KR101923258B1 - 단락 상태에서 가공 개시 가능한 와이어 방전 가공기 - Google Patents

단락 상태에서 가공 개시 가능한 와이어 방전 가공기 Download PDF

Info

Publication number
KR101923258B1
KR101923258B1 KR1020150112603A KR20150112603A KR101923258B1 KR 101923258 B1 KR101923258 B1 KR 101923258B1 KR 1020150112603 A KR1020150112603 A KR 1020150112603A KR 20150112603 A KR20150112603 A KR 20150112603A KR 101923258 B1 KR101923258 B1 KR 101923258B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
short
machining
wire
wire electrode
discharge
Prior art date
Application number
KR1020150112603A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160019869A (ko
Inventor
야스오 하세가와
Original Assignee
화낙 코퍼레이션
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 화낙 코퍼레이션 filed Critical 화낙 코퍼레이션
Publication of KR20160019869A publication Critical patent/KR20160019869A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101923258B1 publication Critical patent/KR101923258B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B23H1/00Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/02Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
    • B23H1/024Detection of, and response to, abnormal gap conditions, e.g. short circuits
    • 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
    • B23H1/00Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/02Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
    • B23H1/026Power supply protection, e.g. detection of power switch breakdown
    • 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
    • B23H11/00Auxiliary apparatus or details, not otherwise provided for
    • 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
    • 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
    • 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
    • B23H7/06Control of the travel curve of the relative movement between electrode and workpiece
    • 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
    • B23H7/14Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply
    • B23H7/16Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply for preventing short circuits or other abnormal discharges by altering machining parameters using adaptive control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

와이어 방전 가공기에 의한 가공 개시 시에, 와이어 전극과 워크 사이의 극간이 단락 상태에 있어도, 가공 개시 시의 최초의 일정 기간만, 특별히 와이어 전극이 용단되지 않을 정도의 펄스상의 고주파 전압 인가와 소전류 공급을 실시한다. 그렇게 하면, 일순간이지만 단락 상태가 해제되고 그 순간에 방전이 발생하고, 방전 반발력에 의해 단락 상태가 해제되므로 가공을 개시할 수 있게 된다.

Description

단락 상태에서 가공 개시 가능한 와이어 방전 가공기{WIRE ELECTRIC DISCHARGE MACHINE CAPABLE OF STARTING MACHINING FROM SHORT-CIRCUIT STATE}
본 발명은, 와이어 방전 가공기에 관한 것이고, 특히 가공 개시 시에 있어서 와이어 전극과 워크 사이의 극간이 단락 상태여도 방전 가공이 개시 가능한 와이어 방전 가공기에 관한 것이다.
와이어 방전 가공기는, 워크의 소경 가공 개시 구멍에 와이어 전극을 통과해 가공을 개시할 때에, 와이어 전극과 워크가 단락되어 있지 않은 상태, 즉 개방 상태에서 가공을 개시하면, 와이어 전극과 워크 사이의 극간 (machining gap) 에 저항이 있는 가공액, 예를 들어 비저항 관리된 물이나 기름이 존재해, 높은 에너지의 방전 전류가 단번에 흐르지 않고, 저항에 의해 제한된 방전 전류가 길게 지속되어 와이어 전극의 용단 (단선) 도 없이, 안정적으로 가공할 수 있도록 연구되고 있다.
한편, 도 16a 에 나타내는 바와 같이, 가공 개시 시에 있어서, 와이어 전극 (1) 과 소경 가공 개시 구멍 (3) 의 중심의 위치 어긋남이 원인이 되어, 와이어 전극 (1) 의 외주면이 소경 가공 개시 구멍 (3) 의 내면에 접하는 상태, 즉 단락 상태가 되어 있는 경우가 있다. 와이어 방전 가공기에 있어서는, 단락 상태에서 가공 개시를 실시하고, 전원 전압의 극간으로의 인가 및 방전 전류의 공급을 실시한 경우, 워크 (2) 로부터 와이어 전극 (1) 으로 (또는 와이어 전극 (1) 으로부터 워크 (2) 로) 단번에 전류가 흐르고, 와이어 전극 (1) 의 저항에 의해 줄열이 발생하여, 와이어 전극 (1) 이 용단되어 버리는 것이 잘 알려져 있다. 그 때문에, 단락 상태에서는, 통상 전원 전압의 인가나 방전 전류의 공급을 실시하지 않도록 하고 있다.
이와 같은 문제에 대응하기 위해서, 가공 개시 시에 단락 상태가 검출된 경우에, 와이어 전극과 워크 사이에서 상대적인 미소 거리 이동을 반복함으로써, 단락 상태가 해제되는 위치를 탐색하는 것에 의해, 와이어 방전 가공기에 의한 가공 개시 시의 단락 상태를 해제하도록 한 기술이 예를 들어 일본 공개특허공보 03-287315호에 개시되어 있다.
그러나, 상기 기술에는 이하에 서술하는 문제가 있었다.
즉, 워크 (2) 의 소경 가공 개시 구멍 (3) 이 와이어 전극 (1) 의 와이어 직경에 가까운 미소한 경우나, 도 16b 에 나타내는 바와 같이, 소경 가공 개시 구멍 (3) 이 워크 (2) 에 수직이 아니라 경사져 연장되도록 형성되어 있는 것이 원인으로 와이어 전극 (1) 과 소경 가공 개시 구멍 (3) 이 평행이 되지 않아 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 상에지 혹은 하에지가 접촉하고 있는 경우나, 도 16c 에 나타내는 바와 같이, 소경 가공 개시 구멍 (3) 의 내면에 버 (4) 가 있는 경우나, 혹은 도 16d 에 나타내는 바와 같이, 와이어 전극 (1) 이 수직이 아니라 경사져 뻗어 있는 경우 등에 있어서는, 상기 일본 공개특허공보 03-287315호에 기재된 기술을 이용하였다고 해도 단락 상태의 해제를 할 수 있는 가능성은 적다는 문제가 있다.
그래서, 본 발명의 목적은, 종래는 가공을 개시하는 것이 곤란했던, 미소 구경이나, 버가 남아 있거나 경사져 있거나 한 소경 가공 개시 구멍으로부터의 방전 가공의 개시를 가능하게 하는 와이어 방전 가공기를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 와이어 방전 가공기는, 제 1 직류 전원이 제 1 스위칭 소자와 전류 제한 저항을 개재하여 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 접속되는 방전 야기 회로와, 제 2 직류 전원이 제 2 스위칭 소자를 개재하여 상기 극간에 접속되는 전류 공급 회로와, 상기 극간의 전압을 검출하는 전압 검출 회로와, 상기 전압 검출 회로에서 검출된 전압에 기초하여 와이어 전극과 워크의 단락 상태를 검출하는 단락 검출 유닛과, 상기 제 1 스위칭 소자와 상기 제 2 스위칭 소자의 온·오프를 제어하는 제어 회로를 갖는다.
그리고, 또한 본 발명에 의한 와이어 방전 가공기의 제 1 형태에서는, 상기 제어 회로는, 가공 개시부터 소정 상태가 될 때까지의 동안, 상기 와이어 전극이 상기 워크와 단락 상태라도 용단되지 않을 정도의 소정의 방전 전류를 공급하도록 구성되어 있다.
또, 본 발명에 의한 와이어 방전 가공기의 제 2 형태에서는, 상기 제어 회로는, 상기 단락 검출 유닛이 가공 개시 시에 단락을 검출했을 때는, 소정 상태가 될 때까지의 동안, 상기 와이어 전극이 상기 워크와 단락 상태라도 용단되지 않을 정도의 소정의 방전 전류를 공급하도록 구성되어 있다.
또, 본 발명에 의한 와이어 방전 가공기의 제 3 형태에서는, 상기 제어 회로는, 상기 단락 검출 유닛이 가공 개시 시에 단락을 검출했을 때는, 상기 극간에 펄스상의 전압을 인가하여 상기 와이어 전극과 상기 워크가 개방 상태가 되었을 때부터, 소정 상태가 될 때까지의 동안, 상기 와이어 전극이 상기 워크와 단락 상태라도 용단되지 않을 정도의 소정의 방전 전류를 공급하도록 구성되어 있다.
본 발명에 의한 와이어 방전 가공기는, 상기 단락 검출 유닛이 와이어 전극과 워크의 단락이 해제된 것을 검출했을 때, 미리 설정된 가공 조건으로 변경하도록 구성되어 있어도 된다. 또, 상기 미리 설정된 가공 조건으로 변경한 후, 가공 프로그램에 기초하여 가공하도록 구성되어 있어도 된다.
본 발명에 의한 와이어 방전 가공기는, 상기 소정 상태가 될 때까지의 동안, 와이어 전극과 워크의 단락이 해제되지 않은 경우, 그 단락이 해제될 때까지 상기 와이어 전극의 와이어 장력, 가공액 유량, 상기 와이어 전극의 와이어 이송 속도 중 적어도 하나를 변경하도록 구성되어 있어도 된다.
본 발명에 의한 와이어 방전 가공기에 있어서, 상기 소정 상태는, 미리 정해진 시간, 미리 정해진 거리, 미리 정해진 방전 횟수 중 적어도 하나로 해도 된다.
본 발명에 의한 와이어 방전 가공기에 있어서, 상기 와이어 전극과 상기 워크가 단락 상태라도 용단되지 않을 정도의 방전 전류란, 상기 와이어 전극의 선 직경, 재질 및 종류, 가공하는 상기 워크의 워크 재질과 판두께, 가공액의 비저항값, 상기 와이어 전극을 주행시키는 데에 필요한 와이어 장력을 각각 설정한 상태에서 실험에 의해 구하도록 해도 된다.
본 발명에 의해, 종래, 단락 상태에서 가공 개시가 불가능했던 미소 구경이나, 버가 남아 있거나 경사져 있거나 한 소경 가공 개시 구멍으로부터의 가공이 가능해져, 단락 해제에 다대한 시간을 필요로 하고 있던 종래의 준비 작업을 생략할 수 있기 때문에, 생산성의 향상에 크게 공헌할 수 있다.
본 발명의 상기한 및 기타 목적 및 특징은, 첨부 도면을 참조한 이하의 실시예의 설명으로부터 명백해질 것이다. 그들 도면 중 :
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 와이어 방전 가공기의 개략 구성도이다.
도 2a 는, 극간이 단락 상태에 있을 때, 그 극간에 통상적인 방전 가공에 사용하는 고전류 펄스를 공급하면, 극간 저항이 적어 와이어 전극에 과대한 전류가 흘러 와이어 전극이 용단되는 것을 설명하는 도면이다.
도 2b 는, 극간이 단락 상태일 때, 그 극간에 와이어 전극이 용단되지 않고, 또한 개방 상태에서 와이어 전극이 접근했을 때에 워크 표면을 방전 제거하기에 충분한 소전류 펄스를 공급하도록 극간 전압, 극간 전류를 제어하는 것을 설명하는 도면이다.
도 3a 및 도 3b 는, 도 1 의 와이어 방전 가공기에 의해 소경 가공 개시 구멍으로부터 가공 개시 시에 공급하는 고주파 전압 펄스와 전류 펄스의 파형을 나타낸 그래프이다.
도 4 는, 와이어 전극과 워크 사이의 단락 검출 방법을 설명하는 도면이다.
도 5 는, 본 발명의 일 실시형태에 의한 방전 가공기에 의해 극간에 인가하는 전압 펄스와 전류 펄스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 본 발명에 의한 와이어 방전 가공기의 제어 장치가 구비하는, 극간 전압, 극간 전류를 생성하는 가공 전원 회로의 주요부를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 종래의 와이어 방전 가공기가 구비하는 제어 장치에 의해 실시되는, 가공 전원 회로의 제 1 스위칭 소자 (S1) 와 제 2 스위칭 소자 (S2) 의 제어에 있어서의, 극간 전압 (Vg) 과 극간 전류 (Ig) 의 관계를 설명하는 타임 차트이다.
도 8 은, 본 발명에 의한 와이어 방전 가공기의 제어 장치에 의해 실시되는, 도 6 의 가공 전원 회로의 제 1 스위칭 소자 (S1) 와 제 2 스위칭 소자 (S2) 의 제어에 있어서의, 극간 전압 (Vg) 와 극간 전류 (Ig) 의 관계를 설명하는 타임 차트이다.
도 9 는, 도 6 의 가공 전원 회로가 구비하는 방전 야기 회로에 의해 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전 야기 전압을 인가하기 위해서 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 제어한 경우에 있어서의, 극간 전압 (Vg), 극간 전류 (Ig) 와, 극간의 단락 판정 (S3) 의 관계를 설명하는 타임 차트이다.
도 10 은, 종래의 와이어 방전 가공기가 구비하는 제어 장치에 의해 실시되는, 가공 개시 시의 단락 검출 시의 제어 동작에 있어서의, 가공 전원 회로의 제 1 스위칭 소자 (S1) 와 제 2 스위칭 소자 (S2) 의 제어와, 극간 전압 (Vg), 극간 전류 (Ig), 및 단락 판정 (S3) 의 관계를 설명하는 타임 차트이다.
도 11 은, 가공 개시 시의 단락 검출 시의 제어 동작에 있어서의, 도 6 의 가공 전원 회로의 제 1 스위칭 소자 (S1) 와 제 2 스위칭 소자 (S2) 의 제어와, 극간 전압 (Vg), 극간 전류 (Ig), 및 단락 판정 (S3) 의 관계를 설명하는 타임 차트이다.
도 12 는, 종래 기술에 있어서의 와이어 방전 가공기에 의한 제어 처리의 제 1 예를 나타내는 플로우 차트이다.
도 13 은, 종래 기술에 있어서의 와이어 방전 가공기에 의한 제어 처리의 제 2 예를 나타내는 플로우 차트이다.
도 14 는, 본 발명에 의한 와이어 방전 가공기에 의한 제어 처리의 제 1 예를 나타내는 도면 플로우 차트이다.
도 15 는, 본 발명에 의한 와이어 방전 가공기에 의한 제어 처리의 제 2 예를 나타내는 도면 플로우 차트이다.
도 16a - 도 16d 는, 와이어 전극과 워크의 단락 상태의 예를 나타내는 도면이다.
종래의 와이어 방전 가공기에서는, 와이어 전극과 워크가 단락 상태에 있을 때는 단선의 가능성이 높기 때문에 방전을 위한 전원 전압의 인가나 방전 전류의 공급을 실시하지 않도록 설정되어 있었다.
그러나, 발명자는, 실험을 반복함으로써, 와이어 전극과 워크가 단락되어 있는 상태에서, 와이어 전극을 와이어 주행 방향으로 낮은 와이어 장력을 건 상태에서 주행시키고, 가공액의 공급을 실시하고, 와이어 전극선이 용단되지 않을 정도의 펄스상의 고주파 전압 인가와 방전 전류 공급을 계속 실시하고 있으면, 와이어 전극의 진동이나 와이어 전극의 표면에 부착된 유분에 의한 절연 피막이나 그 밖의 요인에 의해, 와이어 전극과 워크 사이가 불과 일순간이지만 단락 상태가 해제되는 경우가 있고, 그 순간에 방전을 발생시킬 수 있는 것을 발견하였다.
그리고, 불과 한 번이라도 방전이 발생하면, 그 방전 반발력에 의해 와이어 전극이 워크면으로부터 되밀쳐져 워크와의 사이에 간극을 생기게 할 수 있으므로, 방전을 계속시켜, 또한 방전에 의해 단락되어 있던 면을 용융 제거시킬 수 있어, 단락 상태로부터 빠져나가 가공을 개시할 수 있게 되는 것을 알 수 있었다.
그 때문에, 가공 개시 시에, 와이어 전극과 워크가 단락 상태에 있어도, 가공 개시 시의 최초의 일정 기간만, 특별히 와이어 전극이 용단되지 않을 정도의 고주파 전압 인가 및 방전 전류 공급을 실시할 수 있는 기능을 갖고, 방전 제거에 의한 단락 해제를 실시해 가공을 개시할 수 있게 하는 와이어 방전 가공기를 발명하였다.
본 발명의 일 실시형태에 의한 와이어 방전 가공기의 개략 구성을 도 1 을 이용하여 설명한다.
와이어 방전 가공기 (30) 에 있어서, 와이어 전극 (1) 이 감긴 와이어 보빈 (11) 에는, 송출부 토크 모터 (10) 에서, 와이어 전극 (1) 의 인출 방향과는 역방향으로 지령된 소정 저토크가 부여된다. 와이어 보빈 (11) 으로부터 풀린 와이어 전극 (1) 은, 복수의 가이드 롤러 (도시 생략) 를 경유하고, 브레이크 모터 (12) 에 의해 구동되는 브레이크슈 (13) 에 의해, 브레이크슈 (13) 와 와이어 전극 이송 모터 (도시 생략) 에 의해 구동되는 피드 롤러 (22) 사이의 장력이 조절된다.
장력 검출기 (14) 는 상가이드 (15) 와 하가이드 (17) 사이를 주행하는 와이어 전극 (1) 의 장력의 크기를 검출한다. 브레이크슈 (13) 를 통과한 와이어 전극 (1) 은, 상가이드 (15) 에 구비된 상와이어 지지 가이드 (16) 와, 하가이드 (17) 에 구비된 하와이어 지지 가이드 (18) 와, 하가이드 롤러 (19) 를 경유하여, 핀치 롤러 (21) 와 와이어 전극 이송 모터 (도시 생략) 에 의해 구동되는 피드 롤러 (22) 사이에 두어지고, 와이어 전극 회수 상자 (20) 에 회수된다.
상가이드 (15) 와 하가이드 (17) 사이의 방전 가공 영역에는 방전 가공 대상이 되는 워크 (도시 생략) 가 테이블 (도시 생략) 에 재치되고, 와이어 전극 (1) 에 가공용 전원으로부터 고주파 전압이 인가되어 방전 가공이 된다. 또, 와이어 방전 가공기 (30) 본체는 제어 장치 (40) 에 의해 제어된다.
다음으로, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 와이어 방전 가공기 (30) 의 방전 제어의 개요를 도 2a ∼ 도 5 를 이용하여 설명한다.
도 2a 에 나타내는 바와 같이, 와이어 전극 (1) 과 워크 사이의 극간이 단락 상태에 있을 때, 본래 개방 시에 공급해야 하는 통상적인 방전 가공에 사용하는 고전류 펄스를 극간에 공급하면, 극간 저항이 적어 와이어 전극 (1) 에 과대한 전류가 흘러, 줄열에 의해 와이어 전극 (1) 이 용단된다.
그래서, 본 발명에서는, 도 2b 에 나타내는 바와 같이, 와이어 전극 (1) 과 워크 사이의 극간이 단락 상태인 경우에, 단락 상태에 있어서도 와이어 전극 (1) 이 용단되지 않고, 또한 개방 상태 (와이어 전극과 워크가 단락되어 있지 않은 상태) 에서 와이어 전극이 접근했을 때에 워크 표면을 방전 제거하기에 충분한 소전류 펄스를 공급하도록 극간 전압, 극간 전류를 제어한다.
또한, 이 소전류에 대해서는, 실제로 워크의 가공을 실시할 때에 사용되는 와이어 전극의 선 직경이나 와이어 전극의 재질 및 종류, 그리고 가공 대상이 되는 워크의 워크 재질과 판두께, 가공액의 비저항값이나 와이어를 주행시키는 데에 필요한 와이어 장력 등에 따라 상이하므로, 이들 각 가공 조건을 와이어 방전 가공기에 설정한 상태에서 실험을 실시하거나, 또는 계산 등에 의해, 미리 공급 전류량을 구해 두도록 하면 된다.
도 3a 및 도 3b 는, 도 1 의 와이어 방전 가공기에 의해 소경 가공 개시 구멍으로부터 가공 개시 시에 공급하는 고주파 전압 펄스와 전류 펄스의 파형을 나타낸 그래프이다.
도 1 의 와이어 방전 가공기 (30) 에서는, 도 3a 에 나타내는 바와 같이, 와이어 전극 (1) 과 워크 사이의 극간에 펄스상의 방전 야기 전압을 인가했을 때에, 와이어 전극 (1) 과 워크 사이가 단락 상태인 것이 검출된 경우에 있어서도, 펄스상의 방전용 전압에 의해 와이어 전극 (1) 이 용단되지 않을 정도의 고주파의 소전류를 공급한다. 이와 같은 소전류를 극간에 공급함으로써, 단락 중에 있어서도 와이어 전극 (1) 을 단선시키지 않고 극간에 전류를 공급할 수 있고, 또 소전류의 공급 중에 조금이라도 개방 상태가 발생하면, 워크의 에지부를 약간이지만 제거 가공할 수 있다. 그리고, 이와 같은 펄스상의 소전류를 반복하여 공급함으로써, 방전 반발력이나 소전류 방전에 의한 워크 표면의 용융 제거에 의해, 와이어 전극 (1) 과 워크 사이가 안정된 개방 상태로 추이하는 것을 기대할 수 있다.
그리고, 도 3b 에 나타내는 바와 같이, 와이어 전극 (1) 과 워크 사이에 펄스상의 방전 야기 전압을 인가했을 때에, 와이어 전극 (1) 과 워크 사이가 개방 상태인 것이 검출된 경우에는, 방전 가공을 위해서 설정되어 있는 본래의 가공 조건으로 공급하는 전류 펄스를 공급해, 통상적인 방전 가공을 개시할 수 있다.
또한, 와이어 전극 (1) 과 워크 사이가 단락 상태인지 개방 상태인지에 대해서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 단락 상태와 개방 상태를 판별하기 위한 단락 개방 판정 기준 전압을 설정해 두고, 방전 야기 전압을 인가했을 때의 극간 전압의 상승 전압을 관찰하고, 극간 전압이 단락 개방 판정 기준 전압을 초과했는지의 여부로, 판정하도록 하면 된다.
또, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 개방 상태의 검출과 방전 전류 공급이 일정 기간 연속된 경우에, 방전 가공을 위해서 설정되어 있는 통상적인 가공 조건으로 전환하도록 제어함으로써, 일시적인 단락 해제에 대해 대전류를 공급하여 와이어 전극이 단선되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 있어서는, 가공 프로그램 개시 시에는 공급하고 있는 전류가 와이어 전극을 단선시키지 않는 소전류를 공급하고 있기 때문에, 만일 판정 후에 전류 공급 전에 순시에 단락되어 버려도, 와이어 전극이 단선될 우려는 없다.
또, 일정 기간 기다려도 단락이 해제되지 않을 경우에는, 수압이나 와이어 장력을 순차 변경하고, 와이어에 진동을 주어, 와이어 전극이 워크에 접하고 있는 상태로부터 멀어지는 상태를 만들기 쉽게 한다. 또 일정 기간 기다려도 해제되지 않을 경우에는, 전압 인가를 정지하고, 가공 개시 처리를 중단하고, 프로그램의 정지 처리를 실시하고, 단락 해제의 알람을 표시한다.
본 발명에 의한 와이어 방전 가공기의 제어 장치가 구비하는, 극간 전압, 극간 전류를 생성하는 가공 전원 회로 (50) 의 주요부를 도 6 을 이용하여 설명한다.
가공 전원 회로 (50) 는, 극간에 방전을 야기하기 위한 방전 야기 회로 (51) 와, 워크의 제거 가공을 실시하기 위한 전류 공급 회로 (52) 로 구성되어 있다. 방전 야기 회로 (51) 는 제 1 직류 전원 (53) 을 포함하고, 그 제 1 직류 전원 (53) 은, 제 1 스위칭 소자 (S1) 와 전류 제한 저항 (54) 을 개재하여, 와이어 전극 (1) 과 워크에 의해 형성되는 극간에 접속된다.
한편, 전류 공급 회로 (52) 는 제 2 직류 전원 (55) 을 포함하고, 그 제 2 직류 전원 (55) 은, 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 개재하여, 와이어 전극 (1) 과 워크에 의해 형성되는 극간에 접속된다. 부호 56 은, 배선 등에 의해 생기는 부유 인덕턴스이고, 유도 에너지를 비축할 수 있다.
또한, 가공 전원 회로 (50) 에는, 극간에 방전이 발생했는지의 여부를 검출하는 방전 검출 유닛 (57) 과, 각 스위칭 소자의 온·오프를 제어하는 제어 회로 (58) 가 구비되어 있다.
도 6 의 가공 전원 회로 (50) 에 있어서, 제 1 스위칭 소자 (S1) 는, 와이어 전극 (1) 과 워크 사이의 극간에 방전 야기용 펄스 전압을 인가하고, 이 펄스 전압에 의해 상기 극간의 단락 상태를 검출하는 데에 사용됨과 함께, 개방 상태에 있어서는 상기 극간의 절연을 파괴해 방전을 야기하기 위해서 사용된다. 한편, 제 2 스위칭 소자 (S2) 는, 종래 기술과 마찬가지로, 극간에 가공용 펄스 전압을 인가하여 워크의 가공을 실시하는 데에 사용됨과 함께, 본 발명의 특징인, 와이어 전극 (1) 과 워크 사이의 극간이 단락 상태에 있을 때에 공급해도 와이어 전극 (1) 이 단선 (용단) 되지 않을 정도의 소전류를 극간에 공급하기 위해서 사용된다. 또한, 극간에 공급하는 소전류의 값에 대해서는, 전술한 바와 같이 미리 실험이나 계산 등에 의해 구해 두고, 제어 장치 (40) 의 설정 파라미터로서 설정해 둔다.
이와 같이 구성된 가공 전원 회로 (50) 의 동작에 대해, 도 7 및 도 8 을 이용하여 설명한다.
도 7 은, 종래의 와이어 방전 가공기가 구비하는 제어 장치에 의해 실시되는, 가공 전원 회로의 (극간에 방전 야기용 펄스 전압을 인가하기 위한) 제 1 스위칭 소자 (S1) 와 (극간에 가공용 펄스 전압을 인가하기 위한) 제 2 스위칭 소자 (S2) 의 제어에 있어서의, 극간 전압 (Vg) 과 극간 전류 (Ig) 의 관계를 설명하는 타임 차트이다.
종래 기술에서는, 처음에 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 온으로 하여, 방전 야기용 펄스 전압을 극간에 인가한다. 그때에, 극간 전압 (Vg) 이 거의 검출되지 않는 경우에는, 와이어 전극 (1) 과 워크 사이의 극간이 단락 상태가 되어 있다고 판단하고, 일정 시간 경과한 후에 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 오프하고, 제 2 스위칭 소자 (S2) 는 오프인 채로 방전 전류를 극간에 공급하지 않도록 제어한다.
또, 극간 전압 (Vg) 이 검출되고, 방전 검출 유닛 (57) 에 의해 방전이 검출된 때에는, 와이어 전극과 워크 사이의 극간이 개방 상태가 되어 있다고 판단하고, 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 오프함과 함께 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 일정 시간 온하여 대전류를 극간에 공급함으로써 워크에 대한 방전 가공을 실시한다.
그 후, 극간의 절연을 회복하기 위해서 휴지 시간을 설정하고, 1 사이클의 방전 가공이 완료된다.
도 8 은, 도 6 의 가공 전원 회로 (50) 의 제 1 스위칭 소자 (S1) 와 제 2 스위칭 소자 (S2) 의 제어에 있어서의, 극간 전압 (Vg) 과 극간 전류 (Ig) 의 관계를 설명하는 타임 차트이다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 처음에 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 온으로 해, 방전 야기용 펄스 전압을 극간에 인가한다. 여기서, 극간 전압 (Vg) 이 거의 검출되지 않는 경우에 와이어 전극 (1) 과 워크 사이의 극간이 단락 상태가 되어 있다고 판단하고, 일정 시간 경과한 후에 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 오프한다. 지금까지는 종래 기술과 동일하지만, 본 발명에서는, 그때에 동시에 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 일정 시간 온하여 소전류를 극간에 공급하는 것이 특징이다. 이 경우, 극간에 공급되는 전류는 소전류이기 때문에, 와이어 전극은 단선되지 않고, 또 소전류의 공급 중에 조금이라도 개방 상태가 발생하면, 워크의 에지부를 약간이지만 제거 가공할 수 있다.
또, 와이어 전극 (1) 과 워크 사이의 극간이 개방 상태이고, 그 극간의 간극 거리가 충분히 작고 방전이 발생하는 경우에는, 방전 야기용 펄스 전압에 의한 방전을 검출하면 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 오프하고, 동시에 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 일정 시간 온하여 동일한 소전류를 극간에 공급함으로써 워크를 제거 가공한다. 또한, 도 8 에 있어서, 개방 상태에 있어서의 극간 전류 (Ig) 의 전류 피크값은, 단락 상태의 극간 전류 (Ig) 의 전류 피크값보다 낮은 값이 되어 있지만, 이것은 가공액의 절연 저항이 있기 때문이다.
그 후 극간의 절연을 회복하기 위해서 휴지 시간을 설정하고, 1 사이클이 완료된다.
도 9 는, 도 6 의 가공 전원 회로 (50) 가 구비하는 방전 야기 회로 (51) 에 의해 와이어 전극 (1) 과 워크 사이의 극간에 방전 야기 전압을 인가하기 위해서 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 제어한 경우에 있어서의, 극간 전압 (Vg), 극간 전류 (Ig) 와, 극간의 단락 판정 (S3) 의 관계를 설명하는 타임 차트이다.
도 9 에 나타내는 바와 같이, 극간이 개방 상태에 있는 경우에는, 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 온으로 하면, 극간 전압 (Vg) 이 상승하여 단락 개방 판정 기준 전압을 초과하는 것이 검출되고, 단락 판정 (S3) 에 있어서는, 극간은 단락 상태가 아니라는 (개방 상태라는) 판정이 이루어진다.
한편, 극간이 단락 상태에 있는 경우에는, 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 온으로 하면, 극간 전압 (Vg) 은 단락 개방 판정 기준 전압을 초과하지 않는 것이 검출되고, 단락 판정 (S3) 에 있어서는, 극간은 단락 상태라는 판정이 이루어진다.
도 10 은, 종래의 와이어 방전 가공기가 구비하는 제어 장치에 의해 실시되는, 가공 개시 시의 단락 검출 시의 제어 동작에 있어서의, 가공 전원 회로의 (극간에 방전 야기용 펄스 전압을 인가하기 위한) 제 1 스위칭 소자 (S1) 와 (극간에 가공용 펄스 전압을 인가하기 위한) 제 2 스위칭 소자 (S2) 의 제어와, 극간 전압 (Vg), 극간 전류 (Ig), 및 단락 판정 (S3) 의 관계를 설명하는 타임 차트이다.
도 10 에 나타내는 바와 같이, 종래 기술에 있어서의 와이어 방전 가공기에서는, 가공 개시 전에 와이어 전극 (1) 과 워크 사이에서 단락 상태가 검출되고 있는 상태에서, 와이어 방전 가공용 제어 프로그램이 기동하면, 제 1 스위칭 소자 (S1) 에 의해 단락 상태가 검출된 후, 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 오프한 후에도 제 2 스위칭 소자 (S2) 는 오프인 채로 방전 전류를 극간에 공급하지 않도록 제어하고, 이와 같은 상태가 일정 시간 계속되면, 와이어 방전 가공을 개시할 수 없다고 판단하고, 와이어 방전 가공용 제어 프로그램을 정지하고 있다.
도 11 은, 가공 개시 시의 단락 검출 시의 제어 동작에 있어서의, 도 6 의 가공 전원 회로 (50) 의 제 1 스위칭 소자 (S1) 와 제 2 스위칭 소자 (S2) 의 제어와, 극간 전압 (Vg), 극간 전류 (Ig), 및 단락 판정 (S3) 의 관계를 설명하는 타임 차트이다.
도 11 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 의한 와이어 방전 가공기 (30) 에 있어서, 가공 개시 전에 와이어 전극 (1) 과 워크 사이에서 단락 상태가 검출되어 있는 상태에서, 와이어 방전 가공용 제어 프로그램이 기동하면, 제 1 스위칭 소자 (S1) 에 의해 단락 상태가 검출된 후, 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 오프하면 동시에 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 일정 시간 온하여 소전류를 극간에 공급하도록 제어되고, 와이어 방전 가공용 제어 프로그램의 동작을 계속한다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 의한 와이어 방전 가공기 (30) 에 있어서, 극간에 공급하는 전류의 크기는, 제 2 직류 전원 (55) 의 출력 전압과 제 2 스위칭 소자 (S2) 의 스위칭 시간에 따라 조정되고, 이들을 작고 짧게 함으로써, 와이어 전극 (1) 이 워크에 대해 소전류와 통상적인 가공용 방전 전류를 적절히 전환하여 공급하도록 제어할 수 있다.
이하에, 도 12 ∼ 도 15 를 이용하여, 본 발명에 의한 일 실시형태에 의한 와이어 방전 가공기에 의한 제어 처리의 흐름을 설명한다.
도 12 는, 종래 기술에 있어서의 와이어 방전 가공기에 의한 제어 처리의 제 1 예를 나타내는 플로우 차트이다.
도 12 에 나타내는 제어 처리에서는, 소경 가공 개시 구멍에 있어서, 와이어와 워크가 단락되어 있었을 때는 단락 알람을 발하여 프로그램을 정지한다. 한편, 단락되어 있지 않으면, 방전 가공의 사이클로 이행한다.
·[스텝 SA01] 가공 제어 프로그램이 개시되면, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전 야기 전압을 인가하고, 와이어 전극과 워크 사이의 단락 판정을 실시한다. 와이어 전극과 워크 사이가 단락 상태인 경우에는 프로그램을 정지하고, 단락 상태가 아닌 경우 (개방 상태인 경우) 에는 스텝 SA02 로 진행된다.
· [스텝 SA02] 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 온/오프함으로써, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전 야기 전압을 인가한다.
· [스텝 SA03] 스텝 SA02 에서 인가한 방전 야기 전압에 의해 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전이 발생했는지의 여부를 판정한다. 방전이 발생한 경우에는 스텝 SA04 로 진행되고, 방전이 발생하지 않은 경우에는 스텝 SA02 로 돌아간다.
· [스텝 SA04] 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 온하여, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전 가공용 대전류를 공급한다.
· [스텝 SA05] 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 오프하여, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에의 방전 가공용 대전류의 공급을 정지하고, 와이어 극간의 절연을 회복하기 위해서 일정 시간 가공을 휴지한다.
· [스텝 SA06] 가공 제어 프로그램이 종료되었는지의 여부를 판정하고, 가공 제어 프로그램이 종료되어 있지 않으면 스텝 SA02 로 돌아간다.
도 13 은, 종래 기술에 있어서의 와이어 방전 가공기에 의한 제어 처리의 제 2 예를 나타내는 플로우 차트이다.
도 13 에 나타내는 제어 처리에서는, 방전 가공이 개시되고, 그 도중에 단락이 검출되면, 대전류의 공급을 정지하고, 제 1 직류 전원에 의한 방전 판정을 실시하고, 단락이 소정의 연속 N 회 이상 검출되면, 와이어 전극을 제어하여 가공 경로를 역행시켜 와이어와 워크의 단락을 해제하는 후퇴 제어로 이행하고, 후퇴 제어에서 소정 거리 후퇴해도 단락이 해제되지 않는 경우, 단락 알람으로서, 프로그램의 정지를 실시한다.
· [스텝 SB01] 가공 제어 프로그램이 개시되면, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전 야기 전압을 인가하고, 와이어 전극과 워크 사이의 단락 판정을 실시한다. 와이어 전극과 워크 사이가 단락 상태인 경우에는 가공 제어 프로그램을 정지하고, 단락 상태가 아닌 경우 (개방 상태인 경우) 에는 스텝 SB02 로 진행된다.
· [스텝 SB02] 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 온/오프함으로써, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전 야기 전압을 인가한다.
· [스텝 SB03] 스텝 SB02 에서 인가한 방전 야기 전압에 의해 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전이 발생했는지의 여부를 판정한다. 방전이 발생한 경우에는 스텝 SB04 로 진행되고, 방전이 발생하지 않은 경우에는 스텝 SB07 로 진행된다.
· [스텝 SB04] 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 온하여, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전 가공용 대전류를 공급한다.
· [스텝 SB05] 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 오프하여, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에의 방전 가공용 대전류의 공급을 정지하고, 와이어 극간의 절연을 회복하기 위해서 일정 시간 가공을 휴지한다.
· [스텝 SB06] 가공 제어 프로그램이 종료되었는지의 여부를 판정하고, 가공 제어 프로그램이 종료되어 있지 않으면 스텝 SB02 로 돌아간다.
· [스텝 SB07] 방전 가공 개시 후에 단락이 검출된 경우에, 스텝 SB03 의 방전 판정에서 연속적으로 소정 횟수 N 회 이상의 단락이 검출되었는지의 여부를 판정한다. 소정 횟수 N 회 이상의 단락이 검출된 경우에는 스텝 SB10 으로 진행되고, 소정 횟수 N 회 이상의 단락이 검출되지 않은 경우에는 스텝 SB08 로 진행된다.
· [스텝 SB08] 제 2 직류 전원을 제어하여 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 온으로 하고, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 중전류를 공급하여 방전을 시도한다.
· [스텝 SB09] 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 오프하여, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에의 중전류의 공급을 정지하고, 스텝 SB06 으로 돌아간다.
· [스텝 SB10] 와이어 전극을 제어하여 가공 경로를 역행시켜 와이어와 워크의 단락을 해제하는 후퇴 제어로 이행한다.
· [스텝 SB11] 와이어 전극 (1) 과 워크 사이의 극간의 단락 판정을 실시한다. 극간이 단락 상태인 경우에는 프로그램을 정지하고, 개방 상태인 경우에는 스텝 SB02 로 진행된다.
도 14 는, 본 발명에 의한 와이어 방전 가공기에 의한 제어 처리의 제 1 예를 나타내는 도면 플로우 차트이다.
도 14 에 나타내는 제어 처리에서는, 소경 가공 개시 구멍에 있어서, 와이어와 워크가 단락되어 있던 경우라도, 도 6 의 가공 전원 회로 (50) 에 있어서의 제 1 직류 전원 (53) 에 의한 방전 판정을 실시하고, 추가로 일정 시간 단락이 연속된 경우에는 단락 알람으로서 프로그램의 정지를 실시하지만, 이 동안 제 2 스위칭 소자 (S2) 에 의한 소전류에 의한 방전을 시도하는 사이클을 반복한다. 이때, 제 1 스위칭 소자 (S1) 에 의한 방전 판정으로 방전을 확인할 수 있으면, 제 2 스위칭 소자 (S2) 에 의한 대전류 공급으로 전환하고, 본래의 가공 에너지에 의한 방전 가공을 개시한다.
· [스텝 SC01] 가공 제어 프로그램이 개시되면, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전 야기 전압을 인가하고, 와이어 전극과 워크 사이의 단락 판정을 실시한다. 와이어 전극과 워크 사이가 단락 상태인 경우에는 스텝 SC07 로 진행되고, 개방 상태인 경우에는 스텝 SC02 로 진행된다.
· [스텝 SC02] 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 온/오프함으로써, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전 야기 전압을 인가한다.
· [스텝 SC03] 스텝 SC02 에서 인가한 방전 야기 전압에 의해 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전이 발생했는지의 여부를 판정한다. 방전이 발생한 경우에는 스텝 SC04 로 진행되고, 방전이 발생하지 않은 경우에는 스텝 SC02 로 돌아간다.
· [스텝 SC04] 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 온하여, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전 가공용 대전류를 공급한다.
· [스텝 SC05] 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 오프로 하여, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에의 방전 가공용 대전류의 공급을 정지하고, 와이어 극간의 절연을 회복하기 위해서 일정 시간 가공을 휴지한다.
· [스텝 SC06] 가공 제어 프로그램이 종료되었는지의 여부를 판정하고, 가공 제어 프로그램이 종료되어 있지 않으면 스텝 SC02 로 돌아간다.
· [스텝 SC07] 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 온/오프함으로써, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전 야기 전압을 인가한다.
· [스텝 SC08] 스텝 SC07 에서 인가된 방전 야기 전압에 의해 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전이 발생했는지의 여부를 판정한다. 방전이 발생한 경우에는 스텝 SC04 로 돌아가고, 방전이 발생하지 않은 경우에는 스텝 SC09 로 진행된다.
· [스텝 SC09] 스텝 SC08 에 있어서의 방전 판정에서 일정 시간 단락이 연속적으로 검출되었는지의 여부를 판정한다. 일정 시간 단락이 연속적으로 검출된 경우에는 단락 알람으로서 가공 제어 프로그램을 정지하고, 그렇지 않은 경우에는 스텝 SC10 으로 진행된다.
· [스텝 SC10] 제 2 직류 전원 (55) 을 제어하여 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 온으로 하고, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 소전류를 공급하여 방전을 시도한다.
· [스텝 SC11] 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 오프하여, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에의 소전류의 공급을 정지한다.
· [스텝 SC12] 가공 제어 프로그램이 종료되었는지의 여부를 판정하고, 가공 제어 프로그램이 종료되어 있지 않으면 스텝 SC07 로 돌아간다.
도 15 는, 본 발명에 의한 와이어 방전 가공기에 의한 제어 처리의 제 2 예를 나타내는 도면 플로우 차트이다.
도 15 에 나타내는 제어 처리에서는, 도 14 에 나타내는 제어 처리에 추가로, 단락이 일정 시간 계속된 경우, 프로그램을 알람 정지시키는 것이 아니라, 추가로 가공 조건을 변경하여, 제 1 스위칭 소자 (S1) 에 의한 방전 판정을 반복한다. 예를 들어, 방전 판정에서 단락 판정 기준을 낮춰 방전으로 판정하기 쉬운 가공 조건으로 변경하거나, 와이어 장력, 가공액 유량, 와이어 이송 속도를 조정하거나 한다. 이로써, 반도통 상태에 있어서, 방전을 일으키기 쉽게 한다. 소정 횟수에 걸쳐서 가공 조건의 변경을 실시해도 방전 판정이 되지 않는 경우에는, 최종적으로 알람에 의한 프로그램 정지로 한다.
· [스텝 SD01] 가공 제어 프로그램이 개시되면, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전 야기 전압을 인가하고, 와이어 전극과 워크 사이의 단락 판정을 실시한다. 와이어 전극과 워크 사이가 단락 상태인 경우에는 스텝 SD07 로 진행되고, 단락 상태가 아닌 경우 (개방 상태인 경우) 에는 스텝 SD02 로 진행된다.
· [스텝 SD02] 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 온/오프함으로써, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전 야기 전압을 인가한다.
· [스텝 SD03] 스텝 SD02 에서 인가한 방전 야기 전압에 의해 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전이 발생했는지의 여부를 판정한다. 방전이 발생한 경우에는 스텝 SD04 로 진행되고, 방전이 발생하지 않은 경우에는 스텝 SD02 로 돌아간다.
· [스텝 SD04] 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 온하여, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전 가공용 대전류를 공급한다.
· [스텝 SD05] 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 오프하여, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에의 방전 가공용 대전류의 공급을 정지하고, 와이어 극간의 절연을 회복하기 위해서 일정 시간 가공을 휴지한다.
· [스텝 SD06] 가공 제어 프로그램이 종료되었는지의 여부를 판정하고, 가공 제어 프로그램이 종료되어 있지 않으면 스텝 SD02 로 돌아간다.
· [스텝 SD07] 제 1 스위칭 소자 (S1) 를 온/오프함으로써, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전 야기 전압을 인가한다.
· [스텝 SD08] 스텝 SD07 에서 인가한 방전 야기 전압에 의해 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 방전이 발생했는지의 여부를 판정한다. 방전이 발생한 경우에는 스텝 SD04 로 돌아가고, 방전이 발생하지 않은 경우에는 스텝 SD09 로 진행된다.
· [스텝 SD09] 스텝 SD08 에 있어서의 방전 판정에서 일정 시간 단락이 연속적으로 검출되었는지의 여부를 판정한다. 일정 시간 단락이 연속적으로 검출된 경우에는 스텝 SD13 으로 진행되고, 그렇지 않은 경우에는 스텝 SD10 으로 진행된다.
· [스텝 SD10] 제 2 직류 전원 (55) 을 제어하여 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 온으로 하고, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에 소전류를 공급하여 방전을 시도한다.
· [스텝 SD11] 제 2 스위칭 소자 (S2) 를 오프하여, 와이어 전극과 워크 사이의 극간에의 소전류의 공급을 정지한다.
· [스텝 SD12] 가공 제어 프로그램이 종료되었는지의 여부를 판정하고, 가공 제어 프로그램이 종료되어 있지 않은 경우에는 스텝 SD07 로 돌아간다.
· [스텝 SD13] 가공 조건을 변경하여, 반도통 상태에 있어서, 방전을 일으키기 쉽게 한다. 예를 들어, 방전 판정에서 단락 판정 기준을 낮춰 방전으로 판정하기 쉬운 가공 조건으로 변경하거나, 와이어 장력, 가공액 유량, 와이어 이송 속도를 조정하거나 한다.
· [스텝 SD14] 스텝 SD13 에 있어서의 가공 조건의 변경 횟수가 미리 설정해 둔 소정 횟수를 초과했는지의 여부를 판정한다. 초과한 경우에는, 단락 알람으로서 프로그램을 정지하고, 초과하지 않은 경우에는 스텝 SD07 로 돌아간다.

Claims (8)

  1. 제 1 직류 전원이 제 1 스위칭 소자와 전류 제한 저항을 개재하여 와이어 전극과 워크의 극간에 접속되는 방전 야기 회로와, 제 2 직류 전원이 제 2 스위칭 소자를 개재하여 상기 극간에 접속되는 전류 공급 회로와, 상기 극간의 전압을 검출하는 전압 검출 회로와, 상기 전압 검출 회로에서 검출된 전압에 기초하여 단락 상태를 검출하는 단락 검출 수단과, 상기 제 1 스위칭 소자와 상기 제 2 스위칭 소자의 온·오프를 제어하는 제어 회로를 갖는 와이어 방전 가공기에 있어서,
    가공 개시시에 상기 단락 검출 수단에 의해 단락을 검출했을 때, 상기 제어 회로는, 상기 극간에 단락 검출용의 펄스상의 전압의 인가, 및 상기 와이어 전극이 상기 워크와 단락 상태라도 용단되지 않고, 또한, 개방 상태에서 접근했을 때에 워크 표면을 방전 제거하기에 충분한 전류의 공급을 반복하고, 상기 반복하는 기간 내에, 상기 단락 검출용의 전압에 의해 상기 와이어 전극과 상기 워크가 개방 상태가 된 것이 검출된 시점에서부터, 미리 정해진 시간, 상기 극간에, 상기 단락 검출용의 전압의 인가, 및 상기 전류의 공급을 계속하는 것을 특징으로 하는 와이어 방전 가공기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미리 정해진 시간까지, 상기 단락 검출 수단에 의해, 단락이 해제된 것을 검출했을 때, 미리 설정된 가공 조건으로 변경하는 것을 특징으로 하는 와이어 방전 가공기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가공 조건으로 변경한 후, 와이어 방전 가공기에 있어서, 가공 프로그램에 기초하여 가공하는 것을 특징으로 하는 와이어 방전 가공기.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 미리 정해진 시간까지, 단락이 해제되지 않았을 경우, 단락이 해제될 때까지 상기 와이어 전극의 와이어 장력, 가공액 유량, 상기 와이어 전극의 와이어 이송 속도 중 어느 것 또는 그것들을 조합한 조건을 변경하는 것을 특징으로 하는 와이어 방전 가공기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 와이어 전극과 상기 워크가 단락 상태라도 용단되지 않는 방전 전류는, 상기 와이어 전극의 선 직경, 재질 및 종류, 가공하는 상기 워크의 워크 재질과 판두께, 가공액의 비저항값, 상기 와이어 전극을 주행시키는 데에 필요한 와이어 장력을 설정한 상태에서 실험에 의해 구하는 것을 특징으로 하는 와이어 방전 가공기.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020150112603A 2014-08-12 2015-08-10 단락 상태에서 가공 개시 가능한 와이어 방전 가공기 KR101923258B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014164470A JP6325392B2 (ja) 2014-08-12 2014-08-12 短絡状態から加工開始可能なワイヤ放電加工機
JPJP-P-2014-164470 2014-08-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160019869A KR20160019869A (ko) 2016-02-22
KR101923258B1 true KR101923258B1 (ko) 2018-11-28

Family

ID=53886862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150112603A KR101923258B1 (ko) 2014-08-12 2015-08-10 단락 상태에서 가공 개시 가능한 와이어 방전 가공기

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10144076B2 (ko)
EP (1) EP2985104B1 (ko)
JP (1) JP6325392B2 (ko)
KR (1) KR101923258B1 (ko)
CN (1) CN105364240B (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6219785B2 (ja) * 2014-06-23 2017-10-25 ファナック株式会社 断線修復手段を備えたワイヤ放電加工機
JP6227599B2 (ja) * 2015-08-25 2017-11-08 ファナック株式会社 極間距離を一定にするワイヤ放電加工機
CN106112153B (zh) * 2016-07-26 2018-03-23 苏州科技大学 数控线切割机钼丝垂直测量校正方法和装置
CN106216786B (zh) * 2016-07-26 2018-05-22 苏州科技大学 数控线切割机钼丝在线测量装置和方法
CN106238836B (zh) * 2016-08-19 2018-05-08 苏州电加工机床研究所有限公司 电火花数字化脉冲电源的加工脉冲微观控制方法
JP6360212B1 (ja) * 2017-01-31 2018-07-18 ファナック株式会社 ワイヤ放電加工機
JP6506349B2 (ja) * 2017-06-19 2019-04-24 ファナック株式会社 ワイヤ放電加工機の制御装置、および、ワイヤ放電加工機の制御方法
CN109108363B (zh) * 2018-09-28 2024-01-12 浙江凯莱特工贸有限公司 金属管自动裁断设备
JP6875361B2 (ja) * 2018-12-25 2021-05-26 ファナック株式会社 ワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工機の制御方法
JP7343328B2 (ja) * 2019-08-02 2023-09-12 ファナック株式会社 ワイヤ放電加工機および制御方法
JP1680858S (ko) * 2020-04-20 2021-03-15
JP7292557B1 (ja) * 2022-11-15 2023-06-16 三菱電機株式会社 ワイヤ放電加工機の制御装置、ワイヤ放電加工機の制御プログラムおよびワイヤ放電加工機の制御方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4798929A (en) 1986-06-03 1989-01-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Wire electric discharge machining apparatus
JP2012183610A (ja) 2011-03-07 2012-09-27 Fanuc Ltd 放電加工装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50127297A (ko) * 1974-03-23 1975-10-07
CH613142A5 (ko) * 1977-02-23 1979-09-14 Charmilles Sa Ateliers
JPS54156296A (en) * 1978-05-31 1979-12-10 Mitsubishi Electric Corp Controlling method for wire-cut electric discharge machine
CN1017691B (zh) * 1985-06-19 1992-08-05 洛迦诺电子工业股份有限公司 工件的电腐蚀加工方法和设备
JPH0790424B2 (ja) 1990-04-04 1995-10-04 三菱電機株式会社 ワイヤ放電加工機の加工スタート穴での短絡解除方法
JPH04115821A (ja) * 1990-09-04 1992-04-16 Mitsubishi Electric Corp ワイヤ放電加工装置
DE19516990C2 (de) * 1995-05-09 1998-09-17 Agie Ag Ind Elektronik Verfahren zum funkenerosiven Nachschneiden mittels drahtförmiger Elektrode und hierfür ausgelegte Funkenerosionsmaschine
CN2257507Y (zh) * 1996-07-05 1997-07-09 中国科学院电工研究所 有检测和控制功能的线切割机床加工电源
JP3726940B2 (ja) * 1998-03-20 2005-12-14 株式会社ソディック ワイヤカット放電加工装置
KR100555356B1 (ko) 2002-04-22 2006-02-24 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 와이어 방전가공기의 가공전원장치
CN100409988C (zh) * 2004-06-02 2008-08-13 发那科株式会社 线放电加工机的控制装置
CN100577336C (zh) * 2005-09-15 2010-01-06 三菱电机株式会社 线电极放电加工装置及线电极放电加工方法
US8183492B2 (en) * 2006-10-19 2012-05-22 Mitsubishi Electric Corporation Power supply circuit for wire electric discharge machining apparatus
JP5073797B2 (ja) * 2010-08-26 2012-11-14 ファナック株式会社 加工状態を検出するワイヤ放電加工機
JP5361101B2 (ja) * 2013-02-08 2013-12-04 株式会社ソディック ワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4798929A (en) 1986-06-03 1989-01-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Wire electric discharge machining apparatus
JP2012183610A (ja) 2011-03-07 2012-09-27 Fanuc Ltd 放電加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105364240A (zh) 2016-03-02
CN105364240B (zh) 2019-04-26
EP2985104B1 (en) 2019-09-25
KR20160019869A (ko) 2016-02-22
JP2016040061A (ja) 2016-03-24
JP6325392B2 (ja) 2018-05-16
US20160045966A1 (en) 2016-02-18
US10144076B2 (en) 2018-12-04
EP2985104A1 (en) 2016-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101923258B1 (ko) 단락 상태에서 가공 개시 가능한 와이어 방전 가공기
US8476548B2 (en) Method of cutting out part with making partially welded spots in wire-cut electrical discharge machining
CN104080565A (zh) 线放电加工时的加工构件熔接方法
CN106180930B (zh) 线放电加工机
EP3235584B1 (en) Wire electrical discharge machining device and method
KR20140146053A (ko) 와이어 방전 가공시의 가공부재의 용착부 확인 및 유지 확인 방법
DE112012006918T5 (de) Drahterosionsvorrichtung
JP2010052092A (ja) 電極ピンの切り離し・押し当て検出機能を備えたワイヤ放電加工機
US6756557B1 (en) Power supply for wire electric discharge machining
USRE32855E (en) Capacitor-type pulse generator for electrical discharge machining, especially for wire-cutting EDM
JP2756962B2 (ja) ワイヤ放電加工機の制御装置
JP5800923B2 (ja) ワイヤ放電加工機の加工用電源装置
WO2002034443A1 (fr) Ensemble d'usinage par etincelage a fil-electrode
JP2694147B2 (ja) 放電加工方法
JPH04289026A (ja) ワイヤカット放電加工機の短絡解除方法
JP2004106135A (ja) マイクロ形状加工方法およびその装置
JPH02274421A (ja) 電解加工における短絡予知方法
JPH02152722A (ja) 電解仕上げ加工における短絡予知方法
JPH02274422A (ja) 電解加工における短絡予知方法
KR20140083092A (ko) 와이어 방전가공기의 방전가공속도 개선장치
KR20130072423A (ko) 와이어 방전가공기의 와이어 단선 방지 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant