ワイヤーカット・放電加工の加工時間の計算方法｜厚物・深彫りが何時間かかるかを見積もる

加工時間の計算（ワイヤーカット・形彫・細穴）

数値を変えると、その場で計算します。時間は機械を動かしている時間の目安で、段取りの時間は含みません。式の中身は、このあとの節で一つずつ説明します。

初期値は、計算の流れを示すための仮の値です。加工速度・除去速度・穴あけの速さは、機械・材料・電極・条件で大きく変わります。お使いの機械の値か、実際に加工した記録の値を入れてください。段取り（据え付け・位置出し・電極の準備）の時間は含みません。

ワイヤーカットの加工時間は「切る面積」で決まる

ワイヤーカットは、上下に張った細い金属の線（ワイヤー）と材料の間で放電させ、糸のこのように輪郭に沿って切り進めます。ワイヤーは板厚の方向に通っているので、1分間に進める距離は、板が厚いほど短くなります。そこで、ワイヤーカットの速さは「1分間に切れる面積（mm²/分）」で表します。切る面積は、切る長さと板厚の掛け算です。

たとえば、1辺100mmの正方形（切る長さ400mm）を、板厚100mmの材料から切り抜く場合、切る面積は40,000mm²です。仮に加工速度を1分あたり100mm²とすると、荒加工だけで400分、約6.7時間かかります。同じ形を板厚300mmで切れば面積は3倍の120,000mm²になり、荒加工だけで約20時間です。実際には、厚い材料ほど加工の条件が厳しくなるため、時間は単純な比例より延びることがあります。

ワイヤーカットの時間を左右する7つの要素

厚物のワイヤーカットに時間がかかる理由

板厚が増えると、切る面積が増えるだけでなく、加工そのものも難しくなります。ワイヤーを支える上下のガイドの間隔が広がるため、ワイヤーがわずかに振れたりたわんだりして、まっすぐな面を出しにくくなります。板の中ほどまで加工液が届きにくく、加工くずがたまると放電が不安定になります。そのため厚物では、条件を落として慎重に切り進め、加工時間はさらに延びます。

当社のワイヤー放電加工機（FANUC α-1iB）は、Z軸300mmまでの材料に対応し、厚さ300mm近い材料を切った実績があります。厚物の加工は、一度材料を据えて位置を出したら、長い時間をかけて切り続ける仕事です。社内の機械でこれを受けると、その間ほかの仕事が止まってしまうため、外注に向いた加工の一つです。

形彫放電加工の時間は「彫る体積」と「仕上げ」で決まる

形彫放電加工は、製品の形を写した電極を材料に近づけ、放電で材料を溶かしながら電極を沈めていく加工です。加工時間の大部分は、取り除く体積を、どれだけの速さで取れるか（除去速度・mm³/分）で決まります。ただし、荒加工で大部分の体積を取ったあと、面を細かくする仕上げの工程は、取る量が少ないのに時間がかかります。

たとえば、50×50mm（2,500mm²）の形を深さ30mm彫る場合、体積は75,000mm³です。仮に荒加工の除去速度を1分あたり100mm³とすると、荒加工だけで750分、約12.5時間です。そこに仕上げの時間が加わります。除去速度は、流す電気の大きさと電極の面積で大きく変わり、大きな電極で強い電気を流せる荒加工ほど速く、細かい形や仕上げほど遅くなります。

形彫放電加工の時間を左右する6つの要素

細穴放電加工の時間は「深さ × 穴の数」

細穴放電加工は、パイプ状の細い電極を回しながら中に加工液を通し、深い穴をあける加工です。1つの穴の時間は、深さを穴あけの速さで割って求め、そこに穴の数を掛けます。穴の数が多い部品では、穴から穴へ移る位置決めや、消耗した電極の交換の時間も積み重なります。

冷却の穴やノズルの穴のように、同じ穴を何十個、何百個とあける部品は、1穴が短くても全体では長い加工になります。位置と深さの指示が正確に分かる図面があれば、機械にまとめて段取りし、続けてあけられます。細い穴の考え方は細穴放電加工の記事で詳しく解説しています。

計算の例｜時間のかかる加工はどれくらいか

計算の流れを示すため、仮の加工速度で計算した例です。実際の時間は、機械・材料・条件で変わります。

段取り（材料の据え付け・位置出し・電極の準備）の時間は含みません。大きな型や重い材料ほど、段取りの時間も長くなります。

見積りに使える「自分の加工速度」を残す方法

計算の精度は、式に入れる速さの値で決まります。カタログの値より、自分の工場の機械で実際に加工した記録のほうが、見積りにずっと役立ちます。記録は難しくありません。

1. 01加工のたびに3つを書き残す材料と硬さ、板厚か深さ、機械を動かした時間。ワイヤーなら切った長さ、形彫なら彫った面積と深さも書きます。
2. 02速さに直すワイヤーは「切った長さ×板厚÷時間」、形彫は「彫った体積÷時間」。荒加工と仕上げは分けて記録すると、次の見積りで使い分けられます。
3. 03条件ごとに並べる材料・板厚・面の粗さが近いものどうしで並べると、使える値の幅が見えてきます。
4. 04段取りの時間も別に残す据え付け・位置出し・電極の準備にかかった時間を、加工の時間とは分けて書いておきます。1個ものの見積りで効いてきます。

加工時間と費用の関係

放電加工の費用は、大きく分けると「機械を動かす時間」「段取りの手間」「電極などの材料」の3つで決まります。機械を動かす時間が長い加工ほど、費用のうち時間の占める割合が大きくなります。だからこそ、面の粗さや公差を必要な所だけにして、時間を短くする工夫がそのまま費用に効きます。

金額の目安は、形と条件で大きく変わるため、当社では図面を拝見してからお出ししています。費用の決まり方は放電加工の費用相場の記事でも詳しく解説しています。

式に入らない時間｜段取りと準備

機械を動かす時間のほかに、加工の前後には次のような時間がかかります。1個だけの加工では、加工そのものより段取りの時間が長いこともあります。逆に、一度の段取りで長く加工する仕事ほど、段取りの時間の割合は小さくなります。

• 据え付け：材料や型を機械に載せ、動かないように固定する
• 位置出し：基準の面や穴を測り、加工する位置を合わせる
• 電極の準備：形彫放電加工の電極を作る・取り付ける・芯を出す
• スタート穴：ワイヤーを通す穴を先にあける
• 途中の確認：厳しい公差の部品は、加工の途中で寸法を確かめる
• 仕上がりの検査：機上やゲージで寸法を確かめる

時間のかかる加工ほど、外注の効果が大きい

計算してみて、機械を何十時間も動かす加工だと分かったら、その間に止まるほかの仕事のことも考えてみてください。社内の放電加工機が1台か2台なら、厚物のワイヤーカットや深い彫り込みを1つ受けるだけで、数日間ほかの急ぎの仕事を回せなくなります。時間のかかる加工だけを外へ出せば、社内の機械は短い仕事と急ぎの仕事に使えます。

加工時間を短くする、図面と段取りの工夫

時間と費用の見積りに必要な情報

次の情報が分かると、加工時間と費用の見当を早くお伝えできます。分かる範囲で構いません。

• 図面か3Dデータ：形と寸法
• 材質と硬さ：焼入れの有無
• 板厚・深さ：切る厚み、彫る深さ
• 面の粗さと公差：厳しくしたい箇所
• 数量：1個か、繰り返しか
• 希望の納期：いつまでに必要か

ご相談から納品までの流れ

1. STEP 01図面・写真を送るフォームかメールで、図面・3Dデータ・写真をお送りください。
2. STEP 02可否と時間の見当営業時間内なら当日中に、加工できるかと進め方をお返しします。
3. STEP 03見積り・日程の確定機械の空きと加工時間から日程を組み、正式なお見積りをお出しします。
4. STEP 04加工・検査・出荷機上で寸法を確かめてから出荷します。

よくあるご質問

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