专利名称：线放电加工中的切掉部分加工方法
技术领域：
本发明涉及一种通过向线电极和被加工物之间施加极间电压而产生的放电能量来对被加工物进行放电加工，能够将通过放电加工而从被加工物切掉的切掉部分保持在被加工物上的线放电加工中的切掉部分加工方法。
背景技术：
通常，线放电加工机是通过在线电极与硬质合金、淬火钢等被加工物之间弓I发放电现象来对被加工物进行切掉加工的工作机械，在开始进行放电加工时，线电极预先穿过在被加工物上贯通的穿丝孔等孔，在线放电加工中，一直向被加工物的规定的加工形状的放电加工部位供给线电极。在例如浸溃型线放电加工机中，被加工物在浸溃在加工槽内的加工液中的状态下，被夹持件固定在工作台上。在使线电极穿过被加工物的放电加工部位的方式的放电加工中，在放电加工路径封闭的情况下，从被加工物分离加工品或切掉部分。以往，作为线放电加工方法公知有通过I个加工程序能够进行第I次的加工，还进行第2次的切掉加工的方法。在该线放电加工方法中，预先设定输入切掉各阳模(malepattern)的加工路径的程序、切剩余量、返回量，在第I次的加工中，在剩余设定的切剩余量时，停止放电加工，并存储该位置。在第2次的残留加工中，在从第I次加工的加工停止位置沿着加工槽返回设定的返回量的位置，自动进行接线，从该位置开始进行放电加工，来切落各阳模(例如，参照JP专利第3366509号公报)。另外，本申请人开发的线放电加工方法，基于预先设定的加工程序对被加工物进行切掉加工，基于预先设定的加工程序所确定的切掉加工的形状，决定马上要加工结束之前的加工剩余距离，从而能够使加工程序的制作简单化、迅速化，并且由于形成适于加工形状的加工剩余距离，所以能够可靠地防止废料落下(例如，参照JP特开2000-280124号公报)。另外，本申请人开发的线放电加工装置，使排出形状小的废料的动作与切掉加工的动作连续且自动地进行，通过电极移动控制部使线电极按照规定的加工路径移动，电极间隔控制部在加工移动中控制线电极的放电间隙，并且输出结束加工动作的后退结束警报，在加工路径上的移动结束的情况下，后退结束警报无效，在加工路径上的移动结束后，废料排出控制部从被加工物排出废料，通过这样的装置能够在加工处理动作之后连续进行排出废料的动作(例如，参照JP特许第3521283号公报)。另外，本申请人开发的浸溃型线放电加工机，通过浮动体支撑对被加工物进行切掉加工而产生的切掉片，来防止切掉片与线电极之间短路，并且能够安全地支撑重的切掉片，在被加工物的下表面配置具有比加工液的比重小的比重的浮动体，借助加工液对浮动体的浮力，支撑通过线电极对被加工物进行切掉加工后产生的切掉片，而不会使切掉片沉入加工液中(例如，参照JP特许第4480822号公报)。但是，上述线放电加工方法，在进行模具垫板加工等时，在进行了第I加工时，仅几_左右的距离没有被进行放电加工，并变化切削加工工序来进行接下来的形状加工，此后，进行从被加工物切落废料的作业，并且再转移至对被加工物进行精加工的加工工序，此时，对于切掉部的废料而言，必须进行放电加工来从被加工物分离废料。另外，在要将被加工物放电加工成预先决定的加工形状时，为了不使废料从被加工物落下，将被加工物切削为留有余量的加工形状，之后从被加工物切掉废料，或者需要废料回收装置。另外，在不切断要形成加工形状的最后部分而残留下该部分的情况下，在被加工物的加工即将结束之前，将要从被加工物切掉的切掉片相对于被夹持的被加工物倾斜，线电极与作为切掉片的废料之间短路而使放电加工中断，或者产生异常放电，在切掉片为加工品的情况下，会对加工品的加工面造成损伤。在切割至要形成加工形状的最后的部分而完全切掉切掉片的情况下，有时被加工物不能够被磁铁吸附，并且即使能够被磁铁吸附，由于作为切掉片的废料的重量的程度的不同，所以有时也不能够完全通过磁力支撑废料。本发明人着眼于，就长间隙的放电现象而言，定性地讲，当在将金属电极配置于绝缘体(气体)中的情况下出现绝缘击穿时，始于电晕放电、并进行火花(spark)放电、接着经过电弧放电现象来结束绝缘击穿的这些现象，开发出了如下技术通过控制这些现象的“电压-电流特性”，能够利用火花放电来进行放电加工，利用电弧放电来进行电弧焊即等离子弧焊。本发明人想到借助上述现象，利用线电极对被加工物进行放电加工来形成切掉部分，利用电弧焊将切掉部分焊接在被加工物上的技术思想。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种线放电加工中的切掉部分加工方法，其特征在于，在被加工物的预先决定的形状加工的某部分即至少一处，变更电加工条件，使线电极的外周的一部分熔化，在加工形状区域焊接被加工物和已被切下的切掉部分，由此防止切掉部分从被加工物落下，此后，不需要以往那样再次通过放电加工对切削残余部进行加工,通过外力破坏焊接部,来从被加工物分离切掉部分,从而能够缩短整体加工时间，提高加工效率，并且不会损伤被加工物以及切掉部分。本发明的线放电加工中的切掉部分加工方法，其特征在于，将从设置在设备主体上的源线轴送出的线电极，向安装于上头部的下方的被加工物以及在所述被加工物的下方与所述上头部相向配置的下头部供给，接着使所述线电极经由配设于所述下头部的下方的引导构件来废弃，在所述被加工物的预先决定的加工形状的至少一处，将施加在所述线电极和所述被加工物之间所施加的电加工条件从加工循环变更为焊接循环，使所述线电极的一部分熔化，从而在位于预先决定的规定位置的焊接部，通过线电极熔化物来焊接所述被加工物和从所述被加工物切下的切掉部分，由此通过所述焊接部将所述切掉部分保持在所述被加工物上，防止所述切掉部分从所述被加工物脱落。另外，为了通过所述焊接部焊接所述被加工物和所述切掉部分而流通所述线电极的电流，与用于对所述被加工物进行线放电加工的电流相比，电流峰值小且脉冲长，从加工放电变为电弧放电，通过利用所述线电极熔化物进行的焊接，在所述焊接部将所述切掉部分焊接在所述被加工物上。
所述焊接循环的加工条件为在切断所述被加工物的同时，将所述被加工物和所述切掉部分的相向部分的一部分作为所述焊接部来焊接所述被加工物和所述切掉部分。另夕卜，就所述被加工物和所述切掉部分的所述焊接部而言，在对所述被加工物进行完放电加工之后，通过外力来破坏所述焊接部，从所述被加工物分离所述切掉部分。另外，本切掉部分加工方法基本上通过如下的电路实现。即,在本切掉部分加工方法中，通过在所述线电极和所述被加工物(在本发明中，相当于另一电极)的两极间并联连接第I电路、第2电路和第3电路而成的电路，对第I开关、第2开关以及第3开关的接通/断开进行控制，来实现所述电加工条件的变更，其中，所述第I电路为串联连接极间状况确认用的带电阻的低电压负荷和所述第I开关而成的电路，所述的第2电路为串联连接放电加工用的高电压负荷和所述 第2开关而成的电路，所述第3电路为串联连接第I二极管和所述第3开关而成的电路。另外，通过第I特定控制来执行所述被加工物的所述加工循环，该第I特定控制为接通所述第I开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述低电压负荷，接着断开所述第I开关并接通所述第2开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述高电压负荷，从而通过所述线电极来对所述被加工物进行放电加工。另夕卜，通过第2特定控制来执行所述被加工物的所述焊接循环，该第2特定控制为接通所述第I开关和所述第3开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述低电压负荷，接着使所述第3开关的接通状态持续，断开所述第I开关且接通所述第2开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述高电压负荷，最后断开所述第2开关，使所述第3开关的接通状态持续，来解除所述高电压负荷的施加状态，在所述线电极和所述被加工物之间流通循环电流，以生成脉冲宽度大的电流，从而将所述切掉部分焊接在所述被加工物上。或者，本切掉部分加工方法具体通过如下电路实现。即，在本切掉部分加工方法中，在所述线电极和所述被加工物的两极间并联连接第I电路、第2电路、第3电路以及第4电路而成的电路中，对第I开关、第4开关以及第5开关的接通/断开进行控制，来实现所述电加工条件的变更，其中，所述第I电路为串联连接极间状况确认用的带电阻的低电压负荷和所述第I开关而成的电路，所述第2电路为串联连接放电加工用的高电压负荷、所述第4开关、所述第5开关而成的电路，所述第3电路为串联连接第2 二极管和所述所述第5开关而成的电路，所述第4电路为串联连接第3 二极管和所述第4开关而成的电路。另外，通过第3特定控制来执行所述被加工物的所述加工循环，该第3特定控制为接通所述第I开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述低电压负荷，接着断开所述第I开关并接通所述第4开关和所述第5开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述高电压负荷，从而通过所述线电极对所述被加工物进行放电加工。另外，通过第4特定控制来执行所述被加工物的所述焊接循环，该第4特定控制为接通所述第I开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述低电压负荷，接着断开所述第I开关并接通所述第4开关及所述第5开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述高电压负荷，接着使所述第4开关和所述第5开关的接通状态维持，来使施加所述高电压负荷的状态持续，最后断开所述第四开关并使所述第5开关的接通状态持续，来解除施加所述高电压负荷的施加状态，在所述线电极和所述被加工物之间流通循环电流，以生成脉冲宽度大的电流，从而将所述切掉部分焊接在所述被加工物上。在本切掉部分加工方法中，为了焊接所述被加工物和所述切掉部分而被熔化的所述线电极的所述一部分是所述线电极的线周围部，在通过使所述线电极的所述一部分熔化来焊接所述切掉部分和所述被加工物时，所述线电极不会断线，能够维持所述线电极的供给状态。另外，在本切掉部分加工方法中，在通过使所述线电极的所述一部分熔化来焊接所述切掉部分和所述被加工物的工序中，当所述线电极断线时，能够将所述线电极供给至线电极断线点处的加工缝来继续进行焊接工序或加工工序。
由于本发明的线放电加工的切掉部分加工方法如上述那样构成，所以不需要如以往那样为了除去被加工物的切掉部分而对被加工物再次进行放电加工，能够在通过一次放电加工就从被加工物容易地分离切掉部分的状态下进行加工。即，由于将切掉部分保持在被加工物上的焊接部不如被加工物的材料那样牢固，通过小的外力就能够容易地进行破坏，因此，为了从被加工物分离切掉部分，通过小的外力破坏就能够从被加工物分离切掉部分，不需要对被加工物再次进行放电加工，能够缩短加工时间，大幅度提高加工效率，而且，不会出现由于切掉部分倾斜或落下而对被加工物或切掉部分带来的损伤，能够对被加工物进行良好的放电加工。但是，在性质方面，就长间隙的放电现象而言，定性地讲，在绝缘体中，在金属电极间出现绝缘击穿现象时，始于电晕放电、并进行火花放电、接着经过电弧放电的现象，来结束绝缘击穿。另外，在对被加工物的放电加工中，在火花放电时，通过停止供给电流，来对被加工物进行加工。在本发明的切掉部分加工方法中的焊接循环中，通过控制，使得在火花放电阶段对被加工物进行放电加工，接着在电弧放电阶段，将切掉部分电弧焊在被加工物上，并且在电弧放电时，线电极的外周的一部分熔化成为焊接填充材料。结果，按照线电极的轨迹，与线电极的输送方向平行地对被加工物进行放电加工，并且，通过接着的电弧放电，利用焊接填充材料焊接刚刚之前被放电加工的部分，即，将切掉部分焊接在被加工物上。
图I是表示说明能够实现本发明的线放电加工中的切掉部分加工方法的线放电加工机的说明图。图2是表示用于实现本发明的线放电加工中的切掉部分加工方法的基本电路的电路图。图3㈧、3⑶表示在图2的电路中，对开关SI以及开关S2进行接通/断开控制的电压波形和电流波形的波形图，上侧表示电压波形，下侧表示电流波形，其中，图3(A)是表示通过图2的基本电路进行通常加工的加工循环中的电压和电流波形的波形图，另外，图3(B)是表示通过图2的基本电路焊接被加工物和切掉部分的焊接循环中的电压和电流波形的波形图。图4是表示体现用于实现本发明的线放电加工中的切掉部分加工方法的基本技术思想的电路的电路图。图5是表示在图4的电路中，对开关SI、开关S2以及开关S3进行接通/断开控制的电压波形和电流波形的波形图，上侧表示电压波形，下侧表示电流波形，其中，(A)是表示通过图4的电路进行通常加工的加工循环中的电压和电流波形的波形图，另外，(B)是表示通过图4的电路焊接被加工物和切掉部分的焊接循环中的电压和电流波形的波形图。图6是表示用于实现本发明的线放电加工中的切掉部分加工方法的具体电路的一个实施例的电路图。图7(A) ,7(B)表示该线放电加工中的切掉部分加工方法中的被加工物和切掉部分之间的关系，其中，图7(A)是表示将被加工物从穿丝孔加工为四边形的加工形状并在两处焊接切掉部分的状态的立体放大图，图7(B)是表示用虚线夸张地表示(A)中的对被加工物进行放电加 工的加工轨迹的立体放大图。图8是表示在本发明的线放电加工的切掉部分加工方法中，破坏被加工物与切掉部分的焊接部的耐负载的结果的坐标图。图9(A)、9(B)是用于实现本发明和以往的切掉部分加工方法的处理流程图，其中，图9(A)是表示本线放电加工中的切掉部分加工方法的处理工序的处理流程图，图9(B)是表示以往的线放电加工中的切掉部分加工方法的处理工序的处理流程图。
具体实施例方式本线放电加工中的切掉部分加工方法优选应用于如下的线放电加工机，该线放电加工机例如通过在线电极和被加工物之间施加加工电压而产生的放电能量对被加工物进行放电加工，并保持被加工物的切掉部分使其不从被加工物上落下。以下，参照图I说明用于实现本发明的线放电加工中的切掉部分加工方法的线放电加工机。该线放电加工机主要具有源线轴7，安装在设备主体15上且卷绕有线电极5 ;多个方向转换辊8，对从源线轴7送出的在线输送系统中的线电极5的方向进行转换；制动辊9，使线电极5制动，以良好地送出线电极5 ;张力辊12，对所送出的线电极5施加张力；引导辊32，将线电极5向供给管13引导。线电极5通过线供给系统的方向转换辊8、引导辊32，并通过设置在主体头I上的一对退火辊即线供给辊10、被线电极输送单元24支撑的供给管13以及一对公共辊11，在此，线电极5被一对线供给辊10和一对公共辊11夹持，在线供给辊10和公共辊11之间通过供电件18(图2、图4)将来自加工电源的电流供给至线供给辊10、线电极5以及公共辊11，并且线供给辊10和公共辊11之间的线电极5被退火而消除弯曲等的缺陷，接着，通过切断刀14切断线电极5的没有被退火的前端部并将其排出。之后，被退火的线电极5随着线供给辊10的送出动作，并随着被作为线电极输送单元24的供给管保持架支撑的供给管13的下降动作而被供给管13引导，到达并穿过上头部2。另外，在退火辊10和公共辊11之间设置有切断刀14和废线夹持件(未图示)，其中，所述切断刀14用于在使线电极5的前端良好、使线电极5断线、进行退火处理等时，切断线电极5的前端部，所述废线夹持件用于将被切断刀14切断的线电极5废弃。切断刀14构成为通过使切断刀单元动作来切断线电极5。在连接线电极5时，穿过供给管13的线电极5借助线供给辊10的低速旋转，首先供给至上头部2，通过上头部2并穿过被加工物6的穿丝孔、加工轨迹的孔19，之后，被与上头部2的下方相向的下头部4接受，线电极5通过下头部4之后，线供给辊10切换为高速旋转状态，从下头部4放出的线电极5从设置在下臂3中的方向转换辊依次通过线引导管37、设置在线引导管37的出口处的水分离部以及设置在水分离部的下游的卷取辊35，被卷取辊35引出，进而被设置在卷取辊35下游的吸引装置等吸引，最后被回收到废线斗36。另外，在制动辊9上设置用于检测转速的编码器16。在主体头I的下部的支撑体(未图示)上安装有传感器17，该传感器17用于检测线电极5的挠曲、弯曲、穿过状态等。在该线放电加工机中，被加工物6的材质例如为铁类材料或硬质材料。另外，线电极5的材质例如为鹤类、铜合金类(黄铜类)、琴钢线(piano wire)类等金属材料,另外，可以使用以这些材料作为芯材而将表面覆盖的金属材料制造，例如，使用芯材为铜合金类以外的材料而覆盖层为铜合金的材料制造，使用芯材为铜合金类而覆盖层为锌等的材料制造。在本实施例中，被加工物6，尤其如图7(A)、7 (B)所示，为平板状的形状，在线电极5穿过多个穿丝孔、加工轨迹等的孔19之后，通过供电件18向线电极5供给电流，在线电极5与被加工物6之间施加电压，对被加工物6进行放电加工，此时，产生板等的切掉部分26。另夕卜，在线电极5的前端从上头部2依次通过被加工物6并穿过下头部4的途中，在线电极5的前端与上头部2、被加工物6、下头部4等任意的障碍物相抵接而线电极5挠曲或弯曲时，能够通过传感器17检测出其状态。由于线供给辊10与供给管保持架的保持件上部即传感器17之间被施加电压，所以通过线电极5的挠曲部与传感器17接触情况检测出线电极5的挠曲。通过供电件向线供给辊10供电，在线供给辊10断开而夹持着线电极5的状态下，对线电极5施加电压，因此能够通过传感器17检测出线电极5的抵接状态。
在本发明的线放电加工的切掉部分加工方法中具有如下特征，虽然从被加工物6分离规定的加工形状21的切掉部分26，但使线电极5的一部分熔化，通过加工轨迹上的焊接部20，将切掉部分26焊接并暂时保持在被加工物6上。在此，被熔化的线电极5的一部分为线电极5的预先决定的长度的线周围部，在通过线电极熔化物将切掉部分26焊接在被加工物6上时，线电极5不断线，维持线电极5的供给状态。通过本切掉部分加工方法，尤其在线电极5中含有铜合金类材料，而能够良好地焊接将被加工物6和切掉部分26。在本切掉部分加工方法中，通过设置在主体头I上的线供给辊10夹持从设置在设备主体15上的源线轴7送出的线电极5，驱动线供给辊10，使线电极5通过供给管13，来向上头部2、安装在上头部2的下方的被加工物6以及在被加工物6的下方与上头部Z相向配置的下头部4供给，接着，通过卷取辊35经由下头部4的下方所配设的引导构件引出线电极5并将其废弃，该切掉部分加工方法的特征在于，在被加工物6的预先决定的加工形状21的至少一处(在实施例中为两处)，使在线电极5和被加工物6之间所施加的电加工条件从加工循环变更为焊接循环，使线电极5的一部分熔化，在预选决定的规定位置的焊接部20，焊接被加工物6和切掉部分26，通过焊接部20将切掉部分26保持在被加工物6上，防止切掉部分26从被加工物6脱落。如图7(A) ,7(B)所示，被加工物6和切掉部分26的焊接部20在相向位置具有两处，因此能够将切掉部分26平衡地保持在被加工物6上。另外，在本切掉部分加工方法中，在使线电极5的一部分熔化来焊接切掉部分26和被加工物6的工序中，在线电极5断线时，将线电极5供给至线电极断线点处的加工缝22，接着，能够焊接被加工物5和切掉部分26，或者继续进行通过线电极5对被加工物6实施放电加工的加工工序。另外，切掉部分26有时为制品有时为不需要的废片(scrap)。在本切掉部分加工方法中，为了使电加工条件从加工循环变更为焊接循环，如图3 (A)、3⑶以及图5所示，在线电极5流过的电流(A)，与对被加工物6进行线放电加工的电流相比，使从高电压负荷HV流向线电极5的电流的峰值例如降低至约1/4左右，使施加在线电极5和被加工物6之间的电压(V)例如降低至约1/4左右，而且，使流过线电极5的电流的脉冲例如变长至约2倍左右，从而从加工放电变为电弧放电，通过线电极5的电弧焊，通过焊接部20将切掉部分26焊接在被加工物6上。另外，焊接循环的加工条件为，切断被加工物6的同时将被加工物6和切掉部分26的相向部分中的一部分作为焊接部20，焊接被加工物6和切掉部分26。在此，相向部分的一部分是指被加工物6和切掉部分26相面对的部分的一部分。例如，线电极5的焊接部分可以为被加工物6的加工形状的靠上头部2侧的一部分，也可以为被加工物6的靠下头部4侧的一部分。另外，被加工物6和切掉部分26之间的焊接部20位于边缘部(在图7(A) ,7(B)中仅为上部)，因此通过很小的外力就能够破坏，从而在对被加工物6的放电加工结束后，通过外力破坏焊接部20，例如，能够从被加工物6对切掉部分26施加通过外力引起的冲击力，容易地使切掉部分26从被加工物6分离。在本切掉部分加工方法中，被加 工物6和切掉部分26之间的焊接部20通过小的外力就能够被破坏，但是被加工物6和切掉部分26之间的焊接部20的耐破坏负载为如图8所示的情况。在图8中示出了在被加工物6上加工8mm的方柱的情况，被分离的切掉部分26为8mm的方柱件，在切掉部分26的相向的2个边上，焊接部20的长度为2mm，并且示出了焊接部20的耐静载荷kgf (纵轴)与指定距离mm(横轴)的关系。接着，参照图2以及图3(A)、3 (B)说明本线放电加工中的切掉部分加工方法的基本原理，参照图4以及图5，说明本线放电加工中的切掉部分加工方法的具体的实施例。在图5中，记载了第I开关SI、第2开关S2、第3开关S3、电压波形(V)以及电流波形(A)的具体数值，但是这些数值为便于理解的示例，另外，电压波形(V)以及电流波形(A)也是作为示例的波形。即，将第I开关SI接通(ON)的时间由线电极5和被加工物6间的极间状态(例如，根据加工电源、线电极5的材质、线径等条件，以及被加工物6的材质、厚度等条件变化的参数)决定，在该时间不能够由加工条件等决定而不定时，可以为几μ sec(微秒)、几十μ sec左右，而在以下的加工循环以及焊接循环的说明中，作为示例记载为2 μ sec。另外，将第2开关S2接通(ON)的时间为由加工条件(输入参数)决定的接通(ON)时间，但是，在以下的加工循环以及焊接循环的说明中，作为示例记载为O. 8μ sec。而且，图5的(B)中的电流波形的电流流动的时间以及电压波形的施加时间不由加工条件等决定，是不定的，在以下的加工循环以及焊接循环的说明中，作为示例记载为3μ sec。图2所示的电路为在线电极5和被加工物6的两极间并联连接第I电路和第2电路而成的电路，其中，第I电路是第I开关SI和极间状况确认用的带电阻的低电压负荷LV串联而成的电路，第2电路为第2开关S2和放电加工用的高电压负荷HV串联而成的电路。第I电路为主要用于确认线电极5与被加工物6之间的极间状况的电路，用于检测在对被加工物6进行放电加工时被加工物6和线电极5是否为恰当的位置关系，电阻R具有调整流过第I电路的电流的功能。开关S I是，在时间上，对被加工物6进行放电加工之前被进行接通/断开(0N/0FF)控制的开关。另外，第2电路用于进行放电加工，在对被加工物6进行放电加工时，需要在短时间内流过大电流，并且为没有电阻等的电路。接着，说明本线放电加工中的切掉部分加工方法的加工循环以及焊接循环。在图3 (A)所示的作为通常加工的加工循环中，接通(ON)第I开关SI来产生脉冲，在线电极5和被加工物6的极间施加80V左右的低电压负荷LV例如2 μ sec左右，来确认线电极5和被加工物6之间的极间状况是否为恰当的位置，如果极间状况恰当，则开始在极间放电。接着，在断开(OFF)第I开关SI并接通(ON)第2开关S2，产生脉冲时，在线电极5流通400A左右的电流，流通时间例如O. 8 μ sec左右，从高电压负荷HV向线电极5和被加工物6的两极间施加240V左右的电压，由此通过线电极5对被加工物6进行放电加工。另外，在图3(B)所示的被加工物6与切掉部分26的焊接循环中，在接通(ON)第I开关S I产生脉冲时，在线电极5和被加工物6的两极间，施加80V左右的低电压负荷LV例如2μ sec左右的时间，来确认线电极5与被加工物6的极间状况是否为恰当的位置，如果极间状况恰当，则开始放电。接着，在断开(OFF)第I开关SI并接通(ON)第2开关S2，产生脉冲时，在线电极5中流通IlOA左右的电流，流通时间例如3μ sec左右，从高电压负荷HV向线电极5和被加工物6的两极间施加约为加工时的1/4的电压即70V左右的电压，由此变为电弧放电，使线电极5熔化，由此通过线电极熔化物将切掉部分26焊接在被加工物6上。 接着，参照图4以及图5说明本线放电加工中的切掉部分加工方法的技术思想的基本结构。对于用于实现本线放电加工中的切掉部分加工方法的基本电路，在线电极5和被加工物6的两极间并联连接第I电路、第2电路和第3电路，其中，第I电路为极间状况确认用的带电阻R的低电压负荷LV和第I开关SI串联连接而成的电路，第2电路为放电加工用的高电压负荷和第2开关SZ串联连接而成的电路，第3电路为第I 二极管Dl和第3开关S3串联连接而成的电路。在该电路中，通过对第I开关SI、第2开关S2以及第3开关S3进行接通(ON)/断开(OFF)控制，来使电加工条件从加工循环变更为焊接循环。本线放电加工机的基本结构为通过进行如下的控制来实现通过线电极5对被加工物6进行加工的加工循环，该控制为接通(ON)第I开关S I，来对线电极5和被加工物6的两极间施加低电压负荷LV，接着断开(OFF)第I开关SI，并接通(ON)第2开关S2，来对线电极5和被加工物6的两极间施加高电压负荷HV。另外，通过进行如下的控制来实现被加工物6和切掉部分26的焊接循环，该控制为使第3开关S3接通(ON)的状态持续，接通(ON)第I开关S 1，来对线电极5和被加工物6的两极间施加低电压负荷LV，接着，断开(OFF)第I开关SI并接通(ON)第2开关S2，来对线电极5和被加工物6的两极间施加高电压负荷HV，最后，断开(OFF)第2开关S2。在此，将电加工条件从线电极5对被加工物6进行加工的加工循环的电压电流波形切换为焊接被加工物6和切掉部分26的焊接循环的电压电流波形，由此在规定时间之后第2开关S2断开(OFF)，但是由于第3开关S3 —直接通(ON)，所以在被加工物6和线电极5的两极间流通在第I 二极管Dl以及第3开关S3通过的循环电流，能够产生脉冲宽度大的电流，放电状态变为电弧放电，线电极5的一部焊接在被加工物6和切掉部分26之间，结果，焊接被加工物6和切掉部分26。参照表I、图4以及图5的(A)，说明如下的线放电加工中的切掉部分加工方法的加工循环。〔表I〕
~SI ~S2 ~S3LVHV
第I工序接通有负荷无负荷
第2工序断开 IS无负荷有负荷
第3工序断开 WM WW 无负荷有负荷 第4工序断开 WW WW 无负荷无负荷在第I工序中，若接通(ON)第I开关SI来施加低电压负荷LV持续某一时间段例如2 μ sec左右，则在线电极5和被加工物6的两极间开始放电。在第2工序中，接通(ON)第2开关S2，以电压降为触发，施加高电压负荷HV，电流上升，由此通过线电极5对被加工物6进行放电加工。在第3工序中，线电极5和被加工物6的两极间的放电时间由被加工物6的加工条件决定，例如放电O. 8 μ sec左右的时间。
在第4工序中，暂时使第I开关SI、第2开关S2以及第3开关S3断开(OFF)，使施加至线电极5和被加工物6的两极间的电压处于无负荷状态，由此使其处于停止时间。在要通过线电极5将被加工物6加工成加工形状21，以125k 2000kHz的周期反复进行上述的循环来将被加工物6加工为加工形状21。参照表2、图4以及图5 (B)，说明如下的本线放电加工中的切掉部分加工方法中的焊接循环。〔表2〕
权利要求
1.一种线放电加工中的切掉部分加工方法，其特征在于， 将从设置在设备主体上的源线轴送出的线电极，向安装于上头部的下方的被加工物以及在所述被加工物的下方与所述上头部相向配置的下头部供给，接着使所述线电极经由配设于所述下头部的下方的引导构件来废弃， 在所述被加工物的预先决定的加工形状的至少一处，将施加在所述线电极和所述被加工物之间的电加工条件从加工循环变更为焊接循环，使所述线电极的一部分熔化，从而在位于预先决定的规定位置的焊接部，通过线电极熔化物来焊接所述被加工物和从所述被加工物切下的切掉部分，由此通过所述焊接部将所述切掉部分保持在所述被加工物上，防止所述切掉部分从所述被加工物脱落。
2.如权利要求I所述的线放电加工中的切掉部分加工方法，其特征在于，为了通过所述焊接部焊接所述被加工物和所述切掉部分而流通在所述线电极的电流，与用于对所述被加工物进行线放电加工的电流相比，电流峰值小且脉冲长，从加工放电变为电弧放电，通过利用所述线电极熔化物进行的焊接，在所述焊接部将所述切掉部分焊接在所述被加工物上。
3.如权利要求I所述的线放电加工中的切掉部分加工方法，其特征在于，所述焊接循环的加工条件为在切断所述被加工物的同时，将所述被加工物和所述切掉部分的相向部分的一部分作为所述焊接部来焊接所述被加工物和所述切掉部分。
4.如权利要求I所述的线放电加工中的切掉部分加工方法，其特征在于，就所述被加工物和所述切掉部分的所述焊接部而言，在对所述被加工物进行完放电加工之后，通过外力来破坏所述焊接部，从所述被加工物分离所述切掉部分。
5.如权利要求I所述的线放电加工中的切掉部分加工方法，其特征在于，通过在所述线电极和所述被加工物的两极间并联连接第I电路、第2电路和第3电路而成的电路，对第I开关、第2开关以及第3开关的接通/断开进行控制，从而实现所述电加工条件的变更，其中，所述第I电路为串联连接极间状况确认用的带电阻的低电压负荷和所述第I开关而成的电路，所述第2电路为串联连接放电加工用的高电压负荷和所述第2开关而成的电路，所述第3电路为串联连接第I二极管和所述第3开关而成的电路。
6.如权利要求I所述的线放电加工中的切掉部分加工方法，其特征在于，通过第I特定控制来执行所述被加工物的所述加工循环，该第I特定控制为接通所述第I开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述低电压负荷，接着断开所述第I开关并接通所述第2开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述高电压负荷，从而通过所述线电极来对所述被加工物进行放电加工。
7.如权利要求5所述的线放电加工中的切掉部分加工方法，其特征在于，通过第2特定控制来执行所述被加工物的所述焊接循环，该第2特定控制为接通所述第I开关和所述第3开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述低电压负荷，接着使所述第3开关的接通状态持续，断开所述第I开关且接通所述第2开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述高电压负荷，最后断开所述第2开关，使所述第3开关的接通状态持续，来解除施加所述高电压负荷的施加状态，在所述线电极和所述被加工物之间流通循环电流，以生成脉冲宽度大的电流，从而将所述切掉部分焊接在所述被加工物上。
8.如权利要求I所述的线放电加工中的切掉部分加工方法，其特征在于，在所述线电极和所述被加工物的两极间并联连接第I电路、第2电路、第3电路以及第4电路而成的电路中，对第I开关、第4开关以及第5开关的接通/断开进行控制，来实现所述电加工条件的变更，其中，所述第I电路为串联连接极间状况确认用的带电阻的低电压负荷和所述第I 开关而成的电路，所述第2电路为串联连接放电加工用的高电压负荷、所述第4开关和所述第5开关而成的电路，所述第3电路为串联连接第2 二极管和所述第5开关而成的电路，所述第4电路为串联连接第3 二极管和所述第4开关而成的电路。
9.如权利要求8所述的线放电加工中的切掉部分加工方法，其特征在于，通过第3特定控制来执行所述被加工物的所述加工循环，该第3特定控制为接通所述第I开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述低电压负荷，接着断开所述第I开关并接通所述第4开关和所述第5开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述高电压负荷，从而通过所述线电极对所述被加工物进行放电加工。
10.如权利 要求8所述的线放电加工中的切掉部分加工方法，其特征在于，通过第4特定控制来执行所述被加工物的所述焊接循环，该第4特定控制为接通所述第I开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述低电压负荷，接着断开所述第I开关并接通所述第4开关及所述第5开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述高电压负荷，接着使所述第4开关和所述第5开关的接通状态持续，来使施加所述高电压负荷的状态持续，最后断开所述第4开关并使所述第5开关的接通状态持续，来解除施加所述高电压负荷的施加状态，在所述线电极和所述被加工物之间流通循环电流，以生成脉冲宽度大的电流，从而将所述切掉部分焊接在所述被加工物上。
11.如权利要求I所述的线放电加工中的切掉部分加工方法，其特征在于，为了焊接所述被加工物和所述切掉部分而被熔化的所述线电极的所述一部分是所述线电极的线周围部，在通过使所述线电极的所述一部分熔化来焊接所述切掉部分和所述被加工物时，所述线电极不会断线，能够维持所述线电极的供给状态。
12.如权利要求I所述的线放电加工中的切掉部分加工方法，其特征在于，在通过使所述线电极的所述一部分熔化来焊接所述切掉部分和所述被加工物的工序中，当所述线电极断线时，能够将所述线电极供给至线电极断线点处的加工缝来继续进行焊接工序或加工工序。
全文摘要
本发明的线放电加工中的切掉部分加工方法防止从被加工物(6)落下切掉部分(26)，在不需要再次通过放电加工加工切掉部分(26)的情况下，通过外力破坏焊接部(20)，来分离切掉部分(26)，缩短加工时间，提高加工效率。该切掉部分加工方法，在被加工物(6)的规定的加工形状的至少一处，使对线电极(5)和被加工物(6)之间所施加的电加工条件从加工循环变更为焊接循环，使线电极(5)的一部分熔化，通过线电极熔化物焊接被加工物(6)和切掉部分(26)，通过焊接部(20)将切掉部分(26)保持在被加工物(6)上。
文档编号B23K28/00GK102615437SQ201210022758
公开日2012年8月1日 申请日期2012年1月20日 优先权日2011年1月28日
发明者光安隆 申请人:西部电机株式会社