JPS5919633A - ワイヤカツト放電加工機 - Google Patents

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】 本発明は、ワイヤカット放電加工機であって、ワイヤ電
極の断線を防止したワイヤカット放電加工機に関するも
のである。

ワイヤカット放電加工機について、牙１図及び第２図を
用いて説明する。１は加工品２に直交して配置されたワ
イヤ電極であり、図示されていないワイヤ電極駆動装置
によυＦの方向に駆動される。加工品２はＮＣ装置など
によりＧの方向に移動される。３は加工液供給ノズルで
加工液を加工部の記号Ｂ部に供給する。図示されていな
いパルス電源はワイヤ電極１と加工品２との間に供給さ
れ、パルス放電を繰返し行なう。このパルス状の放電に
よシ、記号りに示したように、加工品２が切断加工され
る。このとき、ワイヤ電極の方も放電加工により消耗し
、加工品の加工進行方向の記号Ｂに示した加工部に対応
した、ワイヤ電極の記号Ｃ部の消耗が太きい。長時間に
わたり加工を行なっていると、集中放電などにより放電
状態が悪化した場合、ワイヤ電極１は部分Ｃ′に示した
ように部分的に大きく消耗□し、ワイヤ電極は断線する
。従来のワイヤカット放電加工機においては、ワイヤ電
極の断線防止のだめの良好な装置がなかったので、パル
ス栄件などの加工条件を断線の生じない安全側に設定し
加工を行なっていた。したがって、加工能率を十分に向
上することができないなどということがあった。

従、来の断線防止法は、ワイヤ電極と加工品との間で短
絡すると加工電源出力の平均電圧が低下するので、この
低下分を検知し、加工品の送りを停止又は後退させたり
し、これにより、ワイヤ電極の断線を防止していた。し
かし、上記平均電圧による断線検出ではワイヤ電極の断
線と検知信号とが必らずしも対応せず、かえって断線で
ない場合を断線であるとして、余分に検知し、加工品の
送りを停止させるので、加工が中断されて加工能率が低
下する。一度加工を中断した場合には、ワイヤ電極が再
び同一溝の個所に送られるので、２次放電などにより溝
巾を拡大させ、加工精度が悪くなるということがおった
。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくシ、ワ
イヤカット放電加工機におけるワイヤ電極の断線を防止
したワイヤカット放電加工機を提供するにある。

本発明は、ワイヤカット放電加工の放電状態を判別し、
正常放電が所定時間持続したことを検出する牙１の検出
回路と、該検出信号が検出されてから所定時間内に短絡
が所定時間以上持続したことを検出する牙２の検出回路
を設け、該短絡信号によりパルス電源をカットすること
を特徴とした、ワイヤ電極の断線を防止したワイヤカッ
ト放電加工機である。

以下本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。

牙３図は本発明に係るワイヤカット放電加工機の一実施
例を示すブロック図である同図において、１はワイヤ電
極、２は加工品４はパルス電源、５は放電状態判別回路
でありその詳細は第５図に示しである。６および８は積
分回路用抵抗であシ、７および９は積分回路用コンデン
サである。１０は牙１の比較増幅器あシ、上記積分回路
用コンデンサ７の電圧が１方の入力に、また、設定電圧
Ｅ１が他方の入力に与えられている。１１は第２の比較
増幅器であシ、積分回路用コンデンサ９の電圧が１方の
入力に、また、設定電圧Ｅ、が他方の入力に与えられて
いる。第１の比較増幅器の出力はワンショットマルチバ
イブレータ１２の入力に与えられ、ワンショットマルチ
バイブレータ１２の出力はＡＮＤゲート１３の１方の入
力に与えられ、このＡＮＤゲート１３の他方の入力には
第２の比較器１１の出力が与えられている。ＡＮＤゲー
ト１３の出力はパルス電源４に支えられている。

次に、その動作を、）・４図を用いて説明する。

パルス電源４から発生されるノ（ルス電力をワイヤ電極
１と加工品２との間に供給し放電加工を開始すると、放
電状態判別回路の出力Ｊから正常放電が検出され、抵抗
６とコンデンサ７によって積分され、該コンデンサ７の
電圧は第４図の記号Ｈに示したごとく現われる。この電
圧Ｈの大きさは、正常放電発生の持続時間に比例してお
り、電圧Ｈが犬なる程、加工量が増大すると共にワイヤ
電極１の消耗量も増大する。一方、放電状態判別回路５
の出力Ｋからは、短絡状態が検出され、抵抗８とコンデ
ンサ９から成る積分回路により積分される。コンデンサ
９の電圧は、第４図の電圧工に示したごとくとなって現
われる。この電圧Ｉの大きさけ短絡の持続時間に比例し
ている。牙４図における電圧Ｈおよび工はワイヤカット
放電加工時の実際の場合を示しておシ、正常放電Ｈのレ
ベルがＨ，およびＨ３では設定値Ｅ１より犬である。こ
の時間に対応した短絡■のレベルＩ１、工、は、設定値
Ｅ２よシ低く、また、短絡工のレベルがＩ２では犬であ
るが正常放電ＨのレベルがＨ２では低くこの場合は、断
線は生じていない。正常放電レベルがＨ５の点では短絡
■４レベルも設定値よυも犬であり、この時に断線を生
ずる。すなわち、第２図のＣ′に示したごとく、正常放
電が時間的に集中して発生した直後に短絡が所定レベル
以上持続するとワイヤ電極が断線するということが轟発
明者の実験により確認された。

このような実験結果からも明らかなように、持続正常放
電検出信号Ｈと持続短絡検出信号工はそれぞれ、牙１の
比較増幅器および第２の比較増幅器に与えられ、持続正
常放電検出１／ペルが設定値８１以上になったとき、牙
１の比較増幅器１０から出力信号が得られ、この出力信
号によりワンショットマルチバイプレー　タ１２を凱作
せしめＴ１（約１００ｍ５ｅｃ）だけ引伸された信号り
を得る。次に、持続短絡検出レベルＩが設定値Ｅ２より
も犬になったとき、第２の比較増幅器１１から波形Ｍな
る信号が得られ、上記ワンショットマルチバイブレーク
１２の出力と牙２の比較増幅器からの出力信号をＡＮＤ
ゲート１３に与えると、その出力は波形０となって得ら
れる。波形０はパルス電源４に与えられパルス電力をカ
ットし、放電加工を休止させて、これによりワイヤ電極
の断線を防止する。

次に、第３図に示した放電状態判別回路５の詳細を第５
図に示す。牙５図において、抵抗５０１．５０２はワイ
ヤ電極１と加工品２との間に生ずる高電圧の放ｉｔ圧を
、ＩＣなどが破損しない程度の低い電圧に分圧するだめ
の分圧用抵抗、５０３．５０４は比較増幅器であり、設
定電圧Ｅ４およびＥ、が与えられてｓ’　ｖ−＝他方の
それぞれの入力には、上記、分圧された放電電圧が入力
されている。比較増幅器５０３の出力はＡＮＤゲート５
０８の一方の入力とインバータ５０５を通して反転した
信号がＡＮＤゲート５０９の一方の入力に与えられる。

ＡＮＤゲート５０８およびＡＮＤゲート５０９の他方の
入力にはそれぞれタイミングパルス発生器５０７から発
生されるタイミングパルスＴ２が与えられている。タイ
ミングパルス発生器５０７の入力にはパルス電源４がら
支えられ、これは、加工パルスに同期した信号である。

ＡＮＤゲー）５．０８の出力信号はフリプフロップ５１
００セット入力に与えられ、ＡＮＤゲート５０９の出力
信号はクリップフロップ５１１のセット入力に与えられ
る。該スリップフロップ５１０、フリップフロップ５１
１のリセット入力にはそれぞれ、タイミングパルス発生
器５０７から発生されるタイミングパルスＴ４が与えら
れている。７リツプフロツプ５１０の出力は３人力を有
するＡＮＤゲート５１２の１つの入力に与えられ、フリ
ップフロップ５１１の出力はＡＮＤゲート５１３の１方
の入力に与えられる一方、比較増幅器５０４の出力は３
人力を有するＡＮＤゲート５１２のもう１つの入力と、
インパーク５０６を通して反転した信号がＡＮＤゲート
５１４の１方の入力に与えられる。ＡＮＤゲート５１２
、ＡＮＤゲート５１３、ＡＮＤゲート５１４の他の入力
にはそれぞれ、タイミングパルス発生器５０７から発生
されるタイミングパルスＴ３が与えられている。ＡＮＤ
ゲート５１２の出力はクリップフロップ５１７のセット
入力とＯＲゲート５１６を通してフリップフロップ５１
８のリセット入力に与えられる。ＡＮＤゲート５１３の
出力はフリップフロップ５１８のセット入力とＯＲゲー
ト５１５を通し２て７リツプ７０ツブ、５１７のリセッ
ト入力に与えられる。そして、ＡＮＬ）ゲート５１４の
出力はＯＲゲート５１６を通してフリップフロップ５１
８のリセット入力とＯＲゲート５１５ヲ゛通シてフリッ
プフロップ５１７のリセット入力に与えられる。

＼１：５２ 仄に、上す已回路（ｇ＃’絵製作を、ぢ・６区、シ］−
７図、牙′８図を用いて説明する。パルス電源４から供
給されるパルス電力をワイヤ電極１と加工品２に与え放
電加工を開始すると、放電状態によって、加工電圧は牙
６図Ｑに示したような電圧波形に大別される。すなわち
、Ｑｔは短絡、Ｑｓは無放電状態を表わしている。

以下、正常放電の場合の検出動作について説明する。

波形０２から、正常放電として判別するには、タイミン
グパルス発生器理ａｔ　１　ａ＋レベルの区間において
、電圧が設定レベルＥ４以上であυ、かつ、タイミング
パルスＴ、において、設定レベルＥ１とＥ４Ｏ間である
条件を満１足することである。この検出法を牙７図によ
シ説明する。ワイヤ電極１と加工品２間の電圧は分圧用
抵抗５０１．５０２により分圧され、比較増幅器５０３
．５０４に与えられ、比較増幅器５０３では、設定電圧
Ｅ４と比較され、該出力はタイミングパルスＴ２とＡＮ
Ｄゲート５０８に入力され、ＡＮＤゲート５０８の出力
波形Ｒを得る。波形ＲとタイミングパルスＴ４をフリッ
プ５１０のセットおよびリセット入力に与えると波形Ｕ
が得られる。

一方、比較増幅器５０４では放電電圧は設定レベル′Ｆ
、３と比較され、その出力波形Ｖを得る。この波形Ｖと
上記波形ＵとタイミングパルスＴ３をＡＮＤゲー）　５
１２に与えると、その出力Ｗを苅る。すなわち、タイミ
ングパルス１３時点において、ＡＮＤゲート５１２から
出力パルスが得られると正常放電として検出されるわけ
である。

以下、短絡はＡＮＤゲート５１３の出力から、また、無
放電はＡＮＤゲート５１４の出力から、タイミングパル
スＴ８に同期して得られる。次にＡＮＤゲート５１２の
出力をフリップフロップのセット入力に、また、ＡＮＤ
ゲート５１３とＡＮＤゲート５１４の出力をＯＲゲート
５１５に与え、その出力を７リツプフロツプ５１７のリ
セット入力に与えると、該フリップフロップの出力は第
８図の波形Ｘに示すごとく、正常放電が持続した時間、
すなわち、Ｑ６、Ｑ６、Ｑ７、Ｑ８では波形が端子Ｊか
ら得られる。まだ、短絡が持続すると同様な動作によっ
て、ノリツブフロップ５１８（端子Ｋ）から得られる。

上記、回路構成によれば、１パルスごとに放電状態を判
別し、正常放電が集中的に発生し、かつ、直後に、短絡
したことを感知し、該検出信号によって、パルス電力を
カットし、これにより、送り速度、パルス電流、パルス
幅、パルス周波数などの設定ミスなどによるワイヤ電極
の断線が無くなり、また、パルス電流、送り速度、パル
ス幅、パルス周波数などの加工条件を、断線の生じない
、安全側に設立していたため、加工能率が低下するなど
の欠点を有していたが、本発明によれば、従来技術に比
較し加工能率を２０〜３０％向上できる。これによシ、
ワイヤカット放電加工を高能率でかつ、ワイヤ電極の断
線しない無人運転を行うことができるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はワイヤカット放電加工機の動作を説明
する構成図、第３図は本発明によるワイヤ電極断線防止
回路の一実施例を示すブロック図、牙４図は牙３図の動
作説明図、牙５図は、牙３図に示した放電状態判別回路
の詳細回路図、牙６図、牙７図、牙８図は聞・３図の動
作説明をするだめのタイミングチャートでおる。 １・・・ワイヤ電極、　　２・・・加工品、　　３・・
・加工液供給ノズル、　　４・・・パルス電源、　　５
・・・放電状態判別回路、　　６，８・・・積分回路用
抵抗、７．９・・・積分回路用抵抗コンデンサ、１０・
・・第１の比較増幅器、　　１１・・・第２の比較増幅
器、１２・・・ワンショットマルチパイプレーク、１３
・・・ＡＮＤゲート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワイヤ電極と被加工体を微小間隙で対向させ、該間隙に
   加工液を供給し、パルス放電を繰返し行ない、これによ
   り被加工体を加工するワイヤカット放電加工において、
   放電加工状態を判別するだめの放電状態判別回路と、持
   続正常放電および持続短絡を検出°する回路と該持続正
   常放電のレベルが所定値以上になった後の所定時間内に
   持続短絡のレベルが所定値以上になったときにパルス電
   力をカットする回路を設けたことを特徴とするワイヤカ
   ット放電加工機。