JP5088975B2 - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents
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Description
を有することを特徴とする。
入力手段30は、キーボード、マウス、タッチパネル等で構成され、オペレータが入力手段30を所要に操作することにより処理手段50における各種処理に必要な情報が入力される。本発明においては、入力手段30からは、放電加工およびテンション制御の実行開始に関する所定の情報が入力される。テンション制御の実行開始に関する情報は、数値制御装置20からテンション制御装置60に送信される。
処理手段50は、NCプログラム解読手段51、NCデータ設定手段52、加工条件設定手段53、および放電加工実行手段54として機能する。
加工条件設定手段53は、加工条件42を所要に設定するとともに、該設定した加工条件42を放電加工実行手段54に出力し、更に加工条件42に含まれるワイヤ電極Eの径、ワークWの材質、ワイヤ電極繰り出し装置6によるワイヤ電極Eの繰り出し速度、およびテンション設定値(初期値)をテンション制御の実行開始のための情報とともにテンション制御装置60に出力する機能を有している。
記憶手段70は、テンション制御に必要な各種情報として限界テンションの数式、液圧の第1および第2の閾値、マージン、およびテンション制御の単位増減量を記憶する機能を有している。記憶手段70に記憶されているこれら情報の詳細については以下のように説明される。
限界テンション
=f(平均加工電流,放電回数,ワイヤ電極Eの断面積)
=A1×平均加工電流/(放電回数×ワイヤ電極Eの断面積)+B1−M
A1:図4の傾き(比例定数)
B1:図4の切片
M:マージン
ワイヤ電極Eの断面積
=初期ワイヤ電極断面積−放電加工によるワイヤ電極Eの断面積の減少量
放電加工によるワイヤ電極Eの断面積の減少量
=f(平均加工電流,ワイヤ電極Eの繰り出し速度)
=A2×平均加工電流/ワイヤ電極Eの繰り出し速度−B2
A2:図5の傾き(比例定数)
B2:図5の切片
すなわち、図6(a)に示すように、噴射ノズル7,8の液圧が第1の閾値(例えば加工条件設定手段53により設定された液圧に対し90%)以上であるときは、噴射ノズル7,8はワークWに対し密着した状態と判断され、極間への加工液の供給が良好でワイヤ電極Eの断線に関し安全な状態と判断される。
M=X
[数5]
M=X+α
[数6]
M=X+α+β
まず、ステップS100において、オペレータが数値制御装置20の入力手段30を所要に操作して放電加工の実行開始およびテンション制御の実行開始のための所定の情報を入力する。
続いて、ステップS400において、テンション制御装置60が放電加工中において逐次演算された限界テンションに基づいてテンション設定値を逐次更新設定しつつテンション制御を実行する。このステップS400のテンション制御は、ステップS600において数値制御装置20が放電加工の終了を判断するまで行う。
すなわち、ステップS410において、ワイヤ電極及びワーク情報取得手段81が数値制御装置20の加工条件設定手段53からワイヤ電極Eの径、ワークWの材質、およびワイヤ電極Eの繰り出し速度を取得するとともに、テンション設定値取得手段82がテンション設定値(テンション設定値の初期値)を取得する。
次いで、ステップS500において、テンション制御実行手段88がステップS420で検出されたワイヤ電極Eのテンション、ステップ490で更新設定されたテンション設定値、記憶手段70に記憶されたテンション制御の単位増減量に基づいてテンション制御の制御量を段階的に増減させながらテンション制御を行う。
更に、テンション設定値を更新設定する際に、予め定められた増減量に基づいて段階的に増減させることとしたので、該更新設定がテンション制御の外乱となることを確実に防止することができる。
より詳しくは、図13のフローチャート(図9の第1実施形態のフローチャートに対し変更されるステップを示すフローチャート、より詳しくは図9のステップS490に代わるステップを示すフローチャート)に示すように、ステップS481において、第2の判断手段89が限界テンションがテンション制御範囲内にあると判断したときは、ステップS490Aにおいて、テンション設定値更新設定手段90が上述した第1実施形態におけるステップS480で演算された限界テンションをテンション設定値として更新設定する。
更新設定される上限設定値=F×(限界テンション−更新設定される前の上限設定値)+更新設定される前の上限設定値
E:係数
W:ワーク
1:ワイヤ放電加工装置
2:ワイヤ電極貯蔵リール
3:供給プーリ
4:ブレーキ装置
5:引き取り装置
6:ワイヤ電極繰り出し装置
7,8:噴射ノズル
9:加工電流検出器
10:放電回数検出器
11,12:液圧検出器
13:テンション検出器
14:板厚検出器
20:数値制御装置
30:入力手段
40:記憶手段
41:NCプログラム
42:加工条件
43:ベース加工条件
44:増減係数データ群
45:加工条件
50:処理手段
51:NCプログラム解読手段
52:NCデータ設定手段
53:加工条件設定手段
54:放電加工実行手段
55:各軸モータ
56:電源装置
57:加工液供給装置
58:加工条件設定手段
59:加工条件設定手段
60:テンション制御装置
70:記憶手段
80:処理手段
81:ワイヤ電極およびワーク情報取得手段
82:テンション設定値取得手段
83:加工電流データ平均化手段
84:第1の判断手段
85:マージン設定手段
86:限界テンション演算手段
87:テンション設定値更新設定手段
88:テンション制御実行手段
89:第2の判断手段
90:テンション設定値更新設定手段
91:上限値更新設定手段
92:ワイヤ電極繰り出し速度変更手段
Claims (14)
- ワイヤ電極のテンション制御を行いつつ所定の加工条件に基づいて前記ワイヤ電極とワークとの間に形成される極間に所定の電圧を印加し前記ワークの放電加工を行うワイヤ放電加工装置において、
予め定められた前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータを前記放電加工に用いられる前の前記ワイヤ電極の断面積から前記放電加工によるワイヤ電極の断面積の減少量を減じた断面積で除した前記ワイヤ電極の単位断面積当たりの前記放電加工の電気的なエネルギー量と前記ワイヤ電極が断線に至る限界のテンションを示すデータとの相関関係と、前記放電加工中において検出された前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータと、に基づいて前記放電加工中における前記ワイヤ電極が断線に至る限界のテンションを演算する限界テンション演算手段と、
前記限界テンション演算手段により演算された限界のテンションに基づいて前記ワイヤ電極のテンション制御を実行するテンション制御実行手段と、
を有することを特徴とするワイヤ放電加工装置。 - 前記放電加工によるワイヤ電極の断面積の減少量を、前記ワイヤ電極の単位繰り出し速度当たりの前記放電加工の電気的なエネルギー量と相関づけて表すことを特徴とする請求項1に記載のワイヤ放電加工装置。
- 更に、前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータを放電回数で除して、前記相関関係を、前記ワイヤ電極の単位断面積当たりかつ放電1回当たりの前記放電加工の電気的なエネルギー量と、前記限界のテンションを示すデータと、の相関関係とすることを特徴とする請求項2に記載のワイヤ放電加工装置。
- 前記相関関係を数式で表し、前記数式を、該数式により演算される前記限界のテンションが該限界のテンションを示すデータのうち最も下限側にあるデータを下回るように所定のマージンを含んで生成することを特徴とする請求項3に記載のワイヤ放電加工装置。
- 前記ワークを介して上側および下側に配置され前記ワイヤ電極をガイドするワイヤガイドを内包し前記極間に前記加工液を噴射する噴射ノズルを備え、
前記相関関係を、前記噴射ノズルから噴射される加工液の液圧に基づいて設定することを特徴とする請求項4に記載のワイヤ放電加工装置。 - 前記ワークを介して上側および下側に配置され前記ワイヤ電極をガイドするワイヤガイドを内包し前記極間に前記加工液を噴射する噴射ノズルを備え、
前記噴射ノズルから噴射される前記加工液の液圧と所定の閾値との大小関係を判断することにより前記噴射ノズルの前記ワークに対する離間状態を判断する第1の判断手段と、
前記第1の判断手段により判断された前記離間状態に基づいて前記マージンを設定するマージン設定手段と、を有することを特徴とする請求項5に記載のワイヤ放電加工装置。 - 前記データ検出手段は、所定のサンプリングタイムの周期で前記データを逐次検出するとともに、前記限界テンション演算手段は、前記データ検出手段により逐次検出されたデータに基づいて前記限界のテンションを逐次演算し、
前記限界テンション演算手段により逐次演算される限界のテンションの最新データに基づいて前記テンション制御に用いられるテンション設定値を逐次更新設定しつつ前記テンション制御実行手段に送信するテンション設定値更新設定手段を有することを特徴とする請求項6に記載のワイヤ放電加工装置。 - 前記テンション制御実行手段は、前記更新設定の際に予め定められた増減量に基づいて前記テンション設定値を段階的に増減させて前記テンション制御を実行することを特徴とする請求項7に記載のワイヤ放電加工装置。
- 前記限界テンション演算手段により演算された限界のテンションが、加工精度の許容値と対応するように予め定められたテンション制御範囲内にあるか否かを判断する第2の判断手段を有し、
該第2の判断手段が、前記演算された限界のテンションが前記テンション制御範囲の下限値よりも小さいと判断する場合は、前記テンション設定値更新設定手段は、前記限界のテンションに代えて前記下限値をテンション設定値として更新設定することを特徴とする請求項8に記載のワイヤ放電加工装置。 - 前記第2の判断手段が、前記演算された限界のテンションが前記テンション制御範囲の所定の上限値よりも大きいと判断する場合は、前記テンション設定値更新設定手段は、前記演算された限界のテンションに代えて前記上限値をテンション設定値として更新設定することを特徴とする請求項9に記載のワイヤ放電加工装置。
- 前記第2の判断手段が、前記演算された限界のテンションが前記テンション制御範囲の所定の上限値よりも大きいと判断する場合に、前記限界のテンションに基づいて新たな上限値を演算して該上限値を更新設定する上限値更新設定手段を有することを特徴とする請求項10に記載のワイヤ放電加工装置。
- 前記限界テンション演算手段により演算された限界のテンションが、加工精度の許容範囲と対応するように予め定められたテンション制御範囲内にあるか否かを判断する第2の判断手段と、
前記ワイヤ電極の繰り出し速度を所要に変更設定するワイヤ電極繰り出し速度変更手段と、を有し、
前記第2の判断手段が、前記演算された限界のテンションが前記テンション制御範囲の下限値よりも小さいと判断する場合は、前記ワイヤ電極繰り出し速度変更手段は、前記相関関係、前記下限値、および前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータに基づいて前記繰り出し速度を演算して変更設定し、
前記第2の判断手段が、前記演算された限界のテンションが前記テンション制御範囲の上限値よりも大きいと判断する場合は、前記ワイヤ電極繰り出し速度変更手段は、前記相関関係、前記上限値、および前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータに基づいて前記繰り出し速度を演算して変更設定することを特徴とする請求項11に記載のワイヤ放電加工装置。 - 前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータは、加工電流を示すデータとすることを特徴とする請求項11または請求項12に記載のワイヤ放電加工装置。
- 前記放電加工のベースとなる加工条件と、該ベースとなる加工条件の各構成要素を増減させるための複数の増減係数データ群と、該各増減係数データ群の前記放電加工における電気的なエネルギー量のレベルを示す指標と、を記憶するとともに、前記各増減係数データ群と前記指標とを関連させて記憶する記憶手段を有し、所要に入力された前記指標に基づいて前記記憶手段から前記増減係数データを読み出すとともに、前記ベースとなる加工条件を読み出し、更に前記ベースとなる加工条件の各構成要素に前記増減係数データを乗じて前記ベースとなる加工条件を変更して設定する加工条件設定手段を有することを特徴とする請求項13に記載のワイヤ放電加工装置。
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