CN103920946A - 具有线电极位置修正功能的线放电加工机 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有线电极位置修正功能的线放电加工机。在按照加工程序的利用放电加工机的加工中，分别检测从上部喷嘴以及下部喷嘴供给的加工液的液压，根据该检测出的液压求出上部线引导件以及下部线引导件的位移量。并且，基于该求出的位移量算出上部线引导件以及下部线引导件各自的位置修正值，并基于该算出的位置修正值修正加工程序的指令值。

Description

具有线电极位置修正功能的线放电加工机

技术领域

本发明涉及具有修正因加工液的液压所致的线电极的位移的功能的线放电加工机。

背景技术

用图3说明现有的线放电加工机中的线电极和被加工物的关系。

线放电加工机通过在线电极3与被加工物4之间发生放电来进行被加工物4的加工。在存积加工液10的加工槽12中，配置有载置通过放电加工进行加工的被加工物4的被加工物安装座11。

上部喷嘴1从被加工物4的上部喷出加工液。下部喷嘴2从被加工物4的下部喷出加工液。上部线引导件5在被加工物4的上部保持线电极3。下部线引导件6在被加工物4的下部保持线电极3。这些上部喷嘴1以及上部线引导件5设于上引导块13上，另外，这些下部喷嘴2以及下部线引导件6设置于下臂14上。

线放电加工机在线电极3与被加工物4之间借助于加工液进行放电加工。若在线电极3与被加工物4之间的加工部不供给加工液的状态下进行放电，则加工不稳定化，在最坏的情况下，引起线电极3的断线。另外，若进行放电加工，则在加工部产生加工屑，而若在加工部存在加工屑的状态下就进行放电加工，则加工不稳定化。因此，为了进行稳定的加工，通过从上部喷嘴1以及下部喷嘴2向加工部以高压喷出加工液，从而在吹除加工屑的同时进行加工。

可是，如图3所示，从上部喷嘴1以及下部喷嘴2分别以高压喷出加工液的情况下，由于受到喷出的加工液的斥力使机械部件（上引导块13或下臂14等）产生变形，从而上部线引导件5以及下部线引导件6的位置与线电极3的位置从正常的位置发生位移。在图3中，实线表示由于喷出的加工液的液压而位移了的线电极3与机械部件（上引导块13或下臂14等）的状态，另外，虚线表示不存在由于加工液的液压引起的位移的线电极3与机械部件（上引导块13或下臂14等）的状态。

由于从上部喷嘴1以及下部喷嘴2喷出的加工液的液压的斥力，机械部件（上引导块13或下臂14等）发生变形，致使保持有线电极3的上部线引导件5以及下部线引导件6的引导位置产生位移。其结果，导致线电极3与被加工物4的相对位置偏移，变成根据基于加工程序的加工指令而对偏移的位置进行加工。因而，从上部喷嘴1以及下部喷嘴2以高压喷出加工液，是为了进行稳定的加工而不可缺少的，另一方面存在成为使加工精度变差的主要原因的问题。

因此，作为修正由于从上部喷嘴1以及下部喷嘴2喷出加工液时的斥力而发生的引导位置的位移的方法，在日本特开平2-160424号公报中公开了如下的方法：在实际开始加工之前，以在该加工的加工条件下的加工液压喷出加工液，用指示器实测此时产生的引导位置的位移量，将该实测到的位移量输入线放电加工机的控制装置，实际加工时仅修正相当该位移量的量后进行加工。

可是，喷出的加工液的液压根据被加工物4的形状、加工的形状以及加工条件而变化，因此不是固定的，而在加工中变化。因此，即使预先测定加工液的液压，也有测定时喷出的加工液压力与实际加工中喷出的加工液压力不同的情况，而且，由于也不能对应加工中的加工液压力的变化，因此也不能持续给与相对于由于适当的液压引起的位移的修正。另外，每次改变加工条件，或者更换被加工物4，要测定上部喷嘴1以及下部喷嘴2的位移量并输入到线放电加工机的控制装置，这样，需要花费时间和工时。而且，在测定上部喷嘴1和下部喷嘴2的位移量时，也有可能因测量错误而弄错修正量。

因而，在加工前测定由于加工液压力引起的上部线引导件5以及下部线引导件6的位移量，确定修正量这样的修正方法中，无法在实际加工中持续给与适当的修正，存在由于工时多也不现实的问题。

发明内容

因此，本发明的目的为鉴于上述现有技术的问题，提供一种线放电加工机，检测从上部喷嘴以及下部喷嘴喷出的加工液的液压，基于预先存储的关系式，并根据上述检测出的加工液的液压修正线电极的位移。

本发明的线放电加工机，由分别设于上部喷嘴及下部喷嘴内的线引导件支撑线电极，使该线电极与被加工物按照加工程序相对移动，并且，在从上述上部喷嘴及下部喷嘴分别进行加工液的供给的同时进行放电加工。该线放电加工机，具备：液压检测单元，其在放电加工中检测从上述上部喷嘴及/或下部喷嘴供给的加工液的液压；存储装置，其存储如下的关系式，即、该关系式表示用上述液压检测单元检测出的加工液的液压、和上述线电极与被加工物的相对位置的位移量的关系；以及控制装置，其基于上述存储装置的关系式求出与用上述液压检测单元检测出的加工液的液压相对应的修正值，并使用该求出的修正值修正上述加工程序的指令值，从而修正上述线电极的位置。

上述液压检测单元能够检测从上述上部喷嘴供给的加工液的液压和从上述下部喷嘴供给的加工液的液压。

也可以是，上述液压检测单元检测从上述上部喷嘴和下部喷嘴中的一方的喷嘴供给的加工液的液压，上述存储装置还存储如下的推断关系式，其根据从用上述液压检测单元检测的一方的喷嘴供给的加工液的液压推断从未用上述液压检测单元检测的另一方的喷嘴供给的加工液的液压，上述控制装置根据存储于上述存储装置的上述关系式求出与从用上述液压检测单元检测的一方的喷嘴供给的加工液的液压、和根据该液压并使用上述推断关系式推断的从未用上述液压检测单元检测的另一方的喷嘴供给的加工液的液压相对应的上部线引导件及下部线引导件各自的位移量。

上述线放电加工机，还能够具备：设定单元，其在由上述修正值修正上述加工程序的指令值时，设定修正上述加工程序的指令值的修正时间间隔和每隔该修正时间间隔应该加上的作为修正值的最大值的最大修正移动量；以及修正值输出单元，其基于由上述设定单元设定的修正时间间隔以及最大修正移动量输出上述修正值。

根据本发明，能够提供一种线放电加工机，检测从上部喷嘴以及下部喷嘴喷出的加工液的液压，并基于预先存储的关系式，根据上述检测出的加工液的液压修正线电极的位移。

附图说明

本发明的上述以及其他的目的和特征根据参照附图的以下实施例的说明将变得更明确。这些图中：

图1是说明本发明的线放电加工机的一实施方式的概略结构图。

图2是放大图1的虚线部分进行说明的图。

图3是说明现有的线放电加工机中的线电极与被加工物的位置关系的图。具体实施方式

使用图1说明本发明的线放电加工机的一实施方式。

线放电加工机60通过在线电极3与被加工物4之间发生放电来进行被加工物4的加工。线放电加工机60在机座20上具备通过X轴马达26驱动的滚珠丝杠31沿X轴方向移动的滑鞍（X轴）19，而且，在该滑鞍（X轴）19上具备由Y轴马达25所驱动的滚珠丝杠30而沿Y轴方向移动的工作台（Y轴）18。在该工作台（Y轴）18上固定有内部具备载置被加工物4的被加工物安装座11的加工槽12。

柱21垂直立于机座20。在该柱21的侧面部水平地安装有下臂14。在该下臂14的前端安装有下部喷嘴2和下部线引导件6。这些下部喷嘴2和下部线引导件6位于被载置于被加工物安装座11的被加工物4的下方。柱21在其上部具备V滑鞍（V轴）15。V滑鞍（V轴）15由V轴马达29所驱动的滚珠丝杠34而沿V轴方向移动。V轴方向与Y轴方向相同。在V滑鞍（V轴）15上安装有滑鞍（U轴）16。滑鞍（U轴）16由U轴马达28所驱动的滚珠丝杠33而沿U轴方向移动。U轴方向与X轴方向相同。

在滑鞍（U轴）16上安装头部17。该头部17由Z轴马达27所驱动的滚珠丝杠32而沿Z轴方向移动。另外，在头部17上固定有上引导块13。在该上引导块13的端部安装有上部喷嘴1以及上部线引导件5。

Y轴马达25、X轴马达26、Z轴马达27、U轴马达28和V轴马达29，分别由动力/信号线35、36、37、38、39与控制装置50连接，从控制装置50向这些马达25、26、27、28、29的放大器（未图示）分别供给动力（电力），另外在这些马达与控制装置50之间进行各种信号的收发。再有，在图1中，X轴以及U轴为垂直于纸面的方向，Y轴以及V轴为纸面的左右方向，Z轴为纸面的上下方向。

加工槽12安装于工作台（Y轴）18上。在该加工槽12的内部配置被加工物安装座11。在该被加工物安装座11上载置通过放电加工进行加工的被加工物4。放电加工是在加工槽12内存积加工液10的状态下执行的。上部喷嘴1从被加工物4的上部喷出加工液。下部喷嘴2从被加工物4的下部喷出加工液。上部线引导件5在被加工物4的上部保持线电极3，下部线引导件6在被加工物4的下部保持线电极3。

线放电加工机60在线电极3与被加工物4之间通过加工液10进行放电加工。为了进行稳定的放电加工，加工液泵9从存积加工液的存积槽（未图示）汲取加工液，经由管路22、管路23以及管路24从上部喷嘴1以及下部喷嘴2将加工液以高压向加工部喷出。在利用该喷出的加工液吹除加工屑的同时进行线放电加工。

加工液泵9与具备放大器（未图示）的控制装置50经由动力/信号线40连接，由控制装置50驱动控制。从控制装置50向加工液泵9供给动力（电力），在控制装置50与加工液泵9之间进行信号的收发。加工液泵9经由分支管路22以及管路23向上部喷嘴1供给加工液的同时，经由分支管路22以及管路24向下部喷嘴2供给加工液。其结果，从上部喷嘴1向放电加工中的加工部喷射加工液，另外还从下部喷嘴2向放电加工中的加工部喷射加工液。

配置于管路23的上部加工液压检测器7检测从上部喷嘴1喷出的加工液的液压。另一方面，配置于管路24的下部加工液压检测器8检测从下部喷嘴2喷出的加工液的液压。由这些上部加工液压检测器7和下部加工液压检测器8检测出的各自的检测液压值经由信号线41、24输送给控制装置50。再有，在被加工物4的上表面与上部喷嘴1之间的间隔、和被加工物4的下表面与下部喷嘴2之间的间隔不同的情况下，从上部喷嘴1喷出的加工液的液压与从下部喷嘴2喷出的加工液的液压不同。因此，使用各自管路上设置的液压检测器检测从上部喷嘴1与下部喷嘴2各自喷出的加工液的液压。

控制装置50是整体性控制线放电加工机的装置，具备运算处理装置52与存储装置51。运算处理装置52包含运算装置、显示装置、各种信号输入输出用接口、放大器。存储装置51存储各种数据。另外，存储装置51也可以设置于控制装置50的外部（即作为外部存储装置）。

为了使控制装置50能够计算出与加工液的检测液压值对应的值，加工液的液压与上部线引导件5以及下部线引导件6的位移量的关系以关系式形式预先存储于存储装置51内。该关系式分别准备上部加工液压检测器7用的关系式和下部加工液压检测器8用的关系式。

控制装置50的运算处理装置52使用存储于存储装置51的关系式求出与由上部加工液压检测器7以及下部加工液压检测器8检测出的各个检测液压值相对应的上部线引导件5以及下部线引导件6的位移量，以该求出的位移量为基础，计算出上部线引导件5以及下部线引导件6的上部线引导件位置修正值A以及下部线引导件位置修正值B。然后，根据上述位置修正值A以及B修正基于加工程序的加工指令后，按照该修正后的加工指令进行线放电加工机60的各轴的控制（参照表1、表2）。

上部加工液压检测器7以及下部加工液压检测器8设于连结加工液泵9、上部喷嘴1以及下部喷嘴2的管路23、24的途中，从上部喷嘴1以及下部喷嘴2各喷嘴喷出的加工液的液压在加工中总是由上部加工液压检测器7以及下部加工液压检测器8检测。由此，由被加工物4的形状、加工形状以及加工条件的变化引起的加工液压的变化也能够准确且立即地对应，对于线电极3的位置位移能够持续给与适当的修正。

控制装置50以由上部加工液压检测器7以及下部加工液压检测器8检测出的液压值为基础，基于存储于存储装置51的关系式求出关于上部线引导件5以及下部线引导件6各自的位置位移量。并且，基于上述求出的上部线引导件5以及下部线引导件6各自的位置位移量求出对基于加工程序的移动指令进行修正的修正值。

表1表示加工液的液压与上部线引导件5的位置修正值A的关系，表2表示加工液的液压与下部线引导件6的位置修正值B的关系。再有，在表1中表示的是加工液的水压为1.5[Mpa]时、上部线引导件位置修正值A为10.0-B，但该数值10.0为上部线引导件5的位置位移量，另外，如表2所示，下部线引导件位置修正值B的数值4.0为下部线引导件6的位置位移量。

表1

表2

若将上部线引导件位置修正值设为A，将下部线引导件位置修正值设为B，则上部线引导件位置修正值A加在上引导块13的V轴移动的移动指令值上，下部线引导件位置修正值B加在Y轴移动的移动指令值上。

为了修正线电极3与被加工物4的相对位置关系，下部线引导件位置修正值B根据由存储于存储装置51的数学式（加工液的液压→换算为线引导件的位移量）求出的位置位移量直接求出，但上部线引导件位置修正值A根据从由存储于存储装置51的数学式求出的位置位移量减去下部线引导件位置修正值B所得的值求出。

由此，线放电加工机60的使用者不需要测量修正值，控制装置50根据由液压检测器7、8检测出的液压的变化而自动地以存储于存储装置51的关系式为基础算出修正值。由此，使用者不需要输入线引导件位置的位移或液压、被加工物的高度。另外，能够减少使用者引起的人为的错误，在削减用于进行修正的测量或输入等的工时的同时持续加以适当的修正。

控制装置50在每次用上部加工液压检测器7以及下部加工液压检测器8分别检测出的加工液的液压变化时，从存储装置51（存储表示上部线引导件以及下部线引导件相对于加工液的液压的各位移量的关系的关系式）调出与该加工液的液压相对应的上部线引导件5以及下部线引导件6的各位移量，基于该位移量计算出修正值，并将该计算出的修正值加在上部线引导件5以及下部线引导件6各自的加工指令位置。由此，即使在加工中从上部喷嘴1以及下部喷嘴2喷出的加工液的液压变化，也会以线电极3与被加工物4的相对的位置关系总是为原来的加工指令的位置关系的方式修正加工程序的指令值。

在上述的本发明的实施方式中，使用上部加工液压检测器7和下部加工液压检测器8。在从上部喷嘴1和下部喷嘴2喷出的加工液的液压值相等的场合，或者在从上部喷嘴1喷出的加工液的液压值与从下部喷嘴2喷出的加工液的液压值的关系为已知的场合，也可以仅使用上部加工液压检测器7或下部加工液压检测器8的任一个仅检测从上部喷嘴1或下部喷嘴2喷出的加工液的液压。

然而，在加工中进行加工程序的移动指令的修正的场合，例如从上部喷嘴1或下部喷嘴2喷出的加工液的液压急速变化而求出较大的修正值。该场合，如果将线电极相对于被加工物在相对短的时间内移动至该修正位置，则虽然能够以适当的位置立即修正，但是向该修正位置的急速的移动有可能对加工形状或表面粗糙度产生影响。

这种可能性能够通过如下方式消除，即、适当设定在加工中对加工指令（加工程序的移动指令）进行修正值的加法运算时的时间间隔（修正时间间隔），还设定（限制）每隔该修正时间间隔进行加法运算的修正值的最大值（最大修正移动量）。在控制装置50使用输入单元（未图示）输入修正时间间隔和每隔该修正时间间隔应该进行加法运算的修正值的最大值，可将该输入的时间间隔和修正值的最大值存储于控制装置50的存储装置51。例如，若将修正时间间隔设定为1秒，将每隔修正时间间隔进行修正的输出修正值即最大修正移动量设定为1um，则检测加工液的液压，在计算出的修正值为2.5um时，对加工程序的加工指令每隔1秒给与2次1um的修正量，之后在其1秒后给与1次0.5μm的修正量，从而与一次对加工指令加上修正值相比能够给与更平稳的修正。通过设定该修正时间间隔与最大修正移动量，从而能够对正在进行放电加工的被加工物4的加工形状或表面粗糙度给与更适合的修正条件。

如上所述，通过采用本发明，能够总是减少因从上部喷嘴1以及下部喷嘴2喷出的加工液的液压引起的线电极3与被加工物4的相对位置的位移。

Claims (4)

1.一种线放电加工机，由分别设于上部喷嘴及下部喷嘴内的上部线引导件及下部线引导件支撑线电极，使该线电极与被加工物按照加工程序相对移动，并且，在从上述上部喷嘴及下部喷嘴分别进行加工液的供给的同时进行放电加工，并具有线电极位置修正功能，其特征在于，具备：

液压检测单元，其在放电加工中检测从上述上部喷嘴及/或下部喷嘴供给的加工液的液压；

存储装置，其存储如下的关系式，即、该关系式表示用上述液压检测单元检测出的加工液的液压、和上部线引导件及下部线引导件相对于该加工液的液压的各位移量的关系；以及

控制装置，其根据存储于上述存储装置的关系式求出与用上述液压检测单元检测出的加工液的液压相对应的上部线引导件及下部线引导件的位移量，并基于该求出的位移量算出上部线引导件及下部线引导件各自的位置修正值，再基于该算出的位置修正值修正上述加工程序的指令值，从而修正上述线电极与上述被加工物的相对位置。

2.根据权利要求1所述的线放电加工机，其特征在于，

上述液压检测单元分别检测从上述上部喷嘴供给的加工液的液压和从上述下部喷嘴供给的加工液的液压。

3.根据权利要求1所述的线放电加工机，其特征在于，

上述液压检测单元检测从上述上部喷嘴和下部喷嘴中的一方的喷嘴供给的加工液的液压，

上述存储装置还存储如下的推断关系式，其根据从用上述液压检测单元检测的一方的喷嘴供给的加工液的液压推断从未用上述液压检测单元检测的另一方的喷嘴供给的加工液的液压，

上述控制装置根据存储于上述存储装置的上述关系式求出与从用上述液压检测单元检测的一方的喷嘴供给的加工液的液压、和根据该液压并使用上述推断关系式推断的从未用上述液压检测单元检测的另一方的喷嘴供给的加工液的液压相对应的上部线引导件及下部线引导件各自的位移量。

4.根据权利要求1所述的线放电加工机，其特征在于，

还具备：

设定单元，其在由上述修正值修正上述加工程序的指令值时，设定修正上述加工程序的指令值的修正时间间隔和每隔该修正时间间隔应该加上的作为修正值的最大值的最大修正移动量；以及

修正值输出单元，其基于由上述设定单元设定的修正时间间隔以及最大修正移动量输出上述修正值。