JPS6059096B2 - ワイヤカット放電加工装置 - Google Patents
ワイヤカット放電加工装置Info
- Publication number
- JPS6059096B2 JPS6059096B2 JP5050678A JP5050678A JPS6059096B2 JP S6059096 B2 JPS6059096 B2 JP S6059096B2 JP 5050678 A JP5050678 A JP 5050678A JP 5050678 A JP5050678 A JP 5050678A JP S6059096 B2 JPS6059096 B2 JP S6059096B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- capacitor
- machining
- discharge
- wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/02—Wire-cutting
- B23H7/04—Apparatus for supplying current to working gap; Electric circuits specially adapted therefor
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はワイヤ電極で被加工物を糸鋸式に放電切削加
工を行うワイヤカット放電加工装置に係り、特にその電
源装置に関するものである。
工を行うワイヤカット放電加工装置に係り、特にその電
源装置に関するものである。
第１図は従来のワイヤカット放電加工装置の一例を示す
構成図て、１は被加工物、２はワイヤ電極、３はタンク
４に貯蔵された加工液、５はこの加工液３を圧送するポ
ンプ、６は加工液３をワイヤ電極２の加工部２Ａと被加
工部１との間の加工間隙に噴射するノズル、７はワイヤ
電極２の供給リール、８Ｂ、８Ａは上下で上記ワイヤ電
極２の加工部２Ａの位置を規定する上部ワイヤガイドお
よび下部ワイヤガイド、９はワイヤ電極２への給電部、
１０はワイヤ電極２に適当なテンションを与えながら巻
取る巻取リール、１１は被加工物１を載せたテーブル、
１２、１３はこのテーブル１１をＸ方向およびＹ方向に
それぞれ駆動するｘ軸駆動モータおよびＹ軸駆動モータ
、１４はこのｘ軸駆動モータ１２およびＹ軸駆動モータ
１３を制御して、テーブル１１をＸ−Ｙ方向に移動して
、被加工物１がワイヤ電極２の加工部２Ａに対して所望
の形状を相対的に画くよう制御する駆動制御装置で、一
般に倣い装置、Ｎ／Ｃ装置あるいは電子計算機等からな
つている。１５は放電加工の加工電源部で、これは直流
電源１６とスイッチング素子１７と、放電用コンデンサ
１８と、このコンデンサ１８の充電電流制限抵抗器１９
およびスイッチング素子１７のＯＮ一ＯＦＦを制御する
制御装置２０とから構成され、その制御装置２０は例え
ば一定周期でスイッチング素子１７をＯＮ−ＯＦＦさせ
るオシレーターからなつている。
構成図て、１は被加工物、２はワイヤ電極、３はタンク
４に貯蔵された加工液、５はこの加工液３を圧送するポ
ンプ、６は加工液３をワイヤ電極２の加工部２Ａと被加
工部１との間の加工間隙に噴射するノズル、７はワイヤ
電極２の供給リール、８Ｂ、８Ａは上下で上記ワイヤ電
極２の加工部２Ａの位置を規定する上部ワイヤガイドお
よび下部ワイヤガイド、９はワイヤ電極２への給電部、
１０はワイヤ電極２に適当なテンションを与えながら巻
取る巻取リール、１１は被加工物１を載せたテーブル、
１２、１３はこのテーブル１１をＸ方向およびＹ方向に
それぞれ駆動するｘ軸駆動モータおよびＹ軸駆動モータ
、１４はこのｘ軸駆動モータ１２およびＹ軸駆動モータ
１３を制御して、テーブル１１をＸ−Ｙ方向に移動して
、被加工物１がワイヤ電極２の加工部２Ａに対して所望
の形状を相対的に画くよう制御する駆動制御装置で、一
般に倣い装置、Ｎ／Ｃ装置あるいは電子計算機等からな
つている。１５は放電加工の加工電源部で、これは直流
電源１６とスイッチング素子１７と、放電用コンデンサ
１８と、このコンデンサ１８の充電電流制限抵抗器１９
およびスイッチング素子１７のＯＮ一ＯＦＦを制御する
制御装置２０とから構成され、その制御装置２０は例え
ば一定周期でスイッチング素子１７をＯＮ−ＯＦＦさせ
るオシレーターからなつている。
第２図はこの装置の加工電源部１７と、被加工物１とワ
イヤ電極２の加工部２Ａとの間に形成された加工間隙と
で構成される主要部分の動作を説明する図である。
イヤ電極２の加工部２Ａとの間に形成された加工間隙と
で構成される主要部分の動作を説明する図である。
放電用コンデンサ１８はスイッチング素子１７がＯＮし
ている間、抵抗器１９を・介され充電され、を時間充電
後の放電用コンデンサ１８の端子間電圧Ｖｃは、直流電
源１６の電圧をＥ）放電用コンデンサ１８の客量をＣ）
抵抗器１９の抵抗値をＲとするとＶｃ■ Ｅ（１−ｅｘ
ｐ−六） ・・・・・・（１）−なる曲線で示されるよ
うに充電されるはずである。
ている間、抵抗器１９を・介され充電され、を時間充電
後の放電用コンデンサ１８の端子間電圧Ｖｃは、直流電
源１６の電圧をＥ）放電用コンデンサ１８の客量をＣ）
抵抗器１９の抵抗値をＲとするとＶｃ■ Ｅ（１−ｅｘ
ｐ−六） ・・・・・・（１）−なる曲線で示されるよ
うに充電されるはずである。
ところがワイヤ電極２の加工部２Ａと被加工物１との間
の加工間隙に加工液３を通して洩漏電流が流れ、第２図
に示すように加工間隙に抵抗値ｒの洩漏抵抗が接続され
たのと等価となり、この場合の放電用コンデンサ１８の
充電特性曲線は次式で示される。
の加工間隙に加工液３を通して洩漏電流が流れ、第２図
に示すように加工間隙に抵抗値ｒの洩漏抵抗が接続され
たのと等価となり、この場合の放電用コンデンサ１８の
充電特性曲線は次式で示される。
ここで洩漏抵抗値ｒは加工液３の比抵抗に関係している
ほかに、加工によつて生ずる加工くずの影響、加工条件
、加工液３の流量・流速等に関連して常時変化しており
、（２）式で示される放電用コンデンサ１８の端子電圧
Ｖｃの充電曲線は常に変化しているのが実情である。
ほかに、加工によつて生ずる加工くずの影響、加工条件
、加工液３の流量・流速等に関連して常時変化しており
、（２）式で示される放電用コンデンサ１８の端子電圧
Ｖｃの充電曲線は常に変化しているのが実情である。
このようにして充電された放電用コンデンサ１８から放
電間隙に放電を開始した時の端子間電圧Ｖｃを放電開始
電圧■Ｄとすると、この放電開始電圧■Ｄは上記放電用
コンデンサ１８の充電曲線Ｖｃの変化に影響されて常に
変化し、特に洩漏電流が少ない時（洩漏抵抗値ｒが大の
時）Ｖｃの上昇速度が速くなり、その結果放電開始電圧
ＶＤが異常に高くなることがあつた。
電間隙に放電を開始した時の端子間電圧Ｖｃを放電開始
電圧■Ｄとすると、この放電開始電圧■Ｄは上記放電用
コンデンサ１８の充電曲線Ｖｃの変化に影響されて常に
変化し、特に洩漏電流が少ない時（洩漏抵抗値ｒが大の
時）Ｖｃの上昇速度が速くなり、その結果放電開始電圧
ＶＤが異常に高くなることがあつた。
一方、放電開始電圧ＶＤで放電間隙に放電した時に、放
電用コンデンサ１８より放出するエネルギーＷは次式で
示される。
電用コンデンサ１８より放出するエネルギーＷは次式で
示される。
すなわち放電間隙に放出される加工エネルギーは、放電
開始電圧ＶＤの２乗（Ｖ芭）に関連しており、放電開始
電圧Ｖ。
開始電圧ＶＤの２乗（Ｖ芭）に関連しており、放電開始
電圧Ｖ。
を高くすると一回の放電での被加工物１の切削量は多く
なる反面、ワイヤ電極２の加工部２Ａの消耗量も同様に
多くなり、あまり放電開始電圧■。が高くなるとワイヤ
断線が発生する危険性があつた。したがつて加工能率を
上げる必要のある時には、直流電源１６の電圧Ｅを高く
設定してワイヤ断線の限界に近いエネルギーを加工隙間
に与えて高魂度で力旺するのが理想であるが、直流電源
１６の電圧Ｅの設定にあたつては、洩漏抵抗値ｒの変動
を考慮して最悪な条件でもワイヤ断線が発生しないよう
に低目に設定せねばならず、その結果加工速度をあまり
高速にすることが出来ず、加工能率が悪いという欠点が
あつた。
なる反面、ワイヤ電極２の加工部２Ａの消耗量も同様に
多くなり、あまり放電開始電圧■。が高くなるとワイヤ
断線が発生する危険性があつた。したがつて加工能率を
上げる必要のある時には、直流電源１６の電圧Ｅを高く
設定してワイヤ断線の限界に近いエネルギーを加工隙間
に与えて高魂度で力旺するのが理想であるが、直流電源
１６の電圧Ｅの設定にあたつては、洩漏抵抗値ｒの変動
を考慮して最悪な条件でもワイヤ断線が発生しないよう
に低目に設定せねばならず、その結果加工速度をあまり
高速にすることが出来ず、加工能率が悪いという欠点が
あつた。
さらに被加工物１の切削量は放電開始電圧Ｖ。
の２乗（ＶＤ２）に関連しているので、この放電開始電
圧ＶＤが大巾に変動すると、加工溝巾も変化し、加工精
度が悪くなる欠点も合せ持つていた。この発明は上記の
欠点を除き、ワイヤ断線の危険性がない高速のワイヤカ
ット放電加工を加工能率を上げると共に、加工精度の向
上をはかることを目的として、その加工電源部１５に改
良を加えたものである。
圧ＶＤが大巾に変動すると、加工溝巾も変化し、加工精
度が悪くなる欠点も合せ持つていた。この発明は上記の
欠点を除き、ワイヤ断線の危険性がない高速のワイヤカ
ット放電加工を加工能率を上げると共に、加工精度の向
上をはかることを目的として、その加工電源部１５に改
良を加えたものである。
第３図はこの発明の一実施例で、従来例と同一符号は同
一または相当部分を示し、この発明の特徴は放電用コン
デンサ１８と並列に、その端子電圧■が所望の一定電圧
■５以上に上昇しないように制御する電圧制限制御回路
２１を接続したことである。
一または相当部分を示し、この発明の特徴は放電用コン
デンサ１８と並列に、その端子電圧■が所望の一定電圧
■５以上に上昇しないように制御する電圧制限制御回路
２１を接続したことである。
第４図はこの電圧制限制御回路２１の一具体例で、複数
個のゼナーダイオードＺＤｌ，ＺＤ２，・・，ＺＤｎを
直列に接続し、切換スイッチＳＷｌでその必要個数を撰
択して、４ｅ端子間のゼナー電圧が所望な一定電圧Ｖｓ
と等しくなるように設定出来るようにしたものである。
個のゼナーダイオードＺＤｌ，ＺＤ２，・・，ＺＤｎを
直列に接続し、切換スイッチＳＷｌでその必要個数を撰
択して、４ｅ端子間のゼナー電圧が所望な一定電圧Ｖｓ
と等しくなるように設定出来るようにしたものである。
この電圧制限制御回路２１Ａを放電用コンデンサ１８に
並例に接続されることにより、放電用コンデンサ１８の
端子電圧Ｖｃが一定電圧Ｖｓに達するまでは上記（２）
式に示す曲線にしたがつて上昇するが、■＝■となると
その後は供給される電流は、放電用コンデンサ１８には
充電されず、電圧制限制御回路２１Ａのゼナーダイオー
ドＺＤに流れて端子電圧■はＶＯ＝Ｖｓに保持される。
したがつて放電用コンデンサ１８の端子電圧■は常に■
くＶｓであり、放電開始電圧■ＤもＶＤ＜．■５となり
、所望の一定電圧Ｖｓより高くなることはない。第５図
は上記電圧制限制御回路２１の別の具体例で、４ｅ端子
間に放電用コンデンサ１８より充分大きな容量Ｃ。
並例に接続されることにより、放電用コンデンサ１８の
端子電圧Ｖｃが一定電圧Ｖｓに達するまでは上記（２）
式に示す曲線にしたがつて上昇するが、■＝■となると
その後は供給される電流は、放電用コンデンサ１８には
充電されず、電圧制限制御回路２１Ａのゼナーダイオー
ドＺＤに流れて端子電圧■はＶＯ＝Ｖｓに保持される。
したがつて放電用コンデンサ１８の端子電圧■は常に■
くＶｓであり、放電開始電圧■ＤもＶＤ＜．■５となり
、所望の一定電圧Ｖｓより高くなることはない。第５図
は上記電圧制限制御回路２１の別の具体例で、４ｅ端子
間に放電用コンデンサ１８より充分大きな容量Ｃ。
を持つた第２のコンデンサ２２と逆流防止用電流素子２
３の直列体を接続し、スイッチＳＷ２）の切換で出力電
圧が調整出来るトランス２６と整流器２５からなる出力
電圧可調整の直流電源２４と第２のコンデンサ２２の放
電抵抗器２７とを第２のコンデンサ２２に並列に接続し
たもので、この第２のコンデンサ２２は常に上記直流電
源２４で所望な一定電圧Ｖｓに充電されている。この電
圧制限回路２１Ｂを放電用コンデンサ１８の端子に並列
に接続されることにより、放電用コンデンサ１８の端子
電圧■。
３の直列体を接続し、スイッチＳＷ２）の切換で出力電
圧が調整出来るトランス２６と整流器２５からなる出力
電圧可調整の直流電源２４と第２のコンデンサ２２の放
電抵抗器２７とを第２のコンデンサ２２に並列に接続し
たもので、この第２のコンデンサ２２は常に上記直流電
源２４で所望な一定電圧Ｖｓに充電されている。この電
圧制限回路２１Ｂを放電用コンデンサ１８の端子に並列
に接続されることにより、放電用コンデンサ１８の端子
電圧■。
が一定電圧■に達するまでは上記具体例同様、（２）式
で示される曲線にしたがつて上昇するが、■。＝■に達
してからさらにｔ１時間後の端子電圧■。は、並列に容
量Ｃ。の第２のコンデンサ２２が並列となるのでここで
Ｃ＋ＣＯ＞Ｃであるので、（４）式の第１項はと見るこ
とが出来、さらに第２のコンデンサ２２は放電抵抗器２
７に電流が流れているので実用上は■。
で示される曲線にしたがつて上昇するが、■。＝■に達
してからさらにｔ１時間後の端子電圧■。は、並列に容
量Ｃ。の第２のコンデンサ２２が並列となるのでここで
Ｃ＋ＣＯ＞Ｃであるので、（４）式の第１項はと見るこ
とが出来、さらに第２のコンデンサ２２は放電抵抗器２
７に電流が流れているので実用上は■。
はＶｓに達した後は常にの関係を保持すると考えてよい
。
。
したがつて放電開始電圧ＶＤは常にＶＤくＶｓと見るこ
とが出来る。第６図は第５図に示した制御回路２１Ｂを
一部改造したもので上記第２のコンデンサ２２の端子電
圧が一定値以上になつたら放電回路に放出しようとする
もので、１０端子間に第２のコンデンサ２２と逆流防止
用整流素子２３との直列体を接続し、上記第２のコンデ
ンサ２２と並列に放電回路としてＰＮＰトランジスタ２
８と抵抗器２９との直列体を接続した上、Ｏ端子とトラ
ンジスタ２８のベース間に所望な一定電圧■を制御用の
直流電源３１の出力電圧を可変抵抗器３０で分圧して印
加するように構成したものである。
とが出来る。第６図は第５図に示した制御回路２１Ｂを
一部改造したもので上記第２のコンデンサ２２の端子電
圧が一定値以上になつたら放電回路に放出しようとする
もので、１０端子間に第２のコンデンサ２２と逆流防止
用整流素子２３との直列体を接続し、上記第２のコンデ
ンサ２２と並列に放電回路としてＰＮＰトランジスタ２
８と抵抗器２９との直列体を接続した上、Ｏ端子とトラ
ンジスタ２８のベース間に所望な一定電圧■を制御用の
直流電源３１の出力電圧を可変抵抗器３０で分圧して印
加するように構成したものである。
この電圧制限制御回路２１ｃを放電用コンデンサ１８と
並列に接続されると、加工開始時には放電用コンデンサ
１８、第２のコンデンサ２２共に充電される。
並列に接続されると、加工開始時には放電用コンデンサ
１８、第２のコンデンサ２２共に充電される。
第２のコンデンサ２２は一度一定電圧■まで充電される
と逆流防止用整流素子２３で放電が阻止されるのでこの
電圧を保持している。いま放電用コンデンサ１８が一定
電圧■５まで充電され、さらに充電が続くと、その充電
電流は第２のコンデンサ２２にも充電され、その端子電
圧■。〉■３となるが、この場合トランジスタ２８のエ
ミッタ電圧ＶＥが、そのベース電圧ＶＢより高くなるの
で、言い換えるとＶ５〉■ｏとなつて、トランジスタ２
８のエミッターとコレクター間が導通して、抵抗器２９
を介して第２のコンデンサ２２の電荷を放電するのでや
はり■。くＶ＄の関係が常に保持される。したがつてこ
の電圧制限回路２１ｃを取付けることによつても放電開
始電圧Ｖ。
と逆流防止用整流素子２３で放電が阻止されるのでこの
電圧を保持している。いま放電用コンデンサ１８が一定
電圧■５まで充電され、さらに充電が続くと、その充電
電流は第２のコンデンサ２２にも充電され、その端子電
圧■。〉■３となるが、この場合トランジスタ２８のエ
ミッタ電圧ＶＥが、そのベース電圧ＶＢより高くなるの
で、言い換えるとＶ５〉■ｏとなつて、トランジスタ２
８のエミッターとコレクター間が導通して、抵抗器２９
を介して第２のコンデンサ２２の電荷を放電するのでや
はり■。くＶ＄の関係が常に保持される。したがつてこ
の電圧制限回路２１ｃを取付けることによつても放電開
始電圧Ｖ。
は常に一定電圧■以下となる。以上説明したように、こ
の発明による放電用コンデンサ１８の端子電圧の上限を
制限する電圧制限制御回路２１を取付けたワイヤカット
放電加工装置においては、ワイヤ断線の限界に近い加工
速度に加工条件を調整しても、加工隙間における洩漏電
流の変化などの影響で放電開始電圧ＶＤが上昇してワイ
ヤ断線を起す危険性がなく、限界ぎりぎりに加工速度を
上昇することが出来て、その加工能率を上昇することが
出来、さらに、この電圧制限制御回路２１を持つた装置
では放電開始電圧ＶＤのばらつきを小さくすることが出
来、加工精度が向上するという特長もありワイヤカット
放電加工に対する経済面、品質面にもたらされる効果は
きわめて大きいものである。
の発明による放電用コンデンサ１８の端子電圧の上限を
制限する電圧制限制御回路２１を取付けたワイヤカット
放電加工装置においては、ワイヤ断線の限界に近い加工
速度に加工条件を調整しても、加工隙間における洩漏電
流の変化などの影響で放電開始電圧ＶＤが上昇してワイ
ヤ断線を起す危険性がなく、限界ぎりぎりに加工速度を
上昇することが出来て、その加工能率を上昇することが
出来、さらに、この電圧制限制御回路２１を持つた装置
では放電開始電圧ＶＤのばらつきを小さくすることが出
来、加工精度が向上するという特長もありワイヤカット
放電加工に対する経済面、品質面にもたらされる効果は
きわめて大きいものである。
第１図は従来のワイヤカット放電加工装置の構ノ成を示
す斜視図、第２図はその要部の動作説明図、第３図はこ
の発明の一実施例における第２図と同じ要部の動作説明
図、第４図、第５図および第６図はそれぞれこの発明に
供される電圧制限制御回路の異なる各具体例を示す回路
図である。 ７ 図中同一符号は同一または相当部を示し、１は被加
工物、２はワイヤ電極、３は加工液、１５は加工電源部
、１６は直流電源、１８は放電用コンデンサ、２１，２
１Ａ，２１Ｂ，２１ｃは電圧制限制御回路、２２は第２
のコンデンサ、２３は逆フ流防止用整流素子、２４，３
１は直流電源、ＺＤｌ，ＺＤ２，・・，ＺＤｎは定電圧
素子、ＳＷｌ，ＳＷ２は切換スイッチを示す。
す斜視図、第２図はその要部の動作説明図、第３図はこ
の発明の一実施例における第２図と同じ要部の動作説明
図、第４図、第５図および第６図はそれぞれこの発明に
供される電圧制限制御回路の異なる各具体例を示す回路
図である。 ７ 図中同一符号は同一または相当部を示し、１は被加
工物、２はワイヤ電極、３は加工液、１５は加工電源部
、１６は直流電源、１８は放電用コンデンサ、２１，２
１Ａ，２１Ｂ，２１ｃは電圧制限制御回路、２２は第２
のコンデンサ、２３は逆フ流防止用整流素子、２４，３
１は直流電源、ＺＤｌ，ＺＤ２，・・，ＺＤｎは定電圧
素子、ＳＷｌ，ＳＷ２は切換スイッチを示す。
Claims (1)
- １ ワイヤ電極と被加工物との間に接続した放電用コン
デンサと、この放電用コンデンサを充電する充電回路と
を有するワイヤカット放電加工装置において、上記放電
用コンデンサの端子間電圧が所定の値以上になるのを防
止するため、上記放電用コンデンサと並列に接続されコ
ンデンサ端子電圧が所定値以上になると充電々流を側路
するようにした電圧制限制御回路を備えたことを特徴と
するワイヤカット放電加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5050678A JPS6059096B2 (ja) | 1978-04-27 | 1978-04-27 | ワイヤカット放電加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5050678A JPS6059096B2 (ja) | 1978-04-27 | 1978-04-27 | ワイヤカット放電加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54141493A JPS54141493A (en) | 1979-11-02 |
| JPS6059096B2 true JPS6059096B2 (ja) | 1985-12-23 |
Family
ID=12860836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5050678A Expired JPS6059096B2 (ja) | 1978-04-27 | 1978-04-27 | ワイヤカット放電加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6059096B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57211421A (en) * | 1981-05-14 | 1982-12-25 | Fanuc Ltd | Wire cut discharge machining power source equipment |
-
1978
- 1978-04-27 JP JP5050678A patent/JPS6059096B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54141493A (en) | 1979-11-02 |
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