JPS6150719A

JPS6150719A - ワイヤカツト放電加工装置

Info

Publication number: JPS6150719A
Application number: JP17117784A
Authority: JP
Inventors: Haruki Obara; 小原　治樹; Yuji Okuyama; 奥山　祐二
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1984-08-17
Filing date: 1984-08-17
Publication date: 1986-03-13

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】（産業上の利用分野）本発明は、ワイヤカット放電加工装置に係り、特に、電
極間のショートが繰返光される場合に、加工電源のｌ！
Ｉｌ整或いは加工液の流量の調整を行ない得るワイヤカ
ット放電加工装置に関する。

（従来技術）近年、放電加工機はミニコンピユータちるいはマイクロ
プロセッサ−を用いたソフトウェア処理によるＣＮＣに
よって高精度な加工制御が達成されるようになるに及ん
で、益々普及してきている。

なかでもワイヤカット放電加工は、ワークの材質、硬度
に関係なく高精度の加工ができ、しかも加工しようとす
るワークの形状が複雑なほど威力？発揮し、また、加工
液に水を用いることができるので火災の心配もなく夜間
に無人で運転でさるというメリットもあって、需要本増
大してきている。

′！Ｅ６図は、従来のワイヤカット放電加工機の構成図
である。第６図に基づいて従来のワイヤカノト放電加工
機を説明すると、該ワイヤカット放電加工機は、大別す
ると、加工電源装置と、機械装置と制御装置とから構成
される。加工電源装置はワイヤとワーク間に放電エネル
ギを供給する。機械装置はテーブル駆動部と、ワイヤ駆
動部と、加工液供給部とから成シ、テーブル駆動部は一
般的にはＸＹテーブルと呼ばれ、ワークを搭載するとと
もに、電極であるワイヤに相対運動を与える。

ワイヤ駆動部はワイヤの均一な送行を行なう。っマシ、
ワイヤ供給ボビンよりワイヤを供給し、ワイヤ巻上りア
ロー２で巻上げる。ワイヤは複雑な振動を繰返すので、
ワークに対して所定の位置にワイヤを保持するためにガ
イドを設ける。加工液供給部は、加工液としては水が用
いられ、清液はポンプで管路を介して上下ノズルに供給
され、上下ノズルから加工液をワイヤとワーク間に噴出
させる。噴出された汚液は汚液タンクに回収され、汚１
　　　液からスラッジ等をフィルタでろ過し、所定の導
電度に加工液を維持するためにイオン交換を行ない清液
夕／りに戻される。制御装置は、ＣＮＣで構成され、前
記機械装置を制御する。

（従来技術の問題点）ところで、ワイヤカット放電加工機によって、第７図に
示される様にワークに加工溝を形成していくような場合
に、特に加工速度を増すために注水の強さを大きくする
とコーかから数日、経過した位置で、ワイヤは異常にシ
ョートを繰返す場合がある。コーナーの手前、もしくは
コーナーから５ｗ〜６瓢を過ぎると通常加工は安定にな
る。これは、コーナ一部によシ、加工液の注水の状況が
変化すること、ワイヤのたわみによるワークへの接近に
よるものであると思われる。

そして、ワイヤのショートの繰返しが発生するとワイヤ
のコーナ一部では加工溝巾が大きく所望の溝巾を有する
加工ができないという問題があった０（発明の目的）本発明は、極間のショートが繰返し行なわれる場合には
、これを自動的に検出して、これに対応して加工条件の
調整を行なうことによシ、適切なワイヤカット放電加工
の制御を行ない得るワイヤカット放電加工装置を提供す
ることを目的とする。

（兄明の概要）本発明は、加工電源の極間のショート状態を検出するシ
ョート検出手段と、該ショート検出手段からのショート
検出信号を受けて所望時間あるいは所望区間の間加工条
件を切換える加工条件調整手段とを設けるようにする。

（実施例）以下、本発明の実施ｆ１）を図面を参照しながら、詳細
に説明する。第１図は本発明に係るワイヤカット放電加
工装置の概略構成図でちシ、ワイヤカット放電加工ｉＷ
ｃＥＤＭを中心に説明している。

図中、１３はテープ、１０２はＣＮＣであり、第２図に
おいてその構成は詳細に後述する。１４は放電加工１’
Ｘ部であり、大別すると、加工電源１４−１と、極間の
ショート状態検出部１４−２とから成る。次にワイヤカ
ット放電加工機ＷＣＥＤＭについて説明すると、第１図
において、１は加工液を溜めるタンク、２けポンプであ
り、このポンプ２はタンク１の加工液を管路３を介して
ワークへ注水する上下ノズルｓａ、ｓｂへ供給する。４
ａ、４ｂは通常の流量調整コックである。５ａ、５ｂは
上下ノズルであシ、加工液をワイヤとワーク間に噴出さ
せる。この噴出される加工液によ）、放電のための絶縁
の保持と冷却を行なうと共にワイヤとワークの微小間隙
に生じる加工粉の排出を容易にする。６はワークであシ
、ワイヤ８とワーク６間の放電によシ、任意の形状に加
工される。７ａ、７ｂはワイヤ８を保持するワイヤガイ
ドであシ、８はワイヤであり、銅又は黄銅から成る。９
ａ、９ｂは電磁弁などにより構成されるリリーフ弁であ
シ、１ｏａ、　１ａｂは逃し量調整弁であシ、ｌ）　Ｉ
Ｊ−７弁に直列に設けられる。これらのＩＪ　ＩＪ−フ
弁及び逃し量調整パルプの協働によシ加工液を分流して
、加工液の流量を制御し、ノズルから噴出される液圧を
低減させる。なお、リリーフ弁の数は細かい加工液の流
量制御を行なうために多段に加工液を制御する必要があ
る場合には第１図に示される様に２個に限定されること
なく多数設けることができる。また、１）は流量制御弁
であシ、リリーフ弁を設ける代りにこの流量制御弁１）
によって加工液の流せを制御するようにすることもでき
る。１３は加工指令テープでちる。

第２図は本発明に係るワイヤカット放電加工装置、特に
、ＣＮＣによる放電加工装置の制御系を中心に説明する
全体構成図である。図中、１０２はＣＮＣであり、紙テ
ープ１３からテープリーダをしてＮＣデータを読取らせ
ると共に、読取られたＮＣデータを解試し、例えば、Ｍ
、Ｓ、Ｔ機能命令であれば入出力ボート１０２ｊを介し
て放電加工機へ送出し、また移動指令Ｚｃ（指令速度、
指令送り址）であれば後述のパルス分配器に出力する。

ＣＮＣｌＯ２は制御プログラムに従って演算処理を実行
するプロセッサ１０２ａと、所定の制御プログラムを記
憶するプログラムメモリ１０２ｂとデータ’ｔＥ憶する
データメモ＋）ｊ０２ｃと、操作のための操作盤１０２
ｄと、テープリーダ／パンチャ１０２ｅと、入出力ボー
ト１０２ｆ、　１０２ｇ及び１０２ｊと、現在位置カウ
ンタ１０２ｈと、表示装［１０２１とこれらを接続する
バス１０２にとで構成される。

プログラムメモリ１０２ｂは、リードオンリーメモ’Ｊ
　（ＲＯＭ）又は不揮発性メモリで構成され、ワイヤカ
ット放電加工機ＷＣＥＤＭを数値制御するだめの加工制
御プログラムが記憶される。一方、データメモ！７１０
２Ｃには紙テープ１３のＮＣデータを記憶する他にパラ
メータやユーザマクロでプログラムした加ニブログラム
を領域ＰＭに記憶する。

特に、本発明においては、極間のショート回数と加工液
の流量調整量、或いは極間のショート回数と放電のオフ
タイム量との変換テーブルがこの領域ＰＭに格納されて
おり、この関係は自由に設定できる。

１０５はパルス分配器であり、移動指令Ｚｃに基いて公
知のパルス分配演算を実行して指令速度ｆに応じた周波
数の分配パルスＰｓを発生するものである。１０４は分
配パルス列Ｐｓのパルス速度金該パルス列の発生時に直
線的に加速し、また、パルス列の終了時に直線時に減速
してパルス列Ｐｉを発生する公知の加減速回路、１０５
はワイヤカント放電加工装置ＷＣＥＤＭのワイヤ送シな
どを行なう直流モータ、１０６は直流モータ１０５が所
定量回転する毎に１個のフィードバックパルスＢＰを発
生するパルス分配器、１０７は誤差演算記憶部であり、
例えば、可逆カウンタによ如構成され、加減速回路１０
４から発生した入力パルスＰ１の数とフィードバックパ
ルスＦＰの差Ｅｒを記憶する。１０８は誤差演算記憶部
１０７に設けられる誤差レジスタ１０７ｂの内容に比例
したアナログ電圧を発生するデジタルアナログ（Ｄ／Ａ
）変換器、１０９は速度制御回路である。１４−１は加
工電源、１４−２は極間のショート検出回路でちシ、１
）１はアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器でちり、
ショート検出信号をディジタル値に変換するものである
。

第３図は第２図における加工電源１４−１とショート検
出回路１４−２とを詳細ＶＣ説明する構成図でちる。図
中、１４ａは直流量源、１４ｂは放電加工部、１４Ｃは
比較器、１４ｄは制御回路、Ｒ１，Ｒ２は充電抵抗、Ｒ
３，Ｒ４は分圧抵抗、Ｃはコンデ／す、’ｒｒｔ。

Ｔｒ２はトランジスタである。

この回路においては、放電加工部１４ｂの極間状態を検
出できるようにしている。つまり、極間電圧を分圧抵抗
Ｒ３と分圧抵抗Ｒ４で分圧した検出電圧Ｅｇを比較器１
４Ｃの一方に入力し、比較器１４Ｃの他方には基準電圧
Ｖｒを入力して、例えば、極間がショートシた場合には
検出電圧Ｂｇが基準電圧Ｖｒに比べて低くなるので比較
器１４ｃから極間のショート信号ＳＳが出力され、極間
がショートしたことを検出することができる。尚、この
ショート信号ＳＳはＡ／Ｄ変換器１）１でディジタル値
に変換されて、ＣＮＣｌＯ２の入出力ボート＋Ｑ２ｆに
入力される。

そして、入出力ボート１０２ｆにおいてショート信号Ｓ
Ｓが所定回数カウントされると、その情報処理が行なわ
れＣＮ０１０２における入出力ボート１０２ｆ及び１０
２ｊから制御信号Ｓ１及びＳ２が出力される。

そして、制御信号８１は加工電源１４−１に入力される
。つまり、第３図に示された制御回路１４ｄに入力され
、コンデンサＣへの充電のオンオファ１ノ御を行なうト
ランジスタのオフタイムを増加させるようにする。

この加工条件の切換は制御信号Ｓ１を受けてから所望時
間あるいは所望加工区間実行され、その後元の加工条件
に復帰させるようにする。

第４図（ａ）及び（ｂ）は加工液の流量制御を行なうた
めの一実施例構成図である。図中、１５ａ、１５ｂは絞
り弁、１６け絞り弁駆動パルス発生器である。

ここで、前記した制御信号Ｓ２が絞シ弁駆動パルス発生
器１６に供給されると、該パルス発生器１６は出力信号
の変化に基づいて、第４図中）に示される様にパルスデ
ューティが変化するパルスを発生させるようにする。つ
まり、極間のショート状態が繰返される時ｔｓにおいて
はパルスはオフ時間を長くとるようにする。すると絞）
弁１５ａ、１５ｂは通常は閉路してお）、パルスを積分
した量だけ絞）弁１５ａ、１５ｂを開路する構成となっ
ているので、制御信号Ｓ２の入力によりパルスのオフ時
間が長くなると加工液の流量は減少することになる。

！　　　　この加工条件の切換も制御信号５２ｔ−受け
てから所望時間ちるいは所望加工区間実行され、その後
元の加工条件に復帰させるようにする。

第５図は本発明に係るワイヤカント放電加工装置による
加工制御を説明するフローチャートである。この図に基
づいて、加工制御手順を説明すると、まず、前記した第
３図に示される極間の状態検出部によって極間がショー
トするとショート検出信号ＳＳを検出する。次に、第２
図から明らかな様に、そのショート信号ＳＳはＡ／Ｄ変
換器１）１によってディジタル信号に変換して入出力ボ
ート１０２ｆからＣＮＣｌＯ２に読込む。このショート
信号はＣＮＣｌＯ２においてカウントし、所定回故にな
ると、データメモリ１０２Ｃの領域ＰＭにおける変換テ
ーブルから、ショート回故に対応した流量制御調整量、
或いは放電のオフタイムｆを読出し、それぞれの信号を
入出力ボート１０２ｆ及び１０２ｊから出力するように
ＣＮＣｌＯ２において処理する。

そこで、ショート信号が予め設定された回数になるとワ
イヤカット放電加工の加工条件の切換えを行なう。即ち
、入出カポ−）　１０２ｆから出力される制御信号８１
は加工電源の制御回路１４Ｃ（第６図参照）に入力され
、制御トランジスタのオフタイムを増加させるようにす
る。

また、入出カポ−）　１０２ｊから出力される制御信号
Ｓ２は絞シ弁駆動パルス発生器１６〔第４図（ａ）参照
〕に入力され、加工液の流量を減少させる様に制御する
。

そして、加工条件は制御信号Ｓｔ又はＳ２を受けてから
所望時間あるいは所望加工区間の間持続させ、その後、
元の加工条件に復帰させる。

尚、この制御によって、更にショートが繰返される場合
には、ＣＮＣｌＯ２において、加工電源のオフタイム量
及び流量調整量を２段、３段と多段にわたって変えるこ
とができるような制御信号を出力させるようにすること
もできる。

（発明の効果）本発明によれば、加工電源の極間のショート状態を検出
し、このショート状態が所定数繰返される場合には、加
工条件の調整を行ない得るようにしたので、極間の異常
状態に適応した自動的な加工制御を遂行することができ
る。従って、ワークを無駄にすることがなく、加工され
る溝巾を均一にすることができ、高品質のワイヤカット
放電加工による加工製品を得ることができる。また、加
工珀件を自動的に切換えるため、無人工場の夜間作業に
好適であると共に省エネルギー化も促進することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るワイヤカント放電加工装置の全体
構成図、第２図は第１図における制御部を中心に説明し
た一実施例ブロック図、第３図は加工電源とショート検
出部を説明する一実施例回路図゛、第４図は流′ｆ；に
調整を説明する説明図、第５図は゛加工調整手法を説明
するフローチャー１・、第６図は従来のワイヤカット放
電加工装置の全体構成図、第７図、は従来技術の問題点
を説明する説明図でちる。１６・・・ＮＣテープ、１４−１・・・加工電源、１４
−２・・・極間状態検出部、１４ｃ・・・比較器、１４
ｄ・・・制御回路、１６・・・絞シ弁駆動パルス発生器
、１０２・・・ＣＮＣ。特　許　出　願　人　ファナック株式会社代理人　弁理
士　辻　　　　　實（外１名）第４図Ｃｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）加工電源の極間のショート状態を検出するショー
ト検出手段と、該ショート検出手段からのショート検出
信号を受けて所望時間あるいは所望加工区間の間加工条
件を切換える、加工条件調整手段とを具備したことを特
徴とするワイヤカット放電加工装置。
（２）ショート検出信号をカウントする計数手段と該計
数手段によつて所定カウント数に達した場合に加工条件
を切換える加工条件調整手段とを具備したことを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載のワイヤカット放電
加工装置。
（３）前記加工条件は放電のオフタイムであることを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載
のワイヤカット放電加工装置。
（４）前記加工条件は加工液の流量であることを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項又は第（
３）項記載のワイヤカット放電加工装置。