JP7328423B1 - ワイヤ放電加工装置およびワイヤ放電加工方法 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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
Claims (8)
- 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、
前記汚液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の適正流量を算出し前記送液ポンプの流量を前記適正流量に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と同等よりも僅かに大きい流量になるように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。 - 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。
- 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。 - 前記制御装置は、前記循環ポンプの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よりも10%程度多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。
- 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。 - 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。
- 前記循環ポンプの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。
- 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、
前記汚液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、を備え、
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の適正流量を算出し前記送液ポンプの流量を前記適正流量に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と同等よりも僅かに大きい流量になるよう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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