JPS5853976B2 - 走行ワイヤ−ｅｄｍ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＥＤＭ装置、特にワイヤー状の電極工具により
放電によって加工片を切断する走行ワイヤーＥＤＭ装置
に係るものである。

この型のＥＤＭ装置では、走行ワイヤー電極は１対の案
内部材によって支えられている。

これらの案内部材はそれぞれ保持腕の端に取付けられて
いて、一方の案内部材が加工ゾーンの一方の側にそして
他方の案内部材が加工ゾーンの他方の側に配置されてい
る。

１対のサーボ・モータが１対の案内部材を、加工片の所
定の切断通路に従って、加工片に対して変位させる。

切断過程中に、電極ワイヤーの活性部分に加工片に対し
て所定の傾斜を与えるように、案内部材を互に他に対し
て変位させる別の対のサーボ・モータを使用することが
できる。

電極ワイヤーの活性部分を切断通路面に対しである角度
に配置する手段が公知であり、これらの手段はワイヤー
案内部材間の相対変位を、例えば偏心的に回転する手段
によって極座標内で、或はワイヤー案内部材を保持して
いる一方の腕の端に取付けられている交叉スライドによ
って直角座標内で遂行させるようになっている。

公知の方法及び装置は、ワイヤー案内部材の変位が重畳
された２つの変位の合成であり、その結果バックラッシ
ュを生じ、堅固さに欠け、そして誤差が複合されるため
に精密性が欠けるという不都合があった。

更に、一方の保持腕の端に取付けられている機構がかさ
ばっているために、装置の設計をより複雑、より高価な
らしめていた。

本発明は先行技術のこのような不都合を排除するもので
あり、一方の電極ワイヤー案内部材を一方の保持腕上で
一方の方向に変位させ、他方の案内部材をその保持腕上
で他方の方向に変位させるようにした装置を提供するも
のである。

本発明による走行ワイヤーＥＤＭ装置のための構造によ
れば、切断過程中に加工片に対するワイヤーの傾きを一
定制御しつつワイヤーを変位させることによって精密さ
を大巾に増加させることができ、このような制御はワイ
ヤー案内保持腕及び加工片の両方並びに１対の案内部材
のそれぞれの保持腕に対する附加的変位を同時に制御す
ることによって遂行されるのである。

本発明の別の長所は、一方の保持腕が変位した時それが
保持している電極ワイヤー案内部材を同一方向に変位さ
せることができるようになっていて、切断通路を与える
数値制御システムの介在を必要とすることなくこの保持
腕の長さの熱的に誘導される変化を補償するようになっ
ていることである。

通常の状態の下では、加工片を実際に加工する前のセッ
ト・アップ作業中には加工流体は貯槽内に回収されてお
り、ワイヤー案内保持腕は共に同一温度にさらされてい
る。

加工中、下側の保持腕は加工流体内に浸漬されているか
、或は連続的に加工流体によって洗われているから、加
工流体の温度にほぼ等しい温度に達する。

この結果上側保持腕と下側保持腕との間に温度差を生じ
、上側保持腕に対して下側腕の長さに無視できない変化
をもたらし、１０ミクロン程度にも達する加工誤差の原
因となる。

本発明では、加工片の下に位置しているワイヤー案内部
材をその保持腕の温度の関数として補助的に変位させる
ことによって、この加工誤差を排除している。

このようにして熱的な膨張及び収縮による保持腕の長さ
の変化の正しい補償が行なわれるのである。

以下に添付図面を参照して本発明による走行ワイヤーＥ
ＤＭ装置の構造例を説明するが、この説明から本発明の
多くの目的及び長所が明白になるであろう。

なお、この構造例は本発明の好適実施例を示しているに
過ぎず、本発明を限定するものではないことを理解され
たい。

第１図の走行ワイヤーＥＤＭ装置は数値制御によって限
定される切断通路即ち軌道に従って、ワイヤー２の形状
の電極工具によって電極加工片１を切断するように設計
されている。

ワイヤー２は、その縦方向即ち軸方向変位中に、上側案
内部材３、加工ゾーン４、下側案内部材５を通って連続
的に走行し、装置の頂部に配置されている囲い６に戻る
。

囲い６は、ワイヤーの供給源、及びワイヤーを送出して
ワイヤーが加工ゾーン４を走行中にワイヤーに与える引
張りを調整する適当な手段を収容している。

加工片１はパルス発生器（第１図には図示せず）の一方
の端子に接続されており、パルス発生器の他方の端子は
滑り電気接点７及び８の両方に接続されている。

これらの滑り接点は加工ゾーン４の両側に１つずつ配置
されていて、ワイヤー２に加工電流を供給するようにな
っている。

予めプログラムされている切断通路は、ワイヤー案内部
材３及び５をスライド９によって同時に１つの方向、即
ちＺ軸に沿って変位させることによって得られる。

案内部材３及び５はそれぞれ２つのワイヤー案内保持腕
１０及び１１に取付けられており、これらの保持腕がス
ライド９に取付けられているのである。

加工片１及びその保持部材１２は、サーボ・モータ１４
によってＹ軸に沿って変位するテーブル１３上に取付け
られる。

上側案内部材３とそれに組合わされている電気接点７は
、サーボ・モータ１６によってＺ軸に平行なＵ方向に変
位可能なキャリッジ１５に固定されている。

キャリッジ１５自体は保持部材１７によって保持されて
いる。

保持部材１７は、キャリッジ１５の位置を加工片１の高
さに合わせるように垂直軸即ちＺ軸に沿って加工片１に
対して手動で変位させることが可能である。

下側ワイヤー案内部材５とそれに組合わされている接点
８は、チェーン２１を介してサーボ・モータ２０によっ
て回転駆動されているジヤツキねじ１９によって保持腕
１１上でＹ軸に平行なＶ方向に変位可能な第２のキャリ
ッジ１８上に取付けられている。

このように配列すると、加工片１が取付けられて加工流
体が容れらるタンク２２の外側にサーボ・モータ２０を
位置ぎめすることができる。

加工中、サーボ・モータ１６及び２０は、加工片１に対
するワイヤー２の所定の傾きを維持するように、或は、
最終的には加工中にワイヤー２の傾斜角を変えるように
数値制御システムによって切断通路の所定のプログラム
に従って制御される。

保持腕１１のＹ軸に沿ってキャリッジ１８を変位させる
ことによって、熱効果に基づく保持腕の長さの変化を補
償することができる。

このような補償は、例えば保持腕１１の温度変化を測定
し、この温度変化に応答してサーボ・モータ２０を制御
することによって、数値制御システムとは無関係に遂行
することが可能である。

第２図は、第１図に示したサーボ・モータのための制御
システムの簡略化した機能ブロックダイアグラムである
。

切断通路を表わすプログラム情報データは、計算器即ち
制御器２３によって処理される。

制御器２３は第１の補間器２４に接続され、第′１の補
間器２４の出力が第２の補間器２９を通してサーボ・モ
ータ１４及び２５を制御して加工片１をＹ軸に沿って、
また電極ワイヤー２をＸ軸に沿ってそれぞれ変位させる
。

補間器２４は発振器２６から供給されるパルスを受けて
いる。

発振器２６の出力周波数はコンパレータ回路２８の制御
下におかれている周波数マルチプライヤ２７によって変
調される。

コンパレータ２８は公知のようにして、加工の状態即ち
放電の質を表わす大きさと基準値を表わす大きさとの差
の関数である信号を発生する。

第２の補間器２９は第２の計算器即ち制御器３０からワ
イヤーの傾きに関する、即ち加工片切断の円錐度（ｃｏ
ｎｉｃｉｔｙ ）即ちドラフト（ｄｒａｆｔ）に関する
処理済の情報データを受ける。

第１の補間器２４に接続されている第２の補間器２９は
、２つのサーボ・モータ１４及び２５に向かう命令信号
を変更し、また補助サーボ・モータ１６及び２０に向か
う命令信号を供給して、加工片の底における切断通路は
通路は通路プログラムによって与えられる適切な座標点
に沿うように維持しながら、加工片の切断に対して所定
の円錐度即ちドラフト角を与えるようにする。

第２図の配列は、膨張或は収縮に起因する保持腕１１の
長さの変化に基く位置誤差を補償するサーボ・モータ２
０のための補助制御システムを組込み、電極ワイヤーが
保持腕１１の下側案内部材上で補助サーボ・モータ２０
によって保持腕の軸に沿って変位できるようにしである
。

補助制御システムは、１対のサーモスタット３１及び３
２を備えている。

これらのサーモスタットはそれぞれ保持腕１０と保持腕
１２に取付けられており、各出力信号はコンパレータ３
３に供給される。

コンパレータ３３の出力は遅延回路３４を通して補正回
路３５に接続されている。

下側保持腕１１の温度が上側保持腕１０の温度に対して
変化すると、コンパレータ３３の出力に現われる信号は
保持腕の熱時定数に対応する遅延を与えられた後にサー
ボ・モータ２０に印加される。

補正回路３５は、補間器２９から供給されるワイヤーの
傾きを制御するための命令信号、或は熱によって生ずる
保持腕１１の長さの変化を補償するための命令信号の何
れをも通過させるゲートとして働らく。

サーモスタット３１及び３２は、ＥＤＭ装置の設計によ
って、他の位置に配置してもよい。

例えば周囲雰囲気の温度及び加工流体の温度を測定する
ことができる。

サーボ・モータ１６も、Ｘ軸に沿う他の熱効果即ち機械
的ひずみを補償するのに使用することができる。

以上に本発明の詳細な説明したが、この実施例は単なる
例示に過ぎず当業者ならば多くの変更が可能であること
は明白であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＥＤＭ装置の簡略化した概要図で
あり、そして第２図は第１図の装置のサーボ・モータの
数値制御の原理を説明するブロックダイアグラムである
。 １・・・・・・電極加工片、２・・・・・・ワイヤー（
電極工具）、３・・・・・・上側案内部材、４・・・・
・・加工ゾーン、５・・・・・・下側案内部材、６・・
・・・・囲い、７，８・・・・・・滑り電気接点、９・
・・・・・スライド、１０・・・・・・上側保持腕、１
１・・・・・・下側保持腕、１２・・・・・・加工片保
持部材、１３・・・・・・テーブル、１４・・・・・・
サーボ・モータ、１５・・・・・・キャリッジ、１６・
・・・・・サーボ・モータ、１７・・・・・・キャリッ
ジ保持部分、１８・・・・・・キャリッジ、１９・・・
・・・ジヤツキねじ、２０・・・・・・サーボ・モータ
、２１・・・・・・チェーン、２２・・・・・・タンク
、２３・・・・・・制御器、２４・・・・・・第１の補
間器、２５・・・・・・サーボ・モータ、２６・・・・
・・発振器、２７・・・・・・周波数マルチフライヤ、
２８・・・・・・コンパレータ、２９・・・・・・第２
の補間器、３０・・・・・・第２の制御器、３１゜３２
・・・・・・サーモスタット、３３・・・・・・コンパ
レータ、３４・・・・・・遅延回路、３５・・・・・・
補正回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電極加工片内の加工ゾーンの両側に１つずつ配置さ
   れている１対の保持腕の端にそれぞれ取付けられている
   電極ワイヤー案内部材、 プログラムされた所定の通路に従かいＸ軸及びＹ軸に沿
   って両保持腕と電極加工片とを互に他に対して、しかし
   両保持腕は一致させて、変位させる第１の対のサーボ・
   モータ、 切断通路の途中で電極加工片に対して所定の傾斜を与え
   るべく電極ワイヤーを案内するように相互に垂直な２つ
   の方向に案内部材を互に他に対して変位させる第２のサ
   ーボ・モータ、一方の案内部材をそれが取付けられてい
   る保持腕に対して前記の２つの方向のうちの一方向に変
   位させる手段、他方の案内部材をその保持腕に対して前
   記の２つの方向のうちの他方の方向に変位させる手段、
   及び保持腕の変位方向に平行な前記の２つの方向のうち
   の少なくとも一方向における案内部材の変位を、それの
   保持腕の長さの熱により生ずる変化を補償するように制
   御する手段を備えたことを特徴とする走行ワイヤーＥＤ
   Ｍ装置。