CN104114310B - 线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法 - Google Patents
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Abstract
由于自动确认加工构件保持在工件上的保持状态来进行加工工序,因此能够保障线放电加工机的稳定的无人化运转,节省人力,为此,在本发明中,该加工构件的熔接部确认以及保持确认方法,包括:粗加工工序,对工件(6)进行粗加工来形成加工构件(26);熔接工序,通过熔接部(20)将加工构件(26)熔接在工件(6)上;检测工序,使线电极(5)沿着工件(6)的加工轨迹移动,来检测线电极(5)是否与熔接部(20)接触;下一加工处理工序,在检测到线电极(5)与熔接部(20)接触而加工构件(26)保持在工件(6)上的情况时,进行下一加工处理;停止工序,在检测到线电极(5)不与熔接部(20)接触而加工构件(26)没有保持在工件(6)上的情况时,发出警报并停止线放电加工。
Description
技术领域
本发明涉及,在利用熔接将通过对工件的放电加工而从工件分离的加工构件暂时保持在工件上的线放电加工方法中,用于确认加工构件熔接在工件上的熔接状态的线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法。
背景技术
通常,线放电加工机大多利用于模具构件的挖孔加工中,在通过线放电加工机对工件进行放电加工时,有时进行在通常被称为芯子的加工构件侧设置有起始孔(starthole)的模板(die plate)加工;对该模板加工进行说明,在模板加工中,经过粗加工、半精加工、精加工、最终加工等加工工序,从而完成对工件的线放电加工。在各加工工序之中,在相当于粗加工工序的快速加工(下面,称为第一加工)即将结束之前的阶段中,为了不使加工构件脱落,在加工构件和工件之间留下未进行放电加工的未加工部分。若从该状态进一步对未加工部分进行放电加工,则加工构件与工件分离,加工构件会因自重或外部冲击而落下。若在这样的加工构件落下的状态下使线放电加工机进行动作,则非常有可能对线放电加工机本身、工件、或者加工构件带来某些损伤,需要避免产生这样的状态。因此,在模板加工中,以不完全将加工构件从工件切落的方式,暂时保留工件的放电加工,之后由工作人员进行从工件去除加工构件的处理,从而结束第一加工。
以往,作为线放电加工方法,已知通过一个加工程序能够进行第一次加工和第二次切落加工的方法。在该线放电加工方法中,预先设定输入切掉各阳模的加工路径的程序、切剩量、恢复量,在第一次的加工中,仅剩余设定切剩量而停止放电加工,并存储该位置。在第二次切剩加工中,在从第一次加工的加工停止位置沿着加工槽恢复了设定恢复量的位置,自动进行接线,从该位置开始进行放电加工,来切落各阳模(例如,参照专利文献1)
另外,在本申请人开发的浸渍式线放电加工机中,通过浮体来支撑对工件进行切掉加工而产生的切掉片,来防止切掉片与线电极之间短路,并且能够安全地支撑具有重量的切掉片,在工件的下表面配置具有比加工液的比重小的比重的浮体,借助加工液对浮体的浮力,支撑通过线电极切掉工件而产生的切掉片,而不会使切掉片沉入加工液中(例如,参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第3366509号公报
专利文献2:日本特许第4480822号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是,在将工件放电加工成预先决定的加工形状的情况下,存在如下问题,即,为了不使加工构件从工件落下,对工件的加工形状切而未断,之后将加工构件从工件切落,或者需要加工构件的回收装置,使芯子等加工构件与工件分离的时间作为加工时间而使其变长,从而使线放电加工机的运转率降低。因此,为了解决上述问题,本申请人着眼于,定向上来讲,就长间隙的放电现象而言,当发生在绝缘体(气体)中配置有金属电极的绝缘击穿时,始于电晕放电、并进行火花(spark)放电、接着经过电弧放电现象来结束绝缘击穿,因而开发出了如下技术并先申请了专利,即,通过控制这些现象的“电压-电流特性”,利用火花放电来进行放电加工,利用电弧放电来进行电弧熔接(等离子熔接),在规定的部位将加工构件熔接在工件上,从而将加工构件暂时地保持在工件上。即,本申请人提出,利用线电极从工件对切掉物的加工构件进行放电加工,并将加工构件暂时熔接并保持在工件上的技术思想即“线放电加工张的工件切而未断加工方法”,并先申请了专利(例如,参照日本特开2012-166332号公报)。
但是,在上述工件切而未断加工方法中,线放电加工的工件切而未断加工方法为,利用熔接频率在加工形状的一部分上熔接工件和加工构件的加工方法,加工构件(芯子)在工件的一部分上被熔接,因此即使对全周进行放电加工,正常的状态下加工构件也不会从工件落下,但是,在加工构件熔接在工件上的熔接状态不完全而由加工液等外力破坏熔接部,加工构件从工件脱离的状态下,若认为加工构件熔接在工件上而使线放电加工机运转,则产生对工件、加工构件、机械造成某些损伤的问题。
在上述工件切而未断加工方法中,为了避免上述问题,如果不通过某些方法确认在工件的规定的部位上是否恰当熔接加工构件,加工构件是否暂时保持在工件上,则无法够顺畅地连续执行该工件切而未断加工方法。因此,为了解决该问题,本申请人提出了,在线放电加工的加工途中用于确认在工件上熔接有各加工构件的熔接状态的方法、用于确认加工构件是否通过熔接保持在工件上的确认方法。
本发明的目的在于解决上述问题,在用于固定工件和加工构件的熔接部被水流等外力破坏,或者将加工构件熔接到工件上的熔接工序不完全的情况下,若直接对工件进行放电加工,则使工件、加工构件或者机械受到损伤,因此为了防止这样的损伤,提供如下线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法,检测加工构件通过熔接部恰当地熔接在工件上的状态,在确认到加工构件熔接在工件上的情况时,使线放电加工机运转,转移至下一放电加工等加工处理,另外,在检测到熔接部受到破坏而加工构件从工件脱离的情况时,进行警告显示或发出警报,来使线放电加工机的运转停止,由此,防止机械、工件、加工构件受到损伤的情况,从而能够保证线放电加工机的安全的运转,能够避免危険。
用于解决问题的手段
本发明的线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法,利用在线电极和与该线电极相向的工件之间施加极间电压时产生的放电能量,对要从所述工件分离的加工构件进行放电加工,在所述加工构件的预先决定的加工形状的至少一处,将在所述线电极和所述工件之间施加的电加工条件从加工频率变更为熔接频率,至少使所述线电极的一部分熔化,使得所述加工构件熔接在所述工件的预先决定的规定部位的熔接部,从而将所述加工构件保持在所述工件上,其特征在于,
包括:
粗加工工序,将所述电加工条件设定为所述加工频率,对所述工件以留下熔接区域的方式进行粗加工,从而形成所述加工构件;
熔接工序,将所述电加工条件从所述加工频率变更为所述熔接频率,在所述熔接区域形成所述熔接部,使所述加工构件熔接在所述工件上;
检测工序,将所述电加工条件切换为定位电源,使所述线电极至少沿着所述粗加工的加工轨迹移动或者逆行,检测所述线电极是否不与所述工件或所述加工构件接触而与所述熔接部接触;
下一加工处理工序,响应于所述线电极与所述熔接部接触且所述加工构件保持在所述工件上,对所述加工构件或所述工件进行下一加工处理;
停止工序,响应于所述线电极不与所述熔接部接触且所述加工构件没有保持在所述工件上,发出警报并停止线放电加工。
另外,在该加工构件的熔接部确认以及保持确认方法中,对所述工件进行的所述下一加工处理为,
对所述工件或所述加工构件的通过所述粗加工而形成的加工面进行的精加工,或者
在所述工件的所述加工轨迹的其它区域,使所述加工构件熔接在所述工件上的熔接工序,或者
对所述工件的其它区域进行的粗加工。
另外,在该加工构件的熔接部确认以及保持确认方法中,在使所述线电极贯通的起始孔形成在所述工件的除了所述加工构件的区域之外的区域上的冲孔加工、或者从所述工件的区域外开始进行放电加工的冲孔加工中,具有如下工序,即,在对所述工件进行所述粗加工之后,使所述线电极沿着所述粗加工的所述加工轨迹逆行,或者使所述线电极返回到所述粗加工的开始位置,通过所述线电极对所述加工构件的所述粗加工的壁面进行精加工的工序。
或者,在该加工构件的熔接部确认以及保持确认方法中,在使所述线电极贯通的起始孔形成在所述加工构件的区域上的模板加工中,在接着对所述工件进行的所述粗加工而进行所述熔接工序之后,为了使所述线电极与所述熔接部分离,将所述电加工条件设定为所述加工频率来对所述工件进行预先决定的距离的粗加工,接着将所述电加工条件切换为所述定位电源,使所述线电极沿着所述工件的所述粗加工的所述加工轨迹逆行,进行检测所述线电极是否与所述熔接部接触的所述检测工序,响应于检测到所述加工构件熔接在所述工件上的状态,将所述电加工条件设定为所述加工频率,来继续对所述工件进行其它加工构件的放电加工,另外,相应于检测到所述线电极不与所述熔接部接触的状态,将所述电加工条件设定为所述熔接频率,为了在所述工件的所述加工形状的其它部位上熔接所述加工构件,再次执行在所述工件上熔接所述加工构件的所述熔接工序。
而且,在该加工构件的熔接部确认以及保持确认方法中,在所述检测工序中,为了避免因所述工件的放电加工而产生的毛刺、碎屑等异物影响检测,在对所述工件进行所述粗加工之后或者在进行完所述加工形状的所述粗加工的时刻停止预先决定的时间,利用加工液的喷流排除所述异物使得与所述熔接部位分离,接着,沿着所述加工轨迹逆行来确认所述线电极和所述熔接部的接触状态。
另外,通过所述熔接部在所述工件上保持所述加工构件的保持状态是通过如下方法检测的:当使所述线电极通过在所述工件上预先形成的起始孔或者已加工的所述加工轨迹时,所述线电极不与所述加工构件接触,且所述加工构件不相对于所述工件倾斜。或者,响应于在所述工件上预先形成的起始孔位于所述工件上,通过所述线电极的接触检测来测定在通过所述线电极对所述工件进行粗加工的放电加工之前和放电加工之后的所述起始孔在所述线放电加工机上的机械坐标,根据该结果运算中心坐标或大小,并对两者的所述机械坐标、运算结果进行比较来得到变化状态,通过该变化状态来对通过所述熔接部在所述工件上保持所述加工构件的保持状态进行检测。
或者,响应于在所述工件上预先形成的起始孔位于所述工件上,利用所述线电极的接触检测来测定3个以上位置的坐标,通过控制器运算来求出所述起始孔在通过所述线电极对所述工件进行粗加工的放电加工之前和放电加工之后的直径,并对两者的所述起始孔的所述直径进行比较来得到变化状态,通过该变化状态来对通过所述熔接部在所述工件上保持所述加工构件的保持状态进行检测。或者,在所述工件的已加工路径的所述加工轨迹中的任意位置上进行线自动连接,利用所述线电极的接触感测来测量所述加工轨迹的加工槽宽度,与根据所述线放电加工机的放电加工的加工条件决定的标准值进行比较,或者将所述加工轨迹的路径的多个加工槽宽度相互进行比较来得到变化状态,通过该变化状态对通过所述熔接部在所述工件上保持所述加工构件的保持状态进行检测。具体地说,如果在最终的熔接工序结束之后,沿着先前进行了精加工而成的加工轨迹未检测到线接触,则判断为在加工路径上工件和加工物分离,并且被熔接部保持。这与确认已加工的加工路径的加工宽度相同。在确认加工构件保持在工件上的状态时,只要能够确认在除了熔接部之外的部位,工件和加工物沿着加工路径稳定地分离大致恒定量即可。在对一个工件进行的所有熔接加工结束之后,测量在已加工路径的任意部位的宽度,与基准值或相互的测定值进行比较,从而能够推测工件是否倾斜,能够确认保持状态。
发明效果
本发明的线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法,如上述那样构成,因此在对工件进行的冲孔加工中,起始孔形成在除了芯子等加工构件的加工形状区域之外的部位上,除了熔接区域之外,按照加工形状对工件进行粗加工的放电加工,接着,使线电极沿着粗加工的加工轨迹逆行,或者返回粗加工的开始点,进行加工构件的精加工,最后在熔接区域上,将加工构件熔接在工件上,在此,使线电极沿着之前进行了精加工的工件的加工轨迹移动,确认线电极是否与加工构件或者工件接触,在线电极不与加工构件或者工件接触的情况下,确认加工构件通过熔接部固定在工件上的情况。在线电极与加工构件或者工件接触的情况下,认为熔接部不充分,加工构件处于从工件脱离的状态,通过显示灯或声音发出警报并停止线放电加工。
另外,在对工件进行的模板加工中,起始孔形成在芯子等加工构件的加工形状区域上,按照加工形状对工件进行粗加工的放电加工,当到达预先决定的距离的熔接区域时,将电加工条件设定为熔接频率,将加工构件熔接在工件上,当熔接区域的熔接结束时,在进行粗加工预先决定的距离之后,使线电极逆行,通过线电极是否与熔接部接触,来确认是否恰当地形成熔接部。在线电极不与熔接部端面接触的情况下,逆行熔接部的距离以上,即便如此线电极也不与熔接部接触的情况下,认为未形成熔接部,在工件的加工形状的新的位置上,将电加工条件设定为熔接频率,将加工构件熔接在工件上。当对工件进行的规定的粗加工和熔接加工结束时,按照工件的加工形状进行精加工,进入下一处理。
另外,在该加工构件的熔接部确认以及保持确认方法中,自动确认切掉物即加工构件保持在工件上的情况来进行加工工序,因此能够保障线放电加工机的稳定的无人化运转,并且节省人力。而且,在该加工构件的熔接部确认以及保持确认方法中,能够通过提高线放电加工机的运转率来降低成本以及应对交货期短的问题,这些效果复合起来,对产业上的贡献巨大。
附图说明
图1是示出能够实现本发明的线放电加工的工件切而未断加工方法的线放电加工机的说明图。
图2是示出用于实现本发明的线放电加工的工件切而未断加工方法的基本电路的电路图。
图3是示出在图2的电路中对开关S1以及开关S2进行接通/断开控制产生的位于上侧的电压波形和位于下侧的电流波形的波形图,其中,图3中的(A)示出通过图2的基本电路产生的在通常加工的加工频率中的电压和电流波形,另外,图3中的(B)示出通过图2的基本电路产生的在熔接工件和切掉物的熔接频率中的电压和电流波形。
图4是示出体现用于实现本发明的线放电加工的工件切而未断加工方法的基本技术思想的电路的电路图。
图5是示出在图4的电路中,对开关S1、开关S2以及开关S3进行接通/断开控制产生的位于上侧的电压波形和位于下侧的电流波形的波形图,其中,图5中的(A)示出通过图4的电路产生的在通常加工的加工频率中的电压和电流波形,另外,图5中的(B)示出通过图4的电路产生的在熔接工件和切掉物的熔接频率中的电压和电流波形。
图6是示出用于实现本发明的线放电加工的工件切而未断加工方法的具体电路的一个实施例的电路图。
图7示出该线放电加工的工件切而未断加工方法中的工件和切掉物之间的关系,其中,图7中的(A)示出将工件从起始孔加工为四边形的加工形状并在两个部位熔接切掉物的状态,图7中的(B)是用虚线示出图7中的(A)中的对工件进行放电加工的加工轨迹的夸张的立体放大图。
图8是示出在本发明的线放电加工的工件切而未断加工方法中,破坏工件与切掉物的熔接部的耐负载的结果的曲线图。
图9是用于说明在本发明的工件上进行冲孔加工的情况下的、线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法的处理流程图。
图10是用于说明在本发明的工件上进行模板加工的情况下的、线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法中的粗加工以及最终熔接工序的处理流程图。
图11是用于说明在本发明的工件上进行模板加工的情况下的、线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法中的通常熔接工序的处理流程图。
图12是示出在本发明的工件上进行模板加工的情况下,为了制作八边形的模板,而将成为坯料的工件安装在线放电加工机的工作台上的状态的俯视图。
图13是示出将图12的工件安装在线放电加工机的工作台上的状态的局部截面的侧视图。
具体实施方式
下面,参照图1,对用于实现本发明的线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法的线放电加工机进行说明。该线放电加工机大体具有:源线轴7,其安装在设备主体15上且卷绕有线电极5;多个方向转换辊8,其对从源线轴7送出的在线输送***中的线电极5的方向进行转换;制动辊9,其使线电极5制动,以良好地送出线电极5;张力辊12,其对所送出的线电极5施加张力;引导辊32,其将线电极5向供给管13引导。线电极5通过线供给***中的方向转换辊8、引导辊32,并径设置在主体头1上的一对退火辊即线供给辊10,穿过被线电极输送单元24支撑的供给管13内,并通过一对公共辊11,在此,线电极5被一对线供给辊10和一对公共辊11夹持,在线供给辊10和公共辊11之间通过供电件18(图2、图4)将来自加工电源的电流供给至线供给辊10、线电极5以及公共辊11,并且线供给辊10和公共辊11之间的线电极5被退火而消除弯曲等缺陷,接着,通过切断刀14切断线电极5的没有被退火的顶端部并将其排除。之后,被退火的线电极5因线供给辊10的送出、被作为线电极输送单元24的供给管保持架支撑的供给管13的下降,在供给管13引导下,到达并穿过上头部2。另外,被放电加工的工件6,通过夹持件25固定于在加工槽等上设置的工作台23上。
另外,在退火辊10和公共辊11之间设置有切断刀14和废线夹持件(未图示),其中,所述切断刀14用于在使线电极5的顶端良好时、线电极5断线时、进行退火处理等时,切断线电极5的顶端部,所述废线夹持件用于将被切断刀14切断的线电极5废弃。切断刀14构成为通过使切断刀单元动作来切断线电极5。在连接线电极5时,穿过供给管13的线电极5借助线供给辊10的低速旋转,首先供给至上头部2,通过上头部2并穿过工件6的起始孔、加工轨迹的孔19,之后,被与上头部2的下方相向的下头部4接受,线电极5通过下头部4之后,线供给辊10切换为高速旋转状态,从下头部4送出的线电极5从设置在下臂3上的方向转换辊依次通过线引导管37、设置在线引导管37的出口处的水分离部以及设置在水分离部的下游的卷绕辊35,被卷绕辊35引出,进而被设置在卷绕辊35的下游的吸引装置等吸引,最后被回收到废线斗36。另外,在制动辊9上设置有用于检测转速的编码器16。在主体头1的下部的支撑体(未图示)上安装有传感器17,该传感器17用于检测线电极5的挠曲、弯曲、穿过状态等。
在该线放电加工机中,工件6的材质例如为铁类材料或超硬材料。另外,线电极5的材质例如为钨类、铜合金类(黄铜类)、钢琴线(piano wire)类等金属材料,而且,可以使用以这些材料作为芯材而将表面覆盖的金属材料制造,例如,使用芯材为铜合金类以外的材料而覆盖层为铜合金的金属材料来制造,使用芯材为铜合金类而覆盖层为锌等的金属材料来制造。在本实施例中,工件6,尤其如图7所示,为平板状的形状,在线电极5穿过多个起始孔、加工轨迹等孔19之后,通过供电件18向线电极5供给电流,在线电极5与工件6之间施加电压,从而对工件6进行放电加工,此时,产生板等切掉物即加工构件26。另外,在线电极5的顶端从上头部2依次通过工件6并穿过下头部4的途中,在线电极5的顶端与上头部2、工件6、下头部4等任何障碍物相抵接而线电极5发生挠曲或弯曲时,能够通过传感器17检测出该状态。线电极5的挠曲是如下检测出来的,即,由于线供给辊10与供给管保持架的保持架上部即传感器17之间被施加电压,所以线电极5的挠曲部与传感器17接触。通过供电件向线供给辊10供电,在线供给辊10闭合而夹持着线电极5的状态下,对线电极5施加电压,因此能够通过传感器17检测出线电极5的抵接状态。
在利用该线放电加工机的工件切而未断加工方法中,虽然从工件6切出规定的加工形状21的加工构件26,但可使线电极5的一部分熔化,通过加工轨迹上的熔接部20,将加工构件26熔接并暂时保持在工件6上。在此,被熔化的线电极5的一部分为线电极5的预先决定的长度的线周围部,在通过线电极熔化物将加工构件26熔接在工件6上时,线电极5不会断线,维持线电极5的供给状态。在该工件切而未断加工方法中,若在线电极5中含有铜合金类材料,则能够良好地熔接工件6和加工构件26。在该工件切而未断加工方法中,通过设置在主体头1上的线供给辊10夹持从设置在设备主体15上的源线轴7送出的线电极5,驱动线供给辊10,使线电极5通过供给管13,来向上头部2、安装在上头部2的下方的工件6以及在工件6的下方与上头部2相向配置的下头部4供给,接着,使线电极5经过在下头部4的下方配设的引导构件并由卷取辊35引出而将其废弃。另外,在该工件切而未断加工方法中,在工件6的预先决定的加工形状21的至少一处(在实施例中为两处),使在线电极5和工件6之间所施加的电加工条件从加工频率变更为熔接频率,使线电极5的一部分熔化,在预选决定的规定位置的熔接部20,熔接工件6和加工构件26,通过熔接部20将加工构件26保持在工件6上,从而防止加工构件26从工件6脱落。如图7所示,工件6和加工构件26之间的熔接部20在相向位置具有两处,因此能够将加工构件26平衡地保持在工件6上。另外,在该工件切而未断加工方法中,在使线电极5的一部分熔化来熔接加工构件26和工件6的工序中,在线电极5断线时,将线电极5供给至线电极断线点处的加工缝22,接着,能够熔接工件5和加工构件26,或者继续进行通过线电极5对工件6实施放电加工的加工工序。另外,加工构件26有时为产品有时为不需要的废片(scrap)。
在该工件切而未断加工方法中,为了使电加工条件从加工频率变更为熔接频率,如图3以及图5所示,在线电极5流过的电流(A),与对工件6进行线放电加工的电流相比,使从高电压负荷HV流向线电极5的电流的峰值例如降低至大约1/4倍左右,使施加在线电极5和工件6之间的电压(V)例如降低至大约1/4倍左右,而且,使流过线电极5的电流的脉冲例如变长至大约2倍左右,从而从加工放电变为电弧放电,通过线电极5的电弧熔接,在熔接部20将加工构件26熔接在工件6上。另外,熔接频率的加工条件为,切断工件6的同时将工件6和加工构件26的相向部分中的一部分作为熔接部20,熔接工件6和加工构件26。在此,相向部分中的一部分是指工件6和加工构件26相面对的部分中的一部分。例如,线电极5的熔接部分可以为工件6的加工形状的靠上头部2侧的一部分,也可以为工件6的靠下头部4侧的一部分。另外,工件6和加工构件26之间的熔接部20位于边缘部(在图7中仅为上部),因此通过很小的外力就能够破坏,从而在对工件6的放电加工结束之后,通过外力破坏熔接部20,例如,能够从工件6对加工构件26施加通过外力引起的冲击力,容易地使加工构件26从工件6分离。另外,工件6和加工构件26之间的熔接部20通过小的外力就能够被破坏,但是破坏工件6和加工构件26之间的熔接部20的耐负载为如图7所示。在图7中示出了在工件6上加工8mm见方的方柱的情况,被分离的加工构件26为8mm见方的方柱件,在加工构件26的相向的两个边上,熔接部20的长度为2mm,并且示出了熔接部20的耐静负载kgf(纵轴)与指定距离mm(横轴)的关系。
接着,参照图2以及图3,对该工件切而未断加工方法的基本原理进行说明。
图2所示的电路为在线电极5和工件6的极间并联连接第一电路和第二电路而成的电路,其中,所述第一电路是第一开关S1和极间状况确认用的带电阻的低电压负荷LV串联连接而成的电路,所述第二电路为第二开关S2和放电加工用的高电压负荷HV串联连接而成的电路。第一电路为主要用于确认线电极5与工件6之间的极间状况的电路,用于检测在对工件6进行放电加工时工件6和线电极5是否位于恰当的位置关系,电阻R具有调整流过第一电路的电流的功能。因此,开关S1是,在时间上,在对工件6进行放电加工之前被进行接通/断开(ON/OFF)控制的开关。另外,第二电路用于进行放电加工,在对工件6进行放电加工的情况下,需要在短时间内流过大电流,并且没有电阻等。接着,对该线放电加工中的工件切而未断加工方法的加工频率以及熔接频率进行说明。
在图3中的(A)所示的通常加工的加工频率中,当接通(ON)第一开关S1来产生脉冲时,在线电极5和工件6的极间,例如在2μsec左右产生低电压负荷LV约80V,来确认线电极5和工件6之间的极间状况是否为恰当的位置,如果极间状况恰当,则开始在极间放电。接着,在断开(OFF)第一开关S1并接通(ON)第二开关S2,产生脉冲时,在线电极5中例如在0.8μsec左右流过400A左右的电流,从高电压负荷HV向线电极5和工件6的极间施加240V左右的电压,由此通过线电极5对工件6进行放电加工。
另外,在图3中的(B)所示的工件6与加工构件26的熔接频率中,当接通(ON)第一开关S1来产生脉冲时,在线电极5和工件6的极间,例如在2μsec左右产生低电压负荷LV约80V,来确认线电极5与工件6的极间状况是否为恰当的位置,如果极间状况恰当,则开始进行放电。接着,在断开(OFF)第一开关S1并接通(ON)第二开关S2,产生脉冲时,在线电极5中例如在3μsec左右流过110A左右的电流,从高电压负荷HV向线电极5和工件6的两极间施加大约为加工时的1/4的电压即70V左右的电压,由此变为电弧放电,使线电极5熔化,由此通过线电极熔化物将加工构件26熔接在工件6上。
接着,参照图4以及图5,对该工件切而未断加工方法的技术思想的基本结构进行说明。用于实现该线放电加工中的工件切而未断加工方法的基本电路是在线电极5和工件6的极间并联连接第一电路、第二电路和第三电路而成的,其中,所述第一电路为第一开关S1和极间状况确认用的带电阻R的低电压负荷LV串联连接而成的电路,所述第二电路为第二开关S2和放电加工用的高电压负荷串联连接而成的电路,所述第三电路为第三开关S3和第一二极管D1串联连接而成的电路。在该电路中,通过对第一开关S1、第二开关S2以及第三开关S3进行接通/断开(ON/OFF)控制,来使电加工条件从加工频率变更为熔接频率。
在图5中,记载了第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、电压波形(V)以及电流波形(A)的具体数值,但是上述数值为便于理解的示例,另外,不言而喻,电压波形(V)以及电流波形(A)也是例示的波形。即,将第一开关S1接通(ON)的时间,由线电极5和工件6之间的极间状态(例如,根据加工电源、线电极5的材质、线径等条件,以及工件6的材质、厚度等条件变化的参数)决定,该时间不由加工条件等决定而不定,可以为几μsec(微秒)、几十μsec左右,而在下面的加工频率以及熔接频率的说明中,作为示例记载为2μsec。另外,将第二开关S2接通(ON)的时间为由加工条件(输入参数)决定的接通(ON)时间,但是在下面的加工频率以及熔接频率的说明中,作为示例记载为0.8μsec。而且,图5的(B)中的电流波形的电流流经的时间以及电压波形的施加时间,不由加工条件等决定而不定,但是在下面的加工频率以及熔接频率的说明中,作为示例记载为3μsec。
在该线放电加工机的基本结构中,通过进行如下控制来实现通过线电极5对工件6进行加工的加工频率,即,接通(ON)第一开关S1,来对线电极5和工件6的极间施加低电压负荷LV,接着断开(OFF)第一开关S1,并接通(ON)第二开关S2,来对线电极5和工件6的极间施加高电压负荷HV。另外,通过进行如下控制来实现工件6和加工构件26的熔接频率,即,使第三开关S3持续接通(ON),接通(ON)第一开关S1,来对线电极5和工件6的极间施加低电压负荷LV,接着,断开(OFF)第一开关S1并接通(ON)第二开关S2,来对线电极5和工件6的极间施加高电压负荷HV,最后,断开(OFF)第二开关S2。在此,将电加工条件从线电极5对工件6进行加工的加工频率的电压电流波形切换为熔接工件6和加工构件26的熔接频率的电压电流波形,由此在规定时间之后断开(OFF)第二开关S2,但是由于第三开关S3一直接通(ON),所以在工件6和线电极5的极间流经在第一二极管D1以及第三开关S3通过的循环电流,能够产生脉冲宽度大的电流,放电状态变为电弧放电,线电极5的一部分熔接在工件6和加工构件26之间,结果,熔接工件6和加工构件26。
对于该工件切而未断加工方法中的加工频率以及熔接频率的详细内容,已在本申请人的专利申请特愿2011-212221号中公开,是与其同样的加工频率和熔接频率,因此在此进行简单说明。
若参照图4以及图5中的(A),对该线放电加工的工件切而未断加工方法中的加工频率的一例进行说明,则如下。
在第一工序中,若接通(ON)第一开关S1来施加低电压负荷LV持续一段时间例如2μsec左右,则在线电极5和工件6的极间开始放电。
在第二工序中,接通(ON)第二开关S2,以电压降为触发,施加高电压负荷HV,使电流上升,由此通过线电极5对工件6进行放电加工。
在第三工序中,线电极5和工件6的极间的放电时间由工件6的加工条件决定,例如放电0.8μsec左右的时间。
在第四工序中,暂时使第一开关S1、第二开关S2以及第三开关S3断开(OFF),使施加至线电极5和工件6的极间的电压处于无负荷状态,由此处于休止时间。在要通过线电极5将工件6加工成加工形状21时,以125k~2000kHz的频率反复进行上述加工频率来实现。
若参照图6,对该线放电加工中的工件切而未断加工方法的加工频率的其它例子进行说明,则如下。
在第一工序中,在接通(ON)第一开关S1来使低电压负荷LV的供给持续规定时间例如2μsec左右时,在线电极5和工件6的极间开始放电。
在第二工序中,断开(OFF)第一开关S1,接通(ON)第四开关S4和第五开关S5,以电压降为触发,施加高电压负荷HV,使电流上升,从而通过线电极5对工件6进行放电加工。
在第三工序中,持续第四开关S4和第五开关S5的接通(ON)状态,线电极5和工件6的极间的放电时间由工件6的加工条件决定,例如放电0.8μsec左右的时间。
在第四工序中,持续第五开关S5的接通(ON)状态,在断开(OFF)第四开关S4之后,使第五开关5仅接通(ON)亚微秒(sub-microsecond)来解除施加高电压负荷HV的状态,使电流波形接近梯形。
在第五工序中,暂时使第一开关S1、第四开关S4以及第五开关S5断开(OFF),使施加在线电极5和工件6的极间的电压处于无负荷状态,由此处于休止时间。在要通过线电极5将工件6加工成加工形状21时,通过以125k~2000kHz的频率反复进行上述加工频率而实现。
若参照图4以及图5中的(B),对该线放电加工中的工件切而未断加工方法的熔接频率的一例进行说明,如下。
在第一工序中,在接通(ON)第一开关S1来使低电压负荷LV的供给持续规定时间例如2μsec左右时,在线电极5和工件6的极间开始放电。
在第二工序中,接通(ON)第二开关S2,以电压降为触发,施加高电压负荷HV,使电流上升,来通过线电极5对工件6进行放电加工。
在第三工序中,在从作为加工频率的通常频率切换为熔接频率时,使第二开关S2在接通(ON)规定时间后断开(OFF),然而由于第三开关S3一直接通(ON),所以在工件6与线电极5之间流过循环电流,能够产生脉冲宽度大的电流,此时,线电极5熔化,熔接在工件6和加工构件26上,结果,在工件6上熔接加工构件26。
在第四工序中,在没有循环电流流过后,断开(OFF)第三开关S3,处于休止时间。
若参照图6,对该线放电加工中的工件切而未断加工方法的熔接频率的其它例子进行说明,则如下。
在第一工序中,在接通(ON)第一开关S1来使低电压负荷LV的供给持续一段时间例如2μsec左右时,在线电极5和工件6的极间开始放电。
在第二工序中,接通(ON)第四开关S4和第五开关S5,以电压降作为触发,施加高电压负荷HV,使电流上升,来通过线电极5对工件6进行放电加工。
在第三工序中,持续第四开关S4和第五开关S5的接通(ON)状态,由加工条件决定放电时间,例如,放电0.8μsec左右的时间。
在第四工序中,在规定时间后使第四开关S4断开(OFF),但是由于第五开关S5一直接通(ON),所以在线电极5和工件6的极间流过循环电流,解除施加高电压负荷HV的状态,能够产生脉冲宽度大的电流,因此,此时在工件6和加工构件26之间进行电弧焊,将两者熔接。
在第五工序中,在没有循环电流流过后,断开(OFF)第五开关S5,处于休止时间。
在该线放电加工中的工件切而未断加工方法中,在将加工构件26熔接在工件6上的熔接工序中,可以按照加工构件26的大小,形成一处或多处熔接部20,只要不使加工构件26与工件6分离即可,可以忽视加工构件26的微小的倾斜程度。例如,如果加工构件26小且轻,则工件6和加工构件26的熔接部20为一处,就能够将加工构件26保持在工件6上。另外,如果加工构件26大或者重量重,则可以使工件6和加工构件26的熔接部20形成多处,来平衡地将加工构件26保持在工件6上。
该线放电加工中的工件切而未断加工方法能够应用于模具侧加工或冲孔(punch)侧加工,其中,所述模具侧加工指,将加工构件26作为废弃物而将工件6作为产品的加工,所述冲孔侧加工指,将工件6作为废弃物而将加工构件26作为产品的加工。在图7中,由于在加工构件26侧形成有起始孔等孔19,所以加工构件26为芯子而变为废弃物,该加工为模具侧加工。虽然未图示,在对工件6进行冲孔侧加工的情况下,由于加工构件26要成为产品,所以起始孔等孔19不形成在要形成加工构件26一侧,而形成在作为废弃品的工件6一侧。
接着,参照图6,对该线放电加工中的工件切而未断加工方法的具体的电路图进行说明。此外,在此,对于图6的电路图,省略了通过对第一开关S1、第四开关S4以及第五开关S5进行接通/断开(ON/OFF)控制而产生的电压波形以及电流波形的图。
实现该线放电加工中的工件切而未断加工方法的具体电路,是在线电极5和工件6的极间,并联连接第一电路、第二电路、第三电路、第四电路而成的电路,其中,所述第一电路为第一开关S1与极间状况确认用的带电阻的低电压负荷串联连接而成的电路,所述第二电路为放电加工用的高电压负荷、第四开关S4、第五开关S5串联连接而成的电路,所述第三电路为第二二极管D2、第五开关S5串联连接而成的电路,所述第四电路为第三二极管D3、第四开关S4串联连接而成的电路。在该电路中,如果使第四开关S4和第五开关S5接通(ON),则能够对线电极5和工件6的极间施加高电压负荷HV。
在该电路中,通过对第一开关S1、第四开关S4以及第五开关S5进行接通/断开(ON/OFF)控制,来使电加工条件从加工频率向熔接频率变更。在第五开关S5接通(ON)时,断开(OFF)第四开关S4之后,在线电极5和工件6的极间流经在第二二极管D2和第五开关S5通过的第一循环电流。另外,在第四开关S4接通(ON)时,断开(OFF)第五开关S5之后,在线电极5和工件6的极间流经在第三二极管D3和第四开关S4通过的第二循环电流。即,在该电路中,通过对第一开关S1、第四开关S4以及第五开关S5进行接通/断开(ON/OFF)控制,交替地流经第一循环电流和第二循环电流。在本发明的线放电加工中的工件切而未断加工方法中,如果使用组装有二极管D2以及二极管D3的具体电路,则产生两个循环电流,因此,能够使放电加工的电流波形接近梯形,通过交替产生循环电流,能够缓和由开关引起的发热的问题。即,在该线放电加工中的工件切而未断加工方法中,由于利用循环电流熔接工件6和加工构件26,所以与对工件6进行放电加工相比,能够使电流波形缓慢下降。此外,对于第四开关S4和第五开关S5,接通(ON)、断开(OFF)的时机也可以相反。
关于该线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法,说明在模具制造时对工件6进行冲孔加工的情况和进行模板加工的情况。在此,关于该工件切而未断加工方法的加工频率以及熔接频率的详细内容,已在本申请人的专利申请日本特开2012-166332号公报中公开,因此能够根据需要来参照,所以在此进行简单说明。在该线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法中,在对工件6进行冲孔加工的情况下和进行模板加工的情况下,基本的构成相同,即,通过线电极5与熔接部20接触,来检测出加工构件26保持在工件6上,这一点相同,但是用于实现它的工序不同,因此,在此,分为两种情况来进行说明。另外,在线放电加工机的冲孔加工中,在从工件6中切出规定形状的加工构件26的情况下,加工构件26成为作为产品的坯料,就起始孔19而言,已在除了加工形状26之外的工件6上进行穿孔而成,或者在该部位上新穿孔,或从工件6的外侧开始进行加工。相对于此,在模板加工中,对工件6加工而切掉规定形状的加工构件26,被切掉的加工构件26被称为芯子而成为废弃品,被切掉了加工构件26的工件6成为作为产品的坯料,起始孔19在作为芯子的加工形状26上进行了穿孔,或者在该部位上新穿孔。
首先,参照图9的流程图,对在对工件6进行冲孔加工的情况下的、线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法的一个实施例进行说明。在对工件6进行的冲孔加工中,对在加工形状21的最后区域的一处形成熔接部20的实施例进行说明。为了开始对工件6进行放电加工,在工件6的除了成为加工构件26的区域之外的预先决定的位置上形成有起始孔19,或者在该部位上新穿孔。使线电极5穿过起始孔19,向线电极5和工件6的极间施加加工电压,以留下位于末端区域的熔接区域的方式,按照加工形状21对工件6进行粗加工的放电加工(步骤S1)。在对工件6进行的规定的加工形状21的放电加工结束时,使线电极5按照粗加工的加工轨迹后退或者使线电极5返回起始孔19,对工件6的粗加工面进行通常的精加工的放电加工(步骤S2)。当对工件6进行的精加工结束时,线电极5返回粗加工的开始位置或者位于精加工的末端,另外,由于没有对成为熔接部20的区域进行加工,因此为了熔接工件6和加工形状26,将电加工条件从加工频率切换为熔接频率,针对成为熔接部20的熔接区域的工件6,按照加工形状在工件6上熔接加工构件26(步骤S3)。接着,判断在熔接部20的区域中在工件6上熔接加工构件26的动作是否结束(步骤S4),在线电极5没有到达先前进行了精加工的区域的情况下,继续熔接频率,在线电极5到达先前进行了精加工的区域的情况下,在工件6上熔接加工构件26的动作结束,因此从熔接频率切换为定位电源,使线电极5按照工件6的进行了精加工的加工形状移动(步骤S5)。在加工构件26正常地熔接在工件6上的状态下,在进行了精加工的加工形状中存在间隙,因此线电极5能够不与加工构件26或工件6接触来移动,另外,在线电极5与加工构件26或工件6接触的情况下,熔接部20的熔接状态不完全,可能使加工构件26从工件6脱离。因此,判断线电极5是否与加工构件26或工件6接触(步骤S6)。在线电极5与加工构件26或工件6接触的情况下,判断为因熔接不完全而加工构件26从工件6脱离并落下,发出警报并停止线放电加工机,并进行检查(步骤S7)。另外,在线电极5不与加工构件26或工件6接触的情况下,视为在工件6上良好地熔接了加工构件26而将加工构件26保持在工件6上,进入如下工序,即,对工件6进行下一加工形状的放电加工(步骤S8)。
接着,参照图10以及图11的流程图,对在对工件6进行模板加工的情况下的、线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法的一个实施例进行说明。在对工件6进行的模板加工中,说明如下实施例,即,在加工形状21的最后区域的部位,和在通过熔接部20将加工形状26支撑在工件6上时、能够在重量上获取平衡的区域部位的多处区域,形成熔接部20。为了开始对工件6进行放电加工,在工件6的成为加工构件26的区域的预先决定的位置上形成有起始孔19,或者在该部位上新穿孔。在对工件6进行的模板加工中,在要废弃的芯子的加工构件26上形成有起始孔19,或者在该部位上新穿孔。接着,在线放电加工机中安装一个或者多个应该进行线放电加工的工件6,将线电极5供给至工件6的起始孔19,在起始孔19中自动连接线电极5,通过线电极5的3点接触法等来确认形成在工件6上的起始孔19的机械坐标,并将该信息输入作为计算机的控制器中。因此,在对工件6进行模板加工的情况下,在大多数情况下,在工件6上切掉多个加工构件26。为了开始对工件6进行通常粗加工的放电加工,在线放电加工机中,在处于加工频率的线电极5和工件6的极间施加加工电压,按照加工形状21对工件6进行粗加工的放电加工,直到到达成为熔接部20的区域(步骤S10)。在对工件6进行的放电加工到达加工形状21的成为熔接部20的地点时,控制器判断是否有熔接指令(步骤S11),在没有熔接指令的情况下,继续进行通常粗加工,在有熔接指令的情况下,控制器判断熔接指令是否为最终熔接指令(步骤S12),在不是最终熔接指令的情况下,进入通常熔接部指令的处理的步骤S22的通常熔接指令的处理,在为最终熔接指令的情况下,进行将加工构件26熔接到工件6上的最终熔接加工(步骤S13)。接着,控制器判断将加工构件26熔接到工件6上的最终熔接加工是否结束,在将加工构件26熔接到工件6上的熔接加工没有结束的情况下,继续进行最终熔接加工,在最终熔接加工结束的情况下,使加工用的上下喷流压下降,使线电极5移动至作为粗加工结束点的加工开始位置,使线电极5沿着从粗加工的加工开始点到起始孔的进场(approach)部分的加工轨迹移动,检测线电极5是否在移动路径中与加工构件26接触、或与形成在加工构件26上的起始孔19的壁面接触(步骤S17),在线电极5在移动路径中与加工构件26或者加工构件26的起始孔19接触的情况下,加工构件26可能与工件6分离而导致加工构件26相对于工件6倾斜,因此进行停止显示或发出警报,并且停止通过线放电加工机进行的放电加工(步骤S18)。另外,在步骤S17的处理工序中,在线电极5没有与加工构件26的起始孔19的壁面接触的情况下,形成有熔接部20且加工构件26保持在工件6上,因此对线电极5进行断线,并且判断是否有对工件6进行的下一加工处理(步骤S19),在有对工件6进行的下一加工处理的情况下,使线电极5移动至下一加工形状的起始孔19的位置,对工件6进行的加工处理,进入步骤S10的通常粗加工中来进行模板加工(步骤S20)。在没有对工件6进行的下一加工处理的情况下,模板加工的粗加工和熔接结束(步骤S21)。接着,使熔接在工件6上的作为芯子的加工构件26从工件6脱离,转移至对工件6进行放电加工而成的加工形状21的加工面的精加工。
另外,在最终熔接指令的步骤S12中,在不是最终熔接指令的情况下,进入通常熔接指令(步骤S22)。进入步骤S22的通常熔接指令来继续进行熔接,将加工构件26熔接在工件6上(步骤S23)。接着,当形成了在工件6上熔接加工构件26的预先决定的规定长度的熔接部20时,判断是否为通常加工指令,在不是通常加工指令的情况下,继续进行在工件6上熔接加工构件26的熔接工序,当熔接工序结束时,为了使线电极5与熔接部20分离,进行通常加工指令,对工件6进行预先决定的距离的通常粗加工,来进行使线电极5与熔接部20分离的处理(步骤S25),判断指定距离的通常粗加工是否结束(步骤S26),在指定距离的通常粗加工没有结束的情况下,继续对工件6进行通常粗加工。在通过线电极5对工件6进行的指定距离的通常粗加工结束的情况下,在此,将线放电加工机的电源切换为定位电源,使线电极5沿着工件6的加工轨迹的加工形状21逆行(步骤S27),此时,判断线电极5是否与熔接部20接触,当线电极5与熔接部20接触时,能够确认到通过熔接部20将加工构件26保持在工件6上的情况,使线电极5沿着加工轨迹的加工形状21向粗加工的结束点返回,处理进入步骤S10的通常粗加工(步骤S29)。在不能确认线电极5与熔接部20接触的情况下,判断是否使线电极5逆行将加工构件26熔接到工件6上的熔接距离以上(步骤S30),在没有逆行熔接距离以上的情况下,使线电极5进一步向熔接部20逆行,在即使线电极5移动熔接距离以上也不能确认线电极5和熔接部20接触的情况下,使处理工序进入步骤S31,为了在新的部位上将加工构件26熔接在工件6上,使处理工序进入步骤S23,使线电极5向加工形状21的其它部位移动,进行在工件6上熔接加工构件26的熔接加工。
另外,参照图12以及图13,对模板加工中的熔接部检测以及加工构件的熔接部确认以及保持确认方法进行说明。
图12示出为了制作八边形的模板6P而将成为坯料的工件6安装在线放电加工机(WEDM)的工作台23上并用夹持件25固定的状态。起始孔19为,在将工件6安装在线放电加工机的工作台23上之前,贯通工件6的孔19。在线放电加工中,加工工序大致分为粗加工(形成大致形状的工序)、半精加工(加工形状大小的工序)、精加工(加工表面粗超度的工序)等。通过熔接部位的熔接部20在工件6上保持加工构件26的功能,是在粗加工时利用的。在进行模板加工时,为了将粗加工之后废弃的加工构件26即芯子保持到粗加工结束时而利用上述功能。在将工件6安装在工作台23上之后,使线电极5通过起始孔19并连接。为了通过确认起始孔19的位置偏移,来判断芯子即加工构件26最终是否被熔接部20保持,通过线电极5检测起始孔19。在除了进场方向的任意3个方向上检测线电极5与起始孔19的接触,将接触的机械坐标记录在控制装置即控制器的存储器上。
接着,通过线放电加工机,沿着在计算机中预先进行了程序化的加工形状21的路径,对工件6进行放电加工。若到达在控制器中进行了程序化的最初的熔接部位的熔接部20,则根据设定的加工程序,将加工条件从加工频率切换为熔接频率,在熔接部位进行熔接。在熔接部位加工结束之后,为了检查是否通过熔接部20可靠地将工件6即模板6P和加工构件26即芯子连接,通过线电极5进行上述那样的接触确认。在熔接频率结束之后,为了使线电极5暂时从熔接部位分离,以便不因加工沉淀物等而导致线电极5的接触确认的精度下降,在加工频率中沿着进行了程序化的路径对工件6进行一些粗加工。在对工件6进行了指定的长度的粗加工之后,从加工频率切换为检测期,使线电极5沿着之前进行了粗加工的加工轨迹的加工缝22的路径返回,向加工轨迹的加工缝22的路径上的熔接部20的熔接部位移动。在此,若熔接部20位于进行了加工的模板6P和芯子之间,则通过线电极5和熔接部20的接触来检测熔接部20。在检测到的情况下,返回之前的检测期开始点,按照程序继续进行加工。在没有检测到熔接部20的情况下,按照事先指示的步骤,在之前的加工频率结束点附近同样地实施熔接频率、检测期。另外,在即使再熔接再检测期进行事先决定的次数,也无法检测到熔接部20的情况下,判断为条件不良,转移至警报发生等处置。在到达最后的熔接部位之前,反复进行加工频率和熔接频率,在必要的部位进行检测期。
工件6的最后的熔接部位位于,被程序化的路径的末端附近。在检测到最后的熔接部位之后,线电极5通过进场部而返回起始孔19。在线电极5返回起始孔19的途中,在与芯子的加工构件26接触的情况下,能够判断为芯子的加工构件26未被保持而倾斜的可能性高。此时,因芯子的加工构件26脱落而对线放电加工机的机械装置造成障碍的可能性高,因此发出警报并停止线放电加工机的驱动。若线电极5返回起始孔19,则用与开始加工之前时刻同样的方法检测起始孔19的机械坐标,在起始孔19的位置偏移大于规定值的情况下,由于芯子倾斜的可能性大,因此发出警报并停止线放电加工机。另外,在线电极5未与加工构件26即芯子或工件6即模板6P接触而线电极5返回起始孔19,在通过线电极5进行的接触检测中也没有检测到起始孔19的位置偏移的情况下,判断为芯子通过熔接部位保持在模板6P上,该程序的粗加工结束。另外,在工件6有其它要进行粗加工的部位的情况下,使线电极5断线,使线电极5移动至下一其它起始孔19等,反复进行同样的处置工序。另外,在工件6的粗加工结束、且进入下一加工工序之前,从工件6取下芯子。
产业上的可利用性
该线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法,例如优选适用于如下的线放电加工机中,即,通过放电能量对工件进行放电加工,并保持工件的切掉物以不使其从工件落下。
附图标记的说明
1:主体头
2:上头部
4:下头部
5:线电极
6:工件
7:源线轴
10:线供给辊
13:供给管
15:设备主体
20:熔接部
21:加工形状
22:加工缝
26:加工构件
35:卷绕辊
D1:第一二极管
D2:第二二极管
D3:第三二极管
HV:高电压负荷
LV:低电压负荷
S1:第一开关
S2:第二开关
S3:第三开关
S4:第四开关
S5:第五开关
Claims (9)
1.一种线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法,
利用在线电极和与该线电极相向的工件之间施加极间电压时产生的放电能量,对要从所述工件分离的加工构件进行放电加工,在所述加工构件的预先决定的加工形状的至少一处,将在所述线电极和所述工件之间施加的电加工条件从加工频率变更为熔接频率,至少使所述线电极的一部分熔化,使得所述加工构件熔接在所述工件的预先决定的规定部位的熔接部,从而将所述加工构件保持在所述工件上,其特征在于,
包括:
粗加工工序,将所述电加工条件设定为所述加工频率,对所述工件以留下熔接区域的方式进行粗加工,从而形成所述加工构件;
熔接工序,将所述电加工条件从所述加工频率变更为所述熔接频率,在所述熔接区域形成所述熔接部,使所述加工构件熔接在所述工件上;
检测工序,将所述电加工条件切换为定位电源,使所述线电极至少沿着所述粗加工的加工轨迹移动或者逆行,检测所述线电极是否不与所述工件或所述加工构件接触而与所述熔接部接触;
下一加工处理工序,响应于所述线电极与所述熔接部接触且所述加工构件保持在所述工件上,对所述加工构件或所述工件进行下一加工处理;
停止工序,响应于所述线电极不与所述熔接部接触且所述加工构件没有保持在所述工件上,发出警报并停止线放电加工。
2.根据权利要求1所述的线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法,其特征在于,
对所述工件进行的所述下一加工处理为,
对所述工件或所述加工构件的通过所述粗加工形成的加工面进行的精加工,或者
在所述工件的所述加工轨迹的其它区域,使所述加工构件熔接在所述工件上的熔接工序,或者
对所述工件的其它区域进行的粗加工。
3.根据权利要求1或2所述的线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法,其特征在于,
在使所述线电极贯通的起始孔形成在所述工件的除了所述加工构件的区域之外的区域上的冲孔加工、或者从所述工件的区域外开始进行放电加工的冲孔加工,具有如下工序,即,在对所述工件进行所述粗加工之后,使所述线电极沿着所述粗加工的所述加工轨迹逆行,或者使所述线电极返回到所述粗加工的开始位置,通过所述线电极对所述加工构件的所述粗加工的壁面进行精加工的工序。
4.根据权利要求1或2所述的线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法,其特征在于,
在使所述线电极贯通的起始孔形成在所述加工构件的区域上的模板加工中,在接着对所述工件进行的所述粗加工而进行所述熔接工序之后,为了使所述线电极与所述熔接部分离,将所述电加工条件设定为所述加工频率来对所述工件进行预先决定的距离的粗加工,接着将所述电加工条件切换为所述定位电源,使所述线电极沿着所述工件的所述粗加工的所述加工轨迹逆行,进行检测所述线电极是否与所述熔接部接触的所述检测工序,响应于检测到所述加工构件熔接在所述工件上的状态,将所述电加工条件设定为所述加工频率,来继续对所述工件进行其它加工构件的放电加工,另外,响应于检测到所述线电极不与所述熔接部接触的状态,将所述电加工条件设定为所述熔接频率,为了在所述工件的所述加工形状的其它部位上熔接所述加工构件,再次执行在所述工件上熔接所述加工构件的所述熔接工序。
5.根据权利要求4所述的线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法,其特征在于,
在所述检测工序中,为了避免因所述工件的放电加工而产生的异物影响检测,在按所述加工形状以上对所述工件进行所述粗加工后或者在进行完所述加工形状的所述粗加工的时刻,使所述线电极停止预先决定的时间,利用加工液的喷流排除所述异物,接着,使所述线电极沿着所述加工轨迹逆行来确认所述线电极和所述熔接部的接触状态,所述异物为毛刺、碎屑。
6.根据权利要求1所述的线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法,其特征在于,
通过所述熔接部在所述工件上保持所述加工构件的保持状态是通过如下方法检测的:当使所述线电极通过在所述工件上预先形成的起始孔或者已加工的所述加工轨迹时,所述线电极不与所述加工构件接触,且所述加工构件不相对于所述工件倾斜。
7.权利要求1所述的线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法,其特征在于,
响应于在所述工件上预先形成的起始孔位于所述工件上,通过所述线电极的接触检测来测定所述起始孔在通过所述线电极对所述工件进行粗加工的放电加工之前和放电加工之后的所述线放电加工机上的机械坐标,并对两者的所述机械坐标进行比较来得到变化状态,通过该变化状态来对通过所述熔接部在所述工件上保持所述加工构件的保持状态进行检测。
8.根据权利要求7所述的线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法,其特征在于,
响应于在所述工件上预先形成的起始孔位于所述工件上,利用所述线电极的接触检测来测定3个以上位置的坐标,通过控制器运算来求出所述起始孔在通过所述线电极对所述工件进行粗加工的放电加工之前和放电加工之后的直径,并对两者的所述起始孔的所述直径进行比较来得到变化状态,通过该变化状态来对通过所述熔接部在所述工件上保持所述加工构件的保持状态进行检测。
9.根据权利要求1所述的线放电加工时的加工构件的熔接部确认以及保持确认方法,其特征在于,
在所述工件的已加工路径的所述加工轨迹中的任意位置上进行线自动连接,利用所述线电极的接触感测来测量所述加工轨迹的加工槽宽度,与根据所述线放电加工机的放电加工的加工条件决定的标准值进行比较,或者将所述加工轨迹的路径的多个加工槽宽度相互进行比较来得到变化状态,通过该变化状态对通过所述熔接部在所述工件上保持所述加工构件的保持状态进行检测。
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