JPH0755408B2 - ワイヤ放電加工装置の放電加工状態の制御方法及びその装置 - Google Patents
ワイヤ放電加工装置の放電加工状態の制御方法及びその装置Info
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- JPH0755408B2 JPH0755408B2 JP60230908A JP23090885A JPH0755408B2 JP H0755408 B2 JPH0755408 B2 JP H0755408B2 JP 60230908 A JP60230908 A JP 60230908A JP 23090885 A JP23090885 A JP 23090885A JP H0755408 B2 JPH0755408 B2 JP H0755408B2
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/02—Wire-cutting
- B23H7/04—Apparatus for supplying current to working gap; Electric circuits specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用可能性〕 本発明は、ワイヤによつて被加工物電極を放電加工する
ための放電加工機上において２つのワイヤガイドの間に
張つたワイヤ電極と被加工物電極との間の加工状態の制
御方法に関する。
ための放電加工機上において２つのワイヤガイドの間に
張つたワイヤ電極と被加工物電極との間の加工状態の制
御方法に関する。
この形式の放電加工機において、所定の形状の切断を行
なわせるためのワイヤガイドと被加工物との間の相対運
動は、一般に、数値制御装置によつて制御される。
なわせるためのワイヤガイドと被加工物との間の相対運
動は、一般に、数値制御装置によつて制御される。
従来の技術によれば、相対運動の速度は、２つの電極の
間に含まれる加工領域に所定の放電加工の状態を保つよ
うに制御される。
間に含まれる加工領域に所定の放電加工の状態を保つよ
うに制御される。
例えば短絡の際に放電加工の劣化をさけるために電気的
侵食に従来から使用されている手段の１つは、２つの電
極をすみやかに相互から離隔させることである。この後
退運動は、電極とそのサーボ機構との間の強い連結のた
め、型彫放電加工の際には、非常にすみやかに行なわせ
ることができる。しかしワイヤ放電加工の場合には、ワ
イヤガイドの間のワイヤの可撓性と加工中にワイヤに作
用する横方向の力とのため、この強い連結はもはや存在
しない。実際に、ワイヤガイド間の整列線に対するワイ
ヤの軸線の位置は、ワイヤガイドによつてワイヤに及ぼ
されるけん引力に基づく復元力と加工電流及び加工電圧
にそれぞれ基因した電磁力及び静電力と放電に基因した
反ぱつ力との間の平衡に依存する。
侵食に従来から使用されている手段の１つは、２つの電
極をすみやかに相互から離隔させることである。この後
退運動は、電極とそのサーボ機構との間の強い連結のた
め、型彫放電加工の際には、非常にすみやかに行なわせ
ることができる。しかしワイヤ放電加工の場合には、ワ
イヤガイドの間のワイヤの可撓性と加工中にワイヤに作
用する横方向の力とのため、この強い連結はもはや存在
しない。実際に、ワイヤガイド間の整列線に対するワイ
ヤの軸線の位置は、ワイヤガイドによつてワイヤに及ぼ
されるけん引力に基づく復元力と加工電流及び加工電圧
にそれぞれ基因した電磁力及び静電力と放電に基因した
反ぱつ力との間の平衡に依存する。
短絡時にはもはや加工放電は行なわれず、反ぱつ力は消
失し、吸引力が残留する。この吸引力の効果として、ワ
イヤ２は被加工物の方に吸引されるため、短絡の傾向が
強められ、不所望な不安定性を生ずる。
失し、吸引力が残留する。この吸引力の効果として、ワ
イヤ２は被加工物の方に吸引されるため、短絡の傾向が
強められ、不所望な不安定性を生ずる。
スイス特許第476544号は、短絡が生じた時直ちにワイヤ
ガイドを引戻すことによつてワイヤを後退させることを
開示している。しかしワイヤを被加工物から有効に離隔
させるには、吸引力よりも大きな負の復元力を生ずるに
足るだけのワイヤガイドの後退が必要となる。その結果
として、ワイヤの後退は、相当大きな無効時間の後にし
か行なわれなくなり、ワイヤガイドを介した後退の効果
が低下し、放電加工条件のすみやかな改善が得られな
い。
ガイドを引戻すことによつてワイヤを後退させることを
開示している。しかしワイヤを被加工物から有効に離隔
させるには、吸引力よりも大きな負の復元力を生ずるに
足るだけのワイヤガイドの後退が必要となる。その結果
として、ワイヤの後退は、相当大きな無効時間の後にし
か行なわれなくなり、ワイヤガイドを介した後退の効果
が低下し、放電加工条件のすみやかな改善が得られな
い。
ドイツ特許公報第2502288号には、ワイヤガイド間のワ
イヤの整列を改善するために、放電加工に必要な電流の
ほかにワイヤ中に補助電流を流すことによりワイヤに加
わる吸引力を増大させることが開示されている。しかし
この方法によつては、単に１つの方向にワイヤに電磁気
的に作用しうるのみで、ワイヤに加わる力の方向を反転
させることはできない。それはこの力が誘起された磁界
に依存し、この磁界の方向が補助電流の方向と同時に反
転されるためである。補助電流の減少による磁界の減少
は、加工放電による反ぱつ力がなお存在している際にの
みワイヤの後退即ち加工面からのワイヤの離隔を惹起さ
せるに過ぎない。その反対に、全短絡の際には、ワイヤ
ガイドを動かすことなく被加工物からワイヤを離隔させ
ることはできなくなり、このようにワイヤを動かしたの
では、前記のように大きな遅延を生ずる。
イヤの整列を改善するために、放電加工に必要な電流の
ほかにワイヤ中に補助電流を流すことによりワイヤに加
わる吸引力を増大させることが開示されている。しかし
この方法によつては、単に１つの方向にワイヤに電磁気
的に作用しうるのみで、ワイヤに加わる力の方向を反転
させることはできない。それはこの力が誘起された磁界
に依存し、この磁界の方向が補助電流の方向と同時に反
転されるためである。補助電流の減少による磁界の減少
は、加工放電による反ぱつ力がなお存在している際にの
みワイヤの後退即ち加工面からのワイヤの離隔を惹起さ
せるに過ぎない。その反対に、全短絡の際には、ワイヤ
ガイドを動かすことなく被加工物からワイヤを離隔させ
ることはできなくなり、このようにワイヤを動かしたの
では、前記のように大きな遅延を生ずる。
本発明の目的は、短絡の際に、ワイヤガイドの運動と関
係なく、ワイヤガイドの特に迅速な後退を可能とする方
法の利用によつて、前記の不具合特に前記の無効時間を
なくすことを目的としている。
係なく、ワイヤガイドの特に迅速な後退を可能とする方
法の利用によつて、前記の不具合特に前記の無効時間を
なくすことを目的としている。
この目的は本発明に従ってワイヤ電極と被加工物との間
の加工域にワイヤ電極に垂直に、加工状態に応じて方向
と大きさの変わる補助磁界を発生させ、短絡発生時には
被加工物から瞬時にワイヤ電極を引き離し、放電頻度数
の減少時には被加工物の方へ瞬時にワイヤ電極を押しや
ることによって達成されるのである。補助磁界は被加工
物にワイヤ電極に平行に補助電流を流すことによって発
生される。
の加工域にワイヤ電極に垂直に、加工状態に応じて方向
と大きさの変わる補助磁界を発生させ、短絡発生時には
被加工物から瞬時にワイヤ電極を引き離し、放電頻度数
の減少時には被加工物の方へ瞬時にワイヤ電極を押しや
ることによって達成されるのである。補助磁界は被加工
物にワイヤ電極に平行に補助電流を流すことによって発
生される。
本発明によれば、短絡が存在していれば反ぱつ力をワイ
ヤに及ぼし、ワイヤが被加工物から十分離隔した時には
吸引力をワイヤに及ぼすように、ワイヤ中の加工電流の
方向に関連して磁界の方向を選択することができる。こ
の修正は、ワイヤガイドの運動が生ずる以前に電磁作用
によつて、従つて非常にすみやかに行なわれるため、最
適の放電加工状態が確保される。
ヤに及ぼし、ワイヤが被加工物から十分離隔した時には
吸引力をワイヤに及ぼすように、ワイヤ中の加工電流の
方向に関連して磁界の方向を選択することができる。こ
の修正は、ワイヤガイドの運動が生ずる以前に電磁作用
によつて、従つて非常にすみやかに行なわれるため、最
適の放電加工状態が確保される。
次に本発明の好ましい実施例を示した図面を参照して説
明する。
明する。
本発明による制御方法の適用に際しワイヤ２と直角の平
面内においてワイヤ２に作用する諸力を第１図に示す。
Ｃはワイヤ２の中心、３は被加工物１に形成された溝の
壁である。ワイヤ２は、主に加工放電及びそれによつて
解離されるガスによる反ぱつ力ＦＲ、加工電圧による静
電吸引力ＦＡ、電流による電磁気力並びにワイヤ２に加
わるけん引力に基づく復元力による機械的作用を加工の
間に加工面４に対して受ける。ワイヤ２中の循環電流
が、図の紙面と直角に下方から上方に向けられるものと
想定すると、加工面４の付近で被加工物１を通り上方か
ら下方に向かう補助電流ｌによつて生じた磁界H1は、加
工面４からワイヤ２を離隔させようとする力Ｆｌをワイ
ヤ２に加える。その反対に、下方から上方に向かう補助
電流‐ｌ（図示しない）による反対方向の磁界H2は、ワ
イヤ２を加工面４に近付けようとする力F2をワイヤ２に
加える。
面内においてワイヤ２に作用する諸力を第１図に示す。
Ｃはワイヤ２の中心、３は被加工物１に形成された溝の
壁である。ワイヤ２は、主に加工放電及びそれによつて
解離されるガスによる反ぱつ力ＦＲ、加工電圧による静
電吸引力ＦＡ、電流による電磁気力並びにワイヤ２に加
わるけん引力に基づく復元力による機械的作用を加工の
間に加工面４に対して受ける。ワイヤ２中の循環電流
が、図の紙面と直角に下方から上方に向けられるものと
想定すると、加工面４の付近で被加工物１を通り上方か
ら下方に向かう補助電流ｌによつて生じた磁界H1は、加
工面４からワイヤ２を離隔させようとする力Ｆｌをワイ
ヤ２に加える。その反対に、下方から上方に向かう補助
電流‐ｌ（図示しない）による反対方向の磁界H2は、ワ
イヤ２を加工面４に近付けようとする力F2をワイヤ２に
加える。
従つて、ワイヤ２を加工面４に近付けたり加工面４から
離隔させたりするようにワイヤ２に作用する諸力の平衡
状態を変更するには、ワイヤ２を通る電流（以下に説明
する好ましい実施例によればワイヤ２を１つの方向に循
環される加工電流のみによつて形成される）の強さ及び
その方向と、加工面４の付近で被加工物１を通る電流Ｉ
の強さ及び方向を制御するだけでよい。
離隔させたりするようにワイヤ２に作用する諸力の平衡
状態を変更するには、ワイヤ２を通る電流（以下に説明
する好ましい実施例によればワイヤ２を１つの方向に循
環される加工電流のみによつて形成される）の強さ及び
その方向と、加工面４の付近で被加工物１を通る電流Ｉ
の強さ及び方向を制御するだけでよい。
ワイヤ２と被加工物１との相対的な運動を制御するため
の本発明による制御方法を実施する装置の１実施例を第
２図に示す。
の本発明による制御方法を実施する装置の１実施例を第
２図に示す。
この制御装置によれば、電流源15と発振回路17により制
御されるスイッチ16とを備えた既知の回路によつて、加
工パルスを発生させる。被加工物１は、２基の電動機1
1,12（数値制御装置24によつて制御される）によつて作
動するXYテーブルによる駆動の下に、切断面内において
移動する。加工域内のワイヤ２の方向と平行な方向に被
加工物１を通過する電流によつて、横方向の独立した磁
界が誘起される。この補助電流は独立した回路によつて
発生させる。この回路は、ホイートストングリツジ19中
に接続した電流源18と、加工域付近において被加工物１
の両側に配置された２個の回転摺動子20,21により形成
されている。電流の方向は、ブリツジ19の２辺中に接続
した２個のトランジスター22、23によつて制御する。ワ
イヤ２を支持するガイド32、33を結ぶ直線の周りでの回
転摺動子20、21の配向は、被加工物１を通る電流が切断
方向と直角に、すなわちワイヤの軸線に直角に磁界を発
生するようにサーボモータ30、31を介して数値制御装置
24により調整される。ワイヤ２のガイド32,33と被加工
物１との間の相対移動速度は、検出回路25により検出さ
れた平均加工電圧と基準回路26により設定された目標電
圧との間の差などの加工状態に依存して動作する回路に
よつて制御される。２つの電圧値は、比較器27によつて
比較される。比較器27の出力信号は数値制御装置24に加
えられる。しかしこの作用は、２つの電圧値の間の差が
或る絶対値を超過しない限りは、調整回路28によつて開
始されない。この閾値以下では、相対的な移動速度は、
回路29により一定値に保たれており、ワイヤ２の位置の
迅速な修正は、横方向の磁界の変更によつて行なわれ
る。この磁界の強さは制御回路35によつて調整される。
この制御回路35は適当な周知の回路を利用して対になっ
ているトランジスタ22、23を徐々に導通させるようにし
てもよいし、適当な周波数で導通させるようにしてもよ
く、そのようにして補助電流の強度を、従って補助磁界
の強度を調整できる。この制御回路35は、ワイヤに働く
吸引力と反発力とが平衡してワイヤの弛みが零となるよ
うに補助磁界の強度を調整する。このときの補助磁界の
強度（又はその状態での補助電流の強度、もしくはその
状態に設定した制御回路35の設定値）を基準値とし、こ
の基準値と放電状態を表す比較器27の出力との間の差に
応答して制御回路35は補助磁界の強度と方向とを変え
る。このようにして修正方向を反転させるために磁界を
反転させることは不要になり、単にこの基準値以下の値
に磁界の強さを減少させることによつてワイヤ２を加工
面４から離隔させることが可能となる。
御されるスイッチ16とを備えた既知の回路によつて、加
工パルスを発生させる。被加工物１は、２基の電動機1
1,12（数値制御装置24によつて制御される）によつて作
動するXYテーブルによる駆動の下に、切断面内において
移動する。加工域内のワイヤ２の方向と平行な方向に被
加工物１を通過する電流によつて、横方向の独立した磁
界が誘起される。この補助電流は独立した回路によつて
発生させる。この回路は、ホイートストングリツジ19中
に接続した電流源18と、加工域付近において被加工物１
の両側に配置された２個の回転摺動子20,21により形成
されている。電流の方向は、ブリツジ19の２辺中に接続
した２個のトランジスター22、23によつて制御する。ワ
イヤ２を支持するガイド32、33を結ぶ直線の周りでの回
転摺動子20、21の配向は、被加工物１を通る電流が切断
方向と直角に、すなわちワイヤの軸線に直角に磁界を発
生するようにサーボモータ30、31を介して数値制御装置
24により調整される。ワイヤ２のガイド32,33と被加工
物１との間の相対移動速度は、検出回路25により検出さ
れた平均加工電圧と基準回路26により設定された目標電
圧との間の差などの加工状態に依存して動作する回路に
よつて制御される。２つの電圧値は、比較器27によつて
比較される。比較器27の出力信号は数値制御装置24に加
えられる。しかしこの作用は、２つの電圧値の間の差が
或る絶対値を超過しない限りは、調整回路28によつて開
始されない。この閾値以下では、相対的な移動速度は、
回路29により一定値に保たれており、ワイヤ２の位置の
迅速な修正は、横方向の磁界の変更によつて行なわれ
る。この磁界の強さは制御回路35によつて調整される。
この制御回路35は適当な周知の回路を利用して対になっ
ているトランジスタ22、23を徐々に導通させるようにし
てもよいし、適当な周波数で導通させるようにしてもよ
く、そのようにして補助電流の強度を、従って補助磁界
の強度を調整できる。この制御回路35は、ワイヤに働く
吸引力と反発力とが平衡してワイヤの弛みが零となるよ
うに補助磁界の強度を調整する。このときの補助磁界の
強度（又はその状態での補助電流の強度、もしくはその
状態に設定した制御回路35の設定値）を基準値とし、こ
の基準値と放電状態を表す比較器27の出力との間の差に
応答して制御回路35は補助磁界の強度と方向とを変え
る。このようにして修正方向を反転させるために磁界を
反転させることは不要になり、単にこの基準値以下の値
に磁界の強さを減少させることによつてワイヤ２を加工
面４から離隔させることが可能となる。
しかし、磁界強さの基準値として零値を選定し、放電加
工の異常を修正する場合にのみ（所望の極性と共に）磁
界を介在させるようにしてもよい。この解決策は、予め
切断された表面に仕上げ加工を行なう場合に特に有用で
ある。それは、ワイヤとワイヤガイドとの間の整列がこ
の場合には補助磁界を介在させずに得られるためであ
る。
工の異常を修正する場合にのみ（所望の極性と共に）磁
界を介在させるようにしてもよい。この解決策は、予め
切断された表面に仕上げ加工を行なう場合に特に有用で
ある。それは、ワイヤとワイヤガイドとの間の整列がこ
の場合には補助磁界を介在させずに得られるためであ
る。
普通の放電加工状態に対する加工送り速度は、加工電流
密度を或る一定のレベルに保つように、被加工物１の高
さ、電極のトルク及びパルス発生器の特性に依存した値
に、回路29により設定される。これは、放電加工の最適
の効率を得るうえに非常に大切である。
密度を或る一定のレベルに保つように、被加工物１の高
さ、電極のトルク及びパルス発生器の特性に依存した値
に、回路29により設定される。これは、放電加工の最適
の効率を得るうえに非常に大切である。
回路28の閾値を零として、放電加工の状態に送り速度を
常に従属させるように制御し、異常な加工状態の場合に
のみ横方向の磁界の作用により修正を行なうようにして
もよい。これは、例えば短絡のような異常事態の下にお
いてのみ非常に迅速に修正を行なうことを確実にし、加
工効率を高くするうえに非常に有効である。
常に従属させるように制御し、異常な加工状態の場合に
のみ横方向の磁界の作用により修正を行なうようにして
もよい。これは、例えば短絡のような異常事態の下にお
いてのみ非常に迅速に修正を行なうことを確実にし、加
工効率を高くするうえに非常に有効である。
第１図は、ワイヤと直交する方向の、放電加工域の断面
図、第２図は、本発明による制御方法を実施するための
制御装置の一実施例を示す略配列図である。 符号の説明 １……被加工物、２……ワイヤ、32,33……ワイヤガイ
ド。
図、第２図は、本発明による制御方法を実施するための
制御装置の一実施例を示す略配列図である。 符号の説明 １……被加工物、２……ワイヤ、32,33……ワイヤガイ
ド。
Claims (9)
- 【請求項１】２個のワイヤガイド部材の間に張ったワイ
ヤ電極により被加工物電極を放電加工する放電加工装置
における放電状態を制御する方法であって、ワイヤガイ
ド部材と被加工物電極との相対移動速度を放電状態の関
数として調整することを含んでいるワイヤ放電加工装置
の放電加工状態の制御方法において、 ワイヤ電極と被加工物電極との間の加工域にワイヤ電極
に垂直に補助磁界を発生させ、そして短絡発生時には被
加工物電極からワイヤ電極を引き離し、そして放電頻度
数の減少時には被加工物電極の方へワイヤ電極を押しや
るように加工状態が変わると補助磁界の方向と強度とを
変えることを特徴とした放電加工状態の制御方法。 - 【請求項２】加工域近くで被加工物電極を通して、ワイ
ヤ電極に平行な方向に補助電流を流す請求項１に記載の
放電加工状態の制御方法。 - 【請求項３】補助電流の方向を反転することにより補助
磁界の方向を変える請求項２に記載の放電加工状態の制
御方法。 - 【請求項４】加工パラメータの値の関数として補助電流
を変える請求項２もしくは３に記載の放電加工状態の制
御方法。 - 【請求項５】加工状態の変化が所定の範囲内にある限り
ワイヤガイド部材と被加工物電極との相対移動速度を所
定値に保ち、加工状態の変化が所定の範囲外になるとワ
イヤガイド部材と被加工物電極との相対移動速度を変え
る請求項１、２、３もしくは４に記載の放電加工状態の
制御方法。 - 【請求項６】２個のワイヤガイド部材の間に張って長さ
方向に動かされるワイヤ電極により被加工物電極を放電
加工する放電加工装置であって、ワイヤガイド部材と被
加工物電極との相対移動を調整する数値制御装置を含ん
でいるワイヤ放電加工装置において、 ワイヤ電極と被加工物電極との間の加工域にワイヤ電極
に垂直に可変補助磁界を発生させる手段と、放電状態を
表す値と基準値との間の差に応答して補助磁界の強度と
方向とを変える調整手段とを備えることを特徴とする放
電加工装置。 - 【請求項７】加工域近くで被加工物電極を通して、ワイ
ヤ電極に平行に可変補助電流を流す手段を備える請求項
６に記載の放電加工装置。 - 【請求項８】加工状態の変化が所定の範囲内にある限り
ワイヤガイド部材と被加工物電極との相対移動速度を所
定値に保ち、加工状態の変化が所定の範囲外になるとワ
イヤガイド部材と被加工物電極と相対移動速度を変える
第２の調整装置を備える請求項６に記載の放電加工装
置。 - 【請求項９】ワイヤ電極の軸線の周りで配向でき、被加
工物電極を通って補助電流を流すように加工域近くで被
加工物電極の両面に接触するよう配置された電気摺動子
と、ワイヤ電極と対向して切削溝と反対側に電気摺動子
を配向する制御回路を備えている請求項６、７もしくは
８に記載の放電加工装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH4954/84-2 | 1984-10-16 | ||
| CH4954/84A CH662525A5 (fr) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | Procede pour reguler les conditions d'etincelage sur une machine a eroder par decharges erosives et dispositif pour sa mise en oeuvre. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6195827A JPS6195827A (ja) | 1986-05-14 |
| JPH0755408B2 true JPH0755408B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=4285411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60230908A Expired - Lifetime JPH0755408B2 (ja) | 1984-10-16 | 1985-10-16 | ワイヤ放電加工装置の放電加工状態の制御方法及びその装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
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