JP2541205B2 - ワイヤカツト放電加工機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ワイヤカット放電加工機の高精度化に関
するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来のワイヤカット放電加工機の構成を示す
概略図である。

図において、（１）はワイヤ状電極、（２）は被加工
物、（３）は被加工物（２）を図中左右方向に移動させ
るＸスライダー、（４）は被加工物（２）を図中前後方
向に移動させるＹスライダー、（５）はＸスライダー
（３）を駆動するサーボモータ、（６）はＹスライダー
（４）を駆動するサーボモータ、（７）はサーボモータ
（５）に電流を供給するサーボアンプ、（８）はサーボ
モータ（６）に電流を供給するサーボアンプ、（９）は
ワイヤ状電極（１）と被加工物（２）の間にパルス状電
圧を供給する加工電源、（10）はワイヤ状電極（１）と
被加工物（２）間の平均加工電圧を検出する検出器、
（11）は検出器（10）の信号および所定の加工プログラ
ムにもとづいてサーボアンプ（７），（８）を制御する
制御装置である。

次の動作について説明する。ワイヤ状電極（１）は所
定の速度で走行され、加工電源（９）よりパルス状電圧
がワイヤ状電極（１）と被加工物（２）間に印加される
ことにより、ワイヤ状電極（１）と被加工物（２）間に
放電を発生せしめ、加工を行うものである。その際、あ
らかじめ制御装置（11）に与えられたプログラム軌跡に
もとづいてサーボアンプ（７），（８）に移動指令信号
が送信され、その信号によりサーボモータ（５），
（６）がＸスライダー（３）およびＹスライダー（４）
を駆動することにより所望の形状の加工が可能である。
一般に加工の状態は随時変化するため、制御装置（11）
は検出器（10）により検出された極間の平均電圧によっ
てワイヤ状電極（１）と被加工物（２）の加工間隙が一
定となるよう最適な送り速度でＸスライダー（３）およ
びＹスライダー（４）を駆動するものである。通常、加
工は荒加工のあと数回の端面仕上げ加工を実施すること
により良好な形状精度，面粗さを得ることが可能とな
る。ところで、仕上げ加工後の形状精度は、電極側面間
隙によって決定し、高精度の形状加工を行うためにはこ
の電極側面間隙を一定にすることが必要である。第５図
は、仕上げ加工中のワイヤ状電極（１）と被加工物
（２）を拡大した図であるが、従来の一般的な平均電圧
一定制御においては、取り量Ｌが増加した場合に加工速
度が低下し、その結果としてワイヤ側面部分（図中Ａ
部）における加工積分効果が増して電極側面間器Gsが増
大する。すなわち、加工電気条件および平均サーボ電圧
が同一であっても、取り量Ｌが変化した場合電極側面間
隙Gsは一定にならず、加工後形状精度は劣化する。第６
図は加工電気条件および平均サーボ電圧が同一の場合に
おいて、取り量Ｌと電極側面間隙Gsの関係を示したもの
であり、図から取り量Ｌの変化によって電極側面間隙Gs
が大きく変化していることがわかる。実際の形状加工に
おいて取り量Ｌの変化が最大となるのはコーナー部分で
あり、第７図はシャープエッジ・アウトコーナー仕上げ
加工時のワイヤ状電極（１）と被加工物（２）を拡大し
た図である。図より直線加工時の取り量（L0,L6）に対
してコーナー部での取り量（L2,L5）はかなり小さな値
（エッジ部においてはゼロ）に変化することがわかる。
第８図はシャープエッジ・アウトコーナー部での取り量
Ｌの変化を示した図であり、図からエッジ部にさしかか
る手前のある距離（図中H1）から取り量Ｌは減少しはじ
めて一定の値（ゼロ）となり、エッジ部における方向転
換後のある距離（図中H3）から取り量Ｌは増加しはじめ
て再び直線加工部分での取り量となる。

よって先に説明したように、特にシャープエッジ・ア
ウトコーナー部においては取り量Ｌの変化に伴い電極側
面間隙Gsも変化するため、加工後形状は劣化する。さら
にエッジ部においては加工速度がきわめて大きくなるた
め、方向転換後の直後の直線加工において加工速度が下
がりきらない状態で加工が進み（オーバーシュート）、
第９図のようなアンダーカット（でっぱり形状）で発生
する。このため、シャープエッジ・アウトコーナー部に
おいては通常のサーボでは加工精度がきわめて劣化する
ことになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のワイヤカット放電加工機は以上の様に構成され
ているため、特にシャープエッジ・アウトコーナー部分
等に発生する取り量Ｌの変化、オーバーシュートに伴っ
てワイヤ電極側面間隙Gsが変化し、その結果加工後形状
の精度が著しく劣化するなどの問題点があった。

この発明は上記の様な問題点を解決するためになされ
たもので、コーナー部における加工精度を著しく向上す
るワイヤカット放電加工機を得ることを目的とするもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るワイヤカット放電加工機は、加工速度
が所定値に達したかどうかを判別する第１の判別器と、
加工平均電圧が所定値に達したかどうかを判別する第２
の判別器と、該第１および第２の判別器の何れもが所定
値に達したことを判別した場合に上記加工速度を所定の
速度でロックする制御装置を具備したものである。

〔作用〕

この発明においては、複数の判別パラメータにより制
御装置がアウトコーナー部における加工速度が所定値よ
り大きくなった際に加工速度を所定の速度でロックす
る。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図にもとづいて説明す
る。

第１図において、（１）はワイヤ状電極、（２）は被
加工物、（３）は被加工物（２）を図中左右方向に移動
させるＸスライダー、（４）は被加工物（２）を図中前
後方向に移動させるＹスライダー、（５）はＸスライダ
ー（３）を駆動するサーボモータ、（６）はＹスライダ
ー（４）を駆動するサーボモータ、（７）はサーボモー
タ（５）に電流を供給するサーボアンプ、（８）はサー
ボモータ（６）に電流を供給するサーボアンプ、（９）
はワイヤ状電極（１）と被加工物（２）の間にパルス状
電圧を供給する加工電源、（10）はワイヤ状電極（１）
と被加工物（２）間の平均加工電圧を検出する検出器、
（11）は検出器（10）の信号および所定の加工プログラ
ムにもとづいてサーボアンプ（７），（８）を制御する
制御装置、（12）は加工速度が所定値に達したかどうか
を判別する第１の判別器、（14）は加工平均電圧が所定
値に達したかどうかを判別する第２の判別器、（13）は
それぞれの判別器（12），（14）の信号により加工速度
を所定の速度でロックする制御装置である。

次に、この発明の一実施例の動作について説明する。

従来と同様にワイヤ状電極（１）は所定の速度で走行
され、加工電源（９）よりパルス状電圧がワイヤ状電極
（１）と被加工物（２）間に印加されることにより、ワ
イヤ状電極（１）と被加工物（２）に放電を発生せしめ
て加工を行うものであり、あらかじめ制御装置（11）に
与えられたプログラム軌跡にもとづいてサーボアンプ
（７），（８）に移動指令信号が送信され、その信号に
よりサーボモータ（５），（６）がＸスライダー（３）
およびＹスライダー（４）を駆動して所望の形状の加工
を行う。制御装置（11）は検出器（10）により検出され
た極間の平均電圧によってワイヤ状電極（１）と被加工
物（２）の加工間隙が一定となるよう、最適な送り速度
でＸスライダー（３）およびＹスライダー（４）を駆動
し、荒加工のあと数回の端面仕上げ加工を実施すること
により良好な形状精度，面粗さを得るものである。先に
も述べた様に、仕上げ加工後の形状精度は電極側面間隙
によって決定し、高精度の形状加工を行うためにはこの
電極側面間隙を一定にすることが重要である。

仕上げ加工において第１の判別器（12）は、取り量が
減少し加工速度が所定値に達した場合に信号を発生す
る。また第２の判別器（14）は、アウトコーナー部で極
間がオープンぎみとなり、加工平均電圧が所定の値に達
した場合に信号を発するものである。ここで、加工速度
の所定値および加工平均電圧の所定値はあらかじめ任意
の値に設定されているものである。制御装置（13）は第
１および第２の判別器（12），（14）の信号により、加
工速度が所定値に達した際それ以上に加工速度が上がら
ないように加工速度をロックする。アウトコーナー終了
時に再び取り量が増加したはじめ、加工速度が所定値以
下に下がり始めると同時にロックは解除され、通常の極
間サーボに復帰する。また、アウトコーナー以外の部分
において取り量が減少して加工速度が所定値に達した場
合については、加工平均電圧が所定値までは上がらない
ので第２の判別器（14）は信号を発生せず、したがって
制御装置（13）は加工速度をロックしない。すなわち、
２つの判別器（12），（14）により確実にアウトコーナ
ー部のみで加工速度がロックされ、その他の部分で加工
速度が増大しても加工速度はロックされることはない。
第２図は本実施例におけるシャープエッジ・アウトコー
ナー部加工時の加工速度の変化の様子を示したものであ
る。エッジ部においては加工速度が適正な値でロックさ
れるため、方向転換直後の直線加工においてもすみやか
に加工速度が低下し、オーバーシュートは発生せず、従
来のサーボで発生した第９図の様なアンダーカット（で
っぱり形状）は発生しない。第３図に本実施例および従
来例におけるワイヤカット放電加工機で加工したシャー
プエッジ・アウトコーナーの形状を比較した一例を示
す。なおこれら一連の動作を作業者が切り換え、あるい
は操作することなしに、加工中のすべてのコーナ部分に
ついて自動的に行われる。

なお、上記実施例では制御装置（11），第１の判別器
（12），第２の判別器（14），及び制御装置（13）を独
立して設けた例を示したが、同等の機能が果たせるなら
ばこれらをひとつの制御装置で行わせるようにしても良
い。また、上記実施例ではシャープエッジ・アウトコー
ナーについて制御を行う一例を示したが、他のアウトコ
ーナーについても同様な制御を行うことにより同様の効
果が得られる。

〔発明の効果〕

以上の様にこの発明によれば、複数の判別パラメータ
ーによりアウトコーナー部を確実に判別し、アウトコー
ナー部における加工速度を所定値にてロックするように
構成したので、オーバーシュート現象を防止し、ひいて
はアウトーコーナー部での加工精度を著しく向上させる
効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるワイヤカット放電加
工機を示す構成図、第２図は本実施例におけるシャープ
エッジ・アウトコーナー部での加工速度の変化を示した
図、第３図は本実施例および従来例におけるワイヤカッ
ト放電加工機で加工したシャープエッジ形状を比較した
図、第４図は従来のワイヤカット放電加工機を示す構成
図、第５図は仕上げ加工中のワイヤ状電極と被加工物の
拡大図、第６図は取り量と電極側面間隙の関係を示す
図、第７図はシャープエッジ・アウトコーナー仕上げ加
工時のワイヤ電極と被加工物の拡大図、第８図はシャー
プエッジ・アウトコーナー部での取り量変化を示した
図、第９図は従来例におけるシャープエッジ・アウトコ
ーナー部加工後のアンダーカット（でっぱり形状）を示
した図である。 図において、（１）はワイヤ状電極、（２）は被加工
物、（12）は第１の判別器、（13）は制御装置、（14）
は第２の判別器である。 なお、図中、同一符号は同一部分を示す。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向するワイヤ状電極と被加工物間に電圧
   を印加することにより放電を発生させるとともに、ワイ
   ヤ状電極と被加工物を相対移動せしめることにより加工
   を行うワイヤカット放電加工機において、加工速度が所
   定値に達したかどうかを判別する第１の判別器と、加工
   平均電圧が所定値に達したかどうかを判別する第２の判
   別器と、該第１および第２の判別器の何れもが所定値に
   達したことを判別した場合に上記加工速度を所定の速度
   でロックする制御装置を設けたことを特徴とするワイヤ
   カット放電加工機。
2. 【請求項２】ロックする加工速度は、任意の値に設定可
   能であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ワイヤカット放電加工機。
3. 【請求項３】加工平均電圧の所定値は、任意の値に設定
   可能であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のワイヤカット放電加工機。