JP6076577B1 - ワイヤ放電加工機 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係るワイヤ放電加工機の構成を示す図である。ワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極1を供給するワイヤボビン2、ワイヤ電極1を加工領域に送るワイヤ電極送り機構3、被加工物Wの上方でワイヤ電極1をガイドする上ガイド4、被加工物Wの下方でワイヤ電極1をガイドする下ガイド5、放電加工後のワイヤ電極1を回収箱7へ送るワイヤ電極回収機構6、被加工物Wが設置される定盤8、上ガイド4を上下方向に移動させる上下送り機構9、上ガイド4及び下ガイド5を前後方向に移動させる前後送り機構10、上ガイド4及び下ガイド5を左右方向に移動させる左右送り機構11、ワイヤ電極1と被加工物Wとの間に電圧を印加する加工電源12、被加工物Wとワイヤ電極1との間の電圧である極間電圧を検出する極間電圧検出部13並びに加工プログラムを実行してワイヤ電極1と被加工物Wとの相対移動及びワイヤ電極1と被加工物Wとの間の放電を制御する制御装置14を有する。加工電源12は、上ガイド4と定盤8とに接続されており、上ガイド4及び定盤8を通じてワイヤ電極1と被加工物Wとの間に電圧が印加される。極間電圧検出部13は、下ガイド5を介して極間電圧を検出する。なお、極間電圧は、極間距離と相関を有する。
本発明の実施の形態2に係るワイヤ放電加工機は、実施の形態1に係るワイヤ放電加工機と同様であるが、ワイヤ電極送り速度決定部142の構成が相違している。図6は、本発明の実施の形態2に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極送り速度決定部の構成を示す図である。ワイヤ電極送り速度決定部142は、極間電圧の検出値に基づいてワイヤ電極1の振動の周波数を抽出する周波数抽出部2421、後述する第3のゲイン処理部2424の出力と極間電圧の指令値とを加算する第1の加算部2422、極間電圧の検出値から第1の加算部2422の出力を減算した結果を出力する減算部2423、ワイヤ電極1の振動の周波数に基づいて第3のゲインの値を変更した上で減算部2423の出力に乗算する第3のゲイン処理部2424、減算部2423の出力に第1のゲインを乗算する第1のゲイン処理部2425、第1のゲイン処理部2425の出力に積分処理を行う積分処理部2426、積分処理部2426の出力に第2のゲインを乗算する第2のゲイン処理部2427、及び第1のゲイン処理部2425の出力と第2のゲイン処理部2427の出力とを加算する第2の加算部2428を有する。第2の加算部2428の出力は、モータ制御部143へ出力するワイヤ電極送り速度指令となる。図6中の周波数抽出部2421から出発して第3のゲイン処理部2424を突き抜ける矢印は、第3のゲイン処理部2424が、周波数抽出部2421からの出力に基づいて処理を変化させることを示している。
本発明の実施の形態3に係るワイヤ放電加工機は、実施の形態1に係るワイヤ放電加工機と同様であるが、周波数抽出部1421の構成が相違している。図7は、本発明の実施の形態3に係るワイヤ放電加工機の周波数抽出部の構成を示す図である。図8は、実施の形態3に係るワイヤ放電加工機の周波数抽出部の周波数抽出機能を模式的に示す図である。周波数抽出部1421は、極間電圧の検出値が継続して設定電圧以下となっている時間Tを検出する時間検出部213及び時間検出部213の検出結果の逆数を算出する逆数算出部214を有する。周波数抽出部1421は、極間電圧の検出値が継続して設定電圧以下となっている時間Tを検出し、検出結果の逆数をワイヤ電極1の振動の周波数とする。
図9は、本発明の実施の形態4に係るワイヤ放電加工機の制御装置の構成を示す図である。実施の形態4に係るワイヤ放電加工機は、実施の形態1に係るワイヤ放電加工機と同様であるが、制御装置14が板厚推定部144を備えている点で相違している。図10は、実施の形態4に係るワイヤ放電加工機の板厚推定部の板厚推定機能を模式的に示す図である。板厚推定部144は、ワイヤ放電加工中に、被加工物Wの現在加工している部分の板厚の推定値を出力する。被加工物Wの現在加工している部分の板厚を推定する方法には、荒加工時の加工電流又はパルス幅から算出される投入エネルギー及び加工速度から推定するといった公知の手法を適用できる。
図13は、本発明の実施の形態5に係るワイヤ放電加工機の制御装置の構成を示す図である。実施の形態5に係るワイヤ放電加工機は、実施の形態1に係るワイヤ放電加工機と同様であるが、上ガイド4と下ガイド5との間隔を検出するガイド間隔検出部145を制御装置14が備えている点で相違している。
図17は、本発明の実施の形態6に係るワイヤ放電加工の周波数抽出部の構成を示す図である。周波数抽出部1421は、閾値設定部215を備えている。図18は、実施の形態6に係るワイヤ放電加工機のピーク周波数抽出部の周波数抽出機能を模式的に示す図である。ピーク周波数抽出部212は、閾値設定部215から入力された閾値以上のピークを持つ周波数の中で最も低い周波数成分を抽出する。
図19は、本発明の実施の形態7に係るワイヤ放電加工機の周波数抽出部の構成を示す図である。周波数抽出部1421は、ワイヤ電極固有振動数算出部216を備えている。ワイヤ電極固有振動数算出部216は、ワイヤ電極1の張力及び上ガイド4と下ガイド5との距離からワイヤ電極1の固有振動数を算出する。
Claims (9)
- ワイヤ電極と被加工物との間に印加する加工電圧による放電で被加工物を加工するワイヤ放電加工機であって、
前記ワイヤ電極と前記被加工物との間の極間電圧を検出する極間電圧検出部と、
前記極間電圧の検出値に基づいて、前記ワイヤ電極の振動の周波数を抽出する周波数抽出部と、
前記極間電圧の検出値と前記極間電圧の指令値との差とワイヤ電極送り速度との比が、前記ワイヤ電極の振動の周波数が大きい程大きく、前記ワイヤ電極の振動の周波数が小さい程小さい値をとるように、前記極間電圧の指令値の比例積分制御又は比例制御において前記極間電圧の検出値と前記極間電圧の指令値との差に乗じるゲインを補正する補正処理部とを備えることを特徴とするワイヤ放電加工機。 - ワイヤ電極と被加工物との間に印加する加工電圧による放電で被加工物を加工するワイヤ放電加工機であって、
前記ワイヤ電極と前記被加工物との間の極間電圧を検出する極間電圧検出部と、
前記極間電圧の検出値に基づいて、前記ワイヤ電極の振動の周波数を抽出する周波数抽出部と、
前記極間電圧の検出値と前記極間電圧の指令値との差とワイヤ電極送り速度との比が、前記ワイヤ電極の振動の周波数が大きい程大きく、前記ワイヤ電極の振動の周波数が小さい程小さい値をとるように、前記極間電圧の指令値の比例積分制御又は比例制御においてゲインに乗じる前記極間電圧の検出値と前記極間電圧の指令値との差を補正する補正処理部とを備えることを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 前記補正処理部は、前記極間電圧の指令値及び前記極間電圧の検出値の少なくとも一方を変化させて、前記極間電圧の検出値と前記極間電圧の指令値との差を補正することを特徴とする請求項2に記載のワイヤ放電加工機。
- 前記周波数抽出部は、前記極間電圧の検出値の時間変動に対して高速フーリエ変換を行って得られた周波数スペクトルが最大となる周波数を前記ワイヤ電極の振動の周波数とすることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のワイヤ放電加工機。
- 前記周波数抽出部は、前記極間電圧の検出値が継続して設定電圧以下となっている時間の逆数を前記ワイヤ電極の振動の周波数とすることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のワイヤ放電加工機。
- 被加工物の板厚を検出する板厚推定部を有し、
前記補正処理部は、前記板厚の推定結果に基づいて、前記板厚の推定値が大きいほど値が小さく、前記板厚の推定値が小さいほど値が大きくなるように前記ゲインを補正することを特徴とする請求項1に記載のワイヤ放電加工機。 - 前記被加工物の上方で前記ワイヤ電極を支持する上ガイドと前記被加工物の下方で前記ワイヤ電極を支持する下ガイドとの間隔を検出するガイド間隔検出部を有し、
前記補正処理部は、前記ガイド間隔検出部の検出結果に基づいて、前記上ガイドと前記下ガイドとの間隔が大きくなるにつれて値が小さくなる上限値及び下限値を前記ゲインに設定することを特徴とする請求項1に記載のワイヤ放電加工機。 - 前記周波数抽出部は、前記極間電圧の検出値の時間変動に対して高速フーリエ変換を行って得られた周波数スペクトルの設定値以上のピークの中で最も低周波のピークの周波数を前記ワイヤ電極の振動の周波数とすることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のワイヤ放電加工機。
- 前記周波数抽出部は、前記極間電圧の検出値の時間変動に対して高速フーリエ変換を行って得られた周波数スペクトルの設定値以上のピークの中で、前記極間電圧の変動の周波数からワイヤ電極固有振動周波数を除いて周波数スペクトルが最大となる周波数を前記ワイヤ電極の振動の周波数とすることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のワイヤ放電加工機。
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