JPS6348654B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、所定の切断経路と、この切断経路と
直角の方向の振動運動とに従つて、一方の電極と
なるワイヤ及び他方の電極となる被加工物の相対
移動を行わせて、該ワイヤにより該被加工物を侵
食放電加工することにより、該被加工物を切断す
る方法に関する。

直径数百ミクロンのワイヤを用いて金属の被加
工物を切断する場合、加工間隙が狭いことによる
問題、特に加工切削屑を排出し、火花放電の際に
ワイヤに及ぼされる反ぱつ力に抗してワイヤを真
直に張ることに関連した問題が生ずる。

この問題を部分的に解決するために、一例とし
て米国特許第2794110号に記載されているように、
切断経路と直角の方向にワイヤを切断することは
従来から知られている。これにより加工間隙の幅
が広げられるため、切削屑の排出は実質的に改善
され、反ぱつ力は減少する。

或る程度まで短絡を減少させてワイヤの冷却を
改善するこの既知の方法は、粗い表面状態に高速
切削するためには有利である。この場合、より微
弱な加工体制により加工経路を再びたどることに
より、被加工物の加工された表面について新たに
仕上げ操作を行うことが必要になる。この新しい
操作は多くの時間を必要として加工コストを高価
にする。

本発明は、切断工程と同時に仕上げ工程を行う
ことにより、被加工物の全加工時間を短縮するこ
とを目的としている。本発明による切断方法によ
れば、切断経路と直角の変位の瞬時振幅が制御さ
れ、該瞬時振幅が最大値まで増大した時は放電エ
ネルギーを最小値まで減少させ、該瞬時振幅が最
小値まで減少した時は、放電エネルギーは、最大
値まで増大させる。

本発明は、この切断方法を実施するための切断
装置も対象としている。

次に本発明による切断方法を実施する装置の一
実施例を示す添付図面を参照して更に説明する。

第１図に示した放電加工による切断装置におい
て、電極となるワイヤ１は、供給ボビン２から供
給され、上流側プーリー５と下流側プーリー６と
の間並びに上流側ガイド６と下流側ガイド７との
間にある電極４の加工間隔３を通り、最終的に巻
取りボビン９に巻取られる。ボビン２，９、プー
リー５，６並びにガイド７，８は、機枠１０によ
り支持されている。機枠１０及び電極４は、２つ
の直交方向即ちＸ方向及びＹ方向の変位を制御す
る電動機１１，１２によつて互に対し移動するこ
とができる。この構成のため、ワイヤ１による電
極４の切断の総体的な経路が定められると共に、
加工間隙３中においてのワイヤ１の微小変位が可
能になる。切断方向と直角の個別の微小変位並び
に切断方向と平行な個別の微小変位によつて、第
５図に例示した微小経路が形成される。

切断方向の微小変位と切断方向と直角の微小変
位とは、所定の関数に従つて連係され、各々の微
小変位の速度は、所定の加工条件を満たすように
制御される。

第１図に示した切断装置は、２つの直交方向
ｕ，ｖに従つて、一方のガイド７を他方のガイド
８に対し相対的に電動機１４，１５を介して移動
させるためのｕ／ｖテーブル１３も備えている。

切断装置の作動は、計算ユニツト１６，１８を
含む電極４とガイド７，８との相対運動を行わせ
る数値制御装置によつて制御される。計算ユニツ
ト１６は第１テープ１７に従つて切断経路を評価
し、計算ユニツト１８は第２テープ１９に従つて
微小変位に関する情報を供給する。計算ユニツト
１６，１８から供給されたデータは、切断方向及
びそれと直角の方向である方向Ｘ，Ｙに従い微小
変位を分配する分配回路２０を介して、電動機１
１，１２に転送される。

分配回路２０は、加工送り速度を表わす大きさ
２１（ブロツクにより示す）によつて制御され
る。この大きさは火花間隔例えば平均加工電圧又
は平均放電開始時間を表わす大きさ２２と基準の
大きさ２３（いずれもブロツクにより示す）との
差の関数として調節回路によりそれ自体として既
知のように形成される。

ｕ／ｖテーブル１３の電動機１４，１５は修正
回路２４により制御され、この修正回路により、
上流側のガイド７と下流側のガイド８のところで
行われるそれぞれの微小電位の振幅の間に、或る
定まつた調節自在な比率が保たれ、それにより被
加工面にわずかな傾斜が与えられたり、加工欠陥
が修正されたりする。

本発明による切断装置は、切断方向と進角の微
小変位（直交微小変位）の振幅の関数として侵食
放電のエネルギーを変化させるために、関数発生
器２５とパルス発生器２６とを備えている。計算
ユニツト１８は直交微小変位の振幅に関する情報
を常時送出し、この情報は、直交微小変位の振幅
が増大する場合に放電エネルギーを減少させ、直
交微小変位の振幅が減少する場合に放電エネルギ
ーを増大させるように、関数発生器２５を介しパ
ルス発生器２６に転送される。放電エネルギーは
放電ピーク電流又は放電持続時間又はその両方に
よつて変更することができる。米国特許第
3832510号に記載された発生器はこの用途に特別
に適合している。第６図には直交微小変位の振幅
の関数としての放電電流の変化がプロツトされて
いる。この関数はａに示すように連続でも、ｂに
示すように不連続でもよい。

第５図には、４ミクロンのオーダーの直線変位
とそれに続く切断経路上に中心をもつ円形の変位
とから成るワイヤ１の中心の微小経路の一例が示
されている。微小変位の振幅の関数として放電電
流を変調しない場合には、切断は迅速に行われて
も、第２図に示すように、表面の状態が粗くな
る。

第５図に示すように、微小変位の振幅が増大す
る時に最小値になり、その反対に微小変位の振幅
が減少する時に最大値になるように、加工電流を
変化させると、ワイヤ１が加工間隙３中の中心位
置を占める時の、加工電流を大きくして行う粗加
工相と、ワイヤ１が加工間隙の側面に接近する時
の、加工電流を小さくして行う仕上げ加工相と
を、交互に実施することができる。第５図におい
て最大振幅は＋Ａ，−Ａにより示されている。第
３図に示した本発明方法によつて得られる切断面
は、粗い部分のない仕上げ面の状態によつて、第
２図に示した切断面と相違している。

被加工物の一方の側面のみについて放電エネル
ギーを変化させるように、関数発生器２５を設計
してもよく、この場合には、第４図に示すよう
に、加工間隙一方の側にのみ仕上げ面が得られ
る。

本発明は上述した実施例に限定されず、その全
ての可能な変形を包含する。

特に本発明による切断方法は、電極となるワイ
ヤを横断方向に往復運動させる他の全ての装置に
より実施することができる。一例としてワイヤ１
の各々のガイド７，８は回転板上の偏心位置に取
付けることができる。これらの回転板の回転を同
期させ、回転板の角度位置の関数として放電エネ
ルギーを変えることにより、上述した効果と同様
の効果が得られる。

１次又は高次の他の所定の関数により切断方向
の微小変位を直交方向の微小変位に関連付けるこ
とにより、銃眼状又はジグザグ状など他の任意の
形状の微小変位が得られる。

更に、被加工物の素材、選択された加工形態又
は所期の加工の品質に従つて、放電エネルギーを
直交変位の振幅に関連付ける関数を変更すること
も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による切断方法に従つて作動す
る装置の略配列図、第２〜４図は種々の加工特性
を示すための、加工間隙の個所の被加工物の部分
断面図、第５図は電極となるワイヤの微小経路の
一例を示す説明図、第６図は加工電流と直交微小
変位の振幅との関係を示す線図である。 符号の説明、１……ワイヤ、４……被加工物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の切断経路と、この切断経路と直角の方
   向の振動運動とに従つて、一方の電極となるワイ
   ヤ及び他方の電極となる被加工物の相対移動を行
   わせて、該ワイヤにより該被加工物を侵食放電加
   工することにより、該被加工物を切断する方法に
   おいて、上記切断経路と直角の変位の瞬時振幅を
   制御することと、該瞬時振幅が最大値まで増大し
   たときは放電エネルギーを最小値に減少させ、該
   瞬時振幅が最小値まで減少したときは放電エネル
   ギーを最大値まで増大させることを特徴とする切
   断方法。 ２ 切断間隙の所定の一側について行う直角の変
   位のみについて放電エネルギーを減少させること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の切断方
   法。 ３ 切断経路上に中心をもつた円の一部に従つて
   直角の変位の振幅を変化させることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の切断方法。 ４ 切断経路の方向及びこの方向と直角の方向に
   おいてのワイヤと被加工物との相対移動を制御す
   る数値制御装置と、上記ワイヤと被加工物との間
   に放電を生ずるためのパルス発生器２６とを有す
   る特許請求の範囲第１項記載の切断方法を実施す
   るための切断装置であつて、上記ワイヤ及び被加
   工物の直角の変位の振幅を計算する計算回路１８
   と、該直角の変位の振幅の関数に従つて、パルス
   発生器２６により生ずる放電のエネルギーを変え
   るために、計算回路１８と共働する関数発生器２
   ５と、を有することを特徴とする切断装置。 ５ 上記関数を上記直角の変位の振幅の逆関数と
   することを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
   の切断装置。 ６ 被加工物４がその間に配されている、ワイヤ
   １の２つのガイド７，８及び一方のガイド７を他
   方のガイド８に対し相対的に移動させるための移
   動手段１３―１５を有する特許請求の範囲第４項
   記載の切断装置であつて、ガイド７，８の変位の
   振幅の間に所定の比を保つように一方のガイド７
   の移動を修正する修正回路２４を備えたことを特
   徴とする切断装置。