On connaît un appareil d'usinage par étincelage qui commande en trois dimensions une électrode de forme simple, telle qu'un tube, un cylindre ou une colonne angulaire, par un moyen de commande numérique pour obtenir la forme tridimensionnelle désirée. Dans ce type d'appareil d'usinage par étincelage, il n'est pas nécessaire de fabriquer une électrode d'outillage composé de découpage ayant une forme tridimensionnelle compliquée, ce qui permet de réduire sensiblement les couts de fabrication de l'outillage métallique et de diminuer les temps de fabrication. En outre, comme la forme de l'électrode peut être définie à l'avance, il est facile de construire un système de fabrication assistée par ordinateur (FAO), et on attend des étapes d'usinage qu'elles soient automatisées.
Cependant, ce type d'appareil d'usinage par étincelage soulève des problèmes en ce qui concerne l'usure des électrodes et la précision de l'usinage, par rapport à un usinage par étincelage employant une électrode d'outillage composé de découpage.
Dans le but de résoudre les problèmes ci-dessus, par exemple, le département d'engénierie de l'Université de Yamagata a proposé un procédé pour diviser une forme tridimensionnelle désirée en plusieurs couches dans la direction de l'axe Z et pour exécuter l'usinage de chaque couche tout en corrigeant simultanément l'usure de l'électrode.
Par exemple, la fig. 42 est une vue d'un appareil d'usinage par étincelage tel que décrit dans l'article "Three-dimensional Control Electrical Discharge Machining by a Tubular Electrode (third report)", Elect-rical Processing Society Journal, Vol. 17, N DEG 34, pages 30-42 (1984), qui constitue l'un d'une série de rapports de recherche de Tsuchiya, Kanebo et coll.
En fig. 42, la référence 1 représente un électrode de forme cylindrique ou analogue, 2 une pièce comme matériau traité, 3 une table X-Y pour fixer la pièce 2, 4 un mécanisme de mise en rotation d'électrode afin de faire tourner l'électrode 1 autour de l'axe Z, 5 un moyen d'entraînement suivant l'axe X afin d'entraîner la table 3 dans une direction X-Y, 6 un moyen d'entraînement suivant l'axe Y afin d'entraîner la table 3 dans la direction Y, 7 un moyen d'entraînement suivant l'axe Z afin d'entraîner le dispositif 4 auquel est fixée l'électrode 1 dans la direction de l'axe Z, 8 une source d'énergie afin de fournir des impulsions de travail entre les pôles formés par l'électrode 1 et la pièce 2, 9 un moyen de détection d'état d'usinage afin de détecter l'état de l'usinage au cours de celui-ci,
10 un moyen de commande numérique pour commander le moyen d'entraînement 5, le moyen d'entraînement 6 et le moyen d'entraînement 7; 11 est un moyen de correction d'usure d'électrode afin de corriger l'usure de l'électrode 1 lors de l'usinage par une information sur la position. Le moyen de commande numérique 10 donne des ordres appropriés à chacun des moyens d'entraînement 5, 6 et 7, tout en maintenant de manière stable l'état de l'usinage détecté par le moyen 9 de détection d'état d'usinage sur la base d'un ordre sur un lieu tridimensionnel donné par le moyen 11 de correction d'usure d'électrode.
Monsieur Tsuchiya et Monsieur Kanebo et d'autres ont mis en oeuvre le moyen de commande numérique 10 et le moyen 11 de correction d'usure d'électrode par un programme faisant appel à un micro ordinateur; en faisant en sorte que cette mise en oeuvre ne provoque aucune limitation du procédé de correction de l'usure d'une électrode.
La fig. 43 est une vue expliquant le fonctionnement du procédé de correction de l'usure d'une électrode, représentant un procédé classique, après qu'une forme d'usinage tridimensionnelle désirée devant être usinée est donnée, jusqu'à ce qu'il y ait obtention d'une donnée de commande numérique (CN) fournie avec une correction de l'usure de l'électrode, méthode qui a été proposée par Tsuchiya, Kanebo et coll.
Tout d'abord, une étape 12a fournit les données d'une forme tridimensionnelle désirée devant être usinée. Ensuite, une étape 13a divise la donnée de la forme d'usinage tridimensionnelle en une multitude, par exemple, dans la direction de l'axe Z, la divisant en plusieurs couches. Une série d'étapes 14a incluses à l'intérieur de la ligne en trait mixte de la figure est appliquée à chaque couche.
On suppose maintenant que l'épaisseur d'une couche divisée ici est E. Une étape 15a produit un trajet pour l'électrode dans un plan X-Y, à savoir un trajet d'outil. Alors, une étape 16a exécute un programme d'usinage correspondant à l'épaisseur E de cette couche dans la direction Z au point de départ du trajet de l'outil. Ensuite, une série d'étapes 19a et 20a est effectuée pour exécuter l'usinage dans le plan X-Y tout en corrigeant l'usure de l'électrode.
On décrira maintenant le principe du procédé de correction de l'usure d'une électrode dans l'étape 19a sur la base des résultats expérimentaux obtenus par Tsuchiya, Kanebo et coll.
La fig. 44 est un graphique représentant la relation entre la quantité du déplacement d'une électrode et la longueur consommée de l'électrode dans le plan X-Y dans le cas où il n'y a pas exécution de la correction de l'usure de l'électrode. La fig. 45 est un graphique représentant la relation entre la quantité du déplacement de l'électrode et la longueur consommée de l'électrode en cas d'usinage avec exécution de la correction de l'usure de l'électrode.
Etant donné la relation entre la quantité du déplacement de l'électrode et la longueur consommée de l'électrode représentée en fig. 44, on remarquera que la quantité consommée de l'électrode est négative au commencement de l'usinage, et que la longueur consommée de l'électrode augmente ensuite progressivement. S'agissant de la quantité du changement de la longueur consommé de l'électrode, on remarquera aussi que l'inclinaison de la courbe change entre m1, m2, et m3 en fonction de la forme ou de la matière de l'électrode, de la matière de la pièce, des conditions électriques, etc., et si le changement de la longueur consommée de l'électrode est supérieur à une valeur donnée, l'électrode 1 se consomme ensuite au même taux.
Par conséquent, le point auquel la longueur consommée de l'électrode change pour passer d'une valeur négative à une valeur positive est considéré comme le point Lc de départ de la correction. Alors, une quantité de la correction dans la direction de l'avance suivant l'axe Z est obtenue pour chaque intervalle DELTA L de référence de correction approprié, par exemple, sur la base de l'inclinaison m2 de la courbe.
La quantité DELTA LE de la correction de l'avance dans la direction de l'axe Z est:
DELTA LE = mi . DELTA L
où:
mi: inclinaison de la courbe de la longueur consommée de l'électrode,
DELTA L: intervalle de correction,
Lc: point de départ de la correction.
Ainsi, le programme d'usinage avec la correction de l'avance suivant l'axe Z est exécuté dans l'étape 20a.
Comme représenté en fig. 45, si la correction de l'usure de l'électrode est exécutée, la longueur consommée totale de l'électrode augmente linéairement. Cela montre que, même s'il y a usure de l'électrode, l'usinage dans lequel la profondeur d'usinage est uniforme, à savoir l'usinage d'une couche divisée en une épaisseur E, est possible.
Ici, les paramètres nécessaires à la correction de l'usure de l'électrode indiquée dans l'étape 19a doivent être stockés au préalable comme données 18a de la technique d'usinage qui correspondent à l'épaisseur E d'une couche divisée donnée par l'étape 13a et à la forme ou à la matière de l'électrode, à la matière de la pièce, aux conditions électriques et analogues, qui sont données par l'étape 17a. Etant donné que la quantité consommée de l'électrode a une relation étroite avec la forme de l'électrode pendant l'usinage, la quantité de la correction de l'usure de l'électrode doit être décidée en considération du cas où la quantité de l'enlèvement pendant l'usinage change en conformité avec le trajet de l'outil.
La publication des brevets japonais mis à la disposition du public N DEG 5-345 228 décrit un procédé de correction de l'usure d'une électrode sur la base d'un concept similaire au précédent.
La fig. 46 est une vue illustrant le principe d'un procédé classique de correction de l'usure d'une électrode.
Comme représenté dans la figure, une électrode tubulaire est introduite dans une direction inclinée suivant un angle alpha par rapport à un plan, c'est-à-dire traitée par usinage par étincelage, tout en étant animée d'un mouvement de rotation, de sorte qu'il est possible d'atteindre un état stationnaire à partir d'une position (c) jusqu'à et après une position (d), dans lequel la forme du profil de l'électrode 1 et la profondeur de l'usinage ne changent pas, après passage d'un état transitoire entre une position (a) et la position (c), dans lequel la forme du profil de l'électrode 1 et la profondeur de l'usinage changent. A ce moment-là, si l'usinage se trouve dans la situation d'une grande quantité de la consommation de l'électrode, l'état transitoire entre la position (a) et la position (c) peut être presque ignoré.
En conséquence, il est possible d'exécuter l'usinage pour une forme de couche dont la profondeur de l'usinage est constante en avançant l'électrode d'usinage dans le sens incliné suivant un angle alpha approprié.
A ce moment-là, après un bref laps de temps correspondant au début du transfert dans lequel l'électrode 1 touche la pièce 2 et le profil change, le profil de l'électrode 1 est stable (inchangé) pendant le reste de l'usinage (entre la position (d) et la position (c)), et la longueur de l'électrode est consommée alors qu'il y a seulement diminution de la longueur de l'électrode. Dans l'exemple représenté, la forme de l'extrémité d'attaque de l'électrode devient conique à la fin de l'étape de transfert, et l'angle d'inclinaison beta dépend de l'épaisseur E de la couche (profondeur de coupe ou profondeur de rainure) et du rayon R de l'électrode tubulaire.
La fig. 47 est une vue explicative d'un procédé de correction de l'usure d'une électrode, illustrant le principe d'un procédé classique de correction.
Tout d'abord, une forme d'usinage tridimensionnelle désirée qui doit être usinée est entrée dans une étape 12b. Ensuite, la forme tridimensionnelle de l'usinage est divisée en plusieurs couches dans une étape 13b. Ensuite, une série d'étapes 14b renfermées dans la ligne en trait mixte dans la figure sont appliquées à chaque couche. On suppose maintenant que l'épaisseur d'une couche divisée est E. Une étape 15b génère un trajet de l'électrode 1 dans le plan X-Y, à savoir un trajet d'outil. Une série d'étapes 19b et 20b forment un programme d'usinage avec une correction de l'usure de l'électrode exécutée avant l'usinage pour le trajet de l'outil.
Selon le principe représenté en fig. 46, l'angle alpha de l'avance inclinée de l'électrode pour l'enlèvement d'une couche d'épaisseur E peut être obtenu par l'expression suivante, comme indiqué dans l'étape 19b, à partir de l'épaisseur E de la couche, du rayon R de l'électrode d'usinage, de l'aire en coupe S de l'électrode d'usinage et du taux U de consommation du volume, en considération de la quantité d'usinage et de la quantité d'usinage de l'électrode à l'état stationnaire.
tg( alpha ) = R +/- E +/- U/S... (1)
expression (1) qui correspond au cas où l'électrode 1 a la forme tubulaire représentée en fig. 46. Dans le cas où l'électrode 1 a une forme tubulaire creuse, l'angle alpha de l'électrode est donné par l'expression suivante, en supposant que l'électrode d'usinage ait un rayon extérieur R1, un rayon intérieur R2 et une aire en coupe S.
tg( alpha ) = (R1 + R2) +/- E +/- U/S
= E +/- U/ pi / (R1 - R2)... (2)
En conséquence, il est nécessaire d'obtenir des expressions pour corriger l'usure de l'électrode qui correspond à la forme de l'électrode 1. Ici, on peut choisir les paramètres à partir de la donnée 18b sur la technique d'usinage qui est préparée au préalable sur la base de l'épaisseur d'une couche donnée dans l'étape 13b et de la forme ou de la matière de l'électrode, de la matière de la pièce, des conditions électriques, etc., données dans l'étape 17b.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, la technique décrite dans la publication emploie un simulateur qui calcule une valeur pour corriger l'usure longitudinale et calcule un angle d'avance alpha de l'électrode par rapport au plan d'une couche qui est traitée par usinage par étincelage, par enlèvement d'une épaisseur E de la couche enlevée, un rayon R de l'électrode et une quantité U du volume consommée, d'où l'exécution de l'usinage suivant un mouvement incliné. Plus particulièrement, on montre que la technique peut corriger l'usure longitudinale de l'électrode par avance dans la direction inclinée, de sorte qu'il est possible d'utiliser une zone de la consommation de l'électrode dans laquelle il y a augmentation de la vitesse d'usinage, d'où l'amélioration de l'efficacité du travail.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, dans l'appareil d'usinage par étincelage permettant l'usinage d'une forme tridimensionnelle désirée en commandant en trois dimensions l'électrode 1 d'une forme simple telle que celle d'un cylindre ou d'une tige angulaire par emploi du moyen 10 de commande CN, il est important que la correction de l'usure de l'électrode soit exécutée avec précision et avec simplicité.
Cependant, dans le procédé de correction de l'usure d'une électrode rapporté dans l'article classique précédent "Three-dimensional Control Electrical Discharge Process by a Tubular Electrode (third report)", il est nécessaire de mesurer expérimentalement le point de départ de la correction, l'intervalle de référence de la correction et l'inclinaison de la courbe en fonction de diverses épaisseurs de couche, de la forme ou de la matière d'une électrode, de la matière de la pièce, et des conditions électriques et analogues. En outre, il y a le problème qu'il est très fastidieux de stocker cette grande quantité de données comme données sur la technique d'usinage, etc.
Dans le procédé de correction de l'usure d'une électrode décrit dans la publication N DEG 5-345 228, il est théoriquement possible de décider d'un angle d'avance de l'électrode de manière analytique avant l'usinage si l'épaisseur de la couche, le rayon de l'électrode d'usinage, l'aire en coupe de l'électrode d'usinage, et le taux de consommation en volume sont donnés comme données de la technique d'usinage. Cependant, comme le taux de consommation de l'électrode pour des conditions pratiques d'usinage varie en fonction de la température du liquide d'usinage ou de la quantité des copeaux d'usinage dans l'interstice d'usinage, on ne peut pas toujours enlever avec précision l'épaisseur requise de la couche.
Par conséquent, il y a le problème qu'il est fastidieux de corriger la donnée sur la technique d'usinage et de faire un programme d'usinage pour des usinages additionnels. Plus précisément, il est nécessaire d'entrer toute la quantité des corrections suivant l'axe Z comme ordre d'avance suivant l'axe Z d'un programme CN avant de commencer l'usinage. En conséquence, le programme CN devient très compliqué et nécessite une grande capacité. En même temps, il est difficile de changer la quantité des corrections suivant l'axe Z même si l'état de l'usinage change pendant celui-ci.
Par conséquent, la présente invention a été réalisée pour résoudre ces problèmes, et son premier objet est de réduire la quantité des données de la technique d'usinage qui doivent être entrées manuellement et qui nécessitent une correction pour l'usure de l'électrode et de réaliser la correction de l'usure de l'électrode avec un procédé plus facile.
D'autre part, l'appareil d'usinage par étincelage utilisant une électrode de forme simple peut effectuer l'usinage avec une électrode de forme simple sans avoir à fabriquer une électrode de forme compliquée. Cependant, la vitesse de l'usinage diminue à cause de l'effet d'aire. Plus précisément, un usinage par étincelage a généralement une limite supérieure pour la valeur du courant électrique qui peut être appliquée, qui varie en fonction de l'aire de l'électrode. Si un courant électrique supérieur à une telle valeur est fourni, un arc anormal est produit et l'usinage devient impossible. Si l'aire de l'électrode est faible, on a vérifié expérimentalement que cette valeur limite diminue. En général, plus l'aire de l'électrode est grande, plus l'intensité du courant est élevée, d'où l'augmentation de l'efficacité de l'usinage.
Ce phénomène lié à l'usinage par étincelage est appelé effet d'aire. Dans l'usinage classique utilisant une électrode de forme simple, l'état de la consommation peut être employé, de sorte que la valeur limite du courant électrique appliquée s'élève. De plus, il y a le problème que, dans des conditions normales de l'usinage par étincelage, l'efficacité de l'usinage est assez faible par rapport à l'usinage avec un outillage composé de découpage.
En outre, un appareil classique et courant d'usinage par étincelage utilise de l'huile comme fluide de travail, alors qu'un appareil d'usinage par étincelage à fil utilise de l'eau.
On indique ci-après les raisons pour lesquelles l'usinage par étincelage utilisant de l'eau ne convient pas pour un appareil d'usinage par étincelage pour matriçage et pour lesquelles l'eau n'a pas été employée comme dans l'appareil d'usinage par étincelage à fil. (1) Faible précision de l'usinage.
Etant donné qu'un usinage courant par étincelage considère l'usinage par transfert avec un outillage composé de découpe comme hypothèse, un usinage présentant une faible usure est indispensable. Dans l'usinage par étincelage avec de l'eau, on sait que la faible usure de l'électrode ne peut être obtenue par une polarité inversée (électrode positive) comme dans le cas de l'usinage avec de l'huile, et qu'on ne peut obtenir une faible usure de l'électrode à une zone de grande largeur des impulsions de polarité positive (électrode négative). (Voir Kimoto et Tamira, Electrical Processing Society Journal, Vol. 3, N DEG 5 (1969), pages 23-29, "Electrical Discharge Machining of Low Electrode Wear in Water (I)").
On a constaté que la condition pour obtenir une faible usure est très étroite et critique (voir Masuzawa, Electrical Processing Society Journal, Vol. 14, N DEG 27 (1980), pages 50-57, "Study of Electrical Discharge Machining Using Water as Machining Liquid (first report)"). En conséquence, dans le cas où on utilise de l'eau comme fluide de travail, il est généralement difficile de maintenir une faible consommation de l'électrode. A cet égard, l'appareil d'usinage par étincelage à fil fait successivement avancer l'électrode, de sorte que son usure peut être ignorée pendant l'usinage. Cependant, il est difficile d'obtenir une précision élevée de l'usinage dans le cas d'un usinage par étincelage avec matriçage en utilisant l'outillage composé de découpage. (2) Faible vitesse d'usinage.
Dans la mesure où l'on utilise le cas d'une faible usure de l'électrode, si l'on emploie de l'eau comme fluide de travail, la vitesse de l'usinage est réduite d'environ un demi à un tiers par rapport à l'huile.
La présente invention a été réalisée pour résoudre les problèmes exposés ci-dessus, et son second objet est d'obtenir un appareil d'usinage par étincelage qui peut conférer une vitesse et une précision de l'usinage plus élevées que cela n'a été le cas dans la technique antérieure pour l'usinage tridimensionnel par l'emploi d'une électrode de forme simple.
Les fig. 48a à 48f sont des vues représentant des exemples d'un trajet d'usinage illustré dans la publication des brevets japonais mis à la disposition du public N DEG 5-345 228. Les fig. 49a et 49b sont une vue en plan (fig. 49a) et une vue avant (fig. 49b) dans le cas de l'exécution de la finition d'une portion d'angle par usinage de la surface latérale.
Dans ce type d'usinage, des bavures et des parties non enlevées sont produites le long du bord d'une couche qui a été usinée par étincelage. Par conséquent, il est nécessaire de faire varier le motif du trajet d'usinage toutes les fois que l'on passe d'une couche à l'autre pour enlever le matériau laissé le long du bord. Plus précisément, comme représenté en fig. 48a à 48g, l'usinage d'une profondeur et d'une forme désirées est rendu possible en répétant de nombreuses fois l'opération d'usinage des couches tout en passant par les divers motifs du trajet de l'usinage.
Dans l'appareil classique d'usinage par étincelage utilisant une électrode de forme simple, il est nécessaire de faire varier le motif du trajet de l'usinage toutes les fois que l'on passe d'une couche à l'autre pour enlever la matière laissée le long du bord de la couche usinée. Par conséquent, par exemple, comme représenté en fig. 48a à 48g, il est nécessaire de produire des trajets d'usinage (programmes d'usinage) pour exécuter de manière répété l'usinage des couches tout en suivant les divers trajets d'usinage. Ainsi, il y a les problèmes que la programmation de l'usinage est rendue compliquée et que la capacité requise en données devient très élevée.
En outre, même si l'on usine de manière répétée le trajet d'usinage, la forme qui peut être usinée est limitée à la forme d'une cavité de 2,5 dimensions dont la surface latérale est verticale. Il est difficile d'usiner une cavité qui a une forme tridimensionnelle comme surface latérale, ayant une surface conique et une surface incurvée.
De plus, le plus petit angle égal au rayon R d'une électrode cylindrique ou tubulaire est formé à un angle intérieur d'une cavité usinée par l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire. Il est difficile de finir cette partie d'angle. Plus précisément, dans l'usinage classique avec une électrode de forme simple, celui-ci est exécuté tout en maintenant la forme de la surface inférieure de l'électrode à l'état stationnaire en exécutant un usinage par consommation à la surface inférieure de l'électrode.
Cependant, après un usinage de dégrossissage, comme représenté en fig. 48a à 48g, si l'état de la consommation est utilisé dans l'exécution d'un usinage classique automatisé d'agrandissement ou d'étirage (usinage de finition par une partie de la surface latérale de l'électrode), le rayon de l'électrode est réduit à cause de l'usure de l'électrode cylindrique ou tubulaire. En outre, une partie d'angle est usée dans le motif d'une électrode carrée. En conséquence, il y a le problème que la précision de la forme à la partie formant l'angle est particulièrement détériorée.
Par conséquent, il est nécessaire de faire passer les conditions de l'usinage par étincelage à une situation de faible consommation dans le but d'exécuter une bonne finition de la partie formant l'angle par usinage de la surface latérale, comme représenté en fig. 49a et 49b. Cependant, il est courant que la largeur de l'impulsion du courant électrique est augmentée dans le cas d'une faible consommation, de sorte que la rugosité superficielle à la partie formant l'angle est aggravée. Autrement, la vitesse de l'usinage doit être diminuée énormément dans le but de maintenir la rugosité de la surface. En outre, même dans le cas de l'utilisation d'une faible consommation, il y a le problème, lors de l'utilisation d'une électrode carrée, que la précision de la forme s'aggrave à cause de l'usure de l'angle de l'électrode.
Par conséquent, la présente invention a été réalisée dans le but de résoudre les problèmes classiques qu'on expose ci-dessus, et un troisième objet est de fournir un dispositif d'usinage par étincelage qui facilitent la programmation, améliorent la précision de la forme d'usinage à une partie formant un angle, peuvent exécuter facilement l'usinage de la surface latérale dans une forme tridimensionnelle, et peuvent améliorer la précision de l'usinage aux parties formant un angle.
Un dispositif d'usinage selon l'invention permettant d'atteindre ce but est décrite par la revendication 1, d'autres formes d'exécution étant décrites par les revendications dépendantes.
Plusieurs formes d'exécution de l'invention sont décrites ci-après, étant désignées comme différents aspects de l'invention.
Le procédé d'usinage par étincelage selon un premier aspect de la présente invention comprend les étapes consistant à stocker la quantité du déplacement de correction afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y, et à exécuter une avance suivant la quantité du déplacement de correction fixe dans la direction de l'axe Z toutes les fois que la distance de déplacement dans le plan X-Y, sur le lieu de déplacement pendant l'usinage, atteint ladite distance de déplacement unitaire.
L'appareil d'usinage par étincelage selon un second aspect de la présente invention comprend un moyen de stockage pour stocker la quantité du déplacement de correction pour exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y, et un moyen de commande de position relative pour exécuter l'avance de la quantité du déplacement de correction fixe dans la direction de l'axe Z chaque fois que la distance de déplacement dans le plan X-Y, sur le lieu de déplacement pendant l'usinage, atteint la distance de déplacement unitaire.
Le procédé d'usinage par étincelage selon un troisième aspect de la présente invention stocke la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction pour exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire ci-dessus, et exécute l'avance de la quantité de déplacement fixe dans la direction de l'axe Z chaque fois que la distance de déplacement dans le plan X-Y, suivant le lieu de déplacement pendant l'usinage, atteint la distance de déplacement unitaire ci-dessus.
L'appareil d'usinage par étincelage selon un quatrième aspect de la présente invention comprend un moyen de stockage pour stocker la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y et la distance de déplacement de correction afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire ci-dessus, et un moyen de commande de position relative pour exécuter l'avance suivant la quantité de déplacement de correction fixe dans la direction de l'axe Z chaque fois que la distance de déplacement dans le plan X-Y, suivant le lieu de déplacement pendant l'usinage, atteint la distance de déplacement unitaire ci-dessus.
Le procédé d'usinage par étincelage selon un cinquième aspect de la présente invention stocke la relation entre la distance de déplacement unitaire spécifique dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction, afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire ci-dessus, comme étant la distance de déplacement unitaire spécifique dans le plan X-Y et l'angle, et exécute l'avance suivant la quantité du déplacement de correction fixe dans la direction de l'axe Z chaque fois que la distance de déplacement dans le plan X-Y, suivant le lieu de déplacement pendant l'usinage, atteint la distance de déplacement unitaire ci-dessus.
L'appareil d'usinage par étincelage selon un sixième aspect de la présente invention comprend un moyen de stockage pour stocker la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction pour exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire ci-dessus, comme étant la distance de déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y et l'angle, et un moyen de commande de position relative pour exécuter l'avance suivant la quantité de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z chaque fois que la distance de déplacement dans le plan X-Y, suivant le lieu de déplacement pendant l'usinage, atteint la distance de déplacement unitaire ci-dessus.
Le procédé d'usinage par étincelage selon un septième aspect de la présente invention stocke la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction, pour exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire ci-dessus, et la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe dans la direction de l'axe Z et la quantité du déplacement de correction, afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire ci-dessus, calcule la distance de déplacement unitaire corrigée fixe dans le plan X-Y, qui est corrigée sur la base de la distance de déplacement unitaire ci-dessus dans le plan X-Y et de la distance de déplacement unitaire ci-dessus dans la direction de l'axe Z,
et exécute l'avance suivant la quantité de déplacement fixe dans la direction de l'axe Z chaque fois que la distance de déplacement unitaire ci-dessus dans le plan X-Y qui est corrigée sur le lieu de déplacement pendant l'usinage atteint la distance de déplacement unitaire ci-dessus dans le plan X-Y.
L'appareil d'usinage par étincelage selon un huitième aspect de la présente invention comprend un moyen de stockage pour stocker la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y et la quantité de déplacement de correction, pour exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire ci-dessus, et la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe dans la direction de l'axe Z et la quantité du déplacement de correction, afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire ci-dessus, et le moyen de commande de position relative pour calculer la distance de déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y,
qui est corrigée sur la base de la distance de déplacement unitaire ci-dessus dans le plan X-Y et de la distance de déplacement unitaire ci-dessus dans la direction de l'axe Z, et pour exécuter l'avance suivant la quantité de déplacement fixe dans la direction de l'axe Z ci-dessus chaque fois que la distance de déplacement unitaire ci-dessus dans le plan X-Y qui est corrigée sur le lieu de déplacement pendant l'usinage atteint la distance de déplacement unitaire ci-dessus dans le plan X-Y.
Le procédé d'usinage par étincelage selon un neuvième aspect de la présente invention stocke la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction, afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire ci-dessus, et la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe dans la direction de l'axe Z et la quantité du déplacement de correction, afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire ci-dessus, et exécute l'avance suivant la quantité de déplacement fixe dans la direction de l'axe Z chaque fois que la distance de déplacement unitaire dans le plan X-Y, sur le lieu de déplacement pendant l'usinage,
atteint la distance de déplacement unitaire ci-dessus dans le plan X-Y et la distance de déplacement unitaire fixe ci-dessus dans la direction de l'axe Z sur le lieu de déplacement pendant l'usinage, sur la base de la distance de déplacement unitaire ci-dessus dans le plan X-Y et de la distance de déplacement unitaire ci-dessus dans la direction de l'axe Z.
L'appareil d'usinage par étincelage selon un dixième aspect de la présente invention comprend un moyen de stockage pour stocker la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y et la distance de déplacement de correction afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire ci-dessus, et la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe dans la direction de l'axe Z et la quantité du déplacement de correction, afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire ci-dessus, et le moyen de commande de position relative pour exécuter l'avance suivant la quantité de déplacement fixe dans la direction de l'axe Z chaque fois que la distance de déplacement unitaire dans le plan X-Y,
sur le lieu de déplacement pendant l'usinage, atteint la distance de déplacement unitaire ci-dessus dans le plan X-Y et la distance de déplacement unitaire fixe ci-dessus dans la direction de l'axe Z sur le lieu de déplacement pendant l'usinage, sur la base de la distance de déplacement unitaire ci-dessus dans le plan X-Y et de la distance de déplacement unitaire ci-dessus dans la direction de l'axe Z.
Le procédé d'usinage par étincelage selon un onzième aspect de la présente invention divise la forme tridimensionnelle désirée en plusieurs couches dans la direction de l'axe Z, stocke la donnée X-Y du trajet de l'outil pour chacune des couches ci-dessus, l'intervalle unitaire de correction comme norme pour exécuter une correction dans la direction de l'axe X-Y et la distance de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z qui correspond à l'intervalle unitaire de correction ci-dessus,
décide du nombre de fois que le trajet de l'outil est répété en fonction de la profondeur d'usinage décidée par la quantité de déplacement dans la direction de l'axe Z et une quantité équivalente à la distance de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z qui correspond à une distance de déplacement X-Y dans le plan X-Y ci-dessus et par conséquent commande le nombre des répétitions du trajet de l'outil.
L'appareil d'usinage par étincelage selon un douzième aspect de la présente invention comprend un moyen de stockage pour diviser une forme tridimensionnelle désirée en plusieurs couches dans la direction de l'axe Z et stocker au moins la donnée X-Y du trajet de l'outil pour chaque couche, l'intervalle unitaire de correction comme norme pour correction dans la direction de l'axe X-Y et la distance de déplacement unitaire de la direction de l'axe Z qui correspond à l'intervalle unitaire de correction ci-dessus, et le moyen de commande des répétitions pour décider du nombre des répétitions du trajet de l'outil en fonction de la profondeur de l'usinage décidée par la quantité équivalente à l'épaisseur de la couche,
de la distance de déplacement unitaire au moins dans la direction de l'axe Z et de la quantité équivalente à la distance de déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la distance de déplacement unitaire ci-dessus, d'où la commande du nombre des répétitions du trajet de l'outil.
Le procédé d'usinage par étincelage selon un treizième aspect de la présente invention divise la forme tridimensionnelle désirée en plusieurs couches dans la direction de l'axe Z; stocke au moins la donnée X-Y du trajet de l'outil pour chaque couche, l'intervalle unitaire de correction comme norme pour correction dans la direction de l'axe X-Y et la distance du déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z qui correspond à l'intervalle de référence de correction ci-dessus;
décide du nombre de fois que le trajet de l'outil est répété en fonction de la profondeur de l'usinage décidée par la quantité équivalente à l'épaisseur de la couche ci-dessus, de la distance de déplacement unitaire au moins dans la direction de l'axe Z et de la quantité équivalente à la quantité équivalente de distance de déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la distance de déplacement unitaire ci-dessus; mesure la profondeur de l'usinage pendant les répétitions ci-dessus ou après les répétitions tout en poursuivant l'usinage pour chaque couche avec commande des répétitions du trajet de l'outil; compare la valeur mesurée ci-dessus avec la profondeur d'usinage attendue pour les répétitions ci-dessus;
et, si la valeur comparée ci-dessus dépasse une gamme permise, change une ou plusieurs du reste des répétitions, les répétitions à ajouter, la distance de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z, la quantité équivalente à la distance de déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la distance de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z, et les conditions électriques qui permettent de commander la quantité de l'usure de l'électrode.
Un appareil d'usinage par étincelage selon un quatorzième aspect de la présente invention comprend le moyen de stockage pour diviser la forme tridimensionnelle désirée en plusieurs couches dans la direction de l'axe Z et pour stocker au moins la donnée X-Y du trajet de l'outil pour chaque couche; un moyen de commande du nombre de répétitions pour décider du nombre des répétitions du trajet de l'outil en fonction de la profondeur de l'usinage décidée par la quantité équivalente à l'épaisseur de la couche, de la distance de déplacement unitaire au moins dans la direction de l'axe Z et de la quantité équivalente à la quantité équivalente à la distance de déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la distance de déplacement unitaire;
un moyen de mesure pour mesurer la profondeur de l'usinage pendant les répétitions ou après les répétitions; un moyen de commande des conditions électriques pour comparer la valeur mesurée ci-dessus à la profondeur d'usinage attendue pour les répétitions et, si la valeur comparée dépasse une gamme admise pour changer une ou plusieurs du reste des répétitions, les répétitions à ajouter, la distance de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z, la quantité équivalente à la distance de déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la distance de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z, et les conditions électriques qui permettent de commander la quantité de l'usure de l'électrode.
Le procédé d'usinage par étincelage selon un quinzième aspect de la présente invention divise la forme tridimensionnelle désirée en plusieurs couches dans la direction de l'axe Z; stocke au moins la donnée X-Y du trajet de l'outil pour chaque couche; décide du nombre de fois que le trajet de l'outil est répété en fonction de la profondeur de l'usinage décidée par la quantité équivalente à l'épaisseur de la couche ci-dessus, de la distance du déplacement unitaire au moins dans la direction de l'axe Z et de la quantité équivalente à la quantité équivalente à la distance de déplacement dans le plan X-Y qui correspond à la distance de déplacement unitaire ci-dessus;
mesure la profondeur de l'usinage pendant les répétitions ou après celles-ci tout en les poursuivant pour chaque couche avec commande du nombre des répétitions du trajet de l'outil; compare la valeur mesurée avec la profondeur d'usinage attendue pour les répétitions; et, si la valeur comparée dépasse une gamme permise, change une ou plusieurs du reste des répétitions, les répétitions à ajouter, la distance de déplacement unitaire dans la direction X-Y, la quantité de l'avance dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire dans la direction X-Y, la distance de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z, la quantité équivalente à la distance de déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la distance de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z,
et les conditions électriques qui sont à même de commander la quantité de l'usure de l'électrode.
L'appareil d'usinage par étincelage selon un seizième aspect de la présente invention comprend un moyen de stockage pour stocker au moins la donnée X-Y du trajet de l'outil pour chaque couche; un moyen de commande des répétitions pour décider du nombre des répétitions du trajet de l'outil en fonction de la profondeur de l'usinage décidée par la quantité équivalente à l'épaisseur de la couche, de la distance de déplacement unitaire au moins dans la direction de l'axe Z et de la quantité équivalente à la quantité équivalente à la distance de déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la distance de déplacement unitaire et pour commander les répétitions du trajet de l'outil; un moyen de mesure pour mesurer la profondeur de l'usinage pendant les répétitions ci-dessus ou après celles-ci;
et un moyen de commande des conditions électriques pour comparer la valeur mesurée avec la profondeur d'usinage attendue pour les répétitions et, si la valeur comparée dépasse une gamme permise, pour changer une ou plusieurs du reste des répétitions, les répétitions à ajouter, la distance de déplacement unitaire dans la direction X-Y, la quantité de l'avance dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire dans la direction X-Y, la distance de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z, une quantité équivalente à la distance de déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la distance de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Y, et les conditions électriques qui sont à même de commander la quantité de l'usure de l'électrode.
Le procédé d'usinage par étincelage selon un dix-septième aspect de la présente invention est un procédé qui comprend le moyen de commande des répétitions afin de faire la synthèse de l'avance dans la direction de l'axe Z pour corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y et de commander au moins un type de mouvement répétitif du trajet de l'outil; un moyen de fourniture de liquide d'usinage pour fournir une eau échangeuse d'ions comme liquide d'usinage entre les pôles; et la source d'alimentation pour fournir le courant pulsé à pic élevé et impulsion courte, qui a une polarité négative à un côté électrode, entre les pôles, et exécute l'usinage dans les conditions où le pourcentage d'usure de l'électrode est de 40% ou plus.
L'appareil d'usinage par étincelage selon un dix-huitième aspect de la présente invention comprend un moyen de commande du nombre des répétitions pour faire la synthèse de l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y et pour commander au moins un type de mouvement répétitif du trajet de l'outil; un moyen de fourniture de liquide d'usinage afin de fournir une eau échangeuse d'ions comme liquide d'usinage entre les pôles; et une source d'alimentation pour appliquer une tension bipolaire entre les pôles et fournir le courant pulsé à pic élevé et impulsion courte, qui a une polarité négative à un côté d'électrode, entre les pôles, et exécute l'usinage dans des conditions où le pourcentage d'usure de l'électrode est de 40% ou plus.
L'appareil d'usinage par étincelage selon un dix-neuvième aspect de la présente invention utilise un courant pulsé dont la valeur du pic est de 100A ou plus et dont la largeur de l'impulsion est de 20 microsecondes ou moins pour que la source d'alimentation fournisse le courant pulsé à pic élevé et impulsion courte comme revendiqué en revendication 17 ou en revendication 18.
L'appareil d'usinage par étincelage selon un vingtième aspect de la présente invention utilise du laiton pour l'électrode de forme simple tel que revendiqué dans l'une des revendications 1 à 19.
Le procédé d'usinage par étincelage selon un vingt-et-unième aspect de la présente invention applique une tension entre l'électrode de forme simple et la pièce, exécute une commande tridimensionnelle commande CN tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z, pour corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode, avec l'avance dans le plan X-Y et exécute l'usinage tout en déplaçant de façon répétée le trajet de l'usinage intérieur pour former le trajet de la forme intérieure dans la forme d'usinage et le trajet d'usinage du profil pour former le trajet de la forme du profil dans la forme d'usinage dans le procédé d'usinage par étincelage qui traite la forme tridimensionnelle désirée.
L'appareil d'usinage par étincelage selon un vingt-deuxième aspect de la présente invention comprend un moyen générateur de trajet d'usinage intérieur pour produire le trajet de la forme intérieure dans l'étape d'usinage et un moyen générateur de trajet d'usinage de profil dans la forme d'usinage, et exécute l'usinage tout en déplaçant de manière répétée le trajet de la forme intérieure et le trajet de la forme du profil.
L'appareil d'usinage par étincelage selon un vingt-troisième aspect de la présente invention comprend un moyen générateur de trajet d'usinage intérieur pour former le trajet de la forme intérieure dans la forme d'usinage et un moyen générateur de trajet d'usinage de profil pour former le trajet de la forme du profil dans la forme d'usinage.
Un procédé d'usinage par étincelage selon un vingt-quatrième aspect de la présente invention exécute l'usinage d'une forme d'usinage ayant une surface latérale avec un angle désiré par un usinage répété tout en réduisant progressivement ou changeant intérieurement le trajet de la forme du profil dans la forme d'usinage.
Le procédé d'usinage par étincelage selon un vingt-cinquième aspect de la présente invention comprend un moyen de stockage de programme de décalage pour stocker le trajet de la forme du profil dans l'étape d'usinage comme programme ayant l'information de décalage et le moyen de stockage de valeurs de décalage pour stocker une multitude de valeurs de décalage à changer pendant l'usinage, et effectue l'usinage d'une forme ayant une surface latérale avec un angle désiré par usinage répété tout en changeant les valeurs de décalage l'une après l'autre.
L'appareil d'usinage par étincelage selon un vingt-sixième aspect de la présente invention comprend un moyen de stockage de programme de décalage pour stocker le trajet de la forme du profil dans la forme d'usinage comme programme comportant l'information de décalage, le moyen de stockage de la forme de la surface latérale pour stocker l'information relative à la forme d'une surface latérale et le moyen de calcul de valeur de décalage pour calculer la valeur de décalage à changer pendant l'usinage sur la base de l'information relative à la forme de la surface latérale, et exécute l'usinage d'une forme ayant une surface latérale avec un angle désiré par usinage répété tout en changeant les valeurs de décalage l'une après l'autre par le résultat calculé du moyen de calcul de valeur de décalage.
L'appareil d'usinage par étincelage selon un vingt-septième aspect de la présente invention comprend un moyen de support d'électrode pour fixer une électrode à l'état incliné suivant un angle prédéterminé par rapport à son axe de rotation et une source d'alimentation qui peut faire varier la quantité consommée de l'électrode, et usine et établit la forme d'une surface latérale ayant une pente constante par l'usinage de la forme désirée tout en faisant tourner l'électrode à l'état incliné suivant l'angle prédéterminé.
Le procédé d'usinage par étincelage selon un vingt-huitième aspect de la présente invention exécute l'usinage de la portion de l'angle intérieur de rayon R par l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire, et ensuite, procède au finissage de la portion d'angle que l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire n'a pas enlevée, par une électrode quadrangulaire dont la longueur latérale L doit être:
EMI26.1
Le procédé d'usinage par étincelage selon un vingt-neuvième aspect de la présente invention exécute l'usinage de la portion d'angle intérieur de rayon R par l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire, et ensuite, finit la portion d'angle que l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire n'a pas enlevée par l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire pour un usinage de finition dont le rayon R' doit être:
EMI27.1
Le procédé d'usinage par étincelage selon un trentième aspect de la présente invention exécute l'usinage de la portion d'angle intérieur de rayon R par l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire, et ensuite, finit la portion d'angle que l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire n'a pas enlevée, par l'électrode tubulaire d'une forme telle qu'une partie de la portion à trou pour liquide recouvre la portion d'angle que l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire n'a pas enlevée.
L'appareil d'usinage par étincelage selon un trente-et-unième aspect de la présente invention comprend un moyen d'échange d'électrodes pour changer une multitude d'électrodes, un moyen de jugement de la portion d'angle afin de juger si la position qui est maintenant traitée est ou non la portion d'angle, et un moyen de commande de position relative pour commande de façon à exécuter l'usinage dans la direction inclinée tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y à la portion d'angle, et exécute seulement l'avance dans le plan X-Y à des parties autres que la portion d'angle,
change l'électrode par une électrode pour finition après l'usinage par l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire et effectue l'usinage de finition de la portion d'angle sur la base d'un ordre du moyen de commande de position relative.
L'appareil d'usinage par étincelage selon un trente-deuxième aspect de la présente invention comprend un moyen de détection interpôle pour détecter si l'espace entre pôles est ouvert par suite de la diminution de la fréquence de décharge ou de l'augmentation de la tension moyenne de l'usinage ou analogue lors de l'usinage, et arrête l'avance dans la direction de l'axe Z et n'exécute que l'avance dans le plan X-Y dans le cas où l'espace entre pôles est ouvert ou presque ouvert par le moyen de détection interpôle.
L'appareil d'usinage par étincelage selon un trente-troisième aspect de la présente invention effectue un déplacement horizontal à des parties autres que la portion d'angle par le moyen de commande interpôle tel que revendiqué en revendication 31 ou en revendication 32 à une vitesse supérieure à la vitesse normale d'usinage.
Dans l'appareil d'usinage par étincelage selon un trente-quatrième aspect de la présente invention, l'appareil comprend un moyen de détection de vitesse de déplacement afin de détecter la diminution de la vitesse du déplacement horizontal à des parties autres que la portion d'angle et le moyen de jugement de la portion d'angle afin de juger si l'électrode pour la finition d'un angle atteint une surface inférieure par un usinage de dégrossissage à partir des résultats détectés du moyen de détection de vitesse de déplacement, et juge du temps complet pour l'usinage de finition par le moyen de jugement de la portion d'angle.
De plus, dans l'appareil d'usinage par étincelage selon un trente-cinquième aspect de la présente invention, l'appareil comprend un moyen de détection interpôle afin de détecter l'augmentation de la fréquence de décharge ou la diminution de la tension moyenne d'usinage pendant l'usinage, et un moyen de jugement de portion d'angle pour juger si l'électrode pour la finition d'un angle atteint une surface inférieure par un usinage de dégrossissage à partir des résultats détectés du moyen de détection interpôle, et juge du temps complet pour l'usinage de finition par ce moyen de jugement.
La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La fig. 1 est une vue pour expliquer le procédé de correction de l'usure d'une électrode, illustrant le principe du procédé de correction d'usure d'électrode du premier mode de réalisation de l'invention. Les fig. 2a et 2b sont des organigrammes du procédé de correction de l'usure d'une électrode afin d'exécuter un procédé de correction d'usure d'électrode selon un second mode de réalisation de la présente invention. La fig. 3 est une vue permettant d'expliquer le procédé de correction de l'usure d'une électrode, illustrant le principe du procédé de correction selon le second mode de réalisation de la présente invention.
Les fig. 4a et 4b sont des organigrammes du procédé de correction de l'usure d'une électrode afin d'exécuter le procédé de correction du second mode de réalisation de l'invention. La fig. 5 est une vue pour expliquer le procédé de correction de l'usure d'une électrode, illustrant le principe d'un procédé de correction selon un troisième mode de réalisation de la présente invention. Les fig. 6a et 6b sont des organigrammes du procédé de correction de l'usure d'une électrode afin d'exécuter le procédé de correction du troisième mode de réalisation de la présente invention. La fig. 7 est une vue pour expliquer le procédé de correction de l'usure d'une électrode, illustrant le principe d'un procédé de correction d'un quatrième mode de réalisation de la présente invention.
La fig. 8 est un organigramme d'un programme principal du procédé de correction de l'usure d'une électrode afin d'exécuter le procédé de correction du quatrième mode de réalisation de la présente invention. Les fig. 9a et 9b sont des organigrammes représentant un programme d'exécution d'un trajet d'outil et un programme de traitement pour la mesure de la profondeur d'usinage qui sont utilisés dans le programme principal de la fig. 8. La fig. 10 est une vue pour expliquer un procédé de correction de l'usure d'une électrode, illustrant le principe d'un procédé de correction d'un cinquième mode de réalisation de la présente invention. La fig. 11 est un organigramme du programme principal du procédé de correction d'usure d'électrode afin d'exécuter le procédé de correction du quatrième mode de réalisation de l'invention.
Les fig. 12a et 12b sont des organigrammes représentant un programme d'exécution d'un trajet d'outil et un programme de traitement pour la mesure de la profondeur d'usinage qui sont utilisés dans le programme principal de la fig. 11. La fig. 13 est une vue de l'ensemble de la structure d'un appareil d'usinage par étincelage d'un sixième mode de réalisation de l'invention. La fig. 14a est une vue pour expliquer un état de faible usure par un usinage par étincelage de la technique antérieure, la fig. 14b est une vue pour expliquer l'état d'usure par un usinage par étincelage de l'appareil d'usinage par étincelage du sixième mode de réalisation de l'invention.
La fig. 15 est un graphique représentant la relation entre le taux d'usure d'une électrode et l'usure d'un bord d'électrode dans l'appareil d'usinage par étincelage du sixième mode de réalisation de l'invention. La fig. 16a est un graphique représentant la relation entre la largeur d'une impulsion et la vitesse d'usinage dans l'appareil d'usinage par étincelage du sixième mode de réalisation de l'invention, la fig. 16b est un graphique représentant la relation entre la largeur d'une impulsion et le taux d'usure d'une électrode. La fig. 17 est un graphique représentant la relation entre la largeur d'une impulsion et la vitesse de l'usinage dans l'appareil d'usinage par étincelage du sixième mode de réalisation de l'invention.
La fig. 18 sont des vues en plan d'exemples d'un procédé d'usinage par étincelage et de son appareil dans un huitième mode de réalisation de l'invention. La fig. 19 est un schéma sous forme de blocs de la structure du huitième mode de réalisation de l'appareil de décharge par étincelage de l'invention. La fig. 20 est un schéma sous forme de blocs de la structure d'un procédé d'usinage par étincelage et de son appareil dans un neuvième mode de réalisation de l'invention. La fig. 21 est une vue représentant une opération d'usinage par étincelage dans un dixième mode de réalisation d'un appareil d'usinage par étincelage selon l'invention. La fig. 22 est un schéma sous forme de blocs de la structure d'un onzième mode de réalisation d'un appareil d'usinage par étincelage selon l'invention.
La fig. 23 est une vue représentant une opération d'usinage par étincelage du onzième mode de réalisation de l'appareil d'usinage par étincelage selon l'invention. La fig. 24 est un organigramme pour exécuter l'opération d'usinage par étincelage du onzième mode de réalisation de l'appareil d'usinage par étincelage de la présente invention. La fig. 25 est un organigramme d'autres exemples pour exécuter l'opération d'usinage par étincelage du onzième mode de réalisation de l'appareil d'usinage de la présente invention. La fig. 26 est un schéma sous forme de blocs de la structure d'un douzième mode de réalisation d'un appareil d'usinage par étincelage de la présente invention. La fig.
27 est une vue permettant d'expliquer une opération d'usinage par étincelage du douzième mode de réalisation de l'appareil d'usinage de la présente invention. La fig. 28 est un organigramme d'un exemple d'exécution de l'opération d'usinage par étincelage du douzième mode de réalisation de l'appareil d'usinage de la présente invention. La fig. 29 est un schéma sous forme de blocs de la structure d'un treizième mode de réalisation d'un appareil d'usinage par étincelage de la présente invention. La fig. 30 est un schéma représentant une condition d'usinage dans le mode de réalisation de la fig. 29. La fig. 31 est une vue représentant un quatorzième mode de réalisation d'un procédé d'usinage par étincelage selon la présente invention.
Les fig. 32a et 32b sont des vues représentant partiellement la forme de l'usure des électrodes dans le cas d'électrodes en prisme <>quadratique pour des finitions différentes les unes des autres dans le mode de réalisation de la fig. 19 dans le procédé d'usinage par étincelage de la présente invention. Les fig. 33a et 33b sont des vues représentant partiellement d'autres exemples de la forme de l'usure des électrodes dans le cas d'électrodes en prisme quadratique pour des finitions différentes les unes des autres dans le mode de réalisation de la fig. 19 dans le procédé d'usinage par étincelage de la présente invention. La fig. 34 est une vue représentant un quinzième mode de réalisation du procédé d'usinage par étincelage de la présente invention.
Les fig. 35a et 35b sont des vues représentant partiellement la forme de l'usure des électrodes dans le cas d'électrodes cylindriques pour des finitions différentes les unes des autres dans le procédé d'usinage par étincelage du mode de réalisation de la fig. 34 de la présente invention. Les fig. 36a et 36b sont des vues représentant la forme de l'usure des électrodes dans le cas d'électrodes cylindriques pour des finitions différentes les unes des autres dans le procédé d'usinage par étincelage du mode de réalisation de la fig. 34 de la présente invention. La fig. 37 est une vue représentant un seizième mode de réalisation du procédé d'usinage par étincelage de la présente invention. La fig. 38 est une vue représentant un dix-septième mode de réalisation du procédé d'usinage par étincelage de la présente invention.
La fig. 39 est un schéma sous forme de blocs de la structure d'un dix-septième mode de réalisation de l'appareil de décharge par étincelage de la présente invention. La fig. 40 est un schéma sous forme de blocs de la structure d'un dix-huitième mode de réalisation de l'appareil de décharge par étincelage de la présente invention. La fig. 41 est un schéma sous forme de blocs de la structure d'un dix-neuvième mode de réalisation de l'appareil de décharge par étincelage de la présente invention. La fig. 42 est une vue de la structure d'un appareil d'usinage par étincelage selon la technique antérieure. La fig. 43 est une vue permettant d'expliquer le fonctionnement d'un procédé de correction de l'usure d'une électrode selon la technique antérieure.
La fig. 44 est un graphique représentant la relation entre la quantité de déplacement d'une électrode et la longueur de l'usure de l'électrode dans un plan X-Y dans le cas où il n'y a pas exécution de la correction de l'usure. La fig. 45 est un graphique de la relation entre la quantité de déplacement d'une électrode et la longueur de l'usure de l'électrode dans le cas où il y a exécution d'un usinage tout en effectuant pratiquement la correction de l'usure de l'électrode. La fig. 46 est une vue représentant le principe du procédé de correction de l'usure d'une électrode dans la technique antérieure. La fig. 47 est une vue pour expliquer le procédé de correction de l'usure d'une électrode, illustrant le principe du procédé de correction d'usure de la technique antérieure.
Les fig. 48a à 48f sont des vues d'exemples de trajets d'usinage dans la technique antérieure. La fig. 49a est une vue en plan et la fig. 49b une vue avant dans le cas où la finition d'une portion d'angle est exécutée par un usinage de la surface latérale dans la technique antérieure.
Selon les premier et second aspects de la présente invention, la quantité du déplacement de correction afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y est stockée, et l'avance est effectuée selon la quantité du déplacement de correction fixe dans la direction de l'axe Z chaque fois que la distance de déplacement dans le plan X-Y, sur le lieu de déplacement pendant l'usinage, atteint ladite distance de déplacement unitaire; par conséquent, il est possible de corriger l'usure d'une électrode par une petite quantité des données de la technique d'usinage.
Selon les troisième et quatrième aspects de la présente invention, la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction est stockée afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire, et il y a exécution de l'avance selon la quantité de déplacement fixe dans la direction de l'axe Z chaque fois que la distance de déplacement dans le plan X-Y, sur le lieu de déplacement pendant l'usinage, atteint la distance de déplacement unitaire; par conséquent, il est possible de corriger l'usure d'une électrode par une petite quantité des données de la technique d'usinage.
Selon les cinquième et sixième aspects de la présente invention, il y a stockage de la relation entre la distance de déplacement unitaire spécifique dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction, afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire, comme distance de déplacement unitaire spécifique dans le plan X-Y et angle, et exécution de l'avance de la quantité du déplacement de correction fixe dans la direction de l'axe Z chaque fois que la distance de déplacement dans le plan X-Y, sur le lieu de déplacement pendant l'usinage, atteint la distance de déplacement unitaire; par conséquent, il est possible de corriger l'usure d'une électrode par une petite quantité des données de la technique d'usinage.
Selon les septième et huitième aspects de la présente invention, la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction est stockée, afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire, ainsi que la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe dans la direction de l'axe Z et la quantité du déplacement de correction, afin d'effectuer une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire, il y a calcul de la distance de déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y qui est corrigée sur la base de la distance de déplacement unitaire dans le plan X-Y et de la distance de déplacement unitaire dans la direction Z,
et exécution de l'avance suivant la quantité de déplacement fixe dans la direction de l'axe Z chaque fois que la distance de déplacement unitaire dans le plan X-Y qui est corrigée sur le lieu de déplacement pendant l'usinage atteint la distance de déplacement unitaire dans le plan X-Y; par conséquent, le programme d'usinage pour la correction de l'usure d'une électrode devient aisé quelles que soient les épaisseurs différentes des couches.
Selon les neuvième et dixième aspects de la présente invention, la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction est stockée, afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire, ainsi que la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe dans la direction de l'axe Z et la quantité du déplacement de correction, afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire, et il y a exécution de l'avance de la quantité de déplacement fixe dans la direction de l'axe Z chaque fois que la distance de déplacement unitaire dans le plan X-Y, sur le lieu de déplacement pendant l'usinage,
atteint la distance de déplacement unitaire dans le plan X-Y et la distance de déplacement unitaire fixe dans la direction de l'axe Z sur le lieu de déplacement pendant l'usinage, sur la base de la distance de déplacement unitaire dans le plan X-Y et de la distance de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z; par conséquent, le programme d'usinage pour la correction de l'usure d'une électrode devient aisé quelles que soient les épaisseurs différentes des couches.
Selon les onzième et douzième aspects de la présente invention, lorsque l'usinage de chaque couche est exécuté tout en commandant les répétitions du trajet de l'outil, il est établi de changer une ou plusieurs du reste des répétitions, les répétitions à ajouter, la distance de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z, une quantité équivalente à la distance de déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la distance de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z, ou une quantité employée pour les trouver et les conditions électriques qui permettent d'ajuster la quantité consommée de l'électrode en mesurant la profondeur de l'usinage pendant les répétitions ci-dessus ou après celles-ci et comparant la valeur mesurée avec la profondeur de l'usinage attendue pour les répétitions ci-dessus.
Par conséquent, il devient aisé de modifier les données techniques d'usinage et de faire un programme d'usinage pour un usinage additionnel et il est possible d'enlever l'épaisseur désirée des couches avec précision.
Selon les treizième et quatorzième aspects de la présente invention, on stocke au moins une donnée X-Y du trajet de l'outil pour chaque couche, on décide du nombre de fois que le trajet de l'outil est répété en fonction de la profondeur de l'usinage décidée par la quantité équivalente à l'épaisseur de la couche, de la distance de déplacement unitaire au moins dans la direction de l'axe Z et de la quantité équivalente à la quantité équivalente à la distance de déplacement dans le plan X-Y qui correspond à la distance de déplacement unitaire, on exécute l'usinage pour chaque couche tout en commandant les répétitions du trajet de l'outil, on mesure la profondeur de l'usinage pendant les répétitions ou après celles-ci, on compare la valeur mesurée avec la profondeur d'usinage attendue pour les répétitions,
et si la valeur comparée dépasse une gamme admise, il y a changement d'une ou de plusieurs du reste des répétitions, des répétitions à ajouter, de la distance de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z, de la quantité équivalente à la distance de déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la distance de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z, et des conditions électriques qui permettent d'ajuster la quantité de l'usure de l'électrode. Par conséquent, il devient aisé de faire un programme d'usinage pour la correction de l'usure d'une électrode en cas de réglage et de changement de l'épaisseur des couches et il est possible d'enlever l'épaisseur désirée des couches avec précision.
Selon les quinzième et seizième aspects, on stocke au moins la donnée X-Y du trajet de l'outil pour chaque couche, on décide du nombre des répétitions du trajet de l'outil en fonction de la profondeur de l'usinage décidée par la quantité équivalente à l'épaisseur de la couche, de la distance de déplacement unitaire au moins dans la direction de l'axe Z et de la quantité équivalente à la quantité équivalente à la distance de déplacement dans le plan X-Y qui correspond à la distance de déplacement unitaire, on mesure la profondeur de l'usinage au cours des répétitions ou après celles-ci alors qu'il y a poursuite de l'usinage pour chaque couche avec commande des répétitions du trajet de l'outil, on compare la valeur mesurée avec la profondeur de l'usinage attendue pour les répétitions, et, si la valeur comparée dépasse une gamme admise,
on change une ou de plusieurs du reste des répétitions, les répétitions à ajouter, la distance de déplacement unitaire dans la direction X-Y, la quantité de l'avance dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire dans la direction X-Y, la distance de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z, la quantité équivalente à la distance de déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la distance de déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z, et les conditions électriques qui permettent d'ajuster la quantité de l'usure de l'électrode. Par conséquent, il est facile de faire un programme d'usinage pour la correction de l'usure de l'électrode en cas d'ajustement ou de changement de l'épaisseur des couches et il est possible d'enlever de manière précise l'épaisseur désirée des couches.
En conformité avec le dix-septième aspect de la présente invention, l'usinage est exécuté en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z pour corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode de forme simple avec l'avance dans le plan X-Y, en commandant au moins un ou plusieurs types du mouvement de répétition du trajet de l'outil, en fournissant l'eau échangeuse d'ions comme liquide d'usinage entre pôles, et en fournissant le courant impulsionnel ayant un pic élevé et une impulsion courte, qui a une polarité négative à un côté de l'électrode, entre les pôles, dans des conditions d'usinage avec un pourcentage d'usure de l'électrode de 40% ou plus.
En conformité avec le dix-huitième aspect de la présente invention, l'usinage est exécuté en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z pour corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode de forme simple, avec l'avance dans le plan X-Y, en commandant au moins un ou plusieurs types du mouvement de répétition du trajet de l'outil, en fournissant l'eau échangeuse d'ions comme liquide d'usinage entre les pôles, en appliquant une tension bipolaire entre les pôles, et en fournissant le courant impulsionnel de pic élevé et d'impulsion courte, qui présente une polarité négative à un côté de l'électrode, entre les pôles, dans des conditions d'usinage avec un pourcentage d'usure de l'électrode de 40% ou plus seulement dans le cas de la génération d'une décharge avec la polarité négative au côté électrode.
Selon le dix-neuvième aspect de la présente invention, on exécute l'usinage par le courant impulsionnel dont la valeur de crête est 100A ou plus et dont la largeur des impulsions est de 20 microsecondes ou moins comme forme d'onde du courant impulsionnel avec crête élevée et impulsion courte.
Selon le vingtième aspect de la présente invention, on exécute l'usinage en utilisant du laiton comme matériau pour une électrode de forme simple.
Selon le vingt-et-unième aspect de la présente invention, on exécute l'usinage en appliquant une tension entre l'électrode et la pièce qui sont face à face, en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode, avec une avance dans le plan X-Y, et en déplaçant de façon répétée le trajet d'usinage intérieur pour former le trajet de la forme intérieure dans la forme d'usinage et le trajet d'usinage du profil afin d'établir le trajet de la forme du profil dans la forme d'usinage.
Selon le vingt-deuxième aspect de la présente invention, le trajet de la forme intérieure et le trajet de la forme du profil dans la forme d'usinage sont produits avant l'usinage, et alors on exécute l'usinage en appliquant une tension entre l'électrode et la pièce qui sont face à face et on déplace de manière répétée le trajet de la forme intérieure et le trajet de la forme du profil tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y.
Selon le vingt-troisième aspect de la présente invention, le trajet de l'usinage intérieur pour former le trajet de la forme intérieure dans la forme d'usinage et le trajet d'usinage du profil afin de former le trajet de la forme du profil dans la forme d'usinage sont produits.
Selon le vingt-quatrième aspect de la présente invention, l'usinage de la forme d'usinage ayant une surface latérale avec un angle désiré est exécuté en appliquant une tension entre l'électrode et la pièce qui sont face à face, en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z pour corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y et en usinant de manière répétée tout en réduisant progressivement ou changeant intérieurement le trajet de la forme du profil.
Selon le vingt-cinquième aspect de la présente invention, l'usinage de la forme d'usinage ayant une surface latérale avec un angle désiré est exécuté en appliquant une tension entre l'électrode et la pièce qui sont face à face, en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode, avec l'avance dans le plan X-Y et en usinant de manière répétée tout en changeant les valeurs de décalage du trajet de la forme du profil dans la forme d'usinage l'une après l'autre.
En conformité avec le vingt-sixième aspect de la présente invention, l'usinage de la forme d'usinage ayant une surface latérale avec un angle désiré est exécuté en appliquant une tension entre l'électrode et la pièce qui sont face à face, en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode, avec l'avance dans le plan X-Y, on calcule les valeurs du décalage à changer pendant l'usinage sur la base de l'information sur la forme d'une surface latérale et en répétant l'usinage tout en changeant les valeurs du décalage l'une après l'autre.
Selon le vingt-septième aspect de la présente invention, la forme d'une surface latérale ayant une pente constante est exécutée et obtenue en appliquant une tension entre les pièces tout en faisant tourner l'électrode à l'état incliné suivant l'angle prédéterminé par rapport à son axe de rotation, en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode, avec alors l'avance dans le plan X-Y, et en usinant le profil dans la forme désirée.
Selon le vingt-huitième aspect de la présente invention, une tension est appliquée entre l'électrode et la pièce qui sont face à face, l'usinage est exécuté par l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire dont le rayon est R alors que l'avance dans la direction de l'axe Z, dans le but de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode, est synthétisée avec l'avance dans le plan X-Y, et ensuite, la finition de la portion d'angle que l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire n'a pas enlevée est exécutée par l'électrode quadrangulaire dont la longueur L d'un côté est:
EMI42.1
Selon le vingt-neuvième aspect de la présente invention, une tension est appliquée entre l'électrode et la pièce qui sont face à face, l'usinage est exécuté par l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire dont le rayon est R alors que l'avance dans la direction de l'axe Z pour corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode est synthétisée avec l'avance dans le plan X-Y, et ensuite, la finition de la portion d'angle que la première électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire n'a pas enlevée par l'électrode cylindrique suivante dont le rayon R' est:
EMI42.2
Selon le trentième aspect de la présente invention, une tension est appliqué entre l'électrode et la pièce qui sont face à face, l'usinage est exécuté par l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire dont le rayon est R alors que l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode, est synthétisée avec l'avance dans le plan X-Y, et ensuite, la finition de la portion d'angle que l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire n'a pas enlevée est exécutée par l'électrode tubulaire ayant une forme telle qu'une partie de la portion à trou pour liquide recouvre la portion d'angle que l'électrode cylindrique n'a pas enlevée.
L'appareil d'usinage par étincelage selon le trente-et-unième aspect effectue l'usinage de la portion d'angle en appliquant une tension entre l'électrode et la pièce qui sont face à face, exécute l'usinage par l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire alors qu'il y a synthétisation de l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode, avec alors l'avance dans le plan X-Y, puis, change l'électrode par une électrode de finition, et ensuite exécute l'usinage dans la direction inclinée tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y à la portion d'angle, et d'autre part,
exécute seulement l'avance dans le plan X-Y à des parties autres que la portion d'angle en fonction du fait que la position maintenant traitée est ou non la portion d'angle.
Selon le trente-et-unième aspect, une tension est appliquée entre l'électrode et la pièce qui sont face à face, l'usinage est effectué alors que l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode, est synthétisée avec l'avance dans le plan X-Y. Dans le cas où un espace interpôle est ouvert ou presque ouvert, l'avance dans la direction de l'axe Z est stoppée et seule l'avance dans la plan X-Y est exécutée.
Selon le trente-troisième aspect, le déplacement horizontal à des parties autres que la portion d'angle est exécuté a une vitesse supérieure à la vitesse normale de l'usinage.
Selon le trente-quatrième aspect, on juge si l'électrode pour la finition d'un angle atteint une surface inférieure par un usinage de dégrossissage à partir de la diminution de la vitesse du mouvement horizontal à des parties autres que la portion d'angle, et on juge du temps complet de l'usinage de finition.
Selon le trente-cinquième aspect, il y a jugement sur le fait que l'électrode pour la finition d'un angle atteint une surface inférieure par un usinage de dégrossissage à partir de la détection de l'augmentation de la fréquence de décharge ou de la diminution de la tension moyenne de l'usinage pendant l'usinage, et on juge du temps complet de l'usinage de finition.
On décrira ci-après des modes de réalisation d'un procédé d'usinage par étincelage et de son appareil selon la présente invention. Premier mode de réalisation .
La fig. 1 est une vue pour expliquer le procédé de correction de l'usure d'une électrode, illustrant le principe d'un procédé de correction dans un premier mode de réalisation de l'invention. Les fig. 2a et 2b sont des organigrammes du processus de correction de l'usure d'une électrode afin d'exécuter le procédé de correction du premier mode de réalisation de l'invention. La structure fondamentale pour la mise en oeuvre du procédé de correction de l'usure d'une électrode dans le premier mode de réalisation de l'invention est identique à celle de la fig. 42, de sorte qu'on omettra sa description.
En outre, la fig. représente les étapes entre un instant pour donner une forme tridimensionnelle à usiner et un instant pour obtenir une donnée CN, sur laquelle une correction de l'usure de l'électrode a été effectuée, de manière à rendre plus compréhensible l'explication comme dans la description de la technique antérieure.
Dans une étape 12c, une forme d'usinage tridimensionnelle qui doit être usinée, est donnée. Dans une étape 13c, une telle forme d'usinage tridimensionnelle est divisée en plusieurs couches. Ce travail de division est exécuté presque de la même façon que dans la technique classique et a la même signification. Alors, une série d'étapes 14c enfermées par une ligne en trait mixte est appliquée pour chacune des couches, qui ont été divisées dans l'étape 13c. On suppose maintenant que l'épaisseur d'une couche divisée est E. Dans une étape 15c, un trajet d'une électrode dans un plan X-Y, à savoir un trajet d'outil, est produit. Un usinage dans le plan X-Y est exécuté pour le trajet ci-dessus alors qu'il y a correction de l'usure d'électrode dans une série d'étapes 19c et 20c.
Contrairement à la correction classique de l'usure d'une électrode, dans la correction représentée dans l'étape 19c, chaque fois qu'une distance L de déplacement sur le lieu (distance de déplacement X-Y) dans le plan X-Y de l'usinage atteint une distance de déplacement unitaire DELTA L, qui est donnée comme norme pour la correction dans la direction de l'axe Z par la donnée 18c sur la technique d'usinage, l'électrode est avancée le long de l'axe Z suivant la quantité du déplacement de correction DELTA Zu, qui est indiquée par les données 18c.
Ainsi, il est possible d'enlever une couche suivant une profondeur d'usinage constante, laquelle est déterminée par la quantité du mouvement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z et par une quantité équivalente à la distance du déplacement X-Y dans le plan X-Y pour la quantité du déplacement de correction DELTA Zu ou une distance de déplacement unitaire DELTA L, en d'autres termes, par une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées.
La quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans l'avance de l'électrode suivant l'axe Z à ce moment-là est:
L = i +/- DELTA L(i = 1, 2, 3, ...)
Z = Z + DELTA Zu
où:
DELTA Zu: quantité du déplacement de correction,
DELTA L: quantité de déplacement unitaire,
L: distance de déplacement sur le lieu.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, un programme d'usinage, dans lequel la correction de l'avance suivant l'axe Z est finie, est exécuté dans l'étape 20c.
Ici, les paramètres nécessaires pour la correction de l'usure de l'électrode comme représenté dans l'étape 19c doivent être stockés au préalable dans les données 18c, correspondant à au moins une forme ou une matière de l'électrode, une matière de la pièce, aux conditions électriques et analogues, qui sont données dans l'étape 17c. Alors que la fig. 1 représente un cas dans lequel la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z est indiquée par les données techniques d'usinage 18c, elle peut être de la même valeur comme le moindre incrément d'ordre d'un moyen d'entraînement 7 suivant l'axe Z ou d'un moyen de commande CN 10. Dans ce cas, la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z n'a pas besoin d'être stockée comme donnée technique d'usinage 18c.
En outre, il est inutile d'adapter une profondeur d'usinage décidée par la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z et la distance de déplacement unitaire DELTA L, à savoir une profondeur d'usinage dans un balayage du trajet d'usinage suivant l'épaisseur d'une couche à usiner. Elle peut servir à stocker, comme donnée 18c, une quantité équivalente à la distance du déplacement X-Y dans le plan X-Y pour la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z de sorte que la profondeur ne devient pas plus grande que l'épaisseur de la couche.
En tout cas, dans la mise en oeuvre de l'invention, il suffit de stocker au moins la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z et la quantité équivalente à la distance L de déplacement sur le lieu, qui devient la distance de déplacement X-Y dans le plan X-Y gui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z. Ainsi, il est possible de corriger l'usure de l'électrode par les données 18c de la technique d'usinage qui sont moindres que celles de la technique antérieure.
On décrit maintenant un cas dans lequel la correction de l'usure de l'électrode est effectuée par un programme du moyen 10 de commande CN, en utilisant l'organigramme du procédé de correction de l'usure d'une électrode dans le mode de réalisation des fig. 2a et 2b.
Les conditions d'usinage, telles qu'un état d'usinage électrique et une forme d'usinage, sont entrées dans une étape S1. Plus précisément, au moins la forme et la matière de l'électrode, la matière de la pièce et les conditions électriques, etc. sont entrées, et les données de la technique d'usinage leur correspondant sont appelées au préalable. Dans une étape S2, une forme tridimensionnelle est divisée en plusieurs couches selon la forme qu'on désire usiner. Plus précisément, les données sur la forme d'usinage sont divisées de manière à définir des couches. Ici, on suppose que chaque couche est SK(X, Y, H). H signifie la profondeur et k un nombre entier tel que 1, 2, 3...m.
Dans une étape S3, un trajet de l'électrode dans le plan X-Y, à savoir un trajet d'outil Pj(X, Y), est produit pour chacune des couches divisées, et est stocké. j signifie un nombre entier tel que 1, 2, 3...m. Dans une étape S4, on choisit et détermine une distance de déplacement unitaire spécifique DELTA L, qui est indiquée par les données techniques d'usinage, et une quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z, qui est indiquée par les données techniques d'usinage, pour faire l'avance de l'électrode selon l'axe Z suivant la quantité du déplacement de correction DELTA Zu toutes les fois qu'elle atteint la distance de déplacement unitaire DELTA L. Dans une étape S5, l'usinage commence.
Dans une étape S6, 1 est initialisé dans une mémoire (j=1) qui enregistre un nombre (j=1, 2, 3...m) du trajet fini de l'outil Pj. Dans une étape S7, une position initiale dans la direction de l'axe Z, à savoir z=z o , est initialisée. z o signifie la position initiale. Dans une étape S8, un programme pour l'exécution d'un travail d'usinage le long du trajet d'outil Pj (j=1, 2, 3...m) est appelé. Dans une étape S9, il est décidé si oui ou non l'usinage est fini jusqu'au trajet d'outil Pm, qui est le dernier du trajet d'outil Pj, en considérant si la valeur j en mémoire est égale à m ou non. Si la valeur de j n'est pas m, la valeur J est incrémentée dans la mémoire dans une étape 10, et le programme entre l'étape S8 et l'étape S9 est exécuté de manière répétée.
Si un programme d'usinage du trajet de l'outil Pj (j=1, 2, 3...m) est appelée dans l'étape S8, une valeur d'ordre dans le plan X-Y du trajet Pj de l'outil est sortie dans une étape S11. Ensuite, la distance L du déplacement X-Y dans le plan X-Y de l'électrode est calculée sous la forme L = i +/- DELTA L dans une étape S12, et il est décidé si l'électrode s'est déplacée de la distance L ou non dans une étape S13. Si l'électrode s'est déplacée de la distance L dans l'étape S12, la quantité de l'avance suivant l'axe Z, Z=Z+ DELTA Zu, est calculée pour exécuter une correction de l'avance suivant l'axe Z de l'électrode dans une étape S14. Il est décidé dans une étape S15 si l'électrode atteint une extrémité du trajet Pj de l'outil. Un programme entre S12 et l'étape S15 se poursuit jusqu'à la fin du trajet Pj de l'outil.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, le présent mode de réalisation de l'appareil d'usinage par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple, telle qu'une barre ou un cylindre, et une pièce 2. Il exécute une commande tridimensionnelle par commande CN pour l'électrode, tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1, avec l'avance dans le plan X-Y faite suivant la direction de l'axe X-Y, ce qui permet d'usiner la forme tridimensionnelle désirée.
L'appareil d'usinage par étincelage comprend un moyen de stockage constitué d'une étape S4 pour stocker la quantité du déplacement de correction DELTA Zu afin d'exécuter une correction de l'usure de l'électrode dans la direction de l'axe Z, qui correspond à la distance du déplacement unitaire fixe DELTA L dans le plan X-Y, et un moyen de commande de position relative constitué d'une étape S14 pour l'avance de l'électrode suivant la quantité du déplacement de correction fixe DELTA Zu dans la direction de l'axe Z chaque fois qu'elle atteint la distance de déplacement L dans le plan X-Y sur le lieu de déplacement pendant l'usinage ou la distance de déplacement unitaire DELTA L. Ceci est équivalent au mode de réalisation correspondant à la revendication.
Ainsi, même si la quantité de l'usure de l'électrode est grande, l'électrode est avancée suivant la quantité du déplacement de correction DELTA Zu le long de l'axe Z chaque fois que la distance de déplacement sur le lieu L dans le plan X-Y pendant l'usinage devient la distance de déplacement DELTA L, qui est une norme pour le travail de correction dans la direction de l'axe Z.
Par conséquent, il est possible d'enlever une couche de la pièce suivant une profondeur d'usinage constante, laquelle est déterminée par la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z et la quantité équivalente à la distance de déplacement X-Y dans le plan X-Y pour la quantité du déplacement de correction DELTA Zu ou la distance du déplacement unitaire DELTA L; en d'autres termes, une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées. En conséquence, il est possible de diminuer les données techniques d'usinage qui sont nécessaires et entrées manuellement pour la correction de l'usure de l'électrode, et de réaliser la correction de l'usure de l'électrode d'une manière plus facile.
De plus, même si la quantité de l'usure de l'électrode est grande, la précision de l'usinage peut être maintenue. Par conséquent, il est possible d'obtenir une vitesse d'usinage et une précision d'usinage élevées, ce qui n'était pas le cas dans la technique classique, tout en étant indépendant de la quantité de l'usure de l'électrode dans le travail d'usinage tridimensionnel par l'emploi d'une électrode de forme simple.
En outre, il n'est pas nécessaire d'inclure une composante de correction suivant l'axe Z comme ordre d'avance selon l'axe Z pour le programme CN comme dans la technique antérieure, de sorte que le programme CN devient très facile et qu'il est possible de réduire grandement la capacité du programme. De plus, il est facile de changer la quantité de la correction pendant l'usinage.
Le présent mode de réalisation du procédé d'usinage par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple, telle qu'une barre ou un cylindre, et une pièce 2. Il exécute une commande tridimensionnelle par commande CN pour l'électrode, tout en synthétisant une avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1, avec l'avance dans le plan X-Y effectuée dans la direction de l'axe X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
Le procédé d'usinage par étincelage stocke dans une étape S4 la quantité du mouvement de correction DELTA Zu pour exécuter la correction de l'usure de l'électrode dans la direction de l'axe Z, qui correspond à la distance de déplacement unitaire fixe DELTA L dans le plan X-Y, et avance l'électrode suivant la quantité du déplacement de correction fixe DELTA Zu chaque fois qu'elle atteint la distance de déplacement L dans le plan X-Y sur le lieu de déplacement dans l'usinage ou la distance de déplacement unitaire DELTA L, tel que décidé dans une étape S13 et une étape S14. Cela est équivalent au procédé d'usinage par étincelage du mode de réalisation correspondant à la revendication et a le même effet que la revendication ci-dessus.
Au fait, le présent mode de réalisation stocke la quantité du déplacement de correction DELTA Zu pour la correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire fixe DELTA L dans le plan X-Y dans l'étape S4. La présente invention peut être réalisée en établissant une relation entre la distance de déplacement unitaire fixe DELTA L dans le plan X-Y et la quantité du déplacement correspondant DELTA Zu pour la correction dans la direction de l'axe Z.
Plus précisément, un tel appareil d'usinage par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple, telle qu'une barre ou un cylindre, et une pièce 2. Il exécute une commande tridimensionnelle par commande CN pour l'électrode, tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1, avec l'avance dans le plan X-Y effectuée dans la direction de l'axe X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
L'appareil d'usinage par étincelage comprend un moyen de stockage constitué, par exemple d'une étape S4, pour stocker la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe DELTA L dans le plan X-Y et la quantité du mouvement de correction DELTA Zu pour exécuter une correction de l'usure de l'électrode dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire fixe DELTA L, et un moyen de commande de position relative constitué de, par exemple, une étape S14, afin de faire l'avance de l'électrode suivant la quantité du déplacement de correction fixe DELTA Zu dans la direction de l'axe Z chaque fois qu'elle atteint la distance de déplacement L dans le plan X-Y sur le lieu de déplacement dans l'usinage ou la distance du déplacement unitaire de DELTA L.
Cela est équivalent au mode de réalisation correspondant à la revendication et a les mêmes effets que ci-dessus.
De plus, une telle variante du procédé d'usinage par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple, telle qu'une barre ou un cylindre, et une pièce 2. Elle exécute une commande dimensionnelle par commande CN pour l'électrode, tout en synthétisant une avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1, avec l'avance dans le plan X-Y faite dans la direction de l'axe X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
Le procédé d'usinage par étincelage stocke, par exemple, dans l'étape S4, la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe DELTA L dans le plan X-Y et la quantité du mouvement de correction DELTA Zu pour exécuter la correction de l'usure de l'électrode dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire fixe DELTA L, et fait l'avance de l'électrode suivant la quantité du déplacement de correction fixe DELTA Zu dans la direction de l'axe Z chaque fois qu'elle atteint la distance de déplacement L dans le plan X-Y sur le lieu de déplacement pendant l'usinage ou la distance du déplacement unitaire DELTA L, comme décidé dans les étapes S13 et S14 par exemple.
Cela est équivalent au procédé d'usinage par étincelage du mode de réalisation correspondant à la revendication et a les mêmes effets que dans cette revendication.
Le mode de réalisation précédent établit préalablement la relation entre la distance de déplacement unitaire fixe DELTA L dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction DELTA Zu afin d'exécuter la correction de l'usure de l'électrode dans la direction de l'axe Z. Une telle relation peut être exprimée par un angle ( alpha ) fixe comme suit:
alpha = tg<-1> DELTA Zu/ DELTA L.
Etant donné qu'il y a une forte possibilité que l'une des valeurs DELTA Zu et WL dans W Zu/ W L, par exemple la distance du déplacement unitaire W Zu, dépende de la précision de la résolution de l'appareil, un artisan qui le fait fonctionner peut facilement trouver le degré de la correction pour l'avance suivant la quantité du déplacement fixe dans la direction de l'axe Z en entrant la distance du déplacement unitaire fixe W L ou l'angle ( a ).
Plus précisément, une telle variante de réalisation de l'appareil d'usinage par étincelage peut être constituée comme un mode de réalisation qui applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple, telle qu'une barre ou un cylindre, et une pièce 2. Elle exécute une commande tridimensionnelle par commande CN pour l'électrode, tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1, avec l'avance dans le plan X-Y faite dans la direction de l'axe X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
L'appareil d'usinage par étincelage comprend un moyen de stockage constitué, par exemple de l'étape S4, pour stocker la relation entre la distance du déplacement unitaire fixe DELTA L dans le plan X-Y et la quantité du mouvement de correction DELTA Zu afin d'exécuter une correction de l'usure de l'électrode dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA L comme relation entre la distance DELTA L et l'angle ( alpha ), et un moyen de commande de position relative constitué, par exemple de l'étape S14, pour faire l'avance de l'électrode suivant la quantité du déplacement de correction fixe DELTA Zu dans la direction de l'axe Z chaque fois qu'elle atteint la distance de déplacement L dans le plan X-Y sur le lieu de déplacement pendant l'usinage ou la distance du déplacement unitaire DELTA L.
Cela est équivalent au mode de réalisation correspondant à la revendication et a les mêmes effets que ci-dessus.
De plus, une telle variante du procédé d'usinage par étincelage peut être réalisée sous la forme d'un mode de réalisation qui applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple, telle qu'une barre ou un cylindre, et une pièce 2. Elle exécute une commande tridimensionnelle par commande CN pour l'électrode, tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1, avec l'avance dans le plan X-Y faite dans la direction de l'axe X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
Le procédé d'usinage par étincelage stocke la relation entre la distance du déplacement unitaire fixe DELTA L dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction DELTA Zu pour exécuter une correction de l'usure de l'électrode dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA L sous la forme de la relation entre la distance DELTA L et l'angle ( alpha ), par exemple dans l'étape S4, et avance l'électrode suivant la quantité du déplacement de correction fixe DELTA Zu dans la direction de l'axe Z chaque fois qu'elle atteint la distance de déplacement L dans le plan X-Y sur le lieu de déplacement pendant l'usinage ou la distance du déplacement unitaire DELTA L, comme décidé dans les étapes S13 et S14 par exemple.
Cela est équivalent au procédé d'usinage par étincelage du mode de réalisation correspondant à la revendication et a les mêmes effets que ci-dessus.
Alors que la description est faite en ce qui concerne la correction de l'usure de l'électrode dans le premier mode de réalisation de l'invention, chaque étape représentée en fig. 1 peut être mise en oeuvre dans le moyen 10 de commande CN sous forme de programmes. Par ailleurs, il est possible de constituer un moyen d'usinage pour chacun d'eux. Second mode de réalisation .
La fig. 3 est une vue pour expliquer le procédé de correction de l'usure de l'électrode, illustrant un principe d'un procédé de correction d'usure d'électrode dans un second mode de réalisation de la présente invention. La fig. 4 est un organigramme du procédé de correction de l'usure d'une électrode afin d'exécuter le procédé de correction de l'usure d'une électrode dans le second mode de réalisation de la présente invention. Une structure fondamentale pour mettre en oeuvre le procédé de correction de l'usure de électrode dans ce mode de réalisation est identique à la structure du dessin de la fig. 42, de sorte qu'on en omettra la description.
Ce mode de réalisation est différent du premier dans la correction de l'usure de l'électrode représentée dans une étape 19d, dans l'étape représentée en 18d et les données techniques d'usinage 18d, et les étapes 12d, 13d, 14d, 15d, 16d, 17d et 20d sont sensiblement identiques à celles du premier mode de réalisation, de sorte qu'on en omettra la description. L'étape 19d de correction de l'usure de l'électrode et les données techniques d'usinage 18d sont décrites en détail dans ce mode de réalisation.
Dans l'étape 19d, chaque fois que l'électrode se déplace d'une distance unitaire fixe DELTA L' dans la direction X-Y, qui est indiquée par les données technique d'usinage 18d, la distance de déplacement unitaire DELTA L est corrigée conformément à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu et à une quantité équivalente à une distance de déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Z dans la direction de l'axe Z, c'est-à-dire, une distance de déplacement unitaire DELTA Lu. Une telle distance corrigée du déplacement unitaire devient une distance de déplacement unitaire DELTA L dans la direction X-Y.
L'électrode est avancée suivant la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z chaque fois que la distance du déplacement sur le lieu L dans le plan X-Y pendant l'usinage atteint la quantité calculée ci-dessus ou la distance de déplacement unitaire DELTA L qui a été corrigée.
Ainsi, il est possible d'enlever dans la pièce une couche ayant une profondeur d'usinage constante, laquelle est décidée par la distance de déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z et la distance du déplacement unitaire DELTA L dans la direction X-Y; en d'autres termes, une couche ayant une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées. Ici, les paramètres nécessaires pour la correction de l'usure de l'électrode indiqués dans l'étape 19d doivent être stockés au préalable dans les données techniques d'usinage 18d conformément à la forme et à la matière de l'électrode, à la matière de la pièce, et aux conditions électriques, qui sont indiquées dans l'étape 17d.
Alors que la fig. 3 représente le cas où la quantité du déplacement unitaire DELTA Zu dans la direction de l'axe Z et la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans la direction X-Y sont indiquées à partir des données techniques d'usinage 18d, elles peuvent être établies à la même valeur comme le moindre incrément d'ordre dans un moyen 5 d'entraînement suivant l'axe Z, un moyen 6 d'entraînement suivant l'axe Y, un moyen 7 d'entraînement suivant l'axe Z ou un moyen 10 de commande CN. Dans ce cas, naturellement, il n'est pas nécessaire d'avoir la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z et la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans la direction X-Y comme données techniques d'usinage 18d.
En outre, il est inutile d'adapter la profondeur d'usinage décidée par la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z et la distance du déplacement unitaire DELTA L, à savoir une profondeur d'usinage obtenue par une opération dans le trajet d'usinage à l'épaisseur d'une couche qu'on a l'intention d'usiner. Elle peut servir à stocker, comme donnée technique d'usinage 18d, une quantité d'avance dans la direction de l'axe Z qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans la direction X-Y de sorte que la profondeur devient inférieure à l'épaisseur de la couche.
En tout cas, pour le mode de réalisation de la présente invention, il suffit de stocker au moins la distance du déplacement unitaire DELTA Z pour l'avance dans la direction de l'axe Z, la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z et la quantité de l'avance dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA L dans<>la direction X-Y. Par conséquent, il est possible de corriger avec précision l'usure de l'électrode par les données techniques d'usinage 18c qui sont moins nombreuses que celles de la technique antérieure.
On décrira maintenant un cas dans lequel la correction de l'usure de l'électrode est effectuée par un programme d'un moyen 10 de commande CN, en utilisant l'organigramme du procédé de correction de l'usure d'une électrode du mode de réalisation de la fig. 4.
Les conditions de l'usinage, telles que les conditions de l'usinage par étincelage et la forme de l'usinage, sont entrées dans une étape S1a. Plus précisément, au moins la forme et la matière de l'électrode, la matière de la pièce et les conditions électriques sont entrées, et les données techniques d'usinage correspondantes sont appelées au préalable. La forme de la pièce tridimensionnelle est divisée en plusieurs couches dans une étape S2a, conformément à la forme qu'on désire traiter. Plus précisément, les données sur la forme de l'usinage sont divisées de manière à définir des couches. Chacune des couches est supposée être SK(X, Y, H). Ensuite, un trajet d'électrode dans le plan X-Y, à savoir un trajet d'outil Pj(X, Y), est produit pour chacune des couches qui sont divisées dans une étape S3a, et est stocké.
Dans une étape S4a on détermine une distance de déplacement unitaire DELTA Z pour l'avance dans la direction de l'axe Z, une quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z, et une quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans la direction X-Y, qui sont indiquées à partir des données techniques d'usinage.
Dans une étape S5a, une quantité équivalente à la distance L du déplacement X-Y dans le plan X-Y correspondant à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z, à savoir une distance du déplacement unitaire corrigée DELTA L est calculée sur la base de la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z, de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z et de la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans la direction X-Y qui ont été sélectionnées à partir des données techniques d'usinage. A partir de DELTA L/ DELTA Lu = DELTA Zu/ DELTA Z, la distance du déplacement unitaire DELTA L est calculée comme suit:
DELTA L = DELTA Lu +/- DELTA Zu/ DELTA Z
Une opération d'usinage par étincelage est démarrée dans une étape S6a. 1 est initialisé dans une mémoire (j=1) dans une étape S7, qui enregistre un numéro du trajet de l'outil qui a été fini. Une position initiale dans la direction de l'axe Z, à savoir Z=Z o , est établie dans une étape S8a. Z o signifie la position initiale. Un programme pour exécuter l'usinage le long du trajet d'outil Pj est appelé dans une étape S9a. Dans une étape S10a, il est décidé si oui ou non l'usinage est fini jusqu'au trajet d'outil Pm, qui est le dernier du trajet d'outil Pj, en portant un jugement sur le fait que la valeur j de la mémoire est égale à m ou non.
Si la valeur j de la mémoire n'est pas m, la valeur j de la mémoire est incrémentée dans une étape 11a, et le programme pour passer de l'étape S9a à l'étape S11a est exécuté de façon répétée.
Si le programme d'usinage pour le trajet de l'outil Pj est appelé dans l'étape S9a, une valeur d'ordre dans le plan X-Y du trajet d'outil Pj est sortie dans l'étape S12a. Ensuite, la distance du déplacement X-Y, L, dans le plan X-Y de l'électrode est calculée sous la forme L = i +/- DELTA L dans l'étape S13a, et il est décidé dans l'étape S14a si l'électrode s'est déplacée suivant la distance L de déplacement X-Y ou non. Si l'électrode s'est déplacée de la distance L obtenue dans l'étape S13a, la quantité de l'avance suivant l'axe Z, Z=Z+ DELTA Zu, est calculée pour exécuter une correction de l'avance suivant l'axe Z de l'électrode dans l'étape S15a. Une extrémité du trajet d'outil Pj est décidée dans l'étape S16a. Un programme pour passer de l'étape S13a à l'étape S16a se poursuit jusqu'à la fin du trajet d'outil Pj.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, le présent mode de réalisation de l'appareil d'usinage par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple, telle qu'une barre ou un cylindre, et une pièce 2. Il exécute une commande tridimensionnelle par commande CN pour l'électrode, tout en synthétisant une avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1, avec l'avance dans le plan X-Y effectuée dans la direction de l'axe X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
L'appareil d'usinage par étincelage comprend un moyen de stockage constitué de l'étape S4a pour stocker la relation entre la distance du déplacement unitaire fixe DELTA L' dans le plan X-Y sélectionnée parmi les données techniques d'usinage et la quantité du déplacement de correction DELTA Zu afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire fixe DELTA L', ainsi qu'une relation entre la distance du déplacement unitaire fixe DELTA Z dans la direction de l'axe Z et la quantité du déplacement de correction DELTA Lu pour effectuer la correction fixe dans le plan X-Y, et un moyen de commande de position relative constitué des étapes S14a et S15a pour calculer la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y,
qui est corrigée par la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans le plan X-Y, sur la base de la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z dans l'étape S5a et pour faire l'avance de l'électrode suivant la quantité du déplacement fixe DELTA Zu dans la direction de l'axe Z chaque fois qu'elle atteint la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y, qui a corrigé l'influence de la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans le plan X-Y dans un lieu de déplacement L pendant l'usinage. Cela est équivalent au mode de réalisation correspondant à la revendication.
Ainsi, même si la quantité de l'usure de l'électrode est grande, l'électrode est avancée suivant la quantité du déplacement de correction DELTA Zu le long de l'axe Z chaque fois que la distance L du déplacement sur le lieu dans le plan X-Y pendant l'usinage devient la distance de déplacement unitaire DELTA L, qui a été corrigée sur la base de la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z, de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z et de la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans le plan X-Y qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z.
Par conséquent, il est possible d'enlever une couche dans la pièce suivant une profondeur d'usinage constante, qui est déterminée par la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z et par une quantité équivalente à la distance du déplacement X-Y dans le plan X-Y pour la quantité du déplacement de correction DELTA Zu ou la distance du déplacement unitaire DELTA L; en d'autres termes, une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées. En conséquence, il est possible de diminuer les données techniques d'usinage qui sont nécessaires et sont entrées manuellement pour la correction de l'usure d'une électrode, et de réaliser une correction de l'usure de l'électrode d'une manière aisée.
De plus, même si la quantité de l'usure de l'électrode est grande, la bonne précision de l'usinage peut être maintenue.
Le présent mode de réalisation du procédé d'usinage par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple, telle qu'une barre ou un cylindre, et une pièce 2. Il exécute une commande tridimensionnelle par commande CN pour l'électrode, tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1, avec l'avance dans le plan X-Y effectuée dans la direction de l'axe X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
Le procédé d'usinage par étincelage stocke une relation entre la quantité du déplacement de correction DELTA Zu pour exécuter la correction dans la direction de l'axe Z et la distance du déplacement unitaire fixe DELTA L' sélectionnée parmi les données techniques d'usinage et une relation entre la quantité du déplacement de correction DELTA Lu pour effectuer la correction de la distance du déplacement unitaire fixe DELTA L' dans le plan X-Y et la distance du déplacement unitaire fixe DELTA Z dans la direction de l'axe Z, calcule une quantité de correction de la distance de déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z, dans une étape S4a et une étape S5a,
et fait l'avance de l'électrode suivant la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z chaque fois qu'une distance de déplacement dans le plan X-Y sur le lieu de déplacement pendant l'usinage atteint la quantité calculée, telle qu'elle est jugée dans une étape S13 et une étape S14. Par conséquent, on a les fonctions et effets équivalents à ceux du mode de réalisation correspondant à la revendication ci-dessus.
Au fait, dans le présent mode de réalisation, la quantité de la correction de la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y est calculée sur la base de la relation entre la quantité du déplacement de correction DELTA Zu pour effectuer la correction dans la direction de l'axe Z et la distance du déplacement unitaire fixe DELTA L' et la relation entre la quantité du déplacement de correction DELTA Lu pour effectuer la correction de la distance du déplacement unitaire fixe DELTA L' dans le plan X-Y et la distance du déplacement unitaire fixe DELTA Z dans la direction de l'axe Z.
Cependant, dans la pratique de la présente invention, il est également possible d'exécuter l'opération d'avance de la quantité du déplacement unitaire DELTA Zu dans la direction de l'axe Z chaque fois que le lieu du déplacement dans l'usinage atteint la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y et chaque fois que le lieu du déplacement dans l'usinage atteint la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z, sur la base de la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y et de la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z.
Plus précisément, une telle variante de réalisation d'un appareil d'usinage par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple, telle qu'une barre ou un cylindre, et une pièce 2. Elle exécute une commande tridimensionnelle par commande CN pour l'électrode, tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1, avec l'avance dans le plan X-Y effectuée dans la direction de l'axe X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
Ce mode de réalisation comprend un moyen de stockage constitué, par exemple de l'étape S4a d'un programme en fig. 4, afin de stocker une relation entre la distance du déplacement unitaire fixe DELTA L dans le plan X-Y choisie parmi les données techniques d'usinage et la quantité du déplacement de correction DELTA Zu pour effectuer une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA L, et une relation entre la distance du déplacement unitaire fixe DELTA Z dans la direction de l'axe Z et la quantité du déplacement de correction DELTA Zu pour exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance de déplacement unitaire DELTA Z;
et un moyen de commande de position relative constitué, par exemple, d'une étape S14a et d'une étape S15a des programmes en fig. 4, afin d'exécuter l'opération d'avance suivant la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z sur la base de la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y et de la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z chaque fois que le lieu du déplacement dans l'usinage atteint la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y et chaque fois que le lieu du déplacement dans l'usinage atteint la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z. Cela est équivalent au mode de réalisation correspondant à la revendication.
En outre, comme aspect du procédé, celui-ci applique une tension entre l'électrode 1 de la forme simple, telle qu'une barre ou un cylindre, et une pièce 2. Il exécute une commande tridimensionnelle par commande CN pour l'électrode, tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1, avec l'avance dans le plan X-Y effectuée dans la direction de l'axe X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
Le procédé d'usinage par étincelage stocke la relation entre la distance du déplacement unitaire fixe DELTA L dans le plan X-Y sélectionnée par les données techniques d'usinage et la quantité du déplacement de correction DELTA Zu pour effectuer une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA L, et la relation entre la distance du déplacement unitaire fixe DELTA Z dans la direction de l'axe Z et la quantité du déplacement de correction DELTA Zu pour effectuer une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA Z, dans l'étape S4a des programmes de la fig.
4, et effectue une avance suivant la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z chaque fois que le lieu du déplacement dans l'usinage atteint la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y et chaque fois que le lieu du déplacement dans l'usinage atteint la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z, sur la base de la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y, et de la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z, dans une étape S14a et une étape S15a du programme de la fig. 4. Cela est équivalent au mode de réalisation correspondant à la revendication.
Dans ce type de variante de réalisation, l'électrode est avancée suivant la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z sur la base de la distance de déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y et de la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z chaque fois que le lieu du déplacement dans l'usinage atteint la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y et chaque fois que le lieu du déplacement dans l'usinage atteint la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z.
Par conséquent, lorsque l'électrode se déplace sur un lieu de déplacement de la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y ou de la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z, en particulier, dans le cas de l'exécution d'une opération d'alésage seulement dans la direction de l'axe Z à un stade initial, l'usure de l'électrode est compensée. Troisième mode de réalisation .
La fig. 5 est une vue pour expliquer le procédé de correction de l'usure d'une électrode, illustrant le principe d'un procédé de correction selon un troisième mode de réalisation de la présente invention. Les fig. 6a et 6b sont des organigrammes du procédé de correction de l'usure d'une électrode afin d'exécuter le procédé dans le troisième mode de réalisation de la présente invention. La structure fondamentale pour la mise en oeuvre du procédé de correction de l'usure d'une électrode dans ce mode de réalisation est identique à celle du dessin de la fig. 42, de sorte qu'on en omettra la description. Cependant, dans la figure, les procédés des étapes 15c, 17c, 18c, 19c et 20c sont identiques à ceux du premier mode de réalisation, de sorte qu'on en omettra la description.
Dans la figure, une étape 21 stocke un trajet d'outil généré dans l'étape 15c. Une étape 22 décide du nombre de fois que le trajet d'outil est répété, d'où la commande des répétitions. Comme décrit dans le premier mode de réalisation, il est inutile d'obtenir une couche complète qui soit usinée, le cas échéant, dans une opération du trajet d'usinage dans ce mode de réalisation également. Tout d'abord, un trajet d'outil pour une couche à usiner est stocké dans une étape 21.
D'autre part, il est décidé du nombre de fois que le trajet de l'outil stocké est répété, sur la base d'une quantité équivalente à l'épaisseur de la couche qu'on veut usiner, d'au moins la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y et de la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans le plan X-Y qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA Z, dans l'étape 22. Alors, l'étape 22 sort un ordre de reproduction pour le trajet d'outil stocké vers l'étape 21 de manière à commander le nombre des répétitions. Plus précisément, les opérations enfermées par la ligne en trait mixte sont exécutées par les répétitions déterminées dans l'étape 22.
Ici, le taux d'usure de l'électrode dans un usinage réel varie en fonction de la température du fluide de travail pendant l'usinage ou de la quantité des copeaux d'usinage dans l'interstice d'usinage, etc. Par conséquent, il est possible que l'épaisseur requise de la couche ne puisse être enlevée avec précision en utilisant un programme d'usinage dans lequel la correction de l'usure de l'électrode est exécutée de manière analytique par les données techniques d'usinage 18c et l'épaisseur requise de la couche avant usinage. Dans ce cas, il est nécessaire de préparer un programme d'usinage avec une nouvelle correction de l'usure de l'électrode exécutée afin de corriger la profondeur d'usinage, dans la technique classique.
En outre, dans le cas où la profondeur d'usinage est changée bien que la forme en deux dimensions soit la même, il est également nécessaire de faire un programme d'usinage avec exécution d'une nouvelle correction de l'usure de l'électrode. Cependant, selon le présent mode de réalisation de l'invention, il est possible d'effectuer facilement l'ajustement ou le changement de la profondeur de l'usinage seulement en changeant le nombre des répétitions.
On décrira maintenant un cas dans lequel la correction de l'usure de l'électrode est effectuée par un programme d'un moyen 10 de commande CN, en utilisant l'organigramme du procédé de correction de l'usure d'une électrode du mode de réalisation des fig. 6a et 6b.
Les conditions de traitement, telles que les conditions de l'usinage par étincelage et la forme à usiner, sont entrées dans l'étape S1b. Plus précisément, au moins la forme et la matière de l'électrode, la matière de la pièce et les conditions électriques sont entrées, et les données techniques d'usinage qui leur correspondent sont appelées au préalable. Une forme tridimensionnelle qu'on veut usiner est divisée en plusieurs couches en conformité avec la forme dans une étape S2b. Plus précisément, la donnée sur la forme à usiner est divisée de manière à définir les couches, et chaque couche est supposée être SK(X, Y, H). Ensuite, un trajet d'électrode dans le plan X-Y, c'est-à-dire un trajet d'outil Pj(X, Y), est produit et stocké pour chacune des couches divisées dans une étape S3b.
Dans une étape S4a il est décidé d'une distance unitaire de correction spécifique DELTA L indiquée par les données de la technique d'usinage et de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z, qui est indiquée par les données techniques d'usinage pour l'avance de l'électrode suivant l'axe Z selon une quantité DELTA Lu chaque fois que l'électrode atteint la distance unitaire de correction DELTA L.
De plus, dans une étape S5b, un nombre de répétitions Nr(j) d'un trajet d'outil est décidé par les données techniques d'usinage et les données sur la forme à usiner. Dans une étape S6b, l'usinage par étincelage est démarré. Dans une étape S7b, 1 est initialisé comme valeur j d'une mémoire (j=1) qui enregistre un numéro du trajet d'outil qui a été fini. Dans une étape S8b, une position initiale Zo est établie à une position de la direction de l'axe Z, à savoir une position Z.
* Dans une étape S9b, 1 est initialisé dans une variable i qui représente le nombre de fois que la distance L du déplacement X-Y est supérieure à la distance unitaire de correction spécifique DELTA L. Dans une étape S10b, il est décidé si oui ou non elle est supérieure au nombre des répétitions Nr(j) du trajet de l'outil qui se trouve maintenant en opération d'usinage. Quand il est décidé qu'elle est supérieure au Nr(j) du trajet en cours de l'outil, un programme pour exécuter l'usinage du trajet Pj est appelé dans une étape S11b, et une valeur i d'une mémoire est incrémentée dans une étape S12b. Alors, les étapes S10b à S12b sont répétées et exécutées.
Lorsqu'il est décidé qu'elle est supérieure à Nr(j) du trajet en cours d'outil dans l'étape S10b, il est décidé si oui ou non l'opération d'usinage a été exécutée jusqu'au trajet d'outil Pm, qui constitue la valeur la plus grande du trajet Pj, par la valeur de mémoire j égale ou non à m, dans une étape S13b. Si la valeur j de la mémoire n'est pas m, la valeur j est incrémentée dans une étape 14b, et le programme entre l'étape S10b et l'étape S13a est exécuté de manière répétée.
Si un programme d'usinage pour le trajet d'outil Pj est appelé dans une étape S15a, une valeur d'ordre dans le plan X-Y du trajet d'outil Pj est sortie dans une étape S16b. Ensuite, la distance L du déplacement X-Y dans le plan X-Y est calculée sous la forme L=i +/- DELTA L dans une étape S17b, et il est décidé dans une étape S18b si l'électrode s'est déplacée ou non suivant la quantité L. Si la valeur calculée est égale à la distance L dans une étape S18b, la quantité de l'avance suivant l'axe Z, (Z=Z+ DELTA Zu), est calculée de manière à effectuer la correction de l'avance suivant l'axe Z dans une étape S19b. Il est décidé si l'électrode a atteint l'extrémité du trajet d'outil Pj ou non, dans une étape S20b, et le programme pour passer de l'étape S15b à l'étape S20b est poursuivi jusqu'à sa fin.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, le présent mode de réalisation de l'appareil d'usinage par étincelage divise une forme tridimensionnelle à usiner en plusieurs couches dans la direction de l'axe Z, applique une tension entre une électrode 1 de forme simple et une pièce 2, poursuit l'usinage de chaque couche divisée tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec une avance dans le plan X-Y, et effectue une commande tridimensionnelle par commande CN, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
L'appareil d'usinage par étincelage comprend: un moyen de stockage, constitué des étapes S3b et S4b, afin de déterminer la donnée X-Y du trajet d'outil pour chaque couche et la quantité du mouvement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire spécifique DELTA L dans le plan X-Y donnée par au moins les données techniques d'usinage du trajet d'outil pour chaque couche;
et un moyen de commande du nombre des répétitions, constitué de l'étape S5b et des étapes S9b à S12b, pour déterminer le nombre de fois que le trajet d'outil est répété sur la base d'une quantité équivalente à l'épaisseur de la couche, de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu au moins dans la direction de l'axe Z et d'une quantité équivalente à la profondeur d'usinage décidée par une quantité équivalente à la distance du déplacement X-Y, L, dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu et pour commander le nombre des répétitions du trajet de l'outil.
En outre, le présent mode de réalisation du procédé d'usinage par étincelage divise une forme tridimensionnelle à usiner en plusieurs couches dans la direction de l'axe Z, applique une tension entre une électrode 1 de forme simple et une pièce 2, poursuit l'usinage de chaque couche divisée tout en syn-thétisant l'avance dans la direction de l'axe Z pour corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec l'avance dans le plan X-Y, et effectue une commande tridimensionnelle par commande CN, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
Le procédé d'usinage par étincelage stocke la donnée X-Y du trajet d'outil pour chaque couche dans l'étape 3b et la distance du déplacement unitaire spécifique DELTA L indiquée par les données techniques d'usinage et la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe L, afin d'exécuter l'avance suivant l'axe Z, dans l'étape S4b, décide du nombre de fois que le trajet de l'outil est répété dans l'étape 5b sur la base d'une quantité équivalente à l'épaisseur de la couche, de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu au moins dans la direction de l'axe Z et d'une quantité équivalente à la profondeur d'usinage décidée par une quantité équivalente à la distance du déplacement X-Y, L, dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu,
et commande le nombre des répétitions du trajet d'outil dans les étapes S9b à S12b.
Ainsi, même si la quantité de l'usure de l'électrode est grande, l'électrode est avancée le long de l'axe Z suivant la quantité du déplacement de correction DELTA Zu chaque fois que la distance L du déplacement sur le lieu dans le plan X-Y dans l'opération d'usinage atteint un intervalle unitaire de correction DELTA L, qui est une norme pour l'exécution de la correction dans la direction de l'axe Z.
Par conséquent, il est possible d'enlever une couche d'une profondeur d'usinage constante, laquelle est déterminée par la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z et par une quantité équivalente à la distance du déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu ou à un intervalle unitaire de correction DELTA L, à savoir une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées. Cela rend également possible de calculer le nombre de fois que le trajet d'outil est répété. En outre, même si la quantité de l'usure de l'électrode est grande, la précision de l'usinage peut être maintenue à une bonne valeur.
Ainsi, il est possible d'obtenir une vitesse d'usinage et une précision d'usinage élevées comme cela n'a pas été le cas dans la technique classique, en ce qui concerne un usinage tridimensionnel utilisant une électrode de forme simple, de sorte que la programmation est aisée et que la précision de la forme usinée à une partie du bord est améliorée. En outre, cela facilite l'usinage d'une surface latérale de la forme tridimensionnelle et améliore la précision de l'usinage à un angle.
En outre, dans le troisième mode de réalisation de l'invention, chaque étape représentée en fig. 5 peut être réalisée sous forme d'un programme dans le moyen 10 de commande CN, ou peut être aussi réalisée en fournissant un moyen d'usinage pour chacune. En outre, alors que la fig. 5 représente un mode de réalisation modifié sur la base du premier mode de réalisation, il est également possible d'obtenir le même effet que ci-dessus en utilisant les étapes 15d, 17d, 18d, 19d et 20d, respectivement, basées sur le second mode de réalisation au lieu des étapes 15c, 17c, 18c, 19c et 20c représentées en fig. 5. Plus précisément, il est possible d'utiliser les techniques indiquées dans le premier mode de réalisation et le second mode de réalisation. Quatrième mode de réalisation .
La fig. 7 est une vue pour expliquer un procédé de correction de l'usure d'une électrode, illustrant un principe d'un procédé de correction dans un quatrième mode de réalisation de la présente invention. La fig. 8 est un organigramme d'un programme principal du procédé de correction de l'usure d'une électrode afin d'exécuter le procédé de correction du quatrième mode de réalisation de la présente invention. Les fig. 9a et 9b sont des organigrammes représentant un programme d'exécution d'un trajet d'outil et un programme de mesure de la profondeur d'usinage qu'on utilise dans le programme principal de la fig. 8. Une structure fondamentale pour exécuter le procédé de correction de l'usure d'une électrode dans ce mode de réalisation est identique à celle du dessin de la fig. 42, de sorte que sa description est omise.
En outre, dans la figure, l'étape 15c, l'étape 17c, l'étape 18c, l'étape 19c, l'étape 20c, l'étape 21 et l'étape 22 sont identiques à celles du troisième mode dé réalisation, de sorte qu'on en omettra la description.
Dans la figure, une étape 23 évalue la profondeur d'usinage d'une pièce 2 pendant l'usinage ou après celui-ci. Une étape 24 change et contrôle des paramètres tels que le nombre des répétitions d'un trajet d'outil, la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z, une quantité équivalente à une distance L de déplacement X-Y dans un plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe L, les conditions électriques qui permettent d'ajuster la quantité de l'usure de l'électrode, etc. Dans ce mode de réalisation, comme mentionné dans le troisième mode de réalisation, il est inutile de faire un usinage complet des couches dans un balayage du trajet de l'outil.
L'usinage est effectué pour chaque couche tout en commandant le nombre des répétitions du trajet de l'outil. A ce moment là, pendant les répétitions du trajet de l'outil de l'étape 22 ou après la fin des répétitions, la profondeur de l'usinage de la pièce 2 est mesurée dans l'étape 23. L'étape 24 compare la valeur mesurée à la profondeur d'usinage qui est attendue pour les répétitions à l'instant de la mesure.
Si la valeur comparée dépasse une gammé admissible donnée ou qu'il est prédit qu'elle dépasse la gamme admise après les répétitions, l'étape 24 change au moins l'un des points suivants: le reste des présentes répétitions; le nombre des répétitions à ajouter aux répétitions présentes; la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z; la quantité équivalente à la distance L du déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z; les conditions électriques qui sont à même d'ajuster la quantité de la consommation de l'électrode.
Par exemple, dans le cas où la profondeur mesurée de l'usinage est plus grande que la profondeur attendue pour les répétitions préétablies à l'instant de la mesure par rapport à la valeur admise, au moins l'un des points suivants est exécuté: la réduction du reste des répétitions préétablies de manière à diminuer la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z; l'augmentation de la quantité équivalente à la distance L du déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z; l'ajustement des conditions électriques de façon à augmenter la quantité de l'usure de l'électrode.
Au contraire, si elle est plus petite que la valeur admise, au moins l'un des points suivants est exécuté: l'augmentation du reste des répétitions préétablies; l'addition de nouvelles répétitions aux répétitions présentes; l'agrandissement de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z; la diminution de la quantité équivalente à la distance L du déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z; l'ajustement des conditions électriques de façon que la quantité d'usure de l'électrode diminue.
Ainsi, il est possible d'exécuter facilement un ajustement ou un changement de la profondeur requise de l'usinage de la couche, par rapport à la technique antérieure, en changeant le nombre des répétitions ou en ajustant la profondeur d'usinage dans une opération du trajet d'outil, d'où l'enlèvement précis de l'épaisseur requise de la couche.
On décrira maintenant un cas dans lequel la correction de l'usure de l'électrode est effectuée par un programme d'un moyen 10 de commande CN, en utilisant les organigrammes du procédé de correction de l'usure d'une électrode du mode de réalisation des fig. 8, 9a et 9b.
Les conditions de traitement, telles que les conditions de l'usinage par étincelage et la forme d'usinage, etc., sont entrées dans l'étape S1c. Plus précisément, au moins la forme et la matière de l'électrode, la matière de la pièce et les conditions électriques sont entrées, et les données techniques d'usinage qui leur correspondent sont appelées au préalable. Une forme tridimensionnelle devant être usinée est divisée en plusieurs couches conformément à une forme désirée dans l'étape S2c. Plus précisément, la donnée sur la forme d'usinage est divisée de manière à définir des couches, et chacune des couches est supposée être SK(X, Y, H). Ensuite, un trajet d'électrode dans le plan X-Y, à savoir un trajet d'outil Pj (X, Y), est généré et stocké pour chacune des couches divisées dans l'étape S3c.
Chaque fois que l'électrode atteint la distance du déplacement unitaire DELTA L, dans l'étape S4c sont décidées une distance de déplacement unitaire spécifique DELTA L qui est indiquée par les données techniques d'usinage et la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z, qui sont préparées pour faire l'avance de l'électrode le long de l'axe Z suivant la quantité du déplacement de correction DELTA Zu qui est indiquée par les données techniques d'usinage.
De plus, dans une étape S5c, le nombre des répétitions Nr(j) pour un trajet d'outil est déterminé par les données techniques d'usinage et les données sur la forme à usiner. Dans l'étape S6c, l'usinage par étincelage est démarré. Dans l'étape S7c, 1 est initialisé comme valeur j d'une mémoire (j=1) qui enregistre un numéro de trajet d'outil qui a été fini. Dans l'étape S8c, une position initiale Zo est établie à une position dans la direction de l'axe Z, c'est-à-dire une position Z.
Dans l'étape S9c, 1 est initialisé à une valeur i variable qui représente le nombre de fois avec lequel la distance L du déplacement X-Y est supérieure à la distance DELTA L du déplacement unitaire spécifique. Dans l'étape S10c, un programme de procédé de mesure de la profondeur d'usinage est appelé. Dans l'étape S11c, il est décidé si oui ou non on est au-dessus du nombre des répétitions Nr(j) pour le trajet d'outil dans l'opération d'usinage présente. Lorsqu'il est décidé qu'on n'est pas au-dessus du nombre des répétitions Nr(j), un programme pour exécuter l'usinage pour le trajet Pj est appelé dans l'étape S12c, et une valeur i d'une mémoire est incrémentée dans l'étape S13c. Alors, les procédés de l'étape S10c à l'étape S13c sont exécutés de façon répétée.
Lorsqu'il est décidé qu'on se trouve au-dessus du nombre des répétitions Nr(j) pour le trajet d'outil dans l'opération d'usinage présente dans l'étape S11c, il est décidé si oui ou non l'opération d'usinage pour le trajet d'outil Pm, qui est le dernier du trajet d'outil Pj, est finie, en jugeant si la valeur j est égale à m ou non, dans l'étape S14c. Si la valeur j de la mémoire n'est pas m, la valeur j de la mémoire est incrémentée dans l'étape 15c, et le programme pour passer de l'étape S10c à l'étape S15c est exécuté de manière répétée.
Si le programme de mesure de la profondeur de l'usinage est appelé dans l'étape S10c, la profondeur Hm de l'usinage est mesurée dans l'étape S31c, et une valeur prédite H1 de la profondeur d'usinage de la pièce 2 pendant les répétitions du trajet de l'outil et la valeur prédite H2 de la profondeur de l'usinage de la pièce 2 après les répétitions du trajet d'outil sont calculées dans l'étape S32c. Dans l'étape S33c, il est décidé si oui ou non la valeur absolue de H1-Hm se trouve dans la gamme d'erreur fixe epsilon 1, en comparant la valeur prédite H1 de la profondeur de l'usinage de la pièce 2 pendant les répétitions du trajet d'outil à la profondeur de l'usinage Hm à ce moment-là, dans l'étape S33c.
Si la réponse est oui, il est décidé dans l'étape S34c si oui ou non la valeur absolue de H2-H se trouve dans la gamme d'erreur fixe epsilon 2 en comparant la valeur prédite H2 de la profondeur de l'usinage de la pièce 2 après les répétitions du trajet d'outil à une profondeur de l'usinage de finition H. Si la valeur absolue de H2-H se trouve dans la gamme d'erreur fixe epsilon 2 dans l'étape S34c, ce programme est terminé.
Cependant, lorsqu'il est décidé que la valeur absolue de H1-Hm ne se trouve pas dans la gamme d'erreur fixe epsilon 1, ou si la valeur absolue de H2-H ne se trouve pas dans la gamme d'erreur fixe epsilon 2 dans l'étape S33c, au moins l'un des points suivants est changé dans l'étape S35c: le reste des répétitions préétablies Nr(j-n) du trajet d'outil; la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z; la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z; les conditions électriques qui permettent d'ajuster la quantité de l'usure de l'électrode.
Si le programme d'usinage pour le trajet de l'outil Pj est appelé dans l'étape S16c, une valeur d'ordre dans le plan X-Y du trajet d'outil Pj est sortie dans l'étape S17c. Ensuite, la quantité L du déplacement X-Y dans le plan X-Y pour un lieu de déplacement est calculée sous la forme L = i +/- DELTA L dans l'étape S18c, et dans l'étape S18c il est décidé si l'électrode s'est déplacée ou non de la distance L de déplacement X-Y. S'il est décidé dans l'étape S18c qu'elle s'est déplacée de la distance L, une quantité d'avance Z = Z + DELTA Zu suivant l'axe Z est calculée de manière à exécuter une correction de l'avance suivant l'axe Z dans l'étape S19c.
Il est décidé si l'électrode a atteint une extrémité du trajet d'outil Pj dans l'étape S20c, et les procédés du programme de l'étape S17c à l'étape S20c sont poursuivis jusqu'à leur fin.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, le présent mode de réalisation de l'appareil de décharge par étincelage divise une forme tridimensionnelle à usiner en plusieurs couches dans la direction de l'axe Z, applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple et une pièce 2, poursuit l'usinage de chaque couche divisée tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec une avance dans le plan X-Y, et exécute une commande tridimensionnelle par commande CN, d'où l'usinage de la formé tridimensionnelle désirée.
L'appareil d'usinage par étincelage comprend: un moyen de stockage, constitué de l'étape S3c, pour stocker au moins la donnée X-Y du trajet d'outil pour chaque couche; un moyen de commande des répétitions, constitué de l'étape S4c, de l'étape S5c et de l'étape S7c jusqu'à l'étape S14c, pour décider du nombre des répétitions du trajet d'outil sur la base d'une quantité équivalente à l'épaisseur de la couche, de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu au moins dans la direction de l'axe Z et d'une quantité équivalente à la profondeur d'usinage décidée par une quantité équivalente à la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu et pour commander le nombre des répétitions du trajet de l'outil;
un moyen de mesure, constitué de l'étape S31c et de l'étape S32c, pour mesurer la profondeur de l'usinage pendant les répétitions ou après les répétitions; et un moyen de commande des conditions électriques, constitué de l'étape S33c, de l'étape S34c, de l'étape S35c, pour comparer la valeur mesurée ci-dessus avec la profondeur d'usinage qui est attendue pour les répétitions et pour changer une ou plusieurs du reste des répétitions préétablies, le nouveau nombre des répétitions à ajouter, la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z, la quantité équivalente à la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z, les conditions électriques qui sont à même d'ajuster l'usure de l'électrode,
si la valeur comparée ci-dessus dépasse une gamme admise.
Ainsi, même si la quantité de l'usure de l'électrode est grande, il est possible de faire l'avance de l'électrode suivant l'axe Z selon une quantité du déplacement de correction DELTA Zu chaque fois que la distance de déplacement du lieu L dans le plan X-Y dans l'opération d'usinage atteint l'intervalle unitaire de correction DELTA L, qui est une norme pour effectuer la correction dans la direction de l'axe Z.
Par conséquent, il est possible de décider du nombre de fois que le trajet d'outil est répété sur la base de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z et d'une quantité équivalente à la profondeur d'usinage décidée par une quantité équivalente à la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu, afin de commander le nombre des répétitions du trajet d'outil dans l'étape S7c à l'étape S14c, afin d'enlever une couche d'une profondeur usinée constante qui est décidée par l'intervalle unitaire de correction DELTA L;
en d'autres termes, une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées, afin de diminuer les données techniques d'usinage entrées manuellement, qui sont nécessaires pour corriger l'usure de l'électrode, et pour réaliser facilement la correction de l'usure de l'électrode. En outre, il est possible d'améliorer la précision de l'usinage même si la quantité de l'usure de l'électrode est grande. Par conséquent, dans l'usinage tridimensionnel utilisant une électrode de forme simple, on obtient une vitesse d'usinage et une précision d'usinage élevées, ce qui n'était pas le cas de la technique antérieure.
De plus, le présent mode de réalisation du procédé de décharge par étincelage divise une forme tridimensionnelle à usiner en plusieurs couches dans la direction de l'axe Z, applique une tension entre une électrode 1 de forme simple et une pièce 2, poursuit l'usinage de chaque couche divisée tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z pour corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec l'avance dans le plan X-Y, et exécute une commande tridimensionnelle par commande CN, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
Le procédé d'usinage par étincelage est un procédé qui: stocke au moins une donnée X-Y du trajet d'outil pour chaque couche dans l'étape S3c; décide du nombre de fois que le trajet d'outil est répété sur la base d'une quantité équivalente à l'épaisseur de la couche, et la quantité du déplacement de correction DELTA Zu au moins dans la direction de l'axe Z, et d'une quantité équivalente à la profondeur d'usinage décidée par une quantité équivalente à la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans l'étape S4c et l'étape S6c; poursuit l'usinage pour chaque couche tout en commandant le nombre des répétitions du trajet d'outil dans l'étape S7c à l'étape S14c;
mesure la profondeur de l'usinage pendant les répétitions ou après les répétitions dans l'étape S31c et l'étape S32c; compare la valeur mesurée à une profondeur d'usinage qui est attendue pour les répétitions dans l'étape S33c et l'étape S34c; et change une ou plusieurs du reste des répétitions préétablies, le nombre des répétitions ajouté, la quantité du mouvement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance L du déplacement X-Y dans le plan X-Y, la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu et les conditions électriques qui sont à même d'ajuster la quantité de l'usure de l'électrode dans l'étape S35c, si la valeur comparée dépasse une gamme admise.
On a décrit ici le quatrième mode de réalisation de la présente invention; cependant, chaque procédé représenté en fig. 4 peut être réalisé par un programme dans le moyen 10 de commande CN, ou peut être également réalisé en fournissant un moyen d'usinage pour chacun d'entre eux. Cinquième mode de réalisation .
La fig. 10 est une vue expliquant le procédé de correction de l'usure d'une électrode, illustrant un principe d'un procédé de correction dans un cinquième mode de réalisation de la présente invention. La fig. 11 est un organigramme d'un programme principal du procédé de correction de l'usure d'une électrode afin d'exécuter le procédé de correction du quatrième mode de réalisation de la présente invention. Les fig. 12a et 12b sont des organigrammes représentant un programme d'exécution d'un trajet d'outil et un programme de mesure de la profondeur d'usinage qu'on utilise dans le programme principal de la fig. 11. Une structure fondamentale pour concrétiser le procédé de correction de l'usure d'une électrode dans le mode de réalisation est identique à celle de la fig. 42, de sorte que sa description sera omise.
En outre, dans la figure, le procédé de l'étape 15d, celui de l'étape 17d, celui de l'étape 18d, celui de l'étape 19d et celui de l'étape 20d sont identiques à ceux du second mode de réalisation, et le procédé de l'étape 21, celui de l'étape 22 et celui de l'étape 23 sont identiques à ceux du quatrième mode de réalisation, de sorte que leur description sera omise.
Dans la figure, une étape 24 change et commande les paramètres tels que la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans la direction X-Y et la quantité de l'avance dans la direction de l'axe Z qui correspondent à la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans la direction X-Y, etc., en plus du nombre des répétitions du trajet d'outil, de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z, de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans un plan X-Y correspondant à la distance de déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z et les conditions électriques qui permettent d'ajuster la quantité de l'usure de l'électrode, d'une façon identique à celle du quatrième mode de réalisation.
Dans ce mode de réalisation, comme mentionné dans le quatrième mode de réalisation, pendant les répétition du trajet d'outil de l'étape 22 ou à la fin des répétitions, la profondeur d'usinage de la pièce 2 est mesurée dans l'étape 23. Alors, une comparaison est faite dans l'étape 24 entre la valeur mesurée et la profondeur de l'usinage qui est attendue pour les répétitions dans le temps de mesure.
Si la valeur comparée dépasse une gamme admise prédéfinie ou s'il est prédit qu'elle dépasse la gamme admise après la fin des répétitions, au moins l'un des points suivants est changé: le reste des répétitions préétablies, les répétitions à ajouter, une distance de déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y, la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y, la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans le plan X-Y qui correspond à la distance de déplacement unitaire DELTA Z et les conditions électriques qui sont à même d'ajuster la quantité de l'usure de l'électrode.
Par exemple, dans le cas où la profondeur mesurée de l'usinage qu'on mentionne ci-dessus est grande, supérieure a la valeur admise, que la profondeur d'usinage attendue pour le nombre des répétitions dans le temps de mesure, au moins l'un des points suivants est exécuté:
1) réduction du reste du nombre des répétitions;
2) agrandissement de la distance du déplacement unitaire DELTA L dans la direction X-Y;
3) diminution de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA L dans la direction X-Y;
4) diminution de la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z;
5) agrandissement de la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans le plan X-Y qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z;
6) ajustement des conditions électriques de façon qu'il y ait augmentation de la quantité de l'usure de l'électrode.
Au contraire, si elle est plus petite, par rapport à la valeur admise, au moins l'un des points suivants est exécuté:
1) augmentation du reste des répétitions;
2) addition de répétitions;
3) diminution de la distance du déplacement unitaire DELTA L dans la direction X-Y;
4) augmentation de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA L dans la direction X-Y;
5) augmentation de la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z;
6) diminution de la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans le plan X-Y qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z;
7) ajustement des conditions électriques de façon qu'il y ait diminution de la quantité de l'usure de l'électrode.
On décrira maintenant un cas dans lequel la correction de l'usure de l'électrode est traitée par un programme dans un moyen 10 de commande CN, en utilisant les organigrammes du procédé de correction de l'usure d'une électrode dans le mode de réalisation des fig. 11, 12a et 12b.
Les conditions de traitement, telles que les conditions de l'usinage par étincelage et la forme de l'usinage, ou analogues, sont entrées dans l'étape S1d. Plus précisément, au moins la forme et la matière de l'électrode, la matière de la pièce et les conditions électriques ou analogues sont entrées, et les données techniques d'usinage qui leur correspondent sont appelées au préalable. La forme tridimensionnelle qu'on veut usiner est divisée en plusieurs couches conformément à la forme désirée, dans l'étape S2d. Plus précisément, la donnée sur la forme d'usinage est divisée de manière à définir des couches, et chacune des couches est supposée être SK(X, Y, H). Ensuite, un trajet d'électrode dans le plan X-Y, à savoir un trajet d'outil Pj(X, Y), est produit et stocké dans l'étape S3d pour chacune des couches divisées.
La distance du déplacement unitaire DELTA L et la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z pour exécuter une avance suivant l'axe Z sont déterminées par la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire spécifique DELTA L dans le plan X-Y et à la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans le plan X-Y correspondant à la distance du déplacement unitaire DELTA Z, qui toutes deux sont choisies à partir des données techniques d'usinage, dans l'étape S4d.
Une quantité équivalente à la distance L du déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z, à savoir un intervalle unitaire de correction DELTA L, est calculé sur la base de la distance du déplacement unitaire DELTA Z, de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z et de la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans la direction X-Y, qui sont sélectionnées à partir des données techniques d'usinage, dans l'étape S5d. L'intervalle unitaire de correction DELTA L a la valeur suivante:
DELTA L = DELTA Lu +/- DELTA Zu/ DELTA Z
Un usinage par étincelage est démarré dans l'étape S7d. 1 est initialisé comme valeur j d'une mémoire (j=1) qui enregistre le numéro du trajet d'outil fini, dans l'étape S8d. Une position initiale Zo est établie à une position dans la direction de l'axe Z, à savoir une position Z dans l'étape S9d.
Dans l'étape S10d, 1 est initialisé dans une variable i qui représente le nombre de fois selon lequel la distance L du déplacement X-Y est plus grande que la distance DELTA L du déplacement unitaire spécifique. Dans l'étape S11d, un programme d'un procédé de mesure de la profondeur d'usinage est appelé. Dans l'étape S12d, il est décidé si oui ou non on est supérieur au nombre des répétitions Nr(j) du trajet d'outil pendant l'opération d'usinage présente. S'il est décidé qu'on n'est pas au-dessus du nombre des répétitions Nr(j) du trajet d'outil pendant l'usinage présent, un programme pour exécuter l'usinage du trajet d'outil Pj est appelé dans l'étape S13d, et une valeur i d'une mémoire est incrémentée dans l'étape S14d. Alors, les étapes S11d à S14d sont exécutées de façon répétée.
S'il est décidé dans l'étape S12d qu'on est au-dessus du nombre des répétitions Nr(j) du trajet d'outil pendant l'usinage présent, il est décidé si oui ou non l'usinage pour le trajet d'outil Pm, qui est le dernier du trajet d'outil Pj, est exécuté ou non, en portant un jugement sur le fait que la valeur j de la mémoire est égale à m ou non, dans l'étape S15d. Si la valeur j de la mémoire n'est pas m, la valeur j est incrémentée dans l'étape 16d, et le programme de l'étape S11d jusqu'à l'étape S16d est exécuté de manière répétée.
Si un programme de mesure de la profondeur de l'usinage est appelé dans l'étape S11d, une profondeur d'usinage Hm est mesurée dans l'étape S31d, et une valeur prédite H1 de la profondeur d'usinage de la pièce 2 pendant les répétitions du trajet de l'outil et une valeur prédite H2 de la profondeur d'usinage de la pièce 2 après les répétitions du trajet d'outil sont calculées dans l'étape S32d.
Lorsque la valeur absolue H1-Hm se trouve dans la gamme d'erreur fixe epsilon 1, dans l'étape S33d, en comparant la valeur prédite H1 de la profondeur de l'usinage de la pièce 2 pendant les répétitions du trajet d'outil à la profondeur de l'usinage Hm à ce moment-là, il est en plus décidé si la valeur absolue de H2-H se trouve dans la gamme d'erreur fixe epsilon 2 ou non, en comparant la valeur prédite H2 de la profondeur de l'usinage de la pièce 2 après les répétitions du trajet d'outil à une profondeur de l'usinage de finition H dans l'étape S34d. Si la valeur absolue de H2-H se trouve dans la gamme d'erreur fixe epsilon 2 dans l'étape S34d, ce programme est retiré.
Cependant, lorsqu'il est décidé que la valeur absolue de H1-Hm ne se trouve pas dans la gamme d'erreur fixe epsilon 1 dans l'étape S33d, ou que la valeur absolue de H2-H ne se trouve pas dans la gamme d'erreur fixe epsilon 2, au moins l'un des points suivants est changé dans l'étape S35d: le reste des répétitions Nr(j-n) du trajet d'outil;
la distance du déplacement unitaire DELTA L et la distance du déplacement unitaire DELTA Z dans la direction de l'axe Z pour exécuter l'avance suivant l'axe Z, qui sont calculées sur la base de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA L dans le plan X-Y spécifique et de la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans le plan X-Y qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA Z; et les conditions électriques qui permettent d'ajuster la quantité de l'usure de l'électrode.
Si un programme d'usinage du trajet de l'outil Pj est appelé dans l'étape S17d, une valeur d'ordre dans le plan X-Y du trajet d'outil Pj est sortie dans l'étape S18d. Ensuite, la distance L du déplacement X-Y dans le déplacement X-Y est calculée sous la forme L = i +/- DELTA L dans l'étape S19d, et il est décidé dans l'étape S19d si l'électrode s'est déplacée ou non de la distance L. Si l'électrode s'est déplacée de la distance L qui est calculée dans l'étape S19d, une quantité de l'avance Z = Z + DELTA Zu suivant l'axe Z est calculée de manière à exécuter une correction de l'avance suivant l'axe Z dans l'étape S20d. Il est décidé dans l'étape S21d si l'électrode a atteint une extrémité du trajet d'outil Pj ou non, et le procédé du programme entre l'étape S18d et l'étape S21d est poursuivi jusqu'à sa fin.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, le présent mode de réalisation de l'appareil d'usinage par étincelage divise une forme tridimensionnelle désirée en plusieurs couches dans la direction de l'axe Z, applique une tension entre une électrode 1 de forme simple et une pièce 2, poursuit l'usinage de chaque couche divisée tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1, avec une avance dans le plan X-Y, et exécute une commande tridimensionnelle par commande CN, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
L'appareil d'usinage par étincelage du mode de réalisation comprend: un moyen de stockage, constitué de l'étape S3d, pour stocker au moins la donnée X-Y du trajet d'outil pour chaque couche; un moyen de commande du nombre des répétitions, constitué de l'étape S4d à l'étape S6d, et de l'étape S8d à l'étape S16d, pour décider du nombre de fois que le trajet d'outil est répété en conformité avec une quantité équivalente à l'épaisseur de la couche, une quantité équivalente à la profondeur d'usinage, qui est déterminée par la distance du déplacement unitaire DELTA L et la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z pour exécuter d'avance suivant l'axe Z,
sur la base de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire spécifique DELTA L dans au moins le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans le plan X-Y qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA Z, et pour commander le nombre des répétitions du trajet d'outil; un moyen de mesure, constitué de l'étape S31d et de l'étape S32d pour mesurer la profondeur de l'usinage pendant les répétitions ou après celles-ci;
et un moyen de commande des conditions électriques, constitué de l'étape S33d jusqu'à l'étape S34d et de l'étape S35d, pour comparer la valeur mesurée à la profondeur de l'usinage qui est attendue pour le nombre des répétitions, et pour changer une ou plusieurs du reste des répétitions préétablies, les répétitions à ajouter, la distance du déplacement DELTA L et la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z pour exécuter l'avance suivant l'axe Z, qui sont déterminées par la quantité du mouvement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire spécifique DELTA L dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans le plan X-Y qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA Z,
et les conditions électriques qui sont à mêmes de permettre le réglage de la quantité de l'usure de l'électrode, si la valeur comparée dépasse une gamme admissible.
Par conséquent, si l'usure de l'électrode est grande, l'opération suivante est possible chaque fois que la distance L du déplacement sur le lieu dans le plan X-Y dans le travail d'usinage atteint l'intervalle unitaire de correction DELTA L, qui est une norme pour exécuter la correction dans la direction de l'axe Z: avance de l'électrode le long de l'axe Z suivant la quantité du déplacement de correction DELTA Zu; décision sur le nombre de fois que le trajet d'outil est répété sur la base de la profondeur de l'usinage décidée par la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z et d'une quantité équivalente à la distance de déplacement DELTA L dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction DELTA Zu;
poursuite de l'usinage pour chaque couche tout en commandant les répétitions du trajet d'outil; mesure de la profondeur d'usinage pendant les répétitions ou après celles-ci; comparaison de la valeur mesurée avec la profondeur d'usinage qui est attendue pour les répétitions; changement du reste des répétitions préétablies, des répétitions à ajouter, de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire spécifique DELTA L dans le plan X-Y, de la distance de déplacement unitaire DELTA L et de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z pour exécuter l'avance suivant l'axe Z,
d'une quantité équivalente à la distance L du déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la quantité de déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z, et des conditions électriques qui sont à même de permettre l'ajustement de la quantité de l'usure de l'électrode, si la valeur comparée dépasse une gamme admissible. Par conséquent, il est possible d'enlever une couche de la profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées. Il y a une réduction des données techniques d'usinage qui sont entrées manuellement pour corriger l'usure de l'électrode, ce qui permet de réaliser plus facilement cette correction. En outre, il est possible d'améliorer la précision de l'usinage même si la quantité de l'usure de l'électrode est élevée.
Par conséquent, dans l'usinage tridimensionnel utilisant une électrode de forme simple, on peut obtenir une vitesse d'usinage et une précision de l'usinage élevées, ce qui n'était pas le cas de la technique antérieure.
De plus, le présent mode de réalisation du procédé d'usinage par étincelage divise une forme tridimensionnelle désirée en plusieurs couches dans la direction de l'axe Z, applique une tension entre une électrode 1 de forme simple et une pièce 2, poursuit l'usinage de chaque couche divisée tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1, avec une avance dans le plan X-Y, et exécute la commande tridimensionnelle par une commande CN, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
Le procédé d'usinage par étincelage du mode de réalisation comprend les étapes consistant à: stocker dans une étape S3d au moins la donnée X-Y du trajet d'outil pour chaque couche; décide dans l'étape S4d à l'étape S6d et dans l'étape S8d à l'étape 16d, du nombre de fois que le trajet d'outil est répété en conformité avec une quantité équivalente à l'épaisseur de la couche, d'une quantité équivalente à la profondeur de l'usinage, laquelle est déterminée par la distance du déplacement unitaire DELTA L et la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction X-Y pour exécuter l'avance suivant l'axe Z,
sur la base de la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire spécifique DELTA L dans au moins le plan X-Y et de la quantité du déplacement de correction DELTA Lu dans le plan X-Y qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA Z, et à mesurer le nombre des répétitions du trajet d'outil; mesurer; dans l'étape 31d et l'étape 32d, la profondeur de l'usinage pendant les répétitions ou après celles-ci; comparer, dans l'étape S33d et l'étape S34d, la valeur mesurée à la profondeur d'usinage qui est attendue pour les répétitions;
et changer, dans l'étape S35d, une ou plusieurs du reste des répétitions, les répétitions à ajouter, la distance du déplacement unitaire DELTA L et la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z pour exécuter l'avance suivant l'axe Z, qui sont déterminées par la quantité du déplacement de correction DELTA Zu dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire spécifique DELTA L dans le plan X-Y et la quantité de déplacement de correction DELTA Lu dans le plan X-Y qui correspond à la distance du déplacement unitaire DELTA Z, et les conditions électriques qui sont à même de permettre l'ajustement de la quantité de l'usure de l'électrode, si la valeur comparée dépasse une gamme admissible.
Il est possible d'exécuter facilement un ajustement ou un changement de la profondeur requise de l'usinage de la couche, par rapport à la technique antérieure, en changeant le nombre des répétitions ou en ajustant la profondeur de l'usinage dans un balayage du trajet de l'outil, d'où l'enlèvement précis de l'épaisseur requise de la couche.
Ici, on a décrit le cinquième mode de réalisation de la présente invention; cependant, chaque procédé représenté en fig. 5 peut être réalisé par un programme dans le moyen 10 de commande CN, ou peut être fait en utilisant un moyen d'usinage pour chacun d'entre eux. Sixième mode de réalisation .
La fig. 13 est une vue de l'ensemble de la structure d'un appareil d'usinage par étincelage dans un sixième mode de réalisation de l'invention. La fig. 14a est une vue expliquant un état de faible usure dans un usinage par étincelage de la technique antérieure. La fig. 14b est une vue expliquant un état d'usure dans un usinage par étincelage de l'appareil du sixième mode de réalisation de l'invention. La fig. 15 est un graphique représentant la relation entre le taux d'usure d'une électrode et l'usure d'un bord de l'électrode. La fig. 16a est un graphique représentant la relation entre la largeur d'une impulsion et la vitesse d'usinage dans l'appareil d'usinage du sixième mode de réalisation de l'invention. La fig. 16b est un graphique représentant la relation entre la largeur d'une impulsion et le taux d'usure de l'électrode.
La fig. 17 est un graphique représentant la relation entre la largeur d'une impulsion et la vitesse d'usinage dans l'appareil du sixième mode de réalisation de l'invention.
En fig. 13, la référence 1 est une électrode de forme simple telle qu'un tube, un cylindre, et une tige angulaire, la référence 2 une pièce, la référence 8 une source d'alimentation qui applique un courant pulsé d'usinage entre des pôles, la référence 30 un moyen de commande de mouvement relatif afin de synthétiser l'avance de l'électrode 1 dans la direction de l'axe Z, dans le but de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode, avec son avance dans le plan X-Y. Le moyen de commande 30 commande aussi le mouvement répétitif du trajet de l'outil.
La référence 32 est un moyen de stockage afin de stocker un trajet d'usinage, la référence 33 une eau échangeuse d'ions comme fluide de travail, la référence 34 un bain d'usinage, la référence 35 un moyen d'alimentation en fluide de travail, la référence 37 un moyen d'arbre principal afin de faire tourner l'électrode 1 de forme simple et l'entraîner dans la direction de l'axe Z.
On décrira maintenant le fonctionnement d'un appareil d'usinage par étincelage de ce mode de réalisation en liaison avec les fig. 13 à 17.
Une tension est appliquée entre l'électrode 1 et la pièce à 2 qui sont en regard l'une de l'autre, et l'usinage d'un contour est exécuté tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec l'avance dans le plan X-Y. Ainsi, l'usinage est exécuté tout en maintenant stable l'électrode dans une forme constante. Il en résulte qu'un contour constant peut être obtenu sans compensation de l'usure de la surface latérale. A ce moment-là, le moyen 35 d'alimentation en fluide de travail fournit l'eau échangeuse d'ions 33 comme fluide de travail au bain d'usinage 34 et entre les pôles.
En outre, la source d'alimentation 8 fournit un courant ayant une forme d'onde avec pic élevé et impulsion courte, dont le pic est de 100A ou plus et la largeur de l'impulsion de 10 mu s ou moins, entre les pôles, d'où l'exécution de l'usinage.
Dans le cas de l'exécution de l'usinage avec cette électrode de forme simple 1, la forme de l'électrode à l'état constant est importante. Il est nécessaire d'exécuter l'usinage tout en maintenant le rayon R d'une partie du bord de l'électrode 1 à une faible valeur, comme forme de l'extrémité avant de l'électrode, dans le but de maintenir la précision à cette partie du bord dans la forme usinée. Dans le procédé d'usinage de ce mode de réalisation, le taux d'usure de l'électrode a une grande influence sur la forme de la partie du bord de l'électrode de rayon R.
Par exemple, comme représenté en fig. 14a, dans l'usinage classique avec faible usure, l'usure de d'ensemble de l'électrode 1 est petite; cependant, la partie du bord de l'électrode 1 est très usée et a tendance à s'agrandir pour prendre une forme ayant un rayon R (flexion).
D'autre part, dans le cas de l'usinage avec rotation simultanée de l'électrode 1 dans des conditions d'usure identiques à celles du mode de réalisation représenté en fig. 14b, l'ensemble de la surface inférieure de l'électrode est usé, de sorte que la forme de l'électrode après usure présente une partie du bord qui est usée selon une petite quantité. Ainsi, il est possible d'obtenir une forme d'électrode ayant une partie du bord présentant un petit rayon R. En outre, la fig. 15 représente le rayon R d'une partie usée du bord de l'électrode en relation avec le taux de l'usure de l'électrode, dans le présent mode de réalisation de l'invention. On remarquera que plus le taux d'usure de l'électrode est élevé, plus le rayon R du bord usé de l'électrode a tendance à être petit.
En outre, on remarquera que, si le taux d'usure de l'électrode devient 40% ou plus, son usure à sa partie inférieure devient élevée et le rayon R formé à la partie du bord de l'électrode diminue énormément quelles que soient les conditions de l'usinage. Un usinage dans de telles conditions est très efficace pour maintenir la précision de la partie du bord de la forme usinée.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, le présent mode de réalisation de l'appareil d'usinage par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple et la pièce 2, exécute une commande tridimensionnelle par commande CN tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1, avec l'avance dans le plan X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
L'appareil d'usinage par étincelage du présent mode de réalisation comprend: un moyen de commande du nombre des répétitions constitué du moyen 30 de commande du mouvement relatif, lequel commande au moins un type de mouvement répétitif du trajet de l'outil tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec l'avance dans le plan X-Y, et le moyen de stockage 32, qui stocke un trajet d'usinage; le moyen 35 de fourniture de fluide de travail afin de fournir l'eau échangeuse d'ions 33 comme fluide de travail entre les pôles; la source d'alimentation 8 afin de fournir le courant pulsé ayant un pic élevé et une impulsion courte, qui a une polarité négative au côté électrode, entre les pôles;
ce qui permet l'usinage avec un taux d'usure de l'électrode de 40% ou plus.
Plus spécialement, dans ce mode de réalisation, dans le cas où l'eau, par exemple l'eau échangeuse d'ions 33, est utilisée comme fluide de travail, comme représenté en fig. 16a qui illustre la vitesse d'usinage et en fig. 16b qui illustre le taux d'usure de l'électrode, en relation avec la largeur de l'impulsion du courant, la forme d'onde de l'impulsion du courant a une grande influence sur la vitesse d'usinage et l'usure de l'électrode. Tout d'abord, s'agissant de la vitesse d'usinage, plus grand est le pic du courant, plus élevée est naturellement la vitesse d'usinage. S'agissant de la largeur de l'impulsion, on comprend que, lorsque le pic du courant est de 100A ou moins, il y a peu de changement dans la vitesse de l'impulsion.
Cependant, avec un pic élevé du courant tel que 800A, la vitesse d'usinage augmente lorsque la largeur de l'impulsion est plus petite. Dans un tel domaine, dans le cas où la polarité de l'électrode est positive (+), l'efficacité de l'usinage est notablement diminuée. Ensuite, s'agissant de l'usure de l'électrode, plus la largeur de l'impulsion est petite, plus il y a augmentation de l'usure de l'électrode. On comprendra qu'un taux d'usure de l'électrode de 40% ou plus est obtenu avec une largeur de l'impulsion de 20 microsecondes ( mu s) ou moins et un pic du courant de 100A ou plus.
En conséquence, le présent mode de l'appareil d'usinage par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple et la pièce 2, exécute une commande tridimensionnelle par la commande CN tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1, avec l'avance dans le plan X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
L'appareil d'usinage par étincelage du présent mode de réalisation comprend: un moyen de commande du nombre des répétitions constitué du moyen 10 de commande du mouvement relatif, qui commande au moins un type du mouvement répétitif du trajet de l'outil tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec l'avance dans le plan X-Y, et le moyen de stockage 32, qui stocke un trajet d'usinage;
le moyen 35 de fourniture de fluide de travail afin de fournir l'eau échangeuse d'ions 33 comme fluide de travail entre les pôles; et la source d'alimentation pour appliquer une tension bipolaire entre les pôles et fournir le courant impulsionnel ayant un pic élevé et une impulsion courte, qui a une polarité négative au côté électrode, entre les pôles, seulement lorsque la décharge électrique est générée alors que le côté électrode présente une polarité négative; d'où l'exécution de l'usinage avec un taux d'usure de l'électrode de 40% ou plus.
En outre, dans le présent mode de réalisation de l'appareil de décharge par étincelage, la source d'alimentation fournit le courant pulsé ayant un pic élevé et une courte impulsion entre les pôles, tout en utilisant un courant impulsionnel dont la valeur du pic est de 100A ou plus et dont la largeur de l'impulsion est de 20 microsecondes ( mu s) ou moins.
La fig. 17 est un graphique dans lequel la vitesse d'usinage est comparée dans le cas de l'utilisation d'huile (kérosène) et dans le cas de l'utilisation de l'eau échangeuse d'ions 33 comme fluide de travail. On remarquera que, dans une zone où la largeur de l'impulsion est élevée, la vitesse d'usinage avec de l'huile est environ deux ou trois fois plus rapide qu'avec de l'eau. Au contraire, dans une zone où la largeur d'impulsion est faible, la vitesse d'usinage avec de l'eau est plus rapide qu'avec de l'huile. Une telle tendance ressort particulièrement lorsque le pic du courant est élevé.
En conséquence, d'après les résultats des fig. 14a-14b jusqu'à la fig. 17, on remarquera que, si l'on exécute un usinage de forme tridimensionnelle tout en répétant le trajet d'usinage de l'électrode 1 de forme simple, il est nécessaire d'utiliser non pas de l'huile mais l'eau échangeuse d'ions 33 comme fluide de travail et d'exécuter l'usinage par l'impulsion de courant dans la zone où le pic du courant est élevé et la largeur de l'impulsion est courte, dans le but d'exécuter l'usinage avec une vitesse d'usinage élevée et une précision élevée à la partie du bord de la forme usinée. Septième mode de réalisation .
Le sixième mode de réalisation de l'invention représente un exemple dans lequel une tension continue est appliquée par la source d'alimentation 8. Cependant, si l'usinage est exécuté alors que l'électrode 1 a une polarité négative, la corrosion, la rouille ou un décoloration peuvent être produites dans le côté de la pièce 2 à cause de l'action de l'électrolyte. Dans ce cas, il est possible d'éviter la corrosion due à l'action de l'électrolyte en appliquant une tension bipolaire à partir de la source 8 et, après que la décharge électrique a été produite par suite de l'application de la tension bipolaire, de fournir un courant pulsé ayant un pic élevé et une impulsion courte, où l'électrode 1 est négative, entre les pôles.
Dans le cas d'un poinçon usiné en employant une telle source d'alimentation 8, il n'y a aucune détérioration de la surface usinée ou de la surface de la pièce 2, de sorte que des effets avantageux sont obtenus tels qu'une grande augmentation de la durée de vie du poinçon.
En outre, il est courant d'utiliser du cuivre comme matière d'une électrode pour un usinage par étincelage. Cependant, on a constaté expérimentalement que, si l'on utilise de l'eau comme fluide de travail et qu'on exécute l'usinage avec un courant à forme d'onde présentant un pic élevé et une impulsion courte comme dans le présent mode de réalisation, il est préférable d'utiliser du laiton comme matière pour l'électrode. Dans ce cas, il se produit moins fréquemment un court-circuit et la vitesse de l'usinage augmente notamment. Le tableau ci-dessous indique des résultats expérimentaux. Dans le tableau on voit que la vitesse de l'usinage est environ le double de celle obtenue avec du cuivre.
En conséquence, l'appareil d'usinage par étincelage du présent mode de réalisation utilise du laiton pour l'électrode 1 de forme simple.
Tableau 1 <tb><TABLE> Columns = 3 <tb>Head Col 1: Matière <tb>Head Col 2: Vitesse d'usinage (g/mn) <tb>Head Col 3: Taux d'usure (%) <tb><SEP> Cuivre<SEP> 1,02<SEP> 108,3 <tb><SEP> Laiton<SEP> 2,11<SEP> 79,9 <tb></TABLE>
où: pic du courant: 1000
largeur d'impulsion du courant: 10 microsecondes. Huitième et neuvième modes de réalisation .
La fig. 18 est une vue en plan d'un exemple d'un procédé d'usinage par étincelage et de son appareil dans un huitième mode de réalisation de l'invention. La fig. 19 est un schéma sous forme de blocs de l'ensemble de la structure du huitième mode de réalisation de l'appareil d'usinage par étincelage de l'invention. La fig. 20 est un schéma sous forme de blocs de l'ensemble de la structure du procédé d'usinage par étincelage et de son appareil dans un neuvième mode de réalisation de l'invention.
En fig. 18, la référence 2a est une partie périphérique extérieure d'une cavité de pièce, la référence 2b une partie non enlevée à l'intérieur de la cavité. L'usinage est exécuté à une partie entourée par la portion périphérique extérieure 2a de la cavité de la pièce et la partie non enlevée 2b à l'intérieur de la cavité. La référence 49 est un trajet intérieur pour usiner l'intérieur d'une telle partie usinée, la référence 50 un trajet de contour de la partie usinée, alors que la référence 50a est un trajet du contour périphérique extérieur de la cavité, et la référence 50b est un contour non enlevé de la portion non enlevée 2b.
En fig. 19, la référence 1 est une électrode, la référence 2 une pièce, la référence 63 un moyen de commande CN, la référence 64 un moyen de commande de position relative afin d'exécuter la commande de la position relative de l'électrode 1 et de la pièce 2, la référence 65 un moyen générateur du trajet d'usinage prévu à l'intérieur du moyen 63 de commande CN. Ce mode de réalisation comporte un moyen 66 générateur de trajet intérieur d'usinage afin de produire le trajet intérieur 49 et un moyen 67 générateur de trajet d'usinage du contour afin de produire le trajet 50 du contour.
On décrira maintenant le fonctionnement du dispositif d'usinage par étincelage du présent mode de réalisation.
Comme dans la technique antérieure, l'usinage du contour est exécuté en appliquant une tension entre l'électrode 1 et la pièce 2, qui sont en regard l'une de l'autre, et en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec l'avance dans la direction horizontale (direction X-Y), c'est-à-dire une avance dans le plan X-Y. Un contour constant est obtenu sans compensation pour l'usure de la surface latérale si l'usinage est exécuté tout en maintenant l'électrode stable suivant une forme constante.
Comme mentionné ci-dessus, le présent mode de réalisation de l'appareil de décharge par étincelage applique une tension à l'électrode 1 de forme simple et à la pièce 2, exécute une commande tridimensionnelle par commande CN tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec l'avance dans le plan X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
L'appareil de décharge par étincelage du présent mode de réalisation comprend: le moyen 66 générateur de trajet d'usinage intérieur afin de produire le trajet de la forme de l'intérieur pour une forme usinée; et le moyen 67 générateur de trajet d'usinage de contour afin de produire le trajet de contour pour la forme usinée; d'où l'exécution dé l'usinage tout en déplaçant de manière répétée le trajet de la forme intérieure et le trajet du contour.
En outre, le présent mode de réalisation du procédé de décharge par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple et la pièce 2, exécute une commande tridimensionnelle par la commande CN tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec l'avance dans le plan X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée. Le procédé d'usinage par étincelage du présent mode de réalisation exécute l'usinage en déplaçant de manière répétée le trajet de l'usinage intérieur, afin de produire le trajet de la forme intérieure suivant une forme traitée, et le trajet d'usinage du contour afin de produire le trajet du contour suivant une forme traitée.
Dans une description plus spécifique de la fig. 19, le trajet d'usinage est produit dans le moyen 65, qui est prévu à l'intérieur du moyen 63 de commande CN, avant l'usinage. Contrairement à la technique antérieure, le moyen 65 générateur du trajet d'usinage est constitué du moyen 66 générateur du trajet d'usinage intérieur afin de produire le trajet 49 et du moyen 67 générateur du trajet d'usinage du contour afin de produire le trajet 50 du contour. Le moyen 66 produit le trajet de la forme intérieure 49 représenté en fig. 18, et le moyen 67 le trajet périphérique 50a de la cavité et le trajet restant du contour 50b de la portion non enlevée 2b comme représenté en fig. 18.
S'agissant de la production du trajet d'usinage, tout d'abord une zone d'usinage (une portion entourée par la portion périphérique 2a de la cavité de la pièce et la portion non enlevée 2b de la cavité dans l'exemple de forme de la fig. 18) est définie. Ensuite, le trajet de contour 50a suivant le contour périphérique de la zone d'usinage est produit par le moyen générateur 67. S'il y a une portion dans laquelle une portion est restée non enlevée comme la partie non enlevée 2b dans la cavité de la pièce à l'intérieur de la zone d'usinage définie, le trajet restant 50b du contour à cette partie est produit en même temps. Alors, le trajet de la forme intérieure 49, qui est enfermé par le trajet périphérique 50a et le trajet du contour non enlevé 50b, est produit par le moyen générateur 66.
A ce moment-là, un tel trajet produit comme la quantité enlevée est sensiblement le même. En outre, un trajet à parcours libre est ajouté pour relier continuellement le trajet de la forme intérieure 49, le trajet du contour périphérique 50a et le trajet du contour non enlevé 50b. Ce trajet au parcours libre est produit comme trajet pour déplacer l'électrode après qu'elle a été soulevée suivant l'axe Z.
Dans cet usinage, après l'usinage du trajet de la forme intérieure 49 entre A et B par le moyen 64 de commande de position relative, l'électrode est soulevée et déplacée suivant l'axe Z (parcours libre) jusqu'au trajet 50a du contour périphérique entre B et C. Ensuite, l'électrode est abaissée de nouveau suivant l'axe Z et usine le trajet 50a du contour périphérique. En outre, après l'usinage de finition du trajet 50a du contour périphérique, l'électrode est soulevée suivant l'axe Z et se déplace librement jusqu'à une position du trajet 50b du contour. Ensuite, l'électrode est abaissée le long de l'axe Z pour exécuter l'usinage du trajet 50b du contour non enlevé.
La raison pour laquelle l'électrode est retirée suivant l'axe Z et rendue libre dans son mouvement entre un trajet et un autre est d'éviter le manque d'uniformité de la quantité enlevée par suite de l'usinage pendant le déplacement, car un tel manque d'uniformité provoque une erreur d'usinage dans la direction de la profondeur. L'usinage d'une profondeur désirée est exécuté tout en répétant un tel trajet d'usinage.
Dans l'usinage de la technique antérieure, une bavure ou une portion non enlevée est produite le long d'un bord d'une couche après l'usinage par étincelage, de sorte qu'il est nécessaire de changer le motif du trajet d'usinage dans le but d'enlever la matière restante le long du bord, chaque fois qu'on passe d'une couche à une autre. Cependant, dans le présent mode de réalisation, étant donné que le trajet 49 de la forme intérieure et le trajet 50 du contour sont produits respectivement et que l'usinage est exécuté tout en répétant ces trajets d'usinage, il est possible d'éviter que des bavures ou des portions laissées le long du bord de la couche ne soient produites après l'usinage par étincelage. Ainsi, il est inutile de préparer de nombreux types de trajets d'usinage comme dans la technique antérieure.
En outre, il est possible d'éviter la production d'erreurs d'usinage par élévation de l'électrode le long de l'axe Z dès qu'elle se déplace d'un trajet d'usinage à un autre de façon à se déplacer librement.
Alors que ce mode de réalisation représente un exemple dans lequel le trajet d'usinage est produit à l'intérieur du moyen 63 de commande CN, un générateur externe de programme d'usinage peut être employé pour la production du trajet d'usinage. La fig. 20 représente un mode de réalisation dans lequel le trajet 49 de la forme intérieure et le trajet 50 du contour sont produits en utilisant un moyen externe 68 générateur de programme d'usinage.
Plus précisément, dans le présent mode de réalisation, le moyen 68 analyse les données du moyen 63 de commande CN et produit le trajet d'usinage.
Comme on l'a mentionné précédemment, le présent mode de réalisation du procédé d'usinage par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple et la pièce 2, exécute une commande tridimensionnelle par la commande CN tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec l'avance dans le plan X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée. Le procédé d'usinage par étincelage du présent mode de réalisation exécute l'usinage d'une forme usinée, qui présente une surface latérale avec un angle facultatif, en répétant son usinage tout en réduisant progressivement ou changeant intérieurement le trajet du contour d'une forme usinée. Dixième mode de réalisation .
La fig. 21 est une vue représentant une opération d'usinage par étincelage dans un dixième mode de réalisation d'un appareil d'usinage par étincelage de la présente invention. L'ensemble de la structure de ce mode de réalisation est identique à celui de la fig. 19, qui est représentée par un schéma sous forme de blocs, de sorte que sa description sera omise.
La référence 1a est une position d'électrode sur la surface la plus haute d'une pièce 2, la référence L1 est un lieu d'une circonférence le long duquel l'électrode 1a se déplace sur la surface la plus haute de la pièce 2, la référence 1b est une position d'électrode sur une surface inférieure d'usinage final de la pièce 2, la référence Ln est un lieu d'une circonférence le long duquel l'électrode 1b se déplace dans la surface inférieure de l'usinage final de la pièce 2.
On décrira maintenant une opération d'usinage par étincelage de ce mode de réalisation.
Comme dans le huitième mode de réalisation, l'usinage d'un contour est exécuté tout en appliquant une tension entre une électrode 1 et la pièce 2, qui sont en regard l'une de l'autre, et en synthétisant une avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec son avance dans le plan X-Y. Un contour constant put être obtenu sans compensation pour l'usure de la surface latérale de l'électrode, lorsque l'usinage est exécuté tout en maintenant stable l'électrode suivant une forme constante.
Dans ce mode de réalisation, une multitude de trajets des lieux L1-Ln sont produits comme trajets du contour qu'on mentionne ci-dessus. Ces lieux L1-Ln sont produits de façon à définir de tels trajets alors que leurs formes deviennent progressivement plus petites à des intervalles réguliers. Le présent mode de réalisation est représenté dans la figure comme si les marches d'un escalier étaient formées à la circonférence, pour la commodité de la description. Cependant, ils sont naturellement formés suivant une ligne droite régulière et continue ou une ligne incurvée dans une mise en pratique dans des exemples concrets.
Dans l'opération d'usinage, après l'usinage du trajet de la forme intérieure, non représenté, par un moyen 64 de commande de position relative, l'électrode est élevée une fois le long de l'axe Z et déplacée (parcours libre) jusqu'au trajet 50a du contour périphérique. Alors, un usinage est exécuté sur le lieu circonférentiel L1 d'un contour le plus à l'extérieur après un nouvel abaissement de l'électrode suivant l'axe Z. En outre, après la finition de l'usinage du lieu circonférentiel L1 du contour, l'électrode est soulevée le long de l'axe Z, et un usinage est de nouveau exécuté sur le trajet de la forme intérieure. Alors, un usinage est exécuté sur un lieu L2.
De cette façon, l'usinage est répété sur les lieux L1 -> L2 -> - - - - - -> Ln du contour, de sorte qu'une cavité ayant une forme de la surface latérale avec une inclinaison constante est usinée, comme représenté en fig. 21.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, le présent mode de réalisation du procédé d'usinage par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple et la pièce 2, exécute une commande tridimensionnelle par la commande CN tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec l'avance dans le plan X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée. Le procédé d'usinage par étincelage du présent mode de réalisation est un procédé pour: exécuter l'usinage d'une forme désirée ayant une surface latérale en option par un usinage répété tout en réduisant progressivement ou changeant intérieurement le trajet du contour dans une forme usinée.
En conséquence, par exemple, bien qu'un procédé d'usinage pour une surface inclinée soit représenté dans la technique antérieure indiquée dans Electrical Processing Society Journal (voir Vol. 18, N DEG 36 (1984), pages 11-17, Kanebo et Tsuchiya: "Three-dimensional Control Electrical Discharge Machining by a Tubular Electrode (fifth report)", ce procédé classique effectue l'usinage en utilisant seulement une portion du bord de l'électrode, de sorte que la forme de l'électrode change avec l'avancement de l'usinage. Par conséquent, il était nécessaire de corriger une erreur d'usinage provoquée par un tel changement de la forme de l'électrode.
Cependant, dans le procédé du présent mode de réalisation, l'usinage est exécuté de l'ensemble de la surface intérieure de l'électrode suivant tous les lieux L1-L2, de sorte que la forme de l'électrode est constante. Par conséquent, il n'est plus nécessaire de corriger une erreur d'usinage provoquée par le changement de la forme de l'électrode comme dans la technique antérieure. Ainsi, il est possible d'obtenir une forme de la surface latérale inclinée qui présente une précision extrêmement élevée. Onzième mode de réalisation .
La fig. 22 est un schéma sous forme de blocs de l'ensemble de la structure d'un onzième mode de réalisation d'un appareil d'usinage par étincelage selon la présente invention. La fig. 23 est une vue montrant le fonctionnement dans un usinage par étincelage dans le onzième mode de réalisation de l'appareil d'usinage par étincelage de l'invention. La fig. 24 est un organigramme d'un programme pour exécuter l'opération d'usinage par étincelage dans le onzième mode de réalisation de l'invention. La fig. 25 est un organigramme d'un autre exemple d'un programme pour exécuter l'opération d'usinage par étincelage dans le onzième mode de réalisation de l'invention.
Dans la figure, la référence 1 est une électrode, la référence 2 une pièce, la référence 63 un moyen de commande CN, la référence 64 un moyen de commande de position relative pour exécuter la commande de la position relative de l'électrode 1 et de la pièce 2, la référence 61 est un moyen de stockage de programme de décalage afin de stocker le trajet 50 du contour de la forme d'usinage de la pièce comme programme ayant une information de décalage, la référence 62 est un moyen de stockage de valeur de décalage afin de stocker une multitude de valeurs de décalage du trajet 50 qui sont modifiées pendant l'usinage, les références H1-Hn sont des décalages du trajet du contour lors de l'usinage "n", respectivement.
On décrira maintenant le fonctionnement de ce mode de réalisation.
Comme dans le dixième mode de réalisation, une tension est appliquée entre l'électrode 1 et la pièce 2, qui sont en regard l'une de l'autre. Alors, l'usinage est exécuté sur le contour tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec son avance dans le plan X-Y. Cet usinage est exécuté tout en maintenant l'électrode stable dans une forme constante. Ainsi, un contour constant peut être obtenu sans aucune compensation de l'usure de la surface latérale de l'électrode.
Dans ce mode de réalisation, un trajet de contour est défini par un programme ayant des décalages, et les valeurs du décalage dans l'usinage de chaque couche sont établies et stockées au préalable. Ainsi, l'usinage est effectué tout en changeant le trajet du contour étape par étape.
Plus précisément, en fig. 23, les valeurs H1-Hn du décalage dans chaque couche sont stockées dans le moyen 62 avant l'usinage. Le moyen 64 de commande de position relative répète l'usinage tout en rendant progressivement le contour plus petit sur la base de ces valeurs H1-Hn et du programme du contour ayant des décalages stockés dans le moyen 61.
Ainsi, après l'usinage du trajet de la forme de la forme du contour, non représenté, par le moyen 64 de commande de position relative, l'électrode est soulevée une fois suivant l'axe Z et déplacée (parcours libre) jusqu'au trajet du contour. Alors, l'usinage du contour est exécuté suivant la valeur H1 du décalage le plus à l'extérieur après un nouvel abaissement de l'électrode le long de l'axe Z. Alors, après la finition de l'usinage du lieu L1, l'électrode est soulevée le long de l'axe Z, et l'usinage est de nouveau exécuté sur le trajet de la forme intérieure. Ensuite, l'usinage du contour est exécuté suivant la valeur H2 du décalage. De cette façon, l'usinage est répété étape par étape sur le contour suivant les valeurs H1 -> H2 -> ...
-> Hn, de sorte qu'une cavité ayant une forme de la surface latérale à incli-naison constante est usinée, comme représenté en fig. 23. Le mode de réalisation est représenté dans la figure comme si les marches d'un escalier étaient formées à la circonférence, afin de rendre la description plus commode. Cependant, naturellement, elles sont formées suivant une ligne droite régulière et continue ou une ligne incurvée dans la pratique du mode de réalisation dans des exemples concrets.
En général, ces étapes sont commandées sous la commande d'un programme par le moyen 63 de commande CN, comme représenté en fig. 24.
Tout d'abord, un programme CN pour le trajet du contour est entré dans une étape S41, et le programme CN entré est stocké dans l'étape S42. Le nombre des usinages "n" pour diviser la forme d'usinage en trajets de contour est entré dans l'étape S43 et est stocké dans l'étape S44. Ensuite, une profondeur "E" d'une couche est calculée sous la forme E=H/n sur la base de la relation entre le nombre des usinages n, une profondeur d'usinage désirée H et la profondeur E d'une couche afin d'exécuter un seul usinage, dans l'étape S45. Un programme de décalage est stocké sur la base de la profondeur E dans l'étape S46. Des valeurs de décalage sont entrées qui correspondent aux numéros respectifs des usinages, et de telles valeurs sont stockées dans l'étape S47.
Dans le présent mode de réalisation, le cas dans lequel les décalages sont entrés et stockés en correspondance avec les nombres respectifs des usinages a été décrit. Cependant, il est possible d'exécuter une affectation automatique de valeurs de décalage qui correspondent aux nombres respectifs des usinages sur la base de la relation entre la profondeur E d'une couche, qui est calculée entre les étapes S43 et S45, et la profondeur H de l'usinage ou de la relation entre le nombre n des usinages et la profondeur H de l'usinage. Dans ce cas, il est possible d'affecter de manière égale les profondeurs E d'une couche et de faire cette affectation avec une certaine pondération en conformité avec la position.
S'il est décidé que l'usinage a démarré dans l'étape S48, une valeur initiale 1 est initialisée comme valeur f d'une mémoire qui stocke le nombre des usinages dans l'étape S49. Un décalage Hf est initialisé comme H1 dans l'étape S50, et l'usinage est effectué pour une couche E(f), par exemple E(1) pour la première couche, conformément à la valeur f du nombre des usinages qui sont stockés dans la mémoire, dans l'étape S51. Il est décidé dans l'étape S52 si la valeur f de la mémoire devient ou non le nombre n des usinages. La valeur f de la mémoire est incrémentée dans l'étape S53, et un programme entre l'étape S50 et l'étape S53 est exécuté de manière répétée jusqu'à ce que la valeur f de la mémoire devienne le nombre des usinages n. Lorsque la valeur f devient le nombre n, ce programme est sorti.
En outre, la commande du programme représenté en fig. 24 peut être modifiée en une commande de programme représentée en fig. 25 par le moyen 63 de commande CN.
Le programme CN du trajet du contour est entré dans l'étape S41a, et le programme CN entré est stocké dans l'étape S42a. Le nombre n des usinages pour diviser la forme usinée en trajets de contour est entré dans l'étape S43a et est stocké dans l'étape S44a. Alors, une profondeur de couche E est calculée sous la forme E=H/n sur la base de la relation entre la profondeur désirée H de l'usinage, la profondeur E d'une couche pour exécuter un usinage et le nombre n d'usinages, dans l'étape S45a. Un programme de décalage est stocké sur la base de la profondeur E d'une couche dans l'étape S46a. Alors, une variation DELTA H qui est diminuée chaque fois est entrée comme valeur de décalage, et la variation qui est diminuée lors de chaque usinage est stockée dans l'étape S47a.
Ce mode de réalisation est décrit dans le cas où la variation DELTA H, qui est diminuée lors de chaque usinage, est entrée et sto-ckée. Cependant, il est possible de l'affecter automatiquement comme profondeur E d'une couche, qui est calculée entre l'étape S43a et l'étape S45s, égale à DELTA H (E= DELTA H), ou d'affecter la variation DELTA H, qui est diminuée à chaque usinage, sur la base de la relation entre le nombre n des usinages et la profondeur H de l'usinage. Dans ce cas, il est possible d'affecter également la profondeur E= DELTA H d'une couche ou de l'affecter avec une certaine pondération en fonction de la position.
S'il est décidé que l'usinage a démarré dans l'étape S48a, une valeur initiale 1 est initialisée comme valeur f d'une mémoire qui stocke le nombre des usinages dans l'étape S49a. Les couches E(f) correspondant aux nombres des usinages, sont usinées dans l'étape S50a. Il est décidé si la valeur f de la mémoire devient le nombre n des usinages ou non dans l'étape S51a. Le décalage H est renouvelé sous la forme H=H- DELTA H dans l'étape S52a, la valeur f de la mémoire est incrémentée dans l'étape S53a, et un programme entre l'étape S50a et l'étape S53a est exécuté de manière répétée jusqu'à ce que la valeur f de la mémoire devienne le nombre n des usinages. Lorsque la valeur f devient le nombre n des usinages, ce programme est terminé.
Le présent mode de réalisation de l'appareil de décharge par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple et la pièce 2, exécute une commande tridimensionnelle par la commande CN tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec l'avance dans le plan X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
L'appareil de décharge par étincelage de la présente invention comprend: le moyen 61 de stockage de programme de décalage afin de stocker le trajet du contour dans une forme usinée dans l'étape S41 jusqu'à l'étape S45 ou l'étape S41a jusqu'à l'étape S45a comme programme, qui reçoit une information sur le décalage dans l'étape S47 ou l'étape S47a; et le moyen 62 de stockage de valeur de décalage afin de stocker une multitude de valeurs de décalage, qui changent pendant l'usinage, dans l'étape S48 jusqu'à l'étape S53, ou dans l'étape S48a jusqu'à l'étape S53a; d'où l'obtention d'une forme ayant une surface latérale avec un angle en option par un usinage répété tout en changeant la valeur du décalage étape par étape.
Ainsi, même si la quantité de l'usure de l'électrode est élevée, une avance suivant l'axe Z d'une quantité de déplacement de correction DELTA Zu est exécutée chaque fois que la distance L de déplacement sur le lieu dans le plan X-Y pendant un usinage atteint un intervalle unitaire de correction DELTA L, qui est une norme pour exécuter la correction dans la direction de l'axe Z. Par conséquent, il est possible d'enlever une couche d'une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées, afin de diminuer les données techniques d'usinage qui sont entrées manuellement pour corriger l'usure de l'électrode, et de réaliser la correction de l'usure de l'électrode d'une manière plus aisée.
En outre, il est possible d'améliorer la précision de l'usinage même si la quantité de l'usure de l'électrode est importante. Par conséquent, dans un usinage tridimensionnel utilisant une électrode de forme simple, on peut obtenir une vitesse et une précision élevées de l'usinage, ce qui n'était pas le cas de la pratique antérieure.
Plus particulièrement, dans le présent mode de réalisation, le trajet de contour est défini comme le programme ayant des décalages, par rapport au mode de réalisation mentionné ci-dessus, de sorte qu'il est possible d'usiner une forme de surface latérale inclinée en définissant seulement un programme de contour. Par conséquent, la programmation est facile et il est possible d'améliorer la précision de la forme d'usinage à une partie du bord. En outre, il est possible d'usiner facilement une surface latérale d'une forme tridimensionnelle et d'améliorer la précision de l'usinage à une partie d'angle. Douzième mode de réalisation .
La fig. 26 est un schéma sous forme de blocs de l'ensemble de la structure d'un douzième mode de réalisation d'un appareil de décharge par étincelage selon la présente invention. La fig. 27 est une vue d'un usinage par étincelage du douzième mode de réalisation de l'appareil d'usinage de l'invention. La fig. 28 est un organigramme d'un exemple d'exécution d'un usinage par étincelage selon le douzième mode de réalisation de l'invention.
Dans la figure, la référence 1 est une électrode, la référence 2 une pièce, la référence 63 un moyen de commande CN, la référence 64 un moyen de commande de position relative afin d'exécuter la commande d'une position relative de l'électrode 1 et de la pièce 2, la référence 61 est un moyen de stockage de programme de décalage afin de stocker un trajet de contour 50 pour la forme d'usinage de la pièce comme programme comportant une information de décalage, la référence 73 est un moyen de stockage de forme de surface latérale afin de stocker une information sur une forme de la surface latérale, la référence 72 est un moyen de calcul de valeur de décalage afin de calculer une valeur de décalage qui est changée pendant l'usinage à partir de l'information sur la surface latérale,
la référence 71 est un moyen de stockage de valeur de décalage afin de stocker la multitude des valeurs de décalage du trajet 50 du contour qui sont modifiées pendant l'usinage. En outre X1-Xn et H1-Hn sont une valeur de décalage du trajet du contour à l'un des "n" usinages respectivement, qui est calculée sur la base de l'information sur la surface latérale.
On décrira maintenant une opération d'usinage par étincelage selon ce mode de réalisation.
Dans ce mode de réalisation, comme dans le dixième mode de réalisation, le trajet du contour est défini comme un programme ayant des décalages dans le moyen 61 de stockage du programme de décalage, et l'usinage est exécuté tout en changeant le trajet du contour étape par étape. Cependant, le présent mode de réalisation est différent en ce sens que la valeur du décalage dans l'usinage de chaque couche n'est pas établie au préalable et est stockée, mais la valeur du décalage est calculée dans le moyen 63 de commande CN sur la base de l'information relative à la forme de la surface latérale.
Plus précisément, en fig. 26, le moyen 72 de calcul de la valeur de décalage calcule une valeur de décalage dans l'usinage pour chaque couche à partir d'une formule relative à la forme X = f(Z) de la surface latérale, qui est stockée dans le moyen 73 de stockage de forme de surface latérale. Le groupe des décalage calculés est stocké dans le moyen 71 de stockage de valeur de décalage. Le moyen 64 de commande de la position relative répète l'usinage tout en réduisant progressivement les dimensions du contour sur la base de cette information de décalage et du programme du contour ayant des décalages stockés dans le moyen 61 de stockage de programme de décalage.
Plus précisément, après l'usinage du trajet de la forme intérieure, non représenté, par le moyen 64 de commande de position relative, l'électrode est soulevée suivant l'axe Z et déplacée (parcours libre) jusqu'au trajet du contour. Alors, l'électrode est abaissée de nouveau suivant l'axe Z et l'usinage est exécuté pour la valeur H1 du décalage du trajet du contour le plus à l'extérieur. Alors, après l'usinage de finition du lieu L1 du contour, l'électrode est soulevée suivant l'axe Z, et l'usinage est exécuté de nouveau suivant le trajet de la forme intérieure. Alors, l'usinage est effectué pour la valeur H2 du décalage du trajet du contour. L'usinage est répété pour le contour en changeant la valeur du décalage H1 -> H2 -> ...
-> Hn, de sorte qu'une cavité ayant une forme en option de la surface latérale est usinée, comme représenté en fig. 27.
En général, ces procédés sont commandés sous la commande d'un programme par le moyen 63 de commande CN, comme représenté en fig. 28.
Un programme CN du trajet du contour est entré dans l'étape S41b, et le programme entré est sto-cké dans l'étape S42b. Le nombre n des usinages pour diviser la forme d'usinage en trajets de contour est entré dans l'étape S43b et est stocké dans l'étape S44b. Alors, une profondeur de couche E est calculée sous la forme E=H/n à partir de la relation entre la profondeur H désirée, la profondeur E d'une couche afin d'exécuter un usinage et le nombre n des usinages, dans l'étape S45b. Le programme de décalage est stocké sur la base de la profondeur E d'une couche dans l'étape S46b, et une équation qui désigne la forme de la surface latérale est entrée dans l'étape S47b.
Plus précisément, comme représenté en fig. 27, par exemple, la relation entre la direction de l'axe Z et la direction de l'axe X est entrée sous forme de l'équation Z=X<2>, c'est-à-dire X=Z<1/2>, etc., et est stockée dans l'étape S48b. Alors, un décalage qui correspond à l'équation entrée pour la désignation de la forme de la surface latérale est entré dans l'étape S49b et stocké dans l'étape S50b. On a décrit ce mode de réalisation en liaison avec le cas où le décalage est entré et stocké en correspondance avec les équations respectives permettant de désigner la forme de la surface latérale et le nombre des usinages.
Cependant, il est possible d'exécuter l'affectation automatique des valeurs de décalage qui correspondent aux usinages sur la base de la profondeur E d'une couche qui est calculée dans l'étape S43b jusqu'à l'étape S47b et de la profondeur H de l'usinage, ou le programme de décalage, la relation entre le nombre n des usinages et la profondeur H de l'usinage, et l'équation pour la désignation de la forme de la surface latérale.
S'il est décidé que l'usinage a commencé à l'étape S51b, une valeur initiale 1 est initialisée comme valeur f dans une mémoire qui stocke le nombre des usinages dans l'étape S52b. Un décalage Hf est établi dans l'étape S53b, et l'usinage d'une couche E(f) est effectué qui correspond au nombre des usinages qui est stocké dans la valeur f dans l'étape S54b. Il est décidé si oui ou non la valeur f devient le nombre n des usinages dans l'étape S55b. La valeur f de la mémoire est incrémentée dans l'étape S56b, et un programme entre l'étape S53b et l'étape S56b est exécuté de manière répétée jusqu'à ce que la valeur f de la mémoire devienne le nombre n des usinages. Lorsque la valeur f devient le nombre n des usinages, ce programme est terminé.
Le présent mode de réalisation de l'appareil de décharge par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple et la pièce 2, exécute une commande tridimensionnelle par commande CN tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z pour corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec l'avance dans le plan X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
L'appareil d'usinage par étincelage du présent mode de réalisation comprend: le moyen 61 de stockage de programme de décalage afin de stocker le trajet du contour dans une forme usinée comme programme ayant une information de décalage dans l'étape S46b; le moyen 73 de stockage de forme de surface latérale afin de stocker une information sur une forme de surface latérale dans l'étape S47b et l'étape S48b;
et le moyen 72 de calcul de valeur de décalage afin de calculer la valeur de décalage, qui change pendant l'usinage sur la base de l'information relative à la forme de la surface latérale, dans l'étape S51b et l'étape S56b; d'où l'obtention d'une forme ayant une surface latérale avec un angle facultatif par un usinage répété tout en changeant étape par étape la valeur du décalage, à partir du résultat calculé provenant du moyen de calcul de valeur de décalage.
Ainsi, même si la quantité de l'usure de l'électrode est grande, l'avance suivant l'axe Z selon une quantité du déplacement de correction DELTA Zu est effectuée chaque fois qu'une distance L de déplacement sur le lieu dans le plan X-Y atteint un intervalle unitaire de correction DELTA L, qui est une norme pour l'exécution de la correction dans la direction de l'axe Z. Par conséquent, il est possible d'enlever une couche d'une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées, afin de diminuer les données techniques d'usinage qui sont entrées manuellement pour corriger l'usure d'une électrode, et pour réaliser la correction de l'usure d'une électrode d'une manière plus facile.
En outre, il est possible d'améliorer la précision de l'usinage même si la quantité de l'usure de l'électrode est grande. Par conséquent, dans un usinage tridimensionnel utilisant une électrode de forme simple, on peut obtenir une vitesse et une précision d'usinage élevées, ce qui n'était pas le cas de la technique antérieure.Dans le présent mode de réalisation, par rapport au onzième mode, il est possible d'usiner une forme compliquée d'une surface latérale, car la valeur du décalage du trajet de contour est calculée à partir de l'information relative à la forme de la surface latérale. Par conséquent, la programmation est aisée, et il est possible d'améliorer la précision de la forme d'usinage, à une portion du bord.
En outre, il est possible d'usiner facilement une surface latérale d'une forme tridimensionnelle et d'améliorer la précision de l'usinage à une portion d'angle. Treizième mode de réalisation .
La fig. 29 est un schéma sous forme de blocs de l'ensemble de la structure du treizième mode de réalisation de l'appareil d'usinage par étincelage de l'invention. La fig. 30 est un schéma représentant une situation d'usinage dans le mode de réalisation de la fig. 29.
Dans les figures, la référence 1 est une électrode, la référence 20 est une douille pour serrer l'électrode 1, la référence 21 est un support pour maintenir l'électrode 1 par la douille 20, la référence 22 un mécanisme de serrage pour serrer le support 21, la référence 23 est un joint universel qui est un mécanisme permettant d'incliner le mécanisme 22 en même temps que l'électrode 1. La référence 25 est un mécanisme de mise en rotation maintenu par une unité d'entraînement suivant l'axe Z, non représentée, et accouplé au mécanisme 22 par l'intermédiaire d'un mécanisme 24a et 24b de réglage d'angle, lesquels ajustent un angle par rotation.
La référence 26a est un mécanisme à engrenage pour faire tourner le mécanisme 24a, la référence 27a est un actionneur pour faire tourner le mécanisme à engrenage 26a, la référence 30 est un circuit de commande pour entraîner l'actionneur 27a, la référence 29 est un moyen de commande de quantité d'inclinaison d'axe afin de calculer un angle d'inclinaison de l'axe de l'électrode à partir d'une valeur donnée du moyen 28 de réglage du chanfrein d'une surface latérale et de la quantité d'entraînement de l'actionneur (angle de rotation) afin d'obtenir cet angle d'inclinaison. Un ordre d'entraînement est donné au circuit 30. La référence 31 est une source d'alimentation pour usinage.
On décrira maintenant l'opération d'usinage par étincelage de ce mode de réalisation.
Dans ce mode de réalisation, l'usinage d'une surface latérale inclinée est effectué en plaçant l'élect-rode tournante inclinée précédemment à un angle fixe par rapport à l'axe de rotation.
Plus précisément, en fig. 29, le mécanisme de serrage 22 est connecté au mécanisme 25 via le joint universel 23 et peut maintenir l'électrode 1 à l'état incliné suivant un angle facultatif, par réglage du mécanisme 24a et 24b. Au moment de l'usinage, le mécanisme 25 est entraîné dans cet état et l'usinage est effectué tout en faisant tourner l'électrode 1. Comme représenté dans la vue schématique de la fig. 30 qui illustre un cas d'usinage dans ce mode de réalisation, la référence 1a représente une position d'électrode au commencement de l'usinage, et la référence 1b une position de l'électrode pendant l'usinage.
Comme représenté, l'électrode 1 d'une longueur initiale Le est animée d'un mouvement de rotation tout en étant inclinée d'un angle theta e par rapport à l'axe de rotation de l'électrode, et l'usinage commence dans cet état. Au fur et à mesure de l'usinage, l'usure de l'électrode d'une longueur indiquée par Lc a lieu à la position 1b de l'électrode, car l'usinage est exécuté alors que l'électrode 1 est usée. Il en résulte que, si l'on suppose que theta w est l'angle d'inclinaison de la surface latérale et que D est la profondeur désirée de l'usinage:
tg theta w = (Lc/D) +/- sin theta e theta w = tg<-><1> (K +/- sin theta e)
où k = Lc/D.
En conséquence, on peut obtenir une forme de la surface latérale ayant un angle d'inclinaison theta w.
Comme on l'a mentionné précédemment, le présent mode de réalisation de l'appareil de décharge par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple et une pièce 2, et exécute une commande tridimensionnelle par commande CN tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z pour corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec l'avance dans le plan X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
L'appareil d'usinage par étincelage du présent mode de réalisation comprend: un moyen de maintien de l'électrode, constitué du support 21, afin de fixer l'électrode 1 à l'état incliné suivant un angle fixe par rapport à l'axe de rotation de l'électrode; et la source d'alimentation 31 pour rendre variable la quantité de l'usure de l'électrode; d'où l'usinage et l'obtention de la forme de la surface latérale ayant une inclinaison constante par l'usinage du contour d'une forme désirée, tout en faisant tourner l'électrode à l'état incliné à un angle fixe.
Ainsi, même si la quantité de l'usure de l'électrode est élevée, la forme de la surface latérale ayant une inclinaison constante peut être usinée et obtenue par l'usinage du contour de la forme désirée tout en faisant tourner l'électrode à l'état incliné suivant un angle fixe. Par conséquent, il est possible de diminuer les données techniques de l'usinage qui sont entrées manuellement pour la correction de l'usure de l'électrode et de réaliser la correction de cette usure d'une manière plus aisée. En outre, il est possible d'améliorer la précision de l'usinage même si la quantité de l'usure de l'électrode est importante.
Par conséquent, dans un usinage tridimensionnel utilisant l'électrode de forme simple, on peut obtenir une vitesse d'usinage et une précision de l'usinage élevées, ce qui n'était pas le cas de la technique antérieure.
En conséquence, il est possible d'usiner une forme de surface latérale ayant un angle incliné en option en réglant de manière appropriée l'angle d'inclinaison de l'électrode conformément à un rapport d'usure de la longueur de l'électrode. Par conséquent, la programmation est aisée et il est possible d'améliorer la précision de la forme usinée à une portion d'un bord. En outre, il est possible d'exécuter un usinage de la surface latérale d'une forme tridimensionnelle de façon aisée et d'améliorer la précision de l'usinage à une portion d'un angle. Quatorzième mode de réalisation .
La fig. 31 est une vue représentant un quatorzième mode de réalisation du procédé d'usinage par étincelage de la présente invention. Elle représente un procédé de finition pour une portion d'angle usinée par une électrode tubulaire quadrangulaire ou une électrode en colonne quadrangulaire.
Dans la figure, 1A est une électrode en colonne quadrangulaire pour le travail de finition, dont longueur d'un côté est
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. Ici, R est le rayon d'un angle qui a été formé dans l'usinage en utilisant l'électrode tubulaire. La référence 2 est une pièce.
On décrira maintenant une opération d'usinage par étincelage de ce mode de réalisation.
Comme le mode de réalisation mentionné ci-dessus, l'usinage d'un contour est exécuté tout en appliquant une tension entre l'électrode 1 et la pièce 2 qui sont en regard l'une de l'autre, tout en faisant tourner l'électrode 1 et en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z pour corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec l'avance dans le plan X-Y. Un contour constant peut être obtenu sans compensation de l'usure de la surface latérale, en exécutant l'usinage tout en maintenant l'électrode stable dans un état constant.
Pendant l'usinage, le trajet d'usinage est tout d'abord usiné de manière répétée par l'électrode tubulaire (non représentée) de rayon R, d'où l'exécution d'un usinage de dégrossissage ayant la forme désirée. Dans cet usinage, un angle de rayon R est formé aux quatre parties d'angle comme représenté en fig. 31.
Ensuite, l'électrode 1 est échangée avec l'électrode 1A en colonne quadrangulaire pour la finition des portions d'angle, d'où l'usinage de finition des portions d'angle. Ici, la finition d'une portion d'angle n'est pas exécutée en utilisant une partie de la surface latérale de l'électrode comme dans la technique antérieure, mais en répétant l'usinage en employant la surface inférieure de l'électrode. Plus précisément, après avoir changé l'électrode 1 par l'électrode 1A, elle est de nouveau positionnée à la surface supérieure de la pièce 2, et la portion d'angle est enlevée de manière répétée par couches en usinant les portions d'angle non enlevées tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z avec l'avance dans le plan X-Y.
Lorsque la surface inférieure de l'électrode 1A atteint une surface inférieure pré-traitée (surface inférieure d'une forme usinée par l'électrode tubulaire), le travail de finition de la portion d'angle est achevé. Par ce travail de finition, il est possible de faire en sorte qu'une portion intérieure de l'angle ait un bord abrupt à l'intérieur de l'angle sans portion ronde de rayon R.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, la forme et les dimensions de l'électrode de finition 1a sont très importantes pour exécuter l'usinage de finition dans la portion d'angle avec une précision élevée tout en l'usinant de manière répétée avec emploi de la surface inférieure de l'électrode.
On décrira maintenant une forme de l'usure de l'électrode en liaison avec des exemples dans lesquels les dimensions des électrodes de finition 1A en colonne quadrangulaire sont différentes, en se reportant aux fig. 32a, 32b, 33a et 33b.
Les fig. 32a, 32b, 33a et 33b sont des vues représentant des formes de l'usure de l'électrode pour des exemples de comparaison dans lesquels les dimensions de l'électrode 1A sont différentes, dans le mode de réalisation de la fig. 19 du procédé d'usinage par étincelage de la présente invention. Dans les figures, les vues représentent dans la direction des flèches les parties inférieures des électrodes, respectivement, quand on les regarde depuis leur surface latérale.
Comme représenté en fig. 32a et 32b, dans le cas où les dimensions de l'électrode 1A sont relativement grandes, une portion centrale de l'électrode n'est pas utilisée dans le travail de finition aux quatre angles. Ainsi, la forme de l'usure de la surface inférieure de l'électrode est telle que sa portion centrale reste non usée, c'est-à-dire que le centre de l'électrode est en saillie. Si l'usinage de finition d'un angle est exécuté avec une telle forme de l'électrode, la forme de la surface inférieure est transférée à la forme de la surface inférieure de la portion d'angle, et il est impossible d'y obtenir une forme plate.
En outre, dans le cas où l'on ait plus grand d'un certain degré que la longueur du côté
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de l'électrode 1A représentée en fig. 33a, il n'y a formation d'aucune saillie à la portion centrale de l'électrode, comme si le travail de finition de l'angle est exécuté aux quatre angles. Cependant, la forme de la surface inférieure de l'électrode a un portion du bord qui est affaissée, de sorte que la précision de sa forme dans la finition de l'angle est détériorée. Ces erreurs d'usinage sont dues au fait qu'une partie de la surface inférieure de l'électrode n'est pas utilisée pour l'usinage dans la finition de l'angle.
Plus précisément, dans le cas de la fig. 33b, si l'usinage est exécuté alors que la longueur d'un côté de l'électrode 1A est
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, effectué en employant la totalité de la surface inférieure de l'électrode 1A à la portion d'angle. Ainsi, l'électrode 1A est usée de manière uniforme, de sorte qu'un usinage de haute précision est possible en utilisant l'état d'usure de l'électrode.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, le présent mode de réalisation du procédé de décharge par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple et la pièce 2, exécute une commande tridimensionnelle par commande CN tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1A avec l'avance dans un plan X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
Le procédé d'usinage par étincelage est un procédé dans lequel la portion d'angle intérieure de rayon R est usinée par une électrode cylindrique ou une électrode tubulaire, et qui finit ensuite les portions d'angle, là où l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire n'a rien enlevé, par emploi de l'électrode 1A en colonne quadrangulaire dont la longueur L du côté d'une section carrée est
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.
Par conséquent, il est possible d'enlever une couche d'une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées, afin de diminuer les données techniques d'usinage qui sont entrées manuellement pour corriger l'usure de l'électrode, afin de réaliser d'une façon plus aisée la correction de l'usure de l'électrode et d'améliorer la précision de l'usinage même si la quantité de l'usure de l'électrode est élevée. De plus, la programmation est facile et il est possible d'améliorer la précision de la forme de l'usinage des portions du bord. Il est également possible d'effectuer facilement l'usinage d'une surface latérale de forme tridimensionnelle et d'améliorer la précision de l'usinage aux portions d'angle. Quinzième mode de réalisation .
La fig. 34 est une vue permettant d'expliquer un quinzième mode de réalisation d'un procédé d'usinage par étincelage selon la présente invention. Elle représente un procédé de finition pour une portion d'angle avec une électrode cylindrique ou une électrode tubulaire. Les fig. 35a, 35b, 36a et 36b sont des vues représentant les formes de l'usure de l'électrode dans des exemples de comparaison, dans lesquels les dimensions de l'électrode cylindrique de finition 1B sont différentes, dans le procédé d'usinage par étincelage du mode de réalisation de la fig. 34 de la présente invention. Dans les figures, les vues avec des flèches représentent les portions inférieures des électrodes, respectivement, telles qu'elles sont vues à partir de la surface latérale.
La fig. 34 représente un procédé de finition pour une portion d'angle usinée par une électrode cylindrique ou une électrode tubulaire. La référence 1B est une électrode de finition tubulaire de rayon
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. Ici, R est le rayon de l'angle formé par un pré-traitement avec une électrode tubulaire. La référence 2 est une pièce.
On décrira maintenant une opération d'usinage par étincelage selon ce mode de réalisation de l<'>invention.
Comme dans le mode de réalisation mentionné ci-dessus, en premier lieu l'usinage est effectué de manière répétée sur le trajet d'usinage ci-dessus par une électrode tubulaire de rayon R non représentée, d'où l'exécution d'un usinage de dégrossissage ayant la profondeur désirée. Dans cet usinage, un angle de rayon R est formé aux quatre portions d'angle comme représenté en fig. 34. Ensuite, l'électrode 1B est changée par l'électrode cylindrique 1B pour la finition des portions d'angle, d'où l'exécution de l'usinage de finition de ces portions. Ici, la finition de la portion d'angle n'est pas exécutée en employant une partie de la surface latérale de l'électrode comme dans la technique antérieure, mais en répétant l'usinage avec l'emploi de la surface inférieure de l'électrode.
Plus précisément, après avoir changé l'électrode 1 par l'électrode 1B en colonne cylindrique, celle-ci est de nouveau placée à la surface supérieure de la pièce, et la portion d'angle est enlevée de manière répétée en couches par usinage des portions d'angle non enlevées tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z avec l'avance dans le plan X-Y. Lorsque la surface inférieure de l'électrode 1B atteint une surface inférieure pré-traitée (une surface inférieure d'une forme usinée par l'électrode tubulaire), le travail de finition de la portion d'angle est achevé. Par ce travail de finition, il est possible de faire en sorte qu'une portion intérieure d'angle ait un rayon R plus petit.
Comme on l'a mentionné dans le mode de réalisation ci-dessus, la forme et les dimensions de l'électrode de finition sont très importantes afin d'effectuer l'usinage de finition pour la portion d'angle avec une précision élevée tout en répétant le travail d'usinage avec emploi de la surface inférieure de l'électrode.
Par exemple, comme en fig. 35a, dans le cas où les dimensions de l'électrode cylindrique de finition 1B sont relativement grandes, une portion centrale de l'électrode n'est pas utilisée dans la finition d'un angle. Ainsi, la forme de l'usure de la surface inférieure de l'électrode est telle que la portion centrale reste sans usure, c'est-à-dire que le centre de l'électrode est en saillie. Si l'usinage de finition d'un angle est exécuté avec une telle forme de l'électrode, la forme de sa surface inférieure est transférée à la forme de la surface inférieure de la portion d'angle, et il est impossible d'y obtenir une forme plate. Ces erreurs d'usinage sont dues au fait qu'une partie de la surface inférieure de l'électrode de finition est utilisée pour l'usinage dans la finition de l'angle.
De plus, dans le cas de la fig. 35b, si l'usinage est exécuté alors que le rayon de l'électrode cylindrique 1B est
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, l'usinage est effectué en employant la totalité de la surface inférieure de l'électrode 1B à la portion d'angle. Ainsi, l'électrode cylindrique 1B est usée de manière uniforme, et un usinage de haute précision est possible en utilisant l'état d'usure de l'électrode. Un cas tel que celui de la fig. 35b n'est pas limité à l'électrode cylindrique de finition 1B. C'est également le cas si l'on utilise l'électrode tubulaire.
De plus, comme représenté en fig. 36a et 36b, dans le cas où la forme de l'électrode est plus petite que ci-dessus, l'usure de l'électrode devient uniforme et l'usinage désiré est possible. Cependant, comme représenté en fig. 36b, dans le cas où la forme de l'électrode est encore plus petite, il est nécessaire d'exécuter la finition avec une multitude de trajets comme indiqué par les lieux Lna et Lnb. Dans ce cas, il est nécessaire que le centre de l'électrode entre dans l'intérieur de la portion d'angle non enlevée (partie hachurée dans la figure) lors d'un trajet d'un second usinage. Dans un cas tel que celui de la fig. 36b, une erreur d'usinage est provoquée pendant l'usinage suivant le trajet du second usinage, car une partie de chevauchement est produite entre les lieux de l'intérieur et de l'extérieur.
Un cas tel que celui des fig. 36a et 36b n'est pas limité à l'électrode cylindrique de finition 1B, cela est également le cas lors de l'utilisation de l'électrode tubulaire.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, le présent mode de réalisation du procédé d'usinage par étincelage applique une tension entre l'électrode 1B de forme simple et la pièce 2, exécute une commande tridimensionnelle par commande CN tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1B avec l'avance dans un plan X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée. Le procédé d'usinage par étincelage de ce mode de réalisation est un procédé dans lequel la portion intérieure de l'angle de rayon R est usinée par une électrode cylindrique ou tubulaire, et qui finit ensuite les portions d'angle, là où l'électrode cylindrique ou tubulaire 1B n'a rien enlevé, par emploi de l'électrode 1B qui a un rayon
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.
Par conséquent, l'électrode 1B est échangée avec l'électrode cylindrique ou tubulaire de finition 1B, et la portion d'angle est ensuite enlevée de manière répétée en couches. Lorsque la surface inférieure de l'électrode cylindrique de finition 1B atteint une surface inférieure pré-traitée (surface inférieure de la forme usinée par l'électrode tubulaire), l'usinage de finition de la portion d'angle est achevé. Avec ce travail de finition, il est possible de rendre la portion intérieure de l'angle plus petite que le rayon R du lieu suivant lequel l'électrode 1B se déplace. Seizième mode de réalisation .
La fig. 37 est une vue représentant un seizième mode de réalisation du procédé d'usinage par étincelage selon la présente invention. Elle représente un procédé de finition pour les portions d'angle en utilisant une électrode de finition tubulaire.
Dans la figure, la référence 1B est une électrode tubulaire dont une partie comprenant un trou pour liquide recouvre un lieu de l'électrode tubulaire de pré-traitement, ou recouvre une portion d'angle de rayon R, que l'électrode tubulaire de pré-traitement n'a pas enlevée dans le travail d'usinage de pré-traitement. La référence 2 est une pièce.
On décrira maintenant une opération d'usinage par étincelage selon ce mode de réalisation de l'invention.
Dans le travail de pré-usinage, le trajet d'usinage est usiné de manière répétée par l'électrode tubulaire de rayon R, ce qui permet d'exécuter un usinage de dégrossissage ayant la profondeur désirée. Dans cet usinage, un angle de rayon R est formé à la portion d'angle comme représenté en fig. 37. Plus précisément, le trajet d'usinage est usiné de manière répétée par l'électrode tubulaire de rayon R, non représentée, d'où l'exécution d'un usinage de dégrossissage ayant la profondeur désirée. Dans cet usinage, un angle de rayon R est formé à la portion d'usinage comme représenté en fig. 37. Alors, l'électrode est échangée avec l'électrode tubulaire 1B afin de procéder à la finition des portions d'angle, d'où l'exécution de l'usinage des portions d'angle.
Ici, la finition de la portion d'angle n'est pas exécutée en employant une portion de la surface latérale de l'électrode comme dans la technique antérieure, mais par un usinage répété avec l'emploi de la surface inférieure de l'électrode. Plus précisément, après l'échange de l'électrode pour passer à l'électrode tubulaire de finition 1B, cette électrode 1B est de nouveau positionnée sur la surface supérieure de la pièce, et l'usinage de la partie restante de l'angle est exécuté tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z avec l'avance dans le plan X-Y. Ainsi, la portion d'angle est enlevée de façon répétée par couches.
Lorsque la surface inférieure de l'électrode tubulaire 1B atteint une surface inférieure pré-usinée (une surface inférieure d'une forme usinée par l'électrode tubulaire), l'usinage de finition de la portion d'angle est achevé. Avec cette finition, il est possible d'avoir un rayon R plus petit pour la portion intérieure de l'angle.
Comme mentionné ci-dessus, le présent mode de réalisation du procédé de décharge par étincelage applique une tension entre l'électrode 1B de forme simple et la pièce 2, exécute une commande tridimensionnelle par commande CN tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1B avec l'avance dans le plan X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
Le procédé d'usinage par étincelage de ce mode de réalisation est un procédé dans lequel la portion intérieure d'angle de rayon R est usinée par une électrode cylindrique ou tubulaire 1B, qui finit ensuite les portions d'angle, que l'électrode 1B n'a pas enlevées, en employant l'électrode tubulaire 1B d'une forme telle qu'une partie de la portion ayant le trou pour liquide recouvre la portion d'angle que l'électrode cylindrique ou tubulaire 1B n'a pas enlevée.
Dans ce mode de réalisation, si la finition des portions d'angle, que la première électrode cylindrique n'a pas enlevées, est exécutée en employant l'électrode tubulaire 1B d'une forme telle qu'une partie de la portion comportant le trou pour liquide couvre la portion d'angle de rayon R, que l'électrode cylindrique de pré-traitement, c'est-à-dire la première électrode cylindrique, n'a pas enlevées comme représenté en fig. 37, l'usinage est effectué en utilisant l'ensemble de la surface inférieure de l'électrode tubulaire de finition 1B à la portion d'angle comme dans le mode de réalisation ci-dessus. Ainsi, l'électrode est usée de manière uniforme et un usinage de haute précision est possible en utilisant l'état d'usure de l'électrode.
Par conséquent, même si la quantité de l'usure de l'électrode est grande, il est possible d'enlever une couche d'une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité consommée de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées. En outre, une programmation aisée est possible dans un usinage tridimensionnel en utilisant une électrode de forme simple, et il est possible d'améliorer la précision de la forme de l'usinage d'une portion d'un bord. L'usinage de la surface latérale de forme tridimensionnelle est effectué facilement, d'où l'amélioration de la précision de l'usinage à la portion d'angle. Dix-septième mode de réalisation .
La fig. 18 est une vue représentant un dix-septième mode de réalisation du procédé d'usinage par étincelage selon la présente invention.
En fig. 38, la référence 1 est une électrode et la référence 2 une pièce. Dans la figure, un intervalle A est un intervalle d'usinage d'une portion de finition d'angle, et un intervalle B est un intervalle au parcours libre comme portion au parcours libre à l'exception de la portion d'angle.
La fig. 39 est un schéma sous forme de blocs de l'ensemble de la structure du dix-septième mode de réalisation de l'usinage par étincelage de la présente invention.
* En fig. 39, là référence 1 est une électrode, la référence 2 une pièce, la référence 81 est un moyen de stockage de programme d'usinage afin de stocker une information de programme d'usinage, la référence 82 est un moyen de jugement d'une portion d'angle afin de juger si une portion qui est maintenant traitée se trouve dans l'intervalle d'usinage A de la portion de finition d'angle ou dans l'intervalle au parcours libre B autre que les portions d'angle, conformément à l'information du programme d'usinage qui est stockée dans le moyen 81. Concrètement, le moyen de jugement 82 peut prendre une décision en fonction du fait que le programme d'usinage porte ou non sur un usinage rectiligne.
La référence 64 est un moyen de commande de position relative, tel qu'un servomécanisme, etc., pour commander la position relative de l'électrode 1 et de la pièce 2, et la référence 63 est un moyen de commande CN.
On décrira maintenant une opération d'usinage par étincelage selon ce mode de réalisation.
Comme dans le mode de réalisation mentionné ci-dessus, une tension est appliquée entre l'électrode 1 et la pièce 2, qui sont en regard l'une de l'autre, alors qu'une avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 est synthétisée avec l'avance dans le plan X-Y, de manière à effectuer l'usinage d'un contour. Ainsi, un contour constant peut être obtenu sans compensation de l'usure de la surface latérale en exécutant l'usinage tout en maintenant stable la forme de l'électrode à l'état constant.
Dans un travail d'usinage spécifique, tout d'abord le trajet d'usinage est usiné de manière répétée par une électrode tubulaire de rayon R, non représentée, d'où l'exécution d'un usinage de dégrossissage ayant la profondeur désirée. Dans cet usinage, un angle de rayon R est formé à une portion d'angle. Ensuite l'électrode 1 est échangée avec l'électrode 1 pour la finition des portions d'angle, d'où l'exécution de l'usinage de finition des portions d'angle. Ici, la finition de la portion d'angle n'est pas effectuée en utilisant une portion de la surface latérale de l'électrode comme dans la technique antérieure, mais en l'usinant de manière répétée en employant la surface inférieure de l'électrode.
Plus précisément, après avoir changé l'électrode 1 par l'électrode de finition 1, l'électrode est de nouveau positionnée sur la surface supérieure de la pièce 2. Alors, l'usinage de la portion restante à l'angle est exécuté tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z avec une avance dans le plan X-Y, de sorte que l'enlèvement de la portion d'angle est effectué de manière répétée par couches. Lorsque la surface inférieure de l'électrode de finition 1 atteint une surface inférieure pré-traitée ou pré-usinée (surface inférieure d'une forme usinée par l'électrode tubulaire), l'usinage de finition de la portion d'angle est achevé. Avec ce travail de finition, il est possible de finir la portion intérieure de l'angle.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, le présent mode de réalisation de l'appareil d'usinage par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple et la pièce 2, exécute une commande tridimensionnelle par commande CN tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec l'avance dans le plan X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée.
L'appareil d'usinage par étincelage de ce mode de réalisation comprend: un moyen d'échange d'électrode bien connu afin d'échanger une multitude d'électrodes; le moyen 82 de jugement sur la portion d'angle afin de juger si une position qui est maintenant usinée est une portion d'angle ou non; et le moyen 64 de commande de position relative afin de commander l'électrode de façon à exécuter l'usinage dans la direction d'inclinaison tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z, afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y à la portion d'angle et à exécuter seulement l'avance dans le plan X-Y à des parties autres que la portion d'angle;
d'où l'échange de l'électrode avec l'électrode de finition 1 après exécution de l'usinage par l'électrode 1 de forme cylindrique ou tubulaire, et l'exécution de l'usinage de finition de la portion d'angle sur la base d'un ordre provenant du moyen 64.
Dans l'usinage de finition d'une forme telle que celle indiquée en fig. 38, l'électrode de finition 1 est déplacé dans le sens du mouvement indiqué par la flèche, de sorte que l'usinage de finition des quatre angles est exécuté de manière répétée dans l'ordre. Une portion représentée par l'intervalle d'usinage A dans la figure est un intervalle permettant d'exécuter la décharge électrique à la portion d'angle, et une portion indiquée par l'intervalle au parcours libre B est un intervalle de parcours libre dans lequel aucune décharge électrique n'est produite. Dans la finition d'un angle d'une telle forme, l'intervalle B est long.
Par conséquent, si l'avance pour la correction de l'usure de la longueur de l'électrode (avance suivant l'axe Z) est exécutée dans l'intervalle B, l'électrode subit une avance trop grande de sorte qu'il se produit un usinage anormal à la portion d'angle suivante, comme un court-circuit. Par conséquent, l'usinage est exécuté dans la direction inclinée tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z avec l'avance dans le plan X-Y de manière à corriger l'usure de la longueur de l'électrode dans l'intervalle d'usinage A. Cependant, seule l'avance dans le plan X-Y est effectuée dans l'intervalle B à l'exception de la portion d'angle.
Plus précisément, en fig. 39, le moyen de jugement 82 juge si une portion qui est maintenant usinée est la portion d'angle (intervalle d'usinage A) ou non (intervalle de parcours libre B) sur la base de l'information provenant du moyen 81 de stockage du programme d'usinage. Etant donné que la distance de l'intervalle d'usinage A à l'angle change en fonction de la forme ou des dimensions d'un angle R dans une électrode de pré-traitement ou dans l'électrode de finition, le moyen de jugement 82 est structuré de façon qu'il porte un jugement sur l'intervalle d'usinage d'angle plus correctement à partir d'une telle information sur la forme de l'électrode.
Le moyen 64 de commande de position relative exécute l'usinage dans la direction inclinée tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z avec l'avance dans le plan X-Y de manière à corriger l'usure de la longueur de l'électrode dans l'intervalle d'usinage A, et exécute seulement l'avance dans le plan X-Y dans l'intervalle de parcours libre B autre que la portion d'angle, sur la base du résultat du jugement donné par le moyen 82. En exécutant une telle commande par jugement, l'avance dans la direction de l'axe Z de l'électrode est stoppée à la portion au parcours libre, et un usinage de finition approprié est possible pour la seule portion d'angle.
Il est possible de réduire un temps mort de déplacement dans l'intervalle B en augmentant le gain de l'avance dans un mouvement horizontal (intervalle de parcours libre B) à des portions autres que la portion d'angle ou en augmentant la limite supérieure de la vitesse de l'avance, d'où son exécution à une vitesse supérieure à celle de l'avance usuelle de l'usinage, à partir du résultat du jugement donné par le moyen 82.
Le moyen de commande interpôle exécute dans ce mode de réalisation le mouvement dans la direction horizontale à des portions autres que la portion d'angle à une vitesse plus grande que l'avance usuelle de l'usinage.
En outre, un moyen de détection interpôle peut être prévu à la place du moyen 15 de jugement de la portion d'angle, de manière à détecter si l'espace interpôle est ouvert ou non par suite de la diminution de la fréquence de décharge ou de l'augmentation de la tension moyenne d'usinage, ou analogue, pendant l'usinage. Ainsi, si l'espace interpôle est ouvert ou presque ouvert, l'avance dans la direction Z est stoppée pour n'exécuter que l'avance dans le plan X-Y par le moyen de détection interpôle.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, le présent mode de réalisation de l'appareil d'usinage par étincelage applique une tension entre l'électrode 1 de forme simple et la pièce 2, exécute une commande tridimensionnelle par la commande CN tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode 1 avec l'avance dans le plan X-Y, d'où l'usinage de la forme tridimensionnelle désirée. L'appareil d'usinage par étincelage de ce mode de réalisation comprend le moyen de détection interpôle afin de détecter si l'espace interpôle est ouvert ou non par suite de la diminution de la fréquence de décharge ou de l'augmentation de la tension moyenne d'usinage ou analogue pendant l'usinage.
Alors s'il est détecté par ce moyen de détection que l'espace interpôle est ouvert ou presque ouvert, l'avance dans la direction Z est stoppée et seule l'avance dans le plan X-Y est effectuée.
Par conséquent, même si la quantité de l'usure de l'électrode est grande, il est possible d'enlever une couche d'une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées, afin de diminuer les données techniques d'usinage qui sont entrées manuellement pour corriger l'usure de l'électrode, afin de réaliser la correction de l'usure de l'électrode d'une façon plus aisée et d'améliorer la précision de l'usinage même si la quantité de l'usure de l'électrode est importante. De plus, la programmation est aisée, et il est possible d'améliorer la précision de la forme de l'usinage des portions de bord, d'exécuter facilement l'usinage de la surface latérale d'une forme tridimensionnelle et d'améliorer la précision de l'usinage des portions d'angle.
Dix-huitième mode de réalisation .
La fig. 40 est un schéma sous forme de blocs de l'ensemble de la structure d'un dix-huitième mode de réalisation de l'appareil d'usinage par étincelage selon la présente invention.
En fig. 40, la référence 1 est une électrode, la référence 2 une pièce, la référence 81 un moyen de stockage de programme d'usinage afin de stocker une information de programme d'usinage, la référence 82 est un moyen de jugement afin de juger si une portion qui est maintenant usinée est un portion d'angle (intervalle d'usinage A) ou non (intervalle ou parcours libre B), la référence 64 est un moyen de commande de position relative afin de commander la position relative de l'électrode 1 et de la pièce 2, la référence 83 est un moyen de détection de vitesse de déplacement afin de détecter le fait que l'électrode 1 atteint une surface inférieure sur la base du changement de la vitesse de l'avance d'usinage, et la référence 63 est un moyen de commande CN.
La référence 84 est un moyen de détection interpôle afin de détecter une tension moyenne Vg entre les pôles et détecte le fait que l'espace interpôle est ouvert par suite de la diminution de la fréquence de décharge ou de l'augmentation de la tension moyenne d'usinage ou analogue, pendant l'usinage. Il est possible de porter un jugement sur le fait que l'espace interpôle est ouvert ou presque ouvert via le moyen de détection 84.
On décrira maintenant une opération d'usinage par étincelage selon ce mode de réalisation.
Comme dans le mode de réalisation mentionné ci-dessus, en premier lieu le trajet d'usinage est usiné de manière répétée par une électrode tubulaire de rayon R, non représentée, d'où l'exécution d'un usinage de dégrossissage ayant une profondeur désirée. Ensuite, l'électrode est remplacée par l'électrode 1B pour le travail de finition de la portion d'angle et exécuter un usinage de finition de cette portion. Dans l'usinage de finition de la forme représenté en fig. 38, l'électrode est déplacée dans la direction représentée par la flèche de manière à exécuter de manière répétée l'usinage de finition des quatre angles, dans l'ordre.
Plus précisément, en fig. 40, le moyen 82 de jugement de la portion d'angle porte un jugement sur le fait qu'une portion qui est maintenant usinée est la portion d'angle (intervalle d'usinage A) ou non (intervalle ou parcours libre B) sur la base de l'information provenant du moyen 81 de stockage du programme d'usinage. Le moyen 64 de commande de position relative exécute l'usinage dans la direction inclinée tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z avec l'avance dans le plan X-Y, de manière à corriger l'usure de la longueur de l'électrode pour la finition de la portion d'angle 1 dans l'intervalle d'usinage A, et exécute seulement l'avance dans le plan X-Y dans l'intervalle B autre que la portion d'angle, sur la base du résultat jugé du moyen 82 de détection de portion d'angle.
En outre, le moyen 64 de position relative détecte la tension moyenne Vg entre les pôles par le moyen de détection 84 de manière à commander la vitesse de l'avance de l'électrode par la tension détectée. Plus précisément, si la valeur moyenne Vg diminue, cela signifie que l'interstice entre les pôles devient plus étroit, de sorte que cela réduit la vitesse de l'avance. Au contraire, si la tension moyenne Vg augmente, cela signifie que l'interstice entre les pôles devient plus large, de sorte qu'il y a commande pour que la vitesse de l'avance soit plus élevée. Par conséquent, il est possible de porter un jugement sur l'état de la décharge électrique entre les pôles par l'augmentation et la diminution de la vitesse de l'avance. Comme la décharge électrique n'est pas produite à l'intervalle B, la vitesse de l'avance est plus rapide.
Cependant, lorsque l'électrode 1B pour la finition de la portion d'angle atteint la surface inférieure, la décharge électrique est produite même à l'intervalle B, de sorte que la vitesse de l'avance est abaissée. Le moyen 83 de détection de vitesse de déplacement détecte cette réduction de la vitesse de l'avance, d'où la détection du fait que l'électrode de finition 1 atteint la surface inférieure. Alors, le moyen 63 de commande CN juge de l'achèvement de l'usinage de finition et termine cet usinage.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, l'appareil d'usinage par étincelage du mode de réalisation comprend: le moyen 83 de détection de vitesse de déplacement afin de détecter la réduction de la vitesse du déplacement dans la direction horizontale à des portions autres que la portion d'angle; et le moyen 82 de jugement sur la portion d'angle afin de porter un jugement sur le fait que l'électrode pour la finition de la portion d'angle atteint la surface inférieure formée lors de l'usinage de dégrossissage, à partir du résultat détecté par le moyen 83 de détection de vitesse de déplacement et juge du temps complet de l'usinage de finition par le moyen 82.
Par conséquent, étant donné qu'un usinage inutile n'est pas exécuté dans l'usinage de finition, il est possible d'améliorer la précision de la forme usinée, d'exécuter facilement l'usinage de la surface latérale d'une forme tridimensionnelle et d'améliorer la précision de l'usinage de la portion d'angle. Dix-neuvième mode de réalisation .
La fig. 41 est un schéma sous forme de blocs de l'ensemble de la structure d'un dix-neuvième mode de réalisation de l'appareil d'usinage par étincelage selon la présente invention.
Dans la fig. 41, la référence 1 est une électrode, la référence 2 une pièce, la référence 81 un moyen de stockage de programme d'usinage afin de stocker une information du programme d'usinage, la référence 82 est un moyen de jugement de portion d'angle afin de porter un jugement sur le fait qu'une portion qui est maintenant usinée est une portion d'angle (intervalle d'usinage A) ou non (intervalle de parcours libre B), la référence 64 est un moyen de commande de position relative afin de commander la position relative de l'électrode 1 et de la pièce 2, la référence 85 est un moyen de détection de position de l'électrode afin de détecter le fait que l'électrode 1 pour la finition de la portion d'angle atteint la surface inférieure à la suite d'un changement de la tension moyenne d'usinage, et la référence 63 est un moyen de commande CN.
On décrira maintenant une opération d'usinage par étincelage selon ce mode de réalisation.
Comme dans le mode de réalisation mentionné ci-dessus, en premier lieu, le trajet d'usinage mentionné précédemment est usiné de manière répétée par une électrode tubulaire ou une électrode cylindrique 1 de rayon R, non représentée, d'où l'exécution d'un usinage de dégrossissage ayant la profondeur désirée. Alors, l'électrode est échangée avec l'électrode 1 pour la finition dans la portion d'angle afin d'exécuter un usinage de finition de cette portion.
En fig. 41, le moyen de jugement 82 porte un jugement sur le fait qu'une portion qui est maintenant usinée est la portion d'angle (intervalle d'usinage A) ou non (intervalle de parcours libre B) sur la base de l'information provenant du moyen de stockage 81. Le moyen 64 de commande de position relative exécute l'usinage dans la direction inclinée tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z avec l'avance dans le plan X-Y, de manière à corriger l'usure de la longueur de l'électrode de finition 1 dans l'intervalle A, et exécute seulement l'avance dans le plan X-Y dans l'intervalle B autre que la portion d'angle, sur la base du résultat jugé du moyen de jugement 82, Le moyen de commande 64 détecte la tension moyenne Vg entre les pôles de manière à commander la vitesse de l'avance de l'électrode par la tension détectée.
Dans le mode de réalisation ci-dessus, il est détecté par l'augmentation et la diminution de cette vitesse de l'avance que l'électrode de finition 1 atteint la surface inférieure ou non. Cependant, dans ce mode de réalisation, il est détecté par un changement de la tension moyenne entre les pôles que l'électrode de finition 1 atteint ou non la surface inférieure. Plus précisément, si l'électrode de finition 1 atteint la surface inférieure, une décharge électrique est engendrée même dans l'intervalle de parcours libre B, de sorte que la tension moyenne Vg s'abaisse. Le moyen 85 de détection de position d'électrode détecte que l'électrode pour la finition atteint la surface inférieure en détectant cette diminution de la vitesse de l'avance. Alors, le moyen 63 de commande CN juge de l'achèvement de l'usinage de finition et termine cet usinage.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, l'appareil d'usinage par étincelage de ce mode de réalisation comprend: le moyen 85 de détection de position d'électrode afin de détecter l'augmentation de la fréquence électrique ou la réduction de la tension moyenne d'usinage pendant l'usinage; et le moyen 82 de jugement de portion d'angle afin de porter un jugement sur le fait que l'électrode 1 pour la finition de la portion d'angle atteint ou non la surface inférieure formée par l'usinage de dégrossissage, à partir du résultat détecté par le moyen de détection 85, et juge du temps complet de l'usinage de finition par le moyen de jugement 82.
Par conséquent, étant donné qu'un usinage inutile n'est pas exécuté dans l'usinage de finition, il est possible d'améliorer la précision de la forme de l'usinage, d'exécuter facilement l'usinage d'une surface latérale d'une forme tridimensionnelle et d'améliorer la précision de l'usinage de la portion d'angle.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, selon le procédé d'usinage par étincelage et son appareil des premier et second aspects de la présente invention, la quantité du déplacement de correction est sto-ckée afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y, et l'avance est exécutée suivant la quantité du déplacement de correction fixe dans la direction de l'axe Z chaque fois que la distance du déplacement dans le plan X-Y sur le lieu d déplacement pendant l'usinage atteint la distance de déplacement unitaire. Ainsi, il est possible d'exécuter facilement la correction de l'usure de l'électrode avec moins de données techniques d'usinage que dans la technique antérieure.
Par conséquent, même si la quantité de l'usure de l'électrode est grande, il est possible d'enlever une couche d'une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées, de diminuer les données techniques d'usinage entrées manuellement pour corriger l'usure de l'électrode, de réaliser d'une façon aisée la correction de l'usure de l'électrode et d'améliorer la précision de l'usinage même si la quantité de l'usure de l'électrode est importante. Il en résulte que, dans l'usinage tridimensionnel qui utilise une électrode de forme simple, on a l'effet qu'il est possible d'obtenir une vitesse et une précision d'usinage élevées, ce qui n'était pas le cas dans la technique antérieure, quelle que soit la quantité de l'usure de l'électrode.
Selon le procédé et l'appareil d'usinage par étincelage des troisième et quatrième aspects de la présente invention, la relation est stockée entre la distance du déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction afin d'effectuer une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire, et l'avance est exécutée suivant la quantité du déplacement fixe dans la direction de l'axe Z toutes les fois que la distance de déplacement dans le plan X-Y sur le lieu du déplacement pendant l'usinage atteint la distance du déplacement unitaire.
Ainsi, il est possible d'exécuter facilement la correction de l'usure de l'électrode avec moins de données techniques d'usinage que dans l'art antérieur, juste comme le procédé et l'appareil d'usinage par étincelage de la revendication 1 et de la revendication 2. Par conséquent, même si la quantité de l'usure de l'électrode est grande, il est possible d'enlever une couche d'une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées, de diminuer les données techniques d'usinage qui sont entrées manuellement pour la correction de l'usure de l'électrode, de réaliser facilement la correction de l'usure de l'électrode et d'améliorer la précision de l'usinage même si la quantité de l'usure de l'électrode est élevée.
Comme résultat, dans l'usinage tridimensionnel utilisant une électrode de forme simple, on a l'effet qu'il est possible d'obtenir une vitesse et une précision d'usinage élevées, ce qui n'est pas le cas de la technique antérieure, quelle que soit la quantité de l'usure de l'électrode. En outre, il y a stockage de la relation entre la distance de déplacement unitaire dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction afin d'effectuer une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire, de sorte qu'un réglage automatique est possible pour ajuster la quantité du déplacement de correction afin d'exécuter la correction dans la direction de l'axe Z suivant l'aptitude de la commande CN.
Selon le procédé d'usinage par étincelage et son appareil des cinquième et sixième aspects de la présente invention, la relation est stockée entre la distance du déplacement unitaire spécifique dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction afin d'effectuer une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire comme distance de déplacement et angle spécifiques dans le plan X-Y, et l'avance est effectuée suivant la quantité du déplacement de correction fixe dans la direction de l'axe Z chaque fois que la distance de déplacement dans le plan X-Y sur le lieu de déplacement pendant l'usinage atteint la distance du déplacement unitaire.
Ainsi, il est possible d'exécuter facilement la correction de l'usure de l'électrode avec moins de données techniques d'usinage que dans la technique antérieure, juste comme le procédé d'usinage par étincelage et son appareil des revendications 1 à 4. Par conséquent, même si la quantité de l'usure de l'électrode est élevée, il est possible d'enlever une couche d'une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées, de diminuer les données techniques d'usinage qui sont entrées manuellement pour corriger l'usure de l'électrode, de réaliser facilement la correction de l'usure de l'électrode et d'améliorer la précision de l'usinage même si la quantité de l'usure de l'électrode est élevée.
Comme résultat, dans l'usinage tridimensionnel utilisant une électrode de forme simple, on a l'effet qu'il est possible d'obtenir une vitesse et une précision de l'usinage élevées, ce qui n'était pas le cas de la technique antérieure, quelle que soit la quantité de l'usure de l'électrode. En outre, il y a stockage de la relation entre la distance de déplacement unitaire dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire sous forme d'un angle, de sorte qu'un réglage automatique est possible pour ajuster la quantité du déplacement de correction afin d'exécuter la correction dans la direction de l'axe Z suivant l'aptitude de la commande CN.
Selon le procédé d'usinage par étincelage et son appareil des septième et huitième aspects de la présente invention, la relation est stockée entre la distance du déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire et la relation entre la distance du déplacement unitaire fixe dans la direction de l'axe Z et la quantité du déplacement de correction afin d'exécuter une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire ci-dessus,
une distance de déplacement unitaire corrigée fixe dans le plan X-Y est calculée sur la base de la distance du déplacement unitaire ci-dessus dans le plan X-Y et de la distance du déplacement unitaire ci-dessus dans la direction de l'axe Z, et l'avance suivant la quantité du déplacement fixe dans la direction de l'axe Z est exécutée chaque fois que le lieu du déplacement pendant l'usinage atteint la distance du déplacement unitaire corrigée ci-dessus dans le plan X-Y. Ainsi, il est possible d'exécuter facilement la correction de l'usure de l'électrode avec moins de données techniques d'usinage que dans la technique antérieure.
Par conséquent, même si la quantité de l'usure de l'électrode est élevée, il est possible d'enlever une couche d'une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées, de diminuer les données techniques d'usinage entrées manuellement pour corriger l'usure de l'électrode, de réaliser facilement la correction de l'usure de l'électrode et d'améliorer la précision de l'usinage même si la quantité de l'usure de l'électrode est élevée. Comme résultat, dans l'usinage tridimensionnel utilisant une électrode de forme simple, on a l'effet qu'il est possible d'obtenir une vitesse et une précision de l'usinage élevées, ce qui n'était pas le cas de la technique antérieure, quelle que soit la quantité de l'usure de l'électrode.
Selon le procédé d'usinage par étincelage et son appareil des neuvième et dixième aspects de la présente invention, le procédé et l'appareil stockent la relation entre la distance du déplacement unitaire fixe dans le plan X-Y et la quantité du déplacement de correction pour effectuer une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire et la relation entre la distance du déplacement unitaire fixe dans la direction de l'axe Z et la quantité du déplacement de correction afin d'effectuer une correction dans la direction de l'axe Z qui correspond à la distance du déplacement unitaire ci-dessus,
et exécutent l'avance suivant la quantité du déplacement fixe dans la direction de l'axe Z sur la base de la distance du déplacement unitaire ci-dessus dans le plan X-Y et de la distance du déplacement unitaire dans la direction de l'axe Z chaque fois que la distance du déplacement unitaire dans le plan X-Y sur le lieu de déplacement pendant l'usinage atteint la distance du déplacement unitaire ci-dessus dans le plan X-Y et chaque fois qu'une telle distance du déplacement unitaire atteint la distance du déplacement unitaire fixe dans la direction de l'axe Z sur le lieu de déplacement pendant l'usinage. Ainsi, il est possible d'exécuter facilement la correction de l'usure de l'électrode avec un nombre moins grand de données techniques d'usinage que dans la technique antérieure.
Par conséquent, même si la quantité de l'usure de l'électrode est élevée, il est possible d'enlever une couche d'une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées, de diminuer les données techniques d'usinage qui sont entrées manuellement pour corriger l'usure de l'électrode, de réaliser facilement la correction de l'usure de l'électrode et d'améliorer la précision de l'usinage même si la quantité de l'usure de l'électrode est élevée. Comme résultat, dans l'usinage tridimensionnel utilisant une électrode de forme simple, on a l'effet qu'il est possible d'obtenir une vitesse et une précision élevées de l'usinage, ce qui n'était pas le cas de la technique antérieure, quelle que soit la quantité de l'usure de l'électrode.
Plus spécialement, même dans le cas de l'exécution du déplacement dans la seule direction de l'axe Z, la quantité de l'avance et la quantité du déplacement fixe dans la direction de l'axe Z sont effectuées chaque fois que l'électrode atteint la distance du déplacement unitaire fixe. Par conséquent, un traitement de haute précision est également possible dans une opération d'alésage.
Selon le procédé d'usinage par étincelage et son appareil des onzième et douzième aspects de la présente invention, le procédé et l'appareil stockent au moins la donnée X-Y du trajet d'outil pour chaque couche, décide du nombre de fois que le trajet d'outil doit être répété sur la base de la quantité équivalente à la profondeur d'usinage déterminée par la quantité équivalente de l'épaisseur de la couche, de la quantité du déplacement de correction au moins dans la direction de l'axe Z et de la quantité équivalente à la distance du déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction ci-dessus, et de commander le nombre des répétitions du trajet d'outil.
Ainsi, il est possible d'exécuter facilement la correction de l'usure de l'électrode avec un nombre moins grand de données techniques d'usinage que dans la technique antérieure. En outre, il est facile de faire un programme d'usinage pour la correction de l'usure de l'électrode, même si la profondeur de la couche est ajustée ou modifiée.
Par conséquent, même si la quantité de l'usure de l'électrode est élevée, il est possible d'enlever une couche d'une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées, de diminuer les données techniques d'usinage qui sont entrées manuellement pour corriger l'usure de l'électrode, de réaliser facilement la correction de l'usure de l'électrode et d'améliorer la précision de l'usinage même si la quantité de l'usure de l'électrode est élevée.
Comme résultat, dans l'usinage tridimensionnel utilisant une électrode de forme simple, on a l'effet qu'il est possible d'obtenir une vitesse et une précision élevées de l'usinage, ce qui n'était pas le cas de la technique antérieure, quelle que soit la quantité de l'usure de l'électrode et en outre de simplifier le programme d'usinage pour la correction de l'usure de l'électrode.
Selon le procédé d'usinage par étincelage et son appareil des treizième et quatorzième aspects de la présente invention, le procédé et l'appareil stockent au moins la donnée X-Y du trajet de l'outil pour chaque couche, décidé du nombre de fois que le trajet de l'outil doit être répété sur la base de la quantité équivalente à la profondeur de l'usinage déterminée par la quantité équivalente à l'épaisseur de la couche, de la quantité du déplacement de correction au moins dans la direction de l'axe Z, et de la quantité équivalente à la distance du déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction ci-dessus, d'exécuter l'usinage pour chaque couche tout en commandant le nombre des répétitions du trajet de l'outil, de mesurer la profondeur de l'usinage pendant les répétitions ou après celles-ci,
de comparer la valeur mesurée à la profondeur d'usinage attendue pour les répétitions de l'usinage et, si la valeur comparée n'est pas dans une gamme admise ou s'il est prédit qu'elle dépasse la gamme admise après la fin des répétitions de l'usinage, de changer au moins une ou plusieurs du reste des répétitions, le nombre des répétitions à ajouter, la quantité du déplacement de correction dans la direction de l'axe Z, de la quantité équivalente à la distance du déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction dans la direction de l'axe Z et les conditions électriques qui permettent d'ajuster la quantité de la consommation de l'électrode.
Ainsi, il est possible d'exécuter facilement la correction de l'usure de l'électrode avec moins de données techniques d'usinage que dans la technique antérieure. En outre, il est possible de simplifier le programme d'usinage pour la correction de l'usure de l'électrode même si la profondeur de la couche est ajustée ou changée. En outre, il est possible d'enlever avec précision la profondeur requise d'une couche.
Par conséquent, même si la quantité de l'usure de l'électrode est élevée, il est possible d'enlever une couche d'une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées, de diminuer les données techniques d'usinage qui sont entrées manuellement pour corriger l'usure de l'électrode, de réaliser facilement la correction de l'usure de l'électrode et d'améliorer la précision de l'usinage même si la quantité de l'usure de l'électrode est élevée.
Comme résultat, dans l'usinage tridimensionnel utilisant une électrode de forme simple, on a l'effet qu'il est possible d'obtenir une vitesse d'usinage et une précision d'usinage élevées, ce qui n'est pas le cas de la technique antérieure, quelle que soit l'usure de l'électrode et de simplifier le travail de réalisation du programme d'usinage pour la correction de l'usure de l'électrode.
Selon le procédé d'usinage par étincelage et son appareil des quinzième et seizième aspects de la présente invention, le procédé et l'appareil stockent au moins la donnée X-Y du trajet de l'outil pour chaque couche, décide du nombre de fois que le trajet de l'outil doit être répété sur la base de la quantité équivalente à la profondeur de l'usinage décidée par la quantité équivalente à l'épaisseur de la couche, de la quantité du déplacement de correction au moins dans la direction de l'axe Z, et de la quantité équivalente à la distance du déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la quantité du déplacement de correction, d'exécuter l'usinage pour chaque couche tout en commandant le nombre des répétitions du trajet de l'outil, mesurent la profondeur de l'usinage pendant les répétitions ou après celles-ci,
comparent la valeur mesurée à la profondeur d'usinage attendue pour les répétitions et, si la valeur comparée dépasse une gamme admissible ou s'il est prédit qu'elle dépasse la gamme admissible après la fin des répétitions, changent au moins une ou plusieurs du reste des répétitions, les répétitions à ajouter, la quantité du mouvement de correction dans la direction X-Y, la quantité de l'avance dans la direction de l'axe Z, qui correspond à la quantité du déplacement de correction dans la direction X-Y, la quantité du déplacement de correction, dans la direction de l'axe Z, la quantité équivalente de la distance de déplacement X-Y dans le plan X-Y qui correspond à la quantité de déplacement de correction dans la direction de l'axe Z, et les conditions électriques qui permettent d'ajuster la quantité de la consommation de l'électrode.
Ainsi, il est possible d'exécuter facilement la correction de l'usure de l'électrode avec moins de données techniques d'usinage que dans la technique antérieure. En outre, il est possible de simplifier le travail de réalisation du programme d'usinage pour la correction de l'usure de l'électrode même si la profondeur de la couche est ajustée ou modifiée. En outre, il est possible d'enlever la profondeur requise d'une couche avec précision.
Par conséquent, même si la quantité de l'usure de l'électrode est élevée, il est possible d'enlever une couche d'une profondeur d'usinage dans laquelle la quantité de l'usure de l'électrode et la quantité de l'avance de l'électrode sont équilibrées, de diminuer les données techniques d'usinage qui sont entrées manuellement pour corriger l'usure de l'électrode, de réaliser facilement la correction de l'usure de l'électrode et en même temps, d'améliorer la précision de l'usinage même si la quantité de l'usure de l'électrode est élevée.
Comme résultat, dans l'usinage tridimensionnel utilisant une électrode de forme simple, on a l'effet qu'il est possible d'obtenir une vitesse et une précision élevées de l'usinage, ce qui n'est pas le cas de la technique antérieure, quelle que soit la quantité de l'usure de l'électrode, et de simplifier le travail de réalisation du programme d'usinage pour la correction de l'usure de l'électrode.
Selon l'appareil d'usinage par étincelage du dix-septième aspect de la présente invention, celui-ci synthétise l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y. Il comprend le moyen de commande de mouvement relatif afin de commander au moins un type de mouvement répété du trajet de l'outil, un moyen d'alimentation en fluide de travail afin de fournir l'eau échangeuse d'ions comme fluide de travail entre les pôles, et la source d'alimentation pour fournir le courant pulsé à pic élevé et impulsion courte, qui a une polarité négative au côté électrode, entre les pôles. Il exécute l'usinage dans un état d'usure dans lequel le pourcentage d'usure de l'électrode est 40% ou plus.
Ainsi, on a l'effet qu'il est possible d'obtenir un appareil d'usinage par étincelage qui peut exécuter un usinage tridimensionnel avec une vitesse et une précision élevées de l'usinage.
Selon l'appareil d'usinage par étincelage du dix-huitième aspect de la présente invention, celui-ci comprend le moyen de commande du nombre des répétitions pour synthétiser l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y et de commander au moins un type du mouvement répétitif du trajet de l'outil, le moyen d'alimentation en fluide de travail afin de fournir l'eau échangeuse d'ions comme fluide de travail entre les pôles, et une source d'alimentation pour appliquer une tension bipolaire entre les pôles et fournir le courant pulsé ayant un pic élevé et une impulsion courte, qui a une polarité négative au côté électrode, entre les pôles seulement lorsqu'une décharge électrique est engendrée alors que le côté électrode présente une polarité négative.
Il exécute l'usinage dans des conditions d'usure dans lesquelles le pourcentage de la consommation de l'électrode est de 40% ou plus. Ainsi, on a l'effet qu'il est possible d'obtenir un appareil d'usinage par étincelage qui peut exécuter un usinage tridimensionnel avec une vitesse et une précision élevées de l'usinage et qui peut éviter la décomposition d'une pièce par suite de la corrosion électrolytique.
L'appareil d'usinage par étincelage du dix-neuvième aspect de la présente invention est réalisé de façon à exécuter l'usinage tout en fournissant le courant pulsé dont la valeur du pic est de 100A ou plus, et la largeur de l'impulsion de 20 microsecondes ou moins, sous forme d'une onde de courant pulsée ayant un pic élevé et une impulsion courte, de sorte qu'on a l'effet que la vitesse de l'usinage et la précision d'une portion du bord sont encore améliorées, en plus de l'effet de la revendication 17 ou de la revendication 18.
L'appareil d'usinage par étincelage du vingtième aspect de la présente invention est réalisé de façon à exécuter l'usinage tout en utilisant du laiton comme matière pour une électrode de forme simple, de sorte qu'on a l'effet que la vitesse de l'usinage est encore améliorée, en plus des effets des revendications 1 à 19.
Selon le procédé d'usinage par étincelage du vingt-et-unième aspect de l'invention, le procédé applique une tension entre l'électrode et la pièce qui sont en regard l'une de l'autre, synthétise l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y, et effectue l'usinage tout en déplaçant de manière répétée l'électrode sur le trajet d'usinage intérieur pour former le trajet de la forme intérieure dans la forme d'usinage et le trajet d'usinage du profil afin de former le trajet de la forme du profil. Ainsi, il n'est pas nécessaire de changer les motifs du trajet d'usinage pour enlever la matière qui reste le long d'un bord d'une couche usinée, chaque fois que la couche à usiner passe à une autre couche.
Par conséquent, on bénéficie des effets que le programme d'usinage devient aisé et que la capacité en données peut être énormément réduite.
Selon l'appareil d'usinage par étincelage du vingt-deuxième aspect de l'invention, l'appareil comprend le moyen générateur de trajet d'usinage intérieur afin de produire le trajet de la forme intérieure dans la forme d'usinage, et le moyen générateur du trajet d'usinage de profil afin de produire le trajet pour la forme du profil dans la forme d'usinage.
Il applique une tension entre l'électrode et la pièce qui sont en regard l'une de l'autre, synthétise l'avance dans la direction de l'axe Z pour corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y, et effectue l'usinage tout en déplaçant de manière répétée le trajet de l'usinage intérieur pour former le trajet de la forme intérieure dans la forme d'usinage et le trajet de l'usinage du profil afin de former le trajet de la forme du profil dans la forme d'usinage. Il n'est pas nécessaire de changer les motifs du trajet d'usinage pour enlever la matière qui reste le long d'un bord d'une couche usinée, chaque fois que la couche devant être usinée passe d'une couche à une autre.
Par conséquent, on a l'effet qu'il est possible d'obtenir un appareil d'usinage par étincelage qui facilite le programme d'usinage et diminue énormément la capacité en données.
Selon l'appareil d'usinage par étincelage du vingt-troisième aspect de la présente invention, l'appareil comprend un moyen générateur de programme d'usinage pour un usinage par étincelage qui comprend le moyen générateur de trajet d'usinage intérieur pour produire le trajet de la forme intérieure dans la forme d'usinage et le moyen générateur de trajet d'usinage de profil afin de produire le trajet pour la forme du profil dans la forme d'usinage.
Il produit le trajet de la formé intérieure et le trajet de la forme du profil dans la forme d'usinage avant l'usinage, applique une tension entre l'électrode et la pièce qui sont en regard l'une de l'autre, et exécute l'usinage en déplaçant de façon répétée le trajet de la forme intérieure et le trajet de la forme du profil tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z pour corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y. Ainsi, il n'est pas nécessaire de changer les motifs du trajet d'usinage pour enlever la matière qui reste le long d'un bord d'une couche usinée, toutes les fois que la couche à usiner passe d'une couche à une autre.
Par conséquent, un usinage par étincelage peut être obtenu avantageusement dans lequel le programme d'usinage est facile à faire et dans lequel la capacité en données est énormément réduite.
Selon le procédé d'usinage par étincelage du vingt-quatrième aspect de la présente invention, le procédé exécute l'usinage de la forme à usiner ayant une surface latérale formant un angle facultatif par application d'une tension entre l'électrode et la pièce qui sont en regard l'une de l'autre, la synthèse de l'avance dans l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y, et son usinage de façon répétée tout en réduisant progressivement ou changeant intérieurement le trajet de la forme du profil. Ainsi, on a les effets que la forme de l'électrode est stable, qu'il n'est pas nécessaire de corriger une erreur d'usinage due au changement de la forme de l'électrode, et qu'une forme de surface latérale inclinée peut être obtenue facilement avec une précision très élevée.
Selon l'appareil d'usinage par étincelage du vingt-cinquième aspect de la présente invention, l'appareil comprend le moyen de stockage du programme de décalage afin de stocker le trajet de la forme du profil dans la forme d'usinage comme programme ayant une information de décalage et un moyen de stockage de valeur de décalage afin de stocker une multitude de valeurs de décalage qui changent pendant l'usinage.
Il exécute l'usinage de la forme ayant une surface latérale avec un angle facultatif en appliquant une tension entre l'électrode et la pièce qui sont en regard l'une de l'autre, la synthèse de l'avance dans la direction de l'axe Z pour corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y, et son usinage de manière répétée tout en changeant progressivement la valeur du décalage du trajet de la forme du profil. Ainsi, on a l'effet qu'il est possible d'exécuter l'usinage de la forme d'une surface latérale inclinée en définissant seulement un programme comme programme de forme de profil.
Selon l'appareil d'usinage par étincelage du vingt-sixième aspect de la présente invention, l'appareil comprend un moyen de stockage du programme de décalage pour stocker le trajet de la forme du profil dans la forme d'usinage comme programme ayant une information de décalage, le moyen de stockage de la forme de la surface latérale afin de stocker une information sur la forme d'une surface latérale, et un moyen de calcul de valeur de décalage afin de calculer une valeur de décalage, qui change pendant l'usinage, sur la base de l'information concernant la forme de la surface latérale.
Il exécute l'usinage de la forme ayant une surface latérale avec un angle facultatif en appliquant une tension entre l'électrode et la pièce qui sont en regard l'une de l'autre, synthétise l'avance dans la direction de l'axe Z pour corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y, calcule la valeur de décalage qui change pendant l'usinage, sur la base de l'information concernant la forme de la surface latérale, et fait un usinage répété tout en changeant progressivement la valeur du décalage. Ainsi, on a l'effet qu'il est possible d'exécuter en trois dimensions l'usinage de la forme d'une surface latérale compliquée et en option.
Selon l'appareil d'usinage par étincelage du vingt-septième aspect de la présente invention, l'appareil comprend un moyen de support d'électrode pour fixer une électrode à l'état incliné suivant un angle prédéterminé par rapport à son axe de rotation, et la source d'alimentation qui permet de faire varier la quantité de l'usure de l'électrode. Il usine et donne une forme de surface latérale ayant une pente constante en appliquant une tension entre l'électrode et la pièce tout en faisant tourner l'électrode à l'état incliné suivant l'angle prédéterminé par rapport à son axe de rotation, et exécute l'usinage du profil pour une forme désirée tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y.
Ainsi, on a l'effet qu'il est possible d'effectuer facilement l'usinage de la forme d'une surface latérale ayant un angle d'inclinaison en option.
Selon le procédé d'usinage par étincelage du vingt-huitième aspect de la présente invention, le procédé applique une tension entre l'électrode et la pièce qui sont en regard l'une de l'autre, exécute l'usinage par une électrode cylindrique ou une électrode tubulaire de rayon R tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z pour corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y, et ensuite effectue la finition d'une portion d'angle de rayon R, que l'électrode cylindrique ou tubulaire n'a pas enlevée, en utilisant un électrode en colonne quadrangulaire dont la longueur L du côté du rectangle dans une section transversale doit être
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. Ainsi, on a l'effet qu'il est possible d'exécuter la finition d'un angle avec une précision élevée par une électrode angulaire.
Selon le procédé d'usinage par étincelage du vingt-neuvième aspect de la présente invention, le procédé applique une tension entre l'électrode et la pièce qui sont en regard l'une de l'autre, exécute un usinage par une électrode cylindrique ou une électrode tubulaire de rayon R tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y, et effectue ensuite la finition d'une portion d'angle de rayon R, que l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire n'a pas enlevé, en utilisant une électrode pour finition dont le rayon R' doit être
EMI154.1
. Ainsi, on a l'effet qu'il est possible d'exécuter la finition a un angle avec une précision élevée au moyen d'une électrode cylindrique.
Selon le procédé d'usinage par étincelage du trentième aspect de la présente invention, le procédé applique une tension entre l'électrode et la pièce qui sont en regard l'une de l'autre, exécute un usinage avec l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire de rayon R tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y, et effectue ensuite la finition de la portion d'angle, que l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire n'a pas enlevée, en utilisant une électrode d'une forme telle qu'une partie de la portion ayant le trou de fourniture de liquide recouvre la portion d'angle, que l'électrode cylindrique ou l'électrode tubulaire n'a pas enlevée.
Ainsi, on a l'effet qu'il est possible d'exécuter une finition d'angle avec une précision élevée par une électrode cylindrique ou une électrode tubulaire.
Selon l'appareil d'usinage par étincelage du trente-et-unième aspect de la présente invention, l'appareil comprend un moyen d'échange d'électrode pour échanger une multitude d'électrodes, un moyen de jugement de la portion d'angle afin de juger si une position qui est maintenant usinée est une portion d'angle ou non, et le moyen de commande de position relative. Le moyen de commande de position relative commande l'électrode pour qu'elle effectue l'usinage dans une direction inclinée tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y à la portion d'angle, et pour exécuter seulement l'avance dans le plan X-Y à des portions autres que la portion d'angle.
L'appareil applique une tension entre l'électrode et la pièce qui sont en regard l'une de l'autre, exécute l'usinage par une électrode cylindrique ou une électrode tubulaire tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y, échange ensuite l'électrode avec une électrode de finition, et effectue l'usinage de finition de la portion d'angle par un usinage dans la direction d'inclinaison, tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y et en exécutant seulement l'avance dans le plan X-Y aux portions à l'exception de la portion d'angle, selon qu'une position qui est maintenant usinée est une portion d'angle ou non.
Ainsi, on a l'effet que la précision de la finition des portions d'angle est meilleure.
Selon l'appareil d'usinage par étincelage du trente-et-deuxième aspect de la présente invention, celui-ci comprend un moyen de détection interpôle afin de détecter si un espace interpôle est ouvert ou non sur la base de la diminution de la fréquence de décharge et de l'augmentation de la tension moyenne d'usinage, ou analogue, pendant l'usinage, et un moyen de commande de position relative pour arrêter l'avance dans la direction de l'axe Z et n'exécuter l'avance que dans le plan X-Y dans le cas où l'espace interpôle est ouvert ou presque ouvert par le moyen de détection ci-dessus.
L'appareil applique une tension entre l'électrode et la pièce qui sont en regard l'une de l'autre, exécute l'usinage tout en synthétisant l'avance dans la direction de l'axe Z afin de corriger la quantité de l'usure longitudinale de l'électrode avec l'avance dans le plan X-Y, et arrête l'avance dans la direction de l'axe Z et n'exécute que l'avance dans le plan X-Y dans le cas où l'espace interpôle est ouvert ou presque ouvert. Ainsi, on a les effets qu'une portion d'angle est l'objet d'un jugement automatique et que la précision de la finition de cette portion est meilleure.
Selon l'appareil d'usinage par étincelage du trente-troisième aspect de la présente invention, l'appareil exécute un déplacement horizontal à des portions autres que les portions d'angle à une vitesse supérieure à celle de l'avance d'un usinage normal. Ainsi, on a les effets qu'il est possible d'améliorer la précision de la finition de la portion d'angle et de réduire le temps d'usinage d'une manière importante, en plus de l'effet des trente-et-unième et trente-deuxième aspects de l'invention.
Selon l'appareil d'usinage par étincelage du trente-quatrième aspect de la présente invention, l'appareil comprend le moyen de détection de vitesse de déplacement afin de détecter la réduction de la vitesse du déplacement horizontal à une portion autre que la portion d'angle mentionnée ci-dessus, et le moyen de jugement de portion d'angle afin de juger si oui ou non l'électrode pour la finition de l'angle atteint la surface inférieure formée par l'usinage de dégrossissage sur la base du résultat détecté du moyen de détection de vitesse de déplacement.
L'appareil juge si oui ou non l'électrode pour la finition d'angle atteint la surface inférieure formée par l'usinage de dégrossissage sur la base de la réduction de la vitesse du déplacement horizontal de la portion autre que la portion d'angle, et juge le temps complet de l'usinage de finition. Ainsi, on a l'effet qu'il est possible d'exécuter la finition avec une précision élevée sans détérioration de la précision de l'usinage de la surface inférieure, qui a été effectuée par pré-usinage, par suite de l'usinage de finition, en plus des effets des trente-et-unième et trente-deuxième aspects de l'invention.
Selon l'appareil d'usinage par étincelage du trente-cinquième aspect de la présente invention, l'appareil comprend le moyen de détection interpôle pour détecter l'augmentation de la fréquence de décharge ou la diminution de la tension moyenne d'usinage pendant l'usinage, et le moyen de jugement de portion d'angle pour juger si oui ou non une électrode pour la finition d'un angle atteint la surface inférieure formée par l'usinage de dégrossissage sur la base du résultat détecté par le moyen de détection interpôle. L'appareil juge si oui ou non l'électrode pour la finition de l'angle atteint la surface inférieure formée par l'usinage de dégrossissage par détection de l'augmentation de la fréquence de décharge ou de la diminution de la tension moyenne d'usinage, et juge du temps complet de l'usinage de finition.
Ainsi, on a l'effet qu'il est possible d'exécuter la finition avec une précision élevée sans détérioration de la précision de l'usinage de la surface inférieure, qui a été effectuée par le pré-usinage, par suite de l'usinage de finition, en plus de l'effet des trente-et-unième et trente-deuxième aspects de l'invention.