JPH05212621A - ワイヤカット放電加工装置 - Google Patents

ワイヤカット放電加工装置

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JPH05212621A
JPH05212621A JP1783192A JP1783192A JPH05212621A JP H05212621 A JPH05212621 A JP H05212621A JP 1783192 A JP1783192 A JP 1783192A JP 1783192 A JP1783192 A JP 1783192A JP H05212621 A JPH05212621 A JP H05212621A
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JP
Japan
Prior art keywords
shape
machining
wire
electric discharge
measured
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JP1783192A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Inoue
潔 井上
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INR Kenkyusho KK
Original Assignee
INR Kenkyusho KK
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Publication date
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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
    • B23H2500/00Holding and positioning of tool electrodes
    • B23H2500/20Methods or devices for detecting wire or workpiece position

Landscapes

  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 前の加工形状を非接触により精密且つ高速に
測定し、その測定値に基づいて再加工することにより精
密な加工を行なうことのできるワイヤカット放電加工装
置を提供する。 【構成】 ワイヤ電極と被加工体との間に数値制御装置
によりプログラムされた所望の形状に沿って相対移動を
行なわせながら放電加工により形状カットするワイヤカ
ット放電加工装置において、レーザービーム照射したと
きの反射光を光位置検出器5 により検出し、三角測量の
原理を利用して形状測定を行なう形状測定装置1〜11 を
設ける。ワイヤカットによる前加工形状を形状測定装置
1〜11 により測定し、その測定値を数値制御装置に入力
し、プログラム形状を補正して再加工する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はワイヤカット放電加工装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】ワイヤ電極と被加工体の間に数値制御装
置によってプログラムされた所望の輪郭形状に沿って相
対移動を行なわせながら放電加工により形状カットする
とき、ワイヤ電極には放電圧力とか液圧、ガス圧等が作
用して振動したり撓みが発生する。このため数値制御に
よってプログラムした形状どおりに精密に加工されると
は限らず、加工形状に或る程度の誤差を生ずることは避
けられない。通常ワイヤ電極の撓みは30〜50μm程度あ
り、加工精度をそれ以下におさえることは困難である。
特に曲面部分の加工とか、加工経路を方向転換するコー
ナ部分の加工の際に加工精度が大幅に低下する。このた
め、従来は、一度加工した形状を切込み量を変更し、又
加工パルス条件、送り速度等を変更して再加工する方法
が採られているが、前記切込み量の設定等が必ずしも最
適に行かない欠点がある。この場合、前記切込み量の設
定に当たり、前の加工溝幅の寸法、形状等を測定し、そ
れに基づいて所定値を設定することも考えられるが、そ
の測定制御が必ずしも容易に精密に行なえるものではな
い。接触測定では測定速度を早くできず、又、測定圧を
加えるからその加圧によって測定誤差を生じ、特に曲面
形状の測定は極めて困難である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するためなされたものであり、その目的とすると
ころは、前の加工形状を非接触により精密且つ高速に測
定でき、その測定値に基づいて数値制御装置のプログラ
ム形状を補正して再加工することにより精密な加工を行
なうことのできるワイヤカット放電加工装置を提供する
ことにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、ワイヤ電極と被加工体との間に数値制御
装置によりプログラムされた所望の形状に沿って相対移
動を行なわせながら放電加工により形状カットするワイ
ヤカット放電加工装置において、レーザービーム照射し
たときの反射光を光位置検出器により検出し三角測量の
原理を利用して形状測定を行なう形状測定装置を設け、
ワイヤカットによる前加工形状を上記形状測定装置によ
り測定し、その測定値を上記数値制御装置に入力し、プ
ログラム形状を補正して再加工するように構成したこと
を特徴とする。又、加工部分に向けてノズルから気体を
噴出し加工部分の加工液を排除する液除去装置を設け、
ワイヤカットによる前加工形状を上記形状測定装置によ
り測定するとき上記液除去装置を作動させて加工部分の
加工液を排除するよう構成したことが推奨される。
【0005】
【作用】本発明は上記のように、レーザービーム照射し
たときの反射光を光位置検出器により検出し、三角測量
の原理を利用して形状測定を行なう形状測定装置を設け
たことにより、ワイヤカットによる前加工形状を非接触
で高精度且つ高速に測定することができる。又、レーザ
ースポットを走査することにより任意の形状、曲面形状
等を容易に測定することができ、測定結果の数値化処理
が容易で、この測定値を数値制御装置に入力してプログ
ラム形状の補正処理を極めて容易に行うことができる。
そしてこの補正プログラムによってワイヤカットの再加
工仕上げを行なうことにより極めて高精度の形状カット
を行なうことができる。又、前記形状測定装置による測
定時に、加工部分に向けてノズルより気体を噴射して加
工液を排除する液除去装置を設け、加工液を排除しなが
ら加工形状の測定をすることにより精密測定及び高速測
定を極めて容易に行なうことができ、能率よく高精度の
ワイヤカット放電加工を行なうことが可能となる。
【0006】
【実施例】以下、図面を参照しつゝ本発明を具体的に説
明する。図1は、反射光の光スポットの変位をPSDや
CCD等の光位置検出器で検出し、三角測量法により形
状測定を行なう形状測定装置の原理図である。図中、1
はレーザー半導体、2はレーザービームの方向変換を行
なう反射ミラー、3は集光レンズ、4は集光レンズ3か
らの照射ビーム軸と所定の角度をなす軸上の反射光を受
光するレンズ、5は反射光の受光スポットを検出するP
SDやCCD等の光位置検出素子、6は光位置検出素子
5の両端出力を増幅する増幅器で、両出力をタイミング
パルスで作動するスイッチ7により切換え出力する。8
は増幅器7の出力信号をA/D変換し、3つのCPUに
よってリニア補正し、更に平均処理などのデータ処理を
行ない、測定結果を表示し出力する演算処理装置であ
る。9はタイミングパルス発振器で、前記スイッチ7、
CPU等にタイミングパルスを供給すると共に、振動用
パルス電源10にもタイミングパルスを供給する。11は反
射ミラー2を振動制御するコイルで、振動用パルス電源
10からのタイミングパルス電流によって所定のパルス周
波数で励磁される。
【0007】12はワイヤカット放電加工される被加工体
で、12a が既に加工された加工溝であり、この加工溝部
分の形状測定を行なう。即ち、レンズ3から照射される
光ビームが被加工体12の表面に当たって反射するとき、
その反射波のうち投光軸と異なる角度の受光軸の反射光
を受光レンズ4で集光し、その光スポットを光位置検出
素子5で検出する。この光位置検出素子5上の光スポッ
トの移動量yは被加工体反射面の変位xに応じて変化す
るから、このyを検出して変位xを測定することが三角
測量法の原理である。光位置検出素子5上を光スポット
が移動することによって生ずる電気信号の変化を演算処
理装置8でデジタル信号に変換し、リニア補正や平均処
理等のデータ処理を行なうことにより測定結果を出力す
ることができる。
【0008】而して、投光系を形成する直角反射ミラー
2は振動コイル11によって振動制御され、レンズ3から
被加工体12に照射される光ビームの往復走査が行われ
る。走査方向はワイヤカットした加工溝幅方向に振らせ
ることによって被加工体12の表面と溝12aとでは反射光
に差が生じ、この振動走査を繰り返しながら加工溝(紙
面に垂直方向)に沿って移動させながら検出測定するこ
とによって加工溝12aの形状を高精度且つ高速度に測定
することができる。
【0009】光ビームとして通常波長 670nmの半導体
レーザーを使用し、約 0.2μmの高分解能をもって測定
することができ、この測定結果をワイヤカットの送り制
御のNC制御装置に入力してプログラムの補正を行い、
再加工することにより極めて高精度のワイヤカットを実
現することができる。
【0010】図2は本発明に係るワイヤカット放電加工
装置の一実施例で、被加工体12はX、Y軸駆動制御され
るテーブル13上に固定され、X軸モータ14及びY軸モー
タ15をNC制御装置16で駆動制御するにより所定の加工
送りが付与される。17は線径0.05〜 0.3mmφ程度の細線
ワイヤ電極で、リールから供給され、被加工体を挟む上
下のガイド18,18 間を所定の張力と速度をもって移動す
る。20は通電ピン21を介してワイヤ電極17と被加工体12
間に加工用電圧パルスを供給する電源接続端子である。
19は上下のガイド部分から加工液を噴出供給する加工液
供給ノズル、22は図1に示した形状測定装置を内蔵する
測定ヘッドで、その先端の光ガイド部分にはエアーの噴
射ノズル23を有する。24は測定ヘッド22の上下位置を調
整する駆動モータである。
【0011】ワイヤカットは、上下に移動走行するワイ
ヤ電極17に対して、被加工体12をNC制御装置16により
予めプログラムした形状に従ってX軸、Y軸モータ14、
15を駆動して被加工体12側を移動させることにより加工
送りを与え、両者間に電源接続端子20から加工用電圧パ
ルスを供給することによりパルス放電を繰り返して放電
加工する。放電加工中は上下の加工液供給ノズル19,19
から加工部分に加工液を噴流供給しながら冷却し加工屑
の排除をすることによって安定加工するようにする。
【0012】次にこのワイヤカットによる初期加工の加
工形状を測定するときは、NC制御によってZ軸モータ
24を駆動して測定ヘッド22を被加工体12に近づけると共
に、測定ヘッド先端が被加工体12の加工溝に対向するよ
うNC制御により位置出し制御する。そしてエアー噴射
ノズル23から加圧エアーを噴出供給して加工溝等に付着
している加工液の排出除去を行いながら加工形状の検出
測定をする。この形状測定は、前記図1で説明したよう
に三角測量法による非接触測定により極めて精密且つ高
速度に行なうことができ、加工溝をNC制御により倣い
ながら測定することができる。検出値のデータ処理によ
る測定結果は順次NC制御装置16に入力せしめ、プログ
ラム形状の補正処理をするようにする。このようにプロ
グラム補正した上でNC制御装置16によって再度ワイヤ
カット放電加工による仕上加工を行なえば、特にコーナ
ー部等の精度を良くして精密に仕上げることができる。
【0013】なお、加工形状の測定はセカンドカットを
繰り返す都度、前の加工状態を検出しプログラム補正を
繰り返しながら、加工することができ、又プログラムし
た輪郭形状の一部を加工したところで加工軌跡の計測を
し、プログラム補正をして以後の加工を続けるなど、形
状測定及び再加工の組合せ制御は任意に行なうことがで
きる。又測定結果に基づく再加工制御は、プログラムの
補正に限らず、再加工条件の設定制御も加工形状の測定
値により修正して行なうようにすることができる。
【0014】
【発明の効果】以上のように、本発明は、レーザービー
ム照射したときの反射光を光位置検出器により検出し、
三角測量の原理を利用して形状測定を行なう形状測定装
置を設けたことにより、ワイヤカットによる前加工形状
を非接触で高精度且つ高速に測定することができる。
又、レーザースポットを走査することにより任意の形
状、曲面形状等を容易に測定することができ、測定結果
の数値化処理が容易で、この測定値を数値制御装置に入
力してプログラム形状の補正処理を極めて容易に行うこ
とができる。そしてこの補正プログラムによってワイヤ
カットの再加工仕上げを行なうことにより極めて高精度
の形状カットを行なうことができる。又、前記形状測定
装置による測定時に、加工部分に向けてノズルより気体
を噴射して加工液を排除する液除去装置を設け、加工液
を排除しながら加工形状の測定をすることにより精密測
定及び高速測定を極めて容易に行なうことができ、能率
よく高精度のワイヤカット放電加工を行なうことが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るワイヤカット放電加工装置に備え
られる形状測定装置の一実施例の要部構造図である。
【図2】本発明に係るワイヤカット放電加工装置の一実
施例の全体構造図である。
【符号の説明】
1 レーザー半導体 2 反射ミラー 3 集光レンズ 4 受光レンズ 5 光位置検出素子 6 増幅器 7 スイッチ 8 演算処理装置 9 タイミングパルス発振器 10 振動用パルス電源 11 振動コイル 12 被加工体 13 加工テーブル 14,15 駆動モータ 16 NC制御装置 17 ワイヤ電極 18 ガイド 19 加工液供給ノズル 20 加工用パルス電源接続端子 22 測定ヘッド 23 エアーの噴射ノズル 24 Z軸モータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワイヤ電極(17)と被加工体(12)との間に
    数値制御装置(16)によりプログラムされた所望の形状に
    沿って相対移動を行なわせながら放電加工により形状カ
    ットするワイヤカット放電加工装置において、レーザー
    ビーム照射したときの反射光を光位置検出器(5) により
    検出し三角測量の原理を利用して形状測定を行なう形状
    測定装置(1〜11) を設け、ワイヤカットによる前加工形
    状を上記形状測定装置(1〜11) により測定し、その測定
    値を上記数値制御装置(16)に入力し、プログラム形状を
    補正して再加工するように構成したことを特徴とするワ
    イヤカット放電加工装置。
  2. 【請求項2】 加工部分に向けてノズル(23)から気体を
    噴出し加工部分の加工液を排除する液除去装置を設け、
    ワイヤカットによる前加工形状を上記形状測定装置によ
    り測定するとき上記液除去装置を作動させて加工部分の
    加工液を排除するよう構成したことを特徴とする請求項
    1に記載のワイヤカット放電加工装置。
JP1783192A 1992-02-03 1992-02-03 ワイヤカット放電加工装置 Pending JPH05212621A (ja)

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