ワイヤ放電加工とは
読み: わいやほうでんかこう
ワイヤ放電加工とは、細い金属ワイヤと工作物の間に放電を発生させ、その熱でワイヤの軌跡に沿って工作物を溶融除去する加工方法である。
概要
放電加工は、電極と工作物の間に電圧をかけて放電(スパーク)を発生させ、その熱で工作物の表面をごく微小量ずつ溶融・除去していく加工方法である。ワイヤ放電加工はこのうち、細い金属ワイヤを電極として使う方式で、ワイヤを走行させながら工作物との間に放電を起こし、ワイヤの軌跡に沿って工作物を切り抜くように加工する。
工具が直接ワークに接触しないため、切削加工では難しい高硬度材や複雑な輪郭形状の加工に使われる。
原理
ワイヤと工作物は、加工液(多くは純水)中で微小な隙間を保ちながら向かい合い、その隙間に電圧をかけることで放電が発生する。放電のたびに発生する熱で工作物表面がごく微小に溶融・蒸発し、加工液によって除去・冷却される。
この放電を高い頻度で繰り返しながらワイヤを移動させることで、任意の輪郭形状を切り抜くように加工できる。ワイヤは加工中に消耗するため、常に送り出されながら使用される消耗電極である。
適用範囲・得意な形状
ワイヤ放電加工は、焼入れ鋼や超硬合金のように切削加工では硬すぎる材料でも、電気を通す材料であれば加工できるのが特徴である。プレス金型のパンチ・ダイの輪郭形状や、抜き型の複雑な穴形状のように、切削工具では届きにくい鋭い角や薄いリブを持つ形状の加工に適している。
加工面は放電痕による特有の梨地状の面粗さになり、必要に応じて後工程で仕上げを行う。
型彫り放電加工との違い
放電加工にはワイヤ放電加工のほかに、成形した電極を工作物に押し当てて放電させる型彫り放電加工がある。ワイヤ放電加工は貫通した輪郭形状の切り抜きに向き、型彫り放電加工は電極形状を転写する止まり穴・凹形状の加工に向く、という使い分けが基本になる。
プレス金型ではパンチ・ダイの外形をワイヤ放電加工で、金型のキャビティのような凹形状を型彫り放電加工で仕上げる、という組み合わせで使われることが多い。
よくある誤解
✕ ワイヤ放電加工はどんな材料でも加工できる。
○ ワイヤ放電加工は電気を通す導電性材料が対象で、樹脂やセラミックスのような絶縁材料は加工できない。焼入れ鋼や超硬合金など硬い導電性材料の加工に向いている。
✕ ワイヤ放電加工と型彫り放電加工は同じ用途で使い分けなくてよい。
○ ワイヤ放電加工は貫通した輪郭の切り抜きに向き、型彫り放電加工は電極形状を転写する凹形状・止まり穴の加工に向く。形状によって使い分けるのが基本である。
よくある質問
ワイヤ放電加工はどんな形状の加工に向きますか？+
ワイヤ放電加工の加工面はどうなりますか？+
焼入れ後の金型部品でも加工できますか？+
関連用語
出典
- JIS B 0170（機械加工用語）
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