TWI727311B - 金屬線放電加工機及放電加工方法 - Google Patents

金屬線放電加工機及放電加工方法 Download PDF

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Abstract

金屬線放電加工機（10）具備：脈衝偵測部（60），偵測反複施加於加工對象物（W）與金屬線電極（12）之電壓的脈衝；不穩定度計算部（66），使用以脈衝偵測部（60）而於每段單位時間中偵測之脈衝中之未發生由放電所致之電壓下降之無放電脈衝的個數，來計算表示放電狀態的不穩定程度之不穩定度；以及加工條件變更部（68），基於計算出之不穩定度，來變更針對加工對象物（W）之加工條件。

Description

金屬線放電加工機及放電加工方法
本發明關於將電壓施加於加工對象物與金屬線電極，而於加工對象物與金屬線電極所形成之極間使放電產生，藉以將放電加工施行於加工對象物之金屬線放電加工機及放電加工方法。
金屬線放電加工機之中，因為放電時間相對長之情形、電壓的施加時間相對短之情形、或加工對象物與金屬線電極之間的距離相對短之情形等各種主要原因，有時會發生金屬線電極之斷線。
為了減少金屬線電極之斷線，已有人揭露例如日本專利第3856603號公報之金屬線放電加工機。日本專利第3856603號公報之金屬線放電加工機，考慮到異常放電狀態下斷線時的加工能量小於正常放電狀態下斷線時的加工能量，而針對放電加工中產生之正常放電脈衝及異常放電脈衝制定係數。將此係數與極間產生之正常放電脈衝的數量及異常放電脈衝的數量各自相乘計算，且於此相乘計算所產生之能量評估資料大於閾值之情形下，增加脈衝電壓的休停時間，藉以減少金屬線電極的斷線。 [先前技術文獻] [專利文獻] 專利文獻1：日本專利第3856603號公報
[發明所欲解決之問題]
然而，日本專利第3856603號公報中，關於正常放電狀態與異常放電狀態係指何種狀態之時語焉不詳。因此，用以降低金屬線電極之斷線之改善方法乃為吾人所期待者。
故本發明之目的即為提供一種可降低金屬線電極之斷線之金屬線放電加工機及放電加工方法。 [解決問題之方式]
本發明的第一態樣係一種金屬線放電加工機，在加工對象物與金屬線電極所形成之極間使其發生放電，藉以將放電加工施行於前述加工對象物。該金屬線放電加工機具備：脈衝偵測部，偵測反複施加於前述加工對象物與前述金屬線電極之電壓的脈衝；不穩定度計算部，使用以前述脈衝偵測部而於每段單位時間中偵測之前述脈衝中之未發生由前述放電所致之電壓下降之無放電脈衝的個數，來計算表示放電狀態的不穩定程度之不穩定度；以及加工條件變更部，基於計算出之前述不穩定度，來變更針對前述加工對象物之加工條件。
本發明的第二態樣係一種金屬線放電加工機之放電加工方法，前述金屬線放電加工機於加工對象物與金屬線電極所形成之極間使放電產生，藉以將放電加工施行於前述加工對象物，且前述放電加工方法包括：脈衝偵測步驟，偵測反複施加於前述加工對象物與前述金屬線電極之電壓的脈衝；不穩定度計算步驟，使用每段單位時間中偵測之前述脈衝中之未發生由前述放電所致之電壓下降之無放電脈衝的個數，來計算表示放電狀態的不穩定程度之不穩定度；以及條件變更步驟，基於計算出之前述不穩定度，來變更針對前述加工對象物之加工條件。 [發明之效果]
依據本發明，則可基於使用無放電脈衝的個數而計算出之不穩定度，來變更加工條件，藉以降低變更金屬線電極之斷線。
上述目的、特徵、及優點，當可由參照附加圖式而說明之以下實施形態之說明而容易瞭解。
[實施發明之較佳形態]
針對本發明之金屬線放電加工機及放電加工方法，揭露合宜實施形態，並一邊參照附加圖式一邊於以下詳細說明。
圖1顯示金屬線放電加工機10中之全體概略構成。金屬線放電加工機10係一種工具機，在加工液中將電壓施加於加工對象物與金屬線電極12而於加工對象物與金屬線電極12所形成之極間使放電產生，藉以將放電加工施行於加工對象物。金屬線放電加工機10具備加工機本體14、加工液處理裝置16、及控制裝置18。
金屬線電極12的材質，例如係鎢系、銅合金系、黃銅系等金屬材料。另一方面，加工對象物的材質，例如係鐵系材料或超硬材料等金屬材料。
加工機本體14具備：供給系統20a，朝向加工對象物（工件、被加工物）供給金屬線電極12；以及回收系統20b，回收已通過加工對象物之金屬線電極12。
供給系統20a具備：金屬線線軸（bobbin）22，纏繞有未使用的金屬線電極12；扭力電動機24，將扭力賦予至金屬線線軸22；煞車蹄片26，將摩擦所成之制動力賦予至金屬線電極12；煞車電動機28，將煞車扭力賦予至煞車蹄片26；張力偵測部30，偵測金屬線電極12的張力的大小；以及金屬線導件（上金屬線導件）32，在加工對象物的上方導引金屬線電極12。此扭力電動機24及煞車電動機28設有將旋轉位置或旋轉速度加以偵測之編碼器EC1、EC2。控制裝置18基於由編碼器EC1、EC2所偵測而得之偵測信號，來將扭力電動機24及煞車電動機28回饋控制成使扭力電動機24及煞車電動機28的旋轉速度成為預定旋轉速度。
回收系統20b具備：金屬線導件（下金屬線導件）34，在加工對象物的下方導引金屬線電極12；壓輪36及饋送滾輪38，可夾持金屬線電極12；扭力電動機40，將扭力賦予至饋送滾輪38；以及回收箱42，回收由壓輪36及饋送滾輪38所運送之使用完畢的金屬線電極12。此扭力電動機40設有將旋轉位置或旋轉速度加以偵測之編碼器EC3。控制裝置18，基於由編碼器EC3所偵測而得之偵測信號，來將扭力電動機40回饋控制成使扭力電動機40的旋轉速度成為預定旋轉速度。
加工機本體14具備：加工槽46，可儲存放電加工之際所使用之去離子水或油等加工液。此加工槽46載置在基底部48上。將金屬線導件32、34配置在加工槽46內，且將加工對象物設在此等金屬線導件32與金屬線導件34之間。金屬線導件32、34具有將金屬線電極12加以支持之眼模（dies）導件32a、34a。又，金屬線導件34具備：導引輥34b，一邊改變金屬線電極12的朝向一邊指引向壓輪36及饋送滾輪38。
此外，金屬線導件32將不含淤渣（加工屑）之潔淨的加工液噴吐向金屬線電極12與加工對象物所形成之極間。藉此，可使適合放電加工之潔淨的加工液充滿於極間，並可防止因放電加工所產生之淤渣導致放電加工的精度下降。又，金屬線導件34亦可將不含淤渣之潔淨的加工液噴吐向極間。
加工對象物係由可沿X方向及Y方向移動之平台（圖示略）所支持。將金屬線導件32、34、加工對象物、及前述平台浸漬於加工槽46所儲存之加工液。
在此，將成為放電加工的開始點之開始孔或加工槽形成在加工對象物，且使金屬線電極12插穿此開始孔或加工槽並將金屬線電極12接線。此加工對象物的開始孔或加工槽與金屬線電極12之縫隙成為極間。金屬線放電加工機10之中，於將金屬線電極12插穿加工對象物的開始孔或加工槽並接線後，一邊將金屬線電極12朝向加工對象物而向下方向（－Z方向）送出，一邊使前述平台（加工對象物）移動在與XY平面平行之平面上，而將加工對象物進行加工。金屬線電極12之接線意指將纏繞在金屬線線軸22之金屬線電極12穿通金屬線導件32、加工對象物、及金屬線導件34，而夾持在壓輪36及饋送滾輪38。金屬線電極12已接線之情形下，金屬線電極12被賦予預定張力。此外，X方向及Y方向係相互正交，並將與XY平面（水平面）正交之方向定為Z方向。
加工液處理裝置16係一種如下裝置：去除產生在加工槽46之加工屑（淤渣），並且調整電阻率或溫度等來管理加工液的液體品質。將已由此加工液處理裝置16管理液體品質之加工液再次返回加工槽46，並且使該加工液至少從金屬線導件32噴吐。控制裝置18控制加工機本體14及加工液處理裝置16。
圖2顯示金屬線放電加工機10中之主要部分的構成。具體而言，圖2顯示金屬線放電加工機10中之加工機本體14與控制裝置18之主要部分。
加工機本體14具有電源控制部50及電源部52。控制裝置18具有脈衝偵測部60、脈衝資訊取得部62、記憶媒體64、不穩定度計算部66、及加工條件變更部68。
電源控制部50將電源部52控制成依預定周期使電壓反複施加至加工對象物W及金屬線電極12。亦即，電源控制部50基於由外部輸入之加工對象物W的資訊等，而決定待施加之電壓的脈衝（以下稱作電壓脈衝）的電壓值、脈衝寬度、及脈衝間隔等施加條件。此外，脈衝間隔係電壓脈衝與電壓脈衝之間的時間，且成為電壓不施加於加工對象物W及金屬線電極12之休停時間。
電源控制部50，當決定施加條件時，則產生用以將電源部52驅動成以該決定之施加條件施加電壓之驅動脈衝信號，並將所產生之驅動脈衝信號輸出至電源部52。
電源部52，基於驅動脈衝信號而依預定周期將電壓脈衝反複施加於加工對象物W及金屬線電極12。此外，圖2例示加工對象物W形成有開始孔Wh、且該開始孔Wh由金屬線電極12所插穿之狀態。
脈衝偵測部60，偵測反複施加於加工對象物W與金屬線電極12之電壓脈衝。此電壓脈衝的形狀，因應於放電與否及放電的產生時期而不同。
亦即，電壓脈衝，如圖3所示，包含正常放電脈衝P1、異常放電脈衝P2、及無放電脈衝P3等三種。正常放電脈衝P1係自開始施加電壓起至產生由放電所致之電壓下降為止之放電延遲時間Ta為預定時間以上之電壓脈衝。異常放電脈衝P2係放電延遲時間Ta未達於預定時間之電壓脈衝。無放電脈衝P3係未發生由放電所致之電壓下降之電壓脈衝。意即，無放電脈衝P3的脈衝時間Tb係施加於加工對象物W及金屬線電極12之電壓的時間（電壓脈衝的脈衝寬度）。
脈衝偵測部60，當已偵測電壓脈衝時，則將整形處理等預定信號處理施行於所偵測之電壓脈衝，並將作為該信號處理結果而獲得之電壓脈衝輸出至脈衝資訊取得部62。
脈衝資訊取得部62，取得利用脈衝偵測部60於每段單位時間中偵測之電壓脈衝的脈衝資訊。亦即，脈衝資訊取得部62，基於由脈衝偵測部60供給之電壓脈衝的脈衝寬度，而判斷該電壓脈衝係正常放電脈衝P1、異常放電脈衝P2、及無放電脈衝P3中之何者。又，脈衝資訊取得部62，依每單位時間量測由脈衝偵測部60供給之電壓脈衝的個數及時間（放電延遲時間Ta或脈衝時間Tb），並取得每段單位時間中的量測結果作為脈衝資訊。
此脈衝資訊包含：正常放電脈衝P1的個數及此個數份量之放電延遲時間Ta的合計時間、異常放電脈衝P2的個數及此個數份量之放電延遲時間Ta的合計時間、無放電脈衝P3的個數及此個數份量之脈衝時間Tb的合計時間。脈衝資訊取得部62，當取得脈衝資訊時，則將所取得之脈衝資訊記憶在記憶媒體64。
不穩定度計算部66，基於記憶媒體64所記憶之脈衝資訊，依每單位時間來計算表示放電狀態的不穩定程度之不穩定度。此不穩定度越高則放電狀態越不穩定。意即，係一種不穩定度越高則金屬線電極12之斷線的或然率越高之關係。
在此，說明不穩定度的具體計算例。例如，使用正常放電脈衝P1、異常放電脈衝P2、及無放電脈衝P3的個數之情形下，則例舉下述算式（1）或算式（2）作為不穩定度的具體計算例。 [算式1] IT＝（NB＋NC）／NA　　　・・・（1） [算式2] IT＝（NB＋NC）／（NA＋NB＋NC）　　　・・・（2）
上述算式（1）及算式（2）的IT係不穩定度，且NA係每段單位時間中偵測之正常放電脈衝P1的個數。又，上述算式（1）及算式（2）的NB係每段單位時間中偵測之異常放電脈衝P2的個數，且NC係每段單位時間中偵測之無放電脈衝P3的個數。此外，無放電脈衝P3的個數亦可替換成將係數與此個數相乘計算之值。
不穩定度計算部66，可基於不僅使用正常放電脈衝P1及異常放電脈衝P2的個數、且亦使用無放電脈衝P3的個數之上述算式（1）或算式（2），來計算不穩定度。
就其它例而言，使用正常放電脈衝P1、異常放電脈衝P2、及無放電脈衝P3的時間之情形下，則例舉下述算式（3）或算式（4）作為不穩定度的具體計算例。 [算式3] IT＝（TB＋TC）／TA　　　・・・（3） [算式4] IT＝（TB＋TC）／（TA＋TB＋TC）　　　・・・（4）
上述算式（3）及算式（4）的TA係將每段單位時間中偵測之正常放電脈衝P1的放電延遲時間Ta加以合計所得到之合計時間，TB係將每段單位時間中偵測之異常放電脈衝P2的放電延遲時間Ta加以合計所得到之合計時間。又，上述算式（3）及算式（4）的TC係將每段單位時間中偵測之無放電脈衝P3的脈衝時間Tb加以合計所得到之合計時間。
不穩定度計算部66，可基於不僅使用正常放電脈衝P1及異常放電脈衝P2的放電延遲時間Ta、且亦使用無放電脈衝P3的脈衝時間Tb之上述算式（3）或算式（4），來計算不穩定度。
此外，無放電脈衝P3的脈衝時間Tb，如同上述，係施加於加工對象物W及金屬線電極12之電壓的時間（電壓脈衝的脈衝寬度）且約略固定，因此係將無放電脈衝P3的個數與該脈衝寬度相乘計算之值。意即，上述算式（3）或算式（4）亦使用無放電脈衝P3的個數。
不穩定度計算部66，當計算出不穩定度時，則將計算出之不穩定度輸出至加工條件變更部68。
加工條件變更部68，基於以不穩定度計算部66計算出之不穩定度，而變更針對加工對象物之加工條件。亦即，加工條件變更部68，如圖4所示，將利用不穩定度計算部66依每單位時間計算出之穩定度與預定第一閾值（上限閾值）進行比較。
在此，加工條件變更部68，當不穩定度成為第一閾值以上時，則判斷放電狀態不穩定，並開始變更加工條件。意即，加工條件變更部68，將不穩定度成為第一閾值以上作為契機，而開始加工條件之變更。
加工條件變更部68，當開始加工條件之變更時，則依每單位時間變更電源控制部50中之施加條件之一之休停時間（驅動脈衝信號的脈衝間隔），直至不穩定度成為未達於比第一閾值更小的預定第二閾值（下限閾值）為止。
具體而言，加工條件變更部68，使用預先設定之比值例常數（變化率），以不穩定度越大則休停時間對正常值（初始值）之變化率越大之方式，來將休停時間加長。此外，加工條件變更部68，可將所變更之休停時間定為以預先規定之最大值為極限，藉以防止放電加工過度緩慢。
加工條件變更部68，於將休停時間（驅動脈衝信號的脈衝間隔）加長之情形下，將電源控制部50控制成將前述已變更之休停時間的驅動脈衝信號輸出至電源部52。藉此，可降低金屬線電極12之斷線。
此外，加工條件變更部68，於不穩定度成為未達於第二閾值之情形下，依每單位時間將休停時間變短，直至該休停時間返回正常值（初始值）為止。具體而言，加工條件變更部68，以不穩定度越大則休停時間對正常值（初始值）之變化率越大之方式，來將休停時間（脈衝間隔）變短，並將電源控制部50控制成將已變更之休停時間的驅動脈衝信號輸出至電源部52。加工條件變更部68，當休停時間返回正常值（初始值）時，則停止加工條件之變更，直至不穩定度再次成為第一閾值以上為止。
其次，說明金屬線放電加工機10的放電加工方法。其中，定為依預定周期將電壓脈衝反複施加於加工對象物W及金屬線電極12。又，定為已開始加工條件之變更。圖5係將控制裝置18的控制處理順序加以顯示之流程圖。
步驟S1之中，脈衝偵測部60，監視施加於加工對象物W與金屬線電極12之電壓，並於偵測由電源部52施加於該加工對象物W及金屬線電極12之電壓脈衝之情形下，前往步驟S2。
步驟S2之中，脈衝資訊取得部62，判斷步驟S1偵測之電壓脈衝的種類，並且量測該電壓脈衝的個數及時間（放電延遲時間Ta或脈衝時間Tb）。又，脈衝資訊取得部62，當量測每段單位時間中偵測之電壓脈衝的個數及時間（放電延遲時間Ta或脈衝時間Tb）時，則取得該量測結果作為脈衝資訊，並前往步驟S3。
步驟S3之中，不穩定度計算部66基於步驟S2取得之脈衝資訊來計算不穩定度，並前往步驟S4。加工條件變更部68將步驟S4計算出之不穩定度與預定閾值（下限閾值）進行比較。
在此，不穩定度係預定閾值（下限閾值）以上之情形下，加工條件變更部68，前往步驟S5，而將電壓不施加於加工對象物W及金屬線電極12之休停時間（脈衝間隔）加長。亦即，加工條件變更部68，以不穩定度越大則休停時間對正常值（初始值）之變化率越大之方式，來將休停時間（脈衝間隔）加長，並於將已變更之休停時間（脈衝間隔）的驅動脈衝信號輸出至電源部52後，返回步驟S1。
另一方面，不穩定度成為未達於預定閾值（下限閾值）之情形下，加工條件變更部68，前往步驟S6，而將休停時間（脈衝間隔）變短。亦即，加工條件變更部68以不穩定度越大則休停時間對正常值（初始值）之變化率越大之方式，來將休停時間（脈衝間隔）變短，且於將已變更之休停時間（脈衝間隔）的驅動脈衝信號輸出至電源部52後，返回步驟S1。此外，已變短之休停時間（脈衝間隔）返回正常值（初始值）之情形下，加工條件變更部68不返回步驟S1，並將休停時間之變更停止。
如上所述，控制裝置18可將加工機本體14控制成基於包含無放電脈衝P3的個數及脈衝時間Tb之脈衝資訊而計算出之不穩定度，來變更休停時間，藉以降低金屬線電極12之斷線。
[變形例] 以上，說明上述實施形態作為本發明的一例，但本發明的技術範圍不限定於上述實施形態所記載的範圍。上述實施形態當可添加多種變更或改良。由申請專利範微之記載當明瞭添加如此變更或改良之形態亦可含於本發明的技術範圍。
[變形例1] 上述實施形態將成為第一閾值（上限閾值）以上作為契機而開始加工條件（休停時間）之變更，但亦可將成為第二閾值（下限閾值）作為契機而開始加工條件（休停時間）之變更。意即，亦可使用單一閾值來切換是否變更加工條件（休停時間）。
亦即，如圖6所示，加工條件變更部68，將以不穩定度計算部66依每單位時間計算出之不穩定度與閾值進行比較。在此，不穩定度成為閾值以上之情形下，加工條件變更部68使用預先設定之比值例常數（變化率），以不穩定度越大則休停時間對正常值（初始值）之變化率越大之方式，來將休停時間加長。
相對於此，不穩定度成為未達於閾值之情形下，加工條件變更部68使用預先設定之比值例常數（變化率），以不穩定度越大則休停時間對正常值（初始值）之變化率越大之方式，來將休停時間變短。
如上所述，加工條件變更部68可使用單一閾值來切換是否變更加工條件（休停時間）。
此外，加工條件變更部68可將已變更之休停時間定為以預先規定之最大值為極限，藉以防止放電加工過度遲緩。又，加工條件變更部68可將已變更之休停時間定為以預先規定之最小值為極限，藉以防止放電能量過度增大。
[變形例2] 上述實施形態之中，就加工條件而言，使用休停時間，但亦可使用加工液的流量。
亦即，如圖7所示，加工條件變更部68將不穩定度成為第一閾值（上限閾值）以上作為契機，而將每單位時間將流量減小，直至成為未達於第二閾值（下限閾值）為止。具體而言，加工條件變更部68，以不穩定度越大則流量對正常值（初始值）之變化率越大之方式來將流量減小（少），並將加工液處理裝置16內的泵控制成以已變更之流量從金屬線導件32噴吐加工液。
此外，加工條件變更部68可將變更之流量定為以預先規定之最小值為極限，藉以防止因放電加工所產生之淤渣在極間增加等使放電加工的精度下降。
另一方面，加工條件變更部68，於成為未達於第二閾值（下限閾值）之情形下，則將該流量於每單位時間變大（多），直至加工液的流量係正常值（初始值）為止。具體而言，加工條件變更部68，以不穩定度越大則流量對正常值（初始值）之變化率越大之方式來將流量變大（多），並將加工液處理裝置16內的泵控制成以變更之流量自金屬線導件32噴吐加工液。
如上所述，即使就加工條件而言使用加工液的流量，亦可與上述實施形態同樣降低金屬線電極12之斷線。
此外，如圖8所示，亦可與變形例1同樣使用單一閾值來切換是否變更加工液的流量。
[變形例3] 上述實施形態之中，就加工條件而言，使用休停時間，但亦可使用金屬線電極12的張力。
具體而言，加工條件變更部68，可定為與變更加工液的流量之情形同樣地進行變更。亦即，加工條件變更部68，將不穩定度成為第一閾值（上限閾值）以上作為契機，依每單位時間將金屬線電極12的張力減小，直至成為未達於第二閾值（下限閾值）為止。具體而言，加工條件變更部68，以不穩定度越大則張力對正常值（初始值）之變化率越大之方式來將張力減小，並將扭力電動機24、40及煞車電動機28控制成已變更之張力。
另一方面，加工條件變更部68，於未達於第二閾值（下限閾值）之情形下，將該張力依每單位時間變大直至金屬線電極12的張力返回正常值（初始值）為止。具體而言，加工條件變更部68，以不穩定度越大則張力對正常值（初始值）之變化率越大之方式來將張力變大，並將扭力電動機24、40及煞車電動機28控制成已變更之張力。
如上所述，即使就加工條件而言使用金屬線電極12的張力，亦與上述實施形態同樣可降低金屬線電極12之斷線。
此外，如圖8所示，亦可與變形例1同樣使用單一閾值來切換是否變更金屬線電極12的張力。
[變形例4] 上述實施形態，就加工條件而言，使用休停時間，但亦可使用金屬線電極12的進給速度。
具體而言，加工條件變更部68，亦可與變更加工液的流量之情形同樣地進行變更。亦即，加工條件變更部68，將不穩定度成為第一閾值（上限閾值）以上作為契機，依每單位時間將金屬線電極12的進給速度減小，直至未達於第二閾值（下限閾值）為止。具體而言，加工條件變更部68，以不穩定度越大則進給速度對正常值（初始值）之變化率越大之方式來將進給速度減小（慢），並將扭力電動機24、40及煞車電動機28控制成已變更之進給速度。
另一方面，加工條件變更部68，於未達於第二閾值（下限閾值）之情形下，將該進給速度於每單位時間變大（快）至金屬線電極12的進給速度返回正常值（初始值）為止。具體而言，加工條件變更部68，以不穩定度越大則進給速度對正常值（初始值）之變化率越大之方式將進給速度變大（快），並將扭力電動機24、40及煞車電動機28控制成已變更之進給速度。
如上所述，即使就加工條件而言使用金屬線電極12的進給速度，亦可與上述實施形態同樣降低金屬線電極12之斷線。
此外，如圖8所示，亦可與變形例1同樣使用單一閾值來切換是否變更金屬線電極12的進給速度。
[變形例5] 上述實施形態及上述變形例1～4，亦可於不產生矛盾之範圍下任意組合。
[技術思想] 以下記載可由上述實施形態及變形例而掌握之技術思想。
一種金屬線放電加工機（10），於加工對象物（W）與金屬線電極（12）所形成之極間使放電產生，藉以將放電加工施行於加工對象物（W）。
此金屬線放電加工機（10）具備：脈衝偵測部（60），偵測反複施加於加工對象物（W）與金屬線電極（12）之電壓的脈衝；不穩定度計算部（66），使用以脈衝偵測部（60）而於每段單位時間中偵測之脈衝中之未發生由放電所致之電壓下降之無放電脈衝（P3）的個數，來計算表示放電狀態的不穩定程度之不穩定度；以及加工條件變更部（68），基於計算出之不穩定度，來變更針對加工對象物之加工條件。
依據如此金屬線放電加工機（10），則可基於以無放電脈衝（P3）的個數而計算出之不穩定度來變更加工條件，藉以降低金屬線電極（12）之斷線。
不穩定度計算部（66），亦可進一步使用自施加電壓起至產生由放電所致之電壓下降為止之放電延遲時間（Ta）為預定時間以上之正常放電脈衝（P1）、及放電延遲時間（Ta）未達於預定時間之異常放電脈衝（P2）的個數或放電延遲時間（Ta），來計算不穩定度。如此一來，則可精度良好地計算放電狀態的不穩定程度。
不穩定度計算部（66），亦可使用將每段單位時間中偵測之異常放電脈衝（P2）、及無放電脈衝（P3）的個數加以合計所得到之合計數對每段單位時間中偵測之正常放電脈衝（P1）的個數之比值，來計算不穩定度。如此一來，可精度良好地計算放電狀態的不穩定程度。
不穩定度計算部（66），亦可使用將每段單位時間中偵測之異常放電脈衝（P2）、及無放電脈衝（P3）的個數加以合計所得到之合計數對將每段單位時間中偵測之正常放電脈衝（P1）、異常放電脈衝（P2）、及無放電脈衝（P3）的個數加以全部合計所得到之總數之比值，來計算不穩定度。如此一來，則可精度良好計算放電狀態的不穩定程度。
不穩定度計算部（66），亦可使用將每段單位時間中偵測之異常放電脈衝（P2）的放電延遲時間（Ta）、及無放電脈衝（P3）的脈衝時間（Tb）加以合計之第二合計時間相對於將每段單位時間中偵測之正常放電脈衝（P1）的放電延遲時間（Ta）加以合計之第一合計時間之比值，來計算不穩定度。如此一來，則可精度良好計算放電狀態的不穩定程度。
不穩定度計算部（66），亦可使用將每段單位時間中偵測之異常放電脈衝（P2）的放電延遲時間（Ta）、及無放電脈衝（P3）的脈衝時間（Tb）加以合計所得到之合計時間相對於將每段單位時間中偵測之正常放電脈衝（P1）的放電延遲時間（Ta）、異常放電脈衝（P2）的放電延遲時間（Ta）、及無放電脈衝（P3）的脈衝時間（Tb）加以全部合計所得到之總時間之比值，來計算不穩定度。如此一來，則可精度良好計算放電狀態的不穩定程度。
加工條件變更部（68），亦可變更不施加電壓之休停時間、朝向極間噴吐之加工液的流量、金屬線電極（12）的張力、及金屬線電極（12）的進給速度中之至少一者。
加工條件變更部（68），亦可係於休停時間係變更對象時且不穩定度成為預定閾值以上之情形下，則增長休停時間，而於休停時間以外之加工液的流量、金屬線電極（12）的張力、及金屬線電極（12）的進給速度中至少一者係變更對象時且不穩定度成為預定閾值以上之情形下，則減小休停時間以外的至少一變更對象。
一種放電加工方法，係金屬線放電加工機（10）的放電加工方法，於加工對象物（W）與金屬線電極（12）所形成之極間使放電產生，藉以將放電加工施行於加工對象物（W）。
此放電加工方法，包括：脈衝偵測步驟（S1），偵測反複施加於加工對象物（W）與金屬線電極（12）之電壓的脈衝；不穩定度計算步驟（S3），使用每段單位時間中偵測之脈衝中之未發生由放電所致之電壓下降之無放電脈衝（P3）的個數，來計算表示放電狀態的不穩定程度之不穩定度；以及條件變更步驟（S5、S6），基於計算出之不穩定度，來變更針對加工對象物之加工條件。
依據如此放電加工方法，則可基於使用無放電脈衝（P3）的個數計算出之不穩定度來變更加工條件，藉以降低金屬線電極（12）之斷線。
不穩定度計算步驟（S3），可進一步使用自施加電壓起至產生由放電所致之電壓下降為止之放電延遲時間（Ta）為預定時間以上之正常放電脈衝（P1）、及放電延遲時間（Ta）未達於預定時間之異常放電脈衝（P2）的個數或放電延遲時間（Ta），來計算不穩定度。如此一來，則可精度良好地計算放電狀態的不穩定程度。
不穩定度計算步驟（S3），亦可使用將每段單位時間中偵測之異常放電脈衝（P2）、及無放電脈衝（P3）的個數加以合計所得到之合計數對每段單位時間中偵測之正常放電脈衝（P1）的個數之比值，來計算不穩定度。如此一來，可精度良好地計算放電狀態的不穩定程度。
不穩定度計算步驟（S3），亦可使用將每段單位時間中偵測之異常放電脈衝（P2）、及無放電脈衝（P3）的個數加以合計所得到之合計數對將每段單位時間中偵測之正常放電脈衝（P1）、異常放電脈衝（P2）、及無放電脈衝（P3）的個數加以全部合計所得到之總數，來計算不穩定度。如此一來，則可精度良好地計算放電狀態的不穩定程度。
不穩定度計算步驟（S3），亦可使用將每段單位時間中偵測之異常放電脈衝（P2）的放電延遲時間（Ta）、及無放電脈衝（P3）的脈衝時間（Tb）加以合計之第二合計時間相對於將每段單位時間中偵測之正常放電脈衝（P1）的放電延遲時間（Ta）加以合計之第一合計時間之比值，來計算不穩定度。如此一來，則可精度良好地計算放電狀態的不穩定程度。
不穩定度計算步驟（S3），亦可使用將每段單位時間中偵測之異常放電脈衝（P2）的放電延遲時間（Ta）及無放電脈衝（P3）的脈衝時間（Tb）加以合計所得到之合計時間相對於將每段單位時間中偵測之正常放電脈衝（P1）的放電延遲時間（Ta）、異常放電脈衝（P2）的放電延遲時間（Ta）、及無放電脈衝（P3）的脈衝時間（Tb）加以全部合計所得到之總時間之比值，來計算不穩定度。如此一來，可精度良好地計算放電狀態的不穩定程度。
條件變更步驟（S5、S6），亦可變更不施加電壓之休停時間、朝向極間噴吐之加工液的流量、金屬線電極（12）的張力、金屬線電極（12）的進給速度中之至少一者。
10‧‧‧金屬線放電加工機 12‧‧‧金屬線電極 14‧‧‧加工機本體 16‧‧‧加工液處理裝置 18‧‧‧控制裝置 20a‧‧‧供給系統 20b‧‧‧回收系統 22‧‧‧金屬線線軸（bobbin） 24‧‧‧扭力電動機 26‧‧‧煞車蹄片 28‧‧‧煞車電動機 30‧‧‧張力偵測部 32‧‧‧金屬線導件（上金屬線導件） 32a‧‧‧眼模（dies）導件 34‧‧‧金屬線導件（下金屬線導件） 34a‧‧‧眼模（dies）導件 34b‧‧‧導引輥 36‧‧‧壓輪 38‧‧‧饋送滾輪 40‧‧‧扭力電動機 42‧‧‧回收箱 46‧‧‧加工槽 48‧‧‧基底部 50‧‧‧電源控制部 52‧‧‧電源部 60‧‧‧脈衝偵測部 62‧‧‧脈衝資訊取得部 64‧‧‧記憶媒體 66‧‧‧不穩定度計算部 68‧‧‧加工條件變更部 EC1、EC2、EC3‧‧‧編碼器 P1‧‧‧正常放電脈衝 P2‧‧‧異常放電脈衝 P3‧‧‧無放電脈衝 S1～S6‧‧‧步驟 Ta‧‧‧放電延遲時間 Tb‧‧‧脈衝時間 W‧‧‧加工對象物 Wh‧‧‧開始孔
圖1顯示實施形態之金屬線放電加工機中之全體概略構成。 圖2顯示圖1的金屬線放電加工機中之主要部分的構成。 圖3例示電壓脈衝。 圖4係將不穩定度與休停時間之關係加以顯示之圖表。 圖5係將放電加工時之控制裝置的處理順序加以顯示之流程圖。 圖6係將不穩定度與休停時間之關係不同於實施形態之例加以顯示之圖表。 圖7係將不穩定度與加工液流量之關係加以顯示之圖表。 圖8係將不穩定度與加工液流量之關係不同於圖7之例加以顯示之圖表。
12‧‧‧金屬線電極
14‧‧‧加工機本體
18‧‧‧控制裝置
50‧‧‧電源控制部
52‧‧‧電源部
60‧‧‧脈衝偵測部
62‧‧‧脈衝資訊取得部
64‧‧‧記憶媒體
66‧‧‧不穩定度計算部
68‧‧‧加工條件變更部
W‧‧‧加工對象物
Wh‧‧‧開始孔

Claims (12)

  1. 一種金屬線放電加工機，係在加工對象物(W)與金屬線電極(12)所形成之極間使其發生放電，藉以對該加工對象物施行放電加工之金屬線放電加工機(10)，具備：脈衝偵測部(60)，偵測反複施加於該加工對象物與該金屬線電極之電壓的脈衝；不穩定度計算部(66)，利用以該脈衝偵測部在每段單位時間偵測到之該脈衝中之未因該放電而導致電壓下降之無放電脈衝(P3)、自施加該電壓起至發生由該放電所致之電壓下降為止之放電延遲時間(Ta)為預定時間以上之正常放電脈衝(P1)、及該放電延遲時間未達於該預定時間之異常放電脈衝(P2)，來計算用以表示放電狀態的不穩定程度之不穩定度；以及加工條件變更部(68)，基於計算出之該不穩定度，來變更針對該加工對象物之加工條件；該不穩定度計算部，使用將每段該單位時間偵測得之該異常放電脈衝與該無放電脈衝的個數加以合計所得到之合計數對每段該單位時間偵測得之該正常放電脈衝的個數之比值，來計算該不穩定度。
  2. 一種金屬線放電加工機，係在加工對象物(W)與金屬線電極(12)所形成之極間使其發生放電，藉以對該加工對象物施行放電加工之金屬線放電加工機(10)，具備：脈衝偵測部(60)，偵測反複施加於該加工對象物與該金屬線電極之電壓的脈衝； 不穩定度計算部(66)，利用以該脈衝偵測部在每段單位時間偵測到之該脈衝中之未因該放電而導致電壓下降之無放電脈衝(P3)、自施加該電壓起至發生由該放電所致之電壓下降為止之放電延遲時間(Ta)為預定時間以上之正常放電脈衝(P1)、及該放電延遲時間未達於該預定時間之異常放電脈衝(P2)，來計算用以表示放電狀態的不穩定程度之不穩定度；以及加工條件變更部(68)，基於計算出之該不穩定度，來變更針對該加工對象物之加工條件；該不穩定度計算部，使用將每段該單位時間偵測得之該異常放電脈衝、及該無放電脈衝的個數加以合計所得到之合計數相對於將每段該單位時間偵測得之該正常放電脈衝、該異常放電脈衝、及該無放電脈衝的個數加以全部合計所得到之總數的比值，來計算該不穩定度。
  3. 一種金屬線放電加工機，係在加工對象物(W)與金屬線電極(12)所形成之極間使其發生放電，藉以對該加工對象物施行放電加工之金屬線放電加工機(10)，具備：脈衝偵測部(60)，偵測反複施加於該加工對象物與該金屬線電極之電壓的脈衝；不穩定度計算部(66)，利用以該脈衝偵測部在每段單位時間偵測到之該脈衝中之未因該放電而導致電壓下降之無放電脈衝(P3)、自施加該電壓起至發生由該放電所致之電壓下降為止之放電延遲時間(Ta)為預定時間以上之正常放電脈衝(P1)、及該放電延遲時間未達於該預定時間之異常放電脈衝(P2)，來計算用以表示放電狀態的不穩定程度之不穩定度；以及加工條件變更部(68)，基於計算出之該不穩定度，來變更針對該加工對象物之加工條件； 該不穩定度計算部，使用將每段該單位時間偵測得之該正常放電脈衝的該放電延遲時間加以合計所得到之第一合計時間相對於將每段該單位時間偵測得之該異常放電脈衝的該放電延遲時間及該無放電脈衝的脈衝時間(Tb)加以合計所得到之第二合計時間的比值，來計算該不穩定度。
  4. 一種金屬線放電加工機，係在加工對象物(W)與金屬線電極(12)所形成之極間使其發生放電，藉以對該加工對象物施行放電加工之金屬線放電加工機(10)，具備：脈衝偵測部(60)，偵測反複施加於該加工對象物與該金屬線電極之電壓的脈衝；不穩定度計算部(66)，利用以該脈衝偵測部在每段單位時間偵測到之該脈衝中之未因該放電而導致電壓下降之無放電脈衝(P3)、自施加該電壓起至發生由該放電所致之電壓下降為止之放電延遲時間(Ta)為預定時間以上之正常放電脈衝(P1)、及該放電延遲時間未達於該預定時間之異常放電脈衝(P2)，來計算用以表示放電狀態的不穩定程度之不穩定度；以及加工條件變更部(68)，基於計算出之該不穩定度，來變更針對該加工對象物之加工條件；該不穩定度計算部，使用將每段該單位時間偵測得之該異常放電脈衝的該放電延遲時間及該無放電脈衝的脈衝時間加以合計所得到之合計時間相對於將每段該單位時間偵測得之該正常放電脈衝的該放電延遲時間、該異常放電脈衝的該放電延遲時間、及該無放電脈衝的脈衝時間加以全部合計所得到之總時間的比值，來計算該不穩定度。
  5. 如申請專利範圍第1~4中任一項之金屬線放電加工機，其中， 該加工條件變更部，變更下列條件中之至少一者：不施加該電壓之休停時間、朝向該極間噴吐之加工液的流量、該金屬線電極的張力、該金屬線電極的進給速度。
  6. 如申請專利範圍第5項之金屬線放電加工機，其中，該加工條件變更部，於該休停時間係變更對象，且該不穩定度成為預定閾值以上之情形下，使該休停時間加長，而於該休停時間以外之該加工液的流量、該金屬線電極的張力、及該金屬線電極的進給速度中之至少一者係變更對象，且該不穩定度成為預定閾值以上之情形下，則使該休停時間以外之至少一該變更對象減小。
  7. 一種放電加工方法，係金屬線放電加工機的放電加工方法，該金屬線放電加工機於加工對象物與金屬線電極所形成之極間使放電產生，藉以將放電加工施行於該加工對象物，該放電加工方法包括：脈衝偵測步驟(S1)，偵測反複施加於該加工對象物與該金屬線電極之電壓的脈衝；不穩定度計算步驟(S3)，使用每段單位時間中所偵測得之該脈衝中之未發生由該放電所致之電壓下降之無放電脈衝、自施加該電壓起至發生由該放電所致之電壓下降為止之放電延遲時間為預定時間以上的正常放電脈衝、及該放電延遲時間未達於該預定時間之異常放電脈衝，來計算表示放電狀態的不穩定程度之不穩定度；以及 條件變更步驟(S5、S6)，基於計算出之該不穩定度，來變更針對該加工對象物之加工條件；該不穩定度計算步驟，使用將每段該單位時間所偵測得之該異常放電脈衝、及將該無放電脈衝的個數加以合計所得到之合計數相對於每段該單位時間所偵測得之該正常放電脈衝的個數之比值，來計算該不穩定度。
  8. 一種放電加工方法，係金屬線放電加工機的放電加工方法，該金屬線放電加工機於加工對象物與金屬線電極所形成之極間使放電產生，藉以將放電加工施行於該加工對象物，該放電加工方法包括：脈衝偵測步驟(S1)，偵測反複施加於該加工對象物與該金屬線電極之電壓的脈衝；不穩定度計算步驟(S3)，使用每段單位時間中所偵測得之該脈衝中之未發生由該放電所致之電壓下降之無放電脈衝、自施加該電壓起至發生由該放電所致之電壓下降為止之放電延遲時間為預定時間以上的正常放電脈衝、及該放電延遲時間未達於該預定時間之異常放電脈衝，來計算表示放電狀態的不穩定程度之不穩定度；以及條件變更步驟(S5、S6)，基於計算出之該不穩定度，來變更針對該加工對象物之加工條件；該不穩定度計算步驟，使用將每段該單位時間所偵測得之該異常放電脈衝、及該無放電脈衝的個數加以合計所得到之合計數相對於將每段該單位時間所偵測得之該正常放電脈衝、該異常放電脈衝、及該無放電脈衝的個數加以全部合計所得到之總數之比值，來計算該不穩定度。
  9. 一種放電加工方法，係金屬線放電加工機的放電加工方法，該金屬線放電加工機於加工對象物與金屬線電極所形成之極間使放電產生，藉以將放電加工施行於該加工對象物，該放電加工方法包括：脈衝偵測步驟(S1)，偵測反複施加於該加工對象物與該金屬線電極之電壓的脈衝；不穩定度計算步驟(S3)，使用每段單位時間中所偵測得之該脈衝中之未發生由該放電所致之電壓下降之無放電脈衝、自施加該電壓起至發生由該放電所致之電壓下降為止之放電延遲時間為預定時間以上的正常放電脈衝、及該放電延遲時間未達於該預定時間之異常放電脈衝，來計算表示放電狀態的不穩定程度之不穩定度；以及條件變更步驟(S5、S6)，基於計算出之該不穩定度，來變更針對該加工對象物之加工條件；該不穩定度計算步驟，使用將每段該單位時間所偵測得之該異常放電脈衝的該放電延遲時間、及該無放電脈衝的脈衝時間加以合計之第二合計時間相對於將每段該單位時間所偵測得之該正常放電脈衝的該放電延遲時間加以合計之第一合計時間之比值，來計算該不穩定度。
  10. 一種放電加工方法，係金屬線放電加工機的放電加工方法，該金屬線放電加工機於加工對象物與金屬線電極所形成之極間使放電產生，藉以將放電加工施行於該加工對象物，該放電加工方法包括：脈衝偵測步驟(S1)，偵測反複施加於該加工對象物與該金屬線電極之電壓的脈衝； 不穩定度計算步驟(S3)，使用每段單位時間中所偵測得之該脈衝中之未發生由該放電所致之電壓下降之無放電脈衝、自施加該電壓起至發生由該放電所致之電壓下降為止之放電延遲時間為預定時間以上的正常放電脈衝、及該放電延遲時間未達於該預定時間之異常放電脈衝，來計算表示放電狀態的不穩定程度之不穩定度；以及條件變更步驟(S5、S6)，基於計算出之該不穩定度，來變更針對該加工對象物之加工條件；該不穩定度計算步驟，使用將每段該單位時間所偵測得之該異常放電脈衝的該放電延遲時間、及該無放電脈衝的脈衝時間加以合計所得到之合計時間相對於將每段該單位時間所偵測得之該正常放電脈衝的該放電延遲時間、該異常放電脈衝的該放電延遲時間、及該無放電脈衝的脈衝時間加以全部合計所得到之總時間之比值，來計算該不穩定度。
  11. 如申請專利範圍第7~10中任一項之放電加工方法，其中，該條件變更步驟，變更下列條件中之至少一者：不施加該電壓之休停時間、朝向該極間噴吐之加工液的流量、該金屬線電極的張力、該金屬線電極的進給速度。
  12. 如申請專利範圍第11項之金放電加工方法，其中，該條件變更步驟，於該休停時間係變更對象，且該不穩定度成為預定閾值以上之情形下，使該休停時間加長， 而於該休停時間以外之該加工液的流量、該金屬線電極的張力、及該金屬線電極的進給速度中之至少一者係變更對象，且該不穩定度成為預定閾值以上之情形下，則使該休停時間以外之至少一該變更對象減小。
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