CN105312694A - 线放电加工机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种线放电加工机。在线放电加工机中，控制单元进行如下控制：在加工路径的至少一部分中，输出使可变直流电源的输出电压比通常加工时小，并且使第二开关元件的接通时间比通常加工时长的信号，由此使线电极的成分附着在工件与从工件切下部分之间而使两者粘合。

Description

线放电加工机
技术领域
本发明涉及一种向线电极与被加工物(工件)的极间施加电压而引起放电，同时利用伺服电动机使线电极与工件的相对位置变化，将工件加工成所希望的形状的线放电加工机。
背景技术
近年来，对于在线放电加工机中所使用的加工电源，控制晶体管而生成所希望的极间电压、极间电流的方式是主流。图3表示以往所使用的加工电源的代表性电源电路。
加工电源1由用于在工件2和线电极3之间形成的极间感应放电的放电感应电路、用于进行工件2的去除加工的电流供给电路以及其他构成。放电感应电路具备第一直流电源4，并经由第一开关元件5和电流限制电阻6而连接到极间。另一方面，电流供给电路具备第二直流电源7，并经由第二开关元件8、寄生电感10而连接到极间。此外，为了放电加工的效率化，大多情况下向电流供给电路追加第三开关元件9，使加工电流回流。并且，还具备：检测出在极间是否发生了放电的电压检测电路(放电检测单元11)、对各开关元件5、8、9的接通/断开进行控制的控制单元12。
接着，说明图3所示的加工电源的动作。图4是说明在图3所示的加工电源中，不使用第3开关元件9时的电路的动作的图。图5是说明在图3所示的加工电源中，使用第3开关元件9时的电路的动作的图。将从控制单元12驱动第一～第三开关元件5、8、9的信号分别设为S1～S3。
如图4所示，在不使用第三开关元件9的情况下，从控制单元12首先向第一开关元件5输出信号S1。当极间的间隙距离充分小时发生放电。通过放电检测单元11检测出极间的放电时，向控制单元12通知检测出了放电。控制单元12输出如下信号：断开向第一开关元件5输出的信号S1，同时向第二开关元件8进行一定时间接通的信号S2。通过接通第二开关元件8，向极间供给大电流，而对工件进行去除加工。之后，为了恢复极间的绝缘，设置停止时间，1个周期结束。
如图5所示，在使用第三开关元件9的情况下，与第二开关元件8的信号S2同时地，接通第三开关元件9的信号S3，并使信号S3比信号S2延迟地断开而形成使极间电流回流的期间，使电流波形的幅度变长而能够增加加工量。即，能够使放电加工效率化。
无论是在使用和不使用第三开关元件9的任一种情况下，与各种线电极(材质、直径)、工件(材质、板厚)等对应地，或者与加工中的状况对应地，变更用于驱动第一开关元件5、第二开关元件8、第三开关元件9的信号S1～S3的定时和长度，由此实现了高速/高精度的加工。
在日本特开2012-166332号公报中公开了如下的技术，即：使用具有上述第一～第三开关元件的加工电源电路，控制这些开关元件而得到使线电极的成分易于附着在中心的电流波形(低峰值且幅度较宽的波形)。具体地，缩短电流上升的时间，延长回流时间(以图3所示的电源装置来说，缩短信号S2的导通时间，延长信号S3的接通时间)。该日本特开2012-166332号公报的特征是，通过第三开关元件实现幅度较宽的电流波形，并且是必须的技术。此外，在日本特开2014-79876号公报中公开了一种使线电极倾斜，而使线电极的成分附着在中心的上部侧和下部侧的某一个上的技术。
然而，在日本特开2012-166332号公报公开的技术中，实际上未必能得到可保持中心的程度的足够的附着。例如，图3(日本特开2012-166332号公报的附图编号)中的熔敷加工条件应当是线电极成分的附着物堆积，然而实际上没有堆积足够的附着物。这是由于逐渐熔融线电极和工件是附着物形成的本质，因此减小电流上升的斜率是有效的。日本特开2014-79876号公报未言及减小斜率的必要性。进一步来说，如果斜率减小(如果上升变缓)，则无需特意设置第三开关元件来生成幅度较宽的脉冲。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种利用在加工路径的一部分变更电条件，使线电极的成分确实地附着在加工槽中而防止中心的下降的线电极的附着的线放电加工机。
为了充分生成线电极成分产生的附着物，作为第二直流电源设置可变直流电源和控制其输出电压的控制装置，在想要产生附着物的加工路径中，使可变直流电源的输出电压比通常加工时小，并且，为了进行工件的去除加工，使驱动设置在电流供给电路中的第二开关元件的信号S2的接通时间比通常加工时长。幅度较宽的脉冲并不是必须的，因此只要有第一、第二开关元件则足够。
并且，在本发明的利用线电极成分的附着的线放电加工机中，其向线电极与工件的极间施加电压而发生放电，并对工件进行加工，该线放电加工机的特征在于，具备：直流电源；在该直流电源与极间之间串联设置的第一开关元件；可变直流电源；在该可变直流电源与极间之间串联设置的第二开关元件；以及控制所述第一、第二开关元件的接通/断开以及所述可变直流电源的输出电压的控制单元，所述控制单元进行如下控制：输出用于接通/断开所述第一、第二开关元件的信号，沿着加工路径进行用于切断所述工件与从所述工件切下的部分的通常加工；在所述加工路径的至少一部分，输出使所述可变直流电源的输出电压比所述通常加工时小，并且使所述第二开关元件的接通时间比所述通常加工时长的信号，由此使线电极的成分附着在工件与从工件切下的部分之间而使两者粘合。
本发明通过具备以上结构，能够提供一种利用在加工路径的一部分变更电条件，使线电极的成分确实地附着在加工槽中而防止中心的下降的线电极的附着的线放电加工机。
附图说明
参照附图对以下的实施例进行说明，从而使本发明的目的和特征更加明确。
图1是表示本发明的实施方式的线放电加工机的加工电源的图。
图2是说明图1所示的加工电源的动作的图。
图3是表示以往的线放电加工机的加工电源的图。
图4是说明在图3所示的加工电源中，不使用第3开关元件时的电路的动作的图。
图5是说明在图3所示的加工电源中，使用第3开关元件时的电路的动作的图。
图6是说明基于以往的线放电加工机的加工电源的熔敷加工条件的图。
具体实施方式
图1是表示本发明的实施方式的线放电加工机的加工电源的图。加工电源20由用于在工件21和线电极22之间形成的极间感应放电的放电感应电路、用于进行工件21的去除加工的电流供给电路以及其他构成。放电感应电路具备第一直流电源23，并经由第一开关元件24和电流限制电阻25而连接到极间。另一方面，电流供给电路具备可变直流电源26，并经由第二开关元件27、寄生电感28而连接到极间。并且，还具备：检测在极间是否发生了放电并将检测结果通知给控制单元30的电压检测电路(放电检测单元29)、对各开关元件24、27的接通/断开进行控制的控制单元30。通过极间电压Vg来表示对极间施加的电压，通过极间电流Ig来表示在极间流过的电流。
图2是说明图1所示的加工电源的动作的图。第一直流电源23一般可以使用60～100V。作为可变直流电源26的可变直流电压的目标，熔敷加工时是通常加工时的1/2～1/4的大小，作为驱动第二开关元件27的信号S2的接通时间的目标，熔敷加工时是通常加工时的2～4倍。此外，本实施方式中的第一直流电源23也可以是可变的直流电源。
首先，说明通常加工条件。如图2所示，从控制单元30首先向第一开关元件24输出信号S1。当极间的间隙距离充分小时发生放电。通过放电检测单元29检测出极间的放电时，向控制单元30通知检测出了放电。控制单元30从放电检测单元29接收放电检测的信号时，断开向第一开关元件24输出的信号S1，同时向第二开关元件27输出进行一定时间接通的信号S2。通过信号S2接通第二开关元件27，向极间供给大电流，由此对工件21进行去除加工。之后，为了恢复极间的绝缘而设置停止时间，1个周期结束。
接着，说明熔敷加工条件。线电极22沿着加工路径一边进行放电加工，一边对工件21进行相对移动而到达中心固定位置时，从基于通常加工条件的工件加工向基于熔敷加工条件的工件加工转移。
如图2所示，将从可变直流电源26输出的直流电压变更为通常加工条件时的1/2～1/4的大小。并且，从控制单元30首先向第一开关元件24输出信号S1。当极间的间隙距离充分小时发生放电。通过放电检测单元29检测出极间的放电时，向控制单元30通知检测出了放电。控制单元30从放电检测单元29接收放电检测的信号时，断开向第一开关元件24输出的信号S1，同时向第二开关元件27输出进行一定时间接通的信号S2。通过信号S2接通第二开关元件27，向极间供给电流，由此对工件进行加工。之后，为了恢复极间的绝缘而设置停止时间，1个周期结束。在熔敷加工条件中，通过降低可变直流电源26的电压，能够使极间电流Ig的斜率变小。由此，在工件21的加工槽中，能够附着足够量的由线电极22的成分构成的附着物。

Claims (1)

1.一种线放电加工机，其向线电极与工件的极间施加电压而发生放电，并对工件进行加工，该线放电加工机的特征在于，具备：
直流电源；
在该直流电源与极间之间串联设置的第一开关元件；
可变直流电源；
在该可变直流电源与极间之间串联设置的第二开关元件；以及
控制所述第一、第二开关元件的接通/断开以及所述可变直流电源的输出电压的控制单元，
所述控制单元进行如下控制：输出用于接通/断开所述第一、第二开关元件的信号，沿着加工路径进行用于切断所述工件与从所述工件切下的部分的通常加工；在所述加工路径的至少一部分，输出使所述可变直流电源的输出电压比所述通常加工时小，并且使所述第二开关元件的接通时间比所述通常加工时长的信号，由此使线电极的成分附着在工件与从工件切下的部分之间而使两者粘合。
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