JPS5852776B2 - ワイヤカツトホウデンカコウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はワイヤカット放電加工装置に関する。

今日広く使用されているワイヤカット放電加工装置は、
輪郭加工に関しては数値制御装置により、また、放電加
工のための加工送りに関しては放電状態を一定のレベル
に保つような一定速度送りまたはサーボ送り制御装置に
より自動制御されている。

更に具体的に説明すれば、加工の経路は数値制御装置に
より制御され、その経路に沿って行なわれる加工送りの
速度は、放電加工が円滑且つ能率的に行なわれるよう、
上記数値制御装置とは別個の、又は、これと複合したサ
ーボ制御装置により制御される場合が多い。

而して、この加工送り速度の制御は、短絡事故等が発生
しないように１．また、アークその他の不良放電の発生
頻度が一定限界以下となるように、且つ、所望の加工速
度及び精度を以て加工できるように、行なわれる。

然しなから、ワイヤカット放電加工装置においては、叙
上の如き制御のみではなお不充分であることが判明した
。

更に具体的に説明すると、このワイヤカット放電加工に
於いては、ワイヤ電極の繰出し速度や、張力、加工液の
供給量等が重要な加工条件の一つであることは知られて
いたが、従来これらの条件は加工の開始時に、加工の目
的等に応じ作業者がその経験にもとすいて適宜設定して
いたに過ぎず、それらの加工条件相互間、及び他の加工
条件との間の相互作用や加工の成果に対する相乗効果等
は考慮されていなかった。

而して、これらの相互作用、相乗効果は極めて複雑であ
るが、本発明者は、加工に使用するワイヤ電極の、加工
に使用する前後の延び率が一定限界内に止まるよう他の
加工条件を制御すると、好ましい成果が得られることを
発見した。

本発明は叙上の観点に立ってなされたものであって、そ
の目的とするところは、上記ワイヤ電極の延び率が一定
値又は一定限界内に止まるよう、加工送り速度、加工液
圧若しくはその供給量、加工電圧、加工電流、ワイヤ電
極送出速度若しくはその張力、その他の加工条件が適切
且つ自動的に制御若しくは選択され、所望の精度を以て
最短時間内に所望の輪郭加工が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。

ワイヤ電極としては通常直径０．２ ｍｍ程度の銅線、
黄銅線等が用いられており、且つ加工時、それらには通
常弾性限界に近い強い張力が与えられる。

さらに、このワイヤ電極には、加工に際し、放電衝撃に
伴う振動や異状張力、放電による消耗、ジュール熱発生
による抗張力低下等が現われ、そのため、あらかじめ与
えられた張力による弾性的延びの他に、回復不能な延伸
が発生する。

而して、本発明ではワイヤ電極の延びとして、回復不能
な延伸量のみを採用してもよ（、また、それと、加えら
れた張力による弾性的延びの合計値を利用してもよいも
のである。

以下、図面により本発明の詳細な説明する。

図面は本発明にかかるワイヤカット放電加工装置の一実
施例を示す回路図であり、図中、１は被加工体、２はワ
イヤ電極、３はワイヤ電極２の供給ドラム、４−１．４
−２及び４−３は加工用の直流電源、５−１，５−２及
び５−３はスイッチング素子、６−１及び６−２はダイ
オード、７及び７′は図示しない定速モータにより回動
せしめられるワイヤ電極引出ローラ、８及び８′はワイ
ヤ電極２に所望の張力を与えるための定トルクフリクシ
ョンローラ、９は通電ローラ、１０及び１１はガイドロ
ーラ、１２ 、１２′及び１３ 、１３’は、それぞれ
繰出されたワイヤ電極及び使用済のワイヤ電極の長さを
計測するためのメータリングローラ、１４及び１５は案
内ダイス、１６及び１７はメータリングローラ１２及び
１３の回転を検出するピックアップ、１８及び１９は増
巾器、２０及び２１は分周比を所望の値に設定できる分
周器、２２は加減算カウンタ、２３はプリセットカウン
タ、２４は放電電流検出用の挿入抵抗、２５゜２６及び
２７はシュミットトリガ回路、２８はスイッチング素子
５−１．５−２及び５−３の制御回路、２９は加工送り
速度の制御回路である。

而して、被加工体１は図示しないクロステーブル等の支
承装置に取付けられており、且つ同じく図示されていな
い数値制御装置により所望の輪郭加工線に沿って加工送
りされる。

而して、そのときの加工送り速度は制御回路２９により
制御される。

この加工送り速度の制御は、例えば被加工体１とワイヤ
電極２との間に発生する放電中アーク放電等の不良放電
の発生頻度が一定限界を越えないように、上記数値制御
装置の進行速度を調節することにより行なわれる。

また、シュミットトリガ回路２５，２６及び２７のトリ
ガリングレベルＥＥ及びＥ３は、１ ツ ２ であるように設定されており、アーク放電等の過大電流
が発生したときは、すべてのシュミットトリガ回路がト
リガされるように、また、加工に寄与することが少い微
弱な放電が発生したときは同２７はトリガされるが同２
６はトリガされないよう設定されている。

従って、望ましい加工状態では放電に際しシュミットト
リガ回路２６及び２７がトリガされ、同２５がトリガさ
れないよう構成される。

また、これらのシュミットトリガ回路の出力は制御回路
２８及び２９の入力端子２８−１．２８−２，２８−３
．２９−１．２９−２及び２９−３に入力する。

一方、制御回路２８は加工の目的、加工状態等に応じス
イッチング素子５−１、又は同５−１及び５−２、又は
同５−１，５−２及び５−３を開閉制御し、ワイヤ電極
引出ローラ７及び７′が、定トルクフリクションローラ
８，８′により与えられる張力に抗し、一定速度で引出
すワイヤ電極２と被加工体１との間に放電加工を行なわ
せる。

このとき、メータリングローラ１２及び１２′の部分を
通るワイヤ電極長さと、同１３及び１３′の部分を通る
ワイヤ電極長さは同一でない。

その理由は、ワイヤ電極２には、定トルクフリクション
ローラ８，８′により弾性限界に近い張力がかげられて
おり、しかも、そのような状態で放電加工に伴う放電衝
撃、ジュール熱等の作用をうけるので、ワイヤ電極２が
少なからず延伸されるためである。

而して、この延伸率が過大であるときは、断線等の事故
を生ずるのみでなく、この延伸に伴うワイヤ電極の半径
の減少等が主として被加工体１との対向部分で生ずるの
で、短絡事故や精度の低下をもたらし、また、延伸率が
過少であるときは一般にワイヤ電極のムダが多く、且つ
加工速度が落ちている場合が多い。

而して、メータリングローラ１２ 、１２’、及び１３
．１３’を通るワイヤ電極の長さが異なるため、これら
のメータリングローラ１２及び１３の直径が同一である
ときはその回転数に差が生ずる。

更に具体的に云えば、メータリングローラ１３は同１２
より高速で回転し、このためピックアップ１７は同１６
に比しより高周波のパルスを発信する。

また、分周器２０及び２１の分周比は、上記のワイヤ電
極の延伸率が所望の基準値に等しいとき、それぞれの出
力周波数が等しくなるよう設定されており、且つ分周器
２０の出力は加減算カウンタ２２の加算入力端子２２−
１に、また、同２１の出力は加減算カウンタ２２の減算
入力端子２２２及びプリセットカウンタ２３に入力する
。

プリセットカウンタ２３は一定長さのワイヤ電極２が送
出される毎に出力パルスを発信し、自分自身及び加減算
カウンタ２２をリセットする。

従って、加減算カウンタ２２ははｙ定期的にリセットさ
れ、当該期間中のワイヤ電極延伸率が許容限界の上限を
こえたときは出力端子２２−３から、またその下限値以
下のときは同２２−４から出力パルスを発信する。

而して、これらの出力パルスはそれぞれ制御回路２８及
び２９０入力端子２８−４．２８−５．２９−４及び２
９−５に入力せしめられる。

今、制御回路２８がスイッチング素子５−３を開放状態
に保ち同５−２及び５−１のみを同時に開閉して放電加
工を進行させているものとし、このとき、ワイヤ電極の
延伸不足が生じたとする。

然るとき、放電電流が一般的に小さく放電の都度シュミ
ットトリガ回路２７はトリガされるが、同２６がトリガ
されないような放電状態であるときは、一方に於いて、
制御回路２８が、スイッチング素子５−１及び５−２と
共に同５−３をも開閉制御するよう切替えられ、そのた
め放電電圧及び放電電流が増大せしめられ、同時に他の
一方に於いて、制御回路２９は出力端子２９−７から出
力を発信し被加工体１の加工送り速度を一段階上昇させ
る。

また、放電電流が一般的に望ましい値であって、放電の
都度シュミットトリガ回路２６及び２７がトリガされ同
２５がトリガされないような放電状態であるときは、制
御回路２９は被加工体１の加工送り速度を一段階切上げ
るが、同２８は依然としてスイッチング素子５−３を開
放状態に保ったまま同５−２及び５−１を開閉制御し放
電加工を進行させる。

また、すべてのスイッチング素子５−１．５−２及び５
−３が使用されているとき延伸量の不足が生じたときは
、放電電流のレベルに応じ加工速度は一度又は二段階切
上げられる。

このため、上記いずれの場合でもワイヤ電極の加工負荷
が増大し、このためワイヤ電極の延伸量も又、増大する
。

また、ワイヤ電極の延伸量が過大となったときの制御動
作ははマ上記の逆であり、このため、タイヤ電極の延伸
量は常時適性値に保たれる。

また、制御回路２８は加減算カウンタ２２からの入力の
有無に拘らず、シュミットトリガ回路２５．２６及び２
７のトリガ状態に応動し、開閉制御すべきスイッチング
素子を選択し加工電圧及び加工電流を常時適切な値に保
持する。

本発明は叙上の如く構成されるから、本発明によるとき
はワイヤ電極の断線事故が未然に防止でき、且つワイヤ
を無駄なく完全に利用できるばかりでなく、加工送り速
度、加工電圧、加工電流等が常時適切且つ合理的に制御
されるので、高精度で且つ効率のよい加工を自動的に行
い得るものである。

なお、叙上の実施例に於いてはワイヤ電極の延伸率を一
定とするため加工送り速度、加工電圧及び加工電流を制
御するよう構成したが、本発明はこの実施例に限定され
るものでなく、これらの制御量の他に、あるいはこれら
の制御量と共に、加工液の供給量、ワイヤ電極の張力若
しくは送出速度を制御するよう構成することも可能であ
り且つ有用である。

また、本発明は加工のための電圧パルス巾、放電体止時
間、放電パルス巾等の放電条件に関する公知の電源制御
装置と併用できるものであり、これらの放電条件を切替
えてワイヤ電極の延伸率を一定とすることも可能である
。

また、ワイヤ電極の延伸率を検出するため、上記実施例
に示した電気的手段に代えて差動歯車等の機械的手段を
利用することも可能である。

而して、本発明はこれらのすべてを包摂するものであり
、従って本発明によるときは比較的簡単な構成にも拘ら
ず極めて高次元の制御が行なわれ、特別な熟練者によら
ないでも、極めて高能率、高精度、低コストで確実にワ
イヤカット加工を行い得るワイヤカット放電加工装置を
提供し得るものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明にかかるワイヤカット放電加工装置の一実
施例を示す回路図である。 １・・・・・・被加工体、２・・・・・・ワイヤ電極、
７ 、７’・・・・・・引出ローラ、８，８′・・・・
・・定トルクフリクションローラ、１２，１２’、１３
，１３’・・・・・・メータリングローラ、１６，１７
・・・・・・ピックアップ、２０゜２１・・・・・・分
周器、２２・・・・・・加減算カウンタ、２３・・・・
・・プリセットカウンタ、２５，２６，２７・・・・・
。 シュミットトリガ回路、２８，２９・・・・・・制御回
路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記（ａ）から（ｄ）までに記載した構成要素によ
   り構成される制御装置を具備することを特徴とするワイ
   ヤカット放電加工装置。 （ａ） 加工に使用するために供給されるワイヤ電極
   の供給速度を検出する供給速度検出器。 （ｂ） 加工に使用されたワイヤ電極の回収速度を検
   出する回収速度検出器。 （ｃ） 上記ワイヤ電極の供給速度と回収速度の差を
   検出する延伸率検出器。 （ｄ） 上記延伸率検出器の出力に応動し、延伸率が
   常時所定の許容範囲内の数値となるよう、加工送り速度
   、加工電圧又は電流、及びワイヤ電極張力の内から選ん
   だ少なくとも一つの加工条件を延伸率が不足するときは
   増大せしめ、過大のときは減少せしめる加工条件制御回
   路。