线电极放电加工装置及线电极放电加工方法

文档序号:3007412阅读:185来源:国知局
专利名称:线电极放电加工装置及线电极放电加工方法
技术领域
本发明涉及线电极放电加工装置及线电极放电加工方法。
背景技术
线电极放电加工装置是在水中相对配置的作为电极的线电极和被加工物(工件)的电极之间产生脉冲状放电,利用其热能,将被加工物加工成需要的形状。在该线电极放电加工装置中,线电极在放电结束后,成为承受与放电方向相反的反作用力的状态。另外,为了清除放电加工碎屑,通常从线电极的与被加工物的相对位置两侧的上下位置,向其相对位置喷射高压加工液。存在由于这些放电反作用力或加工液的喷射等,线电极成为振动状态,被加工物的直线精度容易破坏的问题。
为了得到被加工物的直线精度,可以从第1次切削直到第4次切削、第5次切削,选择最佳的加工能量、加工速度、线电极拉力、加工液压等参数,针对每种工件材质、板厚、线电极种类等,汇总成条件表,但该条件表的生成需要相当的时间和劳动力。
另外,在线电极放电加工装置中,向电极间的电源供给采用下述方法被加工物直接连接加工电源的一个电极端,进行移动的线电极经由滑动连接的供电点,与加工电源的另一个电极连接,但该供电点通常设置在线电极的与被加工物的相对位置两侧的上下2个位置上,所以能够利用该结构检测放电位置。也就是说,在线电极上,放电电流的通路并列存在于上部侧和下部侧,但由于线电极是电阻体,其阻值与线电极长度成正比,所以放电位置可以由并联电路的分流比判断。在放电位置的计算方法中,存在各种方法,即,使用微分值、观测供电电压,或它们的运算方法等,例如如专利文献1所述,一般考虑由电流传感器检测因电阻比的不同而产生的电流差,确定位置。
另外,线电极放电加工装置中的断线的原因之一,是放电集中在线电极的1个位置的“集中放电”。如果可以通过上述放电位置的检测,判断放电集中在线电极的同一个位置,则可以降低加工能量以防止断线,或改变线电极拉力、加工液压等加工条件,以避免集中放电。
对于这一点,在上述专利文献1中采用下述方法如果检测出放电集中,则改变线电极的移动速度而搅拌加工碎屑等,由此通过改变放电点的位置,消除放电不均匀性。
在上述专利文献1中,按照这种方式监控短时间内的放电状态,但作为放电位置检测的除此之外的使用方法,例如如专利文献2所示,在较长的时间范围内捕捉放电整体的状态,判断加工板厚、加工形状等。
目前,在对加工形状复杂地变化的被加工物进行自动加工时,需要预先将被加工物的形状发生变化的位置输入加工程序中而改变加工条件,或设定在整个加工范围内不会发生线电极断开的加工能量较低的加工条件,其效率不高,生产性低。
因此,在该专利文献2中,通过在上述专利文献1的放电位置判断单元的基础上,设置识别加工形状的变化历史的加工区域识别单元,即使形状(板厚)发生复杂的变化,也能够识别其变化,自动选择最佳的加工条件。
但是,线电极和被加工物之间的放电位置,可以如上所述进行计测,但不能在任意的位置引起放电。也就是说,在专利文献1、2中,至多是着眼于计测放电位置,而不能积极地在该计测的放电位置进行控制。为了能够控制该计测的放电位置,需要在统计地处理完多个放电之后,将运算结果作为控制信号输出。
总之,当前,在通常的线电极放电加工中,所谓的形状加工,是指利用规定了与线电极垂直的平面的X轴和Y轴的加工,作为线电极的前进方向的Z轴,仅通过根据工件的板厚在初始阶段设定,不能进行Z轴方向的形状加工。
此外,在非专利文献1中,对仅进行1次放电时以及连续放电中的加工特性进行了说明。另外,在非专利文献2中,提出了强电流放电时的放电位置和放电电压间的关系。
专利文献1专利第287968号公报专利文献2专利第3085040号公报非专利文献1“放电加工技术”日刊工业新闻社、25页非专利文献2“线电极放电加工的线电极断开防止系统的研究(第3报)”电机加工学会志、VOl.36、No.81(2002)发明内容如上所述,线电极放电加工装置的一般的问题为,因为其利用线电极和被加工物之间的放电进行加工,所以会以规定的放电间隙将线电极形状复制为被加工物形状,被加工物的直线精度降低对应于线电极弯曲的量。特别地,在第1次切削进行的粗加工条件下,因为是投入大能量的加工,所以要减小线电极拉力、提高加工液压来进行加工,线电极容易振动,加工精度容易恶化。反之,为了提高直线精度,必须增加张力以使线电极不产生弯曲,且必须抑制加工能量以使放电反作用力不会增大。如果采用这些措施,则加工速度显著降低,生产效率恶化。
对于该问题,在专利文献2中,可以通过形状识别进行适当条件的加工,但至多是检测长时间范围内的形状变动,不能根据上述直线精度的条件加工。例如,在同样的板厚条件下,如果加工条件不变化,则不能对直线度进行控制,而只能由放电决定。
另外,如上所述,作为线电极放电加工装置的特性,不能在任意位置诱发放电,所以Z轴方向的形状加工,与上述直线度问题同样地,只能由放电决定,不能积极地进行控制。
此外,在现有的放电加工装置中,存在不能防止连续2次在同一个位置集中放电的问题。对于该问题,在专利文献1中采用的方法为,在检测短期范围的放电加工位置时,判断放电和放电是否连续。但是,用于放电位置判断的放电电流,因为已经在该位置放电,所以即使存在例如不允许连续2次在同一位置集中放电的控制单元,也不能防止。在专利文献1提出的方法中,只能控制到至多检测连续2次的集中放电、缩减第3次放电的能量或改变加工条件的程度。因此,加工能量以例如即使连续2次也不会断开作为前提条件。也就是说,成为缩减加工能量的生产效率低的方式。
而且,在考虑加工多个重叠而材质不同的被加工物的用途的情况下,在现有的线电极放电加工装置中,加工能量需要符合最容易断开的被加工物的材质,不能针对每一个被加工物的材质调整加工能量。因此,效率差、生产性也低。
本发明是鉴于上述情况提出的,其目的在于提供一种线电极放电加工装置及线电极放电加工方法,其能够提高被加工物的直线精度、防止连续2次的集中放电、以及即使在重复多个材质不同的被加工物的情况下,也能够采用适合于各种材质的加工条件、同时进行加工。
为了实现上述目的,本发明的线电极放电加工装置,其具有放电发生控制单元,其向线电极和被加工物之间的电极间,至少依次施加预放电用电压脉冲和主放电用电压脉冲,以产生脉冲状的放电;电流测定单元,其在多条通电路径,测定流过前述电极间的放电电流;以及放电位置判断单元,其由前述多个电流测定单元的测定结果求出放电位置,其特征在于,具有加工能量调整单元,其根据施加前述主放电用电压脉冲前判断出的放电位置,调整由该主放电用电压脉冲得到的加工能量。
根据本发明,可以根据需要对每一个加工位置缩减加工能量,因此,可以提高直线精度,另外,可以更积极地在线电极的前进方向(Z轴方向)进行任意形状的加工。另外,即使是连续2次的集中放电,也能够在施加第2次主放电电流之前判断为集中放电,由此,可以缩减加工能量,防止线电极断开。并且,可以提高直到线电极断开前的最大加工速度。而且,即使在重叠多个材质不同的被加工物的情况下,也能够通过使得Z轴方向的坐标和各种材质(被加工物)的对应关系为已知状态,在施加主放电电流之前判断与放电加工位置对应的材质,由此,根据材质选择最佳加工条件、进行同步加工,提高加工速度。
发明的效果根据本发明,能够提高被加工物的直线精度、防止连续2次的集中放电、且即使在重复多个材质不同的被加工物的情况下,也能够采用最适合于各种材质的加工条件而同时进行加工,起到提高生产性的效果。


图1是表示本发明的实施方式1涉及的线电极放电加工装置的结构的框图。
图2是说明图1所示的线电极放电加工装置的动作的时序图。
图3是表示图1所示的脉冲振荡器具有的预放电位置判断用触发信号的生成电路的一个例子的电路图。
图4是说明由图1所示的线电极放电加工装置实现的加工方法的概念图。
图5是说明本发明的实施方式2中的线电极放电加工装置的动作的时序图。
图6是说明本发明的实施方式3中的线电极放电加工装置的动作的时序图。
图7是表示生成图6所示的第1放电电流WI1的电路的一个例子的电路结构图。
图8是表示生成图6所示的第2放电电流WI2的电路的一个例子的电路结构图。
图9是说明由本发明的实施方式4中的线电极放电加工装置实现的加工方法的概念图。
图10是表示与粗加工条件的电压·电流波形比较的精加工条件的电压·电流波形的例子的图。
图11是调整精加工条件下的加工能量的电路的一个例子的结构图。
图12是表示本发明的实施方式5中的线电极放电加工装置的结构的框图。
图13是表示由图12所示的主放电位置判断电路得到的放电位置、和根据该放电位置预测下一个放电位置时的状态的图。
图14是说明本发明的实施方式6中的线电极放电加工装置的动作的波形图。
图15是说明本发明的实施方式7中的线电极放电加工装置的动作的波形图。
图16是作为本发明的实施方式8,说明因被加工物的地点进行不同的加工方法的加工例的概念图。
图17是作为本发明的实施方式9,说明因被加工物的地点进行不同的加工方法的加工例的概念图。
图18是作为本发明的实施方式10,说明因被加工物的地点进行不同的加工方法的加工例的概念图。
具体实施例方式
下面,参考附图,详细说明本发明涉及的线电极放电加工装置及线电极放电加工方法的优选实施方式。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1中的线电极放电加工装置的结构的框图。在图1中,标号1是线电极。该线电极1由在上下方向上隔着适当间距配置的线电极引导部2a、2b引导,例如从上方向下方移动。在线电极引导部2a、2b之间的线电极1的移动路径上,被加工物(工件)3隔着规定间距相对配置,在与该被加工物3的相对位置两侧,在上下方向上靠近的位置上设置加工液喷嘴4a、4b。也就是说,从上下位置向线电极1的与被加工物3的相对位置喷射高压加工液,以清除放电加工碎屑。
在线电极引导部2a的上方位置设置供电点5a,在线电极引导部2b的下方位置设置供电点5b,分别设置为与线电极1滑动连接。加工用电源6的一个输出电极与被加工物3、极间电压检测电路7的一个输入端、以及平均电压检测电路8的一个输入端连接。加工用电源6的另一个输出电极,经由供电点5a、5b与线电极1连接,且与极间电压检测电路7的另一个输入端、平均电压检测电路8的另一个输入端连接。
加工用电源6由预放电用电源6a和主放电用电源6b构成。预放电用电源6a,主要以检测线电极1和被加工物3的加工间隙(极间)的极间状态为目的,产生向极间供给预放电电流的较低电压的电压脉冲(预放电用电压脉冲)。主放电用电源6b,主要产生向极间供给加工用的主放电电流的规定电平规定脉冲宽度的电压脉冲(主放电电压脉冲)。利用加工用电源6,按照脉冲振荡器10的指令,依次产生预放电用电压脉冲和主放电用电压脉冲。
平均电压检测电路8检测极间的平均电压,发送到数控装置9。定位线电极1和被加工物3的相对位置的驱动装置未图示,数控装置9根据平均电压检测电路7检测出的极间平均电压,运算对前述驱动装置的指令值。
极间电压检测电路7检测极间的无负载时及放电时的电压,传送给脉冲振荡器10。控制装置11通过将预先设定的加工条件参数传送给脉冲振荡器10,设定加工电气条件。脉冲振荡器10根据来自控制装置11的加工条件参数、极间电压检测电路7检测出的极间电压、后述的形状识别·校正电路16的输出,控制加工用电源6的开关动作,以控制对极间的放电电压脉冲的施加。也就是说,加工用电源6和脉冲振荡器10整体构成放电发生控制单元。而且,脉冲振荡器10具有以下功能将开始判定动作的触发信号传送至后述的预放电位置判断电路14以及主放电位置判断电路15。
标号13a、13b分别是构成电流测定单元的电流传感器。一个电流传感器13a设在连接加工用电源6的另一个输出电极和供电点5a之间的供电线2a上,另一个电流传感器13b设在连接加工用电源6的另一个输出电极和供电点5b之间的供电线12b上。电流传感器13a、13b是CT(电流互感比较器)或霍尔元件,分别检测通过极间的放电电流,将检测结果传送给预放电位置判断电路14和主放电位置判断电路15。
在这里,电流传感器13a、13b的时间常数优选较小,但即使较大也能够近似地求出电流值。另外,如果改变后述的延长放电脉冲和主放电脉冲波形,则可以以与时间常数较大的传感器对应的采样时间进行计测。
预放电位置判断电路14根据电流传感器13a、13b检测出的预备电流,判断线电极1的放电位置(预放电位置),将其判断结果输出给形状识别·校正电路16。主放电位置判断电路15根据电流传感器13a、13b检测出的主放电电流,判断线电极1的放电位置(主放电位置),将其判断结果输出给形状识别·校正电路16。也就是说,预放电位置判断电路14和主放电位置判断电路15构成放电位置判断单元。
形状识别·校正电路16计算预放电位置判断电路14和主放电位置判断电路15分别判断出的放电位置的放电能量,准备各个放电位置中的下一次放电能量,将其作为控制信息发送到脉冲振荡器10。也就是说,形状识别·校正电路16构成加工能量调整单元。
此外,也有不使用主放电位置判断电路15的情况。另外,在图1中,电流传感器兼用于预放电位置判断、主放电位置判断而只设置一组13a、13b,但也可以分别独立设置预放电位置判断用、主放电位置判断用电流传感器。预放电电流是数A~数十A左右,主放电电流的最大峰值电流超过1000A。如果选定与各个测量范围对应的最佳的电流传感器,则可以相应地提高测量精度。而且,在预放电电流的观测中,有时候与CT相比,使用霍尔元件更好。这是由于CT是交流型的传感器,需要注意频率特性和周边电路,而霍尔元件不需要考虑频率特性。
下面,对动作进行说明。在图1中,脉冲振荡器10首先使预放电电源6a进行开关动作而向极间施加预放电用电压,监视极间电压检测电路7输出的极间电压,同时计测该极间电压从施加电压到降低到规定的放电电压的无负载时间。极间电压检测电路7将检测出的极间电压传送给脉冲振荡器10同时例如使用比较器,在极间电压从施加电压降低到规定的放电电压的定时,生成放电检测脉冲,传送给脉冲振荡器10。
极间检测电路7检测出的极间电压表示预放电电压的水平,脉冲振荡器10,在较长的无负载时间后放电检测电压输入时判断为“正常放电”,在较短的无负载时间后放电检测电压输入时判断为“瞬间放电”。而且,在极间电压检测电路7不能检测出极间电压的时候判断为“短路”。
脉冲振荡器10在放电检测脉冲输入或判断为短路的情况下,使预放电用电源6a进行断开动作,然后使主放电用电源6b进行开关动作,向极间施加主放电电压脉冲,转入放电加工动作。下面,参考图2,具体说明该实施方式1涉及的部分动作。
图2是说明图1所示的线电极放电加工装置的动作的时序图。在图2中,左侧表示正常放电时的波形,右侧显示异常放电(瞬间放电)时的波形。在图2中,S1是施加于极间的预放电用电压脉冲的波形。S2是极间电压检测电路7输出的放电检测脉冲的波形。S3是向极间施加的主放电用电压脉冲的波形。S4是使预放电位置判断电路14开始预放电位置判断的触发信号的波形。S5是使主放电位置判断电路15开始主放电位置判断的触发信号的波形。S6是形状识别·校正电路16根据需要输出的主放电用电压脉冲施加停止信号的波形。Wv是极间的放电电压波形,是以被加工物3作为接地电位的线电极1处的电压波形。WIh是上侧电流传感器13a检测出的放电电流的波形。WIl是下侧电流传感器13b检测出的放电电流的波形。WI是将上侧放电电流Wh和下侧放电电流Wl相加得到的流过极间的放电电流的波形。
如图2的S1、S2所示,向极间施加的预放电用电压,在放电检测脉冲21a、21b输入的情况下,在其上升位置成为零电平,所以在直到预放电开始之前,在正常放电中向极间施加脉冲宽度为长无负载时间t1的预放电用电压脉冲20a,在瞬间放电中向极间施加脉冲宽度为短无负载时间t2的预放电用电压脉冲20b。
脉冲振荡器10如图2的S3所示,在放电检测脉冲21a输入后经过适当时间后,在判断为正常放电时由主放电用电源6b向极间施加较长脉冲宽度的主放电用电压脉冲22a,另外在判断为瞬间放电时,因为极间状态接近集中电弧等的异常状态,所以向极间施加较短脉冲宽度的主放电用电压脉冲22b。因此,如图2的WI所示,正常放电时的主放电电流脉冲26a,相对于瞬间放电时的主放电电流脉冲26b,为长脉冲高峰值的电流。
此外,在该实施方式1中,预放电用电压脉冲20a、20b为正极性,主放电用电压脉冲22a、22b为负极性,但它们极性是任意的。也就是说,预放电用电压脉冲和主放电用电压脉冲可以是同一极性,也可以以任意的定时相互交替正极性、负极性。
此外,脉冲振荡器10如图2的S4所示,在放电检测脉冲21a、21b的输入后而将主放电用电压脉冲22a、22b向极间施加之前,即在预放电电流25a、25b流过极间的期间内,生成使预放电位置判断电路14开始进行预放电位置判断的触发信号23a、23b,并传送给预放电位置判断电路14。另外,如图2的S5所示,在主放电用电压脉冲22a、22b断开之后的主放电电流26a、26b流过的期间内,生成使主放电位置判断电路15开始进行主放电位置判断的触发信号24a、24b,并传送给主放电位置判断电路15。
预放电位置判断电路14与预放电电流25a、25b流过的期间内的触发信号23a、23b的上升同步,另外主放电位置判断电路15与主放电电流26a、26b流过的期间内的触发信号24a、24b的上升同步,分别取得上侧电流传感器13a检测出的放电电流WIh、和下侧电流传感器13b检测出的放电电流WIl,根据二者的大小关系等,进行线电极1的放电位置判断(计测),将其判断结果传送给形状识别·校正电路16。
在这里,预放电电流25a、25b因加工条件而不同,但大约是10A~30A左右的微弱电流,所以容易受到各种外界干扰(例如杂散电容或杂散感应系数)的影响。因此,虽然触发信号23a、23b本来也可以与放电检测脉冲21a、21b相同,但在这里,选择放电初期的外界干扰平息的时间,以使得预放电电流25a、25b成为大致中间的定时的方式调整时间。具体来说,预放电电流25a、25b的脉冲宽度大约为300ns~600ns,所以设计为,触发信号23a、23b在从放电检测脉冲21a、21b开始延迟150ns~300ns的位置产生。
由脉冲振荡器10产生触发信号(图2的S4)的方法,除了如上述所述利用放电检测电流(图2的S2)作为触发,调整为最佳定时的方法(以下称为“电压检测方法”)之外,还可以采用捕捉预放电电流流过的瞬间作为触发,调整为最佳的定时的方法(以下称为“电流检测方法”),但由于有几个需要注意的地方,所以下面对于在图2的S4的定时产生触发信号的方法进行详细说明。
A)电压检测法极间电压检测电路7如上所述,使用比较器监视从预放电电压施加时开始,到产生预放电而极间电压降低到规定值(预放电电压值)的瞬间,输出放电检测脉冲。在正常放电或瞬间放电时,因为放电检测脉冲21a、21b可靠地输入,所以振荡器10能够简单地产生触发信号23a、23b。但是,在短路时,或极间阻抗低而即使产生预放电,极间也只显示出低于正常放电时或瞬间放电时的放电电压的低电压的状况时,会有比较器不工作,放电检测脉冲也不输出的异常。但是,在短路状态下,即使预放电电压未在极间产生,也会有预放电电流流过。而且,即使在短路状态下,脉冲振荡器10如上所述,也向加工用电源6指示主放电用电压脉冲的输出。
因此,即使在等待放电检测脉冲输入的图2的S2的定时不存在放电检测脉冲,脉冲振荡器10也可以使用此时的预放电电流而使预放电位置判断电路14进行计测,因此具有在判断为短路而将主放电用电压脉冲的施加指令向加工用电源6输出的情况下,在输出该施加指令之前产生触发信号的电路。这种电路可以容易地实现。
B)电流检测方法在捕捉预放电电流流过的瞬间的情况下,脉冲振荡器10将上下2个电流传感器13a、13b中的一个、或者单独设置的专用的电流传感器的检测信号微分,生成预放电电流流过的瞬间的脉冲,但因为极间电压是无负载电压即放电开始前的极间为电容性负载,所以有时在极间会流过充放电电流,电流传感器有可能检测到与放电无关的充放电电流。
因此,在脉冲振荡器10上,设置例如图3所示的对充放电电流不反应的电路。图3是表示图1所示的脉冲振荡器具有的预放电位置判断用触发信号的生成电路的一个例子的电路图。在图3中,在对电流传感器的检测输出进行微分的电路30的后段,设置屏蔽电路31,由该屏蔽电路31,使得以下期间内的由微分电路30的输出表现出的充放电电流的微分信号无效,该期间是由下述的电路32检测出向极间施加的预放电用电压(无负载电压)的期间,该电路32用于检测由极间电压检测电路7检测出的极间电压的变化,从而,使得脉冲发生电路33在该无负载电压期间内不反应。并且,使得脉冲发生电路33对以下定时的电流传感器检测输出的微分信号反应,该定时是极间电压检测电路32检测出从施加的预放电用电压下降的规定的预放电电压的定时。由此,可以产生捕捉预放电电流流过的瞬间的脉冲。
另一方面,主放电电流26a、26b远远大于预放电电流25a、25b,所以脉冲振荡器10能够比较自由地设定触发信号24a、24b的产生位置。在这里,设定为在来自主放电用电源6的施加停止的瞬间(主放电电流26a、26b的峰值位置),计测放电位置。如果电流波形为最大值,则可以进行SN比更高的信号处理。
然后,预放电位置判断电路14在图2的S4的定时,使用预放电电流进行放电位置的计测,形状识别·校正电路16在该计测出的放电位置,计算应投入的能量,将其计算结果输出给脉冲振荡器10。在图2中,在预放电产生的检测后,开始在所有的放电位置施加主放电电压脉冲,然后,在图2的S6的定时,由形状识别·校正电路16向脉冲振荡器10输出主放电用电压脉冲施加停止信号27。由虚线表示施加停止信号27,是强调其根据需要而产生。
为了有效地进行形状校正,在不使用后述的施加延长脉冲等方法的情况下,需要在获取电流值后,在希望的500ns左右以内进行是否停止脉冲的判断。因此,作为放电位置判断的一个方法,可以用AD转换器将电流值转换为数字数据,直接输入逻辑电路,通过与运算结果表对应,可以进行1个时钟的位置判断。由于与由一次模拟电路计算分流比等相比,在进行数字处理之后计算放电位置可以在短时间内进行处理,所以可以根据由预放电求得的放电位置,实时地改变主放电的能量。
在图2中,与主放电用电压脉冲22a对应的放电电压Wv、放电电流WIh~WI所示的虚线,表示输出主放电用电压脉冲施加停止信号27的情况,实线表示未输出主放电用电压脉冲停止信号27的情况,在输出主放电用电压脉冲施加停止信号27的情况下,脉冲振荡器10检测主放电用电压脉冲施加停止信号27的上升,使图2的S3中的主放电用电压脉冲22a的施加立即停止。主放电用电源6b施加比初始预定的脉冲宽度短的脉冲宽度的、用虚线表示的电压脉冲22a。相应地,放电电流WI也比初始预定的电流宽度(实线)短(电流峰值降低)。也就是说,调整加工能量,使其降低相应大小的量。
在该实施方式1中,如图2的WI所示,由于主放电电流使用三角波电流,所以在主放电用电源6b的电压恒定的情况下,可以求出与该主放电用电压脉冲的脉冲宽度成正比的电流峰值,加工能量可以近似地取为与脉冲宽度的二次方成正比的值。形状识别·校正电路16只要基于这一考虑生成主放电用电压脉冲施加停止信号27即可。
当然,在图2的WI中主放电电流的电流形状为三角波形,但不限于此。也可以是矩形波电流、梯形波电流中的任意一种。只要能够识别各种加工能量与脉冲宽度的关系,则可以利用与各种电流形状对应的脉冲宽度的调整,进行加工能量的调整。
与此相对,在未输出主放电用电压脉冲施加停止信号27的情况下,脉冲振荡器10构成为,在参照形状识别·校正电路16计算出的必需的能量后,选择图2的S3中的主放电用电压脉冲的脉冲宽度,在经过该脉冲宽度的时间后(实线),输出施加停止的指示。在这里,在形状识别·校正电路16的处理能力不足时,首先开始施加主放电用电压脉冲、然后再根据需要停止输出,采用这样的结构,在时间上具有充裕度,也就是说,可以由使用低速元件的简单电路结构来实现。
在这里,对直线精度和加工能量及极间电流间的关系进行说明。在每1次放电中,极间所消耗的加工能量为“放电电压×放电电流”。因为可以认为放电电压基本恒定,所以放电电流(电荷量)与加工能量成正比。
加工所需的全部能量,是上述每1次放电中的加工能量(电荷量)乘以放电频率f得到的。例如,在放电相对于线电极方向均匀分布的情况下,对应于每1次放电中的能量(电荷量Q),确定与线电极方向对应的加工量、加工形状。另外,在以使每1次放电中的能量恒定的状态,而放电数量相对于线电极方向存在偏差的情况下,根据其偏差(每个放电位置的频率),确定相对于线电极方向的加工量、加工形状。
本发明的第1个目的在于,通过加工能量调整进行加工形状的调整。如上所述,加工能量W为“加工能量W=电荷量Q(每1次放电中的投入电力)×放电频率f”,所以就加工能量的调整方法来说,可以设想电荷量Q的调整、放电频率f的调整、或以上二者的调整这3种。在该实施方式1中,对于其中的对电荷量Q进行调整的方法进行说明,作为该调整对象的电荷量Q,采用利用预放电电流,调整后续的主放电电流的方法。
但是,虽然希望可以由预放电电流正确判断出放电位置,但如前所述,因为预放电电流很小,所以有时无法得到足够的位置精度。因此,在该实施方式1中,如图1所示,在预放电位置判断电路14的基础上,设置主放电位置判断电路15。并且,在图2的S5的定时,主放电位置判断电路15判断出放电位置之后,形状识别·校正电路16获取该数据,进行与预放电中的放电位置判断结果的比较。
具体来说,在形状识别·校正电路16中设置例如校正表,生成主放电位置判断结果和预放电位置判断结果的对应图,在预放电位置判断结果偏离主放电位置判断结果的情况下,在预放电位置判断结果上乘以校正系数,以提高下一个预备位置判断结果的精度。另外,假定由主放电位置判断电路15得到的位置信息正确,在形状识别·校正电路16中,将在其X(Y)坐标位置处的加工能量,作为每一个Z轴的数据储存起来。因为在该实施方式1中使用三角波电流,所以此处的加工能量,使用与主放电用电源6b的动作时间、即图2的S3所示的主放电用电压脉冲22a、22b的脉冲宽度的平方成正比的值。
参考图4,对增加了主放电位置判断电路15的情况下的动作进行说明。图4是说明用图1所示的线电极放电加工装置实现的加工方法的概念图。如图4(a)所示,在线电极1一边振动、一边进行XY面内的加工的情况下,被加工物3以沿着线电极1的振动的形状被加工,但如图4(b)所示,对被加工物3的每一个X(Y)坐标位置存储此时的Z轴上加工能量信息。而且,如图(c)所示,将该存储的累积加工能量反转,或在该存储的累积加工能量上乘上任意的系数,准备作为下一个脉冲的投入预定加工能量。
这些累积加工能量的时间例如可以是数百us到数ms的范围,另外其位置可以是例如10mm间距的程度。在以这种条件加工复杂板厚的被加工物的情况下,在加工过程中考虑被加工物的Z轴方向(线电极的行进方向)的形状变化。此时累积加工能量会偏大。在在之前的数百us到数ms范围内完全检测不到放电的情况下,即加工能量为零的情况下,判断被加工物3在该位置不存在,从加工对象(投入预定加工能量)中除去。
总之,在本发明中,在预放电位置判断电路14中的判断位置精度足够高的情况下,不需要主放电位置判断电路15。即,可以仅由预放电位置判断电路14构成放电位置判断单元。不需要主放电位置判断电路15可以相应地减小电路规模。在这种情况下,上述加工能量累积,根据由预放电位置判断的结果计算出的位置、和施加在其上的主放电用电压脉冲的设定脉冲宽度计算出。而且,如果根据下一个预放电位置判断确定放电位置,则在达到上述投入预定加工能量之前,由主放电用电源6b通过施加主放电用电压脉冲供给放电电流。
如上所述,如果使用预放电位置判断电路14,则因为可以确定从现在开始将要进行加工的放电位置,所以可以设计要投入多少能量,可以在Z轴方向(线电极行进方向)得到任意的加工形状。如果是该实施方式1的情况,则有助于直线精度提高。
以上,说明了使用脉冲宽度进行累积加工能量的计算及输出调整的情况。由此,可以通过用简单的电路结构仅调整控制信号而容易地实现加工能量调整。在该实施方式1中,不只是脉冲宽度,也可以通过使电源电压不恒定而在每次放电都变化,来进行加工能量的调整。
在这种情况下,如果使电源电压可变,则电流波形为斜率较小的波形。另外,主放电用电源6b通常的构成为,将FET等的开关元件并联配置,因此即使不使电源电压可变而使其恒定,也可以利用如果该FET的动作数量改变则接通阻抗也改变的特性,减小电流波形的斜率。由此,如果在每一次放电时改变电源电压或FET的并联数量,则能够更精确地调整加工能量,提高目标加工形状的精度。
当然,为了计算累积加工能量,不仅是脉冲宽度,在每一次放电时,还需要用脉冲宽度乘以与电源电压或FET并联数量对应的系数等的校正。或者更准确地,可以将加工电流积分而作为电荷量获取。即使电流波形的斜率等的变化或矩形波、梯形波等电流波形形状发生很大变化,也因为能够获取直接加工能量,所以准确。
此外,说明了对每个放电位置(Z轴)储存累积加工能量,然后计算在该放电位置应放电的加工量的情况,但在预先根据加工位置凭经验知道加工形状的情况下,则不需要经过这些工序。例如,如果凭经验预测线电极中央部分通常会膨胀,则在已知线电极上下附近或线电极中央附近和放电位置的阶段,也可以不基于计算加工能量而随意调整加工能量。
如图2中说明的,在该实施方式1中,在预放电阶段,可以根据极间状态分为3种极间,即无负载时间较长的“正常放电”、无负载时间较短的“即使放电”、以及即使施加了预放电用电压也不会在极间出现电压的“短路”状态。其中,可以认为对加工起主要作用的是“正常放电”。
因此,该实施方式1的加工能量调整,以只关注并进行“正常放电”为根本,但当然也可以在“正常放电”“瞬间放电”或甚至包括短路在内的全部范围内进行能量调整。另外,累积加工能量的计算,可以只在“正常放电”时进行,可以只在“瞬间放电”时进行,也可以在包括“短路”的整个范围内进行。而且,可以在“正常放电”、“瞬间放电”中计算累积加工能量,只在“正常放电”中进行加工能量调整等,累积加工能量的计算和实际加工能量调整的方法可以相互独立。这些可以根据位置精度、测量精度、调整后的加工形状精度、其他一切情况任意选择。如果计算并调整整个状态,则相应地,形状识别·校正电路16的电路规模将更加复杂·大型化,另一方面,如果只注重某一种状态,则相应地可以将其简化。
实施方式2.
在以上说明的实施方式1中,说明了下述情况的结构例,即,如果假定电弧电压为恒定,则调整作为每一次放电的接通电力的电荷量Q与放电频率f乘积而可以计算出的加工能量的加工能量调整单元,调整电荷量Q,即利用预放电电流来调整后续的主放电电流,而在该实施方式2中,参考图5,对调整放电频率f的情况的结构例进行说明。
图5是说明本发明的实施方式2的线电极放电加工装置的动作的时序图。图5所示的S1、S3、Wv、WI,与实施方式1(图2)相同地,分别是预放电用电压脉冲波形、主放电用电压脉冲波形、极间放电电压波形、放电电流波形。另外,Toff是预放电用电压脉冲S1和主放电用电压脉冲S3都不施加的时间,是极间电压大致为0V,即没有发生放电的间歇时间。并且,隔着没有放电产生的时间Toff,区分为前一次放电时的放电脉冲(1)、和本次放电时的放电脉冲(2)。
放电位置的判断,与实施方式1同样地,可以使用预放电电流进行,也可以如后所述,根据主放电电流进行,但无论在哪一种情况下,都可以推测出,每一次放电中的放电位置都没有太大偏差。这是因为放电位置依赖于线电极的振动。也就是说,可以认为前一次放电时的放电脉冲(1)和本次放电时的放电脉冲(2)的放电位置是基本相同的。
而且,在间歇时间Toff较短的情况下,例如为2us~10us左右时,放电脉冲(1)和放电脉冲(2)的放电位置相互接近,但在间歇时间Toff变长的情况下,例如大于或等于10us(实际中小于或等于10ms)的情况下,两者的放电位置根据不发生放电的时间Toff的时间而远离。该间歇时间Toff的大致时间范围,可以根据线电极振动周期估计。
由此,如果缩短间歇时间Toff,则因为同一个位置处的放电增加,因此该加工位置处的放电频率f将增加。反之,如果增长该间歇时间Toff,则因为不易在同一个位置放电,所以该加工位置的放电频率f将降低。也就是说,因为可以对每个加工位置调整放电频率,所以能够进行加工能量的调整。由此,可以得到任意的加工形状。
而且,在这里,为了便于理解,说明根据“间歇时间”的调整来改变放电频率的情况,但不限于“间歇”的形式。所谓对放电频率的增减进行调整操作的放电与放电间的间隔,是指主放电和主放电间的间隔,因此只要是主放电脉冲与主放电脉冲的时间间隔可以控制的方式,就可以是任何形式。具体来说,例如,也可以是如在图5所示的极间电压波形Wv的过程中由虚线所示,在极间施加与主放电用电压脉冲S3的施加无关系的脉冲的方式。或者,也可以是下述方式,即,预放电用电压脉冲S1在主放电电压脉冲S3结束后,无间歇时间Toff而直接施加,但在间歇时间Toff内,即使发生预放电,也不施加主放电电压。
而且,在根据极间状态判断所谓的正常放电、瞬间放电、短路等的情况下,也可以在参照其极间状态控制的同时控制上述时间间隔Toff。具体来说,可以是在极间状态良好的正常放电的情况下进行Toff控制,而在判断为短路的情况下不进行Toff控制的方式。通常,因为多是正常放电的电荷量大于短路状态的情况,所以对加工形状的影响也是正常放电大。因此,如果只在正常放电时进行Toff控制,则可以高效地得到需要的加工形状。
或者,相反地,也可以是在极间状态良好的正常放电的情况下不进行Toff控制,而只在判断为短路(或者瞬间放电)的情况下进行Toff控制的方式。在短路或瞬间放电的状态下,极间距离短,本质上容易在同一个位置产生放电。也就是说,短路及瞬间放电的状态,可以认为是在同一放电位置的放电频率易升高的状态。因此,通过只在短路及瞬间放电时进行Toff控制,可以高效地得到需要的加工形状。这些控制方式,可以根据加工装置的状态或加工状况任意选定。
实施方式3.
在该实施方式3中,对下述结构例进行说明在从预放电电流流过到位置判定、能量读出之前需要很长时间的情况下,即使生成主放电用电压脉冲施加停止信号,在时间上也来不及,从而不使用生成的主放电用电压脉冲施加停止信号就结束加工,因此该例对其进行处理。这是具有放电发生控制单元的结构的结构例。
在这种情况下,利用加工能量与电荷量成正比。也就是说,其采用下述方法在每次预放电后,持续微量放电(将其称为“延长放电”),使放电电流(将其称为“延长放电电流”)在规定期间内流过,然后切换为主放电。如图6所示,其包括2种方法。
图6是说明本发明的实施方式2的线电极放电加工装置的动作的时序图。图6中的S1~S4对应于图2所示的S1~S4,但在图6的S1中,在预放电用电压脉冲20a、20b中,增加规定脉冲宽度的电压脉冲(将其称为“延长放电用电压脉冲“)35a、35b。而且,在图6的S3中,表示了主放电用电压脉冲22a、22b延迟相当于延长放电用电压脉冲35a、35b的脉冲宽度而发生。
图6的S7中所示的脉冲信号36a、36b,是实施延长放电控制的控制信号,大致与放电检测脉冲21a、21b上升同步而上升,在经过与延长放电用电压脉冲35a、35b的脉冲宽度相同的时间宽度后下降。也就是说,延长放电用电压脉冲35a、35b由控制信号36a、36b生成。
图6的WI1、WI2,是用上述2种方法生成的第1放电电流和第2放电电流。说明正常放电时的情况。第1放电电流WI1中,表示在正极性的预放电电流37之后,负极性的微小延长放电电流38流过规定时间,然后负极性的主放电电流39流过的状态。第2放电电流WI2中,表示在正极性的预放电电流40之后,相同的正极性的延长放电电流41流过规定时间,然后负极性的主放电电流42流过的状态。这种情况下的延长放电电流41的大小,等于或大于预放电电流40,但相对主放电电流42则充分小。
图7是表示生成图6所示的第1放电电流WI1的电路的一个例子的电路结构图。图8是表示生成图6所示的第2放电电流WI2的电路的一个例子的电路结构图。
在图7所示的生成第1放电电流WI1的电路中,主放电用电源6a和预放电用电源6b并联地与生成延长放电电流38的延长放电电路6c连接。预放电用电源6a具有直流电源V6a和构成开关电路的4个FET 6a-1~FET 6a-4。在4个FET 6a-1~FET 6a-4中,FET 6a-1和FET 6a-4的串联电路、FET 6a-2和FET 6a-3的串联电路与直流电源V6a并联连接。而且,FET 6a-1和FET 6a-4的串联连接端与线电极1连接,FET 6a-2和FET 6a-3的串联连接端经由限流用电阻器R,与被加工物3连接。这样,在预放电用电源6a中,通常在极间串联插入高阻抗的限流用电阻器R(电阻值为例如8Ω)。
延长放电电路6c也具有直流电源V6c和构成开关电路的4个FET 6c-1~FET 6c-4。在4个FET 6c-1~FET 6c-4中,FET 6c-1和FET 6c-4的串联电路以及FET 6c-2和FET 6c-3的串联电路与直流电源V6c并联连接。而且,FET 6c-1和FET 6c-4的串联连接端与线电极1连接,FET 6c-2和FET 6c-3的串联连接端与被加工物3连接。
延长放电电路6c的直流电源V6c,如果是大于或等于预放电电源电压的电源电压,则电弧不易中断,因而优选,但未必要高于预放电用电源电压,可以是相同程度。但是,如果将与预放电用电源6a相同的高阻抗的限流电阻器串联插入极间,则可能无法维持电弧,因此设计为至少小于预放电用电源中使用的电阻值(8Ω)的阻值。因此,在图7所示的延长放电电路6c中,采用不将限流电阻直接串联插入极间的结构。
下面,参考附图6,对于生成图7所示的第1放电电流WI1的电路的动作进行说明。而且,为了便于说明,示出正常放电时的情况。在图6的S1中,使FET 6a-1、FET 6a-2进行接通动作而向极间施加预放电用电压。然后,在图6的S2中,如果输入放电检测脉冲21a,则使FET 6a-1、FET 6a-2进行断开动作。也就是说,向极间施加预放电用电压脉冲20。同时,在图6的S7中,在控制信号36a上升时,使FET 6a-3、FET 6a-4进行接通动作。然后,在图6的S7中,在控制信号36a下降时,使FET 6a-3、FET 6a-4进行断开动作,同时从主放电用电源6b输出主放电用电压脉冲22a。
由此,在放电初期,正极性的预放电电流37,以直流电源V6a→FET 6a-1→线电极1→被加工物3→限流用电阻器R→FET 6a-2→直流电源V6a的循环流过,如果经过预放电用电压脉冲20a的施加时间(脉冲宽度),则负极性的微小延长放电电流38,立刻开始以直流电源V6c→FET 6c-3→被加工物3→线电极1→FET 6c-4→直流电源V6c的循环流过。延长放电电流38流过直至控制信号36a下降的定时,随即相同的负极性的主放电电流39开始流过。
另一方面,如图6所示,第2放电电流WI2中的延长放电电流41,与预放电电流40同极性,其大小等于或大于预放电电流40,因此可以认为处于强化预放电电流40的关系。因此,生成该第2放电电流WI2的电路中的延长放电电路,在图7所示的电路中,可以采用与预放电电流6a相同的结构,在这里说明其他结构例。
也就是说,在图8所示的生成第2放电电流WI2的电路中,采用更简单的电路结构,在图7所示的电路中,取代延长放电电路6c而设置延长放电电路6d。由于延长放电电路6d组合到预放电用电源6a中作为局部电路,因此由与限流用电阻器R并联连接的2个双向开关SW构成。
下面,参考图6,对图8所示的生成第2放电电流WI2的电路的动作进行说明。而且,为了便于说明,示出正常放电时的情况。图6中的S 1中,使FET 6a-1、FET 6a-2进行接通动作,向极间施加预放电用电压。然后,在图6的S2中,即使输入放电检测脉冲21a,也不使FET 6a-1、FET 6a-2进行断开动作,而是继续进行接通动作。同时,在图6的S7中,在控制信号36a上升时,使双向开关SW进行接通动作,在经过了控制信号36a的脉冲宽度大小的时间后的控制信号36a下降时,使FET 6a-1、FET 6a-2及双向开关SW进行断开动作。同时,由主放电用电源6b输出主放电用电压脉冲22a。也就是说,向放电初期的极间施加的不是预放电用电压脉冲20a,而是在预放电用电压脉冲20a上附加了延长放电用电压脉冲35a的长脉冲宽度的电压脉冲。
由此,在放电初期,经由限流用电阻器R而流过的正极性预放电电流40,通过低阻抗的双向开关SW,成为同极性的延长放电电流41而开始流动。延长放电电流41流过直到控制信号36a下降的定时,随即负极性的主放电电流42开始流过。
由此,根据实施方式3,因为能够使主放电电流的供给定时延迟,所以能够确保充分的判断预放电位置、到形状识别·校正电路指示对脉冲振荡器的最佳加工能量的时间,进而能够更动态地调整主放电用电压脉冲进行的加工量。例如,如果主放电用电压脉冲施加停止信号在主放电用电压脉冲输出定时之前上升,则不供给主放电电流。另外,形状识别·校正电路因为不需要高速部件,所以使得电路结构成为更加便宜、简单的结构。
延长放电电路如上所述,需要使用低于预放电用电源的阻抗,以使得电弧放电可以持续下去,为了更加精确地计测·调整加工量,则需要高于主放电用电源的阻抗。基于这种考虑,则如图8所示,不只是将预放电用电源的一部分低阻抗化而形成延长放电电路,也可以将主放电电源的一部分高阻抗化而成为延长放电电路。例如,主放电用电源为了确保电流容量,通常将FET并联配置。如果只打开该FET的一部分,则能够以高于常用主放电用电源的高阻抗驱动,可以使其作为延长放电电路动作。
实施方式4.
图9是说明由本发明实施方式4中的线电极放电加工装置实现的加工方法的概念图。在实施方式1、3中,对于第1次切削(粗加工)的直线度提高进行了说明。在该实施方式中,对于下述方法进行说明在图1所示的结构中,形状识别·校正电路16不在第1次切削进行加工能量调整,而是作为单纯的形状监视器使用,在第2次切削时进行能量调整。
在图9中,在第1次切削时,由形状识别·校正电路16,将由主放电位置判断电路15判断的位置信息和向其中投入的能量,输出给控制装置11,利用控制装置11显示已完全获取的状态。而且,在这里,在放电位置的判别中,使用更加容易判别的主放电位置判断电路15,但如前所述,当然也可以使用预放电位置判断电路14。
形状识别·校正电路16,能够通过实时地将X轴、Y轴的2维位置信息和每个Z轴的加工能量,保存在控制装置11具有的作为存储单元的存储装置中,作为第1次切削时的监视器进行动作。因为将加工能量反转而成为被加工物3的加工量,所以如果以图9所示的例子说明,则相对被加工物3的最终目标加工位置45,主要是上下端不能进行加工。
因此,在第2次切削中,形状识别·校正电路16根据每个X、Y坐标,由控制装置11将Z轴方向的各个位置处应加工的量输出给脉冲振荡器10,根据该值,脉冲振荡器10向加工用电源6输出指令。如果是第2次切削电平,则虽然主放电电流的电流值本身很低,但因为使用预放电用电源6a、主放电用电源6b这2个进行加工,所以与实施方式1同样地,可以采用由预放电电流确定放电位置、调整主放电用电源6b的加工能量的方法。这样,形状识别·校正电路16在该实施方式4中,利用控制装置11作为形状预测单元11及加工能量调整单元进行动作。
因为在第1次切削时不进行加工能量的调整,所以第1次切削的加工速度将提高。另外,在第2次切削时,因为预先得到应加工的量,所以形状识别·校正电路16不一定要高速性·大容量,可以由简单的结构实现直线精度的提高。
而且,在第2次切削时,因为对每一个放电位置计测加工能量并送入控制装置11,所以可以将第1次切削、第2次切削合并,监视当前的加工形状,用于第3次切削以后的条件设定。第3次切削以后,通常是指已经不使用主放电用电源6a而完全使用预放电用电源6a的微弱加工的时间区域。
图10是表示与粗加工条件的电压·电流波形进行比较的精加工条件的电压·电流波形的一个例子的图。图10(a)表示粗加工条件的电压·电流波形例,图10(b)表示精加工(精细加工)条件的电压·电流波形例。如图10(a)(b)所示,精加工(精细加工)条件下的峰值电流值小于或等于数A~数十A大小的粗加工条件的预放电电流,但放电频率为数MHz大小,是远高于粗加工条件下的数十kHz的高频。在该精加工的时间区域中,因为没有粗加工条件下的预放电电流47、主放电电流48的概念,所以不易实时计测放电位置,缩减加工能量。
但是,在精加工(精细加工)条件下,因为能够预先掌握被加工物的形状,所以可以仅通过X、Y坐标识别大致预测在哪里放电。例如,如果能够推测对应于预测加工形状而靠近线电极,同时放电间隙变小而易放电的位置,则可以使预先调整了投入加工能量的加工电流流过。其中,在加工能量投入时,放电位置判断电路已经断开,但可以以根据实际流过的加工电流计测放电位置,实现预测加工形状、预测放电位置的校正。
但是,这里的加工能量的水平,是不能在放电电流脉冲流过的时间内进行充分调整的水平。这是因为,当极间为断开(非放电)状态时,作为电容性负载而积蓄的电荷在放电的同时作为加工电流流入,然后直接结束放电。也就是说,即使在极间施加了预放电用电压,在极间进行的也是向放电间隙(极间)充电→极间电压提高→放电开始→极间电压降低→放电停止→向放电间隙充电的循环。
因此,加工能量的调整,是使预放电用电源6a的电压值可变来调整,或使设在预放电用电源6a与极间的电阻器的电阻值可变来调整。在图11中表示此时的电路结构。图11是表示调整精加工条件的加工能量的电路的一个例子的电路结构图。
在图11中,在预放电用电源6a和被加工物3之间,将多个双向开关SW和限流用电阻器R的串联电路(在图11中是2个,即双向开关SW1和限流用电阻器R1的串联电路、和双向开关SW2和限流用电阻器R2的串联电路)并联连接。限流用电阻器R1例如是1kΩ,限流用电阻器R2例如是2kΩ。
在希望增加加工量的情况下,通过使限流用电阻器R1、R2并联进行动作,使用0.67kΩ的限流用电阻器向极间供给精加工电流。另外,在减小加工量的情况下,例如仅通过使限流用电阻器R2动作,以2kΩ限流用电阻器向极间供给电流。由此,能够与电源电压调整同样地调整加工能量,以能够进行第3次切削以后的形状校正。此时,当然,即使是这种微加工电流区域,也可以根据电流传感器13a、13b的信号,判断放电位置。
另外,在预测放电位置与实际放电位置有很大差异的情况下,也可以根据连续的放电位置判断下一次放电,进行加工能量调整。例如,如图10中所说明的,在精加工条件下,高频电流连续流过。根据情况有时放电与放电连续。这些可以认为大致在同一个位置放电。因此,如果根据前一个放电位置,认为下一次放电位置也大致为同一个位置,则可以根据形状识别·校正电路16及控制装置11的保持内容判断该位置中的所需加工量,以调整加工能量。
如上所述,实施方式1~4中的形状校正的考虑方法,因为是监视加工能量而进行该加工能量的调整,所以只要是在例如放电在同一个加工区域中连续进行时,能够确认电流脉冲宽度小、峰值电流减小、以及作为加工电流积分值的电荷量减小这样的加工能量的减少,则可以认为是属于本发明的加工方式。
在这里,对例如专利文献1和本发明的差异进行说明。在根据本发明实现直线精度提高的情况下,形状识别·校正电路16进行动作,以校正由加工能量偏差产生的加工量的误差。与此相对,以专利文献1为代表的现有利用放电位置检测器的线电极加工装置,其目的在于集中放电检测及其避免(控制)。所谓集中放电,是在同一位置的加工能量的偏差,所以本发明和现有例子都是定位于检测加工能量偏差而进行控制。但是,因为二者概念上存在差异,所以其动作有很大不同。
现有例中的集中放电检测,是讨论在同一位置、时间上连续的放电。在现有例中,所谓同一位置的范围,在这种情况下,是1次放电的大小(例如电弧柱)的范围,至多可以考虑数十μm~数百μm的程度(非专利文献1)。另外,时间上的范围也至多是2ms~3ms的程度(非专利文献2)。与此相对,本发明中提出的形状校正,是在数百ms~数秒期间内对Z轴方向观测、处理数mm~十几mm范围内的加工能量的偏差。也就是说,本发明中的集中放电检测,是非专利文献2中的集中放电不再观测的区域的讨论。
此外,关于加工能量偏差的计数时间,应严格地根据线电极行进方向的加工速度和X(Y)坐标中的精度计算出。例如,考虑将板厚60mm的被加工物,使用0.3mm直径的线电极、在300mm2/min的条件下进行加工。此时,如果考虑放电间隙是100μm左右、线电极振动也是±100μm左右,则可以认为累积能量的计数量相对于线电极的行进方向至多设定为100μm左右。因为线电极在移动方向以5mm/min行进,所以如果是100μm则需要1.2秒。也就是说,在这段时间内计算累积能量、进行形状识别即可。即使以10μm精度这样的高精度进行形状校正,加工时间也必须是120ms,所以可知与在非专利文献2中所说的所谓集中放电的控制的不同。
具体来说,在例如专利文献1中提出的集中检测电路中,在对数百μm以下的被加工物进行加工的情况下,判断为在从放电开始数个脉冲~数百个脉冲的期间的集中放电,并减少加工能量,与此相对,由本发明提出的形状识别·校正电路16,对于在对数mm以上的被加工物进行加工的情况,在从放电开始到数百~数万个脉冲的时间内识别其能量过大、并减少加工能量。反之,如果考虑同样的被加工物条件,则即使是集中检测电路完全不反应的放电分散的状态,如果统计上加工能量过大,则形状识别·校正电路16也可以动作,进行该加工能量的调整。
实施方式5.
图12是表示本发明实施方式5中的线电极放电加工装置的结构的框图。在该实施方式5中,对于不是预放电电流进行的放电位置判断,而是根据主放电位置预测的加工能量调整进行说明。也就是说,在图12中,在图1(实施方式1)所示的结构中,省略预放电位置判断电路14,在主放电位置判断电路15与形状识别·校正电路16之间,设置放电位置预测电路17。对于设置放电位置预测电路17的意义,参考图13进行说明。
图13是表示预测由图12所示的主放电位置判断电路得到的放电位置、和根据该放电位置预测下一个放电位置时的状态。在图13中,横轴是加工时间,纵轴是被加工物坐标(放电位置)。图13(a)所示的实验数据,是使用板厚60mm的被加工物,描绘由主放电位置判断电路15得到的放电位置。
作为直线度降低的一个主要原因的线电极振动已经做了说明。振动有一定的规律性,与之对应放电位置也有一定的规律性。根据图13(a)所示的实验数据可知,放电位置从上到下、从下到上连续地推移,并不是完全地无序放电。另外,此时的周期也大致是300us(频率3.3kHz)。
图13(b)所示的预测数据,是根据该试验数据计算预测点而描绘得到的。可以看出两者具有良好的一致性。此时的所谓预测计算,是指单纯地根据N(-1)的放电位置和N(0)的放电位置计算移动距离,通过使该移动距离与N(0)吻合,得到N(+1)的放电位置。然后,在计算结果大于或等于+30、小于或等于-30的情况下,进行折返。由此,即使是完全不考虑时间概念的简单系统,也能够一定程度地预测放电位置。可以认为,这是因为放电在这些观测条件下在时间上均匀地产生。
此时,在相对于时间轴放电不均匀的情况下,需要进行时间校正。也就是说,在根据N(-1)的放电位置和N(0)的放电位置计算移动距离的同时,通过由N(-1)的时间和N(0)的时间计算放电间隔,求出从N(-1)到N(0)的移动速度。然后,在N(+1)的放电检测瞬间,计算从根据该移动速度求得的N(0)开始的移动距离,预测N(+1)的位置。
也就是说,在图12所示的结构中,主放电位置判断电路15进行放电位置的确认,根据在该过程中计算出的放电位置,放电位置检测电路17按照上述算法预测下一个放电位置,将该预测到的位置信息传送至形状识别·校正电路16。由形状识别·校正电路16,向脉冲振荡器10发出用于实现这样得到的预测位置的目标加工能量的指令。脉冲振荡器10向加工电源6发出控制信号,进行加工。然后,根据该加工电压,由主放电位置判断电路15计测流过的实际的放电电流,为了预测下一次放电,向放电位置预测电路17发出信号,同时将实际的放电位置传送给形状识别·校正电路16,计算加工能量。由此,可以通过将预先求得的投入加工能量向该预测位置投入,得到与实施方式1同样的提高直线度的效果。
由此,根据实施方式5,因为其使用利用主放电位置进行判断的放电位置预测法,所以不需要预放电位置判断电路14进行的放电位置判断。因此,不需要从预放电位置判断到主放电电流接通的短时间内的运算,不需要高速部件,可以用较简单而便宜的结构实现形状识别·校正电路。
实施方式6.
本发明的要点之一在于,在施加主放电电流之前探寻放电位置。在实施方式1中,说明了利用预放电电流计算放电位置的情况,在实施方式5中,说明了通过利用了主放电位置判断的放电位置预测,预测下一个放电位置的情况。在该实施方式6中,作为其他放电位置计算方法,说明不是利用主放电电流脉冲之前的预放电脉冲、而是利用其他脉冲(将其称为“虚脉冲”)进行放电位置计测的例子。例如,已知在水中放电加工的情况下,为了防止电蚀,在预放电脉冲施加之前施加交流脉冲,将极间的平均电压控制为大约0V。在该实施方式6中,以与加工无关地施加的该脉冲作为虚脉冲,用于位置计测。
在实施方式1中说明的预放电位置判断的课题,是从预放电发生开始,到位置判断、形状识别、加工能量调整(施加停止信号输出)的高速性。因此,说明了如果有需要则使用延长放电电路等(实施方式3)。与此相对,在实施方式6中所示的虚脉冲,因为利用预放电脉冲施加前的脉冲的放电位置,所以有较充裕的时间。另外,如在实施方式4中所说明的,因为放电位置有规律性,时间上接近的放电与放电在空间上也相互接近,所以,可以认为虚脉冲中的放电位置和主放电电流中的放电位置大致相同。
在该实施方式6中,利用图1(实施方式1)所示的线电极放电加工装置的结构进行说明。可以将此处的预放电位置判断电路14直接作为虚脉冲位置判断电路进行利用。图14是说明本发明的实施方式6中的线电极放电加工装置的动作的波形图。
在图14中,虚脉冲50如上所述,因为原本是使极间平均电压为0V,所以对加工不起作用。此处的检测放电,是利用虚脉冲位置判断电路14进行放电位置计测53。到下一个预放电用电压脉冲51的施加、放电检测、主放电用电压脉冲52的施加的时间较长,为数us到数十us。在该期间内,形状识别·校正电路16判断该放电位置处的最佳的加工能量,脉冲振荡器控制主放电用电源6b而输出主放电用电压脉冲52,以使得流过所需的脉冲宽度的主放电电流脉冲54。实际的放电位置计测,可以与实施方式1同样地,使用放电电流位置判断电路15。
通过采用这种结构,放电位置判断电路14、15和形状识别·校正电流16,不必成为高速型,而能够以较简单的结构进行提高直线精度的形状校正。而且,在图14中,作为虚脉冲使用与预放电脉冲极性相反的脉冲,但对虚脉冲的极性没有限制。
实施方式7.
图15是说明本发明的实施方式7的线电极加工装置的动作的波形图。在该实施方式7中,对于不是使用虚脉冲,而是使用预放电用电压脉冲,得到与使用虚脉冲的实施方式6同样的作用·效果的方法进行说明。
在图15中,表示了施加2次预放电用电压脉冲56的情况。也就是说,即使在最开始检测出预放电,也不施加主放电用电压脉冲57,而是在第2次检测出预放电时,进行放电位置计测58,使其动作以施加主放电用电压脉冲57,以使得流过所需的脉冲主放电电流脉冲59。使用这种方式,也能够得到与上述虚脉冲相同的效果。
如在现有例中所说明的,通常不能在线电极放电加工装置中调整Z轴方向(线电极行进方向)的放电状态。至多是相对于线电极行进方向调整放电状态,在这种情况下,Z轴方向成为均匀的电气条件(加工状态)。与此相对,根据本发明,如在各个实施方式中说明的,因为在检测(或预测)放电位置的同时,调整加工能量,所以可改变Z轴方向的电气条件。在实施方式1~7中,对于主要用于提高直线精度的使用方法进行了说明,但当然并不限于此。
在以下所示的实施方式8~10中,对于使用了以上说明的实施方式1~7所示的方法的加工例(其1~其3)进行说明。
实施方式8.
图16是说明作为本发明的实施方式8,根据被加工物的部位实施不同的加工方法的加工例的概念图。在本发明中,如图16所示,可以只使得被加工物3的一部分61(在图16中,为上方侧的表面)的表面粗糙度粗糙,使得另一部分62(在图16中为下方侧的表面)的表面粗糙度精细。
已知表面粗糙度与每1次放电中的放电能量有关。利用这一点,希望表面粗糙的位置61设定为电荷量大,希望表面精细的位置62设定为电荷量小。由此,通过使表面粗糙度局部变化,可以期待在嵌合部件等中的新用途。
这种加工并不是局限于第1次切削中。也可以在第2次切削以后的表面加工中应用。通过在第1次切削进行普通的加工,而在第2次切削,选择性地将图16中的下部表面精加工,可以使得表面粗糙度有差别。
实施方式9.
图17是作为本发明实施方式9,说明只加工被加工物的一部分的情况下的加工例的概念图。在本发明中,如图17所示,可以只加工被加工物的一部分。特别地,在表面加工中,可以只选择特定部位进行挖下加工。电弧挖下深度的上限,是除了加工位置外,由于短路而妨碍加工的区域。例如,认为通过缓解线电极拉力,能够进行线电极1直径的0.01倍到5倍程度的电弧挖下加工。
精加工中,为了提高精度,线电极1的拉力设定为一定强度是必需条件,但如果使用本发明的技术,则对于线电极拉力的设定没有限制。通常,因为线电极强度与线电极剖面积成正比,与线电极拉力成反比,所以通过缓解线电极拉力,可以增大线电极强度,进一步增强加工能量,所以可实现高速化。
实施方式10.
图18是说明作为本发明的实施方式10,同时重叠加工多个材质不同的被加工物时的加工例的概念图。在本发明中,如图18所示,在多个材质不同的被加工物重叠的情况下,可以同时将其分别加工。在图18中,说明在低阻抗材料64、66之间夹着高阻抗材料65的例子。
在高阻抗材料65等难加工材料的加工中,有时例如长脉冲低峰值的电流波形为最佳加工条件。此外,对于普通的低阻抗材料64、66,则希望短脉冲高峰值的电流波形。在加工这些重叠的图18所示的复合材料的情况下,以前,必须是在哪种材料适合于哪种条件、或二者均偏离其适当条件的状态进行加工。
与此相对,在本发明中,即使是图18所示的复合材料,只要能够把握其板厚即材质分界线,即只要在加工前的条件设定时,预先将各个被加工物板厚及适用的电流波形,存储在控制装置11具有的存储装置中,则使用实施方式1~7中说明的方法,通过比较其边界位置和放电位置(图中上下方向的Z轴上的位置),可以判断目前正在加工哪种材质。这样,在判断为加工高电阻材料65的放电位置的情况下,由加工用电源6施加长脉冲低峰值的电流波形进行加工,在判断为加工低电阻材料64、66的放电位置的情况下,由加工用电源6施加短脉冲高峰值的电流波形进行加工。通过进行这种加工,即使在将多个不同材质的材料重叠而同时加工的情况下,也可以选择并施加与各个材质适合的电流波形,因此可以进行高速且优质的加工。而且,电流波形的形状形成,可以通过例如改变电源电压操作或FET并联动作数量等的方法实现。
实施方式11.
在该实施方式中,关于更高性能地进行集中放电检测·防止技术的方法,对本发明和现有例的优势差别进行说明。现有例中的集中放电检测,包括专利文献1在内,其技术思想是利用主放电电流计测放电位置的,不是在主要的加工电流施加前确定放电位置。因此,还提出在集中放电检测电路也检测出多次放电连续而大致在同一个位置发生的情况下,提高线电极的进给速度、减小线电极拉力、缩减加工能量、扩大放电间歇时间等的避免集中方法或防止断线的方法。也就是说,至少检测2次集中放电,进行第3次以后的放电控制。
与此相对,在本发明中,因为能够在主要的加工电流施加前判断放电位置,所以可以判断在该时刻是否集中放电。这一点,可以如实施方式1所示,使用预放电用电压脉冲计测放电位置,也可以如实施方式6所示,使用虚脉冲计测放电位置。另外,即使是如实施方式5所示预测放电位置的情况,也可以通过捕捉放电位置变化率变小等的预兆,预测集中放电。
无论怎样,在本发明中,判断主放电电压脉冲施加前是否集中放电,在判断为集中放电即向同一个位置放电的情况下,因为能够从初始预定的投入量中减少加工能量,所以可以防止线电极断线,提高生产性。
如上所述,在本发明涉及的线电极放电加工装置中,利用预放电电流进行放电位置检测,调整之后施加的主放电电流的能量。在电路内设置形状判断电路,与放电位置信息一起存储主放电电流的能量信息,计算在该放电位置的适当主放电能量。如果由预放电电流判断出放电位置,则由形状判断电路,使得电源电路动作,输出与该位置信息对应的最佳主放电能量的量。
另外,可以认为放电位置主要是由于线电极振动而有某种规律性地移动变化,所以利用该规律性推测下一个放电位置。具体来说,设置放电位置预测电路,预测下一个位置并利用由形状判断电路计算出的能量进行加工。并且,还并用由主放电电流计测真实的放电位置,修正放电位置预测电路的计算过程。
在实现向集中放电检测电路的应用的情况下,在利用使用了预放电电流的放电位置判断单元,判断与前次(之前)的放电位置为同一个位置的情况下,通过缩减主放电电流的能量,或停止主放电电流的施加本身,防止因集中放电引起的线电极断线。
另外,在将多个材质不同的被加工物重叠进行加工的情况下,在加工前的条件设定时,预先将各个被加工物的板厚及适用的电流波形编程,存储在存储装置中,与根据上述预放电电流的放电位置判断和放电位置判断电路连动,判断被加工物的材质,用最佳的加工条件分别加工。
如上所述,根据本发明,因为可以根据需要对每个加工位置缩减加工能量,所以可以提高直线精度。而且,可以更积极地在线电极移动方向(Z轴方向)进行任意形状的加工。
另外,如果使用放电位置预测电路,因为可以在从主放电电流结束后到下一次主放电电流施加的期间内,预测放电位置,进行必需加工能量的选定,所以不需要选择电路部件为超过必需的高速部件,可以仅由较便宜的电路结构进行设计。
而且,如果利用预放电电流进行集中放电的判断,则可以判断在施加第2个脉冲中的主放电电流之前是集中放电,因为可以根据这一点缩减加工能量,所以能够防止线电极断线。或者,因为能够提高线电极断线前的最大加工速度,所以可以提高生产性。
此外,即使是在重叠多个材质不同的被加工物的情况下,通过使Z轴方向的坐标和各种材质(被加工物)的对应关系为已知状态,可以根据放电位置在主放电电流施加之前判断对应的材质,基于这一点,根据其材质选择适当加工条件,同时进行加工。也就是说,即使在重叠多个材质不同的被加工物的情况下,也能够提高加工速度,提高生产性。
工业实用性如上所述,本发明涉及的线电极放电加工装置及线电极放电加工方法,可用于实现直线度的提高,防止连续2次集中放电引起的线电极断线,即使在重叠多个材质不同的被加工物的情况下也不会降低加工速度,从而提高生产性。
权利要求
1.一种线电极放电加工装置,其具有放电发生控制单元,其向线电极和被加工物之间的电极间,至少依次施加预放电用电压脉冲和主放电用电压脉冲,以产生脉冲状的放电;电流测定单元,其在多条通电路径,测定流过前述电极间的放电电流;以及放电位置判断单元,其在由前述多个电流测定单元的测定结果求出放电位置的情况下,在至少第2次施加前述预放电用电压脉冲时,判断放电位置,其特征在于,具有加工能量调整单元,其将下述放电位置中的任一个放电位置,作为在施加前述主放电用电压脉冲前判断出的放电位置,即,在施加前述预放电用电压脉冲时前述放电位置判断单元求出的放电位置、或根据由之前的前述主放电用电压脉冲等计算出的过去放电的放电位置预测出的放电位置、或在施加前述预放电用电压脉冲前产生的电压脉冲的施加时前述放电位置判断单元求出的放电位置,并且,根据需要,对在前述主放电用电压脉冲施加前判断出的放电位置、和在该主放电用电压脉冲施加时前述放电位置判断单元求出的放电位置进行比较,反映在下次进行的该主放电用电压脉冲施加前进行判断的放电位置的判断中,然后根据该判断出的放电位置调整该主放电用电压脉冲的脉冲宽度或电压值来调整加工能量,将该调整结果传送给前述放电发生控制单元,使其反映该调整结果。
2.如权利要求1所述的线电极放电加工装置,其特征在于,前述加工能量调整单元,将下述放电位置中的任一个放电位置,作为在施加前述主放电用电压脉冲前判断出的放电位置,即,在施加前述预放电用电压脉冲时前述放电位置判断单元求出的放电位置、或根据由之前的前述主放电用电压脉冲等计算出的过去放电的放电位置预测出的放电位置、或在施加前述预放电用电压脉冲前产生的电压脉冲的施加时前述放电位置判断单元求出的放电位置,并且,根据需要,对在前述主放电用电压脉冲施加前判断出的放电位置、和在该主放电用电压脉冲施加时前述放电位置判断单元求出的放电位置进行比较,反映在下次进行的该主放电用电压脉冲施加前进行判断的放电位置的判断中,在该判断出的放电位置与前次判断出的放电位置基本一致的情况下,通过调整该主放电用电压脉冲的脉冲宽度或电压值,实现使本次施加的前述主放电用电压脉冲产生的加工能量小于初始预定的加工能量的调整,并将该调整结果传送给前述放电发生控制单元,使其反映该调整结果。
3.如权利要求1所述的线电极放电加工装置,其特征在于,前述加工能量调整单元,在前述被加工物为重叠多个不同材质的材料的情况下,将下述放电位置中的任一个放电位置,作为在施加前述主放电用电压脉冲前判断出的放电位置,即,在施加前述预放电用电压脉冲时前述放电位置判断单元求出的放电位置、或根据由之前的前述主放电用电压脉冲等计算出的过去放电的放电位置预测出的放电位置、或在施加前述预放电用电压脉冲前产生的电压脉冲的施加时前述放电位置判断单元求出的放电位置,并且,根据需要,对在前述主放电用电压脉冲施加前判断出的放电位置、和在该主放电用电压脉冲施加时前述放电位置判断单元求出的放电位置进行比较,反映在下次进行的该主放电用电压脉冲施加前进行判断的放电位置的判断中,根据各个前述被加工物的材质不同,确定在该判断出的放电位置施加的前述主放电电压脉冲的波形,并将该确定结果传送并前述放电发生控制单元,使其反映该确定结果。
4.如权利要求1所述的线电极放电加工装置,其特征在于,前述加工能量调整单元,通过向输出前述主放电用电压脉冲的前述放电发生控制单元发送放电用电压脉冲停止信号,进行前述主放电用电压脉冲的脉冲宽度的调整。
5.如权利要求1所述的线电极放电加工装置,其特征在于,前述加工能量调整单元,通过前述主放电用电压脉冲的施加时间间隔的调整,控制放电频率而调整加工能量,上述主放电用电压脉冲的施加时间间隔的调整,包括未施加前述预放电用电压脉冲及前述主放电用电压脉冲的间歇时间的调整。
6.如权利要求1所述的线电极放电加工装置,其特征在于,前述放电发生控制单元,具有延长放电电路,作为通过在由前述预放电用电压脉冲产生的放电后也持续同极性的放电,使前述主放电用电压脉冲的施加时间延迟的机构,该延长放电电路在前述预放电用电压脉冲和前述主放电用电压脉冲之间,施加以与前述预放电用电压脉冲相同极性,具有规定脉冲宽度的延长放电用电压脉冲。
7.如权利要求1所述的线电极放电加工装置,其特征在于,前述放电发生控制单元,具有延长放电电路,作为通过在由前述预放电用电压脉冲引起的放电后也持续相反极性的放电,使前述主放电用电压脉冲的施加时间延迟的机构,该延长放电电路向前述电极之间,在由前述预放电用电压脉冲引起的放电电流之后,供给规定时间的相反极性的放电电流。
8.一种线电极放电加工装置,其具有放电发生控制单元,其向线电极和被加工物之间的电极间,至少依次施加预放电用电压脉冲和主放电用电压脉冲,以产生脉冲状的放电;电流测定单元,其在多条通电路径,测定流过前述电极间的放电电流;以及放电位置判断单元,其根据前述多个电流测定单元的测定结果,求出放电位置,其特征在于,具有形状预测单元,其在第1次切削时和第2次切削时的至少前述第1次切削时,对于在施加前述预放电用电压脉冲和前述主放电用电压脉冲中的一个或两个时前述放电位置判断单元求出的Z坐标上的每个放电位置,存储由施加在该放电位置的前述主放电用电压脉冲产生的X、Y坐标上的加工能量信息,根据存储的X、Y坐标处的累积加工能量,预测当前的加工形状;以及加工能量调整单元,其在第2次切削时以后,或者该第2次切削时包含在前述形状预测单元的对象中的情况下的第3次切断时以后,根据前述形状预测单元预测出的加工形状,调整由接通的前述预放电用电压脉冲产生的加工能量,并将该调整结果传送给前述放电发生控制单元,使其反映该调整结果。
9.如权利要求8所述的线电极放电加工装置,其特征在于,前述加工能量调整单元,调整输出前述预放电用电压脉冲的预放电用电源的输出电压。
10.如权利要求8所述的线电极放电加工装置,其特征在于,前述加工能量调整单元,调整设置在输出前述预放电用电压脉冲的预放电用电源和前述电极之间的电阻器的电阻值。
11.一种线电极放电加工方法,其用于具有下述部分的线电极放电加工装置放电发生控制单元,其向线电极和被加工物之间的电极间,至少依次施加预放电用电压脉冲和主放电用电压脉冲,以产生脉冲状的放电;电流测定单元,其在多条通电路径,测定流过前述电极间的放电电流;以及放电位置判断单元,其根据前述多个电流测定单元的测定结果,求出放电位置,其特征在于,包括下述工序在前述被加工物为重叠多个不同材质的材料的情况下,在存储单元中设定各材质的边界位置坐标及适用的电流波形;在施加前述主放电用电压脉冲之前,判断放电位置;以及参照前述存储单元,根据每个前述被加工物的材质不同,确定施加于前述判断出的放电位置上的前述主放电电压脉冲的波形,将该确定结果传送给前述放电发生控制单元,使其反映该确定结果。
12.如权利要求11所述的线电极放电加工方法,其特征在于,在前述主放电用电压脉冲施加前进行判断的放电位置,是在前述预放电用电压脉冲施加时前述放电位置判断单元求出的放电位置,根据需要,对在前述主放电用电压脉冲施加前判断出的放电位置、和在该主放电用电压脉冲施加时前述放电位置判断单元求出的放电位置进行比较,反映在下次进行的该主放电用电压脉冲施加之前进行判断的放电位置的判断中。
13.如权利要求11所述的线电极放电加工方法,其特征在于,在前述主放电用电压脉冲施加前进行判断的放电位置,是根据由前一个前述主放电用电压脉冲等计算出的过去放电的放电位置预测出的放电位置,根据需要,对在前述主放电用电压脉冲施加前判断出的放电位置、和在该主放电用电压脉冲施加时前述放电位置判断单元求出的放电位置进行比较,反映在下次进行的该主放电用电压脉冲施加之前进行判断的放电位置的判断中。
14.如权利要求11所述的线电极放电加工方法,其特征在于,在前述主放电用电压脉冲施加前进行判断的放电位置,是在施加在前述预放电用电压脉冲前发生的电压脉冲的施加时前述放电位置判断单元求出的放电位置,根据需要,对在前述主放电用电压脉冲施加前判断出的放电位置、和在该主放电用电压脉冲施加时前述放电位置判断单元求出的放电位置进行比较,反映在下次进行的该主放电用电压脉冲施加之前进行判断的放电位置的判断中。
全文摘要
本发明提供一种线电极放电加工装置及方法,其可提高被加工物的直线精度,防止连续2次的集中放电,即使在重叠多个材质不同的被加工物的情况下,也能够采用对各种材质来说最佳的加工条件而同时加工,其具有放电发生控制单元,其在线电极和被加工物的电极之间,至少依次施加预放电用电压脉冲和主放电用电压脉冲,以产生脉冲状的放电;电流测定单元,其在多条通电路径,测定前述电极间通过的放电电流;放电位置判断单元,其根据前述多个电流测定单元的测量结果,求出放电位置;以及加工能量调整单元,其根据在前述主放电用电压脉冲施加前判断出的放电位置,调整由该主放电用电压脉冲产生的能量,将该调整结果反映给前述放电发生控制单元。
文档编号B23H7/02GK101052489SQ20068000117
公开日2007年10月10日 申请日期2006年4月5日 优先权日2005年9月15日
发明者桥本隆, 佐藤达志, 岩田明彦, 鹈饲佳和, 小野寺康雄 申请人:三菱电机株式会社
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