TWM556189U - 具降低圓弧加工誤差的線切割機 - Google Patents
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- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
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Abstract
一種具降低圓弧加工誤差的線切割機，包含一能以一線電極對一工件進行線切割的放電加工機，並透過一方法來降低線切割加工圓弧誤差。該方法包含下列步驟：步驟A：分析一電腦數值控制(CNC)程式碼，以得到一加工路徑，及一用以控制該放電加工機的控制參數。步驟B：透過該加工路徑及該控制參數模擬加工過程，並且由該模擬結果探知及在該加工路徑上標記出會對該工件產生圓弧狀切割的一圓弧加工區段。步驟C：驅使該線電極沿該加工路徑進行線切割，並判斷該線電極是否切割至該圓弧加工區段。步驟D：若該線電極已切割至該圓弧加工區段時，根據一參數對應表對該控制參數進行調整，以補償該線電極在該圓弧加工區段上對該工件造成的誤差。
Description
本新型是有關於一種線切割放電加工機，特別是指一種具降低圓弧加工誤差的線切割機。
台灣的模具工業不僅具有世界級的水準，而且對於帶動我國製造業的發展，更是厥功至偉。同時，隨著產業的更迭，模具加工的複雜度及精密度已大幅提高，而能因應如此需求的放電加工機便成為製造精密模具所不可或缺的工具母機。其中，線切割放電加工機因為幾乎不會對工件產生切削應力，而影響到工件的機械性質，所以常用於切割具有低殘留應力的模具。
但是，由於線切割放電加工機的線電極並非剛體，容易在加工過程中受到工件拉扯與放電狀態等作用，而產生撓曲及擺振，導致切割軌跡偏離設計輪廓，降低加工精度，尤其因為圓弧段的加工方向不斷改變，使得該線電極的撓曲與擺振效應更進一步擴大加工落後的程度。如圖1所示，左圖表示理想加工下，沿一理想加工路徑C切割的工件輪廓，其上半部圓形直徑A與其下半部矩形
長度B相同，然而在表示實際加工成型的右圖中，是沿一實際加工路徑C’切割，使得直徑A’小於長度B，且其上半部形狀變形為橢圓。
目前針對改善上述加工落後的策略有兩種：一是軌跡補償；二是反覆修整。軌跡補償是預先判斷該線電極的落後幅度，而產生一偏移量至原先的加工路徑進行補償，需要倚靠人為經驗或電腦程式來產生該偏移量，不僅操作門檻高，而且難以針對不同的工件特性及加工環境對該偏移量施以對應的微調。反覆修整則需降低加工速度且進行多次加工，而增加處理時間，造成加工效率降低。
因此，本新型的目的，即在提供一種方便使用者操作，並讓線切割放電加工機維持良好的加工效率，且能有效降低圓弧加工誤差的線切割機。
於是，本新型具降低圓弧加工誤差的線切割機，包含一能以一線電極對一工件進行線切割的放電加工機，並透過一方法來降低線切割加工圓弧誤差。該方法包含下列步驟：
步驟A：分析一電腦數值控制(CNC)程式碼，以得到一加工路徑，及一用以控制該放電加工機的控制參數。
步驟B：透過該加工路徑及該控制參數模擬加工過程，並且由該模擬結果探知及在該加工路徑上標記出會對該工件產生圓弧狀切割的一圓弧加工區段。
步驟C：驅使該線電極沿該加工路徑進行線切割，並判斷該線電極是否切割至該圓弧加工區段。
步驟D：若該線電極已切割至該圓弧加工區段時，根據一參數對應表對該控制參數進行調整，以補償該線電極在該圓弧加工區段上對該工件造成的誤差。
本新型之功效在於：藉由該參數對應表自動調整該控制參數，不僅能有效降低在該圓弧加工區段上的加工誤差，方便使用者操作，同時也不需反覆修整加工程序，使該線切割放電加工機能維持良好的加工效率。
100‧‧‧放電加工機
110‧‧‧立柱
120‧‧‧機頭
130‧‧‧線電極
140‧‧‧加工平台
200‧‧‧工件
A,A’‧‧‧直徑
B‧‧‧長度
C‧‧‧理想加工路徑
C’‧‧‧實際加工路徑
L1‧‧‧圓弧加工區段
L2‧‧‧直線加工區段
S31~S36‧‧‧步驟
本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一示意圖，說明線切割圓弧因加工誤差而使一工件的輪廓產生變形；圖2是一示意圖，說明本新型具降低圓弧加工誤差的線切割機的一實施例；圖3是一流程圖，說明該實施例所使用的方法之步驟；及圖4是一示意圖，說明該實施例所使用的方法對於一加工路徑中的一圓弧加工區段的控制參數進行調整，以補償該加工誤差。
如圖2與圖3所示，本新型具降低圓弧加工誤差的線切割機包含一能對一工件200進行線切割的放電加工機100。該放電加工機100具有一立柱110、一設置於該立柱110的機頭120、一端設置於該機頭120的一線電極130，及一供該工件200放置的加工平台140。該線切割機透過一方法來降低線切割加工圓弧誤差。該方法包含下列步驟：
步驟S31：分析一電腦數值控制(CNC)程式碼，以得到一加工路徑，及一用以控制該放電加工機100的機頭120及加工平台140的控制參數。
步驟S32：透過該加工路徑及該控制參數模擬加工過程，並且由該模擬結果探知及在該加工路徑上標記出會對該工件200產生圓弧狀切割的一圓弧加工區段。
步驟S33：判斷是否為修割加工。
步驟S34：驅使該機頭120以引導該線電極130沿該加工路徑進行線切割，並判斷該線電極130是否切割至該圓弧加工區段。
步驟S35：若該線電極130已切割至該圓弧加工區段時，根據一參數對應表對該控制參數進行調整，以補償該線電極130在該圓弧加工區段上對該工件200造成的誤差。
步驟S36：驅使該線電極130沿該加工路徑及該控制參數對該工件200進行線切割。
其中，該控制參數是相關於該放電加工機100的一放電能量及一加工速度。而且，該放電能量及該加工速度，都與該放電加工機100所能對該工件產生的切削深度有著對應關係，同時也相關於該線電極130該對該工件200切割過程中產生的擺振響應及電場集中效應。
因此，透過累積加工的相關數據，並將該對應關係建構成該參數對應表，以方便後續步驟進行查找對應，不僅能提高加工效率，並且對使用者而言，便不再需要費心地調整該控制參數或是設計該加工路徑，大幅降低操作過程的繁雜性。
藉此，若將本新型應用於一如圖1所示的切割加工中，則如圖4所示，該加工路徑包括一圓弧加工區段L1，及一直線加工區段L2，且以虛線表示。而該放電能量以實線圓圈表示，半徑愈大代表其能量愈強，所產生的切削深度也愈大。
此外，為了補償該線電極130擺振響應及電場集中效應所造成的誤差，在該圓弧加工區段L1的放電能量並非恆等，而是依照該參數對應表調整該控制參數，不斷變化大小來補償該線電極130在該圓弧加工區段L1上對該工件造成的誤差，使得在該圓弧加工區段L1的加工誤差得以降低。
綜上所述，本新型藉由該參數對應表自動調整該控制參數，不僅能有效降低在該圓弧加工區段L1上的加工誤差，方便使用者操作，同時也不需反覆修整加工程序，使該線切割放電加工機100能維持良好的加工效率，故確實能達成本新型之目的。
惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，即凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。
Claims (6)
- 一種具降低圓弧加工誤差的線切割機，包含一能對一工件進行線切割的放電加工機，該放電加工機具有一立柱、一設置於該立柱的機頭、一端設置於該機頭的一線電極，及一供該工件放置的加工平台，該線切割機透過一方法來降低線切割加工圓弧誤差；該方法包含下列步驟：步驟A：分析一電腦數值控制(CNC)程式碼，以得到一加工路徑，及一用以控制該放電加工機的機頭及加工平台的控制參數；步驟B：透過該加工路徑及該控制參數模擬加工過程，並且由該模擬結果探知及在該加工路徑上標記出會對該工件產生圓弧狀切割的一圓弧加工區段；步驟C：驅使該機頭以引導該線電極沿該加工路徑進行線切割，並判斷該線電極是否切割至該圓弧加工區段；及步驟D：若該線電極已切割至該圓弧加工區段時，根據一參數對應表對該控制參數進行調整，以補償該線電極在該圓弧加工區段上對該工件造成的誤差。
- 如請求項1所述的具降低圓弧加工誤差的線切割機，在該步驟D中，該參數對應表是依據實驗數據而建構出來，且相關於該線電極該對該工件切割過程中產生的擺振響應及電場集中效應。
- 如請求項1所述的具降低圓弧加工誤差的線切割機，在該步驟A中，該控制參數是相關於該放電加工機的一放電能量及一加工速度。
- 如請求項3所述的具降低圓弧加工誤差的線切割機，其中，該參數對應表為該放電能量與其對該工件所產生的切削深度之間的對應關係。
- 如請求項3所述的具降低圓弧加工誤差的線切割機，其中，該參數對應表為該加工速度與其對該工件所產生的切削深度之間的對應關係。
- 如請求項1所述的具降低圓弧加工誤差的線切割機，還包含一介於該步驟B與該步驟C間的步驟E，及一步驟F：驅使該線電極沿該加工路徑及該控制參數對該工件進行線切割，該步驟E為判斷是否為修割加工，若是，則接續該步驟C，若否，則接續該步驟F。
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| TW106211790U TWM556189U (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 具降低圓弧加工誤差的線切割機 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112475972A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-12 | 杭州兆鼎科技实业有限公司 | 一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法 |
| TWI745051B (zh) * | 2020-08-26 | 2021-11-01 | 徠通科技股份有限公司 | 線切割機錐度切割之廢料移除方法 |
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2016
- 2016-12-26 TW TW106211790U patent/TWM556189U/zh not_active IP Right Cessation
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