JPS597523A - ワイヤカツト放電加工機 - 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】 発明の技術分野 本発明は平均加工電圧、平均加工電流等がほぼ（１） 一定となるように、ワークとワイヤ電極との相対的な送
り速度を制御するサーボ送りのワイヤカット放電加工機
の改良に関するものであり、更に詳細にはワークの板厚
に応じて電気加工条件を切替えて、効率の良い放罐加工
を行なうことができるようにしたワイヤカット放電加工
機に関するものである。

従来技術と問題点 ワークとワイヤ電極とを相対的に移動させ、放電により
ワークを任意の形状に加工するワイヤカット放電加工機
を用いてワークの加工を行なう場：合、ワークの板厚に
比例的に電気加工条件（無負荷電圧、ピーク電流、オン
・オフタイム等）を大とすると、能率の良い加工を行な
うことができる。

この為、従来より、ワークの板厚に応じて電気加工条件
の切替を行なうようにしたワイヤカット放電加工機も提
案されているが、従来のこの種の装置には次のような欠
点があった。即ち、従来装置は、平均加工電圧がほぼ一
定となるようにワークとワイヤ電極との相対的な送り速
度を制御するサーボ送りを適用し、送り速度（ワークの
板厚が（２） 大となるほど送り速度は小となる）に基づいて板厚を判
定し、判定結果に基づいて電気加工条件を切替えるよう
にしていた為、アーク放電により、送り速度が小となっ
た場合に於いても、ワークの板厚が増加したとして電気
加工条件を大とし、放電状態を更に悪化させてしまう欠
点があった。

発明の目的 本発明は前述の如き欠点を改善したものであり、その目
的は正確なワークの板厚を求め、該板厚に基づいて電気
加工条件を切替えるようにすることにより、能率が良く
、且つ精度の良い放電加工を行なうことができるよう（
二することにある。以下実施例について詳細に説明する
。

発明の実施例 先ず、本発明の原理について説明する。尚、本発明は平
均加工電圧、平均加工電流等がほぼ一定となるように、
ワークとワイヤ電極との相対的な送り速１度を制御する
サーボ送りのワイヤカット放電加工機に適用するもので
ある。

矩形状電流パルスを用いたワイヤカッ十放電加（３） 工に於ける単位時間当りのワークの加工量Ｗは次式（１
）で表わすことができる。

Ｗ＝ｄ＠ｈ＠Ｆ＝η＠Ｖ、　＠　Ｉ、　＠　ｆ　＊／＝
η、ｖＯ＠ｒｒ　　・（１）但し、ｄは加工溝幅、ｈは
ワークの板厚、Ｆはワイヤ電極とワークとの相対的な送
り速度、ηは効率、Ｖσはギヤツブ鑞圧、ＩＰはピーク
電流、τは実電流パルス幅、ｆは放電周波数、ＩＴは放
電加工に寄与する平均真加工電流である。

また、式（１）より次式（２）、が得られる。

ところで効率η、ギャップ電圧ＶＯはおも）＝ワーク、
ワイヤ電極の材質によって変化するが、加工中にワーク
の材質が変化しなければ、はぼ一定と見做すことができ
るので、式（２）を次式（６）に示すように書き直すこ
とができる。

但し、Ｋはワーク、ワイヤ電極の材質ζ二よって（４） 定まる定数である。

従って、真加工電流１．、送り速度Ｆ、加工溝幅ｄを求
め、式（３）の演算を行なうことにより、ワークの板厚
五を求めることができるので、板厚ｋに応じた電気加工
条件の切替を行なうことが可能となる。この場合、板厚
ルを真加工電流１ｒ　Ｅ基づいいて求めているものであ
るから、放電加工に寄与しないアーク電流の影響を受け
ることはなく、従って正確な板厚を求めることが可能と
なる。以上は矩形状電流パルスを用いた場合であるが、
コンデンサ放電を用いたワイヤカット（二ついてもまっ
たく同様の関係が成立することが確認されている。

第１図は本発明を実施するワイヤカット放電加′工機の
ブロック線図であり、１はワイヤ電極、２はワーク、３
は加工電源、４は積分器、５は基準電圧Ｖ１と積分器４
の出力との差を増幅する差動増幅器、・６は゛電圧周波
数変換器、７は基準電圧Ｙ２と積分器４の出力とを比較
し、積分器４の出力の方が大きい間、その出力ａを１″
とする比較器、８は比較器７の出力ａが１”の間、オン
となるアナ（５） ログスイッチ、９は積分器、１０はＡＤ変換器、１１は
数値制御装置、１２１’　、　１２１’はそれぞれＸ、
Ｙ軸のサーボユニット、１５Ｘ　、　１５Ｙはワイヤ電
極１とワーク２とを相対的（二移動させるＸ、Ｙ軸のモ
ータ、Ｒ１−Ｒ３は抵抗である。

積分器４は抵抗Ｒ１，Ｒ２によって分圧されたワイヤ電
極１とワーク２との間の電圧を平滑化するものであり、
その出力は平均加工電圧に附応したものとなる。差動増
幅器５は積分器４の出力と基準電圧Ｖ１との差を増幅し
て電圧周波数変換器６に加え、数値制御装置１１は電圧
周波数変換器６からのパルス信号を分配してモータ１５
Ｘ　、　１３１’の動作を制御する信号を作成し、サー
ボユニット１２Ｘ、１２Ｙに加える。そして、これによ
り、平均加工電圧が一定となるような速度で、ワイヤ電
極１とワーク２との相対的な送りが行なわれる。尚、上
述の如き動作は良く知られているものであるから、詳細
な説明は省略する。

比較器７は積分器４の出力と基準電圧Ｖ２とを比較し、
基準電圧Ｖ２の方が小の間は、ワイヤ電極（６） １とワーク２との間の放電が正常に行なわれているとし
て、その出力ａを“１″とし、基準電圧Ｖ２の方が大き
い間は、アーク状態であるとして、その出力αを“０”
とし、アナログスイッチ８及び数値制御装置１１に加え
る。従って、ワイヤ電極１とワーク２との間の放電が正
常に行なわれている時のみ、電流検出用抵抗Ｒ５からの
電流信号が、アナログスイツｙ−８を介して積分器９に
加えられることになる。積分器９はア六ログスイツｆ８
を介して加えられる電流信号を平滑化し、ＡＤ変換器１
０に加えるものであり、その出力は真加工電流（＝対応
したものとなる。

数値制御装置１１は前述したモータ１５Ｘ、１３Ｙの制
御の他Ｃ二も、電圧周波数変換器６の出力、ＡＤ変換器
１０の出力、外部のキーボード（図示せず）等から入力
されるワークとワイヤ電極との材質によって定まる定数
Ｋ及び加工溝幅ｄ（二基づいて、第２図のフローチャー
）に示す処理を一定時間毎（二行なっている。尚、加工
溝幅ｄは、加−１前（＝テスト加工を行ない、予め求め
ておくものである。以（７） 下、第２図を参照して、その動作を説明する。

数値制御装置１１は−。定時間毎に比較器７の出力αが
“１″であるのか否かを検出しており、出力αが“１”
の場合は、先ず電圧周波数変換器６の出力に基づいてワ
イヤ電極１とワーク２との相対的な送り速度Ｆを求め、
次にＡＤ変換器１０の出力に基づいて、真加工電流ＩＴ
を求め、次に前出の式（６）に示した演算を行ない、ワ
ークの板厚りを求める。

数値制御装置１１内部のメモリ（図示せず）１二は、第
３図（＝示すように、ワークの板厚Ａ、〜輸（但し、Ａ
、、（ＡＴＬ）（：対応して、無負荷電圧Ｖｓ１〜Ｖｓ
３゜ピーク電流ＩＰ１〜ＩＰｎ、オンタイムＴＯＮ１〜
ＴＯＮｎ、オフタイムＴｏＦＦ１〜Ｔｏｙｒｂが記憶さ
れており、数値制御装置１１は式（３）Ｃ二より板厚み
を求めると、該板厚りと前記メモリに記憶されている板
厚Ａ１〜ｈｒ、とを比較し、比較結果（二基づいて、電
気加工条件の切替えを行なう。この場合、ＡＩ＜　Ａ　
＜　ｈ＊であれば、数値制御装置１１は板厚へ対応の電
気加工条件Ｖｓ１、ＩＰｌｙ　ＴＯＮＩ　ｔ　ＴＯＦＦ
Ｉを続出し、これらの条件に基づ（８） いて無負荷電圧、ピーク電流、オン自オフタイムを制御
する制御信号り、ａ、ｄを作成して加工電源６に加え、
電気加工条件の切替えを行なうものである。即ち、〜−
１＜ＡＨＡ、であれば、板厚〜−４対応の加工条件に電
気加工条件を設定するものである。尚、当然のことであ
るが、板厚み、−１対応の電気加工条件は板厚輸対応の
電気加工条件よりも、加工パワーが小となっているもの
である。

尚、以上に於いてに値をキーボードから入力すると述べ
たが、数値制御装置１１にあらかじめ各種ワーク、ワイ
ヤ材料喀；対応するに値に、〜Ｋｍを入力しておき、使
用者がそのいずれかを選択して用いても良い。Ｋ値が数
値制御装置に記憶されていないワーク、ワイヤ材料の場
合ｌ：に値を次のようにして自動的（＝数値制御装置１
１内で演算し、記憶して使用しても良い。すなわちワイ
ヤカット放電加工機を用いる場合は、本加工前に試加工
を行ない、加工溝幅、加工の安定性などを測定チェック
するのが普通であるから、この試加工の段階で加工条件
を適宜に選択、設定するとともに、予め（９） 加工するワークの板厚りを数値制御装置１１ヘキーボー
ドなどから入力する。この状態で加工を行ない、加工中
の真加工電流ＩＴ、送り速度Ｆを数値制御装置１１（＝
記憶しておく。試加工後に加工溝中ｄを測定して数値制
御装置１１に入力すると、数値制御装置１１は式（３）
を変形した次式７ を用いてＫを演算し記憶することができる。従って、次
回（二同−ワーク、ワイヤ材料を用いて加工する場合は
すでＣ二記憶しであるに値を用いることができるから、
前回と異なる板厚のワークを用いても、自動的に板厚を
判定し加工条件を自動的Ｃ＝切換えることが可能となる
。

また、実施例に於いては、平均加工電圧が一定となるよ
うに、送り速度を制御するサーボ送り方式のワイヤカッ
ト放電加工機に本発明を適用した場合について説明した
が、平均加工電流を一定にするとか、その他のサーボ送
り方式のワイヤカット放電加工機にも適用することがで
きる。

（１０） 発明の詳細 な説明したように、本発明は真加工電流を検出する加工
電流検出手段（実施例に於いては比較器７、アナログス
イッｆ８、積分器９から構成される）と、送り速度を検
出する速度検出手段（実施例（二於いては電圧周波数変
換器６、数値制御装置１１等から成る）と、加工溝幅を
入力するキーボード等から構成される入力手段と、真加
工電流、送り速度、加工溝幅に基づいてワークの板厚を
求める板厚検出手段（実施例に於いては数値制御装置１
１から成る）と、板厚に基づいて電気加工条件を切替え
る制御手段（実施例に於いては加工電源３、数値制御装
置１１から成る）とを備えているものであるから、ワー
クの板厚に応じて電気加工条件を切替えることができ、
従って能率の良い放電加工を行なうことができる利点が
ある。また、真加工電流に基づいてワークの板厚を求め
ているものであるから、従来装置のようにアーク時に電
気加工条件を大とし、放電状態を悪化させることがなく
なり、従って精度の良い放電加工を行なうことができる
利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロック線図、第２図は第１
図の動作を示すフローチャート、第３図はメモリの記憶
内容を示す図である。 １はワイヤ電橋、２はワーク、６は加工電源、４．９は
積分器、５は差動増幅器、６は電圧周波数変換器、７は
比較器、８はアナログスイッチ、１０はＡＤ変換器、１
１は数値制御装置、１２．￥、１２Ｙはサーボユニット
、１３．Ｙ、　１３Ｆはモータ、Ｒ１−Ｒ５は抵抗であ
る。 特許出願人　　　富士通ファナック株式会社代理人　弁
理士　玉蟲久五部（外６名）第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サーボ送り方式を適用してワークとワイヤ電極とを相対
   的に移動させ、放電により前記ワークを任意の形状に加
   工するワイヤカット放電加工機に於いて、真加工電流を
   検出する加工電流検出手段と、前記ワークとワイヤ電極
   との相対的な送り速度を検出する速度検出手段と、加工
   溝幅を入力す−，、る入力手段と、前記加工電流検出手
   段と速度検出手段との検出結果及び前記入力手段からの
   加工溝幅に基づいてワークの板厚を検出する板厚検出手
   段と、咳板厚検出手段の検出結果に基づいて電気加工条
   件を切替える制御手段とを備えたことを特徴とするワイ
   ヤカット放電加工機。