JPS61288930A - ワイヤ放電加工用ワイヤ電極断線防止回路 - Google Patents

ワイヤ放電加工用ワイヤ電極断線防止回路

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JPS61288930A
JPS61288930A JP12631685A JP12631685A JPS61288930A JP S61288930 A JPS61288930 A JP S61288930A JP 12631685 A JP12631685 A JP 12631685A JP 12631685 A JP12631685 A JP 12631685A JP S61288930 A JPS61288930 A JP S61288930A
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JP
Japan
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machining
current
discharge
circuit
wire electrode
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JP12631685A
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English (en)
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Yasuo Suzuki
鈴木 靖夫
Masakazu Kishi
岸 雅一
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Via Mechanics Ltd
Original Assignee
Hitachi Seiko Ltd
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ワイヤ放電加工におけるワイヤ電極の断線を
防止するワイヤ放電加工用ワイヤ電極断線防止回路に関
するものである。
〔発明の背景〕
ワイヤ放電加工においては、加工速度を上げるため、供
給パルス電流又はパルス周期(パルスOF F時間)を
制御し、放電エネルギを高めて加工を行っている。
しかし、ワイヤ放電加工で使用されるワイヤ電極は0.
02〜0.3miφと極めて細く、このためワイヤ電極
に通電できる電流容量は5〜50Aに制限され、これ以
上の電流を流すと断線してしまう。そこで、ワイヤ電極
の電流容量を越えたときにパルスOFFとして断線防止
することが考えられるが、実際の加工においては、上記
電流容量以下であってもワイヤ電極が断線することがあ
った。これは、加工時に発生する加工屑や気泡などが加
工間隙中に局所的に停滞し、そこに放電の集中が起こっ
て加熱されるからである。
このため従来は、平均加工電流がワイヤ電極の電流容量
より40〜50%以下となるようにパルス条件を設定し
、加工を行っていたが、これでは加工速度が低下すると
いう新らたな問題が生じた。
〔発明の目的〕
本発明は上記のような問題を解消するためになされたも
ので、加工速度を低下させることなく、集中放電に起因
する電流容量以下の通電時でのワイヤ電極断線を有効に
防止できるワイヤ放電加工用ワイヤ電極断線防止回路を
提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明回路は、ワイヤ放電加工において、集中放電状態
にあるか否か、及び加工平均電流が所定値以上になって
いるか否かを検出し、集中放電状態にあり、かつ加工平
均電流が所定値以上になっている状態が所定時間以上続
いたときにアーク放電エネルギを減少させるようにして
上記目的を達成するようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明によるワイヤ放電加工用ワイヤ電極断線
防止回路の一実施例を示す図で、この第1図において、
1はワイヤ電極、2は被加工物、3は加工液供給ノズル
、4はワイヤ電極1と被加工物2との間に加工パルスを
供給するパルス電源である。5及び6は上記加工パルス
をワイヤ電極1に供給するための給電子であり、被加工
物2の上方側と下方側にそれぞれ配置しである。7及び
8はワイヤ電極1を案内するためのローラであり。
このローラ7,8を介してワイヤ電極1は図示しないワ
イヤ繰出しボビンから繰出され、かつ図示しない巻取駆
動装置により巻取られる。また、前記被加工物2は数値
制御装置などからなる駆動装置によってXY軸平面上を
移動可能のテーブル(図示せず)に設置されている。9
は発振器、10は加工パルスのON時間を設定するTO
N回路、11は加工パルスのOFF時間を設定するT 
OFF回路であり、これらの回路10.11からのON
時間。
OFF時間設定信号は前記パルス電源4に与えられ、パ
ルス電源4は所定のON、OFF時間をもつ加工パルス
を発生する。
12は前記上方側給電子5に流れる加工電流を測定する
ための電流検出器、13はこの電流検出器12で検出し
た微小電流を増幅する増幅器である。この増幅器13の
出力端はフィルタ回路14を介して微分回路15の入力
端に接続される。16及び18は比較増幅器であり、比
較増幅器16の+側入力端と比較増幅器18の一側入力
端には前記微分回路15の出力端が接続されている。ま
た、比較増幅器16の一側入力端には設定器17の出力
端が、比較増幅器18の+側入力端には設定器19の出
力端が、それぞれ接続されている。さらに、これらの比
較増幅器16゜18の出力端は、ORゲート20の異な
る入力端に各別に接続される。ORゲート20の出力端
はORゲート21の一方の入力端に接続される。なお、
上記電流検出器12からORゲート20に至る回路を集
中放電検出回路という。
22は前記上、下方側給電子5,6に流れる全加工電流
を検出する電流検出器、23はこの電流検出器22の出
力電流を増幅してフィルタ回路24に与える増幅器であ
る。25は比較増幅器で、その−個入力端には前記フィ
ルタ回路24の出力端が、+側入力端には設定器26の
出力端が、それぞれ接続され、また、その比較増幅器2
5の出力端は前記ORゲート21の他方の入力端に接続
される。なお、電流検出器22から比較増幅器25に至
る回路を加工平均電流検出回路という。
28はカウンタで、そのカウント入力端Tには発振器2
7のクロック出力端が、リセット入力端Rには前記OR
ゲート21の出力端が、それぞれ接続されており、また
、その出力端Qは前記TONpTOFF回路10.11
の各制御入力端に接続される。なお、ORゲート21か
らTONF TOFF回路10.11に至る回路を制御
回路という。
次に上述本発明回路の動作について説明する。
まず、ワイヤ電極1と被加工物2との間に加工液供給ノ
ズル3から絶縁性加工液の供給が開始される。また、発
振器9で発生した所定の周波数の信号がTONy TO
FF回路10.11により、第2図中の波形Aに示すよ
うにON、OFF時間が設定され、これに基づきパワー
スイッチング動作するパルス電源4から、加工液供給さ
れている前記ワイヤ電極1と被加工物2の間に加工パル
スが与えられ。
放電が発生する。このとき5図示しないテーブル駆動装
置により被加工物2が加工送りされるもので、これによ
り被加工物2に所望形状の放電加工が行われる。
ここで、放電が発生すると、極間電圧波形は第2図中の
波形Bに示すようにアーク電圧Vaとなる。いま、その
放電が被加工物2の下部で発生すると、放電点から下方
側給電子6までの距離は短く、上方側給電子5までの距
離は長くなる。この結果、加工電流(放電電流)は第2
図中の波形C2Dのl1lx、/から分かるようにII
I<IDとなる。
ここで、IUは上方側給電子5を通って流れる加工電流
、IDは下方側給電子6を通って流れる加工電流を示す
。これらの和*流■υ+IDが全放電エネルギとして放
電加工に寄与する。以上とは逆に、被加工物2の上部で
放電が発生すると、加工電流はIu<Inとなり、第2
図中の波形C,DのIfi+I!’に示す大きさをもっ
て流れる。また。
被加工物2の中央部で放電が発生した場合は、工υ=I
[)、すなわち第2図中の波形C,DのI3T工、′及
びI4?I4’に示すように面電流は等しくなる。そし
て、この間のフィルタ回路14からの出力信号は第2図
中の波形Eに示すようになる。すなわち、放電が一定箇
所で発生している(放電点が一定である)と、電流I、
、I4区間では波形Fで示すように、微分回路15の出
力波形は変動しない。この場合、微分回路15から得ら
れる信号は、比較増幅器16.18に与えられて設定器
17.18からの設定電圧子E Ot  E Oと比較
され、それら比較増幅器16.18の出力信号はそれぞ
れORゲート20に与えられるもので、ORゲート20
の出力信号波形は、第2図中の波形Gに示すようになる
。このORゲート20の出力信号はORゲート2■を通
ってカウンタ28のリセット入力端Rに与えられ、その
論理値゛′1”のときカウンタ28をリセット状態にす
る。すなわち、前記放電点が一箇所に集中していない電
流I、、I、区間では、ORゲート20の出力端からは
論理値It I PIの信号が出力され、カウンタ28
をリセット状態にするため、カウンタ28からは論理値
RI Itの出力信号が得られず、TONFTOFF回
路10.11には制御信号が与えられない。このためT
ON+ TOFF回路10.11であらかじめ設定され
ているON、OFF時間の加工パルスにより放電加工が
行われる。また、放電点が一箇所に集中している電流I
、、 I。区間では、波形Gから分かるようにORゲー
ト20の出力端からは論理値“I Ipなる信号は得ら
れない。一方、放電加工の全電流が電流検出器22で検
出され、増幅器23で電圧増幅された後、フィルタ回路
24で高周波成分が除去され、上記検出加工電流を平均
化した値として比較増幅器25に与えられる。比較増幅
器25は、入力された上記検出加工電流平均値が設定器
26で設定した値以上になると、その出力信号が論理値
“0”となって前記ORゲート21の入力端に与えられ
る。この際、上述したようにORゲート20の出力信号
も論理値“O”となっているので、ORゲート21の出
力信号も論理値゛′0”となり、カウンタ28のリセッ
ト状態を解除する。すなわちORゲート21の出力信号
は、所定値以上の加工平均電流が流れ、かつ放電が一定
箇所で持続したときに論理値110 IIとなり、カウ
ンタ28のリセット状態を解除する。これにより、カウ
ンタ28は発振器27から発生する所定周波数のクロッ
クをカウントし、所定のカウント数に達すると、その出
力信号が論理値″1′″となって、前記TON+ TO
FF回路10.11に与えられ、加工パルスON時間(
TON)を短くするか、加工パルスOFF時間(TOF
F)を長くするようにそれらT ON rTOFF−回
路10.11を制御する。
以上のように、加工平均電流(全加工電流)が所定値以
上に増大し、かつ集中放電が検出され、その持続が所定
時間以上に達したときに放電エネルギを減少するように
加工パルスが制御されるもので、これによりワイヤ放電
加工におけるワイヤ電極1の断線が集中放電発生時でも
有効に防止され、したがって加工速度が向上されること
になる。
上述本発明回路による効果の具体例を以下に示す。
ワイヤ電極1:真鍮製、 0.3amφ被加工物2:5
KD11製、60■厚 パルスON時間(TON) : 4 μsecパルスO
FF時間(TOFF) : 12μsecピーク電流:
300A 発振器27の発振周波数:1m5ec 異常過電流及び集中放電が発生してからカウンタ28の
出力信号が論理値6411Fとなるカウント数:lO 設定器26の設定値:40A とした本発明回路を用いてワイヤ放電加工したとき、加
工速度は3.5mm/ll1nとなり、従来のそれ(加
工速度3’nm/lll1n)に比べて約20%も向上
した。
なお、第1図に示した実施例では、集中放電検出用の電
流検出器12を上方側給電子5に至る通電路に設けた場
合を示したが、下方側給電子6に至る通電路に設けても
よく、また、それらの通電路の双方に設け、全加工電流
を演算処理により求めて増幅器23に与えるようにし、
電流検出器22を除去するようにしてもよい。
また、集中放電検出回路、加工平均電流検出回路及び制
御回路など、いずれも上述実施例に示す構成に限定され
ないことは勿論である。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、集中放電に起因する
ワイヤ電極電流容量以下の通電時のワイヤ電極断線を有
効に防止でき、したがって従来、この場合に行っていた
平均加工電流の低減が不要となり、加工速度を上昇させ
ることができ、また、長時間の無人加工も可能になるな
どの効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明回路の一実施例を示す図、第2図は同回
路の各部信号波形図である。 1・・・ワイヤ電極、2・・・被加工物、3・・・加工
液供給ノズル、4・・・パルス電源、5,6・・・給電
子、9゜27−・・発振器、10.1l−ToNy T
OFF回路、12.22・・・電流検出器、 13.2
3・・・増幅器、14.24・・・フィルタ回路、15
・・・微分回路、 16.18.25・・・比較増幅器
。 17、19.26−・・設定器、20.21・ORゲー
ト、28・・・カウンタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ワイヤ電極と被加工物の間に加工液を供給しつつ、パル
    ス電源により加工パルスを与えて間欠的アーク放電を発
    生させ、前記被加工物に加工を行うワイヤ放電加工にお
    いて、前記ワイヤ電極に加工電流を通電するために、前
    記被加工物を挟んで上方側及び下方側にそれぞれ設けた
    給電子の少なくとも一方に流れる加工電流の変動を検出
    して集中放電状態にあるか否かを検出する集中放電検出
    回路と、加工平均電流が前記ワイヤ電極の電流容量に応
    じて設定された所定値以上になっているか否かを検出す
    る加工平均電流検出回路と、これら両検出回路からの信
    号が入力され、前記集中放電状態にあり、かつ前記加工
    平均電流が所定値以上になっている状態が所定時間以上
    持続したときに前記パルス電源のパルスON、OFF時
    間を制御して前記アーク放電のエネルギを減少させる制
    御回路とを具備することを特徴とするワイヤ放電加工用
    ワイヤ電極断線防止回路。
JP12631685A 1985-06-12 1985-06-12 ワイヤ放電加工用ワイヤ電極断線防止回路 Pending JPS61288930A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989004738A1 (en) * 1987-11-16 1989-06-01 Fanuc Ltd Method and apparatus for detecting machining conditions of a wire-electrode discharge machine
US7928337B2 (en) 2006-10-24 2011-04-19 Mitsubishi Electric Corporation Apparatus for machining a workpiece using wire discharge including an upper and lower power supply unit
US8003911B2 (en) 2006-10-24 2011-08-23 Mitsubishi Electric Corporation Wire electrical discharge machining apparatus
US8258420B2 (en) 2006-10-24 2012-09-04 Mitsubishi Electric Corporation Wire electrical discharge machining apparatus

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