JPS6125726A - 放電加工用ワイヤ電極 - 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】 〔発明Ｏ〕技術分野〕 この発８Ｊ４は、ワイヤカット放電加工機に使用するワ
イヤ電極に関するものである。

〔従来技術〕

従来、この踵の電極としては第３図に示すものが知られ
ている。第３図（イ）は電極および周辺部の平断面図、
（ロ）は同じく縦断面図である。図において−（１１ｆ
；！ワイヤ電極で、加工条件等の用途に応じて０径ｂ″
−０４０５〜０．６朋の銅、黄銅、タングステン等の材
質によって形成されている。（２）は被加工物。

（３）はワイヤ電極（１）と被加工物（２）との放電の
媒体となる加工液である。

次に作用Ｉこついて説明する。ワイヤ電極（１）に張力
な加え、図中の矢印入方向に一定速度で送給させながら
被加工物（２１と対向させる。次に、ワイヤ電極（１）
と同軸方向に加工液（３）を噴射しながらワイヤ電極巾
と被加工物（２）との間にパルス軍ＥＶ加える。このパ
ルス電圧の印加に工っで、対向した微少間隙内の加工液
（３）ヲ媒体として放電が繰り返えされ、この放電時に
発生する熱エネルギによって被加工物（２）を溶融し、
飛散させる。また、対向する微少間隙を常に一定に保ち
、放！？断続的に行うためのワイヤ電極（１）と被加工
物（２）の相対移動は。

図示のないＸＹクロステーブルを数値制御する方法によ
って通常は行なわれる。

上記の工５に放電を繰返し、ＸＹクロステーブルを制御
することによって、加工溝（４）が連続的に形成され、
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。

ところで、ワイヤカット放電加工の加工速度は。

第４図に示す↓５にワイヤ電極（１）に加える張力と相
互関係ｂ″−あり、図の横軸ケ張力Ｔｇ、縦軸を加工速
度Ｆ　ｔｌ１１５）にて示すと、右上りの特性があり、
張力が大きい程加工速度が速くなることがわかる、この
ことは、張力が大きくなるとワイヤ電極（１）の振動が
小さくなり１対向微少間隙寸法を均一に制（財）でき、
安定した放電ケ繰返すことができるからである。

しかし、銅や黄銅のワイヤ電極（１）はそわ自体のもつ
抗張力の向上には限度があるので、張力乞高くして加工
速度を向上することは望めない。またタングステンの場
合は材質自身の抗張力は高いが、加工速度を余り大ぎく
はとれず、かつ高価であ本加工速度の最大の要因は、ワ
イヤ電極（１）の導電率である。加工速度を飛躍的に向
上水せるため番こけ投入電流馨大きくすることであり、
このためにはワイヤ電極（１）が大きな導電率を有して
いることｈ−必要である。しかし、現在量も多く使用さ
ねている黄銅やタングステンのワイヤ電極（１）は導電
率はさほど高くなく、大電流を投入すると発熱して。

抗張力が低くなるか切断してしまうψ合もある。

また、従来の銅や黄銅のワイヤ電極（１１を使用すると
、第５図の（イ）、（ロ）において符号（５）で示す付
着物が加工後の被加工物（２）の切断面に付着すること
がある。このような付着物（５）が加工面に残ると。

被加工物（２）の寸法精度な損ね、加工エネルギの大き
い領域ではこの付着物の厚さが１０〜１００７７ｍに及
ぶことがある。さらに、上記加工エネルギを大きくする
と、第６図に示すように付着物（５）が加工溝（４）を
埋めてしま５ことがある。

ここで、ワ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ｆ５１　（１）量及び加工速度の
関係ケ確認した結果を第１表に示す。この結果は、ワイ
ヤ電極（１）の電極材のモデルとして直径３關、長さ５
０龍の丸棒な試験片としで用い、対向微少間隙に印加す
るパルス１８：、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１ま、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。放
電時０〕熱エネルギーに工す被加工５．’ｙＨｊｆ２１
　ｂ″−溶融状態に熱せられ、ると同時にワイヤ電極（
１）自体も回程度に熱せら才する。このとき加工液（ろ
）１１会激な温度上昇で気１゛ヒシて局部的に爆発状態
ハス剥じ、被加工物＋２ｉ　ｏ、＋俗解部を吹き飛ばし
てしまう。

以上の状況ｈす！：返さ柁るｌ’ｌ−１融点ｈ；低く蒸
発りぺ〕すい電極材は、気（Ｌした加工液と共に加工溝
ｔ４ＬＫに排出される。つまり、気化Ｑ）状態で飛散し
で力［）工面に付着しにくくなっているためである。一
方融点が高く金属蒸気になりにくい銅等は、放電の熱エ
ネルギーに工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ときに加工面に溶着するため、
付着量が多くなっている。また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錫等の低融点金属は、第１表に示す
工５に抗張力が小さく、ワイヤ電極内の電極材とし０．
０５〜０．３ｆｌの直径ケ有するものに線引することは
断線が頻発し、ワイヤ電極（１）として（、！使用でき
ない。

上記のＬへな被加工物（２）−＼の付着現象が生じると
、加］−俵に被加工物（力ｒ取外ｒことができな鳳・し
、ワイヤ電極（１）と同軸噴流Ｊ→ｉている加Ｔρ１２
’、ｉが対面微少間１ｋに侵入し、ないＯ）で、気中放
電ｊＪｉ、　、）・発生して加圧速度Ｖ＋低下をとだす
場合もあ３　　。

たソイ４′電椋（１）の断線を生じることもある。」二
［−Ｃｌ）付着物（５）の主成分が銅て゛あるために、
この付尤物（５）ヲ除去７ｉｌ−るには、発煙硝酸のよ
５な危眸ｆ、ｒ薬品ケ使用しなげねばならないので、作
業性が良くないことと、さらに、加工速度馨大きくする
ために大富流ヲ辿雷すると、被加工物ｆ２１の加工面の
平面度が悪いためｔこ２次研磨を必要とし、高い寸法精
度が得られない等の欠点があった。

〔発明の概要〕

この発明は、上記のよ５な従来ＯＪものの欠点ケ除去す
るためになされたもので、ワイヤ電極の表面に所定ＯＪ
間隔なおいて研磨剤？付着させることにより、ワイヤ電
極の送給中に被加工物の加工面を研磨し、加工速度を高
く、加工面精度ケ良くすることのできるワイヤ電極を提
供するものである−〔発明の実施ド１１　） 以下、この発明の一実施例７図によって説明する。第１
図はワイヤ電極の平断面図、第２図は同じく縦断面図で
ある。図において、（１）はワイヤ電極、（２）はワイ
ヤ電極（１）の円周面に、所定の間隔をおいてダイヤモ
ンド、セラミック等の硬質物質の粒子ケ焼結、接着して
形成された円環状の研磨剤である。上記の研磨剤として
は、グリーン・カーポランダム、ホワイト・アランダム
、セラミツ名ダイヤモンド、窒化ボロン（ＢＮ）、炭ｆ
Ｅ、ボロン（）（４Ｃ）などの硬い酸化物、あるいは炭
化物化合物、またはタングステン・カーバイト（ＷＣ）
、チタン・カーバイド（ＴｉＣ）　、チタン・ナイトラ
イド（ＴｉＮ）　、メンタルカーバイド（ＴａＣ）　、
ニオブカーバイド（ＮｂＣ）などの超高物質等の粒子？
使用して、これらの粒子にフェノール、エポキシ長石等
を混合し、ワイヤ電極（１）に塗布して焼結しである。

また、この研磨剤（６）の塗布厚さは、ワイヤ電極（１
）のサイズ、加工速度によって変わり、例えば塗布厚さ
Ｑ、１５＋ｏ＋で。

ワイヤ電極（１）の直径０，３絹の場合は、研磨剤（６
）部の外径は０．６絹となる。この塗布厚さは塗布方法
によって増減ができ、樹脂系バインダによる焼結法であ
れば０，５龍の厚さのものも可能であり、電着法による
と２〜３μｍ程度の薄いものも！！！作できる。

上記構成のワイヤ電極（１）ヲ使用して放電加工を行な
った場合と従来のワイヤ電極（１）による例とを比較す
ると、まず従来のワイヤ電極（１）に１って加工された
被加工物（２）の加工面の粗さはＲｍａｘ、１０〜２０
μｍ程度で、セカンドカットの精密加工の場合でも２〜
５μｍである。こねｆこ対して第１図に示す本発明のワ
イヤ電極（１）による被加工物（２）の加工面の粗さは
、研磨剤（６）の選択によって１μｍの表面粗さで加工
ができる。

また、研磨剤（６）に使用する粒子の粒度の選択によっ
ては加工速度を高くすることもでき、さらには、従来の
工５な電極の一部が飛散して加工面に付着することがな
い。

〔発明の効果〕

以上のよ５に、この発明に工わばワイヤ電極の円周面に
間欠的に研磨剤の部分を設けたので、加工時には加工速
度が高く、加工面の優ねた精度の高い製品が放電加工に
よって得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はこの発明の一実施例ケ示し。 第１図は平断面図、第２図は縦断面図、第３図（イ）。 （ロ）は従来のワイヤ電極周辺の要部を示した平断面図
及び縦断面図、第４図はワイヤ電極の加工速度と張力と
の関係を示した線図、第５図（イ）、（ロ）及び第６図
（イ）、（ロ）はそれぞれ被加工物の面に付着物が発生
する場合のワイヤ電極周辺の要部を示す平断面図及び縦
断面図である。 図において、（１）はワイヤ１Ｆ極、（２）は被加工物
、（３）は加工液、（４）は加工溝、（５）は付着物、
（６）は研磨剤。 なお、図中の同一符号は同一部分または相当部分を示す
ものとする。 代理人　弁理士　木　村　三　朗 第　２　図 ｆｆ、　　３　　Ｆｌ− 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加工物の加工溝間にワイヤ電極を送給し、このワイヤ
   電極と上記被加工物との間にパルス放電を行なわせるワ
   イヤ放電加工機において、円周面に所定の間隔をおいて
   研磨剤を環状に付着させ、この研磨剤で放電加工中に上
   記被加工物を研磨することを特徴とするワイヤ電極。