JP2722146B2 - ワイヤ放電加工機の加工条件制御方法 - Google Patents

ワイヤ放電加工機の加工条件制御方法

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JP2722146B2
JP2722146B2 JP3292452A JP29245291A JP2722146B2 JP 2722146 B2 JP2722146 B2 JP 2722146B2 JP 3292452 A JP3292452 A JP 3292452A JP 29245291 A JP29245291 A JP 29245291A JP 2722146 B2 JP2722146 B2 JP 2722146B2
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実 高橋
総 鈴木
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ワイヤ放電加工機の
加工開始時における加工条件制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ワイヤ放電加工機は加工開始時にワイヤ
電極の断線が発生しやすく自動化、無人化でのネックと
なっている。ワイヤ電極の断線の主な原因としては下記
のものがあげられる。 1.加工液の状態が悪い場合 (1)端面からの加工開始の場合、加工液が飛散して加
工部分に十分供給されず気中放電となりワイヤ電極が断
線する。 (2)大口径の加工開始穴の場合、加工液が飛散して加
工部分に十分供給されず気中放電となりワイヤ電極が断
線する。 (3)小口径の加工開始穴の場合、加工液の排出がさま
たげられて流量不足が生じ、加工屑の排出不良やワイヤ
電極の冷却不足によりワイヤ電極が断線する。 2.被加工物の放電開始場所の状態 加工開始場所の被加工物のバリや倒れなどにより放電開
始時微小範囲で放電するため集中放電が発生し、ワイヤ
電極が断線する。
【0003】従来、加工開始時のワイヤ電極の断線を防
止する方法としては、主に下記の二つの方法がある。方
法1は、作業者が加工状態や加工部に噴流する加工液の
状態を視覚し、聴覚等で確認しながら加工液や電気的条
件の調整を行い、ワイヤ電極の断線を防止する方法であ
る。方法2は、予め加工開始時の加工液の状態が悪くな
る加工をする事が予想される場合は、NCプログラムに
よって加工液や電気的条件を指令するにあたり、NCプ
ログラムの加工開始部分を複数ブロックにし、加工液の
状態が悪い放電開始後数mmまでを加工液や電気的条件
の強さを弱い条件から強い条件へ段階的に指令する方法
である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、方法1
では、作業者が介在するため、自動化、無人化は出来な
い。方法2では、NCプログラムの作成が煩雑となり、
同一形状の加工を行う場合でも加工開始点から放電開始
までの距離が違う場合は、その都度NCプログラムの修
正が必要となるため、NCプログラムの汎用性が悪くな
る、という問題点があった。また、予想で加工条件を切
換えるので、必要以上の余裕を見ることになり加工能率
が向上しない。
【0005】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、ワイヤ放電加工機の加工開始時におけるワイヤ
電極の断線を防止するためのNCプログラム作成工数の
低減を図り、加工時間を短縮し、自動化、無人化を可能
ならしめる加工条件制御方法を提供しようとするもので
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、ワイヤ電極
によるワークの放電加工作用部に供給する加工液の圧力
又は流量を検出しつつ前記ワークの放電加工を行うワイ
ヤ放電加工機の加工条件制御方法において、バリ等の微
小部分の集中放電により前記ワイヤ電極が断線しない第
1の副加工条件を予め記憶し、前記ワークの加工開始時
にNCプログラムで指令した主加工条件を一時保存して
前記第1の副加工条件を出力し、前記ワイヤ電極と前記
ワークとの極間電圧を検出して該極間電圧が所定電圧に
なるように加工速度を制御し、前記加工速度が前記主加
工条件で設定された所定速度に低下し、かつ、前記検出
した加工液の圧力又は流量が前記主加工条件で設定され
た所定の基準値に達したとき、前記保存した主加工条件
の出力を行うことを特徴とするワイヤ放電加工機の加工
条件制御方法である。
【0007】又、この発明は、ワイヤ電極によるワーク
の放電加工作用部に供給する加工液の圧力又は流量を検
出しつつ前記ワークの放電加工を行うワイヤ放電加工機
の加工条件制御方法において、バリ等の微小部分への集
中放電により前記ワイヤ電極が断線しない第1の副加工
条件及び該第1の副加工条件より電気的強さが強い第2
の副加工条件を予め記憶し、前記ワークの加工開始時に
NCプログラムで指令した主加工条件を一時保存して前
記第1の副加工条件を出力し、前記ワイヤ電極と前記ワ
ークとの極間電圧を検出して該極間電圧が所定電圧にな
るように加工速度を制御し、前記加工速度が前記主加工
条件で設定された所定速度に低下し、かつ前記検出した
加工液の圧力又は流量が前記主加工条件で設定された第
1の基準値に達したとき、前記第2の副加工条件を出力
して加工を継続し、前記加工液の圧力又は流量が前記主
加工条件で設定された第2の基準値に達したとき、又
は、前記放電加工作用部に加工液を供給する噴流ノズル
の半径以上の所定周長を加工したとき、前記保存した主
加工条件の出力を行うことを特徴とするワイヤ放電加工
機の加工条件制御方法である。
【0008】
【作用】本発明のワイヤ放電加工機の加工開始時におけ
る加工条件制御方法によれば、NCプログラム運転起動
時には、NCプログラム等で指令した主加工条件が保存
され、放電加工開始時の被加工物のバリや倒れ等によっ
てワイヤ電極が断線しない第1の副加工条件に予め変更
される。放電加工開始時は、バリ等が除去され、加工速
度が低下し、集中放電の可能性がなくなった後、加工液
の圧力、流量等が所定値に達していれば、前記保存した
主加工条件が出力される。また、加工液の圧力、流量等
が所定値に達しない場合は、電気的な強さが第1の副加
工条件と保存した主加工条件との中間の値の第2の副加
工条件に自動的に変更され、噴流ノズルの開口部半径以
上の所定周長が加工されたとき、保存した前記主加工条
件が出力される。
【0009】
【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1はワーク端面の外に加工開始点がある場合の
説明図、図2はワーク内に設けた加工開始穴内に加工開
始点がある場合の説明図、図3は本発明の加工条件制御
方法を示すフロー図、図4は加工喰い付き点の状態を説
明する図である。図1において、3はワーク、4はワー
ク取付け板、5はワーク取付け台、6は加工開始点、7
は加工終了点で、加工軌跡8が形成されている。図3の
制御フローを参照して加工開始時における加工条件の制
御方法を説明する。加工開始点6で加工を開始するとN
Cプログラム等で指令された主加工条件(加工条件3と
する)を読取り、この加工条件3を一時退避し保存する
(ステップS1)。
【0010】この加工条件3の情報からワーク端面3a
での加工の喰い付き部でもワイヤ電極9が断線する恐れ
の無い第1の副加工条件(加工条件1とする)を加工条
件記憶部より呼び出し出力する(ステップS2)。これ
に従って加工液ポンプを駆動して加工部に加工液を供給
し、ワイヤ電極9を走行させる(ステップS3)。加工
液の供給状態が安定したら加工電源を起動し電気パルス
をワイヤ電極9とワーク3間に供給する(ステップS
4)。ワイヤ電極9とワーク3間の極間電圧から極間状
態を検出してサーボ送り指令データを作成しワークをN
Cプログラムの軌跡8に従って移動させる(ステップS
5)。なお、図1及び以下の説明ではワイヤ電極9を移
動するように説明しているが一般にはワーク3側を移動
する。
【0011】加工開始点6からワーク端面3aまでは無
放電部であり、極間電圧は開放電圧を示しワイヤ電極9
は加工条件1で指令される最高速度でプログラム軌跡上
を移動する。ワイヤ電極9がワーク端面3aに達し放電
を開始すると、極間電圧は急激に低下する(図4
(C))。放電が開始すると極間電圧が低下した所定電
圧を維持するように加工送り速度を自動制御するので、
ワーク3が図4(a)のように傾斜してたり、端面3a
にバリがあったりすると加工送り速度は加工面積に応じ
て徐々に低下する(図4(b))。送り速度が所定値以
下に低下したことが判定されると(ステップS6)、即
ちワーク3のワイヤ電極9と対向する全領域に渡って放
電するようになったら、加工液の供給状態を判別工程に
進ませる(ステップS7)。
【0012】ワイヤ電極9がワーク端面3aに達した位
置では、加工開始の場所によって加工喰い付き部での加
工液の状態が異なる。まず図1のようにワーク端面3a
から加工する場合の加工喰い付き部では加工液を供給す
る噴流ノズル10の約半分が開放されており、また、噴
流ノズル10から出た加工液も抵抗なく流れるので、加
工液の状態は流量が大、圧力が小となりステップS7で
NOと判別される。噴流ノズル10は図4(a)に断面
図で示すようにノズル10a、10bの先端がワーク3
上下面にほぼ接するように配置される。
【0013】次に図2のように加工開始穴20が噴流ノ
ズル30の直径に対して小さい場合は加工喰い付き部に
達しても噴流ノズル30が塞がれており、加工液は噴流
ノズル30先端とワーク23との間隙から漏れるのみで
あるので、流量が小で圧力大となりステップS7でNO
と判別される。また、ワーク23内の加工開始穴20が
噴流ノズル30の半径より大きい場合は、加工喰い付き
部に達した位置で加工開始穴20の一部が噴流ノズル3
0から外れるので加工液が流れるようになり、流量およ
び圧力とも適正となってステップ7でYESと判定され
る。なお、加工開始穴20が噴流ノズル30より極端に
大きい場合はワーク端面23aから加工する場合と同様
になる。
【0014】ワーク端面23aまたは加工開始穴20が
極端に大きい場合は加工喰い付き部で加工液の状態がN
Oと判定されるので、加工条件制御はステップS7から
ステップS8に進み、加工条件1より強い電気条件の第
2の副加工条件(加工条件2という)が出力される(ス
テップS8)。この状態で加工液の圧力・流量を監視し
(ステップS9)、更に加工速度が低下してからの移動
距離が噴流ノズル30の半径で定まる所定長進んだかを
監視(ステップS10)しながら加工を進める。そし
て、ステップS9において加工液の圧力・流量が所定の
値に達したときか、ステップS10において加工速度が
低下してからの移動距離が所定値に達したときは加工部
分に加工液が十分に供給されているので保存しておいた
加工条件3を出力する(ステップS11)。
【0015】図2の様に、加工開始穴20が噴流ノズル
30の直径より小さい場合、加工が進んで加工開始穴2
0の一部分がノズル30から外れ加工液が流れるように
なると流量および圧力とも適正となり、ステップ9にお
いて加工液の状態がYESと判別され、ステップS11
に進み保存しておいた加工条件3が出力される。
【0016】ここで、加工条件の概要を説明する。加工
条件は下記表1のように構成され、ワイヤ電極の径や材
質、ワークの厚さ、荒加工から仕上げ加工等を決める電
気条件、および加工液の条件などの項目から成る。
【表1】 これらの項目には条件を設定するためのものと、適応制
御等を行うための参照用項目がある。更に、下記表2に
加工条件の特徴を示した。
【表2】 加工条件には種々の加工の主条件となる加工条件3に属
するものが多種類あるが、本発明ではその他に、ワイヤ
電極の材質・直径、およびワークの厚さに対応した数種
類の加工条件1および2に属するものを加工条件記憶部
に記憶させておき、加工開始時の加工状態を判断して自
動的に加工条件を切換えて加工を行うものである。
【0017】
【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、ワ
ークの加工開始部分の状態を検出し、加工条件の切換え
時期の判断、および加工条件の切換えを自動的に行うこ
とができる。そのため、作業者はワークの端面からの加
工、またはワーク内の加工開始穴からの加工などに応じ
て加工プログラムを修正したり、加工条件を手動で変え
たりする必要がなくなるので、加工時間を短縮できると
ともに、完全に自動化、無人化することが可能となる。
また、ワークの端面からの加工、ワーク内の加工開始穴
からの加工等による加工状態の違いを自動判別できるの
で汎用性がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】ワーク端面の外に加工開始点がある場合の加工
条件制御機能の説明図である。
【図2】ワーク内の加工開始穴内に加工開始点がある場
合の加工条件制御機能説明図である。
【図3】加工条件制御方法のフロー図である。
【図4】加工喰い付き点における加工状態を現す図であ
る。
【符号の説明】
3 被加工物(ワーク) 6 加工開始点 8 加工軌跡 9 ワイヤ電極 10 噴流ノズル 20 加工開始穴 23 被加工物(ワーク) 26 加工開始点 28 加工軌跡 30 噴流ノズル

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ワイヤ電極によるワークの放電加工作用部
    に供給する加工液の圧力又は流量を検出しつつ前記ワー
    クの放電加工を行うワイヤ放電加工機の加工条件制御方
    法において、 バリ等の微小部分の集中放電により前記ワイヤ電極が断
    線しない第1の副加工条件を予め記憶し、 前記ワークの加工開始時にNCプログラムで指令した主
    加工条件を一時保存して前記第1の副加工条件を出力
    し、 前記ワイヤ電極と前記ワークとの極間電圧を検出して該
    極間電圧が所定電圧になるように加工速度を制御し、 前記加工速度が前記主加工条件で設定された所定速度に
    低下し、かつ、前記検出した加工液の圧力又は流量が前
    記主加工条件で設定された所定の基準値に達したとき、
    前記保存した主加工条件の出力を行うことを特徴とする
    ワイヤ放電加工機の加工条件制御方法。
  2. 【請求項2】ワイヤ電極によるワークの放電加工作用部
    に供給する加工液の圧力又は流量を検出しつつ前記ワー
    クの放電加工を行うワイヤ放電加工機の加工条件制御方
    法において、 バリ等の微小部分への集中放電により前記ワイヤ電極が
    断線しない第1の副加工条件及び該第1の副加工条件よ
    り電気的強さが強い第2の副加工条件を予め記憶し、 前記ワークの加工開始時にNCプログラムで指令した主
    加工条件を一時保存して前記第1の副加工条件を出力
    し、 前記ワイヤ電極と前記ワークとの極間電圧を検出して該
    極間電圧が所定電圧になるように加工速度を制御し、 前記加工速度が前記主加工条件で設定された所定速度に
    低下し、かつ前記検出した加工液の圧力又は流量が前記
    主加工条件で設定された第1の基準値に達したとき、前
    記第2の副加工条件を出力して加工を継続し、 前記加工液の圧力又は流量が前記主加工条件で設定され
    た第2の基準値に達したとき、又は、前記放電加工作用
    部に加工液を供給する噴流ノズルの半径以上の所定周長
    を加工したとき、前記保存した主加工条件の出力を行う
    ことを特徴とするワイヤ放電加工機の加工条件制御方
    法。
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