JPH0739058B2 - ワイヤカツト放電加工装置 - Google Patents

ワイヤカツト放電加工装置

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JPH0739058B2
JPH0739058B2 JP60263235A JP26323585A JPH0739058B2 JP H0739058 B2 JPH0739058 B2 JP H0739058B2 JP 60263235 A JP60263235 A JP 60263235A JP 26323585 A JP26323585 A JP 26323585A JP H0739058 B2 JPH0739058 B2 JP H0739058B2
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wire electrode
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潔 井上
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株式会社井上ジャパックス研究所
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はワイヤ電極を用いて放電加工するワイヤカット
放電加工装置の改良に関する。
〔従来技術及び問題点〕
従来、ワイヤ電極に所定の張力と速度をもってガイド間
を走行させ、そのガイド間のワイヤ電極に被加工体を対
向させて放電加工するとき、前記張力はワイヤ電極の材
質、線径、加工条件等に応じて所定の値に一定に設定し
て加工するようにしている。一方、加工電圧パルスの印
加休止時間(オフ時間)を短くして加工間隙に於ける放
電パルスの単位時間当りの放電繰返し数を高めれば加工
速度は向上するが、オフ時間を短くし過ぎると、加工間
隙の絶縁回復が不十分となり、又、加工液によるワイヤ
電極及び被加工体の冷却や加工間隙に生成する加工屑や
ガス等の排除作用による限界があるところから、アーク
や加工屑を介した疑似短絡状態が発生しやすくなってワ
イヤ電極が過熱断線する虞が大きくなる。又、だからと
言ってワイヤ電極の過熱断線を回避するためにオフ時間
を過大にとると加工速度が低下するため、加工電圧パル
スのオフ時間を経験上の知見に基づいて設定しておき、
加工間隙の状態に応じて変化する放電パルスの単位時間
当りの放電繰返し数が所定の上限値と下限値の間に保持
されるように印加休止時間等のパルス条件や加工送り速
度を変更制御することが行なわれている。
しかしながら、特に前記放電繰返し数が上限値以上とな
った場合、この場合は加工部の冷却不足や加工間隙の絶
縁不良により放電パルスが極めて発生しやすくアークや
疑似短絡状態となりやすい状態であるが、このような場
合に加工電圧パルスのパルス条件や加工送り速度を変更
制御するだけでは必ずしもワイヤ電極の断線を防止する
ことができない。
本発明は、このような問題点に鑑み、ワイヤ電極の断線
を防止すると共に高速加工を可能とするワイヤカット放
電加工装置の提供を目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的を達成するため、本発明のワイヤカット放電加
工装置は、間隔を置いて配置した一対の位置決めガイド
間を所要の張力と速度をもって軸方向に走行移動するワ
イヤ電極に被加工体を対向配置して加工間隙を形成し、
該加工間隙に加工液を供給した状態で、ワイヤ電極と被
加工体間に間歇的な加工電圧パルスを印加し繰返し放電
パルスを発生させると共に被加工体に前記ガイド間のワ
イヤ電極の軸方向と略直角方向の相対的な加工送りを与
えて所望輪郭形状の加工を行なうワイヤカット放電加工
装置に於て、前記ガイド間のワイヤ電極の張力を変更制
御する張力制御装置と、加工間隙で発生する放電パルス
の単位時間当りの放電繰返し数もしくは該放電繰返し数
に比例した信号を検出する検出装置と、該検出装置の検
出信号に基づいて前記放電繰返し数を判別する判別装置
と、前記放電繰返し数が所定の上限値以上であることを
判別した前記判別装置の判別出力により前記ガイド間の
ワイヤ電極の張力を弱め、前記放電繰返し数が所定の下
限値以下であることを判別した前記判別装置の判別出力
により前記ガイド間のワイヤ電極の張力を強めるように
前記張力制御装置を制御する制御装置を備えてなること
を特徴とする。
〔作用〕
前記放電繰返し数が所定の上限値以上となったとき、加
工部のワイヤ電極の張力を弱めるように制御することに
より、ワイヤ電極は放電圧力の作用による撓みを増大し
加工面から逃げて加工間隙が広がるため、アークや短絡
の発生が回避あるいは解消されてワイヤ電極の断線が防
止される。又、温度上昇により引っ張り強さの低下して
いるワイヤ電極の張力が低減されることもワイヤ電極の
断線防止に寄与する。又、加工間隙が広がり前記放電繰
返し数が低下して所定の下限値以下となると、加工部の
ワイヤ電極の張力が強められ撓みが減少して加工間隙が
狭まることにより、前記放電繰返し数が高められて加工
速度の低下が防止される。
〔実施例〕
以下図面の一実施例により本発明を説明する。
1は被加工体、2はワイヤ電極、3は被加工体1と対向
する加工部のワイヤ電極2を位置決めする一対のガイド
で、このガイド3間をワイヤ電極2が所定の張力と速度
をもって走行移動する。4はワイヤ電極2を貯蔵するリ
ール、5は巻取りリールで、ワイヤ電極2はリール4か
ら連続的に供給され、ガイド3を通りリール5に巻取ら
れるよう所定の速度をもって移動する。6はブレーキロ
ーラ、7はワイヤ電極2の張力を変更制御するブレー
キ、8はキャプスタン、9が駆動モータで、このキャプ
スタン8とブレーキローラ6とでワイヤ電極に所定の張
力と速度を与えて走行させる。ワイヤ電極2の張力は駆
動モータ9によりキャプスタン8を所定回転数で回転さ
せた状態でブレーキローラ6による制動力をブレーキ7
により変更調整することによって制御される。10は被加
工体1を固定する加工テーブル、11,12はX軸、Y軸駆
動モータ、13はNC制御装置で、テープ等から指令された
数値情報に基づいてパルス分配を行ない、出力パルス信
号をモータ11,12に加えてテーブル送りを制御する。14
は加工電源であり、被加工体1とワイヤ電極2間に間歇
的な加工電圧パルスを印加する。15は通電回路に挿入し
た加工電流の検出抵抗であり、この検出抵抗15により前
記放電繰返し数に比例した信号が検出される。16は検出
抵抗15の検出信号に基づいて前記放電繰返し数を判別す
る判別回路であって、前記放電繰返し数が所定の上限値
以上であるか下限値以下であるかあるいは上限値と下限
値の間にあるかを判別する。17は前記放電繰返し数が所
定の上限値以上であることを判別した判別回路16の判別
出力に応じてワイヤ電極の張力を弱め、前記放電繰返し
数が所定の下限値以下であるこを判別した判別回路16の
判別出力に応じてワイヤ電極の張力を強めるようにブレ
ーキ7を制御する制御回路である。
以上の構成に於て、被加工体1とワイヤ電極2間の加工
間隙に図示しないノズルから水等の加工液を噴射供給し
た状態で、加工電源14から加工電圧パルスを通電して放
電パルスを繰返し発生させると共に、予めプログラムさ
れたNC制御装置13の指令信号によりモータ11,12を駆動
制御して、被加工体1を固定支持する加工テーブル10に
加工送りを与えることによって所望輪郭形状のカット加
工が行なわれる。NC制御装置13による加工送りは、通
常、定速送り又は加工電圧を基準値と比較した出力を送
り信号とするサーボ制御送りにより行なわれる。
加工間隙に於ける放電パルスの発生状態はワイヤ電極2
の撓みや振動あるいは加工間隙に生成する加工屑やガス
の介在状態の変化等により加工中常時変化している。加
工間隙の状態変化により前記放電繰返し数が所定の上限
値以上となったとき、加工送りが定速送りの場合は、加
工電圧パルスのパルス条件を、通常はオフ時間を長くと
るように変更制御し、サーボ制御送りの場合は、検出加
工電圧が低下して加工送りが低減あるいは一時停止され
る。しかし、このようなパルス条件や加工送り速度の変
更制御だけでは必ずしもワイヤ電極の断線を防止するこ
とはできない。本発明に於ては、前記放電繰返し数が所
定の上限値以上となった場合、加工電流が該放電繰返し
数の増大に比例して大きくなり、検出抵抗15による検出
電圧信号が増大して判別回路16により上限値以上が判別
され、この判別出力に応じて制御回路17によりブレーキ
7の作動が弱められ、ブレーキローラ6によるワイヤ電
極2に対する制動力が低減されてワイヤ電極2の張力が
弱められる。張力が減少したワイヤ電極2は放電圧力の
作用による撓みを増して加工面から離れ、加工間隙が広
げられる。加工間隙が広がると、加工液の流通が容易と
なり加工屑等の排除や加工部の冷却が促進されて加工間
隙の絶縁状態が回復することもあって、前記放電繰返し
数が低下し、ワイヤ電極2の過熱溶断が防止される。
又、前記放電繰返し数が増大傾向のとき、ワイヤ電極2
は温度上昇により引っ張り強さが低下して断線しやすい
状態にあるが、付与張力が低減されることによって断線
が防止される。又、前記放電繰返し数が低下して加工電
流が減少し、検出抵抗15による検出電圧信号が低下して
判別回路16により下限値以下が判別されると、この判別
出力に応じて制御回路17によりブレーキ7の作動が強め
られ、ブレーキローラ6によるワイヤ電極2に対する制
動力が増大されてワイヤ電極2の張力が強められる。こ
の結果、ワイヤ電極2が撓みを減少し直線状に緊張度を
高めることにより、加工間隙が狭められて放電パルスが
発生しやすくなり、前記放電繰返し数が所定の上限値と
下限値の間に復帰して加工速度の低下が防止される。こ
のようにして、前記放電繰返し数を所定の範囲内に保持
して高速加工を行ないながらワイヤ電極の断線が防止さ
れる。
実験によれば、線径0.2mmφのBs電極で、板厚50mmtの鋼
材を比抵抗3×104Ωcmの水加工液を用いてワイヤカッ
トするとき、ワイヤ電極の張力を0.7kgに一定に設定し
たとき、加工速度は約65mm2/minであったのを、本発明
により加工状態に応じて張力を前記設定値の±30%に制
御しながら加工したとき、加工速度は約78mm2/minにな
った。
尚、単位時間当りの放電繰返し数の検出には、加工電流
を信号とする以外に、直接放電繰返し周波数を信号とし
て検出することができ、間隙の電圧、パルス波形、高周
波、放電発生の存否、インピーダンス変化等を信号とし
て検出することができる。
又、ワイヤ電極の張力制御は判別回路のデジタル信号に
よるデジタルな制御を行なう以外に信号に対応したアナ
ログ的な連続制御を行なうようにすることができる。張
力制御装置にも実施例に限らず、他の任意の制御装置を
利用することができる。
〔発明の効果〕
以上述べた通り、本発明によれば、加工部のワイヤ電極
の張力を変更制御する張力制御装置と、単位時間当りの
放電繰返し数もしくは該放電繰返し数に比例した信号を
検出する検出装置と、該検出装置の検出信号に基づいて
前記放電繰返し数を判別する判別装置と、該判別装置に
より前記放電繰返し数が所定の上限値以上であることが
判別されたときワイヤ電極の張力を弱め、前記放電繰返
し数が所定の下限値以下であることが判別されたときワ
イヤ電極の張力を強めるように前記張力制御装置を制御
する制御装置を設けたことにより、放電状態を安定した
良好な状態に維持しワイヤ電極の断線を防止しながら能
率良く高速加工を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例回路構成図である。 1……被加工体 2……ワイヤ電極 3……ガイド 4,5……リール 6……ブレーキローラ 7……ブレーキ 8……キャプスタン 9……駆動モータ 10……テーブル 11,12……モータ 13……NC制御装置 14……加工電源 15……検出抵抗 16……判別回路 17……制御回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】間隔を置いて配置した一対の位置決めガイ
    ド間を所要の張力と速度をもって軸方向に走行移動する
    ワイヤ電極に被加工体を対向配置して加工間隙を形成
    し、該加工間隙に加工液を供給した状態で、ワイヤ電極
    と被加工体間に間歇的な加工電圧パルスを印加し繰返し
    放電パルスを発生させると共に被加工体に前記ガイド間
    のワイヤ電極の軸方向と略直角方向の相対的な加工送り
    を与えて所望輪郭形状の加工を行なうワイヤカット放電
    加工装置に於て、前記ガイド間のワイヤ電極の張力を変
    更制御する張力制御装置と、加工間隙で発生する放電パ
    ルスの単位時間当りの放電繰返し数もしくは該放電繰返
    し数に比例した信号を検出する検出装置と、該検出装置
    の検出信号に基づいて前記放電繰返し数を判別する判別
    装置と、前記放電繰返し数が所定の上限値以上であるこ
    とを判別した前記判別装置の判別出力により前記ガイド
    間のワイヤ電極の張力を弱め、前記放電繰返し数が所定
    の下限値以下であることを判別した前記判別装置の判別
    出力により前記ガイド間のワイヤ電極の張力を強めるよ
    うに前記張力制御装置を制御する制御装置を備えてなる
    ことを特徴とするワイヤカット放電加工装置。
JP60263235A 1985-11-22 1985-11-22 ワイヤカツト放電加工装置 Expired - Lifetime JPH0739058B2 (ja)

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