CN105904045B - 能够修正接线孔位置的线放电加工机以及线放电加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能够修正接线孔位置的线放电加工机以及线放电加工方法。该线放电加工机，在将线电极进行接线的接线孔存在于从加工路径上的线电极接线位置偏离的位置上并且通过线电极接线单元进行的接线没有结束的情况下，中断上述程序运行并存储上述线电极接线位置，在由操作者通过手动操作将线电极移动到接线孔的位置，并通过手动操作将线电极在接线孔的位置进行接线后，如果接受了再加工操作，则在进行通过自动控制恢复到线电极接线位置的加工以及进行扩大线电极接线位置的加工槽部的加工后，重启程序运行。

Description

能够修正接线孔位置的线放电加工机以及线放电加工方法
技术领域
本发明涉及一种线放电加工机以及线放电加工方法，特别涉及在不正确地加工接线的孔位置就不能够进行线电极接线的情况下，在允许操作者手动介入的状态下停止程序运行并以手动使之接线后，能够简单地继续原来的加工程序的线放电加工机以及线放电加工方法。
背景技术
在线放电加工机中使用线电极进行被加工物的放电加工时采用以下方法，即在被加工物内向预先形成的接线孔插通线电极，将相同接线孔作为放电加工的起点来进行对被加工物的放电加工。但是，用于通常的线放电加工机的线电极是直径为0.2mm左右的细线，在通常线放电加工机的情况下，在直径从0.5mm到1.0mm左右的细孔的范围选定成为加工起点的接线孔的孔径来形成接线孔。
因此，接线孔的孔径越小，加工相同接线孔就会变得越困难。其结果为，当有该接线孔的孔位置和孔圆度失真等异常时，线电极的接线动作没有结束即加工没有结束，线放电加工机的加工品的成品率变差。因此通过接线动作进行各种设计，谋求提高自动接线的成功率。
现有技术的线电极的自动接线方法中主要有以下3种方法：
[方法1]检测出对接线孔插通线电极的失败，并重复插入动作(参照日本特开平01-135423号公报等)
[方法2]为了提高线电极插通，辅助追加水、空气(参照日本特开平02-311221号公报等)
[方法3]通过特定的动作模式来移动XY工作台，搜寻孔位置(参照日本特开昭56-119327号公报)、日本特开平02-311221号公报、日本特开平05-253749号公报等)
但是，在现有技术的线电极的自动接线方法中有以下所示的问题。即，方法1、2虽然对因线电极的易卷曲而失败时等有效，但是当在接线孔有其孔位置和孔圆度失真等异常时却不能充分对应。另外，在处于搜寻动作模式的范围内有接线孔时，方法3有效，但是也有以下情况，即如图4所示，在线电极1的自动接线的原来接线位置4自动接线失败，并且接线孔2的实际孔位置3位于搜寻动作模式5的搜寻范围外，这也达不到可靠地将线电极1进行接线。另外还有花费时间和搜寻设备花费成本。
另外，作为另一个问题，列举了线电极接线失败后的继续加工会花费时间的情况。在图5的流程图中表示一般的继续加工步骤。
[步骤S201]开始线电极接线处理。
[步骤S202]尝试线电极的自动接线，判定自动接线是否成功。如果成功则进入步骤S211，如果失败则进入步骤S203。
[步骤S203]操作者通过手动移动XY工作台，使得线电极与接线孔的位置一致，并通过手动将线电极进行接线。
[步骤S204]通过手动使线放电加工机处于可放电状态，开始手动进行放电加工。
[步骤S205]一边注意不要使在S203移动的部分成为短路状态，一边通过手动使XY工作台向返回的方向逐渐移动。
[步骤S206]通过步骤S205的XY工作台的移动来判定线电极的位置是否返回了原来的接线位置。如果返回则进入步骤S207，如果没有返回则返回步骤S205，重复手动移动。
[步骤S207]在接线位置中，一边注意不要成为短路状态一边通过手动逐渐移动线，形成接线孔。
[步骤S208]通过步骤S207的移动来判定接线孔的形成是否结束了。如果接线孔的形成结束则进入步骤S209，如果没有结束则返回步骤S207，重复手动移动。
[步骤S209]结束手动进行放电加工。
[步骤S210]操作者进行从手动控制切换为自动控制的再加工操作。
[步骤S211]继续原来的基于程序运行进行的放电加工。
这里，在步骤S203中，操作者目视或辅助使用水、空气等来搜寻接线孔位置则能够在短时间进行搜寻。另外，在步骤S204～步骤S206中，在使XY工作台返回移动的量时，如果线电极和被加工物没有成为短路状态则能够通过快进指令等简单地返回，但是在接线失败的情况下会认为线电极和被加工物短路，因此成为必要的手动操作。
使用图6A-图6D说明步骤S204～步骤S206的具体操作。操作者在通过手动使线放电加工机成为可放电的状态后，操作操作盘等，如果在步骤S203在返回使XY工作台移动部分的方向手动移动0.1mm左右，则线电极1接近被加工物6并在线电极1和被加工物6之间开始放电(图6A)。之后，进行等待直到由放电进行的被加工物的加工结束为止(大约10秒左右)(图6B)。然后，通过重复上述步骤，线移动到接线孔2的原来接线位置4(图6C)。
使用图6D说明步骤S207～步骤S208的具体操作。如果操作者手动操作处于可放电状态的线放电加工机，并为了扩大槽而手动移动0.1mm左右，则线电极接近被加工物并在线电极和被加工物之间开始放电。之后，进行等待直到由放电进行的被加工物的加工结束为止(大约10秒左右)。然后，通过重复上述步骤，在接线孔的原来位置4形成接线孔(图6D)。
这些操作所需要的时间为，步骤S203的工作台移动为0.5分钟，手动接线为0.5分钟，步骤S204～S206为4分钟，S207～S208为1分钟左右，共计6分钟，这样的操作如果有10孔的接线孔则需要1个小时的手动操作。
如以上那样在接线孔位置有问题的情况下，存在费时和费事，生产率显著下降的问题。如果没有步骤S204～S206的步骤而进行了从手动控制切换为自动控制的再加工操作(步骤S210)的情况下，虽然根据控制装置的结构不同，但是产生如下问题：判断为不是正确的位置而不继续加工，通过强制快进而返回到正确的位置的线电极和被加工物短路或线电极被切断，或者位置偏离手动移动的量而重启加工因此加工品成为不良产品等，无论如何都无法正确地继续加工。
进而，在没有步骤S207～S208而继续了由原来的程序运行进行的加工(步骤S211)的情况下，在开始了由原来的程序运行进行的加工的位置只存在加工槽。之后，考虑在线电极断线时使用将线电极自动重新接线的功能，但是成为对接线困难的加工槽部的接线所以失败，自动运行停止。为了防止这些需要预先形成用于能够自动接线的接线孔。
发明内容
因此本发明的目的在于提供一种能够削减操作者进行的线电极接线的手动操作所花费的时间和功夫的线放电加工机和线放电加工方法。
本发明的线放电加工机具备：加工路径生成单元，其按照加工程序进行程序运行并根据上述加工程序的轴移动指令生成加工路径；以及线电极接线单元，其根据上述加工程序的线电极接线指令将线电极进行接线，该线放电加工机使上述线电极和被加工物按照上述加工路径相对移动来进行加工，上述线放电加工机具备：程序运行中断单元，其在将上述线电极接线的接线孔存在于偏离上述加工路径上的线电极接线位置的位置上并且通过上述线电极接线单元进行的接线没有结束的情况下，中断上述程序运行；线电极接线位置存储单元，其存储上述线电极接线位置；线电极位置比较单元，其在由操作者通过手动操作将线电极移动到上述接线孔的位置，并通过手动操作将线电极在上述接线孔的位置进行接线，执行再加工操作后，将已被接线的线电极的位置与存储在上述线电极接线位置存储单元中的上述线电极接线位置进行比较；线电极接线位置恢复加工单元，其在上述线电极位置比较单元的位置比较结果为不一致的情况下，进行恢复到上述线电极接线位置的加工；以及程序运行重启单元，其在上述线电极恢复到上述线电极接线位置后，重启上述程序运行，上述线放电加工机按照上述加工路径执行程序运行。
本发明的上述线放电加工机还具备：接线位置扩大加工单元，其在上述线电极恢复到上述线电极接线位置后，进行扩大上述线电极接线位置的加工槽部的加工，上述线放电加工机在上述接线位置扩大加工单元进行的加工之后，能够重启上述程序运行。
本发明的线放电加工方法按照加工程序进行程序运行并根据上述加工程序的轴移动指令生成加工路径，根据上述加工程序的线电极接线指令将线电极进行接线，使上述线电极和被加工物按照上述加工路径相对移动来进行加工，上述线放电加工方法执行以下步骤：在将上述线电极进行接线的接线孔存在于偏离上述加工路径上的线电极接线位置的位置上并且基于上述线电极接线指令进行的接线没有结束的情况下，中断上述程序运行的步骤；存储上述线电极接线位置的步骤；在通过手动操作将线电极移动到上述接线孔的位置，并且通过手动操作将线电极在上述接线孔的位置进行接线后，接收再加工指令的步骤；进行返回到所存储的上述线电极接线位置的加工的步骤；以及按照上述加工路径进行程序运行的步骤。
本发明的上述线放电加工方法还执行以下步骤，在进行使上述线电极返回到上述线电极接线位置的加工的步骤后，进行扩大上述线电极接线位置的加工槽部的加工的步骤，在进行扩大上述线电极接线位置的加工槽部的步骤之后执行按照上述加工路径进行程序运行的步骤。
根据本发明，能够节省在线放电加工中当被加工物的接线孔位置有问题的情况下所产生的操作者的手工操作的时间和功夫，并能够提高生产率。
附图说明
通过参照附图说明以下的实施例，能够更加明确本发明的上述以及其他目的和特征。
图1是本发明的一个实施方式的控制线放电加工机的控制部的主要部分框图。
图2是本发明的一个实施方式的线放电加工机中执行的处理的流程图。
图3A是说明在说明本发明的手动操作进行的从线电极接线到加工运行重启为止的步骤的图中自动接线失败了的状态的图。
图3B是说明在说明本发明的手动操作进行的从线电极接线到加工运行重启为止的步骤的图中通过手动将线电极进行接线的动作的图。
图3C是说明在说明本发明的手动操作进行的从线电极接线到加工运行重启为止的步骤的图中自动加工到接线位置的动作的图。
图3D是说明在说明本发明的手动操作进行的从线电极接线到加工运行重启为止的步骤的图中自动加工接线孔的动作的图。
图4是说明现有技术的线电极自动接线的问题点的图。
图5是在现有技术的线放电加工机中执行的处理的流程图。
图6A、图6B、图6C、图6D是说明现有技术的手动操作进行的从线电极接线到加工运行重启为止的步骤的图。
具体实施方式
以下，结合附图说明本发明的实施方式。
本发明是以手动辅助接线动作的一部分为前提，由此为了谋求在线电极接线后的加工继续操作中高效率而设计的。在本发明的线放电加工机中，通过线放电加工机的控制部的自动控制来进行现有技术中通过手动进行的步骤S204～S206以及S207～S208的操作，由此解决现有技术的问题。
图1是表示控制本发明的一个实施方式的线放电加工机的控制部的主要部分结构的功能框图。控制本实施方式的线放电加工机的控制部10具备CPU11、ROM12、RAM13、SRAM14、轴控制部15、PMC16以及监视器17。
CPU11是统一控制控制部的各个部的处理器，经由总线18与控制部10的各个结构要素连接。
在ROM12中存储为了使控制部10的功能工作所需要的基本的系统软件，通过由CPU11读出该系统软件并执行，从而控制控制部10的包括CPU11、ROM12、RAM13、SRAM14、轴控制部15、PMC16以及监视器17的各个部而进行动作。
RAM13被用作系统软件和加工程序执行的临时存储区域，存储临时的计算数据和临时记录数据、显示数据等。
SRAM14构成为非易失性存储器，通过电池而被备份，且在切断电源后也保持存储状态。SRAM14中存储有用于线放电加工机的控制的设定参数和加工程序、经由未图示的手动输入单元而输入的输入数据等。
轴控制部15从CPU11接收轴的移动指令，并将轴的指令输出给未图示的伺服放大器。伺服放大器接收该移动指令，并驱动线放电加工机的伺服电动机。
PMC(Programmable machine controller可编程控制器)16根据存储在控制部10中的时序程序而对线放电加工机的辅助装置输出信号并进行控制。另外，在接收配备在线放电加工机的主体上的操作盘的各种开关等的信号，进行了必要的信号处理后，转给CPU11。
监视器17按照系统软件的控制来显示控制部10和线放电加工机的状态。
控制部10和现有技术一样，具备：加工路径生成单元，其按照加工程序进行程序运行，因此分析上述加工程序并根据上述加工程序的轴移动指令来生成加工路径；以及线电极接线单元，其根据上述加工程序的线电极接线指令将线电极进行接线，控制部10使线放电加工机的上述线电极和被加工物按照上述加工路径相对移动并进行被加工物的放电加工。
使用图2的流程图以及图3A-图3D说明通过具备有这种结构的本实施方式的控制部10的控制而在线放电加工机上执行的处理。图3A是说明在说明本发明的手动操作进行的从线电极接线到加工运行重启为止的步骤的图中自动接线失败了的状态的图。接线孔2位于实际孔的位置3，线电极1在原来的接线位置4自动接线失败。图3B是说明在说明本发明的手动操作进行的从线电极接线到加工运行重启为止的步骤的图中通过手动将线电极进行接线的动作的图。如果如图3A所示那样自动接线失败，则通过手动将线电极1移动到接线孔2的实际孔的位置3，并进行基于手动的接线动作。图3C是说明在说明本发明的手动操作进行的从线电极接线到加工运行重启为止的步骤的图中自动加工到接线位置的动作的图。如果手动的接线动作结束，则自动进行放电加工到原来的接线位置4。图3D是说明在说明本发明的手动操作进行的从线电极接线到加工运行重启为止的步骤的图中自动加工接线孔的动作的图。线电极1在相对地移动到原来的接线位置4后，将接线孔3自动放电加工到原来的接线位置4。以下按照步骤进行说明。
[步骤S101]开始线电极接线处理。
[步骤S102]将线电极接线开始时的线电极控制轴的XY坐标保存到设置在RAM13中的临时存储区域。
[步骤S103]尝试线电极的自动接线，判定自动接线是否成功。如果成功则进入步骤S111，如果失败(图3A)则进入步骤S104。
[步骤S104]将催促操作者通过手动操作接线的消息显示到监视器17。
[步骤S105]操作者操作操作盘等，通过手动移动XY工作台使得线电极与接线孔的位置一致，手动进行接线(图3B)。
[步骤S106]操作者进行从手动控制切换为自动控制的再加工操作。
[步骤S107]消除在步骤S104显示在显示器17上的消息。
[步骤S108]判定当前的线电极的位置是否是原来的接线位置(在步骤S102保存了的XY坐标的位置)。如果是原来的接线位置则进入步骤S111，如果不是则进入步骤S109。
[步骤S109]控制部10控制线放电加工机，使得向原来的接线位置(在步骤S102保存了的XY坐标的位置)进行线放电加工(图3C)。
[步骤S110]控制部10控制线放电加工机，使得在原来的接线位置进行线放电加工并形成接线孔(图3D)。
[步骤S111]继续基于原来的程序运行的加工。
这样，在本实施方式的线放电加工机中基于控制部10的自动控制来进行(步骤S109、步骤S110)在现有技术中通过手动操作进行的向原来的接线位置的线放电加工(步骤S204～步骤S206)和接线孔的形成(步骤S207～步骤S208)。
另外，在本实施方式的线放电加工机中，使操作者通过手动操作进行接线后，在步骤S106进行了从手动操作切换为自动操作的再加工操作的情况下，在进行了原来再加工操作后立刻抑制应该自动执行的线电极的位置的检查处理，并且即使在手动移动了线电极的位置后也能够继续通过自动控制进行的加工，由此能够通过自动控制使线电极的位置返回到正确的位置。
由此，手动操作的所需时间在工作台移动为0.5分钟，手动接线为0.5分钟共计1分钟就能够完成。在预先设想线电极接线失败的情况下，预先进行设定使得在线电极接线开始动作中不进行现有技术的成功率提高动作(上述的方法1和方法3等)，由此能够谋求接线时间整体的缩短而提高生产率。
如上述的流程图的处理所示，本发明的线放电加工机的控制部10具备：与步骤S103对应的“程序运行中断单元，其在将上述线电极进行接线的接线孔存在于偏离上述加工路径上的线电极接线位置的位置，并且上述线电极接线单元进行的接线没有结束的情况下，中断上述程序运行”；与步骤S102的RAM13对应的“线电极接线位置存储单元，其存储上述线电极接线位置”；与步骤S105以及S108对应的“线电极位置比较单元，其在由操作者通过手动操作将线电极移动到上述接线孔的位置，并通过手动操作将线电极在上述接线孔的位置进行接线，执行再加工操作后，将已被接线的线电极的位置与存储在上述线电极接线位置存储单元中的上述线电极接线位置进行比较”；与步骤S109对应的“线电极接线位置恢复加工单元，其在上述线电极位置比较单元的位置比较结果为不一致的情况下，进行恢复到上述线电极接线位置的加工”；以及与步骤S111对应的“程序运行重启单元，其在上述线电极恢复到上述线电极接线位置后，重启上述程序运行”。
并且，控制部10还具备：与步骤S110对应的“接线位置扩大加工单元，其在上述线电极恢复到上述线电极接线位置之后，进行扩大上述线电极接线位置的加工槽部的加工”，在上述接线位置扩大加工单元的加工之后，线放电加工机能够重启上述程序运行。
以上说明了本发明的实施方式，但是本发明不限定于上述的实施方式的例子，而能够通过增加适当的变更而通过各种方式来实施。

Claims (4)

1.一种线放电加工机，具备：按照加工程序进行程序运行并根据上述加工程序的轴移动指令生成加工路径的加工路径生成单元；以及根据上述加工程序的线电极接线指令将线电极进行接线的线电极接线单元，使上述线电极和被加工物按照上述加工路径相对移动来进行加工，其特征在于，
上述线放电加工机具备：
程序运行中断单元，其在将上述线电极进行接线的接线孔存在于从上述加工路径上的线电极接线位置偏离的位置上并且通过上述线电极接线单元进行的接线没有完成的情况下，中断上述程序运行；
线电极接线位置存储单元，其存储上述线电极接线位置；
线电极位置比较单元，其在由操作者通过手动操作将线电极移动到上述接线孔的位置，并通过手动操作将线电极在上述接线孔的位置进行接线，执行所述操作者进行从手动控制切换为自动控制的再加工操作后，将已被接线的线电极的位置与存储在上述线电极接线位置存储单元中的上述线电极接线位置进行比较；
线电极接线位置恢复加工单元，其在上述线电极位置比较单元的位置比较结果为不一致的情况下，进行恢复到上述线电极接线位置的放电加工；以及
程序运行重启单元，其在上述线电极恢复到上述线电极接线位置后，重启上述程序运行，
按照上述加工路径执行程序运行。
2.根据权利要求1所述的线放电加工机，其特征在于，
上述线放电加工机还具备：接线位置扩大加工单元，其在上述线电极恢复到上述线电极接线位置后，进行在上述线电极接线位置的加工槽部形成接线孔的加工，上述线放电加工机在上述接线位置扩大加工单元进行的加工之后，重启上述程序运行。
3.一种线放电加工方法，按照加工程序进行程序运行并根据上述加工程序的轴移动指令生成加工路径，根据上述加工程序的线电极接线指令将线电极进行接线，使上述线电极和被加工物按照上述加工路径相对移动来进行加工，其特征在于，
上述线放电加工方法执行以下步骤：
在将上述线电极进行接线的接线孔存在于从上述加工路径上的线电极接线位置偏离的位置上并且基于上述线电极接线指令进行的接线没有完成的情况下，中断上述程序运行的步骤；
存储上述线电极接线位置的步骤；
在通过手动操作将线电极移动到上述接线孔的位置，并通过手动操作将线电极在上述接线孔的位置进行接线后，接收操作者进行从手动控制切换为自动控制的再加工指令的步骤；
进行返回到所存储的上述线电极接线位置的放电加工的步骤；以及
在上述线电极恢复到上述线电极接线位置后，重启上述程序运行并按照上述加工路径进行程序运行的步骤。
4.根据权利要求3所述的线放电加工方法，其特征在于，
上述线放电加工方法还执行以下步骤，即在进行使上述线电极返回到上述线电极接线位置的加工的步骤之后，进行在上述线电极接线位置的加工槽部形成接线孔的加工的步骤，
在进行在上述线电极接线位置的加工槽部形成接线孔的加工的步骤之后执行上述按照上述加工路径进行程序运行的步骤。
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