CN104039491A - 线电极放电加工装置 - Google Patents

Abstract

为了高精度地加工外锐角角部，在本发明中，线电极放电加工装置在精加工中对被加工物的角部进行加工时，一边进行使线电极的进给速度比对角部以外的部分进行加工时快的角部控制，一边在线电极和被加工物之间多次进行放电加工，该线电极放电加工装置构成为具有：目标控制区间计算部(82)，其基于加工参数计算以精加工中的本次的放电加工中的角部控制的开始点以及结束点表示的目标控制区间；实际控制区间计算部(83)，其基于精加工中的上次的放电加工中的角部形状误差的大小对目标控制区间计算部(82)计算出的目标控制区间所表示的角部控制的开始点以及结束点进行校正，计算实际控制区间；以及速度控制部(87)，其控制线电极的进给速度，以使实际控制区间中的每单位时间的加工量与对角部以外的部分进行加工时相同。

Description

线电极放电加工装置

技术领域

本发明涉及一种线电极放电加工装置。

背景技术

在现有技术中，作为粗加工角部精度的提高方法，认为角部处的形状误差由线电极的挠曲而产生，作为其对策，进行了放电功率的调整、张力的增加、暂停(dwell)的使用、用于线电极的挠曲校正的轨迹控制等，以抑制角部加工中的线电极的挠曲(参照专利文献1、2)。

此外，作为精加工中的角部精度提高方法，有如下方法：进行与角部的加工量变化相对应的速度控制的方法(参照专利文献3、4)，在对角部进行加工前预测加工量的变化，基于该预测结果在角部对线电极的侧面间隙的变化进行校正的方法(参照专利文献5)。

专利文献1:日本特开昭58-114823号公报

专利文献2:日本特开昭58-120428号公报

专利文献3:日本特开昭63-229228号公报

专利文献4:日本特开平06-126536号公报

专利文献5:日本特开2004-148472号公报

发明内容

但是，由于在粗加工中不能完全排除角部加工中的线电极的挠曲，因此加工出从被加工物的上表面至下表面为止没有形状误差的角部是困难的。

外锐角角部(向外侧凸出的锐角的角部)最容易受线电极的挠曲的影响，容易产生形状误差。在现有技术的精加工时的角部控制中，关于外锐角角部控制区间，没有表示出明确的角部控制的区间。此外，在表示出了角部控制的区间的情况下，即使实际在粗加工中产生了形状误差，也会计算出以没有发生该形状误差为前提的控制区间，因此即使在精加工时使用现有技术的角部控制，也会存在产生形状误差的问题。

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于获得一种能够实现高精度的外锐角角部控制的线电极放电加工装置。

为了解决上述课题，达到上述目的，本发明的线电极放电加工装置，其在精加工中对角部进行加工时，一边进行使线电极的进给速度比对角部以外的部分进行加工时快的角部控制，一边在线电极和被加工物之间多次进行放电加工，线电极放电加工装置的特征在于，其具有：目标控制区间计算部，其基于加工参数计算以精加工中的本次的放电加工中的角部控制的开始点以及结束点表示的目标控制区间；实际控制区间计算部，其基于精加工中的上次的放电加工中的角部的形状误差的大小，对目标控制区间计算部计算出的目标控制区间所表示的角部控制的开始点以及结束点进行校正，计算实际控制区间；以及速度控制部，其控制线电极的进给速度，以使实际控制区间中的每单位时间的加工量与对角部以外的部分进行加工时相同。

发明的效果

本发明涉及的线电极放电加工机具有能够高精度地加工外锐角角部的效果。

附图说明

图1是表示本发明涉及的线电极放电加工装置的实施方式1的结构的图。

图2是表示实施方式1的NC控制装置的功能结构的图。

图3是表示通常的线电极放电加工装置的外锐角角部部分的角部控制区间的一个例子的图。

图4A是表示通常的线电极放电加工装置的外锐角角部控制的一个例子的图。

图4B是表示通常的线电极放电加工装置的外锐角角部控制的一个例子的图。

图4C是表示通常的线电极放电加工装置的外锐角角部控制的一个例子的图。

图4D是表示通常的线电极放电加工装置的外锐角角部控制的一个例子的图。

图5是表示线电极中心位置A～E的位置关系的图。

图6A是表示通常的线电极放电加工装置中的移动量和加工去除量之间的关系的图。

图6B是表示通常的线电极放电加工装置中的移动量和加工速度之间的关系的图。

图7是表示实施方式1涉及的线电极放电加工装置的外锐角角部部分中的角部控制区间的一个例子的图。

图8A是表示实施方式1涉及的线电极放电加工装置中的移动量和加工去除量之间的关系的图。

图8B是表示实施方式1涉及的线电极放电加工装置中的移动量和加工速度之间的关系的图。

图9是表示外锐角角部的加工时的线电极的移动的图。

图10是表示实施方式1涉及的线电极放电加工装置的动作流程的流程图。

图11是表示实施方式1涉及的线电极放电加工装置以及通常的线电极放电加工装置的角部误差的图。

图12是表示实施方式2的NC控制装置的结构的图。

图13A是表示从实验得到的加工能量和角部误差距离之间的关系的图。

图13B是表示从实验得到的加工能量和角部误差距离之间的关系的图。

图14A是表示从实验得到的线电极张力和角部误差距离之间的关系的图。

图14B是表示从实验得到的线电极张力和角部误差距离之间的关系的图。

图15是表示实施方式2涉及的线电极放电加工装置的动作流程的流程图。

图16是表示实施方式3的NC控制装置的结构的图。

图17是表示实施方式3涉及的线电极放电加工装置的动作流程的流程图。

图18A是表示从实验得到的喷嘴间隙和角部误差距离之间的关系的图。

图18B是表示从实验得到的喷嘴间隙和角部误差距离之间的关系的图。

具体实施方式

下面，基于附图，对本发明涉及的线电极放电加工装置的实施方式详细地进行说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。

实施方式1

图1是示出本发明涉及的线电极放电加工装置的实施方式1的结构的图。线电极放电加工装置具有：线电极1、工作台3、加工用电源4、极间检测电路5、伺服电动机6、伺服放大器7、NC控制装置8、张力附加机构9、线轴10、线电极行进装置11、线电极回收容器12、以及加工液喷嘴13a、13b。实施方式1涉及的线电极放电加工装置在精加工中，在对被加工物2的角部进行加工时，进行控制线电极1的加工进给速度以使得每单位时间的加工量恒定的角部控制，并且在线电极1和被加工物2之间多次进行放电加工。

工作台3固定被加工物2并使其移动。极间检测电路5用于检测加工中的极间平均电压。伺服电动机6用于使工作台3得到驱动。伺服放大器7用于进行伺服电动机6的驱动控制。NC控制装置8基于NC程序对加工中的工作台进给等进行控制。

由加工用电源4将加工电流供给至线电极1和被加工物2之间，通过使两者之间发生放电，从而进行加工。此时，基于预先赋予至NC控制装置8中的NC程序，工作台3受到驱动，从而能够进行所期望形状的加工。即，根据来自NC控制装置8的速度信号，伺服放大器7驱动伺服电动机6，进行被加工物2的移动，并进行加工。

加工中的移动速度根据极间状态而变化。即，在极间的间隙较宽的情况下加快移动速度，在极间的间隙较窄的情况下减慢移动速度，从而能够防止线电极1和被加工物2之间的接触，进行最佳的加工。由于加工中的间隙距离能够基于加工中的平均电压进行判断，因此通常以极间平均电压与规定的目标值一致的方式进行移动速度的控制。

图2是示出实施方式1的NC控制装置8的功能结构的图。NC控制装置8具有：加工进行方向判断部81、目标控制区间计算部82、实际控制区间计算部83、实际控制区间存储部84、控制区间判断部85、角部控制速度运算部86以及速度控制部87。加工进行方向判断部81基于NC程序判断使外锐角角部的加工朝向哪一侧进行。目标控制区间计算部82计算与通常的线电极放电加工装置相同的控制区间而作为目标控制区间。目标控制区间是在假设为在精加工中的上次的放电加工中没有产生形状误差的情况下的角部控制中的控制区间。实际控制区间计算部83计算考虑了角部误差的控制区间而作为实际控制区间。另外，对于目标控制区间和实际控制区间在后面段落详细地说明。实际控制区间存储部84用于存储实际控制区间计算部83计算出的实际控制区间。控制区间判断部85基于NC程序判断在外锐角角部的加工时线电极1是否进入了实际控制区间内。角部控制速度运算部86以在控制区间内每单位时间的加工量为恒定的方式计算线电极1的移动速度。

在对实施方式1涉及的线电极放电加工装置的外锐角角部部分中的角部控制进行说明之前，对通常的线电极放电加工装置的外锐角角部部分中的角部控制进行说明。图3是表示出通常的线电极放电加工装置的外锐角角部部分中的角部控制区间的一个例子的图。通常的线电极放电加工装置以粗加工或者精加工中上次的放电加工中没有产生形状误差为前提而计算线电极中心位置A～E的区间作为控制区间，在该区间中进行加工速度控制。即，使线电极1沿着以形成放电间隙面71和加工前加工面72重叠的区域78的方式而设定出的线电极中心位置的轨迹77进行移动。由此，在被加工物2上，沿着放电间隙面71而形成加工后加工面76。

图4A～图4D是表示出通常的线电极放电加工装置的外锐角角部控制的一个例子的图。外锐角角部处的加工量直至直线加工时的线电极中心位置A为止是恒定的，但由于经过线电极中心位置A后，放电间隙面71和加工前加工面72重叠的区域78不断减少，因此加工量减少(图4A)，在线电极中心位置B处放电间隙面71和加工前加工面72不再重叠，加工量为零(图4B)。并且，直至线电极中心位置C(方向转换点)为止，放电间隙面71和加工前加工面72不重叠，因此加工量在零的状态下保持恒定。在行进方向变化后，直至线电极中心位置D为止，放电间隙面71和加工前加工面72仍不重叠，因此加工量持续为零(图4C)。在经过了线电极中心位置D之后，放电间隙面71和加工前加工面72再次开始重叠，并产生放电间隙面71和加工前加工面72重叠的区域78，加工量逐渐增加并在线电极中心位置E处恢复至直线加工时的加工量(图4D)。

图5是表示线电极中心位置A～E的位置关系的图。如图5所示，在以r表示线电极半径、以h表示放电间隙、以s表示加工余量、以θ表示外锐角角部的角度(加工后加工面76所呈的角部的角度)，以α表示直线75和加工前加工面72所成的角度的情况下，在以线电极半径r、放电间隙h、加工余量s、外锐角角部的角度θ、角度α作为加工参数的情况下，能够基于加工参数以下述式(1)～(4)表示在线电极中心位置的轨迹77上的线电极中心位置A～B、B～C、C～D、以及D～E各自的区间L_A-B、L_B-C、L_C-D、L_D-E，其中，该直线75是将交点73和线电极中心位置74连接而成的，该交点73是以线电极半径+放电间隙(r+h)作为半径的放电间隙面71和加工前加工面72之间的交点。此外，通常将L_A-B和L_B-C称为前区间，将L_C-D和L_D-E称为后区间。

[公式1]

$L_{A-B}=\frac{r+h-s}{\tan \mathrm{\α}}-\frac{s}{\tan \mathrm{\θ}}...\left(1\right)$

$L_{B-C}=\frac{s}{\tan \mathrm{\θ}}-\frac{r+h-s}{\tan \frac{\mathrm{\θ}}{2}}...\left(2\right)$

$L_{C-D}=\frac{r+h}{\tan \frac{\mathrm{\θ}}{2}}-L_{D-E}...\left(3\right)$

$L_{D-E}=\frac{r+h-s}{\tan \mathrm{\α}}-\frac{s}{\tan \mathrm{\θ}}...\left(4\right)$

图6A、图6B是表示通常的线电极放电加工装置的加工条件的图，图6A表示出了移动量和加工去除量之间的关系，图6B表示出了移动量和加工速度之间的关系。如果在所需去除量减少的角部(线电极中心位置A～E的区间)也与直线部相同地控制加工速度，则会过度加工，因此会产生形状误差。为了抑制这种情况，需要将加工速度控制为每单位时间的加工量与直线部相同。具体而言，如图6B所示，以在线电极中心位置A～B的区间中随着加工量的减少增加加工速度，在线电极中心位置B～C的区间以及线电极中心位置C～D的区间中加工量为零，在线电极中心位置D～E的区间中能够迅速地使加工速度减速的方式，将加工速度控制为规定的加工速度。在线电极中心位置D～E的区间中随着加工量的增加使加工速度降低，在比线电极中心位置E靠后的区间中进行速度控制以使加工速度恢复至与比线电极中心位置A靠前的区间相同。

在线电极放电加工中，被加工物2位于在上、下对线电极1进行支撑的部位之间。在对被加工物2进行加工时，通过放电而产生的热能不仅使被加工物2局部熔融，还使包围在周围的加工液气化、爆炸。该爆炸导致线电极1受到外力并发生挠曲。程序加工轨迹是支撑线电极1的点处的轨迹，在支撑点以外的部分经常因线电极1的挠曲导致从程序加工轨迹偏离。由于被加工物2位于对线电极1进行支撑的部位之间，因此通过由挠曲导致从程序上的加工轨迹偏离了的线电极1对被加工物2进行加工。

在直线加工的情况下，线电极1的挠曲方向相对于加工进行方向为后方或者斜后方。因此，因线电极1的挠曲导致的形状误差在后方或者斜后方产生，但由于加工进行方向不发生变化，因此形状误差成为一概在后方或者斜后方产生的形式，因此可以利用偏移(offset)的调整等进行修正，不会存在大的问题。

但是，在角部加工的情况下，加工的进行方向会发生变化，因此如果加工进行方向发生变化，则由于挠曲的方向在加工进行方向的后方或者斜后方，从而挠曲的线电极1的轨迹以捷径行进而没有通过角部的顶点，因此不会形成统一方向的形状误差，而成为问题。

图7是表示实施方式1涉及的线电极放电加工装置的外锐角角部部分的角部控制区间的一个例子的图。如上述所示，在实际的外锐角角部中产生了形状误差(以下，称为角部误差)31，因此加工量开始变化不是在线电极1到达图3中的线电极中心位置A的时刻，而是在线电极1到达图7中的线电极中心位置A’的时刻。即由于在实际的加工中，对由于粗加工或者精加工中的上次的放电加工而产生有角部误差31的加工面进行加工，因此在以往的角部控制区间中，在相当于从图7的线电极中心位置A’至图3的线电极中心位置A的区间中每单位时间的加工量不恒定，进一步产生了角部误差31。因此，能够通过在考虑角部误差31而计算的准确的角部控制区间A’～E’(实际控制区间)中进行使加工量为恒定的速度控制，从而使外锐角角部的精加工精度提高。

图8A、图8B是表示出实施方式1涉及的线电极放电加工装置的加工条件的图，图8A表示出移动量和加工去除量之间的关系，图8B表示出移动量和加工速度之间的关系。实施方式1涉及的线电极放电加工装置通过考虑形状误差而准确计算出加工去除量开始变化的位置，在从该位置开始的实际控制区间中，如图8A、图8B所示地进行使每单位时间的加工量成为恒定的速度控制，从而实现高精度的外锐角角部加工。

图9是表示在外锐角角部的加工时的线电极的移动的图。在对外锐角角部进行加工的情况下，加工方向转换点为角部的顶点，在程序加工轨迹92上的线电极1经过角部的顶点时，挠曲后的线电极1的轨迹93如图9所示地以捷径行进而没有通过角部的顶点，因此在角部的部分处放电间隙面91经过线电极1的内侧并产生角部误差，存在相对于角部的顶点在直线加工的两个方向上产生有角部误差L₁、L₂的距离。考虑了该角部误差的控制区间为实际控制区间，能够通过在该区间中进行加工量为恒定的速度控制，从而实现高精度的外锐角角部加工。

NC控制装置8利用实际控制区间计算部83求出实际控制区间，进行下述的动作以便在该区间内进行加工量成为恒定的速度控制。

图10是示出实施方式1涉及的线电极放电加工装置的动作流程的流程图。本实施方式中，通过设置用于将角部误差距离输入的栏，指定角部误差距离，从而存储从与以往的控制区间同样的目标控制区间中加上或减去角部误差距离而求出的实际控制区间，在所存储的实际控制区间中进行加工量成为恒定的速度控制，从而实现高精度的外锐角角部加工。

具体地说，用户首先在不使用角部控制的情况下进行外锐角角部形状的加工，针对精加工的各次放电加工而测定相对于外锐角角部的顶点朝向直线加工方向的两个方向的角部误差距离L₁、L₂。在这里，对角部误差距离L₁、L₂而言，将精加工中在外锐角角部的入口侧所产生的角部误差距离作为L₁，将在出口侧产生的角部误差作为L₂。在外锐角角部加工之前，将按照上述方式测定出的角部误差距离L₁、L₂向输入栏输入(步骤S101)。

接着，通过加工进行方向判断部81判断出加工进行方向(步骤S102)。并且目标控制区间计算部82利用与以往的控制区间同样的运算计算目标控制区间(步骤S103)。此外，目标控制区间计算部82进行的运算与在通常的线电极放电加工装置中计算控制区间的情况下的运算相同，能够应用公知的方法。并且，实际控制区间计算部83基于角部误差L₁、L₂和目标控制区间，计算出考虑了角部误差L₁、L₂的实际控制区间(步骤S104)。即，基于角部控制的开始点和结束点以及角部误差L₁和L₂进行校正。

如果将测定出的角部误差距离L₁、L₂作为精加工中的上次的放电加工的加工结果，则在下次的放电加工为如图9所示的加工进行方向的情况下，加工量的变化从比方向转换点(角部的顶点)提前L₁的位置开始，因此，直至线电极中心位置C为止的实际控制区间是将L₁与目标控制区间L_A-B、L_B-C相加而成的距离。此外，对直至经过线电极中心位置C后的加工量恢复为直线部的加工量为止的距离而言，由于L₂使得目标控制区间L_C-D以微小的量变长，因此L_D-E变短相应量，但是L_C-D、L_D-E的总和几乎不变。此外，在下次的放电加工是与图9相反方向的加工的情况下，实际控制区间为将L₂与实际控制区间L_A-B、L_B-C相加而成的距离。因此，由于根据加工进行方向与上次放电加工为相同方向或相反方向，与目标控制区间相加或相减的角部误差距离发生变化，因此，在通过加工进行方向判断部81对加工进行方向进行判断之后，实际控制区间计算部83计算实际控制区间。

对角部进行加工时的实际控制区间能够通过下述式(5)～(8)进行计算。在式(5)～式(8)中，与式(1)～式(4)同样地，s表示加工余量。

[公式2]

${L_{A-B}}^{\′}=L_{A-B}+L_1(1-\frac{L_1}{s})...\left(5\right)$

${L_{B-C}}^{\′}=L_{B-C}+\frac{{L_1}^2}{s}...\left(6\right)$

${L_{C-D}}^{\′}=L_{C-D}+\frac{{L_2}^2}{s}...\left(7\right)$

${L_{D-E}}^{\′}=L_{D-E}+\frac{{L_2}^2}{s}...\left(8\right)$

另外，在加工进行方向与上次的加工方向相同的情况下，实际控制区间计算部83调换式(5)～式(8)中的L₁和L₂并进行运算。即，实际控制区间计算部83以使用L₁计算实际控制区间的前区间，使用L₂计算实际控制区间的后区间的方式进行运算。

将使用上述式(5)～式(8)计算出的准确的控制区间存储在实际控制区间存储部84中(步骤S105)，利用角部控制速度运算部86根据控制距离如图8A、图8B所示地计算出使加工量为恒定的控制速度(步骤S106)，并进行精加工。精加工中，利用控制区间判断部85判断是否到达实际控制区间存储部84中存储的实际控制区间，即是否处在外锐角的控制区间的加工中(步骤S107)。如果控制区间判断部85判断出到达所存储的实际控制区间(步骤S107/是)，则速度控制部87对线电极1的进给速度进行控制(步骤S108)。由此，能够实现高精度的外锐角角部。在控制区间判断部85判断出未到达实际控制区间存储部84中存储的实际控制区间的情况下(步骤S107/否)，返回到步骤S107，反复进行是否到达实际控制区间存储部84中存储的实际控制区间的判断。

图11是示出实施方式1涉及的线电极放电加工装置以及通常的线电极放电加工装置的角部误差的图。横轴表示精加工的执行次数。在第一次精加工的情况下，上次加工为粗加工，不进行基于上次的加工结果的角部控制，因此角部误差与通常的线电极放电加工装置为同等程度。但是，能够在第二次精加工及其以后进行基于上次的加工结果的角部控制，因此与以往的线电极放电加工装置的角部误差相比，实施方式1涉及的线电极放电加工装置的角部误差变小。

根据实施方式1，能够通过基于在精加工中的上次的放电加工中产生的角部误差计算实际控制区间，在该区间中进行每单位时间的加工量为恒定的速度控制，从而实现更高精度的外锐角角部控制。由此，能够使产品成品率提高。

实施方式2

角部误差会随着加工条件的内容和结构，例如加工能量、对线电极张力的设定而不同。如果加工能量较强则放电反作用力会变大，因此线电极的挠曲变大，角部误差距离也会变大。此外，如果线电极张力较弱则线电极挠曲量变大，因此角部误差距离也会变大。为了对该关系进行研究，通过实验求出了加工能量和角部误差距离之间的关系、线电极张力和角部误差距离之间的关系。

图12是表示实施方式2的NC控制装置8的结构的图。NC控制装置8除了加工进行方向判断部81、目标控制区间计算部82、实际控制区间计算部83、实际控制区间存储部84、控制区间判断部85、角部控制速度运算部86以及速度控制部87之外，还具有第1形状误差计算部88、第2形状误差计算部89。第1形状误差计算部88根据放电加工的加工能量而计算在角部产生的角部误差距离(第1形状误差)。第2形状误差计算部89根据线电极张力而计算在角部产生的角部误差距离(第2形状误差)。

在实验中，准备10mm、20mm、60mm的被加工物，在被加工物上进行外锐角角部的加工，对此时的角部误差距离L₁、L₂进行了测定。图13A、图13B是表示从实验得到的加工能量和角部误差距离之间的关系的图。图14A、图14B是表示从实验得到的线电极张力和角部误差距离之间的关系的图。准备能够从图13A、图13B、图14A以及图14B得到由加工能量导致的角部误差距离(第1形状误差)L_e₁、L_e₂和由线电极张力导致的角部误差距离(第2形状误差)L_wt₁、L_wt₂的表格，对应于加工条件而根据该表格运算由精加工中的上次放电加工产生的角部误差距离L₁＝L_e₁+L_wt₁、L₂＝L_e₂+L_wt₂。此外，通过加工进行方向判断部81判断出下次的放电加工中的线电极进给方向即加工进行方向。在使用了上述加工条件的精加工中的放电加工被实施时，利用实际控制区间计算部83运算下次的放电加工中的准确的控制区间，其中，该准确的控制区间是通过从作为控制距离而事先计算出的目标控制区间中加上或减去角部误差距离而求出的。在运算出的实际控制区间中，运算在各自的控制区间中加工量为恒定的控制速度，如果利用控制区间判断部85判断为外锐角角部的控制区间，则速度控制部87进行速度控制。由此，本实施方式的线电极放电加工机能够实现高精度的外锐角角部加工。

图15是示出实施方式2涉及的线电极放电加工装置的动作流程的流程图。第1形状误差计算部88以及第2形状误差计算部89基于表格计算由加工能量导致的角部误差距离L_e₁、L_e₂和由线电极张力导致的角部误差距离L_wt₁、L_wt₂(步骤S131、S132)。

下面，步骤S133～S139的动作与实施方式1的步骤S102～S108的动作相同。但是，在步骤S135的处理中，实际控制区间计算部83通过根据加工条件运算由精加工中的上次的放电加工产生的角部误差距离L₁＝L_e₁+L_wt₁、L₂＝L_e₂+L_wt₂，并从目标控制区间中将其加上/减去，从而计算实际控制区间。

在本实施方式中，能够与加工能量的大小、线电极张力的强度相对应地实现高精度的外锐角角部加工。

实施方式3

线电极放电加工在上下喷嘴和被加工物之间的间隙(下面称为喷嘴间隙。)为0.1mm左右的接近状态至数十mm的远离状态的各种各样的状态下进行。喷嘴间隙越大，约束线电极的距离就越大，因此线电极的挠曲变大，角部误差距离也变大。因此，需要使用与喷嘴间隙的状态相匹配的角部误差距离计算控制区间，在该区间中进行速度控制。因此，在实施方式3中求出与喷嘴间隙相对应的角部误差距离。

图16是示出实施方式3的NC控制装置8的结构的图。NC控制装置8除了加工进行方向判断部81、目标控制区间计算部82、实际控制区间计算部83、实际控制区间存储部84、控制区间判断部85、角部控制速度运算部86、速度控制部87、第1形状误差计算部88以及第2形状误差计算部89之外，还具有第3形状误差计算部61、被加工物高度位置检测部62、喷嘴间隔检测部63、被加工物板厚运算部64以及喷嘴间隙运算部65。被加工物板厚运算部64进行被加工物2的位置判断以及被加工物2的板厚计算。喷嘴间隙运算部65计算喷嘴间隙。

图17是示出实施方式3涉及的线电极放电加工装置的动作流程的流程图。首先，被加工物高度检测部62判断被加工物的高度位置(步骤S1601)。此时，利用被加工物2较近一侧的喷嘴的加工液液压变高这一情况，由上下的加工液液压的差值或者比值进行判断。或者，也可以设置由用户输入被加工物2处于哪个位置的功能，将没有输入的情况作为被加工物处于中央而进行控制。接着，喷嘴间隔检测部63根据机械的Z轴高度识别上下喷嘴间隔，由被加工物板厚运算部64根据粗加工时的加工状况运算被加工物的板厚t(步骤S1602)。另外，能够将在日本特公平2-29453号公报、日本特开平9-290328号公报等中公开的公知的方法适用于被加工物的板厚t的计算。利用喷嘴间隙运算部65根据上下喷嘴间隔和被加工物的板厚的差值求出喷嘴间隙(步骤S1603)。而且，基于能够根据预先由实验求出的喷嘴间隙和角部误差距离之间的关系而得到由喷嘴间隙导致的角部误差距离L_z1、L_z2的表格，第3形状误差计算部61根据精加工中的上次的放电加工中的线电极间隙，运算发生在角部的角部误差距离(第3形状误差)L_z₁、L_z₂(步骤S1604)。图18A、图18B是示出由实验得到的喷嘴间隙和角部误差距离之间的关系的图。

在针对喷嘴间隙和角部误差距离之间的关系的实验中，设定为任意的喷嘴间隙而对板厚20mm的被加工物进行外锐角角部加工，对角部误差距离进行了测定。在实施加工时，在实际的加工中能够大致区分为上喷嘴远离的情况、下喷嘴远离的情况、上下喷嘴均远离的情况(包含上下密接)这三种形式，因此，以被加工物的位置在上下喷嘴间的上侧、中央、下侧的状态分别进行了加工。

步骤S1605～S1613的处理与实施方式2中的步骤S131～S139相同。但是，在步骤S1609的处理中，在实施方式2的基础上，还进一步加入了由喷嘴间隙导致的角部误差距离L_z而计算实际控制区间。即，在步骤S1604～S1606中，通过将基于表格而根据加工能量、线电极张力、喷嘴间隙所求出的精加工中的上次放电加工的各角部误差距离进行合计，计算角部误差距离L₁＝L_e₁+L_wt₁+L_z₁、L₂＝L_e₂+L_wt₂+L_z₂，在由步骤S1608事先计算出的目标控制区间中加上或减去角部误差距离L₁、L₂，从而运算实际控制区间。

在本实施方式中，由于考虑了喷嘴间隙而求出角部误差距离，因此能够实现高精度的外锐角角部加工。

工业实用性

如上所述，本发明涉及的线电极放电加工装置在能够高精度地加工外锐角角部这点上是有益的。

标号的说明

1 线电极

2 被加工物

3 工作台

4 加工用电源

5 极间检测电路

6 伺服电动机

7 伺服放大器

8 NC控制装置

9 张力附加机构

10 线轴

11 线电极行进装置

12 线电极回收容器

13a、13b 加工液喷嘴

31 形状误差(角部误差)

61 第3形状误差计算部

62 被加工物高度位置检测部

63 喷嘴间隔检测部

64 被加工物板厚运算部

65 喷嘴间隙运算部

71、91 放电间隙面

72 加工前加工面

73 交点

74 线电极中心位置

75 直线

76 加工后加工面

77 线电极中心位置的轨迹

78 放电间隙面和加工前加工面重叠的区域

81 加工进行方向判断部

82 目标控制区间计算部

83 实际控制区间计算部

84 实际控制区间存储部

85 控制区间判断部

86 角部控制速度运算部

87 速度控制部

88 第1形状误差计算部

89 第2形状误差计算部

92 程序加工轨迹

93 线电极的轨迹

Claims (4)

1.一种线电极放电加工装置，其在精加工中对被加工物的角部进行加工时，一边进行使线电极的进给速度比对该角部以外的部分进行加工时快的角部控制，一边在所述线电极和所述被加工物之间多次进行放电加工，

该线电极放电加工装置的特征在于，其具有：

目标控制区间计算部，其基于加工参数计算以所述精加工中的本次的所述放电加工中的所述角部控制的开始点以及结束点表示的目标控制区间；

实际控制区间计算部，其基于所述精加工中的上次的所述放电加工中的所述角部的形状误差的大小，对所述目标控制区间计算部计算出的所述目标控制区间所表示的所述角部控制的开始点以及结束点进行校正，计算实际控制区间；以及

速度控制部，其控制所述线电极的进给速度，以使所述实际控制区间中的每单位时间的加工量与对所述角部以外的部分进行加工时相同。

2.根据权利要求1所述的线电极放电加工装置，其特征在于，具有：

第1形状误差计算部，其根据所述放电加工的能量计算在所述角部产生的第1形状误差；以及

第2形状误差计算部，其根据所述线电极的张力计算在所述角部产生的第2形状误差，

所述实际控制区间计算部将所述第1形状误差和所述第2形状误差进行相加，从而计算所述精加工中的上次的放电加工中的所述角部的形状误差的大小。

3.根据权利要求2所述的线电极放电加工装置，其特征在于，具有：

喷嘴间隔检测部，其用于检测出喷嘴之间的间隔；

被加工物板厚运算部，其用于基于所述精加工中的上次的放电加工中的加工状况检测所述被加工物的厚度；

喷嘴间隙运算部，其基于所述喷嘴之间的间隔和所述被加工物的厚度，计算所述喷嘴和所述被加工物之间的间隙即喷嘴间隙；

被加工物高度位置检测部，其用于检测所述被加工物在所述喷嘴之间的高度位置；以及

第3形状误差检测部，其用于根据所述喷嘴间隙和所述被加工物的高度位置计算在所述角部产生的第3形状误差，

所述实际控制区间运算部在所述第1形状误差以及所述第2形状误差的基础上，还将所述第3形状误差检测部检测出的所述第3形状误差进行相加，从而计算所述精加工中的上次的放电加工中的所述角部的形状误差的大小。

4.根据权利要求2或3所述的线电极放电加工装置，其特征在于，

具有加工进行方向判断部，该加工进行方向判断部用于判断所述放电加工中的加工进行方向，

所述实际控制区间计算部分别计算所述精加工中的上次的放电加工中所述线电极经过所述角部的顶点前后的所述角部的形状误差的大小，根据所述加工进行方向判断部判断出的所述加工进行方向，针对所述目标控制区间中的所述线电极经过所述角部的顶点前后的部分加上/减去不同的所述形状误差，从而计算所述实际控制区间。