CN1260031C

CN1260031C - 线切割放电加工方法及装置

Info

Publication number: CN1260031C
Application number: CNB008177201A
Authority: CN
Inventors: 小林浩敦
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2020-10-27
Also published as: US6774334B1; TW490344B; CH694361A5; JP3832433B2; DE10085264B4; WO2002036295A1; CN1413134A; JPWO2002036295A1; DE10085264T1

Abstract

一种线切割放电加工方法，包括：从线电极(1)的加工路径的角部入口之前第1给定距离(Lpre)的(A点)起边使放电能量逐渐降低边进行加工的第1工序；在角部入口(B点)使线电极(1)与工件(2)的相对移动停止的第2工序；按给定的判断基准解除上述相对移动的停止的第3工序；从B点通过角部(C点)位置再通过第2给定距离(L)(D点)为止，使上述放电能量相对A点的放电能量按给定的降低比率在降低了的状态下进行加工的第4工序，上述给定的降低比率与由角形状决定的第1条件及由要求规格决定的第2条件中的至少一个条件相对应；从D点到通过第3给定距离(Lpost)(E点)为止，边使上述放电能量逐渐增大边进行加工的第5工序。在角部加工中，可使加工形状精度及加工生产效率的提高并存。

Description

线切割放电加工方法及装置

技术领域

本发明涉及在线电极与工件的极间供给加工电力，通过放电对工件进行加工的线切割放电加工方法及装置的改进，特别是涉及到角部加工中加工形状精度及生产效率的提高。

背景技术

图10为传统的线切割放电加工装置的结构说明图。图中，1为线电极，2为被加工的，3为线架，4为加工液，5a和5b为作为在线电极1与工件的极间供给加工液4的加工液供给手段即加工液喷嘴，6为主动辊，7为夹送轮，8为对工件2进行水平方向(X方向)驱动用的X工作台，9为对工件进行水平方向(Y方向)驱动用的Y工作台，10为X轴伺服放大器，用以控制驱动X工作台8的未图示的驱动电动机，11为Y轴伺服放大器，用以控制驱动Y工作台9的未图示的驱动电动机，12为加工电力供给手段，13为极间电压检测手段，14为控制手段。

下面说明动作。由主动辊6和夹送轮7夹持着线电极1并进行牵引，使线电极1移动，使线电极1对着工件2，通过加工液喷嘴5a和5b向线电极1与工件2的极间供给加工液4，同时由加工电力供给手段12向上述极间供给作为放电能量的加工电力，通过作为定位手段的X工作台8及Y工作台9等使线电极1与工件2进行相对移动，按给定的轮廓形状对工件2进行加工。利用上述定位手段进行的线电极1与工件2的相对位置控制以及电加工条件的控制等由控制手段14进行总控制。

图11为由传统的线切割放电加工装置进行角部加工例子的说明图。图中，1为线电极，2为工件，15a为外侧角，15b为内侧角，A至E的路径表示使用线电极1的工件2的加工路径。

图11(a)示出了加工棱边状角部的情形，图11(b)示出了加工圆弧状角部的情形。

例如，如图11(a)所示，在沿A→C→E路径使线电极1移动以对工件2的棱边状角部进行加工时，大家都知道，在外侧角部15a及内侧角部15(b)会产生带有如虚线所示那种圆形的塌角，其原因可列举出线电极1的刚性弱。即，在线电极1与工件2之间产生的放电反力作用下线电极1发生弯曲，线电极1的实际的加工路径变为A→B→D→E，在外侧角部15a出现加工过度现象，在内侧角部15(b)产生加工残余所引起的。同时，其塌角的大小，放电反力愈大，即加工速度愈快为愈大，在通常的粗加工中为数10μm～数100μm。

在对图11(b)的圆弧形角部进行加工时，由于同样的原因，在使线电极1沿路径A→B→F→D→E前进以进行加工时，线电极1的实际的加工路径变为A→B→G→D→E，与图11(a)一样，在外侧角部15a及内侧角部15b产生塌角。

如上所述，在角部加工中，存在着在棱边状角部和圆弧形角部产生塌角，加工形状精度降低的问题。

作为防止在这种角部加工中工件的角部发生塌角的技术，已有日本国专利第2571077号公报、日本国特开平8-39356号公报以及日本国特开2000-84743号公报等给以公开。历来的这些技术都是通过在角部前后变更线电极对工件的相对移动速度、电加工条件等以减少角部加工中发生的线电极弯曲，使角部加工精度得到提高。

但是，在历来的这些技术中，为了在加工角部时减少线电极的弯曲，是在使放电能量比直线加工时大幅度减少的情况下来加工角部的，导致加工速率的大幅度下降。可以说，这种加工速度的大幅度下降，从过去和现在都受到重视的作为线切割放电加工装置所追求的性能的加工精度及加工生产效率的状况来看，是一个致命的问题。

此外，随着线切割放电加工的防止断线的电源控制及电极线的改进，线切割放电加工的加工速度迅速地由最高加工速度200～250mm²/分钟提高到350～400mm²/分钟，即在线电极与工件的极间所投入的放电能量在增加。因此，在放电反力增大情况下，线电极的弯曲更为严重。在最近这种情况下，欲用过去技术来保持角部加工中所希望的精度，角部速度降低比例会增大，尽管投入的放电能量增大，但结果还是有高速化效果被抵消的问题。

如上所述，在提高工件的角部加工中角部的加工形状精度的同时，将该角部加工时间的增加抑制在最小限度，由此来实现加工生产效率的提高是非常重要的。

作为用于抑制角部加工时间增加的方法，已知有校正加工路径的方法。但在这种方法中，由于是在线电极处于弯曲状态下进行角部加工的，所以不可能从工件的表面、中段面乃至底面的各层面，改善整个角部的形状精度。因此，为了从工件的表面、中段面乃至底面的各层面使整个角部加工形状精度得到提高，只有尽量减少线电极的弯曲，即在角部尽量减少放电能量，以尽可能慢的速度来加工角部的方法。传统技术存在工件的角部加工中的加工形状精度与加工生产效率的提高不可兼得的问题。

发明内容

本发明是为解决上述课题而作出的，其目的是为了得到在角部加工中，可使加工形状精度和加工生产效率的提高并存的线切割放电加工方法及装置。

本发明的线切割放电加工方法，该方法将放电能量供给线电极与工件的极间，使上述线电极及工件作相对移动以加工上述工件，包括：在上述线电极加工路径的角部入口之前第1给定距离处起边逐渐减少上述放电能量边进行加工的第1工序；在上述角部入口使上述线电极与工件的相对移动停止的第2工序；根据给定的判断基准解除上述相对移动的第3工序；在上述线电极的加工路径的上述角部及通过该角部后到通过第2给定距离为止，相对上述角部入口之前第1给定距离处的放电能量，使上述放电能量以给定的降低比例在降低的状态下进行加工的第4工序，所述给定的降低比例与角形状决定的第1条件及由所需加工形状精度决定的第2条件中的至少一个条件相对应；自通过上述线电极的加工路径的上述第2给定距离后至通过第3给定距离为止边逐渐增大上述放电能量边进行加工的第5工序。

本发明的线切割放电加工方法，在上述第1工序和第5工序中的至少一个工序的加工中，使脉冲停止时间或平均极间电压按距离的二次函数进行变化，

其中，用于所述第1工序中的距离的二次函数为：

X＝Xini+{(Xpre-Xini)/Lpre²}·{(Lpre-S1)²}，

其中X是脉冲停止时间或平均极间电压，Xpre是角部入口处的脉冲停止时间或平均极间电压，Xini是角部入口之前第1给定距离处的脉冲停止时间或平均极间电压，Lpre是所述第1给定距离，S1是到所述角部入口的剩余距离；

用于所述第5工序中的距离的二次函数为：

Y＝Ycorner-{(Ycorner-Yini)/Lpost²}×(S2)²，

其中，Y是脉冲停止时间或平均极间电压，Ycorner是角部加工中的脉冲停止时间或平均极间电压，Yini是角部入口之前第1给定距离处的脉冲停止时间或平均极间电压，Lpost是所述第3给定距离，S2是从通过所述第2给定距离后的点开始的距离。

本发明的线切割放电加工方法，在上述第1工序和第5工序中的至少一个工序的加工中，使上述放电能量的时间变化率基本保持固定。

本发明的线切割放电加工方法，上述第3工序中的给定的判断基准为，放电频率是否在给定的基准值以下，或平均极间电压是否在给定的基准值以上。

本发明的线切割放电加工方法，上述第3工序中的给定的判断基准为，放电频率是否在给定的基准值以下或上述相对移动的停止时间是否在基准时间以上，或者，平均极间电压是否在给定的基准值以上或上述相对移动的停止时间是否在基准时间以上。

本发明的线切割放电加工方法，作为上述基准值具有与上述角部的内侧角部和外侧角部相对应的各自的基准值，作为上述第3工序中的给定的判断基准用基准值，使用要成为产品的一侧角部的基准值。

本发明的线切割放电加工方法，将上述第2给定距离设定为自上述角部通过点至上述整个线电极完全进入方向变换后的加工槽内的点为止的距离。

本发明的线切割放电加工方法，在上述第2工序至第4工序中，较之上述角部加工前的设定值，在提高线张力的设定值及降低加工液喷流压力或流量的设定值之中至少进行一项。

本发明的线切割放电加工装置，由加工电力供给手段向线电极与工件的极间供给放电能量，由加工液供给手段向上述极间供给加工液，由定位手段使上述线电极及工件进行相对移动以加工上述工件，具有控制上述加工电力供给手段的控制手段，该控制手段进行如下控制：从上述线电极加工路径的角部入口之前第1给定距离处起，控制上述加工电力供给手段，使得上述放电能量逐渐减少；在上述角部入口，控制上述定位手段，使得使上述线电极及工件的相对移动停止，并在按给定的判断基准解除该相对移动的停止后重新进行上述相对移动；在上述线电极加工路径的上述角部及该角部通过后至第2给定距离通过为止，控制上述加工电力供给手段，使得上述放电能量相对上述角部入口之前第1给定距离处的放电能量，按给定的降低比例降低，上述给定的降低比例与角形状决定的第1条件及由所需的加工形状精度决定的第2条件中的至少其中一个条件相对应；自上述线电极的加工路径的上述第2给定距离通过后至第3给定距离通过为止，控制上述加工电力供给手段，使上述放电能量逐渐增大。

本发明的线切割放电加工装置，在通过上述控制手段控制上述加工电力供给手段来进行上述放电能量的控制时，控制的是脉冲停止时间或平均极间电压。

本发明的线切割放电加工装置，在通过上述控制手段控制上述加工电力供给手段来进行使上述放电能量逐渐减小或增大的控制时，使上述脉冲停止时间或平均极间电压按距离的二次函数进行变化，

其中，所述从上述线电极加工路径的角部入口之前第1给定距离处起，控制上述加工电力供给手段，使得上述放电能量逐渐降低的过程中，使用以下的距离的二次函数：

X＝Xini+{(Xpre-Xini)/Lpre²}·{(Lpre-S1)²}，

所述在通过上述线电极的加工路径的上述第2给定距离后到通过第3给定距离为止，控制上述加工电力供给手段，使上述放电能量逐渐增大的过程中，使用以下的距离的二次函数：

Y＝Ycorner-{(Ycorner-Yini)/Lpost²}×(S2)²，

本发明的线切割放电加工装置，在通过上述控制手段控制上述加工电力供给手段来进行使上述放电能量逐渐降低或增大的控制时，使上述放电能量的时间变化率基本保持固定。

本发明的线切割放电加工装置，上述给定的判断基准为是否放电频率在给定的基准值以下，或是否平均极间电压在给定的基准值以上。

本发明的线切割放电加工装置，上述给定的判断基准为是否放电频率在给定的基准值以下或上述相对移动的停止时间在基准时间以上，或者，是否平均极间电压在给定的基准值以上或上述相对移动的停止时间在基准时间以上。

本发明的线切割放电加工装置，作为上述基准值，具有与上述角部的内侧角部及外侧角部相对应的各自的基准值，作为上述给定的判断基准所用的基准值，使用要成为产品的一侧角部的基准值。

本发明的线切割放电加工装置，将上述第2给定距离设定为，自上述角部的通过点起至上述整个线电极完全进入方向变换后的加工槽内的点为止的距离。

本发明的线切割放电加工装置，在上述角部入口的上述线电极及工件的相对移动停止起后，自上述角部通过后至第2给定距离通过为止的加工期间，由上述控制手段进行下述控制中的至少一种：较之上述角部加工前的设定值，进行控制使线张力设定值提高，或者进行控制使加工液喷流压力或流量的设定值降低。

附图说明

图1为本发明实施形态1的线切割放电加工装置的结构说明图。

图2为本发明实施形态1的线切割放电加工方法的说明图。

图3为角控制前区间距离的放电能量变化说明图。

图4为由于放电反力急剧变化引起短路时的说明图。

图5为本发明实施形态1的解除角部入口处相对移动停止的条件设定方法说明图。

图6为角部加工例的说明图。

图7为角部加工例的说明图。

图8为角部加工例的说明图。

图9为本发明实施形态2的线切割放电加工方法说明图。

图10为现有的线切割放电加工装置的结构说明图。

图11为使用现有的线切割放电加工装置的角部加工例说明图。

具体实施方式

实施形态1

图1为本发明实施形态1的线切割放电加工装置的结构说明图。图中，1为线电极，2为工件，3为线架，4为加工液，5a和5b为向线电极1与工件2的极间供给加工液4的加工液供给手段即加工液喷嘴，6为主动辊，7为夹送轮，8为将工件2沿水平方向(X方向)驱动用的X工作台，9为将工件2沿水平方向(Y方向)驱动用的Y工作台，10为X轴伺服放大器，用以控制驱动X工作台8的未图示的驱动电动机，11为Y轴伺服放大器，用以控制驱动Y工作台9的未图示的驱动电动机，12为加工电力供给手段，13为极间电压检测手段，16为控制手段。

下面说明动作。由主动辊6及夹送轮7将线电极1夹持并牵引，使线电极1移动，使通常直径为0.05mm至0.3mm左右的线电极1与工件2相对，通过加工液喷嘴5a和5b边向线电极1与工件的极间供应加工液4边由加工电力供给手段12向上述极间供给作为放电能量的加工电力，由作为定位手段的X工作台8及Y工作台9等使线电极1和工件2作相对移动，将工件加工成给定的轮廓形状。由上述定位手段进行的线电极1和工件2的相对位置定位控制以及电加工条件的控制等由控制手段16进行总控制。

下面就使用本发明的线切割放电加工装置对工件2的角部进行加工的情况进行说明。

在线电极1对于工件2的相对移动路径具有例如圆弧形角部的情况下，设定使用的线电极1的直径和种类、工件材质和板厚、脉冲停止时间、线张力(直线加工时的线张力)等加工条件，同时设定为加工角部须设定的角控制用参数，存储在控制手段16的存储手段内。该角控制用的参数，例如有如下所示的参数。即，有角控制前区间距离(Lpre)、角部入口处的脉冲停止时间(OFFpre)、角部入口处的平均极间电压(VGpre)、角部加工中的脉冲停止时间(OFFcorner)、角部加工中的平均极间电压(VGcorner)以及角控制后区间距离(Lpost)。

图2为本发明实施形态1的线切割放电加工方法的说明图。图2(a)为圆弧形角部加工工序说明图，图2(b)为控制脉冲停止时间进行圆弧形角部加工时的加工控制说明图，图2(c)为控制平均极间电压进行圆弧形角部加工时的加工控制说明图。图中的OFF、VG、E及v分别为脉冲停止时间、平均极间电压、放电能量以及线电极相对工件的相对移动速率。Lpre、OFFpre、VGpre、OFFcorner、VGcorner以及Lpost为上述角部控制用的参数，OFFini为自角部入口向前角控制前区间距离Lpre至位置(A点)处的电加工条件下的脉冲停止时间，VGini为A点处的电加工条件下的平均极间电压，R为加工路径所描绘的角部半径，P为加工液喷流的压力或流量，T为线张力。

图2(a)中，A至E的路径表示线电极1的加工路径。在关于本发明实施形态1的线切割放电加工方法中，首先，从线电极1到达离开圆弧形角部的入口B有角控制前区间距离(Lpre)的点即A点的时候起至到达圆弧形角部入口B为止，根据例如距离的2次式函数那样的如下所示的式(1)或(2)来变更脉冲停止时间OFF或平均极间电压VG。

OFF＝OFFini+{(OFFpre-OFFini)/Lpre²}·{(Lpre-S1)²} (1)

VG＝VGini+{(VGpre-Vgini)/Lpre²}·{(Lpre-S1)²} (2)

式中，S1为到角部入口B为止的剩余距离。

图3为图2(a)的Lpre(A点至B点)中的放电能量E的变化说明图。图中，Eini为角部入口之前一个角控制前区间距离Lpre的位置(A点)处的电加工条件下的放电能量，Epre为角部入口处(B点)的放电能量，l(实线)为放电能量的时间变化率为固定的线，l₁(虚线)为例如在日本国特开平8-39356号公报中所公开的根据距离的1次式控制脉冲停止时间等时的放电能量的时间变化曲线，l₂(点划线)为根据关于本发明实施形态1的上述式(1)或(2)控制脉冲停止时间等时的放电能量的时间变化曲线。由于放电能量与加工速度呈正比，因此自A点到B的所需时间在l₁时为t₁，在l₂时为t₂。

根据本发明实施形态1的上述式(1)或式(2)来控制脉冲停止时间等时的放电能量的时间变化l₂(点划线)，时间变化率为基本固定，与根据距离的1次式来控制脉冲停止时间等时的放电能量的时间变化l₁(虚线)比较，可缩短从A点至B的所需时间，以更短时间使脉冲停止时间或平均极间电压在到角部入口之前适当地发生变化，有效地减少线电极的弯曲。

另外，如图3的l₂所示，当放电能量的时间变化率为基本固定时，与l₁那样根据距离的1次式来控制脉冲停止时间等时的情形比较，在图3的例如A点通过后的时间t₀，根据距离的1次式来控制脉冲停止时间等时的l₁的场合，其放电能量的变化率为较大。因此，根据距离的1次式来控制脉冲停止时间等时，如图4的(a)和(b)所示，放电反力自F1变为F2急剧地变小，线电极1的弯曲迅速变小，因此容易发生短路。

如上所述，放电能量的时间变化率为基本固定时的l₂，与根据距离的1次式来控制脉冲停止时间等时的l₁比较，既可缩短从A点至B的所需时间，又可提高加工稳定性，在Lpre(A点至B点)中可提高加工形状精度。

其次，若到达图2(a)的B点(圆弧形角部入口)，则如图2的(b)或(c)所示，将脉冲停止时间OFF或平均极间电压VG维持在角部入口处的脉冲停止时间OFFpre或角部入口处的平均极间电压VGpre，同时将线电极1对于工件2的相对移动速度变为零。另外，在将上述相对移动速度变为零的同时，将线张力T增加到角部加工前的设定加工条件的线张力以上，将加工液喷流的压力或流量P减至角部加工前的设定加工条件的加工液喷流的压力或流量以下。

在上述Lpre的区间(A点至B)，在加工中逐渐减少放电能量，在到达入口B为止充分消除线电极1的弯曲，但在该区间过短的情况下，即使放电能量充分地得到了减小，但在到达了角部入口(图2的B点)时，线电极1的弯曲消除不尽，仍然存在，则需要延长将上述相对移动速度维持在零的时间。或者相反，放电能量急剧减少，线电极1的弯曲迅速消除，与工件2接触而发生短路。将上述相对移动速率维持在零的时间增加，即使加工中的线电极1与工件2的极间间隙为始终相等的稳定状态，由于线电极1的振动，在工件2的中段部发生过大加工的可能性增高，例如，在内侧角部产生洼坑的可能性增大，所以是不理想的。因此，在到角部入口之前，必须充分地去除线电极的弯曲，为此，Lpre设定得足以比直线加工中的线电极1的弯曲量足够大的距离。

角部入口处的放电能量取决于OFFpre或VGpre的设定值，但在角部入口放电能量没有减小到足够程度时，由将上述相对移动速度变为零引起的线电极1的急剧停止，造成工件的加工面留下纵筋。另外，与Lpre过短时的情况一样，将上述移动速度变为零的时间延长。因此，为了防止这种问题的发生，根据在角部入口之前足以减小放电能量的要求，设定OFFpre及VGpre的值，。

但是，即使如上所述设定了Lpre及OFFpre或VGpre，在到达角部入口时，线电极1对于被加物2的相对移动也以极微小的速度进行着。在这种情况下，不言而喻，在上述相对移动的大致相反方向上线电极1稍有弯曲，线电极1的弯曲是不可能变为零的。因此，在角部入口将线电极1对于工件2的相对移动速度变为零(停止相对移动)，并使该状况维持一定时间，这样便可完全消除线电极1的弯曲。

上述相对移动停止时，使上述相对移动速度为零，同时将线张力T变更为角部加工前设定加工条件的线张力以上，将加工液喷流压力或流量P变更为角部加工前设定加工条件的加工液喷流压力或流量以下，这样可抑制上述相对移动停止时线电极1的振动，利用更增大的张力来消除线电极1弯曲的力量增大，可更快地消除线电极1的弯曲，从而可进一步抑制工件中段部易发生的过大加工，使加工形状精度与加工生产效率的提高并存。

上述相对移动停止时间过短时，不能充分消除线电极的弯曲，仍存在塌角现象，反之，上述相对移动停止时间过长时，由于线电极的振动，特别是在工件的中段部有可能出现过大加工。为了实现高精度，正确设定例如以秒为单位设定上述相对移动停止时间是很重要的。如在日本国特开2000-84743号公报中所记载的仅以经过时间来设定上述相对移动停止时间时，要根据所有的加工条件来求出最佳停止时间是有困难的，容易发生上述这种问题。例如，要想求出与各种各样的加工条件等设定值相对应的最佳上述相对移动停止时间时，须设想出可认为实际进行的一切加工条件，预先制作上述相对移动停止时间的实验式或表格，这在现实上是一个非常困难的问题。另外，即使在可让用户输入上述相对移动停止时间的情况下，也必须进行多次实际的试验加工。

图5为本发明实施形态1的角部入口处(图2的B点)解除上述相对移动停止时间的条件设定方法说明图。图中，f为放电频率，VG为平均极间电压，THf₁为放电频率的基准值，THVG₁为平均极间电压的基准值，THf₂为稍允许线电极弯曲时的放电频率的基准值，THVH₂为稍允许线电极弯曲时的平均极间电压的基准值，t_S1为与THf₁或THVG₁对应的上述相对移动停止时间，t_S2为与THf₂或THVG₂对应的上述相对移动停止时间。

何论哪类加工，随着线电极弯曲因上述相对移动停止而消失时，极间状态接近开路状态，如图5所示，放电频率f接近零，同时平均极间电压VG接近开路状态下的平均极间电压(开路电压)。该开路电压与无负载电压及脉冲停止时间有关，取决于线切割放电加工装置所具有的静电电容及电感。为了消除线切割放电加工装置的机械差别引起的加工特性的差异，上述静电电容及电感何论在哪种机械上为基本一定。因此，在本发明中，只要根据某种机械上的无负载电压的参数设定值和脉冲停止时间的参数设定值的组合来测定上述开路电压即可。同时，由于在该测定作业中不需要对工件进行实际的加工，因此可方便地决定用作上述相对移动停止解条件的平均极间电压的基准值。

这样，作为解除角部入口处的上述相对移动停止的条件，可将放电频率是否在上述给定的基准值以下，或平均极间电压是否在上述给定的基准值以上作为判断基准来加以使用。

若是放电频率基准值的设定，可按绝对值指定为数KHz以下，也可按相对值指定为直线时的百分之几。在根据角部的半径R及角部角度的角形状，如R大，允许线电极有一定的弯曲的场合，将平均极间电压或放电频率的基准值变更为上述相对移动停止时间减少的基准值(平均极间电压的基准值(THVG2)低，放电频率的基准值(THf2)高)，这样，既可提高角部加工形状精度，又可进一步缩短加工时间。

在发生上述相对移动停止前消除线电极的弯曲不充分、上述相对移动停止时间延长的状况时，如图6所示，在内侧角部上述停止时间过长时在工件2的中段部易产生洼坑，内侧角部为产品时，在产品部分有这种洼坑部分残留。在这种情况下，内侧角部和外侧角部分别具有不同的基准值(放电频率的基准值或平均极间电压的基准值)，因为内侧角部或外侧角部其中有一侧角部要成为产品的，所以可参照产品一侧的基准值来解除上述相对移动停止。

例如，在内侧角部和外侧角部分别具有各自不同的基准值的情况下，因为在内侧角部易在工件中段产生上述洼坑，所以，为防止这种洼坑的发生，设定为缩短上述相对移动停止时间那样的基准值，而对于外侧角部，可设定为延长上述相对移动停止时间那样的基准值，以便在外侧角部能可靠地消除线电极的弯曲。

这样，取代将放电频率是否在上述给定的基准值以下，或平均极间电压是否在上述给定的基准值以上作为判断基准可使用的方法是，将放电频率是否在基准值以下或平均极间电压是否在基准值以上，以及上述相对移动停止时间是否在基准时间以上这样两个作为判断基准来加以使用。用放电频率和上述相对移动停止时间判断时，在放电频率低于基准值，上述相对移动停止时间大于基准时间的较早时间点上解除上述相对移动停止；在用平均极间电压和上述相对移动停止时间判断时，在平均极间电压大于基准值，上述相对移动时间大于基准时间的较早时间点上解除上述相对移动停止。在这种场合，将上述基准时间设定得稍长一些，例如，作为解除上述相对移动停止的条件，在看平均极间电压和上述相对移动停止时间这二项时，即使加工中出现一些问题，如短路性加工、平均极间电压在上述相对移动停止中设有足够增大等，当上述相对移动停止时间超过上述基准时间时，通过解除上述相对移动停止，可防止在角部不执行上述相对移动停止解除的情况出现。

其次，在图2(a)的圆弧部分(从B至C点)与由下面式(3)给出的L(从C点至D点)之间，即在从B至D点的加工中，将脉冲停止时间OFF或平均极间电压VG变为OFF ini≤OFF corher≤OFF pre的脉冲停止时间，或VG ini≤VGcorner≤VG pre的平均极间电压VG corner，由此可在维持小的放电能量的状态下进行加工。

L＝(d/2+g-R)/tan(θ/2)+d/2 (3)

式中，d为线电极的直径，g为放电间隙，R为加工路径描述的角部的半径，θ为角部角度。另外，L≤0时，L＝0。

具体来说，角部的半径R愈大，或角部角度θ愈大，为愈不易发生角部塌角。由于允许线电极有少量的弯曲，所以可减少变更OFF corner或VG corner控制量的比率(例如OFF ini或VG ini与OFF corner或VG corner的比率)。

这种角部半径R和角部角度θ的大小与变更上述控制量的比率的关系，例如可以通过实验预先求出。

如上所述，与角部半径R和角部角度θ的大小及所求的工件的加工形状精度等对应的上述控制量的变更比率预先求出，存储在如图1的控制手段16内的存储手段中，只要根据加工条件呼叫出即可。

这样，由于变更上述控制量的比率控制在所需的最小限度内，不使放电能量的减少到超过需要量，所以可抑制加工时间的增加。

在角部，在图7(a)所示，由于加工液要向方向变换前的方向4a流动，所以线电极1也容易向方向变换前的方向发生弯曲(弯曲方向G)，但如图7(b)所示，在整个线电极1完全进入方向变换后的加工槽内为止(从角通过后的C点至式(3)中规定的离开距离L的D点)，或到完全进入该方向变换后的加工槽内的位置(D)的附近，将放电能量等维持在与角部上的设定值相同的值。

在日本国特开2000-84743号公报中公开的线切割放电加工方法及装置中，将该给定的距离L上的加工路径终点设定为线电极1的截面圆形状的前半部分进入方向变换后的加工槽为止(如图7(b)的D’点，(因此L值与式(3)不一样)，如图7(a)所示，因加工液的流动4a，线电极1易向方向变换前的方向弯曲的状态，但由于在D’点加工速度及放电能量等的设定开始返回，所以，如图8所示，在角部的出口端有可能产生凸部。

在本发明中，将上述给定的距离L设为式(3)中规定的值，即从图7(b)的角通过后的C点至整个线电极1完全进入方向变换后的加工槽内的D点为止的距离或以该距离为基准的距离，在由加工液的流动(图7(a)的4a)造成的线电极弯曲不再发生为止，将放电能量等维持在与角部处的设定值相同的值，因此在角部出口不会产生凸部，可进一步提高角部加工形状精度。

如果线电极1到达了图2(a)的D点，在至达E点前的期间，使脉冲停止时间或平均极间电压按例如作为距离的2次式函数的式(4)或式(5)进行变化，返回到角部加工前的值。

OFF＝OFFcorner-{(OFFcorner-OFFini)/Lpost²}×(S2²) (4)

VG＝VGcorner-{(VGcorner-VGini)/Lpost²}×(S2²) (5)

式中，Lpost为使距离L加工后不会发生短路和断线等所设定的给定的距离(从D点至E的距离)，S2为从D点起的距离。

这样，由于返回到角部加工前的值，使得放电能量的时间变化率为基本一定，所以，在角控制后区间距离Lpost(从D点至E)，也收到与在上述角控制前区间距离Lpre(从A点至B)中说明的相同的效果。

图9为关于本发明实施形态2的线切割放电加工方法的说明图。图9(a)为棱边状角部加工工序说明图，图9(b)为控制脉冲停止时间OFF并对棱边状角部进行加工时的加工控制说明图，图9(c)为控制平均极间电压VG并对棱边状角部进行加工时的加工控制说明图。图9中，与实施形态1的图2相同的符号表示相同或相当的部分。另外，本发明实施形态2的线切割的电加工装置的结构和动作与实施形态1的图1的说明一样。

图9中的角控制，相当于在实施形态1的图2中从B点至C不存在时的情况，相当于实施形态1的式(3)的L计算中加工路径描绘的角部半径R为零时的情况。

如上所述，本发明的线切割放电加工方法及装置适合应用于线切割放电加工作业。

Claims

1.一种线切割放电加工方法，该方法将放电能量供给线电极与工件的极间，使上述线电极及工件作相对移动以加工上述工件，其特征在于，包括：

在上述线电极加工路径的角部入口之前第1给定距离处起边逐渐减少上述放电能量边进行加工的第1工序；

在上述角部入口处使上述线电极与工件的相对移动停止的第2工序；

根据给定的判断基准解除上述相对移动的第3工序；

在上述线电极的加工路径的上述角部及通过该角部后到通过第2给定距离为止，相对上述角部入口之前第1给定距离处的放电能量，使上述放电能量以给定的降低比例在降低的状态下进行加工的第4工序，所述给定的降低比例与由角形状决定的第1条件及由所需加工形状精度决定的第2条件中的至少一个条件相对应；

从通过上述线电极的加工路径的上述第2给定距离后到通过第3给定距离为止边逐渐增大上述放电能量边进行加工的第5工序。

2.根据权利要求1所述的线切割放电加工方法，其特征在于，在上述第1工序和第5工序中的至少一个工序中，使脉冲停止时间或平均极间电压按距离二次函数发生变化，

其中，用于所述第1工序中的距离的二次函数为：

X＝Xini+{(Xpre-Xini)/Lpre²}·{(Lpre-S1)²}，

用于所述第5工序中的距离的二次函数为：

Y＝Ycorner-{(Ycorner-Yini)/Lpost²}×(S2)²，

3.根据权利要求2所述的线切割放电加工方法，其特征在于，在上述第1工序和第5工序中的至少一个工序中，将上述放电能量的时间变化率基本保持一定。

4.根据权利要求1所述的线切割放电加工方法，其特征在于，上述第3工序中的给定的判断基准为放电频率是否在给定的基准值以下，或平均极间电压是否在给定的基准值以上。

5.根据权利要求1所述的线切割放电加工方法，其特征在于，上述第3工序中的给定的判断基准为，放电频率是否在给定的基准值以下或上述相对移动的停止时间是否在基准时间以上，或者，平均极间电压是否在给定的基准值以上或上述相对移动的停止时间是否在基准时间以上。

6.根据权利要求4或5所述的线切割放电加工方法，其特征在于，作为上述基准值，具有与上述角部的内侧角部和外侧角部对应的各自的基准值，作为上述第3工序中给定的判断基准所使用的基准值，使用要成为产品的一侧角部的基准值。

7.根据权利要求1所述的线切割放电加工方法，其特征在于，将上述第2给定距离设定为上述整个线电极从上述角部的通过点完全进入方向变换后的加工槽内的点为止的距离。

8、根据权利要求1所述的线切割放电加工方法，其特征在于，在上述第2工序至第4工序，进行下述工序中的至少一种：与上述角部加工前的设定值比较，提高线张力设定值，以及降低加工液喷流压力或流量的设定值。

9、一种线切割放电加工装置，由加工电力供给手段向线电极与工件的极间供给放电能量，由加工液供给手段向上述极间供给加工液，由定位手段使上述线电极及工件进行相对移动以加工上述工件，其特征在于，

具有控制上述加工电力供给手段的控制手段，该控制手段进行如下控制：

从上述线电极加工路径的角部入口之前第1给定距离处起，控制上述加工电力供给手段，使得上述放电能量逐渐降低；

在上述角部入口，控制上述定位手段，使上述线电极及工件的相对移动停止，并在按给定的判断基准解除该相对移动的停止后重新进行上述相对移动；

在上述线电极加工路径的上述角部及该角部通过后至第2给定距离通过为止，控制上述加工电力供给手段，使得上述放电能量相对上述角部入口之前第1给定距离处的放电能量，按给定的降低比例降低，该给定的降低比例与由角形状决定的第1条件及由所需的加工形状精度决定的第2条件中的至少一个条件相对应；

在通过上述线电极的加工路径的上述第2给定距离后到通过第3给定距离为止，控制上述加工电力供给手段，使上述放电能量逐渐增大。

10、根据权利要求9所述的线切割放电加工装置，其特征在于，在通过上述控制手段控制上述加工电力供给手段来进行上述放电能量的控制时，控制脉冲停止时间或平均极间电压。

11.根据权利要求10所述的线切割放电加工装置，其特征在于，在通过上述控制手段控制上述加工电力供给手段来进行使上述放电能量逐渐减小或增大的控制时，使上述脉冲停止时间或平均极间电压按距离的二次函数发生变化，

X＝Xini+{(Xpre-Xini)/Lpre²}·{(Lpre-S1)²}，

Y＝Ycorner-{(Ycorner-Yini)/Lpost²}×(S2)²，

12.根据权利要求11所述的线切割放电加工装置，其特征在于，在通过上述控制手段控制上述加工电力供给手段来进行使上述放电能量逐渐降低或增大的控制时，使上述放电能量的时间变化率基本保持固定。

13.根据权利要求9或10所述的线切割放电加工装置，其特征在于，上述给定的判断基准为放电频率是否在给定的基准值以下，或平均极间电压是否在给定的基准值以上。

14.根据权利要求9或10所述的线切割放电加工装置，其特征在于，上述给定的判断基准为，放电频率是否在给定的基准值以下或上述相对移动的停止时间是否在基准时间以上，或者，平均极间电压是否在给定的基准值以上或上述相对移动的停止时间是否在基准时间以上。

15.根据权利要求13或14所述的线切割放电加工装置，其特征在于，作为上述基准值具有与上述角部的内侧角部及外侧角部相对应的各自的基准值，作为上述给定的判断基准所使用的基准值，使用要成为产品的-侧角部的基准值。

16.根据权利要求9或10所述的线切割放电加工装置，其特征在于，将上述第2给定距离设定为从上述角部的通过点到上述线电极全部完全进入方向变换后的加工槽内的点为止的距离。

17.根据权利要求9或10所述的线切割放电加工装置，其特征在于，从上述角部入口处的上述线电极和工件的相对移动停止起，从上述角部通过后至第2给定距离通过为止的加工期间，由上述控制手段进行以下控制中的至少一种；与上述角部加工前的设定值相比，使线张力的设定值提高及使加工液喷流的压力或流量的设定值下降。