JPH0259219A - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、仕上加工に最適なワークテーブルの送り制
御を行うことができるワイヤ放電加工装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

第５図は例えば従来のワイヤ放電加工装置を示す概略構
成図であり、図において、（１）は加工対象であるワー
ク、（２）はワーク（１）を載置固定するワークテーブ
ル、（３）はワイヤ電極、（４）はワーク（１）とワイ
ヤｉ！！：Ｆ！１Ａ（３）間に加工電圧を印加する加工
用電源、（５ａ）はワークテーブル（２）ｅ　＝　イ＋
′Ｗ１極（３）ニ対してＸ軸方向に相対移動させるＸ＠
モータ、（５ｂ）は同じくワークチーグル（２）をワイ
ヤ送ｍ　（３）　ｉこ対してＹ軸方向に相対移動させる
Ｙ軸モータ、（６）は全体の制御を司どるＮｏ装置であ
る。

第６図はＮｏ装ｒ１１（６）の詳細な構成を示すブロッ
ク図であり、図において、αυはＮＯプログラム、（２
）はＮＯプログラム（１１１内容を解釈して、加工用の
制８＠号を出力する加工制御装置、側は加工制御装置四
の出力信号を受は加工電源（３）を投入する信号を出力
する加工電源投入制御装置、α４は加工制御装置υの出
力を受けｘ＃Ｉ及びＹ軸モータ（５ａ　）。

（５ｂ）を駆動して、ワークチーグル（２）の移動制御
を行うワークテーブル制御装置、（へ）はワーク（１）
とワイヤＫＷ　（３）間に印加されている平均加工′重
圧を加工′ｉＩ！、源（３）出力部で検出する平均加工
電圧検出手段、ＱｅハＮ　Ｏプログラムα〃にプログラ
ムされている加工に最適な目標平均加工重圧を解釈して
設定する目標平均加工電圧設定手段、α力は目標平均加
工電圧設定手段ａ１Ｓに設定されている目標平均加工電
圧と平均加工電圧検品手段（至）によって検出された実
際の平均加圧電圧との差を算出し、核差の電圧が零にな
る様にワークテーブル（１）の送り速度を制御する為の
信号をワークテーブル制御装置α４にｄカするワークテ
ーブル送り速度算出手段である。

次に動牟について説明する。ワイヤ放電加工は、ワーク
テーブル（２）上に載置されたワーク（１）とワイヤ電
極（３）間に、加工電源（４ンから加工電圧を印加して
、両者間で放電爆発を発生させつつ、ＮＣ装置（６）か
ら出力される指令により、上記ワークテーブル（２）を
２次元平面で所望の速度で移動させて、上記ワーク（１
）をＮＯプロプラム（６）で指令される所望形状に加工
するものである。

ここで、上記ワークテーブル（２）の送り速度の制御は
以下に述べる様に制御されている。すなわち、ワークテ
ーブル（２）の送り速度は、平均加工電圧検出手段（至
）にて検出されｔコ平均加工電圧と、目標平均加工電圧
設定手段αＧに設定された目標平均加工電圧の値に基づ
いて、ワークテーブル送り速度算出手段αηにおいて、
次に示す演算が央行される。

Δｆ＝Ｋ　（ｖ−ｖｒ）　　　−”（１）ｆｓ＝ｆｘ＋
Δｆ　　　　・・・・・・（２）ここで、 ｆｌ：現在のワークテーブル（２）の送り速度（ｆｌ／
薦；Ｊ） ｆ　ｔ　：　変更しようとするワークテーブル（２）の
送り速度の目欄値（ｆｆ／ｉ） Δｆ：ワークテープル（２）の速度変化量（ｆｒＭ　／
　ｔｉｐ、　）Ｖ：平均加工電圧（Ｆｌ ｖｒ：目標平均加工重圧（Ｐ−） Ｋ：パラメータ である。

上記に示す様に、（１）式によって平均加工電圧Ｖと目
標平均加工電圧７ｒ　との差を求め、その差分にパラメ
ータＫを乗じて、速度の変化量Δｆを算出した後、（２
）式に示す如く、現在のワークテーブル（２）の送り速
度ｆ１　に、上記（１）式で算出した速度の変化量Δｆ
を加算して、変更しようとする送り速度の目標値ｆ２　
を算出して、ワークテーブル（２）の送り速度が上記送
り速度の目慣＠　ｆ　２になる様に、ワークテーブル送
り速度算出手段α力からワークテーブル制ｎ装ｆｌｎ４
に信号が出力され、その信号を受けてワークテーブル制
御装置α４により、Ｘ軸、Ｙ軸モータ（５ａ）、（５ｋ
））が駆動されて、ワークテーブル（２）が上記目算の
送り速度で２にて移動する。

さて、枚ｆ７１１工を行う場合、ワーク（１）をファー
ストカット加工により所望形状に加工した後、仕上加工
を行うのが通例である。以下、ファーストカット加工に
続いて仕上加工の内のセカンドカット加工を行う場合に
ついて説明する。第７図はファーストカットモードに訃
ける加工を示−ｒ状態図、第８図はセカンドカットモー
ドにおける加工を示す状態図、第９図はファーストカッ
トモード及ヒセカンドカットモードにおけるワークテー
ブル送り速度ｆと平均加工電圧Ｖとの関係を示す図、第
１０図は加工経過時間ｔに対するワークテーブル送り速
度ｆの関係を示す図である。最初に、ファーストカット
モードで加工する場合は、第７図に示す様に何の障害も
なく該加工が進行して行く。

この時のワークテーブル（２）の送り速度ｆ＋こ対する
平均加工電圧Ｖは、第９図のカーブれ）に示す様に、ワ
ークテーブル（２）の送り速度ｆが上昇して行くにつれ
て下降して行き、ワークテーブル（２）の送り速度ｆ−
において所期の目榎框である目標平均加工電圧７ｒｌこ
一致して、所望する最適な加工状態が得られる。次に、
セカンドカット加工に移ｆｆＬだ場合について説明する
。セカンドカット加工は、その性格上第８図に示す様に
片当たり加工となり、ファースト力？！トモードの加工
に比して加工面積が減少しｔこ状態で加工を行うことに
なる。その為、ワークテーブル（２）の送り速度ｆも低
下させて加工を行うことが必要となる。さて、上記（１
）式、（２）式で示した様な演算に基づいて、セカンド
カッ）２１１’工が行われろ訳であるが、その場合のワ
ークテーブル（２）の送り速度ｆに対する平均加工電圧
Ｖは、第９図のカーブ（ｂに示す様に、ワークテーブル
（２）の送り速度でか上昇して行くにつれ下降状態に移
行するが、ワークテーブル（２）の送り速度ｆｓにおい
てその下降が停止して、飽和状態の電圧’７　ＢＲ，ｔ
に移行する。この状態から上記（１）式、（２）式から
明らかな様に、ワークテーブル（２）の送り速度は、平
均加工電圧Ｖを目標平均加工電圧７ｒに一致させるべく
、更にその速度を増加させようとするが、平均加工電圧
Ｖと目標平均加工電圧７ｒの一致は見られないまま、そ
の速度は増加し続けることになる。この時の状態を第１
０図を用いて更に詳しく説明すること（こする。同図に
おいて、ＰＩ−Ｐ３間及びＰ４〜Ｐｓ間が、セカンドカ
ットを行う必要のある取り残し部分の存在する領域であ
る。さて、この様な形状のワーク（１）のセカンドカッ
ト加工を冥行した場合、ワークテーブル（２）の送り速
度ｆ＋にてワイヤ電極（３）がＰ＋　に到達した時点で
、該速度はｆ＋　から徐々にそれよりも遅い速度に低下
し始め、Ｐ２においてその速度はセカンドカットがほぼ
可能な速度になる。しかし、平均加工電圧Ｖは上記した
様に目標平均加工電圧Ｖ−に一致せず、従って、Ｐ２か
らＰ３の間をセカンドカット加工しつつも、再び上記ワ
ークテーブル（２）の送り速度はで！から上昇し始め、
その速度でＰ３〜Ｐ４間ｆｔ通過し、更にＰ４〜Ｐｓ間
を通過してしまうことになる。この様に、セカンドカッ
ト加工が行われるのは、はぼＰｘ〜Ｐ３間に限られ、池
のＰ１〜Ｆ！、Ｐ４〜Ｐｓ間はセカンドカット加工され
ないままとり残されることになる。特にＰ４〜Ｐｓ間の
様にその面積が小ざい部分においては顕著になる。

〔発明が解決しようとする課便〕

従来のワイヤ放電加工装置は以上のように構成されてい
るので、仕上加工におけるワークテーブル（２）の送り
速度ｆが最適に制御できない為、ファーストカット加工
の際に生じたワーク（１）のとり残し部分を完全に除去
できないという問題点があった。

この発明は上記の様な問題点を解消する為になされたも
ので、仕上加工時において、ワークにとり残し部分が発
生しないワイヤ放電加工装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

この発明に係るワイヤ放電加工装置は、ワークを載置し
たワークテーブルとワイヤ電極とを任意の送り速度で相
対移動させるワークテーブル制御手段と、上記ワークと
ワイヤ電極間の平均加工電圧の目ＩＨ１ｒを設定する目
標平均加工電圧設定手段と、上記ワークとワイヤ電極間
の加工中における平均加工電圧を検出する平均加工電圧
検出手段と、上記目標平均加工電圧設定手段と平均加工
電圧検出手段のそれぞれの出力信号に基づき、上記目提
値に対応した上記送り速度を算出して、上記ワークテー
ブル制御手段に出力するワークテーブル送り速度算出手
段とを備えたワイヤ放電加工装置において、仕上加工モ
ードを設定する仕上加工設定手段と、該仕上加工設定手
段に仕上加工モードが設定されている場合、上記ワイヤ
電極が上記ワークの仕上加工領域に到達した時点で、上
記送り速度を急激に低下させて上記加工中の平均加工電
圧を上記目標平均加工電圧に一致させろ減速信号を演算
し、又、上記仕上領域から離脱した時点で、上記送り速
度を徐々に上昇させる加ｉ！ｌ！信号を演算して、上記
ワークテーブル制御手段に出力する仕上加工モードワー
クテーブル送り速度算出手段とを備えたものである。

〔作　用〕

この発明においては、仕上加工モードヮークテーブル送
り速度算出手段が、ワークテーブルとワイヤｌｆｔＭの
相対移動により、ワイヤ電極がワークの仕上加工領域に
到達した時には、急激にその送り速度を低下させ、逆に
上記仕上加工領域から離脱オろ時には、途々にその送り
速度を上昇させる、〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図にかいて、（６ａ）はＮＯ装置であり、池の従来例を
示す樽５図と同一の符号については同一の部分を示して
いるので、その説明は省略する。第２図はＮｏ喪装（６
ａ）の詳細な溝成を示すブロック図であり、図におりで
、叫はＮＯプログラムαυにプログラムしであるセカン
ドカットモードを認識して、平均加工電圧検出手段（至
）及び目標平均加工重圧設定手段αＧの出力信号を選択
する仕上加工設定手段であるところのセカンドカット加
工設定手段であり、ここではレジスタを用いている。α
９は仕上加工時におけるワークテーブル（２）の送り速
度を、平均加工℃圧検出手段αｅ及び目標平均加工電圧
設定手段α０の出力信号を基に算出する仕上加工モード
ワークテーブル送り速度算出手段であり、ここではセカ
ンドカット加工モードにおけるワークテーブル（２）の
送り速度を算出するセカンドカットモードワークテーブ
ル送り速度算出手段である。なお、池の従来例を示す第
２図と同一の符号については同一の部分を示しているの
で、その説明は省略する。

次にＳ作について説明する。なお、加ニ一般及びファー
ストカット加工については、従来例と同様なので、その
説明は省略し、第４図に示す従来例と同様の形状を有す
るワーク（１）をセカンドカット加工する場合について
、第８図に示すフローチャートを用いて説明する。先ず
、加工に先立ってステップ翰に示す様に、セカンドカッ
ト加工を指令するレジスタをリセットする。続いて、ス
テップ＠に示す様に、ＮＯプログラム（６）を加工制倒
装＠（２）で解釈して、ワークテーブル制御装置ｒｙｔ
−介し、Ｘ軸、Ｙ軸モーｐ　（５ａ）　、　（５ｂ）を
駆動して、ワークテーブル（２）の移動を開始する。又
、加工電源投入制御装置側を介して、加工電源（３）を
起動して、ワーク（１）とワイヤ’ｆｆ［（３）間に放
電を発生させ、加工を開始する。続いて、ステップｑｌ
こ示す様に、ＮＯプログラムαυから目標平均加工電圧
を設定する。次に、ステップ勾に示す様に、ワーク（１
）とワイヤ電極（３）間の平均加工電圧を、平均加工電
圧検出手段αＧによって検出開始する。続いて、ステッ
プ（至）に示す様に、セカンドカット加工モードの要否
を判別する。判別結果がセカンドカット加工モードであ
れば、セカンドカット加工設定手段−が切換手段（１９
ａ）を作動させて、平均加工電圧検出手段（至）及び目
標平均加工電圧設定手段αＧの出力信号を、セカンドカ
ットモードワークテーブル送り速度算出手段ａ９に入力
する。ここで、上記セカンドカットモードワークテーブ
ル送り速度算出手段ａ９は、ワークテーブル（２）の送
り速度を以下に示す様に演算する。

Δｆ１ａ、＝Ｋ）　（ｖ−ｖｒ）　　・、・（３）Δｆ
＋ｂ＝Ｋｔ（ｖ−ｖｒ）　　・・−・・　（４）ｆｔａ
＝ｆｒ＋Δｆ　Ｉａ　　　　−・−・−（５）ｆｙ　ｂ
＝　ｆ＋十Δｆ＋ｂ　　　・・・・・・　（６）ここで
、 Ｋ１：セカンドカットモード速度減少時のパラメータ（
Ｋ＋＞Ｋ） Ｋ２：セカンドカットモード速度増加時のパラメータ（
Ｋ！＜Ｋ） Δｆ＋ａ　：パラメータに１　におけるワークテーブル
（２）の速度変化！ｊｋ　（Ｗｗ／１ｈｉｓ　）Δｆ＋
ｂ：ｚ＜−、メータに２におけるワークテーブル（２）
の速度変化量（簡／ｆＩｉ）ｆｚａ：パラメータに！に
おいて変更しようとするワークテーブル（２）の送り速
度の目標［［（ｔｍ／ｍ） ｆ２ｂ：パラメータに２において変更しようとするワー
クテーブル（２）の送り速度の目標＠　（Ｗｌｌ／ａｉ
ｐｒ　） である。

なお、上記演算方法は従来例に準するので、詳細な説明
は省略する。又、ステップ（２６）に示すファーストカ
ットモードワークテーブル送り速度演算方法は、従来例
と同一であるので、これもその説明は省略する。

さて、ここでｆ！！４図に示す形状のワーク（１）の場
合には、従来例と同様２１〜２３間及び２４〜２５間が
、セカンドカットを行う必要のある取り残し部分の存在
する領域になっているので、ワークテーブル（２）の送
り速度ｆｌ　にてワイヤ’［極（３）がＰｔ　に到達し
た時点で、（３）式及び（５）式の演算により第４図（
′ｂ）に示す様に上記送り速度ｆＩ　を急激にｆ３迄減
少させる。以後、Ｐ＋−Ｐ３間は上記送り速度で加工を
実行する。そしてワイヤＫＭ＜３）がＰ３に到達シセカ
ンドカット加工不要領域に進入する場合には、（４）式
及び（６）式の演算によりその送り速度はｆ３から徐々
に上昇し始めて、再びセカンドカット加工の必要な領域
Ｐ４　に到達し、再び、上記上昇し始めた送り速度はで
３　に低下して、２４〜２５間の加工を実行して行く。

以上の様に、ワイヤ環ｉ　（３）がセカンドカット加工
領域に到達した時点で、パラメータに＋の作用によって
大きな速度変化量を与えて減速させ、逆にワイヤ［ｍ　
（３）がセカンドカット加工領域から前説する場合には
、パラメータに２の作用によって小さな速度変化量を与
え、徐々に送り速度を増加させて、複雑微小なセカンド
カット加工領砿全体を十分取り除くことができる。又、
この時のワークテーブル送り速度ｆは、第９囮のカーブ
（Ｃ）に示す様に、目標平均加工電圧７ｒ・に対して適
正な送り速度ｆ・・が得られる訳である。

以上の様にワークテーブル（２）の送り制御が行われ、
ステップ翰に示す様に、ＮＣプロプラムαＤが全て実行
された段階で加工を終了する。

なお、上記実施例ではセカンドカット加工モードの指定
は、ＮＣブロゲラム叩に予めプログうムされているもの
としたが、これは外部にスイッチを設け、そのスイッチ
の動浄をレジスタ（旧と同期させる様にしても上ｅ、実
施例と同様の効果を奏する。

又、上記実施例では加工モードをセカンドカット加工で
説明したが、これはセカンドカット加工に限定されるも
のではないことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上の様に、この発明によればワークテーブルとワイヤ
Ｗ、極の相対移動によりワークの仕上加工を行う時に、
ワイヤ電極がワークの仕上加工領域に到達した時には、
その相対移動速度を急ａＩこ低下させ、又、仕上加工領
域から着脱する時には、その相対移動速度を徐々に上昇
させる様に構成したので、仕上用−［時におけろワーク
の取り残し部分が発生しないものが得ちれるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるワイヤ放電加工装置
を示す機略構成図、第２図はこの発明の一４’施例によ
るＮＯ装置の詳細なｙＪ収を示すブロック図、第８図は
この発明の一実：ＡＢ＋によるワイヤ放電加工装置のり
９作を示すフローチャート、第４図はこの発明の一実施
例による加工経過時間に対するワークテーブル送り速度
の１内係を示す図、第５図は従来のワイヤ放電Ｗ工装置
を示す機略構成図、第６図は従来のＮＯ装置の詳細な構
成を示すブロック図、＠７図はファーストカットモード
における加工を示す状態図、第８図はセカンドカットモ
ードにおける加工を示す状態図、箪９図はファーストカ
ットモード及びセカンドカットモードにおけるワークテ
ーブル送り速度と平均加工室との関係を示ｆ図、＠１０
図は従来のＴＴ経１１１時間ｌこ対するり一りテーブル
送りｊφ度のヴ（係を示す図である。 図において、σ４はワークテーブル制？１１　Ｆ　！、
α９は平均加工電圧検出手段、（ｔゆは目懐平均加工冒
圧設定手段、αηはファーストカットモードワークテー
ブル送り速度算出手段、（至）はセカンドカット加工設
定手段、αｇｌはセカンドカットモードワークテーブル
送り速度手段である。 なお、図中同一符号は同一部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワークを載置したワークテーブルとワイヤ電極とを任意
   の送り速度で相対移動させるワークテーブル制御手段と
   、上記ワークとワイヤ電極間の平均加工電圧の目標値を
   設定する目標平均加工電圧設定手段と、上記ワークとワ
   イヤ電極間の加工中における平均加工電圧を検出する平
   均加工電圧検出手段と、上記目標平均加工電圧設定手段
   と平均加工電圧検出手段のそれぞれの出力信号に基づき
   、上記目標値に対応した上記送り速度を算出して、上記
   ワークテーブル制御手段に出力するワークテーブル送り
   速度算出手段とを備えたワイヤ放電加工装置において、
   仕上加工モードを設定する仕上加工設定手段と、該仕上
   加工設定手段に仕上加工モードが設定されている場合、
   上記ワイヤ電極が上記ワークの仕上加工領域に到達した
   時点で、上記送り速度を急激に低下させて上記加工中の
   平均加工電圧を上記目標平均加工電圧に一致させる減速
   信号を演算し、又、上記仕上領域から離脱した時点で、
   上記送り速度を徐々に上昇させる加速信号を演算して、
   上記ワークテーブル制御手段に出力する仕上加工モード
   ワークテーブル送り速度算出手段とを備えたことを特徴
   とするワイヤ放電加工装置。