JPH0541372B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はワイヤ放電加工機に係り、特に、加工
精度を向上させるのに好適な加工送り制御装置に
関する。

〔発明の背景〕

ワイヤ放電加工機は、第３図に示すように、
XYテーブル（図示せず）上に載置された被加工
物１とワイヤ電極２との間にノズル３から加工液
（絶縁液）を供給し、ワイヤ電極２に接する給電
子４，５と被加工物１との間に電源８からパルス
電圧を印加し、ワイヤ電極２と被加工物１との間
で間欠的にアーク放電を生ぜしめて被加工物１を
加工するものである。ワイヤ電極２は、図示しな
いワイヤ駆動装置により、ローラ６，７によつて
案内されながら順次くり出し巻取られる。

特開昭59−30620号公報記載のワイヤ放電加工
機は、上記構成に加え、ワイヤ電極が集中放電に
よつて断線しないように、給電子に電流検出器を
取り付け、両検出信号の差の値から集中放電状態
を検出できるようにしてある。

ワイヤ放電加工では、最初、荒加工のパルス条
件に設定して第４図に示すように比較的荒い加工
面１′を得、次に、ワイヤ電極２を被加工物１方
向の２′の位置まで寄せ、仕上げパルス条件に切
り換えて比較的加工面荒さの良い加工面１″を得
るようにしている。この様にして得た加工面１″
は、第４図に示すごとく、中央部が凹んだ太鼓と
呼ばれる形状となる。この太鼓量αは、種々の加
工条件によつて異なり、例えば第５図に示すよう
に、加工送り速度や寄せ量に依存する。第５図に
よれば、寄せ量一定の条件のもとでは、加工送り
速度を早くすると太鼓量αが小さくなる。しか
し、加工送り速度は、ワイヤ電極の寄せ量、被加
工物の厚さ、被加工物の材料によつても調整しな
ければならず、また、あまり加工送り速度を早く
すると、ワイヤ電極と被加工物とがシヨートして
加工不能となつてしまう。従つて、第８図に示す
ような前加工面１′を仕上加工面１″の様に加工す
るのに、作業者は経験と感を頼りにして加工送り
速度を調整しなければならず、これが加工精度の
高い自動ワイヤ放電加工機を実現する上で大きな
障害となつている。

太鼓量αは、被加工物の中央部での放電発生量
が上（下）端部での放電発生量より多くなる程、
大きくなる。つまり、第６図に曲線ｂ，ｃで示す
ように、加工位置中央部での放電発生率が大きい
ほど太鼓量は大きくなる。しかし、加工位置の上
部、中部、下部での放電発生率が均一であれば、
直線ａで示すごとく太鼓量は零となる。各加工位
置での放電発生率の差δと太鼓量αとの関係を示
すと、第７図の様になる。つまり、δの値を小さ
くする程、太鼓量は小さくなる。しかし、前述し
た従来技術、特開昭59−30620号公報に記載され
たワイヤ放電加工機は、各加工位置での放電発生
率の差を検出し、この検出値によりワイヤ電極の
断線回避を図つているだけであり、放電発生率の
差を検出し、これを加工精度の向上に利用すると
いうことについては考慮していない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、加工位置での放電発生量の差
と太鼓量との相関関係に着目した加工精度の高い
ワイヤ放電加工機の加工送り制御装置を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明におけるワイ
ヤ放電加工機の加工送り制御装置は、被加工物の
上、下に設けたワイヤ電極への給電子に流れる電
流を夫々検出する電流検出器と、両検出値から放
電位置に対応する信号を発生させる回路と、該回
路から発生される信号のうち、一定時間内におけ
る被加工物中央部での放電に対応する信号数と、
被加工物上部での放電に対応する信号数あるいは
被加工物下部での放電に対応する信号数との差に
応じた信号を出力する回路と、前記差の値が所定
値以下となるように加工送り速度を制御する手段
とで構成する。

斯かる構成により、加工位置での放電発生量の
差が小さくなるように、つまり、太鼓量が小さく
なるように加工送り速度が制御され、加工速度が
向上する。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図を
参照して説明する。

第１図はワイヤ放電加工機の加工送り制御装置
のブロツク構成図である。第３図に示す部材と同
一部材には同一符号を付してその説明を省略す
る。第１図において、上側給電子４に流れる電流
は電流検出器９で検出され、下側給電子５に流れ
る電流は電流検出器１０で検出され、各検出電流
は夫々増幅器１１，１２を介して差動増幅器１３
に入力される。

差動増幅器１３の出力は、比較増幅器１４の非
反転入力端子と、比較増幅器１５の反転入力端子
と、比較増幅器１６の非反転入力端子とに入力さ
れ、各比較増幅器１４，１５，１６の他入力端子
には夫々設定電圧E₁，E₂，E₃が印加されている。
比較増幅器１４の出力はカウンタ２１に入力され
る。比較増幅器１５，１６の出力は、パルス電源
８の出力パルス（放電電圧）に同期するタイミン
グパルスを発生するパルス発生器１７の出力と共
に３入力アンドゲート１８に入力され、アンドゲ
ート１８の出力がカウンタ２２に入力される。

カウンタ２１，２２の出力は夫々メモリ２３，
２４に与えられる。これ等メモリ２３，２４には
発振器１９からロード信号が与えられ、メモリ２
３，２４内に格納されていたデイジタル信号は
夫々デイジタル−アナログ変換器２５，２６を介
して差動増幅器２７の各端子に入力されると共
に、表示回路３０，２９に与えられる。発振器１
９から出力され前記ロード信号とされる信号はま
た、遅延回路２０で所定時間遅延された後、カウ
ンタ２１，２２のリセツト信号とされる。差動増
幅器２７の出力は差動増幅器２８の一方入力端子
に入力され、他方入力端子には基準電圧E₀が印
加されている。この差動増幅器２８の出力が加工
送り装置の駆動回路（いずれも図示せず）に指令
値として与えられる。

次に、上述した構成でなる加工送り制御装置の
動作を、第２図のタイミングチヤートを参照して
説明する。

電源８からワイヤ電極２と被加工物１との間に
パルス電圧を印加すると、パルス発生器１７から
該パルス電圧に同期したパルス信号Ａが出力され
る。また、電流検出器９，１０で検出され増幅器
１１，１２で増幅された信号Ｂ，Ｃは前記パルス
信号Ａと同周期のパルス信号として得られ、差動
増幅器１３に与えられる。この信号Ｂ，Ｃの振幅
は、当該給電子４，５に流れる電流値に比例し、
両信号Ｂ，Ｃの振幅が等しい場合には被加工物１
の中央位置で放電が起こつたために両給電子４，
５に均等に電流が流れたと判断される。第２図の
波形B₁とC₁及びB₄とC₄は、放電が中央位置で起
こつたことを示している。一方、波形B₂＞C₂は
上部で放電が起き、波形B₃＜C₃は下部で放電が
起きたことを示している。

差動増幅器１３は前記信号ＣとＢとの差を示す
信号Ｄを出力する。この信号Ｄのうち、波形D₁
とD₄は放電が中央位置で起こつたことを示して
おり、比較器１５，１６とアンドゲート１８は設
定電圧E₃（−）以上E₂（＋）以下の信号Ｄを弁別
し、信号Ｅを出力する。一方、比較器１４は、信
号Ｄのうち設定電圧E₁以上の信号（波形D₂）を
弁別し、信号Ｆを出力する。この信号は、放電が
上部位置で起こつたことを示している。尚、信号
Ｄの内、波形D₃は放電が下部位置で起こつたこ
とを示している。本実施例では、放電が上部で起
きる率と下部で起きる率が等しいと見なし、上部
で起きた放電数（信号Ｆのパルス個数）と中央部
で起きた放電数（信号Ｅのパルス個数）とを比較
し、この両者が等しくなるように加工送り速度を
制御するものである。従つて、下部で放電が起き
たことを示す波形D₃の信号を弁別する回路は設
けていない。

信号Ｆ及びＥは夫々カウンタ２１及び２２によ
りカウントされ、ロード信号により一定周期、例
えば１ｍsecでメモリ２３，２４にロードされる。
これ等カウンタ２１，２２は、ロード信号から所
定時間後にリセツトされ、再度上記カウント、ロ
ード、リセツトが繰り返される。アナログ−デイ
ジタル変換器２５，２６によりアナログ信号に変
換された２つのカウント数信号が入力する差動増
幅器２７は、被加工物１の中央部と上部での放電
数の差に応じたレベルの信号を出力し、該信号と
基準電圧E₀との差信号に応じた指令値が差動増
幅器２８から出力される。

被加工物１の中央部での放電数が上部での放電
数より多くなると、加工送り速度は早められ、放
電数が逆になると、加工送り速度は下げられる。
この様にして加工送り速度を制御し、例えば板厚
30mmの被加工品を寄せ量10μｍ、加工速度15mm／
minで加工すると、太鼓量が2μｍ以下となる実験
データが得られた。これに対し、従来技術では、
太鼓量は５〜15μｍとなつてしまう。

尚、本実施例では、指令値信号を差動増幅器２
７，２８を用いて作り、加工送り速度を自動制御
するようにしているが、作業者が表示回路２９，
３０の表示を見ながら加工送り速度を最高値に手
操作で制御するようにしてもよいことはいうまで
もない。また、この表示値を見て、あるいは前記
指令値信号により、加工送り速度を制御するのに
加え他のワイヤ放電加工条件、例えばワイヤテン
シヨン、加工液供給圧力、加工パルス条件を制御
して太鼓量を小さくするようにしてもよい。更に
また、前述したように、下部での放電数をカウン
トする回路を設け、このカウント数も参照しなが
ら加工送り速度その他を制御することも可能であ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、太鼓量が最小となるように加
工送り速度を加工位置の放電数の差に応じて制御
するので、加工精度が向上する。また、自動化が
容易なため、高精度の自動ワイヤ放電加工機を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る加工送り制御
装置のブロツク構成図、第２図は第１図に示す加
工送り制御装置の動作を説明するタイミングチヤ
ート、第３図はワイヤ放電加工機の一般的な概念
図、第４図は太鼓量の説明図、第５図は太鼓量と
加工送り速度の関係を示すグラフ、第６図は加工
位置の放電発生率の差による太鼓生成説明図、第
７図は太鼓量と放電発生数の差との関係を示すグ
ラフ、第８図は荒加工と仕上加工の説明図であ
る。 １…被加工物、２…ワイヤ電極、８…パルス電
源、９…上側電流検出器、１０…下側電流検出
器、１３，２７，２８…差動増幅器、１４，１
５，１６…比較増幅器、２１，２２…カウンタ、
２３，２４…メモリ、２９，３０…表示回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被加工物を挟む位置でワイヤ電極に接触する
   上側及び下側給電子を備え、該上側給電子と下側
   給電子との間にあるワイヤ電極と被加工物との間
   に加工液を介して放電パルス電圧を印加するワイ
   ヤ放電加工機において、前記上側及び下側の夫々
   の給電子に流れる電流値を検出する電流検出器
   と、両電流検出値から被加工物の中央部での放電
   発生率と上部あるいは下部での放電発生率とに応
   じた信号を出力する回路とを設け、中央部での放
   電発生率が上部あるいは下部での放電発生率より
   高いときは加工送り速度を速め、中央部での放電
   発生率が上部あるいは下部での放電発生率より低
   いときは加工送り速度を遅くするように制御して
   両放電発生率の差を所定値以下にすることを特徴
   とするワイヤ放電加工機の加工送り制御装置。