TWI788637B - 金屬線放電加工機及金屬線放電加工方法 - Google Patents

金屬線放電加工機及金屬線放電加工方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種金屬線放電加工機（10），使金屬線電極（14）沿著以加工程式（46）指定之路徑對於加工對象物（W）相對移動，並對以金屬線電極（14）與加工對象物（W）形成的極間施加電壓，予以放電，藉以將加工對象物W放電加工。金屬線放電加工機（10），具備：電壓檢測部（42），檢測極間之極間電壓；對向面積計算部（52），將從金屬線電極（14）的中心軸起算在既定距離以內所包含之加工對象物（W）的表面之面積，作為對向面積計算；軸進給速度決定部（54），依據電壓檢測部（42）所檢測到之極間電壓值、及對向面積，決定軸進給速度；以及移動控制部（50），控制使金屬線電極（14）對於加工對象物（W）以軸進給速度相對移動。

Description

金屬線放電加工機及金屬線放電加工方法
本發明係關於一種金屬線放電加工機及金屬線放電加工方法，藉由在金屬線電極與加工對象物之間產生的放電而對加工對象物施加放電加工。
金屬線放電加工機中，為了獲得期望形狀，而必須於加工中使極間距離為一定。由於極間電壓與極間距離具有比例關係，故實際加工時，為了保持一定的極間距離，藉由控制軸進給速度，維持一定的極間電壓，並將加工對象物加工。加工邊角形狀的情況，極間電壓與極間距離之比例係數與加工直線形狀的情況不同，故若直接應用上述控制，則相較於加工直線形狀的情況場合，形狀精度劣化。對於此等問題，為了無關於加工部位之形狀變化地改善加工精度，而如同日本特開第2003－165030號公報所記載地，提出在加工邊角形狀的情況中，變更放電暫停時間以調整加工去除量之方法等。
然而，在如同上述習知技術般，僅著眼於加工對象物的加工部位之形狀的變化而變更加工條件之手法中，無法改善在將極間距離保持為一定而加工邊角形狀的情況之加工精度。
因而，本發明之目的在於，提供無關於加工對象物的加工部位之形狀而可進行高精度的加工之金屬線放電加工機及金屬線放電加工方法。
本發明之第1態樣為金屬線放電加工機，使金屬線電極沿著以加工程式指定之路徑對於加工對象物相對移動，並對以該金屬線電極與該加工對象物形成的極間施加電壓，予以放電，藉以將該加工對象物放電加工，該金屬線放電加工機具備：電壓檢測部，檢測該極間之極間電壓；對向面積計算部，將從該金屬線電極的中心軸起算既定距離以內所包含之該加工對象物的表面之面積，作為對向面積計算；軸進給速度決定部，依據該電壓檢測部所檢測到之極間電壓值、與該對向面積，決定軸進給速度；以及移動控制部，控制使該金屬線電極對於該加工對象物以該軸進給速度相對移動。
本發明之第2態樣為金屬線放電加工方法，使金屬線電極沿著以加工程式指定之路徑對於加工對象物相對移動，並對以該金屬線電極與該加工對象物形成的極間施加電壓，予以放電，藉以將該加工對象物放電加工，該金屬線放電加工方法包含如下步驟：對向面積計算步驟，將從該金屬線電極的中心軸起算既定距離以內所包含之該加工對象物的表面之面積，作為對向面積計算；軸進給速度決定步驟，依據檢測該極間之極間電壓的電壓檢測部所檢測到之極間電壓值、與該對向面積，決定軸進給速度；以及移動控制步驟，控制使該金屬線電極對於該加工對象物以該軸進給速度相對移動。
依本發明，無關於加工對象物的加工部位之形狀而可進行高精度的加工。
上述目的、特徵及優點，應可從參考添附圖式所說明之下述實施形態的說明而簡單地了解。
針對本發明之金屬線放電加工機及金屬線放電加工方法，揭露較佳實施形態，參考添附圖式並於下方詳細地說明。
［實施形態］ 圖1為，實施形態之金屬線放電加工機10的概略構成圖。金屬線放電加工機10，使金屬線電極14沿著以既定加工程式指定之路徑對於搭載於平台12之加工對象物（圖1並未顯示）相對移動，並對以金屬線電極14與加工對象物形成的極間施加電壓，予以放電，藉以將加工對象物放電加工。
金屬線放電加工機10，具備：上金屬線引導件16，在平台12之上方側（＋Z方向側），支持金屬線電極14；下金屬線引導件18，在平台12之下方側（－Z方向側），支持金屬線電極14；上引導塊20，設置上金屬線引導件16；以及下引導塊22，設置下金屬線引導件18。從金屬線捲筒24以預先決定的速度往送出方向供給之金屬線電極14，經由上金屬線引導件16及下金屬線引導件18，收納至回收箱26。進一步，金屬線放電加工機10，具備對極間供給電壓之加工電源28、及數值控制裝置（CNC）30。數值控制裝置30，具備CPU等處理器與記憶體，藉由實行儲存於記憶體的程式，而作為本實施形態之數值控制裝置30而作用。圖1所示之X方向、Y方向及Z方向彼此垂直，Z方向之相反方向為重力方向。
將平台12、加工對象物（圖1並未顯示）、上金屬線引導件16與上引導塊20、下金屬線引導件18與下引導塊22，收納於以加工液填滿的加工槽34，在此一狀態下實行金屬線放電加工。加工槽34，設置於底座38之上。
圖2為，實施形態之金屬線放電加工機10的功能方塊圖。在圖2，雖省略圖1所示之金屬線放電加工機10的構成之一部分，但顯示係金屬線放電加工機10所具備之構成要素而圖1並未顯示的驅動部40及電壓檢測部42。
驅動部40，為了使金屬線電極14對於加工對象物W往X方向及Y方向相對移動而驅動平台12。驅動部40，具備馬達（未圖示）、馬達之編碼器（未圖示）、及驅動傳遞機構（未圖示）。馬達，係為了使平台12往X方向及Y方向移動而分別設置。驅動傳遞機構，藉由用於將X方向用及Y方向用之馬達各自的旋轉運動轉換為平台12之X方向及Y方向的直線運動之滾珠螺桿、及設置於平台12之螺帽等而構成。
另，亦可取代驅動部40，設置驅動上引導塊20及下引導塊22之驅動部，或可在設置驅動部40以外，進一步設置驅動上引導塊20及下引導塊22之驅動部。電壓檢測部42，檢測以金屬線電極14與加工對象物W形成的極間之極間電壓。
數值控制裝置30，具備儲存於儲存裝置（未圖示）之加工程式46、移動控制部50、對向面積計算部52、軸進給速度決定部54、及放電控制部56。
移動控制部50，控制將搭載加工對象物W之平台12驅動的驅動部40，控制使金屬線電極14沿著以加工程式46指定之路徑（加工路徑），對於加工對象物W以軸進給速度決定部54決定之軸進給速度相對移動。
對向面積計算部52，依據加工程式46，將從金屬線電極14的中心軸起算在既定距離以內所包含之加工對象物W的表面之面積，作為對向面積計算。對向面積計算部52，於加工中，依據常時監視之極間電壓及放電次數，算出前次施行的精加工或粗加工所產生之加工對象物W的形狀。進一步，對向面積計算部52，依據從加工程式46取得之金屬線電極14的中心軸之當下位置，算出當次施行的精加工所產生之加工對象物W的當下形狀。另，以下，將前次施行的精加工或粗加工稱作前次的加工，將當次施行的精加工稱作當次的加工。而後，於數值控制裝置30中對預先決定的每一計算周期，於該計算周期之金屬線電極14的中心軸之位置中，依據算出之加工對象物W的當下形狀，計算對向面積。以下，針對因應對向面積的定義及對向面積的控制之必要性加以說明。
圖3為，從金屬線電極14的中心軸O方向（Z軸方向）觀察金屬線電極14及加工對象物W之關係的剖面圖。於金屬線放電加工中，在施行放電加工時，金屬線電極14及加工對象物W成為如圖3的位置關係。金屬線電極14的中心軸O，沿著加工路徑往加工方向相對移動。
圖4為，顯示從金屬線電極14的中心軸O至加工對象物W之距離與放電機率的關係之圖。圖4之橫軸為，從金屬線電極14的中心軸O至加工對象物W之距離；縱軸為，在極間產生放電的機率即放電機率。放電機率依存於從中心軸O至加工對象物W之距離，如圖4所示地變化。從中心軸O至加工對象物W之距離，成為金屬線電極14之金屬線半徑加上極間之距離（極間距離）的值。將在極間產生放電之從中心軸O至加工對象物W的距離之最大距離，稱作最大可放電距離。而本實施形態，將從金屬線電極14的中心軸O起算在最大可放電距離以內所包含之加工對象物W的表面之面積，定義為對向面積。
圖5為，說明加工路徑為直線的情況之對向面積的剖面圖。圖5為，從金屬線電極14的中心軸O方向（Z軸方向）觀察金屬線電極14及加工對象物W的剖面圖，以二點鏈線顯示藉由當次的加工而形成之期望形狀（直線形狀）。金屬線電極14的中心軸O，沿著以加工程式46指定之加工路徑往加工方向直線地移動。上述定義之對向面積，成為從金屬線電極14的中心軸O起算半徑為最大可放電距離的圓內所包含之加工對象物W的表面之面積。於成為對向面積的算出對象之加工對象物W的表面60，包含當次的加工所產生之加工對象物W的表面60a、及前次的加工所產生之加工對象物W的表面60b。
圖6為，說明加工路徑為曲線的情況之對向面積的剖面圖。圖6為，從金屬線電極14的中心軸O方向（Z軸方向）觀察金屬線電極14及加工對象物W的剖面圖，以二點鏈線顯示藉由當次的加工而形成之期望形狀（內角形狀）。金屬線電極14的中心軸O，沿著以加工程式46指定之曲線的加工路徑而改變移動方向。於成為對向面積的算出對象之加工對象物W的表面62，包含當次的加工所產生之加工對象物W的表面62a、及前次的加工所產生之加工對象物W的表面62b。與圖5所示之將加工對象物W加工為直線形狀的情況之對向面積相比，得知圖6所示之將加工對象物W加工為內角形狀的情況之對向面積成為較大。
接著，對於因應對向面積的變化之放電機率及極間電壓值的預先決定之時間內的平均值之變化予以說明。以下，將上述平均值單稱作極間電壓值的平均值。圖7為，顯示加工路徑為直線的情況之極間電壓的時間變化之圖。圖8為，顯示加工路徑為曲線的情況之極間電壓的時間變化之圖。圖7，對應於如圖5之加工直線形狀的情況；圖8，對應於如圖6之加工內角形狀的情況。圖7及圖8之橫軸為時間，縱軸為極間電壓。圖7及圖8中，對極間施加之電壓脈波的電壓值、電壓脈波間的暫停時間、及軸進給速度全部相同，控制使軸進給速度成為預先決定的一定值。在無放電的情況，電壓脈波維持為矩形波形，而在產生放電的情況，成為於放電產生時電壓值下降之電壓波形。如同將圖7與圖8比較所得知，在上述同一條件的基礎下，放電的產生頻度，相較於加工直線形狀的情況，在加工對向面積變大之內角形狀的情況變得較高。此一結果，未控制軸進給速度的情況之極間電壓值的平均值，相較於加工直線形狀的情況，在加工內角形狀的情況變得較小。
此外，圖9為，顯示極間電壓值的平均值與極間距離之關係的圖。圖9之橫軸為極間電壓值的平均值，縱軸為極間距離。圖9中，以「直線形狀」顯示沿著直線形狀的直線之加工路徑的情況之極間電壓值的平均值與極間距離之比例關係，以「內角形狀」顯示沿著內角形狀的曲線之加工路徑的情況之極間電壓值的平均值與極間距離之比例關係，以「外角形狀」顯示沿著外角形狀的曲線之加工路徑的情況之極間電壓值的平均值與極間距離之比例關係。在使極間電壓值的平均值為一定之情況，極間距離依外角形狀、直線形狀、內角形狀的順序而有變大之傾向。
在不考慮對向面積，實行決定軸進給速度俾使極間電壓值的平均值成為預先決定的值之目標電壓的控制之習知金屬線放電加工機中，控制軸進給速度，使極間電壓值的平均值追蹤不與對向面積相依之目標電壓的值。因此，圖7所示之直線形狀的加工之極間電壓值的平均值，成為控制軸進給速度之情況的預先決定之目標電壓的值之情況，控制軸進給速度，使圖8所示之內角形狀的加工之極間電壓值的平均值，亦成為與圖7相同之目標電壓的值。此一結果，內角形狀的加工之極間距離，如圖9所示，較直線形狀的加工之極間距離成為更大，無法將極間距離保持為一定。
因而，本實施形態中，在加工對象物W的加工部位之形狀及加工路徑為直線形狀、及從直線改變而對向面積改變時，實行除了依存於極間電壓值的平均值以外亦依存於對向面積之軸進給速度的控制，俾將極間距離保持為一定。
圖9中，使目標電壓之預先決定的值之電壓為V0，使直線形狀的加工之極間電壓值的平均值亦為V0，直線形狀的加工之極間距離為D0。此時，若如同習知技術地未考慮對向面積而不修正目標電壓，則內角形狀的加工之極間距離成為較D0更大的D1。此一結果，極間距離無法保持為一定值D0。相對於此，本實施形態中，加工對象物W的加工部位從直線形狀改變為內角形狀時，因應對向面積的變化量（增加量）而修正使目標電壓從V0成為V1之變小的值。此一結果，在加工內角形狀的情況中，仍可將極間距離保持為一定值D0而改善加工精度。此外，加工對象物W的加工部位從直線形狀改變為外角形狀時，為了將極間距離保持為D0，因應對向面積的變化量（減少量）而修正使目標電壓成為較V0更大。藉此，無關於加工對象物W的加工部位之形狀而可進行高精度的精加工。
軸進給速度決定部54，依據電壓檢測部42所檢測到之極間電壓值、與如同上述地對向面積計算部52所計算出之對向面積，決定軸進給速度。軸進給速度決定部54，決定軸進給速度，俾使極間電壓值的平均值成為預先決定的值之目標電壓。進一步，本實施形態之軸進給速度決定部54，因應計算出之對向面積的值之變化量而修正使目標電壓增減。
具體而言，軸進給速度決定部54，在加工對象物W的加工部位從直線形狀改變為內角形狀或外角形狀，對向面積的值相較於加工路徑為直線之情況所計算出的值有所改變之情況，因應對向面積的值之變化量，修正使目標電壓由預先決定的值增減。例如，由於加工內角形狀而加工路徑成為曲線，對向面積增大之情況，若對向面積越增大則修正使目標電壓由預先決定的值減少；由於加工外角形狀而加工路徑成為曲線，對向面積減少之情況，若對向面積越減少則修正使目標電壓由預先決定的值增大。
圖10為，說明加工內角形狀的情況之目標電壓的修正之圖。圖10之橫軸為時間，縱軸為極間電壓。圖11為，說明因應對向面積的修正所產生之目標電壓的變化之圖。於圖11的上側顯示與時間變化對應之對向面積的變化，於下側顯示與時間變化對應之修正所產生之目標電壓的值之變化。
如同加工內角形狀的情況，相較於直線形狀之加工的值，對向面積的值變大，則如圖10及圖11所示，若對向面積的值變得越大，則修正使目標電壓較預先決定的值變得更小。尤其是，在圖10，修正預先決定的值V0之目標電壓，俾使修正後之目標電壓V1成為圖8的平均值。而後，軸進給速度決定部54，決定軸進給速度，俾使極間電壓值的平均值成為修正後之目標電壓。此一結果，可在內角形狀的加工中，維持放電之產生頻度較直線形狀的加工更高之狀態，決定因應對向面積之適合的軸進給速度。另，如圖11所示，若加工對象物W的加工部位從內角形狀回到直線形狀，則目標電壓回到預先決定的值。
放電控制部56，控制加工電源28，包夾著預先決定的暫停時間而對極間施加電壓。若加工部位從直線形狀改變為內角形狀，如圖6及圖8所示地對向面積及放電的產生頻度增加，則因放電而產生的放電反斥力增加。此一結果，金屬線電極14之從加工路徑的位置偏移發生之可能性增高。因而，放電控制部56，因應對向面積的變化而改變暫停時間。具體而言，若對向面積變得越大，則將暫停時間增長。藉此，可降低受到放電反斥力之頻度，防止金屬線電極14的位置偏移。相反地，若加工部位從直線形狀改變為外角形狀，對向面積及放電的產生頻度減少，則因放電而產生的放電反斥力減少。此一情況，若對向面積變得越小，則將暫停時間減少即可。
圖12，說明因應對向面積而改變暫停時間的圖。於圖12的上側顯示與時間變化對應之對向面積的變化，於下側顯示與時間變化對應之暫停時間的變化。亦即，若加工對象物W的加工部位從直線形狀改變為內角形狀而對向面積變大，則放電控制部56，使暫停時間較直線形狀之加工的值更大，若加工對象物W的加工部位從內角形狀回到直線形狀，則使暫停時間回到原本的值。
圖13為，說明實施形態之金屬線放電加工方法的流程圖。圖13的流程圖，在精加工中實行。
首先，對向面積計算部52，於預先決定的每一計算周期，在該計算周期之金屬線電極14的中心軸O之位置中，依據加工程式46，將從金屬線電極14的中心軸O起算在最大可放電距離以內所包含之加工對象物W的表面之面積，作為對向面積計算（步驟S1）。
步驟S1之後，軸進給速度決定部54，依據電壓檢測部42所檢測到之極間電壓值、與在步驟S1求出之對向面積，決定軸進給速度（步驟S2）。具體而言，在加工對象物W的加工部位之形狀改變，而使對向面積的值相較於加工路徑為直線之情況所計算出的值有所改變之情況，軸進給速度決定部54，因應對向面積的值之變化量而修正使目標電壓由預先決定的值增減。而後，軸進給速度決定部54，決定軸進給速度，俾使極間電壓值的平均值成為修正後之目標電壓。
另，成為步驟S2中的軸進給速度之決定所使用的平均值之計算對象的極間電壓值，宜包含金屬線電極14位於在步驟S1使對向面積計算部52計算對向面積時所使用的中心軸O之位置時，藉由電壓檢測部42檢測到的極間電壓值，但不必非得滿足此條件。
步驟S2之後，移動控制部50，使驅動部40驅動平台12，控制使金屬線電極14沿著以加工程式46指定之路徑，對於加工對象物W以在步驟S2決定之軸進給速度相對移動（步驟S3）。
步驟S3之後，移動控制部50，依據加工程式46判斷精加工是否已結束（步驟S4），重複步驟S1～S3直至精加工結束為止。若判斷為精加工結束（步驟S4：YES），則結束。
如同上述說明，依金屬線放電加工機10，在軸進給速度之決定中，對目標電壓施行因應對向面積的變化之修正。藉此，即便加工對象物W的加工部位之形狀，改變為直線形狀、內角形狀、外角形狀，仍可將極間距離保持為一定。此外，在從直線往圓弧、從圓弧往直線等加工路徑緩緩地變化的加工部位，進一步，在具有段差的加工部位中，亦可藉由計算對向面積的變化，施行加工條件的修正，而可將極間距離保持為一定。此一結果，可無關於加工對象物W的加工部位之形狀而進行高精度的加工。另，上述實施形態，雖以精加工為例而說明，但在粗加工中自然亦可獲得相同效果。
另，因應對向面積的變化而修正之加工條件，亦可進一步包含對於加工路徑之中心軸O的偏置、加工液之噴流的量等。
［變形例］ 上述實施形態，亦可如同以下地變形。
（變形例1） 圖14為，說明變形例1之加工內角形狀的情況之極間電壓值的修正之圖。上述實施形態之軸進給速度決定部54，因應計算出之對向面積的值之變化量而修正使目標電壓增減，但因應對向面積的值之變化量而修正使極間電壓值增減亦可獲得相同效果。變形例1之軸進給速度決定部54，亦決定軸進給速度俾使極間電壓值的平均值成為預先決定的值之目標電壓，但未修正目標電壓V0而係將其固定為預先決定的值。
而後，軸進給速度決定部54，在加工對象物W的加工部位從直線形狀改變為內角形狀或外角形狀，對向面積的值相較於加工路徑為直線之情況所計算出的值有所改變之情況，因應對向面積的值之變化量，修正使電壓檢測部42所檢測到之極間電壓值增減。亦即，由於加工內角形狀而對向面積的值相較於直線形狀之加工的值變大時，如圖14所示，若對向面積的值變得越大，則修正使極間電壓值較檢測到的值變得更大。在圖14，修正極間電壓值，俾使修正後之極間電壓值的平均值成為V0。而後，軸進給速度決定部54，決定軸進給速度，俾使修正後之極間電壓值的平均值成為目標電壓V0。此一結果，可在內角形狀的加工中，維持放電之產生頻度較直線形狀的加工更高之狀態，決定因應對向面積之適合的軸進給速度。相反地，由於加工外角形狀而對向面積的值相較於直線形狀之加工的值變小時，若對向面積的值變得越小，則修正使極間電壓值較檢測到的值變得更小。
（變形例2） 圖15為，用於說明變形例2之對向面積的定義所使用之既定距離d的圖。圖16為，說明變形例2之對向面積的剖面圖。上述實施形態之對向面積計算部52，將從金屬線電極14的中心軸O起算在最大可放電距離以內所包含之加工對象物W的表面之面積定義為對向面積，但對向面積並未限定於此一形態。於圖15，與圖4同樣地顯示從金屬線電極14的中心軸O至加工對象物W之距離與放電機率的關係。放電機率存在閾值，若成為未滿該閾值的值，則放電產生的去除效率大幅下降。因而，變形例2中，將對向面積的定義所使用之既定距離d，限定在放電機率成為閾值以上的從中心軸O至加工對象物W之距離的範圍。具體而言，對向面積計算部52，將在使從中心軸O起算在既定距離d以內所包含之加工對象物W的表面之面積作為對向面積計算時所使用的既定距離d，限定為圖15之d1以上且d2以下的距離。於圖16顯示利用如此地決定的既定距離d而定義之對向面積。藉此，可有效率地實現無關於加工對象物W的加工部位之形狀的高精度的加工。
另，對向面積計算部52，將從中心軸O起算在既定距離以內所包含之加工對象物W的表面之面積作為對向面積計算時所使用的既定距離，並未限定於上述實施形態及變形例2，可任意設定。
（變形例3） 上述實施形態及變形例1及2，亦可在不產生矛盾之範圍任意組合。
［從實施形態獲得之發明］ 針對可從上述實施形態掌握之發明，於下方記載。
（第1發明） 金屬線放電加工機（10），使金屬線電極（14）沿著以加工程式（46）指定之路徑對於加工對象物（W）相對移動，並對以金屬線電極（14）與加工對象物（W）形成的極間施加電壓，予以放電，藉以將加工對象物（W）放電加工。金屬線放電加工機（10），具備：電壓檢測部（42），檢測極間之極間電壓；對向面積計算部（52），將從金屬線電極（14）的中心軸（O）起算在既定距離以內所包含之加工對象物（W）的表面之面積，作為對向面積計算；軸進給速度決定部（54），依據電壓檢測部（42）所檢測到之極間電壓值、與對向面積，決定軸進給速度；以及移動控制部（50），控制使金屬線電極（14）對於加工對象物（W）以軸進給速度相對移動。
藉此，可無關於加工對象物（W）的加工部位之形狀而進行高精度的加工。
軸進給速度決定部（54），亦可決定軸進給速度，俾使極間電壓值的平均值成為預先決定的值之目標電壓，在對向面積的值相較於路徑為直線之情況所計算出的值有所改變之情況，因應變化量而修正使極間電壓值增減，決定軸進給速度俾使修正後之極間電壓值的平均值成為目標電壓。藉此，可決定因應對向面積之適合的軸進給速度。
軸進給速度決定部（54），亦可決定軸進給速度，俾使極間電壓值的平均值成為目標電壓，在對向面積的值相較於路徑為直線之情況所計算出的值有所改變之情況，因應變化量而修正使目標電壓增減，決定軸進給速度俾使極間電壓值的平均值成為修正後之目標電壓。藉此，可決定因應對向面積之適合的軸進給速度。
金屬線放電加工機（10），亦可具備放電控制部（56），其包夾著暫停時間而對極間施加電壓。放電控制部（56），亦可因應對向面積的變化而改變暫停時間。藉此，可降低受到放電反斥力之頻度，防止金屬線電極（14）的位置偏移。
既定距離，亦可為在極間產生放電之最大距離。
既定距離，亦可為在極間產生放電的機率成為閾值以上之距離。藉此，可有效率地實現無關於加工對象物（W）的加工部位之形狀的高精度的加工。
對向面積計算部（52），亦可依據加工程式（46），計算對向面積。
（第2發明） 金屬線放電加工方法，使金屬線電極（14）沿著以加工程式（46）指定之路徑對於加工對象物（W）相對移動，並對以金屬線電極（14）與加工對象物（W）形成的極間施加電壓，予以放電，藉以將加工對象物（W）放電加工。金屬線放電加工方法，包含如下步驟：對向面積計算步驟（S1），將從金屬線電極（14）的中心軸（O）起算在既定距離以內所包含之加工對象物（W）的表面之面積，作為對向面積計算；軸進給速度決定步驟（S2），依據檢測極間之極間電壓的電壓檢測部（42）所檢測到之極間電壓值、及對向面積，決定軸進給速度；以及，移動控制步驟（S3），控制使金屬線電極（14）對於加工對象物（W）以軸進給速度相對移動。
藉此，可無關於加工對象物（W）的加工部位之形狀而進行高精度的加工。
軸進給速度決定步驟（S2），亦可決定軸進給速度，俾使極間電壓值的平均值成為預先決定的值之目標電壓，在對向面積的值相較於路徑為直線之情況所計算出的值有所改變之情況，因應變化量而修正使極間電壓值增減，決定軸進給速度俾使修正後之極間電壓值的平均值成為目標電壓。藉此，可決定因應對向面積之適合的軸進給速度。
軸進給速度決定步驟（S2），亦可決定軸進給速度，俾使極間電壓值的平均值成為目標電壓，在對向面積的值相對於路徑為直線之情況所計算出的值有所改變之情況，因應變化量而修正使目標電壓增減，決定軸進給速度俾使極間電壓值的平均值成為修正後之目標電壓。藉此，可決定因應對向面積之適合的軸進給速度。
金屬線放電加工方法，亦可包含放電控制步驟，其包夾著暫停時間而對極間施加電壓。放電控制步驟，亦可因應對向面積的變化而改變暫停時間。藉此，可降低受到放電反斥力之頻度，防止金屬線電極（14）的位置偏移。
既定距離，亦可為在極間產生放電之最大距離。
既定距離，亦可為在極間產生放電的機率成為閾值以上之距離。藉此，可有效率地實現無關於加工對象物（W）的加工部位之形狀的高精度的加工。
對向面積計算步驟（S1），亦可依據加工程式（46），計算對向面積。
10:金屬線放電加工機 12:平台 14:金屬線電極 16:上金屬線引導件 18:下金屬線引導件 20:上引導塊 22:下引導塊 24:金屬線捲筒 26:回收箱 28:加工電源 30:數值控制裝置 34:加工槽 38:底座 40:驅動部 42:電壓檢測部 46:加工程式 50:移動控制部 52:對向面積計算部 54:軸進給速度決定部 56:放電控制部 60,60a,60b,62,62a,62b:表面 d,d1,d2,D0,D1:距離 O:中心軸 V0,V1:電壓 W:加工對象物
圖1係實施形態之金屬線放電加工機的概略構成圖。 圖2係實施形態之金屬線放電加工機的功能方塊圖。 圖3係於金屬線電極的中心軸方向（Z軸方向）觀察金屬線電極及加工對象物的關係之剖面圖。 圖4係顯示從金屬線電極的中心軸至加工對象物之距離與放電機率的關係之圖。 圖5係說明加工路徑為直線的情況之對向面積的剖面圖。 圖6係說明加工路徑為曲線的情況之對向面積的剖面圖。 圖7係顯示加工路徑為直線的情況之極間電壓的時間變化之圖。 圖8係顯示加工路徑為曲線的情況之極間電壓的時間變化之圖。 圖9係顯示極間電壓值的平均值與極間距離之關係的圖。 圖10係說明加工內角形狀的情況之目標電壓的修正之圖。 圖11係說明因應對向面積的修正所產生之目標電壓的變化之圖。 圖12係說明因應對向面積而改變暫停時間的圖。 圖13係說明實施形態之金屬線放電加工方法的流程圖。 圖14係說明變形例1之加工內角形狀的情況之極間電壓值的修正之圖。 圖15係用於說明變形例2之對向面積的定義所使用之既定距離的圖。 圖16係說明變形例2之對向面積的剖面圖。
10:金屬線放電加工機
12:平台
14:金屬線電極
16:上金屬線引導件
18:下金屬線引導件
28:加工電源
30:數值控制裝置
40:驅動部
42:電壓檢測部
46:加工程式
50:移動控制部
52:對向面積計算部
54:軸進給速度決定部
56:放電控制部
W:加工對象物

Claims (12)

  1. 一種金屬線放電加工機，使金屬線電極沿著以加工程式指定之路徑對於加工對象物相對移動，並對以該金屬線電極與該加工對象物形成的極間施加電壓，予以放電，藉以將該加工對象物放電加工，其包含：電壓檢測部，檢測該極間之極間電壓；對向面積計算部，將從該金屬線電極的中心軸起算在既定距離以內所包含之該加工對象物的表面之面積，作為對向面積計算；軸進給速度決定部，依據該電壓檢測部所檢測到之極間電壓值與該對向面積，決定軸進給速度；以及移動控制部，進行控制以使該金屬線電極對於該加工對象物以該軸進給速度相對移動；該軸進給速度決定部，決定該軸進給速度以使得該極間電壓值的平均值成為預先決定的值之目標電壓，在該對向面積的值相較於該路徑為直線之情況所計算出的值有所改變之情況，因應變化量而修正使該極間電壓值增減，並決定該軸進給速度俾使修正後之該極間電壓值的平均值成為該目標電壓。
  2. 一種金屬線放電加工機，使金屬線電極沿著以加工程式指定之路徑對於加工對象物相對移動，並對以該金屬線電極與該加工對象物形成的極間施加電壓，予以放電，藉以將該加工對象物放電加工，其包含：電壓檢測部，檢測該極間之極間電壓； 對向面積計算部，將從該金屬線電極的中心軸起算在既定距離以內所包含之該加工對象物的表面之面積，作為對向面積計算；軸進給速度決定部，依據該電壓檢測部所檢測到之極間電壓值與該對向面積，決定軸進給速度；以及移動控制部，進行控制以使該金屬線電極對於該加工對象物以該軸進給速度相對移動；該軸進給速度決定部，決定該軸進給速度，俾使該極間電壓值的平均值成為目標電壓，在該對向面積的值相較於該路徑為直線之情況所計算出的值有所改變之情況，因應變化量而修正使該目標電壓增減，決定該軸進給速度俾使該極間電壓值的平均值成為修正後之該目標電壓。
  3. 如請求項第1或2項之金屬線放電加工機，其中，更包含放電控制部，其包夾著暫停時間而對該極間施加電壓；該放電控制部，因應該對向面積的變化而改變該暫停時間。
  4. 如請求項第1或2項之金屬線放電加工機，其中，該既定距離，係在該極間產生放電之最大距離。
  5. 如請求項第1或2項之金屬線放電加工機，其中，該既定距離，係在該極間產生放電的機率成為閾值以上之距離。
  6. 如請求項第1或2項之金屬線放電加工機，其中， 該對向面積計算部，依據該加工程式來計算該對向面積。
  7. 一種金屬線放電加工方法，使金屬線電極沿著以加工程式指定之路徑對於加工對象物相對移動，並對以該金屬線電極與該加工對象物形成的極間施加電壓，予以放電，藉以將該加工對象物放電加工，其包含如下步驟；對向面積計算步驟，將從該金屬線電極的中心軸起算既定距離以內所包含之該加工對象物的表面之面積，作為對向面積計算；軸進給速度決定步驟，依據檢測該極間之極間電壓的電壓檢測部所檢測到之極間電壓值、與該對向面積，決定軸進給速度；以及移動控制步驟，控制使該金屬線電極對於該加工對象物以該軸進給速度相對移動；該軸進給速度決定步驟，決定該軸進給速度，俾使該極間電壓值的平均值成為預先決定的值之目標電壓，在該對向面積的值相較於該路徑為直線之情況所計算出的值有所改變之情況，因應變化量而修正使該極間電壓值增減，決定該軸進給速度俾使修正後之該極間電壓值的平均值成為該目標電壓。
  8. 一種金屬線放電加工方法，使金屬線電極沿著以加工程式指定之路徑對於加工對象物相對移動，並對以該金屬線電極與該加工對象物形成的極間施加電壓，予以放電，藉以將該加工對象物放電加工，其包含如下步驟；對向面積計算步驟，將從該金屬線電極的中心軸起算既定距離以內所包含之該加工對象物的表面之面積，作為對向面積計算； 軸進給速度決定步驟，依據檢測該極間之極間電壓的電壓檢測部所檢測到之極間電壓值、與該對向面積，決定軸進給速度；以及移動控制步驟，控制使該金屬線電極對於該加工對象物以該軸進給速度相對移動；該軸進給速度決定步驟，決定該軸進給速度，俾使該極間電壓值的平均值成為目標電壓，在該對向面積的值相較於該路徑為直線之情況所計算出的值有所改變之情況，因應變化量而修正使該目標電壓增減，決定該軸進給速度俾使該極間電壓值的平均值成為修正後之該目標電壓。
  9. 如請求項第7或8項之金屬線放電加工方法，其中，更包含放電控制步驟，其包夾著暫停時間而對該極間施加電壓；該放電控制步驟，因應該對向面積的變化而改變該暫停時間。
  10. 如請求項第7或8項之金屬線放電加工方法，其中，該既定距離，係在該極間產生放電之最大距離。
  11. 如請求項第7或8項之金屬線放電加工方法，其中，該既定距離，係在該極間產生放電的機率成為閾值以上之距離。
  12. 如請求項第7或8項之金屬線放電加工方法，其中，該對向面積計算步驟，依據該加工程式來計算該對向面積。
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