CNC放電加工の進化：精密製造を変革する

この記事では、放電加工（EDM）の歴史、ワイヤー放電加工、放電加工の発展について説明します。

しかし、人間が所有する他の技術と同様に、特殊技能の所有と加工結果は、高生産性と繰り返し精度を追求するビジネスオーナーや国家指導者の賞賛を集めていませんでした。

この障害を克服するため、人々はCNC機械を開発し、電気放電加工（EDM）装置を含むさまざまな工作機械に適用しました。これはスパーク加工、スパークイロージョン、バーニング、ダイシンキング、ワイヤーバーニング、ワイヤーイロージョンとも呼ばれます。これは通常スパークを引き起こす放電を使用して目標形状を得る製造プロセスです。

放電加工機への数値制御（NC）

加工プロセス中のNC制御EDM加工では、オペレーターの監視下でワイヤーEDMによって運転される一連の急速に再発する電流によって、不要なワーク材料がワークから除去されます。

ワイヤーEDMアセンブリでは、1つの電極を工具電極と呼び、もう1つの電極をワーク電極と呼びます。加工プロセスは、実際には接触しない工具とワークによって決定され、ワイヤーEDMではなく従来の金属加工機械によって引き起こされる多くの一般的な聴覚問題を回避します。

放電加工は昔、手動では制御が困難でしたが、NCシステムにより放電加工がより容易に達成できるようになりました。

CNCワイヤーカットEDM放電加工機

数値制御時代の後、コンピューターの発展により、1990年代は成熟したCNC時代となり、金属加工業界に新たな加工時代をもたらしました。

ほとんどのCNC機械はジーメンス、三菱、ファナックなどの特定システムで制御されますが、EDM機械の制御システムはコントローラーサプライヤーのタイプによって支配されるのではなく、PLCシステムによって支配されます。

現在、多くのタイプのCNCワイヤーEDMがあります。この記事では、家電製品、フィルターネット、3C電気消耗品、その他の小型オブジェクトの製造で広く使用されているものについて説明します。放電加工はより広範なスペクトルに適用できますが、ここではその特定用途に焦点を当てます。

ソ連における放電加工機

ソ連時代、ワイヤーEDMの発展は成功し、莫大な技術進歩をもたらしました。ワイヤーEDM機は1960年代後半に登場し、目的は硬化鋼で工具と金型を作ることでした。

最初の数値制御（NC）機械は、パンチテープ式垂直フライス盤の改造でした。1960年代後半、ソ連はロシアで最初の商用CNC工作機械を製造しました。

それはワイヤーEDMでした。この期間、EDMの歴史は航空宇宙、軍事・防衛、自動車加工が前向きに発展していた歴史でもありました。

デビッド・H・デュレボーンのチームが、アンドリュー・エンジニアリング社のアンドリュー・H・デュレボーンによってフライス盤と研削盤用の機械を開発しました（1960年代）。後に歴史では、コンピュータ数値制御（CNC）プロッターによってマスタードローイングが作成され、精度、精密さ、繰り返し精度が向上しました。

1970年代初頭、CNCプロッターと光学ワイヤーフォロワー技術を使用したワイヤーEDM機が製造されました。以来、デュレボーンは同じプロッターを使用し、CNCプロッターを直接EDM機に制御するようにプログラミングし、1976年に最初のCNC EDM機を製造しました。これは放電加工に基づき、金属加工分野に大きな加工利便性を提供しました。

EDMへの自動化導入

CNC制御ワイヤーカット放電加工技術がEDMの歴史で商用アプリケーションに導入された後、過去20年間でこの技術の進歩により用途が大幅に進歩しました。

過去10年間で自動化機構が導入されたことにより、EDM機の送り速度が大幅に向上し、表面仕上げをプログラムで良好に制御できるようになりました。

CNCワイヤー＆ダイシンクEDM

ワイヤーカットEDMに加えて、ダイシンクEDMも多くの他の加工ニーズを満たす人気のタイプです。1940年代の第二次世界大戦末期以前、2人のロシア人科学者B. R. ラザレンコとN. I. ラザレンコが、スパーク効果によるタングステン電気接点の腐食防止方法を研究するよう任命されたとき、ダイシンキングの開発はEDM開発史の初期に遡ります。

彼らはこの任務を完了できませんでしたが、彼らの功績はこの技術に貢献しました。科学者たちは確かに、電極が特定の環境にある場合、腐食をより正確に制御できることを発見し、これは後の実験を大いに刺激しました。

この新発見により、彼らはタングステンなどの硬い材料の加工・機械加工用EDM機を発明するよう促されました。ラザレンコマシンの名前は、電極を充電するために使用される抵抗容量回路にちなんでR-Cマシンと呼ばれます。この命名はEDMの歴史でよく知られています。

同時に、米国では独立した状況も順調に発展していました。ハロルド・スターク、ビクター・ハーディング、ジャック・ビーバーで構成されるアメリカチームがあります。彼らはアルミニウム鋳物の折損ドリルとタップ除去用EDM機を成功裏に開発しました。

アメリカチームは最初、弱い電気エッチングツールを使用して機械を作りました。最初はあまり成功しなかったため、後にこの方法に変更しました。その後、スターク、ハーディング、ビーバーの機械は秒間60スパークを生成でき、当時のEDM歴史での技術的ブレイクスルーとなりました。

今日、設計に基づくEDM機は真空管回路を使用します。秒間数千スパークを生成でき、切断速度を大幅に向上させ、世界中のビジネスオーナーに莫大な潜在力と生産性をもたらしています。