JPH02298428A - 放電加工機 - Google Patents

放電加工機

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JPH02298428A
JPH02298428A JP11992189A JP11992189A JPH02298428A JP H02298428 A JPH02298428 A JP H02298428A JP 11992189 A JP11992189 A JP 11992189A JP 11992189 A JP11992189 A JP 11992189A JP H02298428 A JPH02298428 A JP H02298428A
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Hitoshi Yoshino
吉野 均
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、放電電極と工作物との加工間隙に放電を発生
させ、前記工作物を加工するための放電加工機に関する
。
〔従来の技術〕
ワイヤカット放電加工機は、黄銅製等の細いワイヤを巻
き取りながら、これを電極として所定輪郭形状の送りを
数値制御により行い、所定の加工間隙を隔てた]工作物
に対し糸鋸式に前記輪郭をくり抜いて加工する放電加工
機である。
このワイヤカット放電加工機では、工作物の板厚変化や
加工形状の変化や外乱等の原因によって変化する加工状
態を検出し、放電加工中の送り速度を制御することが行
われている。かかる送り速度制御装置として、加工間隙
に放電用電圧を印加してから放電が開始するまでの無負
荷時間を検出し、その無負荷時間か予め設定した時間に
一致するようにして電極送りを制御するものがあった。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、放電加工機では、工作物の板厚変化、加工形
状の変化や外乱等の原因によって変化する加工状態を安
定させ、加工間隙を一定に保つため、加工状態を検出し
て放電加工中の送り速度を制御することが行われている
。
しかし、工作物によっては第7図に示すように、符号X
1方向に加工しているときに工作物101の中空部1.
01 aが存在する場合がある。このような中空部]0
1aかあると、加工間隙に放電用電圧を印加してから放
電か開始するまでの時間か長くなるので無負荷時間が大
となり、現に検出された大きな無負荷時間の合計値と、
予め設定した基準時間との差が非常に大きくなる。その
ため制御部から指令される送り速度は非常に大きく (
速く)なる。一方、前記中空部101aを通過後には再
度工作物の端面]01bに対し放電加工を開始するのが
一般的である。この場合には当然送り速度は再度小さく
 (遅く)する必要がある。
ところが、ワイヤ電極と工作物に相対的な送りを与える
駆動部系の動作遅れ等により、前述のように指令される
送り速度が小になっても、現実に、は大きな送り速度の
ままとなっている。そのため、ワイヤ電極と]工作物と
が衝突して「短絡状態」になるか、或いはワイヤ電極が
「断線」するという問題点があった。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたもの
であり、中空部分の加工の際に前記短絡状態や断線を起
こさせず、安定した加工を行うことのできる放電加工機
を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この目的を達成するため、本発明の放電加工機は、放電
電極と略中央部に空間部分を有する工作物とを相対的に
移動させると共に、これら放電型極と工作物との間隙に
電圧を印加して放電させ、その放電エネルギにより前記
間隙の状態に応してサーボ送り制御を行いながら工作物
を加工する放電加工機において、前記工作物の放電加工
中に工作物の空間部分を前記間隙の状態に基づいて検出
するための検出手段と、この検出手段により工作物の空
間部分が検出された際に前記サーボ送り制御を停止し、
予め設定されているか若しくは演算された一定の速度で
送りを制御する送り制御手段とを具備して構成し、更に
、放電電極と略中央部に空間部分を有する工作物とを相
対的に移動させると共に、これら放電電極と工作物との
間隙に電圧を印加して放電させ、その放電エネルギによ
り工作物を加工する放電加工機において、前記電圧の印
加開始を検出する第1−の検出手段と、前記間隙におけ
る放電の開始を検出する第2の検出手段と、前記第1の
検出手段と第2の検出手段との検出結果に基づいて電圧
の印加開始から放電の開始までの無負荷時間を測定する
測定手段と、この測定手段で測定した測定値を予め定め
たザンプリング周期毎に合計する無負荷時間合計手段と
、この無負荷時間合計手段で合計した合旧値に対し予め
基準値を設定しておき、前記合引値とこの基準値を比較
する比較手段と、前記比較手段で比較した比較結果が基
準値より小さいときは前記合計値に基ついて最適の送り
制御になるように速度制御を行うと共に、前記比較結果
が前記基準値より大きいときは、予め設定されているか
若しくは演算された一定の速度で送り制御を行う送り制
御手段にて構成した。
〔作用〕
検出手段により工作物の空間部分が検出される。
この空間部分か検出されたならザーボ送り制御が停止さ
れ、予め設定されているか若しくは演算された一定の速
度で送りを制御する。
従って、放電電極と工作物の状態に応じて短絡状態や断
線を起すことなく安定した加工を行うことができる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。第1−図は本発明の構成図であり、第2図はこの実
施例のブロック図である。
第1図および第2図に示すように、工作物1は送りモー
タ11,1.2によって水平面内で移動可能になってい
る。ワイヤ電極2はワイヤガイド13.14によってほ
ぼ垂直に張設され、工作物1と加工間隙Gを介して対向
する。工作物]には加工電源15の正極が直接接続され
、更に接地されている。ワイヤ電極2には加工電源15
の負極がスイッチング素子(トランジスタ)]6を介し
、給電子]7を経由して接続されている。スイッチング
素子16と給電子17とを結ぶ電線18には、放電用電
圧の印加開始および放電の開始を検出する放電検出回路
(第1.第2の検出手段)20が接続され、その出力信
号は制御装置21の無負荷時間計数回路(測定手段、無
負荷時間合計手段)22に入力される。制御装置21は
、CPU (比較手段、送り制御手段)23.メモリ2
4.キーボード25等を備えている。前記送りモータ]
]。
12はモータ駆動回路26を介して、またスイッチング
素子16は図示しない駆動回路を介してそれぞれCPU
23により制御される。
第3図は、前記放電検出回路20および無負荷時間計数
回路22の詳細構成を示す回路図である。
放電検出回路20は、ワイヤ電極2の電圧2aを受ケる
バッファアンプ31と、その出力電圧を所定のしきい値
電圧Vtと比較する比較器32とからなっている。無負
荷時間計数回路22は、前記比較器32からの出力信号
32aとクロック回路3Bからのクロック信号とが入力
されるアンド回路34と、その出力信号34aが入力さ
れ計数されるカウンタ35とを備え、カウンタ35の出
力信号35aはCPU2Bに入力し、ここで読み取られ
る。ここに、無負荷時間とは、電圧(放電用電圧)2a
が印加されてから現実に放電を開始するまでの時間であ
る。
第4図は前記各回路20.22の動作を説明する波形図
である。ワイヤ電極2の電圧、即ち加工間隙Gの電圧2
aとしては、スイッチング素子〕6がオンにされると共
に加工電源1−5の正電圧により立ち上がり、このスイ
ッチング素子16がオフにされ放電が終了すると共に零
に戻る波形を繰り返す。放電検出回路20では、所定の
しきい値電圧■1により、電圧が印加された放電開始前
の状態を弁別し、比較器32の出力信号32aはパルス
状の信号となる。このパルス状の信号32aのパルス幅
は、加工間隙Gに電圧が印加されてから放電が開始する
までの無負荷時間11゜t2.  t3等に該当し、こ
の信号32aの立ち下がりにより放電の開始が検出でき
る。無負荷時間11数l路22ては、比較器32からの
パルス信号32aが出力されている間だけアンド回路3
4が開かれている。この開かれている間にクロック回路
33から約I M Hzのクロック信号がカウンタ35
に入力され、そのクロック数が計数される。
このため、アンド回路34の出力信号34aおよびカウ
ンタ35のカウント値35aは、図示のように時間の経
過と共に累積される。この累積するカウント値35aを
CPO23により所定のサンプリング周期毎に読み取り
、前回のカウント値との差を算出することにより、所定
サンプリング周期毎の合計が計数される。
第5図にCPO23で処理されるフローチャートを示す
。前記所定サンプリング毎に時系列的に得られる無負荷
時間計数値(合引値)に対し、基準値R1より大きいか
どうかを比較しくステップS1)、基準値R1より小さ
い場合は、放電電極と工作物とが近付き過ぎているので
短絡状態とみなし、後退制御を行う(ステップS2)。
次に、前記基準値R1より大きい場合には(ステップS
1;Y)、この基準値R1より大きい値である基準値R
2を用い、前記サンプリングされた無負荷時間計数値(
合計値)に対し、前記基準値R2より大きいかどうかを
比較しくステップS3)、基準値R2より大きい場合は
中空部分と判断し、サーホ送り制御を停止し予め設定し
た速度で若しくは演算された一定の速度で送りを制御す
る空走処理を行う(ステップS4)。また比較した値が
基準値R2より小さい場合(ステップS3;Y)には前
記サンプリングされた無負荷時量計数値(合計値)に対
し、その値が所定設定値と一致するように、放電加工中
の送り速度を制御する(ステップ5)。そして、空走処
理が終了し加工部分に接近した場合、成るいは加工時の
送り速度を制御中に、更に加工送り速度の制御が必要の
場合には(ステップS6)、再び前述の各ステップを繰
り返す。
なお、中空部分の空走処理(ステップS4)の送り速度
として、「通常加工時」の一定の送り速度を用いる。ま
た、所定サンプリング周期毎に時系列的に得られる無負
荷時間計数値(合計値)に対し、その値が所定設定値と
一致すべく送り制御をしているときの演算により得られ
る「平均的な速度」を用いることにより、より加工に適
した速度で制御を行うことができる。
また、前記実施例では、所定サンプリング周期毎に時系
列的に得られる無負荷時間計数値に対し、基準値R]、
、R2と比較させていた。しかし、連続したサンプリン
グ周期の合計値を畿つか加算してその平均値をとり、そ
の値に対して基準値と比較させたり、或いはステップS
l、S3において比較した結果No (YES)割合が
所定の値を越えるか否かを判断し、その結果によりステ
ップS2,4 (S3,5)の処理をするという制御を
行うことにより、より安定した制御を行うことができる
。
更に、前述の放電検出回路としては「電圧」を検出する
タイプではなく、「電流」を検出するようにしてもよい
。第6図は「電流検出型」の放電検出回路2OAを示す
回路図である。給電子17に至る電線1−8には電流変
成器(CT)40が取り付けられ、その出力がフォトカ
プラ41により絶縁されて論理回路42に入力されるよ
うになっている。この論理回路42では放電許可信号が
入力されてから、電流変成器40で電流が検出されてフ
ォトカプラ41の出力が入力するまで、出力信号42a
を出力する。この論理回路42の出力信号42aは、前
記比較器32の出力信号32aに相当し、加工間隙Gに
電圧が印加されてから放電が開始するまでの間、ハイレ
ベルとなるパルス= 13− 状の信号となる。そのパルス幅は、無負荷時間に該当す
る。無負荷時間計数回路22でその出力信号にパルス幅
を計数することは前述の通りである。
〔発明の効果〕
以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
、無負荷時間を所定のサンプリング周期毎に合計して予
め用意した基準値と比較し、放電電極と工作物との間隔
を予測することにより中空部の存在を判断して加工形状
の変化に対して安定した送り制御ができ、例えば放電電
極と工作物との短絡状態の発生を防止することができる
。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の放電加工機の構成を示すブロック図、 第2図は本発明の放電加工機の一実施例を示すブロック
図、 第3図は前記実施例の要部回路を示す電気回路図、 第4図は前記電気回路図の動作を示す波形図、第5図は
処理を示すフローチャート、 第6図は電流検出型の放電検出回路を示す電気回路図、 第7図は工作物に中空部か存在する場合の例を示す平面
図である。 1・・・工作物、2・・ワイヤ電極、2o・・・放電検
出回路(第1.第2の検出手段)、22・・・無負荷時
間計数手段(測定手段、無負荷時間合旧年段)、23−
CPU(比較手段、送り制御手段)、G・加工間隙。 出願人代理人  石  川  泰  男図面の浄書(内
容に変更なし) 第  6  図 01a 第7図 手続補正書坊却 平成元年9月27日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、放電電極と略中央部に空間部分を有する工作物とを
    相対的に移動させると共に、これら放電電極と工作物と
    の間隙に電圧を印加して放電させ、その放電エネルギに
    より前記間隙の状態に応じてサーボ送り制御を行いなが
    ら工作物を加工する放電加工機において、 前記工作物の放電加工中に工作物の空間部分を前記間隙
    の状態に基づいて検出するための検出手段と、 この検出手段により工作物の空間部分が検出された際に
    前記サーボ送り制御を停止し、予め設定されているか若
    しくは演算された一定の速度で送りを制御する送り制御
    手段とを具備したことを特徴とする放電加工機。 2、放電電極と略中央部に空間部分を有する工作物とを
    相対的に移動させると共に、これら放電電極と工作物と
    の間隙に電圧を印加して放電させ、その放電エネルギに
    より工作物を加工する放電加工機において、 前記電圧の印加開始を検出する第1の検出手段と、 前記間隙における放電の開始を検出する第2の検出手段
    と、 前記第1の検出手段と第2の検出手段との検出結果に基
    づいて電圧の印加開始から放電の開始までの無負荷時間
    を測定する測定手段と、 この測定手段で測定した測定値を予め定めたサンプリン
    グ周期毎に合計する無負荷時間合計手段と、 この無負荷時間合計手段で合計した合計値に対し予め基
    準値を設定しておき、前記合計値とこの基準値を比較す
    る比較手段と、 前記比較手段で比較した比較結果が基準値より小さいと
    きは前記合計値に基づいて最適の送り制御になるように
    速度制御を行うと共に、前記比較結果が前記基準値より
    大きいときは、予め設定されているか若しくは演算され
    た一定の速度で送り制御を行う送り制御手段とを具備し
    たことを特徴とする放電加工機。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101823172A (zh) * 2010-03-08 2010-09-08 苏州新火花机床有限公司 一种中走丝数字伺服脉冲参数配置模块
CN101875141A (zh) * 2010-03-08 2010-11-03 苏州新火花机床有限公司 一种中走丝机床多状态实时采样数字伺服进给系统
KR101867339B1 (ko) * 2011-12-22 2018-06-15 두산공작기계 주식회사 와이어 방전가공기의 와이어 단선 방지 장치

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