CN104339043B - 具备平均放电滞后时间计算部的电火花线切割机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电火花线切割机。利用电火花线切割机,将从对工件与电极丝之间、即极间施加电压到产生放电的时间作为放电滞后时间来测定,在整个规定测定期间对该测定的放电滞后时间进行累计,并求出放电滞后累计时间。并且,对该规测定期间的、电压施加的次数进行计数。并且,根据放电滞后累计时间与电压施加次数,计算在上述规定测定期间的、每一次电压施加时的平均放电滞后时间。基于该平均放电滞后时间,相对于工件对电极丝进行移动控制。
Description
技术领域
本发明涉及具备平均放电滞后时间计算部的电火花线切割机。
背景技术
电火花线切割机普遍执行通过以所测定的电极丝与工件之间(极间machininggap)的电压的平均值(极间平均电压)与目标值一致的方式控制电极丝与工件之间的电压(极间电压),得到一定的放电间隙的、极间平均电压一定伺服输送控制。
在执行该极间平均电压一定伺服输送控制时,普遍利用全波整流电路对极间电压进行全波整流,之后利用低通滤波电路转换为接近直流的电压波形而求出极间平均电压。在这样求出极间平均电压的场合,即使极间电压波形相同,由于模拟电路具有的测定误差,根据机械而在测定值上产生误差。因此,存在难以正确地再现加工的场合。由于在产生放电时在极间所呈现的电压波形大约从数十kHz到数十MHz具有宽度宽的频率成分,因此,由于构成模拟电路的部件的频率特性的误差、部件的样式的固定差,存在从测定电路得到的极间平均电压根据机械而产生误差之类的问题。
为了解决该问题,在日本特开昭50-1499号公报公开了检测对极间施加电压后到产生放电的无负荷时间(以下称为“放电滞后时间”),以该检测出的放电滞后时间与规定时间一致的方式进行伺服输送。在放电加工中,在施加在电极丝与工件之间的电压一定的场合,在从施加电压到产生放电的放电滞后时间与电极丝和工件之间的间隙量存在关系。
但是,在实际的加工中,全部的放电并不是在每次完全相同的放电滞后时间产生,放电滞后时间以从上述放电滞后时间与间隙量的相关关系得到的值为中心,在每次电压施加上存在较大变动。尤其在粗加工、二次加工等、大量的较大导电性淤渣在极间杂散的状况下,还存在通过淤渣在电压施加不久之后进行放电的场合,因此,该场合的放电滞后时间相比于与实际的极间的间隙对应的值小得多的值。其结果,向伺服的输送速度指令在每次电压施加上存在较大不同,控制不稳定,加工结果难以得到一定的加工槽宽。
为了解决该问题,在日本特开昭55-101333号公报公开了从电压施加到产生放电对放电滞后时间进行规定的期间累计,该累计值与预定的上限阈值及下限阈值比较,根据其结果,控制电极丝与工件之间的相对距离。另外,在日本特开平2-109633号公报公开了在每个规定的采样周期对放电滞后时间进行合计,对该合计值进一步施加规定断开频率的低通滤波,通过进行过滤处理,除去突发的变化,以经过过滤处理的值与规定值一致的方式控制电极丝与工件之间的相对距离。
在上述两个文献中,任一个都对规定的期间的放电滞后时间进行累计,通过以该累计值与规定值一致的方式将电极丝相对于工件进行伺服输送,难以对由通过放电滞后时间的平衡、淤渣的放电产生的、急剧的放电滞后时间的变化进行应答,因此,可以说控制性为某种程度稳定。
另外,在日本特开平7-246519号公报中公开了在每个规定时间检测放电次数,利用该检测的放电次数除该检测期间,从而计算每一次放电的总时间,通过从该总时间减去预定的通电时间与休止时间,计算平均放电滞后时间。
另一方面,还存在不是求出放电滞后时间,而是求出与放电滞后时间相应的极间电压,进行输送控制的现有技术。在日本特开2003-165030号公报记载有下述方法:测定包括休止时间的极间平均电压,根据该极间平均电压值与设定的休止时间,将用于求出除了休止时间的极间平均电压(被修正的极间平均电压)的修正值预先存储在表格中,使用从该表格求出的修正后的极间平均电压,求出不包括休止时间的极间平均电压。
在日本特开平2-298426号公报记载了下述方法:将规定期间(测定时间TA)的放电脉冲的放电滞后时间的和TB以该测定时间TA分割,求出时间比例(TB/TA),在求出的时间比例上乘上预定的基准电压E,求出平均电压V(=(TB/TA)×E)。另外,在日本特开2004-136410号公报中公开了下述方法:根据极间电压E、放电时的休止时间Toff、放电时的通电时间Ton、测定时间Ta、在该测定时间Ta内测定的放电次数N,利用V={(Ta-N×(Ton+toff))/Ta}×E的式子求出平均电压V。
在上述日本特开昭50-1499号公报、日本特开昭55-101333号所记载的技术中,由于在每个规定的采样频率或规定的时间累计放电滞后时间,因此,放电滞后时间的测定期间被固定,并且,不会在放电滞后时间的测定上加上电压施加次数。
在电极丝线切割中,在极间连接用于引起放电的辅助电源,如果检测由该辅助电源产生的放电,则将主电源连接在极间而施加加工电流。并且,在施加加工电流后,为了防止断线,普遍插入未施加电压的休止时间。如果加工稳定,则放电以大致一定的比例产生,休止时间也以大致一定的比例进入。然而,当在工件的台阶部,加工液的流动变化而使淤渣的排出变差,或者在工件的角部,电极丝与工件的对置面积急剧地变化等而使放电频率变化,则在上述所固定的测定期间内的放电次数变化,在该测定期间内休止时间所占的比例有较大变化,因此,该测定期间所含的施加次数也较大地增减。
如果加工稳定且极间的间隙量一定,则放电滞后时间也一定。在稳定加工的状态下,如果在规定的测定期间的施加次数多,则放电滞后时间的累计值变大,如果施加次数少,则累计值变小。这样,放电频率变化的结果,不论在规定的测定期间的施加次数如何变化,若想将放电滞后时间的累计值控制为一定,则无法将极间的间隙量控制为一定。
另外,由于加工液的流动的变化等,金属丝挠曲的量、方向变化,极间平均电压急剧地下降,在判断为极间状态接近短路的状态的场合,有时使休止时间急剧地伸长。另外,在角部、切入开始部,在加工量急剧地变化的场合,为了减小放电频率而使加工稳定化,有时使休止时间较大地伸长。
在这种场合所插入的休止时间存在需要从数百微秒到数毫秒左右的较长的时间的场合。在上述日本特开昭55-101333号公报、日本特开平2-109633号公报中,如上所述,放电滞后时间的测定期间被固定,并且,由于完全未考虑测定期间中的施加次数,因此,所测定的放电滞后时间的累计值为与工件和电极丝之间的间隙量毫无关系的值。
另外,存在当这样插入较长的休止时间时,在该插入的休止时间中完全包括上述测定期间的场合。在该场合,放电滞后时间(从对极间施加电压到产生放电的无负荷时间)的累计为零,因此,未完全反映实际的极间状态。另外,当在放电滞后时间的累计为零的状态下进行放电滞后时间一定控制,则电极丝与工件之间的相对速度非常慢,放电滞后时间变长,因此,其加工结果,无法得到一定的加工槽。
另外,利用以在全波整流电路、低通滤波电路中被平均化处理的极间平均电压为一定的方式进行控制的、极间平均电压一定伺服输送控制进行的一般的电火花线切割方法的场合,当以减小放电频率而减小加工量为目的插入较大的休止时间时,平均电压下降,加工速度变慢。例如,在对工件的外角部进行精加工中,当以考虑减少必要的加工量地减少加工量的目的插入较长的休止时间来进行控制时,在加工具有较多的角部的形状时,在每个角部加工速度都非常慢,因此,存在加工时间非常长之类的问题。
另外,求出极间电压的上述日本特开平2-298426号公报与日本特开2004-136410号公报任一个都求出规定的测定期间中的、放电滞后时间的比例,在该比例上乘以基准电压,求出平均电压。即,通过计测放电滞后时间相对于规定测定时间的累计值的比例,近似地求出在以往的模拟电路中求出的极间平均电压,因此,在根本上与在本发明中求出的、基于正确的平均放电滞后时间的极间电压不同。例如,当休止时间延长时,当然放电滞后时间相对于规定的测定期间的累计值的比例变短,求出的平均电压也变小。这样,求出的平均电压受到休止时间的影响较大,未考虑电压施加次数,与在极间的间隙量中有关联的正确的平均放电滞后时间没有任何关系。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供测定与极间的间隙量具有关联的正确的平均放电滞后时间的平均放电滞后时间计算部,提供能进行更稳定的加工的电火花线切割机。
本发明的电火花线切割机一边使工作台相对于电极丝的相对位置移动,一边对上述电极丝与配置在上述工作台上的工件之间的极间施加电压来产生放电,从而对上述工件进行加工。该电火花线切割机具备:测定部,其将从对上述极间施加电压到产生放电的无负荷时间作为放电滞后时间来测定,在整个规定测定期间对该测定的放电滞后时间进行累计,并求出放电滞后累计时间;计数部,其对上述规定测定期间的、电压施加的次数进行计数;平均放电滞后时间计算部,其根据在上述测定部求出的放电滞后累计时间与在上述计数部求出的电压施加次数,计算在上述规定测定期间的、每一次电压施加时的平均放电滞后时间。
根据本发明,提供正确地测定反映极间状态的放电滞后时间的平均放电滞后时间计算部,以现有技术相比,能够提供以高精度进行稳定的加工的电火花线切割机。另外,通过以公知技术进行工件与电极丝之间的相对位置控制,利用正确地测定的平均放电滞后时间正确地推断极间的间隙量,进行向极间的电压施加的停止、相对于工件与电极丝之间的相对速度的减速、停止、后退等,能够不对加工中的加工状态、加工精度带来影响地大幅提高加工的稳定性。
附图说明
本发明的上述及其他目的及特征从参照附图的以下的实施例的说明中变得明确。在这些图中:
图1是说明本发明的电火花线切割机的方框图。
图2是对粗加工时的极间电压波形进行全波整流的波形的例子(通电时间为10μs,休止时间为50μs)。
图3是对粗加工时的极间电压波形进行全波整流的波形的例子(通电时间为10μs,休止时间为50μs)。
图4是利用正极性与反极性对极间施加电压不同的极间电压波形进行全波整流的波形的例子。
图5是在正极性与反极性只对极间施加电压不同的图4的极间电压波形的、正极性侧进行半波整流的波形的例子。
图6是在正极性与反极性只对极间施加电压不同的图4的极间电压波形的、反极性侧进行半波整流的波形的例子。
图7是说明以内部仪表的立起边缘为触发器,对比较此时的极间电压与基准电压后的比较器的输出结果进行累计的测定例的图。
图8是说明设置将电压施加开始作为触发而进行动作的计时器,在计时结束后,对比较器的结果进行累计的测定例的图。
图9是说明根据对极间电压波形的全波整流波形与两个基准电压进行比较的结果测定放电滞后时间的例子的图。
图10是粗加工时的极间电压波形的例子。
图11是只利用对极间的杂散电容、电缆的容量充电的能量进行加工的、精加工时的极间电压波形的例子。
图12是只利用对极间的杂散电容、电缆的容量充电的能量进行加工的、精加工时的极间电压波形的例子。
具体实施方式
本发明的电火花线切割机所进行的加工控制测定在规定测定期间(放电滞后时间测定期间)对放电滞后时间进行累计的放电滞后累计时间、在上述测定期间的电压施加次数。并且,根据测定的放电滞后累计时间与电压施加次数,求出每个上述测定期间的平均放电滞后时间。
使用图1的方框图说明本发明的电火花线切割机。
工件1安装在未图示的工作台上,能利用沿正交的X、Y轴向驱动该工作台的伺服马达2、3在XY平面上移动。另外,电极丝4拉伸设置在与XY平面正交的方向上,并且,在该方向上走丝。
设有对电极丝4与工件1之间(极间)施加电压的辅助电源9与主电源10。辅助电源9是用于在电极丝4与工件1之间引起放电的电源。主电源10是在引起放电后,用于投入加工电流(放电电流)的电源。这些辅助电源9及主电源10分别将一端子连接在工件1上,通过开关元件(晶体管)7、8并利用通电件5、6将另一端连接在电极丝4上。
开关元件7、8被电压施加控制电路11进行接通/断开控制。首先,接通开关元件7,从辅助电源9向电极丝4与工件1之间施加放电诱发用电压。当利用未图示的放电检测电路检测出放电时,接通开关元件8,从主电源10向电极丝4与工件1之间投入加工电流,断开开关元件7,断开辅助电源的电力供给。
电压施加次数计数电路12是对在规定测定期间内对电极丝4与工件1之间施加电压的次数进行计数的电路。放电滞后累计时间测定电路13是对在上述规定测定期间累计的放电滞后时间(从对极间施加电压到产生放电的无负荷期间)(放电滞后累计时间)进行测定的电路。
数值控制装置14读取电压施加次数计数电路12的系数值与放电滞后累计时间测定电路13的累计时间,根据该读取的电压施加次数与放电滞后累计时间,计算规定测定期间中每一次电压施加的平均放电滞后时间。另外,数值控制装置14根据该计算出的平均放电滞后时间,将伺服马达2、3的移动指令输出到伺服控制装置15。
伺服控制装置15根据从数值控制装置14输出的伺服马达2、3的移动指令,驱动伺服马达2、3而控制电极丝4与工件1的相对移动,进行将电极丝4与工件1的间隙保持为一定的伺服输送控制。
接着,说明利用上述电火花线切割机执行的加工控制的各例。
首先,说明利用电火花线切割机执行的加工控制的第一例。
电火花线切割机具备:放电滞后累计时间测定部,其在整个规定测定期间对从对极间施加电压到产生放电的无负荷时间(放电滞后时间)进行累计;电压施加次数计数部,其在整个上述规定测定期间对电压施加次数进行计数;平均放电滞后计算部,其根据在上述放电滞后累计时间测定部测定的放电滞后累计时间与在上述电压施加次数计数部计数的电压施加次数计算在上述规定测定期间的、每一次电压施加的平均放电滞后时间。
图1的放电滞后累计时间测定电路13构成上述放电滞后累计时间测定部,电压施加次数计数电路12构成上述电压施加次数计数部,并且,数值控制装置14构成平均放电滞后计算部。
图2及图3是对粗加工时的极间电压进行全波整流时的波形的例子。电压施加的第一次与第三次不放电,因此,在下一次(第二次与第四次)施加开始前不插入休止时间。在电压施加的第二次、第四次与第五次,插入产生放电且使加工电流流动的通电时间、用于电极丝的冷却、淤渣除去的休止时间。图2的通电时间是10μs,休止时间是50μs。图3的通电时间(与图2相同)是10μs,休止时间(比图2短)是25μs。图3与图2相比,休止时间变短的结果,电压施加的第六次进入测定期间(放电滞后时间测定期间350μs),但电压施加的第一~第五次,休止时间以外的电压波形与图2完全相同。
参照图2及图3所示的波形对本发明的有效性进行研究。
(1)首先,如上述的日本特开昭50-1499号公报所公开的技术,对测定放电滞后时间,并将该时间控制为一定的场合进行研究。用于测定放电滞后时间的规定测定期间在图2及图3中为350μs。
如图2所示,放电并非在每次电压施加都产生。因此,放电滞后时间在每次电压时间均有较大变化。在图2所示的例子中,相对于电压施加(第一次)的放电滞后时间TD(1)=50μs,电压施加(第五次)的放电滞后时间TD(5)是10μs。即,放电滞后时间从10μs到50μs进行变化。
在这种波形中,例如当以放电滞后时间为30μs(一定值)的方式进行控制时,在放电滞后时间为50μs的场合,与目标值的偏差为50-30=+20μs,在放电滞后时间为10μs的场合,偏差为10-30μs=-20μs。在该值上乘以比例增益而进行比例控制的场合,驱动伺服马达2、3的速度指令值不总是加工的前进方向,在逆行方向也发出指令,无法实现稳定的输送控制。
另外,如上所述,在放电滞后时间与极间间隙之间具有关联,但实际的放电滞后时间以从该相关关系得到的值为中心,有较大变动。尤其粗加工、二次加工等,每一次的加工量多,在极间存在较多的淤渣的场合,即使是放电稳定的状态,也存在电压施加后不进行放电的场合、电压施加后通过淤渣立即放电的场合。因此,当在每次电压施加时均计算放电滞后时间而控制伺服时,指令值有较大变动,因此,存在根据控制系统,产生振动的可能性,作为加工结果,非常难得到一定的加工槽宽。
(2)接着,如上述日本特开昭55-101333号公报、日本特开平2-109633号公报所记载的技术那样,对在每个规定测定期间对放电滞后时间进行累计而求出的场合进行研究。
如图2所示,在使作为规定测定期间的放电滞后时间测定时间为350μs,测定放电滞后时间的累计值的场合,图2的放电滞后时间的累计值TDsum为
TDsum=TD(1)+TD(2)+TD(3)+TD(4)+TD(5)=50+25+50+20+10=155μs
另一方面,在使休止时间为(图2的50μs的一半的)25μs的图3的场合,测定期间的累计值TDsum为
TDsum=TD(1)+TD(2)+TD(3)+TD(4)+TD(5)+TD(6)=50+25+50+20+10+50=205μs。
图2与图3的放电滞后时间(TD(1)、TD(2)、TD(3)、……)不论是否完全相同,作为休止时间变化的结果,放电滞后时间的累计值从155μs变化到205μs(+32%)。
其中,“正确的放电滞后时间的计算方法”是利用电压施加次数除在规定测定期间(在图2、3的例子中为350μs)的放电滞后时间的累计值的方法。即,放电滞后时间在图2的场合,为
155μs÷5次=31μs,
在图3的场合,为
205μs÷6次≒34μs(+10%)。
即,可以看出,在图2与图3的放电滞后时间上,实际上没有太大差别。
另一方面,在上述的日本特开昭55-101333号公报、日本特开平2-109633号公报记载的技术中,如上所述,相对于图2的图3的平均放电滞后时间的变化比例是+32%,因此,在利用上述正确的放电滞后时间的计算方法得到的值的+10%之间产生+22%的误差,可以看出,放电滞后时间的计算容易受到休止时间的变化的影响。
但是,在实际的电火花线切割加工中,使休止时间变化的情况是各种各样的。例如,在判断为极间电压低,极间产生短路的场合,较大地延长休止时间,通过放电在短时间集中地产生,防止断线。在工件的角部、切入开始部,加工量急剧地变化的场合,为了减少放电频率而使加工稳定化,有时较大地延长休止时间。这样,以用于测定放电滞后时间的规定测定期间为一定的条件为基础,在未考虑电压施加次数的场合,由于休止时间变化,放电滞后时间的累计值变化,因此,当想将该值控制为一定值时,加工后的槽宽不一定。
(3)另外,在上述的日本特开平7-246519号公报记载的技术中,在每个规定期间检测放电次数,通过利用该检测的放电次数除该期间,求出每一次放电的平均电压施加时间,通过从该求出的平均电压施加时间,减去预定的通电时间与休止时间,计算无负荷时间。
该无负荷时间计算方式固定通电时间与休止时间,但在实际的加工控制中,在极间状态接近短路的场合,为了防止断线,通过缩短通电时间,或者延长休止时间,较小地调整加工能量,或者为了与工件的角部的加工量的急剧变化对应,以有意识增大休止时间的方式进行多种控制,在动态地改变通电时间、休止时间的状态下进行加工。由此,在固定通电时间、休止时间的前提下,无法正确地计算放电滞后时间。
(4)另外,在上述的日本特开平7-246519号公报记载的技术中,通过在测定期间中检测放电次数,利用该检测的放电次数除该测定期间,求出平均电压施加时间。
但是,上述的平均电压施加时间的计算以每次进行放电为前提,没有想象在不进行放电的状态下中止电压施加的场合。其结果,在图2的场合,因为放电滞后测定期间为350μs,放电次数为3次,通电时间为10μs,休止时间为50μs,因此,该期间的无负荷时间为
350μs÷3次-(10μs+50μs)=约57μs。
另一方面,在图3的场合,与图2相同,放电次数是3次,通电时间为10μs,但由于休止时间为25μs,因此,该期间(350μs)的无负荷时间为
350μs÷3次-(10μs+25μs)=约82μs。
即,根据上述日本特开平7-246519号公报的技术,图3的场合的无负荷时间(82μs)与图2的场合的无负荷时间(57μs)相比,增加+44%。另一方面,根据上述(2)中所述的“正确的放电滞后时间的计算方法”,图3的场合的无负荷时间(34μs)与图2的场合的无负荷时间(31μs)相比,只不过增加+10%。这样,图2的场合与图3的场合的放电滞后时间的变化在上述日本特开平7-246519号公报的技术中,与上述“正确的放电滞后时间的计算方法”相比,增加(44-10)=+34%。
如上所述,在测定期间一定的条件下,在只考虑放电次数的场合,由于休止时间变化,无负荷时间较大地变化,因此,当想将无负荷时间控制为一定值时,加工后的槽宽不一定。
另外,在上述日本特开平7-246519号公报中,记载了当为施加频率为1MHz左右的精加工时,无负荷时间变短,因此,难以检测无负荷时间。在现在,即使电火花线切割机,成为检测频率的时钟频率能在数十兆Hz~数百兆Hz下进行检测,因此,1MHz时的无负荷时间的检测完全没有问题。相反,如日本特开平7-246519号公报那样,在频率为数kHz~数兆Hz的高频精加工中,利用模拟电路正确地区别“放电”与“短路”,检测放电次数非常难。
(5)接着,在上述的日本特开2003-165030号公报中记载了,测定包括利用现有技术的休止时间的极间平均电压,根据该测定的极间平均电压值与设定的休止时间,求出不含有休止时间的极间平均电压的方法。因此,将用于求出除了休止时间的修正后的极间平均电压的修正值预先存储为表格,使用从该表格求出的修正后的极间平均电压,求出不包括休止时间的极间平均电压。
但是,为了求出相当于放电滞后时间的极间电压,不仅需要休止时间,还需要施加次数的信息。例如,在利用模拟电路对每个一定周期测定极间平均电压的场合,当由于上述理由改变休止时间时,每单位时间的施加次数也变化,因此,如果不考虑施加次数,则无法求出与放电滞后时间对应的极间电压。
(6)另一方面,在本发明的场合,由于考虑了用于测定放电滞后时间的规定测定期间内的电压施加次数,因此,即使休止时间变化,也能将影响抑制得非常小。如上所述,根据本发明,测定在规定测定期间对上述放电滞后时间进行累计的放电滞后累计时间、用于测定上述放电滞后时间的在规定测定期间内的电压施加次数。并且,根据上述放电滞后累计时间与电压施加次数,求出每个上述测定期间的平均放电滞后时间。当使放电滞后时间累计时间为TDsum,使电压施加次数为N时,平均放电滞后时间TD如下述(1)式那样表示。
TDμs=TDsum÷N次 ……(1)
上述(1)式是在上述(2)中所述的“正确的放电滞后时间的计算方法”本身。
根据上述(1)式,图2的场合,平均放电滞后时间TD=155÷5=31μs,图3的场合,平均放电滞后时间TD=205÷6次≒34μs。在使用本发明的正确的平均放电滞后时间的测定方法中,与正确的放电滞后时间的计算结构为相同的结果,因此能进行正确的测定。
另外,在本发明中,使测定期间为预定的一定长度的时间,在测定开始时及测定结束时的放电滞后时间的测定与放电次数的检测存在在电压施加的途中进行的可能性,因此,其有可能成为测定误差主要原因。在该测定开始时与测定结束时产生的测定误差通过增长测定时间(从测定开始时到测定结束时的时间的长度)而能够消除。
在使用由本发明得到的平均放电滞后时间、或基于平均放电滞后时间的极间电压值,并通过软件控制工件与电极丝之间的间隙量的场合,一般的控制周期需要为数毫秒。假设使控制周期为2毫秒,使放电滞后测定期间为2毫秒,则即使是电压施加时间长的粗加工的例子,也包括数十次电压施加,因此,测定期间的开始与结束时的总计两次的误差通过平均处理,消除影响。
另一方面,如日本特开昭55-101333公报、日本特开平2-109633号公报,在使用在每个规定期间对放电滞后时间进行累计的值的场合,即使延长测定时间,只在从图2与图3求出的比例中残留误差。同样地,在日本特开平7-246519号公报的方式中,即使延长测定时间,也以相同比例包括未产生放电的场合的施加次数,因此,无法消除从图2与图3求出的误差。
相对于此,本发明采用正确的放电滞后时间的计算方法,因此,与现有技术相比,能够求出正确的放电滞后时间,并且,通过使测定期间为1毫秒左右,测定开始与结束时的误差主要原因也通过平均化处理能够抑制为消除影响的程度。尤其频率越高,通过平均化处理,影响越轻微,因此没有问题。
在本发明中,在规定测定期间,测定放电滞后时间的累计值与电压施加次数,求出平均的放电滞后时间。其结果,即使测定期间所含的休止时间的比例变化,也能够正确地测定与电压施加次数相应的放电滞后时间的平均值。
另外,当使用由本发明求出的平均放电滞后时间求出极间电压,且以该电压为一定的方式控制工件与电极丝之间的相对距离时,不会受到休止时间的影响。由此,如上所述,即使在角部插入较大的休止时间,输送速度也不会下降,因此,能够在通过休止时间的插入而使放电频率下降地抑制加工量的状态下,不降低加工速度地进行加工。
接着,说明由电火花线切割机执行的加工控制的第二例。
在该例子中,利用上述放电滞后累计时间测定部与上述电压施加次数计数部,对极间电压为正的极性场合与为负的极性场合的双方或任一方求出上述规定测定期间的放电滞后累计时间与电压施加次数,通过上述平均放电滞后计算部,在每个上述规定测定期间求出相对于极性的平均放电滞后时间。
在放电加工中,以增加正极性侧或反极性侧的任一方的放电概率、或工件的电防蚀等为目的,存在使一方的极性的施加电压比另一方的极性的施加电压高的场合。在这种电压波形的场合,在上述日本特开昭50-1499号公报、日本特开昭55-101333号公报、日本特开平2-109633号公报所记载的技术中,加工后的槽宽不一定。究其原因,这些现有技术以在正极性与反极性施加相同的电压,并且,与极间间隙对应的放电滞后时间的中心值总是相等为前提,无法适用于使一方的极性的施加电压比另一方的极性的施加电压高的场合。
另一方面,根据本例子,通过测定正施加与反施加双方、或任意一方的极性的平均放电滞后时间,即使在这种施加方法中,也能正确地得到与极间状态对应的放电滞后时间。
图4是在正极性与反极性,对极间施加电压不同的极间电压波形进行全波整流的波形的例子。在正极性的电压施加第一次、反极性的电压施加第二次、正极性的电压施加第三次中不进行放电。另外,在不产生放电的场合,在正极性的场合以25μs(参照正极性电压施加的第一次)中止电压施加,在反极性的场合,以50μs(参照反极性电压施加的第二次)中止电压施加。这样,使电压施加的中止时间在正极性电压施加的场合与反极性电压施加的场合不同。这是因为,由于在正极性与反极性施加的电压的值不同,因此,以完全不产生放电的场合的极间平均电压为零的方式有意识地改变施加时间。
由于施加电压在正极性与反极性不同,因此,极间间隙与放电滞后时间的关系在正极性与反极性中不同。因此,对图4的波形而言,当使用在正极性与反极性施加电压相同时使用的方法求出平均放电滞后时间时,无法得到正确的值。因此,作为其对策,通过对极间电压波形进行半波整流,只取出正极性或反极性的波形,只要对每个取出的正极性或反极性求出平均放电滞后时间即可。
图5是只对在正极性与反极性中极间施加电压不同的图4的极间电压波形的、正极性侧进行半波整流的波形的例子,图6是只对在正极性与反极性中极间施加电压不同的图4的极间电压波形的、反极性侧进行半波整流的波形的例子。
当使正极性的放电滞后时间累计时间为TDsum_p,使电压施加次数为Np时,平均放电滞后时间TDp以下述(2)式那样表示。
TDp=TDsum_p÷Np ……(2)
根据图5,为
TDp={TDp(1)+TDp(2)+TDp(3)}÷3=(25+20+5)÷3=约16μs。
另一方面,当使反极性的放电滞后时间累计时间为TDsum_n,使电压施加次数为Nn时,平均放电滞后时间TDn以下述(3)式表示。
TDn=TDsum_n÷Nn ……(3)
根据图6,为
TDn={TDn(1)+TDn(2)+TDn(3)}÷3=(25+50+10)÷3=约28μs。
这样,即使在正极性与反极性中施加电压不同的场合,通过分别对每个极性求出平均放电滞后时间,能够求出与极间间隙对应的正确的平均放电滞后时间。另外,可以同时求出两极性的平均放电滞后时间,也可以只求出一方。
另外,图2~图6是假想粗加工的波形例,放电检测后,设置使主电流流动的通电时间与休止时间,但本发明也能应用于精加工。
在高频精加工电路中,为了提高频率而增加每单位时间的加工量,普遍不设置休止时间地对极间施加正弦波状的电压。但是,在这种加工方法中,即使不产生放电,电压也与时间一起变化,即使产生放电,马上对极间进行充电,电压升高,因此,难以检测放电。
相对于此,例如如上述的日本特开2010-280046号公报所示,在每次向极间施加电压时,必须插入休止时间的精加工方法的场合,能使用在本发明中所示的方法,因此,即使在精加工中,也能以在正确地测定与极间间隙对应的放电滞后时间的状态下,极间间隙为一定的方式进行加工。
接着,说明利用电火花线切割机执行的加工控制的第三例。
在该例子中,上述放电滞后累计时间测定部测定的放电滞后累计时间为对放电滞后时间测定期间的极间电压进行全波整流的波形、或对正电压与负电压的任一方进行半波整流的波形为规定的基准电压值以上的时间的累计值。并且,通过以用于测定放电滞后时间的规定测定期间内的电压施加次数除该累计值,求出平均放电滞后时间。
当在正极性与反极性施加在极间的电压相同的场合,期望极间平均电压的全波整流波形,但也可以使用任一方的极性的半波整流波形。另外,当在正极性与反极性施加在极间的电压不相等的场合,使用任一方的极性的半波整流波形,将该检测极间电压与规定的基准电压进行比较。基准电压能任意地设定,另外,也可以将相对于电源电压的比例作为参数而存储,根据设定的加工电压自动地设定。
图7表示测定例。将内部时钟的立起边缘作为触发器,对比较此时的极间电压与判断电压(基准电压)的比较器的输出结果进行累计。利用计数电路求出在规定测定期间内的累计值,将其结果发送到图1的数值控制装置14。在实际的加工中,施加电压后,不进行放电,但是,通过淤渣,泄漏电流流动,存在电压瞬间下降的场合。
图7是其极间电压波形,在电压施加中,存在两次电压下降。第一次电压下降小于判断电压,因此,比较器的输出为0,放电滞后累计时间不会增加。另一方面,第二次的电压下降大于判断电压,因此,作为放电滞后累计时间被计数。另外,电压实际上从电压施加开始点上升,在超过阈值方面存在时间滞后。
因此,如图8所示,设置将电压施加开始作为触发器而进行动作的计时器,可以在计时结束后,对比较器的结果进行累计。另外,可以以将计时期间的判断结果的全部或一部分加在放电滞后累计时间上的方式进行修正。
另外,在图7与图8中,与实际的极间电压波形相比,使用频率慢的时钟波形进行说明,但实际上,能使用数十~数百MHz的时钟进行判断,判断周期能够为数十~数百ns左右,因此,能进行进一步更正确地反映极间状态的、细致的测定。
接着,说明利用电火花线切割机执行的加工控制的第四例。
在该例子中,上述放电滞后累计时间测定部测定的放电滞后累计时间为对放电滞后时间测定期间的极间电压进行全波整流的波形、或对正电压与负电压的任一方进行半波整流的波形从成为规定的第一基准电压值以上的时点,到成为规定的第二基准电压值以下的时点的时间的累计值。
图9表示测定例。表示对极间电压波形的全波整流波形与两个基准电压(第一、第二基准电压)进行比较的结果。通过在第一基准电压与第二基准电压之间设置差,能够具有滞后特性。另外,实际上在极间电压充分变高后(=超过第一基准电压后)测定放电滞后时间,因此能测定更正确的放电滞后时间。
从与第一基准电压的比较结果(同期)由0变化为1的边缘产生置位脉冲,从与第二基准电压的比较结果(同期)由1变为0的边缘产生复位脉冲,通过输入同步式双稳态多谐振荡,形成超过第一基准电压,且小于第二基准电压的脉冲列。通过对该脉冲列进行计数,能够得到放电滞后时间的累计值。通过具有滞后特性,如图7、图8所示,具有不会受到由泄漏电流产生的电压下降的影响的优点。另外,当使第一基准电压与第二基准电压为相同值时,没有滞后特性,能利用包括一个基准电压与一个比较器的简单电路构成放电滞后累计时间测定部。
接着,说明利用电火花线切割机执行的加工控制的第五例。
在该例子中,以上述平均放电滞后计算部计算的、在规定测定期间的每一次电压施加的平均放电滞后时间与目标值一致的方式控制工件与电极丝之间的相对位置。
在以往的工件与电极丝之间的相对位置的控制中,以利用模拟电路将极间电压转换为直流电压的极间平均电压为一定的方式控制伺服,或如日本特开昭55-101333号公报、日本特开平2-109633号公报所记载的那样,计测某一定期间中的无负荷电压施加时间,并以该时间为一定的方式控制伺服。如之前说明所了解的那样,这些方式受到为了防止断线而强制地插入的休止时间、电压施加次数变化的影响。
相对于此,由本发明求出的极间电压不会受到上述那样强制插入的休止时间、电压施加次数变化的影响。因此,能够正确地求出反映实际的极间间隙的平均放电滞后时间。通过以该平均放电滞后时间与目标值一致(为一定的值)的方式控制工件与电极丝之间的相对位置,能够正确地以极间的间隙为一定的方式进行加工,因此,加工后的槽宽为一定。
接着,说明由电火花线切割机执行的加工控制的第六例。
在该例子中,在上述平均放电滞后计算部计算的、在规定测定期间的每一次电压施加的平均放电滞后时间比规定的基准值小的场合,不会进行规定时间的、对极间的电压施加。
反复说过,但由现有技术求出的放电滞后时间受到休止时间、电压施加次数的影响。相对于此,由本发明求出的平均放电滞后时间正确地测定与极间间隙对应的放电滞后时间并计算极间电压,因此,可以说正确地反映极间状态。
即,在由本发明求出的平均放电滞后时间小于预定的值的场合,极间间隙变窄,判断为成为短路状态,在预定的期间,使电压施加休止。这对断线防止等是有效的。另外,准备多个用于极间状态的判断的阈值,根据平均放电滞后时间的下降的比例,可以改变插入的休止时间的长度,在小于阈值的平均放电滞后时间连续的场合,可以进一步插入更长的休止时间。
接着,说明由电火花线切割机执行的加工控制的第七例。
在该例子中,在上述平均放电滞后计算部计算的、在规定测定期间的每一个电压施加的平均放电滞后时间小于预定的基准值的场合,相对于工件与电极丝之间的相对速度(即,相对于轴输送控制),进行减速、停止、后退中的至少一个。
该例子的平均放电滞后时间正确地反映极间的间隙,因此,如果该时间小于规定值,判断为极间短路,相对于轴输送控制进行减速、停止、后退的任一个。通过这样,能够防止极间短路而无法加工、或放电集中而断线。
相对于工件与金属丝之间的相对速度选择减速、停止、后退的某一个例如相对于本发明的平均放电滞后时间,设置检测下降的三个阈值,以如果小于最大的阈值,则选择减速,接着如果小于较大的阈值,则选择停止,并且,如果小于最小的阈值,则选择后退的方式进行决定,能够良好地保持极间状态地进行加工。
另外,检测平均放电滞后时间的下降的阈值作为两个或一个,可以选择减速、停止、后退的任一个,根据平均放电滞后时间的下降的情况,可以使减速率变化或使后退速度变化。另外,计测平均放电滞后时间小于阈值的时间,若为规定时间以上或以下,则可以进行减速、停止、后退的处理。
接着,说明由电火花线切割机执行的加工控制的第八例。
在该例子中,将从电压施加开始到在未产生放电的场合中止电压施加的时间、或从电压施加开始到开始下一次电压施加的时间作为极间电压残留时间。并且,根据从上述平均放电滞后计算部输出的、每个上述规定测定期间的平均放电滞后时间,求出平均放电滞后时间相对于上述极间电压残留时间的比例,通过在该求出的比例上乘以基准电压,求出极间电压值。
图10是粗加工时的极间电压波形的例子,不会产生放电。图10的区间A是从开始电压施加,到由于虽然进行了该电压施加但未检测规定的时间放电而中止电压施加的时间(电压施加中止时间)。区间B是通过用于在极间连接电阻等而消除残留电压的电压消除时间。区间C是既不进行电压施加也不进行电压消除的休止时间。另外,可以将区间B延长到区间C而不设置区域C。
当使区间A的时间为极间电压残留时间Tμs,使平均放电滞后时间为TDμs,使基准电压为E时,根据放电滞后时间的极间电压V以下述(4)式求出。
V=E×TD÷T ……(4)
另外,区间A、B、C始终是相对于电压施加电路的指令时间,也存在不与从实际的极间电压波形观测的时间一致的场合。在该场合,为了接近实际的极间电压施加时间的方式,也可以不仅将电压施加中止时间A,还将电压消除时间B、休止时间C的全部或一部分包含于极间电压残留时间T而计算。
图11及图12是不是如粗加工那样进行放电检测而使加工用大电流流动,而是只利用对极间的杂散电容、电缆的容量充电的能量进行加工的、精加工时的极间电压波形的例子。
当为1MHz以上的高频加工时,如图11所示,不是对每个电压施加与电压施加之间设置电压消除时间(区间B),而是以在以预定的次数连续地施加电压后,使平均电压下降为目的,普遍设置电压消除时间与休止时间或只设置休止时间。或者,在不需要设置休止时间的场合,以电压消除时间、休止时间都未设置的方式,连续地施加电压。在该场合,上述极间电压残留时间T为电压施加中止时间A。
图12是如上述日本特开2010-280046号公报所示,在每次对极间的电压施加,必须插入至少施加时间以上的休止时间的精加工方法的例子。在数百kHz以上的精加工的场合,即使在电压施加中止时间A后设置休止时间C,如果不产生放电,则极间电压由于泄漏电流,电压继续稍微下降,但大致保持休止时间前的电压值。在这种场合,极间电压残留时间T为在电压施加中止时间A上加上放电等待时间D的值。另外,在极间的泄漏电流大,放电等待时间D的电压下降大的场合,极间电压残留时间T可以与电压施加中止时间A相等。
所谓上述放电滞后累计时间测定部累计的放电滞后时间,为“从对极间施加电压到产生放电的无负荷时间(放电滞后时间)”,但在该例子中,“对极间时间电压”不仅是发出电压施加指令的状态,也包括即使没有电压施加指令,也在极间残留充分高的残留电压的时间。即,在图12所示的场合,“从对极间施加电压到产生放电的无负荷时间(放电滞后时间)”大致为A+D的时间。
在此,当再次着眼于极间电压与平均放电滞后时间的式子,则通过上述(1)式及(4)式,
V=E×TDsum÷N÷T=E×{TDsum÷(N×T)} ……(5)
TDsum:规定期间中的放电滞后时间累计时间(μs)
N:规定期间中的电压施加次数
T:极间电压残留时间(μs)
TD:平均放电滞后时间(μs)
E:基准电压E
V:基于放电滞后时间的极间电压
在图11及图12那样的精加工的场合,如上所述,与粗加工不同,即使产生放电,也不会在中途中止电压施加。由此,上述(5)式的N×T是“测定期间中的施加次数”ד极间电压残留时间”,大致与从测定期间减去在极间残留充分高的残留电压的时间相等,为从图10、图11及图12的极间电压波形除去休止时间C。即,根据本例,在图11及图12那样的精加工的场合,通过在相对于从测定期间减去休止时间的时间的、放电滞后累计的比例上乘以基准电压,能够求出与放电滞后时间对应的平均电压。
接着,说明上述加工控制的第八例的几个变形例。
(i)第一变形例是以基于上述平均放电滞后时间的极间电压值与目标值一致的方式控制工件与电极丝之间的相对位置。该极间电压是基于反映实际极间的间隙量的平均放电滞后时间的极间电压,不会受到强制插入的休止时间、电压施加次数变化的影响。
由此,对每个放电滞后时间测定期间求出该极间电压,以该求出的极间电压与目标值一致的方式控制工件与电极丝之间的相对位置,从而将极间间隙保持为一定,加工后的槽宽一定。
另外,通过将平均放电滞后时间换算为极间电压,能够使用以往普遍使用的、与使用由模拟电路得到的极间平均电压的各种伺服输送相关的控制方法,因此,与使用平均放电滞后时间构筑新的控制方法相比,具有导入容易的优点。
另外,在现有技术的场合,如上所述受到休止时间的影响,因此,当插入较大的休止时间时,求出的极间平均电压下降较大。其结果,在平均电压一定输送控制中,输送速度非常慢,不仅加工精度变差,加工时间也变长。另一方面,在基于平均放电滞后时间的极间电压的场合,不会受到休止时间的影响,因此,即使插入较大的休止时间,能够加工速度也不会急剧地下降地进行加工。
(ii)第二变形例是基于上述平均放电滞后时间的极间电压值比规定的基准值小的场合,在规定的时间、不进行对极间的电压施加,能够得到与上述第六例相同的效果。
(iii)第三变形例是基于上述平均放电滞后时间的极间电压值比规定的基准值小的场合,相对于工件与电极丝之间的相对速度,进行减速、停止、后退中的至少一个,能够得到与上述加工控制的第七例相同的效果。
接着,说明由电火花线切割机执行的加工控制的第九例。
在该例子中,电火花线切割机还具备极间平均电压测定部,该极间平均电压测定部通过对极间的电压波形进行全波整流并平均化,或使对每个极性进行了半波整流的电压波形平均化,求出每个极性的平均电压,通过合算这些平均电压,从而求出极间平均电压。
接着,说明上述加工控制的第九例的几个变形例。
(i)第一变形例使用由极间平均电压测定部求出的极间平均电压,进行极间平均电压一定伺服输送控制,并且,在由上述平均放电滞后时间计算部求出的平均放电滞后时间比规定的基准值小的场合,在规定时间、不进行对极间的电压施加。
在该变形例中,电极丝与工件之间的相对位置控制不是在上述加工控制的第五例、第八例(第一变形例)进行的控制(使用平均放电滞后时间的控制、基于平均放电滞后时间的极间平均电压的控制),而是进行作为现有技术的极间平均电压一定伺服输送控制,使用由平均放电滞后时间计算部求出的平均放电滞后时间,正确地测定极间的间隙量。并且,在该求出的平均放电滞后时间比预定的基准值小的场合,通过在规定时间、不进行对极间的电压施加,能进行稳定的加工。
该结果,在该变形例中,能够原样使用与输送控制相关的公知技术,因此,能不需要修正加工条件、输送控制方式地得到相同的加工精度,并且,能得到与上述加工控制的第六例相同的效果。
另外,作为求出极间平均电压的部,可以使用上述模拟电路,对极间电压波形高速地进行A/D转换,利用计数处理求出平均电压。
(ii)第二变形例在基于上述平均放电滞后时间的极间电压值比规定的基准值小的场合,相对于工件与电极丝之间的相对速度,进行减速、停止、后退中的至少一个。
与上述第一变形例相同,电极丝与工件之间的相对位置控制不是在上述加工控制的第五例、第八例(第一变形例)进行的控制,而是进行作为现有技术的极间平均电压一定伺服输送控制,使用由平均放电滞后时间计算部求出的平均放电滞后时间,正确地测定极间的间隙量。并且,在该求出的平均放电滞后时间比预定的基准值小的场合,通过相对于工件与电极丝之间的相对速度,进行减速、停止、后退中的至少一个,能够进行稳定的加工。
其结果,能够原样使用与输送控制相关的现有技术,因此,能不需要修正加工条件、输送控制方法地得到相同的加工精度,并且,能得到与上述加工控制的第七例相同的效果。
接着,说明由电火花线切割机执行的加工控制的第十例。
在该例子中,电火花线切割机还具备状态信号输出部与状态计数部。状态信号输出部将施加在极间的电压波形判断为开放、放电、短路中的任意一个的状态,并输出状态信号。状态计数部在上述平均放电滞后时间的测定期间,在每次向极间的电压施加对从上述状态信号输出部输出的状态信号进行计数,对上述测定期间中的开放次数、放电次数、短路次数中的至少两个以上进行计数。
接着,说明上述加工控制的第十例的几个变形例。
(i)第一变形例使用由状态计数部求出的开放次数、放电次数、短路次数中的至少一个以上,求出伺服输送速度而进行伺服输送控制,在由上述平均放电滞后计算部求出的平均放电滞后时间比规定的基准值小的场合,在规定时间期间、不进行对极间的电压施加。
电极丝与工件间的相对位置控制不是在上述加工控制的第五例、第八例(第一变形例)中进行的控制,而是如上述的日本特开2002-254250号公报、日本特开2004-283968号公报所记载,使用从开放次数、放电次数、短路次数之类的、极间状态判断信号求出伺服输送速度的现有技术,使用由平均放电滞后时间计算部求出的平均放电滞后时间,正确地测定极间的间隙量。并且,在该求出的平均放电滞后时间比预定的基准值小的场合,通过在规定时间、不进行对极间的电压施加,能进行稳定的加工。
其结果,由于能够原样使用与输送控制相关的现有技术,能不需要修正加工条件、输送控制方式地得到相同的加工精度,能得到与上述加工控制的第六例相同的效果。
(ii)第二变形例使用由上述状态计数部求出的开放次数、放电次数、短路次数中的至少一个以上,求出伺服输送速度而进行伺服输送控制,在由上述平均放电滞后时间计算部求出的平均放电滞后时间比规定的基准值小的场合,相对于工件与电极丝之间的相对速度,进行减速、停止、后退中至少一个。
该变形例与第一变形例相同,电极丝与工件之间的相对位置控制不是在上述加工控制的第五例、第八例(第一变形例)中进行的控制,而是如上述的日本特开2002-254250号公报、日本特开2004-283968号公报所记载的那样,使用从开放次数、放电次数、短路次数之类的、极间状态判断信号求出的伺服输送速度的现有技术,使用由平均放电滞后时间计算部求出的平均放电滞后时间,正确地测定极间的间隙量。并且,在该求出的平均放电滞后时间比预定的基准值小的场合,通过相对于工件与电极丝之间的相对速度,进行减速、停止、后退中的至少一个,能够进行稳定的加工。
与第一变形例相同,由于能够原样使用与输送控制相关的现有技术,因此,能够不需要修正加工条件、输送控制方式地得到相同的加工精度,并且能得到与上述加工控制的第七例相同的效果。
接着,说明由电火花线切割机执行的加工控制的第十一例。
在该例子中,通过在每次向极间的电压施加,至少设置施加时间以上的休止时间地施加电压,使电压波形为梯形波状。例如,如对上述加工控制的第八例进行说明那样,使用图12那样的极间电压波形。在休止时间C中,极间电压由对极间的杂散电容充电的电荷保持,但其间不施加电压,因此,当放电时,极间电压一下子下降,之后,电压不再上升。根据该变形例,通过使用这种、休止时间C充分长的梯形波状的波形,能够正确地测定平均放电滞后时间,因此,能正确地推断极间的间隙量,能进行高精度且稳定的加工。
Claims (11)
1.一种电火花线切割机,其一边使工作台相对于电极丝的相对位置移动,一边对上述电极丝与配置在上述工作台上的工件之间的极间施加电压来产生放电,从而对上述工件进行加工,该电火花线切割机的特征在于,具备:
测定部,对于作为从对上述极间施加电压到产生放电的无负荷时间的放电滞后时间,测定通过对规定测定期间的、上述放电滞后时间进行累计而得到的放电滞后累计时间;计数部,其对上述规定测定期间的、电压施加次数进行计数;以及
平均放电滞后时间计算部,其计算在每一个上述规定测定期间的、每一次电压施加时的相对于每一个极性的平均放电滞后时间,
利用上述测定部和上述计数部,分别对极间电压为正的场合与负的场合双方或只对任一方的极性求出上述规定测定期间的放电滞后累计时间与电压施加次数,
在上述平均放电滞后时间比规定的基准值小的场合,相对于工件与电极丝之间的相对速度,进行减速、停止、后退中的至少一个,并且以上述平均放电滞后时间与目标值一致的方式,控制工件与电极丝之间的相对位置。
2.根据权利要求1所述的电火花线切割机,其特征在于,
上述放电滞后累计时间为,对放电滞后时间测定期间的极间电压进行全波整流的波形或对正电压与负电压的任一方进行半波整流的波形为规定的基准电压值以上的时间的累计值。
3.根据权利要求1或2所述的电火花线切割机,其特征在于,
还具备极间平均电压测定部,其通过对上述极间的电压波形进行全波整流而平均化的方法,或对每个极性进行了半波整流的电压波形平均化而求出每个极性的平均电压并合算这些平均电压的方法中的任一个方法,求出极间平均电压,
使用由上述极间平均电压测定部求出的极间平均电压进行极间平均电压一定伺服输送控制。
4.根据权利要求1或2所述的电火花线切割机,其特征在于,
具备状态信号输出部,其将施加在上述极间的电压波形判断为开放、放电、短路中的任一个状态并输出状态信号,
具备状态计数部,其在上述平均放电滞后时间的测定期间,通过对每次向极间的电压施加时由上述状态信号输出部输出的状态信号进行计数,从而对上述测定期间中的开放次数、放电次数、短路次数中的至少两个以上进行计数,
使用由上述状态计算部求出的开放次数、放电次数、短路次数中的至少一个以上求出伺服输送速度,进行伺服输送控制。
5.一种电火花线切割机,其一边使工作台相对于电极丝的相对位置移动,一边对上述电极丝与配置在上述工作台上的工件之间的极间施加电压来产生放电,从而对上述工件进行加工,该电火花线切割机的特征在于,具备:
测定部,对于作为从对上述极间施加电压到产生放电的无负荷时间的放电滞后时间,测定通过对规定测定期间的、上述放电滞后时间进行累计而得到的放电滞后累计时间;
计数部,其对上述规定测定期间的、电压施加次数进行计数;以及
平均放电滞后时间计算部,其根据由上述测定部求出的放电滞后累计时间与由上述计数部求出的电压施加次数,计算在上述规定测定期间的、每一次电压施加时的平均放电滞后时间,
将从电压施加开始到在不产生放电的场合中止电压施加的时间,或从电压施加开始到开始下一次电压施加的时间作为极间电压残留时间,根据从上述平均放电滞后时间计算部输出的每个上述规定测定期间的平均放电滞后时间,求出平均放电滞后时间相对于上述极间电压残留时间的比例,通过在求出的该比例上乘以基准电压,求出基于上述平均放电滞后时间的极间电压值。
6.根据权利要求5所述的电火花线切割机,其特征在于,
以基于上述平均放电滞后时间的极间电压值与目标值一致的方式控制工件与电极丝之间的相对位置。
7.根据权利要求5所述的电火花线切割机,其特征在于,
在基于上述平均放电滞后时间的极间电压值比规定的基准值小的场合,在规定时间内不进行对极间的电压施加。
8.根据权利要求5所述的电火花线切割机,其特征在于,
在基于上述平均放电滞后时间的极间电压值比规定的基准值小的场合,相对于工件与电极丝之间的相对速度,进行减速、停止、后退中的至少一个。
9.根据权利要求5所述的电火花线切割机,其特征在于,
利用上述测定部与上述计数部,分别对极间电压为正的场合与为负的场合双方或只对任一方的极性求出上述规定测定期间的上述放电滞后累计时间与上述电压施加次数,
利用上述平均放电滞后时间计算部,在每个上述规定测定期间,求出相对于极性的平均放电滞后时间。
10.根据权利要求5所述的电火花线切割机,其特征在于,
上述放电滞后累计时间为,对放电滞后时间测定期间的极间电压进行全波整流的波形或对正电压与负电压的任一方进行半波整流的波形为规定的基准电压值以上的时间的累计值。
11.根据权利要求1或5所述的电火花线切割机,其特征在于,
上述放电滞后累计时间为,对放电滞后时间测定期间的极间电压进行全波整流的波形或对正电压与负电压的任一方进行半波整流的波形从成为规定的第一基准电压值以上时到成为规定的第二基准电压值以下时的时间的累计值。
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