(57)【要約】【課題】テーパー加工を行った場合に、加工精度および加工速度を両立させることができる放電加工用電極線を提供する。【解決手段】放電加工用電極線１０は、芯材１と、芯材１の外周を被覆する被覆層２とを有し、芯材１は、引張強度が４４０ＭＰａ以上の純銅からなり、被覆層２は、引張強度が９３０ＭＰａ以上の黄銅からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材と、前記芯材の外周を被覆する被覆層とを有する放電加工用電極線において、
前記芯材は、引張強度が４４０ＭＰａ以上の純銅からなり、
前記被覆層は、引張強度が９３０ＭＰａ以上の黄銅からなる、放電加工用電極線。
【請求項２】
請求項１に記載の放電加工用電極線において、
前記芯材の半径と前記被覆層の厚さとの合計に対する前記被覆層の厚さの比率は、４０％以上６０％以下である、放電加工用電極線。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の放電加工用電極線において、
前記黄銅中、亜鉛の含有率は、３５質量％以上４０質量％以下である、放電加工用電極線。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の放電加工用電極線において、
前記純銅は、伸びが０．３％以上であり、
前記黄銅は、伸びが０．４％以上である、放電加工用電極線。
【請求項５】
芯材と、前記芯材の外周を被覆する被覆層とを有する放電加工用電極線において、
前記芯材は、引張強度が９３０ＭＰａ以上の黄銅からなり、
前記被覆層は、引張強度が４４０ＭＰａ以上の純銅からなる、放電加工用電極線。
【請求項６】
請求項５に記載の放電加工用電極線において、
前記芯材の半径と前記被覆層の厚さとの合計に対する前記被覆層の厚さの比率は、４０％以上６０％以下である、放電加工用電極線。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の放電加工用電極線において、
前記黄銅中、亜鉛の含有率は、３５質量％以上４０質量％以下である、放電加工用電極線。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の放電加工用電極線において、
前記純銅は、伸びが０．３％以上であり、
前記黄銅は、伸びが０．４％以上である、放電加工用電極線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電加工用電極線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放電加工の一つにワイヤー放電加工がある。ワイヤー放電加工においては、放電加工用電極線と被加工物との間で放電現象を生じさせ、その放電エネルギーによって被加工物を溶融させ所定の形状に加工するもので、複雑で精密な形状の被加工物の加工に利用されている。加工精度および加工速度を両立させることを目的として、例えば、特許文献１には、線引き加工によって高い機械強度を有する材料にて被覆された芯線が、芯線被覆層よりも高熱伝導性を有する材料である放電加工用電極線が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２５６４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ワイヤー放電加工において、ワイヤーを被加工物に対して傾斜させて加工するテーパー加工を行う場合に、加工精度および加工速度を両立させることが難しいことがわかった。本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、テーパー加工を行った場合に、加工精度および加工速度を両立させることができる放電加工用電極線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【０００６】
［１］放電加工用電極線は、芯材と、前記芯材の外周を被覆する被覆層とを有し、前記芯材は、引張強度が４４０ＭＰａ以上の純銅からなり、前記被覆層は、引張強度が９３０ＭＰａ以上の黄銅からなる。
【０００７】
［２］［１］に記載の放電加工用電極線において、前記芯材の半径と前記被覆層の厚さとの合計に対する前記被覆層の厚さの比率は、４０％以上６０％以下である。
【０００８】
［３］［１］又は［２］に記載の放電加工用電極線において、前記黄銅中、亜鉛の濃度は、３５質量％以上４０質量％以下である。
【０００９】
［４］［１］〜［３］のいずれか１つに記載の放電加工用電極線において、前記純銅は、伸びが０．３％以上であり、前記黄銅は、伸びが０．４％以上である。
【００１０】
［５］放電加工用電極線は、芯材と、前記芯材の外周を被覆する被覆層とを有し、前記芯材は、引張強度が９３０ＭＰａ以上の黄銅からなり、前記被覆層は、引張強度が４４０ＭＰａ以上の純銅からなる。
【００１１】
［６］［５］に記載の放電加工用電極線において、前記芯材の半径と前記被覆層の厚さとの合計に対する前記被覆層の厚さの比率は、４０％以上６０％以下である。
【００１２】
［７］［５］又は［６］に記載の放電加工用電極線において、前記黄銅中、亜鉛の濃度は、３５質量％以上４０質量％以下である。
【００１３】
［８］［５］〜［７］のいずれか１つに記載の放電加工用電極線において、前記純銅は、伸びが０．３％以上であり、前記黄銅は、伸びが０．４％以上である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、テーパー加工を行った場合に、加工精度および加工速度を両立させることができる放電加工用電極線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施の形態に係る放電加工用電極線の構造を示す横断面図である。
【図２】検討例に係る放電加工用電極線の構造を示す横断面図である。
【図３】一実施の形態に係るワイヤー放電加工装置の構造を示す要部断面図である。
【図４】検討例に係るワイヤー放電加工装置の構造を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（検討事項）
まず、実施の形態を説明する前に、本発明者が検討した事項について説明する。後述の図３には、ワイヤー放電加工装置の概要が示されている。図３に示すように、ワイヤー放電加工装置８は、被加工物５を載置するテーブル（図示は省略）と、上部ノズル（上部ガイド）６と、下部ノズル（下部ガイド）７とを有している。そして、ワイヤー放電加工装置８には、上部ノズル６と下部ノズル７とによって放電加工用電極線１０が支持されている。また、ワイヤー放電加工装置８には、放電加工用電極線１０と被加工物５との間に電圧を印加する放電加工電源（図示は省略）が設けられている。
【００１７】
前述したように、ワイヤー放電加工装置８では、放電加工用電極線１０と被加工物５との間で放電現象を生じさせ、その放電エネルギーによって被加工物５を溶融させ所定の形状に加工する。
【００１８】
ここで、放電加工用電極線１０は、上部ノズル６と下部ノズル７との間で一直線状となるように、上部ノズル６と下部ノズル７との間で張力をかけた状態で電流を流す。これは、放電加工用電極線１０と被加工物５との間の距離を一定に保ち、局所的に放電して被加工物５の表面が粗くなったり、放電加工用電極線１０が断線しやすくなったりすることを防ぐためである。従って、放電加工用電極線には、このような条件で断線しないような高い引張強度が要求される。具体的には、放電加工用電極線の引張強度が約９００ＭＰａ以上であることが要求される。このような高い引張強度を有する放電加工用電極線は、黄銅（真鍮）により構成することができる。図２は、検討例に係る放電加工用電極線の構造を示す横断面図である。以下、図２に示すように、引張強度が９３０ＭＰａ以上の硬質の黄銅からなる放電加工用電極線１００を検討例１とする。
【００１９】
しかし、図４に示すように、ワイヤー放電加工装置８において前述のテーパー加工（テーパー角θ：１０〜４５°）を行う際に、検討例１の放電加工用電極線１００を用いると、電極線全体で剛直を保とうとする結果、上部ノズル６の先端部６ａと下部ノズル７の先端部７ａとの間において、放電加工用電極線１００が一直線状にならずたわんでしまう。
【００２０】
具体的には、上部ノズル６の孔部６ｂに挿通された検討例１の放電加工用電極線１００は、その剛直性のために、先端部６ａから出て下部ノズル７の先端部７ａに向かって緩やかなカーブを描く（図４の領域Ａ）。同様に、下部ノズル７の孔部７ｂに挿通された放電加工用電極線１００は、その剛直性のために、先端部７ａから出て上部ノズル６の先端部６ａに向かって緩やかなカーブを描く（図４の領域Ｂ）。そのため、図４の領域Ｃにおいて、被加工物５が、たわんだ放電加工用電極線１００によって放電加工されることになる。
【００２１】
以上より、検討例１では、被加工物５を、設定したテーパー角度θに加工することが難しくなり、テーパー加工を行うと通常の加工に比べて加工精度が低下するという問題が生じる。また、放電加工用電極線１００が上部ノズル６と下部ノズル７との間で一直線状にならないため、放電加工用電極線１００と被加工物５との距離が一定ではなく、局所的に放電して被加工物５の表面が粗くなったり、放電加工用電極線１００が断線しやすくなったりする問題も生じる。
【００２２】
そのため、本発明者は、ワイヤー放電加工装置８においてテーパー加工を行う場合に、検討例１よりも引張強度の低い放電加工用電極線を用いることを検討した。以下、図２に示すように、引張強度が４９０ＭＰａ以下の軟質の黄銅からなる放電加工用電極線２００を検討例２とする。
【００２３】
この場合は、図３に示すように、ワイヤー放電加工装置８においてテーパー加工（テーパー角θ）を行う際に、検討例２の放電加工用電極線２００を用いると、上部ノズル６の先端部６ａと下部ノズル７の先端部７ａとの間において、放電加工用電極線２００が一直線状になる。
【００２４】
その理由として、検討例２の放電加工用電極線２００は、検討例１の放電加工用電極線１００よりも引張強度が低く、柔軟性が高い。そのため、上部ノズル６の孔部６ｂに挿通された放電加工用電極線２００は、先端部６ａから出たところで急に曲がり、その後は、下部ノズル７の先端部７ａに向かって直線を描く（図３の領域Ａ）。同様に、下部ノズル７の孔部７ｂに挿通された放電加工用電極線２００は、柔軟性があるため、先端部７ａから出たところで急に曲がり、その後は、上部ノズル６の先端部６ａに向かって直線を描く（図３の領域Ｂ）。従って、図３の領域Ｃにおいて、被加工物５が、設定したテーパー角度θの通りに配置された放電加工用電極線２００によって放電加工されることになる。
【００２５】
以上より、検討例２では、被加工物５を、設定したテーパー角度θに加工することができ、検討例１に比べて加工精度が向上する。従って、検討例２の放電加工用電極線２００では、前述した検討例１の放電加工用電極線１００で見られたような問題を解消し、テーパー加工における加工精度を高めることができる。
【００２６】
しかし、検討例２のように、放電加工用電極線の引張強度が４９０ＭＰａ以下になると、張力をかけた状態で電流を流した際に断線しやすくなるため、放電加工用電極線に流す電流を小さくする必要がある。ここで、被加工物５の加工量は、放電加工用電極線に流す電流に比例する。その結果、検討例２では、テーパー加工を行う際に加工速度が低下してしまうという問題が生じる。
【００２７】
以上より、ワイヤーを被加工物に対して傾斜させて加工するテーパー加工を行う場合に、加工精度および加工速度を両立させることが難しい。従って、放電加工用電極線の構成を工夫することにより、テーパー加工を行った場合に、加工精度および加工速度を両立させることができる放電加工用電極線が望まれる。
【００２８】
（実施の形態）
＜実施の形態１の放電加工用電極線＞
以下、本発明の第１の実施の形態（以下、実施の形態１）について、図面を参照して説明する。なお、実施の形態を示す各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
【００２９】
図１は、実施の形態１に係る放電加工用電極線の構造を示す横断面図である。図１に示すように実施の形態１の放電加工用電極線１０は、芯材１と、被覆層２とにより構成されている。実施の形態１においては、芯材１は、硬質の純銅からなり、被覆層２は、硬質の黄銅（真鍮）からなる。
【００３０】
ここで、硬質の純銅とは、引張強度が４４０ＭＰａ以上の純銅をいい、好ましくは、引張強度が４４０ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下、かつ、伸びが０．３％以上である純銅をいう。また、純銅とは、好ましくは、酸化物を含まない９９．９９％（４Ｎ）以上の無酸素銅（Ｃｕ）（ＪＩＳ  Ｃ１０１１に相当）をいう。また、引張強度および伸びの測定は、ＪＩＳ  Ｃ３００２に準拠する引張試験を行うことによって求めた。なお、引張試験を行う際の引張速度は２０ｍｍ／ｍｉｎ、ゲージレングス（つかみ幅）は１００ｍｍとした。
【００３１】
また、硬質の黄銅とは、引張強度が９３０ＭＰａ以上の黄銅をいい、好ましくは、伸びが０．４％以上の黄銅をいう。また、黄銅とは、銅（Ｃｕ）：亜鉛（Ｚｎ）＝７１．５〜５９．０質量％：２９．５〜４１．０質量％で構成された合金をいう。なお、銅：亜鉛＝７１．５〜６８．５質量％：２９．５〜３１．５質量％で構成された黄銅はＪＩＳ  Ｃ２６００に、銅：亜鉛＝６７．０〜６３．０質量％：３３．０〜３７．０質量％で構成された黄銅はＪＩＳ  Ｃ２７００に、銅：亜鉛＝６３．０〜５９．０質量％：３７．０〜４１．０質量％で構成された黄銅はＪＩＳ  Ｃ２８００に、それぞれ相当する。なお、黄銅において銅の含有率が高すぎると、放電加工用電極線の引張強度が低下し、放電加工用電極線に断線の恐れが出るため、銅の含有率は６５質量％以下が好ましい。また、黄銅において亜鉛の含有率が高すぎると、放電加工用電極線の伸びが低下し、もろくなるため、亜鉛の含有率は４０質量％以下が好ましい。
【００３２】
また、実施の形態１の放電加工用電極線１０の直径Ｄ＝２ｒ＝２（ｒ１＋ｒ２）は、例えば０．１〜０．３ｍｍである。
【００３３】
なお、芯材１の半径ｒ１と被覆層２の厚さｒ２との比は、ｒ１：ｒ２＝４０：６０〜６０：４０である。放電加工用電極線１０の半径ｒ＝ｒ１＋ｒ２に対する被覆層２の厚さｒ２の比率が４０％未満であると、放電加工用電極線１０に引張強度の高い被覆層２の特性が発揮できず、放電加工用電極線１０の引張強度が芯材１のものと変わらなくなってしまう。また、放電加工用電極線１０の半径ｒ＝ｒ１＋ｒ２に対する芯材１の半径ｒ１の比率が４０％未満であると、放電加工用電極線１０に引張強度の低い芯材１の特性が現れないため、放電加工用電極線１０の柔軟性が得られなくなってしまう。
【００３４】
＜実施の形態１の放電加工用電極線の製造方法＞
以下、実施の形態１の放電加工用電極線の製造方法について説明する。
【００３５】
実施の形態１の放電加工用電極線の製造工程は、めっき工程と、伸線工程と、熱処理工程と、を含む。以下、各工程の具体的な手順について説明する。
【００３６】
まず、めっき工程を行う。例えば、直径０．３６〜０．５４ｍｍの純銅からなる銅線の側周を覆うように、黄銅（例えば、銅：亜鉛＝６５質量％：３５質量％）をめっきする。このときのめっき厚さは、例えば０．１８〜０．２７ｍｍ（片側）である。
【００３７】
次に、伸線工程を行う。めっき工程によって黄銅めっきされた銅線を、例えばダイスにより引き抜くことにより、伸線材（例えば、直径０．１〜０．３ｍｍ）を形成する。なお、伸線工程により、黄銅めっきされた銅線が引き伸ばされるため、伸線工程前に比べて、銅および黄銅の結晶粒径が小さくなり、引張強度が増大する。
【００３８】
次に、熱処理工程を行う。伸線工程により形成された伸線材を通電アニールにより線速を２０００ｍ／ｍｉｎ以下、電圧を７０Ｖ以下で加熱する。このように、伸線材に対して、熱処理を行うことで、伸線工程等で生じた残留応力を除去することができる。この熱処理は、ひずみ取り焼鈍や応力除去焼鈍と呼ばれる。
【００３９】
なお、放電加工用電極線の被覆層を構成する黄銅の引張強度を例えば９００ＭＰａ以上にする必要があるため、実施の形態１の熱処理工程における加熱条件は、例えば線速６００〜２０００ｍ／ｍｉｎ、電圧１５〜７０Ｖであることが好ましい。以上が、熱処理工程であり、熱処理工程後の伸線材が放電加工用電極線となる。
【００４０】
以上の工程により、実施の形態１の放電加工用電極線を製造することができる。
【００４１】
＜実施の形態１の主要な特徴および効果＞
実施の形態１の放電加工用電極線１０の主要な特徴の１つは、図１に示すように、芯材１と、被覆層２とにより構成されていることである。そして、芯材１は、硬質（引張強度４４０ＭＰａ以上）の純銅からなり、被覆層２は、硬質（引張強度９３０ＭＰａ以上）の黄銅からなる。
【００４２】
実施の形態１の放電加工用電極線１０では、以上のような構成を有することで、テーパー加工を行った場合に、加工精度および加工速度を両立させることができる。以下、その理由について説明する。
【００４３】
図４に示すように、ワイヤー放電加工装置８においてテーパー加工（テーパー角θ）を行う際に、検討例１の硬質（引張強度９３０ＭＰａ以上）の黄銅のみからなる放電加工用電極線１００を用いると、電極線全体で剛直を保とうとする結果、上部ノズル６の先端部６ａと下部ノズル７の先端部７ａとの間において、放電加工用電極線１００が一直線状にならずたわんでしまう。その結果、被加工物５を、設定したテーパー角度θに加工することが難しくなり、十分な加工精度が得られないという問題が生じる。
【００４４】
また、検討例２の軟質（引張強度４９０ＭＰａ以下）の黄銅のみからなる放電加工用電極線を用いる場合には、断線の可能性を低下させるために放電加工用電極線に流す電流を小さくする必要がある。その結果、検討例２では、加工速度が検討例１に比べて低下してしまう。
【００４５】
これらに対して、図１に示す実施の形態１の放電加工用電極線１０は、硬質（引張強度４４０ＭＰａ以上）の純銅からなる芯材１と、硬質（引張強度９３０ＭＰａ以上）の黄銅からなる被覆層２とにより構成している。このため、図３に示すように、ワイヤー放電加工装置８においてテーパー加工（テーパー角θ）を行う際に、実施の形態１の放電加工用電極線を用いると、上部ノズル６の先端部６ａと下部ノズル７の先端部７ａとの間において、放電加工用電極線が一直線状になる。その結果、実施の形態１では、テーパー加工時の電極線のたわみを抑制し、検討例１に比べて加工精度を高めることができる。
【００４６】
また、実施の形態１の放電加工用電極線１０は、引張強度９３０ＭＰａ以上の黄銅からなる被覆層２を含んでいるため、放電加工用電極線１０に張力をかけた状態で大電流を流しても断線しにくい。その結果、実施の形態１では、テーパー加工時の電極線の引張強度を確保して、検討例２に比べて加工速度を高めることができる。
【００４７】
以上より、実施の形態１の放電加工用電極線１０では、テーパー加工を行った場合に、加工精度および加工速度を両立させることができる。
【００４８】
なお、検討例１および検討例２の問題を解決するために、検討例３として、軟質（引張強度４９０ＭＰａ以下）の黄銅からなる芯材１と、硬質（引張強度９３０ＭＰａ以上）の黄銅からなる被覆層２とにより構成された放電加工用電極線も考えられる。
【００４９】
しかし、放電加工用電極線の製造工程中の伸線工程によって伸線された電極線は、その全体が硬質化するため、芯材１のみを軟質の黄銅とすることが難しい。また、熱処理工程において、黄銅からなる芯材１の軟化焼鈍を行うと、電極線はその全体が軟質化するため、被覆層２のみを硬質の黄銅とすることが難しい。
【００５０】
従って、検討例３のように、軟質（引張強度４９０ＭＰａ以下）の黄銅からなる芯材１と、硬質（引張強度９３０ＭＰａ以上）の黄銅からなる被覆層２とにより構成された放電加工用電極線を製造することは難しい。
【００５１】
また、実施の形態１の放電加工用電極線１０では、芯材１および被覆層２の両方が硬質材料からなるため、芯材１および被覆層２の引張強度を容易に制御することができる。
【００５２】
そして、仮に検討例３の放電加工用電極線が製造できたとしても、実施の形態１の放電加工用電極線１０は、黄銅よりも導電率の高い純銅からなる芯材１を含んでいるため、同じ電圧を印加した際に流れる電流が大きく加工速度を高められる点で、黄銅のみからなる検討例３の放電加工用電極線に比べて有利である。
【００５３】
また、検討例１および検討例２の問題を解決するために、検討例４として、軟質（引張強度２８０ＭＰａ以下）の純銅からなる芯材１と、硬質（引張強度９３０ＭＰａ以上）の黄銅からなる被覆層２とにより構成された放電加工用電極線も考えられるが、検討例３と同様の理由により、このような放電加工用電極線を製造することは難しい。
【００５４】
＜実施の形態２の放電加工用電極線＞
以下、本発明の第２の実施の形態（以下、実施の形態２）について、図面を参照して説明する。
【００５５】
実施の形態２の放電加工用電極線２０は、図１に示す実施の形態１の放電加工用電極線１０と同様に、芯材１と、被覆層２とにより構成されている。ただし、実施の形態２においては、芯材１は、硬質の黄銅（真鍮）からなり、被覆層２は、硬質の純銅からなる点が、実施の形態１との相違点である。
【００５６】
なお、芯材１の半径ｒ１と被覆層２の厚さｒ２との比は、ｒ１：ｒ２＝４０：６０〜６０：４０である。放電加工用電極線１０の半径ｒ＝ｒ１＋ｒ２（芯材の半径と被覆層の厚さとの合計）に対する被覆層２の厚さｒ２の比率が４０％未満であると、放電加工用電極線１０に引張強度の低い被覆層２の特性が発揮できず、放電加工用電極線１０の柔軟性が得られなくなってしまう。また、放電加工用電極線１０の半径ｒ＝ｒ１＋ｒ２に対する芯材１の半径ｒ１の比率が４０％未満であると、放電加工用電極線１０に引張強度の高い芯材１の特性が現れないため、引張強度が被覆層２のものと変わらなくなってしまう。
【００５７】
＜実施の形態２の放電加工用電極線の製造方法＞
以下、実施の形態２の放電加工用電極線の製造方法について説明する。
【００５８】
実施の形態２の放電加工用電極線の製造工程は、実施の形態１と同様に、めっき工程と、伸線工程と、熱処理工程と、を含む。
【００５９】
めっき工程では、例えば、直径０．３６〜０．５４ｍｍの黄銅（例えば、銅：亜鉛＝６５質量％：３５質量％）からなる黄銅線の側周を覆うように、純銅をめっきする。このときのめっき厚さは、例えば０．１８〜０．２７ｍｍ（片側）である。
【００６０】
以下の工程は、実施の形態１と同様であり、伸線工程および熱処理工程を経て、実施の形態２の放電加工用電極線を製造することができる。
【００６１】
＜実施の形態２の主要な特徴および効果＞
実施の形態２の放電加工用電極線２０の主要な特徴の１つは、実施の形態１と同様に、図１に示すように、芯材１と、被覆層２とにより構成されていることである。そして、芯材１は、硬質（引張強度９３０ＭＰａ以上）の黄銅からなり、被覆層２は、硬質（引張強度４４０ＭＰａ以上）の純銅からなる。
【００６２】
実施の形態２の放電加工用電極線２０は、硬質（引張強度９３０ＭＰａ以上）の黄銅で構成される芯材１を含んでいるため、放電加工用電極線２０に張力をかけた状態で大電流を流しても断線しにくい。その結果、実施の形態２では、テーパー加工時の電極線の引張強度を確保して、検討例２に比べて加工速度を高めることができる。
【００６３】
そして、実施の形態２の放電加工用電極線２０は、硬質（引張強度４４０ＭＰａ以上）の純銅で構成される被覆層２を含んでいるため、図３に示すように、ワイヤー放電加工装置８においてテーパー加工（テーパー角θ）を行う際に、実施の形態２の放電加工用電極線を用いると、上部ノズル６の先端部６ａと下部ノズル７の先端部７ａとの間において、放電加工用電極線が一直線状になる。その結果、実施の形態２では、テーパー加工時の電極線のたわみを抑制し、検討例１に比べて加工精度を高めることができる。
【００６４】
以上より、実施の形態２の放電加工用電極線２０では、実施の形態１と同様に、テーパー加工を行った場合に、加工精度および加工速度を両立させることができる。
【００６５】
なお、実施の形態２では、例えば図３に示す上部ノズル６の孔部６ｂに挿通された放電加工用電極線が先端部６ａから出たところで曲がる際に、最も負荷がかかる被覆層２が硬質の黄銅よりも引張強度の低い硬質の純銅からなるため、テーパー加工時の電極線のたわみをより抑制しやすい点で、実施の形態１よりも有利である。
【００６６】
一方、実施の形態１では、被覆層２が純銅よりも沸点が低い黄銅からなるため、黄銅の蒸発熱による放電加工用電極線の冷却効果や熱分散作用によって、放電起点の集中および電極線のダメージの集中を抑制し、加工中の断線がより起こりにくい点で、実施の形態２よりも有利である。
【００６７】
（実施例）
以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下、実施例１および比較例１〜比較例３について説明する。
【００６８】
＜実施例１および比較例１〜比較例３の構成＞
実施例１および比較例１〜比較例３の放電加工用電極線に用いた材料は次の通りである。表１は、実施例１および比較例１〜比較例３におけるそれぞれの材料の組み合わせ、実施例１および比較例１〜比較例３の放電加工用電極線を用いた場合の放電加工機の加工精度、加工速度、および放電加工用電極線の断線しにくさを示している。
【００６９】
（Ａ）純銅：
（Ａ１）硬質（引張強度４４０ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下、伸び０．３％以上）
（Ａ２）軟質（引張強度２８０ＭＰａ以下、伸び１５％以上）
（Ｂ）黄銅：
（Ｂ１）硬質（引張強度９３０ＭＰａ以上、伸び０．４％以上）
（Ｂ２）軟質（引張強度４９０ＭＰａ以下、伸び１２％以上）
【００７０】
【表１】
2020049573.tif 000003
【００７１】
表１に示すように、実施例１は、図１に示す放電加工用電極線１０において、芯材１が（Ａ１）硬質の純銅からなり、被覆層２が（Ｂ１）硬質の黄銅からなるものである。また、比較例１は、図１に示す放電加工用電極線１０において、芯材１が（Ａ２）軟質の純銅からなり、被覆層２が（Ｂ２）軟質の黄銅からなるものである。また、比較例２は、図２に示す放電加工用電極線１００において、芯材３が（Ｂ１）硬質の黄銅からなるものである。また、比較例３は、図２に示す放電加工用電極線２００において、芯材３が（Ｂ２）軟質の黄銅からなるものである。
【００７２】
＜実施例１および比較例１〜比較例３の製造方法＞
実施例１および比較例１〜比較例３のサンプルは以下の方法で作製した。各条件は一例である。
【００７３】
実施例１のサンプルは、前述したように、実施の形態１の放電加工用電極線の製造方法によって製造された放電加工用電極線である。なお、熱処理工程では、線速６００〜２０００ｍ／ｍｉｎ、電圧１５〜７０Ｖの範囲でひずみ取り焼鈍を行った。また、芯材１の半径ｒ１と被覆層２の厚さｒ２との合計ｒ３に対する被覆層２の厚さｒ２の比率は４０％（すなわち、ｒ１：ｒ２＝６０：４０）とした。
【００７４】
比較例１のサンプルは、前述の実施の形態１の放電加工用電極線の製造方法の製造工程中、熱処理工程において、軟化焼鈍を行い、芯材を（Ａ２）軟質の純銅、被覆層を（Ｂ２）軟質の黄銅とした放電加工用電極線である。
【００７５】
比較例２のサンプルは、例えば、直径０．１〜０．３ｍｍの黄銅（銅：亜鉛＝６５質量％：３５質量％）からなる黄銅線に対して、伸線工程および熱処理工程を行って製造した、（Ｂ１）硬質の黄銅のみからなる放電加工用電極線である。なお、熱処理工程では、線速６００〜２０００ｍ／ｍｉｎ、電圧１５〜７０Ｖの範囲でひずみ取り焼鈍を行った。
【００７６】
比較例３のサンプルは、例えば、直径０．１〜０．３ｍｍの黄銅（銅：亜鉛＝６５質量％：３５質量％）からなる黄銅線に対して、伸線工程および熱処理工程（軟化焼鈍）を行って製造した、（Ｂ２）軟質の黄銅のみからなる放電加工用電極線である。
【００７７】
＜実施例１および比較例１〜比較例３の評価方法＞
以下、実施例１および比較例１〜比較例３の評価方法について説明する。
【００７８】
表１に示す放電加工機の加工精度については、比較例３と同等もしくは優れている場合を「○」（合格）、比較例３に対して劣る場合を「×」（不合格）とした。
【００７９】
また、表１に示す加工速度については、速い場合を「○」（良）、遅い場合を「△」（普通）とした。なお、加工速度については、軟質材料からなる放電加工用電極線を送り出す速度を１とした相対値も併せて表した。
【００８０】
また、表１に示す放電加工用電極線の断線しにくさについては、比較例３より発生頻度が少ない場合を「○」（合格）、比較例３と断線頻度が同等もしくは多い場合を「×」（不合格）とした。
【００８１】
＜実施例１および比較例１〜比較例３の評価結果＞
以上で説明した評価方法に基づいて、実施例１および比較例１〜比較例３の評価を行った。この評価結果は、表１にまとめた。
【００８２】
表１に示すように、実施例１では、加工精度が「○」（合格）、加工速度が「○」（良）、断線しにくさが「○」（合格）であった。一方、比較例１では、加工精度が「○」（合格）、加工速度が「△」（普通）、断線しにくさが「×」（不合格）であった。また、比較例２では、加工精度が「×」（不合格）、加工速度が「○」（良）、断線しにくさが「○」（合格）であった。また、比較例３では、加工精度が「○」（合格）、加工速度が「△」（普通）、断線しにくさが「×」（不合格）であった。
【００８３】
以下、実施例１および比較例１〜比較例３の評価について、具体的に説明する。
【００８４】
まず、比較例２では、放電加工用電極線を硬質（引張強度９３０ＭＰａ以上）の黄銅のみにより構成している。こうすることで、表１に示すように、放電加工用電極線の張力を高くし、かつ、放電加工用電極線に流すことができる電流を大きくしても、断線する可能性を低下することができる。その結果、比較例２では、比較例３に比べて大きな加工速度を得ることができる。
【００８５】
一方で、比較例２では、図４に示すように、ワイヤー放電加工装置８において前述のテーパー加工（テーパー角θ）を行う際に、引張強度の高い放電加工用電極線を用いると、上部ノズル６の先端部６ａと下部ノズル７の先端部７ａとの間において、放電加工用電極線が一直線状にならずたわんでしまう。その結果、被加工物５を、設定したテーパー角度θに加工することが難しくなり、比較例３に比べて十分な加工精度が得られないという問題が生じる。
【００８６】
次に、比較例３では、放電加工用電極線を軟質（引張強度４９０ＭＰａ以下）の黄銅のみにより構成している。こうすることで、図３に示すように、ワイヤー放電加工装置８においてテーパー加工（テーパー角θ）を行う際に、上部ノズル６の先端部６ａと下部ノズル７の先端部７ａとの間において、放電加工用電極線が一直線状になり、比較例２に比べて加工精度を高めることができる。
【００８７】
しかし、比較例３の放電加工用電極線は、比較例２よりも引張強度が低いため、断線の可能性を低下させるために放電加工用電極線に流す電流を小さくする必要がある。従って、比較例３では、比較例２よりも加工速度が低下している。
【００８８】
これらに対して、実施例１では、放電加工用電極線を、図１に示すように、硬質（引張強度４４０ＭＰａ以上）の純銅からなる芯材１と、硬質（引張強度９３０ＭＰａ以上）の黄銅からなる被覆層２とにより構成している。
【００８９】
実施例１の放電加工用電極線は、このような構成を備えることにより、図３に示すように、ワイヤー放電加工装置８においてテーパー加工（テーパー角θ）を行う際に、実施の形態１の放電加工用電極線を用いると、上部ノズル６の先端部６ａと下部ノズル７の先端部７ａとの間において、放電加工用電極線が一直線状になる。その結果、実施例１では、テーパー加工時の電極線のたわみを抑制し、比較例２に比べて加工精度を高めることができる。
【００９０】
また、実施例１の放電加工用電極線は、引張強度９３０ＭＰａ以上の黄銅からなる被覆層２を含んでいるため、放電加工用電極線に張力をかけた状態で大電流を流しても断線しにくい。その結果、実施例１では、テーパー加工時の電極線の引張強度を確保して、比較例３に比べて加工速度を高めることができる。
【００９１】
以上より、実施例１の放電加工用電極線では、テーパー加工を行った場合に、加工精度および加工速度を両立させることができる。
【００９２】
なお、比較例１の放電加工用電極線は、比較例３と同様の結果となった。
【００９３】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１，３  芯材
２  被覆層
５  被加工物
６  上部ノズル
６ａ  先端部
７  下部ノズル
７ａ  先端部
８  ワイヤー放電加工装置
１０，２０，１００，２００  放電加工用電極線
【図１】
2020049573.tif 000004
【図２】
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【図３】
2020049573.tif 000006
【図４】
2020049573.tif 000007