JPS6195824A - ワイヤカツト放電加工方法 - Google Patents

ワイヤカツト放電加工方法

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JPS6195824A
JPS6195824A JP21482485A JP21482485A JPS6195824A JP S6195824 A JPS6195824 A JP S6195824A JP 21482485 A JP21482485 A JP 21482485A JP 21482485 A JP21482485 A JP 21482485A JP S6195824 A JPS6195824 A JP S6195824A
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JP
Japan
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machining
thickness
plate thickness
speed
change
Prior art date
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Pending
Application number
JP21482485A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Yatomi
弥冨 剛
Yoshio Ozaki
尾崎 好雄
Yutaka Tanaka
豊 田中
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS6195824A publication Critical patent/JPS6195824A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING 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
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02Wire-cutting
    • B23H7/04Apparatus for supplying current to working gap; Electric circuits specially adapted therefor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • 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】 本発明はワイヤ電極を用いて被加工物を放電加工するワ
イヤカット放電加工において、被加工物の板厚が減少す
る部分を加工する際、その板厚変化に応動して、加工速
度を最適値に制御する方法に関するものである。
ワイヤカット放電加工は9通常0.05〜0.3nφ程
度の金属線を電極として被加工物との間にX、 Y方向
の相対送りを与えて所要輪郭形状の切断、抜き取り等の
加工を行なうものである。
従来よりワイヤカット放電加工では、被加工物の板厚が
変化する加工を行なう場合は、移動指令を行なわせる記
憶媒体1例えばNGテープ≦こ板厚変化のX−Y座標と
板厚変化(主1m各板厚)の指令を前もって入力してお
き、この指令に基づいて各板厚の最適条件を再設定する
方法が一般的である。このNCテープの指令により板厚
変化を指令する場合で、゛加工間隙電圧一定のサーボ送
りのとき、板厚増加に対して電気条件を一定にしておく
と、加工面積の増大に伴い加工速度が大幅に減少してし
まうので、NCテープの板厚変化指令として新しい電気
条件を入力しておき、指令された位置に8いて電気条件
を増大させるわけである。
また板厚減少の場合は、特にワイヤカット放電加工では
、厚い板厚の方が薄い板厚より余計に多大なエネルギー
を投入する必要があるために、使用される電気条件は強
くなるので、そのような強い電気条件のままで薄い板厚
を加工すると、加工面積の減少のため(こより一層の集
中放電が発生するためワイヤが切れてしまうことが知ら
れている。
このためNCテープで指令された位置において電気条件
を減少させるわけである。
しかし、この方法に(ユ第1図に示すような欠点がある
。即ち、第1図において被加工物(1)の板厚t1が板
厚t2に増加する場合を考えてみる(実際の加工は図中
矢印Qの方向に進行する)。板厚t1を加工する場合は
加工電気条件Ec1で加工速度F1であり、板厚t2を
加工する場合は加工電気条件EC2で加工速度F2であ
って、前記したように加工電気条件EC2の方が加工電
気条件EC1より強く。
−膜加工の場合、加工速度F1>加工速度F2である。
ワイヤ電極(2)が加工溝Sを形成しながら加工進行し
、しかもワイヤ電極(2)はプログラム軌跡(3)上を
移動するものである。前記のようにプログラム上で板厚
の変化位置を指定する方法の場合は。
実際の板厚変化個所Tcに対して、プログラム上で指定
した変化位置P1(またはP2 )は板厚変化個所Tc
に対して誤差a1(またはδ2)が生じる。これは加工
開始時に被加工物をセットしてワイヤ電極(2)を加工
開始点にセットする場合の位置決め誤差が原因する。例
えば板厚変化個所’rcに対して変化位置P1の状態に
なったことを考えると、加工進行に伴い変化位置P1の
位置に来たとき、まだ依然として板厚t1の領域である
にもかかわらず加工電気条件Ec1は加工電気条件Ec
zlこ変更されてしまうため、誤差δ1なる距離を進行
中にワイヤ電極(1)は断線してしまう(放電集中が、
加工電気条件を強くしたために、しカζも加工面積が少
ないことも助長して起こる)。次Gこ変化位置P2の状
態のときは、誤差δ2の距離の間板厚t2の領域にある
にもかかわらず加工電気条件はEC1のままなので。
エネルギー不足のため加工速度が低下してしまう。
逆に板厚が減少する場合も上記と同様な現象が起きてし
まう。このように板厚の変化する加工では。
’  NCテープの指令による方法では、加工速度の損
失は許せてもワイヤ電極の断線は致命的な欠点である。
これIこ対し、ワイヤ電極(2)と被加工物(11間の
加工間隙電圧もしくは電流を一定にサーボするような送
りだと、板厚変化を加工面積としてとらえて加工電気条
件が一定の場合、加工速度が変化することに着目して板
厚変化を検出する方法があり。
さらに定速送りの場合は、加工電気条件が一定のとき、
板厚変化に対して、加工間隙電圧もしくは電流が変化す
ることに着目して板厚変化を検出する方法がある。
これらの方法と、前述のNCテープの板厚変化指令によ
り板厚変化のある箇所の近くを指定する方法を用いるこ
とにより1前記したような位置決め誤差による不都合を
解消できるわけであるが。
やはり、加工電気条件を即座に変更する方法にすると、
第2図あるいは第3図に示すような欠点がある。即ち第
2図は第1図と同様に、板厚t1から板厚t2へ増加す
る場合である。ワイヤ電極(2)が実際の板厚変化部T
cに近づいてWの位置iこくると。
A部で放電が始まり、腹電面積が増大し、加工速度F1
は減少する。しかしこの時点で、加工電気条件Ec1か
ら加工電気条件EC2へと強くなるように変更するとW
の状態は、まだ新しい加工面に対するくい付き開始であ
り、放電の反発力(ガス曝発等による)によるワイヤ電
極(2)の振動のために。
加工溝SはSlに拡がってしまう。この現象は2通常ワ
イヤカット放電加工におけるくい付き部でも起きる現象
で、実験的には5l−3=約20μmとされていて板厚
変化部に縦すじを生じてしまう。
次に第3図は板厚t2から板厚t1へ減少する場合であ
る。ワイヤ電極(21が板厚変化部Tcに近づいてWl
の位置薔こくると、板厚t2から板厚t1を差引いた部
分での放電が減少するので放電が減少するので放電面積
の減少(こ伴ない加工速度F2は指大する(実際には、
Tcの手171cW1があっても放電面積は減少し始め
る)。この時点で加工電気条件EC2からEC1へと弱
くなるように変更すると+ W2の状態では後放電(4
)が生じており、放電面積は必ずしも板厚t1の状態に
はなっていない。しかも後放1iiE (4)は一定に
起きることがないので、加工電気条件EC1のエネルギ
ーでは不足になり、最悪の状態では進行が止まることが
ある。この現象が断続的に起きるのでかえってワイヤ電
極(2)は振動を起こし、第2図と同様に板厚変化部に
縦すじが生じることが実験的にもわかっている。
そこで上記のような従来の欠点を解消するためには、板
厚増加時には即座に加工電気条件を上昇させない制御を
、また、板厚減少時には後放電を断続させないためにも
十分なエネルギーを投入して前進させ、しかもワイヤ電
極を断線させない制御が必要になる。
本発明は上記の点に着目して考えられたもので。
被加工物の板厚が減少する部分を加工する際、その板厚
減少前の加工速度になるように加工電気条件を制御して
板厚変化検出後の薄い板厚を所定区間加工し、その後加
工速度を徐々に増大させて薄い板厚の最適値に制御する
方法を提供するものである。以下、その一実施例につい
て説明する。
即ち第4図は本発明方法を説明するための図で。
ワイヤ′#IL@ +21と被加工物(11との間には
、加工用電源装置1例えばパルス電源装置(5)により
加工電流が供給されている。加工電圧の平均値Egと基
準電圧Eoとが誤差増幅器(6)に入力され加工電圧の
平均値Egと基準電圧Eoとの差である誤差電圧△Eは
A−D変換器(7)によりデジタル化されて計算機(8
)もしくはそれに相当する装!(以下単に計算機と称す
る)へ送られる。計算機(8)では誤差電圧に比例した
加工送り速度Fが決定されて速度分配器(9)に送られ
、X軸成分FxとY軸成分pyに分配さnる。そしてこ
のX軸成分Fxl’(軸成分F、により各々X軸方向駆
動モータfiQ、Y軸方向駆動モータUを駆動する。こ
こ°でF2=Fx2+Fy2なる関係がある。移動指令
はNCテープα3によりテープリーダa3を通して計算
機(8)により解読される。板厚の変化する加工では9
例えばNCテープα2に各板厚の最適な加工電気条件、
加工速度、板厚のいずれかを入れておき、実際の板厚変
化部のあるプログラム上のブロックを指定しておくこと
により、後は、加工送り速度Fの変化をとらえて板厚変
化部を正確につかむことができる。板厚変化検出後の°
 具体的な制御方法としては、板厚が減少した場合は、
放電面積の減少に伴ない加工送り速度は増大するので、
これを基点として計算機(8)内部で厚い板厚加工時点
での加工送り速度に制御し、所定区間加工するわけであ
る。この場合は板厚が減少するため、放電集中によるワ
イヤ電極の断線が発生し、板厚増加時のように加工電気
条件を固定するわけにはいかない。そして上記のように
厚板での加工送り速度になるように制御するので、薄板
に移ると前記した電気条件例に従って徐々に弱(なる。
このように制御すると第3図のような後放電による断続
放電がなくなる(常にmN進速度が一定になるように加
工電気条件が制御されるためである)。所定区間加工後
は、板厚増加時と同様にNGテープαりにより指令され
た最適値に持っていくようにする。
上記本発明の板厚変化に対応する制御概念を第5図を用
いて詳細に説明すると、以下のようになる。
即ち+P2での板厚減少時は1図中Q2で示されるよう
に、板厚減少に伴なう加工面積の減少のため加工送り速
度が増大する。これを基点として計算機は板厚減少時の
制御方法を適用する。
すなわち、板厚tz(12>tl)での加工送り速度F
2になるように、ある所定仏間t2を加工電気条件を変
化させて加工する。このとき加工電気条件はEC2から
エネルギー的に小さいEc3まで減少して加工送り速度
F2を得るようにする。 通常板厚t1の加工送り速度
F1はFl>F2となるので、加工送り速度F1を加工
送り速度F2になるように加工電気条件を制御すると、
加工電気条件はEC1からエネルギー的に小さいEcs
まで下がることになる。
その後、所定区間t2の加工が終ると電気条件列に従い
、加工電気条件EC3から加工電気条件EC1へと条件
を上げ、板厚t1で加工送り速度F1Gこなるように制
御される。
以上から明らかな通り9本発明方法のベースとなる考え
方は以下のようになる。
すなわち、加工電圧一定のサーボ送りにおいて。
加工送り速度の可変範囲(加工電圧一定を達成する。あ
る平均値Fを得る図の脈動を含んだFの制御範囲=F±
△F、ΔFは変動分)を加工電気条件を変更することに
より移動させてやることにある。これは加工送り速度の
変化の応答より加工電気条件の応答の方が十分に速いた
めに可能なことであり、加工送り速度Fと加工電気条件
Ecの両者を制御可能にする原理でもある。
以上のようにこの発明方法によれば、被加工物の板厚が
減少する部分を加工する際、被加工物の板厚変化を検出
するかあるいは記憶媒体の指令により板厚変化を検出Q
て、乙の板厚変化の検出後。
板厚減少面の加工速度になるように加工電気条件を制御
して板厚変化検出後の薄い板厚の被加工物を所定区間加
工し、その後加工速度を徐々に増大させて薄い板厚の最
適値に制御するので、板厚変化部の縦すじあるいはワイ
ヤ断線等を解消することができる。なお記憶媒体に各々
の板厚の最適条件がセットされているので、加工能率は
最も高く。
正確な板厚変化部が2位置決めの誤差によらずわかるの
で、板厚変化のある加工では欠かせないものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は被加工物の板厚変化を記憶媒体で指令する場合
の問題点を説明する図、第2図および第3図は被加工物
の板厚造加時あるいは減少時における過渡的状態に8け
る問題点を説明する図、第一 4図および第キ図は本発明方法を説明するための実施例
図である。 図において、(1)は被加工物、(2)はワイヤ電極。 (5)はパルス電源装置、(6)は誤差増幅器、(7)
はA−D変換器、(8)は計算機もしくはそれに相当す
る装置、(9)は速度分配器、q3はNGテープである
。 なお1図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ワイヤ電極と被加工物との対向する加工間隙に加工用電
    極装置を接続して放電を生じさせると共に、上記加工間
    隙の電圧もしくは加工電流により加工送り速度を制御し
    て上記被加工物を加工するものにおいて、上記被加工物
    の板厚が減少する部分を加工する場合、その板厚変化を
    検出するかあるいは記憶媒体の指令により板厚変化を検
    出してこの板厚変化の検出後、板厚減少前の加工速度に
    なるように加工電気条件を制御して板厚変化検出後の薄
    い板厚の被加工物を所定区間加工し、その後加工速度を
    徐々に増大させて薄い板厚の最適値に制御するワイヤカ
    ット放電加工方法。
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