JPH07252B2 - ワイヤカツト放電加工装置 - Google Patents

ワイヤカツト放電加工装置

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JPH07252B2
JPH07252B2 JP17149585A JP17149585A JPH07252B2 JP H07252 B2 JPH07252 B2 JP H07252B2 JP 17149585 A JP17149585 A JP 17149585A JP 17149585 A JP17149585 A JP 17149585A JP H07252 B2 JPH07252 B2 JP H07252B2
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潔 井上
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株式会社井上ジャパックス研究所
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、0.05〜0.5mmφ程度の細線状或は細い帯状の
ワイヤ電極を加工用電極として使用し、間隔を置いて配
置した一対の位置決めガイド間を軸方向に更新送りされ
て走行移動するワイヤ電極に被加工物を対向配置して微
小な加工間隙を形成し、該加工間隙に水,油等の加工液
を供給した状態でワイヤ電極と被加工物間に加工電源か
ら間歇的な加工電圧パルスを印加して繰返し放電を発生
させると共に、被加工物に前記ガイド間のワイヤ電極の
軸方向と略直角方向の相対的な加工送りを与えて所望輪
郭形状の切断,切抜き等の加工を行うワイヤカット放電
加工装置に関する。
従来の技術 このようなワイヤカット放電加工装置に於いて、ワイヤ
電極に加工電圧パルスを通電する手段として、軸方向に
走行移動するワイヤ電極に接触して通電する通電ロー
ラ,通電ブラシ,通電ピン等の通電部材が従来から採用
されている。そして、この通電部材は、被加工物と対向
する加工部にワイヤ電極が進入する側か加工部から出て
きた側のいずれか一方に1個或は両方に夫々1個づつ設
けられるのが通常であり、又近年になって一方の側に複
数個の通電部材を設けたワイヤカット放電加工装置も提
案されている。
発明が解決しようとする問題点 このような場合、走行移動するワイヤ電極に接触して通
電する形態であるため、通電部の接触抵抗により大電流
の通電が困難であり、通電部の発熱量が電流の2乗に比
例するため、大きな電流を流すと通電部材が激しく加熱
され、高温状態の通電部材にワイヤ電極が接触移動する
ことから、通電部材の消耗が早まり耐用時間(寿命)が
短くなってしまう。又、通電部材にワイヤ電極が接触し
て走行移動することから、ワイヤ電極に振動や微小な引
っ掛かりによるジャンプが生じ、この結果、通電部材と
ワイヤ電極間に於いて微小な放電が発生することが避け
られず、この放電によっても通電部材が消耗し、消耗量
は通電電流が大きいほど大きくなる。又、通電部の発熱
によりワイヤ電極も加熱され、ワイヤ電極の伸びや断線
を防止するために、1個の通電部材で通電し得る電流が
制限され、このため、通電部材が1個では大きな加工電
流を流して高速加工を行うことができない。この点、被
加工物の一方の側に複数個の通電部材を設けてワイヤ電
極に複数個所から通電するようにすれば、ワイヤ電極の
材質,太さ(断面積)に左右されるジュール熱加熱によ
り通電可能電流が制限されるとはいえ、加工電流の増大
が可能となる。特に、発熱量が電流の2乗に比例するこ
とから、通電部材を複数個設けて複数個所から通電する
ことにより、通電部に於ける発熱を顕著に低減して通電
部材の消耗を抑えることができ、又、加工電流が複数の
通電部材に分担されることにより1個の通電部材による
通電電流を減少させて前記微小な放電による通電部材の
消耗も抑えることができ、通電部材の耐用時間を延ばす
ことができると共にワイヤ電極の伸びや断線を防止する
ことができる。
しかし、複数の通電部材を設ける場合、各通電部材のい
ずれかが交換必要となれば加工を一時中止しなければな
らないから、大きな加工エネルギを供給して能率良く高
速加工を行うためには、各通電部材の夫々の耐用時間を
ばらつきの少ない平均化されたものとすることが必要で
ある。そして、このためには各通電部材による通電電流
をなるべく等しくすることが望ましいが、通電箇所から
加工部の放電箇所までの回路抵抗がワイヤ電極の長さに
概ね比例するため、被加工物の近く(ワイヤ電極走行経
路上に於ける被加工物からの離隔距離が小さい位置)に
設置した通電部材から通電され易く、被加工物から遠く
に配置した通電部材からは相対的に小さい電流しか通電
されず、被加工物の近くに設けた通電部材の方が耐用時
間が短く早期に交換が必要となり、各通電部材の耐用時
間のばらつきが高速加工を阻害する要因となる。本発明
は、このような問題点に鑑み、被加工物の一方の側のワ
イヤ電極への通電を複数個の通電部材によって分担さ
せ、且つ被加工物から遠くに設けた通電部材からも被加
工物の近くに設けた通電部材からとなるべく等しい電流
を通電させ、複数個の通電部材の夫々の耐用時間をばら
つきの少ない平均化されたものとして、大きな加工電流
による能率の良い高速加工を可能とすることを目的とす
る。
問題点を解決するための手段 この目的を達成するため、本発明のワイヤカット放電加
工装置は、被加工物の一方の側のワイヤ電極に接触して
加工電圧パルスを通電する通電部材をワイヤ電極の走行
経路に複数個並置し、該複数個の各通電部材のワイヤ電
極走行経路上に於ける被加工物からの離隔距離に応じ
て、該離隔距離の小さい通電部材よりも大きい通電部材
に高い電圧の加工電源を接続して、前記離隔距離の大き
い通電部材による通電電流値が前記離隔距離の小さい通
電部材による通電電流値と同等に近い電流値となるよう
にしたことを特徴とする。
作用 被加工物の一方の側のワイヤ電極への通電が複数個の通
電部材によって行われると共に、ワイヤ電極への通電箇
所から放電箇所までの回路抵抗が大きい前記離隔距離の
大きい通電部材に高い電圧の加工電源を接続したことに
より、前記離隔距離の大きい通電部材からも前記離隔距
離の小さい通電部材による通電電流と同等に近い電流が
通電されるようになり、大きな加工電流の通電が可能と
なると共に、1個の通電部材による場合よりも通電部材
の耐用時間が延長され、且つ複数個の夫々の通電部材の
耐用時間がばらつきの少ない平均化されたものとなり、
能率の良い高速加工が可能となる。
実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図に於いて、1は細線,細い帯状等のワイヤ電極で、ド
ラム2から繰出され、途中多数のガイドローラ4,5,6に
案内されて走行移動し、駆動モータにより回転速度が制
御されるドラム3に巻き取られる。又、巻き取り力に対
して繰出しドラム2或はガイドローラ4に設けたブレー
キ装置(図示せず)によって制動制御することによりワ
イヤ電極1に所定の張力が付与される。7は被加工物で
あり、一対の位置決めガイド間をZ軸方向に更新送りさ
れるワイヤ電極1と微小な加工間隙を介して対向するよ
うに図示しない加工テーブルに取り付けられ、該加工テ
ーブルを数値制御(NC)装置等の指令信号によりZ軸と
直交し互いに直角なX軸及びY軸方向に制御移動するこ
とによって予定された形状の加工送りが与えられる。ワ
イヤ電極1の走行経路には、被加工物7の手前の繰出し
側と被加工物7と対向する加工部を移動通過した巻き取
り側に対称的に、被加工物7から順次離隔した位置に通
電ピン8a,8b,8c及び8d,8e,8fが夫々並置され、各通電ピ
ンにワイヤ電極1が密接して走行移動する。9は電源装
置であって、オン.オフスイッチング制御回路9a,該制
御回路9aによりオン.オフ制御されるスイッチングトラ
ンジスタ9b,9c,9d,9e,9f,9g及び9h,9i,9j,9k,9l,9m、直
流電源E1,E2,E3を有して複数の異なった電圧の加工電源
を構成しており、各通電ピンのワイヤ電極走行経路上に
於ける被加工物からの離隔距離に応じて、離隔距離の小
さい通電ピンよりも大きい通電ピンに高い電圧が付与さ
れるように、夫々の通電ピンに異なった電圧の加工電源
が接続され、例えば通電ピン8aと8dに120V,8bと8eに110
V,8cと8fに100Vの電圧の加工電源が接続される。又、各
通電ピンに加工電流を供給する各回路に介設されるスイ
ッチングトランジスタは、使用トランジスタの許容電流
等の特性に応じて各回路に1個又は複数個が適宜設けら
れる。図では前記離隔距離の大きい通電ピンの回路に多
数のスイッチングトランジスタを使用しているが、必ず
しもこのようにしなくても良く、各回路同数とすること
も可能である。
このような構成により、オン.オフスイッチング制御回
路9aの発振パルス信号により各スイッチングトランジス
タ9b,9c,9d,9e,9f,9g及び9h,9i,9j,9k,9l,9mをオン.オ
フ制御することによって所定のパルス幅と休止幅を有す
る加工電圧パルスが形成され、この加工電圧パルスがワ
イヤ電極1と被加工物7間に印加される。被加工物の一
方の側,例えばワイヤ電極1の繰出し側について見る
と、ワイヤ電極1に3個の通電ピン8a,8b,8cから通電さ
れるため、大電流の通電が容易となり、大きな加工電流
による高速加工が可能となる。又、同じ加工電流で加工
を行う場合、ワイヤ電極1への通電が3箇所に分担され
ることにより、1個の通電ピンによるときよりも通電部
に於ける発熱量を顕著に低減することができ、又、通電
ピンとワイヤ電極間に発生する前記微小な放電による通
電ピンの消耗も抑えることができ、通電ピンの寿命を延
ばすことができる。しかし、ワイヤ電極1への通電部位
から被加工物7と対向する放電発生部位までの回路抵抗
がワイヤ電極1の長さに概ね比例するため、通電ピン8c
に比べて通電ピン8aからは通電し難く、各通電ピン8a,8
b,8cが夫々同じ電圧の加工電源に接続されている場合
は、被加工物7からの離隔距離が大きくなるのに従っ
て、各通電ピンによる通電電流が8c,8b,8aと次第に小さ
くなる。そして、各通電ピンに流れる電流が異なると、
各通電ピンの消耗状態が異なることになり、発熱が大き
く前記微小な放電による消耗も大きい通電ピン8cは他の
通電ピンよりも寿命が短く、各通電ピンの耐用時間のば
らつきが大きくなる。このように各通電ピンの耐用時間
が大きくばらつくと、各通電ピンの交換による加工の中
断時間が長くなり、能率の良い高速加工を阻害すること
になる。
この点、本発明では、被加工物7から通電ピンまでの距
離が大きくなるのに従って高い電圧の加工電源を接続す
るようにしたことにより、被加工物7の近くにある通電
ピンと被加工物7から離れた位置にある通電ピンとから
比較的等しい電流が通電され、各通電ピンの耐用時間が
ばらつきの少ない平均化されたものとなることから、各
通電ピンを同時に一緒に交換することが可能となり、通
電ピンの交換による加工中断時間を低減して能率の良い
高速加工を行うことができる。
通電ピン8aによる通電位置から放電発生部位までのワイ
ヤ電極1の比抵抗が一様であり、放電発生部位を被加工
物7の中央部と仮定して計算すると、上述した実施例の
ように通電ピン8aに120V,8bに110V,8cに100Vの電圧の加
工電源を接続し、被加工物7に最も近い通電ピン8cが被
加工物7の中央部から15cmの位置に設けられるとき、通
電ピン8cと8bの間隔,及び通電ピン8bと8aの間隔を夫々
1.5cmとすれば、各通電ピン8a,8b,8cからの通電電流が
等しくなる。実際上は各通電ピンからの通電電流を厳密
に等しくすることはなかなか困難であるが、各通電ピン
8a,8b,8cからの通電電流をかなり等しくすることがで
き、各通電ピンの耐用時間を平均化することができる。
発明の効果 以上述べた通り、本発明によれば、被加工物の一方の側
のワイヤ電極の走行経路に通電部材を複数個並置し、該
複数個の各通電部材のワイヤ電極走行経路上に於ける被
加工物からの離隔距離に応じて、該離隔距離の小さい通
電部材よりも大きい通電部材に高い電圧の加工電源を接
続して、前記離隔距離の大きい通電部材による通電電流
値が前記離隔距離の小さい通電部材による通電電流値と
同等に近い電流値となるようにしたことにより、大きな
加工電流による加工が可能となると共に複数個の通電部
材の夫々の耐用時間をばらつきの少ない平均化されたも
のとすることができるため、能率良く高速加工を行うこ
とができ、200mm2/min程度の加工速度での高速加工が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示す構成図である。 1……ワイヤ電極 2……繰出しドラム 3……巻き取りドラム 4,5,6……ガイドローラ 7……被加工物 8a〜8f……通電ピン 9……電源装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】間隔を置いて配置した一対の位置決めガイ
    ド間を軸方向に走行移動するワイヤ電極に微小な加工間
    隙を介して被加工物を対向配置し、加工間隙に加工液を
    供給した状態でワイヤ電極と被加工物間に間歇的に加工
    電圧パルスを印加して繰返し放電を発生させると共に、
    被加工物に前記ワイヤ電極の軸方向と略直角方向の相対
    的な加工送りを与えて所望輪郭形状の加工を行うワイヤ
    カット放電加工装置に於いて、被加工物の一方の側のワ
    イヤ電極に接触して加工電圧パルスを通電する通電部材
    をワイヤ電極の走行経路に複数個並置し、該複数個の各
    通電部材のワイヤ電極走行経路上に於ける被加工物から
    の離隔距離に応じて、該離隔距離の小さい通電部材より
    も大きい通電部材に高い電圧の加工電源を接続して、前
    記離隔距離の大きい通電部材による通電電流値が前記離
    隔距離の小さい通電部材による通電電流値と同等に近い
    電流値となるようにしたことを特徴とするワイヤカット
    放電加工装置。
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