(57)【要約】【課題】切断加工によってベースプレートから分離される造形物の落下を防止しつつ、造形物への異種金属の混入の可能性を低減することができる加工装置を得ること。【解決手段】被加工物４０が切断加工される加工領域３０に向けてワイヤ電極１を送り込むワイヤボビン２と、加工領域３０にあるワイヤ電極１に電圧を印加する加工電源１３と、被加工物４０とワイヤ電極１とを相対的に移動させて被加工物４０にワイヤ電極１を近接させることで、被加工物４０をワイヤ電極１に切断加工させる上部移動ステージ８および下部移動ステージ９と、被加工物４０の内部で金属粉末が貯留されている空洞をワイヤ電極１が切断加工している場合に、切断加工によって分離された箇所を金属粉末で溶着させる制御部１８と、を備える。【選択図】図１
2018183850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物が切断加工される加工領域に向けてワイヤ電極を送り込むワイヤ送り部と、
前記加工領域にある前記ワイヤ電極に電圧を印加する電圧印加部と、
前記被加工物と前記ワイヤ電極とを相対的に移動させて前記被加工物に前記ワイヤ電極を近接させることで、前記被加工物を前記ワイヤ電極に切断加工させる近接部と、
前記被加工物の内部で金属粉末が貯留されている空洞を前記ワイヤ電極が切断加工している場合に、前記切断加工によって分離された箇所を前記金属粉末で溶着させる溶着制御部と、を備えることを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記ワイヤ電極と前記被加工物との間で発生するパルス放電の放電周波数を検出する周波数検出部をさらに備え、
前記溶着制御部は、前記切断加工の過程で前記放電周波数が増大した際に、前記ワイヤ電極が前記空洞を切断加工していると判断し、前記近接部を制御して前記ワイヤ電極と前記被加工物との相対的な移動速度を低下させることを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記ワイヤ電極と前記被加工物との間で発生するパルス放電の放電周波数を検出する周波数検出部をさらに備え、
前記溶着制御部は、前記切断加工の過程で前記放電周波数が増大した際に、前記ワイヤ電極が前記空洞を切断加工していると判断し、前記ワイヤ送り部を制御して前記ワイヤ電極が前記加工領域に送り込まれる速度を上昇させることを特徴とする請求項１または２に記載の加工装置。
【請求項４】
前記ワイヤ電極と前記被加工物との間で発生するパルス放電の放電周波数を検出する周波数検出部と、
前記ワイヤ電極を通過させるとともに、前記加工領域を挟んで設けられ、前記ワイヤ電極と前記被加工物との間に向けて加工液を噴出する一対のノズルと、をさらに備え、
前記溶着制御部は、前記切断加工の過程で前記放電周波数が増大した際に、前記ワイヤ電極が前記空洞を切断加工していると判断し、前記ノズルからの前記加工液の噴出量を増大させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の加工装置。
【請求項５】
請求項１に記載の加工装置を用いて被加工物を切断加工する加工方法であって、
前記ワイヤ電極と前記被加工物との間で発生するパルス放電の放電周波数を検出するステップと、
前記切断加工の過程で前記放電周波数が増大した際に、前記ワイヤ電極と前記被加工物との相対的な移動速度を低下させるステップとを備えることを特徴とする加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属粉末を用いた粉末積層造形法で形成された被加工物を切断加工する加工装置および加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
造形物を製造する方法には、ベースプレート上に敷き詰められた金属粉末を部分的に焼結または溶融させる工程を繰り返して造形物を製造する粉末積層造形法がある。このような粉末積層造形法を用いた造形物の製造では、敷き詰められた金属粉末とベースプレートとが焼結または溶融によって結合されることで、造形物がベースプレートに対して一体に成形される。そのため、造形物の成形後に後加工でベースプレートと造形物とを分離する必要がある。ベースプレートと造形物とを分離させるために、加工装置であるワイヤ放電加工装置を用いた切断が行われる。そのため、造形物とベースプレートとの間には、加工装置で切断するための切断代である分離加工部が設けられる。
【０００３】
ワイヤ放電加工装置は、造形物を含む被加工物とワイヤ電極との間にパルス放電を発生させて被加工物を切断する。一般的にワイヤ電極は鉛直方向に延びるように設けられているため、加工装置に切断された切断面も鉛直面となる。また、ベースプレートはワイヤ放電加工装置に保持されている。そのため、切断加工によってベースプレートから分離された造形物は、何らかの形で支持しておかなければ落下してしまう。
【０００４】
そこで、特許文献１には、真鍮製のワイヤ電極を用いて被加工物を切断し、その切断過程でワイヤ電極を溶融させ、溶融された真鍮を分離された部分に溶着させて溶着部を生成する技術が開示されている。生成された溶着部によって、ベースプレート側の被加工物と造形物側の被加工物とが接合されることで、造形物が支持されて落下が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭６１−４１６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術によれば被加工物に用いられている金属が、ワイヤ電極と同じ真鍮であるとは限らない。したがって、異なる金属同士の濡れ性によっては、分離された造形物を支持するのに十分な強度の溶着部を生成できない場合がある。また、造形物とは異なる金属である真鍮で溶着部が形成されることで、造形物に対して異なる金属である真鍮が混入して、造形物の品質の低下を招くおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、切断加工によってベースプレートから分離される造形物の落下を防止しつつ、造形物への異種金属の混入の可能性を低減することができる加工装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、被加工物が切断加工される加工領域に向けてワイヤ電極を送り込むワイヤ送り部と、加工領域にあるワイヤ電極に電圧を印加する電圧印加部と、被加工物とワイヤ電極とを相対的に移動させて被加工物にワイヤ電極を近接させることで、被加工物をワイヤ電極に切断加工させる近接部と、被加工物の内部で金属粉末が貯留されている空洞をワイヤ電極が切断加工している場合に、切断加工によって分離された箇所を金属粉末で溶着させる溶着制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる加工装置によれば、切断加工によってベースプレートから分離される造形物の落下を防止しつつ、造形物への異種金属の混入の可能性を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる加工装置の概略構成を示す図
【図２】図１に示す被加工物部分を拡大した図
【図３】図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図
【図４】図３に示す空洞部分の切断過程を示す図
【図５】図３に示す空洞部分の切断過程を示す図
【図６】実施の形態１にかかる加工装置の動作を示すフローチャート
【図７】実施の形態１にかかる加工装置が備えるハードウェア構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる加工装置および加工方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる加工装置の概略構成を示す図である。加工装置５０は、加工領域３０に配置された被加工物４０を、ワイヤ電極１で切断加工するワイヤ放電加工装置である。まず、加工装置５０の概略構成について説明する。
【００１３】
加工装置５０は、ワイヤ電極１が巻き付けられたワイヤボビン２を備える。ワイヤボビン２が回転することで、ワイヤボビン２からワイヤ電極１が送り出される。加工装置５０は、ワイヤボビン２から送り出されたワイヤ電極１の進行方向を転換させる複数のプーリ３を備える。加工装置５０は、プーリ３を経て送り込まれたワイヤ電極１の進行方向を転換させ、加工領域３０に向けてワイヤ電極１を送り込むワイヤ送りローラ４を備える。なお、以下の説明において、ワイヤボビン２から送り出されたワイヤ電極１の進行方向を基準にして上流および下流の用語を用いる。すなわち、ワイヤ電極１の進行先となる方向が下流方向であり、ワイヤ電極１の進行と反対となる方向が上流方向である。ワイヤボビン２とワイヤ送りローラ４は、加工領域３０に向けてワイヤ電極１を送り込むワイヤ送り部の機能を発揮する。
【００１４】
加工装置５０は、プーリ３とワイヤ送りローラ４との間に設けられて、ワイヤ電極１に加えられる張力を調整するダンサローラ５を備える。ワイヤ送りローラ４から送り出されて加工領域３０を通過したワイヤ電極１は、図示を省略した回収ローラによって加工装置５０の外部に搬送されて廃棄される。回収ローラによってワイヤ電極が巻き取られることで、ワイヤ電極１には張力が加えられる。
【００１５】
加工装置５０は、加工領域３０よりも上流側となる加工領域３０とワイヤ送りローラ４との間でワイヤ電極１が通過する上部ノズル６を備える。また、加工装置５０は、加工領域３０よりも下流側でワイヤ電極１が通過する下部ノズル７を備える。上部ノズル６と下部ノズル７とは、加工領域３０を挟んで対向して設けられている。上部ノズル６および下部ノズル７からは、被加工物４０に向けて加工液が噴出される。
【００１６】
加工装置５０は、上部ノズル６を移動させる上部移動ステージ８を備える。上部移動ステージ８は、図１に示すＸ軸に沿った方向、Ｙ軸に沿った方向、Ｚ軸に沿った方向に上部ノズル６を移動させる。
【００１７】
加工装置５０は、下部ノズル７を移動させる下部移動ステージ９を備える。下部移動ステージ９は、図１に示すＸ軸に沿った方向およびＹ軸に沿った方向に下部ノズル７を移動させる。下部移動ステージ９は、Ｘ軸に沿った方向およびＹ軸に沿った方向への上部ノズル６の移動と連動して下部ノズル７を移動させる。これにより、下部ノズル７は、上部ノズル６が移動する際に、上部ノズル６と同じ方向および同じ距離で移動する。
【００１８】
なお、上部移動ステージ８は、下部ノズル７の移動と連動させずに単独でも上部ノズル６を移動させることができる。上部ノズル６を単独で移動させることで、加工領域３０におけるワイヤ電極１の角度を異ならせることができる。
【００１９】
加工装置５０は、加工領域３０よりも上流側でワイヤ電極１に接触する上部給電子１０と、加工領域３０よりも下流側でワイヤ電極１に接触する下部給電子１１とを備える。加工装置５０は、電圧印加部である発振器１２と加工電源１３とを備える。加工電源１３は、発振器１２の出力に応じて上部給電子１０と下部給電子１１とに電圧を印加する。これにより、上部給電子１０と下部給電子１１とを介してワイヤ電極１に電圧が印加される。加工装置５０では、電圧が印加されたワイヤ電極１と被加工物４０とを近接させることで、ワイヤ電極１と被加工物４０との間でパルス放電が発生し、被加工物４０が切断加工される。
【００２０】
加工装置５０は、加工液１５が貯留される加工槽１４を備える。上述した加工領域３０は、加工槽１４の内部に設けられた領域となる。したがって、ワイヤ電極１による被加工物４０の加工は、加工槽１４に貯留された加工液１５の中で行われる。
【００２１】
加工槽１４の内部には、定盤１６が設けられている。定盤１６には、被加工物４０が面上に形成されたベースプレート１７が固定される。ベースプレート１７が定盤１６に固定されることで、加工領域３０に被加工物４０が配置される。
【００２２】
加工装置５０は、ワイヤボビン２の回転、ワイヤ送りローラ４の回転、上部ノズル６と下部ノズル７の移動、発振器１２の出力等を制御する制御部１８を備える。制御部１８は、ワイヤボビン２の回転速度およびワイヤ送りローラ４の回転速度を制御することで、ワイヤ電極１の走行速度を制御する。なお、以下の説明では、ワイヤ電極１の走行速度を、単に送り速度と呼ぶ。
【００２３】
また、制御部１８は、上部移動ステージ８および下部移動ステージ９を制御して上部ノズル６と下部ノズル７とをＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させることで、ワイヤ電極１を移動させて被加工物４０に近接させたり離間させたりする。すなわち、上部移動ステージ８および下部移動ステージ９が、被加工物４０とワイヤ電極１とを相対的に移動させて被加工物４０にワイヤ電極１を近接させる近接部となる。また、制御部１８は、上部移動ステージ８および下部移動ステージ９の移動速度、すなわちワイヤ電極１の移動速度を制御する。なお、以下の説明では、ワイヤ電極１の移動速度を、単に加工速度と呼ぶ。
【００２４】
制御部１８は、発振器１２の出力を制御することで、上部給電子１０および下部給電子１１を介してワイヤ電極１に印加される電圧、パルス放電によってワイヤ電極１に流れる加工電流、パルス放電の放電周波数を制御する。
【００２５】
加工装置５０は、被加工物４０を切断加工する際に被加工物４０とワイヤ電極１との間で発生しているパルス放電の放電周波数を検出する周波数検出部１９を備える。周波数検出部１９は、検出した放電周波数を制御部１８に伝える。
【００２６】
ここで、加工装置５０によって切断加工される被加工物４０について説明する。図２は、図１に示す被加工物４０部分を拡大した図である。図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図である。被加工物４０は、金属粉末を用いた粉末積層造形法によって成形された積層造形物である。金属粉末を用いた粉末積層造形法では、ベースプレート１７の上に敷き詰められた金属粉末を部分的に焼結または溶融させる工程を繰り返して所望の形状に成形された造形物４１が製造される。金属粉末を用いた粉末積層造形法では、敷き詰められた金属粉末とベースプレート１７とが焼結または溶融によって結合されることで、ベースプレート１７と造形物４１とが一体に成形されてしまう。
【００２７】
そのため、造形物４１の成形後に後加工でベースプレート１７と造形物４１とを分離する必要がある。このベースプレート１７と造形物４１との分離は、加工装置５０のワイヤ電極１で被加工物４０を切断することで行われる。そこで、造形物４１とベースプレート１７との間には、加工装置５０のワイヤ電極１で切断するための切断代、すなわちワイヤ電極１と通過させるための領域である分離加工部４２が設けられる。このように、ベースプレート１７上に形成される被加工物４０は、造形物４１と分離加工部４２とを備えている。
【００２８】
分離加工部４２は、造形物４１をベースプレート１７に支持することができる形状であればよいため、分離加工部４２の内部には空洞４２ａが形成されて、使用材料の削減および切断加工の容易性の向上が図られている。空洞４２ａの内部には、ベースプレート１７上に敷き詰められたものの、焼結されなかったまたは溶融されなかった金属粉末が残留しており、金属粉末が粉末の状態で貯留されている。
【００２９】
制御部１８は、被加工物４０を切断加工する過程において、ワイヤ電極１が空洞４２ａ以外を通過している場合と、ワイヤ電極１が空洞４２ａを通過している場合とで、加工装置５０による切断加工の動作モードを異ならせる。切断加工の動作モードには、ワイヤ電極１が空洞４２ａ以外を通過している場合の動作モードである単純切断モードと、ワイヤ電極１が空洞４２ａを通過している場合の動作モードである溶着切断モードとがある。各モードでは、ワイヤ電極１の加工速度、ワイヤ電極１の送り速度等を示すパラメータが設定されており、単純切断モードと溶着切断モードとでパラメータの一部または全部が異なっている。
【００３０】
より具体的には、制御部１８は、単純切断モードでのワイヤ電極１の加工速度よりも溶着切断モードでのワイヤ電極１の加工速度のほうが、低速となるように上部移動ステージ８および下部移動ステージ９を制御する。例えば、切断加工対象が鋼系積層造形物の場合、単純切断モードでは加工速度が約１３０〜１４０ｍｍ2/ｍｉｎに設定され、溶着切断モードでは１０〜５０ｍｍ2/ｍｉｎに設定される。
【００３１】
また、制御部１８は、溶着切断モードでの切断加工の途中で、ワイヤボビン２等の回転速度を制御して、ワイヤ電極１の送り速度を上昇させる。制御部１８によって動作モードを切り替えるタイミング、およびワイヤ電極１の送り速度を上昇させるタイミングについては後述する。
【００３２】
加工装置５０は、記憶部２０を備える。記憶部２０には、加工プログラムおよび上記各パラメータを示す情報が記憶される。
【００３３】
次に、被加工物４０を切断する過程での加工装置５０の動作について説明する。図４および図５は、図３に示す空洞４２ａ部分の切断過程を示す図である。図４および図５では、理解容易化のために、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図と、図３に示すＩＶ−ＩＶ線で切断した断面図とを並べて示している。図６は、実施の形態１にかかる加工装置５０の動作を示すフローチャートである。
【００３４】
まず、制御部１８は、動作モードを単純切断モードに設定して、ワイヤ電極１を矢印Ａに示す方向に移動させる（ステップＳ１）。ワイヤ電極１が分離加工部４２に近接すると、ワイヤ電極１と分離加工部４２との間にパルス放電が発生し、分離加工部４２に加工溝４３が形成される。さらにワイヤ電極１を移動させることで加工溝４３がより深く形成されて、分離加工部４２の切断加工が進行する。加工溝４３の形成が開始されてからしばらくは、分離加工部４２のうち空洞４２ａ以外の部分をワイヤ電極１が通過する。
【００３５】
図４に示すように、切断加工が進行してワイヤ電極１が移動していくと、ワイヤ電極１が空洞４２ａに到達する。ワイヤ電極１が空洞４２ａに到達すると、空洞４２ａの壁面に穴があいて、その穴から空洞４２ａの内部に貯留されていた金属粉末が加工溝４３側に放出される。金属粉末が放出される要因には、上部ノズル６および下部ノズル７からの加工液の噴出によって生じた加工溝４３の内部での液流によって、空洞４２ａの内部よりも加工溝４３側のほうが低圧になって、金属粉末が加工溝４３側に吸引されることが挙げられる。また、金属粉末が放出される要因には、走行するワイヤ電極１の表面の摩擦力によって、ワイヤ電極１の周囲の加工液が引きずられて発生する加工溝４３の内部での液流によって、空洞４２ａの内部よりも加工溝４３側のほうが低圧になることが挙げられる。これにより、ワイヤ電極１が空洞４２ａに到達した直後に形成された小さな穴からであっても金属粉末が放出される。
【００３６】
空洞４２ａの内部から放出される金属粉末は被加工物４０と同種の金属で構成されているため、放出された金属粉末とワイヤ電極１との間でもパルス放電が発生する。そのため、ワイヤ電極１が空洞４２ａに到達すると周波数検出部１９によって検出される放電周波数が上昇する。制御部１８は、放電周波数の上昇を検出すると（ステップＳ２，Ｙｅｓ）、ワイヤ電極１が空洞４２ａに到達したと判断して、動作モードを溶着切断モードに切り替える（ステップＳ３）。なお、放電周波数の上昇を検出しない場合には（ステップＳ２，Ｎｏ）、ステップＳ２の判定を繰りかえす。また、ステップＳ２において、放電周波数が予め定められた閾値を超えた場合に放電周波数が上昇したと判断してもよいし、放電周波数の最新の検出値と前回検出値との差が予め定められた閾値を超えた場合に放電周波数が上昇したと判断してもよい。記憶部２０には、閾値を示す情報も記憶されている。
【００３７】
ワイヤ電極１からのパルス放電を受けた金属粉末は溶融する。空洞４２ａの壁面と加工溝４３との境界付近で溶融した金属粉末の中には、加工溝４３の内側に溶着して固化するものがある。上述したように、制御部１８は、溶着切断モードではワイヤ電極１の加工速度を単純切断モードよりも低速にしている。ワイヤ電極１の加工速度が低速になることで、空洞４２ａの壁面と加工溝４３との境界付近でワイヤ電極１からパルス放電を受けて同じ箇所で溶融する金属粉末の数を増加させることが可能となる。これにより、図５に示すように、空洞４２ａの壁面と加工溝４３との境界に沿って、溶着して固化した金属粉末によって加工溝４３を埋めた溶着部４４を形成することができる。ワイヤ電極１の進行方向に対する前方側に形成された溶着部４４は、ワイヤ電極１によって切断されるが、ワイヤ電極１の進行方向に対する後方側で形成された溶着部４４はワイヤ電極１によって切断されないためそのまま残存する。
【００３８】
残存した溶着部４４によって、加工溝４３よりもベースプレート１７側となる分離加工部４２と、加工溝４３よりも造形物４１側となる分離加工部４２とが接合された状態となる。したがって、ワイヤ電極１が分離加工部４２を完全に通過したあと、すなわち切断加工の終了後であっても、造形物４１は落下せずにベースプレート１７に保持される。したがって、分離加工部４２の切断加工において、造形物４１の落下を防ぐために作業者が手を添えたり、造形物４１を支持するための支持部を別途設けたりする手間が不要となる。これにより、被加工物４０の切断加工の効率化を図ることができる。このように、制御部１８は、切断加工によって分離された箇所に溶着部４４を形成させる溶着制御部の機能を発揮する。
【００３９】
また、溶着部４４は被加工物４０と同一の金属で構成されるため、加工溝４３に溶着される際の溶着部４４と被加工物４０との親和性がよく、溶着部４４と被加工物４０との高い密着性を得られる。そのため、溶着部４４によって造形物４１がより確実に支持される。また、金属粉末を用いた粉末積層造形法では、造形物４１の用途に応じて、マルエージング鋼、チタン、またはアルミニウムなど様々な金属材料が使用される。特に、医療分野または航空宇宙分野に用いられる造形物４１では、異種材料の混入を避ける必要がある。本実施の形態１では、造形物４１を支持する溶着部４４が、造形物４１と同一の金属で構成されるため、造形物４１に対して異種材料が混入する可能性を大きく低減できる。
【００４０】
また、被加工物４０の内部である空洞４２ａから放出された金属粉末を用いて溶着部４４が形成されるので、ワイヤ電極を溶融させて溶着部とする場合のように真鍮製のワイヤ電極を用いなければならないといった材質の制約を受けずに済む。また、真鍮を溶着させた場合のように、真鍮部分を除去するために薬品処理を行う工程を省略できる。また、空洞４２ａから放出された金属粉末は溶着部４４の形成に利用されるので、金属粉末を回収するための吸引手段または吸引作業が不要となる。
【００４１】
図５に示すように、空洞４２ａに到達してからさらにワイヤ電極１が進行して、ある程度の時間が経過すると、空洞４２ａの内部の金属粉末が減少し、放出される金属粉末の量も減少する。そこで、制御部１８は、空洞４２ａから放出される金属粉末が減少していると判断した場合には（ステップＳ４，Ｙｅｓ）、ワイヤボビン２およびワイヤ送りローラ４の回転速度を上げて、ワイヤ電極１の送り速度を上昇させる（ステップＳ５）。なお、制御部１８は、空洞４２ａから放出される金属粉末が減少していると判断しない場合には（ステップＳ４，Ｎｏ）、ワイヤ電極１の送り速度を上昇させずに切断加工が進められる。
【００４２】
ステップＳ５においてワイヤ電極１の送り速度を上昇させることで、ワイヤ電極１によって引きずられて発生する加工溝４３の内部での加工液の液流の速度を上昇させて、空洞４２ａの内部と外部とでの圧力差を増大させることができる。空洞４２ａの内部と外部とでの圧力差が増大することで、空洞４２ａの内部の金属粉末が加工溝４３側に吸引される力が増大する。これにより、金属粉末が放出されやすくなるため、放出される金属粉末の減少を抑えることができる。
【００４３】
制御部１８は、放電周波数が減少した場合に空洞４２ａの内部の金属粉末が減少していると判断してワイヤ電極１の送り速度を上昇させてもよいし、動作モードが溶着切断モードに切り替えられてから一定の時間が経過したら空洞４２ａの内部の金属粉末が減少していると判断してワイヤ電極１の送り速度を上昇させてもよいし、動作モードが溶着切断モードに切り替えられてから一定の距離をワイヤ電極１が進行したら空洞４２ａの内部の金属粉末が減少していると判断してワイヤ電極１の送り速度を上昇させてもよい。
【００４４】
ワイヤ電極１の進行に伴って、空洞４２ａの内部からの放出がなくなる程度に金属粉末の量が減少すると、それ以上の溶着部４４の形成が行われなくなる。したがって、空洞４２ａの壁面に沿った領域の全域で溶着部４４が形成されるのではなく、空洞４２ａの壁面に沿った領域の一部で溶着部が形成される。
【００４５】
また、溶着部４４が形成されるのは、空洞４２ａの壁面に沿った領域の一部であるため、切断加工の終了後に造形物４１はベースプレート１７に保持されているものの、造形物４１に力を加えることで、溶着部４４を破断させてベースプレート１７から造形物４１を分離することができる。
【００４６】
制御部１８は、ステップＳ５の後に放電周波数に基づいて動作モードを単純切断モードに切り替える（ステップＳ６）。すなわち、ワイヤ電極１の加工速度を上昇させる制御が制御部１８によって行われる。そして、ワイヤ電極１が分離加工部４２を完全に通過することで切断加工が終了する。金属粉末の放出が続くことで空洞４２ａに貯留されている金属粉末が減少していくと、ステップＳ５においてワイヤ電極１の送り速度を上昇させても十分な量の金属粉末が放出されなくなる。十分な量の金属粉末が放出されなくなると、溶着部４４も形成されなくなる。放出される金属粉末の減少は、放電周波数の減少によって把握することができる。したがって、ステップＳ６では、ステップＳ５においてワイヤ電極１の送り速度を上昇させたにも関わらず放電周波数が減少した場合に、動作モードを単純切断モードに切り替えている。
【００４７】
図３に示す例では、空洞４２ａは２箇所設けられているため、分離加工部４２の切断工程において、単純切断モードから溶着切断モードへの切り替え、および溶着切断モードから単純切断モードへの切り替えはそれぞれ２回行われる。
【００４８】
また、単純切断モードから溶着切断モードへの切り替えのタイミング、すなわちワイヤ電極１が空洞４２ａに到達したことを放電周波数によって判断する例を挙げて説明したがこれに限られない。例えば、分離加工部４２の設計データから空洞４２ａの位置を予め特定しておいて、ワイヤ電極１が空洞４２ａに到達する位置を座標データとして記憶部２０に記憶させてもよい。制御部１８は、記憶部２０に記憶された座標データが示す位置にワイヤ電極１が到達した場合に、ワイヤ電極１が空洞４２ａに到達したと判断して、動作モードを溶着切断モードに切り替えることができる。また、ワイヤ電極１が空洞４２ａを通過する位置を座標データとして記憶部２０に記憶させておけば、制御部１８は、記憶部２０に記憶された座標データが示す位置にワイヤ電極１が到達した場合に、ワイヤ電極１が空洞４２ａを通過したと判断して、動作モードを単純切断モードに切り替えることができる。
【００４９】
図７は、実施の形態１にかかる加工装置５０が備えるハードウェア構成を示す図である。加工装置５０は、演算装置５１、記憶装置５２を備える。演算装置５１には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）が例示される。上述した制御部１８の機能は、演算装置５１によって実現される。記憶装置５２には、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスクが例示される。上述した記憶部２０の機能は、記憶装置５２によって実現される。記憶装置５２は、演算装置５１がプログラムを実行する際の一次記憶領域としても使用される。プログラムには、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせが例示される。
【００５０】
なお、本実施の形態１では、溶着切断モードにおいてワイヤ電極１の加工速度を低下させているが、これに加えてワイヤ電極１に印加される電圧を上昇させてもよい。これにより１回のパルス放電による加工エネルギの増大を図ることができ、溶着部４４の生成量の増大を図ることができる。ただし、電圧の上昇量は、ワイヤ電極１の材質および直径を考慮して、ワイヤ電極１の断線が生じにくい範囲に抑える必要がある。
【００５１】
また、溶着切断モードにおいて目標平均電圧を低く設定し放電周波数を増大させることで、空洞４２ａから放出されて加工溝４３の側面に溶着することなくワイヤ電極１を通過する金属粉末を減らすこと、すなわち空洞４２ａから放出された金属粉末に対する放電確率を増大させることができ、溶着部４４の生成量を増大させることができる。
【００５２】
また、溶着切断モードでは、単純切断モードよりもワイヤ電極１の送り速度を上昇させて金属粉末の放出を促すことで溶着部４４の増大を図ってもよい。また、溶着切断モードでは、単純切断モードよりも上部ノズル６および下部ノズル７からの加工液の噴出量を増大させることで加工溝４３内での液流を増大させて、金属粉末の放出を促して溶着部４４の増大を図ってもよい。また、上述した各パラメータの変更を組み合わせてもよい。
【００５３】
また、本実施の形態１では、被加工物４０を切断加工する際に、ワイヤ電極１を移動させることで、被加工物４０とワイヤ電極１とを相対的に移動させているが、被加工物４０を移動させることで、被加工物４０とワイヤ電極１とを相対的に移動させてもよい。また、ワイヤ電極１と被加工物４０の両方を移動させて被加工物４０とワイヤ電極１とを相対的に移動させてもよい。
【００５４】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１  ワイヤ電極、２  ワイヤボビン、３  プーリ、４  ワイヤ送りローラ、５  ダンサローラ、６  上部ノズル、７  下部ノズル、８  上部移動ステージ、９  下部移動ステージ、１０  上部給電子、１１  下部給電子、１２  発振器、１３  加工電源、１４  加工槽、１６  定盤、１７  ベースプレート、１８  制御部、１９  周波数検出部、２０  記憶部、３０  加工領域、４０  被加工物、４１  造形物、４２  分離加工部、４２ａ  空洞、４３  加工溝、４４  溶着部、５０  加工装置、５１  演算装置、５２  記憶装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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