线放电加工机的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种线放电加工机，在线放电加工机中，使用放电延迟时间将极间的状态分类成短路状态、极间间隙量较小的情况以及极间间隙量较大的情况，与此相对应地决定从主放电电路供给的加工电流的大小。在从辅助放电电路向极间开始施加加工电压经过了预定时间之后，在放电延迟时间为零的情况(也就是说没有放电的状态)下，判断为极间处于由于加工碎屑而短路的状态，通过从主放电电路对极间供给短路时加工电流，去除加工碎屑，从而防止陷入完全的短路状态，同时提高加工效率从而提高加工速度。
【专利说明】
线放电加工机
技术领域
[0001]本发明涉及一种线放电加工机。
【背景技术】
[0002]若利用线放电加工机进行放电加工，则加工面的形状成为复制有大致线形状的形状。线基本上存在上下引导件间的距离越大、则中央部的挠曲量越增加的趋势，因此，存在板厚越厚、贝lJ加工面的直线度精度(straightness accuracy)越恶化的趋势。
[0003]为了解决该问题，在日本特开昭62 —152616号公报、日本特开平I 一 121127号公报、日本特开平7 —171716号公报、日本特开平7 — 60548号公报、日本特开2004 — 50298号公报、W093/01017号、W02007/032114号以及W02008/050404号中记载有如下方法:使用线圈等电感器，来测定在上下的导体中流动的加工电流，根据加工电流的比率计算出放电位置，在防止由放电集中导致的断线的同时，防止由放电集中导致的形状精度的恶化。另外，在日本特开昭60 — 29230号公报中记载有如下方法:使用分压电阻，还是对在上下的导体中流动的加工电流进行测定，根据加工电流的比率计算出放电位置，防止由放电集中导致的断线的同时，防止由放电集中导致的形状精度的恶化。
[0004]另外，如果工件板厚变厚，则线中央部的挠曲量尤其变大，在中央部附近，线和工件之间(=极间)的间隙量变窄。在现有技术中，只要加工电压是一瞬变高，就判断为极间的状态良好，而与放电延迟时间无关地，在所有放电过程中流动有较大的加工电流。结果，在大量发生放电延迟时间较短的放电的工件中央部，加工量变得过多，存在板厚越厚、直线度精度越恶化的趋势。
[0005]因此，利用与极间存在相关性的放电延迟时间，在放电延迟时间比预定值短的情况下，通过使加工电流小于正常值、或不施加加工电流，来减小厚板中央部的加工量，因此，工件的直线度精度得以提高，对此从本发明中的实验变得明确。
[0006]与此相关联，发明的目的与本发明的目的不同，以防止线断线为目的，但作为与本发明同样地使用了放电延迟时间的现有例子，存在以下那样的内容。在日本特开昭58 —211826号公报中记载有如下内容:为了防止极间较窄的情况下的断线，在放电延迟时间小于预定值的情况下，供给小于正常电流的电流。
[0007]在日本特开平10 — 315052号公报中记载有如下内容:为了在加工状态恶化而产生了直接放电等的情况下防止线的断线，在测定出的放电延迟时间小于预定值的情况下判定为异常，暂时停止施加由主放电电路进行的加工电流。
[0008]在日本专利第5510616号公报中记载有如下内容:为了防止线的断线，在放电延迟时间小于预定值的情况下，缩短加工电流的施加时间、或中止施加而插入休止时间。
[0009]在日本特开平5 —177436号公报以及日本特开平5 — 69230号公报中记载有如下内容:通过根据极间的状态来施加加工电流，从而防止断线，因此，放电延迟时间越长，越延长施加时间，放电延迟时间越短，越缩短施加时间。
[0010]在日本特开昭62 —152616号公报、日本特开平I 一 121127号公报、日本特开平7 —171716号公报、日本特开平7 — 60548号公报、日本特开2004 — 50298号公报、W093/01017号、W02007/032114号、W02008/050404号、日本特开昭60 — 29230号公报中记载有如下方法:通过使用线圈、分压电阻来检测放电位置，防止由放电集中导致的断线，并且防止由放电集中导致的形状精度的恶化。在这些方法中，需要由线圈和分压电阻等构成的检测电路、对从检测电路输出的模拟信号进行处理的模拟电路，因此，存在如下问题:结构复杂且昂贵、或需要用于对检测电路、模拟电路的误差进行校正的校正方法。
[0011 ]另外，应用日本特开昭58 — 211826号公报、日本特开平10 — 315052号公报、日本专利第5510616号公报、日本特开平5 —177436号公报、日本特开平5 — 69230号公报所记载的方法，在为了提高厚板加工的直线度精度而进行了适当调整的情况下，认为:与作为本来目的的防止线的断线不同，厚板加工的直线度精度也一定程度被改善。
[0012]然而，在放电延迟时间为零、即短路状态的情况下，未必减小加工电流就好。也就是说，由于漂浮在极间的加工碎肩而极间短路，在加工电压不上升的状况下，放电延迟时间变成零。在这样的状况时，为了去除极间的加工碎肩，需要积极地使加工电流流动。相反，若不使加工电流流动、或减小加工电流，则无法去除极间的加工碎肩，线和工件接触，就陷入完全的短路状态。结果，需要使线和工件之间的相对位置移动，扩大极间距离来解除短路状态，花费用于解除短路的时间，因此，加工时间变长、或在最差的情况下，在短路状态下不使加工电流流动、或只有较小的加工电流流动，因此，无法从短路状态恢复，而陷入加工停止。
【发明内容】
[0013]因此，本发明的目的在于提供一种线放电加工机，其具有在板厚较厚的工件中提高直线度精度、并且解除由加工碎肩导致的短路的功能，通过改善加工效率还可提高加工速度。
[0014]本发明的技术方案I的线放电加工机包括:辅助放电电路，其用于对电极与被加工物(=工件)之间即极间施加电压来感应放电；以及主放电电路，其用于流通加工电流，所述线放电加工机通过重复在所述辅助放电电路工作之后使所述主放电电路工作和停止的周期来对所述被加工物进行加工，其中，该线放电加工机包括测定放电延迟时间的放电延迟时间测定单元，其中，所述放电延迟时间是在从所述辅助放电电路向极间施加了加工电压的状态下、且没有放电的状态下的持续时间，从所述辅助放电电路向极间开始施加加工电压起经过了预先决定的短路判定期间之后，在所述放电延迟时间测定单元的测定结果为零的情况下，从主放电电路向极间供给短路时加工电流，不管所述短路判定期间，在产生放电且所述放电延迟时间不足基准值的情况下，不从主放电电路向极间供给加工电流，或者，从主放电电路向极间供给小于所述短路时加工电流的加工电流，或者，从主放电电路向极间供给与所述短路时加工电流相同的加工电流，不管所述短路判定期间，在产生放电且所述放电延迟时间为基准值以上的情况下，从主放电电路向极间供给与短路时加工电流相同的正常时加工电流，或者，从主放电电路向极间供给大于短路时加工电流的正常时加工电流。
[0015]发明的技术方案2是在发明的技术方案I的线放电加工机中，所述放电延迟时间测定单元测定极间加工电压波形的绝对值为阈值以上的状态的持续时间。
[0016]发明的技术方案3是在发明的技术方案I的线放电加工机中，所述放电延迟时间测定单元测定从极间加工电压波形的绝对值超过第I阈值起到低于第2阈值为止的持续时间。
[0017]发明的技术方案4是在发明的技术方案I或2的线放电加工机中，用于检测产生了所述放电的单元通过极间加工电压波形的绝对值超过阈值并随后低于该阈值来进行放电检测。
[0018]发明的技术方案5是在发明的技术方案I?3中任一项的线放电加工机中，用于检测产生了所述放电的单元通过极间加工电压波形的绝对值超过第I阈值并随后低于第2阈值来进行放电检测。
[0019]发明的技术方案6是在发明的技术方案I?3中任一项的线放电加工机中，用于检测产生了所述放电的单元在从所述放电延迟时间测定单元输出的放电延迟时间大于零、且在预定时间的期间内不变化或者在预定时间的期间内的变化量为允许值以下时进行放电检测。
[0020]发明的技术方案7的线放电加工机电极，包括:辅助放电电路，其用于对电极与被加工物之间即极间施加电压来感应放电；以及主放电电路，其用于流通加工电流，所述线放电加工机通过重复在所述辅助放电电路工作之后使所述主放电电路工作和停止的周期来对所述被加工物进行加工，其中，该线放电加工机包括:极间状态判定单元，在所述辅助放电电路向极间开始施加加工电压之后，所述极间状态判定单元根据预先决定的极间状态判定期间中的极间状态，来输出开路信号、放电信号、短路信号中的某一个，在从所述极间状态判定单元输出了短路信号的情况下，从主放电电路向极间供给短路时加工电流;在从所述极间状态判定单元输出了放电信号的情况下，不从主放电电路向极间供给对加工电流，或者，从主放电电路向极间供给比所述短路时加工电流小的加工电流，或者，从主放电电路向极间供给与所述短路时加工电流相同的加工电流;在从所述极间状态判定单元输出了开路信号的情况下，继续从所述辅助放电电路向极间施加加工电压;在所述极间状态判定期间之后产生了放电的情况下，从主放电电路向极间供给与短路时加工电流相同的正常时加工电流，或者，从主放电电路向极间供给比短路时加工电流大的正常时加工电流。
[0021]发明的技术方案8是在发明的技术方案7的线放电加工机中，在所述极间状态判定单元的极间状态判定方法中，在极间状态判定期间对极间加工电压波形的绝对值和阈值进行比较，将波形始终不足阈值的情况设为短路，将波形超过阈值并随后低于该阈值的情况设为放电，将波形超过阈值并随后不低于阈值的情况设为开路。
[0022]发明的技术方案9是在发明的技术方案7的线放电加工机中，在所述极间状态判定单元的极间状态判定方法中，在极间状态判定期间对极间加工电压波形的绝对值、第I阈值、第2阈值进行比较，将波形始终不足第I阈值或第2阈值的情况设为短路，将波形超过第I阈值并随后低于第2阈值的情况设为放电，将波形超过第I阈值并随后不低于第I阈值或第2阈值的情况设为开路。
[0023]发明的技术方案10是在发明的技术方案7的线放电加工机中，在所述极间状态判定单元的极间状态判定方法中，在极间状态判定期间中任何极间状态判别信号都不输出，在极间状态判定期间的结束时刻，对极间加工电压波形的绝对值和阈值进行比较，将波形不足阈值的情况设为短路，将波形为阈值以上的情况设为开路，在开路的情况下，继续从所述辅助放电电路向极间施加加工电压，将波形低于阈值的情况判定为放电，从主放电电路向极间供给与短路时加工电流相同的正常时加工电流，或者，从主放电电路向极间供给比短路时加工电流大的正常时加工电流。
[0024]发明的技术方案11是在发明的技术方案7的线放电加工机中，在所述极间状态判定单元的极间状态判定方法中，在极间状态判定期间中任何极间状态判别信号都不输出，在极间状态判定期间的结束时刻，对极间加工电压波形的绝对值、第I阈值、第2阈值进行比较，将波形不足第I阈值或第2阈值的情况设为短路，将波形为第I阈值以上的情况设为开路，在开路的情况下，继续从所述辅助放电电路向极间施加加工电压，将波形低于第2阈值的情况判定为放电，从主放电电路向极间供给与短路时加工电流相同的正常时加工电流，或者，从主放电电路向极间供给比短路时加工电流大的正常时加工电流。
[0025]发明的技术方案12是在发明的技术方案I?11中任一项的线放电加工机中，用于判定所述放电延迟时间的基准值、或所述极间状态判定期间、或与加工电压波形的绝对值进行比较的各阈值，是根据线电极的材质、线直径、被加工物的材质、被加工物的板厚、各加工条件设定值中的某一个或两个以上的组合而预先决定的。
[0026]根据本发明，能够提供一种线放电加工机，其具有在板厚较厚的工件中提高直线度精度、并且解除由加工碎肩导致的短路的功能，通过改善加工效率还可提高加工速度。
【附图说明】
[0027]本发明的上述内容、其他目的以及特征从参照附图进行的以下的实施例的说明变得明确。这些图中:
[0028]图1是说明线放电加工机的图。
[0029]图2A是表示极间因加工碎肩而短路的状态的图。
[0030]图2B是表示放电延迟时间较短的状态的图。
[0031 ]图2C是表示放电延迟时间较长的状态的图。
[0032]图3A是表示板厚60mm的情况下的放电延迟时间和放电次数的分布的图。
[0033]图3B是表示板厚150mm的情况下的放电延迟时间和放电次数的分布的图。
[0034]图4A是阈值为I个的情况下的放电延迟时间的示意图。
[0035]图4B是阈值为两个的情况下的放电延迟时间的示意图。
[0036]图5A是表示在阈值为I个的情况下的极间状态判别中判定结果为短路的情况的示意图。
[0037]图5B是表示在阈值为I个的情况下的极间状态判别中判定结果为放电的情况的示意图。
[0038]图5C是表示在阈值为I个的情况下的极间状态判别中判定结果为开路的情况的示意图。
[0039]图6A是表示在阈值为两个的情况下的极间状态判别中判定结果为短路的情况的示意图。
[0040]图6B是表示在阈值为两个的情况下的极间状态判别中判定结果为放电的情况的示意图。
[0041]图6C是表示在阈值为两个的情况下的极间状态判别中判定结果为开路的情况的示意图。
[0042]图7A是表示对极间的加工电压波形的绝对值和阈值进行比较、对极间状态进行判定、判定结果为短路的情况的示意图。
[0043]图7B是表示对极间的加工电压波形的绝对值和阈值进行比较、对极间状态进行判定、判定结果为放电的情况的示意图。
[0044]图7C是表示对极间的加工电压波形的绝对值和阈值进行比较、对极间状态进行判定、判定结果为开路的情况的示意图。
[0045]图7D是表示对极间的加工电压波形的绝对值和阈值进行比较、对极间状态进行判定、判定结果为开路的情况的示意图。
[0046]图8A表示对极间的加工电压波形的绝对值和两个阈值进行比较、对极间状态进行判定、判定结果为短路的情况的示意图。
[0047]图SB表示对极间的加工电压波形的绝对值和两个阈值进行比较、极间状态进行判定、判定结果为放电的情况的示意图。
[0048]图SC表示对极间的加工电压波形的绝对值和两个阈值进行比较、对极间状态进行判定、判定结果为开路的情况的示意图。
[0049]图8D表示对极间的加工电压波形的绝对值和两个阈值进行比较、对极间状态进行判定、判定结果为开路的情况的示意图。
【具体实施方式】
[0050]以下，与附图一起说明本发明的实施方式。图1是说明本发明的线放电加工机的框图。在本发明中，使用放电延迟时间将极间的状态分类成短路状态、极间间隙量较小的情况以及极间间隙量较大的情况，与此相应地决定从主放电电路(包括主电源10、开关元件8的电路)供给的加工电流的大小。
[0051]在从辅助放电电路(包括辅助电源9、开关元件的电路)向极间开始施加加工电压经过了预定时间之后，在放电延迟时间为零的情况(也就是说、没有放电的状态)下，判断为极间处于因加工碎肩而短路的状态，从主放电电路对极间供给短路时加工电流，去除加工碎肩，由此防止陷入完全的短路状态，同时提高加工效率从而提高加工速度。
[0052]而且，在产生放电、且放电延迟时间小于基准值的情况下，不从主放电电路对极间供给加工电流，或者，从主放电电路对极间供给比短路时加工电流小的加工电流，来改善厚板加工时的线中央部的形状精度。另一方面，在产生放电、且放电延迟时间为基准值以上的情况下，判断为极间处于正常状态，从主放电电路对极间供给与短路时加工电流相同的正常时加工电流、或者，从主放电电路对极间供给比短路时加工电流大的正常时加工电流。
[0053]工件I安装于未图示的工作台，能够利用沿着正交的X、Y轴方向驱动该工作台的伺服马达2、3在XY平面上移动。另外，构成为沿着与该XY平面正交的方向铺设线电极4、且沿着该方向行进。
[0054]设置有对线电极4和工件I之间施加电压的辅助电源9和主电源10。辅助电源9是用于在线电极4和工件I之间感应放电的电源。主电源1是在感应放电之后投入加工电流(放电电流)的电源。辅助电源9、主电源10使一个端子与工件I连接，另一个端子经由开关元件(晶体管)7、8通过导体5、6与线电极4连接。
[0055]开关元件7、8由电压施加控制电路11进行接通/断开控制。首先，使开关元件7接通，从辅助电源9对线电极4和工件I之间施加感应放电用的电压。若利用未图示的放电检测电路检测放电，则使开关元件8接通，从主电源1向线电极4和工件I间投入加工电流，使开关元件7断开，辅助电源的电力供给断开。此外，放电检测电路检测放电的方法随后论述来进行说明。
[0056]放电延迟时间测定电路12是通过电压施加控制电路11、开关元件7以及辅助电源9对放电延迟时间进行测定的电路，该放电延迟时间是在辅助电源9连接于线电极4和工件I之间、从辅助放电电路对极间施加了加工电压的状态下且没有放电的状态下的持续时间。
[0057]数值控制装置13基于从放电延迟时间测定电路12输出的放电延迟时间、或者从未图示的线电极和工件之间的极间平均电压测定电路输出的极间平均电压值、或者从根据未图示的线电极和工件之间的极间电压波形将极间状态判定成开路或放电或短路的极间状态判定电路输出的短路或放电或开路信号，将伺服马达2、3的移动指令向伺服控制装置14输出。
[0058]伺服控制装置14基于从数值控制装置13输出来的伺服马达2、3的移动指令来进行驱动伺服马达2、3从而控制线电极4和工件I的相对移动的伺服进给控制。
[0059]上述的线放电加工机的结构是以往公知的。以下，说明本发明的各技术方案。
[0060]发明的技术方案I如下所述:在从辅助放电电路(由辅助电源9、开关元件7构成的电路)向极间(由线电极4和工件I形成的间隙)开始施加加工电压经过了预先决定的短路判定期间之后，在放电延迟时间测定电路12的测定结果为零的情况下，从主放电电路(由主电源10、开关元件8构成的电路)向极间供给短路时加工电流，另一方面，不管所述短路判定期间，在产生放电且放电延迟时间小于基准值的情况下，不从主放电电路向极间供给加工电流，或者，从主放电电路向极间供给比短路时加工电流小的加工电流，或者，从主放电电路向极间供给与所述短路时加工电流相同的加工电流，而且，不管所述短路判定期间，在产生放电且放电延迟时间为基准值以上的情况下，从主放电电路向极间供给与短路时加工电流相同的正常时加工电流，或者，从主放电电路向极间供给比短路时加工电流大的正常时加工电流。
[0061 ] 此外，也可以替代放电延迟时间测定单元(放电延迟时间测定电路12 )，而使用极间状态判定电路并利用从极间状态判定电路输出的短路或放电或开路信号来改变由主放电电路供给的加工电流的大小。
[0062]图2A、图2B、图2C是示意性地表示在放电延迟时间为零的情况下、或产生放电而以基准值对放电延迟时间进行了判别的情况下对极间施加的加工电流的大小的图。
[0063]图2A是在极间存在大量加工碎肩、极间陷入短路状态的情况。在这样的情况下，如现有技术那样，并不是不施加加工电流，而是积极地施加加工电流，从而极间的加工碎肩由于放电而飞散，能够使极间状态恢复成良好的状态。图2B是在如厚板工件的中央部那样极间较窄的部位进行放电、放电延迟时间较短、不从主放电电路对极间供给加工电流的例子。
[0064]如先前所述那样，在本发明中，在这样的情况下，不从主放电电路向极间供给加工电流，或者，从主放电电路向极间供给比短路时加工电流小的加工电流，或者，从主放电电路向极间供给与所述短路时加工电流相同的加工电流，能够改善厚板加工时的线中央部的形状精度。图2C是在如厚板工件的上下边缘附近那样极间较宽的部位进行放电、放电延迟时间较长的例子。
[0065]图3A是通过实验求出在对板厚60mm的工件I进行了加工的情况下的、平均放电延迟时间和放电次数的分布的图，图3B是通过实验求出在对板厚150mm的工件I进行了加工的情况下的、平均放电延迟时间和放电次数的分布的图。线电极4由上线引导件15和下线引导件16铺设。在实验中，利用直径0.2mm的黄铜线对铁系工件进行了加工。在工件中央部，极间较窄，因此，成为平均放电延迟时间变短、放电次数的比例增加的趋势。相反，在工件两端部，成为平均放电延迟时间变长、放电次数的比例减少的趋势。若从平均放电延迟时间的分布中减去第2基准值，则可知:在板厚为60_时，即使在工件中央部，平均放电延迟时间也大部分为基准值以上，但在板厚150mm的情况下，在中央部的较宽的范围内，平均放电延迟时间为基准值以下。
[0066]因此，在如现有技术那样加工电压即使一瞬也变高的话，也不管放电延迟时间而施加了加工电流的情况下，在工件中央部，加工量变得过多，加工后的直线度精度恶化了。
[0067]与此相对，如本发明那样，在放电延迟时间为基准值以下的情况下，不从主放电电路向极间供给加工电流，或者，从主放电电路向极间供给比所述短路时加工电流小的加工电流，或者，从主放电电路向极间供给与所述短路时加工电流相同的加工电流，从而能够在大幅度地改善直线度精度，并且减少工件中央部的加工电流的供给，因此，能够提高加工速度。
[0068]实际上利用直径0.2mm的黄铜线对板厚150mm的铁系工件进行了加工。短路判定期间为2ys，放电延迟时间的基准值为5ys，短路时的峰值加工电流为约200A，在放电延迟时间小于基准值的情况下，不施加加工电流，放电延迟时间为基准值以上的情况下的峰值加工电流为约500A进行了加工，获得了直线度精度从30μπι改善成ΙΟμπι、加工速度也提高约10%的结果。由此，确认了本发明的效果。
[0069]此外，在极间的短路状态持续的情况下，存在极间不是因加工碎肩而短路、而是线电极4和工件I接触的情况。若在该状态下短路时加工电流持续流动，则线电极4断线的可能性较高，因此，在连续了预定次数以上短路的情况下，可以停止施加短路时加工电流，或在预定期间内停止施加电压。另外，也可以是，对极间的平均电压进行测定，平均电压值以成为预定值以下的话，就判断为线电极4和工件I接触，停止施加短路时加工电流。
[0070]接着，对发明的技术方案2以及发明的技术方案3进行论述。发明的技术方案2为:使放电延迟时间的测定为极间加工电压波形的绝对值为阈值以上的状态的持续时间，发明的技术方案3为:使放电延迟时间的测定为从极间加工电压波形的绝对值超过第I阈值到低于第2阈值为止向的持续时间。
[0071]图4Α是对放电延迟时间进行测定的阈值为I个的情况(发明的技术方案2)的示意图。通常，为了防止工件的电蚀，对极间施加的加工电压是AC(两极性)，因此，使用全波整流电路等来求出加工电压波形的绝对值，将加工电压波形的绝对值与阈值进行比较，通过对加工电压波形的绝对值高于阈值的时间进行测定，能够求出放电延迟时间。
[0072]图4B是对放电延迟时间进行测定的阈值为两个的情况(发明的技术方案3)的示意图。通过针对两个阈值将第I阈值设定得较高、将第2阈值设定得较低并设置滞后现象，由此能够不受模拟电路的误差、噪声影响地测定放电延迟时间。例如，通过将第I阈值设定成与辅助放电电路连接的直流电源电压的80 %左右，将第2阈值设定成比电弧电压(约20V)高的30V左右，能够进行适当的检测。此外，第I阈值和第2阈值也可以为相同的值。
[0073]接着，对发明的技术方案4、5进行描述。发明的技术方案4为:作为对放电了的情况进行检测的方法，通过使极间加工电压波形的绝对值超过阈值并随后使该极间加工电压波形的绝对值低于该阈值来进行检测，发明的技术方案5为:作为对放电了的情况进行检测的方法，通过使极间加工电压波形的绝对值超过第I阈值并随后使该极间加工电压波形的绝对值低于第2阈值来进行检测。
[0074]在图5A?图5C中表示对极间加工电压波形的绝对值和阈值进行比较、对极间状态进行判定的示意图。其中，图5B是对放电进行检测的例子。在图6A?图6C中表示对极间加工电压波形的绝对值和第I阈值、第2阈值进行比较、对极间状态进行判定的示意图。其中，图6B是对放电进行检测的例子。
[0075]接着，对发明的技术方案6进行描述。发明的技术方案6为:作为对放电了的情况进行检测的方法，在从放电延迟时间测定单元输出的放电延迟时间大于零、且在预定时间的期间内不变化或者在预定时间的期间内的变化量为允许值以下时对放电进行检测。
[0076]只要正常地施加加工电压，放电延迟时间就持续大于零。之后，若产生放电，则放电延迟时间停止增加。另一方面，在不产生放电的情况下，在持续施加加工电压的期间内，放电延迟时间持续增加。利用此情况对放电的产生进行检测。通过在放电延迟时间的测定电路中使用高速的时钟脉冲，能够瞬时对放电进行检测。例如，使用10MHz的时钟脉冲，只要将在两个时钟脉冲之间没有变化的情况视作放电，则能够以20ns进行检测。此外，也可以是，在从辅助电源电路向极间开始供给加工电压经过了预定时间的时刻，放电延迟时间为预定的阈值以下，由此对放电进行检测。
[0077]接着，对发明的技术方案7进行描述。具有极间状态判定单元，该极间状态判定单元在从辅助放电电路向极间开始施加加工电压之后根据预先决定的极间状态判定期间中的极间状态输出开路信号、放电信号、短路信号中的某一个，在从极间状态判定单元输出短路信号的情况下，从主放电电路对极间供给短路时加工电流;在从极间状态判定单元输出放电信号的情况下，不从主放电电路向极间供给加工电流，或者，从主放电电路向极间供给比所述短路时加工电流小的加工电流，或者，从主放电电路向极间供给与所述短路时加工电流相同的加工电流;在从极间状态判定单元输出开路信号的情况下，继续从辅助放电电路向极间施加加工电压;在所述极间状态判定期间之后产生了放电的情况下，从主放电电路向极间供给与短路时加工电流相同的正常时加工电流，或者，供给比短路时加工电流大的正常时加工电流。
[0078]对发明的技术方案7和发明的技术方案I之间的不同进行说明。发明的技术方案I使用放电延迟时间测定单元的测定结果来进行极间短路状态、极间间隙量较窄的状态、极间间隙量较宽的状态的区别，改变从主放电电路向极间供给的加工电流的大小。相对于此，在发明的技术方案7中，使用极间状态判定单元来替代放电延迟时间测定单元，利用从极间状态判定单元输出的短路、放电、开路信号，改变由主放电电路供给的加工电流的大小。
[0079]在经过极间状态判定期间之前产生的放电，视作极间的间隙量较窄的放电，与发明的技术方案I的方法一样，不从主放电电路供给加工电流，或者，从主放电电路供给比短路时加工电流小的加工电流，或者，从主放电电路供给与所述短路时加工电流相同的加工电流。这样，将发明的技术方案I的“短路判定期间”和“放电延迟时间的基准值”这样的两个时间要素统一成“极间状态判定期间”这I个，能够更简便地构成来进行使用。另外，通常的线放电加工机具有发明的技术方案3的极间状态判定单元的情况较多，因此，即使是不具有放电延迟时间测定单元的线放电加工机也能够容易地导入。
[0080]接着，对发明的技术方案8进行描述。作为极间状态判定单元的极间状态判定方法，是如下所述的方法:在极间状态判定期间对极间加工电压波形的绝对值和阈值进行比较，将波形始终小于阈值的情况设为短路，将波形超过阈值并随后低于该阈值的情况设为放电，将波形超过阈值并随后不低于该阈值的情况设为开路。在图5A、图5B、图5C中表示对极间加工电压波形的绝对值和阈值进行比较、对极间状态进行判定的示意图。
[0081]接着，对发明的技术方案9进行描述。作为极间状态判定单元的极间状态判定方法，在极间状态判定期间对极间加工电压波形的绝对值和第I阈值、第2阈值进行比较，将波形始终小于第I阈值或第2阈值的情况设为短路，将波形超过第I阈值并随后低于第2阈值的情况设为放电，将波形超过第I阈值并随后不低于第I阈值或第2阈值的情况设为开路。通过将第I阈值设定得高于第2阈值并设置滞后现象，能够不受模拟电路的误差、噪声的影响地使极间的间隙量足够宽、且对正常地放电了的状态进行检测。
[0082]例如，通过将第I阈值设定成与辅助放电电路连接的直流电源电压的80%左右，将第2阈值设定成比电弧电压(约20V)高的30V左右，能够进行适当的检测。此外，第I阈值和第2阈值也可以为相同的值。在图6A、图6B、图6C中表示对极间加工电压波形的绝对值和第I阈值、第2阈值进行比较、对极间状态进行判定的示意图。
[0083]接着，对发明的技术方案10进行描述。作为极间状态判定单元的极间状态判定方法，在极间状态判定期间中任何极间状态判别信号都不输出，在极间状态判定期间的结束时刻，对极间加工电压波形的绝对值和阈值进行比较，将波形小于阈值的情况设为短路，将波形为阈值以上的情况设为开路，在开路的情况下，从所述辅助放电电路继续向极间施加加工电压，将波形低于阈值的情况判定为放电，从主放电电路对极间供给与短路时加工电流相同的正常时加工电流，或者，从主放电电路对极间供给比短路时加工电流大的正常时加工电流。在图7A、图7B、图7C、图7D中表示对极间加工电压波形的绝对值和阈值进行比较、对极间状态进行判定的示意图。
[0084]接着，对发明的技术方案11进行描述。作为极间状态判定单元的极间状态判定方法，在极间状态判定期间中任何极间状态判别信号都不输出，在状态极间状态判定期间的结束时刻，对极间加工电压波形的绝对值和第I阈值、第2阈值进行比较，将波形小于第I阈值或第2阈值的情况设为短路，将波形为第I阈值以上的情况设为开路，在开路的情况下，继续从所述辅助放电电路向极间施加加工电压，将波形低于第2阈值的情况判定为放电，从主放电电路对极间供给与短路时加工电流相同的正常时加工电流，或者，从主放电电路对极间供给比短路时加工电流大的正常时加工电流。与技术方案9 一样，通过将第I阈值设定得比第2阈值高并设置滞后现象，能够不受模拟电路的误差、噪声的影响地使极间的间隙量足够宽、且对正常地放电了的状态进行检测。
[0085]例如，通过将第I阈值设定成与辅助放电电路连接的直流电源电压的80%左右，将第2阈值设定成比电弧电压(约20V)高的30V左右，能够进行适当的检测。此外，第I阈值和第2阈值也可以为相同的值。在图A8A、图8B、图8C、图8D中表示对极间加工电压波形的绝对值和第I阈值、第2阈值进行比较、对极间状态进行判定的示意图。
[0086]接着，对发明的技术方案12进行描述。用于判定发明的技术方案I所记载的放电延迟时间的基准值、或发明的技术方案6所记载的极间状态判定期间、或与发明的技术方案2?6、8?11、9所记载的加工电压波形的绝对值进行比较的各阈值，是根据线电极的材质、线直径、被加工物的材质、被加工物的板厚、各加工条件设定值中的某一个或两个以上的组合而预先决定的。如先前所述那样，加工中的线的形状被复制于工件，因此，需要根据受线的形状影响的要素，而预先决定用于判定放电延迟时间的基准值、极间状态判定期间、与加工电压波形的绝对值进行比较的各阈值。例如，既可以仅根据工件板厚来设定，也可以根据线直径和工件板厚的组合等两个以上的组合来设定。此外，各加工条件设定值是指:加工条件所含有的加工电源电压设定值、加工电流施加时间设定值、加工休止时间设定值、加工水量设定值这样的各设定值，也可以对应于这些设定值的组合来进行设定。
[0087]以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不局限于上述实施方式的例子，通过施加适当的变更，能够以其他方式来进行实施。
【主权项】
1.一种线放电加工机，包括:辅助放电电路，其用于对电极与被加工物之间即极间施加电压来感应放电；以及主放电电路，其用于流通加工电流， 所述线放电加工机通过重复在所述辅助放电电路工作之后使所述主放电电路工作和停止的周期来对所述被加工物进行加工，其特征在于， 该线放电加工机包括测定放电延迟时间的放电延迟时间测定单元，其中，所述放电延迟时间是在从所述辅助放电电路向极间施加了加工电压的状态下、且没有放电的状态下的持续时间， 从所述辅助放电电路向极间开始施加加工电压起经过了预先决定的短路判定期间之后，在所述放电延迟时间测定单元的测定结果为零的情况下，从主放电电路向极间供给短路时加工电流， 不管所述短路判定期间，在产生放电且所述放电延迟时间不足基准值的情况下，不从主放电电路向极间供给加工电流，或者，从主放电电路向极间供给小于所述短路时加工电流的加工电流，或者，从主放电电路向极间供给与所述短路时加工电流相同的加工电流， 不管所述短路判定期间，在产生放电且所述放电延迟时间为基准值以上的情况下，从主放电电路向极间供给与短路时加工电流相同的正常时加工电流，或者，从主放电电路向极间供给大于短路时加工电流的正常时加工电流。2.根据权利要求1所述的线放电加工机，其特征在于， 所述放电延迟时间测定单元测定极间加工电压波形的绝对值为阈值以上的状态的持续时间。3.根据权利要求1所述的线放电加工机，其特征在于， 所述放电延迟时间测定单元测定从极间加工电压波形的绝对值超过第I阈值起到低于第2阈值为止的持续时间。4.根据权利要求1或2所述的线放电加工机，其特征在于， 用于检测产生了所述放电的单元通过极间加工电压波形的绝对值超过阈值并随后低于该阈值来进行放电检测。5.根据权利要求1?3中任一项所述的线放电加工机，其特征在于， 用于检测产生了所述放电的单元通过极间加工电压波形的绝对值超过第I阈值并随后低于第2阈值来进行放电检测。6.根据权利要求1?3中任一项所述的线放电加工机，其特征在于， 用于检测产生了所述放电的单元在从所述放电延迟时间测定单元输出的放电延迟时间大于零、且在预定时间的期间内不变化或者在预定时间的期间内的变化量为允许值以下时进行放电检测。7.一种线放电加工机，包括:辅助放电电路，其用于对电极与被加工物之间即极间施加电压来感应放电；以及主放电电路，其用于流通加工电流， 所述线放电加工机通过重复在所述辅助放电电路工作之后使所述主放电电路工作和停止的周期来对所述被加工物进行加工，其特征在于， 该线放电加工机包括:极间状态判定单元，在所述辅助放电电路向极间开始施加加工电压之后，所述极间状态判定单元根据预先决定的极间状态判定期间中的极间状态，来输出开路信号、放电信号、短路信号中的某一个， 在从所述极间状态判定单元输出了短路信号的情况下，从主放电电路向极间供给短路时加工电流;在从所述极间状态判定单元输出了放电信号的情况下，不从主放电电路向极间供给对加工电流，或者，从主放电电路向极间供给比所述短路时加工电流小的加工电流，或者，从主放电电路向极间供给与所述短路时加工电流相同的加工电流;在从所述极间状态判定单元输出了开路信号的情况下，继续从所述辅助放电电路向极间施加加工电压;在所述极间状态判定期间之后产生了放电的情况下，从主放电电路向极间供给与短路时加工电流相同的正常时加工电流，或者，从主放电电路向极间供给比短路时加工电流大的正常时加工电流。8.根据权利要求7所述的线放电加工机，其特征在于， 在所述极间状态判定单元的极间状态判定方法中，在极间状态判定期间对极间加工电压波形的绝对值和阈值进行比较，将波形始终不足阈值的情况设为短路，将波形超过阈值并随后低于该阈值的情况设为放电，将波形超过阈值并随后不低于阈值的情况设为开路。9.根据权利要求7所述的线放电加工机，其特征在于， 在所述极间状态判定单元的极间状态判定方法中，在极间状态判定期间对极间加工电压波形的绝对值、第I阈值、第2阈值进行比较，将波形始终不足第I阈值或第2阈值的情况设为短路，将波形超过第I阈值并随后低于第2阈值的情况设为放电，将波形超过第I阈值并随后不低于第I阈值或第2阈值的情况设为开路。10.根据权利要求7所述的线放电加工机，其特征在于， 在所述极间状态判定单元的极间状态判定方法中，在极间状态判定期间中任何极间状态判别信号都不输出，在极间状态判定期间的结束时刻，对极间加工电压波形的绝对值和阈值进行比较，将波形不足阈值的情况设为短路，将波形为阈值以上的情况设为开路，在开路的情况下，继续从所述辅助放电电路向极间施加加工电压，将波形低于阈值的情况判定为放电，从主放电电路向极间供给与短路时加工电流相同的正常时加工电流，或者，从主放电电路向极间供给比短路时加工电流大的正常时加工电流。11.根据权利要求7所述的线放电加工机，其特征在于， 在所述极间状态判定单元的极间状态判定方法中，在极间状态判定期间中任何极间状态判别信号都不输出，在极间状态判定期间的结束时刻，对极间加工电压波形的绝对值、第I阈值、第2阈值进行比较，将波形不足第I阈值或第2阈值的情况设为短路，将波形为第I阈值以上的情况设为开路，在开路的情况下，继续从所述辅助放电电路向极间施加加工电压，将波形低于第2阈值的情况判定为放电，从主放电电路向极间供给与短路时加工电流相同的正常时加工电流，或者，从主放电电路向极间供给比短路时加工电流大的正常时加工电流。12.根据权利要求1?11中任一项所述的线放电加工机，其特征在于， 用于判定所述放电延迟时间的基准值、或所述极间状态判定期间、或与加工电压波形的绝对值进行比较的各阈值，是根据线电极的材质、线直径、被加工物的材质、被加工物的板厚、各加工条件设定值中的某一个或两个以上的组合而预先决定的。
【文档编号】B23H7/04GK106041234SQ201610206131
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月5日 公开号201610206131.4, CN 106041234 A, CN 106041234A, CN 201610206131, CN-A-106041234, CN106041234 A, CN106041234A, CN201610206131, CN201610206131.4
【发明人】古田友之, 依田慎司, 川原章义, 中岛廉夫
【申请人】发那科株式会社