CN106180930B - 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，其在加工程序运行中中断放电加工，存储该加工中断点的位置。通过手动地进行轴移动的中断动作，使线电极从该加工中断点避让到解除与工件的短路的任意位置即避让位置。然后，从该避让位置一边进行放电加工一边返回到上述加工中断点，从该加工中断点开始加工程序运行而再开始放电加工。

Description

线放电加工机
技术领域
本发明涉及一种线放电加工机，特别涉及具有在放电状态下从任意避让位置移动并返回到中断位置的功能的线放电加工机。
背景技术
以前，在线放电加工机中具备以下的功能，即在加工中线电极和工件短路而不继续进行放电加工的情况下，通过使线电极和工件相对移动，而使线电极反向地回溯加工路径来解除短路，然后使线电极返回到原来的加工位置，再开始加工。
在日本特开昭56-27741号公报中，公开了在程序运行中由于线电极的断线而放电加工中断的情况下，自动地使线电极返回到预先存储的加工开始点，在通过加工开始孔对线电极进行接线后，通过空运行(dry run)控制从该加工开始点沿着已加工路径返回到加工中断点，在该加工中断点设为放电状态并进行再加工。
在日本特开平6-277949号公报中示出在线放电加工装置的加工中线电极和被加工物短路而不继续进行加工的情况下，使线电极和工作台相对移动，由此在使线电极反向地在该加工路径上回溯而进行短路的解除(后退控制)后，开始放电并返回到原来的加工位置，进而从该位置接着继续进行放电加工。
在日本特开平1-210221号公报中公开了在加工开始孔相对于加工开始点偏离而短路的情况下，使线电极避让到能够手动地解除短路的可加工开始位置，一边从该位置自动地返回到真正的加工开始点位置一边进行放电加工。
图10是说明现有的线放电加工的处理的流程的流程图。
根据G00的定位指令进行移动(步骤sd01)，开始G01的加工指令的执行(步骤sd02)，判断是否发生了线电极和工件之间的短路(步骤sd03)，在发生了短路的情况下(是)停止程序(步骤sd04)，在没有发生短路的情况下(否)，沿着G01的加工指令一边进行放电加工一边移动(步骤sd05)，判断程序是否结束了(步骤sd06)。在程序还没有结束的情况下(否)，返回到步骤sd02继续进行该处理(开始下一个加工指令程序块的执行)，在程序结束了的情况下(是)结束该处理。
在线放电加工机中，在根据所编程的加工路径，在快速进给的定位指令(G00)下从工件的外侧移动到加工位置时，有时工件的大小比在制作加工路径程序时设想的大小更大，线电极已经在通过快速进给定位了的位置切入了工件。
在线电极切入工件而成为短路状态下，即使指示下一个程序块的加工指令(G01)，由于该短路也不开始放电，而且没有沿着路径逆行所需要的路径信息的加工指令(G01)，因此(在定位指令(G00)中无法进行路径的中途移动计算)成为短路错误，而成为停止状态。特别在如PCD(polycrystalline diamond：多晶金刚石)工具加工那样，将PCD片钎焊在工具主体上的情况下，由于钎焊的位置误差，工件被固定在从设想的工件位置偏离的位置的情况很多，容易引起上述现象。
如果有富余地设想工件的大小(即将工件的大小设想得稍大)而制作程序使得从工件端面的很靠前的位置开始根据加工指令(G01等)进行加工，则不引起上述问题。但是，在PCD工具的加工中，为了防止PCD材料的导电性劣化，有时希望尽量缩短与加工无关的电压施加的期间，另外，为了缩短运行时间，有时相对于移动速度慢的加工指令(G01)，希望根据移动速度快的定位指令(G00)将线电极尽量移动到工件端面为止。
从在程序的最初根据快速进给的定位指令(G00)切入到工件而短路的状态，即使根据加工指令(G01)指示加工，由于在线电极和工件之间不停地流过不经由因夹在间隙中的加工液而产生的电阻的直流电流而发生线电极的断线的问题，作为线放电加工机的基本设定，设为不进行短路状态下的放电开始。
为了从该状态再开始加工，需要通过轴移动临时将线电极位置移动到工件的外侧的程序开始位置为止，进行加工程序的编辑，将快速进给的定位指令(G00)设为不切入工件的位置为止，将其后的移动重新编辑到加工指令(G01)中，从程序的开头开始重新进行。
在每次成为这样的状态时，都必须在机械上进行加工程序的编辑、或通过程序装置重新进行编辑，但根据操作机械的操作者，即使能够进行机械的启动操作，也大多没有程序编辑的技能而难以进行程序的修正。特别在夜间的作业中，在能够进行程序编辑的操作者不在的情况下，有时该加工作业要等到第二天的操作者上班后进行编辑后再开始加工，也成为延误产品交付期的问题。因此，需要一种不进行加工程序的修正，只通过简单的操作就能够从短路状态再开始加工的功能。
上述的日本特开昭56-27741号公报所公开的技术，从加工开始点沿着加工路径返回到中断点，但路径的移动指令终究是加工指令(G01、G02、G03)，由于是空运行地在该区间移动的功能，因此与本发明要解决的、从加工开始点开始在不进行加工的快速进给指令(G00)的区间内朝向线电极切入工件的中断点，从加工开始点或中途路径以外的任意位置一边进行放电加工一边返回的功能不同。
另外，上述的日本特开平6-277949号公报所公开的技术与上述的日本特开昭56-27741号公报同样地，是反向地回溯已经根据加工指令(G01)加工后的路径的功能，但并没有揭示出基于快速进给的定位指令(G00)、从路径以外的任意位置返回。
另外，上述的日本特开平1-210221号公报所公开的技术是在基于程序运行的启动之前，存储从加工开始点到可加工位置为止的手动移动量，在自动模式下反向地返回该存储的移动量。在该技术中，无法避免本次的问题点那样的、在程序启动后的快速进给指令(G00)后在指示了加工指令(G01)的阶段中短路的状态。
发明内容
因此，本发明的目的在于：提供一种线放电加工机，其能够改善现有技术的上述那样的缺点、问题点，通过简单的方法再开始加工。
本发明的线放电加工机不进行程序的编辑，就能够将线电极从程序运行中停止的加工中断点，通过手动进行轴移动的中断动作，避让到解除短路的位置后，从该位置开始一边进行放电加工一边返回到加工中断点，然后，能够从中断点通过程序运行而再启动加工程序。
在本发明中，不进行程序的编辑，就能够从程序运行中停止的加工中断点，通过手动进行轴移动的中断动作，使线电极避让到解除短路的任意位置后，与被编程的加工路径无关地，只通过按下放电接通按键、中断点返回按键，从该位置以最短距离一边进行放电加工一边返回到加工中断点，然后，从中断点开始通过程序运行而再启动加工程序。
另外，根据快速进给的定位指令的路径，在由于短路而中断后，自动地将定位指令改读为加工指令，逆行该改读后的定位指令的路径而返回到解除短路的位置，在解除短路后自动地接通放电，再次一边进行放电加工一边返回到加工中断点，从该加工中断点再开始加工。
本发明的线放电加工机具有在加工中断点再开始加工的功能，其第一形式具备：存储单元，其在基于程序运行的加工开始后中断了程序运行时存储该中断了的位置；轴移动避让单元，其在使线电极从上述中断了的位置避让到任意的避让位置时进行手动中断；返回单元，其在放电状态下将线电极从上述任意的避让位置移动并返回到上述中断了的位置；以及加工再开始单元，其在通过上述返回单元使线电极返回后再开始加工。
上述返回单元可以构成为，在放电状态下使上述线电极从上述任意的避让位置向上述中断了的位置移动时，在与基于程序的自动加工相同的加工条件下进行进给速度控制。
另外，本发明的线放电加工机的第二形式具备返回单元，该返回单元在基于程序运行的加工开始后，在从快速进给的定位指令程序块切换到加工指令程序块的位置处线电极和工件为短路状态时，沿着所编程的快速进给定位指令的移动程序块(G00)的路径逆行到解除短路的位置为止，在解除了短路后开始放电，将快速进给定位指令的程序块改读为加工指令程序块，一边进行加工一边返回到中断位置。
另外，本发明的线放电加工机的第三形式具备返回单元，该返回单元在基于程序运行的加工开始后，在从快速进给的定位指令程序块切换到加工指令程序块的位置处线电极和工件为短路状态时，进行返回到所编程的快速进给定位指令的移动程序块(G00)的开始点的定位，并将快速进给定位指令的程序块改读为加工指令程序块，一边进行放电加工一边返回到中断位置。
根据本发明，能够提供一种线放电加工机，其在处于不能继续加工的情况下，不进行加工程序的修正，能够通过简单的手动介入或自动地再开始进行加工，对生产性的提高非常有用。
附图说明
根据参照附图的以下的实施例的说明，能够了解本发明的上述以及其他目的和特征。
图1是本发明的线放电加工机的一个实施方式的概要结构图。
图2是表示图1的线放电加工机的轴移动结构的图。
图3A和图3B是说明在放电状态下从避让位置移动并返回到加工中断位置的、本发明的放电加工机的加工再开始功能的第一例子的图。
图4A和图4B是说明在放电状态下从避让位置移动并返回到加工中断位置的、本发明的放电加工机的加工再开始功能的第一例子的变形例子的图。
图5是说明本发明的放电加工机的上述加工再开始功能的第一例子的流程图。
图6A和图6B是说明在放电状态下从避让位置移动并返回到加工中断位置的、本发明的放电加工机的加工再开始功能的第二例子的图。
图7是说明本发明的放电加工机的上述加工再开始功能的第二例子的流程图。
图8A和图8B是说明在放电状态下从避让位置移动并返回到加工中断位置的、本发明的放电加工机的加工再开始功能的第三例子的图。
图9是说明本发明的放电加工机的上述加工再开始功能的第三例子的流程图。
图10是说明现有的线放电加工机的返回处理的流程的流程图。
具体实施方式
参照图1说明本发明的线放电加工机的一个实施方式。
在线放电加工机30中，通过送出部转矩电动机11，向与线电极4的引出方向相反的方向，对安装在立柱3的上部的卷绕线电极4的线轴12赋予所指示的预定低转矩。从线轴12抽出的线电极4经由被制动电动机13驱动的制动块14、上导向器5a、下导向器5b、下导辊15被缠绕在进给辊16上。对被制动电动机13驱动的制动块14和被线电极进给电动机(未图示)驱动的进给辊16之间的张力进行调节。线电极4被夹送辊17和由线电极进给电动机(未图示)驱动的进给辊16夹持，回收到线电极回收箱18。在底盘1的加工槽2内安装有载置工件的工作台。在上导向器5a和下导向器5b之间的放电加工区域中，将成为放电加工对象的未图示的工件载置在未图示的工作台上，从加工用电源向线电极4施加高频电压而进行放电加工。
图2是表示图1的线放电加工机30的轴移动结构的图。
线放电加工机30通过数值控制装置20控制机械整体。数值控制装置20经由伺服放大器21对X、Y、Z、U、V轴的电动机22X、22Y、22Z、22U、22V进行驱动控制。
在底盘1上安装有向X轴方向和Y轴方向驱动载置工件的工作台(未图示)的电动机22X、22Y。电动机22X、22Y上连结有滚珠丝杆23X、23Y。电动机22X、22Y的驱动力被传递到滚珠丝杆23X、23Y，向X轴方向和Y轴方向移动工作台。
在立柱3的上部安装有电动机22Z、22U、22V。电动机22Z、22U、22V上连结有滚珠丝杆23Z、23U、23V。电动机22Z、22U、22V的驱动力被传递到滚珠丝杆23Z、23U、23V，能够使上导向器5a向Z轴方向、U轴方向、V轴方向移动。
首先，使用图3A和图3B说明在放电状态下从避让位置移动并返回到加工中断位置的、本发明的放电加工机的加工再开始功能的第一例子。
图3A示出为了对固定在工具主体24上的PCD片25进行放电加工，从工件外周部按照快速进给定位指令G00、前进加工指令G01进行加工的程序的情况下的、现有技术可能产生的问题点。在将工件固定在比设想的位置靠前时，在线电极按照快速进给定位指令G00向工件前进时，有时与工件接触而引起短路，在该情况下，解除线电极和工件的短路而再开始加工是麻烦的。
图3B表示在JOG进给的移动(避让)后向中断点返回时，接通放电，通过与在加工条件下设定的平均加工电压成正比的速度控制(以下称为放电伺服控制)返回的、本发明对上述问题的解决手段。由于无法从产生后退警报的中断点进行加工，因此在手动模式下使线电极向工件外移动一次(使其避让到避让位置)，在解除了短路的状态下，再次通过基于在放电接通状态下设定的加工条件的放电伺服控制，而(从该避让位置)返回到该中断点。这样能够简单地再开始加工。
接着，使用图4A和图4B说明在放电状态下从避让位置移动并返回到加工中断位置的、本发明的放电加工机的加工再开始功能的第一例子的变形例子。
图4A示出了工具主体比预想的大，在刚开始后的定位指令(G00)中与线电极短路时的现有技术的问题点。根据下一个程序块的加工指令(G01)，由于短路而无法进行放电加工，线电极停止。根据加工中的短路而开始的短路解除功能(后退控制)存在以下的制约，即只适用于G01、G02、G03这样的加工指令程序块，而不适用于G00的定位指令。
图4B示出了在JOG进给的移动(避让)后向中断点返回时，接通放电，通过在加工条件下设定的伺服进给返回的、本发明对上述问题的解决手段。由于无法从产生后退警报的中断点进行加工，因此在手动模式下使线电极向工件外移动一次(使其避让到避让位置)，在解除了短路的状态下，再次通过基于在放电接通状态下设定的加工条件的放电伺服控制，而(从该避让位置)返回到该中断点。这样能够简单地再开始加工。
参照图5的流程图，说明本发明的放电加工机的上述加工再开始功能的第一例子(及其变形例子)。
在程序的最初，根据快速进给的定位指令(G00)使线电极和工件相对地移动(步骤sa01)，根据加工指令(G01)开始加工(步骤sa02)，判断是否发生了线电极和工件之间的短路(步骤sa03)，在发生了短路的情况下(是)转移到步骤sa04，在没有发生短路的情况下(否)转移到步骤sa05。
在步骤sa05中，根据加工指令(G01)执行加工，判断程序是否结束了(步骤sa06)，如果程序还没有结束，则返回到步骤sa02，继续进行该处理。
另一方面，在步骤sa04中，存储程序停止位置后停止程序。然后，由操作者手动介入(步骤sa07)，手动地使线电极或工件移动到解除线电极和工件之间的短路的任意的避让位置(步骤sa08)，然后从该避让位置到程序停止位置为止，在放电状态下一边进行加工一边进行移动(步骤sa09)，从程序停止位置再开始加工(步骤sa10)。
接着，使用图6A和图6B说明在放电状态下从避让位置移动并返回到加工中断位置的、本发明的放电加工机的加工再开始功能的第二例子。
图6A是表示在从工件外周部按照快速进给定位指令G00、前进加工指令G01进行加工的程序中，将工件固定在比设想位置靠前的位置时，在线电极根据快速进给定位指令G00向工件前进时，有时与工件接触而引起短路的图，在该情况下，解除线电极和工件的短路而再开始加工是麻烦的。
图6B表示将G00的定位指令改读为G01的加工指令来进行后退控制而自动复原的、本发明对上述问题的解决手段。在由于线电极和工件之间的短路而停止了线电极后，将快速进给的定位指令(G00)改读为加工指令(G01)进行后退控制，使线电极在路径上逆行到解除短路的位置(避让位置)为止。然后，在解除短路后接通放电，(从避让位置)到加工中断点为止一边进行加工一边进行自动返回，在返回到中断点后再开始加工。
参照图7的流程图说明本发明的放电加工机的上述加工再开始功能的第二例子。
在程序的最初，根据快速进给的定位指令(G00)使线电极和工件相对地移动(步骤sb01)，根据加工指令(G01)开始加工(步骤sb02)，判断是否发生了线电极和工件之间的短路(步骤sb03)，在短路了的情况下(是)转移到步骤sb04，在不短路的情况下(否)转移到步骤sb07。
在步骤sb04中，将G00的定位指令改读为G01的加工移动指令而进行后退控制，接着检测线电极和工件之间是否短路(步骤sb05)，根据G01移动到解除短路为止，如果解除了短路状态，则再开始放电加工(步骤sb06)，返回到步骤sb03。
在步骤sb07中根据加工指令(G01)执行加工，接着，判断程序是否已结束(步骤sb08)，如果程序还没有结束，则返回到步骤sb02，继续进行该处理。
接着，使用图8A和图8B说明在放电状态下从避让位置移动并返回到加工中断位置的、本发明的放电加工机的加工再开始功能的第三例子。
图8A是表示在从工件外周部按照快速进给定位指令G00、前进加工指令G01进行加工的程序中，将工件固定在比设想位置靠前的位置时，在线电极根据快速进给定位指令G00向工件前进时，有时与工件接触而引起短路的图，在该情况下，解除线电极和工件之间的短路而再开始加工是麻烦的。
图8B表示将G00的定位指令改读为G01的加工指令，返回到G00的定位指令开始点而自动复原的、本发明对上述问题的解决手段。在由于线电极和工件之间的短路而线电极的移动停止后，进行快速进给地返回到快速进给的定位指令(G00)的开始位置为止的定位移动，将该快速进给的定位指令(G00)改读为加工指令(G01)，一边进行再加工一边自动返回到加工中断点后，继续进行加工。
参照图9的流程图说明本发明的放电加工机的上述加工再开始功能的第三例子。
在程序的最初，根据快速进给的定位指令(G00)使线电极和工件相对地移动(步骤sc01)，根据加工指令(G01)开始加工(步骤sc02)，判断线电极和工件是否短路(步骤sc03)，在短路了的情况下(是)转移到步骤sc04，在不短路的情况下(否)转移到步骤sc06。
在步骤sc04中，使线电极自动地移动到G00的定位开始位置为止(步骤sc04)，接着将G00的定位指令改读为G01的加工移动指令而执行加工(步骤sc05)，返回到步骤sc03。
在步骤sb06中，根据加工指令(G01)执行加工移动，接着，判断程序是否结束了(步骤sc07)，如果程序还没有结束，则返回到步骤sc02，继续进行该处理。

Claims (4)

1.一种线放电加工机，具有在加工中断点再开始加工的功能，该线放电加工机的特征在于，具备：
工作台，其用于支持工件；
线电极，其用于加工工件；以及
数值控制装置，其用于执行以下操作：
由程序运行开始加工工件；以及
在基于程序运行的加工开始后中断了程序运行时存储该中断位置；
其中，在通过手动中断使线电极从上述中断位置避让到远离工件的避让位置时，所述数值控制装置用于执行以下操作：
在放电状态下使线电极从上述避让位置返回到上述中断位置；以及
在使线电极返回到上述中断位置后再开始加工。
2.根据权利要求1所述的线放电加工机，其特征在于，
上述数值控制装置构成为，在放电状态下使上述线电极从上述避让位置返回到上述中断位置时，在与基于程序的自动加工相同的加工条件下进行进给速度控制。
3.一种线放电加工机，具有在加工中断点再开始加工的功能，该线放电加工机的特征在于，具备：
工作台，其用于支持工件；
线电极，其用于加工工件；以及
数值控制装置，其用于执行以下操作：
由程序运行开始加工工件；
在基于程序运行的加工开始后，在从快速进给的定位指令程序块切换到加工指令程序块的位置处线电极和工件为短路状态时，沿着所编程的快速进给定位指令的移动程序块的路径逆行到解除短路的位置为止，以及
在解除了短路后开始放电，将快速进给定位指令的程序块改读为加工指令程序块，一边进行线放电加工一边使上述线电极返回到中断位置。
4.一种线放电加工机，具有在加工中断点再开始加工的功能，该线放电加工机的特征在于，具备：
工作台，其用于支持工件；
线电极，其用于加工工件；以及
数值控制装置，其用于执行以下操作：
由程序运行开始加工工件；
在基于程序运行的加工开始后，在从快速进给的定位指令程序块切换到加工指令程序块的位置处线电极和工件为短路状态时，进行返回到所编程的快速进给定位指令的移动程序块的开始点的定位，并
将快速进给定位指令的程序块改读为加工指令程序块，一边进行放电加工一边使上述线电极返回到中断位置。
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