(57)【要約】【課題】  放電にむらを生じにくくする手段を提供する。【解決手段】  ワイヤ放電加工機１０は、被加工物Ｗを保持する作業台１２、被加工物Ｗを加工するワイヤ２０、ワイヤ２０を被加工物Ｗに対して走行させる走行部２２，２４、ワイヤ２０と被加工物Ｗとの間に電圧を印加して放電を生じさせる電圧印加部３８から構成されている。ワイヤ２０の外周面５２には鍍金層６０が形成され、砥粒５６に被覆層５８が形成された導電性砥粒５４が電着されている。導電性砥粒５４に鍍金層５８が被るため、鍍金層６０の厚さを薄くすることができ、電着に要する時間を短縮できる。また、導電性砥粒５４が鍍金層６０によって被覆されているため、放電によるスパーク６２にむらが生じにくい。【選択図】  図３
2007307669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持する保持手段と、
前記被加工物を加工するワイヤと、
前記被加工物に対して前記ワイヤを走行させる走行手段と、
前記ワイヤと前記被加工物との間に電圧を印加して放電を生じさせる電圧印加手段と、
を備え、
前記ワイヤは、その表面に導電性を有する砥粒が電着されている、
ワイヤ放電加工機。
【請求項２】
被加工物を保持する保持手段と、
前記被加工物を加工するワイヤと、
前記被加工物に対して前記ワイヤを走行させる走行手段と、
前記ワイヤと前記被加工物との間に電圧を印加して放電を生じさせる電圧印加手段と、
を備え、
前記ワイヤは、その表面に導電性を有する物質が被覆された砥粒が電着されている、
ワイヤ放電加工機。
【請求項３】
表面に導電性を有する砥粒が電着されたワイヤを被加工物に対して走行させつつ、前記ワイヤと前記被加工物との間に電圧を印加して放電を生じさせて前記被加工物を加工する、ワイヤ放電加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤ放電加工機は、ワイヤを被加工物に対して走行させつつ、ワイヤと被加工物との間に高電圧を印加して、ワイヤと被加工物との間に放電を生じさせることにより被加工物を加工する。このようなワイヤ放電加工機においては、被加工物を機械的にも加工するために、ワイヤにダイヤモンド等の砥粒が電着により固着されている（特許文献１〜４参照）。
【特許文献１】特開昭５７−９６７２９号公報
【特許文献２】特開昭５４−１４０８５号公報
【特許文献３】特開昭５４−２０４８５号公報
【特許文献４】特開昭６０−１６３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記のようなワイヤに砥粒が電着されたワイヤ放電加工機においては、放電によるスパークにむらが生じ易いため、加工速度が低下し易いという欠点がある。
【０００４】
本発明は、斯かる実情に鑑み、放電にむらを生じにくくする手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、被加工物を保持する保持手段と、被加工物を加工するワイヤと、被加工物に対してワイヤを走行させる走行手段と、ワイヤと被加工物との間に電圧を印加して放電を生じさせる電圧印加手段とを備え、ワイヤは、その表面に導電性を有する砥粒が電着されているワイヤ放電加工機である。
【０００６】
この構成によれば、ワイヤの表面に導電性を有する砥粒が電着されているので、電着された砥粒自体が導電性を有することに加えて、電着された砥粒の表面の大部分が導電性の鍍金層に被覆されることになる。そのため、放電によるスパークにむらが生じにくくなる。
【０００７】
なお、本明細書で、「導電性を有する砥粒」とは、ダイヤモンド半導体等から成る砥粒のように砥粒自体が導電性を有するものと、金属膜をコーティングされた砥粒のようにコーティングにより導電性を有するものの両方を含む。
【０００８】
また本発明は、被加工物を保持する保持手段と、被加工物を加工するワイヤと、被加工物に対してワイヤを走行させる走行手段と、ワイヤと被加工物との間に電圧を印加して放電を生じさせる電圧印加手段と、を備え、ワイヤは、その表面に導電性を有する物質が被覆された砥粒が電着されているワイヤ放電加工機である。
【０００９】
この構成によれば、ワイヤはその表面に導電性を有する物質が被覆された砥粒が電着されているため、電着された砥粒自体が導電性を有し、砥粒の表面が導電性の鍍金層に被覆される。そのため、放電によるスパークにむらが生じにくくなる。また、砥粒の表面が導電性を有する物質により被覆されているため、砥粒の電着強度を一層高いものとできる。
【００１０】
また、本発明の別の態様によれば、表面に導電性を有する砥粒が電着されたワイヤを被加工物に対して走行させつつ、ワイヤと被加工物との間に電圧を印加して放電を生じさせて被加工物を加工するワイヤ放電加工方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によるワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工方法によれば、放電にむらを生じにくくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係るワイヤ放電加工機の構成を示す図である。図１に示すように本実施形態のワイヤ放電加工機１０は、被加工物Ｗを保持する作業台１２（保持手段）、被加工物Ｗを加工するワイヤ２０、ワイヤ２０を被加工物Ｗに対して走行させる走行部２２，２４（走行手段）、ワイヤ２０と被加工物Ｗとの間に電圧を印加して放電を生じさせる電圧印加部３８（電圧印加手段）、被加工物Ｗの加工部位に加工液を供給する加工液供給部４２、および装置全体を制御する制御部４８から構成されている。
【００１４】
作業台１２は、作業台駆動機１４，１６が備えられ、被加工物Ｗを保持した作業台１２をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる。作業台駆動機１４，１６は、それぞれ作業台駆動部１８に接続されており、作業台駆動部１８によって制御される。これにより、作業台１２に保持された被加工物Ｗとワイヤ２０とが接する箇所を自在に変更させて、被加工物Ｗの所望箇所を加工することができるようにされている。
【００１５】
ワイヤの供給側（図の上側）とワイヤの回収側（図の下側）とにそれぞれ設けられた走行部２２，２４は、ワイヤ２０を巻き付けるためのリール２６，２８がそれぞれ取り付けられている。ワイヤ２０は、ガイドプーリ３０，３２，３４，３６によって誘導される。ガイドプーリ３０，３２，３４，３６は、ワイヤ２０の走行方向に従って回転動可能とされている。このため、ガイドプーリ３０，３２，３４，３６は、砥粒が電着されたワイヤ２０を誘導しても磨耗が少ないようにされている。
【００１６】
電圧印加部３８に接続された電圧印加電極４０がワイヤ２０に接触するように備えられている。電圧印加部３８は作業台１２とも電気的に接続されている。これにより、ワイヤ２０と作業台１２に保持された被加工物Ｗとの間に電圧を印加して放電を生じさせることができるようになっている。
【００１７】
加工液供給部４２に接続された加工液供給ノズル４４，４６はワイヤ２０を囲繞するように配置され、被加工物Ｗの加工部位に加工液を供給することができるようになっている。
【００１８】
以上説明した作業台駆動部１８、走行部２２，２４、電圧印加部３８、および加工液供給部４２は、それぞれ制御部４８に接続されており、所定の動作をするように制御される。
【００１９】
図２は、本実施形態に係るワイヤの一部を示す斜視図である。図２に示すように、本実施形態に係るワイヤ２０は、ピアノ線、撚り線等からなる線状体である芯線５０の外周面５２に、導電性砥粒５４が電着されて構成されている。芯線の太さは例えば１ｍｍ未満とすることができる。
【００２０】
図３は、本実施形態に係るワイヤの横断面の外周面付近を拡大した図である。図３に示すように、ワイヤ２０の外周面５２にはＮｉ等の鍍金層６０が形成され、ダイヤモンド、ＣＮＢ等からなる砥粒５６に被覆層５８が形成された導電性砥粒５４が、鍍金層６０に埋め込まれるように電着されている。導電性砥粒５４を電着すると、図３に示すように導電性砥粒５４に鍍金層６０が被るため、電着強度を高めることができる。そのため、鍍金層６０の厚さを薄くすることができ、電着に要する時間を短縮できる。砥粒５６の表面には、電着時の効率を向上させるため、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＴｉＣ、ＳｉＣから選択されるいずれかからなる被覆層５８が形成されている。より好適には、ＴｉＣからなる被覆層５８とすることが、砥粒５６および被覆層５８の抵抗率が適当な値となるため好適である。砥粒５６の平均粒径は、１〜６０μｍとすることが好適である。なお、図３では、完全に導電性砥粒５４が鍍金層６０に覆われているが、加工による鍍金層６０および被覆層５８の磨耗により、砥粒５６の一部が露出していても良い。また、図４に示すように、加工前に切れ味を良くするために鍍金層６０と被覆層５８の一部を除去して砥粒５６の一部を露出させる石出し加工がなされていても良い。
【００２１】
砥粒５６に形成された被覆層５８の厚さは、１０μｍ以下とし、より好ましくは０．１μｍ未満、さらに好ましくは０．０５μｍ以下と薄くされている。または、被覆層５８の質量は、砥粒５６の質量の１０％未満とすることが好ましく、より好ましくは５％未満となるようする。
【００２２】
砥粒の表面に被覆層を形成する方法としては、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、めっき法、浸漬法等を用いて形成することができる。
【００２３】
図５は、本実施形態に係るワイヤの芯線に砥粒を電着する工程を示す図である。図５に示すように、鍍金槽６４は鍍金浴６６によって満たされている。鍍金浴６６は、例えば、スルファミン酸ニッケル、塩化ニッケル、ホウ酸からなるスルファミン酸浴とされている。鍍金浴６６には、被覆層が表面に形成された導電性砥粒が混入されている。芯線５０は、図中の矢印方向に鍍金浴６６中に浸漬されつつ搬送されるようになっている。芯線５０を保持するプーリの一部は、陰極６８とされ、負電位を印加されるようになっている。また、鍍金浴６６中に浸漬された芯線５０を囲繞するように陽極７０が設けられ、正電位を印加されるようになっている。
【００２４】
電着時には、芯線５０を矢印方向に搬送しつつ、陰極６８および陽極７０に電圧を印加する。導電性砥粒を用いることで砥粒が芯線５０に電着される速度は速くなるため、芯線５０の搬送速度は、１ｍ／分以上が可能となる。このため、砥粒をワイヤに電着する時間を短縮することができ、ワイヤ放電加工機のワイヤを製造するコストを低減することが可能となる。
【００２５】
以下、本実施形態のワイヤ放電加工機の動作について説明する。図１に示すように、被加工物Ｗを作業台１２に載置し、走行部２２，２４によりリール２６，２８を回転させてワイヤ２０を被加工物Ｗに対して走行させる。加工液供給ノズル４４，４６から被加工物Ｗの加工部位に加工液を供給しつつ、電圧印加部３８によりワイヤ２０と被加工物Ｗとの間に電圧を印加する。被加工物Ｗの加工は、主にワイヤ２０と被加工物Ｗとの間で生じた放電によるスパークによって行われる。
【００２６】
図６は、従来のワイヤの縦断面の外周面付近を拡大した図である。図６に示すように、従来の被覆されていない砥粒５６を鍍金層６０によって芯線の外周面５８に電着したワイヤ２０では、砥粒５６が導電性を有さないため、砥粒５６が鍍金層６０により被覆されず、露出したままとなる。そのため、必要な強度で砥粒５６を電着しようとすると、鍍金層６０を厚くする必要があり、電着に時間を要することになる。また、電圧を印加しても導電性を有しない砥粒５６の付近で放電によるスパーク６２が生じにくくなり、スパークにむらが生じる。このため、加工速度が低下する。
【００２７】
一方、図３に示すように本実施形態では、導電性砥粒５４自体が導電性を有することに加えて、導電性砥粒５４の大部分が鍍金層６０によって被覆されているため、放電によるスパーク６２にむらが生じにくい。そのため、放電による加工効率は向上し、加工速度を向上させることができる。図４のように導電性砥粒５６に石出し加工を行った場合でも、スパーク６２の一部が小さくなるだけで、導電性を有さない砥粒を用いた場合に比べて、スパーク６２にむらが生じにくくすることができる。放電によって加工し切れなかった部分は、走行するワイヤ２０に電着された導電性砥粒５４により機械的に加工される。
【００２８】
なお、本発明のワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係るワイヤ放電加工機の構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係るワイヤの一部を示す斜視図である。
【図３】本実施形態に係るワイヤの縦断面の外周面付近を拡大した図である。
【図４】図３の砥粒に石出し加工を施した様子を示す図である。
【図５】本実施形態に係るワイヤの芯線に超砥粒を電着する工程を示す図である。
【図６】従来のワイヤの縦断面の外周面付近を拡大した図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０…ワイヤ放電加工機、１２…作業台、１４，１６…作業台駆動機、１８…作業台駆動部、２０…ワイヤ、２２，２４…走行部、２６，２８…リール、３０，３２，３４，３６…ガイドプーリ、３８…電圧印加部、４０…電圧印加電極、４２…加工液供給部、４４，４６…加工液供給ノズル、４８…制御部、５０…芯線、５２…外周面、５４…導電性砥粒、５６…砥粒、５８…被覆層、６０…鍍金層、６２…スパーク、６４…鍍金槽、６６…鍍金浴、６８…陰極、７０…陽極、Ｗ…被加工物。
【図１】
2007307669.tif 000003
【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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