JPS59332B2 - ワイヤ−カツト放電加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電極として細線ワイヤーを使用して主として放
電加工により板材の切断、切抜等の加工を行なうワイヤ
ーカット放電加工装置の改良に関するものである。

ワイヤーカットはワイヤー電極を一方から他方に張力を
加えた状態で移動させ、この移動するワイヤー電極に被
加工体を対向して加工間隙を形成し、この間隙に水等の
加工液を供給すると共に、加工パルスを供給して繰返パ
ルス放電を行つて加工する。

加工中ワイヤー電極の移動方向とほゞ直角面の加工形状
送りをＮＣ装置、倣制御装置等によつて与えることによ
り諸種な形状の切断、切抜等の加工をする。被加工体の
厚板は加工部全体が等厚の板材で構成されているとは限
らない。板厚が厚ければ加工量が多く、加工送り速度が
低下して加工時間が長くかゝり、板厚が薄ければ加工送
り速度が速く加工時間が短かくなる。したがつて被加工
体の板厚が部分的に変化し、加工中変化するようなもの
であると、切断加工の溝巾が一様ではなく段付加工が行
なわれてしまう。また切断溝は一般に被加工体板の上下
両面部より内部の中心部分が加工屑の影響とかワイヤー
振動等によつて加工過度になつて太鼓状にふくれを生ず
るが、このふくれによる溝巾の拡大は板厚によつて変り
、厚さが増して加工送り速度が低下すると大きく、反対
に板厚が薄くなると小さくなる。このように板厚の変化
による加工効果の変化、切溝の巾の変化、切断面に段が
できることによる欠点等を除去することが本発明の目的
である。また板厚の違う複数の板材を順次加工する場合
でも、板厚に対応して加工形状送りを各々セットするこ
とは煩雑であるが、これを除去することも本発明の目的
である。本発明は被加工体の板厚を検出して加工間隙に
加える加工用パルスのパルス巾（にｏｎ）、体止巾（に
ｏｆｆ）波高値（Ｉｐ）、繰返し周波数（Ｆ）の等のい
ずれか１つまたはその複数条件を板厚検出信号に対応し
て変更制御するようにしたものである。

以下図面の一実施例によつて本発明を説明する。１はワ
イヤー電極で、ヘッドの先端に固定された上下のガイド
２間に掛けられ、巻きリール３間を巻き取り移動する。

ガイド２間を移動するワイヤー電極１にはブレーキロー
ラ４と駆動ローラ５により張力が加えられ、所定の張力
をもつて一直線状に伸びた状態で移動する。６は被加工
体で、前記ガイド２間のワイヤー電極１に対向するよう
送られ、加工間隙を形成する。

７は被加工体６を取付固定し、これをＸ−Ｙ平面の加工
送りを与える加工テーブルで、８がｘ軸駆動モータ、９
がＹ軸駆動モータ、１０は予定の加工形状の送り信号を
供給するＮＣ制御装置、１１は制御信号をＸ、Ｙ分配し
て各モータ８、９に信号を供給する分配器である。

１２は加工電源で、トランジスタ等スイツチ１３のオン
、オフスイツチング制御によつて加工パルスを前記ワイ
ヤー電極１と被加工体６間に加える。

スイツチ１３は発振器１４のパルサによつて制御され、
制御されたＲＯｎ，ｒＯｆｆの繰返パルスを作り間隙に
供給する。１５は必要によりスイツチオンして利用され
るコンデンサ、またはコンデンサと抵抗、コンデンサと
インダクタンス等の回路で、前記スイツチ１３による加
工パルスに加えて補助的に利用され、共振電流等を流す
ことにより放電加工作用を増大させる。

１６は加工間隙の電圧を検出判別して、一定電圧以上の
ときのみ信号を出力する判別回路で、アーク、短絡等に
より間隙電圧が低下すると出力信号をストツプする。

１７は加工送りの速度を決めるクロツクパルス発振回路
で、前記判別出力とクロツクパルスをアンドゲート回路
１８で結合して、結合クロツクパルスで分配器１１の分
配信号によりパルスモータ８及び９を駆動パルス的加工
送りを与える。

発振器１７はクロツクパルスの発振周波数が荒加工、中
加工、仕上加工等の加工条件によつて切換えられるよう
に構成されており、荒加工では周波数を高くして送り速
度を速め、仕上加工では周波数を減少させて送り速度を
送らせる等の制御をする。１９は間隙のパルス放電を判
別して良放電（０Ｋ）と異常放電（Ｄ．ＡＭＥ）とを比
較するアツプダウンカウンタで、間隙の放電は判別回路
２１で判別し、電圧により放電が発生しない０ＰＥＮパ
ルス、放電しても電圧が低いアーク、短絡のＤＡＭＥパ
ルスと、及び正常放電の０Ｋパルスとに分別し、０Ｋパ
ルスによつてカウンタ数が低下し、０ＰＥＮパルスとＤ
ＡＭＥパルスのオアゲート２２の出力によりカウント数
が増大するようアツプダウンカウントする。

そして所定プリセツトまでカウンタアツプすると信号を
出力しフリツプフロツプ２０を作動して発振器１７の作
動を停止するよう制御する。

２３は間隙の放電に共振する共振回路で、この共振によ
り放電発生状態、放電の有無が共振電圧により検出回路
２４で検出され、通電回路に挿入された切換器２５の切
換制御を行なう。

２６は切換によつて通電回路に挿入された抵抗の電圧降
下、即ち通電電流を検出し判別する回路で、これの出力
によりプリセツト装置２７を制御し、パルサ１４のプリ
セツトを行なう。

パルサ１４のプリセツトが行なわれるとフリツプフロツ
プ２０に信号が加わり再び発振器１７を作動して加工送
りを加え加工を再開する。以上において、パルサ１４は
セツトされたパルス条件で発振し、スイツチ１３をオン
・オフ制御して電極１と被加工体６の間隙に加工パルス
を加え、放電加工する。

加工の進行に対応する加工送りはＮＣ装置１０からの信
号Ｘ／Ｙを分配器１１でＸ軸 びＹ軸信号に分配し、且
つ荒加工、仕上加工等加工条件によつてセツトされた発
振器１７のクロツクパルスによつて駆動モータ８及び９
を駆動制御して所定の形状加工送りを与える。この加工
送りは間隙の電圧信号を検出判別回路１６で判別して正
常であれば出力を発生するが、電圧低下により間隙が狭
くなるときは出力をオフし、結合回路のアンドゲート１
８からクロツクは停止し駆動モータ８，９による送りを
中止する。加工間隙の加工スピードと加工に追従する送
りスピードが一致すれば、５駆動モータ８，９は休むこ
となく作動し加工送りする。この加工進行に対する加工
送りスピードの適否はアツプダウンカウンタ１９によつ
て検出される。即ち加工間隙に正常放電０Ｋの発生が少
なければカウンタ１９のカウント数は次第に増大し、こ
れに対して不放電、異常放電に対して正常放電数が多け
ればカウンタ１９のカウント数は増大しない。カウンタ
１９のカウント数が設定値まで増大すると信号を出力し
フリツプフロツプ２０を作動して発振器１７の作動を停
止し、加工送りを停止する。加工送りを停止しても放電
は続けて行なう、なお送りを停止しても、そして停止時
に短絡、アーク放電が発生していても、ワイヤー電極１
はガイド２間を所定速度で移動しているので、間隙に介
在する加工屑等がワイヤーの移動によつて除去され、ま
た放電点が移動して短絡等が解消されると続けてパルス
放電が発生するようになり、このとき最初はワイヤー電
極１と対向する間隙は微小であるので放電は盛んに発生
するが、被加工体の加工消粍により加エギヤツプが広が
るにしたがつて放電の繰返しが次第に低下し、ついには
放電の発生が無くなる。

放電が発生する間は共振回路２３が間隙の放電によつて
発生する高周波に共振して共振電圧が検出されるが、間
隙の放電が低減し、また無くなると共振回路２３の共振
が停止する。共振電圧は検出判別回路２４で常に検出さ
れ、それが所定値以下に低下すると切換スイツチ２５を
切換作動して常開接点を導通し漏洩電流の検出回路２６
を挿人する。この放電が発生しない間隙には介在加工液
（水）を介して漏洩電流が流れ、この電流値を回路２６
によつて検出判別することによつて加工面積、即ち被加
工体の板厚を検出できる。この被加工体板厚検出はワイ
ヤー電極の径、電極及び加工液の電気抵抗、液温等は変
化しないか、または変化する場合でも、前もつてその変
化分を検出判別して相当の制御を行なうようにしておけ
ばよい。板厚ｔの検出式は旦ろＬ冬工て表わ０ｘＸｒＸ
Ｖされる。

ｐ；液比抵抗、９；間隙長、ｉ；漏洩電流、ｒ；ワイヤ
ー半径、Ｖ；電圧今例えば、加工電源１２から供給する
パルス電圧を２００、ワイヤー電極径を０．２ｍ７７！
φ、加工液（蒸溜水）の比抵抗を５×１０４Ω？、放電
しなくなる状態の間隙長を０．０１２ｍ７７！とすると
、そして検出された漏洩電流が０．１Ａとすると、被加
工体加工部の板厚ｔは、ワイヤー電極１の半円表面積に
漏洩電流が流れるとしてとなる。

即ちこの場合放電が発生しなくなつた間隙に供給された
一定比抵抗を有する蒸溜水を通じて流れる漏洩電流から
板厚１０ｍ７７！が容易に検出できる。このように漏洩
電流１の検出判別回路２６から電流比例信号をプリセツ
ト装置２７に加えれば、プリセツト装置２７が板厚に対
応して予め記憶してある加工条件の内から信号により対
応する値を選択してパルサ１４にプリセツトする。プリ
セツトは板厚に対する加工条件を予じめ実１験データ、
関係数式にもとずいて、パルス巾（ＲＯｎ）休止巾（Ｒ
Ｏｆｆ′）．波高値（Ｉｐ）等が分割、またはランク分
けした数値をプリセツト装置２７の例えば、ＲｅａｄＯ
ｎｌｙＭｅｍＯｒｙ（Ｒ，Ｃ，Ｍ）とかマイクロコンピ
ユータの如き記憶あるいは演算機能を有するプログラム
装置に入力しておき、これを信号によつて選択するよう
に構成しておけば、回路２６の板厚検出信号によつて所
定の加工条件をプリセツトすることができる。例えば休
止巾（ＲＯｆｆ）の制御をする場合は、板厚が増大する
と、加工と送りが一致しないで送りに対して加工進行が
遅れて短絡が発生し易くなるが、この状態をアツプダウ
ンカウンタ１９が検出して発振器１７の作動を停止し、
漏洩電流による板厚検出を行ない、プリセツト装置２７
でパルサー１４の検出板厚に対応したＲＯｆｆのプリセ
ツトを行なう。

当然このときのＲＯｆｆは今までより休止巾を短かくす
るプリセツトが行なわれるわけで、これにより放電繰返
が増加して加工スピードを高め、送りスピードにバラン
スさせるように自動セツトされる。勿論反対に板厚が減
少することもあり、そのときは加工進行が早くなり送り
スピードが追従できなくなり、間隙が広がり間隙で繰返
される放電数が低減し、放電発生が無くなるが、この状
態もアツプダウンカウンタ１９が同様に検出し、発振器
１７を止め加工送りを止めて板厚検出を行ない、プリセ
ツト装置２７により検出板厚に対応したＲＯｆｆは今ま
でより休止巾を長くするプリセツトが行なわれ、これに
より放電の繰返が低下して加工スピードを低下し、送り
スピードに等しくつり合うようにセツトされる。このよ
うにして板厚検出によりＲＯｆｆが自動的にプリセツト
され、プリセツトは所定の加工送りスピードに一致する
スピードで加工が可能なような値にプリセツトされ、板
厚変化に対して常に安定に加工が行なわれ、加工送りス
ピードを一定に保つて一定の切溝巾で安定した高精度の
加工を行なうことができる。以上のように本発明のワイ
ヤーカツトによれば被加工体の板厚の関数として加エパ
ルスのパルス巾、休止巾、繰返し周波数、波高値等パル
ス条件のプリセツトを行なうから、しかも自動的に行な
うようにしたから常に安定した加工ができ能率の良い加
工ができる。

また前記プリセツトを加工送り速度が常に一定になるよ
う板厚の関数としてプリセツトすることによりワイヤー
カツトの溝巾は一定になり精度の良い形状加工が容易に
できる効果がある。なお被加工体の板厚検出は前記実施
例のものに限らず、加工進行状態、加工送り状態等によ
り検出でき、電気的、電磁的、光学的、その他任意の手
段により検出できる。

【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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ワイヤーカット放電加工装置において、被加工体の
   加工部分の板厚信号を検出する装置を設け、且つ板厚に
   対応して予め記憶してある加工用パルス条件のうちから
   前記装置の検出信号により対応する値を選択してプリセ
   ットする装置を設けて成るワイヤーカット放電加工装置
   。