ワイヤー放電加工機の異常な精度と効率の 3 つのヒント

ワイヤー放電加工機は、数μmの加工精度を実現できる高精度加工機で、表面粗さRaは<0.2μmに達することがあります。しかし、工作機械が良ければ効率的で高精度な加工が簡単にできると考えて、低速のワイヤ加工機を使用する場合、細部に注意を払わない工場もあります。

実際、低速ワイヤ加工の精度と効率に注意を払うには、これらの 3 つの主要なポイントに注意を払う必要があります!

1.プロセスの前提

ワイヤ EDM 工作機械にはプロセスパラメータライブラリが搭載されています。プロセス パラメータは、通常、特定の条件下で取得されます (ワークピースの材料、電極ワイヤ、温度 20±3°C、湿度 40%~80% など)。

以下の条件が変更されたり、基準を満たしていない場合、処理結果に偏差が生じる可能性があります。

1) フラッシング仕様:標準パラメータに従って処理する場合、水圧計の指示値を理論値と比較した後、その差は 0.5bar (1bar=0.1MPa) 未満でなければなりません。

2) ワークピースとノズルの間のギャップ:0.05~0.10mm.

3) 表面粗さが Ra≧0.35μm を必要とする場合は、能率を考慮した切断ワイヤーを選択できます (機械付属のワイヤーと同じタイプを使用することをお勧めします)。 Ra<0.35μmの場合、良好な加工面を得るために、表面を選択 亜鉛メッキ線を加工します。

4) 仕上げ中、特に仕上げ中は、水がμS<10であることを確認してください。プロセスパラメータの要件に従ってください。必要に応じて、樹脂または精製水を交換してください。

2.加工精度に対する温度の影響

高精度・高品質な低速ワイヤーカット加工を行うためには、一定の条件を満たした環境が安定している必要があります。直射日光や空気の流れがあってはなりません。温度変化を監視する必要があります。加工精度を保証する工作機械の温度範囲は（20±3）℃です。温度差が大きいと、加工精度と表面粗さに影響します。

室温の変化は加工精度に大きな影響を与え、その影響は大きさ・位置・形状の3つの側面に反映されます。下図に示すように、温度変化が大きく、ワークのサイズが大きいほど、温度の影響が顕著になります。例えば、長さ200mmのワークは温度差5℃で0.01mmの寸法誤差となります。 1 回のブーツでより大きなパーツを完成させるのが最善です。一晩放置すると本削りの効果は薄れますが、トリミング中に止まってしまうと加工精度の確保が難しくなります。

CNC 工作機械の熱特性は加工精度に重要な影響を与え、加工精度のほぼ半分を占めています。工作機械の長期停止状態と熱平衡状態での加工精度は大きく異なります。その理由は、CNC 工作機械の主軸と各運動軸の温度は、一定時間稼働した後、比較的一定のレベルに維持され、処理時間が変化するにつれて、CNC 工作機械の熱精度が低下する傾向があるためです。これは、高精度の工作機械でも、安定した温度環境と熱平衡の下でのみ安定した加工精度が得られることを示しています。

高精度加工や機械立ち上げ後の生産の場合、工作機械の予熱は精密加工の最も基本的な常識です。しかし、工作機械の「準備運動」の準備段階は、多くの工場で無視されているか、知られていません。

機械を数日以上放置する場合は、高精度加工の前に 30 分以上予熱することをお勧めします。機械を数時間放置する場合は、高精度加工の前に 5 ～ 10 分間予熱することをお勧めします。予熱プロセスは、工作機械が加工軸の繰り返しの動きに参加できるようにすることです。 XYZ 軸を座標系の左下隅から右上隅に移動したり、対角線を繰り返したりするなど、多軸連携を行うのが最適です。実行時に、工作機械にマクロ プログラムを記述して、工作機械に予熱動作を繰り返し実行させることができます。

3.処理効率に影響する要因

動きの遅いワイヤ切断の効率に影響を与える要因は多数あります。処理に非効率性がある場合は、次の 2 つの要因が考えられます。

(1) 部品の構造とクランプによって制限され、高圧水を効果的に流すことができません。この時、クランプでカットした部分が改善できるかどうかにかかっています。支持治具の影響で底面が浮き上がってしまう部品もあれば、プレッシャープレートやクランプねじの位置の影響で上ノズルを上に上げなければならない部品もあり、作業者が上ノズルを落とさない恐れがある部品もあります。ノズルに触れるときは、ノズルを最下点まで下げます。下面が盛り上がっている場合は、治具支持面と作業台を同一面にして治具を使用するか、ワークを直接作業台にクランプできるか確認してください。

スクリュープレッシャープレートと部品の影響を受けます。ジョークランプをクランプに使用できるかどうかを確認してください。上部ノズルが最下点まで落ちないのが心配な方のために、必要に応じて0.1mmのスキマゲージをご用意しております。構造上の制約により高圧水で効果的に洗浄できない部品の場合、切削エネルギーを減らすしかありません。このとき、切断効率を正しく理解する必要があります。

(2) ワイヤートランスポートシステム関連（メンテナンス関連）

1) 導電ブロックの冷却水が正常か確認してください。特に下部導電ブロックの冷却水があるかどうかは、工作機械を長期間使用した後、切断プロセス中に銅粉が落下するため、下部導電ブロックの冷却水、または下部ノズルのフラッシング水でさえあります処理がブロックされる可能性があり、クリーニングして浚渫する必要があります;

2) 下部アームの下部ガイド ホイールの回転は柔軟です。チェックしてきれいにしてください。

3) 巻き取りホイールが正常かどうか。

4) ワイヤーの張力と速度を確認し、必要に応じて再調整してください。

5) ガイドワイヤーノズルと導電性ブロックをチェックして清掃してください。