KR920006509B1

KR920006509B1 - 방전가공기의 후퇴제어방식

Info

Publication number: KR920006509B1
Application number: KR1019870001123A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 나까따
Original assignee: 미쯔비시덴끼 가부시끼가이샤; 시기 모리야
Priority date: 1986-02-21
Filing date: 1987-02-11
Publication date: 1992-08-07
Also published as: DE3705475A1; CH673419A5; JPS62193723A; US4891487A; KR870007748A; DE3705475C2

Abstract

내용 없음.

Description

방전가공기의 후퇴제어방식

제1도(a)는 본 발명의 1실시예의 둥근 막대기형 전극, 제1도(b)는 본 발명의 1실시예의 사각형 전극을 사용하는 방전가공기의 전극후퇴제어방식의 설명도.

제2도는 본 발명의 1실시예의 후퇴 목표점을 구하는 설명도.

제3도는 본 발명의 1실시예의 후퇴 제어 블럭도.

제 4도는 방전가공기의 구성도.

제5도는 종래방식의 설명도.

본 발명은 방전가공기의 방어방식의 개량에 관한 것이다.

방전가공기에는 와이어전극을 명령통로를 따라서 워크에 대해 상대적으로 이동시켜서 방전가공을 행하는 와이어 커트 방전가공기와 소정형상의 전극을 워크에 접근시키고, 그 전극과 워크사이에 방전을 일으키게하고, 방전에 의해 전극과 같은 형의 가공을 워크에 실시하는 방전가공기가 있다.

제4도는 후자의 방전가공기의 가공 설명도이다. 펀치로 되는 전극(2)는 스핀들(spindle)(3)에 의해 지지됨과 동시에 서보모터(도시하지 않음)에 의해 화살표 방향으로 가공 이송이 부여된다. 또 다이로 되는 워크(1)과 전극(2)사이에는 전원(4)에서 펄스상의 전압이 인가된다. 그 결과 워크(1)과 전극(2)사이의 미소한간격에 방전이 반생하여 워크(1)은 가공되기 때문에 전극(2)를 가공 이송하는 것에 의해서 워크(1)은 전극(2)와 같은 형으로 가공된다. 워크(1)은 가공펄스, 에너지 등을 제어하는 것에 의해 용이하게 목적하는 치수의 확대가공이 가능하며, 필요에 따라 전극(2)를 편심운동시키면서 가공하는 것에 의해 임의의 치수의 확대가공이 가능하다.

그러나, 이와 같은 방전가공기에 있어서는 전극(2)가 워크(1)에 접촉하여 단락하는 일이 있다. 이 경우, 단락 실호의 발생과 함께 즉시 전극(2)를 후퇴시켜 전극 표면과 워크 가공면사이의 거리를 넓이는 것에 의해서 단락을 해소함과 동시에 단락의 원인으로 되고 있는 가공분말의 퇴적을 배제하고, 이것에 의해 극사이의 상태를 다시 양호한 상태로 되돌려 가공을 속행하도록 하지 않으면 안된다.

이 점에 관해서는 후퇴제어방법으로써 단락신호의 발생에 의해 이제까지 가공해왔던 통로(이미 가공한 통로)를 따라서 전극을 되돌리는 방법이 일반적으로 취해지고 있는 방식이다. 또, 일본국 특허공개공보 소화58-51021호에 개시되어 있는 것과 같이, 사전에 전극이 후퇴해야할 고정점을 정해두고, 단락신호의 반생에의해 전극을 그 고정점으로 후퇴시키는 방법도 있다.

그러나 제5도(a), (b)에 도시한 바와 같이 둥근 막대기상 또는 사각막대기상의 전극(2)를 원호 또는 직사각형통로를 따라서 이동시키고, 워크(1)에 원형 또는 직사각형의 방전가공을 행하는 경우, 단락신호의 발생에 따라서 전극을 후퇴시키려고 해도 상기 이미 가공한 통로를 따라서 되돌리는 방법에서는 전극(2)와 워크(1)의 간격이 그다지 변화하지 않으므로, 단락상태의 해소는 곤란하다. 또 사전에 설정한 목표접을 향해서 전극을 후퇴시키는 방법을 취해도 제5도(c)에서 알 수 있는 바와 같이 편심운동중에 측면부위에서 단락이 반생하는 것과 같은 경우에 있어서는 가공깊이가 깊어짐에 따라서, 그 목표점(a)를 향해서 후퇴를 시작하여도, 가공분말의 배출을 양호하계 하는 정도로 워크면과 가공전극면을 떼어놓기 위해서는 상당한량 후퇴시켜야 하며 가공이외에 소비하는 시간이 증가하여 결국은 총가공시간이 증대한다. 즉, 가공분말의 배출이라는 점에서는 불리하다. 이 결점을 보완하기 위해서는 가공의 진행에 따라, 그 고정점을 프로그램으로다시 설정하는 방법이 고려되지만 이를 위한 프로그램이 매우 번잡하게 되는 새로운 문제를 발생시키는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 종래기술의 결점을 해소하기 위하여 이루어진 것으로 단락신호의 발생에 따라서, 그 단락상태를 신속하계 해소하여 안정된 가공을 속행할 수가 있으며, 동시에 가공시간을 단축할 수 있는 후퇴 제어방식을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 관한 전극의 후퇴 제어방식에 있어서는, 단락이 발생한 경우, 전극을 후퇴시키는 목표점을 고정목표점이 아니고 이미 가공한 통로와 관계없이 차례로 산출되는 목표점으로하고, 단락신호의 발생에 따라서 전극을 상기 목표접에 직선적으로 이동할 수 있도록 함과 동시에 이미 가공한 통로에 따른 후퇴도 가능하며, 가공조건, 가공방법에 따라서 상기 목표점으로의 후퇴 또는 이미 가공한 통로에 따른 후퇴 어느것으로도 전환할 수 있도록 구성하였다.

그 결과 방전가공에 있어서는 단락 발생시 신속하게 단락을 해제할 수가 있어 가공시간의 단축, 안정된 가공이 가능하게 되었다.

이하 본 발명의 구성에 대하여 실시예와 함께 설명한다.

제1도는 본 발명의 1실시예를 도시한 전극의 후퇴방식의 구성도이다. 도면중 A는 후퇴목표점, S는 가공개시점, P는 단락신호 발생점으로 한다. 단 A점은 가공의 진행과 함께 차례로 산출되어 구해지는 점이기 때문에 위치는 이동한다.

이제 S점에서 원호통로 ARC 또는 직사각형통로 RTP를 따라서 전극(2)를 이동하여 워크(1)에 방전가공을 실행하고 있는 도중, P점에서 단락신호가 발생하면 전극(2)는 목표점 A를 향해서 단락이 해제될때까지 이동한다. 그리고 후퇴 제어에 의해 단락이 해제되면, 단락신호가 끊어지든가, 또는 전진신호가 나와서 전극(2)는 후퇴를 정지하고, 다시 단락 위치인 P짐울 향해서 이동하고, P점 도달후는 재차 명령된 ARC 또는 RTP를 따라서 이동하여 방전가공이 실행된다.

제2도는 후퇴목표점 A를 구하는 설명도이다. 목표점 A의 위치좌표중, X, Y 좌표는 G 기능명령(예를들면 G73)이 명령된 시점의 현재 위치(Xf, Yf)이지만, G73 이후에 바라는 거리 Zc를 삽입하여두면, P점의 현재위치(Xa, Ya, Za)를 차례로 검출하는 것에 의해, 목표점 좌표(Xf, Yf, Zf=Za+Zc)를 산출할 수가 있다.

또, 방전가공기에서는 이미 가공한 통로를 역으로 올라가서 후퇴제어를 행하는 것도 필요하다. 이와 같이한 경우, G 기능명령(예를들면 G72)을 명령하는 것에 의해, 이후 단락 신호 발생시 전극은 이미 가공한 통로를 따라서 후퇴하도록 제어한다. 즉 G72에 의해 통상의 이미 가공한 통로를 따른 후퇴가 행하여지고, G73에 의해 목표점으로의 후퇴제어가 행하여지는 것이다. 그리고, 이 G72, G73은 모들(modal)로 하여 한쪽이 명령되면 다른쪽이 명령될때까지 한쪽의 모드에 의한 후퇴제어가 행하여지는 것이다. 제3도는 본 발명에 관한 후퇴제어방식을 실현하는 블럭도이다. 도면에서, (10)은 NC 테이프로써 많은 수치제어 데이타(NC 데이타)로 되는 NC 프로그램이 천공되어 있다.

(11)은 테이프 리이더, (12)는 입력제어회로로써 테이프 리이더(11)을 제어하고 NC 테이프(10)에서 NC데이타를 차례로 리드하여 후단의 해독회로에 입력한다.(13)은 해독회로이며, 리드한 NC 데이타를 디코드하고, 그 NC 데이타가 위치명령(Xe, Ye, Ze), G 기능명령 등이면 다음단의 연산과 제어유니트(14)에 출력하며, M, S, T 등 기능명령이면 강전회로롤 거쳐서 기계쪽으로 출력한다.(14)는 연산과 제어유니트(OPCN)이며, 처리부 CPU(15), 제어 프로그램 메모리 CPM(16)등을 갖고 있다. 그리고, 예를들면 직선보간 상태로 절대의 위치 명령 Xe, Ye, Ze가 입력되면, 그 연산과 제어유니트 OPCN(14)는

(단, Xa, Ya, Za는 각 축의 현재위치이다)의 연산을 실행하여 증분값

X,

Y,

Z를 구하고, 그 증분값을 다음단의 펼스분배기(20)에 출력함과 동시에 펄스분배기(20)에서 분배펄스 Xp, Yp, Zp가 발생할때마다 다음의 식

의 연산을 행하여 나머지 이동량 Xm, Ym, Zm과 현재 위치(Xa, Ya, Za)를 갱신한다. 그리고, (3)식에 있어서 부호는 이동방향에 의존하며 정의 방향으로 이동하고 있으면 플러스(+), 부의 방향으로 이동하고 있으면 마이너스(-)로 된다. 또, 연산과 제어유니트 OPCN(14)는 G 기능 명령이 입력되면, 그 G 기능명령에 따른 처리를 행하도록 되어 있다. 즉, 직선보간을 표시하는 G 기능명령 GO1이 입력되면, 이후 원호보간명령 GO2, GO3이 입력될때까지(1), (2), (3)의 연산처리를 행하고, GO2(시계방향의 원호보간 명령) 또는 GO3(반대 시계방향의 원호보간 명령)이 명령된 이후, 원호보간처리를 행한다. 그리고 이들의 처리의 제어는 제어 프로그램에 의해 관리되고, 실제의 연산 처리는 처리 CPU(l5)에 의해 행해진다. 그리고, 연산과 제어유니트 OPCN(14)는 후퇴제어처리도 행한다. 즉, 전극이 워크에 접촉하면 단락신호가 발생하지만, 이 단락신호가 발생하면 소정의 제어 프로그램의 제어하에서 다음에 기술하는 후퇴 제어처리가 행하여진다. (20)은 주지의 동시 3축 펄스 분배기(PDC), (18)은 현재위치 Xa, Ya, Za 및 증분값

X,

Y,

Z, 나머지 이동량 Xm, Ym, Zm 등을 기억하는 데이타 메모리(DMM), (19)는 세이브메모리(SMM)로써, 단락이 발생하면 연산과 제어유니트 OPCN(14)의 제어에 의해 데이타 메모리 DMM(18)의 내용이 일시적으로 세이브되고, 후퇴 제어 종료후에 그 기억내용은 데이타 메모리 DMM(18)에 회복되게 된다. (17)은 목표점기억 메모리(FPM)로써, 절단해서 끼는 진입축이 Z축이면, G73이 명령되었을때의 현재위치 Xa, Ya, Za중 Xa, Ya가 목표접의 위치좌표 Xf, Yf로써 기억되며, Z좌표 Zf는

로써 산출된다. 후퇴제어시, 전극은 그 목표점(Xf, Yf, Zf=Za+Zc)를 향해서 직선적으로 후퇴한다. 그리고, 상술한바와 같이 절단해서 끼는 진입축방향으로 되돌아가는 거리 Zc는 G73 이후에 명령하고, Xf, Yf모두 목표점 기억 메모리 FPM(17)에 기억되는 것으로 된다. (21)은 기계와 NC 장치사이에서의 데이타의 주고받음을 취급하는 강전회로(PWC)이며, 그 회로를 거쳐서 단락신호 SS가 기계쪽에서 NC 장치에 입력된다.

다음에 제3도의 동작을 설명한다.

통상, 입력제어회로 ICT(12)는 테이프 리이더 TRD(11)을 제어하고, NC 테이프에서 1블럭씩 NC 데이타를 리드하고, 그 NC 데이타를 연산과 제어유니트 OPCN(l4)에 입력하고, 그 OPCN(14)가 수치제어처리를 실행하게 하여 워크에 바라는 방전가공을 실행하고 있다. 즉, NC 테이프에서 리드한 명령이 절대의 위치명령(Xe, Ye, Ze)이면 해독회로 DEC(13)은 그 위치명령을 연산과 제어유니트 OPCN(14)에 입력한다. 연산과 제어유니트 OPCN(14)는 (Xe, Ye, Ze)가 입력되면(GO1에 의해 직선보간상태라고 한다) (1)식의 연산을 행하여 증분값

X,

Y,

Z를 구하고, 이것을 펄스분배기 PDC(20)에 입력함과 동시에 데이타메모리 DMM(18)에 기억하고, 또한 나머지 이동량 기억영역에

X,

Y,

Z를 나머지 이동량 Xm, Ym, Zm으로 하여 세트한다(Xm=

X, Ym=

Y , Zm=

Z).

펄스분배기 PDC(20)은 증분값

X,

Y,

Z가 주어지면 즉시 펄스분배연산을 실행한다. 이 펄스분배연산에서 분배펄스 Xp, Yp, Zp가 분배되면, 이들은 도시하지 않은 서보 유니트에 부여되어 각 축의 DC 모터를 구동하여 전극이 프로그램 통로상을 이동하게 한다. 이와 동시에 각 분배펄스 Xp, Yp, Zp는 연산과 제어유니트 OPCN(14)에 입력된다. 연산과 제어유니트 OPCN(14)는 (2)식과 (3)식의 연산을 실행하여 현재위치(Xa, Ya, Za) 기억영역과 나머지 이동량(Xm, Ym, Zm) 기억영역의 내용을 갱신한다. 그리고, Xm=0, Ym=0, Zm=0으로 되면, 펄스분배기 PDC(20)에 필스분배정지신호 PDI를 출력하고, 또 다음의 NC 데이타 리드신호 RST를 발생하여 입력제어회로 ICT(12)가 다음의 블럭의 NC 데이타를 리드하게 한다.

또, NC 테이프 TP에서 리드된 가공 데이타가 M, S, T 기능명령이면, 입력제어회로 ICT(12)는 이것을 강전회로 PWC(21)을 거쳐서 기계쪽으로 출력하고, 기계쪽에서 이 M, S, T 기능명령에 따른 기계동작을 탄로하였다고 하는 신호가 나오면 다음의 가공 데이타를 리드한다.

그리고, NC 테이프(10)에서 G 기능명령이 리드되면, 입력회로 ICT(12)는 이것을 연산과 제어유니트OPCN(14)에 입력하고, 연산과 제어유니트 OPCN(14)는 그 G 기능에 따른 처리를 행한다. 여기서 후퇴제어를 할때에 전극을 목표점을 향해서 직선적으로 이동시키는 G 기능명령 G73이 명령되면, 연산과 제어유니트 OPCN(14)는 도시하지 않은 기억영역에 그 G 기능명령을 기억함과 동시에, 즉 소정의 기억영역에 "ㅣ"을 세움과 동시에 현재위치(Xa, Ya, Za)중 절다해서 끼는 진입방향이 Z 방향이면, Xa, Ya를 각각 목표점의 X 좌표 Xf, Y 좌표 Yf로 하고, G73 이후에 명령한 절단해서 끼는 진입축방향으로 되돌아가는 거리를 Zc로 하여(Xf, Yf, Zc)의 형태로 목표점 기억메모리 FPM(17)에 기억한다. G73이 명령된 후 통로명령에 따라서 전극을 명령통로를 따라 이동시켜 가공을 행하고 있을때, 즉 제1도 P접에 있어서, 그 전극이 워크에 접촉하면 단락신호 SS가 강전회로 PWC(21)을 거쳐서 연산과 제어유니트 OPCN(14)에 입력된다. 연산과 제어유니트 OPCN(14)는 단락신호 SS가 나오면, 즉시 펄스분배기 PDC(20)에 펄스분배정지신호PDI를 출력ㅎ마과 동시에 데이타메모리 DMM(18)의 내용을, 즉 현재위치(Xa, Ya, Za), 증분값(

X,

Y,

Z), 나머지이동량(Xm, Ym, Zm)등을 세이브메모리 SMM(19)에 세이브한다. 목표점 A와 현재위치(즉, 단락위치) P까지의 증분값

X',

Y',

Z'를 다음의 식

Xf-Xa→

X', Yf-Ya-

Y', Zc-·

Z'

에 의해 구하고, 그 증분값

X',

Y',

Z'를 펄스분배기 PDC(20)에 입력하여 펄스분배연산을 개시한다.이로인해, 전극은 목표점 A를 향해서 직선적으로 이동(후퇴)하기 시작하여 단락이 해제될때까지 또는 전진신호가 발생할때까지 후퇴한다. 그리고, 포인트 R(제 2도)에 있어서, 단락신호가 해제되었을때(단락신호SS가 떨어질 때), 펄스분배정지신호 PDl를 발생하여 펄스분배를 정지한다. 그리고, 이때의 데이타메모리DMM(18)의 현재 위치는 R점의 좌표값과 같게 Xa', Ya', Za'로 되어 있다. 이어서, 연산과 제어유니트OPCN (14) 는

Xa-Xa'→

X'', Ya-Ya'-

Y'', Za-Za'→

Z"

의 연산을 행하여 접촉위치(P점)까지의 증분값을 구하고, 이것을 펄스분배기

PDC(20)에 입력함과 동시에, 그 증분값

X'',

Y'',

Z''를 나머지 이동량 Xm(=

X''), Ym(=

Y"), Zm(=

Z")로써 기억한다. 펄스분배기 PDC(20)은 증분값

X'',

Y'',

Z"에 따라서 펄스 분배연산을 행하고, 분배펄스 Xp, Yp, Zp를 도시하지 않은 서보유니트에 입력해서 각 축의 DC 모터를 구동하고, 전극을 단락점 P를 향해서 이동시킨다. 이와 동시에 각 분배펄스 Xp, Yp, Zp는 연산과 제어유니트 OPCN(14)에 입력된다. 연산과 제어유니트 OPCN(14)는 분배펄스 Xp, Yp, Zp가 입력될때마다 (2)와 (3)식의 연산을 행하여 현재 위치와 나머지 이동량을 갱신한다. 그리고, Xm=0, Ym=0, Zm=0으로 되었을때, 즉 전극이 단락점 P에 도달하였을때, 펄스분배 정지신호 PDI를 발생하여 펄스분배 연산을 정지한다. 그리고 최후로 세이브메모리 SMM(19)에 세이브한 현재위치(Xa, Ya, Za), 증분값(

X,

Y,

Z), 나머지 이동량 Xm, Ym, Zm 등을 네이타메모리 DMM(18)에 회복하고, 증분값(

X,

Y,

Z)를 펄스분배기 PDC(20)에 입력하고, 이후 다시 명령 통로를 따라서 전극을 이동시켜 방전가공을 재개한다.

그리고, G72가 명령되어 있는 경우에는 단락신호 SS가 발생하였을때, 이미 가공한 통로를 따라서 공지의 후퇴 제어가 행하여진다. 즉, 제어 프로그램은 목표점을 향해서 후퇴하는 처리 프로그램과 이미 가공한 통로를 따라서 후퇴하는 처리 프로그램을 포함하고 있으며, G72와 G73의 어느것이 명령되는가에 의해서 적절하게 전환하여 제어하고 있다.

본 발명은 단락신호가 발생한 경우, 이미 가공한 통로와는 관계없이 차례로 산출되는 목표점을 향해서 직선적으로 전극을 이동시킬 수가 있도록 구성하였으므로, 단락상태를 신속하게 해제할 수 있고, 또 가공시간을 단축할 수 있어 안정된 방전가공을 속행할 수가 있다.

또, 본 발명은 이미 가공한 통로를 따른 후퇴와 차례로 산출되는 목표점을 향한 후퇴중 한쪽을 적절하게 전환해서 행할 수가 있기 때문에, 가공조건, 가공방법에 따른 가장 적절한 가공을 할 수 있다.

Claims

전극을 워크에 대해 상대적으로 이동시키고, 상기 워크에 방전가공을 실시함과 동시에 전극과 워크의접촉을 나타내는 단락신호의 발생에 의해 전극을 그 접촉이 해제되는 방향으로 이동시키는 후퇴제어방식에 있어서, 전극이 후퇴하여야할 목표점을 가공의 진도에 따라 차례로 산출하고, 단락신호의 발생에 의해 전극을 상기 목표점을 향해서 후퇴시키는 것을 특징으로 하는 방전가공기의 후퇴제어방식.
특허청구의 범위 제1항에 있어서, 상기 목표점의 좌표는 특정한 G 기능명령이 명령되어 있는 상태에 있어서, 전극의 진입축상의 최선단 위치에서 소정의 거리만큼 후퇴한 짐의 좌표로 하는 것을 특징으로 하는방전가공기의 후퇴제어방식.
특허청구의 범위 제1항에 있어서, 전극의 후퇴해야할 목표점이 가공의 진도에 따라 차례로 산출되고, 단락신호의 발생에 의해 그 목표점을 향해서 후퇴시키는 후퇴모드와 단락신호의 발생에 의해 전극을 이미 가공한 통로를 따라서 후퇴시키는 후퇴모드를 정해두고, 상기의 각 후퇴모드를 전환하여 전극을 후퇴시키는것을 특징으로 하는 방전가공기의 후퇴제어방식.
특허정구의 범위 제3항에 있어서, 상기의 후퇴 모드를 G 기능 명령으로 전환함과 동시에 상기 G 기능명령을 모들로 하는 것을 특징으로 하는 방전가공기의 후퇴제어방식.