专利名称：用于放电式线切割机的控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于放电式线切割机的控制器，尤其涉及控制用于放电式线切割机执行二次切割和后续切割的精加工的控制器。
背景技术：
在放电式线切割机中，作为控制线电极相对工件进给的方法，公知有恒定平均加工电压方法和恒定进给速度方法。为了增加第一次切割的速度，也就是在工件上第一次执行的轮廓切割，并且防止由于集中的放电而导致的线电极的破裂，恒定平均加工电压方法控制进给速度，以致横跨工件和线电极之间的间隙的平均加工电压是恒定的。因此，恒定平均加工电压方法并不总是适合于第一次切割之后的精加工，也就是二次切割和后续切割的精加工，其中，利用较小的放电脉冲电流执行放电加工，从而改进表面粗糙程度和精度。当采用恒定平均加工电压方法时，执行进给控制，同时做出各种调整以最小化每单位时间加工量的变化，从而稳定放电脉冲密度。
例如，公知有改进加工的表面粗糙程度的下述技术在第一次切割中，当平均加工电压与参考电压值相同时，或者换句话说，差别电压为零时，停止进给，并且差别电压在其符号变成相反时，执行反方向的进给。在精加工的中级精加工中，当平均加工电压与参考电压值相同时，也就是差别电压为零时，执行控制，从而以设置的进给速度执行进给。在中级精加工之后的精加工中，电源被转换到高频电源，且使得伺服控制比例增益变小(见JP3231567B)。
在恒定平均加工电压进给控制中，由于平均加工电压的变化不能精确地反映移除宽度(要移除部分的宽度)的变化，所以不能以充分的精度执行进给。而且，很难依照相应于移除宽度的变化的平均加工电压的变化来选择合适的增益。因此，传统控制具有不能重复提供稳定的表面精度的问题。同样，在恒定进给速度加工中，很难提高加工精度。
在这种情况下，申请人提出了一种用于放电式线切割机的控制器，该切割机在相对工件进给线电极的控制中，保持加工恒定量而不需增益的调整等，从而提供稳定的加工和高表面精度，该切割机由JP 2004-283968A而公知。
图6是说明加工表面的不规则是如何由精加工而改进表面精度的示意图。
图6中，参考标记5表示工件，参考标记4表示线电极。为了实现精加工的目的，也就是使得工件5的加工表面的不规则变得平整，应该基于移除宽度的变化改变进给量，从而加工量为恒定量。图6中，提供的ts(＝t)和tx(＝t)是板的厚度，Gs和Gx是移除部分的宽度，且δs和δx是每单位时间T的移动量，δs*ts*Gs＝δx*tx*Gx∴δx＝δs*(ts/tx)*(Gs/Gx) ....(1)这里，如图8所示，经受放电的区域(参照作“放电区域”)S1，S2(如图7所示)与经过单位距离δ时重复放电的次数(参照作“放电重复次数”)F1，F2成比例。换句话说，放电重复次数F1，F2与加工量成比例。由于每单位距离的加工量相应于放电区域S，也就是板的厚度t乘以要移除部分的宽度G，所以ts*Gs，tx*Gx和放电重复次数Fs，Fx之间的关系是(ts*Gs)/(tx*Gx)＝K*(Fs/Fx)∴(ts/tx)*(Gs/Gx)＝K*(Fs/Fx)...(2)K加工条件确定的恒定量这里，提供的δs是参考运动量，参考运动量是从预设和输入的参考进给速度SPDs如下获得的δs＝SPDs*T ...(3)从方程式(1)，(2)和(3)，运动量δx是δx＝SPDs*T*K*(Fs/Fx) ...(4)由于δx/T＝SPDx，SPDx＝K*SPDs*(Fs/Fx)...(5)因而，相应于宽度Gx部分中单位时间T的运动量δx的速度SPDx是参考速度SPDs乘以比值Fs/Fx，该比值为要移除部分的宽度Gs部分中放电重复次数Fs，和宽度Gx部分中放电重复次数Fx之间的比值。这是指当获得放电重复次数Fx时，使得加工量与参考加工量相等的速度SPDx可以在比值Fs/Fx的基础上获得，其中可以预先获得参考放电重复次数Fs。换句话说，比值Fs/Fx是与加工量成比例的值。因此，可以依照移除量的变化执行进给，以致加工量是恒定量。
而且，运动量是参考量δs的部分中平均无负载时间是TW(S)，运动量是δx的部分中平均无负载时间是TW(X)，设置的无负载电压是Vp，且暂停时间是TOFF，在各个部分的平均加工电压Vs和Vx是Vs＝Vp*TW(S)/(TW(S)+TOFF) ...(6)Vx＝Vp*TW(X)/(TW(X)+TOFF) ...(7)其中放电时间TON由于很短所以被忽略。
在这种情况下，各个部分中放电重复次数Fs，Fx是Fs＝1/(TW(S)+TOFF) ...(8)Fx＝1/(TW(X)+TOFF) ...(9)从方程式(6)，(7)，(8)和(9)中消除平均无负载时间TW(S)和TW(X)，则得到Fs*TOFF＝(Vp-Vs)/Vp ...(10)Fx*TOFF＝(Vp-Vx)/Vp ...(11)当在标准加工中(Vp-Vs)由平均下降电压Es替代，且(Vp-Vx)由平均下降电压Ex替代时，上述方程式表示了平均下降电压Es，Ex是比例于放电重复次数Fs，Fx，且因此，比例于加工量。
将方程式(10)和(11)带入方程式(5)，得到SPDx＝K*SPDs*(Es/Ex) ...(12)因而，相应于运动量δX的速度SPDx是参考速度SPDs乘以一比值，该比值是运动量为参考量δs的部分的平均下降电压和运动量为参考量δx的部分的平均下降电压之间的比值。这意味着，即使不能获得放电重复次数，可以如同依照方程式(5)由放电重复次数获得那样，由无负载电压和平均加工电压获得相同的结果。无负载电压是预定电压且已知的。因此，当检测到平均加工电压时，可以获得平均下降电压Ex，和标准加工中平均下降电压Es和平均下降电压Ex之间的比值(Es/Ex)。由该比值和参考速度SPDs，可以获得使得加工量与参考加工量相等的速度SPDx。因而，可以依照移除宽度的变化执行进给，以致加工量是恒定量。
在上述的基础上，JP2004-283968A已提出一种如图9所示的用于放电式线切割机的控制器。
图9中，放电脉冲生成器1在用于放电加工的线电极4和工件5之间的间隙施加放电脉冲电压，且包括直流电源，包括例如晶体管的转换元件的电路，电容器充电/放电电路，等。导电刷2和3是用于将电发送到线电极，且连接于放电脉冲生成器1的一个端子。工件5连接于放电脉冲生成器1的另一端子。放电脉冲生成器1在移动的线电极4和工件5之间的施加脉冲电压。安装工件5的工作台(未显示)是由构成移动装置的X轴驱动马达控制设备10，Y轴驱动马达控制设备11和进给脉冲分布单元12驱动的。
图9涉及平均下降电压Ex是作为检测加工量的物理量而检测的示例。因此，放电间隙检测单元6连接于线电极4和工件5，检测来自放电脉冲生成器1的具有几us或更短长度的间隙电压脉冲，并且将检测值提供到加工速率检测单元7。加工速率检测单元7是用于在预定周期(单位时间)T，基于在预定周期(单位时间)T的间隔从算术时钟14发送来的信号，获取下降电压值的平均值Ex，也就是设置的无负载电压和间隙电压脉冲之间的差值，并且该加工速率检测单元7构成了用于确定加工速率的加工速率确定装置。参考加工速率存储单元8用于对相应于预先输入的参考加工速率的下降电压值Es进行存储。
在参考加工速率存储单元8中，存储相应于预定参考加工速率的下降电压值Es。比较/确定单元9以单位时间(预定周期)T的间隔，对由加工速率检测单元7获得的单位时间(预定周期)T的平均下降电压值Ex，和相应于从参考加工速率存储单元8提供的参考加工速率的下降电压值Es进行比较，并将相应于参考加工速率的下降电压值Es和平均下降电压值Ex之间的比值(Es/Ex)提供给进给脉冲计算单元13。
在以单位时间(预定周期)T的间隔从算术时钟14发送的信号的基础上，进给脉冲计算单元13通过将距离(SPD*T)和比值(Es/Ex)相乘而获得运动量δx，并将相应于运动量δx的一列脉冲发送到进给脉冲分布单元12，该距离(SPD*T)由进给速度设置装置15提供的进给速度SPD和预定周期T获得的，该比值(Es/Ex)为相应于参考加工量的下降电压值Es和平均下降电压Ex之间的比值，且由比较/确定单元9提供。在提供的一列脉冲的基础上，进给脉冲分布单元12依照加工程序，将X轴驱动脉冲和Y轴驱动脉冲提供到X轴驱动马达控制设备10和Y轴驱动马达控制设备11，从而驱动用于驱动安装了工件5的工作台的X轴马达和Y轴马达。
以上述安排的控制器，可以以恒定的加工量稳定的、且以高表面精度执行精加工。
然而，这里存在有问题。在线放电加工的精加工中，也就是二次切割和后续加工中，通常，几um到几十um宽度的部分从工件的加工表面移除。然而，如图10所示，在形成边角(参考为“角部”)的区域，在之前的加工仍残余的要移除的Q部(参照作“残余部”)具有大于直线部分的宽度。在这种情况下，几百um宽度的残余部Q需要移除。JP 2004-283968A中揭示的技术是通过从加工表面移除几um到几百um的部分，而改进表面粗糙程度和精确度的控制方法。然而，在例如加工量很大的角部的区域中，很难基于移动距离与加工量的通常比值而执行控制。在这种情况下，加工是不稳定的，以致重复产生短路，并且不能提供高外形精度。
发明内容
本发明提供一种用于放电式线切割机的控制器，即使在加工路径的角部，该放电式线切割机也可以执行具有高精度的稳定精加工，该加工路径的角部中，在之前的加工之后仍保留有要移除的较大宽度的部分。
本发明的控制器控制放电式线切割机在相对工件移动线电极时通过在线电极和工件之间生成的放电执行工件的移除部分的加工。
依照本发明的一方面，该控制器包括加工速率确定装置，用于确定加工速率，该加工速率为在预定时间周期中的工件的被移除部分的量；运动控制装置，用于依照确定的加工速率控制线电极相对工件的运动，从而当加工速率增加时运动速率下降，该运动速率为在预定时间周期内线电极相对工件的运动量；转换装置，用于在加工速率增加为大于第一阈值时，将用于加工速率参考值的运动速率的设置值从第一值转换为小于第一值的第二值，且在加工速率下降到小于第二阈值时，将运动速率的设置值改变回第一值。
依照本发明的另一方面，该控制器包括加工速率确定装置，用于确定加工速率，该加工速率为在预定时间周期中的工件的被移除部分的量；运动控制装置，用于依照确定的加工速率控制线电极相对工件沿着加工路径的运动，从而当加工速率增加时运动速率下降，该运动速率为在预定时间周期内线电极相对工件的运动量；转换装置，用于在加工加工路径的角部中，加工速率增加为大于第一阈值时，将用于加工速率参考值的移动速率的设置值从第一值转换为小于第一值的第二值，且在角部的加工完成时，将移动速率的设置值改变回第一值。
加工速率确定装置可以在每一预定的时间周期获取放电重复次数，且所述运动控制装置基于在预定时间周期内获取的放电重复次数与参考放电重复次数的比较，控制线电极相对于工件的运动。
或者，加工速率确定装置可以基于设置的无负载电压和平均加工电压获取平均下降电压，且所述运动控制装置基于获取的平均下降电压与参考下降电压的比较，控制线电极相对工件的运动。
依照本发明的再一方面，该控制器包括放电重复次数确定装置，用于确定在每一预定时间周期中放电重复次数；运动控制装置，用于依照运动指令，控制线电极相对工件的运动；参考放电重复次数存储装置，用于存储参考放电重复次数；用于获取确定的放电重复次数和存储的参考放电重复次数之间的比值的装置；用于通过将确定的比值和设置的进给速度与预定时间周期的乘积进行相乘，确定在每一预定时间周期线电极相对工件的运动量，并将确定的运动量作为运动指令输出到所述运动控制装置的装置；以及转换装置，用于在确定的比值下降到小于第一阈值比值，或确定的放电重复次数增加到大于第一阈值次数时，将设置的进给速度从第一值转换为小于第一值的第二值，且在确定的比值增加到大于第二参考比值，或确定的放电重复次数下降到小于第二阈值次数时，将设置的进给速度转换回第一值。
依照本发明的另一方面，该控制器包括放电重复次数计数装置，用于确定在每一预定时间周期中放电重复次数；运动控制装置，用于依照运动指令，控制线电极相对工件沿着加工路径的运动；参考放电重复次数存储装置，用于存储参考放电重复次数；用于获取确定的放电重复次数和存储的参考放电重复次数之间的比值的装置；用于通过将确定的比值和设置的进给速度与预定时间周期的乘积进行相乘，确定在每一预定时间周期线电极相对工件的运动量，并将确定的运动量作为运动指令输出到所述运动控制装置的装置；以及转换装置，用于在加工加工路径的角部中，在确定的比值下降到小于第一阈值比值，或确定的放电重复次数增加到大于第一阈值次数时，将设置的进给速度从第一值转换为小于第一值的第二值，且在角部的加工完成时，将设置的进给速度转换回第一值。
依照本发明的再一方面，该控制器包括下降电压计算装置，用于确定平均下降电压，该平均下降电压为设置的无负载电压与线电极和工件之间的平均加工电压之间的差值；运动控制装置，用于依照运动指令，控制线电极相对工件的运动；参考值存储装置，用于存储平均下降电压的参考值；用于获取确定的平均下降电压和在所述参考值存储装置中存储的参考值之间的比值的装置；用于通过将确定的比值和设置的进给速度与预定时间周期的乘积进行相乘，确定在每一预定时间周期线电极相对工件的运动量，并将确定的运动量作为运动指令输出到所述运动控制装置的装置；以及转换装置，用于在确定的比值下降到小于第一阈值比值，或确定的放电重复次数增加到大于第一阈值次数时，将设置的进给速度从第一值转换为小于第一值的第二值，且在确定的比值增加到大于第二参考比值，或确定的放电重复次数下降到小于第二阈值次数时，将设置的进给速度转换回第一值。
依照本发明的另一方面，该控制器包括下降电压计算装置，用于确定平均下降电压，该平均下降电压为设置的无负载电压与线电极和工件之间的平均加工电压之间的差值；运动控制装置，用于依照运动指令，控制线电极相对工件沿着加工路径的运动；参考值存储装置，用于存储平均下降电压的参考值；用于获取确定的平均下降电压值和在所述参考值存储装置中存储的参考值之间的比值的装置；用于通过将确定的比值和设置的进给速度与预定时间周期的乘积进行相乘，确定在每一预定时间周期线电极相对工件的运动量，并将确定的运动量作为运动指令输出到所述运动控制装置的装置；以及转换装置，用于在加工加工路径的角部中，在确定的比值下降到小于第一阈值比值，或确定的放电重复次数增加到大于第一阈值次数时，将设置的进给速度从第一值转换为小于第一值的第二值，且在角部的加工完成时，将设置的进给速度转换回第一值。
以本发明的上述布置，即使在加工路径的角部，也可以执行具有高精度的稳定精加工，该加工路径的角部中，在之前的加工之后仍保留有要移除的的部分，该部分具有比加工路径的直线部分还要大的宽度。
图1是显示依照本发明的一实施例的用于放电式线切割机的控制器中相关部件的方框图；图2是显示实施例中速度转换处理的流程图；图3是显示实施例中另一速度转换处理的流程图；图4是显示本发明的第二实施例中速度转换处理的流程图；图5是显示第二实施例中另一速度转换处理的流程图；图6是说明加工表面的不规则是如何通过精加工变平而改进表面精度的示意图；图7是说明放电区域和放电重复次数之间的关系的示意图；图8是显示放电区域和放电重复次数之间的关系的示意图；图9是显示通过精加工而改进表面精度的用于放电式线切割机的公知控制器的相关部件的方框图；图10是说明进入角部之前的加工的示意图；图11是说明角部的加工的示意图；图12是说明从角部离开后的加工的示意图；图13是说明在本发明的一实施例中如何执行控制的示意图。
具体实施例方式
图1是显示依照本发明的一实施例的用于放电式线切割机的控制器的相关部件的方框图。线放电脉冲生成器1用于在用于放电加工的线电极4和工件5之间的间隙施加放电脉冲电压，并且包括直流电源、包括例如晶体管的转换元件的电路、电容器充电/放电电路、等。导电刷2和3是用于将电发送到线电极4，且连接于放电脉冲生成器1的一个端子。工件5连接于放电脉冲生成器1的另一端子。放电脉冲生成器1在移动的线电极4和工件5之间的施加脉冲电压。安装工件5的工作台(未显示)是由构成移动装置的X轴驱动马达控制设备10，Y轴驱动马达控制设备11和进给脉冲分布单元12驱动的。
放电间隙检测单元6连接于线电极4和工件5，检测来自放电脉冲生成器1的具有几us或更短长度的间隙电压脉冲，并且将检测值提供到加工速率检测单元7。加工速率检测单元7用于在预定周期(单位时间)T，基于在预定周期(单位时间)T的间隔从算术时钟14发送来的信号，获取下降电压值的平均值Ex，也就是设置的无负载电压和间隙电压脉冲之间的差值，并且该加工速率检测单元7构成了之后将描述的用于确定加工速率的加工速率确定装置。参考加工速率存储单元8用于将相应于预先输入的参考加工速率的下降电压值Es进行存储。
比较/确定单元9以单位时间(预定周期)T的间隔，对由加工速率检测单元7获得的单位时间(预定周期)T的平均下降电压值Ex，和相应于从参考加工速率存储单元8提供的参考加工速率的下降电压值Es进行比较，并将相应于参考加工速率的下降电压值Es和平均下降电压值Ex之间的比值(Es/Ex)提供给进给脉冲计算单元13。
在以单位时间(预定周期)T的间隔从算术时钟14发送的信号的基础上，进给脉冲计算单元13通过对距离(SPD*T)和比值(Es/Ex)相乘而获得运动量δx，并将相应于运动量δx的一列脉冲发送到进给脉冲分布单元12，该距离(SPD*T)由从设置进给速度转换单元19(之后将描述)提供的进给速度SPD和预定周期T获得的，该比值(Es/Ex)为相应于参考加工速率的下降电压值Es和平均下降电压Ex之间的比值，且由比较/确定单元9提供。在提供的一列脉冲的基础上，进给脉冲分布单元12依照加工程序，将X轴驱动脉冲和Y轴驱动脉冲提供到X轴驱动马达控制设备10和Y轴驱动马达控制设备，从而驱动用于驱动安装了工件5的工作台的X轴马达和Y轴马达。
设置进给速度转换单元19基于在单位时间(预定周期)T的间隔从算术时钟14发送的信号，将由加工速率检测单元7获得的单位时间(预定周期)T的平均下降电压值Ex，和从进入边角确定参考加工速率存储单元17提供的参考加工速率、或从离开边角确定参考加工速率存储单元18提供的参考加工速率进行比较，并将从标准设置进给速度设置装置15提供的设置进给速度、或从边角设置进给速度设置装置16提供的设置进给速度提供给进给脉冲计算单元13。
当精加工进入到图10所示的角部时，移除宽度(残余部Q的宽度)增加到一较大的程度，从而平均下降电压值Ex也增加。当平均下降电压值Ex超过进入边角确定参考加工速率存储单元17中存储的设置值时，设置进给速度转换单元19将参考速度SPDs从在标准设置进给速度设置装置15中设置的标准进给速度SPD1，变化到边角设置进给速度设置装置16中设置的边角设置进给速度SPD2，并且将因而变化的参考速度SPDs提供到进给脉冲计算单元13。当角部的加工完成，从而平均下降电压值Ex比离开边角确定参考加工速率存储单元18中存储的设置值小时，设置进给速度转换单元19将参考速度SPDs变化为标准设置进给速度设置装置15中设置的标准进给速度SPD1，并提供到进给脉冲计算单元13。
图2是显示用于放电式线切割机的控制器的处理器执行的速度转换处理的流程图，该控制器包括设置进给速度转换单元19和进给脉冲计算单元13。
首先，处理器确定表示角部控制正在执行的标记A(参考作“角部控制标记”)是否是“0”。在标准加工中，标记A＝0。处理器进入到步骤S2，其中处理器确定平均下降电压值Ex是否比用于确定进入边角的参考加工速率大。如果平均下降电压值Ex比用于确定进入边角的参考加工速率小，则处理器从步骤S2进入到步骤S8，其中处理器设置参考进给速度SPDs为标准加工设置进给速度SPD1。之后，处理设置标记A为“0”(步骤S9)，且进入到步骤S5，其中，处理器依照方程式(12)计算速度SPDx。之后，处理器通过将速度SPDx和单位时间(预定周期)T进行相乘，获得加工量δx，并将加工量δx提供到进给脉冲分布单元12。图13显示了方程式(12)的曲线。执行控制，以致速度SPDx依照图13所示的标准控制曲线而变化。
当加工进入到角部时，移除宽度(残余部Q的宽度)增加到一较大程度，从而放电区域，也就是线电极4和工件5之间经受放电的区域如图11一样增加，从而平均下降电压值Ex增加，从而在步骤S2中，确定了平均下降电压值Ex大于用于确定进入边角的参考加工速率。因而，处理器从步骤S2进入到S3，其中处理器设置参考进给速度SPDs为边角加工设置进给速度SPD2。之后处理器设置标记A为“1”(步骤S4)，且进入到步骤S5，其中处理器依照方程式(12)计算速度SPDx。
在这种情况下，由于参考进给速度SPDs被设置为边角加工设置进给速度SPD2，所以开始依照图13所示的角部控制曲线的进给控制。角部控制曲线显示了SPD2＜SPD1，其意味着移动的距离与加工量的比值要较小。因而，有可能移除在之前的加工后残余的具有较大移除宽度的部分，同时利用方程式(12)，得到传统技术在之前的加工之后改进表面粗糙程度和精度的好处。
此后，由于边角控制标记A＝1(意味着边角控制正在执行)，所以处理器从步骤S1进入到S7，且之后进入到步骤S5和S6。因而，直到在步骤S7中确定了平均下降电压值Ex小于用于确定离开边角的参考加工速率，则继续依照图13中的角部控制曲线的进给控制。当加工进一步进行且离开角部时，放电区域，也就是线电极4和工件5之间经受放电的区域如图12一样下降，从而平均下降电压值Ex下降。当在步骤S7中确定平均下降电压值Ex小于离开边角确定参考加工速率时，处理器从步骤S7进入到到S8，其中处理器设置参考进给速度SPDs为标准加工设置进给速度SPD1。之后处理器设置边角控制标记A为“0”(步骤S9)，且进入到步骤S5，从而返回到依照图13中的标准控制曲线的进给控制。
在上述实施例中，通过在图2的步骤S7中确定平均下降电压值Ex小于离开边角确定参考加工速率，而识别角部的末端。或者，可以安排成由加工程序识别出离开角部。
图3是显示另一速度转换处理的流程图，其中基于加工程序确定加工是否离开角部。
处理器基于加工程序，确定角部是否正在加工(步骤S11)。如果不是，则处理器设置表示角部正在被加工的标记(参考作“角部加工标记”)B为“0”(步骤S19)，设置参考进给速度SPDs为标准加工设置进给速度SPD1(步骤S21)，设置角部控制标记A为“0”，且返回步骤S17。在步骤S17中，处理器依照方程式(12)计算进给速度SPDx，且然后通过将进给速度SPDx和单位时间(预定周期)T进行相乘而获得运动量δx，并提供运动量δx到进给脉冲分布单元12(步骤S18)。之后，只要基于加工程序没有确定角部正在执行，则重复执行步骤S11，S19，S21，S22，S17和S18。之后，执行依照图13中的标准控制曲线的进给控制。
当处理器基于加工程序确定角部正在被加工时，则处理器设置角部加工标记B为“1”(步骤S12)，且确定角部控制标记A是否是“0”(步骤S13)。由于角部控制标记A已经被初始的设置为“0”，所以处理器进入到步骤S14，其中处理器确定平均下降电压值Ex是否大于用于确定进入边角的参考加工速率(步骤S14)。如果平均下降电压值Ex较小，则处理器进入到步骤S21，且执行步骤S21，S22，S17和S18。
当移除宽度(残余部Q的宽度)如图11所示而增加，从而确定平均下降电压值Ex比进入边角确定参考加工速率大时，处理器设置参考进给速度SPDs为角部加工设置进给速度SPD2(步骤S15)，设置角部控制标记A为“1”且进入到步骤S17。在步骤S17中，处理器依照方程式(12)计算进给速度SPDx，且之后通过将进给速度SPDx和单位时间(预定周期)T进行相乘而获得运动量δx，并提供运动量δx到进给脉冲分布单元12(步骤S18)。
在之后的周期中，由于角部控制标记A已经被设置为“1”，所以处理器从步骤S13进入到步骤S20，其中处理器确定角部加工标记B是否为“0”。由于标记B已经在步骤S12中被设置为“1”，所以处理器从步骤S20进入到步骤S17，其中，利用已经在步骤S15中被设置为边角加工设置进给速度SPD2的参考进给速度SPDs获得进给速度SPDx。之后，重复执行步骤S11，S12，S13，S20，S17和S18，从而执行依照图13中的角部控制曲线的进给控制。
当加工进一步进行，且处理器基于加工程序确定加工已经离开角部时，处理器从步骤S11进入到步骤S19，其中处理器设置角部加工标记B为“0”。之后，处理器设置参考进给速度SPDs为标准加工设置进给速度SPD1(步骤S21)，设置边角控制标记A为“0”(步骤S22)，且进入到步骤S17，从而返回到依照图13中的标准控制曲线的进给控制。
在上述实施例中，基于间隙电压的下降，该间隙电压也就是横跨线电极4和工件5之间间隙的电压，确定加工速率。然而，如前所述，可以基于例如从间隙电压检测的放电重复次数，而确定加工速率，其中可以利用方程式(5)获得相同的结果。在这种情况下，图1所示的放电间隙检测单元6包括用于检测放电的装置，且加工速率检测单元7包括放电重复次数计数装置，用于获取放电重复次数Fx，也就是在单位时间T内产生的放电次数。参考加工速率存储单元8是存储相应于参考加工速率的放电重复次数Fs的装置，比较/确定单元9包括获取放电重复次数Fs和Fx之间的比值(Fs/Fx)的装置。
代替图2所示的处理显示在图4的流程图中。
从图2和图4的比较，可以看出步骤S1到S9相应于步骤S1’到步骤S9’，且唯一的不同是代替步骤S2，S7和S5的步骤S2’，S7’和S5’。
特定的，在步骤S2’中，确定在预定周期T中的放电重复次数Fx是否大于用于确定进入边角的参考加工速率(放电重复次数)。在步骤S7’中，确定在预定周期T中的放电重复次数Fx是否小于用于确定离开边角的参考加工速率(放电重复次数)。在步骤S5’中，依照方程式(5)计算进给速度SPDx，或者换句话说，通过将比例常数K、步骤S3’或S8’中设置的参考进给速度SPDs、和参考放电重复次数Fs和检测的放电重复次数Fx之间的比值(Fs/Fx)相乘，计算进给速度SPDx。
图5显示了通过基于放电重复次数改变进给速度而执行控制的处理，代替了图3中显示的处理。在这种情况下，图3中的步骤S11到S22相应于图5中的步骤S11’到S22’。唯一不同是步骤S14’中，确定在预定周期T中的放电重复次数Fx是否大于用于确定进入边角的参考加工速率(放电重复次数)。在代替步骤S17的步骤S17’中，利用放电重复次数之间的比值(Fs/Fx)，依照方程式(5)计算进给速度SPDx。其它方面，处理是与图3中所示的处理相同。因此，这里省略其具体说明。
在上述的实施例中，设置进给速度转换单元19在其发现下降电压值Ex或放电重复次数Fx已经超过进入边角确定参考加工速率时(见步骤S2，S14，S2’和S14’)，且在其发现下降电压值Ex或放电重复次数Fx已经小于用于确定离开边角的参考加工速率时(见步骤S7，S7’)，改变参考进给速度SPDs。或者，可以基于下降电压值的比值(Es/Ex)或放电重复次数的比值(Fs/Fx)改变参考进给速度SPDs。特定的，由于参考下降电压值Es和参考放电重复次数Fs是恒定的，则比值(Es/Ex)或比值(Fs/Fx)的下降意味着下降电压值Ex或放电重复次数Fx的增高，且因此意味着要移除的部分的大小的增加。同时，比值(Es/Ex)或比值(Fs/Fx)中的增加意味着下降电压值Ex或放电重复次数Fx的下降，且因此意味着要移除的部分的大小的下降。
因而，可以安排进给速度转换，以致在比值(Es/Ex)或比值(Fs/Fx)下降到第一参考比值之下时，参考进给速度SPDs被设置为边角设置进给速度SPD2，且在比值(Es/Ex)或比值(Fs/Fx)增加到第二参考比值之上时，参考进给速度SPDs被设置为标准设置进给速度SPD1。
权利要求
1.一种用于放电式线切割机的控制器，该放电式线切割机在相对工件移动线电极时通过在线电极和工件之间生成的放电执行工件的移除部分的加工，所述控制器包括加工速率确定装置，用于确定加工速率，该加工速率为在预定时间周期中的工件的被移除部分的量；运动控制装置，用于依照确定的加工速率控制线电极相对工件的运动，从而当加工速率增加时运动速率下降，该运动速率为在预定时间周期内线电极相对工件的运动量；转换装置，用于在加工速率增加为大于第一阈值时，将用于加工速率参考值的运动速率的设置值从第一值转换为小于第一值的第二值，且在加工速率下降到小于第二阈值时，将运动速率的设置值改变回第一值。
2.如权利要求1所述的用于放电式线切割机的控制器，其中，所述加工速率确定装置在每一预定的时间周期获取放电重复次数，且所述运动控制装置基于在预定时间周期内获取的放电重复次数与参考放电重复次数的比较，控制线电极相对于工件的运动。
3.如权利要求2所述的用于放电式线切割机的控制器，其中，所述加工速率确定装置基于设置的无负载电压和平均加工电压获取平均下降电压，且所述运动控制装置基于获取的平均下降电压与参考下降电压的比较，控制线电极相对工件的运动。
4.一种用于放电式线切割机的控制器，该放电式线切割机在相对工件移动线电极时通过在线电极和工件之间生成的放电执行工件的移除部分的加工，所述控制器包括加工速率确定装置，用于确定加工速率，该加工速率为在预定时间周期中的工件的被移除部分的量；运动控制装置，用于依照确定的加工速率控制线电极相对工件沿着加工路径的运动，从而当加工速率增加时运动速率下降，该运动速率为在预定时间周期内线电极相对工件的运动量；转换装置，用于在加工加工路径的角部中，加工速率增加为大于第一阈值时，将用于加工速率参考值的移动速率的设置值从第一值转换为小于第一值的第二值，且在角部的加工完成时，将移动速率的设置值改变回第一值。
5.如权利要求4所述的用于放电式线切割机的控制器，其中，所述加工速率确定装置在每一预定的时间周期获取放电重复次数，且所述运动控制装置基于在预定时间周期内获取的放电重复次数与参考放电重复次数的比较，控制线电极相对于工件的运动。
6.如权利要求4所述的用于放电式线切割机的控制器，其中，所述加工速率确定装置基于设置的无负载电压和平均加工电压获取平均下降电压，且所述运动控制装置基于获取的平均下降电压与参考下降电压的比较，控制线电极相对工件的运动。
7.一种用于放电式线切割机的控制器，该放电式线切割机在相对工件移动线电极时通过在线电极和工件之间生成的放电执行工件的移除部分的加工，所述控制器包括放电重复次数确定装置，用于确定在每一预定时间周期中放电重复次数；运动控制装置，用于依照运动指令，控制线电极相对工件的运动；参考放电重复次数存储装置，用于存储参考放电重复次数；用于获取确定的放电重复次数和存储的参考放电重复次数之间的比值的装置；用于通过将确定的比值和设置的进给速度与预定时间周期的乘积进行相乘，确定在每一预定时间周期线电极相对工件的运动量，并将确定的运动量作为运动指令输出到所述运动控制装置的装置；以及转换装置，用于在确定的比值下降到小于第一阈值比值，或确定的放电重复次数增加到大于第一阈值次数时，将设置的进给速度从第一值转换为小于第一值的第二值，且在确定的比值增加到大于第二参考比值，或确定的放电重复次数下降到小于第二阈值次数时，将设置的进给速度转换回第一值。
8.一种用于放电式线切割机的控制器，该放电式线切割机在相对工件移动线电极时通过在线电极和工件之间生成的放电执行工件的移除部分的加工，所述控制器包括放电重复次数计数装置，用于确定在每一预定时间周期中放电重复次数；运动控制装置，用于依照运动指令，控制线电极相对工件沿着加工路径的运动；参考放电重复次数存储装置，用于存储参考放电重复次数；用于获取确定的放电重复次数和存储的参考放电重复次数之间的比值的装置；用于通过将确定的比值和设置的进给速度与预定时间周期的乘积进行相乘，确定在每一预定时间周期线电极相对工件的运动量，并将确定的运动量作为运动指令输出到所述运动控制装置的装置；以及转换装置，用于在加工加工路径的角部中，在确定的比值下降到小于第一阈值比值，或确定的放电重复次数增加到大于第一阈值次数时，将设置的进给速度从第一值转换为小于第一值的第二值，且在角部的加工完成时，将设置的进给速度转换回第一值。
9.一种用于放电式线切割机的控制器，该放电式线切割机在相对工件移动线电极时通过在线电极和工件之间生成的放电执行工件的移除部分的加工，所述控制器包括下降电压计算装置，用于确定平均下降电压，该平均下降电压为设置的无负载电压与线电极和工件之间的平均加工电压之间的差值；运动控制装置，用于依照运动指令，控制线电极相对工件的运动；参考值存储装置，用于存储平均下降电压的参考值；用于获取确定的平均下降电压和在所述参考值存储装置中存储的参考值之间的比值的装置；用于通过将确定的比值和设置的进给速度与预定时间周期的乘积进行相乘，确定在每一预定时间周期线电极相对工件的运动量，并将确定的运动量作为运动指令输出到所述运动控制装置的装置；以及转换装置，用于在确定的比值下降到小于第一阈值比值，或确定的放电重复次数增加到大于第一阈值次数时，将设置的进给速度从第一值转换为小于第一值的第二值，且在确定的比值增加到大于第二参考比值，或确定的放电重复次数下降到小于第二阈值次数时，将设置的进给速度转换回第一值。
10.一种用于放电式线切割机的控制器，该放电式线切割机在相对工件移动线电极时通过在线电极和工件之间生成的放电执行工件的移除部分的加工，所述控制器包括下降电压计算装置，用于确定平均下降电压，该平均下降电压为设置的无负载电压与线电极和工件之间的平均加工电压之间的差值；运动控制装置，用于依照运动指令，控制线电极相对工件沿着加工路径的运动；参考值存储装置，用于存储平均下降电压的参考值；用于获取确定的平均下降电压值和在所述参考值存储装置中存储的参考值之间的比值的装置；用于通过将确定的比值和设置的进给速度与预定时间周期的乘积进行相乘，确定在每一预定时间周期线电极相对工件的运动量，并将确定的运动量作为运动指令输出到所述运动控制装置的装置；以及转换装置，用于在加工加工路径的角部中，在确定的比值下降到小于第一阈值比值，或确定的放电重复次数增加到大于第一阈值次数时，将设置的进给速度从第一值转换为小于第一值的第二值，且在角部的加工完成时，将设置的进给速度转换回第一值。
全文摘要
用于可以以高边角精度提供稳定的精加工和边角区域加工的放电式线切割机的控制器。放电间隙检测设备检测线电极和工件之间的电压。加工速率检测设备获取平均加工电压和下降电压值Ex。比较设备获取参考下降电压值Es和下降电压值Ex之间的比值Es/Ex。在角部的加工中，当下降电压值超过进入边角确定参考加工速率时，设置进给速度转换设备提供边角设置进给速度，且在角部的加工完成，从而下降电压值Ex下降为离开边角确定参考加工速率或更低时，设置进给速度转换设备提供一标准设置进给速度。进给脉冲计算设备基于比值Es/Ex和提供的进给速度，获取使得加工速率恒定的进给速度。由于加工速率保持恒定，精加工的表面精度很高，且可以执行稳定的加工。
文档编号B23H7/00GK1765555SQ20051011695
公开日2006年5月3日 申请日期2005年10月28日 优先权日2004年10月28日
发明者平贺薰, 喜多佑树 申请人:发那科株式会社