JP2015196239A - 上下ガイドの熱変位補正機能を有するワイヤ放電加工機 - Google Patents

上下ガイドの熱変位補正機能を有するワイヤ放電加工機 Download PDF

Info

Publication number
JP2015196239A
JP2015196239A JP2014077264A JP2014077264A JP2015196239A JP 2015196239 A JP2015196239 A JP 2015196239A JP 2014077264 A JP2014077264 A JP 2014077264A JP 2014077264 A JP2014077264 A JP 2014077264A JP 2015196239 A JP2015196239 A JP 2015196239A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
correction amount
wire electrode
machine
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014077264A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5870143B2 (ja
Inventor
大裕 吉▲崎▼
Daisuke Yoshizaki
大裕 吉▲崎▼
良則 牧野
Yoshinori Makino
良則 牧野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP2014077264A priority Critical patent/JP5870143B2/ja
Priority to EP15160848.6A priority patent/EP2926936B1/en
Priority to CN201510154549.0A priority patent/CN104972185B/zh
Priority to US14/676,883 priority patent/US9849529B2/en
Publication of JP2015196239A publication Critical patent/JP2015196239A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5870143B2 publication Critical patent/JP5870143B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/14Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply
    • B23H7/20Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply for programme-control, e.g. adaptive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02Wire-cutting
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/404Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H2500/00Holding and positioning of tool electrodes
    • B23H2500/20Methods or devices for detecting wire or workpiece position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02Wire-cutting
    • B23H7/06Control of the travel curve of the relative movement between electrode and workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/14Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply
    • B23H7/18Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply for maintaining or controlling the desired spacing between electrode and workpiece
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45043EDM machine, wire cutting
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/49Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49206Compensation temperature, thermal displacement, use measured temperature
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/49Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49207Compensate thermal displacement using measured distance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Abstract

【課題】熱変位に対する補正値を、加工を行う実際の温度環境と実機にて、加工と同じ条件での測定を行うことで、機械ごとの温度環境に適した熱変位に対する補正値の設定を容易に行うことが可能なワイヤ放電加工機を提供する。【解決手段】基準温度においてワイヤ位置を検出し(S102)、機械と加工液の温度を測定し(S103,S104)、基準位置と基準温度として記憶し(S105,S106)、基準温度と異なる温度において同様に行い(S112,113)、S105とS112の位置情報をもとに測定結果に基づいた補正量を算出し(S116)、S106とS113の温度情報をもとに温度変化量を算出し(S118)、前記温度変化量を補正量演算式に代入して上下ノズル部の位置の補正量を求め(S119)、S116とS119で求めた補正量に基づいて補正量調整値を演算し(S120)、補正量調整値により補正量演算式を調整設定する(S121)。【選択図】図2

Description

本発明はワイヤ放電加工機に関し、特に、機械の熱変位によるワイヤ電極の位置変位(熱変位)を補正する機能を有するワイヤ放電加工機に関する。
図5は従来のワイヤ放電加工機を示す概略図である。ワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極1と工作物29との間に、放電を発生させることで工作物29の加工を行う機械である。工作物29は加工槽6内で加工液に浸漬させた状態で、工作物取り付け台に載置された工作物29を加工する。加工によって出た加工屑を含んだ加工液は加工槽6から図示省略した管路を経由して汚水槽26に排出される。そして、汚水槽26に回収された加工液はフィルタで加工屑を除去された後、清水槽27に移される。清水槽27には、加工液温度調整器28が設置されている。この加工液温度調整器28は管路37を介して加工液を清水槽27から汲み上げ加工液温度調整器28を通すことによって清水槽27に貯留された加工液の温度の調整を行う。温度を調整された加工液は図示しないポンプによって清水槽27から汲み上げられ管路35,36を経由して再び加工槽6内に送り込まれる。
ワイヤ電極1と工作物29との位置関係は、制御手段24により各軸のモータを駆動させることで移動を行う。X軸駆動モータ17はX軸サドル11、Y軸駆動モータ18はY軸サドル10を動かすことによって、ワイヤ電極1と工作物29との相対的な位置決めを行う。U軸駆動モータ20はU軸サドル13、V軸駆動モータ21はV軸サドル14を動かすことによって、上ヘッド部7の位置を動かし、ワイヤ電極1の傾きの位置決めを行う。Z軸駆動モータ19は、上ヘッド部7の高さ位置の位置決めを行う。
このようにワイヤ電極1と工作物29との位置決めは、複数の機械部の組み合わせにより行われている。各軸の位置制御に必要な各軸の位置座標は、各軸のモータに内蔵された位置検出器により検出を行っている。
ワイヤ放電加工機は機械が設置された温度環境、機構部の温度、あるいは加工液の温度が変化してしまうと機械に熱変形が生じる。この熱変形により加工を行うワイヤ電極の位置及び傾きが加工のために指令される位置および傾きから変位してしまう、熱変位という現象が起こる。ワイヤ電極の位置及び傾きが変位してしまうと、ワイヤ電極1と工作物29との相対位置が変化するため、加工精度の低下が起きてしまうことが問題となっている。そのため、高精度な加工が要求される場合、熱変位が起きないように機械を恒温室などの温度管理をした環境に設置して加工を行う必要がある。
しかし、機械が設置されている環境の温度を管理するためには、温調設備を使用するなどの、多額の投資と運用コストがかかるため、実際には多くのユーザーが、採用できないというのが現状である。
工作機械における熱変位を対策する技術として、特許文献1や特許文献2などで開示される、機械各部に設置した温度検出器より検出した温度情報を基にして、熱変位に対する補正値を演算し、演算した補正値に従って各軸に駆動制御を与えることでワイヤ電極1と工作物29との相対位置の変位を抑える、熱変位補正機能という技術がある。この技術を用いて、適切な補正値を与えることができれば温度が変化する環境下においてもワイヤ電極1と工作物29との相対位置が変化することなく、加工精度の低下を抑えることが可能となる。
特開昭61−297057号公報 特開平7−75937号公報
しかし、ワイヤ放電加工機の機械構成部分は複数の機械要素にて組み立てられており、使用される部材の種類も異なる。また、ワイヤ放電加工機械が設置される環境もユーザーによって様々なため、あらゆる温度環境にあった熱変位に対する補正値を設定することは困難である。温度環境や、ワイヤ放電加工機毎の機差によっては、設定した熱変位に対する補正値と実際の機械の熱変位とに差が生じ、適切な補正を与えられない場合が起こってくる。
この設定した補正値と実際の熱変位との差をユーザー側で調整し、ユーザーごとの温度環境に適した補正値を演算させるようにすることは、精密な測定器を用いた測定や、測定用のセンサを取り付けての測定、複雑な補正値演算プログラムの書き換えなどが必要となるため困難であった。
そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、機械ごとの温度環境に適した熱変位に対する補正値の設定を容易に行うことが可能なワイヤ放電加工機を提供することである。
本願の請求項1に係る発明は、設置環境及び機械の温度変化による上下ガイドの熱変位をワイヤ電極と工作物とを相対的に移動することで補正する上下部ガイドの熱変位補正機能を有するワイヤ放電加工機において、前記ワイヤ放電加工機の機械部の温度、加工液温度、および機械周囲の温度のうちの少なくとも一つを検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により得た温度情報を記憶する記憶手段と、基準温度において、前記ワイヤ電極を基準となる対象物に対して相対的に移動させて前記ワイヤ電極を接触させ、前記ワイヤ電極の位置を基準位置座標として前記基準温度と共に前記記憶手段に記憶する第1記憶実行手段と、前記基準温度とは異なる温度において、前記ワイヤ電極を基準となる対象物に対して相対的に移動させてワイヤ電極を接触させ、前記ワイヤ電極の位置を実位置座標として前記基準温度とは異なる温度と共に前記記憶手段に記憶する第2記憶実行手段と、前記基準温度と前記基準温度とは異なる温度との温度差および前記基準位置座標と前記実位置座標から機械の熱変位によるワイヤ電極の位置と傾きの変位量を算出する変位量算出手段と、前記算出した変位量から熱変位に対する補正値を演算する補正値演算手段と、演算した熱変位に対する前記補正値と前記温度検出手段により検出した温度情報に基づいて前記熱変位に対し前記ワイヤ放電加工機の各駆動軸の補正移動量を演算し、該駆動軸の移動量を補正する制御手段と、を有することを特徴とする上下ガイドの熱変位補正機能を有するワイヤ放電加工機である。
本発明により、機械ごとの温度環境に適した熱変位に対する補正値の設定を容易に行うことが可能なワイヤ放電加工機を提供できる。
本発明にかかる装置を備えた放電加工機を示す図である。 本発明の実施形態に係る処理を示すフローチャートである。 基準となる対象物を用いたワイヤ位置座標を検出する動作を説明する図である(上側の位置)。 基準となる対象物を用いたワイヤ位置座標を検出する動作を説明する図である(下側の位置)。 従来のワイヤカット放電加工機の概略図である。
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、従来技術と同じまたは類似する構成は同じ符号を用いて説明する。
図1は本発明に係るワイヤ放電加工機における熱変位補正値の調整を行う、実施形態を説明する概略図である。
加工液は加工槽6から図示しない配管を介して汚水槽26に排出される。加工槽6から汚水槽26に排出された加工液には放電加工によって生じた加工屑が含まれているため、図示しない濾過フィルタを通して清水槽27に移される。清水槽27には、加工液温度調整器28が設置されており、清水槽27の加工液は管路37を介して加工液温度調整器28を循環することで、加工液の温度調節はこの加工液温度調整器28により行われる。そして、清水槽27の加工液は管路35,36を介して再び加工槽6内に送り込まれる。なお、加工液を清水槽27から加工槽6に送るポンプなどのポンプは図示していない。
ワイヤ電極1と基準となる対象物4との相対的な位置関係は、制御装置40の制御手段24により各軸のモータを駆動することで変わる。Y軸駆動モータ信号線31を介して制御手段24によって制御されるX軸駆動モータ17はX軸サドル11を駆動し、X軸駆動モータ信号線30を介して制御手段24によって制御されるY軸駆動モータ18はY軸サドル10を駆動することによって、ワイヤ電極1と基準となる対象物4とのXY方向の相対的な位置決めを行う。
U軸駆動モータ信号線33を介して制御手段24によって制御されるU軸駆動モータ20はU軸サドル13を駆動し、V軸駆動モータ信号線34を介して制御手段24によって制御されるV軸駆動モータ21はV軸サドル14を動かすことによって、上ヘッド部7のUV方向の位置を動かし、ワイヤ電極1の傾きの位置決めを行う。
Z軸駆動モータ信号線32を介して制御手段24によって制御されるZ軸駆動モータ19はZ軸サドル12に取り付けられた上ヘッド部7の高さ位置の位置決めを行う。ワイヤ電極1の位置決めは、各軸の駆動モータ17,18,19,20,21に内蔵された、位置検出器により、位置検出しながら行う。
ワイヤ放電加工機の制御装置40は、上ヘッド部7に取り付けられた上部ガイド2と下ヘッド部8に取り付けられた下部ガイド3との間に張架されたワイヤ電極1には、ワイヤ電極1と基準となる対象物4との間に接触を検知するための電圧を印加する。図1に示されるように工作物取り付台5上に基準となる対象物4を載置し、加工槽6内で加工液に浸漬させた状態で、ワイヤ放電加工機の各軸を駆動し、ワイヤ電極1と基準となる対象物4との接触検知による各軸位置の測定を行う。測定された各軸の位置のデータは制御装置40の記憶手段25に格納される。
ワイヤ放電加工機の機械部と加工液の温度検出を行うために、機械部温度検出器22をベッド16に、加工液温度検出器23を加工液温度調整器28内に設置し、各々の温度情報の検出を行う。各々の温度情報の検出を行う温度検出器の数に限定はない。本実施形態では2箇所であるがより多くの温度検出器、または、1つの温度検出器でも使用してもよい。また、温度検出器の設置箇所についても、機械設計者側で設置箇所を決定するものであり、温度検出器の設置箇所はベッド16及び加工液温度調整器28に限らない。加工液温度検出器23,加工液温度調整器28で検出されたベッド16の温度と加工液温度の温度データは制御装置40の記憶手段25に格納される。
なお、検出対象についても、機械部品の温度、機械周辺の気温、加工液温度など温度検出が可能であればよく、機械温度と加工液温度に限られない。検出した温度情報は、記憶手段25に送られる。基準となる対象物4は、工作物取り付台5に設置する。基準となる対象物4は通電可能な材質のものを使用する。
次に、図2に示す処理の手順に従って上記のように構成したワイヤ放電加工機における本発明の実施形態に係る動作の例を説明する。図3,図4は基準となる対象物を用いたワイヤ位置座標を検出する動作を説明する図である。工作物取り付台5に基準となる対象物4が固定されている。なお、図3,図4はワイヤ電極1のY方向の傾きを測定する場合を説明する図であり、図3は基準となる対象物を用いたワイヤ位置座標を検出する動作を説明する図であり(上側の位置)、図4は基準となる対象物を用いたワイヤ位置座標を検出する動作を説明する図である(下側の位置)。
Y軸及びV軸または、X軸及びU軸の各軸モータ(18,21、17,20)を駆動させ、ワイヤ電極1を基準となる対象物4に接触させる。ワイヤ電極1と基準となる対象物4とが接触するとワイヤ電極1に通電させていた電流が基準となる対象物4に流れる。この電流の変化を検出することで、ワイヤ電極1と基準となる対象物4とが接触する各軸のワイヤ位置座標を検出する(ステップS101)。
ステップ101のワイヤ電極1と基準となる対象物4とが接触するワイヤ位置座標の検出について、Y軸とV軸を例にして説明する。
まず、測定開始位置のY軸とV軸の座標を(Y00、V00)として記憶する。その後、図3(a)に示されるように、U軸を動かして上部ガイド2をU方向に動かし、上部ガイド2付近のワイヤ電極1だけが、基準となる対象物4に接触するように傾けた状態にする。その後、図3(b)に示されるように、ワイヤ電極1を傾けた状態でY軸を駆動させてY方向に動かし、ワイヤ電極1と基準となる対象物4とを接触させる。
ワイヤ電極1は通電されており、ワイヤ電極1が、基準となる対象物4と接触すると電流が基準となる対象物4に通電されるため、この通電を検出することで、ワイヤ電極1と基準となる対象物4との接触を検出する。ワイヤ電極1と基準となる対象物4とが接触したY座標を上部ガイド2の位置座標Y上として記憶する(制御装置40の記憶手段25)。
下部ガイド3の位置座標Y下についても、図4(a),(b)のようにワイヤ電極1を傾けた状態で、ワイヤ電極1と基準となる対象物4との接触を検出する。検出した位置座標Y上と位置座標Y下を用いて、ワイヤ電極1と基準となる対象物4とが接触するY軸とV軸のワイヤ位置座標データ(Y0、V0)は、Y0=Y下,V0=V00+Y上−Y下で算出される。
X軸、U軸についても、Y軸、V軸と同様にしてワイヤ電極1を傾けながら、基準となる対象物4に接触させ、接触したX軸とU軸の測定位置座標(X0、U0)の測定を行う。
基準となる対象物4を用いて検出した(ステップS102)各軸のワイヤ位置座標データは、基準位置として記憶される(ステップS105)。基準位置を検出した際の温度情報は、各温度検出器(機械部温度検出器22,加工液温度検出器23)で検出され(ステップS103、S104)、基準温度として記憶装置に記憶される(ステップS106)。これにより、熱変位する前のワイヤ電極1の位置と傾きと温度情報である、基準位置と基準温度が関連付けて検出及び記憶される。
その後、基準温度から検出温度が変化したかを監視し(ステップS107)、基準温度から温度が変化し熱変位が起こっている状態で、再度、各軸を駆動させ(図3,図4参照)、ステップS101と同様にして、ワイヤ電極1と基準となる対象物4とが接触するY軸とV軸のワイヤ位置座標データ(Y1、V1)、及びX軸とV軸のワイヤ位置座標データ(X1、U1)の検出を行う(ステップS108)。
基準温度から温度変化が起こっている状態で基準となる対象物を用いて検出(ステップS109)した各軸のワイヤ位置座標データは測定位置として記憶される(ステップS112)。測定位置を検出した際の、各温度検出器(機械部温度検出器22,加工液温度検出器23)で検出(ステップS110,ステップS111)した温度情報は、測定温度として記憶手段25に記憶させる(ステップS113)。
制御装置40の記憶手段25から基準位置(ステップS105)と測定位置(ステップS112)を読み込む(ステップS114)。この基準位置と測定位置の差から熱変位による上部ガイド2の位置変位量と下部ガイド3の位置変位量(ステップS115)と測定結果に基づいた最適な補正量を算出する(ステップS116)。
また、制御装置40の記憶手段25から基準温度と測定温度を読み込み(ステップS117)、基準温度(ステップS106)と測定温度(ステップS113)との差分を温度変化量として算出する(ステップS118)。
製作者側で記憶装置内に記憶させている、補正量の演算式を用いて、測定した温度変化量の場合の補正量を演算し(ステップS119)、ステップS116で算出した、測定結果に基づく最適な補正量とステップS118で演算した記憶されている補正量演算式により演算した補正量とを比較し、補正量調整値を演算する(ステップS120)。補正量演算式をステップS120で演算した、補正量調整値を用いて補正量演算式を測定結果に基づいたものに調整設定を行う(ステップS121)。
ここで、ステップS114からステップ121の補正量の演算式調整設定について、Y軸とV軸を例に説明する。
基準位置を(Y0、V0)、測定位置を(Y1、V1)とすると、測定した上部ガイド2の位置変位量A1と下部ガイド3の位置変位量A2は、
A1=Y0−Y1+V1−V0 (式1)
A2=Y0−Y1 (式2)
により算出される(ステップS115)。
これより、この位置変位量に基づいた最適な上部ガイド2の位置補正量B1と下部ガイド3の位置補正量B2は、
B1=−A1 (式3)
B2=−A2 (式4)
により算出される(ステップS116)。
機械部温度検出器22と加工液温度検出器23で検出された記憶手段25に記憶された基準温度(T01,T02),測定温度(T11,T12)を読み込む(ステップS117)。
温度変化量(T21,T22)は、
T21=T11−T01 (式5)
T22=T12−T02 (式6)
により算出される(ステップS118)。
ワイヤ放電加工機の製作者側で予め作成し記憶手段25内に記憶させている上,下部ガイド位置の補正量演算式を、
例えば
D1=C1T1+C2T2 (式7)
D2=C3T1+C4T2 (式8)
と表される補正量演算式とする。
なお、D1は上部ガイド位置の補正量、D2は下部ガイド位置の補正量、T1は機械部温度検出器22の温度変化量、T2は加工液温度検出器23の温度変化量、C1、C2、C3、C4は任意の係数である。なお、補正量演算式は、製作者側で実験などにより基づいて決定するものであり、式7,式8は一例として示す。
(ステップS118)で算出した温度変化量(T21,T22)を補正量演算式(式1),(式2)に代入して上部ガイド2の補正量E1と下部ガイド3の補正量E2を演算すると、
E1=C1T21+C2T22 (式9)
E2=C3T21+C4T22 (式10)
となる(ステップS119)。
(式3)および(式4)の補正量演算式により演算した上,下部ガイド2,3の位置の補正量E1とE2と、(ステップS116)で演算した実際に測定した結果に基づく最適な上部ガイド2の位置補正量B1と下部ガイド3の位置補正量B2とを比較し調整する補正量調整値F1、F2は、
F1=B1/E1 (式11)
F2=B2/E2 (式12)
により演算される(ステップS120)。
(ステップS120)で演算した上部ガイド2と下部ガイド3の補正量調整値F1,F2を用いて、(式7),(式8)で演算される位置の補正量を測定結果に基づいた最適なものに書き換えると、
D1⇒F1D1 (式13)
D2⇒F2D2 (式14)
となり、
V軸とY軸における補正量Y、Vの演算式は、
Y=D2 (式15)
V=D1−D2 (式16)
であるため、測定結果に基づいてY軸とV軸における補正量Y、Vの演算式は、
Y=F2D2 (式17)
V=F1D1−F2D2 (式18)
となり、補正移動する際には、(式17),(式18)に従って補正するように調整設定する(ステップS121)。
これらの補正値調整設定を行うことにより、補正値の演算式は、測定した結果に基づく形に調整設定される。補正を行う移動の際には調整設定された補正量の演算Y、Vに基づいて補正移動を行えるようになる。X軸、U軸についてもY軸、V軸と同様にして補正量演算の書き換えを行うことで、検出した結果に基づいた形に変換される。
実際に加工を行うワイヤ放電加工機の温度環境で、加工に使用するワイヤ電極1を直接用いて熱変位によるワイヤ電極1の位置及び傾きの変化量とその際の温度変化量の検出及び算出を行う。そして、それに基づいて熱変位に対する補正値の演算を行うため、よりそれぞれの条件に適した補正値に設定することが可能となる。
また、基準となる対象物4へワイヤ電極1を接触させることで各軸の位置座標を検出し、各温度検出器22,23から検出した温度情報の記憶を行っているため、熱変位に対する補正値演算は、制御装置40の制御手段24により自動で行われる。このため、人為的なミスも少なく、容易に補正値を設定できる。
位置検出方法も、実際に加工を行うワイヤ電極1を使用し、機械の軸移動によって位置検出を行っているため、補正値の調整を行うために測定器や検出センサ、検出子などを用意する必要もない。また、より加工時に近い条件での測定を可能としている。
また、上述の説明では、温度検出器22を機械部の一要素であるベッド16に設置し、温度検出器23を加工液温度調整器28に設置し、機械部と加工液の温度を用いたモデルとして説明した。他の機械部や他の位置における加工液の温度を検出した場合や、温度検出手段を増やした場合でも、同様の方法で調整を行うことができる。また、温度検出手段として温度検出器22、あるいは、温度検出器23のみを用い、検出された温度情報によるモデルにより上下部ガイドの熱変位補正を行ってもよい。温度検出器により機械が設置された環境温度を検出し、機械が設置された環境温度の情報によるモデルにより上下部ガイドの熱変位補正を行ってもよい。
ゆえに、本発明を用いることにより、機械ごとの温度環境に合った熱変位に対する補正値を演算でき、新たに測定器を用意することなく、容易に熱変位補正値の設定が可能となる。
なお、機械ごとの温度環境とは、機械部品の温度、機械周辺の気温、加工液温度などである。
1 ワイヤ電極
2 上部ガイド
3 下部ガイド
4 基準となる対象物
5 工作物取り付台
6 加工槽
7 上ヘッド部
8 下ヘッド部
9 下アーム
10 Y軸サドル
11 X軸サドル
12 Z軸サドル
13 U軸サドル
14 V軸サドル
15 コラム
16 ベッド
17 X軸駆動モータ
18 Y軸駆動モータ
19 Z軸駆動モータ
20 U軸駆動モータ
21 V軸駆動モータ
22 機械部温度検出器
23 加工液温度検出器
24 制御手段
25 記憶手段
26 汚水槽
27 清水槽
28 加工液温度調整器
29 工作物
30 X軸駆動モータ信号線
31 Y軸駆動モータ信号線
32 Z軸駆動モータ信号線
33 U軸駆動モータ信号線
34 V軸駆動モータ信号線
35 管路
36 管路
37 管路

40 制御装置

Claims (1)

  1. 上下ガイド部の熱変位をワイヤ電極と工作物とを相対的に移動することで補正する上下部ガイドの熱変位補正機能を有するワイヤ放電加工機において、
    前記ワイヤ放電加工機の機械部の温度、加工液温度、および機械周囲の温度のうちの少なくとも一つを検出する温度検出手段と、
    前記温度検出手段により得た温度情報を記憶する記憶手段と、
    基準温度において、前記ワイヤ電極を基準となる対象物に対して相対的に移動させて前記ワイヤ電極を接触させ、前記ワイヤ電極の位置を基準位置座標として前記基準温度と共に前記記憶手段に記憶する第1記憶実行手段と、
    前記基準温度とは異なる温度において、前記ワイヤ電極を基準となる対象物に対して相対的に移動させてワイヤ電極を接触させ、前記ワイヤ電極の位置を実位置座標として前記基準温度とは異なる温度と共に前記記憶手段に記憶する第2記憶実行手段と、
    前記基準位置座標と前記実位置座標に基づいて上下ガイド部の実位置補正量を算出する実位置補正量算出手段と、
    予め作成された補正量演算式に前記基準温度と前記基準温度とは異なる温度との温度差を代入することにより前記上下ガイド部の位置補正量を算出する補正量算出手段と、
    前記上下ガイド部の実位置補正量と前記位置補正量とから補正量調整値を算出する補正量調整手段と、
    前記算出された補正量調整値により前記位置補正量を補正する位置補正量調整手段と、
    前記算出された上下ガイド部の位置補正量に基づいて前記ワイヤ放電加工機の各駆動軸の補正移動量を算出する補正移動量算出手段と、
    を備え、
    前記各駆動軸の移動量を前記補正移動量により補正し該各駆動軸を制御することを特徴とする上下ガイドの熱変位補正機能を有するワイヤ放電加工機。
JP2014077264A 2014-04-03 2014-04-03 上下ガイドの熱変位補正機能を有するワイヤ放電加工機 Active JP5870143B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014077264A JP5870143B2 (ja) 2014-04-03 2014-04-03 上下ガイドの熱変位補正機能を有するワイヤ放電加工機
EP15160848.6A EP2926936B1 (en) 2014-04-03 2015-03-25 Wire electrical discharge machine having upper/lower guide thermal displacement correction function
CN201510154549.0A CN104972185B (zh) 2014-04-03 2015-04-02 具有上下引导件的热位移校正功能的线放电加工机
US14/676,883 US9849529B2 (en) 2014-04-03 2015-04-02 Wire electrical discharge machine having upper/lower guide thermal displacement correction function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014077264A JP5870143B2 (ja) 2014-04-03 2014-04-03 上下ガイドの熱変位補正機能を有するワイヤ放電加工機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015196239A true JP2015196239A (ja) 2015-11-09
JP5870143B2 JP5870143B2 (ja) 2016-02-24

Family

ID=52774134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014077264A Active JP5870143B2 (ja) 2014-04-03 2014-04-03 上下ガイドの熱変位補正機能を有するワイヤ放電加工機

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9849529B2 (ja)
EP (1) EP2926936B1 (ja)
JP (1) JP5870143B2 (ja)
CN (1) CN104972185B (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180048392A (ko) * 2016-11-01 2018-05-10 화낙 코퍼레이션 와이어 방전 가공기
KR20180048386A (ko) * 2016-11-01 2018-05-10 화낙 코퍼레이션 와이어 방전 가공기
WO2023157125A1 (ja) * 2022-02-16 2023-08-24 ファナック株式会社 ワイヤ放電加工機
JP7387079B1 (ja) 2023-05-15 2023-11-27 三菱電機株式会社 ワイヤ放電加工機
WO2024084697A1 (ja) * 2022-10-21 2024-04-25 ファナック株式会社 ワイヤ放電加工システム

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6490118B2 (ja) * 2017-01-26 2019-03-27 ファナック株式会社 数値制御装置
JP6673950B2 (ja) * 2018-01-31 2020-04-01 ファナック株式会社 基準温度設定装置、基準温度設定方法及び基準温度設定プログラム
JP6813521B2 (ja) * 2018-02-08 2021-01-13 ファナック株式会社 温度計測装置
JP6558818B1 (ja) * 2018-10-19 2019-08-14 株式会社ソディック 放電加工装置
JP7481112B2 (ja) * 2019-12-26 2024-05-10 ファナック株式会社 熱変位補正装置
JP6854953B1 (ja) * 2020-06-16 2021-04-07 株式会社ソディック ワイヤ放電加工装置
JP6940663B1 (ja) * 2020-07-06 2021-09-29 株式会社ソディック 放電加工装置およびセンサユニット

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1110446A (ja) * 1997-06-27 1999-01-19 Mitsubishi Electric Corp 位置決め方法、補正方法およびワイヤ放電加工装置
EP2181791A2 (en) * 2008-10-28 2010-05-05 Agie Sa Machine of electrical discharge machining and positioning method for this machine
JP2012200854A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Seibu Electric & Mach Co Ltd ワイヤ放電加工機、ヘッド制御方法、及びそのプログラム

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH632693A5 (fr) * 1979-12-21 1982-10-29 Charmilles Sa Ateliers Machine pour decouper par etincelage erosif.
US4520252A (en) * 1981-07-07 1985-05-28 Inoue-Japax Research Incorporated Traveling-wire EDM method and apparatus with a cooled machining fluid
IT1139480B (it) 1981-09-23 1986-09-24 Cazzaniga Spa Metodo e apparecchiature per la misurazione diretta di energia termica trasferita a mezzo di un fluido
US4495393A (en) * 1981-12-21 1985-01-22 Ateliers Des Charmilles S.A. Fluid jetstream threading mechanism and method for travelling wire EDM apparatus
JPS58165927A (ja) * 1982-03-25 1983-10-01 Inoue Japax Res Inc ワイヤカツト放電加工用電極線
JPS6029226A (ja) * 1983-07-21 1985-02-14 Fanuc Ltd ワイヤカット放電加工装置
CH657554A5 (fr) * 1984-07-17 1986-09-15 Charmilles Technologies Procede et dispositif pour surveiller les contraintes thermiques d'un fil-electrode sur une machine a electro-erosion.
JPS61297057A (ja) 1985-06-26 1986-12-27 Mitsubishi Electric Corp 工作機械装置
JPS6368319A (ja) * 1986-09-06 1988-03-28 Fanuc Ltd ワイヤカツト放電加工機の加工液制御機構
US4885449A (en) * 1986-10-24 1989-12-05 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electric discharge machine
JPH04146025A (ja) * 1990-10-03 1992-05-20 Sodick Co Ltd ワイヤカット放電加工機のアームのシール装置
JP2966240B2 (ja) * 1993-06-16 1999-10-25 株式会社ソディック 放電加工装置
JPH0775937A (ja) * 1993-09-07 1995-03-20 Sodick Co Ltd 工作機械及びその制御方法
JP3731224B2 (ja) * 1995-08-18 2006-01-05 三菱電機株式会社 研削砥石成形装置および方法
JPH10315057A (ja) * 1997-05-21 1998-12-02 Mitsubishi Electric Corp ワイヤ放電加工装置
DE19882894T1 (de) * 1998-10-16 2001-07-12 Mitsubishi Electric Corp Draht-Funkenerosionseinrichtung
WO2001036139A1 (fr) * 1999-11-17 2001-05-25 Sodick Co., Ltd. Dispositif d'alimentation en liquide pour usinage par electro-erosion
KR20030068545A (ko) * 2001-02-14 2003-08-21 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 와이어 방전 가공방법 및 장치
US7158164B2 (en) * 2003-08-29 2007-01-02 Fuji Photo Film Co., Ltd. Thermal development method and apparatus
JP2005313283A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Fanuc Ltd ワイヤカット放電加工機
JP2005334989A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Fanuc Ltd ワイヤカット放電加工機の使用済みワイヤ切断装置
JP2005335027A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Fanuc Ltd 放電加工機、及び加工液冷却装置
JP4047849B2 (ja) * 2004-09-29 2008-02-13 ファナック株式会社 放電加工のための電力を供給する通電子を備えたワイヤカット放電加工機
JP2007203408A (ja) * 2006-02-01 2007-08-16 Fanuc Ltd ワイヤ放電加工機の加工液処理装置
JP4153534B2 (ja) * 2006-05-30 2008-09-24 ファナック株式会社 ワイヤ放電加工機
JP2008055539A (ja) * 2006-08-30 2008-03-13 Fanuc Ltd ワイヤカット放電加工機のワイヤ電極供給装置
JP4168076B2 (ja) * 2007-03-08 2008-10-22 ファナック株式会社 ワイヤ電極張力制御機能を有するワイヤカット放電加工機
JP2009218752A (ja) * 2008-03-07 2009-09-24 Nec Corp 電源供給装置、電源供給制御方法、電源供給制御プログラム、及びネットワークシステム
WO2012114493A1 (ja) 2011-02-24 2012-08-30 三菱電機株式会社 放電加工装置および放電加工システム
JP2015037812A (ja) * 2011-03-08 2015-02-26 ファナック株式会社 放電加工機の加工液濾過装置
JP5276731B1 (ja) * 2012-03-21 2013-08-28 ファナック株式会社 ワイヤ電極切断機構を備えたワイヤ放電加工機
JP5568117B2 (ja) * 2012-09-21 2014-08-06 ファナック株式会社 放電加工機の加工液供給装置
JP5657715B2 (ja) * 2013-01-11 2015-01-21 ファナック株式会社 ワイヤ電極位置補正機能を有するワイヤ放電加工機
JPWO2015136870A1 (ja) * 2014-03-10 2017-04-06 日本電気株式会社 通信経路制御装置、通信経路制御システム、通信経路制御プログラムが記憶された記憶媒体、および通信経路制御方法
JP5927225B2 (ja) * 2014-04-01 2016-06-01 ファナック株式会社 ワイヤ放電加工機
JP5960236B2 (ja) * 2014-12-15 2016-08-02 ファナック株式会社 ロボットによる洗浄システムを有する放電加工機
JP2017019046A (ja) * 2015-07-10 2017-01-26 ファナック株式会社 放電加工機の加工液供給装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1110446A (ja) * 1997-06-27 1999-01-19 Mitsubishi Electric Corp 位置決め方法、補正方法およびワイヤ放電加工装置
EP2181791A2 (en) * 2008-10-28 2010-05-05 Agie Sa Machine of electrical discharge machining and positioning method for this machine
JP2012200854A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Seibu Electric & Mach Co Ltd ワイヤ放電加工機、ヘッド制御方法、及びそのプログラム

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180048392A (ko) * 2016-11-01 2018-05-10 화낙 코퍼레이션 와이어 방전 가공기
KR20180048386A (ko) * 2016-11-01 2018-05-10 화낙 코퍼레이션 와이어 방전 가공기
KR101928056B1 (ko) 2016-11-01 2019-02-26 화낙 코퍼레이션 와이어 방전 가공기
KR101997753B1 (ko) 2016-11-01 2019-07-08 화낙 코퍼레이션 와이어 방전 가공기
WO2023157125A1 (ja) * 2022-02-16 2023-08-24 ファナック株式会社 ワイヤ放電加工機
WO2024084697A1 (ja) * 2022-10-21 2024-04-25 ファナック株式会社 ワイヤ放電加工システム
JP7387079B1 (ja) 2023-05-15 2023-11-27 三菱電機株式会社 ワイヤ放電加工機

Also Published As

Publication number Publication date
JP5870143B2 (ja) 2016-02-24
EP2926936A1 (en) 2015-10-07
EP2926936B1 (en) 2019-02-20
CN104972185B (zh) 2018-02-13
US9849529B2 (en) 2017-12-26
US20150283636A1 (en) 2015-10-08
CN104972185A (zh) 2015-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5870143B2 (ja) 上下ガイドの熱変位補正機能を有するワイヤ放電加工機
JP5670504B2 (ja) 数値制御工作機械および数値制御工作機械の主軸誤差補正方法
JP4959508B2 (ja) 工作機械のワーク加工方法及び挙動計測装置
KR101928056B1 (ko) 와이어 방전 가공기
EP3147062B1 (en) Wire electric discharge machine and method of operating a wire electric discharge machine
JP5642819B2 (ja) 接触検出器を使用したテーパ角度補正機能を有するワイヤ放電加工機およびテーパ角度補正方法
JP6404968B2 (ja) ワイヤ放電加工機
TW201817524A (zh) 線放電加工機
JP5473846B2 (ja) 加工方法
JP2019152936A (ja) 工作機械の加工シミュレーション装置
JP2007021721A (ja) ボールねじの熱変位補正装置
KR20120069056A (ko) 공작기계의 공구계측을 이용한 열변위 보정장치 및 방법
JP2013255982A (ja) 工作機械とその熱変形の補正方法
JP6162745B2 (ja) 加工開始穴を使用したワーク設置誤差補正機能を備えた数値制御装置
JP2008036720A (ja) ワイヤ放電加工機
JP5846400B2 (ja) 工作機械とその熱変形の補正方法
JP2007007752A (ja) 主軸工具先端の変位補正方法
JP2009279727A (ja) ワーク寸法計測装置および工作機械
JP7103136B2 (ja) 工作機械及び加工方法
JP2006272538A (ja) 工作機械及び工作機械の変位補正方法
JP6165461B2 (ja) 機上測定機能付き加工装置
JP2007313564A (ja) 溶接加工部品移動感知システム
JP2016157216A (ja) スカイビング加工における工具補正機能を有する数値制御装置
JP2004148443A (ja) 工具の熱変位補正方法
JP2005052917A (ja) 数値制御工作機械の熱変位補正方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20150806

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150818

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150929

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151215

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160108

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5870143

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150