JPH0677885B2 - ワイヤカット放電加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はワイヤカット放電加工装置に関するものであ
り、特に加工中にワイヤ電極の断線が発生した場合に
も、同様な断線を繰り返して発生させることなく、確実
に加工を行うことができるようにしたワイヤカット放電
加工装置に関するものである。

［従来の技術］ 第４図は従来のワイヤカット放電加工装置の概略を示す
ブロック図、第５図は加工電源のパルス状電圧を示す説
明図、第６図は加工再開動作を示す説明図である。図に
おいて、放電加工されるワーク（１）はワークテーブル
（２）上に固定され、ワークテーブル（２）はNC制御装
置（３）からの指令で駆動されるモータ（４）によって
移動する。また、NC制御装置（３）によって制御される
加工電源（５）からはパルス状の加工電圧がワーク
（１）とワイヤ電極（８）の間に印加され、ワーク
（１）とワイヤ電極（８）の間で放電が発生し加工が進
行する。ワイヤ電極（８）が結線されていて加工のでき
る状態であるか、あるいは断線していて加工を行うため
には結線の必要があるかどうかは断線検出装置（10）で
検出する。加工形状即ちワイヤ電極（８）の移動軌跡は
NC制御装置（３）によって制御される。また、必要に応
じて、ワイヤ電極（８）はNC制御装置（３）によって制
御されるワイヤ自動供給装置（７）によって自動的に結
線、切断される。

ところで、ワイヤカット放電加工装置による加工はワイ
ヤ電極（８）とワーク（１）の間に印加される加工電源
（５）のパルス状電圧の配電エネルギーによって行われ
るので、加工速度はこのエネルギーが大きくなるほど速
くなることは周知の事実である。しかし、無闇に大きな
エネルギーを与えるとワイヤ電極が断線し易くなる。そ
こで、通常はワイヤ電極が断線しない範囲で最大の加工
速度を得られるようなエネルギーの大きさを設定して加
工を行う。

次に、加工するエネルギーの設定方法について説明す
る。

第５図に示すように加工電源（５）のパルス状電圧は波
高値（15）、オン時間（16）、休止幅（17）によってそ
の特徴を表わすことができる。ワイヤ電極（８）とワー
ク（１）の間に加えられるエネルギーを制御するにはこ
れらの諸量を制御することによって可能である。通常、
これらの諸量はワイヤカット放電加工装置の操作盤
（６）により電源エネルギー制御装置（14）を介して設
定することができる。どのような値が適切であるかは、
ワーク（１）の材質、板厚、ワイヤ電極（８）の径、材
質、面粗さ等より過去のデータに基づいて選択して設定
する。

上記の諸量以外にもワイヤ電極（８）の張力や送り速度
など、ワイヤ電極（８）の断線に影響を与え得る制御要
素が存在する。

ところで、実際の加工においては最初に適当と思われる
エネルギー、即ち加工電源（５）のパルス状電圧の波高
値（15）、オン時間（16）、休止幅（17）を設定してお
いても、加工の状況の変動、例えば加工液のかかり方の
変化などによってワイヤ電極（８）が断線してしまうと
当然加工は一旦中断し、何等かの方法で再開することが
必要となる。ワイヤ自動供給装置（７）を備えていない
ワイヤカット放電加工装置においては操作員がワイヤ電
極を結線し直して加工を再開する。また、ワイヤ自動供
給装置（７）を備えているワイヤカット放電加工装置に
おいては操作員のの手を介する必要のない加工再開装置
によって自動的に加工が再開される。

以下に従来のワイヤカット放電加工装置の加工を再開す
る動作について説明する。

イニシャルホール（21）においてNC制御装置（３）の指
令によりワイヤ自動供給装置（７）が動作してワイヤ電
極（８）が自動的に結線される。NC制御装置（３）は予
めプログラムされたNCプログラム（20）の移動軌跡に従
って加工制御装置（18）が制御指令を行い、ワークテー
ブル制御装置（12）によりモータ（４）を駆動してワー
クテーブル（２）を動かし、移動速度を調節することに
よってワイヤ電極（８）とワーク（１）の間を適当な間
隔を保ちながら連続的に放電を発生させて加工を進行さ
せる。第６図に於て太線の部分が既に加工がなされた部
分を、細線の部分がこれから加工すべき軌跡を表わして
いる。加工状態の変動によってワイヤ電極（８）が断線
した場合には、断線検出装置（10）が断線を検出して断
線検出信号を出力し、この断線検出信号を受けた加工再
開指令手段（19）は加工再開の指令を加工制御装置（1
8）に発する。そうすると、加工制御装置（18）では断
線が発生した位置で加工電源投入制御装置（13）により
加工電源（５）をオフにし、ワーク（１）をイニシャル
ホール（21）の位置にドライラン（放電加工をしない
で）で戻してから、ワイヤ自動供給装置（７）によって
ワイヤ電極（８）を結線し、そこからワーク（１）即ち
ワーク電極（８）を先に既に加工された軌跡を順方向に
辿って移動し、加工電源投入制御装置（13）により断線
発生位置（22）で加工電源（５）をオンさせ、加工を再
開するという制御を行う。なお、第６図においては、ド
ライランの軌跡は点線で示した。

上記のような制御によって加工が再開されるが、再びワ
イヤ電極（８）の断線が発生した場合にはもう一度前述
したのと同様の制御が繰り返される。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来のワイヤカット放電加工装置では断線
検出装置（10）を設けてワイヤ電極（８）の加工途中に
おける断線を検出し、その断線検出信号を受けた加工再
開指令手段（19）は加工制御装置（18）に断線発生位置
で加工電源をオフにし、ワーク（１）をイニシャルホー
ル（21）の位置にドライランで戻してからワイヤ電極
（８）を結線し、そこからワーク（１）を既に加工され
た軌跡を順方向に辿って移動し、断線発生位置（21）で
加工電源（５）をオンにして加工の再開制御を行うよう
に加工再開の指令を発するようにしているから、ワイヤ
電極（８）の断線を引き起こした加工状態の変動が突発
的な偶然によるものである場合には、加工を再開できる
ことが多かった。しかし、加工のエネルギーの設定が元
より適切でなかった場合、或いは加工形状が特に断線の
発生し易い部分を有していたりする場合など、ワイヤ電
極（８）の断線が突発的な偶然によるものでない場合に
は、同一の位置付近で断線を繰り返してしまい意図した
加工ができないことがしばしば起こるという問題点があ
った。

また、従来のワイヤカット放電加工装置では、ひとつの
加工形状において所定の回数だけワイヤ電極の断線が発
生した場合には、残りの加工すべき部分を加工しないま
ま次の加工形状までドライランで移動するという機能、
或いは断線発生位置でストップしてしまう機能などを備
えたものがあったが、いずれにせよ断線発生の必然性が
ある場には加工を続行することができず、その形状の加
工を完結することはできなかった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、加工の途中でワイヤ電極の断線が発生しても確実に
加工を再開することのできるワイヤカット放電加工装置
を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るワイヤカット放電加工装置は、 ワークテーブル制御装置、加工電源投入制御装置、電源
エネルギー制御装置、加工再開指令手段及び加工制御装
置を有するNC制御装置が、更に断線検出装置の断線検出
信号を記憶する断線発生回数記憶レジスタと、断線発生
回数記憶レジスタの記憶した断線発生回数と断線発生回
数基準値レジスタに予め記憶されている断線発生回数基
準値とを比較し、断線発生回数が断線発生回数基準値よ
り下回ったときに出力調整不要の判断信号を出力し、断
線発生回数が断線発生回数基準値より上回ったときには
出力調整必要の判断信号を出力する出力調整判断手段
と、出力調整判断手段の出力調整不要の判断信号を受け
たときは上記加工電源の出力値の演算を行わず、出力調
整必要の判断信号を受けたときは上記加工電源の出力値
を低減化させる演算を行い、その演算以降に上記出力調
整判断手段の出力調整必要の判断信号を次々と受けたと
きには前回の低減化された出力値よりもさらに出力値を
低減化させる演算をそれぞれ行い、それらの演算値を指
令信号として電源エネルギー制御装置に出力する出力値
演算手段とを備えるように構成したものである。

［作 用］ この発明のワイヤカット放電加工装置においては、加工
途中でワイヤ電極が断線したことを断線検出装置で検出
し、その断線発生回数を断線発生回数レジスタに記憶さ
せ、その断線発生回数と所定の断線発生回数基準値との
出力調整判断手段で比較し、断線発生回数が断線発生回
数基準値を下回るときに出力調整判断手段の出力調整不
要の判断信号を受けた出力値演算手段は加工電源の出力
値の演算を行わず、加工電源の出力値は以前のままでワ
イヤ電極をワークのイニシャルホールに戻し、ワイヤ電
極を結線し直して加工を再開し、断線発生回数が断線発
生回数基準値を上回るか等しいときに出力調整判断手段
の出力調整必要の判断信号を受けた出力値演算手段は加
工電源の出力値を低減させるように演算し、その演算値
に基づいた出力値を加工電源より出力させてワイヤ電極
をワークのイニシャルホールに戻し、ワイヤ電極を結線
し直して加工を再開させ、それ以降に出力値演算手段が
出力調整判断手段の出力調整必要の判断信号を次々と受
けたときは、前回の低減化された出力値よりもさらに出
力値を低減化させる演算をそれぞれ行い、それらの演算
値に基づいた出力値を加工電源より出力させてワイヤ電
極をワークのイニシャルホールに戻し、ワイヤ電極を結
線し直して加工を再開させるから、断線発生回数に応じ
て段階的に加工電源の出力が低下させられることとな
り、突発的に一回のみ発生するように断線に対して、不
必要にエネルギーを下げてしまうことを防止でき、また
エネルギーを小さくし過ぎてしまって断線は起こらない
が、加工時間が大幅に増大してしまうといった状況を避
けることができ、さらに出力調整判定手段の出力調整必
要の判断信号を受けることにより次々と行われる加工再
開時には、ワイヤ電極とワークの間に与えられるエネル
ギーが以前より次第に小さくなって以降の加工はワイヤ
電極の断線が発生しにくくなり、確実に最後まで加工が
続行される。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例の要部を示すブロック図、
第２図はこの発明のワイヤカット放電加工装置の概略を
示すブロック図である。図において、従来例と同一の構
成は同一符号を用いて重複した構成の説明を省略する。
（25）は断線検出装置（10）の断線検出信号を記憶する
断線発生回数レジスタ、（26）は予め設定された断線発
生回数基準値が記憶されている断線発生回数基準値レジ
スタで、その基準値は作業者が設定することが可能な数
値で、加工によって１回〜10数回の程度である。（27）
は断線発生回数レジスタ（25）に記憶された断線発生回
数と、断線発生回数基準値レジスタ（26）に記憶されて
いる断線発生回数基準値とを比較して出力調整の有無を
判断する出力調整判断手段、（28）は出力調整判断手段
（27）が出力調整を必要との判断信号に基づき、加工電
源（５）のパルス状電圧の休止幅を１段階だけ延ばすよ
うに出力値を演算する出力値演算手段である。ここで休
止幅を１段階延ばすとは休止幅を制御可能な最小段階だ
け大きくすることを意味する。

次に、上記実施例の動作を第３図のフローチャートを参
照しながら説明する。

まず、NCプログラム（20）に従って最初にイニシャルホ
ールでワイヤ電極（８）を結線する前に断線発生回数レ
ジスタ（25）を０にセットしておく（ステップ30）。次
に、NC装置（３）の加工制御装置（18）をNCプログラム
（20）に従って動作させ、最初にイニシャルホールでワ
イヤ自動供給装置（７）によりワイヤ電極（８）を結線
し（ステップ31）、加工電源（５）をオンとし（ステッ
プ32）、イニシャルホールよりワイヤ電極（８）とワー
ク（１）間に放電を発生させ、ワークテーブル制御装置
（12）によりモータ（４）を駆動制御してワークテーブ
ル（２）を移動させてワーク（１）の加工を開始する
（ステップ33）。加工途中でワイヤ電極（８）が断線し
たか否かは断線検出装置（10）で検出される（ステップ
34）。

加工途中でワイヤ電極（８）の断線が発生しない場合に
は加工が続行され、ワイヤ電極（８）の断線が発生した
場合には断線検出装置（10）の断線検出信号を受けて断
線発生回数レジスタ（25）に１だけ増加させられて１が
記憶される（ステップ35）。そこで、出力調整判断手段
（27）によって断線発生回数基準値レジスタ（26）に予
め設定されている断線発生回数基準値と断線発生回数レ
ジスタ（25）に記憶されている値とが比較され（ステッ
プ36）、その値が断線発生回数基準値を上回るか等しい
場合には出力調整判断手段（27）の判断信号を受けて、
出力値演算手段（28）が加工電源（１）のパルス状電圧
の休止幅を１段階だけ延ばすような出力値を演算し、断
線発生回数レジスタ（25）は０にリセットされる。ま
た、断線発生回数レジスタ（25）に記憶されている値が
断線発生回数基準値を下回る場合には、パルス状電圧の
休止幅の制御即ち出力値の制御は行われない。この場
合、例えば断線発生回数基準値が１であれば、断線発生
回数レジスタ（25）に１が記憶されたときに出力値の制
御が行われ、断線発生回数基準値が例えば３であれば、
断線発生回数レジスタ（25）に３が記憶されるまでは出
力値の制御は行われないことになる。

このように、断線発生回数レジスタ（25）に記憶されて
いる値が断線発生回数基準値を上回るか等しい場合は、
出力値演算手段（28）のパルス状電圧の休止幅を１段階
だけ延ばすように演算された出力値の指令信号を受けた
電源エネルギー制御装置（14）は、加工電源（５）のパ
ルス状電圧を休止幅を一段階延ばすように制御する（ス
テップ37）。

一方、断線検出装置（10）の断線検出信号を受けた加工
再開指令手段（19）は加工制御装置（18）に加工再開制
御を行うように指令を発する。その指令を受けた加工制
御装置（18）は加工電源（５）をオフにし（ステップ3
8）、イニシャルホールの位置にワーク（１）をドライ
ランで戻し（ステップ39）、ワイヤ電極（８）を結線し
直して加工電源（５）をオフにしたまま既に加工の終っ
ている形状をNCプログラム（20）に従い辿って（ステッ
プ41）、先の断線発生位置までワイヤ電極（８）を移動
し、断線発生位置にあることを加工制御装置（18）に内
蔵されているカウンタによって確認し（ステップ42）、
そこで、加工電源（５）をオンし（ステップ43）、加工
を再開させる制御を行う。このときの加工電源（５）は
前述したように出力値の制御が行われる場合と行われな
い場合がある。そして、ワイヤ電極（８）の断線がなけ
れば、NCプログラム（20）に従って加工が続行され、NC
プログラム（20）の最後まで移動したか否かを確認し
（ステップ44）、終了する。そして、次のイニシャルホ
ールに進む。

加工の再開時に加工電源（５）の出力値の制御が行わ
れ、パルス状電圧の休止幅が延ばされているときには、
ワイヤ電極（８）とワーク（１）の間に与えられるエネ
ルギーが以前よりも小さくなるので、以降の加工はワイ
ヤ電極の断線は発生しにくくなる。この後で、断線が発
生した場合にも上記の断線発生時と同様の制御を繰り返
して行う。従って、休止幅を１回だけ延ばしただけでは
断線の発生を防ぐことができなかった場合にも、更に休
止幅を延ばす制御が行われるので、確実に最後まで加工
を続行することができる。

なお、以上のような制御を行っても頻繁にワイヤ電極
（８）の断線が発生して加工が進行しない場合に、従来
から実施されているような断線発生回数の累計が所定の
回数を越えると加工を停止する或いは次にイニシャルホ
ールまで加工を行わずに移動して次のイニシャルホール
から加工を再開するという制御を併用してもよい。

上記実施例においては、断線を発生しにくくするために
加工エネルギーを小さくする方法として休止幅を延ばす
方法を示したが、波高値を小さくする方法によっても同
様の作用効果を上げることができることは勿論である。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、加工途中でワイヤ電極
が断線したことを断線検出装置で検出し、その断線発生
回数を断線発生回数レジスタに記憶させ、その断線発生
回数と所定の断線発生回数基準値との出力調整判断手段
で比較し、断線発生回数が断線発生回数基準値を下回る
ときに出力調整判断手段の出力調整不要の判断信号を受
けた出力値演算手段は加工電源の出力値の演算を行わ
ず、加工電源の出力値は以前のままでワイヤ電極をワー
クのイニシャルホールに戻し、ワイヤ電極を結線し直し
て加工を再開し、断線発生回数が断線発生回数基準値を
上回るか等しいときに出力調整判定手段の出力調整必要
の判断信号を受けた出力値演算手段は加工電源の出力値
を低減させるように演算し、その演算値に基づいた出力
値を加工電源より出力させてワイヤ電極をワークのイニ
シャルホールに戻し、ワイヤ電極を結線し直して加工を
再開させ、それ以降に出力値演算手段が出力調整判断手
段の出力調整必要の判断信号を次々と受けたときは、前
回の低減化された出力値よりもさらに出力値を低減化さ
せる演算をそれぞれ行い、それらの演算値に基づいた出
力値を加工電源より出力させてワイワ電極をワークのイ
ニシャルホールに戻し、ワイヤ電極を結線し直して加工
を再開させるようにしたので、断線発生回数に応じて段
階的に加工電源の出力が低下させられることとなり、突
発的に一回のみ発生するような断線に対して、不必要に
エネルギーを下げてしまうことを防止でき、またエネル
ギーを小さくし過ぎてしまって断線は起こらないが、加
工時間が大幅に増大してしまうといった状況を避けるこ
とができ、さらに出力調整判断手段の出力調整必要の判
断信号を受けることにより次々と行われる加工再開時に
は、ワイヤ電極とワークの間に与えられるエネルギーが
以前より次第に小さくなって以降の加工はワイヤ電極の
断線が発生しにくくなり、確実に最後まで加工が続行さ
れ、従来よりも遥かに高い確立で自動的に加工が再開・
続行でき、自動化率が向上し、高い信頼性の加工を実現
することができ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の要部を示すブロック図、
第２図はこの発明のワイヤカット放電加工装置の概略を
示すブロック図、第３図はこの発明のワイヤカット放電
加工装置の加工再開の動作を示すフローチャート、第４
図は従来のワイヤカット放電加工装置の概略を示すブロ
ック図、第５図は加工電源のパルス状電圧を示す説明
図、第６図は加工再開動作を示す説明図である。 図において、（１）はワーク、（３）はNC装置、（５）
は加工電源、（８）はワイヤ電極、（10）は断線検出装
置、（14）は電源エネルギー制御装置、（25）は断線発
生回数レジスタ、（26）は断線発生回数基準値レジス
タ、（27）は出力調整判断手段、（28）は出力値演算手
段である。 なお各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワイヤ電極を自動的にワークに供給するワ
   イヤ自動供給装置と、上記ワイヤ電極の断線を検知する
   断線検出装置と、上記ワークが固定されたワークテーブ
   ルを駆動制御するワークテーブル制御装置、上記ワイヤ
   電極とワークとの間にエネルギーを供給する加工電源の
   投入を制御する加工電源投入制御装置、上記加工電源か
   ら出力されるエネルギーを制御する電源エネルギー制御
   装置、上記断線検出装置の断線検出信号に基づき、加工
   の途中で上記加工電源をオフにして、上記ワークのイニ
   シャルホールに上記ワイヤ電極を結線し直して加工を再
   開する指令を発する加工再開指令手段、NCプログラム及
   び上記加工再開指令手段の指令に基づき上記ワイヤ自動
   供給装置、ワークテーブル制御装置及び加工電源投入制
   御装置を駆動制御する加工制御装置を有するNC制御装置
   とを備えたワイヤカット放電加工装置において、 上記NC制御装置が上記断線検出装置の検出信号を記憶す
   る断線発生回数記憶レジスタと、 上記断線発生回数記憶レジスタの記憶した断線発生回数
   と断線発生回数基準値レジスタに予め記憶されている断
   線発生回数基準値とを比較し、断線発生回数が断線発生
   回数基準値より下回ったときに出力調整不要の判断信号
   を出力し、断線発生回数が断線発生回数基準値より上回
   ったときには出力調整必要の判断信号を出力する出力調
   整判断手段と、 上記出力調整判断手段の出力調整不要の判断信号を受け
   たときは上記加工電源の出力値の演算を行わず、出力調
   整必要の判断信号を受けたときは上記加工電源の出力値
   を低減化させる演算を行い、その低減化させる演算以降
   に上記出力調整判断手段の出力調整必要の判断信号を次
   々と受けたときには前回の低減化された出力値よりもさ
   らに出力値を低減化させる演算をそれぞれ行い、それら
   の演算値を指令信号として電源エネルギー制御装置に出
   力する出力値演算手段とを備えたことを特徴とするワイ
   ヤカット放電加工装置。