具有自動(dòng)接線功能的線放電加工的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種具有自動(dòng)接線功能的線放電加工機(jī)。從線放電加工機(jī)的上模具導(dǎo)向器朝著被加工物下垂線電極,根據(jù)從被加工物上表面到上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置為止的距離和指令錐角,計(jì)算從該被加工物上表面的線電極下垂的位置到通過(guò)放電加工形成的加工槽的上端位置為止的距離,將上噴嘴移動(dòng)該計(jì)算出的距離后進(jìn)行自動(dòng)接線。從而,能夠在錐形加工槽的近旁進(jìn)行接線動(dòng)作。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有自動(dòng)接線功能的線放電加工機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有能夠在斷線位置近旁進(jìn)行斷線修復(fù)的自動(dòng)接線功能的線放電加工機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在線放電加工機(jī)中,在加工被加工物的過(guò)程中存在線電極斷線的情況,已知重新接線斷線的線電極的自動(dòng)接線功能(例如,參照日本特開(kāi)平5-212623號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)平5-337743 號(hào)公報(bào))。
[0003]在使用線電極以傾斜的角度對(duì)被加工物進(jìn)行加工的線放電加工的錐形加工中,根據(jù)加工形狀的難易性、加工條件、加工物材料的物性等,有時(shí)會(huì)間斷地發(fā)生預(yù)期之外的線電極的斷線。
[0004]因此,線放電加工機(jī)將在斷線位置近旁的斷線修復(fù)程序存儲(chǔ)到了該控制裝置附帶的存儲(chǔ)裝置中,從而具備了自動(dòng)接線功能。通過(guò)自動(dòng)接線功能,按照預(yù)先設(shè)定的程序,以下列順序?qū)嵤嗑€修復(fù)過(guò)程,即加工中發(fā)生斷線一回繞線電極一切斷線電極的前端一斷線位置近旁的接線動(dòng)作一完成接線一重新開(kāi)始加工,可以不用返回到加工開(kāi)始點(diǎn)而在斷線位置近旁進(jìn)行斷線修復(fù)。
[0005]根據(jù)現(xiàn)有的線放電加工機(jī),通過(guò)自動(dòng)接線功能,錐形加工時(shí)發(fā)生的線電極的斷線也可以在其斷線位置近旁進(jìn)行修復(fù)。然而,現(xiàn)有技術(shù)中,隨著錐角的增大以及被加工物上表面的Z軸位置(高度)和上模具導(dǎo)向器(dice guide)支點(diǎn)的Z軸位置(高度)之間的距離變大,錐形加工時(shí)的斷線位置近旁的斷線修復(fù)的接線成功率急速惡化。因此,能夠通過(guò)自動(dòng)接線功能在錐形加工時(shí)的斷線位置近旁良好地進(jìn)行接線的錐角被限制為小錐角。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]因此,鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn),本發(fā)明的目的在于提供一種具有自動(dòng)接線功能線放電加工機(jī),其在較大的錐角的情況下也可以通過(guò)斷線修復(fù)功能在斷線位置近旁進(jìn)行斷線修復(fù)。
[0007]本發(fā)明的線放電加工機(jī)的第一方式具有自動(dòng)接線功能,其具備分別內(nèi)置有支持線電極的上模具導(dǎo)向器以及下模具導(dǎo)向器的上噴嘴以及下噴嘴,使所述線電極和被加工物進(jìn)行相對(duì)移動(dòng),從而對(duì)所述被加工物進(jìn)行加工,并且在加工過(guò)程中所述線電極發(fā)生斷線時(shí),通過(guò)從所述上噴嘴的噴嘴孔噴射的加工流液引導(dǎo)所述線電極來(lái)進(jìn)行自動(dòng)接線。并且,該線放電加工機(jī)具有:上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置取得單元,其取得從所述被加工物的上表面到所述上模具導(dǎo)向器的上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置為止的距離;偏移量計(jì)算單元,其根據(jù)指令錐角以及從所述被加工物的上表面到所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置為止的距離,計(jì)算從所述被加工物的上表面的從所述上模具導(dǎo)向器下垂線電極的位置到通過(guò)加工形成的加工槽的上端位置為止的距離作為偏移量;以及自動(dòng)接線執(zhí)行單元,其將所述上噴嘴移動(dòng)所述計(jì)算出的偏移量來(lái)進(jìn)行自動(dòng)接線。
[0008]所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置取得單元,可以是構(gòu)成為測(cè)定從所述被加工物的上表面到所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置為止的距離的距離測(cè)定器。
[0009]所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置取得單元,可以構(gòu)成為根據(jù)從所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置向所述被加工物的上表面下垂的線電極的前端接觸所述被加工物時(shí)的所述線電極的進(jìn)給量,取得從所述被加工物的上表面到上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置為止的距離。
[0010]所述線放電加工機(jī),還可以具有存儲(chǔ)裝置,其預(yù)先存儲(chǔ)有與指令錐角以及從被加工物上表面到所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置為止的距離相對(duì)應(yīng)的所述偏差量,根據(jù)所述指令錐角以及從所述被加工物上表面到所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置為止的距離讀出存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中的偏移量,由此取得所述偏移量。
[0011]本發(fā)明的線放電加工機(jī)的第二方式具有自動(dòng)接線功能,其具備分別內(nèi)置有支持線電極的上模具導(dǎo)向器以及下模具導(dǎo)向器的上噴嘴以及下噴嘴,使所述線電極和被加工物進(jìn)行相對(duì)移動(dòng),從而對(duì)所述被加工物進(jìn)行加工,并且在加工過(guò)程中所述線電極發(fā)生斷線時(shí),通過(guò)從所述上噴嘴的噴嘴孔噴射的噴射水流引導(dǎo)所述線電極來(lái)進(jìn)行自動(dòng)接線。并且,該線放電加工機(jī)具有:偏移量取得單元,其取得從所述被加工物的上表面的從所述上模具導(dǎo)向器下垂所述線電極的位置到通過(guò)所述加工形成的加工槽的上端位置為止的距離作為偏移量;以及自動(dòng)接線執(zhí)行單元,其將所述上噴嘴移動(dòng)所述取得的偏移量來(lái)進(jìn)行自動(dòng)接線。
[0012]所述偏移量取得單元,可以使所述線電極間斷地進(jìn)行升降的同時(shí),使所述上噴嘴在將連接所述上模具導(dǎo)向器的上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置和所述下模具導(dǎo)向器的下模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置的假想線投影到所述被加工物的上表面所得的線上移動(dòng),取得所述線電極的進(jìn)給量發(fā)生變化時(shí)的位置和投影到所述被加工物的上表面的線上的所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置所對(duì)應(yīng)的位置之間的距離作為偏移量。
[0013]所述偏移量取得單元,可以具有檢測(cè)從所述上噴嘴噴射的噴射水流的壓力的壓力檢測(cè)單元,使所述上噴嘴在將連接所述上模具導(dǎo)向器的上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置和所述下模具導(dǎo)向器的下模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置的假想線投影到所述被加工物的上表面所得的線上移動(dòng),取得所述壓力檢測(cè)單元的壓力發(fā)生變化的位置和投影到所述被加工物的上表面的線上的所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置所對(duì)應(yīng)的位置之間的距離作為偏移量。
[0014]在所述線放電加工機(jī)的第一、第二方式中,當(dāng)進(jìn)行所述自動(dòng)接線時(shí),可以與線電極插入所述加工槽同步地,使所述上噴嘴和所述被加工物向所述加工槽的傾斜方向相對(duì)地進(jìn)行移動(dòng),或者使所述上噴嘴上升預(yù)定距離后進(jìn)行所述線電極的自動(dòng)接線。另外,可以在所述線電極的斷線位置或者從線電極的斷線位置沿著加工軌跡退回微小距離的位置進(jìn)行所述自動(dòng)接線。
[0015]通過(guò)本發(fā)明提供了一種具有自動(dòng)接線功能的線放電加工機(jī),其在較大的錐角下,也可以通過(guò)斷線修復(fù)功能在斷線位置近旁進(jìn)行斷線修復(fù)。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0016]參照附圖對(duì)以下實(shí)施例進(jìn)行的說(shuō)明使本發(fā)明的所述以及其他目的以及特征更加明確。這些附圖中:
[0017]圖1是對(duì)錐形加工中在斷線位置近旁對(duì)斷線的線電極進(jìn)行接線的動(dòng)作概要進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0018]圖2是對(duì)圖1所示的虛線包圍的部分進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明的圖。
[0019]圖3是對(duì)錐角較小情況下的模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置移動(dòng)校正功能進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0020]圖4是對(duì)錐角較大情況下的模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置移動(dòng)校正功能進(jìn)行說(shuō)明的圖(上噴嘴(上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置)的移動(dòng)前的狀態(tài))。
[0021]圖5是對(duì)錐角較大情況下的模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置移動(dòng)校正功能進(jìn)行說(shuō)明的圖(上噴嘴(上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置)的移動(dòng)后的狀態(tài))。
[0022]圖6是對(duì)在線電極中產(chǎn)生剛性,不能柔軟地跟蹤加工槽的錐角,而在錐形加工槽的入口卡住的情況進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0023]圖7是對(duì)即使在線電極中產(chǎn)生剛性,線電極也可以柔軟地跟蹤加工槽的錐角的控制進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0024]圖8是對(duì)自動(dòng)接線時(shí)使上噴嘴上升預(yù)定距離,進(jìn)行線電極的自動(dòng)接線的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0025]圖9是本發(fā)明的線放電加工機(jī)的控制裝置的框圖。
[0026]圖10是對(duì)錐形加工中在斷線位置近旁的斷線接線動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]使用圖1以及圖2,對(duì)本發(fā)明的線放電加工機(jī)的錐形加工中在斷線位置近旁對(duì)斷線的線電極進(jìn)行接線的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0028]能夠進(jìn)行錐形加工的線放電加工機(jī),使放置被加工物7的工作臺(tái)(未圖示)相對(duì)于線電極4可以向水平方向的X軸方向以及Y軸方向移動(dòng),使具備上噴嘴36的上臂(未圖示)可以向U軸方向(與X軸方向平行)以及V軸方向(與Y軸方向平行)移動(dòng),其中,上噴嘴36內(nèi)置有上模具導(dǎo)向器5。另外,也可以是使所述上臂向Z軸方向移動(dòng),并使上模具導(dǎo)向器5向鉛垂方向的Z軸方向移動(dòng)的實(shí)施方式。上述線放電加工機(jī)的結(jié)構(gòu)為公知技術(shù)。
[0029]在此,首先對(duì)以往使用的線電極4的自動(dòng)接線工序的概要進(jìn)行說(shuō)明。線放電加工機(jī)中的自動(dòng)接線,通過(guò)以下過(guò)程來(lái)完成,即:發(fā)生斷線或用于下次加工的線電極切斷一回繞一線電極前端的切斷一接線動(dòng)作一失敗情況下反復(fù)重試一使用上模具導(dǎo)向器以及下模具導(dǎo)向器的接線一通過(guò)接線檢測(cè)板檢測(cè)接線。
[0030]自動(dòng)接線大致由兩個(gè)工序構(gòu)成。實(shí)施作為其中一個(gè)工序的線電極4的前端部分的切斷,是為了除去由于被加工物的加工中的斷線而產(chǎn)生的線電極4的前端的彎曲、或容易卡在在被加工物7的上下保持線電極4的上、下模具導(dǎo)向器5、9上的線電極4的表面擦傷,從而再生線電極4的流暢的接線所需要的干凈(B卩,有直線性且表面平滑)的前端。
[0031]線電極4的切斷動(dòng)作,以在自動(dòng)接線單元(未圖示)的上下配置的一對(duì)通電電極(上切斷電極30和下切斷電極31)夾住退火(anneal)的線電極4后,付與退火轉(zhuǎn)矩的同時(shí)通電,使因電阻發(fā)熱而退火的線電極4通過(guò)由控制裝置50控制的制動(dòng)輥I向線電極回繞方向2產(chǎn)生切斷開(kāi)始轉(zhuǎn)矩,切斷線電極4的前端部。同時(shí),向AWF管道(自動(dòng)線進(jìn)給管道)32內(nèi)噴射的切斷空氣,具有確定線電極4的切斷位置并使得切斷的線電極4的直線線穩(wěn)定的重要作用。
[0032]完成了線電極4的前端部的切斷的線電極4的自動(dòng)接線,作為下一工序,其切斷的前端部按照決定的順序依次到達(dá)以下部位來(lái)完成:上模具導(dǎo)向器5—被加工物7—下模具導(dǎo)向器9一導(dǎo)輥33—下管道11 一進(jìn)給部(夾送輥34、進(jìn)給輥12) —接線檢測(cè)板13。
[0033]此外,在圖1中參照符號(hào)16表不夾送棍,參照符號(hào)24表不張力輪。
[0034]接下來(lái),使用圖3?圖4說(shuō)明對(duì)現(xiàn)有的線電極的自動(dòng)接線工序進(jìn)行改良了的本發(fā)明的線放電加工機(jī)執(zhí)行的線電極的自動(dòng)接線功能。圖3是對(duì)錐角較小的情況下的模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置移動(dòng)校正功能進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖4、圖5是對(duì)錐角較大的情況下的模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置移動(dòng)校正功能進(jìn)行說(shuō)明的圖,圖4是表示上噴嘴36 (上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6)移動(dòng)前的圖,圖5是表示上噴嘴36 (上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6)移動(dòng)后的圖。
[0035]在本發(fā)明的自動(dòng)接線的一個(gè)過(guò)程中,將上、下模具導(dǎo)向器移動(dòng)到斷線位置近旁后實(shí)施線前端處理動(dòng)作。
[0036]接下來(lái),通過(guò)控制線電極4的進(jìn)給以及回繞動(dòng)作的、被伺服控制的制動(dòng)輥1,將線電極4向線電極回繞方向2回繞。
[0037]接下來(lái),進(jìn)行線電極4的前端部的切斷處理。由于線電極4斷線時(shí)的加工張力引起的彈性反作用力,前端附近發(fā)生彎曲或者前端部發(fā)生斷裂。根據(jù)針對(duì)線電極4的退火的直線化、或者通過(guò)所述制動(dòng)輥I的纏繞動(dòng)作而發(fā)生的最佳的切斷轉(zhuǎn)矩,實(shí)施線電極4的前端部的切斷處理。由此,在線電極4上形成具有高直線性、接線性的前端形狀,完成線電極4的切斷。接下來(lái),直到加工槽(未圖示)內(nèi)的水位到達(dá)被加工物上表面15的斷線位置近旁的加工槽上端14的高度為止,從加工槽(未圖示)排放加工液。通過(guò)該排水處理,由上噴射水流22將線電極4有效引導(dǎo)到加工槽上端14,其中,上噴射水流22是由上噴嘴36具備的噴射噴嘴21 (參照?qǐng)D3、圖4、圖5)生成的。
[0038]然后,在被加工物上表面15的斷線位置近旁,按以下順序?qū)嵤┳詣?dòng)地接線線電極4的接線過(guò)程。
[0039]使用本發(fā)明的線放電加工機(jī)在斷線位置近旁進(jìn)行的斷線修復(fù),是從上模具導(dǎo)向器5的上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6在被加工物7的錐形加工槽23內(nèi)通過(guò)后,到達(dá)下模具導(dǎo)向器9的下模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置8的接線的接線動(dòng)作。因此,為了在被加工物上表面15的加工槽上端14的周邊接線通過(guò)所述切斷處理而直線化了的線電極4,通過(guò)以被伺服控制的制動(dòng)輥I發(fā)生的適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)速度向線電極進(jìn)給方向3 (參照?qǐng)D1)進(jìn)給線電極4,將線電極4下垂到加工槽上端14的周邊。
[0040]線電極4的前端從加工槽上端14插入到錐形加工槽23內(nèi),通過(guò)并用由所述切斷處理產(chǎn)生的線電極4的直線性和保持線電極4的直線性與前進(jìn)方向的上噴射水流22,通過(guò)下模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置8。然后,該線電極4通過(guò)下噴射10的水流效果被引導(dǎo)到下管道11內(nèi),通過(guò)接線檢測(cè)板13檢測(cè)出通過(guò)了進(jìn)給輥12。該進(jìn)給輥12通過(guò)與制動(dòng)輥I同步地動(dòng)作,對(duì)線電極4付與適當(dāng)?shù)募庸埩Γㄟ^(guò)伺服電機(jī)(未圖示)被驅(qū)動(dòng)。然后,接線過(guò)程結(jié)束,并且線電極4返回到斷線時(shí)的上、下模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6、8。然后,完成加工槽注水,成為能夠重新開(kāi)始放電加工的狀態(tài),完成在斷線點(diǎn)近旁的斷線修復(fù),結(jié)束線電極4的自動(dòng)接線動(dòng)作。
[0041]另外,對(duì)自動(dòng)接線的執(zhí)行位置進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)在放電加工中線電極4發(fā)生斷線時(shí),具有以下幾種方法:
[0042](a)在加工開(kāi)始孔進(jìn)行自動(dòng)接線的方法(與圖10的步驟SA05?SA08對(duì)應(yīng));
[0043](b)在線電極4的斷線位置和發(fā)生了線電極4的斷線的加工塊的開(kāi)始點(diǎn)的中間位置等處進(jìn)行自動(dòng)接線的方法;以及
[0044](C)在線電極的斷線位置或者從線電極的斷線位置(線電極在加工路徑上發(fā)生斷線的位置)沿著加工軌跡退回微小距離的位置進(jìn)行自動(dòng)接線的方法。
[0045]上述的線電極的自動(dòng)接線的動(dòng)作與現(xiàn)有的自動(dòng)接線相同。在此,對(duì)隨著錐形加工時(shí)的斷線修復(fù)時(shí)發(fā)生的、加工的錐角20的增加以及從被加工物上表面Z軸高度19到上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)Z軸方向位置(高度)17為止的上模具導(dǎo)向器5的釋放距離(從圖5的被加工物上表面到上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6位置的高度26)加大而接線成功率急劇惡化的現(xiàn)象的原因進(jìn)行說(shuō)明。
[0046]在錐形加工時(shí)的自動(dòng)接線動(dòng)作中的斷線修復(fù)成功率急劇惡化的原因如下所示。在錐形加工中,根據(jù)程序指令移動(dòng)上、下模具導(dǎo)向器5、9的上、下模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6、8,將線電極4相對(duì)于鉛垂方向傾斜成任意角度后對(duì)被加工物7進(jìn)行加工。
[0047]因此,
[0048]Ca)被加工物7的加工槽上端14和位于以錐角20傾斜的線電極4的延長(zhǎng)線上的上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6,隨著錐角20變大,線電極下垂位置18在被加工物上表面15上的偏移量35 (參照?qǐng)D2、圖3、圖4)變大。另外,
[0049](b)隨著被加工物7和上模具導(dǎo)向器5的噴嘴開(kāi)放距離29 (圖8)變大,被加工物上表面15的加工槽上端14和從位于以錐角20傾斜的線電極4的延長(zhǎng)線上的上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6到線電極下垂位置18在被加工物上表面15上的偏移量35變大。另外,
[0050](C)通過(guò)所述(a)、所述(b)的復(fù)合作用,線電極下垂位置18在被加工物上表面15上的偏移量35變大。
[0051]以上述(a)至(C)中的任一種作為原因,通過(guò)線電極4固有的柔軟性和上噴射水流22 (參照?qǐng)D3、圖4)向錐形加工槽23的引導(dǎo)插入效果逐漸減少。最終,在偏移量35超過(guò)某值的時(shí)刻,不論線電極4的線徑,基于線電極4固有的柔軟性和上噴射水流22的向錐形加工槽23的引導(dǎo)效果完全消失。由此,從上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6下垂的線電極4撞上被加工物上表面15,在加工槽上端14處的線電極4的插入變得困難。
[0052]因此,本發(fā)明的具有自動(dòng)接線功能的放電加工機(jī),例如具有在斷線位置近旁的斷線修復(fù)時(shí),求出成為在加工槽上端14的接線困難的原因的、線電極下垂位置18和被加工物上表面15的加工槽上端14在被加工物上表面15上的偏移量35,將該求出的偏移量35作為錐形加工中在斷線位置近旁進(jìn)行斷線修復(fù)時(shí)的接線開(kāi)始位置移動(dòng)校正量,將上噴嘴36的上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6移動(dòng)到加工槽上端14的上方(Z軸方向),在該移動(dòng)后的位置下垂線電極4的功能(模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置移動(dòng)校正功能),從而能夠抑制由加工錐角20的增加引起的接線性的惡化(參照?qǐng)D4、圖5)。
[0053]在此,說(shuō)明在斷線位置近旁進(jìn)行斷線修復(fù)時(shí),線電極下垂位置18和被加工物上表面15的加工槽上端14在被加工物上表面15上的偏移量35的求法。
[0054](I)將如激光距離測(cè)量?jī)x的距離測(cè)定器安裝在設(shè)有上噴嘴36的上部結(jié)構(gòu)部(未圖示),通過(guò)所述距離測(cè)定裝置測(cè)量被加工物上表面15和模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6之間的距離。根據(jù)求出的距離和由加工程序等指示的錐角算出偏移量35。
[0055]另外,可以在線放電加工機(jī)的存儲(chǔ)裝置中預(yù)先存儲(chǔ)與指令錐角以及從被加工物上表面15到所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6為止的距離相對(duì)應(yīng)的所述偏移量,根據(jù)所述指令錐角和從被加工物上表面15到所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6為止的距離,讀出所述存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的偏移量,由此取得偏移量35。
[0056](2)線放電加工機(jī)具備測(cè)量線電極4的進(jìn)給量的功能。還具備檢測(cè)線電極4的前端接觸被加工物7的時(shí)刻的功能。使用該功能求出從線電極4的上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6到達(dá)被加工物上表面15為止的線電極4的進(jìn)給量。使用該進(jìn)給量(從所述被加工物上表面15到所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6為止的距離)和錐角,能夠算出偏移量35。另外,也可以根據(jù)所述(I)的存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)取得偏移量35。
[0057](3)在將連接上模具導(dǎo)向器5的上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6和下模具導(dǎo)向器9的下模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置8的假想線投影到被加工物7的上表面而得的線上,使線電極4間斷地升降,同時(shí)使上噴嘴36 (上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6)移動(dòng)。求出線電極4的進(jìn)給量變化時(shí)的位置和將上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6投影到被加工物7上表面所得的對(duì)應(yīng)的位置之間的距尚作為偏移量35。
[0058](4)從上噴嘴36噴射加工液作為噴射水流22 (參照?qǐng)D3)。將檢測(cè)噴射噴射水流22的壓力的壓力檢測(cè)器(未圖示)配置在加工液供給管路中。沿著將連接上模具導(dǎo)向器5的上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6和下模具導(dǎo)向器9的下模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置8的假想線投影到被加工物7的上表面(被加工物上表面15)而得的投影線,移動(dòng)上噴嘴36 (上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6)。當(dāng)上噴嘴36到達(dá)錐形加工槽23的加工槽上端14的上方時(shí),噴射水流22浸入到錐形加工槽23內(nèi),因此不對(duì)噴射水流22的噴射施加壓力,由壓力檢測(cè)器檢測(cè)出的壓力下降。求出由壓力檢測(cè)器檢測(cè)出的上噴射水流22的壓力變化時(shí)的位置和將上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6投影到被加工物7的上表面上所得的對(duì)應(yīng)的位置之間的距離作為偏移量35。另夕卜,將來(lái)自所述壓力檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)輸入到控制裝置50。
[0059]如上所述,根據(jù)本發(fā)明能夠在由較大錐角20引起的斷線位置近旁進(jìn)行斷線修復(fù)。然而,當(dāng)從被加工物上表面15到上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6為止的距離(開(kāi)放距離)較短時(shí),長(zhǎng)度短的線電極4下垂到被加工物上表面15的加工槽上端14周邊,在線電極4中產(chǎn)生剛性。由于該線電極4的剛性,線電極4無(wú)法柔軟地跟蹤錐形加工槽23的錐角20,有時(shí)發(fā)生在錐形加工槽23的入口卡住的問(wèn)題(參照?qǐng)D6的邊緣部27)。
[0060]作為該問(wèn)題的解決對(duì)策,對(duì)以下的兩個(gè)方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0061](基于同步控制的方法)
[0062]自動(dòng)接線時(shí),與線電極4插入錐形加工槽23同步地,進(jìn)行使上噴嘴36(上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6)移動(dòng)到斷線位置的控制。
[0063]當(dāng)模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置校正時(shí)插入到加工槽上端14的線電極4被進(jìn)給到具有錐角20的錐形加工槽23內(nèi)部的情況下,隨著該線電極4的前進(jìn),線電極4強(qiáng)有力地接觸加工槽上端14的邊緣部27,其結(jié)果為發(fā)生由過(guò)度彎曲引起的彎曲皺痕或者由摩擦引起的線電極4的斷面變形或表面擦傷等,使接線性惡化。
[0064]因此,為了避免該問(wèn)題,在將線電極4從加工槽上端14插入錐形加工槽23的同時(shí),使上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6與線電極4的線進(jìn)給速度進(jìn)行同步動(dòng)作28,并向基于錐角20的指令的模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置移動(dòng),由此抑制線電極4強(qiáng)有力地接觸到加工槽邊緣部27(參照?qǐng)D7)。
[0065](使上噴嘴上升預(yù)定距離的方法)
[0066]自動(dòng)接線時(shí)使上噴嘴36上升預(yù)定距離后進(jìn)行線電極4的自動(dòng)接線。當(dāng)從被加工物上表面15到上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6為止的距離(開(kāi)放距離)較短時(shí),由于使長(zhǎng)度短的線電極4下垂到被加工物上表面15的加工槽上端14周邊,因此在該線電極4中產(chǎn)生剛性,無(wú)法柔軟地跟蹤具有較大錐角20的錐形加工槽23的該錐角20,有時(shí)在錐形加工槽23的邊緣部27卡住。
[0067]因此,當(dāng)將從被加工物7的加工槽上端14到上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6為止的距離(開(kāi)放距離)設(shè)定得短時(shí),使作為接線開(kāi)始位置的上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6進(jìn)行升降動(dòng)作,以便確保使線電極4能夠以充分的柔軟性從加工槽上端14插入被加工物7的錐形加工槽23的適當(dāng)?shù)南虼怪狈较虻囊苿?dòng)距離,由此提高基于模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置移動(dòng)校正功能的接線成功率和錐形加工時(shí)在斷線位置近旁的斷線修復(fù)的可靠性(參照?qǐng)D6、圖8)。
[0068]接下來(lái),使用圖9對(duì)本發(fā)明的線放電加工機(jī)的控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。
[0069]線放電加工機(jī)的控制裝置50具備由微處理器組成的中央運(yùn)算處理裝置(以下簡(jiǎn)稱“CPU”)51,CPU51經(jīng)由總線56與程序存儲(chǔ)器52、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器53、具備液晶顯示器IXD的操作盤(pán)54以及輸入輸出電路55分別連接。
[0070]程序存儲(chǔ)器52存儲(chǔ)了用于控制線放電加工機(jī)的各部以及線放電加工機(jī)的控制裝置50本身的各種程序。另外,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器53存儲(chǔ)了加工程序所附帶的位置數(shù)據(jù)、決定其他加工條件的各種設(shè)定數(shù)據(jù),并且還作為用于CPU51進(jìn)行的各種計(jì)算的數(shù)據(jù)的臨時(shí)存儲(chǔ)用存儲(chǔ)裝置來(lái)使用。另外,具有計(jì)算編碼器71的輸出脈沖的寄存器區(qū)域以及存儲(chǔ)故障發(fā)生位置數(shù)據(jù)的寄存器區(qū)域。
[0071]輸入輸出電路55分別與工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)部60、加工電源部61、線切斷電源部62、線卷起/纏繞控制部63、線電極進(jìn)給控制部64、編碼器71、線斷線檢測(cè)部65、電極功能切換部66、線撓曲檢測(cè)部67、線通過(guò)檢測(cè)部68、顯示裝置69以及控制其他線放電加工機(jī)各部的各部移動(dòng)控制部70相連接。
[0072]工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)部60以及加工電源部61具有公知的構(gòu)造,在執(zhí)行加工時(shí)按照通常的方式分別被控制。線切斷電源部62,在接線時(shí)為了在AWF管道32內(nèi)的加熱區(qū)域切斷線電極4,向上切斷電極30和下切斷電極31提供必要的電力。線卷起/纏繞控制部63驅(qū)動(dòng)用于驅(qū)動(dòng)線纏繞輥的電機(jī)以及卷起電機(jī)(未圖示)。
[0073]線電極進(jìn)給控制部64是對(duì)驅(qū)動(dòng)線進(jìn)給輥的電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的部分,通過(guò)編碼器71檢測(cè)出該電機(jī)的旋轉(zhuǎn)量。線斷線檢測(cè)部65在加工執(zhí)行過(guò)程中發(fā)生斷線時(shí)檢測(cè)出斷線,利用現(xiàn)有方式(例如,檢測(cè)流過(guò)線的電流的方式或檢測(cè)纏繞輥的張力的方式等)的機(jī)構(gòu)。
[0074]電極功能切換部66用于將上、下切斷電極30、31的功能切換選擇成線切斷電極和線通過(guò)檢測(cè)電極中的任一個(gè),線通過(guò)檢測(cè)部68在線電極4連接到線通過(guò)檢測(cè)用電源(未圖示)時(shí),檢測(cè)線電極4的電位。另一方面,線撓曲檢測(cè)部67與所述的線撓曲檢測(cè)用電極(未圖示)連接,檢測(cè)該檢測(cè)用電極的電位,通過(guò)該檢測(cè)用電極的電位變化判斷該檢測(cè)用電極和線的接觸/非接觸。
[0075]顯示裝置69是用于以各種形態(tài)顯示線故障位置信息的顯示裝置,在根據(jù)程序存儲(chǔ)器52中存儲(chǔ)的顯示程序,例如實(shí)時(shí)地警告顯示線故障發(fā)生部位,或者用圖表顯示不同區(qū)間的故障發(fā)生頻度時(shí)被使用。另外,各部移動(dòng)控制部70—覽表示了對(duì)作為切斷用電極的上、下切斷電極30、31的開(kāi)閉、線電極4接線時(shí)的AWF管道32的下降移動(dòng)等進(jìn)行控制的部分。在本發(fā)明的線放電加工機(jī)的一個(gè)實(shí)施方式中,具備使被加工物7相對(duì)于線電極4在水平面(X-Y平面)上向兩軸方向移動(dòng)的移動(dòng)軸、和使上噴嘴36 (上模具導(dǎo)向器5)向U軸(與X軸平行)以及V軸(與Y軸平行)方向移動(dòng)的移動(dòng)軸。另外,還可以具備使上噴嘴36 (上模具導(dǎo)向器5)向與水平面垂直的方向(Z軸)升降的移動(dòng)軸。
[0076]線放電加工機(jī)的控制裝置50的存儲(chǔ)裝置內(nèi),存儲(chǔ)有用于進(jìn)行圖10所示的自動(dòng)接線處理的程序等。由此,可以說(shuō)線放電加工機(jī)具備自動(dòng)接線裝置。
[0077]圖10是對(duì)錐形加工中在斷線位置近旁進(jìn)行的斷線接線處理進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。以下,按照各步驟進(jìn)行說(shuō)明。
[0078][步驟SA01]開(kāi)始錐形加工。
[0079][步驟SA02]監(jiān)視是否發(fā)生斷線,當(dāng)發(fā)現(xiàn)發(fā)生斷線時(shí)(是)轉(zhuǎn)移到步驟SA03。
[0080][步驟SA03]中斷加工。
[0081][步驟SA04]判斷發(fā)現(xiàn)的斷線的修復(fù)是否被設(shè)定成在線電極斷線位置近旁進(jìn)行,當(dāng)斷線修復(fù)被設(shè)定成在線電極斷線位置近旁進(jìn)行時(shí)(是)轉(zhuǎn)移到步驟SA11,當(dāng)沒(méi)有被設(shè)定成在線電極斷線位置近旁進(jìn)行斷線修復(fù)時(shí)(否)轉(zhuǎn)移到步驟SA05。發(fā)現(xiàn)的斷線的修復(fù)是否被設(shè)定成在線電極斷線位置近旁進(jìn)行,可以由加工程序指定,也可以預(yù)先設(shè)定在線放電加工機(jī)中。
[0082][步驟SA05]判斷發(fā)現(xiàn)的斷線的修復(fù)(并非是線電極斷線位置近旁)是否被設(shè)定成在加工開(kāi)始點(diǎn)進(jìn)行,當(dāng)被設(shè)定成在加工開(kāi)始點(diǎn)進(jìn)行斷線修復(fù)時(shí)(是)轉(zhuǎn)移到步驟SA06,當(dāng)沒(méi)有被設(shè)定成在加工開(kāi)始點(diǎn)進(jìn)行斷線修復(fù)時(shí)(否)結(jié)束該處理。
[0083][步驟SA06]將上模具導(dǎo)向器以及下模具導(dǎo)向器向加工開(kāi)始點(diǎn)移動(dòng)。
[0084][步驟SA07]在垂直位置接線上模具導(dǎo)向器以及下模具導(dǎo)向器。即,以線電極成為垂直方向的方式?jīng)Q定上模具導(dǎo)向器以及下模具導(dǎo)向器的位置來(lái)接線線電極。
[0085][步驟SA08]等待線電極的接線完成后轉(zhuǎn)移到步驟SA09。
[0086][步驟SA09]將線電極移動(dòng)到斷線位置,轉(zhuǎn)移到步驟SA10。即,驅(qū)動(dòng)線放電加工機(jī)的各軸,并將線電極的上模具導(dǎo)向器支持位置(上模具導(dǎo)向器)和下模具導(dǎo)向器支持位置(下模具導(dǎo)向器)移動(dòng)到斷線時(shí)的位置。
[0087][步驟SA10]重新開(kāi)始錐形加工。
[0088][步驟SA11]將線電極向斷線位置近旁移動(dòng)。即,以使上模具導(dǎo)向器以及下模具導(dǎo)向器位于從線電極的斷線位置(線電極在加工路徑上斷線的位置)沿著加工軌跡后退微小距離的位置的方式,驅(qū)動(dòng)控制線放電加工機(jī)的各軸。
[0089][步驟SA12]回繞線電極。
[0090][步驟SA13]進(jìn)行線電極前端部的切斷處理。
[0091][步驟SA14]排放加工液,使加工槽內(nèi)的加工液達(dá)到斷線位置高度。
[0092][步驟SA15]取得模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置的移動(dòng)校正值。
[0093][步驟SA16]將上模具導(dǎo)向器向校正位置移動(dòng)。
[0094][步驟SA17]進(jìn)行接線動(dòng)作。
[0095][步驟SA18]判斷是否完成接線,完成接線時(shí)(是)轉(zhuǎn)移到步驟SA09,尚未完成接線時(shí)(否)返回到步驟SA17。
[0096]在此,對(duì)圖10的流程圖所示的斷線接線處理進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明。
[0097]在步驟SAll中,將線電極向斷線位置近旁移動(dòng)后,可以在以下幾個(gè)位置進(jìn)行線電極4的自動(dòng)接線。①在線電極4的斷線位置進(jìn)行;②在線電極4的斷線位置和發(fā)生線電極4的斷線的加工塊的開(kāi)始點(diǎn)的中間位置進(jìn)行;或者,③在從線電極4的斷線位置沿著加工軌跡后退微小距離的位置進(jìn)行。步驟SAll中的上、下模具導(dǎo)向器5、9的移動(dòng)控制,是從線電極4的斷線位置沿著加工軌跡后退微小距離的控制。此外,該后退控制是公知的技術(shù)。
[0098]在步驟SA16中,將上模具導(dǎo)向器向校正位置移動(dòng)。如前面的說(shuō)明所述,上模具導(dǎo)向器5從將線電極4的上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6投影到被加工物上表面15上而得的位置到加工槽上端14的位置(更具體而言,錐形加工槽23的加工槽上端14的中央位置)為止的移動(dòng),是在將連接上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6和下模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置8的假想線投影到被加工物上表面15上而得的線上,上噴嘴36 (上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6)相對(duì)于被加工物7進(jìn)行移動(dòng),通過(guò)這樣的上模具導(dǎo)向器5的移動(dòng),上噴嘴36 (上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6)向錐形加工槽23的加工槽上端14進(jìn)行相對(duì)地移動(dòng)。
[0099]此外,在求出線電極下垂位置18和被加工物上表面15的加工槽上端14在被加工物上表面15上的偏移量35的所述(3)以及(4)的方法中,在檢測(cè)出加工槽上端14的時(shí)刻,成為校正了上噴嘴36 (上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6)的位置的狀態(tài),轉(zhuǎn)移到接線動(dòng)作。
[0100]在現(xiàn)有的錐形加工時(shí)的斷線修復(fù)中,能夠應(yīng)用的錐角20的范圍狹窄,在較大的加工錐角20下的斷線修復(fù)中,當(dāng)返回到加工開(kāi)始點(diǎn)來(lái)完成接線后,有必要使加工槽返回到斷線點(diǎn),因此進(jìn)行往返需要時(shí)間,在錐形加工后的加工槽的邊緣等處,由于存在后退過(guò)程中再發(fā)生斷線的可能性,因此成為了長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)高度自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的故障因素。
[0101]如上所述,根據(jù)具有移動(dòng)上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置6的移動(dòng)校正功能的本發(fā)明,應(yīng)用了較大的加工錐角20的錐形加工時(shí)能夠在斷線位置近旁進(jìn)行斷線修復(fù)。由此,可以提高錐形加工領(lǐng)域中的線放電加工機(jī)的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性,并可以縮短斷線修復(fù)所需要的時(shí)間,可以縮短總的加工時(shí)間,還可以擴(kuò)大線放電加工機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。
【權(quán)利要求】
1.一種具有自動(dòng)接線功能的線放電加工機(jī),具備分別內(nèi)置有支持線電極的上模具導(dǎo)向器以及下模具導(dǎo)向器的上噴嘴以及下噴嘴,使所述線電極和被加工物進(jìn)行相對(duì)移動(dòng),從而對(duì)所述被加工物進(jìn)行加工,并且在加工過(guò)程中所述線電極發(fā)生斷線時(shí),通過(guò)從所述上噴嘴的噴嘴孔噴射的加工流液引導(dǎo)所述線電極來(lái)進(jìn)行自動(dòng)接線,其特征在于,具有: 上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置取得單元,其取得從所述被加工物的上表面到所述上模具導(dǎo)向器的上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置為止的距離; 偏移量計(jì)算單元,其根據(jù)指令錐角以及從所述被加工物的上表面到所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置為止的距離,計(jì)算從所述被加工物的上表面的從所述上模具導(dǎo)向器下垂線電極的位置到通過(guò)加工形成的加工槽的上端位置為止的距離作為偏移量;以及 自動(dòng)接線執(zhí)行單元,其將所述上噴嘴移動(dòng)所述計(jì)算出的偏移量來(lái)進(jìn)行自動(dòng)接線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動(dòng)接線功能的線放電加工機(jī),其特征在于, 所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置取得單元,是構(gòu)成為測(cè)定從所述被加工物的上表面到所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置為止的距離的距離測(cè)定器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動(dòng)接線功能的線放電加工機(jī),其特征在于, 所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置取得單元,構(gòu)成為根據(jù)從所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置向所述被加工物的上表面下垂的線電極的前端接觸所述被加工物時(shí)的所述線電極的進(jìn)給量,取得從所述被加工物的上表面到上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置為止的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的具有自動(dòng)接線功能的線放電加工機(jī),其特征在于, 還具有存儲(chǔ)裝置,其預(yù)先存儲(chǔ)有與指令錐角以及從被加工物上表面到所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置為止的距離相對(duì)應(yīng)的所述偏差量, 根據(jù)所述指令錐角以及從所述被加工物上表面到所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置為止的距離讀出存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中的偏移量,由此取得所述偏移量。
5.一種具有自動(dòng)接線功能的線放電加工機(jī),具備分別內(nèi)置有支持線電極的上模具導(dǎo)向器以及下模具導(dǎo)向器的上噴嘴以及下噴嘴,使所述線電極和被加工物進(jìn)行相對(duì)移動(dòng),從而對(duì)所述被加工物進(jìn)行加工,并且在加工過(guò)程中所述線電極發(fā)生斷線時(shí),通過(guò)從所述上噴嘴的噴嘴孔噴射的噴射水流引導(dǎo)所述線電極來(lái)進(jìn)行自動(dòng)接線,其特征在于,具有: 偏移量取得單元,其取得從所述被加工物的上表面的從所述上模具導(dǎo)向器下垂所述線電極的位置到通過(guò)所述加工形成的加工槽的上端位置為止的距離作為偏移量;以及 自動(dòng)接線執(zhí)行單元,其將所述上噴嘴移動(dòng)所述取得的偏移量來(lái)進(jìn)行自動(dòng)接線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有自動(dòng)接線功能的線放電加工機(jī),其特征在于, 所述偏移量取得單元,使所述線電極間斷地進(jìn)行升降的同時(shí),使所述上噴嘴在將連接所述上模具導(dǎo)向器的上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置和所述下模具導(dǎo)向器的下模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置的假想線投影到所述被加工物的上表面所得的線上移動(dòng), 取得所述線電極的進(jìn)給量發(fā)生變化時(shí)的位置和投影到所述被加工物的上表面的線上的所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置所對(duì)應(yīng)的位置之間的距離作為偏移量。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有自動(dòng)接線功能的線放電加工機(jī),其特征在于, 所述偏移量取得單元, 具有檢測(cè)從所述上噴嘴噴射的噴射水流的壓力的壓力檢測(cè)單元,使所述上噴嘴在將連接所述上模具導(dǎo)向器的上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置和所述下模具導(dǎo)向器的下模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置的假想線投影到所述被加工物的上表面所得的線上移動(dòng), 取得所述壓力檢測(cè)單元的壓力發(fā)生變化的位置和投影到所述被加工物的上表面的線上的所述上模具導(dǎo)向器支點(diǎn)位置所對(duì)應(yīng)的位置之間的距離作為偏移量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的具有自動(dòng)接線功能的線放電加工機(jī),其特征在于, 當(dāng)進(jìn)行所述自動(dòng)接線時(shí),與線電極插入所述加工槽同步地,使所述上噴嘴和所述被加工物向所述加工槽的傾斜方向相對(duì)地進(jìn)行移動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的具有自動(dòng)接線功能的線放電加工機(jī),其特征在于, 當(dāng)進(jìn)行所述自動(dòng)接線時(shí),使所述上噴嘴上升預(yù)定距離后進(jìn)行所述線電極的自動(dòng)接線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的具有自動(dòng)接線功能的線放電加工機(jī),其特征在于, 在所述線電極的斷線位置或者從線電極的斷線位置沿著加工軌跡退回微小距離的位置進(jìn)行所述自動(dòng) 接線。
【文檔編號(hào)】B23H7/26GK104070251SQ201410126504
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月29日
【發(fā)明者】稻葉治虎 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社