生ずる反兄力全ランダムに発生作用式ぜて放”ｉｌ、
’反発力による変位を乱すことにより位ｊα決めカイト
１トＩＪのワ・１ヤ電（・九全はｔよ真直に橋正するこ
とがｌｊＪ’　＋ｊにとなった。

尚第２図に示す一部切断側面図は被加工体１４にパルス
電源２９よジ電位を伝える６１５分の１例の拡大間で、
第１図とはやや相異するが、同一符号で示すことができ
、４４汀ブラシュ、４５はスプリング後端はナツト４６
でパルス電源２９　よジの導線と締付けるようになって
いる。

丑だ上記図示実施例に於ては、切換スイッチ２７及び２
７′ハ機械的スイッチの如く示されているが前述の如く
数１０ＫＨ２捷たはそ九以上に及ぶ高速で切換えたい場
合には例えばトランジスタ等の電子スイッチ素子を用い
る必要があり、筐たか力・る高速の場合は勿論のこと秒
オーダ又はミリ秒オーダの低速で切換える場合の何れに
しろその切換えは加工用パルス′ｌｌＩｇｊ、２９から
の供給電圧パルスの休止時間又は休止期間中に同期させ
て行ｌうことが重重しく、電蝕２９は例えば、特公昭４
４−１３１９６号公報記載の如き、７１１１工用の高周
波の電圧パルス列が比較的低周波で１ｆｆｉ枕する類の
ものが好ましい。

ワイヤ１）′Ｌ電極と仮加工体１４との間の放電による
放′ＩＬ圧力は当該放電点部のワイヤ電極７に作用する
のに対し本発明に於て注目するＩ力の？ｆｉ　イみ反発
力は例えば、パルス電源２９の出力０１ａｉ子が切換ス
イッチ２７及び２７′により被加」二体１４上面側の〕
１ｆ！電ビン２５及び接点５乙に接続されていて、かつ
該接点５６が上部モータ５９の往復回ｊ（９１作動によ
り第５図の加工進行方向前方のやや左側の位ｔｉ’ｔ’
　（実線の接点５６の位置）ＶＣあったとしてワイヤ電
極７と被力ロエ体１４間に開力０芒れたηＬ圧パルスに
よｐ％被加工体１４板厚の中心部分又は位ｆ％で、かつ
加工の進行方向前方の加工間隙ＶＣｈさて発生したもの
とすると、該放’＊による放電圧力は被加工体１４板厚
の中心部分の１点（放電点）　ｉｊＢ分に於て加工の進
行方向とほぼ逆向きにワイヤ置　４１ｓｓ　７に作用す
るのに対し、前記電磁反発力ｒＪ１、ワイヤ穎。

極７の前記放電点の部分から抜力１」工捧フ４上面部に
わたるｐｌは全長部分にあたかも＋ｊｉＪに放１ｕ点に
一独の支点とするかの如く、かつ加工の進行方向と逆向
きの右後方に向うが如くに発生作用するＣとになり、こ
のような同種又は同４．Ｎな状態の１乃至数発又はそれ
以上の放電によりワイヤ電極７は例えば前述の如く右方
向ＶｃＦ位又は振動し、そして次に例えば、右後方又は
右側の間隙でワイヤ′電極７と級〃目正体１４との間の
間歇放１ｈ、を誘起し、そしてその間に接点５６が旋回
により破線の位置に移動して来て、１だワイヤ電極７の
右後方への変位等も元に戻るとともに放電点も加工の進
行方向前方に移１１のしておれは、次には左後方へ変位
又は振動が起るが如く、そして上目Ｃの間にワイヤ電極
７及び被加工体１４に対するパルス電源２９の接続ＩＪ
、被加工体１４の下面側へ何回となく切換えられており
、従来の加工のための放電による放電圧力が平均的に比
較的規則的又はほぼ−足の状態ケ保つかのように作用し
てほぼ一定の状態の変位全ワイヤ１（ｉ　換７にＪ−ｊ
えていた（第７Ｉ図）のを本発明ＶＣより規則性の、７
１．、−１１ｈ　ｍ反発力音発生作用させることによυ
位誼決めカイト１５１９間のワイヤ電極７の平均的面線
性を改善するとともに、該ワイヤ電極７の軸とガイド１
５，１９間Ｉ■線軸との一致性を高め加工性度を高める
ことができる。

そしてまた」二連の如き電磁反発力の先生作用によりワ
イヤ電極７と被加工体１ノは従来まりも離隔した加工間
隙が平均的に広がるｆＪ１回となるから異常放電の発生
は少なく　７ＪｌＩ工の安定性＆、Ｉ　ｊ？ｊし、そし
てワイヤ電極７の断線小数の少ない加工孕叶能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置ｒｔの札略４１″、＾成図
、第２図は本発明の要部の拡大図、第ろ図、第４１刈ａ
。 ｂ及び第５図は説明の１こめのｊｉ：Ｓ分間である。 ７はワイヤ電極、１４は仮加工体、１Ｂは加工欣。 ２５．２６は通電ピン、２７はスイッチ、２９はパルス
電源、５６（ｆＪ、接点、４４６７ｆノラシユ。 代」里人　↓１ｄ　注　秀　巳′） 第１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の間隔？おいて配置した一対の位置決めガイ
   ド間にワイヤ電極をワイヤ電極の軸心方向に更新送りを
   して移動せしめつつ前記ワイヤ電極の軸心方向と直角の
   方向から被加工体を微小間隙を介して相対向せしめ、該
   間隙に被加工体の一方又は両側に設けた刀Ｏ工液噴射ノ
   ズルから加工液全ワイヤ電極にそって前記間隙に噴射供
   給せしめつつ被加工体とワイヤ電極に電圧パルスを与え
   、前記ワイヤ電極と抜力り正体との間に前記直角方向の
   平面上における相対的加工送りヲ与えるワイヤカット放
   電加工機において、ワイヤ電極並びに被加工体に流れる
   加工のためのパルス放電′亀流によりワイヤ電極と被〃
   ロエ体との間に電磁反発力を発生させワイヤ電極の撓み
   全矯正するように構成したことを特徴とするワイヤカッ
   ト放電加工装置。
2. （２）　ワイヤ電極と被加工体間に流れる加工のための
   パルス放電電流は、前記ワイヤ電極に対する通電が被加
   工体の両側に７．！−ｙけられた各通電装置から行なわ
   れるものであって、かつ前ｈピ各通電装置からワイヤ電
   極への通電が何れか一方又は両方に切換え可能に構成さ
   れているものである特許請求の範囲第１項記載のワイヤ
   カット放電加工装ｆ斤。
3. （３）　ワイヤ電極と被加工体間に流れる加工のための
   パルス放電電流は、前記被加工体に対する通電が被加工
   体の両側に設けられた被加工体表ｍ１に加圧当接される
   ブラツシ通電装誼によって行なわれるものであって、か
   つ前記被加工体両面に対する各ブラソシ通電の位置が加
   工進行方間の前方直前の被加工体表面の部分全中心とし
   て左右［所定の角度の開音往復移動旋回する範囲であり
   、かつ１１１Ｓ記各ブラツシ通電装置から被加工体両面
   への通電が何れか一方又は両方に切換え可能１；’ｒａ
   ｔ成さ７しているものである特許請求の範囲第１項記載
   のワイヤカット放電７ＪＩ］工装置。