CN1464807A - 线切割加工装置 - Google Patents
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Abstract
一种线切割加工装置，利用驱动装置(10)使线电极(5)与被加工物(1)相对移动，在线电极(5)与被加工物(1)的极间利用加工电力供给装置(11)供给加工能量，利用放电对被加工物(1)进行加工，具有：根据被加工物(1)的用途、对被加工物(1)加工面的线电极(5)与被加工物(1)的相对移动路径的助走路径部分(4)和加工形状部分(2)进行连接的指引点(O)附近的形状以所需的程度指示成凸形状或凹形状的形状指示装置(15)；根据形状指示装置的指示值对指引点(O)附近的形状进行调节的调节装置(16)。根据被加工物(1)的用途可将被加工物(1)加工面的指引点(O)附近的形状调节成所需的形状。
Description
技术领域
本发明涉及在线电极与被加工物的极间供给加工电力对所述被加工物进行加工的线切割加工装置的改进。
背景技术
首先，对在线切割加工中形成被加工物加工面的凹部进行说明。图6是表示进行线切割加工时的线电极与被加工物的相对移动路径(以下，称作电极路径)的说明图，图中，1是被加工物、2是以被加工物1为目的的加工成轮廓形状的电极路径的加工形状部分(以下，称作形状部分)、3是从加工始发孔等开始加工的点(以下，称作开始加工点)、4是从开始加工点3至形状部分2的电极路径的助走路径部分(以下，称作助走部分)、O是形状部分2与助走部分4的连接点(以下，称作指引点)。另外，图7是图6的指引点O附近的放大图。与图6相同的符号表示相同或相当的部分。图7中，5是线电极、6是凹部。
众所周知，线切割加工是象线锯那样使用线电极5对被加工物1进行切割的加工方法，如图6所示，不仅对形状部分2、也对助走部分4进行加工。
在通常的线切割加工的形状部分2中，考虑线电极5的半径、放电间隙长度及精加工的加工余量等，对于加工形状设定仅隔开规定距离(以下，称作偏置量)的路径，沿该偏置路径以线电极5的中心移动地进行加工。即、如图7所示，线电极5从开始加工点3通过助走部分4再从指引点O向形状部分2移动，在绕形状部分2一周后再从指引点O经过助走部分4返回开始加工点3。
那么，如所述那样使线电极5移动的场合，线电极5每绕形状部分2一周，指引点O以外的形状部分2只通过1次线电极5，而指引点就通过2次线电极5。在指引点O的第2次通过时，由于应加工的被加工物1是在第1次的通过中已被除去后，对已被加工后的面产生放电，而在加工面上产生过切割。因此，在指引点O附近的被加工物1的加工面上形成凹部6。
如被线切割加工的被加工物为树脂成形用模具的场合，在复制加工形状进行树脂成形的场合，作为线切割加工的被加工物的模具的加工面上由于若有凹部6，则所形成的树脂制品成为不是预想中的状态，故必须将模具作成无凹部6的均匀的形状。因此，必须通过线切割加工等的加工除去图7那样的被加工物加工面的凹部6。这样的场合，必须从被加工物1除去图8中用斜线表示的整个体积部分。
另外，作为抑制形成所述凹部6的方法，有在日本专利特开平4-189421号公报中所揭示的线切割加工方法。该方法如图9所示，在形状部分2上设定第1指引点OA和第2指引点OB，将助走部分的路径与该2个指引点连接(助走部分4A和4B)改变程序以削除该2个指引点之间的形状部分的电极路径(图9的指引点OA和OB之间)，将电极路径改变成图9所示的状态。
另外，作为抑制形成所述凹部6的方法，有国际申请编号PCT/JP01/09577号的发明。该发明，不设定2个指引点，而电极路径是与图7同样，在将电极路径的助走部分4和形状部分2连接的指引点O与形状部分2中线电极5的中心的中离是线电极5的每单位移动距离的加工体积所减少的范围内时，使线电极5的每单位移动距离的加工能量减少地进行加工。
如所述那样，在被加工物为树脂成形用模具的场合，在被加工物1的指引点O附近，不是形成象图7那样的凹部6、而是形成图10所示的凸部7的情况，不必除去图8斜线所示的体积部分整体，由于只要除去图10的凸部7即可，故能大幅度缩短后加工所需的时间。如此，有时主动地将被加工物1的指引点O附近的形状作成凸形状。
另外，在被加工物为冲压模具的凹模的场合，若被加工物1的指引点O附近的形状为图10的凸部7那样的凸形状时，由于与凸模冲撞而会损坏模具。故必须除去凸部7，而在未必需要后加工的冲压模具的场合，有时也可以是图7的凹部6那样的凹形状。
所述的日本专利特开平4-189421号公报中所揭示的发明和国际申请编号PCT/JP01/09577号公报的发明，具有抑制形成所述凹部6的一定效果，但不能根据被加工物的用途而将被加工物加工面的指引点附近的形状调节成所需的形状。
发明的概要
本发明是为了解决上述的问题而作成的，其目的在于，获得根据被加工物的用途而可将被加工物加工面的指引点附近的形状调节成所需形状的线切割加工装置。
本发明的线切割加工装置，利用驱动装置使线电极和被加工物相对移动，在所述线电极与被加工物的极间利用加工电力供给装置供给加工能量，利用放电对所述被加工物进行加工，其特点是，具有：根据所述被加工物的用途、将所述被加工物加工面的所述相对移动路径的助走路径部分和加工形状部分进行连接的指引点附近的形状以所需的程度指示成凸形状或凹形状的形状指示装置；和根据所述形状指示装置的指示值对所述指引点附近的形状进行调节的调节装置。
另外，本发明的线切割加工装置，所述调节装置是使所述加工能量增减的加工能量调节系数设定装置。
另外，本发明的线切割加工装置，利用驱动装置使线电极和被加工物相对移动，在所述线电极与被加工物的极间利用加工电力供给装置供给加工能量，利用放电对所述被加工物进行加工，其特点是，具有：加工能量调节装置，其当将所述相对移动路径的助走路径部分和加工形状部分连接的指引点与所述加工形状部分中的所述线电极的中心的距离，是在所述线电极的每单位移动距离的所述被加工物的加工体积减少的范围内时，使所述线电极的每单位移动距离的所述加工能量减少，抑制所述被加工物加工面的指引点附近的凹部形成；根据所述被加工物的用途、将所述被加工物加工面的指引点附近的形状以所需的程度指示成凸形状或凹形状的形状指示装置；根据所述形状指示装置产生的指示值对所述被加工物加工面的指引点附近的形状进行调节的加工能量调节系数设定装置，利用所述加工能量调节系数设定装置，通过增减对所述被加工物加工面的指引点附近的凹部形成进行抑制的由加工能量调节装置产生的加工能量的设定值，而在所述被加工物加工面的指引点附近形成所需的凸形状或凹形状。
另外，本发明的线切割加工装置，利用驱动装置使线电极和被加工物相对移动，设定将该相对移动路径的助走路径部分和加工形状部分进行连接的不同的2个指引点(第1指引点和第2指引点)，削除所述指引点间的加工形状部分的所述相对移动路径，对从所述第1指引点至所述第2指引点的所述相对移动路径的加工形状部分进行加工，其特点是，具有：根据所述被加工物的用途、对所述指引点附近的形状以所需的程度指示成凸形状或凹形状的指示装置；和根据所述形状指示装置的指示值对所述第1指引点与所述第2指引点的距离进行调节的指引点间距离调节装置。
由于本发明的线切割加工装置作成如上所述的结构，故具有根据被加工物的用途而可对被加工物加工面的指引点附近的形状调节成所需形状的效果。
附图的简单说明
图1是表示本发明实施形态1的线切割加工装置结构的说明图。
图2是表示形状指示装置例子的说明图。
图3是表示加工能量调节系数变换表例子的说明图。
图4是表示本发明实施形态2的线切割加工装置结构的说明图。
图5是表示指引点间距离变换表例子的说明图。
图6是表示进行线切割加工时的电极路径的说明图。
图7是图6的指引点附近的放大图。
图8是表示通过后加工除去被加工物加工面的凹部的范围的说明图。
图9是表示通过变更电极路径来削除2个指引点之间的形状部分的电极路径以抑制被加工物加工面的凹部形成的以往技术中的电极路径的说明图。
图10是表示在被加工物加工面的指引点附近形成凸部时例子的说明图。
发明的实施形态
[实施形态1]
图1是表示本发明实施形态1的线切割加工装置结构的说明图。图中，1是被加工物、5是线电极、8是线电极供给装置、9是加工液供给装置、10是驱动装置、11是加工电力供给装置、12是控制装置、13是加工能量调节装置、14是加工能量投入比例表、15是根据被加工物1的用途对被加工物1加工面的指引点附近的形状以所需程度指示成凸形状或凹形状的形状指示装置、16是根据利用形状指示装置15的指示值对被加工物1加工面的指引点附近的形状进行调节的加工能量调节系数设定装置、17是加工能量调节系数变换表。
本发明实施形态1的图1所示的线切割加工装置，与国际申请编号PCT/JP01/09577号的发明同样，通过随着靠近指引点而使加工能量减少，从而具有抑制被加工物1加工面的凹部形成的功能。
图1中，线电极供给装置8是，将线电极5拉出，使其一边以规定的速度送进，一边对线电极5赋予适当的张力。加工液供给装置9向线电极5与被加工物1的极间供给加工液。加工电力供给装置11对所述极间施加脉冲状的电压，产生放电。
加工能量调节装置13是，从记述了存储于控制装置12内的电极路径的程序中，根据偏置的设定信息识别解除偏置设定的指引点的位置。另外，加工能量调节装置13具有如下功能：计算加工中解除所述偏置设定的指引点的坐标与电极路径的加工形状部分中目前的线电极中心的坐标的距离，使用加工能量投入比例表14，求出抑制指引点附近的凹部形成的加工能量的比例，使加工电力供给装置11以规定的比例减少加工能量地进行参数变更。
另外，图2是表示形状指示装置15例子的说明图，表示使用滑杆的情况。将这样的滑杆显示在未图示的CRT等的显示装置上，通过使指示部15a例如利用鼠标的牵引操作等使其向左右移动，操作者可指示调节加工能量的程度。指示部15a所指示的指示值，被送往加工能量调节系数设定装置16中。根据这样的指示值，加工能量调节系数设定装置16使用如图3所示的加工能量调节系数变换表17而求出加工能量调节系数H1，并将加工能量调节系数H1送往加工能量调节装置13。加工能量调节装置13是，将由加工能量调节系数设定装置16送来的加工能量调节系数H1乘以加工能量值进行参数的变更，以对加工电力供给装置11输出应投入的加工能量。
例如，在设定图3那样的加工能量调节系数变换表17的场合，当由指示部15a产生的滑杆的指示值为0的场合，由于加工能量调节系数设定装置16送往加工能量调节装置13的加工能量调节系数H1为1，故加工能量调节装置13将利用加工能量投入比例表14来抑制指引点附近的形成凹部的加工能量的比例乘以1的值乘上加工能量值，即、将利用加工能量投入比例表14来抑制指引点附近的凹部形成的加工能量的比例乘以加工能量值，进行参数的变更以对加工电力供给装置11输出应投入的加工能量。因此，投入加工能量以抑制指引点附近凹部的形成。
在由指示部15a的滑杆的指示值为+2的场合，由于加工能量调节系数设定装置16送往加工能量调节装置13的加工能量调节系数H1为0.6，故加工能量调节装置13将利用加工能量投入比例表14来抑制指引点附近的凹部形成的加工能量的比例乘以0.6的值再乘上加工能量值，进行参数的变更以对加工电力供给装置11输出应投入的加工能量。因此，由于所投入的加工能量比抑制指引点附近的凹部形成的加工能量小而使加工体积减少，故在被加工物加工面的指引点附近，形成图10所示的凸形状。
另外，在由指示部15a的滑杆的指示值为-1的场合，由于加工能量调节系数设定装置16送往加工能量调节装置13的加工能量调节系数H1为1.2，故加工能量调节装置13利用加工能量投入比例表14来抑制指引点附近的凹部形成的加工能量的比例乘以1.2的值再乘上加工能量值，进行参数变更以对加工电力供给装置11输出应投入的加工能量。因此，由于所投入的加工能量比抑制指引点附近的凹部的形成的加工能量大，故加工体积增大，在被加工物加工面的指引点附近，形成图7所示的凹形状。
如上所述，根据被加工物的用途，操作者在欲将凸形状形成在被加工物加工面的指引点附近的场合可以利用形状指示装置15指示正的指示值，在被加工物加工面的指引点附近欲形成凹形状的场合指示负的指示值，由此将被加工物加工面的指引点附近的形状调节成所需的形状。
在以上的说明中，虽然说明了使用加工能量投入比例表14以及形状指示装置15、加工能量调节系数变换表17和加工能量调节系数设定装置16通过加工能量调节装置13对加工能量进行调节的情况，但也可以利用使加工能量投入比例表14与加工能量变换表17相一致的表，利用加工能量调节系数设定装置16设定与形状指示装置15的指示值对应的加工能量调节系数，利用加工能量调节装置13对加工能量进行调节。
图4是表示本发明实施形态2的线切割加工装置的说明图。图中，与实施形态1的图1相同的符号表示相同或相当的部分。在图4中，18是程序自动变换装置、19是作为根据形状指示装置15的指示值调节被加工物1加工面的指引点附近的形状的调节装置的指引点间距离调节装置、20是指引点间距离变换表。
本发明实施形态2的图4的线切割加工装置与日本专利特开平4-189421号公报所揭示的线切割加工机相同，具有利用图9那样的电极路径来抑制指引点附近的被加工物1加工面的凹部形成的功能。
程序自动变换装置18，在进行图6那样的加工的场合，从记述了存储在控制装置12内的电极路径的程序中，根据偏置量的设定信息提取指引点O，掌握助走部分4和形状部分4。接着，如图9所示，在形状部分2上设定第1指引点OA和第2指引点OB，将助走部分的路径与该2个指引点连接(助走部分4A和4B)，变更程序以削除该2个指引点间的形状部分的电极路径(图9的指引点OA和OB之间)，再存储于控制装置12内。
即，在指引点附近的电极路径如图6和图7所示的场合，如图9所示地变更电极路径。控制装置12对驱动装置10进行驱动，沿变更后的电极路径使线电极5与被加工物1相对地移动。
如上所述，利用程序自动变换装置18，设置在线电极5相对电极路径程序从助走部分4A向形状部分2进入时通过的第1指引点OA、和从形状部分2向助走部分4B返回时通过的第2指引点OB，通过变更程序以使线电极5不通过在该2个指引点间的形状部分，从而能抑制被加工物1加工面的凹部形成。
作为形状指示装置15，在使用与实施形态1的图2同样的滑杆的场合，由指示部15a所指示的指示值，被送往指引点间距离调节装置19。以这样送入的指示值为基准，指引点间距离调节装置19使用例如图5所示的指引点间距离变换表20而求出指引点间距离调节系数H2，将指引点间距离调节系数H2送往程序自动变换装置18。
例如，在设定图5所示的指引点间距离变换表20的场合，在指示部15a的滑杆的指示值为0的场合，由于指引点间距离调节装置19送往程序自动变换装置18的指引点间距离调节系数H2为1，故在程序自动变换装置18中不进行指引点间距离的调节，设定抑制指引点附近的凹部形成的指引点间距离，进行加工。
在指示部15a的滑杆的指示值为+2的场合，由于指引点间距离调节装置19送往程序自动变换装置18的指引点间距离调节系数H2为1.4，故可由程序自动变换装置18所设定的指引点间距离作成1.4倍地进行加工。因此，由于指引点间距离比抑制指引点附近的凹部形成的指引点间距离长，故加工体积减少，在被加工物加工面的指引点附近形成图10所示的凸形状。
在由指示部15a的滑杆的指示值为-1的场合，由于指引点间距离调节装置19送往程序自动变换装置18的指引点间距离调节系数H2为0.8，由程序自动变换装置18所设定的指引点间距离可作成0.8倍地进行加工。因此，由于指引点间距离比抑制指引点附近的凹部形成的指引点间距离短，故加工体积增大，在被加工物加工面的指引点附近形成如图7所示的凹形状。
如上所述，根据被加工物的用途，操作者欲在被加工物加工面的指引点附近形成凸形状的场合，可利用形状指示装置15指示正的指示值，欲在被加工物加工面的指引点附近形成凹形状的场合，指示负的指示值，故能将被加工物加工面的指引点附近的形状调节成所需的形状。
在以上的说明中，对作为形状指示装置15使用如CRT等的显示装置显示的滑杆的场合作了说明。但也可以是作成机械结构的滑杆。另外，也可以利用机械式的开关及电位器等或接触面板等来构成形状指示装置15。另外，也可以将形状指示装置15构成为利用数值输入来调节被加工物加工面的指引点附近的形状。
另外，也可用NC程序代码构成形状指示装置15，根据由该NC程序代码产生的指示值，调节被加工物加工面的指引点附近的形状。
另外，也可以将与形状指示装置15的指示值对应的被加工物加工面的加工后的形状以2维或3维形状显示在CRT等的显示装置上。利用这样的结构，操作者就容易识别指示值和与该指示值对应的被加工物加工面的加工后的形状，就容易设定所需的形状。
产业上的可利用性
如以上那样，本发明的线切割加工装置，适用于线切割加工作业。
Claims (4)
1.一种线切割加工装置，利用驱动装置使线电极和被加工物相对移动，在所述线电极与被加工物的极间利用加工电力供给装置供给加工能量，利用放电对所述被加工物进行加工，其特征在于，具有：
形状指示装置，其根据所述被加工物的用途、将对所述被加工物加工面的所述相对移动路径的助走路径部分和加工形状部分进行连接的指引点附近的形状以所需的程度指示成凸形状或凹形状；
根据所述形状指示装置的指示值对所述指引点附近的形状进行调节的调节装置。
2.如权利要求1所述的线切割加工装置，其特征在于，所述调节装置是使所述加工能量增减的加工能量调节系数设定装置。
3.一种线切割加工装置，利用驱动装置使线电极和被加工物相对移动，在所述线电极与被加工物的极间利用加工电力供给装置供给加工能量，利用放电对所述被加工物进行加工，其特征在于，具有：
加工能量调节装置，其当将所述相对移动路径的助走路径部分和加工形状部分连接的指引点与所述加工形状部分中的所述线电极的中心的距离，是在所述线电极的每单位移动距离的所述被加工物的加工体积减少的范围内时，使所述线电极的每单位移动距离的所述加工能量减少，抑制所述被加工物加工面的指引点附近的凹部形成；
根据所述被加工物的用途、将所述被加工物加工面的指引点附近的形状以所需的程度指示成凸形状或凹形状的形状指示装置；
根据所述形状指示装置的指示值对所述被加工物加工面的指引点附近的形状进行调节的加工能量调节系数设定装置，
利用所述加工能量调节系数设定装置，通过增减对所述被加工物加工面的指引点附近的凹部形成进行抑制的由加工能量调节装置产生的加工能量的设定值，而在所述被加工物加工面的指引点附近形成所需的凸形状或凹形状。
4.一种线切割加工装置，利用驱动装置使线电极和被加工物相对移动，设定将该相对移动路径的助走路径部分和加工形状部分进行连接的不同的2个指引点(第1指引点和第2指引点)，削除所述指引点间加工形状部分的所述相对移动路径，对从所述第1指引点至所述第2指引点的所述相对移动路径的加工形状部分进行加工，其特征在于，具有：
根据所述被加工物的用途、将所述指引点附近的形状以所需的程度指示成凸形状或凹形状的形状指示装置；
根据所述形状指示装置的指示值，对所述第1指引点与所述第2指引点的距离进行调节的指引点间距离调节装置。
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