JPS63229227A - ワイヤカツト放電加工装置 - Google Patents

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ｌニヒ９主ＩＬ九Ｖ 本発明はワイヤカット放１！加工装置に関する。

良久Ω店！ ワイヤ電極は一方のリールから他方のリールに引張りな
がら巻き取られ、この軸線方向に走行移動するワイヤ電
極にほぼ直角に被加工体を対向して加工間隙を形放し、
この間隙に水、油等の刀ロ工液を供給するとともに加工
パルスを繰返し供給してパルス放電を発生させることに
より放電加工の２０ｏ−ｚｏｏ−’、／ｍｉｎ　ｔｅａ
成され、オ９．高精度イじを工±５μｍの精度での金型
部品製作が達成されている。

５　丙−ｍ＝６７’ｊ峰９曹μ−卒 上記の工うに高精度化が達成されているが、現状におい
てその再現性に問題を残している。

特にミクロオーダの精度に影響する要因としては第１に
加工電源の加工条件の変動で面粗さや加工拡大代の変化
をもたらし、第２にワイヤ電極走行系の振動で加工面に
文節の発生をも之らし、第５にワイヤ電極のガイドにワ
イヤ電極を押圧するパット圧力の変動で位置寸法エラー
をもたらし１ＭＪ工面に文節の発生をも九らす。１４１
ｓ７ＪＯ工液の比抵抗の変化で加工拡大代の変化をもた
らし、第５に加工液の供給量の変化で安定な放電に支障
をき之して寸法エラーをもたらし第６に機械温度変化。

第７に室温変化にエフ位置寸法エラーをもたらす等複雑
に関係して加工精度の再現性に影響を及ぼしている。　
周知の通り高精度な金型はきわめて高価であり、その加
工に要する期間は長く不良を生じると経済面もさること
ながら生産ラインの立上りも遅れて回復不可能な打撃を
うける場合も発生する。　しかして従来は不良を生じる
原因となっている加工電源、ワイヤ電極の張力、振動、
７ＪＯ工液の比抵抗と流量１機械主要部の温度等は夫々
独立して検出し、制御されているもので、例えば特公昭
５６−２０１５４号公報、特公昭５８−２０１１号公報
、特願昭６１−２０８６７４号、ｔ￥ｆ願昭６１−２０
８６７５号、特願昭６１−２０８６７６号等々に提示し
たものがあり、これ等はいずれも相互に関連して制御さ
れるものではなかつｔｏ −二一：　　−−−ｍ−に多表９±濃 本発明のワイヤカット放電加工装置はこの工うな点を考
慮して、７ＪＯ工電源の電流電工ｐやτ。。。

間隔τ。ｆｆを制御する制御装置と、ワイヤ電極の張力
検出器と同じくワイヤ電極の振動検出器と。

加工液の比抵抗検出器と、同じく刀■工液の流量検出器
と、加工液を含めて機械主要部の温度検出器等を備え、
これ等の検出器が出力する信号を入力するＣＮＣ装置は
刀Ｕ工を源の制御装置、ワイヤ電極の張力制御装置、刀
■工液の比抵抗制御装置、刀ロ工液の流量制御装置、温
度制御装置を従来の工うに夫々制御するのに加えて他の
制御装置も制御する工うにした。　例えばワイヤ電極の
振動が所定値Ｌ９大きくなつｔのを検出した場合にその
振動状態を記憶しているＣＮＣ装置は単に張力制御装置
を制御するだけでＱヱなく、７ＪＯ工液の流量、７Ｊ［
Ｉ工電源、及び加工液の比抵抗等々を所定値内で変化さ
せて全体的に制御する工すにし友ものである。

そして特に本発明では加工液の比抵抗値とワイヤ電極の
撮動値とを常時所定の限界内に入るように制御し、テー
ブル、アーム等の温度が所定の限界内にあるように制御
し、加工液の比抵抗値は別工前と加工後の両方を検出す
るようにし、それ等の検出器の出力、並びに制御装置の
制御能力を超えた場合は比抵抗値、ワイヤ電極の張力１
機械主要部の温度をロックし、又は警報を発する工うに
したものである。

坊」 かくて本発明のワイヤカット放電加工装置においては一
部の異常発生の情報にもとづきその部はもとより他の部
も総合的に制御する工うにしたものであり、加工液の比
抵抗を士何拾ΩＱｍ　　の範囲内で一定に保ち、ワイヤ
電極の振れを１μｍ台忙保ち１機械各部の温度を亡α５
℃に保ち、そして加工電流（工ｐ、τＯｎ）をτ。ｆｆ
の幅を変化させて制御したとき＋１５μｍの加工精度を
得ることができ、更にスパークアウトすれば最大で±０
．５μｍ以下の精度で加工することができた。　　しか
して繰返し精度は０．１μｍとなり、７ＪＯ工精度の再
現性に影響を及ぼさないようにし友ものである。

及凰！ 第１図は本発明装置の全体のブロック図で、１は入力装
置、２はＯＮＣ制御装置、３はワイヤカット族を刀ロエ
装置本体、４はワイヤカット放ｔ７ＪＯ工装置の本機制
御装置、５は駆動回路制御装置。

６＆工刀０工電源及び制御回路、７は加工液供給装置及
び制御回路である。

１ず、刀ロエ電源及び制御回路６はＣＮＯ制御装置２と
τ。。、τｏｆｆ、工ｐ、ｖＧその他加工条件、検出し
ヘル等の各信号が回路ヌでやりとりされて制御でＣＮＣ
制御装置２１Ｃ送り、そこに記憶されているパターンと
比較して回路ヌを通して指令を発してτ。ｎ、τｏｆｆ
、工ｐ、ＶＧ等を制御する。そして更にＯＮＯ制御装置
２を工前記パターンと比較し之結果に工っでは本機制御
装置４０回路ホ、駆動回路制御装置５の回路チ、７ＸＩ
工液供給装置及び制御回路７０回回路上通して夫々を選
択し制御する。

次にｃＮｅ制御装置２より本機制御装置４に対してはワ
イヤ電極を押圧するバットのバット圧力指令信号を回路
イな通して送り、ワイヤ電極に対する通電ビンの通電ピ
ン圧力指令信号が回路口を通して送られていて若し異常
が発生すればバット圧力異常信号は回路ハ１通電圧力異
常信号は回路二を通して本機制御装置４エリＯＮＯ装置
２に与えられ、そこに記憶されているパターンとの比較
のもとにパット圧力１通電ビン圧カフ制御するとともに
、ＣＮＯ制御装置２の判断で駆動制御回路５゜加工電源
及び制御回路６．扉工液供給装置及び制御回路７を変更
制御することは前述しｔ通りである。　その他回路ホは
例えばリミットスイッチ。

モータ等の本機信号線や動力機を制御するものでもある
。

又ＯＮＯ制御装置２と、駆動回路制御装置５とは回路ケ
を通してテーブル送り信号及びアンサーバック信号が伝
えられるが１機械製度異常信号は回路へを通し、テーブ
ル送り異常情報信号は回路トな通してＸ、Ｙ軸について
ＯＮＧ制御装置２に送られ、そこに記憶されているパタ
ーンにもとづいて制御するとともに、ＯＮＯ制御装置２
はパターンとの比較によっては本機制御装置４．加工電
源及び制御回路６等をも制御する。

又加工供給装置及び制御回路７にはＣＮＣ制御装置２エ
リ、加工液流量又は圧力信号が回路オを通し、加工液の
比抵抗信号は回路ヨを通して送られ流量又は圧力異常信
号は回路オな通し、比抵抗異常信号は回路ソを通してＣ
ＮＣ￥ＪＩＪ＠Ｉ装置２に送られる。　その他ポンプ冷
却ユニット、液面スイッチ等の各種信号は回路夕乞通し
てやりとりが行なわれる。　この場合供給７１０工液の
電気抵抗値が適正値エリ低下すると加工クリアランスが
増大し切断溝幅な所定電工り４拡大させたり、アーク放
電等の異常放電が発生しゃ丁＜　７１＋１工精度や刀Ω
工速度忙悪影響を及ぼすから回路ゾを通して比抵抗値が
低下し定ことを入力したＯ　Ｎ　ＣＩＭ御装置２は回路
ヨな通して比抵抗値が増すように制御する。

しかし、加工部分に効果があられれるのには時間を要す
ることから、その間ＣＮＣ制御装置２は加工電源及び制
御回路６に制御信号を発して、加工電流（工ｐ、τｏｎ
］を低下しｔす、τｏｆｆ　　の幅を広くするようにす
る。　そして更に駆動回路制御装置５にも制御信号を発
してテーブルの移動速度を遅くするように制御をし、加
工液の比抵抗値が所定値になつ几とき、変更し几ものを
元の値に復帰するよう忙制御するようにしたものである
。

又、−万加工間隙への刀ロエ液の供給量が適正電工り減
少すると、加工間隙における加工液の更新量が低下し、
この結果加工間隙に介在する加工液中の加工屑濃度が増
大して電気抵抗値が減少して前述同様の悪影響を及ぼす
。　従って適正値を設定しておいて所定の制御偏成を工
許容値をこえれば異常信号を回路オを通してｃｎｃ制御
装置２に発生して警報を発し、供給量を適正値にするよ
うに回路力を通して制御する。　供給量の制御は比抵抗
値の制御より応答が早いから、他部分の制御は必要とし
ない場合が多いが所定量に達する遅れを検知しｔ場合（
工、ＯＮ　Ｃ制御装置２は前記同様他部の制御を併せて
行なうようにする。

又第２ＦＡはワイヤカット放電力ａ工機の一部側面図で
ワイヤを極８は送りドラム９工り幾多のガイドローラー
をへてドラム９′に巻きとられる。　途中上下の位置決
めガイド１０．１０’間でワイヤ電極が適宜張力をえて
被刀ｎ工体１１　との間で加工液供給のもとに放ｉ！加
工を行うもので、ワイヤ電極の張力が適正値エリ不足し
ていると切断溝幅が所定電工つ拡大して加工面形状が太
鼓状になつｆｃＱする。

その点を調整する装置を例示する第５図は位置決めカイ
ト１０の側断面図で通′亀ビン１７．１７のワイヤ電極
８に対する接触圧力をｖＩ４ｆ−するコイル１８とガイ
ドバック１９のワイヤ電極８に対する接触圧力を調整す
るコイル２０が鉄枠２１．２２に設けられていて可動鉄
片２５．２４に対する磁気吸着力を制御する。　いずれ
にしても通電ピン圧力指令信号やバット圧力指令信号が
判定回路にいれられ設定信号値との比較をもｔらし、い
ずれも所定の制御幅或は許容値をこえれば本機制御装置
４から回路ハ、二を通してｃｎｃ制御装置２に送られ、
そこで記憶されているパターンと比較し１回路イ。

口を通してコイル１８．２０の９１Ｒ，値を制御する。

同様に特公昭５６−２０１５４で開示したワイヤ電極の
振動を検出する撮動検出器によりワイヤ上極８の振動を
検出し、この検出信号と併せてＯＮ　Ｏ市Ｊ御装置２は
加工電源及び制御回路６及び加工液供給装置及び制御回
路７に制御信号を発信して加工を源の電流電工ｐ、τ。

。とτ。ｆｆ　とを変更し、併せて加工液の流量と液圧
を制御する。

次に本放電原工機は機械温度変化に対する制御を行うも
ので、温度が定常であれば問題Ｑ工ないが温度変化があ
れば機械各部の熱変形に影響し、しいては加工精度のバ
ラツキに影響する。

特に下部ガイドアームやテーブル送り位置等は問題を生
じる、 本実施例では第２図に示すＬうに送りネジに対しての制
御例を示し比もので、送りネジ１２の一部に温度検出器
１５．１５’を設けて温度変化を検出して温度判別回路
＋４に入れてテーブル送り異状情報トなとっだ丁とと％
＞ｔｉｃｍ度補正回路１５をへて駆動制御回路１６に与
え、これによりその値が所定の制御幅或は許容値をこえ
れば異常を判定すること罠なり、それを回路へを通して
ＣＮＯ制御位置２へ送り、記憶されているパターンと比
較り、、回路チな通し１図示していない加熱装置′Ｊｋ
制御する。　この温度検出器１５と図示していないがコ
ラム、ベット等熱的に絶縁し友基体部分に加熱装置とと
もに設けると１い。　加熱装置として（工例えば刀Ω熱
用誘導コイルに与える誘導を流をパルス幅変調制御する
誘導加熱装ｆＩｔを利用すると艮〈温度検出器１５＆Ｃ
は市販の検出器や温度変化にともなう歪を検出する歪計
な利用すると工い。

加工液の比抵抗値の検出装置としては特公昭５８−２０
１１号公報に開示したものが利用できこの検出装置を加
工前と加工後の加工液に対して設けるようにしｔもので
ある。　そして加工液の比抵抗値、温度を制御する装置
として昏工、実公昭６０−５５５５０号公報に開示した
ものが利用できる。

滅凰ｋ］温 このように本発明では加工電源ワイヤ電極走行系ガイド
バット圧力、加工液の比抵抗、刀Ω工液量機械主要部の
温度等の制御を個々に行うとともに例えばワイヤ電極の
振動に対しては張力の調整をする外に加工液の液圧、流
量を変更制御し、加工電源の電流工ｐ、τｏｎと間隔て
。ｆｆ　を変更制御する等給体的な制御を行なうことＫ
Ｌって刀ロエ精度の向上、再現性を高めることを可能に
した。　例えば加工液の比抵抗を工１０にΩｃｍ、４−
５０Ωｃｍ程度に保ち、０．２ｍｍφ、Ｂｒのワイヤ電
極ＩＫｇ　以上の張力を加え、温度は室温に対して＝０
．５℃〜士１℃の範囲に保つようにした。・　そして通
電ビンの摩擦力はＴＯ＋１ｇ程度とし、ダイス部分の摩
擦力は、６５ｇ＋５ｇ　とするようにし、ワイヤ電極を
４／ｍｉｎの速さで移動するようにしたものである。

そしてこの範囲のときく加工’ｍ：源が入って加工する
ことができるようにし、若しこの範囲内に制御すること
ができないときには警報を発し之り、加工電源のロック
をする等して全体的に安定に保つことができた。　この
工うに制御して荒加工で１５〜２０μｆｌｒｎａｘ（７
）表面粗さで加工し、続いてほぼこの表面粗さに等しい
量を切り込み、約１／２　の表面粗さで次々に加工する
ことを５回〜４回行って表面粗さ２．５μＲｍａＸ迄に
し、更にこの基本的切込みを５回〜４回行なって表面粗
さ０．５μＲｍａｘとすることができ、刀ロエ精度も１
μｍとすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体のブロック図、第２図はワイヤカ
ット放電加工機の一部側面図、第５図は位置決めガイド
の側断面図である。 図で１は入力装置、２はｃｎｃ制御装置、３はワイヤカ
ット加工装置本体、４は本機制御装置、５は駆動回路制
御装置、６は加工電源及び制御回路。 ７は加工液供給装置及び制御回路。 代　理　人　　　堀　　江　　秀　　已第２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸線方向に走行移動するワイヤー電極を被加工体
   に微小間隙を介して対向配置してなる加工間隙に加工液
   を噴流供給しながら繰返しパルス放電を行い、放電加工
   を行う場合において加工電源及び加工電源の制御装置と
   、ワイヤ電極の張力検出器ワイヤ電極の振動検出器、加
   工液の比抵抗検出器、加工液の流量検出器、機械主要部
   の温度検出器等の検出器の出力を入力するＣＮＣ装置と
   、このＣＮＣ装置の出力によつて制御する加工電源、ワ
   イヤ電極の張力制御装置、加工液の比抵抗制御装置、加
   工液の流量制御装置、温度制御装置等を備え、前記検出
   器が出力する異常値を入力したＣＮＣ装置により当該検
   出器に対応する制御装置とその外の制御装置も制御し得
   ることを特徴とするワイヤカット放電加工装置。
2. （２）ＣＮＣ装置が加工液の比抵抗値とワイヤ電極の振
   動値とを常時所定の限界内に入るように制御する特許請
   求の範囲第１項記載のワイヤカット放電加工装置。
3. （３）機械主要部がテーブル、アームであり、その部分
   の温度が所定の限界内に入るように制御する特許請求の
   範囲第１項記載のワイヤカット放電加工装置。
4. （４）加工液の比抵抗検出器が加工前と加工後の加工液
   の比抵抗を検出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。
5. （５）ＣＮＣ装置が比抵抗値、ワイヤ電極の張力、機械
   主要部の温度をロツクし、又は警報を発する特許請求の
   範囲第１項記載のワイヤカット放電加工装置。