ワイヤー放電加工 放電加工は1940年代に誕生した特殊な加工技術です。1943年、ソ連のBRラザレンコとNIラザレンコが放電加工（EDM）を発明しました。当初は超硬合金などの難削材の加工に使用されていましたが、今日ではワイヤ放電加工は様々な用途に使用されています。 加工材料 導電性があれば何でもよく、製造業においてますます重要になっています。
ワイヤーEDMには大きな利点がある 従来の加工方法よりもワイヤ放電加工（WEDM）は、従来の方法では精度良く加工できないことが多い、非常に硬い材料や脆い材料の加工が可能です。さらに、WEDMは非常に高い精度を誇り、部品品質が極めて重要な加工プロジェクトでは特に重要です。そのため、部品品質を確保するには、ワイヤ放電加工（EDM）の加工精度を理解することが不可欠です。
次回はワイヤー放電加工とその精度についてお話します。この分野にご興味のある方は、ぜひフォローして詳細をご確認ください。
目次
ワイヤーEDMとは何ですか？
ワイヤ放電加工（EDM）は、パルス放電によって材料を除去する加工方法です。この加工では細いワイヤを使用しますが、このワイヤは導電性でなければなりません。切断は、フィラメントと加工対象物との間で放電することで行われます。放電中は高温となり、加工対象物は局所的に溶融・蒸発します。これにより材料が切断されます。CNCシステムによって制御された電極ワイヤは、所定の軌道に沿って移動し、加工対象物を所定の形状に切断します。また、加工中は電極フィラメントが材料に接触することはありません。そのため、ワイヤEDMでは大きな切削応力は発生しません。
ワイヤーカットの原理
ワイヤー EDM マシンを使用して部品を加工する場合、一般的に 5 つのステップがあります。
まず、放電加工用の電極が必要です。ワイヤ放電加工では、まず細いワイヤ（通常はモリブデン、銅、または合金線）が電極として使用されます。この細いワイヤは切断装置に固定され、切断用の電極ツールとして機能します。
次に、電気火花放電が発生します。ワークピースはパルス電源の正極に接続され、ワイヤは工具電極として高周波パルス電源の負極に接続されます。パルス火花放電により、電極ワイヤとワークピースの間に高温が発生します。この高温は、金属を局所的に溶融または蒸発させるのに十分な温度です。
そして、切断線が形成されます。溶融または蒸発した金属は電気火花放電の作用によって飛散し、ワークピースにスリットを形成します。この切断溝がワイヤ放電加工の主な成果です。
CNCプログラミングは、切断ワイヤーの動きを制御します。切断プロセス全体はCNCによってプログラムされ、ワイヤーの切断軌跡を正確に制御します。ワイヤー放電加工は、あらゆる形状の部品を加工できるという点で優れています。 複雑な形状 これはCNCプログラミング制御によるものです。
最後に、加工液を用いて切削屑を除去します。ワイヤ放電加工では、この工程で特殊な加工液が使用されます。これにより、加工中に発生した切削屑が除去され、滑らかな切断面が確保されます。
WEDM の精度はどうですか?
WEDMは通常、スローワイヤとファーストワイヤに分類されます。ファーストワイヤと比較して、スローワイヤの精度は非常に高く、その精度はミクロンレベルに達することもあります。
一般的に、低速送りワイヤカットの加工精度は±0.002mm～±0.005mm、表面粗さはRa0.2ミクロン以下です。一方、FWEDの精度は比較的低く、通常は±0.01mm～±0.02mm程度で、表面粗さはRa1.25ミクロン～Ra2.5ミクロン程度です。しかし、その精度は常に一定というわけではありません。ワイヤカットの精度は多くの要因の影響を受けます。使用時には、特定のニーズや条件に合わせて切断方法を調整する必要があります。パラメータとプロセスを最適化することで、より高い精度を実現できます。
ワイヤーカットの精度に影響を与える要因
低速ワイヤを用いたワイヤカットは、非常に精密な部品を製作できます。しかし、この精度には多くの要因が影響します。例えば、装置の精度、電極ワイヤの品質、加工パラメータ、ワークピースの材質、作動油など、すべてが部品の精度に影響します。
機器の精度
設備精度とは、機械の機械的精度、運動精度、制御精度を指します。これらの要因は、ワイヤーカット精度に直接影響します。例えば、工作機械のガイドレールの真直度と平行度、ねじの伝達精度などが挙げられます。機械自体の精度が低かったり故障したりした場合、精度に直接影響を及ぼします。工作機械の構造を改善することで、振動や変形を低減し、加工精度を向上させることができます。
電極線の品質
電極線の品質も、ワイヤカットの精度に直接影響を与える重要な要素です。一般的に、高品質の電極線材料は放電安定性を向上させます。電極線径が細いほど、より狭いギャップを切断して精度を向上させることができますが、強度が低下します。電極線の張力が不均一であったり、損失が大きすぎたりすると、加工精度の低下につながる可能性があります。例えば、モリブデン線はワイヤ放電加工において一般的な電極線材料ですが、使用時間の増加に伴い、モリブデン線は徐々に摩耗し、加工精度の低下につながります。
処理パラメータ
ワイヤーカット加工パラメータの設定は、一般的にパルス電流、パルス幅、パルス間隔などの放電パラメータを指します。パラメータ設定の違いが加工部品の精度に与える影響も異なります。パルス電流とパルス幅が大きすぎると放電エネルギーが大きくなりすぎて、ワークの表面焼けや熱変形を引き起こし、精度に影響を与える可能性があります。一方、パラメータが小さすぎると加工効率が低下し、加工不良が発生します。 生産コストしたがって、加工パラメータは実際の加工材料と電極線に応じて適切に設定する必要があります。また、加工速度も加工精度に影響します。高い表面品質が求められる部品の場合、加工速度を高く設定しすぎることはできません。
ワークピース材質
ワーク材質が精度に与える影響も無視できない重要な要素です。ワーク材質によって特性が異なり、種類、硬度、融点、熱伝導率などの特性が加工時の熱変形や放電効果に影響を与え、ひいては精度にも影響を及ぼします。伸び率が高く熱伝導率の高い材料は、放電効果が大きく、熱変形を抑えることができるため、加工精度が向上します。例えば、アルミニウム合金は熱伝導率が高く、放熱性に優れています。また、変形量も少ないです。一方、チタン合金は熱伝導率が低いため、加工時に熱が蓄積され、変形量がわずかに増加します。
作動流体
一般的に、加工液はワイヤーカット工程に不可欠な要素です。冷却、切削片除去、脱イオン化などの機能を持ち、加工精度の向上に貢献します。加工液の品質と濃度は、切断精度に重要な影響を与えます。高品質の加工液は、冷却、切削片除去、脱イオン化などの機能をより効果的に発揮します。一方、加工液の品質が悪いと、不純物や不安定な組成が含まれる可能性があります。これらの問題は、放電と加工安定性に影響を与え、精度の低下につながります。
加工液の濃度が低すぎると、冷却と切削片の排出が不十分になる可能性があります。排出時に発生する熱が時間通りに放散されず、切削片の排出が不十分になり、焼け、表面粗さ、加工偏差などが発生しやすくなります。一方、濃度が高すぎると、加工液の流動性と浸透性が低下し、放熱性と切削片の排出性に悪影響を与え、切削精度にも悪影響を及ぼします。
まとめると、ワイヤカットの精度には多くの要因が影響します。上記の5つに加えて、クランプ精度と位置決め精度、そして外部環境も影響します。これらの要因のいずれか1つでも変化すれば、最終的な加工精度に影響を与える可能性があります。したがって、高精度が求められる部品にワイヤカット加工を選択する際には、実際の状況を総合的に考慮する必要があります。
ワイヤーカット加工の精度向上方法
工作機械の性能を向上させる
高精度部品加工においては、加工に高精度工作機械を選択することを優先します。しかし、工作機械の性能向上によってもWEDMの加工精度を向上させることができます。高精度数値制御システムを用いることで、より高精度な動作制御を実現し、精度を向上させることができます。また、制御システムの定期的なシステムメンテナンスと定期的なキャリブレーションを実施することで、制御システムが正常に動作することを保証できます。さらに、工作機械の各部品の定期的な点検とメンテナンスを実施してください。同時に、工作機械の表面、特にガイドレールとネジを清掃し、埃や異物が蓄積して精度に影響を与えないようにする必要があります。
適切な電極線を選択する
ワイヤーカットを行う前に、要件に合った電極線の種類を選択します。例えば、一般的なものとしてはモリブデン線やタングステン線などがあります。
次に、精度要件を満たすために、高品質のワイヤを選択します。均一な直径を持つワイヤを選択する必要があります。これにより、ジッタと損失が低減されます。この操作を実行すると、精度の向上にも役立ちます。
処理パラメータの適切な設定
新しい部品をワイヤカットで初めて加工する前に、過去の経験と方法に基づいて加工パラメータを初期設定することができます。加工パラメータには、パルス電流、パルス幅、パルス間隔が含まれます。その後、テストまたは最初の加工を行い、加工結果に基づいて最適なパルス電流、パルス幅、パルス間隔などのパラメータを決定することで、安定した効率的な放電加工を実現します。
ワークピース材料の選択を最適化
部品の材料選定は、一般的に機械エンジニアが製品性能に基づいて行います。そのため、ワイヤ放電加工で加工する材料を選定する場合、製品性能の満足度を最優先にするという前提の下、まず材料の硬度を考慮する必要があります。アルミニウム合金などの軟質材料は比較的加工しやすいものの、精度や表面品質の点で課題が生じる場合があります。一方、金型鋼などの高硬度材料は加工が困難ですが、精度と表面粗さを向上させることができます。
第二に、材料の導電性もワイヤ切断に影響を与える可能性があります。導電性の高い材料は放電加工の安定性を高め、加工精度の向上に役立ちます。したがって、ワイヤ放電加工における材料選定は、製品に応じて最適化する必要があり、より高い加工精度を得る必要があります。
しかし、部品サプライヤーとして、部品の材質は顧客の図面要件に従って選定する必要があります。顧客に特別な要求がない限り、加工材料の変更は顧客の同意を得た上でのみ可能です。
適切な作動流体の選択
ワイヤーカット加工では、加工材料が異なれば、使用する作動油も異なります。通常、冷却性能、切削片除去性能、絶縁性能、防錆性能といった要素を考慮する必要があります。一般的なワイヤーカット用作動油には、エマルジョン系、水性作動油などがあります。実際の加工では、試験と経験に基づき、具体的な加工条件と要件に応じて最適な作動油を選択する必要があります。
ワイヤーカット加工使用上の注意
ワイヤーカット加工では、理想的な加工精度を得るために以下の点に注意する必要があります。
- 加工前にワークピースを正確にクランプして位置決めし、加工中にワークピースが緩んだりずれたりしないようにします。
- 作動油は頻繁に点検してください。ワイヤーカット加工中は、作動油を安定させるために交換してください。
- 加工が完了したら、ワークと工作機械を適時に清掃し、残留加工液と切削片を除去します。
- 加工順序を合理的に調整し、まず荒加工、次に仕上げ加工を行います。ワーク形状が複雑な場合は、分割加工や複数の切削方法を用いることで加工精度を向上させます。
ワイヤーカット加工作業における安全とメンテナンス
WEDM（ワイヤード放電加工）の運用には、定期的なメンテナンスと安全性の確保が不可欠です。これにより、機械の寿命が長くなり、ユーザーの安全も確保されます。
安全プロトコル
- 定期的なトレーニング: オペレーターは最新の安全対策と緊急手順に関する継続的なトレーニングを受ける必要があります。
- 保護具火花や破片から身を守るため、適切な安全装備を着用してください。手袋、ゴーグル、フェイスシールドなど。
- 緊急停止装置: 機械には容易にアクセスできる緊急停止装置を装備する必要があります。これにより、必要に応じてワイヤーカッターの動作を速やかに停止することができます。
定期メンテナンス手順
- ワイヤーの状態: ワイヤーは定期的に点検・交換してください。ワイヤーの断線による動作の遅延や損傷を防ぐことができます。
- 誘電液: 誘電液は常に清潔に保ち、適切なレベルに保つ必要があります。これにより、良好な冷却と異物の除去が保証されます。
- フィルターと貯水槽フィルターを定期的に清掃または交換し、リザーバーを点検してください。これにより、機械の性能を維持し、汚染を防ぐことができます。
ワイヤー EDM サービス プロバイダーを選択するにはどうすればよいでしょうか?
精密加工に必要な結果を得るには、適切なワイヤ放電加工サービスプロバイダーを選定することが重要です。選定プロセスでは、作業品質とサービスの信頼性に影響を与える様々な要素を考慮する必要があります。そのため、ワイヤ放電加工サービスプロバイダーの選定にあたっては、以下の要素を考慮する必要があります。
潜在的なサプライヤーに尋ねる質問
- 経験と専門知識ワイヤー放電加工サービスの提供期間はどのくらいですか？技術者の資格やトレーニングについて教えていただけますか？
- 容量とパフォーマンス: 機械の容量はどれくらいですか？処理できる最大サイズはどれくらいですか？
- 品質管理: どのような品質保証プログラムを実施していますか？認定資格は取得していますか？
- 所要時間私たちのようなプロジェクトの場合、通常のリードタイムはどれくらいですか?
- コスト構造価格の内訳を詳しく教えていただけますか？最終的な費用に影響する要因は何ですか？
- サポートとサービス顧客とのコミュニケーションやプロジェクトの最新情報はどのように管理していますか？処理中の質問や懸念事項への対応プロセスはどのようなものですか？
技術力と実績の評価
- 機械技術WEDM設備の近代化とメンテナンスを評価します。サービスプロバイダーが多軸切断や仕上げなどの機能を備えた最先端の機械を保有している場合、そのプロバイダーが最先端の技術を有していることが証明されます。
- ポートフォリオレビュー: お客様のニーズに類似した過去のプロジェクトについて情報をリクエストしてください。彼らが手がけたプロジェクトの複雑さや、対象となる業界を考慮してください。
- 顧客レビューと証言レビューや推薦文は、サービスプロバイダーの信頼性と品質を示す指標となります。評判の良いサービスプロバイダーは、過去の顧客からの推薦文を提供できるはずです。
- サンプルテスト可能であれば、サンプルプロジェクトを依頼してください。これにより、サービスプロバイダーの実際の作業品質を把握できます。また、正確な仕様と納期を満たす能力についても明らかになるかもしれません。
Yonglihao MachineryはCNC加工サービスのトッププロバイダーです。さらに、高品質のワイヤー放電加工サービスも提供しています。最新の設備と経験豊富な専門家を擁し、お客様に高品質な機械加工部品をご提供いたします。
結論
本稿では、ワイヤ放電加工の加工原理とその精度について説明しました。次に、ワイヤ切断に影響を与える要因について考察しました。また、ワイヤ切断精度を向上させる方法についても解説しました。最後に、ワイヤ切断の注意点についても紹介しました。以上の紹介を通して、ワイヤ放電加工の精度についてある程度ご理解いただけたかと思います。ワイヤ切断が必要な場合は、Yonglihao Machineryまでご連絡ください。当社はこの分野で豊富な経験を有しており、お客様のニーズに合わせた最適なソリューションを提供できます。 プロフェッショナルワイヤーEDMサービス あなたのために。
よくある質問
WEDM で加工できる材料は何ですか?
WEDMは、電気伝導性に優れた材料に適しています。これには、金属、シリコン、グラファイトなどが含まれます。
WEDM の利点と欠点は何ですか?
WEDMには多くの利点があります。高精度で複雑な形状を加工でき、加工応力も低く、材料の硬度制限もありません。欠点は、導電性材料しか加工できないこと、加工速度が遅いこと、コストが高いことです。
WEDM は一般的に、少量の部品の加工に適していますか、それとも大量の部品の加工に適していますか?
WEDMは少量の部品加工に適しています。部品は複雑な形状をしており、高い精度が求められます。単純な部品を大量に加工する場合は、より費用対効果の高い他の加工方法を検討してください。