JP2019048384A - Wire electric discharge machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワイヤ電極を用いて加工対象物を加工するワイヤ放電加工機に関する。 The present invention relates to a wire electric discharge machine for machining an object to be machined using a wire electrode.
ワイヤ放電加工機では、加工対象物だけでなく、ワイヤ電極自体も削られて消耗する。また、加工液中で加工対象物を加工する場合は、主に電解作用による加工対象物への電食や被膜の付着を防止するため、ワイヤ電極と加工対象物との間（極間）に印加する電圧を交流電圧にすることが一般的である。 In a wire electric discharge machine, not only a workpiece but also the wire electrode itself is scraped and consumed. In addition, when processing the processing target in the processing fluid, mainly between the wire electrode and the processing target (between the electrodes) in order to prevent the electrolytic corrosion and the film from adhering to the processing target due to the electrolytic action. In general, the voltage to be applied is an alternating voltage.
ここで、加工対象物側を正極とし、ワイヤ電極を負極とする電圧（正極性電圧）を極間に印加した場合は、加工対象物が多く消耗する。また、加工対象物側を負極とし、ワイヤ電極側を正極とする電圧（逆極性電圧）を極間に印加した場合は、ワイヤ電極が多く消耗する。 Here, in the case where a voltage (positive voltage) with the object side to be processed as the positive electrode and the wire electrode as the negative electrode is applied between the electrodes, a large amount of the object to be processed is consumed. Further, when a voltage (reverse polarity voltage) with the object side to be processed as the negative electrode and the wire electrode side as the positive electrode is applied between the electrodes, the wire electrode is consumed a lot.
下記特許文献１には、放電加工機の加工パルス制御方法が開示されている。下記特許文献１に記載の技術は、仕上げ工程において、逆極性の電圧を印加することによってワイヤ電極の黄銅が解けて加工面に付着することによって起因する工面の外観性の悪化を防止し、電解現象の発生を回避しながら面粗度の向上を図るというものである。具体的には、逆極性の電圧を放電が発生する大きさに設定し、正極性の電圧を放電が発生しない大きさに設定するというものである。 Patent Document 1 below discloses a method of controlling a processing pulse of an electric discharge machine. The technique described in Patent Document 1 prevents deterioration of the appearance of the work surface caused by the brass of the wire electrode being melted and adhering to the work surface by applying a voltage of reverse polarity in the finishing step, and electrolysis It is intended to improve the surface roughness while avoiding the occurrence of the phenomenon. Specifically, the reverse polarity voltage is set to a magnitude at which discharge occurs, and the positive polarity voltage is set to a magnitude at which discharge does not occur.
ここで、ワイヤ電極は上方から下方に向かって送られるため、加工対象物は、その上面に近い程あまり消耗されていないワイヤ電極で加工が行なわれ、下方になるにつれ消耗が大きいワイヤ電極で加工が行なわれてしまう。つまり、加工対象物の下面に近くなる程、ワイヤ電極が細くなる。そのため、加工対象物は、上部に対して下部の方が太る下膨れ傾向となり、加工精度が悪化する。 Here, since the wire electrode is fed downward from above, the object to be processed is processed with a wire electrode that is not consumed as much as closer to the upper surface, and processed with a wire electrode that is consumed more as it goes downward Is done. That is, the closer to the lower surface of the object to be processed, the thinner the wire electrode. For this reason, the processing object tends to bulge downward, in which the lower part is thicker than the upper part, and the processing accuracy is deteriorated.
しかしながら、上記特許文献１では、逆極性の電圧を放電が発生する大きさに設定し、正極性の電圧を放電が発生しない大きさに設定するので、ワイヤ電極の消耗を抑えることはできない。 However, in Patent Document 1 described above, the voltage of the reverse polarity is set to a magnitude at which discharge occurs, and the voltage of the positive polarity is set to a magnitude at which discharge does not occur, so consumption of the wire electrode can not be suppressed.
そこで、本発明は、ワイヤ電極の消耗を抑えるワイヤ放電加工機を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the wire electric discharge machine which suppresses consumption of a wire electrode.
本発明の態様は、ワイヤ電極と加工対象物とで形成される極間に電圧を印加して放電を発生させることで、前記加工対象物に対して放電加工を施すワイヤ放電加工機であって、前記加工対象物側を正極、前記ワイヤ電極側を負極とする正極性電圧を印加するように前記極間に接続された第１直流電源と、前記第１直流電源と前記極間との間に設けられ、前記極間への前記正極性電圧の印加のオン／オフを切り換える第１スイッチとを有する第１電圧印加回路と、前記ワイヤ電極側を正極、前記加工対象物側を負極とする逆極性電圧を印加するように前記極間に接続された第２直流電源と、前記第２直流電源と前記極間との間に設けられ、前記極間への前記逆極性電圧の印加のオン／オフを切り換える第２スイッチとを有する第２電圧印加回路と、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチのオン／オフを制御し、且つ、前記第１スイッチと前記第２スイッチとが同時にオンしないように前記第１スイッチおよび前記第２スイッチを制御するスイッチ制御部と、を備え、前記逆極性電圧の絶対値が前記正極性電圧の絶対値未満となるように、前記第１直流電源および前記第２直流電源が設定されており、前記スイッチ制御部は、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチを制御することで、前記極間に前記正極性電圧が印加される第１の期間と、前記逆極性電圧が印加される第２の期間とを交互に切り換え、前記第２の期間は、前記第１の期間より長く設定されている。 An aspect of the present invention is a wire electric discharge machine which performs electric discharge machining on the object to be processed by applying a voltage between electrodes formed by a wire electrode and the object to generate electric discharge. A first DC power source connected between the electrodes so as to apply a positive voltage with the workpiece side as a positive electrode and the wire electrode side as a negative electrode, and between the first DC power source and the electrodes A first voltage application circuit having a first switch provided on the first electrode and a first switch for switching on / off of application of the positive voltage between the electrodes, the wire electrode side is a positive electrode, and A second DC power supply connected between the poles so as to apply a reverse polarity voltage, and between the second DC power supply and the poles, the application of the reverse polarity voltage between the poles being turned on Voltage application circuit having a second switch for switching on / off A switch control for controlling on / off of the first switch and the second switch, and controlling the first switch and the second switch so that the first switch and the second switch are not simultaneously turned on The first direct current power supply and the second direct current power supply are set such that the absolute value of the reverse polarity voltage is less than the absolute value of the positive polarity voltage, and the switch control unit By controlling the first switch and the second switch, the first period in which the positive polarity voltage is applied between the electrodes and the second period in which the reverse polarity voltage is applied are alternately switched. The second period is set longer than the first period.
本発明によれば、ワイヤ電極の消耗を抑えることができ、加工精度が悪化することを防止することができる。また、正極性電圧と逆極性電圧とを極間に印加するので、電解現象の発生や加工対象物の電食を防止することができる。 According to the present invention, consumption of the wire electrode can be suppressed, and deterioration in processing accuracy can be prevented. Further, since the positive polarity voltage and the reverse polarity voltage are applied between the electrodes, the occurrence of the electrolytic phenomenon and the electrolytic corrosion of the object to be processed can be prevented.
本発明に係るワイヤ放電加工機について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。 The wire electric discharge machine according to the present invention will be described in detail below with reference to preferred embodiments and with reference to the attached drawings.
図１は、ワイヤ放電加工機１０の機械的な概略構成図である。ワイヤ放電加工機１０は、加工液中で、ワイヤ電極１２と加工対象物Ｗ（図２参照）とで形成される極間（隙間）ＥＧ（図２参照）に電圧を印加して放電を発生させることで、加工対象物（被加工物）Ｗに対して加工（放電加工）を施す工作機械である。ワイヤ放電加工機１０は、加工機本体１４、加工液処理装置１６、および、制御装置１８を備える。
FIG. 1 is a mechanical schematic block diagram of a wire
ワイヤ電極１２の材質は、例えば、タングステン系、銅合金系、黄銅系等の金属材料である。一方、加工対象物Ｗの材質は、例えば、鉄系材料または超硬材料等の金属材料である。
The material of the
加工機本体１４は、加工対象物（ワーク、被加工物）Ｗに向けたワイヤ電極１２を供給する供給系統２０ａと、加工対象物Ｗを通過したワイヤ電極１２を回収する回収系統２０ｂとを備える。
The processing machine
供給系統２０ａは、ワイヤ電極１２が巻かれたワイヤボビン２２と、ワイヤボビン２２に対してトルクを付与するトルクモータ２４と、ワイヤ電極１２に対して摩擦による制動力を付与するブレーキシュー２６と、ブレーキシュー２６に対してブレーキトルクを付与するブレーキモータ２８と、ワイヤ電極１２の張力の大きさを検出する張力検出部３０と、加工対象物Ｗの上方でワイヤ電極１２をガイドするワイヤガイド（上ワイヤガイド）３２とを備える。
The
回収系統２０ｂは、加工対象物Ｗの下方でワイヤ電極１２をガイドするワイヤガイド（下ワイヤガイド）３４と、ワイヤ電極１２を挟持可能なピンチローラ３６およびフィードローラ３８と、ピンチローラ３６およびフィードローラ３８により搬送されたワイヤ電極１２を回収するワイヤ回収箱４０とを備える。
The
加工機本体１４は、放電加工の際に使用される脱イオン水または油等の加工液を貯留可能な加工槽４２を備え、加工槽４２内に、ワイヤガイド３２、３４が配置されている。この加工槽４２は、ベース部４４上に載置されている。加工対象物Ｗは、ワイヤガイド３２とワイヤガイド３４との間に設けられている。ワイヤガイド３２、３４は、ワイヤ電極１２を支持するダイスガイド３２ａ、３４ａを有する。また、ワイヤガイド３４は、ワイヤ電極１２の向きを変えながらピンチローラ３６およびフィードローラ３８に案内するガイドローラ３４ｂを備える。
The processing machine
なお、ワイヤガイド３２は、スラッジ（加工屑）を含まない清浄な加工液を噴出する。これにより、ワイヤ電極１２と加工対象物Ｗとの隙間（極間）ＥＧを、放電加工に適した清浄な加工液で満たすことができ、放電加工によって発生したスラッジによって放電加工の精度が低下することを防止することができる。また、ワイヤガイド３４も、スラッジを含まない清浄な加工液を噴出してもよい。
In addition, the
加工対象物Ｗは、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能なテーブル（図示略）によって支持されている。ワイヤガイド３２、３４、加工対象物Ｗ、および、前記テーブルは、加工槽４２によって貯留された加工液に浸漬している。
The object to be processed W is supported by a table (not shown) movable in the X and Y directions. The
ここで、この加工対象物Ｗには、放電加工の開始点となる開始孔または加工溝（ともに図示略）が形成され、この開始孔または加工溝にワイヤ電極１２が挿通されてワイヤ電極１２が結線される。この加工対象物Ｗの開始孔または加工溝とワイヤ電極１２との隙間が、極間ＥＧとなる。ワイヤ放電加工機１０は、ワイヤ電極１２が開始孔または加工溝に挿通されて結線された後で、ワイヤ電極１２を加工対象物Ｗに向けて下方向（−Ｚ方向）に送り出しながら、前記テーブル（加工対象物Ｗ）をＸＹ平面と平行する平面上で移動させることで、加工対象物Ｗを加工する。ワイヤ電極１２の結線とは、ワイヤボビン２２に巻かれたワイヤ電極１２を、ワイヤガイド３２、加工対象物Ｗ、および、ワイヤガイド３４に通して、ピンチローラ３６およびフィードローラ３８で挟持させることを言い、ワイヤ電極１２が結線されると、ワイヤ電極１２には所定の張力が付与されている。なお、Ｘ方向およびＹ方向は互いに直交しており、ＸＹ平面（水平面）と直交する方向をＺ方向（重力が働く方向）とする。
Here, a start hole or a processing groove (both not shown) which is a start point of electric discharge machining is formed in the object to be processed W, and the
加工液処理装置１６は、加工槽４２に発生した加工屑（スラッジ）を除去するとともに、電気抵抗率・温度の調整等を行うことで加工液の液質を管理する装置である。この加工液処理装置１６によって液質が管理された加工液が再び加工槽４２に戻される。制御装置１８は、加工機本体１４および加工液処理装置１６を制御する。
The processing
図２は、ワイヤ電極１２と加工対象物Ｗとの間で形成される極間ＥＧに加工電圧を印加するためのワイヤ放電加工機１０の電気的な回路構成図である。ワイヤ放電加工機１０は、加工電源５０と、電圧検出部５２とを備える。加工電源５０は、極間ＥＧに電圧を印加するための電源である。加工電源５０は、制御装置１８によって制御される。加工電源５０は、第１電圧印加回路５４と、第２電圧印加回路５６とを有する。
FIG. 2 is an electrical circuit diagram of the wire
第１電圧印加回路５４は、加工対象物Ｗ側を正極、ワイヤ電極１２側を負極とする正極性電圧を印加するように、極間ＥＧに接続された第１直流電源５８と、第１直流電源５８と極間ＥＧとの間に設けられ、極間ＥＧへの正極性電圧の印加のオン／オフを切り換える第１スイッチＳＷ１とを有する。図２では、第１直流電源５８の正極と加工対象物Ｗとの間、および、第１直流電源５８の負極とワイヤ電極１２との間に、第１スイッチＳＷ１をそれぞれ設けたが、一方のみであってもよい。
The first
第２電圧印加回路５６は、加工対象物Ｗ側を負極、ワイヤ電極１２側を正極とする逆極性電圧を印加するように、極間ＥＧに接続された第２直流電源６０と、第２直流電源６０と極間ＥＧとの間に設けられ、極間ＥＧへの逆極性電圧の印加をオン／オフに切り換える第２スイッチＳＷ２とを有する。図２では、第２直流電源６０の正極とワイヤ電極１２との間、および、第２直流電源６０の負極と加工対象物Ｗとの間に、第２スイッチＳＷ２をそれぞれ設けたが、一方のみであってもよい。
The second
ここで、第２直流電源６０の逆極性電圧の絶対値（大きさ）が、第１直流電源５８の正極性電圧の絶対値（大きさ）未満となるように、第１直流電源５８および第２直流電源６０が設定されている。正極性電圧および逆極性電圧はともに、極間ＥＧに放電を発生させて放電電流（加工電流）を流すことができる電圧である。なお、極間ＥＧの電圧Ｖｅｇは、加工対象物Ｗを基準としたワイヤ電極１２の電圧値としているので、正極性電圧は、負（−）の電圧となり、逆極性電圧は、正（＋）の電圧となる。
Here, the first
電圧検出部５２は、極間ＥＧの電圧Ｖｅｇを検出する電圧センサである。
The
制御装置１８は、ＣＰＵ等のプロセッサとプログラムが記憶されたメモリチップとを有し、プロセッサがこのプログラムを実行することによって、本実施の形態の制御装置１８として機能する。
The
制御装置１８は、スイッチ制御部６２、平均電圧計測部６４、および、期間設定変更部６６を備える。スイッチ制御部６２は、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２のオン／オフを制御する。スイッチ制御部６２は、第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２とが同時にオンしないように、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２を制御する。第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２は、トランジスタ等で構成される半導体のスイッチング素子であってもよい。第１スイッチＳＷ１がオンになることで第１直流電源５８の正極性電圧（負の電圧）が極間ＥＧに印加され、第２スイッチＳＷ２がオンになることで第２直流電源６０の逆極性電圧（正の電圧）が極間ＥＧに印加される。
The
ここで、正極性電圧が極間ＥＧに印加される期間を第１の期間Ｔ１と呼び、逆極性電圧が印加される期間を第２の期間Ｔ２と呼ぶ。スイッチ制御部６２は、第１の期間Ｔ１と第２の期間Ｔ２とが交互に切り換わるように、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２を制御する。なお、第１の期間Ｔ１は、少なくとも正極性電圧が極間ＥＧに印加される時間を含む期間であり、第２の期間Ｔ２は、少なくとも逆極性電圧が極間ＥＧに印加される時間を含む期間である。
Here, a period in which a positive polarity voltage is applied to the electrode EG is referred to as a first period T1, and a period in which a reverse polarity voltage is applied is referred to as a second period T2. The
第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２は、予め設定されている。第２の期間Ｔ２は、第１の期間Ｔ１より長く設定されていてもよい。例えば、第１の期間Ｔ１に極間ＥＧに印加される正極性電圧の絶対値（大きさ）は、第２の期間Ｔ２に極間ＥＧに印加される逆極性電圧の絶対値（大きさ）より高いので、極間ＥＧの平均電圧Ｖａを正極性電圧より高い目標電圧（例えば、０Ｖ）にするために、第２の期間Ｔ２を第１の期間Ｔ１より長くする必要がある。なお、本実施の形態では目標電圧を０Ｖとしたが、ワイヤ電極１２および加工対象物（ワーク）Ｗの材質や極間ＥＧに印加する電圧の大きさに応じて、ワイヤ電極１２の電食防止のために平均電圧Ｖａを負側（＝正極性側）に偏向させてもよいし、逆に加工対象物（ワーク）Ｗの電食防止のために正側（＝逆極性側）に偏向させてもよい。
The first period T1 and the second period T2 are set in advance. The second period T2 may be set longer than the first period T1. For example, the absolute value (magnitude) of the positive polarity voltage applied to the electrode EG during the first period T1 is the absolute value (magnitude) of the reverse polarity voltage applied to the electrode EG during the second period T2. Since it is higher, it is necessary to make the second period T2 longer than the first period T1 in order to set the average voltage Va of the inter-electrode EG to a target voltage (for example, 0 V) higher than the positive polarity voltage. Although the target voltage is set to 0 V in the present embodiment, the corrosion of the
平均電圧計測部６４は、電圧検出部５２が検出した極間ＥＧの電圧Ｖｅｇに基づいて、極間ＥＧの平均電圧Ｖａを計測する。平均電圧計測部６４は、電圧検出部５２が検出した極間ＥＧの電圧Ｖｅｇを逐次記憶していき、該記憶した複数の電圧Ｖｅｇを平均することで、極間ＥＧの平均電圧Ｖａを算出（計測）する。
The average
期間設定変更部６６は、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２のうち少なくとも一方の設定を変更する。期間設定変更部６６は、平均電圧計測部６４が測定した極間ＥＧの平均電圧Ｖａが目標電圧となるように、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２のうち少なくとも一方の設定を変更する。本実施の形態では、電解現象の発生や加工対象物Ｗの電食を確実に防止すべく、目標電圧を０Ｖとするので、第２の期間Ｔ２は、第１の期間Ｔ１より長くなるように設定されている。
The period
スイッチ制御部６２は、期間設定変更部６６が変更した第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２に基づいて、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２のオン／オフを制御する。なお、期間設定変更部６６を設けなくてもよい。この場合は、スイッチ制御部６２は、予め設定された第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２に基づいて、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２を制御すればよい。
The
以下、スイッチ制御部６２による第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２の制御について詳しく説明する。第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２の制御方法として２つ例を挙げて説明する。
Hereinafter, control of the first switch SW1 and the second switch SW2 by the
＜第１のスイッチ制御方法＞
第１のスイッチ制御方法では、第１スイッチＳＷ１の１回のオン時間（以下、第１継続オン時間と呼ぶ）Ｔｏ１および第２スイッチＳＷ２の１回のオン時間（以下、第２継続オン時間）Ｔｏ２は予め定められている。この第１継続オン時間Ｔｏ１は、第１の期間Ｔ１以下の長さであり、第２継続オン時間Ｔｏ２は、第２の期間Ｔ２以下の長さである。第２継続オン時間Ｔｏ２は、第１継続オン時間Ｔｏ１以上の長さであってもよい。
<First switch control method>
In the first switch control method, one on time of the first switch SW1 (hereinafter, referred to as first continuous on time) To1 and one on time of the second switch SW2 (hereinafter, second continuous on time) To2 is predetermined. The first continuous on-time To1 has a length equal to or less than the first period T1, and the second continuous on-time To2 has a length equal to or less than the second period T2. The second continuous on-time To2 may be longer than the first continuous on-time To1.
スイッチ制御部６２は、第１の期間Ｔ１中は、第１スイッチＳＷ１を１回または複数回オンにすることで、極間ＥＧに正極性電圧を印加させ、第２の期間Ｔ２中は、第２スイッチＳＷ２を１回または複数回オンにすることで、極間ＥＧに逆極性電圧を印加させる。第１の期間Ｔ１中に第１スイッチＳＷ１がオンになる回数（第１所定回数）をＮ１、第２の期間Ｔ２中に第２スイッチＳＷ２がオンになる回数（第２所定回数）をＮ２とすると、実際に逆極性電圧が極間ＥＧに印加される時間（＝Ｔｏ２×Ｎ２）は、実際に正極性電圧が極間ＥＧに印加される時間（＝Ｔｏ１×Ｎ１）より長くなるように、第１継続オン時間Ｔｏ１、第２継続オン時間Ｔｏ２、および、回数Ｎ１、Ｎ２が決められている。
The
第１の期間Ｔ１、第１継続オン時間Ｔｏ１、および、回数Ｎ１は、Ｔ１≧Ｔｏ１×Ｎ１、の関係を有し、第２の期間Ｔ２、第２継続オン時間Ｔｏ２、および、回数Ｎ２は、Ｔ２≧Ｔｏ２×Ｎ２、の関係を有する。このとき、第１継続オン時間Ｔｏ１および回数Ｎ１と第２継続オン時間Ｔｏ２および回数Ｎ２とは、（Ｔｏ１×Ｎ１）／（Ｔｏ２×Ｎ２）＝逆極性電圧／正極性電圧、の関係を有することが好ましい。 The first period T1, the first continuous on time To1, and the number N1 have a relationship of T1 ≧ To1 × N1, and the second period T2, the second continuous on time To2 and the number N2 are It has a relation of T2> = To2xN2. At this time, the first continuous on time To1 and the number N1 and the second continuous on time To2 and the number N2 have a relationship of (To1 × N1) / (To2 × N2) = reverse polarity voltage / positive polarity voltage Is preferred.
図３は、第１のスイッチ制御方法によって、スイッチ制御部６２が第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２を制御したときの極間ＥＧの電圧Ｖｅｇを示すタイムチャートである。図３に示す例では、Ｔｏ１＝Ｔｏ２、Ｎ１＝１、Ｎ２＝３、正極性電圧の絶対値と逆極性電圧の絶対値との比を約３対１としている。
FIG. 3 is a time chart showing the voltage Veg of the inter-electrode EG when the
図３では、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２の切り換わりによって極間ＥＧに印加される電圧状態をわかり易くするために、正極性電圧および逆極性電圧が極間ＥＧに印加されても、極間ＥＧに放電が発生していない状態を示すものとする。なお、放電が発生した場合は、極間ＥＧに印加された電圧の絶対値は、アーク電圧まで低下する。この放電が発生することによって極間ＥＧに放電電流（加工電流）が流れ加工対象物Ｗが加工される。つまり、放電が発生しなければ、加工対象物Ｗが加工されることもなく、ワイヤ電極１２も消耗しない。
In FIG. 3, in order to make it easy to understand the voltage state applied to the inter-electrode EG by switching of the first switch SW1 and the second switch SW2, even if a positive polarity voltage and a reverse polarity voltage are applied to the inter-electrode EG, It is assumed that a state in which no discharge occurs in the interval EG is shown. When a discharge occurs, the absolute value of the voltage applied to the interelectrode EG decreases to the arc voltage. By the occurrence of the discharge, a discharge current (machining current) flows through the interelectrode EG and the workpiece W is machined. That is, if the discharge does not occur, the workpiece W is not processed and the
図３を見るとわかるように、スイッチ制御部６２は、正極性電圧が印加される第１の期間Ｔ１と、逆極性電圧が印加される第２の期間Ｔ２とが交互に切り換わるように、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２を制御している。図３に示す例では、第１スイッチＳＷ１が１回のオンに対して、第２スイッチＳＷ２を３回オンにさせる。その理由は、正極性電圧の絶対値と逆極性電圧の絶対値との比が約３対１となっており、その場合であっても極間ＥＧの平均電圧Ｖａを約０Ｖ（目標電圧）にするためである。
As can be seen from FIG. 3, the
したがって、第１の期間Ｔ１は、第１継続オン時間Ｔｏ１と等しくなる（Ｔ１＝Ｔｏ１）。第２の期間Ｔ２は、第２スイッチＳＷ２が３回オンになる期間なので、第２スイッチＳＷ２が１回目にオンにされるタイミングから３回目のオンがオフになるタイミングまでの期間を第２の期間Ｔ２とする。また、１回目のオンと２回目のオンとの間、２回目と３回目のオンとの間には、第２スイッチＳＷ２がオフになるオフ時間を設けている。したがって、第２の期間Ｔ２は、第２継続オン時間Ｔｏ２の３倍より長い期間となる（Ｔ２＞３×Ｔｏ２）。 Therefore, the first period T1 is equal to the first continuous on time To1 (T1 = To1). Since the second period T2 is a period during which the second switch SW2 is turned on three times, the period from the timing at which the second switch SW2 is turned on for the first time to the timing at which the third turn on is turned off The period T2 is set. In addition, between the first turn-on and the second turn-on, and between the second turn and the third turn-on, an off time during which the second switch SW2 is turned off is provided. Therefore, the second period T2 is a period longer than three times the second continuous on time To2 (T2> 3 × To2).
なお、第２の期間Ｔ２中に、第２スイッチＳＷ２がオンになる第２継続オン時間Ｔｏ２と第２継続オン時間Ｔｏ２との間に第２スイッチＳＷ２がオフになるオフ時間を設けたが、このオフ時間を設けなくてもよい。この場合は、第２の期間Ｔ２は、第２継続オン時間Ｔｏ２の３倍の長さとなる（Ｔ２＝３×Ｔｏ２）。 Note that, during the second period T2, an off time during which the second switch SW2 is turned off is provided between the second continuous on time To2 during which the second switch SW2 is turned on and the second continuous on time To2. It is not necessary to provide this off time. In this case, the second period T2 is three times as long as the second continuous on time To2 (T2 = 3 × To2).
反対に、第１の期間Ｔ１に第１スイッチＳＷ１がオンになる回数を複数回にする場合は、第１の期間Ｔ１中に、第１スイッチＳＷ１がオンになる第１継続オン時間Ｔｏ１と第１継続オン時間Ｔｏ１との間に、第１スイッチＳＷ１がオフになるオフ時間を設けてもよいし、設けなくてもよい。 On the contrary, in the case where the number of times the first switch SW1 is turned on in the first period T1 is made a plurality of times, the first continuous on-time To1 and the first continuous on time To1 in which the first switch SW1 is turned on during the first period T1. An off time during which the first switch SW1 is turned off may or may not be provided between the first continuous on time To1 and the continuous on time To1.
第１スイッチＳＷ１がオンになると、極間ＥＧに正極性電圧（負の電圧）が印加され、第２スイッチＳＷ２がオンになると、極間ＥＧに逆極性電圧（正の電圧）が印加される。第１の期間Ｔ１に第１スイッチＳＷ１がオンになり、第２の期間Ｔ２に第２スイッチＳＷ２がオンになるので、第１の期間Ｔ１中は、極間ＥＧに正極性電圧が印加され、第２の期間Ｔ２中は、極間ＥＧに逆極性電圧が印加される。 When the first switch SW1 is turned on, a positive voltage (negative voltage) is applied to the inter-electrode EG, and when the second switch SW2 is turned on, a reverse polarity voltage (positive voltage) is applied to the inter-electrode EG . Since the first switch SW1 is turned on in the first period T1 and the second switch SW2 is turned on in the second period T2, a positive voltage is applied to the interelectrode EG during the first period T1, During the second period T2, a reverse polarity voltage is applied to the interelectrode EG.
なお、第１の期間Ｔ１と第２の期間Ｔ２との間に、極間ＥＧに電圧が印加されないオフ期間（第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２がともにオフになる期間）を設けたが、このオフ期間は設けなくてもよい。 Although an off period (a period in which both the first switch SW1 and the second switch SW2 are turned off) in which a voltage is not applied to the electrode EG is provided between the first period T1 and the second period T2, The off period may not be provided.
スイッチ制御部６２は、期間設定変更部６６によって第１の期間Ｔ１が変更された場合は、それに応じて、第１継続オン時間Ｔｏ１を変更してもよいし、第１スイッチＳＷ１をオンにする回数Ｎ１を変更してもよい。また、スイッチ制御部６２は、期間設定変更部６６によって第２の期間Ｔ２が変更された場合は、それに応じて、第２継続オン時間Ｔｏ２を変更してもよいし、第２スイッチＳＷ２をオンにする回数Ｎ２を変更してもよい。
When the first period T1 is changed by the period
＜第２のスイッチ制御方法＞
第２のスイッチ制御方法では、第１スイッチＳＷ１の１回のオン時間（第１継続オン時間）Ｔｏ１は第１の期間Ｔ１と等しく（Ｔｏ１＝Ｔ１）、第２スイッチＳＷ２の１回のオン時間（第２継続オン時間）Ｔｏ２は第２の期間Ｔ２と等しい（Ｔｏ２＝Ｔ２）。このとき、第１の期間Ｔ１（＝第１継続オン時間Ｔｏ１）と第２の期間Ｔ２（＝第２継続オン時間Ｔｏ２）との関係は、第１の期間Ｔ１／第２の期間Ｔ２＝逆極性電圧／正極性電圧、の関係を有することが好ましい。
<Second switch control method>
In the second switch control method, one on time (first continuous on time) To1 of the first switch SW1 is equal to the first period T1 (To1 = T1), and one on time of the second switch SW2 (Second Continuous On Time) To2 is equal to the second period T2 (To2 = T2). At this time, the relationship between the first period T1 (= first continuous on time To1) and the second period T2 (= second continuous on time To2) is the first period T1 / second period T2 = reverse It is preferable to have the relationship of polar voltage / positive polarity voltage.
図４は、第２のスイッチ制御方法によってスイッチ制御部６２が第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２を制御したときの極間ＥＧの電圧Ｖｅｇを示すタイムチャートである。図４に示す例では、第１の期間Ｔ１（＝第１継続オン時間Ｔｏ１）と第２の期間Ｔ２（＝第２継続オン時間Ｔｏ２）との比を約１対３、正極性電圧の絶対値と逆極性電圧の絶対値との比を約３対１としている。
FIG. 4 is a time chart showing the voltage Veg of the inter-electrode EG when the
図４においても、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２の切り換わりによって極間ＥＧに印加される電圧状態をわかり易くするために、正極性電圧および逆極性電圧が極間ＥＧに印加されても、極間ＥＧに放電が発生していない状態を示すものとする。 Also in FIG. 4, even if the positive polarity voltage and the reverse polarity voltage are applied to the inter-electrode EG in order to make it easy to understand the voltage state applied to the inter-electrode EG by switching the first switch SW1 and the second switch SW2. A state in which no discharge is generated in the interelectrode EG is shown.
図４を見るとわかるように、スイッチ制御部６２は、正極性電圧が印加される第１の期間Ｔ１と、逆極性電圧が印加される第２の期間Ｔ２とが交互に切り換わるように、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２を制御している。図４に示す例では、第１スイッチＳＷ１がオン状態になる第１の期間Ｔ１（第１継続オン時間Ｔｏ１）に対して、第２スイッチＳＷ２がオン状態になる第２の期間Ｔ２（第２継続オン時間Ｔｏ２）の長さを約３倍にしている。その理由は、正極性電圧の絶対値と逆極性電圧の絶対値との比が約３対１となっており、その場合であっても極間ＥＧの平均電圧Ｖａを約０Ｖ（目標電圧）にするためである。
As can be seen from FIG. 4, the
第１スイッチＳＷ１がオンになると、極間ＥＧに正極性電圧（負の電圧）が印加され、第２スイッチＳＷ２がオンになると、極間ＥＧに逆極性電圧（正の電圧）が印加される。第１の期間Ｔ１に第１スイッチＳＷ１がオン状態になり、第２の期間Ｔ２に第２スイッチＳＷ２がオン状態になるので、第１の期間Ｔ１中は、極間ＥＧに正極性電圧が印加され、第２の期間Ｔ２中は、極間ＥＧに逆極性電圧が印加される。 When the first switch SW1 is turned on, a positive voltage (negative voltage) is applied to the inter-electrode EG, and when the second switch SW2 is turned on, a reverse polarity voltage (positive voltage) is applied to the inter-electrode EG . Since the first switch SW1 is turned on in the first period T1 and the second switch SW2 is turned on in the second period T2, a positive polarity voltage is applied to the interelectrode EG during the first period T1. During the second period T2, a reverse polarity voltage is applied to the inter-electrode EG.
なお、第１の期間Ｔ１と第２の期間Ｔ２との間に、極間ＥＧに電圧が印加されないオフ期間（第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２がともにオフになる期間）を設けたが、このオフ期間は設けなくてもよい。 Although an off period (a period in which both the first switch SW1 and the second switch SW2 are turned off) in which a voltage is not applied to the electrode EG is provided between the first period T1 and the second period T2, The off period may not be provided.
ここで、従来と比較して、本実施の形態のワイヤ放電加工機１０によって得られる効果を説明する。図５は、従来の極間ＥＧに印加させる電圧の波形を示す図、図６は、図５に示す波形の電圧Ｖｅｇによって削られる加工対象物Ｗおよびワイヤ電極１２の形状を示す図である。また、図７は、図３または図４に示す波形の電圧Ｖｅｇによって削られる加工対象物Ｗおよびワイヤ電極１２の形状を示す図である。なお、図６、図７中の加工対象物Ｗに付された点線は、加工によって形成される設計上の加工面を表しており、ワイヤ電極１２に付された点線は、ワイヤ電極１２の消耗部分を示している。
Here, the effects obtained by the wire
従来においては、例えば、絶対値（大きさ）が同一の正極性電圧と逆極性電圧とを交互に極間ＥＧに印加していた（図５参照）。そのため、このような電圧が極間ＥＧに印加されて放電が発生すると、図６に示すように、加工対象物Ｗは、その上面に近い程あまり消耗されていないワイヤ電極１２で加工が行なわれ、下方になるにつれ消耗が大きいワイヤ電極１２で加工が行なわれてしまう。そのため、加工対象物Ｗの上部に対しては、ワイヤ電極１２によって所望の加工が施されるが、下部に対しては所望の加工が施されず、削り残しが多くなってしまう。そのため、加工対象物Ｗの上部に対して下部が太るという下膨れ状態となり、加工精度が悪化する。
Conventionally, for example, a positive voltage and an opposite polarity voltage having the same absolute value (magnitude) are alternately applied to the interelectrode EG (see FIG. 5). Therefore, when such a voltage is applied to the electrode EG and a discharge is generated, as shown in FIG. 6, the workpiece W is processed with the
これに対して、本実施の形態のワイヤ放電加工機１０では、逆極性電圧の絶対値（大きさ）を正極性電圧の絶対値（大きさ）より小さくしているので、逆極性電圧が極間ＥＧに印加されたときに発生する放電回数を、正極性電圧が極間ＥＧに印加されたときに発生する放電回数より少なくすることができる。また、逆極性電圧が極間ＥＧに印加されたときに放電が発生した場合であっても、小さい加工エネルギーとなるので、ワイヤ電極１２の消耗を抑えることができる。したがって、図７に示すように、加工対象物Ｗの下部においてもワイヤ電極１２の消耗は小さくなるため、加工対象物Ｗの下部に対しても精度よく加工を施すことができ、加工精度の悪化を防止することができる。また、電解現象の発生や加工対象物Ｗの電食を確実に防止することができる。
On the other hand, in the wire
また、図５のような従来の電圧印加方式を用いる場合、加工精度の向上のため、ワイヤ電極１２の消耗量を予測し、予測したワイヤ電極１２の消耗量に応じてワイヤ電極１２を、その進行方向（送り方向）に対して傾けることが考えられる。これにより、図８に示すように、ワイヤ電極１２の加工対象物Ｗと対向する側面と加工対象物Ｗの設計上の加工面とを略平行にすることができる。しかしながら、ワイヤ電極１２の消耗量を予測することは困難であり、また、加工条件を変更する度にワイヤ電極１２の傾斜量も調整し直す必要があり、手間がかかる。また、板厚が変化する加工対象物（ワーク）Ｗの場合、最も板厚の厚い箇所（＝ワイヤ電極１２の消耗量が最も多い箇所）に合わせてワイヤ電極１２の傾斜量を決めると、加工対象物（ワーク）Ｗの板厚が半分以下となるような薄い箇所では、傾斜量が過多となり、精度を悪化させてしまう。このように、実加工において最適な傾斜量を求めることは非常に困難である。これに対して、本実施の形態によれば、ワイヤ電極１２の消耗量を予測してワイヤ電極１２を傾斜させる必要がなく、手間もかからない。なお、図８中の加工対象物Ｗおよびワイヤ電極１２に付された点線の意味は、図６、図７と同様である。
When the conventional voltage application method as shown in FIG. 5 is used, the consumption of the
［変形例］
上記実施の形態は、以下のように変形してもよい。
[Modification]
The above embodiment may be modified as follows.
（変形例１）図９は、変形例１におけるワイヤ放電加工機１０の電気的な回路構成図である。なお、上記実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し、異なる部分のみを説明する。
(Modification 1) FIG. 9 is an electrical circuit diagram of a wire
変形例１においては、極間ＥＧに逆極性電圧を印加する第２電圧印加回路５６は、第２直流電源６０と極間ＥＧとの間に挿入された電流制限抵抗Ｒ２をさらに有する。具体的には、電流制限抵抗Ｒ２は、第２スイッチＳＷ２と極間ＥＧとの間に挿入されている。つまり、第２直流電源６０の正極に接続された第２スイッチＳＷ２とワイヤ電極１２との間、および、第２直流電源６０の負極に接続された第２スイッチＳＷ２と加工対象物Ｗとの間に電流制限抵抗Ｒ２が挿入されている。
In the first modification, the second
なお、電流制限抵抗Ｒ２を、第２スイッチＳＷ２と第２直流電源６０との間に設けてもよい。つまり、第２直流電源６０の正極に接続される第２スイッチＳＷ２と第２直流電源６０の正極との間、および、第２直流電源６０の負極に接続される第２スイッチＳＷ２と第２直流電源６０の負極との間に電流制限抵抗Ｒ２を挿入してもよい。また、図９に示す例では、第２直流電源６０の正極とワイヤ電極１２との間、および、第２直流電源６０の負極と加工対象物Ｗとの間に、電流制限抵抗Ｒ２をそれぞれ設けたが、一方のみであってもよい。
The current limiting resistor R2 may be provided between the second switch SW2 and the second
この電流制限抵抗Ｒ２を挿入することで、逆極性電圧の極間ＥＧへの印加（第２スイッチＳＷ２がオン）によって放電が発生した場合であっても、ワイヤ電極１２の消耗をより効果的に抑えることができる。つまり、電流制限抵抗Ｒ２を設けることで、放電によって極間ＥＧに流れる放電電流が減少する（制限される）ので、ワイヤ電極１２の消耗を抑えることができる。
By inserting the current limiting resistor R2, the
なお、極間ＥＧに正極性電圧を印加する第１電圧印加回路５４も、同様に、第１直流電源５８と極間ＥＧとの間に挿入された電流制限抵抗Ｒ１（図示略）をさらに有してもよい。電流制限抵抗Ｒ１は、第１スイッチＳＷ１と極間ＥＧとの間に挿入されていてもよいし、第１スイッチＳＷ１と第１直流電源５８との間に挿入されていてもよい。また、第１直流電源５８の正極とワイヤ電極１２との間、および、第１直流電源５８の負極と加工対象物Ｗとの間に、電流制限抵抗Ｒ１をそれぞれ設けてもいし、一方のみであってもよい。この場合は、電流制限抵抗Ｒ１の抵抗値を、電流制限抵抗Ｒ２の抵抗値以下とする。電流制限抵抗Ｒ１によって、正極性電圧の極間ＥＧへの印加（第１スイッチＳＷ１がオン）によって極間ＥＧに流れる電流を過度に制限すると、加工対象物Ｗの加工速度が低下するからである。
Similarly, the first
（変形例２）図１０は、変形例２におけるワイヤ放電加工機１０の電気的な回路構成図である。なお、上記実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し、異なる部分のみを説明する。
(Modification 2) FIG. 10 is an electric circuit diagram of a wire
変形例２においては、極間ＥＧに正極性電圧を印加する第１電圧印加回路５４は、第１直流電源５８と並列に接続された第１コンデンサＣ１をさらに有する。また、極間ＥＧに逆極性電圧を印加する第２電圧印加回路５６は、第２直流電源６０と並列に接続された第２コンデンサＣ２をさらに有する。具体的には、第１コンデンサＣ１は、第１スイッチＳＷ１と第１直流電源５８との間に設けられており、第２コンデンサＣ２は、第２スイッチＳＷ２と第２直流電源６０との間に設けられている。通常、第１スイッチＳＷ１と第１直流電源５８とはある程度離れた位置に設置されるため、第１スイッチＳＷ１の近くに第１コンデンサＣ１を設けるとよい。同様に、第２スイッチＳＷ２と第２直流電源６０とはある程度離れた位置に設置されるため、第２スイッチＳＷ２の近くに第２コンデンサＣ２を設けるとよい。
In the second modification, the first
第１コンデンサＣ１は、極間ＥＧに印加される正極性電圧を安定化させるためのものであり、第２コンデンサＣ２は、極間ＥＧに印加される逆極性電圧を安定化させるためのものである。第１コンデンサＣ１の容量は、第２コンデンサＣ２の容量以上である。第１コンデンサＣ１の容量は、正極性電圧の安定化に必要な容量よりも大きい。これにより、極間ＥＧへの正極性電圧の印加によって極間ＥＧに流れる放電電流（加工電流）を増加させて加工量を増やすことができ、加工効率を高めることができる。また、第２コンデンサＣ２の容量を、逆極性電圧の安定化に必要な最低限の容量とすることが好ましい。これにより、極間ＥＧへの逆極性電圧の印加によって極間ＥＧに流れる放電電流を抑えることができ、ワイヤ電極１２の消耗を抑えることができる。なお、第１コンデンサＣ１および第２コンデンサＣ２のうち、一方のみを設けてもよい。
The first capacitor C1 is for stabilizing the positive voltage applied to the inter-electrode EG, and the second capacitor C2 is for stabilizing the reverse polarity voltage applied to the inter-electrode EG. is there. The capacitance of the first capacitor C1 is equal to or greater than the capacitance of the second capacitor C2. The capacity of the first capacitor C1 is larger than the capacity required to stabilize the positive voltage. As a result, the application of the positive polarity voltage to the interelectrode EG can increase the discharge current (machining current) flowing through the interelectrode EG to increase the amount of machining, and the machining efficiency can be enhanced. Further, it is preferable to set the capacity of the second capacitor C2 to the minimum capacity necessary for stabilizing the reverse polarity voltage. Thus, the application of the reverse polarity voltage to the inter-electrode EG can suppress the discharge current flowing to the inter-electrode EG, and the consumption of the
（変形例３）上記実施の形態では、スイッチ制御部６２は、予め設定された第１の期間Ｔ１と第２の期間Ｔ２とが交互に切り替わるように、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２を制御した。しかしながら、変形例３では、正極性電圧が印加される第１の期間Ｔ１および逆極性電圧が印加される第２の期間Ｔ２は、設定されておらず、極間ＥＧの平均電圧Ｖａに基づいて、次に印加する電圧の極性を決定するというものである。なお、第１スイッチＳＷ１の第１継続オン時間Ｔｏ１および第２スイッチＳＷ２の第２継続オン時間Ｔｏ２は予め定められているものとする。
(Modification 3) In the above embodiment, the
図１１は、変形例３におけるワイヤ放電加工機１０の電気的な回路構成図である。なお、上記実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し、異なる部分のみを説明する。
FIG. 11 is an electrical circuit diagram of the wire
制御装置１８は、スイッチ制御部６２、平均電圧計測部６４、および、極性決定部７０を備える。極性決定部７０は、平均電圧計測部６４が計測した平均電圧Ｖａと目標電圧とを比較する。極性決定部７０は、比較結果に基づいて、平均電圧Ｖａが目標電圧に近づく極性を判別し、次回極間ＥＧに印加する極性を決定する。例えば、平均電圧Ｖａが目標電圧より低い場合は、平均電圧Ｖａが目標電圧に近づく（上昇する）極性は逆極性となるので、極性決定部７０は、逆極性を次回極間ＥＧに印加する極性として決定する。また、平均電圧Ｖａが目標電圧より高い場合は、平均電圧Ｖａが目標電圧に近づく（低下する）極性は正極性となるので、極性決定部７０は、正極性を次回極間ＥＧに印加する極性として決定する。
The
スイッチ制御部６２は、極性決定部７０が決定した極性の電圧を極間ＥＧに印加する。つまり、現在極間ＥＧに印加している電圧の印加が終了すると、極性決定部７０が決定した極性の電圧を極間ＥＧに印加する。例えば、極性決定部７０が決定した極性が正極性の場合は、スイッチ制御部６２は、第１スイッチＳＷ１を第１継続オン時間Ｔｏ１の間だけオンにすることで、極間ＥＧに正極性電圧を印加する。また、極性決定部７０が決定した極性が逆極性の場合は、スイッチ制御部６２は、第２スイッチＳＷ２を第２継続オン時間Ｔｏ２の間だけオンにすることで、極間ＥＧに逆極性電圧を印加する。
The
このように、極性決定部７０が、現在の極間ＥＧの平均電圧Ｖａと目標電圧との比較結果に基づいて、次に極間ＥＧに印加する電圧の極性を決定するので、極間ＥＧの平均電圧Ｖａを目標電圧にすることができる。したがって、目標電圧を例えば０Ｖとすることで、電解現象の発生や加工対象物Ｗの電食を確実に防止することができる。
Thus, the
（変形例４）図１２は、変形例４におけるワイヤ放電加工機１０の電気的な回路構成図である。なお、上記実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し、異なる部分のみを説明する。
(Modification 4) FIG. 12 is an electric circuit diagram of a wire
変形例４では、制御装置１８は、スイッチ制御部６２、平均電圧計測部６４、および、期間設定変更部６６の他にさらに、放電判断部８０を備える。放電判断部８０は、第１電圧印加回路５４および第２電圧印加回路５６の一方が、極間ＥＧに電圧（正極性電圧または逆極性電圧）を印加している最中に、極間ＥＧに放電が発生したか否かを判断する。放電判断部８０は、電圧検出部５２が検出した電圧Ｖｅｇに基づいて放電が発生したか否かを判断する。具体的には、放電判断部８０は、第１電圧印加回路５４および第２電圧印加回路５６の一方が、極間ＥＧに電圧（正極性電圧または逆極性電圧）を印加している最中に、電圧検出部５２が検出した電圧Ｖｅｇの絶対値が、所定値まで低下すると、放電が発生したと判断する。なお、放電が発生すると、極間ＥＧの電圧（絶対値）は低下し、極間ＥＧの電圧はアーク電圧となる。
In the fourth modification, the
また、変形例４では、加工電源５０は、第１電圧印加回路５４および第２電圧印加回路５６の他に、さらに、第３電圧印加回路８２を備える。第３電圧印加回路８２は、加工対象物Ｗ側を正極、ワイヤ電極１２側を負極とする正極性の主加工電圧を印加するように、極間ＥＧに接続された第３直流電源８４と、第３直流電源８４と極間ＥＧとの間に設けられ、極間ＥＧへの主加工電圧の印加のオン／オフを切り換える第３スイッチＳＷ３とを有する。図１２では、第３直流電源８４の正極と加工対象物Ｗとの間、および、第３直流電源８４の負極とワイヤ電極１２との間に、第３スイッチＳＷ３をそれぞれ設けたが、一方のみであってもよい。
In the fourth modification, the
第３直流電源８４は、極間ＥＧに大電流の放電電流（加工電流）である主加工電流を流すため、第１直流電源５８および第２直流電源６０が極間ＥＧに印加する電圧（絶対値）より大きい電圧（絶対値）を極間ＥＧに印加する。これにより、加工対象物Ｗの加工量を多くすることができる。
The third DC power supply 84 applies a main machining current, which is a large current discharge current (machining current) to the inter-electrode EG, so that the voltage applied to the inter-electrode EG by the first
スイッチ制御部６２は、正極性電圧または逆極性電圧の一方の印加を開始してから（第１スイッチＳＷ１または第２スイッチＳＷ２がオンしてから）、その印加が終了する（第１スイッチＳＷ１または第２スイッチＳＷ２がオフになる）までの間に、放電判断部８０によって放電が発生したと判断された場合は、第３スイッチＳＷ３をオンにすることで、極間ＥＧに主加工電圧（正極性の電圧）を印加して主加工電流を流す。
The
荒加工（１ｓｔ加工、最初の加工）時、加工速度の速い２ｎｄ加工（２回目の加工）時には、加工対象物Ｗの加工量を多くする必要がある。そのため、スイッチ制御部６２は、荒加工および加工速度の速い２ｎｄ加工時には、正極性電圧または逆極性電圧の印加中に、放電が発生すると、第３スイッチＳＷ３をオンにして、アーク放電中の極間ＥＧに主加工電圧を印加して主加工電流を流す。主加工電圧は、正極性の電圧となっているので、つまり、加工対象物Ｗが正極、ワイヤ電極１２が負極となる電圧なので、ワイヤ電極１２の消耗を抑えつつ、従来通りの荒加工や２ｎｄ加工を行うことができる。
At the time of rough processing (1st processing, first processing), it is necessary to increase the processing amount of the object to be processed W at the time of 2nd processing (second processing) where the processing speed is high. Therefore, the
スイッチ制御部６２は、予め決められた第３継続オン時間Ｔｏ３だけ第３スイッチＳＷ３をオンにして、主加工電圧を極間ＥＧに印加する。スイッチ制御部６２は、第３スイッチＳＷ３をオンにして、主加工電圧を極間ＥＧに印加して主加工電流を流した後は、第１スイッチＳＷ１〜第３スイッチＳＷ３の全てがオフになる休止時間を設ける。つまり、スイッチ制御部６２は、第３継続オン時間Ｔｏ３が経過すると、第３スイッチＳＷ３をオフにするとともに、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２もオフ状態にする。そして、第１スイッチＳＷ１〜第３スイッチＳＷ３がオフ状態になってから休止時間が経過すると、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２の一方をオンにして、極間ＥＧに正極性電圧または逆極性電圧を印加する。
The
例えば、上記実施の形態および変形例１、２の場合は、スイッチ制御部６２は、休止時間が経過した後は、再び、第１の期間Ｔ１と第２の期間Ｔ２とが交互に切り換わるように、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２を制御する。また、上記変形例３の場合は、スイッチ制御部６２は、休止時間が経過した後は、再び、極間ＥＧの平均電圧Ｖａと目標電圧とに応じて、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２を制御する。
For example, in the case of the above embodiment and the first and second modifications, the
なお、仕上げ加工時には、上記実施の形態または変形例１〜３で説明したように、第１電圧印加回路５４による正極性電圧の印加と第２電圧印加回路５６による逆極性電圧の印加のみを用いて行ってもよい。
In addition, at the time of finish processing, as described in the above embodiment or the first to third modifications, only the application of the positive polarity voltage by the first
（変形例５）矛盾が生じない範囲内で、上記変形例１〜変形例４のいずれか２以上を任意に組み合わせた態様であってもよい。 (Modification 5) Within the range in which contradiction does not arise, the aspect which combined any two or more of the said modification 1-modification 4 arbitrarily may be sufficient.
以上のように、上記実施の形態および変形例１〜５で説明したワイヤ放電加工機１０は、ワイヤ電極１２と加工対象物Ｗとで形成される極間ＥＧに電圧を印加して放電を発生させることで、加工対象物Ｗに対して放電加工を施す。
As described above, the wire
ワイヤ放電加工機１０は、第１電圧印加回路５４、第２電圧印加回路５６、および、スイッチ制御部６２を備える。第１電圧印加回路５４は、加工対象物Ｗ側を正極、ワイヤ電極１２側を負極とする正極性電圧を印加するように極間ＥＧに接続された第１直流電源５８と、第１直流電源５８と極間ＥＧとの間に設けられ、極間ＥＧへの正極性電圧の印加のオン／オフを切り換える第１スイッチＳＷ１とを有する。第２電圧印加回路５６は、ワイヤ電極１２側を正極、加工対象物Ｗ側を負極とする逆極性電圧を印加するように極間ＥＧに接続された第２直流電源６０と、第２直流電源６０と極間ＥＧとの間に設けられ、極間ＥＧへの逆極性電圧の印加のオン／オフを切り換える第２スイッチＳＷ２とを有する。スイッチ制御部６２は、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２のオン／オフを制御し、且つ、第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２とが同時にオンしないように第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２を制御する。逆極性電圧の絶対値が正極性電圧の絶対値未満となるように、第１直流電源５８および第２直流電源６０が設定されている。
The wire
このように、逆極性電圧の絶対値が正極性電圧の絶対値未満となるように、第１直流電源５８および第２直流電源６０が設定されているので、ワイヤ電極１２の消耗を抑えることができ、加工精度が悪化することを防止することができる。また、正極性電圧と逆極性電圧とを極間ＥＧに印加するので、電解現象の発生や加工対象物Ｗの電食を防止することができる。
Thus, since the first
スイッチ制御部６２は、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２を制御することで、極間ＥＧに正極性電圧が印加される第１の期間Ｔ１と、逆極性電圧が印加される第２の期間Ｔ２とを交互に切り換えてもよい。
The
これにより、ワイヤ電極１２の消耗を抑えつつ、加工精度の悪化を防止することができるとともに、電解現象の発生や加工対象物Ｗの電食を防止することができる。
As a result, it is possible to prevent the deterioration of the processing accuracy while suppressing the consumption of the
第２の期間Ｔ２は、第１の期間Ｔ１より長く設定されていてもよい。これにより、電解現象の発生や加工対象物Ｗの電食をさらに防止することができる。 The second period T2 may be set longer than the first period T1. Thereby, generation | occurrence | production of an electrolytic phenomenon and electrolytic corrosion of the workpiece W can be further prevented.
ワイヤ放電加工機１０は、電圧検出部５２、平均電圧計測部６４、および、期間設定変更部６６と、を備えてもよい。電圧検出部５２は、極間ＥＧの電圧Ｖｅｇを検出する。平均電圧計測部６４は、電圧検出部５２が検出した極間ＥＧの電圧Ｖｅｇに基づいて、極間ＥＧの平均電圧Ｖａを計測する。期間設定変更部６６は、平均電圧計測部６４が計測した極間ＥＧの平均電圧Ｖａが目標電圧となるように、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２のうち少なくとも一方を変更する。
The wire
これにより、極間ＥＧの平均電圧Ｖａを目標電圧に近づけることができる。したがって、ワイヤ電極１２の消耗をさらに抑えつつ、加工精度の悪化を防止することができる。また、電解現象の発生や加工対象物Ｗの電食をさらに防止することができる。
Thus, the average voltage Va of the inter-electrode EG can be made close to the target voltage. Therefore, the deterioration of the processing accuracy can be prevented while further suppressing the wear of the
第１スイッチＳＷ１の１回のオン時間である第１継続オン時間Ｔｏ１および第２スイッチＳＷ２の１回のオン時間である第２継続オン時間Ｔｏ２は予め定められており、第１継続オン時間Ｔｏ１は、第１の期間Ｔ１以下の長さであり、第２継続オン時間Ｔｏ２は、第２の期間Ｔ２以下の長さであってもよい。そして、スイッチ制御部６２は、第１の期間Ｔ１中は、第１スイッチＳＷ１を１回または複数回オンにすることで、極間ＥＧに正極性電圧を印加させ、第２の期間Ｔ２中は、第２スイッチＳＷ２を１回または複数回オンにすることで、極間ＥＧに逆極性電圧を印加させてもよい。そして、第２の期間Ｔ２中に逆極性電圧が実際に極間ＥＧに印加される時間が、第１の期間Ｔ１中に正極性電圧が実際に極間ＥＧに印加される時間より長くなるように、第１継続オン時間Ｔｏ１および第２継続オン時間Ｔｏ２と、第１の期間Ｔ１中に第１スイッチＳＷ１がオンになる回数Ｎ１および第２の期間Ｔ２中に第２スイッチＳＷ２がオンになる回数Ｎ２とが定められていてもよい。
A first continuous on time To1 which is a single on time of the first switch SW1 and a second continuous on time To2 which is a single on time of the second switch SW2 are predetermined, and the first continuous on time To1 is May be equal to or less than the first period T1, and the second continuous on-time To2 may be equal to or less than the second period T2. The
これにより、絶対値が大きい正極性電圧が実際に極間ＥＧに印加される時間より絶対値が低い逆極性電圧が実際に極間ＥＧに印加される時間を長くすることができ、ワイヤ電極１２の消耗をさらに抑えつつ、加工精度の悪化を防止することができる。また、電解現象の発生や加工対象物Ｗの電食をさらに防止することができる。 As a result, it is possible to lengthen the time for which the reverse polarity voltage whose absolute value is lower than the time when the positive polarity voltage having a large absolute value is actually applied to the interelectrode EG is actually applied to the interelectrode EG. The deterioration of the processing accuracy can be prevented while further suppressing the wear of the Further, the occurrence of the electrolytic phenomenon and the electrolytic corrosion of the object to be processed W can be further prevented.
また、第１スイッチＳＷ１の１回のオン時間は第１の期間Ｔ１であり、第２スイッチＳＷ２の１回のオン時間は第２の期間Ｔ２であってもよい。そして、スイッチ制御部６２は、第１の期間Ｔ１中は、第１スイッチＳＷ１をオン状態にし、第２の期間Ｔ２中は、第２スイッチＳＷ２をオン状態にしてもよい。
Further, one on time of the first switch SW1 may be a first period T1, and one on time of the second switch SW2 may be a second period T2. Then, the
これにより、絶対値が大きい正極性電圧が実際に極間ＥＧに印加される時間より絶対値が低い逆極性電圧が実際に極間ＥＧに印加される時間を長くすることができ、ワイヤ電極１２の消耗をさらに抑えつつ、加工精度の悪化を防止することができる。また、電解現象の発生や加工対象物Ｗの電食をさらに防止することができる。 As a result, it is possible to lengthen the time for which the reverse polarity voltage whose absolute value is lower than the time when the positive polarity voltage having a large absolute value is actually applied to the interelectrode EG is actually applied to the interelectrode EG. The deterioration of the processing accuracy can be prevented while further suppressing the wear of the Further, the occurrence of the electrolytic phenomenon and the electrolytic corrosion of the object to be processed W can be further prevented.
第１スイッチＳＷ１の１回のオン時間である第１継続オン時間Ｔｏ１および第２スイッチＳＷ２の１回のオン時間である第２継続オン時間Ｔｏ２は予め決められていてもよい。そして、ワイヤ放電加工機１０は、電圧検出部５２、平均電圧計測部６４、および、極性決定部７０と、を備えてもよい。極性決定部７０は、平均電圧計測部６４が計測した極間ＥＧの平均電圧Ｖａと目標電圧とを比較して、極間ＥＧの平均電圧Ｖａが目標電圧に近づく極性を判別し、次回印加する電圧の極性を決定する。そして、スイッチ制御部６２は、極性決定部７０が決定した極性の電圧が印加されるように、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２を制御してもよい。
A first continuous on time To1 which is a single on time of the first switch SW1 and a second continuous on time To2 which is a single on time of the second switch SW2 may be predetermined. And wire
これにより、極間ＥＧの平均電圧Ｖａを目標電圧に近づけることができる。したがって、ワイヤ電極１２の消耗をさらに抑えつつ、加工精度の悪化を防止することができる。また、電解現象の発生や加工対象物Ｗの電食をさらに防止することができる。
Thus, the average voltage Va of the inter-electrode EG can be made close to the target voltage. Therefore, the deterioration of the processing accuracy can be prevented while further suppressing the wear of the
第２電圧印加回路５６は、第２直流電源６０と極間ＥＧとの間に挿入された電流制限抵抗Ｒ２を有してもよい。これにより、逆極性電圧の極間ＥＧへの印加（第２スイッチＳＷ２がオン）によって放電が発生した場合であっても、ワイヤ電極１２の消耗をより効果的に抑えることができる。
The second
第１電圧印加回路５４は、第１直流電源５８と並列に接続された第１コンデンサＣ１を有し、第２電圧印加回路５６は、第２直流電源６０と並列に接続された第２コンデンサＣ２を有してもよい。この場合は、第１コンデンサＣ１の容量を、第２コンデンサＣ２の容量以上としてもよい。これにより、極間ＥＧへの正極性電圧の印加によって極間ＥＧに流れる放電電流（加工電流）を増加させて加工量を増やすことができ、加工効率を高めることができる。また、極間ＥＧへの逆極性電圧の印加によって極間ＥＧに流れる放電電流を抑えることができ、ワイヤ電極１２の消耗を抑えることができる。
The first
ワイヤ放電加工機１０は、電圧検出部５２、放電判断部８０、および、第３電圧印加回路８２を備えてもよい。放電判断部８０は、電圧検出部５２が検出した極間ＥＧの電圧Ｖｅｇに基づいて、放電が発生したか否かを判断する。第３電圧印加回路８２は、加工対象物Ｗ側を正極、ワイヤ電極１２側を負極とする正極性の主加工電圧を印加するように極間ＥＧに接続された第３直流電源８４と、第３直流電源８４と極間ＥＧとの間に設けられ、極間ＥＧへの主加工電圧の印加のオン／オフを切り換える第３スイッチＳＷ３とを有する。そして、スイッチ制御部６２は、正極性電圧または逆極性電圧の一方の印加を開始してからその印加が終了するまでの間に、放電判断部８０によって放電が発生したと判断された場合は、第３スイッチＳＷ３をオンにすることで、極間ＥＧに主加工電圧を印加して主加工電流を流してもよい。これにより、ワイヤ電極１２の消耗を抑えつつ、加工対象物Ｗの加工量を多くすることができる。
The wire
１０…ワイヤ放電加工機 １２…ワイヤ電極
１８…制御装置 ３２、３４…ワイヤガイド
５０…加工電源 ５２…電圧検出部
５４…第１電圧印加回路 ５６…第２電圧印加回路
５８…第１直流電源 ６０…第２直流電源
６２…スイッチ制御部 ６４…平均電圧計測部
６６…期間設定変更部 ７０…極性決定部
８０…放電判断部 ８２…第３電圧印加回路
８４…第３直流電源 Ｃ１…第１コンデンサ
Ｃ２…第２コンデンサ ＥＧ…極間
Ｒ１、Ｒ２…電流制限抵抗 ＳＷ１…第１スイッチ
ＳＷ２…第２スイッチ ＳＷ３…第３スイッチ
Ｔ１…第１の期間 Ｔ２…第２の期間
Ｔｏ１…第１継続オン時間 Ｔｏ２…第２継続オン時間
Ｔｏ３…第３継続オン時間 Ｖａ…平均電圧
Ｖｅｇ…電圧 Ｗ…加工対象物
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記加工対象物側を正極、前記ワイヤ電極側を負極とする正極性電圧を印加するように前記極間に接続された第１直流電源と、前記第１直流電源と前記極間との間に設けられ、前記極間への前記正極性電圧の印加のオン／オフを切り換える第１スイッチとを有する第１電圧印加回路と、
前記ワイヤ電極側を正極、前記加工対象物側を負極とする逆極性電圧を印加するように前記極間に接続された第２直流電源と、前記第２直流電源と前記極間との間に設けられ、前記極間への前記逆極性電圧の印加のオン／オフを切り換える第２スイッチとを有する第２電圧印加回路と、
前記第１スイッチおよび前記第２スイッチのオン／オフを制御し、且つ、前記第１スイッチと前記第２スイッチとが同時にオンしないように前記第１スイッチおよび前記第２スイッチを制御するスイッチ制御部と、
を備え、
前記逆極性電圧の絶対値が前記正極性電圧の絶対値未満となるように、前記第１直流電源および前記第２直流電源が設定されており、
前記スイッチ制御部は、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチを制御することで、前記極間に前記正極性電圧が印加される第１の期間と、前記逆極性電圧が印加される第２の期間とを交互に切り換え、
前記第２の期間は、前記第１の期間より長く設定されている、ワイヤ放電加工機。 It is a wire electric discharge machine which performs electric discharge machining on the object to be processed by generating a discharge by applying a voltage between electrodes formed by a wire electrode and the object to be processed,
Between the first DC power source connected between the electrodes so as to apply a positive voltage with the object side to be processed as the positive electrode and the wire electrode side as the negative electrode, and between the first DC power source and the electrodes A first voltage application circuit provided with a first switch for switching on / off of application of the positive polarity voltage between the electrodes;
Between the second DC power supply connected between the electrodes so as to apply a reverse polarity voltage with the wire electrode side as the positive electrode and the workpiece side as the negative electrode, and between the second DC power supply and the electrodes A second voltage application circuit provided with a second switch for switching on / off of application of the reverse polarity voltage between the electrodes;
A switch control unit that controls on / off of the first switch and the second switch, and controls the first switch and the second switch so that the first switch and the second switch are not simultaneously turned on When,
Equipped with
The first DC power supply and the second DC power supply are set such that the absolute value of the reverse polarity voltage is less than the absolute value of the positive polarity voltage,
The switch control unit controls the first switch and the second switch to perform a first period during which the positive polarity voltage is applied between the electrodes, and a second period in which the reverse polarity voltage is applied. Alternate between periods and
The wire electric discharge machine, wherein the second period is set longer than the first period.
前記極間の電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が検出した前記極間の電圧に基づいて、前記極間の平均電圧を計測する平均電圧計測部と、
前記平均電圧計測部が計測した前記極間の平均電圧が目標電圧となるように、前記第１の期間および前記第２の期間のうち少なくとも一方を変更する期間設定変更部と、
をさらに備える、ワイヤ放電加工機。 A wire electric discharge machine according to claim 1, wherein
A voltage detection unit that detects the voltage between the electrodes;
An average voltage measurement unit that measures an average voltage between the poles based on the voltage between the poles detected by the voltage detection unit;
A period setting change unit that changes at least one of the first period and the second period such that the average voltage between the poles measured by the average voltage measurement unit becomes a target voltage;
Furthermore, the wire electric discharge machine.
前記第１スイッチの１回のオン時間である第１継続オン時間および前記第２スイッチの１回のオン時間である第２継続オン時間は予め定められており、
前記第１継続オン時間は、前記第１の期間以下の長さであり、前記第２継続オン時間は、前記第２の期間以下の長さであり、
前記スイッチ制御部は、前記第１の期間中は、前記第１スイッチを１回または複数回オンにすることで、前記極間に前記正極性電圧を印加させ、前記第２の期間中は、前記第２スイッチを１回または複数回オンにすることで、前記極間に前記逆極性電圧を印加させ、
前記第２の期間中に前記逆極性電圧が実際に前記極間に印加される時間が、前記第１の期間中に前記正極性電圧が実際に前記極間に印加される時間より長くなるように、前記第１継続オン時間および前記第２継続オン時間と、前記第１の期間中に前記第１スイッチがオンになる回数および前記第２の期間中に前記第２スイッチがオンになる回数とが定められている、ワイヤ放電加工機。 The wire electric discharge machine according to claim 1 or 2, wherein
A first continuous on time, which is one on time of the first switch, and a second continuous on time, which is one on time of the second switch, are predetermined.
The first continuous on-time has a length equal to or less than the first period, and the second continuous on-time has a length equal to or less than the second period,
The switch control section applies the positive voltage between the electrodes by turning on the first switch one or more times during the first period, and during the second period, The reverse polarity voltage is applied between the poles by turning on the second switch one or more times,
The time during which the reverse polarity voltage is actually applied between the poles during the second period is longer than the time during which the positive polarity voltage is actually applied between the poles during the first period. The first continuous on time and the second continuous on time, the number of times the first switch is turned on during the first period, and the number of times the second switch is turned on during the second period A wire electric discharge machine that has been established.
前記第１スイッチの１回のオン時間は第１の期間であり、前記第２スイッチの１回のオン時間は第２の期間であり、
前記スイッチ制御部は、前記第１の期間中は、前記第１スイッチをオン状態にし、前記第２の期間中は、前記第２スイッチをオン状態にする、ワイヤ放電加工機。 The wire electric discharge machine according to claim 1 or 2, wherein
One on-time of the first switch is a first period, and one on-time of the second switch is a second period,
A wire electric discharge machine, wherein the switch control unit turns on the first switch during the first period, and turns on the second switch during the second period.
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5656341A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-18 | Fanuc Ltd | Power source for wire cut electric discharge machining |
| JPS61192415A (en) * | 1985-02-22 | 1986-08-27 | Inoue Japax Res Inc | Power source apparatus for wire-cut electric discharge machining |
| JPS6368317A (en) * | 1986-09-09 | 1988-03-28 | Brother Ind Ltd | Electric discharge machining device |
-
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- 2019-01-08 JP JP2019001166A patent/JP6740390B2/en active Active
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| JPS6368317A (en) * | 1986-09-09 | 1988-03-28 | Brother Ind Ltd | Electric discharge machining device |
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