JPH09290328A - ワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤ放電加工機において、被加工物の板厚
の変化や加工状況の変化に対して、最適な加工条件を選
択することで、ワイヤ断線を防止し、効率の良い放電加
工を行うこと。 【解決手段】 被加工物２と該被加工物２に対向配置さ
れたワイヤ電極１との間にパルス電圧を印加して放電加
工処理を行うワイヤ放電加工機において、被加工物２と
ワイヤ電極１との相対的な加工速度を検出するＮＣ制御
装置２４と、放電パルスのエネルギー値を演算するエネ
ルギー値演算部１４と、検出された加工速度データと演
算されたエネルギー値から被加工物２に適したエネルギ
ー増加に対する加工速度増加の傾きを算出し、該傾きと
加工速度あるいは（および）エネルギー値との関係に基
づいて電気条件強度を選択し、電気加工条件を切り替え
るＮＣ制御装置２４とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、被加工物と該被
加工物に対向配置されたワイヤ電極との間にパルス電圧
を印加して放電加工処理を行うワイヤ放電加工機および
ワイヤ放電加工方法に関し、被加工物の板厚の変化、加
工状況の変化に応じて電気加工条件を切り替えることに
より、効率のよい放電加工を実現するワイヤ放電加工機
およびワイヤ放電加工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ワイヤ放電加工機の電源回路に
あっては、高ピーク値を有する加工電流を供給するため
にスッチング素子を非常に短い幅でＯＮ／ＯＦＦ制御す
ることにより加工速度の向上を図っている。

【０００３】ところで、ワイヤ放電加工機の単位時間当
たりの加工体積は、 加工溝幅×板厚×線加工速度 により得られ、さらに、単位時間当たりの加工体積は、
加工エネルギー（電流値）とワイヤ電極および被加工物
の材料固有の値等に左右される。したがって、加工速度
と加工電流の関係は、図１１のグラフに示すような関係
となり、被加工物の板厚は下記（１）式のように表され
る。すなわち、 板厚＝Ｋ×加工エネルギー／加工速度・・・（１） Ｋ：定数 である。

【０００４】また、ワイヤ放電加工は、細いワイヤ電極
に対し、加工精度を維持するために数百ｇ〜数ｋｇの張
力が付与され、ワイヤ電極に流すことができる最大の電
流値が存在し、これを越えた場合には断線が生じる。こ
こで、この電流値を電流密度として考えると、ワイヤ電
極加工部の長さで、断線限界の電流値が定まるため、被
加工物の板厚に応じて最適な加工条件が存在する。一般
には、４０〜６０ｍｍの板厚で最も断線限界が高く、こ
れより薄い板厚の場合には電流密度、厚い板厚の場合は
冷却効率の関係から断線限界が低くなる。

【０００５】以上のことから、ワイヤ断線を生じさせず
に効率のよい加工処理を行うためには板厚に応じて加工
条件を制御する必要があり、上記の技術に関連する従来
例として、特公平２−２９４５３号公報に開示されてい
るように加工送り速度と加工電流から板厚を計算し、板
厚に応じて電気加工条件の切り替えを行うようしたワイ
ヤ放電加工機が提案されている。

【０００６】図１２は、従来におけるワイヤ放電加工機
の構成を示すブロック図である。図において、１はワイ
ヤ電極、２は被加工物としてのワーク、３はワイヤ電極
１に対して電源を供給する加工電源、４は積分器、５は
基準電圧Ｖ１と積分器４からの出力との差を増幅する差
動増幅器、６は作動増幅器５からの出力を入力し、その
電圧周波数を変換する電圧周波数変換器、５７は基準電
圧Ｖ２と積分器４からの出力とを比較し、積分器４の出
力の方が大きい間、その出力αを“１”とする比較器で
ある。

【０００７】また、５８は比較器５７からの出力αが
“１”の間、オンとなるアナログスイッチ、９はアナロ
グスイッチ５８からの出力を入力する積分器、１０は積
分器９からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ
／Ｄ変換器、５９は数値制御装置、１２Ｘ，１２Ｙはそ
れぞれＸ，Ｙ軸のサーボユニット、１３Ｘ，１３Ｙはワ
イヤ電極１とワーク２とを相対的に移動させるＸ，Ｙ軸
のモータ、Ｒ１〜Ｒ３は抵抗である。

【０００８】上記積分器４は抵抗Ｒ１，Ｒ２によつて分
圧されたワイヤ電極１とワーク２との間における電圧を
平滑化するものであり、その出力は平均加工電圧に対応
したものとなる。差動増幅器５は積分器４からの出力と
基準電圧Ｖ１との差を増幅して電圧周波数変換器６に加
え、数値制御装置５９は電圧周波数変換器６からのパル
ス信号を分配してモータ１３Ｘ，１３Ｙの動作を制御す
る信号を作成し、サーボユニット１２Ｘ，１２Ｙに加え
る。これにより、平均加工電圧が一定となるような速度
で、ワイヤ電極１とワーク２との相対的な送り動作が行
なわれる。なお、上述の如き動作は良く知られているも
のであるから詳細な説明は省略する。

【０００９】上記比較器５７は積分器４からの出力と基
準電圧Ｖ２とを比較し、基準電圧Ｖ２の方が小さい間
は、ワイヤ電極１とワーク２との間における放電が正常
に行なわれているものとして、その出力αを“１”と
し、基準電圧Ｖ２の方が大きい間は、アーク状態である
として、その出力を“０”とし、アナログスイッチ５８
および数値制御装置５９に加える。

【００１０】従つて、ワイヤ電極１とワーク２との間に
おける放電が正常に行なわれているときのみ、電流検出
用抵抗Ｒ３からの電流信号が、アナログスイッチ５８を
介して積分器９に加えられることになる。積分器９はア
ナログスイッチ５８を介して加えられる電流信号を平滑
化し、Ａ／Ｄ変換器１０に加えるものであり、その出力
は真加工電流に対応したものとなる。

【００１１】数値制御装置５９は、上記のモータ１３
Ｘ，１３Ｙの制御の他にも、電圧周波数変換器６の出
力、Ａ／Ｄ変換器１０の出力、外部のキーボード（図示
せず）等から入力されるワーク２とワイヤ電極１との材
質によつて定まる定数Ｋおよび加工溝幅ｄに基づいて、
図１３のフローチャートに示す処理を一定時間毎に行な
っている。なお、加工溝幅ｄについては、加工前にテス
ト加工を行ない、予め求めておく。

【００１２】つぎに、上記従来におけるワイヤ放電加工
機の動作について、図１３のフローチャートに沿って説
明する。数値制御装置５９は、一定時間毎（ステップＳ
１）に比較器５７からの出力αが“１”であるか否かに
ついて判定し（ステップＳ２）、出力αが“１”の場合
（ステップＳ２肯定）は、先ず電圧周波数変換器６の出
力に基づいてワイヤ電極１とワーク２との相対的な送り
速度Ｆを求め（ステップＳ３）、つぎに、Ａ／Ｄ変換器
１０からの出力に基づいて真加工電流ＩＴを求め（ステ
ップＳ４）、下記（２）式に示した演算を行ない、ワー
クの板厚ｈを求める（ステップＳ５）。

【００１３】すなわち、 被加工物の板厚ｈ＝Ｋ×ＩＴ／（Ｆ・ｄ）・・・（２） Ｋ：被加工物、ワイヤ電極材質により定まる定数 Ｆ：ワイヤ電極と被加工物との相対的な送り速度 ＩＴ：真加工電流 ｄ：加工溝幅 である。

【００１４】数値制御装置５９内部のメモリ（図示せ
ず）には、図１４に示すように、ワークの板厚ｈ１〜ｈ
ｎ（但し、ｈ（ｎ−１）＜ｈｎ）に対応して、無負荷電
圧Ｖｓ１〜Ｖｓｎ、ピーク電流Ｉｐ１〜Ｉｐｎ、オンタ
イムＴｏｎ１〜Ｔｏｎｎ、オフタイムＴｏｆｆ１〜Ｔｏ
ｆｆｎが記憶されている。数値制御装置５９は、上記
（２）式により板厚ｈを求めると、該板厚ｈと上記メモ
リに記憶されている板厚ｈ１〜ｈｎとを比較し、その比
較結果に基づいて電気加工条件の切り替えを行なう（ス
テップＳ６）。

【００１５】この場合、ｈ１＜ｈ＜ｈ２であれば、数値
制御装置５９は板厚ｈ１対応の電気加工条件Ｖｓ１、Ｉ
ｐ１、Ｔｏｎ１、Ｔｏｆｆ１を読み出し、これらの条件
に基づいて無負荷電圧、ピーク電流、オン・オフタイム
を制御する制御信号ｂ、ｃ、ｄを作成して加工電源３に
加え、電気加工条件の切り替えを行なうものである。こ
れにより、ワーク２の板厚に応じて電気加工条件を切り
換えることができ、能率の良い放電加工を実現すること
ができる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ワイヤ電極の
材質や径、被加工物の板厚ごとの限界電流値は存在する
ものの、一般に加工状況は一様ではなく、例えば、図１
５に示すように６０ｍｍの被加工物に対する加工処理に
おいて、加工状況が良好で加工エネルギーを大きくでき
加工速度も速い領域Ａのような状況と、加工状況が悪い
ため大きなエネルギーを投入できず加工速度も遅い領域
Ｂのような状況が存在する。

【００１７】したがって、加工液の噴出効率の悪いよう
な被加工物の端面、コーナー部、加工液ノズルが密着で
きない場合には電気加工条件を弱くして断線を防止する
必要があるが、従来におけるワイヤ放電加工機では、こ
れらの状況に応じて電気加工条件を変更できるような構
成は何ら開示されていない。その結果、上記従来例にあ
っては、これらの状況に対応するために、強い加工条件
を設定すると加工状況が悪い場合には断線し、逆に、弱
い加工条件を設定すると加工速度が低下し加工効率が低
下するという問題点があった。

【００１８】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、ワイヤ放電加工機において、被加工物
の板厚の変化や加工状況の変化に対して、最適な加工条
件を選択することで、ワイヤ断線を防止し、効率の良い
放電加工を行うことができるワイヤ放電加工機およびワ
イヤ放電加工方法を得ることを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるワイヤ放電加工機は、被加工物と前
記被加工物に対向配置されたワイヤ電極との間にパルス
電圧を印加して放電加工処理を行うワイヤ放電加工機に
おいて、前記被加工物と前記ワイヤ電極との相対的な加
工速度を検出する加工速度検出手段と、前記放電パルス
のエネルギー値を演算するエネルギー値演算手段と、前
記加工速度検出手段により検出された加工速度データと
前記エネルギー値演算手段により演算されたエネルギー
値から被加工物に適したエネルギー増加に対する加工速
度増加の傾きを算出し、前記傾きと前記加工速度あるい
は（および）前記エネルギー値との関係に基づいて電気
条件強度を選択し、電気加工条件を切り替える制御手段
と、を具備するものである。

【００２０】この発明によるワイヤ放電加工機にあって
は、加工速度データとエネルギー値から板厚を計算し、
該板厚とエネルギーの関係から電気条件強度を選択し、
該電気条件強度に対応した電気条件を切り替えるので、
最適な加工条件を選択することができ、その結果、断線
を防止することができ、また、効率の良い放電加工を行
うことができる。

【００２１】つぎの発明によるワイヤ放電加工機は、被
加工物と前記被加工物に対向配置されたワイヤ電極との
間にパルス電圧を印加して放電加工処理を行うワイヤ放
電加工機において、前記被加工物と前記ワイヤ電極との
相対的な加工速度を検出する加工速度検出手段と、前記
放電パルスのエネルギー値を演算するエネルギー値演算
手段と、前記加工速度検出手段により検出された加工速
度データと前記エネルギー値演算手段により演算された
エネルギー値とを入力とし、電気加工条件の強度を出力
する電気条件強度変換手段と、前記電気条件強度変換手
段から出力された電気条件強度に対応する電気加工条件
に切り替える制御手段と、を具備するものである。

【００２２】この発明によるワイヤ放電加工機は、加工
速度とエネルギーの関係を電気条件強度に変換し、該電
気条件強度に対応した電気条件に切り替えるので、断線
を防止することができ、また、効率の良い放電加工を行
うことができる。

【００２３】つぎの発明によるワイヤ放電加工方法は、
被加工物と前記被加工物に対向配置されたワイヤ電極と
の間にパルス電圧を印加して放電加工処理を行うワイヤ
放電加工方法において、前記被加工物と前記ワイヤ電極
との相対的な加工速度を検出する第１の工程と、前記放
電パルスのエネルギー値を演算する第２の工程と、前記
第１の工程で検出された加工速度データと前記第２の工
程で演算されたエネルギー値から被加工物に適したエネ
ルギー増加に対する加工速度増加の傾きを算出し、前記
傾きと前記加工速度あるいは（および）前記エネルギー
値との関係に基づいて電気条件強度を選択し、電気加工
条件を切り替える第３の工程と、を含むものである。

【００２４】この発明によるワイヤ放電加工方法にあっ
ては、加工速度データとエネルギー値から板厚を計算
し、該板厚とエネルギーの関係から電気条件強度を選択
し、該電気条件強度に対応した電気条件を切り替えるの
で、最適な加工条件を選択することができ、その結果、
断線を防止することができ、また、効率の良い放電加工
を行うことができる。

【００２５】つぎの発明によるワイヤ放電加工方法は、
被加工物と前記被加工物に対向配置されたワイヤ電極と
の間にパルス電圧を印加して放電加工処理を行うワイヤ
放電加工方法において、前記被加工物と前記ワイヤ電極
との相対的な加工速度を検出する第１の工程と、前記放
電パルスのエネルギー値を演算する第２の工程と、前記
第１の工程で検出された加工速度データと前記第２の工
程で演算されたエネルギー値とを入力とし、電気加工条
件の強度を出力する第３の工程と、前記第３の工程で出
力された電気条件強度に対応する電気加工条件に切り替
える第４の工程と、を含むものである。

【００２６】この発明によるワイヤ放電加工方法は、加
工速度とエネルギーの関係を電気条件強度に変換し、該
電気条件強度に対応した電気条件に切り替えるので、断
線を防止することができ、また、効率の良い放電加工を
行うことができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係るワイヤ放電
加工機およびワイヤ放電加工方法の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００２８】（実施の形態１）図１は、実施の形態１に
係るワイヤ放電加工機の構成を示すブロック図である。
図において、１はワイヤ電極、２は被加工物（ワー
ク）、７は極間における加工電圧を検出する放電開始検
出回路、８は加工用電源１１のスイッチング動作を制御
するパルス制御回路、１１はワイヤ電極１と被加工物２
とに放電電流パルスを供給する加工用電源、１４は加工
エネルギーを演算するエネルギー値演算部である。

【００２９】また、２０は被加工物２を載置するテーブ
ル、２１ａ、２１ｂはワイヤ電極１と被加工物２との相
対位置の位置決めをするＸ軸およびＹ軸駆動モータ、２
２はＸ軸およびＹ軸駆動モータ２１ａ、２１ｂを制御す
る軸駆動制御装置、２３は平均加工電圧を検出する平均
加工電圧検出装置、２４は軸駆動制御装置２２およびパ
ルス制御回路８に軸移動指令および加工条件パラメータ
を送出するＮＣ制御装置である。

【００３０】図２は、上記実施の形態１の加工用電源の
接続図である。図において、１１０１は直流電源（Ｅ
１）、１１０２は副スイッチング素子（ＴＲ１）、１１
０３は電流制限抵抗器、１１０４はダイオードであり、
直流電源１１０１の負極はダイオード１１０４のカソー
ドに接続され、ダイオード１１０４のアノードはワイヤ
電極１に接続され、直流電源１１０１の正極は電流制限
抵抗器１１０３の一端に接続され、電流制限抵抗器１１
０３の他端は副スイッチング素子（ＴＲ１）１１０２の
ドレインに接続され、副スイッチング素子（ＴＲ１）１
１０２のソースは被加工物２に、ゲートはパルス制御回
路８にそれぞれ接続されている。

【００３１】また、１１０５は直流電源（Ｅ２）、１１
０６は主スイッチング素子（ＴＲ２）、１１０７はダイ
オードであり、直流電源１１０５の負極はダイオード１
１０７のカソードに接続され、ダイオード１１０７のア
ノードはワイヤ電極１に接続され、直流電源１１０５の
正極は主スイッチング素子（ＴＲ２）１１０６のドレイ
ンに接続され、主スイッチング素子（ＴＲ２）１１０６
のソースは被加工物２に、ゲートはパルス制御回路８に
それぞれ接続されている。

【００３２】また、１１０８は直流電源、１１０９はダ
イオードであり、直流電源１１０８の正極はダイオード
１１０９のアノードに接続され、ダイオード１１０９の
カソードはワイヤ電極１に接続され、直流電源１１０８
の正極は被加工物２に接続されている。

【００３３】図３は、上記エネルギー値演算部１４の詳
細な構成を示すブロック図であり、図において、１４０
１はパルス制御回路８からの信号を入力するエネルギー
値変換回路、１４０２は所定周期の加工エネルギーを加
算する加工エネルギー値加算回路、１４０３は加工エネ
ルギー値加算回路１４０２の演算周期を設定するタイマ
ーである。エネルギー値変換回路１４０１の入力はパル
ス制御回路８の信号ＳＧ２に接続され、信号ＳＧ２のパ
ルス幅データからエネルギー値に変換し、出力は加工エ
ネルギー値加算回路１４０２の入力１４０２ａに接続さ
れている。

【００３４】また、タイマー１４０３からの出力１４０
３ａは加工エネルギー値加算回路１４０２のリセット入
力とラッチ回路１４０４のトリガー入力に接続される。
さらに、加工エネルギー値加算回路１４０２からの出力
１４０２ｂはラッチ回路１４０４のデータ入力に接続さ
れ、ラッチ回路１４０４からの出力はＮＣ制御装置２４
に接続される。

【００３５】次に、実施の形態１の動作について説明す
る。図１において、ＮＣ制御装置２４にはＮＣプログラ
ムまたは操作パネル（図示せず）から加工経路情報およ
び加工電気条件パラメータが入力される。入力された加
工電気条件パラメータはパルス制御回路８に対して出力
される。パルス制御回路８はこの加工電気条件パラメー
タに基づき、所定の電流ピーク、パルス幅、休止時間を
持った駆動信号を発生し、加工用電源１１を制御する。

【００３６】加工用電源１１はこの駆動信号によって駆
動され、所定の電流パルスが被加工物２の上部および下
部においてワイヤガイドにより保持されたワイヤ電極１
と被加工物２との加工間隙に供給されるとともに、加工
間隙には一般的に水または水系の加工液が供給されるこ
とによって放電加工が行われる。

【００３７】つぎに、平均加工電圧検出装置２３は、加
工処理中における平均電圧を検出し、この電圧に基づい
て電極１と被加工物２との相対位置を一定に維持するよ
うに電極１または被加工物２の送り制御を実行する。す
なわち、検出した平均電圧が所定値以上の場合には電極
１または被加工物２の送り速度を増大させ、平均電圧が
所定値以下の場合には電極１または被加工物２の送り速
度を減少させるように、ＮＣ制御装置２４により送り速
度の演算を行い、加工経路情報に基づき軸駆動制御装置
２２に位置決め指令を出力し、Ｘ軸駆動モータ２１ａお
よびＹ軸駆動モータ２１ｂによりテーブル２０の位置決
め制御を行うことによって所望の形状が加工される。

【００３８】また、ＮＣ制御装置２４は軸駆動モータ２
１ａ、２１ｂの制御の他にも、操作パネル（図示せず）
等から入力されるワーク２とワイヤ電極１との材質によ
つて定まる定数Ｋに基づいて、ＮＣ制御装置２４の内部
において演算する加工速度データとエネルギー値演算部
１４により演算するエネルギーデータｅから図６のフロ
ーチャートに示す処理を一定時間毎に行なっている。

【００３９】次に、図４は、図１〜図３に示したパルス
制御回路８の動作を示すタイミングチャートである。図
において、４０ａは加工電圧波形、４０ｂは加工電流波
形、４０ｃは副スイッチング素子（ＴＲ１）１１０２を
駆動するパルス信号ＳＧ１、４０ｄは主スイッチング素
子（ＴＲ２）１１０６を駆動するパルス信号ＳＧ２、４
０ｅはＳＧ１を“１”とした後に、放電が開始するまで
の時間と所定時間Ｔｃとの大小を判別するための信号Ｓ
Ｇ３である。

【００４０】まず、加工開始のタイミングでＳＧ１を
“１”とするとともにＳＧ３を“０”とし、ＳＧ１によ
り副スイッチング素子（ＴＲ１）１１０２をオンするこ
とにより、ワイヤ電極１に対して被加工物２に直流電源
１１０１の電圧Ｅ１が印加され、また、ＳＧ１を“１”
とした後に所定時間Ｔｃ以上となったときはＳＧ３を
“１”とするよう制御する。

【００４１】ついで放電が開始した際には抵抗７１およ
び抵抗７２による分圧値Ｖｇ（図２参照）と設定電圧Ｖ
１とを比較して放電開始を検出し、このタイミングでＳ
Ｇ１を“０”とするとともにＳＧ２を“１”として主ス
イッチング素子（ＴＲ２）１１０６を駆動し、直流電源
１１０５により極間に加工電流の供給を開始する。この
際、ＳＧ３が“０”の場合には所定時間ＯＮ１、“１”
の場合には所定時間ＯＮ２の間ＳＧ２を“１”とした
後、ＳＧ２を“０”として加工電流の供給を停止し、休
止時間ＯＦＦの時間経過後、再びＳＧ１を“１”とする
動作を繰り返す。

【００４２】一般に、ＳＧ１の“１”となる時間Ｔｄが
所定時間Ｔｃと比較して、Ｔｄ≦Ｔｃ（即放電パルス）
のときＯＮ１、Ｔｄ＞Ｔｃ（正常放電パルス）のときＯ
Ｎ２をそれぞれ選択するようにし、ＯＮ１＜ＯＮ２とす
ることにより加工速度を向上できる。このとき、放電電
流波形は４０ｂのようなピーク値が高く幅の短いパルス
波形となる。

【００４３】これは、副スイッチング素子（ＴＲ１）１
１０２の駆動により電圧Ｅ１を印加した後、放電開始と
ともに電流制限抵抗器１１０３により制限された微小電
流が加工間隙に流れ、放電検出されると、主スイッチン
グ素子（ＴＲ２）１１０６の駆動により電源１１０５か
ら低インピーダンス回路上を電流が立ち上がり、さらに
主スイッチング素子（ＴＲ２）１１０６の駆動を停止し
た後は、直流電源１１０８に電流が流れるので瞬時に立
ち下がるためである。

【００４４】つぎに、図５は、エネルギー値演算部１４
の動作を示すタイミングチャートであり、図において、
５０ａはタイマー１４０３からの出力パルス１４０３ａ
の、５０ｂは加工エネルギー値加算回路１４０２の出力
１４０２ｂの、５０ｃはラッチ回路１４０４で保持され
るサンプリング時間毎の加工エネルギーの加算値である
エネルギーデータｅの、タイミングチャートである。図
３および図５において、エネルギー値変換回路１４０１
はパルス制御回路８の主スイッチング素子（ＴＲ２）１
１０６の駆動パルスＳＧ２のオン時間（ＯＮ１またはＯ
Ｎ２）に基づき、電流パルス一個ごとの加工エネルギー
値に変換し、出力する。

【００４５】ここで、図４に示したような電流波形は、
回路中のインピーダンスと電流パルス幅に対して回路固
有の電流ピーク値とが存在することになり、放電パルス
１個当たりの加工エネルギー値はアーク電位と上記電流
パルスの積分値との積から求めることができる。なお、
加工用電源１１は、図２に示したものに限らず上記のご
とくエネルギー値を求めることができるものであればよ
い。

【００４６】ところで、加工エネルギー値加算回路１４
０２は、タイマー１４０３の設定周期Ｔで与えられる出
力パルス１４０３ａにより加工パルス１個ごとのエネル
ギー値の加算を開始し、ラッチ回路１４０４に加算結果
１４０２ｂを出力する。ラッチ回路１４０４はトリガー
入力に接続されたタイマー１４０３の出力１４０３ａの
立ち上がりにより加工エネルギー値加算回路１４０２の
出力１４０２ｂをホールドする。

【００４７】また、加工エネルギー値加算回路１４０２
はラッチ回路１４０４が加算結果１４０２ｂをラッチし
た後で加算値をクリアするように、タイマー１４０３の
出力１４０３ａの立ち下がりでリセット動作を行うよう
にする。そして、ラッチ回路１４０４で保持されるサン
プリング時間毎の加工エネルギーの加算値はエネルギー
データｅとしてＮＣ制御装置２４に出力される。

【００４８】つぎに、図６に示したフローチャートに基
づいて、電気条件強度の選択動作について説明する。Ｎ
Ｃ制御装置２４内部のメモリ（図示しない）には、図７
に示す電気条件強度Ｅ１〜Ｅ８に対応するパルス幅Ｉｐ
１〜Ｉｐ８と、休止時間Ｔｏｆｆ１〜Ｔｏｆｆ８のパラ
メータと、図８に示す各板厚で選択可能な電気条件強度
を記憶している。

【００４９】ここで、電気条件強度Ｅは加工条件として
の強さとしてＥ１＜Ｅ２＜・・＜Ｅ８、エネルギー値演
算部１４より読み込むエネルギーデータｅについては、
ｅ１＜ｅ２＜ｅ３＜ｅ４という関係がある。まず、ＮＣ
制御装置２４は一定時間が経過するごとに（ステップＳ
１０）、ワイヤ電極１と被加工物２との相対的な送り速
度、すなわち、加工速度ｆを算出する（ステップＳ１
１）。

【００５０】つぎに、エネルギー値演算部１４の出力す
るエネルギーデータｅを読み込み（ステップＳ１２）、
板厚ｈを計算する（ステップＳ１３）。つぎに、ＮＣ制
御装置２４は、計算した板厚ｈとエネルギーデータｅか
ら図７、図８に示すルールに基づいて電気条件強度を選
択し（ステップＳ１４）、電気条件強度に対応するパル
ス幅Ｉｐと休止時間Ｔｏｆｆをパルス制御回路８に出力
する。したがって、各種条件に基づいて電気条件の切り
替えが実行される（Ｓステップ１５）。

【００５１】例えば、エネルギー値演算部１４から入力
されたエネルギーデータｅがｅ＝ｅ４で、ＮＣ制御装置
２４が計算した板厚がｈ＝６０ｍｍとすれば、電気条件
強度としてＥ８が選択され、電気条件強度Ｅ８に対応す
るパルス幅Ｉｐ８と休止時間Ｔｏｆｆ８がパルス制御回
路８に出力される。仮に、板厚ｈが６０ｍｍと計算して
も加工状況が悪くエネルギー値演算部１４の出力するエ
ネルギーデータｅがｅ＝ｅ２の値であれば、電気条件強
度はＥ８よりも弱いＥ６を選択し、パルス制御回路８に
はパルス幅Ｉｐ６と休止時間Ｔｏｆｆ６が出力される。

【００５２】上記実施の形態１に示したように構成する
ことにより、被加工物２の板厚が急激に変化したり、被
加工物端面付近の加工などの加工状況の変化に対して
も、加工速度とエネルギーの関係から適切な電気条件強
度を選択し、電気条件パラメータを変更するので、加工
状況が悪い場合には電気条件を弱く設定することでワイ
ヤ断線を防止し、加工液ノズルが密着できるような加工
状況が良い場合には強い電気条件を設定するため、加工
速度が低下せず、効率のよい加工処理が実現する。

【００５３】ここで、上記実施の形態１においては、図
７において、電気条件強度を８種類としているが、８種
類とは異なる数の強度を設定しても良い。加えて、各電
気条件強度で変更する電気条件のパラメータとしてパル
ス幅と休止時間の２種類を用いているが、平均加工電圧
Ｖｇや無負荷電圧Ｖｓなど他のパラメータを変更するよ
うにしても良い。

【００５４】さらに、図８において、板厚を５種類に分
けているが、５種類とは異なる数の板厚に分割しても良
い。また、図８の板厚毎に選択可能な電気条件強度選択
ルールはエネルギーデータｅに基づいて定められている
が、加工速度データｆあるいは、加工速度データｆとエ
ネルギーデータｅに基づいて定めても良い。

【００５５】（実施の形態２）上記実施の形態１では、
ＮＣ制御装置２４にて電気条件強度の選択を行うように
したが、ＮＣ制御装置２４を介さずに電気条件強度の選
択を行うようにするのが実施の形態２の技術的な特徴で
ある。

【００５６】図９は、実施の形態２に係るワイヤ放電加
工機の構成を示すブロック図である。図において、１５
は加工速度データｆとエネルギーデータｅを入力し電気
条件強度を出力する電気条件強度変換部（ＲＯＭ）であ
り、１６は電気条件強度変換部１５より電気条件強度Ｅ
を入力し、電気条件パラメータを出力する電気条件変換
部（ＲＯＭ）である。

【００５７】また、図１０は、上記電気条件強度変換部
１５の内容であり、電気条件変換部１６は、上記実施の
形態２におけるＮＣ制御装置２４に記憶している内容
（図７参照）と同様のものを記憶している。

【００５８】つぎに、実施の形態２の動作について説明
する。電気条件強度変換部１５は、ＮＣ制御装置２４に
よって算出する加工速度データｆとエネルギー値演算部
１４において演算されるエネルギーデータｅを入力アド
レスとして選択されたデータとして電気条件強度Ｅを出
力する。つぎに、電気条件変換部１６は電気条件強度Ｅ
を入力し、対応する電気条件パラメータをパルス制御回
路８に対して出力する。

【００５９】なお、加工開始時の電気条件選択動作につ
いて説明すると、例えば、電気条件パラメータの初期値
としてＥ１に対応するＩｐ１、Ｔｏｆｆ１を設定したと
すれば、加工処理が進行し、加工速度データｆとエネル
ギーデータｅが算出され、それらのデータが電気条件強
度変換部１５および電気条件変換部１６へ入力されるこ
とにより、電気条件強度とそれに対応する電気条件パラ
メータがそれぞれ選択される。

【００６０】ここで、電気条件強度変換部１５の内容に
ついて説明すると、図１０に示すように加工速度とエネ
ルギーから電気条件強度を選択するマトリクスになって
おり、上記実施の形態１に係る図６に示したフローチャ
ートで行う処理をあらかじめＲＯＭの中に記憶したもの
である。すなわち、加工速度とエネルギーの関係は図１
１に示すようなグラフで表現できることからもわかるよ
うに、板厚は加工速度とエネルギーから特定できるの
で、ＲＯＭの入力アドレスを加工速度とエネルギーと
し、入力アドレスにより特定される場所に、電気条件強
度Ｅの値を記述すれば、上記実施の形態１のフローチャ
ートと同じ動作を実現することができる。

【００６１】以上のように、実施の形態３に示したよう
にワイヤ放電加工機を構成することにより、被加工物２
の板厚が急激に変化したり、被加工物端面付近の加工な
どの加工状況の変化に対しても、加工速度とエネルギー
の関係から電気条件強度を選択し、電気条件パラメータ
を変更するので、加工状況が悪い場合は電気条件を弱く
設定することでワイヤ断線を防止し、加工液ノズルが密
着できるような加工状況が良い場合は強い電気条件を設
定するため、効率の良い放電加工が実現できる。

【００６２】加えて、電気条件強度の選択動作をＮＣ制
御装置２４を介さずに行うようにしたので、電気条件の
選択が迅速に行えるため、板厚変化、加工状況の変化に
素早く対応することができる。なお、ＮＣ制御装置２４
との転送速度が十分高速であれば、電気条件強度変換部
１５、電気条件変換部１６のＲＯＭの内容をＮＣ制御装
置２４内部のメモリに記憶させても良い。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明に係るワ
イヤ放電加工機は、加工状況が悪い場合には電気条件を
弱く設定し加工状況が良い場合には電気条件を強く設定
するので、ワイヤ断線を防止しながら、加工速度の低下
を抑制することができ、加工処理効率を向上させること
ができる。

【００６４】つぎの発明に係るワイヤ放電加工機は、Ｎ
Ｃ制御装置を介さずに電気条件強度を選択するので、被
加工物板厚の変化および加工状況に応じた電気条件の変
更がより短時間に行え、かつ、ワイヤ断線を防止しなが
ら、加工速度の低下を最小限に抑制することができる。

【００６５】また、この発明に係るワイヤ放電加工方法
は、上記ワイヤ放電加工機と同様に、加工状況が悪い場
合には電気条件を弱く設定し加工状況が良い場合には電
気条件を強く設定するので、ワイヤ断線を防止しなが
ら、加工速度の低下を抑制することができ、加工処理効
率を向上させることができる。

【００６６】つぎの発明に係るワイヤ放電加工方法は、
上記ワイヤ放電加工機と同様に、ＮＣ制御装置を介さず
に電気条件強度を選択するので、被加工物板厚の変化お
よび加工状況に応じた電気条件の変更がより短時間に行
え、かつ、ワイヤ断線を防止しながら、加工速度の低下
を最小限に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の構成
を示すブロック図である。

【図２】 実施の形態１に係る加工用電源の接続状態を
示す回路図である。

【図３】 実施の形態１に係るエネルギー値演算部の詳
細な構成を示すブロック図である。

【図４】 実施の形態１に係るパルス制御回路の動作を
示すタイミングチャートである。

【図５】 実施の形態１に係るエネルギー値演算部の動
作を示すタイミングチャートである。

【図６】 実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の動作
を示すフローチャートである。

【図７】 実施の形態１に係るＮＣ制御装置のメモリの
記憶内容を示す説明図である。

【図８】 実施の形態１に係るＮＣ制御装置のメモリの
記憶内容を示す説明図である。

【図９】 実施の形態２に係るワイヤ放電加工機の構成
を示すブロック図である。

【図１０】 実施の形態２に係る電気条件強度変換部の
内容を示すグラフである。

【図１１】 加工速度とエネルギーの関係を示すグラフ
である。

【図１２】 従来におけるワイヤ放電加工機の構成を示
すブロック図である。

【図１３】 図１２に示した従来におけるワイヤ放電加
工機の動作を示すフローチャートである。

【図１４】 図１２に示した従来におけるワイヤ放電加
工機のメモリの内容を示す説明図である。

【図１５】 加工状況が良好で加工エネルギーを大きく
でき加工速度も速い領域Ａと、加工状況が悪いため大き
なエネルギーを投入できず加工速度も遅い領域Ｂとを示
すグラフである。

【符号の説明】

１ ワイヤ電極，２ 被加工物，７ 放電開始検出回
路，８ パルス制御回路，１１ 加工用電源，１４ エ
ネルギー値演算部，１５ 電気条件強度変換部，１６
電気条件変換部，２０ テーブル，２１ａ Ｘ軸駆動モ
ータ，２１ｂ Ｙ軸駆動モータ，２２ 軸駆動制御装
置，２３ 平均加工電圧検出装置，２４ ＮＣ制御装
置，１４０１ エネルギー値変換回路，１４０２ 加工
エネルギー値加算回路，１４０３ タイマー，１４０４
ラッチ回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物と前記被加工物に対向配置され
   たワイヤ電極との間にパルス電圧を印加して放電加工処
   理を行うワイヤ放電加工機において、 前記被加工物と前記ワイヤ電極との相対的な加工速度を
   検出する加工速度検出手段と、 前記放電パルスのエネルギー値を演算するエネルギー値
   演算手段と、 前記加工速度検出手段により検出された加工速度データ
   と前記エネルギー値演算手段により演算されたエネルギ
   ー値から被加工物に適したエネルギー増加に対する加工
   速度増加の傾きを算出し、前記傾きと前記加工速度ある
   いは（および）前記エネルギー値との関係に基づいて電
   気条件強度を選択し、電気加工条件を切り替える制御手
   段と、 を具備することを特徴とするワイヤ放電加工機。
2. 【請求項２】 被加工物と前記被加工物に対向配置され
   たワイヤ電極との間にパルス電圧を印加して放電加工処
   理を行うワイヤ放電加工機において、 前記被加工物と前記ワイヤ電極との相対的な加工速度を
   検出する加工速度検出手段と、 前記放電パルスのエネルギー値を演算するエネルギー値
   演算手段と、 前記加工速度検出手段により検出された加工速度データ
   と前記エネルギー値演算手段により演算されたエネルギ
   ー値とを入力とし、電気加工条件の強度を出力する電気
   条件強度変換手段と、 前記電気条件強度変換手段から出力された電気条件強度
   に対応する電気加工条件に切り替える制御手段と、 を具備することを特徴とするワイヤ放電加工機。
3. 【請求項３】 被加工物と前記被加工物に対向配置され
   たワイヤ電極との間にパルス電圧を印加して放電加工処
   理を行うワイヤ放電加工方法において、 前記被加工物と前記ワイヤ電極との相対的な加工速度を
   検出する第１の工程と、 前記放電パルスのエネルギー値を演算する第２の工程
   と、 前記第１の工程で検出された加工速度データと前記第２
   の工程で演算されたエネルギー値から被加工物に適した
   エネルギー増加に対する加工速度増加の傾きを算出し、
   前記傾きと前記加工速度あるいは（および）前記エネル
   ギー値との関係に基づいて電気条件強度を選択し、電気
   加工条件を切り替える第３の工程と、 を含むことを特徴とするワイヤ放電加工方法。
4. 【請求項４】 被加工物と前記被加工物に対向配置され
   たワイヤ電極との間にパルス電圧を印加して放電加工処
   理を行うワイヤ放電加工方法において、 前記被加工物と前記ワイヤ電極との相対的な加工速度を
   検出する第１の工程と、 前記放電パルスのエネルギー値を演算する第２の工程
   と、 前記第１の工程で検出された加工速度データと前記第２
   の工程で演算されたエネルギー値とを入力とし、電気加
   工条件の強度を出力する第３の工程と、 前記第３の工程で出力された電気条件強度に対応する電
   気加工条件に切り替える第４の工程と、 を含むことを特徴とするワイヤ放電加工方法。