JP2001162445A

JP2001162445A - ワイヤ放電加工装置

Info

Publication number: JP2001162445A
Application number: JP35202199A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Suzuki; 靖夫鈴木
Original assignee: Hitachi Via Mechanics Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2001-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】仕上げ加工におけるインコーナ部の加工形状
精度を向上することができ、また、加工物とワイヤの相
対的な位置決め制御に対する加工物の板厚の影響を除く
ことができるワイヤ放電加工装置を提供すること。【解決手段】比較器２１により、加工物９とワイヤ２
との間の極間電圧と、予め定める電圧Ｅｓを比較する。
極間電圧が電圧Ｅｓよりも高い場合は、制御電圧出力回
路２３を動作させ、制御電圧Ｖｍを出力させる。そし
て、出力された制御電圧Ｖｍを平滑回路１２で平滑し、
その値に応じて加工物９とワイヤ２の相対的な位置を制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工物とワイヤと
の間の電圧を測定し、測定値に応じてワイヤと加工物を
相対的に位置決めするワイヤ放電加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来のワイヤ放電加工装置の構
成図である。図で、繰出しボビン１に巻かれたワイヤ２
は、上ローラ３および下ローラ４により向きを変えら
れ、巻取ローラ５により巻き取られる。直流の電圧を出
力するパルス電源６のマイナス側の出力端子は、大地
（Ｇ）とワイヤ２に接触する給電子７に接続されてい
る。また、パルス電源６のプラス側の出力端子はＸＹテ
ーブル８に載置された加工物９と、抵抗１０とコンデン
サ１１とからなる平滑回路１２の一方の端子に接続され
ている。平滑回路１２の他方の端子１３に出力される端
子電圧がサーボ信号としてＮＣ（数値）制御装置１４に
入力される。１５は加工液を供給するためのノズルであ
る。

【０００３】次に、上記従来のワイヤ放電加工装置の動
作を説明する。先ず、巻取ローラ５を回転させ、ワイヤ
２を走行させると共に、ノズル１５から図中に矢印で示
す方向に加工液を供給する。次に、パルス電源６をオン
して、ワイヤ２と加工物９との間（以下、極間とい
う。）にパルス電圧を供給し、極間に発生する間欠的ア
ーク放電の放電エネルギにより、加工物９を所望の加工
形状に放電加工する。

【０００４】次に、加工物８とワイヤ２の相対的な位置
決め制御について説明する。図４は、従来の仕上げ加工
時における各部の出力波形を示す図であり、（ａ）はパ
ルス電源６の出力電圧を、（ｂ）は極間電圧を、（ｃ）
は放電電流を、（ｄ）は端子１３の端子電圧を示してい
る。パルス電源６は予め定める周期でオンオフされ、図
中の期間Ｔｉ（ｉ＝１〜５。また、Ｔｉは０．１〜０．
５μＳである。）はオン、期間ｔｉ（ｉ＝１〜５）はオ
フされる。パルス電源６が期間Ｔｉにおいて電圧Ｅ０を
出力すると、各部の出力波形は以下のようになる。

【０００５】（１）放電が発生しない場合（期間Ｔ１〜
ｔ３）期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３における極間電圧は無負荷電圧、
すなわちパルス電源６の出力電圧Ｅ０に等しく、放電電
流は０である。加工液として導電度が１０μＳ／ｃｍ程
度の水道水を用いる場合、期間ｔ１，ｔ２，ｔ３では極
間に漏れ電流が流れ、通電ケーブル等の浮遊容量に蓄え
られていた電気量が放出される。この結果、極間電圧
は、Ｅ０からＥ１まで徐々に低下する。また、端子電圧
は略Ｅｄ０であり、予め定める適正な電圧範囲（以下、
単に適正電圧という。）よりも高い。端子電圧が適正電
圧よりも高い場合、ＮＣ装置１４は、予め定める速度
（以下、速度ｖという。）よりも速い速度で加工物８を
ワイヤ２に接近させる。

【０００６】（２）放電が発生した場合（期間Ｔ４〜ｔ
５）放電が発生すると、放電電流が流れ、極間電圧はＥ０か
ら略Ｅａに低下し、端子電圧はＥｄ１になる。Ｅｄ１が
適正電圧の場合、ＮＣ装置１４は速度ｖで加工物８をワ
イヤ２に接近させる。そして、放電が頻繁に発生するこ
とによりＥｄ１が適正電圧よりも低くなると、ＮＣ装置
は加工物９をワイヤ２に接近させる速度を速度ｖよりも
遅くする。

【０００７】また、図示を省略するが、極間が短絡した
場合、ＮＣ装置１４は、速度ｖよりも速い速度で加工物
９をワイヤ２から後退させることにより極間を広げ、短
絡が解除されてから、再び加工物８をワイヤ２に接近さ
せる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、パルス電源
６の出力条件を同じにしても、加工物の板厚により極間
電圧が変動する。すなわち、例えばＥ０が８０Ｖの場
合、期間ｔ１，ｔ２，ｔ３における次のパルス電圧が出
力される寸前のＥ１値は、加工物の板厚が１０ｍｍのと
きは７０Ｖ程度、板厚が６０ｍｍのときは６０Ｖ程度に
なる。また、加工形状によっても極間電圧は変動する。
すなわち、インコーナ部（加工物に形成する凹部）を加
工する場合には、極間電圧は低下し、端子電圧は点線で
示す値になる。

【０００９】図５は、従来技術によるインコーナ部の加
工結果を示す平面図であり、ワイヤを２点鎖線で示して
ある。極間に発生する放電の頻度が適切であっても、イ
ンコーナ部では極間電圧が低下する結果、ＸＹテーブル
の移動速度が抑えられることが多い。放電の発生頻度が
適切であるにもかかわらず移動速度が抑えられると、加
工部に必要以上のエネルギが入力される結果、点線で示
す加工形状に対して実線で示すような食い込みが発生
し、加工形状精度が低下する。

【００１０】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、仕上げ加工におけるインコーナ部の加工形
状精度を向上することができ、また、加工物とワイヤの
相対的な位置決め制御に対する加工物の板厚の影響を除
くことができるワイヤ放電加工装置を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、加工物とワイヤとの間の電圧を測定し、
測定値に応じて前記ワイヤと前記加工物を相対的に位置
決めするワイヤ放電加工装置において、前記測定値と予
め定める判定値とを比較し、前記測定値が前記判定値以
上の場合は、予め定める値の制御電圧を出力する制御電
圧出力回路を設け、前記制御電圧に応じて前記ワイヤと
前記加工物を相対的に位置決めすることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。図１は、本発明に係るワイヤ放電
加工装置の構成図であり、図３と同じものまたは同一機
能のものは同一符号を付して説明を省略する。比較器２
０のプラス側の入力端子は加工物９に、マイナス側の入
力端子は給電子７に接続され、出力端子は比較器２１の
プラス側の入力端子に接続されている。比較器２１のマ
イナス側の入力端子には可変抵抗器２２から電圧Ｅｓが
入力される。電圧Ｅｓの値は、極間電圧Ｅａの最大値よ
りも高く、極間電圧Ｅ１の最小値よりも低い値に設定さ
れている。比較器２１の出力端子は制御電圧出力回路２
３の入力端子に接続されている。制御電圧出力回路２３
の出力端子は平滑回路１２に接続されている。

【００１３】次に、本実施の形態の動作を説明する。

【００１４】図２は、本発明に係る仕上げ加工時におけ
る各部の出力波形を示す図であり、（ａ）はパルス電源
６の出力電圧を、（ｂ）は極間電圧を、（ｃ）は比較器
２１の出力信号を、（ｄ）は制御電圧出力回路２３の出
力電圧を、（ｅ）は端子電圧を示している。パルス電源
６は従来と同様に、図中の期間Ｔｉ（ｉ＝１〜５）はオ
ン、期間ｔｉ（ｉ＝１〜５）はオフされる。そして、各
部の出力波形は以下のようになる。

【００１５】（１）放電が発生しない場合（期間Ｔ１〜
ｔ３）期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３における極間電圧は無負荷電圧、
すなわちパルス電源６の出力電圧Ｅ０に等しい。期間ｔ
１，ｔ２，ｔ３では加工液を介して極間に漏れ電流が流
れ、極間電圧は、Ｅ０からＥ１まで徐々に低下する。Ｅ
１はＥｓより高いから、比較器２１から信号が出力さ
れ、制御電圧出力回路２３は平滑回路１２に対して電圧
Ｖｍを出力する。この場合の端子電圧は略Ｅｄ０１であ
り、適正電圧よりも高い。そこで、ＮＣ装置１４は、速
度ｖよりも速い速度で加工物８をワイヤ２に接近させ
る。

【００１６】（２）放電が発生した場合（期間Ｔ４〜ｔ
５）放電が発生すると、極間電圧はＥ０から略Ｅａに低下す
る。極間電圧がＥｓ以下になると、比較器２１からは信
号が出力されず、制御電圧出力回路２３は電圧を出力し
ない。この結果、端子電圧はＥｄ１１になる。端子電圧
Ｅｄ１１が適正電圧である場合、ＮＣ装置１４は速度ｖ
で加工物８をワイヤ２に接近させる。また、端子電圧Ｅ
ｄ１１が適正電圧よりも低くい場合、ＮＣ装置は加工物
９をワイヤ２に接近させる速度を速度ｖよりも遅くす
る。

【００１７】なお、上記ではパルス電源６が直流電源で
ある場合について説明したが、極間電圧を整流すること
により、本発明を交流のパルス電源に対しても適用する
ことができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加工物とワイヤとの間の電圧を測定し、測定値に応じて
前記ワイヤと前記加工物を相対的に位置決めするワイヤ
放電加工装置において、極間電圧を放電が発生したかど
うかで２値化し、２値化した結果により予め定める電圧
を出力し、出力された電圧を平滑して極間電圧に対応さ
せるから、加工形状や加工物の板厚が極間電圧に与える
影響を除去でき、加工形状精度を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るワイヤ放電加工装置の構成図であ
る。

【図２】本発明に係る仕上げ加工時における各部の出力
波形を示す図である。

【図３】従来のワイヤ放電加工装置の構成図である。

【図４】従来の仕上げ加工時における各部の出力波形を
示す図である。

【図５】従来技術によるインコーナ部の加工結果を示す
平面図である。

【符号の説明】

２ワイヤ９加工物１２平滑回路２１比較器２３制御電圧出力回路

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【手続補正書】

【提出日】平成１２年１月２７日（２０００．１．２
７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工物とワイヤとの間の電圧を測定し、
測定値に応じて前記ワイヤと前記加工物を相対的に位置
決めするワイヤ放電加工装置において、前記測定値と予
め定める判定値とを比較し、前記測定値が前記判定値以
上の場合は、予め定める値の制御電圧を出力する制御電
圧出力回路を設け、前記制御電圧に応じて前記ワイヤと
前記加工物を相対的に位置決めすることを特徴とするワ
イヤ放電加工装置。