JP6325392B2 - 短絡状態から加工開始可能なワイヤ放電加工機 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤ放電加工機に関し、特に加工開始時においてワイヤ電極とワークの極間が短絡状態であっても放電加工が開始可能なワイヤ放電加工機に関する。

ワイヤ放電加工機は、ワークの小径加工開始穴にワイヤ電極を通して加工を開始する際に、ワイヤとワークが短絡していない、いわゆる開放状態で加工を開始すると、ワイヤ電極とワークの間の、いわゆる極間に抵抗のある加工液、例えば比抵抗管理された水や油が存在し、高いエネルギーの放電電流が一気に流れず、抵抗で制限された放電電流が長く持続しワイヤの溶断（断線）もなく、安定して加工できるように工夫されている。

一方で、図１６（ａ）に示すように、加工開始時において、ワイヤ電極と小径加工開始穴中心との位置のずれが原因となって、ワイヤ電極の外周面が小径加工開始穴内面に接する、いわゆる短絡状態になっている場合がある。ワイヤ放電加工機においては、短絡状態で加工開始を行い、電源電圧のワイヤ電極−ワーク間への印加及び放電電流の供給を行った場合、ワークからワイヤ電極（もしくはその逆）に一気に電流が流れ、ワイヤ電極の抵抗によってジュール熱が発生し、ワイヤ電極が溶断してしまうことが常識である。その為、通常は短絡状態では電源電圧の印加や放電電流の供給を行わないようにしている。

このような問題に対応するために、ワイヤ放電加工機における加工開始時の短絡状態を解除する従来技術として、例えば特許文献１に開示されるように、加工開始時に短絡状態が検出された場合に、ワイヤ電極とワークの間で相対的な微小距離移動を繰り返すことで、短絡状態が解除される位置を探索する手法が開示されている。

特開０３−２８７３１５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術には以下に述べる問題があった。
すなわち、ワークの小径加工開始穴がワイヤ電極のワイヤ径に近い微小な場合や、図１６（ｂ）に示すように、小径加工開始穴が斜めに形成されていることが原因でワイヤ電極と小径加工開始穴が平行にならずワイヤ電極とワークの上エッジもしくは下エッジが接触している場合、図１６（ｃ）に示すように、小径加工開始穴の内面にバリがある場合、図１６（ｄ）に示すように、ワイヤ電極が斜めになっている場合などにおいては、特許文献１に記載の技術を用いたとしても短絡状態の解除が出来る可能性は少ないという問題があった。

そこで、本発明の目的は、従来は加工を開始することが困難であった、微小穴径や、バリが残っていたり、斜めになった小径加工開始穴からの放電加工の開始を可能とするワイヤ放電加工機を提案することである。

本願の請求項１に係る発明は、第１の直流電源が第１のスイッチング素子と電流制限抵抗を介してワイヤ電極とワークの極間に接続される放電誘起回路と、第２の直流電源が第２のスイッチング素子を介して前記極間に接続される電流供給回路と、前記極間の電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路で検出された電圧に基づいて短絡状態を検出する短絡検出手段と、前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子のオン・オフを制御する制御回路を有するワイヤ放電加工機において、加工開始時に前記短絡検出手段により短絡を検出したとき、前記制御回路は、前記極間に短絡検出用のパルス状の電圧の印加、及び、前記ワイヤ電極が前記ワークと短絡状態でも溶断せず、なおかつ、開放状態で接近した際にワーク表面を放電除去するに十分な電流の供給を繰り返し、前記繰り返しの期間内で、前記短絡検出用の電圧により前記ワイヤ電極と前記ワークが開放状態になったことが検出された時点から、予め定められた時間、前記極間に、前記短絡検出用の電圧の印加、及び、前記電流の供給を続ける、ことを特徴とするワイヤ放電加工機である。

本願の請求項２に係る発明は、前記予め定められた時間までに、前記短絡検出手段により、短絡が解除されたことを検出した時、予め設定された加工条件に変更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である。

本願の請求項３に係る発明は、前記加工条件に変更した後、ワイヤ放電加工機において、加工プログラムに基づいて加工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である。

本願の請求項４に係る発明は、前記予め定められた時間までに、短絡が解除されなかった場合、短絡が解除されるまで前記ワイヤ電極のワイヤ張力、加工液流量、前記ワイヤ電極のワイヤ送り速度のいずれかもしくはそれらを組み合わせた条件を変更することを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤ放電加工機である。

本願の請求項５に係る発明は、前記ワイヤ電極と前記ワークが短絡状態でも溶断しない放電電流は、前記ワイヤ電極の線径、材質および種類、加工する前記ワークのワーク材質と板厚、加工液の比抵抗値、前記ワイヤ電極を走行させるのに必要なワイヤ張力を設定した状態で実験により求め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である。

本発明により、従来、短絡状態で加工開始が出来なかった微小穴径や、バリが残っていたり、斜めになった小径加工開始穴からの加工が可能となり、短絡解除に多大な時間を要していた従来の段取り作業を省略することが出来るため、生産性の向上に大きく貢献することができる。

本発明の実施の形態におけるワイヤ放電加工機の概略構成図である。 本発明の実施の形態における小電流パルスについて説明する図である。 本発明の実施の形態において極間に印加する電圧パルスと電流パルスの概要を説明する図である。 ワイヤ電極とワーク間の短絡検出方法を説明する図である。 本発明の実施の形態における極間に印加する電圧パルスと電流パルスの一例示す図である。 本発明の実施の形態における加工電源回路の概略構成図である。 従来技術におけるスイッチング素子の制御と極間電圧、極間電流の関係を示すタイムチャートである。 本発明の実施の形態におけるスイッチング素子の制御と極間電圧、極間電流の関係を示すタイムチャートである。 本発明の実施の形態におけるワイヤ電極とワーク間の短絡検出を説明するタイムチャートである。 従来技術における極間短絡時のプログラム起動・停止を説明するタイムチャートである。 本発明の実施の形態における極間短絡時のプログラム起動を説明するタイムチャートである。 従来技術におけるワイヤ放電加工機の制御処理の流れを示すフローチャートである。 従来技術におけるワイヤ放電加工機の他の制御処理の流れを示すフローチャートである。 本願発明の実施の形態におけるワイヤ放電加工機の制御処理の流れを示すフローチャートである。 本願発明の実施の形態におけるワイヤ放電加工機の他の制御処理の流れを示すフローチャートである。 ワイヤ電極とワークの短絡状態を例示する図である。

以下、本発明の一実施形態について図面と共に説明する。
従来のワイヤ放電加工機には、ワイヤ電極とワークが短絡状態では、断線の可能性が高い為に放電の為の電源電圧の印加や放電電流の供給を行わないように設定されていた。
しかしながら、発明者は実験を繰り返すことにより、ワイヤ電極とワークとが短絡している状態で、ワイヤ電極をワイヤ走行方向に低いワイヤ張力をかけた状態で走行させ、加工液の供給を行い、ワイヤ電極線が溶断しない程度のパルス状の高周波の電圧印加と放電電流供給を行い続けていると、ワイヤ振動やワイヤ表面に付着した油分による絶縁皮膜、その他の要因により、ワイヤ電極とワークとの間が僅か一瞬ではあるものの短絡状態が解除されることがあり、その瞬間に放電を発生させることが可能であることを立証した。

そして、僅か一度でも放電が発生すれば、その放電反発力によりワイヤ電極がワーク面から押し返されワークとの間に隙間を生じることが出来、放電を継続させ、さらに放電により短絡していた面を溶融除去させる事が出来、短絡状態から抜け出し加工を開始する事が可能となることがわかった。
その為、加工開始時に、短絡状態においても、加工開始時の最初の一定期間のみ、特別にワイヤ電極が溶断しない程度の高周波の電圧印加及び放電電流供給を行える電源回路と制御方式と印加する機能を有し、放電除去による短絡解除を行い、加工を開始するワイヤ放電加工機を発明した。

図１は、本発明の一実施の形態におけるワイヤ放電加工機３０の概略構成図である。ワイヤ電極１が巻かれたワイヤボビン１１は、送り出し部トルクモータ１０で、ワイヤ電極１の引き出し方向とは逆方向に指令された所定低トルクが付与される。ワイヤボビン１１から繰り出されたワイヤ電極１は、複数のガイドローラを経由し（図示せず）、ブレーキモータ１２により駆動されるブレーキシュー１３により、ブレーキシュー１３とワイヤ電極送りモータ（図示せず）で駆動されるフィードローラ２２の間の張力が調節される。

張力検出器１４は上ガイド１５と下ガイド１７間を走行するワイヤ電極１の張力の大きさを検出する検出器である。ブレーキシュー１３を通過したワイヤ電極１は、上ガイド１５に備えられた上ワイヤ支持ガイド１６、下ガイド１７に備えられた下ワイヤ支持ガイド１８、下ガイドローラ１９を経由し、ピンチローラ２１とワイヤ電極送りモータ（図示せず）で駆動されるフィードローラ２２で挟まれ、ワイヤ電極回収箱２０に回収される。
上ガイド１５と下ガイド１７の間の放電加工領域には放電加工対象となる図示しないワーク２がテーブル４（図示せず）に載置され、ワイヤ電極１に加工用電源から高周波電圧が印加され放電加工がなされる。また、ワイヤ放電加工機３０本体は制御装置４０によって制御される。

次に、本発明の一実施の形態におけるワイヤ放電加工機３０の放電制御の概要を、図２〜図５を用いて説明する。
図２（ａ）に示すように、ワイヤ電極１とワーク２の極間が短絡状態において、本来開放時に供給するべき通常の放電加工に用いる高電流パルスを極間に供給すると、極間抵抗が少なくワイヤ電極１に過大な電流が流れ、ジュール熱によりワイヤ電極１が溶断する。そこで、本発明においては、図２（ｂ）に示すように、ワイヤ電極１とワーク２の極間が短絡状態である場合に、短絡状態においてもワイヤ電極１が溶断せず、なおかつ、開放状態で接近した際にワーク表面を放電除去するに十分な小電流を供給するように極間電圧、極間電流を制御する。

なお、この小電流については、実際にワークの加工を行う際に用いられるワイヤ電極の線径やワイヤ電極の材質および種類、そして加工対象となるワークのワーク材質と板厚、加工液の比抵抗値やワイヤを走行させるに必要なワイヤ張力などによって異なるので、これら各加工条件をワイヤ放電加工機に設定した状態で実験を行うか、または計算などにより、あらかじめ供給電流量を求めておくようにすればよい。

図３は、本発明における小径加工開始穴から加工開始時に供給する高周波電圧パルスと電流パルスの波形を示したグラフである。本発明のワイヤ放電加工機３０では、図３（ａ）に示すように、ワイヤ電極１とワーク２の間にパルス状の放電誘起電圧を印加した際に、ワイヤ電極１とワーク２間が短絡状態であることが検出された場合においても、パルス状の放電用電圧によりワイヤ電極１が溶断しない程度の高周波の小電流を供給する。このような小電流を供給することにより、短絡中においてもワイヤ電極１を断線させることなく極間に電流を供給することができ、また、小電流の供給中に僅かでも開放状態が発生すると、ワークのエッジ部を僅かながら除去加工することができる。そして、このようなパルス状の小電流を繰り返し供給することで、放電反発力や小電流放電によるワーク表面の溶融除去により、ワイヤ電極とワーク間が安定した開放状態へと推移することが期待できる。

そして、図３（ｂ）に示すように、ワイヤ電極とワーク間にパルス状の放電誘起電圧を印加した際に、ワイヤ電極とワーク間が開放状態であることが検出された場合には、放電加工のために設定されている本来の加工条件で供給する電流パルスを供給し、通常の放電加工を開始することができる。
なお、ワイヤ電極１とワーク２の間が短絡状態であるのか、開放状態であるのかについては、図４に示すように、短絡状態と開放状態を判別するための短絡開放判定基準電圧を設定しておき、放電誘起電圧を印加した際の極間電圧の立ち上がり電圧を観察し、極間電圧が短絡開放判定基準電圧を超えたか否かで判定するようにすればよい。

また、図５に示すように、開放状態の検出と放電電流供給が一定期間連続した場合に、放電加工のために設定されている通常の加工条件に切り替えるように制御することで、一時的な短絡解除に対して大電流を供給してワイヤ電極が断線してしまうことを防止することができる。

このように、本発明においては、加工プログラム開始時には供給している電流がワイヤ電極を断線させることがない小電流を供給している為、万が一判定後に電流供給前に瞬時に短絡してしまっても、ワイヤ電極が断線する心配は無い。
また、一定期間待っても、短絡が解除しない場合には、水圧やワイヤ張力を順次変更し、ワイヤに振動を与えて、ワイヤ電極がワークに接している状態から離れる状態を作りやすくする。更に、一定期間待っても解除しない場合には、電圧印加を停止し、加工開始処理を中断しプログラムの停止処理を行い、短絡解除のアラームを表示する。

図６は、本発明の一実施の形態における、極間電圧、極間電流を生成する加工電源回路５０の要部を説明する図である。加工電源回路５０は、極間に放電を誘起するための放電誘起回路５１と、ワークの除去加工を行うため電流供給回路５２などから構成されている。放電誘起回路５１には第１の直流電源５３があり、第１のスイッチング素子Ｓ１と電流制限抵抗５４を介して、ワイヤ電極１とワーク２により形成される極間に接続される。

一方、電流供給回路５２には第２の直流電源５５があり、第２のスイッチング素子Ｓ２を介して、ワイヤ電極１とワーク２により形成される極間に接続される。符号５６は、配線などにより生じる浮遊インダクタンスであり、これらは誘導エネルギーを蓄えることができる。
さらに、極間に放電が発生したかどうかを検出する放電検出手段５７、各スイッチング素子のオン・オフを制御する制御回路５８が備えられている。

図６の加工電源回路５０において、第１のスイッチング素子Ｓ１は、ワイヤ電極１とワーク２との極間に放電誘起用パルス電圧を印加し、このパルス電圧によって前記極間の短絡状態を検出すると共に、解放状態においては前記極間の絶縁を破壊して放電を誘起するために用いられる。一方で、第２のスイッチング素子Ｓ２は、従来技術と同様に極間に加工用パルス電圧を印加してワーク２の加工を行うために用いられると共に、本発明の特徴である、ワイヤ電極１とワーク２との極間が短絡状態において供給してもワイヤ電極１が断線（溶断）しない小電流を前記極間に供給するために用いられる。なお、小電流の値については、前述の通りあらかじめ実験や計算などにより求めておき、制御装置４０の設定パラメータとして設定しておく。

このように構成された加工電源回路５０の動作について、図７，８を用いて説明する。
図７は、従来技術において行われる加工電源回路５０の第１のスイッチング素子Ｓ１と第２のスイッチング素子Ｓ２の制御について、極間電圧Ｖｇ、極間電流Ｉｇとの関係を説明するタイムチャートである。従来技術においては、はじめにＳ１をオンにして、放電誘起用パルス電圧を極間に印加する。その際に、極間電圧Ｖｇがほとんど検出されない場合には、ワイヤ電極１とワーク２の極間が短絡状態になっていると判断し、一定期間後にＳ１をオフし、Ｓ２はオフのままで放電電流を極間に供給しないように制御する。

また、極間電圧Ｖｇが検出され、放電検出手段５７により放電が検出された場合には、ワイヤとワークの極間が開放状態となっていると判断し、Ｓ１をオフすると共にＳ２を一定時間オンして大電流を極間に供給することでワーク２に対する放電加工を行う。
その後、極間の絶縁を回復するために休止時間を設け、１サイクルの放電加工が完了する。

図８は、本発明の実施の形態のおいて行われる加工電源回路５０の第１のスイッチング素子Ｓ１と第２のスイッチング素子Ｓ２の制御について、極間電圧Ｖｇ、極間電流Ｉｇとの関係を説明するタイムチャートである。本実施の形態においては、はじめにＳ１をオンにして、放電誘起用パルス電圧を極間に印加する。ここで、極間電圧Ｖｇがほとんど検出されない場合にワイヤ電極１とワーク２の極間が短絡状態になっていると判断し、一定期間後にＳ１をオフする点までは従来技術と同様であるが、本発明では、その際に同時にＳ２を一定時間オンして小電流を極間に供給する。この場合、供給される電流は小電流であるから、ワイヤは断線することなく、また、小電流の供給中に僅かでも開放状態が発生すると、ワーク２のエッジ部を僅かながら除去加工することができる。

また、ワイヤ電極１とワーク２の極間が開放状態であって、極間の間隙距離が十分小さく放電が発生する場合には、放電誘起用パルス電圧による放電を検出したらＳ１をオフし、同時にＳ２を一定時間オンして同じ小電流を極間に供給することでワークを除去加工する。なお、図８において、開放状態における極間電流Ｉｇの電流ピーク値は、短絡状態の極間電流Ｉｇの電流ピーク値よりも低い値となっているが、これは加工液の絶縁抵抗があるためである。
その後極間の絶縁を回復するために休止時間を設け、１サイクルが完了する。

図９は、本発明の実施の形態において、放電誘起回路５１によりワイヤ電極１とワーク２の極間に放電誘起電圧が印加するために第１のスイッチング素子Ｓ１を制御した場合における、極間電圧Ｖｇ、極間電流Ｉｇと、極間の短絡判定Ｓ３との関係を説明するタイムチャートである。図９に示すように、極間が開放状態にある場合には、第１のスイッチング素子Ｓ１をオンにすると、極間電圧Ｖｇが立ち上がり短絡開放判定基準電圧を超えることが検出され、短絡判定Ｓ３においては、短絡状態ではない（開放状態である）という判定がなされる。
一方で、極間が短絡状態にある場合には、第１のスイッチング素子Ｓ１をオンにすると、極間電圧Ｖｇは短絡開放判定基準電圧を超えないことが検出され、短絡判定Ｓ３においては、短絡状態であるという判定がなされる。

図１０は、従来技術における、加工開始時の短絡検出時の制御動作における、加工電源回路５０の第１のスイッチング素子Ｓ１と第２のスイッチング素子Ｓ２の制御と、極間電圧Ｖｇ、極間電流Ｉｇ、および短絡判定Ｓ３との関係を説明するタイムチャートである。
図１０に示すように、従来技術におけるワイヤ放電加工機において、加工開始前にワイヤ電極１とワーク２との間で短絡状態が検出されている状態で、ワイヤ放電加工用の制御プログラムが起動すると、第１のスイッチング素子Ｓ１により短絡状態が検出された後、Ｓ１をオフした後もＳ２はオフのままで放電電流を極間に供給しないように制御し、このような状態が一定時間継続すると、ワイヤ放電加工が開始できないと判断し、ワイヤ放電加工用の制御プログラムを停止する。

図１１は、本発明の実施の形態において、加工開始時の短絡検出時の制御動作における、加工電源回路５０の第１のスイッチング素子Ｓ１と第２のスイッチング素子Ｓ２の制御と、極間電圧Ｖｇ、極間電流Ｉｇ、および短絡判定Ｓ３との関係を説明するタイムチャートである。
図１１に示すように、本発明の実施の形態におけるワイヤ放電加工機３０において、加工開始前にワイヤ電極１とワーク２との間で短絡状態が検出されている状態で、ワイヤ放電加工用の制御プログラムが起動すると、第１のスイッチング素子Ｓ１により短絡状態が検出された後、Ｓ１をオフすると同時にＳ２を一定時間オンして小電流を極間に供給するように制御され、ワイヤ放電加工用の制御プログラムの動作を継続する。

なお、本実施の形態において、極間に供給する電流の大きさは、第２の直流電源５５の出力電圧と第２のスイッチング素子Ｓ２のスイッチング時間によって調整され、これらを小さく短くすることで、ワイヤ電極１がワーク２に対して小電流と通常の加工用放電電流を適宜切り替えて供給するように制御することができる。

以下に、図１２〜図１５を用いて、本発明の実施の形態における制御処理の流れを説明する。
図１２は、従来技術におけるワイヤ放電加工機の制御処理の流れを示す図である。
図１２の制御処理では、小径加工開始穴において、ワイヤとワークが短絡していた場合、短絡アラームとなりプログラムを停止している。また、短絡していなければ、放電加工のサイクルに移行する。

●［ステップＳＡ０１］加工制御プログラムが開始されると、ワイヤ電極とワークの極間に放電誘起電圧を印加し、ワイヤ電極−ワーク間の短絡判定を行う。ワイヤ電極−ワーク間が短絡状態である場合にはプログラムを停止し、短絡状態でない場合（開放状態である場合）にはステップＳＡ０２へと進む。
●［ステップＳＡ０２］第１のスイッチング素子Ｓ１をオン／オフすることで、ワイヤ電極とワークの極間に放電誘起電圧を印加する。
●［ステップＳＡ０３］ステップＳＡ０２で印加した放電誘起電圧によりワイヤ電極とワークの極間に放電が発生したか判定する。放電が発生した場合にはステップＳＡ０４へと進み、放電が発生しなかった場合にはステップＳＡ０２へと戻る。
●［ステップＳＡ０４］第２のスイッチング素子Ｓ２をオンして、ワイヤ電極とワークの極間に放電加工用の大電流を供給する。
●［ステップＳＡ０５］第２のスイッチング素子Ｓ２をオフして、ワイヤ電極とワークの極間への放電加工用の大電流の供給を停止し、ワイヤ極間の絶縁を回復するために一定時間加工を休止する。
●［ステップＳＡ０６］加工制御プログラムが終了したか否かを判定する。プログラムが終了していない場合にはステップＳＡ０２へと戻り、プログラムが終了した場合にはプログラムを終了する。

図１３は、従来技術におけるワイヤ放電加工機の他の制御処理の流れを示す図である。
図１３の制御処理では、放電加工が開始され、その途中で短絡が検出されると、大電流の供給を停止し、第１の直流電源５３による放電判定を行い、短絡が所定の連続Ｎ回以上検出されれば、ワイヤ電極を制御して加工経路を逆行させてワイヤとワークの短絡を解除する後退制御に移行し、後退制御で所定距離後退しても短絡が解除しない場合、短絡アラームとして、プログラムの停止を行う。

●［ステップＳＢ０１］加工制御プログラムが開始されると、ワイヤ電極とワークの極間に放電誘起電圧を印加し、ワイヤ電極−ワーク間の短絡判定を行う。ワイヤ電極−ワーク間が短絡状態である場合にはプログラムを停止し、短絡状態でない場合（開放状態である場合）にはステップＳＢ０２へと進む。
●［ステップＳＢ０２］第１のスイッチング素子Ｓ１をオン／オフすることで、ワイヤ電極とワークの極間に放電誘起電圧を印加する。
●［ステップＳＢ０３］ステップＳＢ０２で印加した放電誘起電圧によりワイヤ電極とワークの極間に放電が発生したか判定する。放電が発生した場合にはステップＳＢ０４へと進み、放電が発生しなかった場合にはステップＳＢ０７へと進む。
●［ステップＳＢ０４］第２のスイッチング素子Ｓ２をオンして、ワイヤ電極とワークの極間に放電加工用の大電流を供給する。
●［ステップＳＢ０５］第２のスイッチング素子Ｓ２をオフして、ワイヤ電極とワークの極間への放電加工用の大電流の供給を停止し、ワイヤ極間の絶縁を回復するために一定時間加工を休止する。
●［ステップＳＢ０６］加工制御プログラムが終了したか否かを判定する。プログラムが終了していない場合にはステップＳＢ０２へと戻り、プログラムが終了した場合にはプログラムを終了する。
●［ステップＳＢ０７］放電加工開始後に短絡が検出された場合において、ステップＳＢ０３の放電判定で連続して所定回数Ｎ回以上の短絡が検出されたかを判定する。所定回数Ｎ回以上の短絡が検出された場合には、ステップＳＢ１０へと進み、所定回数Ｎ回以上の短絡が検出されていない場合には、ステップＳＢ０８へと進む。
●［ステップＳＢ０８］第２の直流電源５５を制御して第２のスイッチング素子Ｓ２をオンにし、ワイヤ電極とワークの極間に中電流を供給して放電を試みる。
●［ステップＳＢ０９］第２のスイッチング素子Ｓ２をオフして、ワイヤ電極とワークの極間への中電流の供給を停止し、ステップＳＢ０６へ戻る。
●［ステップＳＢ１０］ワイヤ電極を制御して加工経路を逆行させてワイヤとワークの短絡を解除する後退制御に移行する。
●［ステップＳＢ１１］ワイヤ電極１とワークの極間の短絡判定を行う。極間が短絡状態である場合にはプログラムを停止し、開放状態である場合にはステップＳＢ０２へと進む。

図１４は、本発明の実施の形態におけるワイヤ放電加工機の制御処理の流れを示す図である。
図１４の制御処理では、小径加工開始穴において、ワイヤとワークが短絡していた場合でも、第１の直流電源５３による放電判定を行い、さらに一定時間短絡が連続した場合には短絡アラームとしてプログラムの停止を行うが、この間、Ｓ２による小電流による放電を試みるサイクルを繰り返す。この際、Ｓ１電源による放電判定で放電が確認できれば、Ｓ２による大電流供給に切り替え、本来の加工エネルギーによる放電加工を開始する。

●［ステップＳＣ０１］加工制御プログラムが開始されると、ワイヤ電極とワークの極間に放電誘起電圧を印加し、ワイヤ電極−ワーク間の短絡判定を行う。ワイヤ電極−ワーク間が短絡状態である場合にはステップＳＣ０７へと進み、開放状態である場合にはステップＳＣ０２へと進む。
●［ステップＳＣ０２］第１のスイッチング素子Ｓ１をオン／オフすることで、ワイヤ電極とワークの極間に放電誘起電圧を印加する。
●［ステップＳＣ０３］ステップＳＣ０２で印加した放電誘起電圧によりワイヤ電極とワークの極間に放電が発生したか判定する。放電が発生した場合にはステップＳＣ０４へと進み、放電が発生しなかった場合にはステップＳＣ０２へと戻る。
●［ステップＳＣ０４］第２のスイッチング素子Ｓ２をオンして、ワイヤ電極とワークの極間に放電加工用の大電流を供給する。
●［ステップＳＣ０５］第２のスイッチング素子Ｓ２をオフして、ワイヤ電極とワークの極間への放電加工用の大電流の供給を停止し、ワイヤ極間の絶縁を回復するために一定時間加工を休止する。
●［ステップＳＣ０６］加工制御プログラムが終了したか否かを判定する。プログラムが終了していない場合にはステップＳＣ０２へと戻り、プログラムが終了した場合にはプログラムを終了する。
●［ステップＳＣ０７］第１のスイッチング素子Ｓ１をオン／オフすることで、ワイヤ電極とワークの極間に放電誘起電圧を印加する。
●［ステップＳＣ０８］ステップＳＣ０７で印加した放電誘起電圧によりワイヤ電極とワークの極間に放電が発生したか判定する。放電が発生した場合にはステップＳＣ０４へと戻り、放電が発生しなかった場合にはステップＳＣ０９へと進む。
●［ステップＳＣ０９］ステップＳＣ０８における放電判定で一定時間短絡が連続して検出されたか否かを判定する。一定時間短絡が連続して検出された場合には短絡アラームとしてプログラムを停止し、そうでない場合にはステップＳＣ１０へと進む。
●［ステップＳＣ１０］第２の直流電源５５を制御して第２のスイッチング素子Ｓ２をオンにし、ワイヤ電極とワークの極間に小電流を供給して放電を試みる。
●［ステップＳＣ１１］第２のスイッチング素子Ｓ２をオフして、ワイヤ電極とワークの極間への小電流の供給を停止する。
●［ステップＳＣ１２］加工制御プログラムが終了したか否かを判定する。プログラムが終了していない場合にはステップＳＣ０７へと戻り、プログラムが終了した場合にはプログラムを終了する。

図１５は、本発明の実施の形態におけるワイヤ放電加工機の他の制御処理の流れを示す図である。
図１５の制御処理では、図１４の制御処理に加えて、一定時間短絡が続いた場合、プログラムをアラーム停止させるのではなく、さらに加工条件を変更して、第１のスイッチング素子Ｓ１による放電判定を繰り返す。例えば、放電判定で短絡判定基準を下げ放電と判定しやすいような加工条件に変更したり、ワイヤ張力、加工液流量、ワイヤ送り速度を調整する。これにより、半導通状態において、放電を起こしやすくする。規定回数にわたって加工条件の変更を行っても放電判定とならない場合には、最終的にアラームによるプログラム停止とする。

●［ステップＳＤ０１］加工制御プログラムが開始されると、ワイヤ電極とワークの極間に放電誘起電圧を印加し、ワイヤ電極−ワーク間の短絡判定を行う。ワイヤ電極−ワーク間が短絡状態である場合にはステップＳＤ０７へと進み、短絡状態でない場合（開放状態である場合）にはステップＳＤ０２へと進む。
●［ステップＳＤ０２］第１のスイッチング素子Ｓ１をオン／オフすることで、ワイヤ電極とワークの極間に放電誘起電圧を印加する。
●［ステップＳＤ０３］ステップＳＤ０２で印加した放電誘起電圧によりワイヤ電極とワークの極間に放電が発生したか判定する。放電が発生した場合にはステップＳＤ０４へと進み、放電が発生しなかった場合にはステップＳＤ０２へと戻る。
●［ステップＳＤ０４］第２のスイッチング素子Ｓ２をオンして、ワイヤ電極とワークの極間に放電加工用の大電流を供給する。
●［ステップＳＤ０５］第２のスイッチング素子Ｓ２をオフして、ワイヤ電極とワークの極間への放電加工用の大電流の供給を停止し、ワイヤ極間の絶縁を回復するために一定時間加工を休止する。
●［ステップＳＤ０６］加工制御プログラムが終了したか否かを判定する。プログラムが終了していない場合にはステップＳＤ０２へと戻り、プログラムが終了した場合にはプログラムを終了する。
●［ステップＳＤ０７］第１のスイッチング素子Ｓ１をオン／オフすることで、ワイヤ電極とワークの極間に放電誘起電圧を印加する。
●［ステップＳＤ０８］ステップＳＤ０７で印加した放電誘起電圧によりワイヤ電極とワークの極間に放電が発生したか判定する。放電が発生した場合にはステップＳＤ０４へと戻り、放電が発生しなかった場合にはステップＳＤ０９へと進む。
●［ステップＳＤ０９］ステップＳＤ０８における放電判定で一定時間短絡が連続して検出されたか否かを判定する。一定時間短絡が連続して検出された場合にはステップＳＤ１３へと進み、そうでない場合にはステップＳＤ１０へと進む。
●［ステップＳＤ１０］第２の直流電源５５を制御して第２のスイッチング素子Ｓ２をオンにし、ワイヤ電極とワークの極間に小電流を供給して放電を試みる。
●［ステップＳＤ１１］第２のスイッチング素子Ｓ２をオフして、ワイヤ電極とワークの極間への小電流の供給を停止する。
●［ステップＳＤ１２］加工制御プログラムが終了したか否かを判定する。プログラムが終了していない場合にはステップＳＤ０７へと戻り、プログラムが終了した場合にはプログラムを終了する。
●［ステップＳＤ１３］加工条件を変更して、半導通状態において、放電を起こしやすくする。例えば、放電判定で短絡判定基準を下げ放電と判定しやすいような加工条件に変更したり、ワイヤ張力、加工液流量、ワイヤ送り速度を調整したりする。
●［ステップＳＤ１４］ステップＳＤ１３における加工条件の変更回数があらかじめ設定しておいた所定の回数を超過したか否かを判定する。超過している場合には、短絡アラームとしてプログラムを停止し、超過していない場合にはステップＳＤ０７へと戻る。

１ ワイヤ電極
２ ワーク
１０ 送り出し部トルクモータ
１１ ワイヤボビン
１２ ブレーキモータ
１３ ブレーキシュー
１４ 張力検出器
１５ 上ガイド
１６ 上ワイヤ支持ガイド
１７ 下ガイド
１８ 下ワイヤ支持ガイド
１９ 下ガイドローラ
２０ ワイヤ電極回収箱
２１ ピンチローラ
２２ フィードローラ
３０ ワイヤ放電加工機
４０ 制御装置
５０ 加工電源回路
５１ 放電誘起回路
５２ 電流供給回路
５３ 第１の直流電源
５４ 電流制限抵抗
５５ 第２の直流電源
５６ 浮遊インダクタンス
５７ 放電検出手段
５８ 制御手段
Ｓ１ 第１のスイッチング素子
Ｓ２ 第２のスイッチング素子

Claims (5)

1. 第１の直流電源が第１のスイッチング素子と電流制限抵抗を介してワイヤ電極とワークの極間に接続される放電誘起回路と、第２の直流電源が第２のスイッチング素子を介して前記極間に接続される電流供給回路と、前記極間の電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路で検出された電圧に基づいて短絡状態を検出する短絡検出手段と、前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子のオン・オフを制御する制御回路を有するワイヤ放電加工機において、
   加工開始時に前記短絡検出手段により短絡を検出したとき、前記制御回路は、前記極間に短絡検出用のパルス状の電圧の印加、及び、前記ワイヤ電極が前記ワークと短絡状態でも溶断せず、なおかつ、開放状態で接近した際にワーク表面を放電除去するに十分な電流の供給を繰り返し、前記繰り返しの期間内で、前記短絡検出用の電圧により前記ワイヤ電極と前記ワークが開放状態になったことが検出された時点から、予め定められた時間、前記極間に、前記短絡検出用の電圧の印加、及び、前記電流の供給を続ける、
   ことを特徴とするワイヤ放電加工機。
2. 前記予め定められた時間までに、前記短絡検出手段により、短絡が解除されたことを検出した時、予め設定された加工条件に変更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。
3. 前記加工条件に変更した後、ワイヤ放電加工機において、加工プログラムに基づいて加工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。
4. 前記予め定められた時間までに、短絡が解除されなかった場合、短絡が解除されるまで前記ワイヤ電極のワイヤ張力、加工液流量、前記ワイヤ電極のワイヤ送り速度のいずれかもしくはそれらを組み合わせた条件を変更することを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤ放電加工機。
5. 前記ワイヤ電極と前記ワークが短絡状態でも溶断しない放電電流は、前記ワイヤ電極の線径、材質および種類、加工する前記ワークのワーク材質と板厚、加工液の比抵抗値、前記ワイヤ電極を走行させるのに必要なワイヤ張力を設定した状態で実験により求めることを特徴とする請求項１記載のワイヤ放電加工機。