CN1243466A - 线切割放电加工装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种的线切割放电加工装置,具有可以在包含相互正交的X轴和Y轴的X－Y平面内沿着第1轴的方向相对于工件移动的第1线导向器和可以沿着与第1轴的方向平行的第2轴的方向相对于工件移动的第2线导向器,在第1和第2线导向器间行进的线电极与工件之间发生放电而对工件进行加工,其特征在于,为了防止装置的构件的碰撞,第1轴的方向上的移动量与第2轴的方向上的移动量之和受到限制。
Description
技术领域
本发明涉及，一边使在一对线导向器间行进的线电极与工件之间发生放电，一边使线电极与工件中的一方在X-Y平面内相对于另一方移动的线切割放电加工装置。特别是，涉及能使行进的线电极倾斜而在工件上形成倾斜切割面的线切割放电加工装置。
背景技术
一般来说，在线切割放电加工机中，线电极与工件中的一方在由相互正交的两个轴确定的水平面(“X-Y平面”)内相对于另一方移动，同时线电极与X-Y平面垂直地在一组线导向器间行进。在很多场合，工件被固定于工件架上，该工件架安装在在X-Y平面内可以移动地放置在床身上的工作台上。或者，如图5中所示，工作台不移动，安装有一组线导向器的臂分别支撑于可以在X-Y平面内移动的构件上的线切割放电加工机也是公知的。此一线切割放电加工机包括床身1，放置在床身1上的不移动的工作台2，可以移动的立柱21。工件架7固定在工作台2上，工件W安装在工件架7上。包围工件W的的加工槽侧壁8也固定在工作台2上。立柱21沿着X轴的方向可以移动地放置在床身1上，滑枕22沿着与X轴正交的Y轴的方向可以移动地放置在立柱21上。加工头9沿着与X-Y平面垂直的Z轴的方向可以移动地设置在滑枕22的向加工槽一侧伸出的部分上。线电极E所卷绕的线卷轴、赋予线电极E以张力的装置或包括多个滑轮的线供给装置，设置在加工头9上。由滑块231、232组成的倾斜切割单元23，设置在加工头9的下端。滑块231可以沿着与X轴平行的的U轴的方向移动，滑块232可以沿着与Y轴平行的V轴的方向移动。把线电极E向工件W中的孔自动地穿过的自动穿线装置13，所谓“AWT”，安装在倾斜切割单元23上。上侧臂11也使其一端安装在倾斜切割单元23上，上侧线导向装置14安装在上侧臂11的另一端。大体上L字形的下侧臂15使其一端固定于滑枕22的底部，经由立柱21的天井孔在立柱21中向下延伸。下侧臂15水平延伸并穿过加工槽侧壁8，下侧线导向装置16安装在下侧臂15的另一端。加工中，线电极E始终在X-Y平面内相对于工件W移动，并与该X-Y平面垂直地在一对线导向装置14和16之间行进。例如在制作具有倾斜面的金属模具时，在很多场合，使在一对线导向装置14和16之间行进的线电极E从Z轴倾斜一定角度地进行加工。在这种“倾斜切割”时，上侧线导向装置14，靠倾斜切割单元23在由正交的U轴和V轴确定的U-V平面内移动。由于倾斜切割单元23的大小受到机械的刚性的限制，所以上侧线导向装置14的最大移动量，相对于U轴和V轴，通常分别为70mm左右。
为了在有厚度的工件上形成大角度的倾斜面，近年来，需要相对于U轴和V轴最大移动量大的线切割放电加工机。不损及机械的刚性而具有这样的特征的线切割放电加工机示于图6中。与图5的线切割放电加工机相同的要素带有相同的标号，其说明被省略。
按照有关EMC(电磁兼容性)的规定阻断超过某一频率的电磁波的机械外罩100包覆着线切割放电加工机。移动体3沿着X轴的方向可以移动地放置在床身1上，移动体4沿着与X轴正交的Y轴的方向可以移动地放置在移动体3上。下侧臂15，使其一端支撑在移动体4上。移动体5沿着与X轴平行的U轴的方向可以移动地放置在移动体4上，移动体6沿着与Y轴平行的V轴的方向可以移动地放置在移动体5上。滑板10沿着与X-Y平面垂直的Z轴的方向可以移动地设置在移动体6的向加工槽一侧伸出的部分上。线电极E所卷绕的线卷轴12、赋予线电极E以张力的装置或包括多个滑轮的线供给装置，设置在滑板10上。进而，自动穿线装置13和上侧臂11安装在滑板10上。包括计算机在内的数值控制装置30，控制X轴、Y轴、U轴、V轴和Z轴方向的移动。从附图可以看出，图6的线切割放电加工机，给移动体5和6提供了比图5的滑块231和232更大的最大移动量。对于最近的线切割放电加工机，要求相对于U轴和V轴更大的最大移动量，同时要求更小的安装面积。因而，机械外罩100或加工槽侧壁8的尺寸都被设计得尽量小，存在着其他机械构件与它们物理上相碰撞的危险。例如，必须防止加工头9与例如加工槽侧壁8或机械外罩100的其他机械构件物理上相碰撞，还必须防止加工头9过度外伸。
发明的公开
本发明的目的在于，提供一种确保相对于U轴和V轴更大的最大移动量，同时确实地防止可动的机械构件与其他机械构件物理上相碰撞的线切割放电加工装置。
本发明的其他目的在接下来的说明中述及，通过实践发明，本领域的人员将会明白。
为了实现上述的目的，本发明的线切割放电加工装置，具有可以沿着第1轴的方向相对于工件移动的第1线导向器和可以沿着与第1轴的方向平行的第2轴的方向相对于工件移动的第2线导向器，在第1和第2线导向器间行进的线电极与工件之间发生放电而对工件进行加工，其特征在于，
第1轴的方向上的移动量与第2轴的方向上的移动量之和受到限制。
此外，本发明的用于线切割放电加工装置的控制方法，该线切割放电加工装置具有可以沿着第1轴的方向相对于工件移动的第1线导向器和可以沿着与第1轴的方向平行的第2轴的方向相对于工件移动的第2线导向器，在第1和第2线导向器间行进的线电极与工件之间发生放电而对工件进行加工，包括：
对第1和第2轴中的至少一方的轴上的移动进行指令的步骤，
对第1轴上的移动量和第2轴上的移动量进行检测的步骤，
把所检测的两个移动量之和与极限进行比较的步骤，以及
在该和超过极限时停止至少一方的轴上的移动的步骤。
附图的简要说明
图1是表示根据本发明的线切割放电加工装置的一个实施例的方框图。
图2是表示根据本发明的线切割放电加工装置的另一个实施例的方框图。
图3是表示图1的数值控制装置的动作的程序框图。
图4是表示图1的数值控制装置的动作的程序框图。
图5是表示现有的线切割放电加工机的侧视图。
图6是表示现有的线切割放电加工机的侧视图。
实施发明的最佳形式
参照图1，说明根据本发明的线切割放电加工装置的一个实施例。根据本发明的线切割放电加工装置靠其控制装置而具有特征，可以包括种种类型的与现有的线切割放电加工机相同的机械部分。
数值控制装置30包括包含寄存器的CPU31、ROM32、RAM33、存储器34。ROM32储存系统程序，CPU31按照该系统程序来控制整个放电加工机，RAM33暂时地储存数控(NC)程序或各轴方向的机械的移动量，存储器34由例如非易失性存储器组成，储存极限，或检查所指令的移动量是否处在该极限内的程序。在所图示的实施例中，输入装置35包括远程控制装置35A，键盘35B，以及从磁带或磁盘之类的存储媒体读入数据的读入装置35C。数值控制装置30还包括向CRT等显示装置36B提供输出信号的图像处理部36A，分别向驱动电动机的各个电动机驱动器提供移动指令的移动指令发生部37，以及接受移动指令并判断所指令的移动量是否处在极限内的极限判断部38。移动指令发生部37按程序块来读出数控程序并求出加工路径，把该加工路径所需的移动指令经由极限判断部38供给到适当的电动机驱动器39。在所图示的实施例中，仅画出一个电动机40A和电动机驱动器39的组合，其他组合被省略。装在电动机40A上的旋转编码器40B，把表示当前的移动量的信号经由电动机驱动器39送到极限判断部38。输入装置35、ROM32、RAM33、存储器34、图像处理部36A、移动指令发生部37以及极限判断部38，经由地址数据总线41与CPU31相结合。
按照CPU31的控制，移动指令发生部37一接受由手动数据输入(“MDI”)产生的信号或数控程序，就把移动指令提供给极限判断部38。极限判断部38，一判断成所指令的移动量超过极限，就不把该移动指令提供给电动机驱动器39，而向CPU31请求出错处理。
图3的程序框图，示出数值控制装置30检查数控程序是否包含超过极限的移动的过程。进行此一极限检查的程序储存在存储器34中。在极限检查中，虽然工件所安装的工作台或一对线导向器按照数控程序来移动，但是不进行工件的加工。
极限一由例如键盘35所设定，所设定的极限就在步骤S71里储存在存储器34中。在本实施例中，设定X轴方向的移动量x与U轴方向的移动量u之和的下限a与上限b，Y轴方向的移动量y与V轴方向的移动量v之和的下限c与上限d。U轴的方向与X轴的方向平行，V轴的方向与Y轴的方向平行。移动指令发生部37在步骤S72里，按程序块读出暂时储存在RAM33中的数控程序，生成移动指令。此一移动指令被提供给极限判断部38，同时被储存在RAM33中。在步骤S73里，移动指令发生部37一读出数控程序的所有程序块，过程就结束。否则，过程进到步骤S74，在该步骤里，极限判断部38按照储存在存储器34中的程序，求出某个轴上的所指令的移动量和与某个轴平行的另一个轴上的当前的移动量之和。例如，所接受的移动指令表示U轴方向的移动量时，极限判断部38求出所指令的移动量u与X轴方向的当前的移动量x之和x+u。继步骤S74之后，极限判断部38在步骤S75里，判断和x+u是否处在a与b之间。所指令的移动量在步骤S75里一判断成处在极限内，加工路径的段就在步骤S76里被描绘在显示装置36B上，过程返回到步骤S73。否则，在步骤S77里停止机械的移动，在步骤S78里表示数控程序出错的消息被显示在显示装置36B上。
图4的程序框图，示出当移动指令不是数控程序的形式，而是从远程控制装置35A或键盘35B给到电动机驱动器39时，数值控制装置30进行的过程。此一移动指令，例如，仅在移动速度的指定之后按下所谓“JOG”键期间有效。输入装置35A或35B根据X轴的正“+”和负“-”方向等移动方向的数，存在着若干个“JOG”键。
首先，所设定的极限在步骤S81里被储存在存储器34中。极限判断部38在步骤S82里从编码器40B读入X轴、Y轴、U轴和V轴上的当前的移动量x、y、u和v，在步骤S83里求出移动量之和x+u、y+v。在步骤S84里当x+u不处在极限a与b之间时或者当y+u不处在极限c与d之间时，在步骤S85里停止机械的移动，在步骤S86里在显示装置36B上显示表示超过极限的消息。否则，过程进到步骤S87。在该步骤里，当移动指令有效时过程返回到步骤S82。
无意将本发明限定于公开的形式。显然参照上述叙述多种改进和变动是可能的。例如，如图2中所示，极限判断部38也可以仅与移动指令发生部37相结合。在该场合，极限判断部38一从移动指令发生部37接受移动指令，就把表示判断结果的信号经由移动指令发生部37供给到CPU31。
所图示的实施例是为了说明发明的本质及其实用的应用而选择的。发明的范围由所附权利要求书的范围来界定。
Claims (3)
1.一种线切割放电加工装置，该线切割放电加工装置具有可以沿着第1轴的方向相对于工件移动的第1线导向器和可以沿着与第1轴的方向平行的第2轴的方向相对于工件移动的第2线导向器，在第1和第2线导向器间行进的线电极与工件之间发生放电而对工件进行加工，其特征在于，
第1轴的方向上的移动量与第2轴的方向上的移动量之和受到限制。
2.一种线切割放电加工装置，在行进的线电极与工件之间发生放电而对工件进行加工，其中包括：
可以在包含相互正交的X轴和Y轴的X-Y平面内移动的第1构件；
可以在包含与X轴平行的U轴和与Y轴平行的V轴的U-V平面内移动的第2构件；以及
把第1构件的X轴方向上的移动量和第2构件的U轴方向上的移动量之和与极限进行比较，当该和超过极限时停止线切割放电加工装置的移动的控制装置。
3.一种用于线切割放电加工装置的控制方法，该线切割放电加工装置具有可以沿着第1轴的方向相对于工件移动的第1线导向器和可以沿着与第1轴的方向平行的第2轴的方向相对于工件移动的第2线导向器，在第1和第2线导向器间行进的线电极与工件之间发生放电而对工件进行加工，包括：
对第1和第2轴中的至少一方的轴上的移动进行指令的步骤，
对第1轴上的移动量和第2轴上的移动量进行检测的步骤，
把所检测的两个移动量之和与极限进行比较的步骤，以及
在该和超过极限时停止前述至少一方的轴上的移动的步骤。
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