本發(fā)明涉及一種在線電極與工件之間施加加工電壓而對工件實施放電加工的線放電加工機、線放電加工機的控制裝置的控制方法及定位方法。
背景技術(shù):
在線放電加工中,在加工之前,需要預(yù)先準(zhǔn)確地掌握線電極與工件之間即極間的位置關(guān)系,執(zhí)行極間的定位。線放電加工中的現(xiàn)有的極間的定位方法如專利文獻1及專利文獻2所示,通常為對線電極與工件的電接觸進行檢測的方法。
專利文獻1:日本特開平4-171120號公報
專利文獻2:日本特開昭60-135127號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在專利文獻1及專利文獻2所示的定位方法中,由于在線電極的移動時線電極進行振動,因此如果工件接近至線電極的振動的范圍內(nèi),則會檢測出電接觸。此時,由于對線放電加工機間的線電極施加的張力的強度及方向的差別,導(dǎo)致線電極的振動的振幅及頻率不固定。因此,專利文獻1及專利文獻2所示的定位方法難以僅基于對電接觸進行檢測而準(zhǔn)確地檢測出極間的位置關(guān)系。因此,在專利文獻1及專利文獻2所示的定位方法中,即使相對于相同工件而進行線電極的定位,極間的位置也會對應(yīng)于線電極的振動寬度而波動。
在使線電極的移動停止而進行定位的情況下,會以對線電極進行保持的導(dǎo)絲嘴處的線貫通部分的縫隙即間隙的范圍而發(fā)生線電極的位置的波動,因此難以準(zhǔn)確地掌握極間的位置關(guān)系。
另外,在專利文獻1及專利文獻2所示的定位方法中,在對外徑小于或等于70μm的作為極細(xì)線的線電極進行定位時,由于線電極細(xì),因此線電極與工件之間的電阻變大,有時難以準(zhǔn)確地檢測出線電極和工件相接觸的位置。這樣,專利文獻1及專利文獻2所示的定位方法有時難以將線電極和工件準(zhǔn)確地定位。
本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的,其目的在于得到一種能夠?qū)⒕€電極和工件準(zhǔn)確地定位的線放電加工機。
為了解決上述的課題、實現(xiàn)目的,本發(fā)明具有:線電極,其被施加加工電壓而在與工件之間引發(fā)放電;驅(qū)動部,其使線電極和工件沿與線電極的長度方向相交叉的方向相對地進行移動;線電極移動部,其使線電極沿長度方向進行移動;以及靜電容量測定部,其對線電極與工件之間的靜電容量進行測定。另外,本發(fā)明具有控制裝置,該控制裝置在使線電極的長度方向的移動停止的狀態(tài)下,一邊控制驅(qū)動部而使線電極和工件相對地進行移動,一邊使靜電容量測定部對靜電容量進行測定,然后,在控制線電極移動部而使線電極沿長度方向移動的狀態(tài)下,使靜電容量測定部對靜電容量進行測定,基于靜電容量測定部的測定結(jié)果,使驅(qū)動部調(diào)整線電極和工件的相對位置。
發(fā)明的效果
本發(fā)明涉及的線放電加工機取得下述效果,即,能夠?qū)⒕€電極和工件準(zhǔn)確地定位。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的線放電加工機的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的線放電加工機的靜電容量測定部的結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。
圖3是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的線放電加工機的控制裝置的結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。
圖4是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的線放電加工機的加工動作的一個例子的流程圖。
圖5是表示在圖4的步驟st5取得的測定結(jié)果的一個例子的圖。
圖6是表示根據(jù)圖5所示的測定結(jié)果而取得的校正數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
圖7是表示在圖4的步驟st9求出的線電極與工件之間的極間距離所對應(yīng)的靜電容量的一個例子的圖。
圖8是表示使本發(fā)明的實施方式1涉及的線放電加工機的線電極停止后的狀態(tài)的圖。
圖9是表示使圖8所示的線電極進行移動的狀態(tài)的圖。
圖10是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的線放電加工機的對比例的使線電極向工件進行接近的狀態(tài)的圖。
圖11是表示圖10所示的對比例的使線電極與工件相接觸的狀態(tài)的圖。
圖12是表示圖10所示的對比例能夠檢測出工件與極細(xì)線的線電極相接觸的狀態(tài)的圖。
圖13是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的線放電加工機的首次切割前的線電極和工件的斜視圖。
圖14是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的線放電加工機的第二次切割前的線電極和工件的斜視圖。
圖15是表示本發(fā)明的實施方式3涉及的線放電加工機的加工動作的一個例子的流程圖。
圖16是表示本發(fā)明的實施方式4涉及的線放電加工機的控制裝置求出的線電極與工件之間的極間距離的一個例子的圖。
具體實施方式
下面,基于附圖,對本發(fā)明的實施方式涉及的線放電加工機、線放電加工機的控制裝置的控制方法及定位方法詳細(xì)地進行說明。此外,本發(fā)明不限定于本實施方式。
實施方式1.
圖1是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的線放電加工機的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的線放電加工機的靜電容量測定部的結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。圖3是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的線放電加工機的控制裝置的結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。
線放電加工機1是對工件w實施線放電加工的裝置,如圖1所示,該線放電加工機1具有:線電極10,其成為放電電極;線電極移動部20,其使線電極10沿該線電極10的長度方向進行移動;工件保持部30,其對工件w進行保持;以及驅(qū)動部40,其使線電極10和工件w相對地進行移動。另外,線放電加工機1具有:張力施加部50,其對線電極10施加張力;線性標(biāo)尺60,其是對由驅(qū)動部40實現(xiàn)的工件w的移動量進行測定的測定單元;靜電容量測定部70,其對線電極10與工件w之間的靜電容量進行測定;以及控制裝置100,其使驅(qū)動部40調(diào)整線電極10和工件w的相對位置。
線電極10被施加加工電壓而在與工件w之間引發(fā)放電。線電極10由具有導(dǎo)電性的金屬構(gòu)成,形成為細(xì)長狀。線電極10的剖面形狀形成為圓形。在實施方式1中,線電極10的外徑大于或等于20μm且小于或等于300μm。
線電極移動部20具有:線軸21,其卷繞線電極10而對線電極10進行供給;多個線進給輥22;加工頭24,其具有將線電極10向工件w送出的上加工嘴23;下加工嘴25,其用于使線電極10穿過;以及回收輥26,其對線電極10進行回收。線進給輥22繞軸心自由旋轉(zhuǎn)地被支撐。在線軸21與加工頭24之間至少設(shè)置一個線進給輥22,線電極10被線進給輥22卷繞,該線進給輥22將線電極10從線軸21引導(dǎo)至加工頭24。在下加工嘴25與回收輥26之間至少設(shè)置一個線進給輥22,線電極10被線進給輥22卷繞,該線進給輥22將線電極10從下加工嘴25引導(dǎo)至回收輥26。線進給輥22通過線電極10的移動而進行旋轉(zhuǎn)。
加工頭24具有:加工頭主體24a,其在內(nèi)側(cè)使線電極10進行穿過;接觸件24b,其設(shè)置于加工頭主體24a且與線電極10相接觸;以及上加工嘴23,其安裝于加工頭主體24a的與工件w相對的下表面。如圖8所示,上加工嘴23在內(nèi)側(cè)具有使線電極10穿過的引導(dǎo)孔23a。引導(dǎo)孔23a的內(nèi)徑與線電極10的外徑之差為幾μm。
下加工嘴25配置于加工頭24的上加工嘴23的下方。如圖8所示,下加工嘴25在內(nèi)側(cè)具有使線電極10穿過的引導(dǎo)孔25a。引導(dǎo)孔25a的內(nèi)徑與線電極10的外徑之差為幾μm。上加工嘴23和下加工嘴25通過使線電極10穿過引導(dǎo)孔23a、25a,從而在上加工嘴23與下加工嘴25之間將線電極10支撐為直線狀。在實施方式1中,上加工嘴23與下加工嘴25沿鉛垂方向隔開間隔而相對,將上加工嘴23與下加工嘴25之間的線電極10支撐為與鉛垂方向平行,但上加工嘴23與下加工嘴25相對的方向以及上加工嘴23與下加工嘴25之間的線電極10的長度方向也可以與鉛垂方向相交叉。
回收輥26將線電極10夾入于該回收輥26與線進給輥22之間,且利用未圖示的電動機而進行旋轉(zhuǎn)。在對工件w實施放電加工時,回收輥26利用電動機而進行旋轉(zhuǎn),從而對穿過了上加工嘴23的引導(dǎo)孔23a和下加工嘴25的引導(dǎo)孔25a的線電極10進行回收。另外,回收輥26通過變更由電動機實現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)速度,從而能夠?qū)€電極10的移動速度進行變更。
工件保持部30由具有導(dǎo)電性的金屬構(gòu)成,外緣的平面形狀形成為四邊形的框狀。工件保持部30與水平方向平行地進行配置,表面形成得平坦。工件保持部30在內(nèi)側(cè)使上加工嘴23與下加工嘴25之間的線電極10穿過。
驅(qū)動部40使線電極10和工件w沿與加工嘴23、25間的線電極10的長度方向相交叉的方向相對地進行移動。驅(qū)動部40具有:電動機41,其內(nèi)置有編碼器;未圖示的滾珠絲桿,其利用電動機41而繞軸心進行旋轉(zhuǎn);以及未圖示的螺母,其用于螺入滾珠絲桿且安裝于工件保持部30。電動機41經(jīng)由放大器42而與控制裝置100連接。電動機41使?jié)L珠絲桿繞軸心進行旋轉(zhuǎn)。在電動機41內(nèi)置的編碼器對滾珠絲桿的旋轉(zhuǎn)角度進行測定,將測定結(jié)果輸出至控制裝置100。電動機41使?jié)L珠絲桿繞軸心進行旋轉(zhuǎn),從而驅(qū)動部40使由工件保持部30所保持的工件w相對于線電極10進行移動。驅(qū)動部40通過使工件w進行移動,從而使工件w向加工嘴23、25間的線電極10進行接近,或者使工件w沿遠(yuǎn)離加工嘴23、25之間的線電極10的方向進行移動。
在實施方式1中,驅(qū)動部40使工件w沿與加工嘴23、25間的線電極10的長度方向正交的方向進行移動,但也可以使工件w沿與加工嘴23、25間的線電極10的長度方向不正交的方向進行移動。另外,驅(qū)動部40也可以使加工嘴23、25間的線電極10和工件w雙方進行移動,還可以使加工嘴23、25間的線電極10相對于工件w進行移動而不使工件w進行移動。
從電源80向線電極10與工件w之間施加加工電壓。電源80經(jīng)由接觸件24b而與線電極10電連接,經(jīng)由工件保持部30而與工件w連接。電源80通過在接觸件24b與工件保持部30之間施加加工電壓,從而在線電極10與工件w之間施加加工電壓。電源80施加的加工電壓是將加工嘴23、25間的線電極10與工件w之間的絕緣破壞而引發(fā)放電、并通過放電而將工件w的一部分去除的電壓。在實施方式1中,當(dāng)加工嘴23、25間的線電極10與工件w的距離即極間距離大于或等于10μm且小于或等于20μm時,加工電壓為在線電極10與工件w之間引發(fā)放電的電壓,但線電極10與工件w之間的極間距離不限定于大于或等于10μm且小于或等于20μm。
在對線電極10施加加工電壓而對工件w進行放電加工時,張力施加部50對線電極10施加張力。張力施加部50具有張力施加輥51和能夠使張力施加輥51進行旋轉(zhuǎn)的未圖示的電動機。張力施加輥51設(shè)置于線軸21與加工頭24之間,將線電極10夾入于該張力施加輥51與線進給輥22之間。張力施加部50的電動機使張力施加輥51沿將線電極10卷繞于線軸21的方向而進行旋轉(zhuǎn)。張力施加部50的電動機的驅(qū)動扭矩比使回收輥26進行旋轉(zhuǎn)的電動機的驅(qū)動扭矩弱。作為張力施加部50,在對工件w實施放電加工時,電動機試圖以比使回收輥26進行旋轉(zhuǎn)的電動機的驅(qū)動扭矩弱的驅(qū)動扭矩而將張力施加輥51進行旋轉(zhuǎn),從而沿加工嘴23、25間的線電極10的長度方向而對線電極10施加張力。
線性標(biāo)尺60具有標(biāo)尺和檢測器,該檢測器設(shè)置為在標(biāo)尺自由移動,且固定于工件保持部30。線性標(biāo)尺60通過測定檢測器的相對于標(biāo)尺的移動量,從而測定工件的移動量,將測定結(jié)果輸出至控制裝置100。作為測定單元,也可以取代線性標(biāo)尺60,為基于電動機41的驅(qū)動信號或者電動機41的編碼器的測定結(jié)果而對工件w的移動量進行測定的單元。
靜電容量測定部70的一端經(jīng)由接觸件24b而與線電極10電連接,另一端經(jīng)由工件保持部30而與工件w連接。如圖2所示,靜電容量測定部70具有:測定用的交流電源71,其供給正弦波的交流電壓;直流成分阻斷電容器72,其與交流電源71的一端連接;電流檢測電阻73,其與交流電源71的接地的另一端連接;以及整流電路74,其將電流檢測電阻73的未接地的端子處的交流電壓變換成電壓的振幅值而輸出至控制裝置100。直流成分阻斷電容器72經(jīng)由接觸件24b與線電極10連接,電流檢測電阻73經(jīng)由工件保持部30與工件w連接。靜電容量測定部70測定線電極10與工件w之間的靜電容量所對應(yīng)的電壓值。靜電容量測定部70將測定結(jié)果輸出至控制裝置100。
控制裝置100為數(shù)控裝置,如圖3所示,由具有cpu(centralprocessingunit)這樣的運算裝置101和存儲裝置102的計算機構(gòu)成,該存儲裝置102由ram(randomaccessmemory)、rom(readonlymemory)、硬盤驅(qū)動器、存儲器設(shè)備、或者將它們組合的非易失性存儲裝置構(gòu)成,該存儲裝置102保存數(shù)控程序。在控制裝置100中,運算裝置101執(zhí)行在存儲裝置102所保存的數(shù)控程序而生成加工條件,將加工條件輸出至線放電加工機1的各部分,從而對線放電加工機1的各部分的動作進行控制。在控制裝置100中,運算裝置101執(zhí)行在存儲裝置102所保存的數(shù)控程序,從而相對于線電極10而對工件w進行定位。然后,控制裝置100在線電極10與工件w之間引發(fā)放電而對工件w進行放電加工。
另外,在實施方式1中,從與輸入輸出單元103連接的輸入裝置104對控制裝置100輸入為了生成加工條件所需的信息。輸入裝置104由觸摸面板、鍵盤、鼠標(biāo)、軌跡球、或者它們的組合構(gòu)成。
下面,基于附圖,對實施方式1涉及的線放電加工機1的加工動作、控制裝置100的控制方法及定位方法進行說明。圖4是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的線放電加工機的加工動作的一個例子的流程圖。圖5是表示在圖4的步驟st5取得的測定結(jié)果的一個例子的圖。圖6是表示根據(jù)圖5所示的測定結(jié)果而取得的校正數(shù)據(jù)的一個例子的圖。圖7是表示在圖4的步驟st9求出的線電極與工件之間的極間距離所對應(yīng)的靜電容量的一個例子的圖。圖8是表示使本發(fā)明的實施方式1涉及的線放電加工機的線電極停止后的狀態(tài)的圖。圖9是表示使圖8所示的線電極進行移動的狀態(tài)的圖。圖10是表示實施方式1涉及的線放電加工機的對比例的使線電極向工件進行接近的狀態(tài)的圖。圖11是表示圖10所示的對比例的使線電極與工件相接觸的狀態(tài)的圖。圖12是表示圖10所示的對比例能夠檢測出工件與極細(xì)線的線電極相接觸的狀態(tài)的圖。
在線放電加工機1中,從輸入裝置104對控制裝置100輸入為了生成加工條件所需的信息,通過輸入加工開始指令,從而開始加工動作。在加工動作中,線放電加工機1的控制裝置100基于所輸入的信息而將線電極10和工件w進行定位??刂蒲b置100在將線電極10和工件w定位之后,基于所輸入的信息而生成加工條件,將生成的加工條件輸出至驅(qū)動部40、線電極移動部20、驅(qū)動部40及電源80。于是,在線放電加工機1中,電源80在線電極10與工件w之間施加加工電壓,在線電極10與工件w之間引發(fā)放電,對工件w實施放電加工。
在線放電加工機1中,如果在工件w保持于工件保持部30之后,控制裝置100接受了從輸入裝置104輸入的加工開始指令,則執(zhí)行線電極10和工件w的定位(步驟st1)??刂蒲b置100在將線電極10和工件w進行定位時,首先,使線電極移動部20停止線電極10的移動(步驟st2)。控制裝置100控制驅(qū)動部40而使工件w沿向線電極10接近的方向而進行移動(步驟st3)。控制裝置100基于靜電容量測定部70的測定結(jié)果,判定工件w是否與線電極10相接觸(步驟st4)。在控制裝置100中,如果靜電容量測定部70檢測出的線電極10與工件w之間的靜電容量為零,則判定為工件w與線電極10相接觸,如果靜電容量測定部70檢測出的線電極10與工件w之間的靜電容量不為零,則判定為工件w與線電極10未接觸。
如果控制裝置100判定為工件w與線電極10未接觸(步驟st4:no),則返回至步驟st3。如果控制裝置100判定為工件w與線電極10相接觸(步驟st4:yes),則在使驅(qū)動部40停止了工件w的移動之后,一邊控制驅(qū)動部40使工件w沿遠(yuǎn)離線電極10的方向進行移動,一邊取得線電極10與工件w之間的靜電容量、工件w的位置的關(guān)系(步驟st5)??刂蒲b置100將線性標(biāo)尺60的檢測結(jié)果和靜電容量測定部70的測定結(jié)果即線電極10與工件w之間的靜電容量1對1地相關(guān)聯(lián),如圖5所示,取得線電極10與工件w之間的靜電容量、工件w的移動距離的關(guān)系??刂蒲b置100基于在圖5取得的關(guān)系而使用最小二乘法取得校正數(shù)據(jù)k并進行存儲,該校正數(shù)據(jù)k如圖6所示,規(guī)定線電極10與工件w之間的極間距離、線電極10與工件w之間的靜電容量的關(guān)系。
在線放電加工機1中,控制裝置100通過執(zhí)行步驟st1至步驟st5的處理,從而在使線電極10的長度方向的移動停止的狀態(tài)下,一邊控制驅(qū)動部40而使線電極10和工件w相對地進行移動,一邊使靜電容量測定部70對靜電容量進行測定。另外,控制裝置100通過執(zhí)行步驟st5的處理,從而在使靜電容量測定部70對靜電容量進行測定時,根據(jù)靜電容量測定部70測定出的測定結(jié)果而取得校正數(shù)據(jù)k。另外,控制裝置100通過執(zhí)行步驟st4的處理,從而在使靜電容量測定部70對靜電容量進行測定時,使工件w與線電極10相接觸。另外,步驟st1至步驟st5的處理構(gòu)成下述校正數(shù)據(jù)取得步驟s1,即:在使線電極10的長度方向的移動停止的狀態(tài)下,一邊控制驅(qū)動部40而使線電極10和工件w相對地進行移動,一邊使靜電容量測定部70對靜電容量進行測定。
控制裝置100判定工件w從線電極10是否后退了指定距離(步驟st6)。此外,在利用線電極移動部20而將線電極10移動時,線電極10與加工嘴23、25的引導(dǎo)孔23a、25a的內(nèi)表面相接觸,如圖9的實線所示,在加工嘴23、25間的中央,該線電極10沿與線電極10的移動方向正交的方向而以最大10μm的范圍進行振動。指定距離是基于利用線電極移動部20進行移動的線電極10的振動的范圍而設(shè)定的。在實施方式1中,指定距離為線電極10的進行振動的最大范圍即10μm,但指定距離不限定于10μm。如果控制裝置100判定為工件w從線電極10未后退指定距離(步驟st6:no),則返回至步驟st5。
如果控制裝置100判定為工件w從線電極10后退了指定距離(步驟st6:yes),則使驅(qū)動部40停止工件w的移動,使張力施加部50對線電極10施加與放電加工時相同強度的張力,控制線電極移動部20而使線電極10以與放電加工時相同的速度進行移動(步驟st7)。在實施方式1中,關(guān)于由線電極移動部20實現(xiàn)的移動停止后的線電極10,如果從圖8中以實線所示的位置起被張力施加部50施加與放電加工時相同的張力,則會沿與線電極10的移動方向正交的方向而移動幾μm,直至到達圖8中以點劃線所示的位置。并且,如果線電極10被線電極移動部20以與放電加工時相同的速度而進行移動,則如圖9中以實線所示,在加工嘴23、25間,線電極10沿與線電極10的移動方向正交的方向而以最大10μm進行振動。
控制裝置100基于靜電容量測定部70的測定結(jié)果,以工件w未與線電極10相接觸、且工件w位于隨著極間距離的變化而靜電容量進行變化的圖6所示的范圍h內(nèi)的方式使工件w向線電極10進行接近,如果工件w位于圖6所示的范圍h內(nèi),則停止工件w的移動(步驟st8)。
控制裝置100使靜電容量測定部70對線電極10與工件w之間的靜電容量進行測定。此時,線電極10如圖9中以實線所示,加工嘴23、25的引導(dǎo)孔23a、25a的中央沿與線電極10的長度方向正交的方向而進行振動,因此線電極10與工件w之間的靜電容量如圖7所示,隨著時間的經(jīng)過而增減。控制裝置100將測定出的靜電容量的平均值求出,將該平均值設(shè)為線電極10與工件w之間的靜電容量的圖7所示的值cx。在實施方式1中,在實施方式1中,靜電容量的平均值為相加平均值。
控制裝置100基于靜電容量測定部70的測定結(jié)果即靜電容量的值cx、在步驟st5取得的圖6所示的校正數(shù)據(jù)k,求出工件w與沿長度方向移動過程中的線電極10之間的極間距離(步驟st9)。在實施方式1中,關(guān)于圖6所示的校正數(shù)據(jù)k,控制裝置100將成為靜電容量的值cx的、線電極10與工件w之間的極間距離dx求出,將該極間距離dx設(shè)為線電極10與工件w之間的極間距離??刂蒲b置100基于在步驟st9求出的線電極10與工件w之間的極間距離、線性標(biāo)尺60的檢測結(jié)果,控制驅(qū)動部40而使工件w移動至與在放電加工時設(shè)定的加工條件相對應(yīng)的、與線電極10相距極間距離的位置(步驟st10)。作為一個例子,控制裝置100求出在步驟st9求出的線電極10與工件w之間的極間距離、與加工條件相對應(yīng)的線電極10與工件w之間的極間距離之差,控制驅(qū)動部40而使工件w沿該差成為零的方向進行移動,并且根據(jù)線性標(biāo)尺60的檢測結(jié)果而將工件w的移動量設(shè)為與所述的差相對應(yīng)的值??刂蒲b置100完成線電極10和工件w的定位。然后,控制裝置100使靜電容量測定部70停止靜電容量的測定,使電源80按照加工條件而在線電極10與工件w之間施加加工電壓,對工件w實施放電加工。線放電加工機1在對工件w實施放電加工時,在線電極10與工件w之間供給由純水或者加工油構(gòu)成的加工液。
在線放電加工機1中,控制裝置100通過執(zhí)行步驟st6至步驟st10的處理,一邊控制線電極移動部20而使線電極10沿長度方向進行移動,一邊使靜電容量測定部70對靜電容量進行測定,基于靜電容量測定部70的測定結(jié)果,使驅(qū)動部40調(diào)整線電極10和工件w的相對位置。另外,控制裝置100通過執(zhí)行步驟st7的處理,從而在使驅(qū)動部40調(diào)整線電極10和工件w的相對位置時,使張力施加部50對線電極10施加與實施放電加工時相同強度的張力。另外,控制裝置100通過執(zhí)行步驟st9的處理,從而在使驅(qū)動部40調(diào)整線電極10和工件w的相對位置時,基于校正數(shù)據(jù)k和靜電容量測定部70的測定結(jié)果即靜電容量的值cx,求出工件w與沿長度方向移動過程中的線電極10之間的極間距離。另外,步驟st6至步驟st10的處理構(gòu)成下述調(diào)整步驟s2,即:在控制線電極移動部20而使線電極10沿長度方向移動的狀態(tài)下,使靜電容量測定部70對靜電容量進行測定,使驅(qū)動部40調(diào)整線電極10和工件w的相對位置。
如上所述,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,基于線電極10與工件w之間的靜電容量而求出線電極10與工件w之間的極間距離。因此,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,隨著線電極10與工件w之間的極間距離的變化而靜電容量進行變化,如果線電極10與工件w相接觸,則靜電容量成為零,因此相比于根據(jù)線電極10與工件w之間的電導(dǎo)通而檢測出線電極10與工件w相接觸的位置的圖10、圖11以及圖12所示的對比例,能夠準(zhǔn)確地測定線電極10與工件w之間的極間距離。其結(jié)果,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,能夠?qū)⒕€電極10和工件w準(zhǔn)確地定位。
在圖10、圖11以及圖12所示的對比例中,線電極10有時為外徑小于或等于70μm的極細(xì)線10s。如圖10所示,如果使工件w向極細(xì)線10s不斷地接近,則如圖11所示,即使極細(xì)線10s與工件w相接觸,有時也會因為接觸面積小而無法檢測出相接觸。在該情況下,在對比例中會進一步地使工件w向極細(xì)線10s進行接近,如圖12所示,在使工件w移動至比圖11所示的相接觸的位置更靠近極細(xì)線10s的位置處,檢測出極細(xì)線10s與工件w相接觸。相對于這樣的對比例,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,即使線電極10為極細(xì)線10s,如果極細(xì)線10s與工件w相接觸,則極細(xì)線10s與工件w之間的靜電容量也會立即成為零,因此能夠準(zhǔn)確地檢測出極細(xì)線10s與工件w相接觸的位置,能夠準(zhǔn)確地測定極細(xì)線10s與工件w之間的極間距離。
另外,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,基于線電極10與工件w之間的靜電容量而求出線電極10與工件w之間的極間距離。其結(jié)果,在線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,在作為加工液而使用加工油的情況下,也能夠準(zhǔn)確地掌握線電極10與工件w之間的極間距離,將線電極10和工件w準(zhǔn)確地定位。
另外,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,在使線電極10的長度方向的移動停止的狀態(tài)下,一邊使線電極10和工件w沿與線電極10的長度方向相交叉的方向而相對地進行移動,一邊使靜電容量測定部70對線電極10與工件w之間的靜電容量進行測定。因此,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,即便如果使線電極10沿長度方向移動而線電極10會振動,由于在線電極10停止的狀態(tài)下進行測定,因此也能夠取得線電極10與工件w之間的極間距離、線電極10與工件w之間的靜電容量的準(zhǔn)確的關(guān)系。
另外,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,在使線電極10的長度方向的移動停止的狀態(tài)下,使靜電容量測定部70對線電極10與工件w之間的靜電容量進行測定,然后一邊控制線電極移動部20而使線電極10沿長度方向進行移動,一邊使靜電容量測定部70對靜電容量進行測定,調(diào)整線電極10和工件w的相對位置。因此,在使線電極10停止的狀態(tài)下和在使線電極10進行移動的狀態(tài)下,即使線電極10和工件w的相對的位置發(fā)生偏移,也能夠在將線電極10定位之前,基于在線電極10停止的狀態(tài)下取得的靜電容量,準(zhǔn)確地求出工件w與沿長度方向移動的線電極10之間的極間距離。其結(jié)果,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,能夠?qū)⒕€電極10和工件w準(zhǔn)確地定位。
另外,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,在使線電極10的長度方向的移動停止的狀態(tài)下,使靜電容量測定部70對線電極10與工件w之間的靜電容量進行測定,取得校正數(shù)據(jù)k,該校正數(shù)據(jù)k規(guī)定線電極10與工件w之間的極間距離、線電極10與工件w之間的靜電容量的關(guān)系。其結(jié)果,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,即便如果使線電極10沿長度方向移動而線電極10會振動,由于基于在線電極10停止的狀態(tài)下取得的校正數(shù)據(jù)k而調(diào)整線電極10和工件w的相對位置,因此也能夠?qū)⒕€電極10和工件w準(zhǔn)確地定位。
另外,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,基于在使線電極10的長度方向的移動停止的狀態(tài)下取得的校正數(shù)據(jù)k,將線電極10和工件w進行定位。因此,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,由于利用通過使用在實際的加工中所使用的線電極10和工件w而取得的校正數(shù)據(jù)k,因此即使線電極10和工件w中的至少一者的形狀進行各種變化,也能夠?qū)⒕€電極10和工件w準(zhǔn)確地定位。
另外,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,在取得了線電極10與工件w之間的極間距離、線電極10與工件w之間的靜電容量的關(guān)系之后,使線電極10沿長度方向進行移動,求出線電極10與工件w之間的極間距離。因此,在使線電極10停止的狀態(tài)下和在使線電極10進行移動的狀態(tài)下,即使線電極10和工件w的相對的位置發(fā)生偏移,也能夠在將線電極10定位之前,求出工件w與沿長度方向移動的線電極10之間的極間距離。其結(jié)果,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,由于在將線電極10和工件w定位之前,與放電加工時相同地使線電極10進行移動,因此能夠測定放電加工時的線電極10與工件w之間的極間距離,能夠?qū)⒕€電極10和工件w準(zhǔn)確地定位。
另外,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,使用作為靜電容量測定部70的測定結(jié)果的靜電容量的平均值即值cx,求出工件w與正在移動的線電極10之間的極間距離。因此,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,即使移動的線電極10進行振動,也能夠準(zhǔn)確地測定線電極10與工件w之間的極間距離,能夠?qū)⒕€電極10和工件w準(zhǔn)確地定位。
另外,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,在利用張力施加部50對線電極10施加與放電加工時相同的張力的狀態(tài)下,對工件w與正在移動的線電極10之間的極間距離進行測定。因此,在對線電極10施加張力的狀態(tài)下和在對線電極10未施加張力的狀態(tài)下,即使線電極10和工件w的相對的位置發(fā)生偏移,也能夠在將線電極10定位之前,準(zhǔn)確地求出工件w與沿長度方向移動的線電極10之間的極間距離。其結(jié)果,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,由于在將線電極10和工件w定位之前,對線電極10施加與放電加工時相同的張力,因此能夠測定放電加工時的線電極10與工件w之間的極間距離,能夠?qū)⒕€電極10和工件w準(zhǔn)確地定位。
在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,在取得校正數(shù)據(jù)k時,使線電極10和工件w接觸一次,該校正數(shù)據(jù)k規(guī)定線電極10與工件w之間的極間距離、線電極10與工件w之間的靜電容量的關(guān)系。因此,在線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,能夠以線電極10和工件w相接觸的位置為基準(zhǔn),測定出線電極10與工件w之間的極間距離。其結(jié)果,在實施方式1涉及的線放電加工機1、控制裝置100的控制方法及定位方法中,能夠?qū)⒕€電極10和工件w準(zhǔn)確地定位。
實施方式2.
下面,基于附圖,對本發(fā)明的實施方式2涉及的線放電加工機1進行說明。圖13是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的線放電加工機的首次切割前的線電極和工件的斜視圖。圖14是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的線放電加工機的第二次切割前的線電極和工件的斜視圖。在圖13及圖14中,對與實施方式1相同的部分,標(biāo)注相同標(biāo)號并省略說明。
實施方式2涉及的線放電加工機1是與實施方式1相同的結(jié)構(gòu)。實施方式2涉及的圖13及圖14所示的線放電加工機1,在通過放電加工而對工件w進行了實施刨削加工的首次切割之后,在線電極10與工件w之間施加比首次切割低的加工電壓,以與首次切割相同的路徑而進行使線電極10和工件w相對地移動的第二次切割。線放電加工機1在第二次切割時對通過首次切割而加工出的面進行精加工。在這里,線放電加工機1在首次切割時,有時會由于在線電極10與工件w之間所供給的加工液的溫度上升、在工件w內(nèi)發(fā)生的內(nèi)部變形中的至少一者,導(dǎo)致加工精度降低。
實施方式2涉及的線放電加工機1的控制裝置100在首次切割前和第二次切割前,根據(jù)靜電容量測定部70的測定結(jié)果而測定線電極10的相對于工件w的任意位置的相對位置。實施方式2涉及的線放電加工機1的控制裝置100將首次切割前的測定結(jié)果和第二次切割前的測定結(jié)果進行對比,對首次切割時的線電極10與工件w之間的位置偏移進行測定。實施方式2涉及的線放電加工機1的控制裝置100在第二次切割時,考慮位置偏移而對使線電極10和工件w相對地進行移動的路徑進行校正。實施方式2涉及的線放電加工機1除了在第二次切割時對使線電極10和工件w相對地進行移動的路徑進行校正之外,進行與實施方式1相同的動作。
實施方式2涉及的線放電加工機1在將線電極10和工件w進行定位時,與實施方式1相同地,在使線電極10的長度方向的移動停止的狀態(tài)下,取得校正數(shù)據(jù)k。然后,使線電極10沿長度方向進行移動,基于校正數(shù)據(jù)k,求出線電極10與工件w之間的極間距離。其結(jié)果,與實施方式1相同地,實施方式2涉及的線放電加工機1能夠?qū)⒕€電極10和工件w準(zhǔn)確地定位。
另外,實施方式2涉及的線放電加工機1在第二次切割時,對使線電極10和工件w相對地進行移動的路徑進行校正,因此能夠抑制加工精度的降低。
實施方式3.
下面,基于附圖,對本發(fā)明的實施方式3涉及的線放電加工機1進行說明。圖15是表示本發(fā)明的實施方式3涉及的線放電加工機的加工動作的一個例子的流程圖。在圖15中,對與實施方式1相同的部分,標(biāo)注相同標(biāo)號并省略說明。
實施方式3涉及的線放電加工機1是與實施方式1相同的結(jié)構(gòu)。實施方式3涉及的線放電加工機1的控制裝置100在使工件w沿向線電極10接近的方向進行移動之后(步驟st3),一邊使工件w沿向線電極10接近的方向進行移動,一邊取得校正數(shù)據(jù)k,并進行保存(步驟st5)。
控制裝置100在取得校正數(shù)據(jù)k的期間,基于靜電容量測定部70的測定結(jié)果,判定工件w是否與線電極10相接觸(步驟st4)。如果控制裝置100判定為工件w與線電極10未接觸(步驟st4:no),則返回至步驟st3。如果控制裝置100判定為工件w與線電極10相接觸(步驟st4:yes),則控制驅(qū)動部40使工件w沿遠(yuǎn)離線電極10的方向進行移動,使工件w進行移動,直至工件w從線電極10后退了指定距離(步驟st6-3)。如果工件w從線電極10后退了指定距離,則與實施方式1相同地,控制裝置100執(zhí)行步驟st7、步驟st8、步驟st9以及步驟st10的處理。
實施方式3涉及的線放電加工機1在將線電極10和工件w進行定位時,與實施方式1相同地,在使線電極10的長度方向的移動停止的狀態(tài)下,取得校正數(shù)據(jù)k。然后,使線電極10沿長度方向進行移動,基于校正數(shù)據(jù)k,求出線電極10與工件w之間的極間距離。其結(jié)果,與實施方式1相同地,實施方式3涉及的線放電加工機1能夠?qū)⒕€電極10和工件w準(zhǔn)確地定位。
另外,實施方式3涉及的線放電加工機1一邊使工件w向線電極10進行接近,一邊在工件w與線電極10相接觸之前取得校正數(shù)據(jù)k。其結(jié)果,實施方式3涉及的線放電加工機1能夠抑制為了將線電極10和工件w定位而花費的所需時間。
實施方式4.
下面,基于附圖,對本發(fā)明的實施方式4涉及的線放電加工機1進行說明。圖16是表示本發(fā)明的實施方式4涉及的線放電加工機的控制裝置求出的線電極與工件之間的極間距離的一個例子的圖。
實施方式4涉及的線放電加工機1是與實施方式1相同的結(jié)構(gòu)。實施方式4涉及的線放電加工機1的控制裝置100在步驟st9中求取線電極10與工件w之間的極間距離時,基于校正數(shù)據(jù)k,將靜電容量測定部70測定出的線電極10與工件w之間的靜電容量變換成線電極10與工件w之間的極間距離。如圖16所示,控制裝置100取得隨著時間的經(jīng)過而進行變化的線電極10與工件w之間的極間距離??刂蒲b置100將取得的極間距離的平均值求出,將該平均值設(shè)為線電極10與工件w之間的極間距離dx。在實施方式4中,取得的極間距離的平均值為相加平均值。除了步驟st9之外,控制裝置100與實施方式1相同地對線放電加工機1的各部進行控制。
實施方式4涉及的線放電加工機1在將線電極10和工件w進行定位時,與實施方式1相同地,在使線電極10的長度方向的移動停止的狀態(tài)下,取得校正數(shù)據(jù)k。然后,使線電極10沿長度方向進行移動,基于校正數(shù)據(jù)k,求出線電極10與工件w之間的極間距離。其結(jié)果,與實施方式1相同地,實施方式4涉及的線放電加工機1能夠?qū)⒕€電極10和工件w準(zhǔn)確地定位。
另外,實施方式4涉及的線放電加工機1在步驟st9中求取線電極10與工件w之間的極間距離時,將靜電容量測定部70測定出的靜電容量變換成線電極10與工件w之間的極間距離,將極間距離的平均值設(shè)為線電極10與工件w之間的極間距離dx。其結(jié)果,實施方式4涉及的線放電加工機1能夠準(zhǔn)確地求出線電極10與工件w之間的極間距離,能夠?qū)⒕€電極10和工件w準(zhǔn)確地定位。
以上的實施方式示出的結(jié)構(gòu)表示本發(fā)明的內(nèi)容的一個例子,既能夠與其他公知的技術(shù)進行組合,也能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)對結(jié)構(gòu)的一部分進行省略、變更。
標(biāo)號的說明
1線放電加工機,10線電極,20線電極移動部,40驅(qū)動部,50張力施加部,70靜電容量測定部,100控制裝置,w工件。