JPS6254610B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6254610B2
JPS6254610B2 JP1775378A JP1775378A JPS6254610B2 JP S6254610 B2 JPS6254610 B2 JP S6254610B2 JP 1775378 A JP1775378 A JP 1775378A JP 1775378 A JP1775378 A JP 1775378A JP S6254610 B2 JPS6254610 B2 JP S6254610B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
machining
wire electrode
width
workpiece
τon
Prior art date
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Expired
Application number
JP1775378A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS54109698A (en
Inventor
Kyoshi Inoe
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.)
Inoue Japax Research Inc
Original Assignee
Inoue Japax Research Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Inoue Japax Research Inc filed Critical Inoue Japax Research Inc
Priority to JP1775378A priority Critical patent/JPS54109698A/ja
Publication of JPS54109698A publication Critical patent/JPS54109698A/ja
Publication of JPS6254610B2 publication Critical patent/JPS6254610B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B23H7/04Apparatus for supplying current to working gap; Electric circuits specially adapted therefor

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)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は細線ワイヤを電極として用い、これを
ガイド間に張力をかけて巻取り移動せしめ、前記
ガイド間のワイヤ電極に被加工体を対向させて形
成する間隙にパルス放電を繰返して加工するワイ
ヤカツト放電加工方法に関する。
ワイヤ電極としては通常0.05〜0.5mmφ程度の
細線を用い、これに数Kg程度の張力をかけながら
ガイド間を移動させるが、被加工体と対向する間
隙にパルス放電を行なうことによつて衝撃圧力が
発生し、この圧力作用により前記ワイヤ電極がガ
イド間で撓みを生じ、作用圧力がパルス放電によ
つてパルス的に作用することによりワイヤ電極は
撓み振動を発生するようになる。このワイヤ電極
の振動状態第1図に示すようにガイド2間で弓状
(点線)に一次振動(原振動)し、加工溝幅を拡
大し、角部にだれを生じさせ、加工精度を低下さ
せる欠点があつた。
そこで本発明は、前記加工溝幅を小さくし、角
部のだれを少なくし加工精度を向上させるために
加工パルスを改良するようにしたものである。
前記ワイヤ電極の原振動の振動数fは、ガイド
間のワイヤ電極1の長さをlとし、張力をT、ワ
イヤ電極の単位長さの重力をρとする場合次式で
与えられる。
本発明は、前記ワイヤ電極の原振動の振動数に
ワイヤ電極と被加工体間に供給する電圧パルスの
周波数をほぼ等しく設定制御するようにしたもの
である。しかしながら電圧パルスの周波数を変え
ると所期の目的とする加工ができなくなり、これ
を任意に制御することができない。そのため本発
明は前記供給電圧パルスとして、短い加工単位の
パルス幅τon・sと休止幅τoff・sを持つた単
位パルス列を中断制御することにより時間単位パ
ルス列と時間幅τoff(但しτon/τoff=1)の
中断とを繰返すパルスを発生する電源によつて中
断された単位パルス列を供給し、この単位パルス
列の中断の繰返周波数を前記ワイヤ電極の原振動
の振動数にほぼ等しく設定制御するようにしたも
のである。
この本発明によるワイヤ電極と被加工体間の加
工間隙に行なわれる放電はパルス幅、休止幅とも
に短い単位パルスによつて行なわれ、この単位パ
ルスによる小さな放電を繰返し、微小放電の集合
から所要の加工量を得るようにし、この単位パル
ス列の中断の繰返周波数を制御するようにしたか
ら任意に制御することができ、単位パルス列の中
断の繰返周波数をワイヤ電極の振動数に等しく設
定制御することにより加工精度向上した加工を行
なうことができる。
以下本発明を説明すると、第1図に於てワイヤ
電極1はガイド2間を所定の張力を保つて矢印方
向に移動し、ガイド間のワイヤ電極1に対して被
加工体3を対向し、端子4にパルス電源を接続し
て放電加工する。ワイヤ電極1と被加工体3の間
隙には水等の加工液を供給し、端子4からのパル
スによりパルス放電を行なつて加工し、加工の進
行に応じてワイヤ電極1と被加工体3の相対間に
加工送りを与えて加工する。通常は被加工体3を
固定する加工テーブルにNC制御装置又は倣制御
装置によつて所要の形状送りを与えながら加工す
る。
第3図は端子4に供給する電圧パルスの実施例
説明図で、短い加工単位のパルス幅τon・sと
休止幅τoff・sを持つた単位パルス列を中断制
御し、中間時間幅τoffで分離された時間幅τon
の単位パルス列を繰返し供給する。第2図がこの
パルスを発生するパルス電源で、電圧源5をトラ
ンジスタ等のスイツチ6でオン・オフスイツチン
グすることにより端子4に電圧パルスを発生す
る。7は前記パルス幅τon・sと休止幅τoff・
sを持つた単位パルス列を発生する発振器、8は
時間幅τonと時間幅τoff(但しτon/τoff=
1)の制御パルスを発生する発振器でこの両発振
出力をアンドゲートで結合してスイツチ6で制御
することにより第3図の電圧パルスを発生する。
発振7によつて発生する単位パルスは、短い加
工単位のパルス幅τon・sと休止幅τoff・sが
加工材質、加工条件等によつて1〜10μs程度に
設定され、この個々の単位パルスによつて発生す
る放電により加工が行なわれるが、この単位パル
スは前記のように極く小エネルギ放電を行なうの
で、単位パルス列として微小放電の集合から所要
の加工量を得るようにする。この加工単位パルス
列は発振器8による制御パルスの時間幅τonだ
け続け、単位パルスによつて放電を行なつてから
時間幅τoffだけ中断して再び単位パルス列によ
る放電を行ない加工が行なわれる。中断時間幅τ
off中に前のパルス列によつて発生した加工間隙
の放電屑が除去され、浄化された間隙で次の放電
が行なわれるよう時間幅τonのパルス列が時間
幅τoffを置いて繰返して供給され放電が行なわ
れる。このパルス列の時間幅τon、中断時間幅
τoffは従来の加工パルスのτon、τoffに相当す
る。
そしてこの発振器8の発生する時間幅τonと
時間幅τoffとを繰返す制御パルスの周波数を前
記した式より計算で求めたワイヤ電極の振動数に
ほぼ等しい程度に設定する。又は実測して検出し
たガイド2間のワイヤ電極1の原振動の振動数に
等しく制御する。このワイヤ電極1の原振動数に
等しく発振器8の発振周波数を調整することは手
動調整しても、又検出信号により自動的に制御す
るようにしてもよい。このようにして単位パルス
列の中断の繰返周波数をワイヤ電極1の原振動の
振動数にほぼ等しくなるよう設定制御することに
よつて加工精度を高めることができる。即ち、ワ
イヤ電極1は振動して第1図点線の如く弓状に曲
るから、振動が最大から最大になる期間に亘つて
放電するようパルス列の時間幅τonを長く設定
すれば加工溝幅が拡大し精度が悪くなる。今第4
図によつて説明すればイ図はワイヤ電極1の振動
振幅を示し、パルス列の時間幅τonを例えばワ
イヤ電極1の振動1周期以上に設定すると、時間
幅τon中にワイヤ電極1の振幅は最大2Lの振動
をする。これを本発明のように単位パルス列の中
断の繰返周波数をワイヤ電極1の振動数に等しく
設定した場合は、時間幅τonはワイヤ電極1の
振動の半周期に相当するから、その位相がロ図に
示す位相になると、放電中τonの最大振幅はL
となり、他の半サイクルの振動時には中断時間τ
offとなる。又、位相がハ図に示す位相となる
と、放電中の最大振幅は2Lとなる従つてロ図の
ような位相が同期してとれれば最良で、このとき
は加工溝幅が最小に小さくでき、又加工形状の角
部のだれ等を減少して加工精度を高めることがで
きる。
しかして、本発明は単位パルス列の中断の繰返
周波数をワイヤ電極1の原振動数に等しく設定し
たことによりワイヤ電極1に作用する放電圧力は
時間幅τom、続き時間幅τoff中断し、この放電
作用圧力の繰返数とワイヤ電極1の原振動数が等
しく設定していることにより位相が次第にロの同
期状態に引き込まれるようになり、これにより加
工精度の良い加工が行なえるものである。
尚、放電は各単位パルスによつて発生し放電圧
力が発生するが、この単位パルスは高周波で繰返
されるからワイヤ電極は応答できず、単位パルス
列の中断の繰返周波数に等しく原振動数で振動す
るようになる。
例えば、0.2mmφのCu線をワイヤ電極(ρ=
27.9×10-6g/cm)とした場合、張力T=1Kgを
作用してガイド間(l=30cm)のワイヤの振動数
は、f=3KHzであるので、中断制御のパルスで
τon≒166μs、τoff≒166μsに調整して加工
したとき効果の大きいことが確認された。加工は
厚さ20mmのSKD材を加工するとき、従来角部分
のだれが約0.2mm、寸法誤差が約0.03mm程度あつ
たものを本発明によるとき角部のだれが約0.02mm
となり、寸法差約0.008mm程度に加工できて極め
て好結果が得られた。加工速度は何れも14mm/
minの速度で送つて加工した場合である。
又、断線テストに於て、張力1.2Kgまで増大し
ても切れることがなかつたが、従来例では1.02Kg
までしか利用できなかつた。
以上は本発明を一実施例によつて説明したが、
ワイヤ電極と被加工体間に供給する電圧パルスは
パルス幅τon・sと休止幅τoff・sの単位パル
ス列とを中断制御して時間幅τonの単位パルス
列と時間幅τoffの中断を繰返すようにしたもの
であるから、加工条件に応じて設定したパルス幅
τon・sの単位パルスによつて放電が繰返され
加工が行なわれ、加工面粗さを小さくし高精度の
加工を行なうことができ、単位パルスの休止幅τ
off・sは放電が連続しない範囲で最小に設定し
て加工速度を高めることができる。即ち、パルス
列の時間幅τonの次に時間幅τoffの中断時間が
あり、この中断時間に発生したアーク・短絡等は
消去され、推積した加工屑の排除、洗浄が行なわ
れるから、次のパルス列による放電は安定して行
なわれるようになる。又、パルス列の時間幅τ
on及び時間幅τoffの中断は任意に制御すること
ができ、この制御によつても単位パルスが変化す
るわけではなく、加工状態、加工面粗さ等の加工
性能は所期のものが維持でき、従つて単位パルス
列の中断の繰返数は任意に設定でき、これをワイ
ヤ電極の原振動数にほぼ等しく設定制御して加工
精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の説明図、第2図は本発明の一
実施例加工パルス電源の回路図、第3図はそれに
よる発生加工パルスの波形説明図、第4図イ,ロ
及びハはワイヤ電極の振動と、パルス集団の時間
幅及び位相の関係を示す説明図である。 1……ワイヤ電極、2……ガイド、3……被加
工体、4……加工パルス端子、5……電圧源、6
……スイツチ、7,8……発振器、9……アンド
ゲート。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 一対の間隔を置いて配置した位置決めガイド
    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ほぼ直角方向から被
    加工体を微小加工間隙を介して相対向せしめ、該
    間隙に加工液を供給介在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
    と被加工物間に前記直角方向の平面上に於ける相
    対的な加工送りを与えるワイヤカツト放電加工に
    於て、前記間歇的な電圧パルスを短い加工単位の
    パルス幅τon・sと休止幅τoff・sを持つた単
    位パルス列を中断制御することにより時間幅τ
    onの単位パルス列と時間幅τoff(但しτon/τ
    off=1)の中断とを繰返す電源によつて前記ワ
    イヤ電極と被加工体間に供給するようにすると共
    に前記単位パルス列の中断の繰返周波数を前記一
    対のガイド間のワイヤ電極の原振動の振動数にほ
    ぼ等しく設定制御したことを特徴とする放電加工
    方法。
JP1775378A 1978-02-17 1978-02-17 Method and device for wire-cut electric discharge processing Granted JPS54109698A (en)

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JPS54109698A JPS54109698A (en) 1979-08-28
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