CN105269096A - 在自动接线时调整加工液的液面位置的线放电加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在自动接线时调整加工液的液面位置的线放电加工装置，具有：形状信息取得单元，其取得被加工物的形状信息；接线位置信息取得单元，其根据上下导引装置的相对位置取得线电极的接线位置信息；以及液面位置调整单元，其根据被加工物的形状信息取得上述接线位置附近的被加工物的高度，在自动接线时调整加工液的液面位置。

Description

在自动接线时调整加工液的液面位置的线放电加工装置
技术领域
本发明涉及一种线放电加工装置，特别是涉及在自动接线时调整加工液的液面位置的线放电加工装置。
背景技术
在线放电加工中，当在工件的加工中途线电极断线时，需要后退到加工开始点进行接线，会产生接线花费时间的问题。另一方面，有如下方法，即为了缩短接线动作所花费的时间，不后退到加工开始点而在断线场所进行接线的方法。但是，在板厚度有变化的形状的工件的情况下，根据断线场所从上部喷嘴到工件上表面的距离不同，因此接线条件不同。因此，会有以下问题，即根据断线场所在自动接线时线电极无法笔直地重复送出而难以通过加工槽，从而不能得到缩短接线时间的效果。为了解决这些问题，需要提高在断线场所自动接线的成功率。
作为现有技术，有日本特开平07-040148号公报所记载的线电极放电加工机。该技术是在线电极横向行走的形式的线电极加工机中，在自动接线时排出加工液后在自动接线时使线电极通过的部分暴露在空气中，从而提高接线成功率。
一般，在线电极纵向行走的形式的线放电加工机中进行自动接线时，如果线电极在空气中暴露直到被***到工件的加工槽为止，则接线成功率变高。另外，如果线电极被***工件的加工槽后被加工液淹没，则接线成功率变高。
在背景技术一栏所说明的现有技术是线电极横向行走的形式的线放电加工机的技术，如果在线电极纵向行走的形式的线放电加工机中使用，则排出加工液直到下侧的导引装置暴露在空气中为止。因此，即使线电极被***到工件的加工槽后工件也暴露在空气中，接线成功率下降。另外，还有排出和注入加工液花费时间的问题。
如上所述，如果将加工液的液面高度调整到工件上表面附近，则线电极被***工件的加工槽前后的接线成功率都变高，但是，在板厚度变化的形状的工件中，工件上表面高度根据接线位置而不同。因此，需要根据工件的板厚度来改变加工液的液面高度。
发明内容
因此，本发明提供一种线放电加工装置，根据线电极的接线位置附近的工件形状来调整加工液的液面高度，由此提高板厚度变化的形状的工件的接线成功率，并且缩短自动接线所花费的时间而提高加工效率。
本发明的在自动接线时调整加工液的液面位置的线放电加工装置具有贮存加工液的加工槽和自动接线功能，该自动接线功能将被加工物放置到设置在上述加工槽内的工作台上，使在上下导引装置之间挂架的线电极和上述工作台进行相对移动来加工上述被加工物，并且将在上述上下导引装置之间挂架的线电极进行自动接线，该线放电加工装置具有：形状信息取得单元，其取得上述被加工物的形状信息；接线位置信息取得单元，其根据上下导引装置的相对位置取得线电极的接线位置信息；以及液面位置调整单元，其根据上述被加工物的形状信息取得上述接线位置附近的被加工物的高度，在自动接线时调整加工液的液面位置。
上述形状信息取得单元可以通过输入使加工位置和被加工物的板厚度对应的数据而取得上述被加工物的形状信息。
上述液面位置调整单元除了调整接线位置附近的被加工物的高度，也可以还根据上述被加工物的上表面的形状在自动接线时调整加工液的液面位置。
或者，上述液面位置调整单元除了调整接线位置附近的被加工物的高度，也可以根据上述线电极的物理特性在自动接线时调整加工液的液面位置。
本发明通过具有以上结构，提供一种线放电加工装置，其根据线电极的接线位置附近的工件形状来调整加工液的液面高度，由此提高板厚度变化的形状的工件的接线成功率，并且缩短自动接线所花费的时间而提高加工效率。
附图说明
通过参照附图说明以下的实施例来明确本发明的上述以及其他目的和特征。
图1是说明加工厚度变化的形状的工件时的情况的图。
图2是从上方看到的加工中的工件的图。
图3是说明本发明的处理的流程图。
图4是表示具备控制装置的线放电加工装置的图。
图5是说明本发明一个实施方式的线放电加工机的控制装置所具备的功能的图。
具体实施方式
以下说明具体的实施方式。
说明对图1所示那样厚度发生变化的形状的工件进行加工的情况。这里，说明以下的例子，即考虑通过安装夹具8将具有板厚度h1、h2、h3的台阶形状的工件Wa从加工机的工作台7提高了h0的高度的情况，根据接线点的工件上表面的高度来调整加工液的液面高度。上喷嘴6a位于与工件Wa的最上表面隔开了一定间隙的高度上。
首先，取得3D数据、使加工位置和工件上表面的高度对应的数据等清楚加工路径的工件形状的数据。
根据在加工中发生断线时，自动接线时的上下导引装置5a、5b的坐标取得在自动接线时从上导引装置5a送出的线电极4被***到下导引装置5b之前所通过的路径。
使用在以上描述的处理中所取得的工件形状的数据、线电极4所通过的路径的数据，调查接线点的附近的工件形状。然后，根据工件形状的信息来计算接线点的工件上表面的高度，在工件上表面的高度附近调整加工液的液面高度，进行自动接线动作。
例如，当在图1的点A1、A2、A3进行接线时，使加工液的液面高度与各个接线点的工件上表面的高度h0+h1、h0+h2、h0+h3的附近一致。在加工中的液面高度与接线点的工件上表面的高度位于相同程度的情况下，不需要调整液面高度。
即使是在不能取得工件Wa的形状数据的设备中，例如也能够使用测量从喷嘴喷出的加工液的水压、一边使线Wa振动一边进行送出动作来调查与工件Wa接触的位置等方法，推测接线点的工件上表面的高度，根据该推测出的数据进行加工液的液面高度的调整。
接着，说明以下例子，即在无法取得任意接线点的工件Wa的形状数据且无法通过上个段落描述的单元来推测工件上表面的高度的设备中，即使在不知道接线点的工件形状的状态下，也能够提高接线成功率。
说明对图1所示的形状的工件Wa进行加工的情况。在本例的情况下，能够取得板厚度最薄的部分、板厚度最厚的部分的板厚度h1、h3。
当在加工中发生断线时，例如在位于板厚度最薄的部分和最厚的部分的中间的高度附近(参照公式(1))调整加工液的液面高度，进行自动接线动作。此时，不一定能够在接线点的工件上表面的高度附近调整加工液的液面，不过与不调整的情况相比，能够提高接线成功率。
h 0 + h 1 + h 3 2 . . . . . . ( 1 )
以下说明另一实施方式。
说明对图2所示的形状的工件Wb进行加工的情况。图2表示从上面看到的加工中的工件Wa的形状，沿着图中所示的加工槽2进行加工，在加工槽2的附近有其他的孔形状(孔部3)的情况。另外，工件上表面的高度是固定的。P表示断线检测位置。
当在加工中产生断线，在图2的点P位置进行自动接线时，被送出的线电极4被***到附近其他的孔中，接线会有失败。
一般，在送出线电极4时，从上部喷嘴喷出加工液射流，通过射流的液压来控制线电极4的送出方向。但是，当送出的线电极4的前端在加工液中时，由于粘性阻力而喷出的射流的液压减弱，有时不能控制线电极的送出方向。
在本例的情况下，降低加工液的水位，使工件上表面暴露在空气中，进行自动接线。此时，在线电极4被***适当的加工槽中之前，喷出的射流的液压没有减弱而有效地进行线电极4的送出方向的控制，因此能够提高接线成功率。
以下说明另一实施方式。
考虑作为线电极4的物理特性的刚性。关于线电极4的刚性大的情况，以接线点的工件板厚度薄而相对上部喷嘴的距离大的情况为例，说明缩短接线动作所花费的时间的方法。例如考虑关于图1所示的形状的工件Wa，通过板厚度h1的点A1进行接线的情况。
首先，取得要使用的线电极4的刚性数据。例如，有使材质、线直径和刚性值对应的数据等。
在加工中产生断线时，在取得的线电极4的刚性比预先设定的阈值要小的情况下，使加工液的液面高度与相当于工件上表面的高度h0+h1的附近一致。另一方面，当线电极4的刚性比阈值大时，使加工液的液面高度与使用预先设定的调整量H而在工件上表面高度中增加了调整量后的高度h0+h1+H的附近一致，进行自动接线。
一般，在线电极4的刚性大的情况下，即使加工液的液面高度比h0+h1的附近高，也表示高接线成功率。在本例中，当线电极4的刚性大时，在比工件上表面附近更高的位置调整加工液的液面高度，由此与加工液的液面高度是h0+h1的附近的情况相比，能够缩短调整加工液的液面高度所花费的时间。
图3是说明本实施方式的处理的流程图。以下，按照各个步骤进行说明。另外，能够通过图4所示的控制装置50执行该处理。
[步骤sa01]检测线电极的断线。
[步骤sa02]取得线电极所通过的路径信息。
[步骤sa03]判断是否知道线电极的接线位置的工件高度，如果知道高度(是)，转到步骤sa04，如果不知道高度(否)，转到步骤sa05。
[步骤sa04]使加工液液面调整成与工件高度为相同程度，转到步骤sa08。
[步骤sa05]判断是否能够推测工件的高度，如果能够推测(是)，转到步骤sa06，如果不能推测(否)，转到步骤sa07。
[步骤sa06]使加工液液面调整成与推测出的工件高度为相同程度，转到步骤sa08。
[步骤sa07]使加工液面调整成与工件的最厚/最薄部分的中间高度为相同程度，转到步骤sa08。
[步骤sa08]判断接线位置附近是否有孔形状(孔部)，如果有孔形状(是)，转到步骤sa09，如果没有孔形状(否)，转到步骤sa10。
[步骤sa09]降低加工液的水位。
[步骤sa10]判断线电极的刚性是否高，如果刚性高(是)，转到步骤sa11，如果刚性不高(否)，转到步骤sa12。
[步骤sa11]升高加工液的水位。
[步骤sa12]执行线电极的接线。
图4是表示具备了控制装置的线放电加工装置(参照日本特开2011-136409号公报)的图。控制装置50具备由微处理器组成的中央运算处理装置(以下称为CPU)51，CPU51经由总线56分别与程序存储器52、数据存储器53、具备液晶显示器LCD的操作盘54以及输出输入装置55连接。
在程序存储器52中存储有用于控制线切割放电加工机的各部和线切割放电加工机的控制装置50自身的各种程序。也存储上述流程图的算法所示的用于实施本发明的程序。另外，作为暂时存储加工程序所附带的位置数据、决定其他加工条件的各种设定数据、CPU51所进行的用于各种计算的数据的存储器也被数据存储器53使用。
输入输出装置55分别与工作台驱动部60、加工电源部61、线电极熔断电源部62、线电极卷起/卷绕控制部63、线电极进给控制部64、脉冲编码器65、电极功能切换部66、线电极前端检测部67、显示装置68以及控制其他线切割放电加工机各部的各部运动控制部69连接。
工作台驱动部60和加工电源部61具有公知的结构，在执行加工时分别按照通常的方式进行控制。线电极熔断电源部62对线电极4提供熔断所需的电力。线电极卷起/卷绕控制部63对驱动线电极卷绕辊的电动机(省略图示)和卷起电动机(省略图示)进行驱动。
线电极进给控制部64是进行用于驱动制动辊的制动用电动机的驱动控制的部分，通过脉冲编码器65检测出制动辊的旋转量与已经描述的情况一样。电极功能切换部66用于切换选择线电极熔断用电极(线电极熔断单元)和线电极前端检测单元的任意一个，线电极前端检测信号从作为线电极前端检测单元的电极输入到线电极前端检测部67。并且，各部移动控制部69统一地表示控制第二线电极熔断用电极的进退移动、在自动接线时的线电极进给管结构的降下移动等的部分。
CPU51在线电极4的通常行走时(放电加工时)逐次检测从脉冲编码器65输出的反馈脉冲，如果在一定时间以上该反馈脉冲没有被检测，则视为在线电极4产生在放电加工部的断线，基于线电极卷绕辊的旋转的线电极4的进给、即制动辊的旋转停止，开始断线修复处理。
检测出线电极4的断线产生的CPU51向工作台驱动部60、加工电源部61、线电极卷起/卷绕控制部63输出停止指令，在停止各轴的进给、向加工用上下电极和工件之间的加工电源的供给和线电极卷绕辊的驱动之后，驱动线电极卷筒辊设定预定时间，缠绕断线的放电加工部下侧的线电极。
另外，将对来自脉冲编码器65的反馈脉冲进行累计的计数器的值进行重置，将电极的功能切换为线电极前端检测单元，向线电极卷绕/卷筒控制部63输出驱动指令，开始供给辊的正转即线电极4的倒卷操作，在从线电极前端检测部67输入前端检测信号之前，即线电极4的上游侧的前端倒卷到作为线电极前端检测单元的第二线电极熔断用电极的位置之前使供给辊正转。
之后，根据通过上述计数器的值所示的线电极4的倒卷量和各种设定数据，去除由于放电而消耗的部分。即，向各部移动控制部69输出驱动指令，使气缸动作，向在开放状态下位于待机位置的把手部动作位置移动，驱动制动用电动机，并且根据来自脉冲编码器65的反馈信号，一边对制动辊进行位置控制一边使线电极4在加工区域方向进给预定量，关闭把手部并把持线电极4。
接着，CPU51将第二线电极熔断用电极1的功能切换为线电极熔断单元，使线电极熔断电源部62动作，去除由于放电加工而消耗的线电极的部分。
自动接线处理通过从上导引装置5a的上喷嘴6a喷射出的加工液流来限制线电极4，使工件Wa、Wb的加工槽2贯通，从下喷嘴6b通到下导引装置5b；或者从下喷嘴6吸入加工液，该加工液的流动限制线电极4，将线电极4向下导引装置5b引导。
图5是说明本发明一个实施方式的线放电加工机的控制装置所具备的功能的图。控制装置50具备：形状信息取得单元71，其取得被加工物的形状信息；接线位置信息取得单元72，其根据上、下导引装置5a、5b的相对位置取得线电极4的接线位置信息；液面位置调整单元73，其根据工件的形状信息取得上述接线位置附近的工件的高度信息，在自动接线时调整加工液的液面位置。
形状信息取得单元71通过输入使加工位置和工件(被加工物)的板厚度对应的数据，能够取得工件的形状信息。
液面位置调整单元73除了调整接线位置附近的工件的高度，还根据工件上表面的形状在自动接线时调整加工液的液面位置。另外，液面位置调整单元73除了调整接线位置附近的高度，还根据线电极4的物理特性在自动接线时调整加工液的液面位置。

Claims (4)

1.一种在自动接线时调整加工液的液面位置的线放电加工装置，具有贮存加工液的加工槽和自动接线功能，该自动接线功能将被加工物放置到设置在上述加工槽内的工作台上，使在上下导引装置之间挂架的线电极和上述工作台进行相对移动来加工上述被加工物，并且将在上述上下导引装置之间挂架的线电极进行自动接线，该线放电加工装置的特征在于，具有：
形状信息取得单元，其取得上述被加工物的形状信息；
接线位置信息取得单元，其根据上下导引装置的相对位置取得线电极的接线位置信息；以及
液面位置调整单元，其根据上述被加工物的形状信息取得上述接线位置附近的被加工物的高度，在自动接线时调整加工液的液面位置。
2.根据权利要求1所述的在自动接线时调整加工液的液面位置的线放电加工装置，其特征在于，
上述形状信息取得单元通过输入使加工位置和被加工物的板厚度对应的数据而取得上述被加工物的形状信息。
3.根据权利要求1或2所述的在自动接线时调整加工液的液面位置的线放电加工装置，其特征在于，
上述液面位置调整单元除了调整接线位置附近的被加工物的高度，还根据上述被加工物的上表面的形状在自动接线时调整加工液的液面位置。
4.根据权利要求1或2所述的在自动接线时调整加工液的液面位置的线放电加工装置，其特征在于，
上述液面位置调整单元除了调整接线位置附近的被加工物的高度，还根据上述线电极的物理特性在自动接线时调整加工液的液面位置。
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