线电极放电加工机及冷却控制装置制造方法

线电极放电加工机及冷却控制装置制造方法
【专利摘要】线电极放电加工机具有：加工液供给装置，其将加工液供给至加工槽（1）；冷却装置，其对加工液进行冷却；冷却控制装置（12），其通过对冷却装置进行控制，从而对加工液的液体温度进行控制；冷却后温度传感器（21），其将刚刚由冷却装置冷却后的加工液的温度，作为冷却后液体温度而测定；以及槽内温度传感器（22），其将加工槽（1）内的加工液的温度作为槽内液体温度而测定，冷却控制装置（12）具有：第1温度反馈控制部（31X），其将冷却后液体温度反馈给针对冷却装置的指令值即冷却指令值；以及第2温度反馈控制部（33），其配置在第1温度反馈控制部（31X）的外侧，并且，通过对槽内液体温度进行反馈，从而对冷却指令值进行调整，以使槽内液体温度追随目标温度。
【专利说明】线电极放电加工机及冷却控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对加工液进行温度控制的线电极放电加工机及冷却控制装置。
【背景技术】
[0002]线电极放电加工机向形成在线电极和工件(被加工物)之间的间隙施加电压，通过产生放电而对工件进行加工。在线电极放电加工机中，为了进行绝缘、冷却及排出加工碎屑等，在线电极和工件之间充入加工液。由于在电极和工件之间产生的放电、以及用于向配置有工件的加工槽中供给加工液的泵的发热，而使该加工液的温度升高。
[0003]在加工槽内的加工液的温度上升的情况下，工件、机械构造体、用于对工件进行固定的工作台由于热膨胀而变形，导致加工精度恶化或表面粗糙度恶化。另外，由于极间部的冷却效率降低，因此存在线电极断线的情况。因此，线电极放电加工机具有用于对加工槽内的加工液进行冷却的冷却装置。
[0004]为了对由于加工液的热影响引起的加工精度的恶化进行抑制，不仅是单纯地对加工液的温度上升进行抑制，还需要将加工液保持为规定的温度。为了进行加工液的温度控制，例如，在加工槽内等配置有温度传感器。并且，以使得由温度传感器测定得到的温度追随目标温度的方式，对供给至加工槽内的加工液进行冷却(温度控制)。
[0005]例如，现有的线电极放电加工机具有冷却装置、多个温度传感器(第I至第3温度传感器)、以及对加工液的液面高度进行检测的液面检测器。并且，第I温度传感器用于检测由冷却装置冷却后的加工液的温度，第2温度传感器用于检测加工槽的温度，第3温度传感器用于检测机械温度。该线电极放电加工机基于液面检测器对应于液面高度而输出的信号，选择第I温度传感器及第2温度传感器中的某一个。并且，线电极放电加工机对加工液进行冷却，以使得由所选择的温度传感器检测到的加工液的温度接近由第3温度传感器检测到的目标温度(例如，参照专利文献I)。
[0006]另外，作为现有的线电极放电加工机，存在将水和油等2种加工液分开使用的线电极放电加工机。在该线电极放电加工机中，例如，采用以水为冷媒而对油进行冷却的方式。在这种方式的情况下，存在油加工液比水加工液的温度高的倾向。因此，线电极放电加工机使用补偿前馈量，其用于使使用油时的目标温度低于使用水时的目标温度。并且，在使用油的加工模式时，与使用水的加工模式时相比，使所述补偿前馈量增大(例如，参照专利文献2)。
[0007]专利文献1:日本特开2010 - 125556号公报
[0008]专利文献2:日本特开2009 - 279670号公报

【发明内容】

[0009]但是，在上述的前一个现有技术中，在对所选择的温度传感器进行切换的情况下，难以将切换前后的加工槽内的温度控制为恒定温度。这是由于，例如，在使用设置于加工槽外的温度传感器的情况下，无法测定出加工槽内的准确温度。另一方面，在使用加工槽内的温度传感器的情况下，由于对加工液进行冷却的位置与温度传感器的位置相互远离，因此温度控制的响应性降低。如果为了提高温度控制的响应性而使控制增益增大，则温度变化幅度恶化。特别地，在发生温度干扰的环境中，难以将加工槽内的加工液温度维持为恒定。
[0010]另外，在上述的后一个现有技术中，用于使目标温度下降的补偿前馈量必须对应于发热量而针对每一种条件进行设定，但发热量会随着外部环境的变化而变化。此外，无法根据发热量的变化而对补偿前馈量进行变更。存在下述问题，即，由于外部环境的变化而难以将加工槽内的温度保持为恒定。
[0011]本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到一种线电极放电加工机及冷却控制装置，其能够提高加工液的温度控制响应性，并且能够对加工槽内的加工液的温度变化进行抑制。
[0012]为了解决上述课题，实现目的，本发明的特征在于，具有:加工槽，其充满加工液，并且，在该加工槽中对工件进行加工；加工液供给装置，其将所述加工液供给至所述加工槽；冷却装置，其对所述加工液进行冷却；冷却控制装置，其通过对所述冷却装置进行控制，从而对所述加工液的液体温度进行控制；冷却后温度传感器，其将刚刚由所述冷却装置冷却后的加工液的温度，作为冷却后液体温度而测定；以及槽内温度传感器，其将所述加工槽内的所述加工液的温度，作为槽内液体温度而测定，所述冷却控制装置具有:第I温度反馈控制部，其将所述冷却后液体温度反馈给冷却指令值，其中，该冷却指令值是用于使所述冷却装置将所述加工液冷却至规定温度的指令值；以及第2温度反馈控制部，其配置在所述第I温度反馈控制部的外侧，并且，通过对所述槽内液体温度进行反馈，从而对所述冷却指令值进行调整，以使所述槽内液体温度追随目标温度。
[0013]发明的效果
[0014]根据本发明，具有下述效果，S卩，能够提高加工液的温度控制响应性，并且能够对加工槽内的加工液的温度变化进行抑制。
【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1是表示实施方式I所涉及的线电极放电加工机的结构的图。
[0016]图2是用于说明实施方式I所涉及的液体温度控制方法的第I例的概况的图。
[0017]图3是用于说明实施方式I所涉及的液体温度控制方法的第2例的概况的图。
[0018]图4 一 I是表示现有的液体温度控制结果的图。
[0019]图4 一 2是表示实施方式I的液体温度控制结果的图。
[0020]图5是表示实施方式I所涉及的线电极放电加工机的其他结构例的图。
[0021]图6是用于说明实施方式2所涉及的液体温度控制方法的概况的图。
[0022]图7是表示加工工序与初始补偿量的对应关系的图。
[0023]图8是表示针对每个加工工序对初始补偿量进行切换，并且对应于外部环境的变化而对补偿量进行校正的情况下的液体温度控制处理步骤的流程图。
[0024]图9是表示进行加工工序切换后的液体温度控制处理步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0025]下面，基于附图，对本发明的实施方式所涉及的线电极放电加工机及冷却控制装置进行详细说明。此外，本发明并不受这些实施方式限定。
[0026]实施方式1.[0027]图1是表示实施方式I所涉及的线电极放电加工机的结构的图。线电极放电加工机101向形成在线电极2和工件(被加工物)3之间的间隙施加电压，通过产生放电而对工件3进行加工。
[0028]线电极放电加工机101具有加工槽1、污液槽5、清液槽8、过滤泵6、加工液泵9、循环用泵10、以及过滤器7。另外，线电极放电加工机101具有冷却装置11、冷却控制装置
12、机械构造体13、以及第I至第3温度传感器。
[0029]第I温度传感器用于对刚刚由冷却装置11冷却后的加工液4的温度进行测定(以下称为冷却后温度传感器21)。第2温度传感器用于对加工槽I内的加工液4的温度进行测定(以下称为槽内温度传感器22)。第3温度传感器用于对机械构造体13的温度进行测定(以下称为机械温度传感器23)。此外，以下将加工液4的温度称为液体温度，将机械构造体13的温度称为机械温度。
[0030]加工槽I是用于对工件3进行加工的槽。污液槽5用于对在加工槽I内混合有加工碎屑的加工液4进行回收。清液槽8用于贮存在由污液槽5回收之后进行了过滤的加工液4。
[0031]过滤泵6是汲取通过污液槽5回收的加工液4并将其输送至过滤器7的泵。过滤器7对通过过滤泵6汲取来的加工液4进行过滤。加工液泵9汲取贮存在清液槽8中的加工液4，并将其输送至加工槽I。循环用泵10汲取贮存在清液槽8中的加工液4，并将其输送至冷却装置11。
[0032]冷却装置11按照来自冷却控制装置12的指令而对加工液4进行冷却。本实施方式的冷却装置11将加工液4冷却至期望的温度，以抑制加工槽I内的加工液4的温度变化。
[0033]冷却控制装置12与第I温度传感器即冷却后温度传感器21、第2温度传感器即槽内温度传感器22、和第3温度传感器即机械温度传感器23连接。冷却控制装置12基于由第I至第3温度传感器检测到的液体温度及机械温度，对冷却装置11进行控制。
[0034]在加工槽I中，将工件3配置在与线电极2相对的位置。另外，加工槽I内充满加工液4。由于贮存在加工槽I内的加工液4混合有因放电而产生的加工碎屑，因此，加工槽I构成为，使得加工液4从加工槽I流出至污液槽5中。
[0035]在这里，对于加工液4的循环顺序进行说明。加工槽I内的加工液4由污液槽5回收。由污液槽5回收、贮存的加工液4由过滤泵6汲取，通过过滤器7而被过滤。并且，由过滤器7过滤后的加工液4在将加工碎屑去除后的状态下被供给至清液槽8。
[0036]供给至清液槽8的加工液4通过加工液泵9和循环用泵10而再次供给至加工槽1，从而形成循环。其中，通过循环用泵10供给至加工槽I的加工液4经由冷却装置11而被冷却至目标温度。
[0037]这时，冷却控制装置 12基于由第I至第3温度传感器检测到的液体温度及机械温度，对冷却装置11进行控制。由此，线电极放电加工机101基于由第I至第3温度传感器检测到的温度，对加工液4进行温度控制。
[0038]图2是用于说明实施方式I所涉及的液体温度控制方法的第I例的概况的图。线电极放电加工机101具有液体温度控制机构201。液体温度控制机构201用于对加工液4的液体温度进行控制，其包含冷却控制装置12、冷却装置11 (此处未图示)、加工槽1、冷却后温度传感器21、槽内温度传感器22等而构成。
[0039]本实施方式的冷却控制装置12具有第I温度反馈控制部31X和第2温度反馈控制部33。第2温度反馈控制部33配置在所述第I温度反馈控制部31X的外侧(时序上的后段侧)，对第I温度反馈控制部31X的指令值进行调整。具体地说，第2温度反馈控制部33基于用于使加工液4达到期望的温度的温度指令值和通过槽内温度传感器22测定到的液体温度(以下称为槽内液体温度)，对第I温度反馈控制部31X的指令值进行调整。换言之，第2温度反馈控制部33将加工槽I内的液体温度即槽内液体温度和温度指令值的差反馈给第I温度反馈控制部31X的指令值。由此，实现加工液4的温度控制的高精度化和高响应化。
[0040]为了在外部环境(外部温度)变化的情况下也进行高精度加工，通常使加工槽I内的温度追随机械构造体13的温度。因此，在本实施方式中，将用于使加工液4达到期望的温度的温度指令值(追随指令值)，设为例如由机械温度传感器23测定到的机械温度。此外，用于使加工液4达到期望的温度的温度指令值也可以是除了机械温度以外的温度。
[0041]第I温度反馈控制部31X基于从第2温度反馈控制部33输出的指令值和通过冷却后温度传感器21测定到的液体温度(以下称为冷却后液体温度)，对输出至冷却装置11的指令值进行调整。换言之，第I温度反馈控制部31X将刚刚由冷却装置11冷却后的加工液4的温度反馈给向冷却装置11输出的指令值。由此，在对加工液4进行温度控制时，即使发热量对应于加工工序而变化，也能够对发热量进行补偿。
[0042]冷却装置11基于从第I温度反馈控制部31X输出的指令值，对加工液4进行冷却。由冷却装置11冷却后的加工液4在受到温度干扰后供给至加工槽I。加工槽I中的加工液4的温度(槽内液体温度)由槽内温度传感器22测定，并发送至第2温度反馈控制部33。
[0043]此外，第I温度反馈控制部31X也可以使用用于对与加工工序相对应的发热量进行补偿的前馈量，生成针对冷却装置11的指令值。图3是用于说明实施方式I所涉及的液体温度控制方法的第2例的概况的图。此外，对于图3的各结构要素中实现与图2中示出的液体温度控制机构201相同功能的结构要素，标注相同的标号，省略重复说明。
[0044]此处的线电极放电加工机101具有液体温度控制机构202。与液体温度控制机构201相比，在液体温度控制机构202中取代第I温度反馈控制部31X而具有第I温度反馈控制部31Y。另外，液体温度控制机构202在第I温度反馈控制部31Y的外侧具有存储部30和前馈控制部35。由此，在液体温度控制机构202中，对于液体温度控制机构201的一部分进行了改变。
[0045]存储部30是用于存储前馈量32的存储器等，其中，该前馈量32用于对与加工工序相对应的发热量进行补偿。作为前馈量32，设定与各个加工工序的发热量相对应的值。
[0046]前馈控制部35基于从第2温度反馈控制部33输出的指令值和在存储部30中存储的前馈量32，而对第I温度反馈控制部31Y的指令值进行调整。
[0047]具体地说，前馈控制部35使来自第2温度反馈控制部33的输出值和与加工工序的种类相对应的前馈量32相加。换言之，前馈控制部35将与加工工序的种类相对应的前馈量32前馈至来自第2温度反馈控制部33的输出值。第I温度反馈控制部31Y基于从前馈控制部35输出的指令值和冷却后液体温度，对输出至冷却装置11的指令值进行调整。[0048]由此，能够迅速地对在进行加工工序(加工模式)的种类切换时的发热量的变化做出补偿。并且，通过进行发热补偿而能够使加工槽I内的温度追随来自机械温度传感器23的温度指令值。另外，能够对刚刚切换了加工工序之后的加工液4的温度变化进行抑制。
[0049]图4 一 I是表示现有的液体温度控制结果的图。图4 一 2是表示实施方式I的液体温度控制结果的图。图4 一 I及图4 一 2中的横轴是时间，纵轴是温度。在图4 一 I中，以温度变迁Tl表示加工槽内的液体温度的变迁，以温度变迁T2表示冷却装置出口处的液体温度的变迁，以温度变迁T3表示机械温度的变迁。另外，在图4 一 2中，以温度变迁Tll表示槽内液体温度的变迁，以温度变迁T12表示冷却装置11出口处的液体温度(冷却后液体温度)(冷却装置出口温度)的变迁，以温度变迁T13表示机械温度的变迁。在图4 一 I及图4 一 2中，示出按照准备工序、粗加工工序、精加工工序的顺序实施线电极放电加工的各加工工序的情况下的液体温度控制结果。
[0050]在现有的液体温度控制方法中，在加工槽内的温度变迁Tl中，会产生温度变化41、42等，并且，在冷却装置出口处的温度变迁T2中，会产生工序切换时的控制追随延迟43。另外，在现有的液体温度控制方法中，会在机械温度(目标温度)和加工槽内的液体温度之间(温度变迁T3和温度变迁Tl之间)产生控制误差44。
[0051]在本实施方式的液体温度控制方法中，对应于每个加工工序(准备工序时、粗加工工序时、精加工工序时)而切换用于对发热量进行补偿的补偿量(校正前的补偿量及校正后的补偿量中的至少一个)。在图4 一 2中，示出在准备工序时进行发热补偿51、在粗加工工序时进行发热补偿52、在精加工工序时进行发热补偿53的情况下的液体温度控制结果。
[0052]如加工槽I内的温度变迁Tll所示，几乎没有发生温度变化。另外，如冷却后液体温度的温度变迁T12所示，几乎没有发生在加工工序切换时的控制追随延迟。另外，在机械温度(目标温度)和槽内液体温度之间(温度变迁T13和温度变迁Tll之间)，几乎没有产生控制误差。
[0053]如上所述，通过对应于每个加工工序而切换用于对发热量进行补偿的补偿量，从而可使得槽内液体温度始终追随机械温度。另外，即使在进行加工工序切换时发热量急剧变化，也能够将槽内液体温度的变化抑制为最小限度。
[0054]此外，将加工液4供给至加工槽I的加工液供给系统，不限定于图1所示的结构。图5是表示实施方式I所涉及的线电极放电加工机的其他结构例的图。此外，对于图5的各结构要素中实现与图1中示出的线电极放电加工机101相同功能的结构要素，标注相同的标号，省略重复说明。线电极放电加工机102具有与图1示出的线电极放电加工机101相同的结构要素。
[0055]在线电极放电加工机102中，使用循环用泵10汲取清液槽8中的加工液4，并且，将所汲取的加工液4输送至冷却装置11及加工槽I。输送至冷却装置11的加工液4在由冷却装置11进行温度控制后返回至清液槽8。
[0056]即使加工液供给系统是线电极放电加工机102所示的结构，也具有与加工液供给系统是线电极放电加工机101所示的结构的情况相同的效果。其原因在于，由于在向加工槽I供给加工液4时，加工液4必须经由作为发热要素的加工液泵9和循环用泵10，因此需要进行发热量补偿。如上述所示，本实施方式的液体温度控制方法，在经由泵而进行加工液4供给的全部加工液供给系统(加工液回路系统)中都是有效的。[0057] 如上所述，本实施方式的线电极放电加工机101、102具有冷却控制装置12，该冷却控制装置12通过对冷却装置11进行控制而对加工液4的液体温度进行控制。另外，线电极放电加工机101、102具有:冷却后温度传感器21，其将刚刚由冷却装置11冷却后的加工液4的温度，作为冷却后液体温度而测定；以及槽内温度传感器22，其将加工槽I内的加工液4的温度作为槽内液体温度而测定。
[0058]并且，冷却控制装置12具有第I温度反馈控制部31X，该第I温度反馈控制部31X将冷却后液体温度反馈给冷却指令值，其中，该冷却指令值是指用于使冷却装置11将加工液4冷却至规定温度的指令值。另外，冷却控制装置12具有第2温度反馈控制部33，该第2温度反馈控制部33配置在第I温度反馈控制部31X的外侧，通过对槽内液体温度进行反馈而对冷却指令值进行调整，以使槽内液体温度追随目标温度。
[0059]另外，存储部30对应于每个加工工序种类而分别存储前馈量32。此外，前馈控制部35将与加工工序的种类相对应的前馈量32，和第I温度反馈控制部31Y的指令值相加。
[0060]由此，根据实施方式1，由于使用槽内液体温度和冷却后液体温度对冷却装置11的指令值进行调整，因此可以提高加工液4的温度控制响应性，并且，无论外部环境如何变化，均可以对槽内液体温度的变化进行抑制。因此，能够使槽内液体温度与目标温度一致。
[0061]另外，线电极放电加工机101、102由于使用前馈量32对输出至冷却装置11的指令值进行调整，因而能够迅速地对进行加工工序切换时的发热量的变化做出补偿。由此，能够抑制在加工工序刚刚切换后的加工液4的温度变化。因此，能够迅速地使槽内液体温度与目标温度一致。
[0062]如上所述，由于能够使槽内液体温度与目标温度一致，因此能够实现高精度的加工及表面粗糙度改善，并且能够防止线电极2的断线。
[0063]实施方式2.[0064]下面，使用图6至图9，对本发明的实施方式2进行说明。在实施方式2中，向针对冷却装置11的指令值中赋予初始补偿量。另外，对应于每个加工工序而对初始补偿量进行变更。另外，对应于外部环境的变化，对初始补偿量进行校正。
[0065]在实施方式2中，使用在实施方式I中说明的线电极放电加工机101、102中的某一个，对加工液4进行液体温度控制。此外，下面，说明使用线电极放电加工机101进行加工液4的液体温度控制的情况。
[0066]图6是用于说明实施方式2所涉及的液体温度控制方法的概况的图。本实施方式的线电极放电加工机101具有液体温度控制机构203。液体温度控制机构203用于对加工液4的液体温度进行控制，包含有存储部40、冷却控制部36、校正部37等而构成。存储部40、冷却控制部36、校正部37配置在冷却控制装置12内。
[0067]存储部40是存储用于对发热量进行补偿的初始补偿量41的存储器等。初始补偿量41是用于对在加工工序中产生的发热量进行补偿的值。因此，初始补偿量41是对应于每个加工工序而设定的。
[0068]冷却控制部36基于将初始补偿量41与由机械温度传感器23测定的机械温度(温度指令值)相加而得到的值、以及通过冷却后温度传感器21测定的液体温度(冷却后液体温度)，对向冷却装置11输出的指令值进行调整。
[0069]具体地说，冷却控制部36进行温度控制以使得温度指令值与初始补偿量41相加后得到的值和冷却后液体温度一致。如上所述，冷却控制部36通过使用初始补偿量41而进行对发热量进行了补偿的温度控制。因此，能够实现加工液4的温度控制高响应化、减小加工槽I内的温度变化、以及使槽内液体温度与机械温度一致。
[0070]另外，校正部37使用由槽内温度传感器22测定的槽内液体温度和由机械温度传感器23测定的机械温度的差(以下称为液体温度差)，对初始补偿量41进行校正。具体地说，将液体温度差与初始补偿量41相加。校正部37将校正后的初始补偿量41与冷却控制部36的指令值相加。
[0071]如上所述，由于校正部37使用液体温度差对初始补偿量41进行校正，因此，在外部环境发生了变化或者各加工工序中的发热量发生了变化的情况下，也能够使槽内液体温度追随机械温度。
[0072]此外，此处说明的初始补偿量41与前馈量32相对应。另外，冷却控制部36与第I温度反馈控制部31Y相对应。另外，校正部37与第2温度反馈控制部33和前馈控制部35相对应。
[0073]另外，冷却控制部36及校正部37所进行的处理，与后述的步骤S6的处理相对应。另外，将液体温度差输出至校正部37的处理，与后述的步骤S9的处理相对应。
[0074]初始补偿量41是用于对在各加工工序中产生的发热量进行补偿的值，在由于进行加工工序切换而使发热量变化的情况下，初始补偿量41也变更为与变更后的加工工序相对应的值。
[0075]图7是表示加工工序与初始补偿量的对应关系的图。校正部37使用与加工工序相对应的初始补偿量41，生成针对冷却控制部36的指令值。例如，在准备工序(槽循环)(ST1)中，在图1所示的加工液供给系统中，加工液泵9停止，循环用泵10动作。由此，通过仅向加工槽I内的工作台下部供给加工液4，从而开始进行加工槽I内的温度试运转。由于通过冷却装置11而减少由循环用泵10的运转引起的加工液4的发热，因此，在加工槽I内产生的发热量仅成为来自外部气温的影响。因此，在准备工序中，设定与外部气温的影响相对应的初始补偿量A。
[0076]另外，在粗加工工序(ST2)中，不经由冷却装置11而是由加工液泵9将大量加工液4供给至加工槽I内。从加工液泵9，例如经由上下线电极喷嘴而将加工液4供给至加工槽I内。因此，由加工液泵9的动作引起的加工液4的发热和由于放电发热而在加工槽I内产生的发热量会大幅度增加。因此，在粗加工工序中，设定与由于加工液泵9供给大量加工液4这一动作而引起的发热量和由放电引起的发热量的总发热量对应的初始补偿量B。
[0077]另外，在精加工工序(ST3)中，不经由冷却装置11而是从加工液泵9供给加工液4，但与粗加工工序时相比，供给量减少。因此，虽然由加工液泵9的动作引起的加工液4的发热和由放电引起的发热与粗加工工序同样地发生，但在加工槽I内产生的发热量比粗加工工序时低。因此，在精加工工序中，设定与由于加工液泵9供给少量加工液4这一动作引起的发热量和由放电引起的发热量的总发热量相对应的初始补偿量C。由此，在本实施方式中，预先对应于每个加工工序而设定用于对发热量进行补偿的初始补偿量41，并对应于每个加工工序而进行初始补偿量41的切换。
[0078]图8是表示在对应于每个加工工序而进行初始补偿量切换、并且对应于外部环境的变化而对补偿量进行校正的情况下的液体温度控制处理步骤的流程图。此外，本实施方式中的补偿量是校正前的初始补偿量41及校正后的初始补偿量41中的至少一个。由于发热量的变化可区分为准备工序时、粗加工工序时、精加工工序时，因此，作为一个例子，说明在所述3个工序中进行初始补偿量41的切换的情况下的液体温度控制处理步骤。
[0079]在线电极放电加工机101开始运转之后，在冷却控制装置12中，进行是否是加工中的判定(步骤SI)。在非加工中的情况下(步骤SI为“是”)，选择初始补偿量A(步骤S2)。并且，进行在图3中说明的液体温度控制(步骤S6)。
[0080]在加工中的情况下(步骤SI为“否”)，冷却控制装置12对是否是粗加工工序进行判断(步骤S3)。在是粗加工工序的情况下(步骤S3为“是”)，选择与粗加工工序中的发热量相对应的初始补偿量B (步骤S4)。另外，在是精加工工序的情况下(步骤S3为“否”)，选择与精加工工序相对应的初始补偿量C (步骤S5)。
[0081]并且，如果选择了初始补偿量B或初始补偿量C，则进行图3中说明的液体温度控制(步骤S6)。由此，通过对应于每个加工工序而选择最优的初始补偿量41，从而使槽内液体温度追随机械温度。
[0082]冷却控制装置12对在液体温度控制中加工工序是否变化进行监视。如果进行了加工工序切换(进行了模式切换)(步骤S7为“是”)，则冷却控制装置12重新返回至选择初始补偿量41的流程。由此，重复进行步骤SI至S6的处理。
[0083]初始补偿量41是对发热量进行补偿后的值，但也存在由于外部环境的变化而使实际发热量变化的情况。因此，冷却控制装置12基于槽内液体温度对初始补偿量41进行校正(参照图6)。具体地说，如果没有进行加工工序切换(步骤S7为“否”)，则冷却控制装置12 (校正部37)对应于外部环境的变化而对初始补偿量进行校正。在刚刚进行了加工工序切换之后，槽内液体温度的偏差较大。因此，在进行了加工工序切换之后，冷却控制装置12对通过冷却后温度传感器21测定得到的液体温度是否是第一次达到输入至冷却控制部36的指令值(以下称为冷却指令值)进行判断(步骤S8)。换言之，对刚刚通过冷却装置11之后的液体温度第一次达到冷却指令值为止的期间进行判断。
[0084]如果冷却后液体温度尚未第一次达到冷却指令值(步骤S8为“否”)，则冷却控制装置12使得第2温度反馈控制部33的反馈处理或使用液体温度差对补偿量进行校正的处理(参照图6)无效。
[0085]冷却控制装置12在冷却后液体温度第一次达到冷却指令值之后(步骤S8为“是”)，进行第2温度反馈控制部33的处理、或使用液体温度差对初始补偿量41进行校正的处理、进一步对校正后的初始补偿量41进行校正的处理(参照图6)(步骤S9)。由此，能够维持刚刚进行加工工序切换之后的液体温度控制稳定性。
[0086]此外，图7及图8中说明的粗加工工序和精加工工序，也可以基于加工液4的供给量设定值或设置在进行加工液4供给的路径上的流量计的值进行判断。其原因在于，在加工槽I内产生的发热，与从加工液泵9供给的加工液4的量密切相关。因此，也可以不以粗加工工序和精加工工序对补偿量(初始补偿量或校正后的补偿量)进行区分，而是事先准备针对加工液4的每一种供给量而对补偿量进行细分的表格。在这种情况下，在所述表格中，预先使加工液4的供给量与补偿量相关联。并且，冷却控制装置12从表格内提取出与加工液4的供给量相对应的补偿量而用于液体温度控制。另外，冷却控制装置12也可以使用以加工液4的供给量为变量而对补偿量进行计算的计算式，对与加工液4的供给量相对应的补偿量进行计算。
[0087]图9是表示对加工工序进行切换之后的液体温度控制处理步骤的流程图。在图8中，示出在通过进行加工工序切换而使发热量变化的情况下，用于迅速地将加工槽I内的温度切换为与发热量的变化相对应的控制的流程。
[0088]冷却控制装置12具有在进行加工工序切换之后，对冷却后液体温度是否是第一次达到冷却指令值进行判断的功能(判断部)。在线电极放电加工机101具有液体温度控制机构201或液体温度控制机构202的情况下，第2温度反馈控制部33作为判断部进行动作。另外，在线电极放电加工机102具有液体温度控制机构203的情况下，冷却控制部36作为判断部进行动作。
[0089]判断部对于在进行加工工序切换后，冷却后液体温度是否第一次达到冷却指令值进行判断(步骤SI I )。判断部在直至冷却后液体温度第一次达到冷却指令值为止的期间(步骤Sll为“否”)内，将与温度控制响应性相关的控制增益变更为高设定(将控制参数设定为高增益)(步骤S12)。并且，如果没有进行加工工序切换(步骤S13为“是”)，则判断部在高设定的状态下维持控制增益不变，进入下一个步骤。另一方面，在进行了加工工序切换的情况下(步骤S13为“否”)，判断部重复执行步骤Sll至S14的处理。
[0090]另一方面，判断部在冷却后液体温度达到指令值之后(步骤Sll为“是”)，将控制增益变更为低设定(步骤S14)，进入下一个步骤。如上所述，在刚刚进行了加工工序切换之后，由于控制增益被设定为较高的值，因此可使液体温度的控制响应性提高。另外，在通常的液体温度控制时，由于将控制增益设定为较低的值，因此能够对液体温度的变化幅度进is抑制。
[0091]通过使用在图8或图9中说明的液体温度控制方法，从而能够得到图4 一 2所示的液体温度控制结果。在本实施方式中，通过对应于每个加工工序而对用于发热量补偿的补偿量进行切换，从而能够使槽内液体温度始终追随机械温度。另外，对于在进行加工工序切换时的发热量的急剧变化，也能够将槽内液体温度的变化抑制为最小限度。另外，在本实施方式中，不仅是图1所示的加工液供给系统，对于图5所示的加工液供给系统也能够得到同样的效果。
[0092]如上所述，本实施方式的线电极放电加工机101、102具有机械温度传感器23，该机械温度传感器23对机械构造体13的温度进行测定，作为机械温度。并且，将追随指令值设为例如机械温度。另外，冷却控制装置12具有存储部40，该存储部40存储有用于进行发热量补偿的初始补偿量41。并且，冷却控制部36将使机械温度和初始补偿量41相加得到的指令值设为冷却指令值，将冷却后液体温度反馈给该冷却指令值。
[0093]另外，冷却控制装置12具有校正部37，该校正部37使用槽内液体温度和机械温度的差对初始补偿量41进行校正。另外，冷却控制装置12在进行了加工工序种类切换之后，直至冷却后液体温度第一次达到输入至第I温度反馈控制部31Y中的冷却指令值为止，使由第2温度反馈控制部33对冷却指令值进行调整的处理无效。
[0094]另外，冷却控制装置12在进行了加工工序种类切换之后，直至冷却后液体温度第一次达到输入至第I温度反馈控制部31Y中的冷却指令值为止，使得校正部37对补偿量进行校正的处理无效。
[0095]另外，冷却控制装置12在进行了加工工序种类切换之后，在直至冷却后液体温度第一次达到输入至第I温度反馈控制部31Y中的冷却指令值为止的期间内，将与温度控制响应性相关的控制增益设为高设定，并在达到上述冷却指令值之后，将控制增益设为低设定。
[0096]另外，存储部40预先对应于每个加工工序种类而存储有初始补偿量41，冷却控制部36将与加工工序的种类相对应的初始补偿量和机械温度相加而得到的指令值，作为冷却指令值。
[0097]如上所述，根据实施方式2，由于进行温度控制，以使得温度指令值和初始补偿量41相加后得到的值与冷却后液体温度一致，因此能够提高温度控制响应性。
[0098]另外，由于使用液体温度差对初始补偿量41进行校正，因此，在外部环境发生了变化的情况下，或者，在各加工工序的发热量发生了变化的情况下，也能够对槽内液体温度的变化进行抑制。
[0099]如上所述，能够提高液体温度的温度控制响应性，并且，能够抑制槽内液体温度的变化，因此，能够使槽内液体温度追随机械温度。
[0100]另外，直至冷却后液体温度第一次达到冷却指令值为止，使得使用冷却后液体温度进行的反馈处理或使用液体温度差进行的补偿量的校正处理无效。因此，即使在刚刚进行了加工工序切换之后，加工槽I内发生了温度偏差的情况下，也能够使液体温度控制稳定。另外，能够准确地对用于进行发热量补偿的前馈量32及补偿量进行校正。
[0101]另外，直至冷却后液体温度第一次达到冷却指令值为止，将控制增益设为高设定，在达到之后，将控制增益设为低设定，因此，即使由于在刚刚进行了加工工序切换之后发热量变化，使得槽内液体温度变化，也能够提高液体温度控制的追随性。
[0102]另外，由于前馈量32及初始补偿量41变更为与加工工序相对应的值，因此，即使
在进行了加工工序切换的情况下，也能够适当地对在各加工工序中产生的发热量进行补m
\-ΖΧ ο
[0103]工业实用性
[0104]如上所述，本发明所涉及的线电极放电加工机及冷却控制装置适用于加工液的温度控制。
[0105]标号的说明
[0106]I加工槽、2线电极、3工件、4加工液、5污液槽、6过滤泵、7过滤器、8清液槽、9加工液泵、10循环用泵、11冷却装置、12冷却控制装置、13机械构造体、21冷却后温度传感器、22槽内温度传感器、23机械温度传感器、30、40存储部、31X、31Y第I温度反馈控制部、33第2温度反馈控制部、35前馈控制部、36冷却控制部、37校正部、101、102线电极放电加工机、201至203液体温度控制机构。
【权利要求】
1.一种线电极放电加工机，其特征在于，具有: 加工槽，其充满加工液，并且，在该加工槽中对工件进行加工； 加工液供给装置，其将所述加工液供给 至所述加工槽； 冷却装置，其对所述加工液进行冷却； 冷却控制装置，其通过对所述冷却装置进行控制，从而对所述加工液的液体温度进行控制； 冷却后温度传感器，其将刚刚由所述冷却装置冷却后的加工液的温度，作为冷却后液体温度而测定；以及 槽内温度传感器，其将所述加工槽内的所述加工液的温度，作为槽内液体温度而测定， 所述冷却控制装置具有: 第I温度反馈控制部，其将所述冷却后液体温度反馈给冷却指令值，其中，该冷却指令值是用于使所述冷却装置将所述加工液冷却至规定温度的指令值；以及 第2温度反馈控制部，其配置在所述第I温度反馈控制部的外侧，并且，通过对所述槽内液体温度进行反馈，从而对所述冷却指令值进行调整，以使所述槽内液体温度追随目标温度。
2.根据权利要求1所述的线电极放电加工机，其特征在于， 所述冷却控制装置还具有: 第I存储部，其配置在所述第I温度反馈控制部的外侧，并且，预先存储有用于对在加工工序中产生的发热量进行补偿的前馈量；以及 前馈控制部，其将所述前馈量与所述冷却指令值相加。
3.根据权利要求1所述的线电极放电加工机，其特征在于， 该线电极放电加工机还具有机械温度传感器，该机械温度传感器将机械构造体的温度作为机械温度而测定， 所述目标温度是所述机械温度， 所述冷却控制装置还具有第I存储部，该第I存储部预先存储有用于对所述发热量进行补偿的补偿量， 所述第I温度反馈控制部将所述机械温度与所述补偿量相加后得到的指令值，作为所述冷却指令值，将所述冷却后液体温度反馈给该冷却指令值。
4.根据权利要求3所述的线电极放电加工机，其特征在于， 所述冷却控制装置还具有校正部，该校正部使用所述槽内液体温度和所述机械温度的差，对所述补偿量进行校正。
5.根据权利要求1所述的线电极放电加工机，其特征在于， 所述冷却控制装置在进行加工工序的种类切换后，直至所述冷却后液体温度第一次达到输入至所述第I温度反馈控制部中的冷却指令值为止，使得由所述第2温度反馈控制部对所述冷却指令值进行调整的处理无效。
6.根据权利要求4所述的线电极放电加工机，其特征在于， 所述冷却控制装置在进行加工工序的种类切换后，直至所述冷却后液体温度第一次达到输入至所述第I温度反馈控制部中的冷却指令值为止，使得由所述校正部对所述补偿量进行校正的处理无效。
7.根据权利要求1所述的线电极放电加工机，其特征在于， 所述冷却控制装置在进行加工工序的种类切换后，在直至所述冷却后液体温度第一次达到输入至所述第I温度反馈控制部中的冷却指令值为止的期间内，将与温度控制响应性相关的控制增益设为高设定，在达到之后，将所述控制增益设为低设定。
8.根据权利要求2所述的线电极放电加工机，其特征在于， 所述第I存储部对应于每个加工工序种类而预先存储有所述前馈量， 所述前馈控制部将与所述加工工序的种类相对应的前馈量与所述输出指令值相加。
9.根据权利要求3所述的线电极放电加工机，其特征在于， 所述第I存储部对应于每个加工工序种类而预先存储有所述补偿量， 所述第I温度反馈控制部将与所述加工工序的种类相对应的补偿量和所述机械温度相加后得到的指令值，作为所述冷却指令值。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的线电极放电加工机，其特征在于， 所述加工工序的种类是准备工序、粗加工工序及精加工工序中的任意一种。
11.一种冷却控制装置，其特征在于， 该冷却控制装置针对线电极放电加工机，通过对冷却装置进行控制，从而对加工液的液体温度进行控制， 该线电极放电加工机具有: 加工槽，其充满所述加工液，并且，在该加工槽中对工件进行加工； 加工液供给装置，其将所述加工液供给至所述加工槽； 所述冷却装置，其对所述加工液进行冷却； 冷却后温度传感器，其将刚刚由所述冷却装置冷却后的加工液的温度，作为冷却后液体温度而测定；以及 槽内温度传感器，其将所述加工槽内的所述加工液的温度，作为槽内液体温度而测定， 并且，该冷却控制装置具有: 第I温度反馈控制部，其将所述冷却后液体温度反馈给冷却指令值，其中，该冷却指令值是用于使所述冷却装置将所述加工液冷却至规定温度的指令值；以及 第2温度反馈控制部，其配置在所述第I温度反馈控制部的外侧，并且，通过对所述槽内液体温度进行反馈，从而对所述冷却指令值进行调整，以使所述槽内液体温度追随目标温度。
【文档编号】B23H7/36GK103906594SQ201280010624
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年10月30日 优先权日:2012年10月30日
【发明者】汤泽隆, 桥本隆, 中川孝幸, 大友阳一 申请人:三菱电机株式会社