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JPH05309526A - ワイヤ放電加工機 - Google Patents

ワイヤ放電加工機

Info

Publication number
JPH05309526A
JPH05309526A JP11595892A JP11595892A JPH05309526A JP H05309526 A JPH05309526 A JP H05309526A JP 11595892 A JP11595892 A JP 11595892A JP 11595892 A JP11595892 A JP 11595892A JP H05309526 A JPH05309526 A JP H05309526A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discharge
machining
cycle signal
workpiece
wire electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11595892A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Yoshino
均 吉野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP11595892A priority Critical patent/JPH05309526A/ja
Publication of JPH05309526A publication Critical patent/JPH05309526A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電周期信号と放電検出信号の比である放電
率を目安として、ワイヤ電極12の断線を防止しするよ
うに、ワイヤ放電加工機を制御する。 【構成】 放電の発生に伴う電流の立ち上がりにより放
電を検出する放電検出回路38から出力される放電検出
信号と、予め入力された周期毎に放電周期出力器28よ
り出力される放電周期信号の各信号の一定時間内の累積
値を演算カウンタが演算し、その両累積値の比をCPU
30が演算しこの演算結果に基づいて加工条件を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤ電極と被加工物
の間に所定の電圧を印加すると共に、ワイヤ電極と被加
工物とを相対移動させ、該被加工物を加工するワイヤ放
電加工機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のワイヤ放電加工機では、図9に示
すように、ワーク10とこのワーク10を加工するワイ
ヤ電極12とが、送りモータ14,16によって相対的
に移動させられる。そのワイヤ電極12はワイヤガイド
18,20によってほぼ垂直に張設され、ワーク10と
加工間隙を介して対向している。
【0003】そして、ワイヤ電極12は、給電子26,
後述する測定器72,及び、スイッチング素子24(ト
ランジスタ)をそれぞれ介して加工電源22の負極に接
続され、ワーク10及び加工電源22の陽極は、共に接
地されている。前記スイッチング素子24は、放電の許
可を示す放電周期信号を出力する放電周期信号出力器2
8を介して、加工の制御全体を司るCPU30に接続さ
れている。この放電周期信号がスイッチング素子24に
入力されると、スイッチング素子24がオンされ放電が
許可される。そうすると、ワーク10とワイヤ電極12
との加工間隙に、加工電源22によって所定の電圧が印
加されて、放電現象が発生する。
【0004】また、前記測定器72は、放電の情報を測
定すると共に、測定した測定値のデータをADコンバー
タ74を介して、CPU30に出力する。また、このC
PU30には、送りモータ14,16が、モータ駆動回
路32を介して接続され、更に、CPU30には、加工
条件等が入力されるためのキーボード34と、入力され
た加工条件等が記憶されるメモリ36とが接続されてい
る。
【0005】以下、ワイヤ放電加工機の加工中の制御に
ついて説明する。
【0006】まず、作業者がキーボード34からテーブ
ル送り速度,加工エネルギ及び放電周期信号の周期など
の加工条件を入力し、加工条件がメモリ36に記憶され
る。CPU30は、この入力された加工条件に基づい
て、放電周期信号出力器28に放電周期信号をスイッチ
ング素子24へ出力させ、スイッチング素子24をオン
して放電の許可を制御する。作業者によって入力される
放電周期信号は、加工効率や加工条件に応じて、例え
ば、加工する板厚が厚い場合は放電周期信号の周期を小
さくし、板厚が薄い場合は放電周期信号の周期を大きく
したりする。或は、加工に使用するワイヤ電極12の径
が太いと放電周期信号の周期を小さく、ワイヤ電極12
の径が細いと放電周期信号の周期を大きく入力される。
【0007】また、CPU30は、モータ駆動回路32
を介して、入力された加工条件に基づき、送りモータ1
4,16を制御し、ワーク10とワイヤ電極12とを相
対移動させる。こうして、ワーク10とワイヤ電極12
との加工間隙に所定の電圧が印加されて、放電現象が発
生し、測定器72は、ワーク10とワイヤ電極12との
電流や電圧やインピーダンス等の少なくとも1つの放電
現象に関する情報を測定し、そして、アナログデータで
あるところの放電現象の測定値をデジタル信号に変換す
るADコンバータ74を介して、CPU30へ出力す
る。CPU30は、この放電データに基づき、放電の状
態を判定する。その結果、所定の制御に応じて、ワーク
10とワイヤ電極12との相対移動などをフィードバッ
ク制御する。
【0008】まず、CPU30は、先の放電データと予
め設定されたしきい値とを比較して、放電の状態を判定
する。このしきい値は、このまま加工を続けると放電状
態が変化し放電が集中し、ワイヤ電極12が断線したり
する目安として、予め実験等により求めれた定数であ
る。先の放電データがしきい値より大きい場合、CPU
30は、ワイヤ電極12の断線や加工精度が低下する恐
れがあると判定し、モータ駆動回路32を介して、図1
0の様に、ワーク10の移動速度を停止させるなどの一
律の制御を行う。
【0009】このようにして、ワイヤ電極12の断線や
加工精度の低下を未然に防止する制御をするワイヤ放電
加工機が一般に知られている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、入力す
る加工条件、例えば放電周期信号の周期やワイヤ電極と
被加工物との相対移動速度を変更すると、許容する放電
状態も変わってしまい、予め一定の値に設定されたしき
い値では、ワイヤ電極が断線することを防ぐ上での有効
な値とはならず、設定されたしきい値が小さく設定され
た場合、測定した放電データがしきい値より大きくなり
易い。よって、測定された放電の状態と、ワイヤ電極の
断線や加工精度が低下する恐れがある放電の状態との間
に余裕があるにもかかわらず被加工物の移動の速度が下
げられ、加工時間が長くなってしまうなどの問題点があ
った。
【0011】逆に、予め設定されたしきい値が大きく設
定された場合、測定された放電データがしきい値より大
きくなり難い。よって、放電の状態が、ワイヤ電極の断
線の恐れがあるにもかかわらず、加工が続行され、つい
には、ワイヤ電極が断線するなどの問題点があった。
【0012】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、放電検出信号と放電周期信号と
の比に応じて加工条件を制御することによって、加工時
間を短縮し、且つ、ワイヤ電極の断線を防止するワイヤ
放電加工機を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のワイヤ放電加工機においては、図1に示すよ
うに、ワイヤ電極と被加工物との間に形成された加工間
隙に放電を発生させるための放電周期信号を出力する放
電周期信号出力手段と、加工間隙での放電の発生を検出
すると共に、放電検出信号を出力する放電検出手段と、
放電周期信号と放電検出信号との比を演算すると共に、
その演算結果のデータを出力する演算手段と、演算手段
の演算結果に基づいて、被加工物を加工する時の加工条
件を制御する加工条件制御手段とを備えている。
【0014】この目的を達成するため本発明の請求項2
のワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極と被加工物の相対移
動にかかる加工条件を制御する加工条件制御手段を備え
ている。
【0015】この目的を達成するため本発明の請求項3
のワイヤ放電加工機は、放電周期信号にかかる加工条件
を制御する加工条件制御手段を備えている。
【0016】
【作用】上記の構成を有する本発明のワイヤ放電加工機
においては、放電周期信号出力手段が放電周期信号を出
力することでワイヤ電極と被加工物との間に形成された
加工間隙に放電の発生を許可し、放電検出手段は、その
放電周期信号に基づく加工間隙での放電の発生を検出す
ると共に、放電検出信号を出力する。演算手段は、出力
された放電周期信号と放電検出信号との比を演算すると
共に、その演算結果のデータを出力する。加工条件制御
手段は、演算手段の演算結果に基づいて、被加工物を加
工する時の加工条件を制御する。
【0017】上記の構成を有する本発明の請求項2のワ
イヤ放電加工機においては、加工条件制御手段が、ワイ
ヤ電極と被加工物の相対移動にかかる加工条件を制御す
る。
【0018】上記の構成を有する本発明の請求項3のワ
イヤ放電加工機においては、加工条件制御手段が、放電
周期信号にかかる加工条件を制御する。
【0019】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0020】図2は、本発明を具体化したワイヤ放電加
工機の概略構成図である。尚、従来例と同じ構成のもの
は、同番号を付し、その説明は省略する。
【0021】本実施例のワイヤ放電加工機では、図2に
示すように、ワーク10と加工電源22との間には、給
電子26,放電の発生を検出すると共に放電検出信号を
出力する放電検出回路38,及びスイッチング素子24
がそれぞれその順番で設けられている。また、放電検出
回路38は、CPU30に接続された演算カウンタ40
に、放電検出信号を出力可能に接続されている。この演
算カウンタ40とスイッチング素子24には、同期して
放電周期信号が入力されるように、CPU30に接続さ
れた放電周期信号出力器28が接続されている。この演
算カウンタ40は、放電周期信号出力器28からの放電
周期信号と放電検出回路38からの放電検出信号を受
け、その数を各々累積すると共に、前記CPU30から
のリセット信号により所定周期毎にリセットされる。
【0022】前記放電検出回路38は、図3に示すよう
に、光アイソレータQなどにより構成され、ワーク10
とワイヤ電極12との間のワーク10に加工を行う放電
の電流の電気的情報が光学的情報に変換される。そし
て、この光学的情報が再び電気的情報に変換され、この
情報によって放電の発生が検出される。例えば、図4に
示すように、放電を許可する放電周期信号は予め入力さ
れた一定間隔で放電周期出力器28から出力され、ワー
ク10とワイヤ12との加工間隙が放電可能な距離にあ
る場合、その出力された放電周期信号により放電が許可
されこの加工間隙に所定の電圧が印加されて電流が流れ
る。そのとき流れる電流の立ち上がりで放電の発生が前
記放電検出回路38により検出され放電検出信号が出力
される。一方、加工間隙が放電可能な距離でない場合、
放電周期信号が出力され放電が許可されても放電は発生
しない。そして、次の放電周期信号が一定周期後に出力
されて放電が許可され、そのとき加工間隙が放電可能な
距離になっていれば、そのときは放電が発生し放電の発
生が検出されると共に放電検出信号が出力される。
【0023】次に、制御動作を図5のフローチャートに
沿って説明する。
【0024】先ず、キーボードから加工条件等が入力さ
れると、加工が開始される。ステップ1として(以下、
ステップをSと略す。)、CPU30が、ワーク10と
ワイヤ電極12との放電状態を計測するために、作業者
により設定された放電周期のn倍(nは定数)をサンプ
リング時間としてタイマーに設定する。例えば、放電周
期が10μsecであり、定数nが「100」であれば
サンプリング時間は1msecとなる。次のS2におい
て、CPU30によって演算カウンタ40がリセットさ
れ、それによって演算カウンタ40が入力される放電検
出信号と放電周期信号の入力回数の累積を開始する。次
にS3において、CPU30は、先の設定されたサンプ
リング時間(=1msec)が経過したかどうかを判断
し、経過したときには、S4において、演算カウンタ4
0に累積された放電検出信号と放電周期信号との両カウ
ンタ値をラッチして読み取ると共に、その両カウンタ値
の比を演算する。このとき、このCPU30が演算した
比は、所定の時間内の放電の集中の度合を示しており、
その比を放電率とする。その後、S5において、CPU
30はこの放電率に基づき種々の加工条件制御を行う。
【0025】例えば、サンプリング時間内の放電周期信
号のカウンタ値が「100」で、放電検出信号のカウン
タ値が「70」であれば、放電率を百分率で示すと70
%である。この場合、S5において、そのCPU30
は、先の出力信号に応じてモータ駆動回路32を介し
て、ワーク10の移動速度を制御する。即ち、図6に示
すように、縦軸にワーク10の移動速度を示し、また、
横軸に放電率を示す様なグラフに従って、放電率が70
%の場合、ワーク10の移動速度が、基準の指令速度F
の0.6倍の「0.6F」となる様に制御する。そし
て、S6において、CPU30は、加工が終了したかど
うかを判断し、終了してなければ、先のS2〜S5を繰
り返し、また、S6の判断が「YES」であれば、動作
が終了する。
【0026】こうして、放電率を目安として放電の集中
を認識しつつ、その集中の度合に応じてワーク10の移
動速度を調整することにより、放電の集中を効率的に制
御するので、最適な加工速度が保たれ加工時間が短縮で
き、且つ、放電の発生が安定してワイヤ電極12の断線
が防止できる。
【0027】この実施例において、放電周期信号出力器
28などが本発明の放電周期信号出力手段を、放電検出
回路38などが本発明の放電検出手段を、CPU30と
演算カウンタ40などが本発明の演算手段を、CPU3
0などが本発明の加工条件制御手段を構成する。
【0028】次に、第二の実施例を図7を参照して説明
する。尚、第一の実施例及び従来例と同じ構成のもの
は、同番号を付しその説明は省略する。
【0029】図7に示すように、加工電源22と接続さ
れるスイッチング素子24は、放電周期信号を出力する
放電周期信号出力器28と、この放電周期信号を遅延さ
せ、その出力周期を制御する放電周期信号制御回路42
とを介して、制御全体を司るCPU30に接続されてい
る。また、放電周期信号制御回路42は、前記放電率に
基づきCPU30により制御可能に接続されている。
【0030】この本実施例のワイヤ放電加工機におい
て、この放電周期信号制御回路42が、前記CPU30
において演算された放電率の出力信号に基づいて、放電
を許可する放電周期信号の出力周期を図8の様に制御し
て、ワーク10とワイヤ電極12との間の放電の発生を
制御する。
【0031】例えば、図8に示すように、縦軸に放電周
期信号の周期を示し、また、横軸に放電率を示すグラフ
に沿って、放電率が百分率70%の場合、放電周期信号
の周期は、CPU30からの指令周期Tの1.4倍の
「1.4T」となる様に、放電周期信号制御回路42が
放電率に基づいて放電周期信号の周期を制御する。
【0032】こうして、放電率を目安として放電の集中
を認識しつつ、その集中の度合に応じて放電周期信号の
周期を調整することにより、放電の集中を効率的に制御
するので、最適な加工速度を保ちつつ加工時間を短縮
し、且つ、放電の発生が安定してワイヤ電極12の断線
を防止することができる。
【0033】本実施例において、放電周期信号出力器2
8などが本発明の放電周期信号出力手段を、放電検出回
路38などが本発明の放電検出手段を、CPU30と演
算カウンタ40などが本発明の演算手段を、CPU30
と放電周期信号制御回路42などが本発明の加工条件制
御手段を構成する。本実施例において、放電周期信号制
御回路42を、放電周期信号を遅延させる回路とした
が、それに限らず放電信号の数を間引いてその信号自体
を出力しないものや、逆に加工精度を低下させずワイヤ
電極12の断線を招かない範囲おいて、放電回数を増や
し加工効率を向上させるために、放電周期信号を更に出
力するものであってもよい。
【0034】尚、第一および第二の実施例では、放電率
50%から100%の区間において制御対象を直線的に
変化させたが、区間あるいは変化の方法はこれに限った
ものではない。また、前記演算カウンタ40からの出力
信号を用いて、モータ駆動回路32を制御したが、加工
エネルギ,オンタイム,オフタイム,ワイヤの送り速
度,ワイヤ張力等の加工条件を制御することにより、よ
り効果的な制御が可能となる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のワイヤ放電加工機は、加工間隙に発生した放電数
と放電周期信号の数との比に基づいて、加工条件を任意
の曲線状に制御しているため加工時間を短縮でき、且
つ、放電の集中発生を抑えてワイヤ電極が断線すること
を防止する効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のワイヤ放電加工機の構成を示すブロッ
ク図である図である。
【図2】本発明のワイヤ放電加工機の第一の実施例を示
すブロック図である。
【図3】実施例の放電検出をする回路の概略図である。
【図4】実施例の放電検出に係る信号の発生を説明する
図である。
【図5】実施例の処理を示すフローチャートである。
【図6】実施例の放電率と被加工物の移動速度との関係
を示すグラフである。
【図7】本発明のワイヤ放電加工機の第二の実施例を示
すブロック図である。
【図8】実施例の放電率と電圧印加周期との関係を示す
グラフである。
【図9】従来技術のワイヤ放電加工機を示すブロック図
である。
【図10】従来技術の測定値のしきい値と被加工物の移
動速度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
10 ワーク 12 ワイヤ電極 28 放電周期信号出力器 30 CPU 38 放電検出回路 40 演算カウンタ 42 放電周期信号制御回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワイヤ電極と被加工物との間に所定の電
    圧を印加すると共に、前記ワイヤ電極と被加工物とを相
    対移動させ、前記被加工物を加工するワイヤ放電加工機
    であって、 前記ワイヤ電極と被加工物との間に形成された加工間隙
    に放電を発生させるための放電周期信号を出力する放電
    周期信号出力手段と、 前記加工間隙での放電の発生を検出すると共に、放電検
    出信号を出力する放電検出手段と、 前記放電周期信号と前記放電検出信号との比を演算する
    と共に、その演算結果のデータを出力する演算手段と、 前記演算手段の演算結果に基づいて、被加工物を加工す
    る時の加工条件を制御する加工条件制御手段とを備えて
    いることを特徴とするワイヤ放電加工機。
  2. 【請求項2】 前記加工条件制御手段により制御される
    被加工物を加工する時の加工条件が、前記ワイヤ電極と
    被加工物の相対移動にかかる加工条件であることを特徴
    とする請求項1記載のワイヤ放電加工機。
  3. 【請求項3】 前記加工条件制御手段により制御される
    被加工物を加工する時の加工条件が、前記放電周期信号
    にかかる加工条件であることを特徴とする請求項1記載
    のワイヤ放電加工機。
JP11595892A 1992-05-08 1992-05-08 ワイヤ放電加工機 Pending JPH05309526A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002034443A1 (fr) * 2000-10-20 2002-05-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Ensemble d'usinage par etincelage a fil-electrode
WO2011145390A1 (ja) * 2010-05-18 2011-11-24 三菱電機株式会社 被加工物保持具、ワイヤ放電加工装置、薄板製造方法、および半導体ウエハ製造方法

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