JPS6195826A - 放電加工による切断方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用可能性〕 本発明は、ワイヤ放電加工による切断方法及びそのため
の装置に関する。

〔従来の技術〕

ワイヤ放電加工による被加工物の切断装置において、切
断速度は、加工の間ワイヤに加わる熱的応力によって制
限される。この応力は、各々の火花によって放出される
熱と、ワイ−ｋＫ沿って循環される加工電流のジュール
熱とく基因する。加工の間に生成した熱の主要部は、ワ
イヤと被加工物との間に循環される加工液によって取出
される。

しかしこの放熱には限界がある。加工速度を高くするた
めに操作可能な只１つの熱源は、ジュール効果による熱
源である。

通常は、加工放電域の両側に配された２つの接点によっ
てワイヤに加工電流を供給する。消散される電力は、加
工域に沿った火花の発生個所に依存する。この電力は、
加工域の一端に火花が発生した時は最小になシ、加工域
の中心部に火花が発生した時は最大になる。しかし火花
が加工域の一端の近傍に発生した場合には、加工域の他
婢に供給される電流部分はワイヤの無用な加熱を生ずる
。

加工域の一端及び他端に電流を加工パルスの周波数より
も低い周波数で交番状に供給することは、以前から知ら
れている（特公昭、５−９−４ｔ７７２３号）。この方
法によれば、加工域の他端から電流が供給される半周期
の間は加工域の各々の手部分を相対的に冷却させること
ができるが、全体としての熱損失の減少はわずかである
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、寄生的な熱の発生による熱損失を低減させる
ことによシ、ワイヤのどこかの個所に加工欠陥の集中に
よる局所的な過熱が生じないようにすることを目的とし
ている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、この目的は、特許請求の範囲第１〜５
項に示された構成によって達成される。

この構成により、特に冷却度の低い領域である中心域に
おいてジュール効果によるワイヤの加熱を減少させるよ
うに１各々の火花の位置に関連付けて加工電流を供給す
る加工域側を選定することができる。

次に本発明の好ましい実施例を示した図面を参照して説
明する。

〔実施例〕 第１図において、被加工物ｌは、２つのワイヤガイド８
，４の間を走行するワイヤ２によって切断される。パル
ス発生器は、電流源６．７によシ各々給電される２つの
回路を有し、これらの電流源６．７の一方の端子は、被
加工物に接続されており、他の端子は、ワイヤ２へのλ
つの給電用接点８，４に接続されている。各図において
これらの給電用接点は、図示を藺略にするために、ワイ
ヤガイド８．４と共通となっている。第１電流源７と、
タイムペース１０によって制御されるそのスイッチ８と
は、小電流の火花を開始させるために用いられる。

第２電流源６は、第１電流源７によって開始された火花
を加工電流の通る加工火花又は出力火花に変換するため
に用いられる。この第２電流源６は、ワイヤ２への給電
用の接点８，４に、スイッチ１８．１４を介し接続され
ているため、スイッチ１８のみが導通した伜には加工域
に−１１１１のみから給電され、スイッチ１４のみが導
通した際には加工域の他側から給電される。両方のスイ
ッチ１８．１４が導通した際には、１！流盲／、１２が
被加工物ｌの両側から給電される。１１．ｌ’２は線イ
ンピーダンスである。ダイオード１５〜１８は、一方の
電流源６又は７から他のｔｆｒｔ源？又は６の回路に電
流が流れるのを阻止するために、配線中に接続されてい
る。

ワイヤガイド８，４°と、ワイヤ２に給電するための接
点８．４とは、図示を簡略にするために同じ符号によシ
示されている。

加工域に沿った火花の位置は、第１を流源７によって生
じた電流ｌ／、：コを測定し、例えばこれらの電流の間
の差を計算して、前記の電流値を回路２５において処理
することにょシ、米国特許第１Ｉ３２９！；！ｒｇ号に
記載されたように、開始火花又は低電力の火花の開始時
に検出される。ａつの電流間の偏差の符号は、加工域の
どの手部分に火花が発生しているかを表わし、その絶対
値は、火花の位置の目安である。この偏差は、一つの可
変抵抗２１．２２によって具体化されたλつの基準値と
比較される。２つの基準値は、加工域中の火花の第１及
びＮＸコ基準位置を表わしている。火花域の一端と第１
基準位置との間に火花が発生すると、タイムペース信号
をＡＮＤダート２８によシスイッチＩＢの方に導いてス
イッチ１８を導通させる信号が、対応した増幅器によっ
て送出される。

この同じ信号は、開始回路のスイッチを導通させるため
に既に利用されておシ、この開始回路によって火花位置
の測定かなされている。火花域の他端と第２基準位置と
の間に火花が発生した場合にも同じしかたでスイッチ１
４が閉成される。一つの基準位置の間に火花が発生する
場合゛には、２つのスイッチ１８．１４は、同時に導通
する。

第２図には、加工域に対する電流の供給が本発明に従っ
て選択的に行なわれる場合にワイヤ２中に消散される電
力の分布が示されている。Ｒ７，。

Ｒ１２は、抵抗２１．２２によって定められる第１及び
第２基準位置をそれぞれ表わしている。

火花の位置は、加工域の一端と火花との間のワイヤ２の
抵抗Ｒ／によって、横軸に表わされ、同じ火花と加工域
の他端との間のワイヤ２の抵抗Ｒ２に等しい。ワイヤ２
において消散される比電力Ｐは、加工域の両端に電流が
供給されれば、関数Ａに従って変化し、加工域の中心部
で最大となり、加工域の両端で最小となる。電流が一側
のみから供給されるならば、この電力は、加工域の中心
部まで直線日に従って直線状に変化する。

電流の供給が、本°発明に従って選択的に１火花の位置
に従って、第３図に示すように行なわれる場合には、加
工域の一端と第１基準位置との間に火花が発生すれは、
スイッチ１４は開放され、この第１基準位置から先では
スイッチ１４は閉成される。他のスイッチ１８は、第２
基準位置まで閉成され、この第２基準位置と加工域の他
端との間において開放される。

成る所定時間の経過の間に発生する火花の数は、加工域
の全ての部分で同一となるが、ワイヤ２に沿って消散さ
れる電力（この放電回数に比例する）は、加工域への電
流が一方のスイッチから供給される場合には、直線日の
線分に対応しているとしても、基準位ＷｔＲ５，、Ｒ１
□の間で２つのスイッチ１８．１４が共に導通した場合
には、関数ＡＩＣよってはもはや表わされない。実際に
、第１基準位置Ｒ１１と第２基準位ｗ、Ｒ４２とによっ
てそれぞれ画定されるａつの極限域のどちらか一方に火
花が発生した場合は、中心域には全＜１を流が流れない
ため、この同じ時間の経過の間に消散される電力は、中
心域の長さ”ｔ、−Ｒｔ２に比例して減少する。従って
関数Ａは、その値が同じ割合で減少した関数Ｃとなる。

この時間経過の間にワイヤ２において消散された全エネ
ルギーは、両側の領域の直線日の線分によって画定され
る表面と中心域の関数Ｃとによって表わされる。第２図
の実姉例かられかるように、比較的強く冷却される加工
域の両側の領域では消散電力は大きくは減少していない
のに反し、比較的冷却されない中心部では、消散電力の
減少は相当に大きくなる。両端から基Ｍ位置Ｒ５５，Ｒ
７２に接近するにつれて、これと逆の事態になシうる。

第４図に示した本発明の第λ実施例の場合には、第１図
の第２電流源６の代シに電圧源８６が用いられていると
共に、限流抵抗８１の抵抗がワイヤ２の全抵抗よシも相
当に高いだめ、ワイヤ２に沿った火花の位置と係り々く
、各々の給電導線に加工電流の局が流れる。この場合に
は、第１図のスイッチ１８．１４の選択的効果は、１、
流源８０によって給電される補助回路によって生ずる。

この回路は、ワイヤ２の成る部分中の電流を消去するよ
うに、加工電流の半分に等しい１ｋｉ、流をワイヤ２に
沿って流すようになっている。この回路は、電流が到達
する加工域側を選択しうるインバーター８５を備えてい
る。インバーター８５は、第１図に示したものと同様の
論理回路によって制御される。出力回路のスイッチ８？
はタイムベースに対してＡＮＤゲート８８によシ同期化
されている。

ＡＮＤゲート８８は、論理回路８２によって７つの選択
信号が作成されると直ちに、ＯＲゲート８４からの制御
信号を通過させる。

第Ｓ図に示した本発明の別の実施例は、第１図の場合と
同様の火花位置検出を含む開始火花発生器７と、加工域
の両側にスイッチ４８．４４を介し接続された電圧発生
器４６とを備えている。給電側の選択は、いつも同一の
ニードルを介して行なわれ、各々のスイッチ４８．４４
は、火花の発生個所と係りなく火花電流を一定値に保つ
ことから成る多くと本７つの別の機能を備えている。実
際に、この機能が存在しない場合、火花電流は、ワイヤ
２のインピーダンスと同じ大きさオーダーのインピーダ
ンスをもった導線によってワイヤ２に電圧発生器４６が
接続されている場合に変動を受ける。この場合、加工域
に供給される１Ｂ、　Ｉｌｌ　ｌ　１ｒ１゜は、分路＋
ｓ、＋ａ′ＶＣよってそれぞれ測定され、これらの電流
１１　ｒ　１２の和と加減抵抗４７との間の偏差は、調
整回路によって増幅され、各々の１流／ヂルスの間に生
じた各々のスイッチの昼周波発振によって平均火花電流
をこの基準値に保持する。

第６図には、ワイヤ２に及ぼされる熱的応力を改養する
ための本発明の一実施例が図示されている。この実施例
による回路の機能は、例えば知略（よる高周波のために
火花が乱れている領域との関連において基準位置が自動
的に変更されるという事実によって第１図の回路の機能
と相違している。この乱された領域の個所を検出するた
めに、加工欠陥を表わす信号（回路５０によシ作成され
る）と、この欠陥の個所を表わす信号（回路２５により
作成される）とが用いられる。これらの信号は、乱れて
いる領域°をコつの基準値の間に保持するように基準値
を変亜する位置調整回路５１を制御する。

第７図は、このように基準位ｆｔＲ１１ｔ　Ｊ２を移動
させた場合の領域Ｒｃｃに乱れが検出された場合を表わ
している。このように１乱・れた領域Ｒ８Ｃは、消散さ
れる電力が最小となってワイヤの熱的な過負荷と破断の
リスクを少くするような加工域の個所に存在している。

第ｇ図には、短絡の生ずる個所においてワイヤ上Ｋ　ｉ
＋Ｍ大な熱応力が発生することをさけるための、本発明
の別の構成が図示されている。この実施例による回路は
、第６図の回路と同様の回路要素を用いているが、この
鳩舎は、加工域に対する加工前の噴射圧力のような加工
／ぐラメ−ターは、調整回Ｐ８６０によ′つて調整され
る。この調整回路の２つの出力値は、加工域の両端に注
入される加工液の噴射圧力を別々に制御するための制御
弁６８゜６４を制御する。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の第１実施例による放電加工装置の給
電回路を示す略接続図、第２図は、第１図の装Ｍにおい
て熱として消散される電力のワイヤに沿った分布を示す
ための線図、第３図は、火花のどの位置に対して各々の
スイッチが導通又は不導通となるかを示すための線図、
第り〜６図及び第ｇ図は、本発明の他の３つの実施例に
よる給電回路を示す略接続図、第７図は、第６図の給電
回路においで熱として消散される電力のワイヤに沿った
分布を示すための線図である。 符号の説明 １・・−・・被加工物、　　２・・・・・・ワイヤ、８
．４・・・・・・端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ワイヤに沿い延長して両電極間に含まれる加工域の
   一端と他端とのうちどちらか一方又は両方から加工電流
   をワイヤに供給し、該加工域に沿った火花の位置を検出
   することを含む、被加工物電極の放電加工による切断方
   法において、該加工域の一端及び他端に供給される電流
   を火花が検出された位置の関数として制御することを特
   徴とする切断方法。 ２）火花の位置が、加工域の一端と第１基準位置との間
   に含まれる場合には、該一端から電流を供給し、火花の
   位置が加工域の他端と第２基準位置との間に含まれる場
   合には、該他端から電流を供給し、火花の位置が該第１
   基準位置と第２基準位置との間に含まれる場合には該一
   端と他端との両方から同時に電流を供給することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の切断方法。 ３）放電加工の欠陥が集中している個所を検出すること
   を含む特許請求の範囲第１項又は第２項記載の切断方法
   において、第１基準位置と第２基準位置とのうち少くと
   も１つを前記個所がこれらの基準位置の間に含まれるよ
   うに変更することを特徴とする切断方法。 ４）加工域の両側から加圧流体を噴射し、加工欠陥の集
   中個所を検出することを含む特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の切断方法において、加工欠陥の集中してい
   る個所を前記基準位置の間にもってくるように噴射圧比
   を変えることを特徴とする切断方法。 ５）加工パルス発生器と、該加工パルス発生器の一方の
   端子に接続されていて該加工域の一側に各々配された２
   つの加工電流接点と、該加工域に沿って各々の火花の位
   置を測定する測定回路とを有する、特許請求の範囲第１
   項記載の切断方法を実施するための切断装置であって、
   該測定回路と共働する論理回路と、２つの基準位置に対
   する加工域に沿った火花の相対位置に従って加工電流接
   点の一方又は他方又はその両方から加工電流を供給する
   ように、論理回路によって制御されるスイッチング手段
   とを更に有することを特徴とする切断装置。 ６）論理回路によって制御される極性反転回路を介して
   、ワイヤへの加工電流給電接点の間に接続された補助電
   流発生器を更に有することを特徴とする特許請求の範囲
   第５項記載の切断装置（第４図）。 ７）加工電流給電接点のうちの一方又は他方又はその両
   方を通る電流を一定の所定値に保つようになったスイッ
   チング手段を更に有することを特徴とする特許請求の範
   囲第５項記載の切断装置。 ８）特許請求の範囲第３項記載の切断方法を実施するた
   めの、放電加工の欠陥の検出回路を有する、特許請求の
   範囲第５項記載の切断装置であって、放電加工欠陥の検
   出回路によって制座される基準位置調整回路と火花位置
   測定回路とを特徴とする切断装置（第６図）。 ９）特許請求の範囲第４項記載の切断方法を実施するた
   めの、放電加工の異常な状態を検出するための検出回路
   と、加工域の両側から噴射される加工流体の噴射圧力を
   制御するための制御手段とを有する、特許請求の範囲第
   ５項記載の切断装置であって、該検出回路と共働する調
   整回路と、該噴射圧力の制御手段を制御するための測定
   回路とを特徴とする切断装置。