檢測(cè)加工狀態(tài)的電火花線加工的制造方法
【專(zhuān)利摘要】以一微秒以下的周期，在電壓施加和下一次電壓施加之間設(shè)置比電壓施加時(shí)間長(zhǎng)的停歇時(shí)間，在線電極和被加工物之間(極間)施加電壓，檢測(cè)該施加次數(shù)和極間電壓。從檢出的極間電壓判別在施加電壓后未發(fā)生放電的開(kāi)放狀態(tài)，計(jì)數(shù)其開(kāi)放次數(shù)。然后，根據(jù)每單位時(shí)間的施加次數(shù)和每單位時(shí)間的開(kāi)放次數(shù)和電源電壓或者一施加周期的平均電壓求極間的平均電壓。
【專(zhuān)利說(shuō)明】檢測(cè)加工狀態(tài)的電火花線加工機(jī)
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年8月24日、申請(qǐng)?zhí)枮?01110253651.8、發(fā)明名稱(chēng)為“檢測(cè)加工狀態(tài)的電火花線加工機(jī)”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及不容易受每一機(jī)械的極間電壓的檢測(cè)電路的波動(dòng)影響的、能夠檢測(cè)加工狀態(tài)的電火花線加工機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0003]在電火花線加工機(jī)中，在作為線電極和被加工物之間的極間施加電壓、發(fā)生放電的同時(shí)，使線電極和被加工物的相對(duì)位置變化，把被加工物加工成希望的形狀。由于匯集通過(guò)放電生成的放電痕跡形成加工面，所以以各個(gè)放電痕跡大小決定被加工物的表面光潔度。因此可知，如果在極間施加高頻電壓，以高的頻度重復(fù)短時(shí)間寬度的放電，則能夠得到良好的加工面。例如在日本特開(kāi)昭61 - 260915號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了通過(guò)在極間施加IMHz?5MHz的交流高頻電壓加工被加工物，得到表面光潔度為IymRmax以下的加工面的技術(shù)。
[0004]在精加工中，要求能夠用更高的精度修正在粗加工中加工的被加工物的形狀。需要進(jìn)行控制，對(duì)于粗加工后比目標(biāo)尺寸大的位置，在精加工時(shí)增加加工量，反之，粗加工后比目標(biāo)尺寸小的位置，在精加工時(shí)減小加工量。亦即在精加工時(shí)，需要從加工狀態(tài)檢測(cè)是比目標(biāo)尺寸大還是小，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果控制線電極和被加工物的相對(duì)位置，或者進(jìn)行加工條件的變更控制。
[0005]圖7表示一般的高頻電壓波形。如圖7的(I)所示，在施加和下次施加之間，設(shè)置不使電源電路中具有的橋電路短路的最低必要限度的死區(qū)時(shí)間。極間電壓的波形如圖7的(3)所示為正弦波形。
[0006]作為表示加工形狀的指標(biāo)的最一般的指標(biāo)是極間電壓的絕對(duì)值的平均值。因?yàn)闃O間的平均電壓大體表示極間的間隙距離，所以如果進(jìn)行軸的進(jìn)給控制使極間的平均電壓成為恒定，則能夠得到高精度的加工形狀。但是，為得到良好的表面光潔度，在極間施加圖7那樣的高頻電壓進(jìn)行精加工的情況下，在高頻區(qū)域極間電壓的檢測(cè)電路的響應(yīng)性惡化，很難得到正確的平均電壓信息。另外，因?yàn)樵诟哳l區(qū)域檢測(cè)電路的部件特性波動(dòng)變大，所以對(duì)于每一機(jī)械產(chǎn)生檢測(cè)值的波動(dòng)，如果根據(jù)這樣的信息進(jìn)行軸的進(jìn)給控制，則在每一機(jī)械的加工結(jié)果中產(chǎn)生差別。
[0007]作為它的對(duì)策，在國(guó)際公開(kāi)第2004/022275號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了一種技術(shù)，在交流高頻電壓上重疊施加直流電壓，通過(guò)低頻濾波器僅抽出極間電壓的低頻電壓成分，根據(jù)該抽出的電壓成分的變化控制線電極的進(jìn)給。在該技術(shù)中，因?yàn)槠骄妷翰粸榱?，所以有使被加工物或者加工機(jī)本體發(fā)生電蝕的可能性。另外因?yàn)槭褂玫皖l濾波器所以在放電狀態(tài)急劇變化的情況下響應(yīng)差，有不能追隨的可能性。
[0008]作為平均電壓以外的指標(biāo)，有每單位時(shí)間的放電次數(shù)。在日本特開(kāi)2002 - 254250號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了根據(jù)放電次數(shù)控制軸的進(jìn)給速度或者停歇時(shí)間的技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)需要把極間狀態(tài)分為開(kāi)放、放電、短路的三種狀態(tài)。這里，所謂開(kāi)放是在施加電壓后一次也不放電的情況，所謂短路是線電極和被加工物接觸不發(fā)生放電的狀態(tài)，哪一種都無(wú)助于加工。
[0009]但是在如圖7所示施加正弦波形的高頻電壓的情況下，如圖7的(I)所示，因?yàn)橐皇┘又芷?一次的施加時(shí)間加死區(qū)時(shí)間)中的施加時(shí)間非常長(zhǎng)，所以即使放電而當(dāng)極間的絕緣狀態(tài)恢復(fù)時(shí)電壓立即施加，極間電壓上升，其結(jié)果，實(shí)際上極間電壓降低的時(shí)間變短。這樣對(duì)于非?？斓念l率，檢測(cè)電路不能響應(yīng)，不能區(qū)別放電和開(kāi)放。
[0010]如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，作為高頻加工狀態(tài)的指標(biāo)僅使用檢出的極間電壓。但是，在高頻區(qū)域內(nèi)通過(guò)檢測(cè)電路的響應(yīng)性或者部件的波動(dòng)的影響，對(duì)于每一電火花線加工機(jī)在極間電壓的檢測(cè)值中產(chǎn)生差異，因此有在加工結(jié)果中表現(xiàn)該差異這樣的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011 ] 因此本發(fā)明的目的是，鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供一種電火花線加工機(jī)，其不容易受每一機(jī)械的極間電壓的檢測(cè)電路的波動(dòng)的影響，檢測(cè)加工狀態(tài)。
[0012]本發(fā)明的電火花線加工機(jī)，給線電極和對(duì)該線電極隔開(kāi)規(guī)定間隔配置的被加工物之間的極間施加高頻電壓，使發(fā)生放電來(lái)加工被加工物，具有:電壓施加單元，其以一微秒以下的周期，在電壓施加和下一次電壓施加之間設(shè)置比電壓施加時(shí)間長(zhǎng)的停歇時(shí)間，在上述線電極和被加工物之間的極間施加正極性和反極性的兩極性的電壓；極間電壓檢測(cè)單元，用于檢測(cè)上述極間發(fā)生的極間電壓；施加次數(shù)計(jì)數(shù)單元，用于在每一單位時(shí)間計(jì)數(shù)通過(guò)上述電壓施加單元施加的電壓的施加次數(shù)；開(kāi)放判別單元，用于根據(jù)通過(guò)上述極間電壓檢測(cè)單元檢出的極間電壓，在電壓施加后判別未發(fā)生放電的開(kāi)放狀態(tài)；和開(kāi)放次數(shù)計(jì)數(shù)單元，用于對(duì)于每一單位時(shí)間計(jì)數(shù)上述開(kāi)放判別單元判別的開(kāi)放狀態(tài)。
[0013]在上述電火花線加工機(jī)的一種實(shí)施方式中，根據(jù)上述施加次數(shù)計(jì)數(shù)單元計(jì)數(shù)的每單位時(shí)間的施加次數(shù)和上述開(kāi)放計(jì)數(shù)單元計(jì)數(shù)的每單位時(shí)間的開(kāi)放次數(shù)和電源電壓或者一施加周期的平均電壓，求出上述極間的平均電壓。
[0014]上述開(kāi)放狀態(tài)判別單元可以在上述停歇時(shí)間內(nèi)比較全波整流的極間電壓波形和預(yù)定的基準(zhǔn)電壓，在比該基準(zhǔn)電壓高的情況下判斷為開(kāi)放狀態(tài)，在比該基準(zhǔn)電壓低的情況下判斷為非開(kāi)放狀態(tài)。
[0015]在上述電火花線加工機(jī)的再一種實(shí)施方式中，從開(kāi)放比例、和單位時(shí)間內(nèi)的對(duì)于開(kāi)放比例的放電比例以及短路比例的關(guān)系求放電比例，使用上述計(jì)數(shù)的每單位時(shí)間的施加次數(shù)和上述求得的放電比例求每單位時(shí)間的放電次數(shù)或者每單位距離的放電次數(shù)，其中，上述開(kāi)放比例從上述施加次數(shù)計(jì)數(shù)單元計(jì)數(shù)的每單位時(shí)間的施加次數(shù)和上述開(kāi)放計(jì)數(shù)單元計(jì)數(shù)的每單位時(shí)間的開(kāi)放次數(shù)求。
[0016]可以從上述放電比例和上述短路比例和每單位時(shí)間的施加次數(shù)求每單位時(shí)間的放電次數(shù)和短路次數(shù)，求每單位時(shí)間的加工量或者每單位距離的加工量。
[0017]上述開(kāi)放狀態(tài)判別單元，可以在上述停歇時(shí)間內(nèi)，比較全波整流的極間電壓波形和預(yù)定的基準(zhǔn)電壓，在比該基準(zhǔn)電壓高的情況下判斷為開(kāi)放狀態(tài)，另一方面，在比該基準(zhǔn)電壓低的情況下判斷為非開(kāi)放狀態(tài)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供不容易受每一機(jī)械的極間電壓的檢測(cè)電路的波動(dòng)影響的電火花線加工機(jī)。【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]從參照附圖的以下的實(shí)施例的說(shuō)明中可以明了本發(fā)明的上述以及其他的目的及特征。附圖中:
[0020]圖1是本發(fā)明的電火花線加工機(jī)的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖2是說(shuō)明以一微秒以下的周期，在電壓施加和下一次電壓施加之間設(shè)置至少比該電壓施加的時(shí)間長(zhǎng)的停歇時(shí)間，在線電極和被加工物之間(極間)施加正極性和反極性電壓的例子的圖。
[0022]圖3是說(shuō)明電火花加工中在極間施加的電壓的波形的各種例子的圖。
[0023]圖4是表示使用圖2表示的極間電壓的施加方法的加工中的開(kāi)放狀態(tài)的判別方法的圖。
[0024]圖5是表示從極間發(fā)生的電壓的檢測(cè)值判定該極間的開(kāi)放狀態(tài)的判定電路、和計(jì)數(shù)用該判定電路判定的開(kāi)放的次數(shù)的計(jì)數(shù)器的圖。
[0025]圖6是說(shuō)明單位時(shí)間內(nèi)的開(kāi)放比例和單位時(shí)間內(nèi)的放電比例加短路比例的關(guān)系的圖，
[0026]圖7是說(shuō)明一般的高頻電壓的一例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]圖1是電火花線加工機(jī)的概略結(jié)構(gòu)圖。在電火花線加工機(jī)內(nèi)的電火花加工部中，在線電極I的行駛路徑內(nèi)配置加工槽(未圖示)。加工槽灌滿加工液。線電極I和被加工物2通過(guò)作為加工電壓供給電纜的供電線5與作為線放電加工用的高頻電源裝置的加工電源4連接。
[0028]加工電源4具有直流電壓源41、構(gòu)成橋電路的高速開(kāi)關(guān)元件42、電流限制電阻43。加工電源4根據(jù)來(lái)自加工電源控制裝置8的指令，在線電極I和被加工物2之間的極間通過(guò)供電線5以及供電部6施加加工電源輸出。
[0029]加工電源控制裝置8從數(shù)值控制裝置9接受關(guān)于施加時(shí)間、停歇時(shí)間以及檢測(cè)時(shí)間的指令。加工電源控制裝置8根據(jù)來(lái)自數(shù)值控制裝置9的指令控制加工電源4。加工電源控制裝置8與檢測(cè)時(shí)間相對(duì)應(yīng)地在每一施加周期中發(fā)生脈沖。此外，關(guān)于施加時(shí)間、停歇時(shí)間、以及檢測(cè)時(shí)間，使用圖2、圖4、圖5后述。
[0030]加工狀態(tài)檢測(cè)裝置7檢測(cè)在線電極I和被加工物2之間的極間發(fā)生的電壓。從在極間發(fā)生的電壓的檢測(cè)值使用圖5并通過(guò)后述的判定電路求出每單位時(shí)間的施加周期次數(shù)和開(kāi)放次數(shù)。向數(shù)值控制裝置9發(fā)送這些求得的每單位時(shí)間的施加周期次數(shù)和開(kāi)放次數(shù)的數(shù)據(jù)。
[0031]數(shù)值控制裝置9根據(jù)從加工狀態(tài)檢測(cè)裝置7發(fā)送的、每單位時(shí)間的施加周期次數(shù)和開(kāi)放次數(shù)，控制伺服驅(qū)動(dòng)裝置10。通過(guò)使用伺服驅(qū)動(dòng)裝置10驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)(未圖示)，使線電極I和被加工物2相對(duì)移動(dòng)，對(duì)于被加工物2進(jìn)行電火花加工。
[0032]圖2是說(shuō)明以一微秒以下的周期，在電壓施加和下一次電壓施加之間設(shè)置至少比該電壓施加的時(shí)間長(zhǎng)的停歇時(shí)間，在線電極和被加工物之間(極間)施加正極性和反極反極性的兩極性的電壓的例子的圖。[0033]在圖2中，(I)表示圖1表示的高速開(kāi)關(guān)元件42的導(dǎo)通指令。(2)是從加工電源4輸出的加工電源輸出的波形。(3)是通過(guò)⑵的加工電源輸出產(chǎn)生的、在極間施加的極間電壓的波形。在圖2中交互地施加正極性和反極性，但是正極性也可以連續(xù)兩次以上，反極性也可以連續(xù)兩次以上。在該方式中，因?yàn)樵跇O間以及供電線5上存在寄生電容，所以在不發(fā)生放電的情況下電壓的降低為可忽略的程度。其結(jié)果，停歇時(shí)間中的電壓波形如圖2的
(3)所示為平坦?fàn)?，極間電壓的波形為梯形。
[0034]但是，即使在該梯形的極間電壓的波形中，區(qū)別短路和放電仍然是困難的。這是由于在短路時(shí)和在施加后達(dá)到電弧電壓后不久放電時(shí)兩者的電壓波形近似的緣故。亦即，向加工狀態(tài)檢測(cè)裝置7發(fā)送極間電壓的一對(duì)電纜中，其一在圖1的供電部6上安裝，其另一在固定被加工物2的工作臺(tái)(未圖示)上安裝，但是供電部6中的供電器(未圖示)和線電極I之間的接觸阻抗、線電極I自身的阻抗、線電極I和被加工物2之間的接觸阻抗、和被加工物2和工作臺(tái)之間的接觸阻抗成為極間的阻抗的主要的原因，這些阻抗隨頻率升高而增大。因此，特別在高頻下即使在短路時(shí)在極間也發(fā)生電壓，很難與放電時(shí)區(qū)別。作為判別是短路還是放電的方法的例子，設(shè)置某一放電判定電平，如果一次也不超過(guò)該放電判定電平則判斷為短路，即使超過(guò)一次也判別為放電(開(kāi)放如后述能夠明確地判別)。
[0035]和極間的平均電壓同樣，因?yàn)樵诟哳l下檢測(cè)電路的響應(yīng)性或者部件特性的波動(dòng)的影響大，所以如圖3的⑴中用虛線所示，需要把放電判定電平提高到短路時(shí)的波形的波動(dòng)的影響不存在的電平，但是在圖3的(I)中的放電波形(b)或者放電波形(c)那樣的情況下，因?yàn)檫€有檢測(cè)電路的響應(yīng)性或者部件特性的波動(dòng)的影響，所以根據(jù)機(jī)械判定是短路或者判定是放電，雖然不像平均電壓那樣的程度，但是在每一機(jī)械的加工結(jié)果中產(chǎn)生差別。
[0036]因此，在本發(fā)明中使用在電壓施加和其次的電壓施加之間設(shè)置停歇時(shí)間施加高頻電壓的方法(參照?qǐng)D2的(I))，從極間的電壓中僅檢測(cè)開(kāi)放狀態(tài)(圖3的(2)中的極間電壓波形(e))，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行電火花線加工機(jī)的軸進(jìn)給控制。本發(fā)明的電火花加工機(jī)通過(guò)采用該方式，不受上述那樣的檢測(cè)電路的波動(dòng)的影響，在加工結(jié)果中不產(chǎn)生差異。
[0037]接著使用圖4說(shuō)明圖2表示的使用極間電壓的施加方法的加工中的開(kāi)放狀態(tài)的判別方法。這里把開(kāi)始施加正極性或者反極性的電壓、停止施加電壓而到下次開(kāi)始施加正極性或者反極性的電壓為止的時(shí)間作為一施加周期。設(shè)Vl是開(kāi)放判定電平。Tl表示從施加開(kāi)始的時(shí)點(diǎn)開(kāi)始到一施加周期內(nèi)的、進(jìn)行開(kāi)放判定的時(shí)點(diǎn)為止的時(shí)間。開(kāi)放判定電平VI選擇電源電壓的50?60%左右最合適。在開(kāi)放狀態(tài)下從施加開(kāi)始的時(shí)點(diǎn)起到經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl的時(shí)點(diǎn)極間電壓的絕對(duì)值比判定電平Vl高，相反，在放電或者短路狀態(tài)下從施加開(kāi)始的時(shí)點(diǎn)起到經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl的時(shí)點(diǎn)極間電壓的絕對(duì)值比判定電平Vl低。因此，為在施加高頻電壓時(shí)檢測(cè)開(kāi)放狀態(tài)，如圖2那樣設(shè)置停歇時(shí)間的電壓施加方法非常有效。
[0038]此外，在圖4的(2)中，把從施加開(kāi)始的時(shí)點(diǎn)起到經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl的時(shí)點(diǎn)作為一施加周期的結(jié)束時(shí)點(diǎn)，但是也可以如圖4的(3)所示,把從施加開(kāi)始的時(shí)點(diǎn)起到經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl的時(shí)點(diǎn)不作為一施加周期的結(jié)束時(shí)點(diǎn)而是作為其前的停歇時(shí)間內(nèi)的某個(gè)時(shí)點(diǎn)。
[0039]圖5圖示判定極間的開(kāi)放狀態(tài)的判定電路的一例。
[0040]加工狀態(tài)檢測(cè)裝置7具有判定電路。極間電壓輸入至由第一、第二運(yùn)算放大器71、72構(gòu)成的差動(dòng)放大電路，被放大或者衰減成規(guī)定電平。這里，對(duì)于第二運(yùn)算放大器72輸入與第一運(yùn)算放大器71極性相反的電壓。[0041]使通過(guò)由第一、第二運(yùn)算放大器71、72構(gòu)成的差動(dòng)放大電路放大或者衰減后的極間電壓、和開(kāi)放判定電平Vl輸入至比較器73、74，讀取從施加開(kāi)始時(shí)點(diǎn)起到經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl的時(shí)點(diǎn)的第一、第二比較器73、74的輸出信號(hào)電平。如果第一、第二比較器73、74的至少一方的輸出成為高電平，則為開(kāi)放；如果雙方都成為低電平，則為放電或者短路。圖4的(2)以及⑶表示的開(kāi)放判定電平Vl在圖5中用基準(zhǔn)電壓VR給出。第一、第二比較器73、74的各個(gè)的輸出輸入OR門(mén)75，它們的邏輯和從OR門(mén)75向AND門(mén)76輸出。給AND門(mén)76還輸入在各一施加周期內(nèi)施加電壓后的停歇時(shí)間內(nèi)預(yù)先設(shè)定的時(shí)點(diǎn)發(fā)生的脈沖。AND門(mén)76在第一比較器73或者第二比較器74判定為開(kāi)放狀態(tài)的情況下輸出高電平的信號(hào)。第二計(jì)數(shù)器78計(jì)數(shù)從AND門(mén)76輸出的高電平的次數(shù)(即開(kāi)放次數(shù))。另一方面，通過(guò)第一計(jì)數(shù)器77計(jì)數(shù)在一施加周期中發(fā)生的脈沖的數(shù)來(lái)得到施加周期數(shù)。
[0042]通過(guò)用第二計(jì)數(shù)器78在每單位時(shí)間計(jì)數(shù)開(kāi)放次數(shù)，向數(shù)值控制裝置9 (參照?qǐng)D1)傳送其計(jì)數(shù)結(jié)果，數(shù)值控制裝置9能夠得到每單位時(shí)間的開(kāi)放次數(shù)。同時(shí)通過(guò)用第一計(jì)數(shù)器77在每單位時(shí)間對(duì)施加周期次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，向數(shù)值控制裝置9傳送其計(jì)數(shù)結(jié)果，數(shù)值控制裝置9能夠得到每單位時(shí)間的施加周期次數(shù)。因此，能夠通過(guò)第二計(jì)數(shù)器78和第一計(jì)數(shù)器77計(jì)算與施加周期次數(shù)相對(duì)應(yīng)的開(kāi)放次數(shù)，即開(kāi)放比例。另外，使用該每一單位時(shí)間的開(kāi)放次數(shù)，能夠從下述(I)式以及(2)式近似求極間的平均電壓。
[0043]平均電壓N (電源電壓)X (每單位時(shí)間的開(kāi)放次數(shù))+ (每單位時(shí)間的施加次數(shù))……⑴
[0044]平均電壓N ( 一施加周期的平均電壓)X (每單位時(shí)間的開(kāi)放次數(shù))+ (每單位時(shí)間的施加次數(shù))......(2)
[0045]式中，一施加周期的平均電壓需要事前通過(guò)實(shí)驗(yàn)求出與加工條件對(duì)應(yīng)的值。在用上面的(I)式或(2)式計(jì)算的平均電壓中，現(xiàn)有技術(shù)中成為問(wèn)題的每一機(jī)械的檢測(cè)電路的波動(dòng)的影響非常小。因此，通過(guò)使平均電壓恒定那樣進(jìn)行軸的進(jìn)給，能夠得到對(duì)于每一機(jī)械無(wú)波動(dòng)的均一的加工精度。
[0046]接著說(shuō)明從開(kāi)放比例求出放電次數(shù)和短路次數(shù)的方法。從實(shí)驗(yàn)得出單位時(shí)間內(nèi)的放電比例和短路比例可以根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的開(kāi)放比例近似決定的事實(shí)。而且知道該單位時(shí)間內(nèi)的放電比例和短路比例的、與單位時(shí)間內(nèi)的開(kāi)放比例的關(guān)系幾乎不隨機(jī)械改變。此外，在實(shí)驗(yàn)中，使用能夠高精度地測(cè)定的電壓波形測(cè)定器測(cè)定極間電壓，進(jìn)行放電狀態(tài)的判別。從該事實(shí)出發(fā)，通過(guò)僅檢測(cè)可明確地判別的開(kāi)放狀態(tài)，能夠推定每單位時(shí)間的放電次數(shù)和短路次數(shù)。
[0047]開(kāi)放次數(shù)=施加次數(shù)X開(kāi)放比例......(3)
[0048]放電次數(shù)=施加次數(shù)X放電比例......(4)
[0049]短路次數(shù)=施加次數(shù)X短路比例......(5)
[0050]此外，放電比例+短路比例=1-開(kāi)放比例，
[0051] 從圖6的圖表中表示的“單位時(shí)間內(nèi)的放電比例”的曲線、和測(cè)定的“單位時(shí)間內(nèi)的開(kāi)放比例”求出單位時(shí)間內(nèi)的放電比例和短路比例。
[0052]如圖3的(I)的極間電壓波形(a)~(e)所示，在放電中也混有各種各樣的能量，一次放電的加工量并不恒定。根據(jù)這種情況，作為表示加工狀態(tài)的指標(biāo)，也可以考慮使用通過(guò)下述的(6)式以及(7)式表示的量。它們近似地表示每單位時(shí)間的加工量。[0053](每單位時(shí)間的加工量)Nα X (每單位時(shí)間的放電次數(shù))+ β X (每單位時(shí)間的短路次數(shù))……(6)
[0054](每單位距離的加工量)N(每單位時(shí)間的加工量)+ (每單位時(shí)間的移動(dòng)距離)……⑵
[0055]這里，(6)式中的α、β分別表示放電一次、短路一次對(duì)于加工的貢獻(xiàn)度，是通過(guò)實(shí)驗(yàn)求的常數(shù)。一般β的值為0(零)。這些加工量因?yàn)樵诂F(xiàn)有技術(shù)中成為問(wèn)題的每一機(jī)械的檢測(cè)電路的波動(dòng)的影響非常小，所以例如通過(guò)使每單位距離的加工量成為一定那樣進(jìn)行軸的進(jìn)給，能夠得到對(duì)于每一機(jī)械沒(méi)有波動(dòng)的均一的加工精度。
[0056]因?yàn)檫@樣求 得的每單位時(shí)間的放電次數(shù)、平均電壓都在高頻以外，在歷來(lái)的用于高精度加工的軸進(jìn)給控制中利用，所以能夠原樣不變地使用在過(guò)去積累的電火花線加工機(jī)的控制算法(軟件)。
【權(quán)利要求】
1.一種電火花線加工機(jī)，其向線電極和對(duì)該線電極隔開(kāi)規(guī)定間隔配置的被加工物之間的極間施加高頻電壓，由此發(fā)生放電來(lái)加工被加工物，其特征在于，具有: 電壓施加單元，其以一微秒以下的周期，在電壓施加和下一次電壓施加之間設(shè)置比電壓施加時(shí)間長(zhǎng)的停歇時(shí)間，在上述線電極和被加工物之間的極間施加正極性和反極性的兩極性的電壓； 極間電壓檢測(cè)單元，其檢測(cè)上述極間發(fā)生的極間電壓； 施加次數(shù)計(jì)數(shù)單元，其在每一單位時(shí)間計(jì)數(shù)通過(guò)上述電壓施加單元施加的電壓的施加次數(shù)； 開(kāi)放判別單元，其根據(jù)通過(guò)上述極間電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出的極間電壓，判別在施加電壓后未發(fā)生放電的開(kāi)放狀態(tài)；和 開(kāi)放次數(shù)計(jì)數(shù)單元，其在每一單位時(shí)間對(duì)上述開(kāi)放判別單元判別的開(kāi)放狀態(tài)進(jìn)行計(jì)數(shù)， 根據(jù)開(kāi)放比例和相對(duì)于預(yù)先求出的開(kāi)放比例的放電比例以及短路比例的關(guān)系求出放電比例，使用上述計(jì)數(shù)的每單位時(shí)間的施加次數(shù)和上述求出的放電比例來(lái)求出每單位時(shí)間的放電次數(shù)、每單位距離的放電次數(shù)、每單位時(shí)間的短路次數(shù)、每單位距離的短路次數(shù)中的至少一個(gè)，其中，根據(jù)上述施加次數(shù)計(jì)數(shù)單元計(jì)數(shù)的每單位時(shí)間的施加次數(shù)和上述開(kāi)放計(jì)數(shù)單元計(jì)數(shù)的每單位時(shí)間的開(kāi)放次數(shù)求出上述開(kāi)放比例。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花線加工機(jī)，其特征在于， 根據(jù)上述放電比例、上述短路比例和每單位時(shí)間的施加次數(shù)求出每單位時(shí)間的放電次數(shù)和短路次數(shù)，從而求出每單位時(shí)間的加工量或者每單位距離的加工量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電火花線加工機(jī)，其特征在于，上述開(kāi)放判別單元，在上述停歇時(shí)間內(nèi)，比較全波整流的極間電壓波形和預(yù)定的基準(zhǔn)電壓，在比該基準(zhǔn)電壓高的情況下判斷為開(kāi)放狀態(tài)，另一方面，在比該基準(zhǔn)電壓低的情況下判斷為非開(kāi)放狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】B23H1/02GK103949733SQ201410200320
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日:2010年8月26日
【發(fā)明者】川原章義, 村井正生, 古田友之 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社