KR101777459B1

KR101777459B1 - 방전 가공이 가능한 워크인지를 판별하는 와이어 방전 가공기

Info

Publication number: KR101777459B1
Application number: KR1020150109914A
Authority: KR
Inventors: 료우 니시카와
Original assignee: 화낙 코퍼레이션
Priority date: 2014-08-11
Filing date: 2015-08-04
Publication date: 2017-09-11
Also published as: EP2985105B1; US10058944B2; CN105364230B; JP2016036896A; JP5977294B2; US20160039025A1; KR20160019372A; CN105364230A; EP2985105A1

Abstract

방전 가공이 가능한 워크인지를 판별하는 와이어 방전 가공기는, 와이어 전극을 워크를 향하여 이동시켰을 때에, 접촉 검출 수단이 접촉을 검출했을 때에 워크는 와이어 방전 가공이 가능하다고 판정하고, 접촉 검출 수단이 접촉을 검출하기 전에 단선 검출 수단이 와이어 전극이 단선된 것을 검출했을 때에 워크는 와이어 방전 가공이 불가능하다고 판정하는 판정 수단을 갖는다.

Description

방전 가공이 가능한 워크인지를 판별하는 와이어 방전 가공기{WIRE ELECTRIC DISCHARGE MACHINE DETERMINING WHETHER OR NOT ELECTRICAL DISCHARGE MACHINING OF WORKPIECE CAN BE PERFORMED}

본 발명은 와이어 방전 가공기에 관한 것으로, 특히 방전 가공이 가능한 워크인지를 판별할 수 있는 기능을 갖는 와이어 방전 가공기에 관한 것이다.

최근, 다양한 금속 재료가 개발되고 있고, 일괄적으로 금속 재료라고 하더라도, 전기 전도도가 매우 작아 방전 가공을 할 수 없는 금속 재료도 존재한다. 한편, 지금까지 절연 재료로서 취급되고 있던 세라믹스 재료나 유기 화합물 재료에 있어서도 높은 전기 전도도를 갖는 재료도 개발되어 오고 있다. 이와 같은 재료에 대하여, 일반 사용자에게는 언뜻 봐서 방전 가공이 가능한지의 여부를 판단하는 것은 매우 곤란하다.

종래에는, 대상으로 하는 워크에 대해 방전 가공이 가능한지의 여부를 판정하기 위해서, 사용자가 테스터 등의 측정 기구를 사용하여 저항값이나 전기 전도도를 측정하여, 저항값이 낮거나 혹은 전기 전도도가 높은 경우에 당해 워크에 대해 방전 가공이 가능하다고 판단하고 있었다 (예를 들어 일본 공개특허공보 평11-320258호의 단락「0033」등).

그러나, 와이어 방전 가공기의 전원의 성능 등에 따라 방전 가공이 가능해지는 저항값이나 전기 전도도의 임계값이 상이하기 때문에, 다소 비저항이 작더라도 와이어 방전 가공이 가능한 경우가 존재하고, 이와 같은 미묘한 임계값을 판단하는 것은, 숙련된 사용자에는 가능하기는 하지만, 일반 사용자에 있어서는 매우 곤란하다. 또, 일본 공개특허공보 평11-320258호에도 기재되어 있는 바와 같이, 테스터 등의 측정 기구를 별도로 준비해야 할 필요가 있어, 방전 가공을 개시할 때까지의 작업이 번잡해진다는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명의 목적은, 방전 가공이 가능한 워크인지를 판별할 수 있는 와이어 방전 가공기를 제안하는 것이다.

본 발명에 의한, 방전 가공이 가능한 워크인지를 판별하는 와이어 방전 가공기는, 워크가 재치 (載置) 된 테이블과 상하 와이어 가이드 사이에 장가 (張架) 된 와이어 전극을 상대 이동시켜 와이어 방전 가공을 실시하는 것으로써, 상기 와이어 전극에 소정의 전압을 인가함으로써 상기 와이어 전극과 상기 워크의 접촉을 검출하는 접촉 검출 수단과, 상기 와이어 전극이 단선된 것을 검출하는 단선 검출 수단과, 상기 와이어 전극을 상기 워크를 향하여 이동시켰을 때에, 상기 접촉 검출 수단이 접촉을 검출했을 때에 상기 워크는 와이어 방전 가공이 가능하다고 판정하고, 상기 접촉 검출 수단이 접촉을 검출하기 전에 상기 단선 검출 수단이 상기 와이어 전극이 단선된 것을 검출했을 때에 상기 워크는 와이어 방전 가공이 불가능하다고 판정하는 판정 수단과, 그 판정 결과를 표시하는 표시 수단을 갖는다.

본 발명에 의한, 방전 가공이 가능한 워크인지를 판별하는 와이어 방전 가공기는, 워크가 재치된 테이블과 상하 와이어 가이드 사이에 장가된 와이어 전극을 상대 이동시켜 와이어 방전 가공을 실시하는 것으로써, 상기 와이어 전극에 소정의 전압을 인가함으로써 상기 워크와의 접촉을 검출하는 접촉 검출 수단과, 상기 와이어 전극의 장력을 검출하는 와이어 장력 검출 수단과, 상기 와이어 전극을 상기 워크를 향하여 이동시켰을 때에, 상기 접촉 검출 수단이 접촉을 검출했을 때에 상기 워크는 와이어 방전 가공이 가능하다고 판정하고, 상기 접촉 검출 수단이 접촉을 검출하기 전에 상기 와이어 장력 검출 수단이 소정의 임계값을 초과한 장력을 검출한 경우에 상기 워크는 와이어 방전 가공이 불가능하다고 판정하는 판정 수단과, 그 판정 결과를 표시하는 표시 수단을 갖는다.

상기 접촉 검출 수단은, 상기 와이어 전극과 상기 워크의 전위차의 변화를 검출함으로써 상기 와이어 전극과 상기 워크의 접촉을 검출하는 것으로 해도 된다.

상기 접촉 검출 수단은, 상기 와이어 전극과 상기 워크 사이에 흐르는 전류를 검출함으로써 상기 와이어 전극과 상기 워크의 접촉을 검출하는 것으로 해도 된다.

본 발명은 이상의 구성을 구비함으로써, 와이어 방전 가공기 상에서 방전 가공이 가능한 워크인지의 여부를 판별할 수 있게 되기 때문에, 테스터 등의 측정 기구가 불필요하게 되고, 또, 가공에 사용하는 와이어 방전 가공기 상에서 가공 가능한지의 여부를 판단하기 때문에, 와이어 방전 가공기 그 자체의 전원 성능 등의 차이에 의해 방전 가공이 가능한 저항값의 임계값이 불명한 경우라 하더라도 가공 가능한지 불가능한지의 판별을 간단하게 실시할 수 있게 된다.

본 발명의 상기한 목적 및 특징, 및 그 밖의 목적 및 특징은, 첨부한 도면을 참조한 이하의 실시예의 설명으로부터 명확해질 것이다. 이 도면들 중：
도 1 은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 와이어 방전 가공기의 개략 구성도.
도 2 는, XY 축을 가동시켜 와이어 전극을 워크와 접촉시키는 제어 동작을 설명하는 도면.
도 3 은, UV 축을 가동시켜 와이어 전극을 워크와 접촉시키는 제어 동작을 설명하는 도면.
도 4 는, 본 발명의 실시형태에 있어서의 극간 전압에 의한 방전 가공 가부를 판단하는 와이어 방전 가공기의 모식도.
도 5 는, 본 발명의 실시형태에 있어서의 극간 전압에 의한 방전 가공 가부 판단 방법을 설명하는 도면.
도 6 은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 극간 전류에 의한 방전 가공 가부를 판단하는 와이어 방전 가공기의 모식도.
도 7 은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 극간 전류에 의한 방전 가공 가부 판단 방법을 설명하는 도면.
도 8 은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 인가 펄스를 사용한 극간 전압에 의한 방전 가공 가부 판단 방법을 설명하는 도면.
도 9 는, 본 발명의 실시형태에 있어서의 장력 검출기를 구비한 와이어 방전 가공기의 개략 구성도.
도 10 은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 와이어 전극의 장력에 의한 방전 가공 가부 판단 방법을 설명하는 도면.
도 11 은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 장력 발생기의 부하에 의한 방전 가공 가부 판단 방법을 설명하는 도면.
도 12 는, 본 발명의 실시형태에 있어서의 와이어 방전 가공 가부 판단 시퀀스의 플로 차트.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 와이어 방전 가공기 (30) 의 개략 구성도이다. 와이어 전극 (1) 이 감겨진 와이어 보빈 (11) 은, 송출부 토크 모터 (10) 에 의해, 와이어 전극 (1) 의 인출 방향과는 역방향으로 지령된 소정 저토크가 부여된다. 와이어 보빈 (11) 으로부터 조출된 와이어 전극 (1) 은, 복수의 가이드 롤러를 경유한다 (도시 생략). 그리고, 브레이크 모터 (12) 에 의해 구동되는 브레이크 롤러 (13) 에 의해, 브레이크 롤러 (13) 와 와이어 전극 이송 모터 (도시 생략) 로 구동되는 피드 롤러 (22) 사이의 장력이 조절된다.

와이어 전극 (1) 은, 브레이크 롤러 (13) 와 핀치 롤러 (14) 사이에 끼워져 상측 가이드 (15) 로 유도되고, 상측 가이드 (15) 에 구비된 상측 와이어 가이드 (16), 하측 가이드 (17) 에 구비된 하측 와이어 가이드 (18), 하측 가이드 롤러 (19) 를 경유하고 핀치 롤러 (21) 와 와이어 전극 이송 모터 (도시 생략) 로 구동되는 피드 롤러 (22) 사이에 끼워져, 와이어 전극 회수 박스 (20) 로 회수된다.

가공 전원 (40) 은, 방전 가공을 실시할 때에 필요해지는 전류를 와이어 방전 가공기 (30) 로 공급한다. 또, 부호 50 은, 와이어 방전 가공기 (30), 가공 전원 (40) 의 동작을 제어하는, 표시기 (51) (도시 생략) 를 구비한 수치 제어 장치이다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 와이어 방전 가공기 (30) 는, 와이어 전극 (1) 과 평행하게 이동하는 축을 Z 축, 와이어 전극 (1) 에 대해 수직 평면에서 이동하는 XY 축, 와이어 전극 (1) 을 기울이기 위한 XY 축에 대해 평행하게 이동하는 UV 축을 구동축으로서 구비하고 있고, 방전 가공 대상이 되는 워크 (2) (도시 생략) 는, 워크 치대 (4) (도시 생략) 에 설치된 테이블 (5) (도시 생략) 에 재치되고, 가공조 (3) 내의 상측 와이어 가이드 (16) 와 하측 와이어 가이드 (18) 사이에 배치 형성되며, 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 를 상대 이동시켜 방전 가공된다.

여기서, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 와이어 방전 가공기는, 테이블 (5) 에 워크 (2) 를 설치하여 와이어 방전 가공을 실시할 때에, 도 2 에 나타내는 바와 같이 XY 축을 가동시켜 와이어 전극 (1) 을 워크 (2) 와 접촉시킬 때, 또는 도 3 에 나타내는 바와 같이 UV 축을 가동시켜 와이어 전극 (1) 을 워크 (2) 에 접촉시킬 때에, 이하에서 상세히 서술하는 워크의 방전 가공 가부 판단 방법을 사용하여 방전 가공의 가부를 판별하여 수치 제어 장치 (50) 가 구비하는 표시기 (51) 상에 표시한다.

본 실시형태에서는, 이하에 설명하는 6 가지 수법을 적절히 구분하여 사용하거나 또는 병용하여 워크의 방전 가공 가부를 판단하고 있다.

＜1. 인가 펄스의 전압 강하를 이용한 방전 가공 가부의 판단 방법＞

본 실시형태에 있어서의 제 1 의 방전 가공 가부 판단 방법은, 와이어 전극에 대해 일정한 전압의 인가 펄스를 주기적으로 혹은 항상 발생시켜, 인가 전압의 변화를 검출함으로써 방전 가공 가부를 판단하는 수법이다.

도 4 는, 본 판단 방법을 실시하는 와이어 방전 가공기 (30) 의 모식도이다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 상측 가이드 (15), 하측 가이드 (17) 는 각각 급전자 (46a, 46b) 를 내장하고 있다. 와이어 전극 (1) 은 급전자 (46a, 46b) 에 접속된 급전 케이블 (42) 을 통하여, 워크 (2) 는 테이블 (5) 을 경유하여 워크 치대 (4) 에 접속된 어스 케이블 (45) 을 통하여, 각각 가공 전원 (40) 에 접속되어 있다. 가공 전원 (40) 으로부터는, 상기 급전 케이블 (42) 을 통하여 와이어 전극 (1) 에 대해 일정한 전압의 인가 펄스가 주기적으로 혹은 항상 인가되고 있다.

또, 와이어 전극 (1), 워크 (2) 는, 각각 하측 가이드 (17), 워크 치대 (4) (및 테이블 (5)) 를 경유하여, 전압 검출 케이블 (43, 44) 을 통하여 가공 전원 (40) 이 구비하는 전압 측정 회로 (41) 에 접속되어 있고, 그 전압 측정 회로 (41) 에 의해 와이어 전극 (1) - 워크 (2) 사이의 인가 전압의 변화를 측정할 수 있도록 구성되어 있다. 또, 전압 측정 회로 (41) 에 의해 측정된 전압값은 수치 제어 장치 (50) 에 신호로서 출력되고, 당해 출력 신호에 기초하여 방전 가공 가부의 판단이 이루어지고, 판단 결과가 표시기 (51) 에 표시되도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 와이어 방전 가공기 (30) 에 있어서, 인가 펄스를 급전 케이블 (42), 급전자 (46a, 46b) 를 통하여 와이어 전극 (1) 에 부여하고, 와이어 전극 (1) 을 워크 (2) 와 접촉하는 방향으로 가동시킨 경우에 있어서의, 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 극간 전압의 변화를 도 5 의 그래프에 나타낸다.

도 5 의 좌측에 나타내는 바와 같은 인가 펄스를 와이어 전극 (1) 에 부여한 상태에서, 와이어 전극 (1) 이 워크 (2) 에 접촉한 경우, 워크 (2) 의 전기 전도도가 크면 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 접촉에 의해, 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 극간에 전류가 흐르고, 도 5 의 우측 상단에 나타내는 바와 같이, 인가 전압의 저하가 검출된다.

한편, 워크 (2) 의 전기 전도도가 작으면 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 가 접촉하더라도, 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 극간에 전류는 흐르지 않고, 도 5 의 우측 하단에 나타내는 바와 같이, 인가 전압의 저하가 검출되지 않는다. 그리고, 인가 전압의 저하가 검출되지 않은 채 와이어 전극 (1) 을 워크 (2) 를 향하여 계속해서 가동시키면, 와이어 전극 (1) 은 워크 (2) 로부터 받는 응력에 견디지 못하고 단선된다.

이와 같이, 와이어 전극 (1) 이 단선되지 않은 단계에서, 인가 전압의 저하가 검출된 경우에는 워크 (2) 는 방전 가공이 가능한 재질이라고 판단한다. 또, 인가 전압의 저하가 검출되지 않고 와이어 전극 (1) 이 단선된 경우에는 워크 (2) 는 방전 가공 불가능이라고 판단한다.

또한, 도 4 에서는, 가공 전원 (40) 에 의해 전압 펄스를 인가하고, 가공 전원 (40) 이 구비하는 전압 측정 회로 (41) 에 의해 인가 전압의 저하를 검출하는 구성으로 하고 있지만, 전압 펄스를 인가하는 전용의 기기로서 인가 펄스 발생 장치를 사용하도록 구성해도 되고, 전압 측정용에 전용의 전압 측정기를 사용하도록 구성해도 된다. 또, 인가 전압의 저하를 검출하기 위해서 전용의 전압 검출 케이블 (43, 44) 을 준비하는 구성으로 했지만, 전압 펄스를 부여하는 급전 케이블 (42), 어스 케이블 (45) 사이에서 인가 전압의 저하를 검출하도록 구성해도 된다.

또한, 검출하는 인가 전압의 저하의 임계값을 수치 제어 장치 (50) 에 설정할 수 있도록 구성해도 된다.

＜2. 전류 검출을 이용한 방전 가공 가부의 판단 방법＞

본 실시형태에 있어서의 제 2 의 방전 가공 가부 판단 방법은, 와이어 전극에 대해 일정한 전압의 인가 펄스를 발생시켜, 전류의 흐름을 검출함으로써 방전 가공 가부를 판단하는 수법이다.

도 6 은, 본 판단 방법을 실시하는 와이어 방전 가공기 (30) 의 모식도이다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 상측 가이드 (15), 하측 가이드 (17) 는 각각 급전자 (46a, 46b) 를 내장하고 있다. 와이어 전극 (1) 은 급전자 (46a, 46b) 에 접속된 급전 케이블 (42) 을 통하여, 워크 (2) 는 테이블 (5) 을 경유하여 워크 치대 (4) 에 접속된 어스 케이블 (45) 을 통하여, 각각 가공 전원 (40) 에 접속되어 있다. 가공 전원 (40) 으로부터는, 상기 급전 케이블 (42) 을 통하여 와이어 전극 (1) 에 대해 일정한 전압의 인가 펄스를 발생시키고 있다.

또, 와이어 전극 (1), 워크 (2) 는, 각각 하측 가이드 (17), 워크 치대 (4) (및 테이블 (5)) 를 경유하여, 전류 검출 케이블 (48, 49) 을 통하여 가공 전원 (40) 이 구비하는 전류 측정 회로 (47) 에 접속되어 있고, 그 전류 측정 회로 (47) 에 의해 와이어 전극 (1) - 워크 (2) 사이에 흐르는 전류를 측정할 수 있도록 구성되어 있다. 또, 전류 측정 회로 (47) 에 의해 측정된 전류값은 수치 제어 장치 (50) 에 신호로서 출력되고, 당해 출력 신호에 기초하여 방전 가공 가부의 판단이 이루어지고, 판단 결과가 표시기 (51) 에 표시되도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 와이어 방전 가공기 (30) 에 있어서, 인가 펄스를 급전 케이블 (42), 급전자 (46a, 46b) 를 통하여 와이어 전극 (1) 에 부여하고, 와이어 전극 (1) 을 워크 (2) 와 접촉하는 방향으로 가동시킨 경우에 있어서의, 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 극간 전압과 극간 전류의 변화를 도 7 의 그래프에 나타낸다.

도 7 의 좌측 그래프에 나타내는 바와 같은 인가 펄스를 와이어 전극 (1) 에 부여한 상태에서, 와이어 전극 (1) 이 워크 (2) 에 접촉된 경우, 워크 (2) 의 전기 전도도가 크면 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 접촉에 의해, 도 7 의 우측 상단에 나타내는 바와 같이, 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 극간에 전류가 검출된다.

한편, 워크 (2) 의 전기 전도도가 작으면 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 가 접촉하더라도, 도 7 의 우측 하단에 나타내는 바와 같이, 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 극간에 전류가 검출되지 않는다. 그리고, 전류가 검출되지 않은 채 와이어 전극 (1) 을 워크 (2) 를 향하여 계속해서 가동시키면, 와이어 전극 (1) 은 워크 (2) 로부터 받는 응력에 견디지 못하고 단선된다.

이와 같이, 와이어 전극 (1) 이 단선되지 않은 단계에서, 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 극간에 전류가 검출된 경우에는 워크 (2) 는 방전 가공이 가능한 재질이라고 판단한다. 또, 전류가 검출되지 않고 와이어 전극 (1) 이 단선된 경우에는 워크 (2) 는 방전 가공 불가능이라고 판단한다.

또한, 도 6 에서는, 가공 전원 (40) 에 의해 인가 펄스를 부여하고, 가공 전원 (40) 이 구비하는 전류 측정 회로 (47) 에 의해 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 극간 전류를 검출하는 구성으로 하고 있지만, 인가 펄스를 부여하는 전용의 기기로서 인가 펄스 발생 장치를 사용하도록 구성해도 되고, 전류 측정용에 전용의 전류 측정기를 사용하도록 구성해도 된다. 또, 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 극간 전류를 검출하기 위해서 전용의 전류 검출 케이블 (48, 49) 을 준비하는 구성으로 했지만, 전압 펄스를 부여하는 급전 케이블 (42), 어스 케이블 (45) 사이에서 극간 전류를 검출하도록 구성해도 된다. 또한, 검출하는 극간 전류의 임계값을 수치 제어 장치 (50) 에 설정할 수 있도록 구성해도 된다.

＜3. 인가 펄스의 상승을 이용한 방전 가공 가능의 판단 방법＞

본 실시형태에 있어서의 제 3 의 방전 가공 가부 판단 방법은, 와이어 전극 (1) 에 대해 일정한 전압의 인가 펄스를 주기적으로 발생시켜, 인가 전압의 상승을 검출함으로써 방전 가공 가부를 판단하는 수법이다.

도 4 와 동일한 구성을 가진 와이어 방전 가공기 (30) 에 있어서, 주기적인 인가 펄스를 급전 케이블 (42), 급전자 (46a, 46b) 를 통하여 와이어 전극 (1) 에 부여하고, 와이어 전극 (1) 을 워크 (2) 에 접촉하는 방향으로 가동시킨 경우에 있어서의, 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 극간 전압의 변화를 도 8 의 그래프에 나타낸다.

도 8 의 좌측에 나타내는 바와 같은 주기적인 인가 펄스를 와이어 전극 (1) 에 부여한 상태에서, 와이어 전극 (1) 이 워크 (2) 에 접촉한 경우, 워크 (2) 의 전기 전도도가 크면 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 접촉에 의해, 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 극간에 전류가 흐르고, 도 8 의 우측 상단에 나타내는 바와 같이, 주기적인 인가 펄스의 전압의 상승을 검출할 수 없게 된다.

한편, 워크 (2) 의 전기 전도도가 작으면 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 가 접촉하더라도, 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 극간에 전류는 흐르지 않고, 도 8 의 우측 하단에 나타내는 바와 같이, 주기적인 인가 펄스의 전압의 상승이 계속해서 검출된다. 그리고, 인가 펄스의 전압의 상승 상황에 변화가 없는 채 와이어 전극 (1) 을 워크 (2) 를 향하여 계속해서 가동시키면, 와이어 전극 (1) 은 워크 (2) 로부터 받는 응력에 견디지 못하고 단선된다.

＜4. 와이어 전극의 장력 변동에 의한 방전 가공 불가능의 판단 방법＞

본 실시형태에 있어서의 제 4 의 방전 가공 가부 판단 방법은, 와이어 전극에 발생하는 장력을 검출함으로써 방전 가공 불가를 판단하는 수법이다. 본 판단 방법은, 제 1 ∼ 3 의 방전 가공 가부 판단 방법과 병용되는 것으로, 와이어 전극에 대해 일정한 전압의 인가 펄스를 주기적으로 혹은 항상 발생시킨 상태에서 와이어 전극을 워크를 향하여 가동시킨 경우에 있어서, 제 1 ∼ 3 의 방전 가공 가부 판단 방법에 의해 극간 전압, 극간 전류의 변화가 검출되지 않았던 경우에, 와이어 전극에 발생하는 장력에 의해 와이어 전극과 워크의 접촉을 검출하여, 워크의 방전 가공 불가를 판단하는 것이다.

본 판단 방법은, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 와이어 전극 (1) 을 송출하는 송출부 토크 모터 (10) 나 브레이크 모터 (12) 등의 액추에이터의 동력에 의해 와이어 전극 (1) 에 장력을 발생시키는 브레이크 롤러 (13) 와 핀치 롤러 (14), 와이어 전극 이송 모터 (도시 생략) 등의 액추에이터의 동력에 의해 와이어 전극 (1) 을 송출하는 피드 롤러 (22) 와 핀치 롤러 (21), 와이어 전극 (1) 의 장력을 검출하는 장력 검출기 (23) 로 구성되는 일반적인 와이어 구동부를 갖는 와이어 방전 가공기에 있어서 실시된다.

이와 같이 구성된 와이어 방전 가공기 (30) 에 있어서, 송출부 토크 모터 (10) 나 브레이크 모터 (12) 등의 액추에이터의 동력에 의해 브레이크 롤러 (13) 를 통하여 와이어 전극 (1) 에 일정한 장력을 발생시킨 후에, 제 1 ∼ 3 의 방전 가공 가부 판단 방법을 위해서, 와이어 전극 (1) 에 인가 펄스를 부여한 상태에서, 와이어 전극 (1) 을 워크 (2) 를 향하여 가동시킨 경우에 있어서의, 와이어 전극 (1) 에 가해지는 장력의 변화를 도 10 의 그래프에 나타낸다.

도 10 의 좌측 그래프에 나타내는 장력을 와이어 전극 (1) 에 부여한 상태에서, 와이어 전극 (1) 이 전기 전도도가 작은 워크 (2) 에 접촉되면, 제 1 ∼ 3 의 방전 가공 가부 판단 방법에 의한 방전 가공 가능의 판단이 이루어지지 않고, 와이어 전극 (1) 이 워크 (2) 에 파고들어 굴곡되기 때문에, 도 10 의 우측 그래프에 나타내는 바와 같이 장력 검출기가 검출하는 장력이 증가한다. 이 때에, 장력이 소정의 임계값을 초과한 경우에, 워크 (2) 는 방전 가공 불가능이라고 판단한다.

＜5. 와이어 전극의 장력 발생기의 부하 변동에 의한 방전 가공 불가능의 판단 방법＞

본 실시형태에 있어서의 제 5 의 방전 가공 가부 판단 방법은, 와이어 전극에 대해 일정한 장력을 유지한 경우에 송출부 토크 모터 등의 장력 발생기에 발생하는 부하를 검출함으로써 방전 가공 불가를 판단하는 수법이다. 본 판단 방법은, 제 4 의 방전 가공 회피 판단 방법과 마찬가지로, 제 1 ∼ 3 의 방전 가공 가부 판단 방법과 병용된다.

도 9 와 동일한 구성을 가진 와이어 방전 가공기 (30) 에 있어서, 송출부 토크 모터 (10) 나 브레이크 모터 (12) 등의 액추에이터의 동력에 의해, 장력 검출기 (23) 가 검출하는 장력이 일정해지도록, 브레이크 롤러 (13) 를 통하여 와이어 전극 (1) 에 장력을 발생시킨 후에, 제 1 ∼ 3 의 방전 가공 가부 판단 방법을 위해서 와이어 전극 (1) 에 인가 펄스를 부여한 상태에서, 와이어 전극 (1) 을 워크 (2) 를 향하여 가동시킨 경우에 있어서의, 송출부 토크 모터 (10) 등의 장력 발생기에 가해지는 부하의 변화를 도 11 의 그래프에 나타낸다.

도 11 의 좌측 그래프에 나타내는 장력을 와이어 전극 (1) 에 부여하고, 동일한 장력을 유지하도록 장력 발생기를 제어하면서 와이어 전극 (1) 을 전기 전도도가 작은 워크 (2) 에 접촉시키면, 제 1 ∼ 3 의 방전 가공 가부 판단 방법에 의한 방전 가공 가능의 판단이 이루어지지 않고, 와이어 전극 (1) 이 워크 (2) 에 파고 들어 굴곡되기 때문에, 도 11 의 우측 그래프에 나타내는 바와 같이 장력 발생기의 부하가 감소한다. 이 때에, 장력 발생기의 부하가 소정의 임계값보다 낮아진 경우에, 워크 (2) 는 방전 가공 불가능이라고 판단한다.

＜6. 와이어 전극의 단선에 의한 방전 가공 불가능의 판단 방법＞

본 실시형태에 있어서의 제 6 의 방전 가공 가부 판단 방법은, 와이어 전극에 장력을 발생시킨 상태에서 와이어 전극을 워크를 향하여 가동시킨 경우에 와이어 전극의 단선을 검출함으로써 방전 가공 불가를 판단하는 수법이다. 본 판단 방법은, 제 4, 5 의 방전 가공 가부 판단 방법과 마찬가지로, 제 1 ∼ 3 의 방전 가공 가부 판단 방법과 병용된다.

본 판단 방법에서는, 도 9 와 동일한 구성을 가진 와이어 방전 가공기 (30) 에 있어서, 송출부 토크 모터 (10) 나 브레이크 모터 (12) 등의 액추에이터의 동력에 의해, 브레이크 롤러 (13) 를 통하여 와이어 전극 (1) 에 도 11 의 좌측에 나타내는 장력을 발생시킨 후에, 제 1 ∼ 3 의 방전 가공 가부 판단 방법을 위해서 와이어 전극 (1) 에 인가 펄스를 부여한 상태에서, 와이어 전극 (1) 을 워크 (2) 를 향하여 가동시킨다.

그리고, 와이어 전극 (1) 이 전기 전도도가 작은 워크 (2) 에 접촉되면, 제 1 ∼ 3 의 방전 가공 가부 판단 방법에 의한 방전 가공 가능의 판단이 이루어지지 않고, 와이어 전극 (1) 이 워크 (2) 에 파고 들어 굴곡되어, 허용 전단 응력을 초과했을 때에 와이어 전극 (1) 은 단선된다. 이 단선을 검출했을 때에, 워크 (2) 는 방전 가공 불가능이라고 판단한다.

또한, 제 1 ∼ 3 의 방전 가공 가부 판단 방법은, 워크의 위치나 형상이 수치 제어 장치 (50) 등에 설정되어 있는 경우 등과 같이, 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 접촉점이 정해져 있을 때에는, 제 1 ∼ 3 의 방전 가공 가부 판단 방법만으로도 방전 가공 가능, 불가능의 양방의 판단이 가능하다.

그리고, 와이어 전극 (1) 과 워크 (2) 의 접촉점이 정해져 있지 않은 경우에는, 제 1 ∼ 3 의 방전 가공 가부 판단 방법만으로는, 와이어 전극 (1) 이 워크 (2) 앞에서 움직이고 있는지, 워크 (2) 내로 파고 들어 있는지를 판단할 수 없기 때문에, 제 4 ∼ 6 의 방전 가공 가부 판단 방법을 병용하여 방전 가공 불가능한 경우를 판단한다.

도 12 는, 제 1 ∼ 6 의 방전 가공 가부 판단 방법을 사용하여, 수치 제어 장치 (50) 에 의해 실행되는 와이어 방전 가공이 가능한지 불가능한지를 판단하는 제어 처리의 플로 차트이다. 본 플로 차트에 의한 처리는, 사용자에 의한 조작반의 조작이나, 가공 프로그램 등에 의해 지령되어 실행된다.

[스텝 SA01] 와이어 방전 가공 가부 판단 시퀀스 개시가 지령되면, 와이어 전극을 가공 대상이 되는 워크를 향하여 축 이동을 실시한다.

[스텝 SA02] 제 1 ∼ 6 의 방전 가공 가부 판단 방법을 필요에 따라 조합하여 적용하고, 가공 대상이 되는 워크가 방전 가공 가능한지 불가능한지를 판정한다. 방전 가공 가능한 경우에는 스텝 SA03 으로 진행되고, 방전 가공이 불가능한 경우에는 스텝 SA04 로 진행된다.

[스텝 SA03] 표시기에 대해 「방전 가공 가능」이라고 표시한다.

[스텝 SA04] 표시기에 대해 「방전 가공 불가능」이라고 표시한다.

Claims

워크가 재치된 테이블과 상하 와이어 가이드 사이에 장가 (張架) 된 와이어 전극을 상대 이동시켜 와이어 방전 가공을 실시하는 와이어 방전 가공기로서,
상기 와이어 전극에 소정의 전압을 인가함으로써 상기 와이어 전극과 상기 워크의 접촉을 검출하는 접촉 검출 수단과,
상기 와이어 전극이 단선된 것을 검출하는 단선 검출 수단과,
상기 와이어 전극을 상기 워크를 향하여 이동시켰을 때에, 상기 접촉 검출 수단이 접촉을 검출했을 때에 상기 워크는 와이어 방전 가공이 가능하다고 판정하고, 상기 접촉 검출 수단이 접촉을 검출하기 전에 상기 단선 검출 수단이 상기 와이어 전극이 단선된 것을 검출했을 때에 상기 워크는 와이어 방전 가공이 불가능하다고 판정하는 판정 수단과,
그 판정 결과를 표시하는 표시 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 와이어 방전 가공기.
워크가 재치된 테이블과 상하 와이어 가이드 사이에 장가된 와이어 전극을 상대 이동시켜 와이어 방전 가공을 실시하는 와이어 방전 가공기로서,
상기 와이어 전극에 소정의 전압을 인가함으로써 상기 워크와의 접촉을 검출하는 접촉 검출 수단과,
상기 와이어 전극의 장력을 검출하는 와이어 장력 검출 수단과,
상기 와이어 전극을 상기 워크를 향하여 이동시켰을 때에, 상기 접촉 검출 수단이 접촉을 검출했을 때에 상기 워크는 와이어 방전 가공이 가능하다고 판정하고, 상기 접촉 검출 수단이 접촉을 검출하기 전에 상기 와이어 장력 검출 수단이 소정의 임계값을 초과한 장력을 검출한 경우에 상기 워크는 와이어 방전 가공이 불가능하다고 판정하는 판정 수단과,
그 판정 결과를 표시하는 표시 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 와이어 방전 가공기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 접촉 검출 수단은, 상기 와이어 전극과 상기 워크의 전위차의 변화를 검출함으로써 상기 와이어 전극과 상기 워크의 접촉을 검출하는 것을 특징으로 하는 와이어 방전 가공기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 접촉 검출 수단은, 상기 와이어 전극과 상기 워크 사이에 흐르는 전류를 검출함으로써 상기 와이어 전극과 상기 워크의 접촉을 검출하는 것을 특징으로 하는 와이어 방전 가공기.