[發明專利]電火花線切割機的控制裝置

有效

• 申請號: 201010227464.8
• 申請日: 2010-07-12
• 公開（公告）號: CN101947675A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 吉田正之;平賀薰
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: B23H7/02
• 分類號: B23H7/02;B23H7/06;B23H7/04
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜

技術領域

本發明涉及可以提高被加工物的拐角部的加工精度的電火花線切割機的控制裝置。

背景技術

在使用電火花線切割機進行被加工物的加工時，加工形狀的拐角部與直線部相比加工精度惡化。所謂加工精度，表示與程序形狀的尺寸誤差。作為使拐角部的加工精度惡化的主要原因，考慮到拐角部的加工量的增減、線電極的彎曲。特別是在粗加工中，因為被加工物是未加工狀態，所以通過強烈的加工能量和加工液(冷卻液)噴流來進行放電加工，所以冷卻液供給上噴嘴和冷卻液供給下噴嘴之間的線電極發生振動，彎曲增大。此外，因為粗加工重視加工速度，以較快的加工速度進行加工，所以線電極進一步彎曲(參照圖7)。

在電火花線切割機中，如圖8所示的放電加工的模型所示那樣，線電極在該線電極和被加工物之間的間隙中施加脈沖電流的同時，沿著程序加工軌跡相對于被加工物相對地移動。此時，由于線電極的彎曲，在數值控制裝置(NC)指示的加工路徑和線電極的實際加工路徑之間產生偏差，因此加工精度惡化。

圖9A以及圖9B是通過電火花線切割加工進行的拐角部的加工的模型圖。如圖9A所示，當圓弧拐角部的曲率半徑(以下稱為“圓弧半徑”)R小時，在放電斥力或冷卻液的對流的影響下，線電極向拐角的內側彎曲。由于該線電極的彎曲，產生加工路徑的偏差，加工精度惡化。另一方面，如圖9B所示，在圓弧的圓弧半徑R大時，由于線電極的彎曲導致加工精度惡化的情況較少。

圖10定性地說明現有的電火花線切割機的加工結果。虛線表示的曲線表示圓弧半徑R和加工精度的關系。在現有的電火花線切割機中，如圖10所示，拐角部的圓弧半徑R越小，加工精度惡化的傾向越明顯。相反，當拐角部的圓弧半徑R增大時，加工精度的惡化的問題減少。圖10所示的加工精度的圖表是拐角部為凹形狀時的圖表。在為凸形狀的拐角部時，在圓弧半徑R小于線電極的直徑時也可以加工被加工物。

在以下的日本的專利文獻或國際公開公報中，公開了在電火花線切割加工中提高拐角部的加工精度的技術。

在特開2001-162446號公報中公開了以下技術：把流過線電極的電流值作為參數，預先通過實驗求出線電極的彎曲量，根據將圓弧的半徑作為變量的函數計算加工條件，來提高圓弧拐角的加工精度。

在特開2002-254250號公報或特開2006-130656號公報中公開了以下技術：根據脈沖數、脈沖電流累計值比較結果來控制加工速度、加工能量、加工液量，提高拐角部的加工精度以及避免斷線。

在特開2000-84743號公報中公開了以下技術：在粗加工中，在線電極到達拐角部之前，與初始設定值相比緩緩地減小線電極的進給速度來前進，在到達拐角部時使進給速度為零，使線電極相對于被加工物的相對移動停止預定時間，然后設為盡可能小的進給速度。在該技術中，在拐角部前延長放電的休止時間，減少放電的頻率，并且在拐角部使加工液的噴流的壓力小于初始設定值的壓力。

在國際公開第2002/36295號中公開了以下技術：在加工路徑的拐角部以及距離該拐角部預定距離的通過地點之前，按照與第一條件和第二條件中的某一條件對應的預定的比例(與從該拐角部的入口到預定距離之前的放電能量相比)降低放電能量，所述第一條件根據該拐角部的半徑以及角度的大小等拐角形狀來決定，所述第二條件根據希望的加工形狀精度等要求規格來決定。關于該放電能量的降低，使其時間變化率大體恒定，具體地說，通過控制脈沖休止時間或平均極間電壓來進行降低。

在特開昭63-229228公報中公開了以下技術：求出拐角近前的放電去除量變化開始的距離，在放電去除量變化開始后，控制無負載時的極間電壓、休止時間、峰值電流值以及平均加工電壓的加工電氣條件，此外，修正加工速度、線電極移動的位置，使放電去除量變化的開始后的線電極的側面與被加工物之間的間隙的距離恒定，來防止加工誤差。

在特開平1-127226號公報中公開了以下技術：在拐角前后的微小距離中，每隔0.005mm～0.1mm左右的移動距離，跨越多階段地階段性地連續變更加工條件(加工速度、極間電壓、放電時間、放電休止時間、線電極張力)。

在特開2003-165030號公報中公開了以下技術：在拐角部分中與除此以外的部分相比延長放電休止時間，并且對應于該延長后的放電休止時間修正極間電壓相當電壓值，根據極間電壓相當電壓值來進行速度控制。