DE112011103824B4

DE112011103824B4 - Drahtelektrodenanlassbearbeitungsverfahren und Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112011103824B4
Application number: DE112011103824.0T
Authority: DE
Inventors: Nagaoka Rintaro; Liu Zhengyong
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2022-12-15
Anticipated expiration: 2031-11-15
Also published as: WO2012067078A1; DE112011103824T5; US9433035B2; JPWO2012067078A1; JP5474214B2; US20130334187A1; CN103209796B; BR112013010369A2; CN103209796A

Abstract

Drahtelektrodenanlassbearbeitungsverfahren für eine Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung (100), die ein Entladungsphänomen zwischen einem Werkstück und einer Drahtelektrode (6) entstehen lässt, um eine Bearbeitung am Werkstück durchzuführen, wobei die Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung (100) ein Paar Glühelektroden (2, 4) jeweils an zwei vorbestimmten Punkten an der Drahtelektrode (6) anordnet, einen Strom über die Glühelektroden (2, 4) zur Drahtelektrode (6) bei einer an die Drahtelektrode angelegten Zugspannung überträgt, um die Drahtelektrode zu erwärmen, und eine Krümmungstendenz der Drahtelektrode (6) zwischen den zwei Punkten korrigiert, wobei das Drahtelektrodenanlassbearbeitungsverfahren umfasst:Messen (S13) von Werten eines Stroms und einer Spannung aus einer Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung (85), welche die Drahtelektrode (6) erwärmt, indem ein Strom zur Drahtelektrode übertragen wird;Berechnen (S14) eines Lastwiderstandswerts, indem der Spannungswert durch den gemessenen Stromwert dividiert wird;Berechnen (S15) der Widerstandsänderung der Drahtelektrode seit dem Erwärmungsbeginn;Schätzen (S16) eines Temperaturanstiegswerts der Drahtelektrode (6) auf Grundlage eines vorgegebenen spezifischen Widerstands der Drahtelektrode und eines Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstands;Steuern bzw. Regeln (S17) eines Übertragungszustands eines Stroms zur Drahtelektrode (6) auf Grundlage eines geschätzten Temperaturanstiegswerts;Einstellen einer an die Drahtelektrode während eines Anlassprozesses anzulegenden Zugspannung;Erfassen einer Dehnung der Drahtelektrode während des Anlassprozesses;Schätzen einer Abnahme bei einer Querschnittsfläche der Drahtelektrode auf Grundlage des erfassten Dehnungsbetrags;Berechnen eines erhöhten Betrags eines Widerstandswerts der Drahtelektrode auf Grundlage der geschätzten Abnahme; undKorrigieren eines geschätzten Betrags einer Temperatur der Drahtelektrode unter Verwendung des erhöhten Betrags.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung, die ein Entladungsphänomen zwischen einem Werkstück und einer Drahtelektrode entstehen lässt und eine Bearbeitung am Werkstück durchführt, und im Spezielleren auf ein Anlassbearbeitungsverfahren für eine Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung zum Anordnen eines Paars Elektroden jeweils an zwei vorbestimmten Punkten an einer Drahtelektrode zum Anlegen eines Stroms, um die Drahtelektrode über die Elektroden zu erwärmen, wobei eine Spannung an die Drahtelektrode angelegt wird, und zum Korrigieren einer Krümmungstendenz zwischen den zwei Punkten.
Hintergrund
Eine automatische Drahtanschlussvorrichtung zum Anschließen einer Drahtelektrode einer Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung führt einen Prozess durch, eine Anschlussausführung zu verbessern, indem ein Draht, der über eine Krümmungstendenz verfügt, angelassen und begradigt wird. Beispielsweise schlägt Patentschrift 1 herkömmlicher Weise ein technisches Verfahren zum Erwärmen und Anlassen einer Drahtelektrode vor, um die Krümmungstendenz einer Drahtelektrode zu mindern, um die Bearbeitungsfähigkeit einer Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung zu verbessern. Patentschrift 2 offenbart ein technisches Verfahren zum Messen einer Wärmedehnung einer Drahtelektrode und zum Verwenden der gemessenen Wärmedehnung, um die Temperatur der Drahtelektrode während eines Anlassprozesses auf eine vorbestimmte Temperatur zu regeln. Patentschrift 3 beschreibt ein Verfahren zum Schätzen der Temperatur einer gerade in Bearbeitung befindlichen Drahtelektrode ausgehend von einem Stromwert und einem Widerstandswert. Darüber hinaus ist es, wie in 51 und 53 einer Nichtpatentschrift 1 gezeigt ist, bekannt, dass sich mechanische Eigenschaften von Messing, bei dem es sich um ein oftmals als Werkstoff für eine Drahtelektrode einer Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung verwendetes Material handelt, in Abhängigkeit von Temperatur verändern.
Anführungsliste
Patentschriften

PL 1: JP S54- 141 490 A
PL 2: JP 2003- 94 253 A
PL 3: JP H06- 31 536 A
PL 4: DE 31 26 398 A1
PL 5: US 4 474 825 A

Nichtpatentliteratur
Nichtpatentschrift 1: JSME Mechanical Engineers' Handbook, Neue Ausgabe, Sechste Auflage (Applied Instrumentation, B4, Material Engineering and Engineering Materials, Kapitel 6: Nonferrous Materials B4-69, 70)
Zusammenfassung
Technisches Problem
Das in der Patentschrift 1 offenbarte Verfahren beschreibt Mittel zum Messen einer Drahttemperatur und einer Regelung eines zur Drahtelektrode übertragenen Stroms aufgrund des Messergebnisses, um die Erwärmungstemperatur der Drahtelektrode so zu regeln, dass sie gleich oder niedriger als eine Rekristallisationstemperatur ist. Allerdings sind spezifische Maßnahmen und ein spezifisches Verfahren zum Messen der Temperatur der Drahtelektrode nicht beschrieben. Generell gibt es zwei Arten von Messverfahren: ein Berührungsmessverfahren unter Verwendung eines Thermoelements als Verfahren zum Messen einer Gegenstandstemperatur, und ein berührungsloses Verfahren zum Messen eines Wärmestrahlungsbetrags. Der Durchmesser eines Drahts, der zur Elektroerodierbearbeitung verwendet wird, ist ca. 0,02 bis 0,3 [mm] klein. Bei dem Berührungsmessverfahren ändert sich die Drahttemperatur in Abhängigkeit von der Wärmeübertragung zum berührten Gegenstand, und deshalb ist es schwierig, die Temperatur genau zu messen. Außerdem wird bei dem berührungslosen Verfahren wegen des kleinen Durchmessers des Drahts keine ausreichende Empfindlichkeit erzielt, und eine Messvorrichtung ist zu kompliziert, um die Vorrichtung einfach an der Elektroerodiervorrichtung anbringen zu können. Deshalb ist es schwierig, die Temperatur tatsächlich zu messen.
Bei dem in der Patentschrift 2 offenbarten Verfahren wird auf die wärmebedingte Ausdehnung des Materials eines Drahts geachtet und eine von der Ausdehnung herrührende Veränderung der Länge gemessen, wodurch versucht wird, einen Temperaturanstieg zu erfassen. Jedoch wird oftmals beim Begradigen des Drahts, um die Einführleistung der automatischen Drahtanschlussvorrichtung zu verbessern, ein Prozess des Anlegens einer Zugspannung an den Draht und Dehnen des Drahts während einer Erwärmung durchgeführt, um dadurch die Begradigung zu verbessern und einen Leitungsdurchmesser zu reduzieren. Wird beispielsweise die Drahttemperatur um 300°C erhöht, dehnt sich der Draht um ca. 0.6% der Länge, aber die Dehnung, die durch die Zugspannung verursacht wird, beträgt bis zu einigen Prozent der Länge. Deshalb wird der durch die Zugspannung verursachten Dehnung keine Beachtung geschenkt, und es ist schwierig, die Temperatur aus der Dehnung genau zu erfassen.
Die Patentschrift 4 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektroerosiven Drahtschneiden, bei denen die sich bewegende Drahtelektrode vor einem gewünschten Bearbeitungsvorgang erwärmt wird, um für den schneidenden Teil der Drahtelektrode thermische Bedingungen zu erzeugen, die denjenigen entsprechen, die während des Bearbeitungsvorgangs herrschen sollen.
Die Patentschrift 5 offenbart eine Temperaturüberwachung eines elektrischen leitenden Drahts während der Erwärmung. Der Strom im Draht in der Heizzone wird gemessen und die Spannung am stromabwärts gelegenen Endabschnitt der Zone wird gemessen, wobei die den Messwerten entsprechenden Signale dann kombiniert werden, um ein resultierendes Signal zu erzeugen, das dem Widerstand des Drahtes am stromabwärts gelegenen Endabschnitt der Heizzone entspricht.
Es wird ein Verfahren zum Schätzen einer Drahttemperatur ausgehend von einem Temperaturkoeffizienten eines Widerstandswerts eines bekannten Drahtelektrodenmaterials betrachtet. Für das Schätzverfahren wird ein Temperaturmessverfahren angewendet, das sich eines Widerstandstemperatursensors bedient, der eine Temperatur auf Grundlage einer Veränderung bei einem Widerstandswert in Relation zur Temperatur eines Platindrahts o. dgl. erfasst. Eine Spannung zwischen Glühelektroden, die an eine Drahtelektrode angeschlossen sind, wird zum Zeitpunkt des Durchführens der Wärmebehandlung an der Drahtelektrode direkt oder über eine Brückenschaltung gemessen. Bei dem in der Patentschrift 3 offenbarten Verfahren wird beschrieben, dass ein Widerstandswert aus einem Stromwert und einem Spannungswert erhalten und dann eine Temperatur ausgehend vom Widerstandswert geschätzt wird, obwohl nicht erwähnt wird, dass ein Temperaturkoeffizient verwendet wird. Deshalb wird davon ausgegangen, dass das in der Patentschrift 3 offenbarte Verfahren ein demjenigen des Widerstandstemperatursensors ähnliches Verfahren verwendet. In einem Fall eines Temperatursensors, der sich des Widerstandstemperatursensors bedient, ist der Widerstandswert eines Verdrahtungsteils bis zum Widerstandstemperatursensor ein Messfehler, und es wird ein Dreidraht- oder Vierdrahtverdrahtungsverfahren übernommen, so dass der Widerstandswert des Verdrahtungsteils vernachlässigt werden kann. Allerdings ist die Drahtelektrode einer Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung ein zu entsorgendes Verschleißteil, und es wird immer eine neue Drahtelektrode abgerollt, und die Glühelektroden werden an die neue Drahtelektrode angeschlossen. Die Glühelektroden sind oftmals so konstruiert, dass sie sich bewegen können, um zu verhindern, dass sie während der Bewegung eines Drahts außer im Glühprozess zu einem Hindernis werden. Dementsprechend variiert der Kontaktwiderstand zwischen jeweils den Glühelektroden und der Drahtelektrode, der von den Bedingungen des Kontakts mit der Drahtelektrode zu den Zeiten, in denen sich der Draht bewegt und die Glühelektroden mit dem Draht in Kontakt sind, abhängt.
Darüber hinaus wird die Drahtelektrode, wie vorstehend beschrieben, während des Anlassprozesses gedehnt. Das herkömmliche Temperaturmessverfahren, das den Widerstandstemperatursensor verwendet, oder das in der Patentschrift 3 offenbarte Verfahren berücksichtigt diese Veränderung beim Kontaktwiderstand und die Dehnung der Drahtelektrode nicht. Weil die Veränderung und die Dehnung einen großen Einfluss auf die geschätzte Temperatur haben, ist es schwierig, dieses Verfahren auf die Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung anzuwenden. Das in der Patentschrift 3 offenbarte Verfahren bezieht sich auf das Verfahren zur Messung der Spannung unter Verwendung der berührungslosen Elektroden. Jedoch ist wegen der berührungslosen Eigenschaft kein Kontaktwiderstand vorhanden, und es ist schwierig, sicherzustellen, dass die Spannung und der Widerstand genau gemessen werden können. Die berührungslose Eigenschaft verursacht ein Problem geringer Empfindlichkeit, und der Widerstandswert des Drahts ist ziemlich gering, es sei denn, der Drahtdurchmesser ist sehr klein. Deshalb ist es schwierig, den Widerstandswert des Drahts genau zu messen.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorstehenden Probleme zu lösen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Drahtelektrodenanlassbearbeitungsverfahren und eine Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung vorzuschlagen, die in der Lage sind, eine Temperatur einer Drahtelektrode mit einem einfachen Verfahren zu erfassen, zur selben Zeit den Einfluss einer Dehnung der Drahtelektrode zu berücksichtigen, und einen Prozess zum Begradigen eines Drahts durch den Anlassprozess zu verbessern, indem die Temperatur der Drahtelektrode zum Zeitpunkt des Durchführens des Anlassprozesses an der Drahtelektrode auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten wird.
Lösung für das Problem
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Drahtelektrodenanlassbearbeitungsverfahren und eine Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung gerichtet.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Drahtelektrodenanlassbearbeitungsverfahren für eine Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung, die ein Entladungsphänomen zwischen einem Werkstück und einer Drahtelektrode entstehen lässt, um eine Bearbeitung am Werkstück durchzuführen, wobei die Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung ein Paar Glühelektroden jeweils an zwei vorbestimmten Punkten an der Drahtelektrode anordnet, einen Strom über die Glühelektroden zur Drahtelektrode bei einer an die Drahtelektrode angelegten Zugspannung überträgt, um die Drahtelektrode zu erwärmen, und eine Krümmungstendenz der Drahtelektrode zwischen den zwei Punkten korrigiert. Das Drahtelektrodenanlassbearbeitungsverfahren umfasst, Messen von Werten eines Stroms und einer Spannung aus einer Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung, welche die Drahtelektrode erwärmt, indem ein Strom zur Drahtelektrode übertragen wird; Berechnen eines Lastwiderstandswerts, indem der Spannungswert durch den gemessenen Stromwert dividiert wird; Berechnender Widerstandsänderung der Drahtelektrode seit dem Erwärmungsbeginn; Schätzen eines Temperaturanstiegswerts der Drahtelektrode auf Grundlage eines vorgegebenen spezifischen Widerstands der Drahtelektrode und eines Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstands; Steuern bzw. Regeln eines Übertragungszustands eines Stroms zur Drahtelektrode auf Grundlage eines geschätzten Temperaturanstiegswerts; Einstellen einer an die Drahtelektrode während eines Anlassprozesses anzulegenden Zugspannung; Erfassen einer Dehnung der Drahtelektrode während des Anlassprozesses; Schätzen einer Abnahme bei einer Querschnittsfläche der Drahtelektrode auf Grundlage des erfassten Dehnungsbetrags; Berechnen eines erhöhten Betrags eines Widerstandswerts der Drahtelektrode auf Grundlage der geschätzten Abnahme; und Korrigieren eines geschätzten Betrags einer Temperatur der Drahtelektrode unter Verwendung des erhöhten Betrags.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung, die ein Entladungsphänomen zwischen einem Werkstück und einer Drahtelektrode entstehen lässt, um eine Bearbeitung am Werkstück vorzunehmen, ein Paar Glühelektroden jeweils an zwei vorbestimmten Punkten an der Drahtelektrode anordnet, einen Strom über die Glühelektroden zur Drahtelektrode bei einer an die Drahtelektrode angelegten Zugspannung überträgt, um die Drahtelektrode zu erwärmen, und eine Krümmungstendenz der Drahtelektrode zwischen den zwei Punkten korrigiert. Die Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung umfasst eine Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung, welche die Drahtelektrode erwärmt, indem der Drahtelektrode elektrische Energie zugeführt wird; eine Strom- und Spannungsmesseinheit, die Werte eines Stroms und einer Spannung aus der Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung misst, die einen Strom zur Drahtelektrode überträgt; eine Schätzeinheit, die einen Lastwiderstandswert berechnet, indem der Spannungswert durch den gemessenen Stromwert dividiert wird, die Widerstandsänderung der Drahtelektrode seit dem Erwärmungsbeginn berechnet, und einen Temperaturanstiegswert der Drahtelektrode auf Grundlage eines vorgegebenen spezifischen Widerstands der Drahtelektrode und eines Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstands schätzt; und eine Steuer- bzw. Regeleinheit, die einen Übertragungszustand eines Stroms zur Drahtelektrode auf Grundlage eines geschätzten Temperaturanstiegswerts steuert bzw. regelt, wobei die Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung ausgebildet ist, um:

eine an die Drahtelektrode während eines Anlassprozesses anzulegenden Zugspannung einzustellen;
eine Dehnung der Drahtelektrode während des Anlassprozesses zu erfassen;
eine Abnahme bei einer Querschnittsfläche der Drahtelektrode auf Grundlage des erfassten Dehnungsbetrags zu schätzen;
einen erhöhten Betrag eines Widerstandswerts der Drahtelektrode auf Grundlage der geschätzten Abnahme zu berechnen; und
einen geschätzten Betrag einer Temperatur der Drahtelektrode unter Verwendung des erhöhten Betrags zu korrigieren.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Obwohl eine Temperatur während eines Anlassprozesses ein Bearbeitungsergebnis eines Anlassprozesses weitgehend beeinflusst, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine Drahttemperatur während des Anlassprozesses mit einem einfachen Verfahren zu erfassen, das auf einem Abfühlen eines Stromwerts und eines Spannungswerts einer Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung beruht. Deshalb ist es möglich, die Erwärmung in Abhängigkeit von den Bedingungen der Drahttemperatur angemessen zu steuern bzw. zu regeln und die Anschlussleistung durch eine automatische Drahtanschlussvorrichtung zu verbessern, weil sich die Begradigung des Drahts aufgrund einer gesteigerten Fähigkeit, eine Drahtkrümmungstendenz durch den Anlassprozess zu beseitigen, verbessert.
Figurenliste

1 stellt eine Auslegung einer Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
2 ist ein Ablaufschema eines Beispiels von Verfahrensschritten eines Anlassprozesses gemäß der Ausführungsform.
3 ist ein Beispiel eines Ablaufs eines Anlassprozesses, wenn eine Korrektur in Bezug auf eine Dehnung eines Drahts durchgeführt wird.

Beschreibung der Ausführungsformen
Beispielhafte Ausführungsformen eines Drahtelektrodenanlassbearbeitungsverfahrens für eine Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung und eine Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend im Einzelnen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
Erste Ausführungsform
1 stellt eine Auslegung einer Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst eine Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung 100 Zugspannungseinstellungsrollen 1, eine erste Glühelektrode 2, eine erste Schneideelektrode 3, eine zweite Glühelektrode (auch als zweite Schneideelektrode) 4, Andruckrollen 5, einen oberen Führungsblock 7, einen unteren Führungsblock 8, eine untere Rolle 9, und Einholrollen 10, die in dieser Reihenfolge entlang einer Bahn einer Drahtelektrode 6 angeordnet sind.
Darüber hinaus umfasst die Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung 100 auch eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung 80, die Funktionsabläufe steuert bzw. regelt, die durch die vorstehenden Elemente durchgeführt werden, und eine Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung 85, die der Drahtelektrode 6 elektrische Energie zuführt, wenn ein Anlassprozess erfolgt. Eine Strom- und Spannungsmesseinheit 75, die Werte eines Stroms und einer Spannung misst, der/die an die Drahtelektrode 6 angelegt werden, und die den gemessenen Strom und die gemessene Spannung ausgibt, ist in der Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung 85 vorgesehen. Die Steuer- bzw. Regeleinheit 80 umfasst eine Schätzeinheit 65, die einen Temperaturanstiegswert der Drahtelektrode 6 schätzt, eine Steuer- bzw. Regeleinheit 70, die einen Übertragungszustand eines Stroms zur Drahtelektrode 6 auf Grundlage des geschätzten Temperaturanstiegswerts steuert bzw. regelt, und eine Speichereinheit 60, die verschiedene Einstellungen in sich gespeichert hat. Die Schätzeinheit 65 dividiert den Spannungswert durch den Stromwert auf Grundlage des Stromwerts und des Spannungswerts, die durch die Strom-/Spannungsmesseinheit 75 gemessen werden, wodurch ein Lastwiderstandswert berechnet wird. Anschließend berechnet die Schätzeinheit 65 die Widerstandsänderung der Drahtelektrode 6 seit dem Erwärmungsbeginn. Darüber hinaus schätzt die Schätzeinheit 65 den Temperaturanstiegswert der Drahtelektrode 6 auf Grundlange eines vorgegebenen spezifischen Widerstands der Drahtelektrode 6 und eines Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstands. Obwohl eine vorbestimmte elektrische Verbindung zwischen jedem der auf der linken Seite von 1 gezeigten Elemente um die Drahtelektrode 6 und der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 80 und der Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung 85 besteht, ist deren Darstellung weggelassen, weil die Zeichnung kompliziert wird, wenn die vorbestimmte elektrische Verbindung der Zeichnung hinzugefügt wird.
Die Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung 100 ist eine Werkzeugmaschine, die intermittierend Entladungen zwischen der sich dehnenden Drahtelektrode 6 und einem Werkstück erzeugt und eine Bearbeitung am Werkstück durch entladungserzeugte Energie durchführt. Die Drahtelektrode 6 wird in einem auf eine (nicht gezeigte) Drahtspule aufgerollten Zustand zugeführt, erreicht die untere Rolle 9 von den Zugspannungseinstellungsrollen 1 durch den oberen Führungsblock 7 und den unteren Führungsblock 8, wechselt die Richtung an der unteren Rolle 9 und wird dann über die Einholrollen 10 ausgeleitet. Das Werkstück ist zwischen dem oberen Führungsblock 7 und dem unteren Führungsblock 8 angeordnet und wird durch ein Entladungsphänomen bearbeitet.
Um die Bearbeitung der Drahtelektrode 6 zu starten, ist es notwendig, die Drahtelektrode 6 zu den Einholrollen 10 durchlaufen zu lassen. Dieser Durchlaufprozess erfolgt entweder manuell oder durch eine (nicht gezeigte) automatische Drahtanschlussvorrichtung, die in der Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung 100 enthalten ist. Bei der automatischen Drahtanschlussvorrichtung handelt es sich um eine Vorrichtung, welche automatisch die nahe an die Vorderseite des oberen Führungsblocks 7 geführte Drahtelektrode 6 durch die Einholrollen 10 über den unteren Führungsblock 8 und die untere Rolle 9 durchlaufen lässt. Die automatische Drahtanschlussvorrichtung kann dadurch die Drahtelektrode 6 während eines Abreißens der Drahtelektrode 6 wieder automatisch anschließen, und selbst wenn nicht immer ein Bediener vor der Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung 100 präsent ist, ist es möglich, die Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung 100 kontinuierlich zu betreiben.
Während des Betriebs der automatischen Drahtanschlussvorrichtung ist es notwendig, die Drahtelektrode 6 durch die Zugspannungseinstellungsrollen 1 o. dgl. zuzuführen und ein Spitzenende der vom oberen Führungsblock 7 zugeführten Drahtelektrode 6 in einen Einlass des unteren Führungsblocks 8 einzuführen. Jedoch enthält die Drahtelektrode 6, die um die Drahtspule herum aufgewickelt zugeführt wird, eine als „Krümmungstendenz“ bezeichnete Biegung, d.h. eine spiralförmige Drehung. Das Spitzenende der Drahtelektrode 6 weicht, so wie es ist, von einem Auslass des oberen Führungsblocks 7 ab, und es ist schwierig, es in den Einlass des unteren Führungsblocks 8 einzuführen. Um ein Einführen der spiralförmig gedrehten Drahtelektrode 6 in den Einlass des unteren Führungsblocks 8 sicherzustellen, wird dementsprechend ein Verfahren übernommen, wie etwa ein Korrigieren der Drahtelektrode 6, um die Drahtelektrode 6 zu begradigen, indem ein Flüssigkeitsstrahl aus dem Auslass des oberen Führungsblocks 7 eingespritzt oder eine als „Anlassprozess“ bezeichnete Wärmebehandlung an der Drahtelektrode 6 durchgeführt wird, um die Krümmung der Drahtelektrode 6 zu beseitigen und die Drahtelektrode 6 zu begradigen.
Beim Anlassprozess handelt es sich um eine Behandlung, die auch als „Anlassen“ bezeichnet wird. Die Drahtelektrode 6 hat eine Spannung, die sich in ihr aufgebaut hat, als sie um die Drahtspule gewickelt war oder beim Zuführen durch die Walzen gebogen wurde. Im Ergebnis hat die Drahtelektrode 6 die Krümmungstendenz. Obwohl es sich bei einem normalerweise verwendeten Werkstoff der Drahtelektrode 6 um Messing handelt, wird die Spannung, die sich in dem Messing aufgebaut hat, korrigiert, indem die Drahtelektrode 6 erwärmt wird, um dadurch die Drahtelektrode 6 zu begradigen. Die Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung 85 liefert der Drahtelektrode 6 einen Strom zwischen der ersten Glühelektrode 2 und der zweiten Glühelektrode 4, die mit der Drahtelektrode 6 in Kontakt sind, und erzeugt eine Joule-Erwärmung um einen Widerstandswert der Drahtelektrode 6, wodurch die Drahtelektrode 6 erwärmt wird. Zum Zeitpunkt der Erwärmung dehnt sich das Messing thermisch aus und erzeugt dabei eine Dehnung der Drahtelektrode 6. Jedoch drücken die Andruckrollen 5 die Drahtelektrode 6 fest zwischen sich an, und die Zugspannungseinstellungsrollen 1 fangen die Dehnung der Drahtelektrode 6 auf, um die Drahtelektrode 6 daran zu hindern, sich durch diese Dehnung zu krümmen. Darüber hinaus wird zum Zweck, die Drahtelektrode 6 dünner zu machen, um das Einführen der Drahtelektrode 6 zu erleichtern, eine Zugspannung an die in Erwärmung befindliche Drahtelektrode 6 angelegt, um die Drahtelektrode 6 zu recken. Nach dem Anlassprozess legt die Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung 85 weiter einen Strom zwischen der ersten Schneideelektrode 3 und der zweiten Glühelektrode (auch als zweite Schneideelektrode) 4 an die Drahtelektrode 6 an, wodurch die Drahtelektrode 6 ausgeblasen wird. Auf diese Weise wird der durch den Anlassprozess begradigte Draht vom oberen Führungsblock 7 durch Bearbeitungszielöffnungen und -rillen geleitet (nicht gezeigt) und in den unteren Führungsblock 8 eingeführt, nachdem ein (nicht gezeigter) Drahteinholmechanismus das im oberen Führungsblock 7 verbliebene abgeschnittene Spitzenende der Drahtelektrode 6 entfernt hat.
Ein Betrag und eine Zeit des Stroms, der während des Anlassprozesses übertragen wird, werden dadurch bestimmt, um welche Temperatur die Drahtelektrode 6 erwärmt wird. Ist der Temperaturanstieg der erwärmten Drahtelektrode 6 unzureichend, wird die Spannung nicht ausreichend beseitigt und die erzielte Begradigung des Drahts ist nicht zufrieden stellend. Ist die Temperatur zu hoch, treten Mängel auf, dass eine Kraft zum Zuführen der Drahtelektrode 6 unzureichend übertragen wird und sich die Drahtelektrode 6 krümmt, wenn sie während des Einführens im Einlass aufgrund von Abnahmen bei einer Elastizitätsgrenze, einer Härte und einer mechanischen Festigkeit der Drahtelektrode 6 eingefangen wird. Ist der Strombetrag übermäßig, wird die Drahtelektrode 6 oftmals abgeschmolzen. Es ist bekannt, dass besonders Messing eine schnelle Veränderung bei der mechanischen Festigkeit nahe einem Temperaturbereich durchmacht, der als „Rekristallisationstemperatur“ bezeichnet wird. Es ist sehr wichtig, die Temperatur während des Erwärmens beim Durchführen des Anlassprozesses in einem Zieltemperaturbereich zu halten, wobei sowohl die Beseitigung der Spannung als auch die Festigkeit der Drahtelektrode 6 berücksichtigt werden.
Weil die Drahtelektrode 6 durch die Joule-Erwärmung durch Übertragen eines Stroms erwärmt wird, wird eine Menge der erzeugten Wärme Q[J] durch die folgende Gleichung (1) dargestellt: $Q = ρ \frac{L}{A} i' t$
worin ρ [Ω ·m] ein relativer Widerstand der Drahtelektrode 6, A [m²] eine Querschnittsfläche, L [m] eine Länge, i [A] ein Betrag eines übertragenen Stroms und t [s] eine Stromübertragungszeit ist.
Solange eine Wärmekapazität C [J/K] der Drahtelektrode 6 bekannt ist, wird davon ausgegangen, dass ein Temperaturanstieg T [K] der Drahtelektrode 6 aufgrund der Erwärmung sich ausgehend von einem Verhältnis zwischen der Wärmemenge und der spezifischen Wärme erhalten lässt, wie durch die folgende Gleichung (2) dargestellt ist: $T = \frac{Q}{C}$
Allerdings ist tatsächlich eine große Differenz zwischen dem aus dieser Gleichung erhaltenen Temperaturanstiegswert und einem tatsächlichen Temperaturanstiegswert zu erkennen. Und zwar, weil die Wärme der Drahtelektrode 6 während der Erwärmung durch die Wärmeleitung zu Kontaktteilen mit der ersten Glühelektrode 2 und der zweiten Glühelektrode 4, durch die Übertragung von Wärme in die Atmosphäre und eine Wärmeabstrahlung verloren geht, bei der es sich um eine von elektromagnetischen Wellen abgeleitete Wärmeableitung handelt. Weil im Übrigen ein Durchmesser der normalerweise verwendeten Drahtelektrode 6 nur 0,3 [mm] oder weniger beträgt, ist ein Verhältnis einer Oberfläche zu einem Volumen der Drahtelektrode 6 hoch, und die Wärmeableitung ist vom Grad her hoch. Darüber hinaus beeinflusst das Umfeld, wie etwa Temperatur oder Wind, in dem die Drahtelektrode 6 erwärmt wird, die Wärmeableitung. Aus diesen Gründen ist es schwierig, den Temperaturanstieg der Drahtelektrode 6 ausgehend vom Verhältnis zwischen der an die Drahtelektrode 6 angelegten Menge an Wärme und der Wärmekapazität zu schätzen.
Ferner steigt gemäß der Temperaturschätzung, die sich der Wärmekapazität und der Joule-Erwärmung bedient, die Temperatur der Drahtelektrode 6 proportional zur Zeit. Jedoch stoppt der Temperaturanstieg der Drahtelektrode 6 tatsächlich bei einer Temperatur, bei der die der Drahtelektrode 6 zugeführte Wärmemenge mit der Wärmemenge ausgeglichen ist, die aus der Drahtelektrode 6 verlorengeht. Wenn dieses Phänomen genutzt wird, ist es möglich, zu verhindern, dass die Temperatur übermäßig ansteigt, indem während des Anlassens ein konstanter Stromwert eingestellt wird. Allerdings dauert es, bis die Temperatur ansteigt und konstant wird, was die zum Anlassprozess notwendige Zeit verlängert. Darüber hinaus verändert der Einfluss des Umfelds u. dgl. den Grad des Temperaturanstiegs. Aus diesen Gründen wird wünschenswerter Weise ein Verfahren zum direkten Messen der Temperatur der Drahtelektrode 6 übernommen, um die Temperatur der Drahtelektrode 6 während des Anlassens angemessen aufrechtzuerhalten.
Im Allgemeinen wird bei der Temperaturerfassung entweder ein Berührungstemperatursensor wie etwa ein Thermoelement oder ein berührungsloser Temperatursensor wie etwa ein Strahlungstemperatursensor verwendet. Jedoch ist im Falle des Berührungstemperatursensors die Wärmekapazität der Drahtelektrode 6 selbst ziemlich gering, so dass eine Wärmekapazität des Temperatursensors den Temperaturanstieg beeinflusst. Deshalb ist es schwierig, die Temperatur genau zu messen. Andererseits kann im Fall, dass der berührungslose Temperatursensor verwendet wird, die Temperatur ohne den Einfluss der Drahtelektrode 6 gemessen werden. Nichtsdestoweniger ist es deswegen schwierig, den berührungslosen Temperatursensor in die Elektroerodierbearbeitungsvorrichtung zu integrieren und den berührungslosen Temperatursensor zu verwenden, weil die Vorrichtung relativ teuer ist und nur ein unzureichender Wärmestrahlungsbetrag wegen des kleinen Durchmessers der Drahtelektrode 6 erhalten wird.
Andererseits schlägt die vorliegende Ausführungsform ein Anlassbearbeitungsverfahren vor, das den Temperaturanstieg der Drahtelektrode 6 mühelos schätzen kann. In der vorgeschlagenen Ausführungsform umfasst die Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung 85, welche die Drahtelektrode 6 erwärmt, die Strom- und Spannungsmesseinheit 75, die einen Wert eines zur Drahtelektrode 6 während des Anlassprozesses übertragenen Stroms und einen an der Drahtelektrode 6 anliegenden Spannungswert misst. Darüber hinaus können diese Messdaten an die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 80 übertragen werden. Die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 80 berechnet einen Lastwiderstandswert r [Ω] der Energieversorgungsvorrichtung aus einem erhaltenen Spannungswert v [V] und einem Stromwert i [a] durch die folgende Gleichung (3): $r = \frac{V}{i}$
Obwohl der Widerstandswert willkürlich berechnet werden kann, ist die Berechnung hauptsächlich auf einen Stromführungszustand beschränkt, weil der Widerstandswert durch Null geteilt wird und in einem Zustand ohne Stromführung unendlich wird.
Andererseits ist es bekannt, dass ein Widerstand und eine Temperatur eines Gegenstands ein Verhältnis erfüllen, das durch die folgende Gleichung dargestellt ist: $R = R_{0} {1 + α (t - t_{0})}$
worin R und R₀ Widerstände bei einer Temperatur t bzw. t₀, angeben und α₀[1/°C] einen Temperaturkoeffizienten im Hinblick auf den Widerstand angibt. Dieser Gleichung wird in den folgenden Ausdruck (a) umgewandelt: $(R - R_{0}) / R_{0} = α_{0} (t - t_{0})$
Das heißt, es wird eine Temperaturveränderung t-t₀ abgeleitet, solange die Widerstände R und R₀ und der Temperaturkoeffizient α₀ bekannt sind.
Wird jedoch der Temperaturanstieg des Drahts unter Verwendung des durch die Gleichung (3) erhaltenen Widerstandswerts berechnet, stimmen der Temperaturanstieg und die Widerstandswertzunahme oftmals nicht mit dem Temperaturkoeffizienten überein, der für das Material des Drahts charakteristisch ist. Die Begründung ist wie folgt. Der durch Gleichung (3) erhaltene Lastwiderstandswert enthält nicht nur einen Widerstandswert des Drahts, sondern auch Kontaktwiderstände zwischen dem Draht und den Drahtelektroden, und Verdrahtungswiderstände der Strom- und Spannungsmesseinheit und der Erwärmungsenergieversorgungseinheit. Weil ein Messingdraht zum Anlassen mit einer Länge von ca. 10 Zentimetern und einem Durchmesser von 0,1 Millimetern bis 0,33 Millimetern einen Widerstandswert von ca. 0,1 Ω bis 1 Ω hat, ist klar, dass selbst die Kontaktwiderstände und der Verdrahtungswiderstand von ca. 0,1 Ω bis 1 Ω einen größeren Einfluss haben als der Widerstandswert des Drahts. Weil die Heizelektroden den Draht jedes Mal, wenn der Anlassprozess erfolgt, wiederholt an einem neu abgerollten Draht anbringen oder davon lösen, sind darüber hinaus die Kontaktzustände nicht konstant. Ferner kann sich der Leitungsdurchmesser des Drahts oftmals verändern, und eine Verunreinigung, ein Oxid o. dgl. kann oftmals am Draht und an Flächen der Heizelektroden haften. Deshalb wird die Auffassung vertreten, dass sich die Kontaktzustände jedes Mal, wenn der Anlassprozess am Draht durchgeführt wird, verändern.
Beispielsweise wird angenommen, dass der Kontaktwiderstand R_c, der Verdrahtungswiderstand R_L, die Widerstandswertzunahme aufgrund des Temperaturanstiegs des Drahts dr und der Widerstandswert des Drahts selbst bei einer normalen Temperatur R_w ist. Unter dieser Annahme wird davon ausgegangen, dass das folgende Verhältnis erfüllt ist. $R_{0} = R_{W} + R_{C} + R_{L}, R = R_{W} + dr + R_{C} + R_{L}$
Wenn der Temperaturanstieg unter Verwendung des Lastwiderstands geschätzt wird, lautet deshalb eine linke Seite der Gleichung (a): ${(R_{W} + dr + R_{C} + R_{1}) - (R_{W} + R_{C} + R_{L})} / (R_{W} + R_{C} + R_{L}) = dr / (Rw + Rc + R_{L}) .$
Das heißt, es erscheint eine Differenz im Temperaturkoeffizienten α_{0 durch} R_C und R_L, die in einem Nenner enthalten sind. Darüber hinaus verändert sich Rw bei jedem Anlassprozess und hat einen großen Wert, so dass es schwierig ist, den Einfluss des Widerstandswerts R_W des Drahts zu eliminieren, indem das geschätzte Ergebnis der Temperatur um einen bestimmten Wert korrigiert wird.
Um zu verhindern, dass der geschätzte Temperaturwert aufgrund des Einflusses der sich verändernden Kontaktwiderstände und des sich verändernden Verdrahtungswiderstands wie vorstehend beschrieben ungenau wird, wird ein genauer erhöhter Wert der Drahttemperatur berechnet, indem eine Berechnung unter Verwendung eines nachstehend beschriebenen Verfahrens erfolgt.
2 ist ein Ablaufschema eines Beispiels von Verfahrensschritten eines Anlassprozesses gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Bevor der Anlassprozess beginnt, wird ein idealer Widerstandswert Rideal [Ω] für die Drahtelektrode 6 berechnet, die sich zwischen den Glühelektroden 2 und 4 erstreckt (Schritt S11). Dieser kann ausgehend vom Werkstoff und dem Leitungsdurchmesser der zu verwendenden Drahtelektrode 6 und einer Länge zwischen den Glühelektroden berechnet werden. Wenn es sich beispielsweise beim Werkstoff der Drahtelektrode 6 um Messing handelt, wird ein spezifischer Widerstandswert des Messings mit ca. 6,3 × 10^-8 [Ω·m] angenommen. Vorausgesetzt, der Leitungsdurchmesser beträgt 0,2 [mm] und die Länge 250 [mm], lautet der ideale Widerstandswert ca. 0,5 [Ω]. Der ideale Widerstandswert der Drahtelektrode 6 wird nicht unbedingt jedes Mal berechnet, sondern es kann eine Drahtzieltemperatur aus einer Liste von vorab berechneten oder messtechnisch ermittelten Werten ausgewählt werden (Schritt S12). Ähnlich kann der spezifische Widerstandswert vorzugsweise aus einer Liste entsprechend des Typs der Drahtelektrode 6 auswählbar sein. Diese Berechnung entspricht dem Erhalten des zuvor beschriebenen Widerstandwerts Rw der Drahtelektrode selbst.
Als Nächstes beginnt der Anlassprozess, und eine Stromübertragung läuft an. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Widerstandswert Rinit [Ω] aus Werten eines Stroms und einer Spannung gleich nach dem Beginn der Stromübertragung (zum Zeitpunkt des Erwärmungsbeginns) aufgezeichnet (Schritt S13). Weil davon ausgegangen wird, dass sich der Kontaktwiderstandswert des Drahts bei jedem Anlassprozess verändert, wird der Widerstandswert Rinit jedes Mal, wenn der Anlassprozess erfolgt, berechnet und aufgezeichnet. Wenn sich der Zeitpunkt gleich nach dem Übertragungsbeginn des Stroms befindet, wird die Temperatur der Drahtelektrode 6 als annähernd gleich einer Raumtemperatur angesehen. Also ist der Widerstandswert Rinit der Widerstandswert bei einer Raumtemperatur. Als Nächstes wird ein Widerstandswert R [Ω] in dem Moment aus den Werten des Stroms und der Spannung berechnet (Schritt S14), und ein Widerstandsinkrement dR [%] wird aus diesen Werten unter Verwendung der folgenden Gleichung (4) berechnet (Schritt S15). Rinit und R enthalten nicht nur den Widerstand der Drahtelektrode, sondern auch den Verdrahtungswiderstand einer zu den Glühelektroden 2 und 4 gelegten Verdrahtung und die Kontaktwiderstände zwischen den Glühelektroden 2 und 4 und der Drahtelektrode 6. $d R = \frac{R - R_{i n i t}}{R_{i d e a l}} \times 100$
„R-Rinit“ stellt einen erhöhten Wert eines Widerstandswerts der Drahtelektrode 6 im berechneten Widerstandswert dar. Indem der Wert von Rinit gehalten und in der Berechnung verwendet wird, ist es möglich, den Einfluss der Kontaktwiderstände zu eliminieren, die sich erwartungsgemäß bei jedem Anlassprozess verändern. In einer Berechnungsgleichung von dR wird Rideal in einem Nenner verwendet, ohne Rinit zu verwenden. Der Grund hierfür ist, zu vermeiden, dass der Wert von dR nicht genau den Temperaturanstiegswert der Drahtelektrode 6 darstellt, weil der aus dem Strom und der Spannung berechnete Widerstandswert R nicht nur den Widerstand der Drahtelektrode 6 selbst, sondern auch den Verdrahtungswiderstand aus einer Energieversorgung zu den Elektroden und die Kontaktwiderstände zwischen der Drahtelektrode 6 und den Elektroden enthält. Obwohl die Größen des Verdrahtungswiderstandswerts und des Kontaktwiderstandswerts klein sind, sind diese Widerstandswerte nicht zu vernachlässigen, weil der Widerstandswert der Drahtelektrode 6 niedriger wird, wenn der Leitungsdurchmesser der Drahtelektrode 6 größer ist. Das ist der Grund, warum der ideale Widerstandswert Rideal als der Widerstandswert der Drahtelektrode 6 verwendet wird, der als Nenner des Widerstandsinkrements verwendet wird. Unter der Annahme, dass R und Rinit in der Gleichung (b) R bzw. R₀ sind, und dass Rideal Rw ist, wird die Gleichung (4) wie folgt umgeschrieben: $dR = {(R_{W} + dr + R_{C} + R_{L}) - (R_{W} + R_{C} + R_{L})} / R_{W} \times 100 = dr / R_{W} \times 100$
Deshalb ist es möglich, die Erhöhung des Widerstandswerts der Drahtelektrode selbst zu berechnen. Es wird dadurch möglich, den Einfluss des Verdrahtungswiderstands und der sich verändernden Kontaktwiderstände zu eliminieren und das Erhöhungsverhältnis des Widerstandswerts des Drahts zu berechnen. Alternativ kann, anstelle Rideal zu verwenden, ein Widerstandswert Rbase ausgehend von der Energieversorgung zur Drahtelektrode vorab gemessen werden, und das Widerstandsinkrement kann unter Verwendung der folgenden Gleichung (5) berechnet werden: $d R = \frac{R - R_{i n i t}}{R_{i n i t} - R_{b a s e}} \times 100$
Jedoch ist die Genauigkeit des Widerstandsinkrements geringer, weil das Widerstandsinkrement zu diesem Zeitpunkt den Einfluss der Kontaktwiderstände enthält, die sich bei jedem Leitungsdurchmesser und jedem Leitungstyp der Drahtelektrode und jedem Durchführen des Anlassprozesses verändern.
Ein spezifischer Widerstand eines Leiters ändert und erhöht sich infolge einer Temperatur. Dementsprechend erhöht sich der Wert des berechneten dR, wenn die Temperatur der Drahtelektrode 6 durch Führen eines Stroms steigt. Beispielweise hat gemäß 53 der vorstehend erwähnten Nichtpatentschrift 1 der spezifische Widerstand von 65/35-Messing, wobei 22,4% Kaltbearbeitung beibehalten sind, einen Temperaturkoeffizienten α von ca. 7,5 × 10^-11 [Ω·m/°C] und wird als 7,4 × 10^-8 + α (T-20) für eine Temperatur von T°C mit Bezug auf 20°C dargestellt. Auf Grundlage dieser Berechnung verändert sich der Widerstandswert um ca. 0,1 [%/C]. Das heißt, ein Wert von „dR/0,1 + Raumtemperatur“ kann als Drahttemperatur angesehen werden. Indem der spezifische Widerstand und der Temperaturkoeffizient des spezifischen Widerstands entsprechend dem Typ der Drahtelektrode 6 auswählbar ausgelegt werden, ist es möglich, die Temperatur der Drahtelektrode 6 verschiedener Typen zu schätzen (Schritt S16). Beispielsweise wird der Strom oder die Spannung ausgehend von einer Differenz zwischen einer Zieltemperatur und der geschätzten Temperatur eingestellt (Schritt S17), und die Einstellung wird wiederholt, bis der Anlassprozess (die Erwärmungsbehandlung) endet (Schritt S18). Zum Zeitpunkt der Berechnung des Drahttemperaturanstiegs aus der Gleichung (a) unter Verwendung des idealen Widerstandswerts Rideal, wird Rideal anstelle des einfach gemessenen Lastwiderstandswerts R₀ verwendet, und die linke Seite der Gleichung (a) kann durch Verwendung des folgenden Ausdrucks berechnet werden: $(R - Rideal) / Rideal$
Allerdings ist dieses Verfahren nicht wirklich in der Lage, die Genauigkeit ausreichend zu verbessern. Der Grund dafür ist wie folgt: wenn R=R_W+dr+R_C+R_L und Rideal=R_W ist, wird folgende Gleichung erhalten: $(R - Rideal) / Rideal = (dr + R_{C} + R_{L}) / R_{W}$
Deswegen beeinflussen beim Berechnen des Drahttemperaturanstiegs ausgehend von der Gleichung (a) die Kontaktwiderstände und der Verdrahtungswiderstand den Drahttemperaturanstieg.
Durch die vorstehend beschriebenen Vorgehensweisen kann die Temperatur der Drahtelektrode 6 geschätzt werden, welcher der Strom gerade zugeführt wird. Mit diesem Verfahren ist es beim Erwärmen der Drahtelektrode 6 bei einem konstanten Strom beispielsweise möglich, die Stromübertragung in dem Moment zu beenden, in dem die Temperatur eine Zieltemperatur erreicht, um zu verhindern, dass die Temperatur übermäßig ansteigt, oder zu erfassen, dass die Temperatur der Drahtelektrode 6 eine Zieltemperatur wegen einer unzureichenden Strommenge oder einer übermäßigen Abkühlwirkung aus dem Umfeld während des Anlassprozesses nicht erreichen kann. Indem darüber hinaus die Strommenge während des Anlassprozesses verändert wird, ist es beispielsweise möglich, den Strom in großen Mengen gleich nach Beginn der Stromführung zu übertragen, um einen Erwärmungsbetrag zu erhöhen und eine Zeit zu verkürzen, die erforderlich ist, bis die Temperatur der Drahtelektrode 6 die Zieltemperatur erreicht. Wie durch den in 2 gezeigten Anlassprozessablauf angegeben ist, kann der Anlassprozess gleichmäßig an der Drahtelektrode 6 durchgeführt werden, indem die Strommenge, nachdem die Temperatur eine Zieltemperatur erreicht hat, eingestellt und die konstante Temperatur über eine vorbestimmte Zeit beibehalten wird. Somit können verschiedene Steuer- bzw. Regelvorgänge ausgeführt werden. Mit dieser Steuerung bzw. Regelung ist es selbst unter Störungsbedingungen aus dem Umfeld, wie etwa Wind, möglich, Wirkungen zum Durchführen des Anlassprozesses zu realisieren und solche Wirkungen zu erzielen, wie etwa eine Verbesserung bei der Geradheit der Drahtelektrode 6, des Verhinderns des Verlusts der Festigkeit der Drahtelektrode 6 infolge eines übermäßigen Temperaturanstiegs, und der Verkürzung der Anlassprozesszeit.
Wie vorstehend beschrieben, werden gemäß dem Drahtelektrodenanlassbearbeitungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform die Werte eines Stroms und einer Spannung aus der Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung 85 gemessen, welche die Drahtelektrode 6 erwärmt, indem ein Strom zur Drahtelektrode 6 übertragen wird, der Lastwiderstandswert wird berechnet, indem der Spannungswert durch den gemessenen Stromwert dividiert wird, die Widerstandsänderung der Drahtelektrode seit dem Erwärmungsbeginn berechnet, das Temperaturinkrement der Drahtelektrode wird auf Grundlage des vorgegebenen spezifischen Widerstands der Drahtelektrode und des Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstands geschätzt, und der Übertragungszustand des Stroms zur Drahtelektrode wird auf Grundlage des geschätzten Temperaturanstiegswerts gesteuert bzw. geregelt. Dementsprechend ist es möglich, die Temperatur der Drahtelektrode 6 während des Anlassprozesses mit einem einfachen Verfahren zum Messen der Werte des Stroms und der Spannung aus der Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung 85 genau zu erfassen und auf Grundlage dieser Werte zu berechnen, und den Anlassprozess bei der geeigneten Temperatur durchzuführen. Deshalb ist es möglich, die Geradheit der die Krümmungstendenz aufweisenden Drahtelektrode zu verbessern und die für den Anlassprozess erforderliche Zeit zu verkürzen.
Darüber hinaus ist die Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform so ausgelegt, dass sie die Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung 85, welche die Drahtelektrode 6 erwärmt, indem der Drahtelektrode 6 elektrische Energie zugeführt wird, die Strom- und Spannungsmesseinheit 75, welche die Werte eines Stroms und einer Spannung misst und den Strom und die Spannung zum Zuführen des Stroms zur Drahtelektrode 6 ausgibt, die Schätzungseinheit 65, die den Lastwiderstandswert durch Dividieren des Spannungswerts durch den gemessenen Stromwert berechnet, die Widerstandsänderung der Drahtelektrode 6 seit dem Erwärmungsbeginn berechnet, und den Temperaturanstiegswert der Drahtelektrode 6 auf Grundlage des vorgegebenen spezifischen Widerstands der Drahtelektrode 6 und des Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstands schätzt, und die Steuer- bzw. Regeleinheit 70 umfasst, die den Übertragungszustand des Stroms zur Drahtelektrode 6 auf Grundlage des geschätzten Temperaturanstiegswerts steuert bzw. regelt. Deshalb ist es möglich, die Temperatur der Drahtelektrode 6, die dem Anlassprozess unterzogen wird, genau zu erfassen. Weil der Anlassprozess bei der geeigneten Temperatur erfolgt, ist es möglich, die über die Krümmungstendenz verfügende Drahtelektrode mühelos zu begradigen und die zum Anlassprozess erforderliche Zeit zu verkürzen.
Beim Durchführen eines Anlassprozesses an der Drahtelektrode 6 tritt eine Wärmedehnung auf, wenn die Temperatur der Drahtelektrode 6 ansteigt, und die Drahtelektrode 6 wird gedehnt und entspannt. Wenn der Anlassprozess an der Drahtelektrode 6 in einem entspannten Zustand erfolgt, wird die Drahtelektrode 6 unzureichend begradigt. Entsprechend ist es beim Durchführen des Anlassens notwendig, eine Zugspannung an die Drahtelektrode 6 anzulegen, um die Drahtelektrode 6 zu ziehen und die Drahtelektrode 6 immer in einem begradigten Zustand zu halten. Dieser Prozess wird durchgeführt, indem die Drahtelektrode 6 fixiert wird, wobei die Drahtelektrode 6 zwischen den Andruckrollen 5 festgeklemmt wird, und indem eine von den beispielsweise in 1 gezeigten Zugspannungseinstellungsrollen 1 ausgehende Zugspannung an die Drahtelektrode 6 angelegt wird. Darüber hinaus werden Prozesse durchgeführt, wie etwa die Drahtelektrode 6 zu ziehen und zu strecken, was die Geradheit der Drahtelektrode 6 verbessert und die Drahtelektrode 6 dünner macht, um das Einführen der Drahtelektrode 6 in die Öffnungen zu erleichtern.
Selbst wenn die Drahtelektrode 6 wie vorstehend beschrieben gestreckt wird, um die Länge der Drahtelektrode 6 zu vergrößern, verändert sich der Anstand zwischen der ersten und zweiten Glühelektrode 2 und 4 nicht, aber der Widerstand nimmt zu, wenn die Querschnittsfläche der Drahtelektrode 6 kleiner wird. Beispielsweise wird davon ausgegangen, dass die Länge L der Drahtelektrode 6 als Ergebnis der Dehnung auf αL zunimmt, was α Mal so groß wie L ist. Weil dabei ein Volumen der Drahtelektrode 6 selbst beim Strecken konstant sein sollte, erfüllen r und r' das folgende durch die Gleichungen (6) und (7) ausgedrückte Verhältnis, worin r einen Radius der Drahtelektrode 6 vor der Dehnung und r' einen Radius von dieser nach der Dehnung angibt. $π r^{2} L = π r^{' 2} α L$
$r' = r \sqrt{\frac{L}{α L}} = \frac{r}{\sqrt{α}}$
Als Nächstes wird ein Widerstandswert R' der Drahtelektrode 6 nach der Dehnung durch die folgende Gleichung (8) dargestellt. $R' = ρ \frac{L}{π r'^{2}} = ρ \frac{L}{π \frac{r^{2}}{α}} = αρ \frac{L}{π r^{2}}$
Obwohl die Länge der Drahtelektrode 6 auf αL erhöht ist, bleibt die in der Berechnung verwendete Länge L, weil der betreffende Widerstandswert derjenige der Drahtelektrode 6 zwischen der ersten und zweiten Glühelektrode 2 und 4 ist. Der Widerstandswert R der Drahtelektrode 6 vor der Dehnung wird wie folgt ausgedrückt: $R = ρ \frac{L}{π r^{2}}$
Der Widerstandswert R' der Drahtelektrode 6 nach der Dehnung wird wie folgt unter Verwendung von R ausgedrückt: $R' = α R$
Aus dieser Tatsache wird klar, dass, wenn die Länge der Drahtelektrode 6 um die Dehnung der Drahtelektrode 6 auf das β-Fache der Länge erhöht wird, auch der Widerstandswert der Drahtelektrode 6 auf das β-Fache erhöht wird. Ein Dehnungsbetrag, um den die Drahtelektrode 6 gedehnt wird, kann gemessen werden, indem beispielsweise bestimmt wird, wie oft sich die Zugspannungseinstellungsrollen 1 gedreht haben. Aus dieser Tatsache wird klar, dass die aus den Werten eines Stroms und einer Spannung einer Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung berechnete Widerstandszunahme der Drahtelektrode 6 nicht nur eine Zunahme beim spezifischen Widerstand, sondern auch eine Zunahme beim Widerstand enthält, die dem Dehnungsbetrag entspricht. Entsprechend wird beim Dehnen der Drahtelektrode 6 dabei gleichzeitig der Dehnungsbetrag gemessen. Indem das Inkrement beim Widerstandswert auf Grundlage des Dehnungsbetrags korrigiert wird, kann der Temperaturanstieg genauer erfasst werden. Wird die Drahtelektrode 6 beispielsweise um 5% gedehnt, genügt es, die Temperatur unter Verwendung eines Werts zu schätzen, der erhalten wird, indem dR durch 1,05 dividiert wird.
Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß des Drahtelektrodenanlassbearbeitungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform die an die Drahtelektrode 6 angelegte Zugspannung während des Anlassprozesses eingestellt, die Dehnung der Drahtelektrode 6 während des Anlassprozesses wird erfasst, die Verkleinerung bei der Querschnittsfläche der Drahtelektrode 6 wird auf Grundlage des erfassten Dehnungsbetrags geschätzt, der erhöhte Betrag beim Widerstandswert der Drahtelektrode 6 wird auf Grundlage der geschätzten Verkleinerung bei der Querschnittsfläche berechnet, und der geschätzte Wert der Temperatur der Drahtelektrode 6 wird unter Verwendung dieses Betrags korrigiert. Entsprechend ist es, indem die Zunahme beim Widerstandswert aufgrund der Dehnung der Drahtelektrode 6 geschätzt und diese Zunahme aus der Erhöhung bei der Temperatur entfernt wird, möglich, die Temperatur als Ergebnis der Zunahme beim Widerstandswert genauer zu schätzen.
Zweite Ausführungsform
Obwohl eine Wärmedehnung an der Drahtelektrode durch thermische Expansion beim Erwärmen der Drahtelektrode 6 auftritt, kann der Wert dieser Wärmedehnung ausgehend von einem Expansionskoeffizienten berechnet werden. Beispielsweise beträgt jedes Mal, wenn die Temperatur um 100°C steigt, ein Expansionskoeffizient des Messings ca. 1,8 × 10^-5 [1/C°] und die Wärmedehnung des Messings ca. 0,18%. In der ersten Ausführungsform kann, wenn die Zugspannungseinstellungsrollen 1 die Drahtelektrode 6 ziehen, um die Drahtelektrode 6 während des Anlassprozesses nicht zu entspannen, der Dehnungsbetrag der Drahtelektrode 6 ausgehend von der Anzahl an Drehungen der Zugspannungseinstellungsrollen 1 gemessen werden. Dieser Dehnungsbetrag enthält nicht nur einen Dehnungsbetrag, um den die Drahtelektrode 6 durch Anlegen der Zugspannung an die Drahtelektrode 6 gedehnt und plastisch verformt wird, sondern auch eine Wärmedehnung, die als Ergebnis des Temperaturanstiegs infolge der Erwärmung der Drahtelektrode 6 entsteht. In der ersten Ausführungsform wird der entstandene Dehnungsbetrag insgesamt als durch die Dehnung entstandene plastische Verformung abgehandelt. Jedoch enthält der Dehnungsbetrag eigentlich einen Wärmedehnungsbetrag. Wenn der Dehnungsbetrag insgesamt als plastische Verformung abgehandelt wird, kann unter der Annahme, dass der Leitungsdurchmesser des Drahtelektrode 6 übermäßig verkleinert wird, der Widerstandswert R' möglicherweise als höherer Widerstandswert berechnet werden.
3 ist ein Beispiel eines Ablaufs eines Anlassprozesses, wenn eine Korrektur in Bezug auf eine Dehnung eines Drahts durchgeführt wird. Teile, die identisch zu denjenigen des in 2 gezeigten Ablaufs gemäß der ersten Ausführungsform sind, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Erklärungen werden weggelassen. In der vorliegenden Ausführungsform wird, um die vorstehenden Probleme zu lösen, zuerst der Widerstandswert R' berechnet, indem beispielsweise angenommen wird, dass die gemessene Dehnung insgesamt als plastische Verformung abgehandelt wird, die durch die Dehnung verursacht wird. Der geschätzte Temperaturwert wird ausgehend von dR auf Grundlage des berechneten Widerstandswert R' berechnet. Dann wird aus der geschätzten Temperatur der Wärmedehnungsbetrag berechnet (Schritt S21). Unter Verwendung eines Dehnungsbetrags, der erhalten wird, indem der Wärmedehnungsbetrag vom gemessenen Dehnungsbetrag der Drahtelektrode 6 subtrahiert wird (Schritt S22), wird der Widerstandswert R' erneut berechnet. dR wird auf Grundlage des Widerstandswerts R' berechnet, und der geschätzte Temperaturwert wird erneut berechnet (Schritt S24). Diese Berechnung kann wiederholt werden, bis sich die geschätzte Temperatur nicht mehr in einem gewissen Ausmaß verändert (Schritt S25). Mit diesem Prozess ist es möglich, die Temperatur genauer zu schätzen.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die durch die thermische Expansion bedingte Dehnung der Drahtelektrode 6 ausgehend von der geschätzten Temperatur der Drahtelektrode 6 berechnet. Die Länge der durch die thermische Expansion bedingten Dehnung wird vom Dehnungsbetrag während des Anlassprozesses subtrahiert, und die Zunahme beim Widerstandswert aufgrund der Dehnung der Drahtelektrode 6 wird korrigiert. Deshalb wird beim Korrigieren der Zunahme beim Widerstand aufgrund der Dehnung der Drahtelektrode 6 nur die durch Ziehen verursachte Dehnung, und nicht die Wärmedehnung der Drahtelektrode 6 zum Korrigieren des Temperaturanstiegs verwendet, was es möglich macht, die Genauigkeit zum Schätzen des Temperaturanstiegs zu verbessern.
Dritte Ausführungsform
Der spezifische Widerstand und der Wert des Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstands stellen den Widerstandswert eines Gegenstands bei einer bestimmten Temperatur dar, und um wie viel sich der Widerstandswert in Abhängigkeit von der Temperatur ändert. Da es sich bei diesen um Werte für den über ein bestimmtes Volumen verfügenden Gegenstand handelt, werden die Werte als Formveränderungen wie etwa Ausdehnung und Dehnung aufgrund einer Temperaturveränderung enthaltend erachtet. Hingegen wird in der Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung 100 die Drahtelektrode 6 als Erwärmungsziel gedehnt, wenn sie erwärmt wird. Allerdings ist es allgemein bekannt, dass ein Zwischenelektrodenabstand zum Übertragen eines Stroms zur Drahtelektrode 6, um die Drahtelektrode 6 zu erwärmen, für die Bearbeitungsvorrichtung feststeht und konstant ist und die Dehnung aufgrund der Erwärmung nicht nachvollzieht. Wenn die Wärmedehnung an der Drahtelektrode 6 beim Erwärmen der Drahtelektrode 6 auftritt, weichen dementsprechend Enden der Drahtelektrode 6 nach und nach von einem Stromführungsabstand ab. Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, ist, wenn der Widerstandswert der Drahtelektrode ausgehend von der Spannung und dem Strom zwischen den Elektroden gemessen wird, die nach dem Temperaturanstieg gemessene Länge der Drahtelektrode 6 um die Wärmedehnung kleiner als diejenige der Drahtelektrode 6, die gleich nach dem Erwärmen in einem Zustand fast nahe einer normalen Temperatur gemessen wird. Wenn der Tatsache keine Beachtung geschenkt wird, dass die tatsächlich gemessene Länge der Drahtelektrode 6 um die Wärmedehnung reduziert ist, wird eine geringere Zunahme beim Widerstandswert berechnet und ein niedrigerer Temperaturanstieg geschätzt.
Um dieses Problem zu vermeiden, genügt es, nach dem Schätzen der Temperatur mit dem in der ersten bis zweiten Ausführungsform beschriebenen Verfahren, den Wärmedehnungsbetrag der Drahtelektrode 6 ausgehend von der geschätzten Temperatur und dem Wärmedehnungskoeffizienten des Materials der Drahtelektrode zu schätzen und den Widerstandswert R der Drahtelektrode 6 unter Verwendung dieses Wärmedehnungsbetrags zu korrigieren. Wenn beispielsweise im Falle einer Messingdrahtelektrode die Temperatur um 200°C steigt, wird davon ausgegangen, dass die Drahtlänge um ca. 0,36% zunimmt. Deshalb wird davon ausgegangen, dass es sich bei einem Wert, der erhalten wird, indem ein der Dehnung von 0,36% entsprechender Widerstandswert zum berechneten Widerstandswert R hinzuaddiert wird, um den originalen Widerstand handelt. Alternativ wird davon ausgegangen, dR unter Verwendung eines Werts zu berechnen, der erhalten wird, indem der Widerstandswert, welcher der Dehnung entspricht, von dem als Bezug verwendeten Widerstandswert Rideal oder Rinit-Rbase der Drahtelektrode 6 subtrahiert wird. Weil jedoch davon ausgegangen wird, dass Rinit zusätzlich zum Widerstand der Drahtelektrode 6 Kontaktwiderstände und einen Verdrahtungswiderstand enthält, ist es nicht möglich, den Widerstandswert R in dieser Hinsicht um den Dehnungsbetrag zu korrigieren.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Wärmedehnungsbetrag aufgrund des Temperaturanstiegs der Drahtelektrode 6 auf Grundlage der geschätzten Temperatur der Drahtelektrode 6 und des vorgegebenen Expansionskoeffizienten geschätzt, und das geschätzte Inkrement beim Widerstandswert der Drahtelektrode 6 wird auf Grundlage dieses Wärmedehnungsbetrags korrigiert. Indem die Tatsache korrigiert wird, dass die Länge der Drahtelektrode 6, deren Widerstand zu messen ist, im Wesentlichen durch die Wärmedehnung der Drahtelektrode 6 reduziert ist, ist es deshalb möglich, die Temperatur genauer zu messen.
Vierte Ausführungsform
Die Messingdrahtelektrode umfasst Typen einer relativ weichen Elektrode, die als „weicher Draht“ bezeichnet wird, zusätzlich zu einem normalerweise verwendeten Draht (harter Draht). Der Unterschied zwischen dem harten Draht und dem weichen Draht stammt aus dem Unterschied bei einer Wärmebehandlung nach einer Expansionsbearbeitung. Mit Bezug auf 53 der vorstehend erwähnten Nichtpatentschrift 1 ist angegeben, dass sich das Messing, das einer Kaltbearbeitung ohne Anlassen unterzogen wird, und das Messing, das einem Anlassen unterzogen wird, trotz der identischen Zusammensetzung beim elektrischen Widerstand (spezifischen Widerstand) unterscheiden. Darüber hinaus wird davon ausgegangen, dass obwohl das Messing, das dem Anlassen unterzogen wird, von fast gleichem Wert ist, das Messing, das der Kaltbearbeitung ohne Anlassen unterzogen wird, beim elektrischen Widerstand von einem höheren Wert und beim Temperaturkoeffizienten von einem niedrigeren Wert als der angelassene Draht ist. Darüber hinaus nähern sich beide Werte einander an, wenn die Temperatur steigt, und es ist zu erwarten, dass sie bei ca. 400°C übereinstimmen. Beide Werte nähern sich einander an, weil davon ausgegangen wird, dass das Erhöhen der Temperatur des Messings, das der Kaltbearbeitung ohne Anlassen unterzogen wurde, fast dem gleichkommt, das Anlassen am Messing durchzuführen.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden im Fall eines Messingdrahts Werte des spezifischen Widerstands und des Temperaturkoeffizienten, die verwendet werden sollen, zwischen einem harten Draht und einem weichen Draht verschieden angesetzt. Die Werte des spezifischen Widerstands und des Temperaturkoeffizienten des Drahts, welcher der Kaltbearbeitung ohne Anlassen unterzogen wurde, werden für den harten Draht verwendet, und diejenigen des Drahts, der dem Anlassen unterzogen wurde, werden für den weichen Draht verwendet. Es ist deshalb möglich, die Temperatur wie vorstehend beschrieben zu schätzen. Darüber hinaus wechselt in einen Fall des harten Drahts der Wert des Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstands zu dem nach einem Anlassen bei einer Temperatur um 400°C, was es möglich macht, die Temperatur genauer zu schätzen, die gleich oder höher als die Temperatur um 400°C ist.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie vorstehend beschrieben, ist das Anlassbearbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung als Anlassbearbeitungsverfahren für eine Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung nützlich, die ein Entladungsphänomen zwischen einem Werkstück und einer Drahtelektrode entstehen lässt und eine Bearbeitung am Werkstück durchführt. Insbesondere wird das Anlassbearbeitungsverfahren geeignet als Anlassbearbeitungsverfahren für eine Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung verwendet, die ein Paar Glühelektroden jeweils an zwei vorbestimmten Punkten an einer Drahtelektrode anordnet, welche einen Strom zur Drahtelektrode in einem Zustand einer an die Drahtelektrode angelegten Zugspannung übertragen, um die Drahtelektrode zu erwärmen, und eine Krümmungstendenz zwischen den zwei Punkten korrigiert
Bezugszeichenliste

1: Zugspannungseinstellungsrolle
2: erste Glühelektrode
3: erste Schneideelektrode
4: zweite Glühelektrode (auch als zweite Schneideelektrode)
5: Andruckrolle
6: Drahtelektrode
7: oberer Führungsblock
8: unterer Führungsblock
9: untere Rolle
10: Einholrolle
60: Speichereinheit
65: Schätzeinheit
70: Steuer- bzw. Regeleinheit
75: Strom-/Spannungsmesseinheit
80: Steuer- bzw. Regelvorrichtung
85: Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung
100: Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung

Claims

Drahtelektrodenanlassbearbeitungsverfahren für eine Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung (100), die ein Entladungsphänomen zwischen einem Werkstück und einer Drahtelektrode (6) entstehen lässt, um eine Bearbeitung am Werkstück durchzuführen, wobei die Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung (100) ein Paar Glühelektroden (2, 4) jeweils an zwei vorbestimmten Punkten an der Drahtelektrode (6) anordnet, einen Strom über die Glühelektroden (2, 4) zur Drahtelektrode (6) bei einer an die Drahtelektrode angelegten Zugspannung überträgt, um die Drahtelektrode zu erwärmen, und eine Krümmungstendenz der Drahtelektrode (6) zwischen den zwei Punkten korrigiert, wobei das Drahtelektrodenanlassbearbeitungsverfahren umfasst: Messen (S13) von Werten eines Stroms und einer Spannung aus einer Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung (85), welche die Drahtelektrode (6) erwärmt, indem ein Strom zur Drahtelektrode übertragen wird; Berechnen (S14) eines Lastwiderstandswerts, indem der Spannungswert durch den gemessenen Stromwert dividiert wird; Berechnen (S15) der Widerstandsänderung der Drahtelektrode seit dem Erwärmungsbeginn; Schätzen (S16) eines Temperaturanstiegswerts der Drahtelektrode (6) auf Grundlage eines vorgegebenen spezifischen Widerstands der Drahtelektrode und eines Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstands; Steuern bzw. Regeln (S17) eines Übertragungszustands eines Stroms zur Drahtelektrode (6) auf Grundlage eines geschätzten Temperaturanstiegswerts; Einstellen einer an die Drahtelektrode während eines Anlassprozesses anzulegenden Zugspannung; Erfassen einer Dehnung der Drahtelektrode während des Anlassprozesses; Schätzen einer Abnahme bei einer Querschnittsfläche der Drahtelektrode auf Grundlage des erfassten Dehnungsbetrags; Berechnen eines erhöhten Betrags eines Widerstandswerts der Drahtelektrode auf Grundlage der geschätzten Abnahme; und Korrigieren eines geschätzten Betrags einer Temperatur der Drahtelektrode unter Verwendung des erhöhten Betrags.
Drahtelektrodenanlassbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1, wobei auf Grundlage eines Lastwiderstandswerts Rinit gleich nach einem Erwärmungsbeginn der Drahtelektrode, eines Lastwiderstandswerts R während des Erwärmens, und eines idealen Widerstandswerts Rideal der Drahtelektrode selbst, ein Verhältnis einer Division von (R-Rinit) durch Rideal als Widerstandsinkrement der Drahtelektrode verwendet wird.
Drahtelektrodenanlassbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1, wobei auf Grundlage eines Lastwiderstandswerts Rinit gleich nach einem Erwärmungsbeginn der Drahtelektrode, eines Lastwiderstandswerts R während des Erwärmens, und eines vorab bestimmten Widerstandswerts Rbase einer Verdrahtung, ein Verhältnis einer Division von (R-Rinit) durch (Rinit-Rbase) als Widerstandsinkrement der Drahtelektrode verwendet wird.
Drahtelektrodenanlassbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1, darüber hinaus umfassend: Berechnen einer durch thermische Expansion bedingten Dehnung der Drahtelektrode aus der geschätzten Temperatur der Drahtelektrode; Subtrahieren einer Länge der durch die thermische Expansion bedingten Dehnung von einem Dehnungsbetrag während des Anlassprozesses; und Korrigieren der durch die Dehnung der Drahtelektrode bedingten Widerstandszunahme.
Drahtelektrodenanlassbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1, darüber hinaus umfassend: Schätzen eines durch einen Temperaturanstieg bedingten Wärmedehnungsbetrags der Drahtelektrode auf Grundlage einer geschätzten Temperatur der Drahtelektrode und eines vorgegebenen Expansionskoeffizienten; und Korrigieren des auf Grundlage des Wärmedehnungsbetrags geschätzten Widerstandsinkrements der Drahtelektrode.
Drahtelektrodenanlassbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 wobei in einem Fall, dass Messing als Drahtelektrode verwendet wird, Werte eines spezifischen Widerstands und eines Temperaturkoeffizienten zwischen einem harten Draht und einem weichen Draht unterschiedlich angesetzt werden, die Werte des spezifischen Widerstands und des Temperaturkoeffizienten nach Unterziehen einer Kaltbearbeitung für den harten Draht verwendet werden, die Werte des spezifischen Widerstands und des Temperaturkoeffizienten nach Unterziehung eines Anlassens für den weichen Draht verwendet werden, und der Temperaturkoeffizient des spezifischen Widerstands in dem Fall, dass der harte Draht verwendet wird, auf den Temperaturwiderstand nach einem Anlassen bei einer geschätzten Temperatur in einem Bereich von 350°C bis 450°C umgestellt wird.
Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung (100), die ein Entladungsphänomen zwischen einem Werkstück und einer Drahtelektrode (6) entstehen lässt, um eine Bearbeitung am Werkstück durchzuführen, ein Paar Glühelektroden (2, 4) jeweils an zwei vorbestimmten Punkten an der Drahtelektrode (6) anordnet, einen Strom über die Glühelektroden (2, 4) zur Drahtelektrode (6) bei einer an die Drahtelektrode angelegten Zugspannung überträgt, um die Drahtelektrode zu erwärmen, und eine Krümmungstendenz der Drahtelektrode (6) zwischen den zwei Punkten korrigiert, wobei die Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung (100) umfasst: eine Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung (85), welche die Drahtelektrode erwärmt, indem der Drahtelektrode elektrische Energie zugeführt wird; eine Strom- und Spannungsmesseinheit (75), die Werte eines Stroms und einer Spannung aus der Erwärmungsenergieversorgungsvorrichtung misst, die einen Strom zur Drahtelektrode überträgt; eine Schätzeinheit (65), die einen Lastwiderstandswert berechnet, indem der Spannungswert durch den gemessenen Stromwert dividiert wird, die Widerstandsänderung der Drahtelektrode seit dem Erwärmungsbeginn berechnet, und einen Temperaturanstiegswert der Drahtelektrode auf Grundlage eines vorgegebenen spezifischen Widerstands der Drahtelektrode und eines Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstands schätzt; und eine Steuer- bzw. Regeleinheit (70), die einen Übertragungszustand eines Stroms zur Drahtelektrode auf Grundlage des geschätzten Temperaturanstiegswerts steuert bzw. regelt, wobei die Drahtelektroerodierbearbeitungsvorrichtung (100) ausgebildet ist, um: eine an die Drahtelektrode während eines Anlassprozesses anzulegenden Zugspannung einzustellen; eine Dehnung der Drahtelektrode während des Anlassprozesses zu erfassen; eine Abnahme bei einer Querschnittsfläche der Drahtelektrode auf Grundlage des erfassten Dehnungsbetrags zu schätzen; einen erhöhten Betrag eines Widerstandswerts der Drahtelektrode auf Grundlage der geschätzten Abnahme zu berechnen; und einen geschätzten Betrag einer Temperatur der Drahtelektrode unter Verwendung des erhöhten Betrags zu korrigieren.