CN1313236C - 放电加工装置 - Google Patents

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Abstract

一种放电加工装置，具备能够利用信号接收部(12)接收温度控制装置(7)的电源ON/OFF信号，根据信号接收部(12)的接收信号的ON/OFF，修正量运算部(13)计算修正量，将该修正量发送给放大器输出指令部(14)，放大器输出指令部(14)将修正量份额的轴送进动作指令输送到驱动手段(15)的结构的控制手段(11)。能够无需特殊装置，容易有效地修正因加工液的温度变化而产生的机械主体的热位移，可以提高加工精度。

Description

放电加工装置
技术领域
本发明涉及在加工液中边使电极与被加工物相对移动，边向所述电极与所述被加工物的电极之间提供加工电力，利用放电能量对所述被加工物进行加工的放电加工装置的改良。
背景技术
在放电加工装置中，在加工槽内的加工液中利用电极对被加工物进行加工时，因周围温度的变化以及在放电加工装置主体的加工中温度的上升等原因，加工液的温度产生变化。其结果将导致电极与被加工物的相对位置发生变化，加工精度降低。因此，一般采用进行电源的ON/OFF控制的温度控制装置，使所述加工液的温度接近规定的标准温度(目标温度)。
然而，所述温度控制装置由于能够进行控制，在加工液的温度上升到高于目标温度时，接通电源进行送风，使加工液的温度降低，在加工液的温度下降得比目标温度低时，切断电源停止送风，使加工液的温度上升，所以加工液的温度在目标温度附近上下波动。因此存在着温度控制装置的能力越低，因加工液的温度变化而导致的放电加工装置的机械主体的热位移以及加工精度降低越严重的问题。还有，即使在温度控制装置能力提高的情况下，也有由于加工液的温度产生变化，在机械主体产生热位移，同时成本增大的问题。
尤其是随着最近对放电加工的高精度化需求的增大，有必要抑制上面所述的加工液的温度变化引起的加工精度下降。
发明内容
本发明是为解决所述课题而作出的发明，其目的在于获得能够有效地对加工液的温度变化产生的机械主体的热位移所导致的轴位移进行修正并能够提高加工精度的放电加工装置。
本发明的放电加工装置，具备通过电源的接通/关断控制加工槽内的加工液温度的温度控制装置，在所述加工液中通过驱动手段边使电极与被加工物相对移动边向所述电极与所述被加工物的电极间提供加工电力，利用放电能量对所述被加工物进行加工，而且具备使所述驱动手段在消除伴随所述温度控制装置的电源接通/关断发生的所述加工液的温度变化所引起的机械主体的热位移的方向上动作的控制手段。
又，本发明的放电加工装置，具备通过电源的接通/关断控制加工槽内的加工液温度的温度控制装置，在所述加工液中通过驱动手段边使电极与被加工物相对移动边向所述电极与所述被加工物的电极间提供加工电力，利用放电能量对所述被加工物进行加工，还具备对应于所述温度控制装置的电源接通/关断信号，计算消除机械主体的热位移的方向的修正量，将该修正量份额的轴送进动作指令发送到所述驱动手段的控制手段。
本发明的放电加工装置由于具有如上所述的结构，因此能够有效地对加工液的温度变化产生的机械主体的热位移所导致的轴位移进行修正，起到提高加工精度的效果。
附图说明
图1是作为放电加工装置例子显示的开模(diesinking)放电加工装置的结构例的说明图。
图2是基于本发明的实施形态的放电加工装置中的加工液的温度变化的轴位移修正控制的方框图。
图3是放电加工装置动作中的温度控制装置7的电源ON/OFF动作所相应产生的轴位移测量结果图。
图4是基于本发明的实施形态的放电加工装置中的加工液的温度变化的轴位移修正控制动作例的时间图。
图5表示本发明的实施形态的放电加工装置的轴位移的测量结果的一个例子。
具体实施形态
作为本发明的放电加工装置，下面以开模放电加工装置为例，参考附图进行说明。图1是开模放电加工装置的结构例的说明图，图中，1是底盘，2是滑块(ram)，3是头部，3a是头部基座(head base)，4是平台(surface plate)，5是加工槽，6是加工液罐，7是温度控制装置，8是加工用电源，9是自动工具交换装置，10是小室(cabin)，11是控制手段。
图1的开模放电加工装置是由底盘1、滑块(ram)2，头部3以及头部基座3a这些主要结构物构成的，形成被小室10覆盖的结构。利用底盘1上表面的(没有图示的)导轨，能够对滑块2进行配置，使其定位在Y轴方向上，利用滑块2的(没有图示的)导轨，能够对头部基座3a进行安置，使其定位于X轴方向上，利用头部基座3a的(没有图示的)导轨可以对头部3进行安置，使其定位于Z轴方向上。
头部3的前端上安装(没有图示的)电极，加工槽5中的平台4上配置、固定(没有图示的)加工物。储存于加工液罐6中的(没有图示的)加工液通过(没有图示的)泵输送到加工槽5内。所述加工液在加工槽5与加工液罐6内循环。为了控制加工中的发热引起的波动，通过温度控制装置7对进行的电源ON/OFF控制，对所述加工液的温度进行控制，使其接近目标温度。
X轴、Y轴以及Z轴的轴送进动作通过各(没有图示的)线性电动机等驱动手段进行。根据来自与机械主体邻接的控制手段11的指令控制各个轴的定位，并且决定安装在头部3的电极与固定在平台4上的被加工物之间的相对位置。
通过一边利用控制手段11控制所述驱动手段的定位，一边在加工槽5内的加工液中，由电源8向所述电极与所述被加工物的电极之间提供电流脉冲能量，以所述加工液为媒介使所述电极之间发生放电，以对所述被加工物进行加工。
图2是基于本发明实施形态的放电加工装置中的加工液的温度变化的轴位移修正控制的方框图。图中，7是利用电源的ON/OFF动作对加工液温度进行控制的温度控制装置，11是控制手段，12是信号接收部，13是修正量演算部，14是放大输出指令部，15是线性电动机等的驱动手段。控制手段11虽然如上所述也对电极与被加工物的相对定位进行控制以及对电源8进行控制，但是图2中只显示对由于加工液的温度变化引起的轴位移进行修正的修正控制部分。
温度控制装置7的电源ON/OFF信号被发送到控制手段11内的信号接收部12。修正演算部13根据信号接收部12的接收信号的ON/OFF，计算修正量，该修正量被发送到放大输出指令部14，放大输出部14向驱动手段15发出指令，使其做出修正量份额的轴送进。
图3是放电加工装置动作时的温度控制装置7的电源ON/OFF动作所相应产生的轴位移测量结果图。图中，(a)是温度控制装置7的电源ON/OFF信号，(b)是加工液的温度，(c)表示Z轴的轴位移。有关Z轴的轴位移，是通过在棒的顶端上安装带球的基准针，使其面向靠电极一侧与平台中央，每隔一定的时间使两个顶端接触，测量相对位置。从图3可以清楚地知道，加工液的温度对应于温度控制装置7的电源ON/OFF信号的变化产生变化，相对该加工液的温度变化产生Z轴传输轴位移。还可以知道，加工液的温度的波形(b)以及Z轴的轴位移波形(c)有大致相同的斜率。
图4是由本发明的实施形态的放电加工装置中的加工液的温度变化引起的轴位移的修正控制的动作例的时间图，显示由图2控制手段11中的修正量演算部13得到的修正量的运算动作。图4中，t1以及t2是等待时间，t3以及t4是修正持续时间，k1是修正量上升时的修正量的斜率，k2是修正量减少时的修正量的斜率。又，P是最大修正量，适当地设定限制情况等，使修正不会过头。
修正量近似于连续的直线，给出于与所述轴位移相反的方向上，以修正加工液的温度变化产生的轴位移(例如图3(c)的Z轴的轴位移)。例如，如以下的(1)～(3)那样设定修正量。
(1)温度控制装置7的信号从OFF变化为ON的情况下
温度控制装置7的信号从OFF切换成ON起，到经过修正持续时间t3为止，持续进行信号变化前瞬间的修正。从修正持续时间t3经过后开始，再经过等待时间t1后，开始进行修正，其修正量以斜率k1增加。在修正量达到最大修正量P的情况下，维持最大修正量P。
(2)温度控制装置7的信号从ON变化为OFF的情况下
温度控制装置7的信号从ON切换成OFF起，到经过修正持续时间t4为止，持续进行信号变化前瞬间的修正。从修正持续时间t4经过后开始，再经过等待时间t2后，以倾斜k2减少修正量。在修正量达到0的情况下，维持0。
(3)在修正的时间发生混乱的情况下
在温度控制装置7的信号从OFF变化为ON后，修正持续时间t3中温度控制装置7的信号从ON变化为OFF的情况下，从这里开始，进入修正持续时间t4，以斜率k1增加修正量(参考图4(a)的①)。与这样的修正持续时间内温度控制装置7的信号有变化的情况相同，修正持续时间t3经过后的等待时间t1内温度控制装置7的信号发生变化的情况下，也在该信号变化后的修正持续时间t4，以倾斜k1增加修正量(参考图4(a)的②)。
在以上说明中的等待时间t1以及t2内，继续t1及t2开始时的值。修正持续时间t3持续t3开始时的修正量的斜率(k2)，如果修正量为0，就继续保持为0。另外，t3开始时修正量为0的情况下，继续为0。修正持续时间t4持续t4开始时的修正量的斜率(k1)，如果修正量为最大修正量P，则继续保持P。此外，t4开始时修正量为最大修正量P时，继续保持P。
如图3所述，轴位移是相对于加工液的温度变化产生的，该加工液的温度变化与温度控制装置7的电源ON/OFF信号相对应。因此，轴位移相对于温度控制装置7的电源ON/OFF信号产生。通过实验测量温度控制装置7的电源ON/OFF信号的时间选择与轴位移，将该轴位移近似地看作连续的直线，可以决定图2的控制手段11的修正量演算部13的修正量运算中所采用的参数、即图4的等待时间t1及t2、修正持续时间t3及t4、修正量的斜率k1及k2。
图5表示本发明的实施形态的放电加工装置的轴位移的测量结果之一例。曲线b是加工液的温度，曲线c是不进行本发明的修正时的Z轴的轴位移，曲线d是修正量，曲线e是进行本发明的修正时的Z轴的轴位移。
相对于不进行修正时的Z轴的轴位移(曲线c)，修正量(曲线d)在反方向上呈大致相同的波形。因此，在进行本发明的修正时的Z轴的轴位移(曲线e)，与不进行修正时的Z轴的轴位移(曲线c)相比大幅度降低。
如上所述，本发明的实施形态具备对应于温度控制装置7的电源ON/OFF信号，计算消除机械主体的热位移的方向的修正量，将该修正量份额的轴送进动作指令输送到驱动手段15的控制手段11，能够无需特殊装置，有效地修正因加工液的温度变化产生的机械主体的热位移。
工业应用性
如上所述，本发明的放电加工装置特别适用于高精度放电加工作业。

Claims (4)

1.一种放电加工装置，具备通过电源接通/关断控制加工槽内的加工液温度的温度控制装置，在所述加工液中通过驱动手段边使电极与被加工物相对移动边向所述电极与所述被加工物的电极间提供加工电力，利用放电能量对所述被加工物进行加工，其特征在于，具备
对应于所述温度控制装置的电源接通/关断信号的输入，使所述驱动手段向消除机械主体的热位移的方向动作的控制手段；
轴位移的修正是通过触发温度控制装置的接通/关断信号来进行的。
2.一种放电加工装置，具备通过电源接通/关断控制加工槽内的加工液温度的温度控制装置，在所述加工液中通过驱动手段边使电极与被加工物相对移动边向所述电极与所述被加工物的电极间提供加工电力，利用放电能量对所述被加工物进行加工，其特征在于，具备
对应于所述温度控制装置的电源接通/关断信号，计算消除机械主体的热位移的方向的修正量，将该修正量份额的轴送进动作指令发送到所述驱动手段的控制手段；
轴位移的修正是通过触发温度控制装置的接通/关断信号来进行的。
3.根据权利要求2所述的放电加工装置，其特征在于，电源接通/关断信号的切换检测之后，规定的修正持续时间维持电源接通/关断信号的切换变化前的修正。
4.根据权利要求2或3所述的放电加工装置，其特征在于，对消除机械主体的热位移的方向的修正量施加限制，以使修正不过分。
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