JP2012200854A - ワイヤ放電加工機、ヘッド制御方法、及びそのプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本体及び被加工物搭載用のX−Yテーブルが前面側から見て略左右対称に設計され、背面側から前面側に延出するコラムを有しており、コラムの先端部周辺に配設されたコラム前温度センサからの温度情報を入力する温度情報入力部41と、ヘッドの位置ずれが生じていないときの基準温度情報を記憶する基準温度記憶部46と、入力された温度情報及び基準温度情報の差分を演算する温度差演算部42と、コラムの材質における線膨張係数と、その延出部分の長さから得られる補正係数を記憶する補正係数記憶部45と、演算した温度変化及び補正係数に基づいて、上下ヘッドの相対的なずれ量を演算するずれ量演算部43と、演算されたずれ量に基づいて、前記ヘッド駆動軸を制御してV方向の位置ずれを補正するヘッド駆動軸補正部44とを備える。
【選択図】図4
Description
係で補正を行うため、加工液が室温に追従して変化するような状況下であっても、室温の変化による上ヘッドの変位量と加工液の変化による下ヘッドの変位量とに基づいて、上下ヘッドのずれ量を正確に補正することができるという効果を奏する。
を入力する温度情報入力手段、前記ヘッドの位置ずれが生じていないときの前記温度情報を基準温度情報として記憶する基準温度記憶手段、前記温度情報入力手段が入力した温度情報及び前記基準温度情報の差分を演算する温度差演算手段、前記片持ち支持構造体の材質における線膨張係数及び前記片持ち支持構造体の長さから得られる第1の補正係数を記憶する補正係数記憶手段、前記温度差演算手段が演算した温度差及び前記第1の補正係数に基づいて、上下ヘッドの相対的なずれ量を演算するずれ量演算手段、演算された前記上下ヘッドの相対的なずれ量に基づいて、前記ヘッド駆動軸を制御してV方向の位置ずれを補正するヘッド駆動軸補正手段としてコンピュータを機能させるものである。
(本発明の第1の実施形態)
本実施形態に係る放電加工機について、図1ないし図5を用いて説明する。図1は、本発明に係るワイヤ放電加工機の正面図、図2は、本発明に係るワイヤ放電加工機の右側面図、図3は、本発明に係るワイヤ放電加工機における制御ユニットのブロック図、図4は、本発明に係るワイヤ放電加工機における制御回路の機能ブロック図、図5は、本発明に係るワイヤ放電加工機における補正の動作を示すフローチャートである。
る。
とされる。ところが、ワイヤ放電加工機10が置かれている室温変化によりワイヤを精度よく垂直に維持することが非常に難しい。これは、室温変化のためにワイヤ放電加工機10の本体や付属部品の寸法が変化し、上ヘッド15Zと下ヘッド16との間に位置ずれが生じてしまうからである。このような場合の対応策として、機械設置環境の温度管理(恒温ルーム設備)を施す方法や、機械各部の温度を極力一定に保つための油循環システムを採用する方法等があるが、それらの方法は非常にコストが掛かりユーザ側に大きな負担となる。
延出部分の長さ(コラム本体14から前面側に延出している延出部分の長さ)をLとすると、補正係数βは、
β=L×α
となる。すなわち、ワイヤ放電加工機の大きさや、コラム延出部14bの材質に応じてβの値が決まり、その値は予め補正係数記憶部45に記憶されている。
ΔL=β×(T−T0)
となる。すなわち、基準温度からの温度変化量により上ヘッドの変位量が決定する。この変化量が上ヘッドのずれ量である。
本実施形態に係るワイヤ放電加工機について、図6ないし図8を用いて説明する。図6は、本実施形態に係るワイヤ放電加工機の加工液供給装置を示す図、図7は、本実施形態に係るワイヤ放電加工機における制御ユニットの機能ブロック図、図8は、本実施形態に係るワイヤ放電加工機における補正値の演算処理を示す図である。
なお、本実施形態において、前記第1の実施形態と重複する説明については省略する。
線膨張係数とコラム延出部14bの長さとに基づいて得られる第1の補正係数を記憶すると共に、下アーム16aの材質により定まる線膨張係数と下アーム16aの長さとに基づいて得られる第2の補正係数を記憶する。ずれ量演算部43は、コラム前温度センサ17の温度差(第1の基準温度との温度差)及び第1の補正係数から上ヘッドの変位量を演算し、クリーン槽温度センサ61の温度差(第2の基準温度との温度差)及び第2の補正係数から下ヘッドの変位量を演算し、それぞれの変位量の差から上下ヘッドのずれ量を演算する。駆動軸補正部44は、演算されたずれ量に基づいてV軸の補正値を演算する。
ΔLa=La×αa×(Ta−Ta0)
となり、下ヘッドの変位量ΔLbは、
ΔLb=Lb×αb×(Tb−Tb0)
となる。第1の補正係数βa=La×αa、第2の補正係数βb=Lb×αbとすると、上下ヘッドの垂直誤差ΔVは、
ΔV=ΔLa−ΔLb
=βa(Ta−Ta0)−βb(Tb−Tb0)
となる。駆動軸補正部44は、この演算された垂直誤差ΔVに基づいてV軸の補正値を演算する。
(1)加工液の温度設定を室温同調設定とし、補正を全く行わない。
(2)加工液の温度設定を一定温度設定とし、補正を全く行わない。
(3)加工液の温度設定を室温同調設定とし、コラム前温度センサの温度情報に基づいて補正を行う。
(4)加工液の温度設定を一定温度設定とし、コラム前温度センサの温度情報に基づいて補正を行う。
(5)加工液の温度設定を室温同調設定とし、コラム前温度センサの温度情報及び下アーム温度センサの温度情報に基づいて補正を行う。
加工液の温度設定が室温同調設定の場合は、コラム前温度センサ及び下アーム温度センサからの温度情報に基づいてヘッドの軸を補正することで、上下ヘッドのずれを解消できる顕著な効果を得ることができる。
11 ベッドベース
12 X−Yテーブル組立体
12X X軸駆動テーブル
12Xa 一対のガイドレール
12Xb Y軸駆動モータ
12Xc ナット12
12Y Y軸駆動テーブル
12Ya 一対のガイドレール
12Yb Y軸駆動モータ
12Yc ナット
13 ワークテーブル
14 コラム部
14a コラム本体
14b 片持ち支持構造体
15 可動組立体
15V V軸駆動体
15Va V軸駆動モータ
15U U軸駆動体
15Ua U軸駆動モータ
15Ub ガイド部材
15Z Z軸駆動体(上ヘッド)
15Za Z軸駆動モータ
16 下ヘッド
16a 下アーム
17 コラム前温度センサ
18 制御ユニット
18a 制御回路
18b 数値制御駆動回路
18c 入出力ポート(I/O)
41 温度情報入力部
42 温度差演算部
43 ずれ量演算部
44 駆動軸補正部
45 補正係数記憶部
46 基準温度記憶部
61 クリーン槽温度センサ
70 加工液供給装置
71 加工液槽
72 温度調整手段
73 クリーン槽
74 ダーティ槽
Claims (7)
- 室温変化によるヘッドのV方向の位置ずれを、ヘッド駆動軸を制御して補正するワイヤ放電加工機であって、
本体及び被加工物搭載用のX−Yテーブルが前面側から見て略左右対称に設計され、背面側から前面側に延出する片持ち支持構造体を有しており、
前記片持ち支持構造体の先端部周辺に配設された第1の温度測定手段により測定された温度情報を入力する温度情報入力手段と、
前記ヘッドの位置ずれが生じていないときの前記温度情報を第1の基準温度情報として記憶する基準温度記憶手段と、
前記温度情報入力手段が入力した温度情報及び前記第1の基準温度情報の差分を演算する温度差演算手段と、
前記片持ち支持構造体の材質における線膨張係数と、前記片持ち支持構造体の前面側への延出部分の長さとに基づいて得られる第1の補正係数を記憶する補正係数記憶手段と、
前記温度差演算手段が演算した温度差及び前記第1の補正係数に基づいて、上下ヘッドの相対的なずれ量を演算するずれ量演算手段と、
演算された前記上下ヘッドの相対的なずれ量に基づいて、前記ヘッド駆動軸を制御してV方向の位置ずれを補正するヘッド駆動軸補正手段とを備えることを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項1に記載のワイヤ放電加工機において、
少なくとも被加工物の加工時に、前記被加工物及び下ヘッドを浸漬させる加工液を貯蔵する加工液槽を備え、
前記加工液の温度が室温に追従して変化する場合に、
前記温度情報入力手段が、前記下ヘッドに連接する下アームの温度を測定する第2の温度測定手段により測定された温度情報を入力し、
前記基準温度記憶手段が、前記ヘッドの位置ずれが生じていないときの前記第2の温度測定手段により測定された温度情報を第2の基準温度情報として記憶し、
前記補正係数記憶手段が、前記下アームの材質における線膨張係数及び前記下アームの長さから得られる第2の補正係数を記憶し、
前記ずれ量演算手段が、前記温度差演算手段にて演算された前記片持ち支持構造体の温度差及び前記下アームの温度差並びに前記第1の補正係数及び前記第2の補正係数に基づいて、上下ヘッドの相対的なずれ量を演算することを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項1又は2に記載のワイヤ放電加工機において、
前記第1の温度測定手段が、前記片持ち支持構造体におけるコラム先端部に配設されていることを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載のワイヤ放電加工機において、
前記温度情報入力手段が入力した温度情報に対して移動平均処理を行う移動平均処理手段を備え、
前記温度差演算手段が、前記移動平均処理がなされた温度情報に対して差分を演算することを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項2ないし4のいずれかに記載のワイヤ放電加工機において、
前記ワイヤ放電加工機に浄化された加工液を供給する加工液供給装置を備え、
前記加工液供給装置が、
浄化された前記加工液を貯蔵するクリーン槽と、
前記クリーン槽に貯蔵された浄化された加工液を、前記下アームを介して前記加工液槽に供給する加工液供給手段とを備え、
前記第2の温度測定手段が、前記クリーン槽に貯蔵された浄化された加工液の温度を測定することを特徴とするワイヤ放電加工システム。 - ワイヤ放電加工機における室温変化によるヘッドのV方向の位置ずれを、ヘッド駆動軸を制御して補正するヘッド制御方法であって、
前記ワイヤ放電加工機の本体及び被加工物搭載用のX−Yテーブルが前面側から見て略左右対称に設計され、背面側から前面側に延出する片持ち支持構造体を有しており、
前記片持ち支持構造体の先端部周辺に配設された温度測定手段により測定された温度情報を入力する温度情報入力ステップと、
前記温度情報入力手段が入力した温度情報と、前記ヘッドの位置ずれが生じていないときに前記温度測定手段により測定された温度情報である基準温度情報との差分を演算する温度差演算ステップと、
前記片持ち支持構造体の材質における線膨張係数及び前記片持ち支持構造体の長さから得られる補正係数と、前記温度差演算ステップで演算された温度差とに基づいて、上下ヘッドの相対的なずれ量を演算するずれ量演算ステップと、
演算された前記上下ヘッドの相対的なずれ量に基づいて、前記ヘッド駆動軸を制御してV方向の位置ずれを補正するヘッド駆動軸補正ステップとを含むことを特徴とするヘッド制御方法。 - ワイヤ放電加工機における室温変化によるヘッドのV方向の位置ずれを、ヘッド駆動軸を制御して補正するヘッド制御プログラムであって、
前記ワイヤ放電加工機の本体及び被加工物搭載用のX−Yテーブルが前面側から見て略左右対称に設計され、背面側から前面側に延出する片持ち支持構造体を有しており、
前記片持ち支持構造体の先端部周辺に配設された温度測定手段により測定された温度情報を入力する温度情報入力手段、
前記ヘッドの位置ずれが生じていないときの前記温度情報を基準温度情報として記憶する基準温度記憶手段、
前記温度情報入力手段が入力した温度情報及び前記基準温度情報の差分を演算する温度差演算手段、
前記片持ち支持構造体の材質における線膨張係数及び前記片持ち支持構造体の長さから得られる第1の補正係数を記憶する補正係数記憶手段、
前記温度差演算手段が演算した温度差及び前記第1の補正係数に基づいて、上下ヘッドの相対的なずれ量を演算するずれ量演算手段、
演算された前記上下ヘッドの相対的なずれ量に基づいて、前記ヘッド駆動軸を制御してV方向の位置ずれを補正するヘッド駆動軸補正手段としてコンピュータを機能させるヘッド制御プログラム。
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