專(zhuān)利名稱(chēng)：線電極放電加工裝置、以及線電極放電加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線電極放電加工裝置以及線電極放電加工方法。
技術(shù)背景
在通常的利用線電極放電加工對(duì)被加工物實(shí)施角部形狀的加工的情況下，首先 預(yù)留精加工余量，利用粗加工形成角部形狀。然后，通過(guò)一邊將余下的精加工余量的 電氣條件逐漸替換為精加工條件，使偏移量階段性地減小，一邊進(jìn)行大于或等于2次加 工，從而使角部形狀的精度不斷提高(將上述加工總稱(chēng)為二次切削)。角部的形狀精度容 易變差。作為其主要原因中的一個(gè)，可以舉出在直線部處的加工量和在角部處的加工量 不同這一情況。特別地，角部半徑越小，該加工量的差異越大。
但是，如果在對(duì)被加工物進(jìn)行加工的過(guò)程中，在角部處以與直線部相同的進(jìn)給 速度進(jìn)行加工，則由于加工量的增減，產(chǎn)生加工不足、加工過(guò)度，從而難以根據(jù)當(dāng)初的 要求高精度地加工角部。因此，特別在精加工中，為了改善由于加工不足、加工過(guò)度引 起的角部形狀誤差，需要進(jìn)行使每規(guī)定時(shí)間內(nèi)的直線部和角部的加工量相等的控制。
針對(duì)這種要求，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中執(zhí)行下述處理，即，根據(jù)放電頻率及平均加工 電壓的電壓降值，推定角部的加工量，與放電頻率及平均加工電壓的電壓降對(duì)應(yīng)地，對(duì) 角部的加工進(jìn)給速度進(jìn)行控制。
另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中執(zhí)行下述處理，S卩，將角部的加工量近似為從放電間隙 圓與前段加工面的交點(diǎn)垂下至當(dāng)前加工面的垂線的長(zhǎng)度、即加工去除距離，與該加工去 除距離的增減對(duì)應(yīng)地，對(duì)角部的加工進(jìn)給速度進(jìn)行控制。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2006-123065號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2004-148472號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容
但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，通過(guò)放電頻率的變化及平均加工電壓的電壓降，對(duì)在 角部處的加工量變化進(jìn)行檢測(cè)，但由于沒(méi)有預(yù)估角部的加工量，所以角部形狀出現(xiàn)誤 差。另外，在與放電頻率及平均加工電壓的變化對(duì)應(yīng)而以反饋的方式進(jìn)行控制的方法 中，在控制中產(chǎn)生延遲，無(wú)法應(yīng)對(duì)出入角部時(shí)的加工量的劇烈變化，因此，角部形狀出現(xiàn)誤差。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，將角部的加工量近似為加工去除距離，但由于沒(méi)有準(zhǔn)確地預(yù) 估角部的加工量，所以隨著角部半徑的不同，加工量的近似誤差產(chǎn)生波動(dòng)，隨著角部半 徑的不同，角部形狀的誤差增加。
為了解決上述課題，本發(fā)明中的線電極放電加工裝置具有加工進(jìn)給速度控制單 元，該加工進(jìn)給速度控制單元基于加工程序，對(duì)相對(duì)于被加工物進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)的線電極 的加工進(jìn)給速度進(jìn)行控制，該線電極放電加工裝置的特征在于，所述加工進(jìn)給速度控制 單元具有直線部速度控制單元，其對(duì)直線形狀加工時(shí)的加工進(jìn)給速度進(jìn)行控制；以及角部速度控制單元，其對(duì)角部形狀加工時(shí)的加工進(jìn)給速度進(jìn)行控制，所述角部速度控制 單元具有加工體積運(yùn)算單元，其基于所述加工程序，計(jì)算直線形狀加工時(shí)的加工體積 和角部形狀加工時(shí)的加工體積；以及角部速度運(yùn)算單元，其基于所述加工體積運(yùn)算單元 的運(yùn)算結(jié)果，計(jì)算角部形狀加工時(shí)的加工進(jìn)給速度。
其次的發(fā)明所涉及的線電極放電加工裝置的特征在于，所述角部速度控制單元 具有角部控制信息存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)與放電間隙和加工余量相關(guān)的信息，所述加工體積 運(yùn)算單元基于存儲(chǔ)在所述角部控制信息存儲(chǔ)單元中的信息，計(jì)算直線形狀加工時(shí)的加工 體積和角部形狀加工時(shí)的加工體積。
其次的發(fā)明所涉及的線電極放電加工裝置的特征在于，所述角部速度控制單元 具有角部前區(qū)間運(yùn)算單元，其針對(duì)在直線形狀加工時(shí)，直至進(jìn)入角部形狀加工時(shí)之前 每前進(jìn)固定距離的加工量增加或減少的區(qū)間、即角部前區(qū)間的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算；以及角部 后區(qū)間運(yùn)算單元，其針對(duì)在角部形狀加工時(shí)，直至進(jìn)入直線形狀加工時(shí)之前每前進(jìn)固定 距離的加工量增加或減少的區(qū)間、即角部后區(qū)間的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。
其次的發(fā)明所涉及的線電極放電加工裝置的特征在于，所述角部前區(qū)間運(yùn)算單 元和所述角部后區(qū)間運(yùn)算單元，基于存儲(chǔ)在所述角部控制信息存儲(chǔ)單元中的信息，分別 計(jì)算所述角部前區(qū)間的長(zhǎng)度和所述角部后區(qū)間的長(zhǎng)度。
其次的發(fā)明所涉及的線電極放電加工裝置的特征在于，所述角部速度控制單元 具有角部中區(qū)間檢測(cè)單元，其針對(duì)在角部形狀加工時(shí)每前進(jìn)固定距離的加工量固定的區(qū) 間即角部中區(qū)間是否存在進(jìn)行檢測(cè)，基于所述角部中區(qū)間檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，所述加 工體積運(yùn)算單元選擇角部形狀加工時(shí)的加工體積的計(jì)算式，并且所述角部前區(qū)間運(yùn)算單 元選擇所述角部前區(qū)間的計(jì)算式，所述角部后區(qū)間運(yùn)算單元選擇所述角部后區(qū)間的計(jì)算 式。
其次的發(fā)明所涉及的線電極放電加工裝置的特征在于，所述角部速度控制單元 具有外角部邊緣形狀判別單元，其在以邊緣軌跡加工外角部的情況下，對(duì)角部角度是否 在規(guī)定的范圍內(nèi)這一情況進(jìn)行判別，基于所述外角部邊緣形狀判別單元的判別結(jié)果，所 述加工體積運(yùn)算單元選擇角部形狀加工時(shí)的加工體積的計(jì)算式。
其次的發(fā)明所涉及的線電極放電加工裝置的特征在于，存儲(chǔ)在所述角部控制信 息存儲(chǔ)單元中的與放電間隙和加工余量相關(guān)的信息是從規(guī)定的加工條件列中取得的。
其次的發(fā)明所涉及的線電極放電加工裝置的特征在于，所述角部速度控制單元 具有存儲(chǔ)加工條件的加工條件存儲(chǔ)單元，在沒(méi)有向所述角部控制信息存儲(chǔ)單元中輸入與 放電間隙和加工余量相關(guān)的信息的情況下，所述角部速度控制單元基于存儲(chǔ)在所述加工 條件存儲(chǔ)單元中的加工條件，計(jì)算放電間隙值和加工余量的值。
其次的發(fā)明所涉及的線電極放電加工裝置的特征在于，所述角部速度控制單元 具有未輸入報(bào)警單元，其在沒(méi)有向所述角部控制信息存儲(chǔ)單元中輸入與放電間隙和加工 余量相關(guān)的信息的情況下，進(jìn)行警告。
其次的發(fā)明所涉及的線電極放電加工裝置的特征在于，所述角部速度控制單元 具有放電間隙表，其將以切削次數(shù)劃分的加工電源的種類(lèi)、所述加工電源所設(shè)定的電氣 條件、以及放電間隙值相關(guān)聯(lián)，其中，該加工電源在被加工物和線電極之間施加脈沖電 壓，
在沒(méi)有向所述角部控制信息存儲(chǔ)單元中輸入與放電間隙和加工余量相關(guān)的信息 的情況下，所述角部速度控制單元參照所述放電間隙表取得與放電間隙相關(guān)的信息。
另外，本發(fā)明所涉及的線電極放電加工方法基于加工程序，使線電極相對(duì)于被 加工物進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)，其特征在于，包含下述步驟，即加工體積運(yùn)算步驟，在該步 驟中，基于所述加工程序，計(jì)算直線形狀加工時(shí)的加工體積和角部形狀加工時(shí)的加工體 積；以及角部速度運(yùn)算步驟，在該步驟中，基于所述加工體積運(yùn)算步驟的運(yùn)算結(jié)果，計(jì) 算角部形狀加工時(shí)的加工進(jìn)給速度。
其次的發(fā)明所涉及的線電極放電加工方法的特征在于，包含下述步驟，即角 部前區(qū)間運(yùn)算步驟，在該步驟中，對(duì)于在直線形狀加工時(shí)，直至進(jìn)入角部形狀加工時(shí)之 前每前進(jìn)固定距離的加工量增加或減少的區(qū)間、即角部前區(qū)間的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算；角部后 區(qū)間運(yùn)算步驟，在該步驟中，對(duì)于在角部形狀加工時(shí)，直至進(jìn)入直線形狀加工時(shí)之前每 前進(jìn)固定距離的加工量增加或減少的區(qū)間、即角部后區(qū)間的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算；以及加工進(jìn) 給速度控制步驟，在該步驟中，基于所述角部速度運(yùn)算步驟的運(yùn)算結(jié)果、所述角部前區(qū) 間運(yùn)算步驟的運(yùn)算結(jié)果、以及所述角部后區(qū)間運(yùn)算步驟的運(yùn)算結(jié)果，對(duì)從進(jìn)入所述角部 前區(qū)間至離開(kāi)所述角部后區(qū)間為止的加工進(jìn)給速度進(jìn)行控制。
其次的發(fā)明所涉及的線電極放電加工裝置具有偏移軌跡控制單元，該偏移軌跡 控制單元對(duì)以規(guī)定的加工進(jìn)給速度相對(duì)于被加工物進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)的線電極的偏移軌跡進(jìn) 行控制，該線電極放電加工裝置的特征在于，所述偏移軌跡控制單元具有直線部偏移 軌跡控制單元，其對(duì)直線形狀加工時(shí)的偏移軌跡進(jìn)行控制；以及角部偏移軌跡控制單 元，其對(duì)角部形狀加工時(shí)的偏移軌跡進(jìn)行控制，所述角部偏移軌跡控制單元具有加工 體積運(yùn)算單元，其基于加工程序，計(jì)算直線形狀加工時(shí)的加工體積和角部形狀加工時(shí)的 加工體積；以及角部偏移軌跡運(yùn)算單元，其基于所述加工體積運(yùn)算單元的運(yùn)算結(jié)果，計(jì) 算角部形狀加工時(shí)的偏移軌跡。
其次的發(fā)明所涉及的線電極放電加工方法以規(guī)定的加工進(jìn)給速度使線電極相對(duì) 于被加工物進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)，其特征在于，包含下述步驟，即加工體積運(yùn)算步驟，在 該步驟中，基于加工程序，計(jì)算直線形狀加工時(shí)的加工體積和角部形狀加工時(shí)的加工體 積；以及角部偏移軌跡運(yùn)算步驟，在該步驟中，基于所述加工體積運(yùn)算步驟的運(yùn)算結(jié) 果，計(jì)算角部形狀加工時(shí)的偏移軌跡。
其次的發(fā)明所涉及的線電極放電加工裝置具有電源控制單元，該電源控制單元 對(duì)向被加工物和線電極之間施加脈沖電壓的加工電源的輸出進(jìn)行控制，該線電極放電加 工裝置的特征在于，所述電源控制單元具有直線部間歇時(shí)間控制單元，其對(duì)直線形狀 加工時(shí)的所述加工電源的間歇時(shí)間進(jìn)行控制；以及角部間歇時(shí)間控制單元，其對(duì)角部形 狀加工時(shí)的所述加工電源的間歇時(shí)間進(jìn)行控制，所述角部間歇時(shí)間控制單元具有加工 體積運(yùn)算單元，其基于加工程序，計(jì)算直線形狀加工時(shí)的加工體積和角部形狀加工時(shí)的 加工體積；以及角部間歇時(shí)間運(yùn)算單元，其基于所述加工體積運(yùn)算單元的運(yùn)算結(jié)果，計(jì) 算角部形狀加工時(shí)的所述加工電源的間歇時(shí)間。
其次的發(fā)明所涉及的線電極放電加工方法利用加工電源向被加工物和線電極之 間施加脈沖電壓，其特征在于，包含下述步驟，即加工體積運(yùn)算步驟，在該步驟中， 基于加工程序，計(jì)算直線形狀加工時(shí)的加工體積和角部形狀加工時(shí)的加工體積；以及角部間歇時(shí)間運(yùn)算步驟，在該步驟中，基于所述加工體積運(yùn)算步驟的運(yùn)算結(jié)果，計(jì)算角部 形狀加工時(shí)的所述加工電源的間歇時(shí)間。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，由于將直線部和角部的加工量作為加工體積進(jìn)行預(yù)估，所以與現(xiàn) 有技術(shù)相比，可以更準(zhǔn)確地預(yù)估直線部和角部的加工量。另外，通過(guò)基于直線部與角部 的體積比，對(duì)角部的加工進(jìn)給速度、加工電源的間歇時(shí)間、或者偏移軌跡進(jìn)行控制，由 此，可以使每規(guī)定時(shí)間內(nèi)的直線部和角部的加工量相等。由此，可以改善角部形狀精度。


圖1是表示實(shí)施方式1的線電極放電加工裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是說(shuō)明以圓弧軌跡對(duì)被加工物的內(nèi)角部進(jìn)行加工的狀態(tài)的圖。
圖3是說(shuō)明以圓弧軌跡對(duì)被加工物的外角部進(jìn)行加工的狀態(tài)的圖。
圖4是說(shuō)明在以圓弧軌跡對(duì)被加工物的內(nèi)角部進(jìn)行加工時(shí)，直線部和角部中的 加工量的圖。
圖5是說(shuō)明在以圓弧軌跡對(duì)被加工物的外角部進(jìn)行加工時(shí)，直線部和角部中的 加工量的圖。
圖6是說(shuō)明以邊緣軌跡對(duì)被加工物的內(nèi)角部進(jìn)行加工的狀態(tài)的圖。
圖7是說(shuō)明以邊緣軌跡對(duì)被加工物的外角部進(jìn)行加工的狀態(tài)的圖。
圖8是說(shuō)明在以邊緣軌跡對(duì)被加工物的內(nèi)角部進(jìn)行加工時(shí)，在角部處的加工量 的圖。
圖9是表示角部控制單元16的動(dòng)作的流程圖。
圖10是加工條件表的一個(gè)例子。
圖11是表示計(jì)算加工余量所需的參數(shù)的圖。
圖12是表示實(shí)施方式2的線電極放電加工裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖13是表示實(shí)施方式3的線電極放電加工裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
標(biāo)號(hào)的說(shuō)明
1線電極
2被加工物
3供電點(diǎn)
4 接地
5加工電源
^Y軸工作臺(tái)
6b X軸工作臺(tái)
7a Y軸伺服電動(dòng)機(jī)
7b X軸伺服電動(dòng)機(jī)
8伺服放大器
9振蕩器
10加工程序
11加工程序輸入單元
12電源控制單元
13 NC 裝置
14角部檢測(cè)單元
15直線部速度控制單元
16角部速度控制單元
17外角部邊緣形狀判別單元
18角部中區(qū)間檢測(cè)單元
19直線部平均速度運(yùn)算單元
20角部控制信息存儲(chǔ)單元
21角部前區(qū)間運(yùn)算單元
22角部后區(qū)間運(yùn)算單元
23速度比運(yùn)算單元
M角部速度運(yùn)算單元
25加工信息存儲(chǔ)單元
26角部種類(lèi)判別單元
27線電極放電加工裝置
28上次加工條件存儲(chǔ)單元
29未輸入報(bào)警單元
30放電間隙表
37、57、116、138 角部前區(qū)間
40、60、137角部中區(qū)間
38、58、139角部后區(qū)間具體實(shí)施方式
實(shí)施方式1
參照?qǐng)D1 11，說(shuō)明本發(fā)明中的實(shí)施方式1所涉及的線電極放電加工裝置。
圖1是表示實(shí)施方式1的線電極放電加工裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。線電極放電加工 裝置27由下述部分構(gòu)成，即線電極1; 一對(duì)供電點(diǎn)3，其與線電極1接觸；加工電源 5，其與振蕩器9的輸出隨動(dòng)地向供電點(diǎn)3輸出脈沖電流；Y軸工作臺(tái)虹和乂軸工作臺(tái) 6b,它們搭載被加工物2，該Y軸工作臺(tái)虹通過(guò)Y軸伺服電動(dòng)機(jī)7a沿Y軸方向移動(dòng)， 該X軸工作臺(tái)冊(cè)通過(guò)X軸伺服電動(dòng)機(jī)7b沿X軸方向移動(dòng)；Y軸伺服電動(dòng)機(jī)7a及X軸 伺服電動(dòng)機(jī)7b，它們被伺服放大器8驅(qū)動(dòng)；以及NC裝置13，其對(duì)加工電源5及伺服放 大器8進(jìn)行控制。其中，Y軸工作臺(tái)6a以及X軸工作臺(tái)6b也可以取代被加工物2而搭 載線電極1。
線電極放電加工裝置27通過(guò)具有這種結(jié)構(gòu)，從而一邊使線電極1相對(duì)于被加工 物2相對(duì)地以規(guī)定速度移動(dòng)，一邊在線電極1和通過(guò)GND線4接地的被加工物2之間產(chǎn) 生放電，進(jìn)行加工。
NC裝置13是控制線電極放電加工裝置27所進(jìn)行的放電加工動(dòng)作的裝置，按照預(yù)先存儲(chǔ)在NC裝置13中的加工程序10進(jìn)行動(dòng)作。另外，NC裝置13具有加工程序輸 入單元11、電源控制單元12、角部檢測(cè)單元14、作為加工進(jìn)給速度控制單元的直線部速 度控制單元15和角部速度控制單元16、以及加工信息存儲(chǔ)單元25。而且，角部速度控制 單元16具有外角部邊緣形狀判別單元17、角部中區(qū)間檢測(cè)單元18、直線部平均速度運(yùn)算 單元19、角部控制信息存儲(chǔ)單元20、角部前區(qū)間運(yùn)算單元21、角部后區(qū)間運(yùn)算單元22、 作為加工體積運(yùn)算單元的速度比運(yùn)算單元23、角部速度運(yùn)算單元對(duì)、以及角部種類(lèi)判別 單元洸。
圖2是說(shuō)明以圓弧軌跡對(duì)被加工物的內(nèi)角部進(jìn)行加工的狀態(tài)的圖。在圖2中， 通過(guò)二次切削執(zhí)行多次加工工序(切削)，點(diǎn)劃線30示出本次切削中線電極中心相對(duì)于被 加工物的相對(duì)移動(dòng)軌跡(偏移軌跡)，箭頭示出相對(duì)移動(dòng)方向。實(shí)線31示出通過(guò)上次切 削而得到的被加工物的加工面，實(shí)線32示出通過(guò)本次切削而得到的被加工物的加工面。 以點(diǎn)33、點(diǎn)34、點(diǎn)35、點(diǎn)36為中心的各圓，是線電極的半徑加上放電間隙而得到的圓 (以后稱(chēng)為放電圓)。點(diǎn)O是角部的中心點(diǎn)。
點(diǎn)34示出線電極的中心從直線部進(jìn)入角部的地點(diǎn)，點(diǎn)36示出線電極的中心離開(kāi) 角部而進(jìn)入直線部的地點(diǎn)。在對(duì)直線部進(jìn)行加工的線電極的中心到達(dá)點(diǎn)33之前，每前進(jìn) 固定距離的加工量是固定的。在線電極的中心到達(dá)點(diǎn)33以后，到達(dá)點(diǎn)34之前，每前進(jìn) 固定距離的加工量過(guò)渡性地增加。以下，將直線部中進(jìn)入角部之前，每前進(jìn)固定距離的 加工量增加或減少的區(qū)間，稱(chēng)為“角部前區(qū)間”。具體地說(shuō)，由線段37表示的、線電極 的中心從點(diǎn)33至點(diǎn)34之間的區(qū)間為角部前區(qū)間。
在線電極的中心到達(dá)點(diǎn)34以后，每前進(jìn)固定距離的加工量保持點(diǎn)34處的加工 量，不再變化，在到達(dá)點(diǎn)35之前始終固定。以下，將角部中每前進(jìn)固定距離的加工量固 定的區(qū)間，稱(chēng)為“角部中區(qū)間”。線段40示出線電極的中心從點(diǎn)34至點(diǎn)35之間的區(qū) 間，這個(gè)區(qū)間為角部中區(qū)間。此外，在以圓弧軌跡加工內(nèi)角部的情況下，由于線電極的 半徑(線電極半徑)、角部半徑、放電間隙、加工余量的不同，有時(shí)例外地不存在該角部 中區(qū)間。以下，將這種在以圓弧軌跡加工內(nèi)角部的情況下不存在角部中區(qū)間的條件，稱(chēng) 為“奇異條件1”。在符合奇異條件1的情況下，角部前區(qū)間的長(zhǎng)度、角部后區(qū)間的長(zhǎng) 度、以及在角部處的加工體積的計(jì)算式與通常的計(jì)算式不同。
在線電極的中心到達(dá)點(diǎn)35以后，到達(dá)點(diǎn)36之前，每前進(jìn)固定距離的加工量過(guò)渡 性地減少。以下，將角部中進(jìn)入直線部之前，每前進(jìn)固定距離的加工量增加或減少的區(qū) 間，稱(chēng)為“角部后區(qū)間”。具體地說(shuō)，由線段38表示的、線電極的中心從點(diǎn)35至點(diǎn)36 之間的區(qū)間為角部后區(qū)間。
在線電極的中心到達(dá)點(diǎn)36以后，每前進(jìn)固定距離的加工量保持點(diǎn)36處的加工 量，不再變化，是固定的。在這里，點(diǎn)36處的加工量與點(diǎn)33處的加工量相等。
圖3是說(shuō)明以圓弧軌跡對(duì)被加工物的外角部進(jìn)行加工的狀態(tài)的圖。點(diǎn)劃線50是 本次切削中的偏移軌跡，實(shí)線51示出通過(guò)上次切削而得到的被加工物的加工面，實(shí)線52 表示通過(guò)本次切削而得到的被加工物的加工面。以點(diǎn)53、點(diǎn)M、點(diǎn)55、點(diǎn)56為中心的 各圓為放電圓。點(diǎn)O為角部的中心點(diǎn)。
點(diǎn)M示出線電極的中心從直線部進(jìn)入角部的地點(diǎn)，點(diǎn)56示出線電極的中心離開(kāi) 角部而進(jìn)入直線部的地點(diǎn)。在對(duì)直線部進(jìn)行加工的線電極的中心到達(dá)點(diǎn)53之前，每前進(jìn)固定距離的加工量是固定的。在線電極的中心到達(dá)點(diǎn)53以后，到達(dá)點(diǎn)M之前，每前進(jìn)固 定距離的加工量過(guò)渡性地減少。線段57示出線電極的中心從點(diǎn)53至點(diǎn)M之間的區(qū)間， 該區(qū)間為角部前區(qū)間。
在線電極的中心到達(dá)點(diǎn)M以后，保持點(diǎn)M處的加工量，不再變化，在到達(dá)點(diǎn)55 之前，每前進(jìn)固定距離的加工量始終是固定的。線段60示出線電極的中心從點(diǎn)M至點(diǎn) 55之間的區(qū)間，該區(qū)間為角部中區(qū)間。
在線電極的中心到達(dá)點(diǎn)55以后，到達(dá)點(diǎn)56之前，每前進(jìn)固定距離的加工量過(guò)渡 性地增加。線段58示出線電極的中心從點(diǎn)55至點(diǎn)56之間的區(qū)間，該區(qū)間為角部后區(qū) 間。
在線電極的中心到達(dá)點(diǎn)56以后，每前進(jìn)固定距離的加工量保持點(diǎn)56處的加工 量，不再變化，是固定的。在這里，點(diǎn)56處的加工量與點(diǎn)53處的加工量相等。
圖4是說(shuō)明在以圓弧軌跡對(duì)被加工物的內(nèi)角部進(jìn)行加工時(shí)，直線部和角部處的 加工量的圖。與圖2相同地，點(diǎn)劃線30示出本次切削中的偏移軌跡，實(shí)線31示出通過(guò) 上次切削而得到的被加工物的加工面，實(shí)線32示出通過(guò)本次切削而得到的被加工物的加 工面。在直線部中，在將線電極的中心以從點(diǎn)73至點(diǎn)74為止的微小距離AF進(jìn)給時(shí)的 加工量為，將由斜線區(qū)域80表示部分的面積乘以被加工物的板厚而得到的值。在這里， 如果將斜線區(qū)域80的面積設(shè)為Vst，將加工余量設(shè)為S，則斜線區(qū)域80的面積Vst可以由 下述算式求出。
Vst = Af . S- (1)
另一方面，在角部中，在將線電極的中心以從點(diǎn)75至點(diǎn)76為止的微小距離AF 進(jìn)給時(shí)的加工量為，將由斜線區(qū)域82表示部分的面積乘以被加工物的板厚而得到的值。 在這里，由斜線區(qū)域82表示部分的面積，與由通過(guò)角部中心點(diǎn)O和點(diǎn)75的直線、以及 通過(guò)角部中心點(diǎn)O和點(diǎn)76的直線夾持的斜線區(qū)域81所表示部分的面積相等。在本發(fā)明 中，通過(guò)取代斜線區(qū)域82而計(jì)算斜線區(qū)域81的面積，由此求出角部的加工量。在這里， 如果將斜線區(qū)域81的面積設(shè)為Vm—arc，將線電極半徑設(shè)為r，將角部半徑設(shè)為R，將放電 間隙設(shè)為h，將圍繞角部中心點(diǎn)O的旋轉(zhuǎn)角設(shè)為Θ，則斜線區(qū)域81的面積Vm arc可以由 下述算式求出。
Vinarc=^{R + r + h)2e-^{R + r + h-s)2e
=^d\l{R + r + h)s-s2}
在這里，如果近似為
Δ F = R θ
則成為
Vinarc=^~{2{R + r + h)S-S2}· · .(2)
圖5是說(shuō)明在以圓弧軌跡對(duì)被加工物的外角部進(jìn)行加工時(shí)，直線部和角部中的 加工量的圖。與圖3相同地，點(diǎn)劃線50示出本次切削中的偏移軌跡，實(shí)線51示出通過(guò) 上次切削而得到的被加工物的加工面，實(shí)線52示出通過(guò)本次切削而得到的被加工物的加 工面。在直線部中，在將線電極的中心以從點(diǎn)93至點(diǎn)94為止的微小距離AF進(jìn)給時(shí)的加工量為，將由斜線區(qū)域98表示部分的面積乘以被加工物的板厚而得到的值。在這里， 斜線區(qū)域98的面積可以通過(guò)算式(1)求出。
另一方面，在角部中，在將線電極的中心以從點(diǎn)95至點(diǎn)96為止的微小距離AF 進(jìn)給時(shí)的加工量為，將由斜線區(qū)域100表示部分的面積乘以被加工物的板厚而得到的 值。在這里，由斜線區(qū)域100表示部分的面積，與由通過(guò)角部中心點(diǎn)O和點(diǎn)95的直線、 以及通過(guò)角部中心點(diǎn)O和點(diǎn)96的直線所夾持的斜線區(qū)域99所表示部分的面積相等。在 本發(fā)明中，通過(guò)取代斜線區(qū)域100而計(jì)算斜線區(qū)域99的面積，由此求出角部的加工量。 在這里，如果將斜線區(qū)域99的面積設(shè)為V。ut—arc，將加工余量設(shè)為s，將線電極半徑設(shè)為r， 將角部半徑設(shè)為R，將放電間隙設(shè)為h，將圍繞角部中心點(diǎn)O的旋轉(zhuǎn)角設(shè)為θ，則斜線區(qū) 域99的面積以由下述算式求出。
權(quán)利要求
1.一種線電極放電加工裝置，其具有加工進(jìn)給速度控制單元，該加工進(jìn)給速度控 制單元基于加工程序，對(duì)相對(duì)于被加工物進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)的線電極的加工進(jìn)給速度進(jìn)行控 制，該線電極放電加工裝置的特征在于， 所述加工進(jìn)給速度控制單元具有直線部速度控制單元，其對(duì)直線形狀加工時(shí)的加工進(jìn)給速度進(jìn)行控制；以及 角部速度控制單元，其對(duì)角部形狀加工時(shí)的加工進(jìn)給速度進(jìn)行控制， 所述角部速度控制單元具有加工體積運(yùn)算單元，其基于所述加工程序，計(jì)算直線形狀加工時(shí)的加工體積和角部 形狀加工時(shí)的加工體積；以及角部速度運(yùn)算單元，其基于所述加工體積運(yùn)算單元的運(yùn)算結(jié)果，計(jì)算角部形狀加工 時(shí)的加工進(jìn)給速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線電極放電加工裝置，其特征在于，所述角部速度控制單元具有角部控制信息存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)與放電間隙和加工余量 相關(guān)的信息，所述加工體積運(yùn)算單元基于存儲(chǔ)在所述角部控制信息存儲(chǔ)單元中的信息，計(jì)算直線 形狀加工時(shí)的加工體積和角部形狀加工時(shí)的加工體積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線電極放電加工裝置，其特征在于， 所述角部速度控制單元具有角部前區(qū)間運(yùn)算單元，其針對(duì)在直線形狀加工時(shí)，直至進(jìn)入角部形狀加工時(shí)之前每 前進(jìn)固定距離的加工量增加或減少的區(qū)間、即角部前區(qū)間的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算；以及角部后區(qū)間運(yùn)算單元，其針對(duì)在角部形狀加工時(shí)，直至進(jìn)入直線形狀加工時(shí)之前每 前進(jìn)固定距離的加工量增加或減少的區(qū)間、即角部后區(qū)間的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線電極放電加工裝置，其特征在于，所述角部前區(qū)間運(yùn)算單元和所述角部后區(qū)間運(yùn)算單元，基于存儲(chǔ)在所述角部控制信 息存儲(chǔ)單元中的信息，分別計(jì)算所述角部前區(qū)間的長(zhǎng)度和所述角部后區(qū)間的長(zhǎng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的線電極放電加工裝置，其特征在于，所述角部速度控制單元具有角部中區(qū)間檢測(cè)單元，其針對(duì)在角部形狀加工時(shí)每前進(jìn) 固定距離的加工量固定的區(qū)間即角部中區(qū)間是否存在進(jìn)行檢測(cè)，基于所述角部中區(qū)間檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，所述加工體積運(yùn)算單元選擇角部形狀 加工時(shí)的加工體積的計(jì)算式，并且所述角部前區(qū)間運(yùn)算單元選擇所述角部前區(qū)間的計(jì)算 式，所述角部后區(qū)間運(yùn)算單元選擇所述角部后區(qū)間的計(jì)算式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線電極放電加工裝置，其特征在于，所述角部速度控制單元具有外角部邊緣形狀判別單元，其在以邊緣軌跡加工外角部 的情況下，對(duì)角部角度是否在規(guī)定的范圍內(nèi)這一情況進(jìn)行判別，基于所述外角部邊緣形狀判別單元的判別結(jié)果，所述加工體積運(yùn)算單元選擇角部形 狀加工時(shí)的加工體積的計(jì)算式。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線電極放電加工裝置，其特征在于，存儲(chǔ)在所述角部控制信息存儲(chǔ)單元中的與放電間隙和加工余量相關(guān)的信息是從規(guī)定的加工條件列中取得的。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線電極放電加工裝置，其特征在于， 所述角部速度控制單元具有存儲(chǔ)加工條件的加工條件存儲(chǔ)單元，在沒(méi)有向所述角部控制信息存儲(chǔ)單元中輸入與放電間隙和加工余量相關(guān)的信息的情 況下，所述角部速度控制單元基于存儲(chǔ)在所述加工條件存儲(chǔ)單元中的加工條件，計(jì)算放 電間隙值和加工余量的值。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線電極放電加工裝置，其特征在于，所述角部速度控制單元具有未輸入報(bào)警單元，其在沒(méi)有向所述角部控制信息存儲(chǔ)單 元中輸入與放電間隙和加工余量相關(guān)的信息的情況下，進(jìn)行警告。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線電極放電加工裝置，其特征在于，所述角部速度控制單元具有放電間隙表，其將以切削次數(shù)劃分的加工電源的種類(lèi)、 所述加工電源所設(shè)定的電氣條件、以及放電間隙值相關(guān)聯(lián)，其中，該加工電源在被加工 物和線電極之間施加脈沖電壓，在沒(méi)有向所述角部控制信息存儲(chǔ)單元中輸入與放電間隙和加工余量相關(guān)的信息的情 況下，所述角部速度控制單元參照所述放電間隙表取得與放電間隙相關(guān)的信息。
11.一種線電極放電加工方法，其基于加工程序，使線電極相對(duì)于被加工物進(jìn)行相對(duì) 移動(dòng)，其特征在于， 包含下述步驟，即加工體積運(yùn)算步驟，在該步驟中，基于所述加工程序，計(jì)算直線形狀加工時(shí)的加工 體積和角部形狀加工時(shí)的加工體積；以及角部速度運(yùn)算步驟，在該步驟中，基于所述加工體積運(yùn)算步驟的運(yùn)算結(jié)果，計(jì)算角 部形狀加工時(shí)的加工進(jìn)給速度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的線電極放電加工方法，其特征在于， 包含下述步驟，即角部前區(qū)間運(yùn)算步驟，在該步驟中，對(duì)于在直線形狀加工時(shí)，直至進(jìn)入角部形狀加 工時(shí)之前每前進(jìn)固定距離的加工量增加或減少的區(qū)間、即角部前區(qū)間的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算；角部后區(qū)間運(yùn)算步驟，在該步驟中，對(duì)于在角部形狀加工時(shí)，直至進(jìn)入直線形狀加 工時(shí)之前每前進(jìn)固定距離的加工量增加或減少的區(qū)間、即角部后區(qū)間的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算； 以及加工進(jìn)給速度控制步驟，在該步驟中，基于所述角部速度運(yùn)算步驟的運(yùn)算結(jié)果、所 述角部前區(qū)間運(yùn)算步驟的運(yùn)算結(jié)果、以及所述角部后區(qū)間運(yùn)算步驟的運(yùn)算結(jié)果，對(duì)從進(jìn) 入所述角部前區(qū)間至離開(kāi)所述角部后區(qū)間為止的加工進(jìn)給速度進(jìn)行控制。
13.—種線電極放電加工裝置，其具有偏移軌跡控制單元，該偏移軌跡控制單元對(duì)以 規(guī)定的加工進(jìn)給速度相對(duì)于被加工物進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)的線電極的偏移軌跡進(jìn)行控制，該線電極放電加工裝置的特征在于， 所述偏移軌跡控制單元具有直線部偏移軌跡控制單元，其對(duì)直線形狀加工時(shí)的偏移軌跡進(jìn)行控制；以及 角部偏移軌跡控制單元，其對(duì)角部形狀加工時(shí)的偏移軌跡進(jìn)行控制，所述角部偏移軌跡控制單元具有加工體積運(yùn)算單元，其基于加工程序，計(jì)算直線形狀加工時(shí)的加工體積和角部形狀 加工時(shí)的加工體積；以及角部偏移軌跡運(yùn)算單元，其基于所述加工體積運(yùn)算單元的運(yùn)算結(jié)果，計(jì)算角部形狀 加工時(shí)的偏移軌跡。
14.一種線電極放電加工方法，其以規(guī)定的加工進(jìn)給速度使線電極相對(duì)于被加工物進(jìn) 行相對(duì)移動(dòng)，其特征在于， 包含下述步驟，即加工體積運(yùn)算步驟，在該步驟中，基于加工程序，計(jì)算直線形狀加工時(shí)的加工體積 和角部形狀加工時(shí)的加工體積；以及角部偏移軌跡運(yùn)算步驟，在該步驟中，基于所述加工體積運(yùn)算步驟的運(yùn)算結(jié)果，計(jì) 算角部形狀加工時(shí)的偏移軌跡。
15.—種線電極放電加工裝置，其具有電源控制單元，該電源控制單元對(duì)向被加工物 和線電極之間施加脈沖電壓的加工電源的輸出進(jìn)行控制，該線電極放電加工裝置的特征在于， 所述電源控制單元具有直線部間歇時(shí)間控制單元，其對(duì)直線形狀加工時(shí)的所述加工電源的間歇時(shí)間進(jìn)行控 制；以及角部間歇時(shí)間控制單元，其對(duì)角部形狀加工時(shí)的所述加工電源的間歇時(shí)間進(jìn)行控制，所述角部間歇時(shí)間控制單元具有加工體積運(yùn)算單元，其基于加工程序，計(jì)算直線形狀加工時(shí)的加工體積和角部形狀 加工時(shí)的加工體積；以及角部間歇時(shí)間運(yùn)算單元，其基于所述加工體積運(yùn)算單元的運(yùn)算結(jié)果，計(jì)算角部形狀 加工時(shí)的所述加工電源的間歇時(shí)間。
16.一種線電極放電加工方法，其利用加工電源向被加工物和線電極之間施加脈沖電壓，其特征在于， 包含下述步驟，即加工體積運(yùn)算步驟，在該步驟中，基于加工程序，計(jì)算直線形狀加工時(shí)的加工體積 和角部形狀加工時(shí)的加工體積；以及角部間歇時(shí)間運(yùn)算步驟，在該步驟中，基于所述加工體積運(yùn)算步驟的運(yùn)算結(jié)果，計(jì) 算角部形狀加工時(shí)的所述加工電源的間歇時(shí)間。
全文摘要
作為加工體積運(yùn)算單元的速度比運(yùn)算單元(23)，基于存儲(chǔ)在角部控制信息存儲(chǔ)單元(20)中的放電間隙值和加工余量的值，計(jì)算直線部的加工體積和角部的加工體積，計(jì)算它們的體積比。角部速度運(yùn)算單元(24)基于由速度比運(yùn)算單元(23)計(jì)算出的體積比，計(jì)算在角部處的加工進(jìn)給速度，基于角部前區(qū)間運(yùn)算單元(21)輸出的角部前區(qū)間的長(zhǎng)度和角部后區(qū)間運(yùn)算單元(22)輸出的角部后區(qū)間的長(zhǎng)度，向伺服放大器(8)輸出從進(jìn)入角部前區(qū)間至離開(kāi)角部后區(qū)間為止的與加工進(jìn)給速度相關(guān)的指令。
文檔編號(hào)B23H7/06GK102026766SQ20088012919
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日
發(fā)明者三宅英孝, 佐藤達(dá)志, 大畑珠代, 小野寺康雄, 湯澤隆, 種田淳 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社