JPH0229453B2 - - Google Patents

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JPH0229453B2
JPH0229453B2 JP57112807A JP11280782A JPH0229453B2 JP H0229453 B2 JPH0229453 B2 JP H0229453B2 JP 57112807 A JP57112807 A JP 57112807A JP 11280782 A JP11280782 A JP 11280782A JP H0229453 B2 JPH0229453 B2 JP H0229453B2
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JP
Japan
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machining
workpiece
wire electrode
integrator
wire
Prior art date
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JP57112807A
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English (en)
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JPS597523A (ja
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Haruki Obara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Priority to US06/505,478 priority patent/US4510367A/en
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Priority to EP83303555A priority patent/EP0102693B1/en
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Publication of JPH0229453B2 publication Critical patent/JPH0229453B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02Wire-cutting
    • B23H7/04Apparatus for supplying current to working gap; Electric circuits specially adapted therefor

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は平均加工電圧、平均加工電流等がほぼ
一定となるように、ワークとワイヤ電極との相対
的な送り速度を制御するサーボ送りのワイヤカツ
ト放電加工機の改良に関するものであり、更に詳
細にはワークの板厚に応じて電気加工条件を切替
えて、効率の良い放電加工を行なうことができる
ようにしたワイヤカツト放電加工機に関するもの
である。
従来技術と問題点 ワークとワイヤ電極とを相対的に移動させ、放
電によりワークを任意の形状に加工するワイヤカ
ツト放電加工機を用いてワークの加工を行なう場
合、ワークの板厚に比例的に電気加工条件(無負
荷電圧、ピーク電流、オン・オフタイム等)を大
とすると、能率の良い加工を行なうことができ
る。
この為、従来より、ワークの板厚に応じて電気
加工条件の切替を行なうようにしたワイヤカツト
放電加工機も提案されているが、従来のこの種の
装置には次のような欠点があつた。即ち、従来装
置は、平均加工電圧がほぼ一定となるようにワー
クとワイヤ電極との相対的な送り速度を制御する
サーボ送りを適用し、送り速度(ワークの板厚が
大となるほど送り速度は小となる)に基づいて板
厚を判定し、判定結果に基づいて電気加工条件を
切替えるようにしていた為、アーク放電により、
送り速度が小となつた場合に於いても、ワークの
板厚が増加したとして電気加工条件を大とし、放
電状態を更に悪化させてしまう欠点があつた。
発明の目的 本発明は前述の如き欠点を改善したものであ
り、その目的は正確なワークの板厚を求め、該板
厚に基づいて電気加工条件を切替えるようにする
ことにより、能率が良く、且つ精度の良い放電加
工を行なうことができるようにすることにある。
以下実施例について詳細に説明する。
発明の実施例 先ず、本発明の原理について説明する。尚、本
発明は平均加工電圧、平均加工電流等がほぼ一定
となるように、ワークとワイヤ電極との相対的な
送り速度を制御するサーボ送りのワイヤカツト放
電加工機に適用するものである。
矩形状電流パルスを用いたワイヤカツト放電加
工に於ける単位時間当りのワークの加工量Wは次
式(1)で表わすことができる。
W=d・h・F=η・VG・IP・τ・f=η・
VG・IT ……(1) 但し、dは加工溝幅、hはワークの板厚、Fは
ワイヤ電極とワークとの相対的な送り速度、ηは
効率、VGはギヤツプ電圧、IPはピーク電流、τは
実電流パルス幅、fは放電周波数、ITは放電加工
に寄与する平均真加工電流である。
また、式(1)より次式(2)が得られる。
h=η・VG・IT/F・d ……(2) ところで効率η、ギヤツプ電圧VGはおもにワ
ーク、ワイヤ電極の材質によつて変化するが、加
工中にワークの材質が変化しなければ、ほぼ一定
と見倣すことができるので、式(2)を次式(3)に示す
ように書き直すことができる。
h=K・IT/F・d ……(3) 但し、Kはワーク、ワイヤ電極の材質によつて
定まる定数である。
従つて、真加工電流IT、送り速度F、加工溝幅
dを求め、式(3)の演算を行なうことにより、ワー
クの板厚hを求めることができるので、板厚hに
応じた電気加工条件の切替を行なうことが可能と
なる。この場合、板厚hを真加工電流ITに基づい
て求めているものであるから、放電加工に寄与し
ないアーク電流の影響を受けることはなく、従つ
て正確な板厚を求めることが可能となる。以上は
矩形状電流パルスを用いた場合であるが、コンデ
ンサ放電を用いたワイヤカツトについてもまつた
く同様の関係が成立することが確認されている。
第1図は本発明を実施するワイヤカツト放電加
工機のブロツク線図であり、1はワイヤ電極、2
はワーク、3は加工電源、4は積分器、5は基準
電圧V1と積分器4の出力との差を増幅する差動
増幅器、6は電圧周波数変換器、7は基準電圧V
2と積分器4の出力とを比較し、積分器4の出力
の方が大きい間、その出力αを“1”とする比較
器、8は比較器7の出力αが“1”の間、オンと
なるアナログスイツチ、9は積分器、10はAD
変換器、11は数値制御装置、12X,12Yは
それぞれX,Y軸のサーボユニツト、13X,1
3Yはワイヤ電極1とワーク2とを相対的に移動
させるX,Y軸のモータ、R1〜R3は抵抗であ
る。
積分器4は抵抗R1,R2によつて分圧された
ワイヤ電極1とワーク2との間の電圧を平滑化す
るものであり、その出力は平均加工電圧に対応し
たものとなる。差動増幅器5は積分器4の出力と
基準電圧V1との差を増幅して電圧周波数変換器
6に加え、数値制御装置11は電圧周波数変換器
6からのパルス信号を分配してモータ13X,1
3Yの動作を制御する信号を作成し、サーボユニ
ツト12X,12Yに加える。そして、これによ
り、平均加工電圧が一定となるような速度で、ワ
イヤ電極1とワーク2との相対的な送りが行なわ
れる。尚、上述の如き動作は良く知られているも
のであるから、詳細な説明は省略する。
比較器7は積分器4の出力と基準電圧V2とを
比較し、基準電圧V2の方が小の間は、ワイヤ電
極1とワーク2との間の放電が正常に行なわれて
いるとして、その出力αを“1”とし、基準電圧
V2の方が大きい間は、アーク状態であるとし
て、その出力αを“0”とし、アナログスイツチ
8及び数値制御装置11に加える。従つて、ワイ
ヤ電極1とワーク2との間の放電が正常に行なわ
れている時のみ、電流検出用抵抗R3からの電流
信号が、アナログスイツチ8を介して積分器9に
加えられることになる。積分器9はアナログスイ
ツチ8を介して加えられる電流信号を平滑化し、
AD変換器10に加えるものであり、その出力は
真加工電流に対応したものとなる。
数値制御装置11は前述したモータ13X,1
3Yの制御の他にも、電圧周波数変換器6の出
力、AD変換器10の出力、外部のキーボード
(図示せず)等から入力されるワークとワイヤ電
極との材質によつて定まる定数K及び加工溝幅d
に基づいて、第2図のフローチヤートに示す処理
を一定時間毎に行なつている。尚、加工溝幅d
は、加工前にテスト加工を行ない、予め求めてお
くものである。以下、第2図を参照して、その動
作を説明する。
数値制御装置11は一定時間毎に比較器7の出
力αが“1”であるのか否かを検出しており、出
力αが“1”の場合は、先ず電圧周波数変換器6
の出力に基づいてワイヤ電極1とワーク2との相
対的な送り速度Fを求め、次にAD変換器10の
出力に基づいて、真加工電流ITを求め、次に前出
の式(3)に示した演出を行ない、ワークの板厚hを
求める。
数値制御装置11内部のメモリ(図示せず)に
は、第3図に示すように、ワークの板厚h1〜ho
(但し、ho-1<ho)に対応して、無負荷電圧VS1
VSo、ピーク電流IP1〜IPo、オンタイムTON1
TONo、オフタイムTOFF1〜TOFFoが記憶されてお
り、数値制御装置11は式(3)により板厚hを求め
ると、該板厚hと前記メモリに記憶されている板
厚h1〜hoとを比較し、比較結果に基づいて、電気
加工条件の切替えを行なう。この場合、h1<h<
h2であれば、数値制御装置11は板厚h1対応の電
気加工条件VS1、IP1、TON1、TOFF1を読出し、こ
れらの条件に基づいて無負荷電圧、ピーク電流、
オン・オフタイムを制御する制御信号b、c、d
を作成して加工電源3に加え、電気加工条件の切
替えを行なうものである。即ち、ho-1<h<ho
あれば、板厚ho-1対応の加工条件に電気加工条件
を設定するものである。尚、当然のことである
が、板厚ho-1対応の電気加工条件は板厚ho対応の
電気加工条件よりも、加工パワーが小となつてい
るものである。
尚、以上に於いてK値をキーボードから入力す
ると述べたが、数値制御装置11にあらかじめ各
種ワーク、ワイヤ材料に対応するK値K1〜Kn
入力しておき、使用者がそのいずれかを選択して
用いても良い。K値が数値制御装置に記憶されて
いないワーク、ワイヤ材料の場合にK値を次のよ
うにして自動的に数値制御装置11内で演算し、
記憶して使用しても良い。すなわちワイヤカツト
放電加工機を用いる場合は、本加工前に試加工を
行ない、加工溝幅、加工の安定性などを測定チエ
ツクするのが普通であるから、この試加工の段階
で加工条件を適宜に選択、設定するとともに、予
め加工するワークの板厚hを数値制御装置11へ
キーボードなどから入力する。この状態で加工を
行ない、加工中の真加工電流IT、送り速度Fを数
値制御装置11に起憶しておく。試加工後に加工
溝中dを測定して数値制御装置11に入力する
と、数値制御装置11は式(3)を変形した次式 K=F・d・h/IT ……(4) を用いてKを演算し記憶することができる。従つ
て、次回に同一ワーク、ワイヤ材料を用いて加工
する場合はすでに記憶してあるK値を用いること
ができるから、前回と異なる板厚のワークを用い
ても、自動的に板厚を判定し加工条件を自動的に
切換えることが可能となる。
また、実施例に於いては、平均加工電圧が一定
となるように、送り速度を制御するサーボ送り方
式のワイヤカツト放電加工機に本発明を適用した
場合について説明したが、平均加工電流を一定に
するとか、その他のサーボ送り方式のワイヤカツ
ト放電加工機にも適用することができる。
発明の効果 以上説明したように、本発明は真加工電流を検
出する加工電流検出手段(実施例に於いては比較
器7、アナログスイツチ8、積分器9から構成さ
れる)と、送り速度を検出する速度検出手段(実
施例に於いては電圧周波数変換器6、数値制御装
置11等から成る)と、加工溝幅を入力するキー
ボード等から構成される入力手段と、真加工電
流、送り速度、加工溝幅に基づいてワークの板厚
を求める板厚検出手段(実施例に於いては数値制
御装置11から成る)と、板厚に基づいて電気加
工条件を切替える制御手段(実施例に於いては加
工電源3、数値制御装置11から成る)とを備え
ているものであるから、ワークの板厚に応じて電
気加工条件を切替えすることができ、従つて能率
の良い放電加工を行なうことができる利点があ
る。また、真加工電流に基づいてワークの板厚を
求めているものであるから、従来装置のようにア
ーク時に電気加工条件を大とし、放電状態を悪化
させることがなくなり、従つて精度の良い放電加
工を行なうことができる利点もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例のブロツク線図、第2
図は第1図の動作を示すフローチヤート、第3図
はメモリの記憶内容を示す図である。 1はワイヤ電極、2はワーク、3は加工電源、
4,9は積分器、5は差動増幅器、6は電圧周波
数変換器、7は比較器、8はアナログスイツチ、
10はAD変換器、11は数値制御装置、12
X,12Yはサーボユニツト、13X,13Yは
モータ、R1〜R3は抵抗である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 サーボ送り方式を適用してワークとワイヤ電
    極とを相対的に移動させ、放電により前記ワーク
    を任意の形状に加工するワイヤカツト放電加工機
    において、 ワイヤ電極とワーク間の電圧を平滑化する積分
    器、該積分器の出力と基準電圧とを比較する比較
    器、アナログスイツチ、積分器、A/D変換器か
    ら構成され真加工電流IT ただしIT=IP・τ・f ここで IP:ピーク電流 τ:実電流パルス幅 f:放電周波数 を検出する加工電流検出手段と、 前記ワークとワイヤ電極との相対的な送り速度
    を検出する速度検出手段と、 加工溝幅を入力する入力手段と、 前記加工電流検出手段と速度検出手段との検出
    結果及び前記入力手段からの加工溝幅に基づいて
    ワークの板厚h=K・IT/F・dを検出する板厚検 出手段と、 ただし、 K:ワーク、ワイヤ電極の材質により定まる定数 F:ワイヤ電極とワークとの相対的な送り速度 d:加工溝幅 該板厚検出手段の検出結果に基づいて電気加工
    条件を切替える制御手段とを備えたことを特徴と
    するワイヤカツト放電加工機。
JP57112807A 1982-06-30 1982-06-30 ワイヤカツト放電加工機 Granted JPS597523A (ja)

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DE8383303555T DE3366064D1 (en) 1982-06-30 1983-06-21 Wire-cut electric discharge machine
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