JP2024038736A - ワイヤ放電加工装置およびワイヤ放電加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】各ポンプに順次インバータ制御を行うことにより、放電加工に悪影響を与えることのない範囲で省エネルギ化が可能なワイヤ放電加工装置。【解決手段】ワイヤ放電加工の加工条件に応じて噴流ポンプ５をインバータ制御しながら噴流ポンプ５の流量を取得し、噴流ポンプ５の流量に基づいて送液ポンプ６をインバータ制御すると共に送液ポンプの流量６を取得し、噴流ポンプ５の流量と送液ポンプ６の流量の和に基づいて循環ポンプ７をインバータ制御する制御装置を備える、ワイヤ放電加工装置が提供される。【選択図】図１

Description

本発明は、噴流ポンプと送液ポンプと循環ポンプとを備えたワイヤ放電加工装置に関する。特に、噴流ポンプの流量と送液ポンプの流量と循環ポンプの流量とを順次インバータ制御を行うことにより、放電加工に悪影響を与えることのない範囲で省エネルギ化が可能なワイヤ放電加工装置およびワイヤ放電加工方法に関する。

ワイヤ放電加工装置は、加工槽内に被加工物を収容し、ワイヤ電極とワイヤ電極に対向配置された被加工物とで形成される加工間隙に加工電圧を印加して放電を発生させる。同時にワイヤ電極と被加工物とを相対移動させることで放電エネルギにより被加工物を所望の形状に加工する。

汎用のワイヤ放電加工装置は、加工中、被加工物を挟んで上下に設けられている一対の噴流ノズルから加工液をワイヤ電極と同軸に加工間隙に向かって噴出するように構成されている。加工媒体として加工間隙に供給される加工液は、短期間に連続して発生する放電による繰返しの絶縁破壊にともなってイオン化し絶縁度が低下するとともに、発熱にともなって温度が上昇する。また、加工にともなって発生する加工屑が加工間隙における加工液の中に滞留する。噴流ノズルによる加工間隙における加工液の供給は、絶縁度が低下し局所的に高温になった汚れた加工液を清浄な加工液によって加工間隙から押し出して、効率よく効果的に加工間隙の絶縁度を回復させ、加工間隙を冷却し、加工間隙から加工屑を排除する。特に、被加工物を加工液に浸漬して加工を行なうときには、加工前に加工槽に隣接して設置されている加工液供給槽（サービスタンク）の清液槽から加工槽に清浄な加工液を送液して加工槽内を清浄な加工液で満たす。そして、加工中は、加工槽内の加工液の温度を所定の温度に維持して機体の熱変位を抑制するために、あるいは加工液の絶縁度と清浄度を保持して加工に適する火花放電を発生させて良好な加工を続けるために、適時清浄な加工液を加工槽に供給するようにされている。

加工槽内の加工液は、送液ポンプを駆動して清液槽から清浄な加工液が供給されるのにともなって加工槽から排出され加工液供給槽の汚液槽に回収される。同様に、噴流ポンプを駆動して一対の噴流ノズルに清液槽から清浄な加工液を供給しているので、加工槽内の余剰の加工液が加工槽から排出されて汚液槽に回収される。

汚液槽に貯留された汚れた加工液は循環ポンプによってフィルタに送られ、フィルタで加工屑を除去されることで清浄な加工液として清液槽に送られる。

清液槽内の加工液は、噴流ポンプによって加工槽の噴流ノズルに送られると共に、送液ポンプによって純水器、冷却装置、加工槽等の各部に送られる。冷却装置はワイヤ放電加工によって上昇した加工液の温度を調整し、清液槽に戻す。また純水器はワイヤ放電加工によって低下した加工液の比抵抗値を調整し、清液槽に戻す。

以上のように、ワイヤ放電加工に適する温度と比抵抗値の清浄な加工液を加工槽に供給し続けることができるように、加工液をワイヤ放電加工装置内で繰り返し濾過し再利用する。

特開平４－１７６５１７号公報

近年、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ：Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｇｏａｌｓ）に対する企業の意識の高まりが見られる。特に持続的な企業活動の一環として省エネルギに対して積極的な取り組みが行われている。その中で工作機械装置にも省エネルギが要求されている。

すでに記述されているとおり、ワイヤ放電加工装置においては、加工液をワイヤ放電加工装置内で繰り返し濾過し再利用するために主に３つのポンプを使用している。具体的には、循環ポンプと、送液ポンプと、噴流ポンプである。循環ポンプは、主に放電加工で発生する加工屑（チップおよびスラッジ）を含む汚れた加工液をフィルタに通水・濾過するためのポンプである。送液ポンプは、主に濾過した清浄な加工液を純水器や冷却装置、洗浄を目的として加工槽等の各部に送りこむためのポンプである。噴流ポンプは、主に加工部で発生する加工屑を除去するために清浄な加工液の噴流を一対の噴流ノズルを通して加工間隙に送り込むポンプである。このとき、噴流ポンプの駆動において、加工条件に合わせて加工に最適な噴流圧・流量にするためにインバータ制御をしていたが、循環・送液ポンプに駆動においては、放電加工への悪影響を懸念して安全に安定して加工液を送液できるように商用周波数に固定したままで運用している。そのため、循環・送液ポンプが要求されているよりも相当大きいエネルギで余計に稼働していると見做すことができる。しかも、循環・送液ポンプが必要以上に稼働することによって、かえって加工液供給槽内を循環している加工液の温度が上昇し、温度が上昇した加工液を冷却するために冷却装置が不必要に作動する。したがって、従来のワイヤ放電加工装置は、省エネルギの観点から改善の余地がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、より省エネルギでありながら放電加工に悪影響を与えることのないワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、被加工物を内部に収容する加工槽と、加工槽から排出される汚れた加工液を貯留する汚液槽と、清浄な加工液を貯留する清液槽と、加工槽内に設けられ、加工液を被加工物の加工部分に供給する噴流ノズルと、清液槽内の清浄な加工液を噴流ノズルへ供給する噴流ポンプと、清液槽から加工槽へ清浄な加工液を供給する送液ポンプと、送液ポンプから供給された加工液の温度を調整し清液槽へと供給する冷却装置と、送液ポンプから供給された加工液の比抵抗を調整し清液槽へと供給する純水器と、汚れた加工液を清浄な加工液に濾過するフィルタと、汚水槽内の汚れた加工液をフィルタに供給すると共に濾過された清浄な加工液を清液槽へ供給する循環ポンプと、ワイヤ放電加工の加工条件に応じて噴流ポンプをインバータ制御しながら噴流ポンプの流量を取得して噴流ポンプの流量に基づいて送液ポンプをインバータ制御すると共に送液ポンプの流量を取得して噴流ポンプの流量と送液ポンプの流量の和に基づいて循環ポンプをインバータ制御する制御装置と、を備えるワイヤ放電加工装置が提供される。

本発明に係るワイヤ放電加工装置においては、加工槽に清浄な加工液が供給され続けるように、加工液はワイヤ放電加工装置内の３つの槽（加工槽、汚液槽、清液槽）の間を、３つのポンプ（噴流ポンプ、循環ポンプ、送液ポンプ）によって繰り返し再利用するシステムを有している。
従来と同様に噴流ポンプでは、加工条件に合わせて加工に最適な噴流圧・流量の清浄な加工液を清液槽から加工槽の噴流ノズルに供給するためにインバータ制御を行う。
ここで、本発明者らによって、送液ポンプが清液槽から純水器または冷却装置、あるいは加工槽を含む加工液が流通する種々の装置に供給するべき加工液の適切な流量は、噴流ポンプの流量に対応する所定の関係があることが明らかにされた。
そこで、噴流ポンプのインバータ制御に続いて、まず、噴流ポンプの流量を取得し、次いで噴流ポンプの流量を基に送液ポンプの流量をインバータ制御する。これにより放電加工に悪影響を与えることのない範囲で送液ポンプの流量をより要求される流量まで少なく供給することが可能となった。
そして、循環ポンプは噴流ポンプに加えて送液ポンプが供給する加工液を上回る必要十分な流量をフィルタに供給することで清液槽の清浄な加工液を不足させることなく、一定以上の量を保つことが可能となる。このことから、引き続いて、送液ポンプの流量を取得して、既に取得していた噴流ポンプの流量との和を算出し、噴流ポンプの流量と送液ポンプの流量の和を基に循環ポンプの流量をインバータ制御する。制御装置によって上記の一連の制御が行われることでワイヤ放電加工装置の加工液を繰り返し濾過し再利用するシステムは放電加工に悪影響を与えることのない範囲で各ポンプの流量を少なくする省エネルギ化が可能となった。

また、新品フィルタ使用時には、循環ポンプの流量が必要以上に多くなり無駄な電力を消費してしまう。そこで、フィルタに圧力センサを設置して圧力センサの計測値から循環ポンプの流量を推定する。この流量に基づいて循環ポンプのインバータ周波数設定値を、噴流ポンプの流量と送液ポンプの流量の和と同等以上の範囲で、減少させるように補正する。この制御を行うことで循環ポンプの流量を、より適切に制御することができ、更なる省エネルギ化を実現することが可能になる。
圧力センサを取り付ける代わりに循環ポンプのインバータ周波数設定値と循環ポンプのインバータ電流値から、循環ポンプの流量を推定することで、同様の制御を行うことも可能である。

本実施形態のワイヤ放電加工装置の概略図である。 本実施形態の制御装置を示すブロック図である。 本実施形態の制御のフロー図である。

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。

ワイヤ放電加工に使用される加工液として、大きく分けて、添加物を含む水を主成分とする水系放電加工液と、添加物を含む油を主成分とする油系放電加工液とがあるが、本発明においては、基本的に何れの種類の加工液を使用するときでも実施することができる。本実施形態に係るワイヤ放電加工装置１は、加工媒体として加工液Ｆに水系放電加工液を使用し、工具電極として、例えば、長尺線形の黄銅製ワイヤ電極Ｅを使用する。

図１は本実施形態のワイヤ放電加工装置１の概略図であり、加工槽２と、汚液槽３と、清液槽４と、噴流ポンプ５と、噴流ノズル５１と、送液ポンプ６と、冷却装置６１と、純水器６２と、循環ポンプ７と、フィルタ７１と、圧力センサ７２と、を備える。加工液供給槽は、少なくとも汚液槽３と清液槽４とを含んでなり、加工槽２が設けられているワイヤ放電加工装置の本機に隣接して設置されている。

加工槽２は、放電加工の対象となる被加工物Ｗを収容する。加工槽２内にはワイヤ電極Ｅを位置決め案内する図示しないワイヤガイドが被加工物Ｗを挟んで上下に設けられている。一対のワイヤガイドは、上下それぞれ噴流ノズル５１と共にガイドアセンブリの中に組み込まれている。噴流ノズル５１は被加工物Ｗとワイヤ電極Ｅとの間に形成される加工間隙に向かって加工液Ｆを噴出する。ワイヤ電極Ｅまたは被加工物Ｗは相対移動可能に構成され、放電加工中に被加工物Ｗは所定の加工間隙をもってワイヤ電極Ｅと対向配置される。不図示の加工用電源装置からワイヤ電極Ｅおよび被加工物Ｗを通して加工間隙に所定の加工電圧が供給され、加工間隙に発生した放電にともなう放電エネルギによって被加工物Ｗの一部が除去されて加工が進行する。

汚液槽３は、加工槽２から排出される放電加工により汚れた加工液Ｆを貯留する。本実施形態においては汚液槽３が加工槽２よりも下方に配置されており、加工槽２と汚液槽３との間にドレインバルブを含むドレイン管路が設けられている。加工槽２に加工液Ｆを貯留する際にはドレインバルブを閉じて急速に貯留を行い、放電加工時にはドレインバルブを開くことで加工槽２内の汚れた加工液Ｆを自由落下させて汚液槽３に排出可能である。加工槽２内の加工液Ｆをポンプによって汲み上げて排出するよりも省エネルギであり、同時に加工槽２から加工液Ｆを全排出するために要する時間を短くすることが可能である。ただし、必要に応じてドレイン管路に代えて加工槽２内の加工液Ｆを汲み上げるポンプを含む排出管路を設置することも可能である。あるいは、ドレイン管路と排出管路とを並設し、適宜管路を切り換えて加工液Ｆを汚液槽３に回収するようにすることも可能である。

循環ポンプ７は汚液槽３の汚れた加工液Ｆをフィルタ７１に供給する。フィルタ７１は、汚れた加工液Ｆを濾過して加工液Ｆの中の不純物を除去することで清浄な加工液Ｆに浄化する。濾過された清浄な加工液Ｆは清液槽４に送られる。本実施形態においてはフィルタ７１に圧力センサ７２が取り付けられフィルタ７１に掛かる加工液Ｆの圧力を測定可能な構成である。

清液槽４は清浄な加工液Ｆを貯留する。汚液槽３の汚れた加工液Ｆをフィルタ７１によって濾過することで不純物を除去し清浄な加工液Ｆとして再利用する。清液槽４の清浄な加工液Ｆを加工槽２に送液することで清浄な加工液中で放電加工が行われる。

噴流ポンプ５は清液槽４から清浄な加工液Ｆを噴流ノズル５１に供給する。噴流ノズル５１の流量は、加工条件に対応して制御装置８が噴流ポンプ５のインバータ周波数設定値を変更することによって変化させている。加工条件は、例えば放電時間、放電休止時間、サーボ基準電圧、送り速度、電圧値、送り速度等の他に、噴流ノズル５１と被加工物Wとの密着の具合（いわゆる浮き加工や段差加工）も含まれる。加工条件は、加工工程毎に異なるので、加工工程毎に噴流ポンプ５の流量が変わるように制御される。加工条件は、いわゆる適応制御によって加工中に変更されることがある。例えば、加工中に被加工物の板厚が変わるときは、板厚の変化に対応して加工条件が変更される。加工中に加工条件が変更されるときは、加工条件の変更に応じて噴流ポンプ５の流量が変わるように制御される。

送液ポンプ６は清液槽４から清浄な加工液Ｆを加工槽２に供給する。冷却装置６１に送液ポンプ６が加工液Ｆを送ることで放電加工や各ポンプの稼働によって上昇した液温を下げて清液槽４に戻す。純水器（イオン交換樹脂）６２にもまた送液ポンプ６が加工液Ｆを送ることで放電加工によって低下した加工液Ｆの比抵抗値を調整して清液槽４に戻す。このように送液ポンプ６は加工槽２に清浄な加工液Ｆを供給するだけではなく、加工液Ｆの液温と比抵抗値を放電加工に適するように調整する役割も果たしている。

図２に示すように制御装置８は、噴流ポンプ制御部８５、送液ポンプ制御部８６および循環ポンプ制御部８７を有している。各ポンプ制御部は噴流ポンプ５、送液ポンプ６および循環ポンプ７に対してそれぞれインバータ制御を行う。図２に示される実施形態の制御装置８における噴流ポンプ噴流制御部８５、送液ポンプ制御部８６、循環ポンプ制御部８７は、それぞれＶＶＶＦ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：可変電圧可変周波数）インバータを含んでなり、要求される噴流ポンプ５の流量に適応して変更設定される周波数に対応して電圧が適宜変更される。噴流ポンプ制御部８５はＮＣ装置９から加工条件を取得し、加工条件を基に噴流ポンプ５をインバータ制御し、噴流ポンプ５の流量を取得する。送液ポンプ制御部８６は噴流ポンプ制御部８５から取得した噴流ポンプ５の流量を基に送液ポンプ６をインバータ制御し、送液ポンプ６の流量を取得する。循環ポンプ制御部８７は、噴流ポンプ制御部８５からの噴流ポンプ５の流量、および送液ポンプ制御部８６からの送液ポンプ６の流量を基に循環ポンプ７をインバータ制御する。

本実施形態の制御装置８については図３を基にさらに詳細な説明を行う。
噴流ポンプ制御部８５がＮＣ装置９からのワイヤ放電加工の加工条件を取得して、これを基に噴流ポンプ５のインバータ周波数設定値を変更する。本実施形態では、さらに噴流ポンプ制御部８５が噴流ポンプ５のインバータ電流値を取得することによって、噴流ポンプ５のインバータ周波数設定値とインバータ電流値を把握することが可能である。そしてインバータの周波数設定値とインバータ電流値から仕事率を計算により推定可能であることから、噴流ポンプ制御部８５は噴流ポンプ５の仕事率すなわち流量を取得することができる。

次に、送液ポンプ制御部８６は放電加工に悪影響を与えない範囲で送液ポンプ６の流量を少なくする。送液ポンプ６の適正流量が噴流ポンプ５の流量と略対応関係にあることを発明者は本発明の試みの中で発見した。そのため送液ポンプ制御部８６は、噴流ポンプ制御部８５から取得した噴流ポンプ５の流量を基に送液ポンプ６の適正流量を算出して、送液ポンプ６のインバータ周波数設定値を変更する。さらに送液ポンプ６のインバータ電流値を取得することによって、送液ポンプ６の仕事率すなわち流量を取得することができる。本実施形態では送液ポンプ制御部８６が噴流ポンプ５の流量に比例して送液ポンプ６のインバータ周波数設定値を変更する。

また本実施形態においては、室温が高く、加工液Fの液温を低くする必要がある場合には、ワイヤ放電加工機１の電源が入り一定時間（例えば３０分間）は送液ポンプ制御部８６が送液ポンプ６を最大流量で稼働させて清浄な加工液Fを冷却装置６１に供給し、加工液Ｆの液温を下げることを優先して制御を行う。あるいは室温が低く、加工液Fの液温を高くする必要がある場合には、ワイヤ放電加工機１の電源が入り一定時間（例えば３０分間）は冷却装置６１で加工液Fの冷却を行わずに、送液ポンプ制御部８６が送液ポンプ６を最大流量で稼働させる。このように送液ポンプ６の稼働により加工液Fの液温を上昇させることを優先して制御を行う。それ以降は上記のように送液ポンプ６が適正流量となるように制御を行う。加えて放電加工を行わない間は待機運転モードとして送液ポンプ６のインバータ周波数設定値を３０Ｈｚ程度に設定して消費電力を抑えながら加工液Ｆの比抵抗と液温を一定に保つようにする。

次に、循環ポンプ制御部８７は、放電加工に悪影響を与えない範囲で循環ポンプ７の流量を少なくする。循環ポンプ７の流量は放電加工装置１全体で使用され、汚れた加工液Ｆとなる量と同等以上であれば清液槽４の液量を一定以上に保つことが可能となり、清浄な加工液Ｆが不足することは無い。すなわち循環ポンプ７の適正流量は、噴流ポンプ５の流量と送液ポンプ６の流量の和よりも僅かに多ければ良い。
そのため循環ポンプ制御部８７は、噴流ポンプ制御部８５から噴流ポンプ５の流量を取得すると共に、送液ポンプ制御部８６から送液ポンプ６の流量を取得し、２つのポンプの流量の和を求める。循環ポンプ制御部８７は流量の和を基にして、流量の和より僅かに多くなるように循環ポンプ７のインバータ周波数設定値を変更する。一例としては２つのポンプの流量の和より１０％程度多い流量となるように循環ポンプ７のインバータ周波数設定値を変更する。あるいは循環ポンプ７に安定して稼働可能な下限周波数がある場合には、循環ポンプ７の下限周波数における流量と、前述の２つのポンプの流量の和より１０％程度多い流量と、どちらか一方の多い方の流量となるように循環ポンプ７のインバータ周波数設定値を変更する。

フィルタ７１が新品である、あるいは交換して間もない場合では循環ポンプ７のインバータ周波数設定値が同じであっても流量が過剰となることがある。本実施形態ではフィルタ７１の圧力を検出する圧力センサ７２を備えている。そして事前にフィルタ７１における圧力と流量の関係式を構築することで、循環ポンプ制御部８７が圧力センサ７２の計測値を取得して、循環ポンプ７の流量を算出・取得することが可能な構成となっている。結果、循環ポンプ制御部８７は取得した循環ポンプ７の流量を基にして、圧力センサ７２が検出したフィルタ７１における圧力が低く周波数が同じで比較的流量が多くなるときは、循環ポンプ７の流量をより適正な流量とするために循環ポンプ７のインバータ周波数設定値を、噴流ポンプ５と送液ポンプ６の流量の和以上の範囲内で減少させる補正を行うことが可能になる。
本実施形態では、循環ポンプ７の流量を取得するために圧力センサ７２を使用したが、より簡易な方法として循環ポンプ７のインバータの周波数設定値とインバータ電流値から流量を取得することも可能である。

さらに、フィルタ７１は長時間使用を続けると目詰まりを起こし、効率が悪化する。そこで事前にインバータ周波数設定値に対する循環ポンプ７の流量の正常範囲を設定しておく。そして、取得した循環ポンプ７の流量が正常範囲に収まらない少ない流量である場合には、循環ポンプ制御部８７はフィルタ７１の交換を求める警告を発する。このようにして、効率が悪化したまま循環ポンプ７を稼働させることを防止することが可能になる。

本実施形態では、別途センサを設置することなく容易に流量を取得するために、噴流ポンプ５および送液ポンプ６のインバータ電流値とインバータ周波数設定値から各ポンプの流量を推定し取得した。しかし、より正確な流量を得るために各ポンプに流量計を設置し、これらの流量計から直接各ポンプの流量を取得することでさらに高精度な流量制御も可能である。

本発明は実施形態の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形または応用が可能である。

１ ワイヤ放電加工装置
２ 加工槽
３ 汚液槽
４ 清液槽
５ 噴流ポンプ
６ 送液ポンプ
７ 循環ポンプ
８ 制御装置
９ NC装置
５１ 噴流ノズル
６１ 冷却装置
６２ 純水器
７１ フィルタ
７２ 圧力センサ
８５ 噴流ポンプ制御部
８６ 送液ポンプ制御部
８７ 循環ポンプ制御部
E ワイヤ電極
F 加工液
W 被加工物

すでに記述されているとおり、ワイヤ放電加工装置においては、加工液をワイヤ放電加工装置内で繰り返し濾過し再利用するために主に３つのポンプを使用している。具体的には、循環ポンプと、送液ポンプと、噴流ポンプである。循環ポンプは、主に放電加工で発生する加工屑（チップおよびスラッジ）を含む汚れた加工液をフィルタに通水・濾過するためのポンプである。送液ポンプは、主に濾過した清浄な加工液を純水器や冷却装置、洗浄を目的として加工槽等の各部に送りこむためのポンプである。噴流ポンプは、主に加工部で発生する加工屑を除去するために清浄な加工液の噴流を一対の噴流ノズルを通して加工間隙に送り込むポンプである。このとき、噴流ポンプの駆動において、加工条件に合わせて加工に最適な噴流圧・流量にするためにインバータ制御をしていたが、循環・送液ポンプの駆動においては、放電加工への悪影響を懸念して安全に安定して加工液を送液できるように商用周波数に固定したままで運用している。そのため、循環・送液ポンプが要求されているよりも相当大きいエネルギで余計に稼働していると見做すことができる。しかも、循環・送液ポンプが必要以上に稼働することによって、かえって加工液供給槽内を循環している加工液の温度が上昇し、温度が上昇した加工液を冷却するために冷却装置が不必要に作動する。したがって、従来のワイヤ放電加工装置は、省エネルギの観点から改善の余地がある。

本発明によれば、被加工物を内部に収容する加工槽と、加工槽から排出される汚れた加工液を貯留する汚液槽と、清浄な加工液を貯留する清液槽と、加工槽内に設けられ、加工液を被加工物の加工部分に供給する噴流ノズルと、清液槽内の清浄な加工液を噴流ノズルへ供給する噴流ポンプと、清液槽から加工槽へ清浄な加工液を供給する送液ポンプと、送液ポンプから供給された加工液の温度を調整し清液槽へと供給する冷却装置と、送液ポンプから供給された加工液の比抵抗を調整し清液槽へと供給する純水器と、汚れた加工液を清浄な加工液に濾過するフィルタと、汚液槽内の汚れた加工液をフィルタに供給すると共に濾過された清浄な加工液を清液槽へ供給する循環ポンプと、ワイヤ放電加工の加工条件に応じて噴流ポンプをインバータ制御しながら噴流ポンプの流量を取得して噴流ポンプの流量に基づいて送液ポンプをインバータ制御すると共に送液ポンプの流量を取得して噴流ポンプの流量と送液ポンプの流量の和に基づいて循環ポンプをインバータ制御する制御装置と、を備えるワイヤ放電加工装置が提供される。

本発明によれば、被加工物を内部に収容する加工槽と、加工槽から排出される汚れた加工液を貯留する汚液槽と、清浄な加工液を貯留する清液槽と、加工槽内に設けられ、加工液を被加工物の加工部分に供給する噴流ノズルと、清液槽内の清浄な加工液を噴流ノズルへ供給する噴流ポンプと、清液槽から加工槽へ清浄な加工液を供給する送液ポンプと、送液ポンプから供給された加工液の温度を調整し清液槽へと供給する冷却装置と、送液ポンプから供給された加工液の比抵抗を調整し清液槽へと供給する純水器と、汚れた加工液を清浄な加工液に濾過するフィルタと、汚液槽内の汚れた加工液をフィルタに供給すると共に濾過された清浄な加工液を清液槽へ供給する循環ポンプと、ワイヤ放電加工の加工条件に応じて噴流ポンプをインバータ制御しながら噴流ポンプの流量を取得して噴流ポンプの流量に基づいて送液ポンプの適正流量を算出し送液ポンプの流量を適正流量にインバータ制御すると共に送液ポンプの流量を取得して噴流ポンプの流量と送液ポンプの流量の和と同等よりも僅かに大きい流量になるように循環ポンプをインバータ制御する制御装置と、を備えるワイヤ放電加工装置が提供される。

噴流ポンプ５は清液槽４から清浄な加工液Ｆを噴流ノズル５１に供給する。噴流ノズル５１の流量は、加工条件に対応して制御装置８が噴流ポンプ５のインバータ周波数設定値を変更することによって変化させている。加工条件は、例えば放電時間、放電休止時間、サーボ基準電圧、送り速度、電圧値等の他に、噴流ノズル５１と被加工物Wとの密着の具合（いわゆる浮き加工や段差加工）も含まれる。加工条件は、加工工程毎に異なるので、加工工程毎に噴流ポンプ５の流量が変わるように制御される。加工条件は、いわゆる適応制御によって加工中に変更されることがある。例えば、加工中に被加工物の板厚が変わるときは、板厚の変化に対応して加工条件が変更される。加工中に加工条件が変更されるときは、加工条件の変更に応じて噴流ポンプ５の流量が変わるように制御される。

Claims (8)

1. 被加工物を内部に収容する加工槽と、
   前記加工槽から排出される汚れた前記加工液を貯留する汚液槽と、
   清浄な前記加工液を貯留する清液槽と、
   前記加工槽内に設けられ、前記加工液を前記被加工物の加工部分に供給する噴流ノズルと、
   前記清液槽内の清浄な前記加工液を前記噴流ノズルへ供給する噴流ポンプと、
   前記清液槽から前記加工槽へ清浄な前記加工液を供給する送液ポンプと、
   前記送液ポンプから供給された前記加工液の温度を調整し前記清液槽へと供給する冷却装置と、
   前記送液ポンプから供給された前記加工液の比抵抗を調整し前記清液槽へと供給する純水器と、
   汚れた前記加工液を清浄な前記加工液に濾過するフィルタと、
   前記汚水槽内の汚れた前記加工液を前記フィルタに供給すると共に濾過された清浄な前記加工液を前記清液槽へ供給する循環ポンプと、
   ワイヤ放電加工の加工条件に応じて前記噴流ポンプをインバータ制御しながら前記噴流ポンプの流量を取得して前記噴流ポンプの流量に基づいて前記送液ポンプをインバータ制御すると共に前記送液ポンプの流量を取得して前記噴流ポンプの流量と前記送液ポンプの流量の和に基づいて前記循環ポンプをインバータ制御する制御装置と、を備えるワイヤ放電加工装置。
2. 前記制御装置は、前記噴流ポンプの流量と、前記送液ポンプの流量と、前記循環ポンプの流量とを、各ポンプのインバータ電流値とインバータ周波数設定値から推定し取得する、請求項１に記載ワイヤ放電加工装置。
3. 前記噴流ポンプの流量を計測する噴流ポンプ流量計と、
   前記送液ポンプの流量を計測する送液ポンプ流量計と、
   前記循環ポンプの流量を計測する循環ポンプ流量計と、をさらに備え、
   前記制御装置は、前記噴流ポンプの流量と、前記送液ポンプの流量と、前記循環ポンプの流量とを、各ポンプの前記流量計から取得する、請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
4. 前記制御装置は、前記循環ポンプの前記インバータ周波数設定値を、前記噴流ポンプの流量と前記送液ポンプの流量の和と同等よりも僅かに大きい流量になるように制御する、請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
5. 前記フィルタの圧力値を計測する圧力センサを備え、
   前記制御装置は、前記圧力センサの圧力値から前記循環ポンプの流量を推定し、推定した前記循環ポンプの流量に基づいて前記循環ポンプの前記インバータ周波数設定値を、前記噴流ポンプの流量と前記送液ポンプの流量の和と同等以上の範囲で、減少させるように補正する、請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
6. 前記循環ポンプのインバータ周波数設定値に対して、取得した前記循環ポンプの流量が正常範囲に収まらない少ない流量である場合には、前記制御装置は前記フィルタの交換を求める警告を発する、請求項５に記載のワイヤ放電加工装置。
7. 前記循環ポンプの前記インバータ周波数設定値と前記循環ポンプのインバータ電流値から前記循環ポンプの流量を推定し、推定した前記循環ポンプの流量に基づいて前記循環ポンプの前記インバータ周波数設定値を、前記噴流ポンプの流量と前記送液ポンプの流量の和と同等以上の範囲で、減少させるように補正する、請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
8. ワイヤ放電加工の加工条件に応じて前記噴流ポンプをインバータ制御する工程と、前記噴流ポンプの流量を取得する工程と、
   次に、前記噴流ポンプの流量を基に前記送液ポンプをインバータ制御する工程と、前記送液ポンプの流量を取得する工程と、
   次に、前記噴流ポンプの流量と前記送液ポンプの流量の和を基に前記循環ポンプをインバータ制御する工程を有する、ワイヤ放電加工方法。

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