專利名稱：數(shù)控裝置、使用該裝置的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，特別地，涉及一種具有防止線電極斷線的功能的線電極放電加工裝置。
背景技術(shù)：
在線電極放電加工裝置中，通常加工能量越大加工速度越快。因此，為了提高加工速度，而通過使放電電流的峰值增大或者提高放電頻率，從而增大加工能量。但是，越是增大放電電流的峰值，或者越是提高放電頻率，越可能使線電極斷線。即，對于不使線電極斷線而可以繼續(xù)放電的放電電流的峰值以及放電頻率，存在極限(斷線極限)。在現(xiàn)有的線電極放電加工裝置中，開發(fā)出了基于斷線極限這一制約而盡可能 增大加工能量的技術(shù)。另外，已知該斷線極限所涉及的放電電流的峰值以及放電頻率是根據(jù)線電極的直徑、材質(zhì)、被加工物的板厚及材質(zhì)、以及加工液的噴流狀態(tài)等加工狀態(tài)而確定的。其中，線電極以及被加工物的材質(zhì)在加工中不變化，但被加工物的板厚及加工狀態(tài)可能在加工中變化。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，為了不使線電極斷線且高效地進行加工，而與在加工中變化的板厚及加工狀態(tài)相對應(yīng)地控制加工條件(例如專利文獻I)。專利文獻I :日本特開平8 — 118146號公報

發(fā)明內(nèi)容
由于斷線極限依賴于被加工物的板厚，所以如果使加工條件對應(yīng)于斷線極限高的板厚部，則在對斷線極限低的板厚部進行加工時，線電極會發(fā)生斷線。另一方面，如果使加工條件對應(yīng)于斷線極限低的板厚部，則在對斷線極限高的板厚部進行加工時，加工速度降低。針對該課題，專利文獻I的線電極放電加工裝置對板厚進行計算而控制加工條件。在這里，板厚是根據(jù)每單位時間的加工能量和加工速度計算的。下面，說明板厚的計算方法。首先，放電加工中的每單位時間的加工體積，通過被加工物的板厚、加工余量以及每單位時間的加工進給量即加工速度，而由式(I)表示。加工體積=板厚X加工余量X加工速度(I)加工體積與加工能量成正比。另外，通常，加工余量通過伺服控制而控制為恒定。因此，如果對式(I)進行變形，則可以得到式(2)。板厚=系數(shù)X加工能量/加工速度(2 )在式(2)中，如果在已知板厚的被加工物上進行加工，則系數(shù)可以預先求出。SP，如果計算出加工能量和加工速度，則式(2)的除了系數(shù)之外的值成為已知，因此可以計算系數(shù)。如果可以確定系數(shù),則可以通過求出加工能量和加工速度,而根據(jù)式(2)計算板厚。在專利文獻I中，與計算出的板厚相對應(yīng)而切換預先確定的適當?shù)募庸l件。但是，即使與板厚相對應(yīng)而切換加工條件，也可能使線電極斷線。其原因在于，隨著加工形狀及加工液的噴流狀態(tài)的不同，有時加工會變得不穩(wěn)定。例如可以舉出對極陡的臺階或角部進行加工的情況、或在加工液噴射嘴遠離被加工物的狀態(tài)下進行加工的情況等。因此，還公開了下述技術(shù)，即，對由這種加工的不穩(wěn)定性引起的線電極斷線的預兆進行檢測，從而避免斷線。例如在專利文獻I中，設(shè)置對斷線的預兆進行檢測的斷線預兆信號，在斷線預兆信號超過規(guī)定閾值的情況下，通過降低加工能量，由此避免斷線。即，具體地說，基于表示在規(guī)定的時間內(nèi)被加工物和線電極之間發(fā)生短路的比例的短路放電脈沖比率=(短路放電脈沖數(shù)量/正常放電脈沖數(shù)量)，對斷線的預兆進行判斷。并且，在判斷為有斷線的可能性的情況下，通過停止或減少脈沖電壓的供給，以使得放電脈沖的能量的合計值不超過規(guī)定的閾值，從而防止線電極斷線，且以接近斷線極限能量的狀態(tài)進行加工。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，即使得到斷線預兆信號，也為了根據(jù)該信號對斷線預兆進行檢測，而需要實際用于判斷線電極斷線的值(斷線閾值)。在這里，由于斷線閾值隨著線電極的直徑及材質(zhì)、被加工物的板厚及材質(zhì)等變化，所以必須通過針對各個條件進行試加工，對是否斷線進行調(diào)查，從而確定閾值。但是，存在下述問題，即，無法使試加工工序自動化，力口工整體所需的時間長。本發(fā)明所涉及的線電極放電加工裝置的數(shù)控裝置，對振蕩器和伺服放大器進行控 制，該振蕩器輸出線電極放電加工裝置的放電脈沖，該伺服放大器對驅(qū)動線電極或被加工物而使它們彼此相對移動的伺服電動機進行控制，該數(shù)控裝置具有斷線預兆信號生成單元，其基于從所述振蕩器輸入的加工狀態(tài)量，生成斷線預兆信號；斷線預兆檢測單元，其基于所述斷線預兆信號和斷線閾值，輸出加工條件再設(shè)定指令以及斷線閾值再設(shè)定指令；斷線閾值設(shè)定單元，其基于所述斷線閾值再設(shè)定指令和所輸入的斷線信號，設(shè)定所述斷線閾值；加工能量計算單元，其基于從所述振蕩器輸入的放電脈沖數(shù)量，計算加工能量；加工速度測量單元，其基于從所述伺服放大器輸入的位置信息，對加工速度進行測量；板厚計算單元，其基于所述加工能量和所述加工速度，計算被加工物的板厚；加工條件切換單元，其基于所述板厚、所述加工條件再設(shè)定指令及所述斷線信號，根據(jù)規(guī)定的算法，輸出加工條件切換指令；控制單元，其向所述振蕩器發(fā)送振蕩指令，并且向所述伺服放大器發(fā)送軸進給指令，以成為根據(jù)所述加工條件切換指令確定的加工條件；加工條件存儲單元，其對與所述板厚對應(yīng)的所述加工條件進行存儲；以及斷線閾值存儲單元，其對與所述板厚對應(yīng)的斷線閾值進行存儲。另外，本發(fā)明所涉及的線電極放電加工裝置具有伺服放大器，其對驅(qū)動線電極或被加工物而使它們彼此相對移動的伺服電動機進行控制；振蕩器，其向用于在所述線電極和所述被加工物之間的加工間隙施加電壓而加工被加工物的加工電源輸出放電脈沖；數(shù)控裝置，其對所述振蕩器以及所述伺服放大器進行控制，以成為期望的加工條件；以及斷線檢測器，其對所述線電極的斷線進行檢測，并將斷線信號向所述數(shù)控裝置輸出，在該線電極放電加工裝置中，所述數(shù)控裝置具有斷線預兆信號生成單元，其基于從所述振蕩器輸入的加工狀態(tài)量，生成斷線預兆信號；斷線預兆檢測單元，其基于所述斷線預兆信號和斷線閾值，輸出加工條件再設(shè)定指令以及斷線閾值再設(shè)定指令；斷線閾值設(shè)定單元，其基于所述斷線閾值再設(shè)定指令和所述斷線信號，設(shè)定所述斷線閾值；加工能量計算單元，其基于從所述振蕩器輸入的放電脈沖數(shù)量，計算加工能量；加工速度測量單元，其基于從所述伺服放大器輸入的位置信息，對加工速度進行測量；板厚計算單元，其基于所述加工能量和所述加工速度，計算被加工物的板厚；加工條件切換單元，其基于所述板厚、所述加工條件再設(shè)定指令及所述斷線信號，根據(jù)規(guī)定的算法，輸出加工條件切換指令；控制單元，其向所述振蕩器發(fā)送振蕩指令，并且向所述伺服放大器發(fā)送軸進給指令，以成為根據(jù)所述加工條件切換指令確定的加工條件；加工條件存儲單元，其對與所述板厚對應(yīng)的所述加工條件進行存儲；以及斷線閾值存儲單元，其對與所述板厚對應(yīng)的斷線閾值進行存儲。另外，在本發(fā)明所涉及的線電極放電加工方法中，數(shù)控裝置對振蕩器以及伺服放大器進行控制，以成為期望的加工條件，所述伺服放大器對驅(qū)動線電極或被加工物而使它們彼此相對移動的伺服電動機進行控制，所述振蕩器向加工電源輸出放電脈沖，通過向所述線電極和所述被加工物之間的加工間隙施加電壓，從而對被加工物進行加工，對所述線電極的斷線進行檢測，將斷線信號向所述數(shù)控裝置輸出，在該方法中具有下述步驟，即如果檢測出線電極斷線，則輸出加工條件切換指令，以成為以規(guī)定量減小后的加工條件的步驟；基于加工能量和加工速度計算板厚的步驟；在所述板厚發(fā)生變化的情況下，輸出加工條件切換指令，以成為與變化后的板厚相對應(yīng)而設(shè)定的加工條件的步驟；基于加工狀態(tài)量生成斷線預兆信號的步驟；在所述斷線預兆信號大于斷線閾值的情況下，再次設(shè)定以規(guī)定量增大后的斷線閾值，并對斷線閾值和加工條件進行存儲的步驟；在所述斷線預兆信號小于斷線閾值的情況下，輸出加工條件切換指令，以成為以規(guī)定量增大后的加工條件，并對斷線閾值和加工條件進行存儲的步驟；以及基于所述加工條件切換指令，對加工條件進行切換并對振蕩器及伺服放大器進行控制的步驟。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，由于可以在試加工工序中自動取得與各板厚對應(yīng)的斷線閾值和適當?shù)募庸l件，所以具有可以使加工條件的設(shè)定自動化的效果。另外，伴隨著加工條件設(shè)定的自動化，具有可以減少開發(fā)工時的效果。并且，作為減少開發(fā)工時的結(jié)果，具有可以縮短加工整體所需時間的效果。并且，由于在正式加工中，使用在試加工中取得的與各板厚對應(yīng)的斷線閾值和適當?shù)募庸l件而進行加工，所以具有可以提高加工的生產(chǎn)效率的效果。


圖I是用于說明本發(fā)明的實施方式I中的線電極放電加工裝置的試加工時的動作的框圖。圖2是表示圖I的振蕩器4的結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是用于說明本發(fā)明的實施方式I中的試加工時的斷線閾值以及加工條件的調(diào)整的圖。圖4是表示本發(fā)明的實施方式I中的試加工時的對斷線閾值和加工條件進行調(diào)整的流程的流程圖。圖5是用于說明本發(fā)明的實施方式I中的線電極放電加工裝置的正式加工時的動作的框圖。圖6是表示使用本發(fā)明的實施方式I中的與每個計算出的板厚對應(yīng)的斷線閾值和加工條件進行正式加工的流程的流程圖。符號的說明I線電極、
2加工電源3供電點4振蕩器5被加工物6被加工物工作臺7伺服放大器8伺服電動機9NC 裝置
10加工條件輸入單元11控制單元12加工能量計算單元13加工速度測量單元14板厚計算單元15斷線預兆信號計算單元16斷線閾值設(shè)定單元17斷線預兆檢測單元18斷線檢測單元19加工條件切換單元20加工條件存儲單元21斷線閾值存儲單元41振蕩單元42放電脈沖數(shù)量計數(shù)單元43加工狀態(tài)量測量單元
具體實施例方式下面，基于表示本實施方式的附圖，具體地說明本發(fā)明。實施方式I首先，使用附圖，說明本實施方式I中的線電極放電加工裝置的結(jié)構(gòu)。圖I是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的線電極放電加工裝置的裝置整體的框圖，是用于說明試加工時的動作的框圖。圖2是表示圖I中的振蕩器的結(jié)構(gòu)的框圖。與加工電源2連接的一對供電點3,與線電極I接觸。加工電源2與振蕩器4的振蕩單兀41的振蕩輸出相對應(yīng)而向供電點3施加脈沖電壓。被加工物5載置在被加工物工作臺6上，通過在與線電極I之間的加工間隙中產(chǎn)生放電，從而進行加工。在加工中，線電極I通過由伺服放大器7驅(qū)動的伺服電動機8，相對于被加工物5以規(guī)定的速度移動。在NC裝置9中，根據(jù)通過加工條件輸入單元10輸入的加工條件，由控制單元11按照與期望的加工條件對應(yīng)的振蕩指令對振蕩單元41進行控制，并且按照軸進給指令對伺服放大器7進行控制。另一方面，振蕩器4利用放電脈沖計數(shù)單元42對每個規(guī)定期間的加工間隙中產(chǎn)生的放電脈沖數(shù)量進行計數(shù)，并向NC裝置9輸出。并且，振蕩器4利用加工狀態(tài)量測量單元43對加工狀態(tài)量進行測量，并向NC裝置9輸出。作為加工狀態(tài)量，是指例如放電電流、放電電壓、無負載時間或者放電脈沖數(shù)量等。與這些加工狀態(tài)量對應(yīng)的加工狀態(tài)量測量單元43，是例如電流傳感器、電壓傳感器、計數(shù)器等。伺服放大器7將線位移傳感器(linear scale)(未圖示)中的位置反饋值向NC裝置9輸出。對NC裝置9及其周邊的模塊進行說明。加工能量計算單元12根據(jù)從振蕩器4輸入的放電脈沖數(shù)量，對加工能量進行計算。加工速度測量單元13根據(jù)從伺服放大器7輸入的位置信息即位置反饋值，對加工速度進行測量。板厚計算單元14根據(jù)加工能量和加工速度對被加工物5的板厚進行計算。斷線預兆信號計算單元15基于從振蕩器4輸入的加工狀態(tài)量，計算并輸出斷線預兆信號。斷線閾值設(shè)定單元16對斷線閾值進行設(shè)定并輸出。斷線 預兆檢測單元17將斷線預兆信號和斷線閾值進行比較，輸出加工條件再設(shè)定指令以及斷線閾值再設(shè)定指令。斷線檢測單元18設(shè)置在線電極I的未圖示的進給電動機上，對線電極I是否已斷線進行檢測，在已斷線的情況下，輸出作為斷線信號的斷線檢測信號。加工條件切換單元19針對被加工物的各板厚，根據(jù)使用加工條件再設(shè)定指令和斷線信號實現(xiàn)的規(guī)定算法，將加工條件切換指令向控制單元11發(fā)送。另外，該情況下的與板厚對應(yīng)的加工條件和斷線閾值，分別存儲在加工條件存儲單元20和斷線閾值存儲單元21中。在本實施方式I中的動作的說明之前，對本發(fā)明的原理進行說明。在本發(fā)明中，通過在試加工時對斷線閾值和加工條件自動地進行調(diào)整，從而取得與板厚對應(yīng)的斷線閾值和適當?shù)募庸l件。圖3是用于說明板厚不變的被加工物5的試加工工序中的斷線閾值及加工條件的調(diào)整的圖，橫軸表示時間，縱軸表示斷線預兆信號。此外，在本實施方式I中，作為斷線預兆信號越大，斷線的可能性越高的例子而進行說明。在圖3中，假設(shè)各加工條件I 5的加工能量的大小關(guān)系為[加工條件I] < [力口工條件2] < [加工條件3] < [加工條件5] < [加工條件4]。首先，在試加工開始時，作為初始值而設(shè)定加工條件1，作為斷線閾值的初始值而設(shè)定閾值I。此時，根據(jù)圖3，加工條件I的斷線預兆信號的值比閾值I小。因此，判斷為沒有斷線的可能，加工條件切換至能量增大一個級別的加工條件2。此外，切換是使用被稱為換級器的分級型的切換開關(guān)而進行的。即，假設(shè)通過對換級器的設(shè)定值進行切換，從而從加工條件I切換至加工條件2。具體地說，通過切換換級器的設(shè)定值，從而提高放電電流的峰值或放電脈沖頻率，增大加工能量。如圖3所示，如果切換至加工條件2，則斷線預兆信號變大，但加工條件2的斷線預兆信號依然比閾值I小，因此，判斷為沒有斷線的可能。然后，進一步切換至加工能量增大一個級別的加工條件3。在這里，根據(jù)圖3，如果切換至加工條件3，則斷線預兆信號的值變得比閾值I大。在斷線預兆信號大于斷線閾值的情況下，如果繼續(xù)加工，則線電極I應(yīng)當會斷線。但是，在本實施方式I中，假定為線電極I沒有斷線而進行說明。根據(jù)線電極I沒有斷線這一情況，判斷為閾值I不是真實的斷線閾值。因此，將斷線閾值變更為比加工條件3的斷線預兆信號大的閾值2。通過將斷線閾值變更為閾值2，從而斷線預兆信號比閾值2小，因此，判斷為沒有斷線的危險。然后，切換至加工能量再增大一個級別的加工條件4。在本實施方式I中，假設(shè)在切換至加工條件4后，線電極I斷線。其結(jié)果，可知線電極I在加工條件3中沒有斷線，但在加工條件4中斷線。因此，下面，切換至加工能量與加工條件3相比較大，但與加工條件4相比較小的加工條件5。即，例如加工條件5由加工條件3和加工條件4中間的換級器設(shè)定。另外，如果假定為在加工條件5時沒有斷線，則將斷線閾值變更為比加工條件5時的斷線預兆信號大的閾值3。如上述所示，通過對斷線閾值和加工條件進行調(diào)整，從而使斷線閾值不斷接近真實的斷線閾值，并且使加工條件也不斷接近適當?shù)募庸l件。但是，如果反復進行多次上述的處理，則在試加工中斷線的次數(shù)變多，并且試加工工序所需的時間也增多。因此，例如采用下述方式，即，通過在斷線閾值的調(diào)整幅度比規(guī)定的值小的情況下結(jié)束處理等，從而在適當?shù)臅r間內(nèi)完成處理。具體地說，只要以在調(diào)整幅度比換級器的可調(diào)整幅度小的情況下結(jié)束處理的條件進行處理即可。此外，在本實施方式I中，作為在試加工中被加工物5的板厚不變的例子而進行了說明，但在實際的試加工中，有時在加工中板厚發(fā)生變化。由于斷線閾值和所對應(yīng)的適當?shù)募庸l件對于每種板厚是不同的，所以如果在加工中板厚發(fā)生變化，則適當?shù)募庸l件也變化。因此，在本實施方式I中，在試加工中始終進行板厚的檢測，在計算出不同的板厚的 情況下，再次進行與圖3所示的處理相同的處理，取得與不同的板厚對應(yīng)的斷線閾值和適當?shù)募庸l件。通過試加工取得的斷線閾值和加工條件，與各個板厚相對應(yīng)而存儲在斷線閾值存儲單元21以及加工條件存儲單元20中。并且，在正式加工中，從上述存儲單元中讀出與各板厚對應(yīng)的斷線閾值和適當?shù)募庸l件，使用上述條件，對被加工物5進行加工。如上述所示，在試加工中可以自動地取得斷線閾值和適當?shù)募庸l件，因此，可以減少開發(fā)工時。另外，在正式加工中，在避免線電極I斷線的同時，以與板厚對應(yīng)的適當?shù)募庸l件進行加工，因此，可以自動設(shè)定加工條件，可以提高生產(chǎn)效率。下面，使用附圖，說明本實施方式I中的動作。在本實施方式中，由于在進行試加工后進行正式加工，所以首先對試加工中的動作進行說明。圖4是表示在試加工中取得斷線閾值以及適當?shù)募庸l件的流程的流程圖。為了進行試加工，用戶通過未圖示的加工模式選擇單元選擇試加工。然后，用戶或制造商通過加工條件輸入單元10輸入加工條件(步驟SI)。通過加工條件輸入單元10輸入的加工條件，是例如放電電流值、放電電壓、放電間歇時間以及加工進給速度等。用戶或制造商通過未圖示的斷線閾值輸入單元輸入斷線閾值，并向斷線閾值設(shè)定單元16中設(shè)定(步驟S2)，然后，開始加工(步驟S3)。斷線檢測單元18利用線電極移動系統(tǒng)或者線電極進給電動機上安裝的編碼器或傳感器等，對線電極I有無斷線進行檢測，并對是否沒有在設(shè)定的加工條件下發(fā)生斷線進行調(diào)查(步驟S4)。在步驟S4中檢測出線電極I斷線的情況下，加工條件切換單元19向控制單元11發(fā)送切換指令，切換至與步驟SI中設(shè)定的加工條件相比能量較小的加工條件(步驟S5)。另一方面，在步驟S4中沒有斷線而開始加工的情況下，由板厚計算單元14計算板厚(步驟
S6)。板厚的計算方法符合式(2)。下面，對式(2)右邊的加工能量以及加工速度的計算方法進行說明。將由放電脈沖計數(shù)單元42計數(shù)出的放電脈沖數(shù)量向加工能量計算單元12發(fā)送。加工能量計算單元12根據(jù)放電脈沖數(shù)量和放電電流的積計算加工能量，并向板厚計算單元14發(fā)送。另一方面，加工速度是通過加工速度測量單元13而求出的。具體地說，使用來自線位移傳感器的位置反饋值，對每單位時間的加工進給量、即加工速度進行測量，并向板厚計算單元14發(fā)送。
將由板厚計算單元14計算出的板厚向加工條件切換單元19發(fā)送，加工條件切換單元19在板厚與前一次計算出的板厚不同的情況下，判斷為對加工條件進行切換(步驟
S7)。如果判斷為對加工條件進行切換，則加工條件切換單元19向控制單元11發(fā)送加工條件切換指令，在切換至與板厚相對應(yīng)而設(shè)定的加工條件后(步驟S8)，進入步驟S9，在判斷為不對加工條件進行切換時，跳過步驟S8而進入步驟S9。然后，斷線預兆信號計算單元15基于從加工狀態(tài)量測量單元43輸入的加工狀態(tài)量，計算斷線預兆信號(步驟S9)，并向斷線預兆檢測單元17輸出。在本實施方式中，作為根據(jù)加工狀態(tài)量計算出的斷線預兆信號，使用專利文獻I所示的短路放電脈沖比率而進行說明。即，加工狀態(tài)量測量單元43對正常放電脈沖數(shù)量和短路放電脈沖數(shù)量進行計數(shù)，將它們作為加工狀態(tài)量向斷線預兆信號計算單元15發(fā)送。斷線預兆信號計算單元15基于上述脈沖數(shù)量，求出短路放電脈沖比率。
已知通常是越設(shè)定能量大的加工條件，加工速度越快，并且短路放電脈沖比率越高。此外，由于放電頻率在非常高速時波動較大，所以為了將短路放電脈沖比率作為斷線預兆信號使用，而利用低通濾波器等將高頻的噪聲成分除去。用于判斷線電極I的斷線預兆的閾值是通過斷線閾值設(shè)定單元16設(shè)定的，并向斷線預兆檢測單元17發(fā)送。斷線預兆檢測單元17將斷線預兆信號計算單元15計算出的斷線預兆信號和斷線閾值設(shè)定單元16中設(shè)定的斷線閾值進行比較(步驟S10)。在比較結(jié)果為斷線預兆信號>斷線閾值的情況下，由于處于盡管超過了斷線閾值，但線電極I沒有斷線的狀態(tài)，因此判斷為該斷線閾值不合適。因此，斷線預兆檢測單元17將斷線閾值再設(shè)定指令向斷線閾值設(shè)定單元16發(fā)送。接收到該指令后，斷線閾值設(shè)定單元16將斷線閾值再次設(shè)定為以由換級器確定的規(guī)定值增大后的值，并向斷線預兆檢測單元17發(fā)送(步驟S11)。另一方面，在斷線預兆信號<斷線閾值的情況下，斷線預兆檢測單元17判斷為沒有斷線的可能，將用于切換至能量較大的加工條件的加工條件再設(shè)定指令，向加工條件切換單元19發(fā)送。接收該指令后，加工條件切換單元19將用于切換至以由換級器確定的規(guī)定值使加工能量增大的加工條件的加工條件切換指令，向控制單元11發(fā)送(步驟S12)。在控制單元11對振蕩器以及伺服放大器進行控制，以成為加工能量較大的加工條件后，斷線檢測單元18對線電極I是否沒有斷線進行確認(步驟S13)。如果線電極I沒有斷線，則進入步驟S16，另一方面，在線電極I已斷線的情況下，斷線檢測單元18輸出斷線檢測信號。這樣，加工條件切換單元19將用于切換至與步驟S12中變更的條件相比加工能量較小的條件的加工條件切換指令，向控制單元11發(fā)送(步驟S14)。對于步驟S14中切換的條件，選擇步驟S12中進行切換前后的條件的能量、或者換級器成為中間值的能量。然后，在切換加工條件后，再次開始加工(步驟S15)，進入步驟S16。將在步驟S16中設(shè)定的斷線閾值和加工條件，與由板厚計算單元14計算出的板厚相對應(yīng)，而分別存儲在斷線閾值存儲單元21和加工條件存儲單元20中(步驟S16)。步驟S6至步驟S16的處理直至試加工結(jié)束為止反復進行(步驟S17)。此外，相對于計算出的板厚，在步驟S6至步驟S17的循環(huán)次數(shù)較少的情況下，步驟S8中切換的加工條件并不一定是適當?shù)募庸l件。在反復進行步驟S6至步驟S16的流程的過程中，相對于計算出的板厚，逐漸接近適當?shù)募庸l件。
另外，在圖4所示的流程圖中，正在進行加工這一點是可以求出板厚及斷線預兆信號的前提。因此，即使在明示為對線電極I的斷線進行判斷的步驟以外，在加工中也始終由斷線檢測單元18進行線電極I的斷線檢測。并且，在線電極I已斷線的情況下，進行加工再次開始處理。下面，說明在進行試加工后進行的正式加工中的動作。圖5是表示正式加工中的線電極放電加工裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖5中，對于與圖I相同的結(jié)構(gòu)，標注相同的標號，省略說明。與圖I的不同點在于，不具有加工條件輸入單元10和斷線閾值設(shè)定單元16，另夕卜，一部分的框線圖的路徑不同。另外，圖6是表示使用在試加工中取得的與各板厚對應(yīng)的斷線閾值和適當?shù)募庸l件進行正式加工的流程的流程圖。為了進行正式加工，用戶通過未圖示的加工模式選擇單元選擇正式加工?？刂茊卧?1參照存儲在加工條件存儲單元20中的加工條件，讀取初始的加工條件(步驟S21)，開始加工(步驟S22)。在加工條件存儲單元20中與各板厚相對應(yīng)而存儲有加工條件，但由于在加工開始時沒有計算出板厚，所以為了避免斷線，選擇加工能量最小的加工條件。
在加工開始后，板厚計算單元14使用加工能量計算單元12輸出的加工能量和加工速度測量單元13輸出的加工進給量，基于式(2)計算板厚(步驟S23)。將計算出的板厚向加工條件存儲單元20發(fā)送。由于加工條件存儲單元20與各板厚相對應(yīng)而存儲有適當?shù)募庸l件，所以與從板厚計算單元14發(fā)送的板厚相對應(yīng)而讀出適當?shù)募庸l件(步驟S24)，并向控制單元11發(fā)送。控制單元11切換至從加工條件存儲單元20讀出的加工條件(步驟S25)。另一方面，還將由板厚計算單元14計算出的板厚向斷線閾值存儲單元21發(fā)送。斷線閾值存儲單元21與各板厚相對應(yīng)而存儲有斷線閾值，與從板厚計算單元14發(fā)送的板厚相對應(yīng)而讀出斷線閾值(步驟S26)，并向斷線預兆檢測單元17發(fā)送。斷線預兆信號計算單元15基于從振蕩器4輸入的加工狀態(tài)量，對斷線預兆信號進行計算(步驟S27)，并向斷線預兆檢測單元17發(fā)送。斷線預兆檢測單元17對斷線預兆信號和斷線閾值進行比較(步驟S28)。作為比較的結(jié)果，在斷線預兆信號>斷線閾值的情況下，斷線預兆檢測單元17判斷為有斷線的可能，將斷線預兆檢測信號向加工條件切換單元19發(fā)送。加工條件切換單元19向控制裝置11發(fā)送切換指令，以切換至與存儲在加工條件存儲單元20中的加工條件相比能量較小的加工條件(步驟S29)，并進入步驟S30。另一方面，在斷線預兆信號<斷線閾值的情況下，斷線預兆檢測單元17判斷為沒有斷線的可能，并進入步驟S30。通過直至正式加工結(jié)束為止反復進行步驟S23至步驟S29的處理(步驟S30)，從而可以使用與計算出的板厚相對應(yīng)的適當?shù)募庸l件進行加工。另夕卜，在有斷線的可能的情況下，通過切換至能量較低的加工條件，從而可以在避免線電極I斷線的同時，繼續(xù)加工。此外，在正式加工中，以在試加工時取得的與各板厚相對應(yīng)的適當?shù)募庸l件進行加工，并且通過進行斷線預兆檢測，從而進行避免線電極I斷線的控制。但是，在因某些原因而使線電極I斷線的情況下，由斷線檢測單元18檢測出斷線。在此情況下，未圖示的斷線原因調(diào)查單元對斷線預兆信號是否超過斷線閾值進行調(diào)查。作為調(diào)查結(jié)果，在斷線預兆信號超過斷線閾值而斷線的情況下，斷線檢測單元18向加工條件存儲單元20發(fā)送斷線檢測信號。與此相對應(yīng)，加工條件存儲單元20將與已存儲的條件相比加工能量較小的加工條件，再次作為該板厚的加工條件而重新存儲。另一方面，在沒有超過斷線閾值而斷線的情況下，斷線檢測單元18向斷線閾值存儲單元21發(fā)送斷線檢測信號。與此相對應(yīng)，斷線閾值存儲單元21將與斷線時的斷線預兆信號相比較小的閾值，再次作為該板厚的斷線閾值而重新存儲。如上述所示，根據(jù)本實施方式1，由于可以在試加工中自動取得與各板厚相對應(yīng)的斷線閾值和適當?shù)募庸l件，所以具有下述效果，即，可以使加工條件設(shè)定自動化。并且，由于在正式加工中，使用在試加工中取得的與各板厚相對應(yīng)的斷線閾值和適當?shù)募庸l件而進行加工，所以具有下述效果，即，可以提高加工的生產(chǎn)效率。此外，在本實施方式I中，將線電極I作為通過伺服電動機8而相對于被加工物5以規(guī)定的速度移動的線電極而進行了說明，但這并不一定是必須的。例如，也可以構(gòu)成為伺服電動機8對載置被加工物5的被加工物工作臺6進行驅(qū)動。即，只要使線電極I和被加工物5彼此相對移動即可，可以使用任意的方式。 另外，在本實施方式I中，作為用戶或制造商通過加工條件輸入單元10輸入加工條件的情況而進行了說明，但這并不一定是必須的。例如，也可以構(gòu)成為，在通過未圖示的加工模式選擇單元選擇試加工或正式加工時，將規(guī)定的加工條件作為初始值而選擇。由此，可以省略加工條件輸入單元10。另外，在本實施方式I中，在板厚計算單元14中對板厚進行計算，但這并不一定是必須的。例如，也可以取代板厚計算單元14而使用未圖示的板厚輸入單元，通過從由例如CAD等生成的3D圖中讀取板厚，從而識別被加工物的板厚。在此情況下，圖4的步驟S6以及圖6的步驟S23分別成為讀入板厚。此外，板厚輸入單元并不限于3D圖，只要可以進行板厚的識別即可，可以是任意的方式。由此，即使不具有板厚計算單元14，也可以得到與使用該單元相同的效果。另外，在本實施方式I中，利用振蕩器4所具有的加工狀態(tài)量測量單元43對正常放電脈沖數(shù)量以及短路放電脈沖數(shù)量進行計數(shù)，利用斷線預兆信號計算單元15，作為斷線預兆信號而計算短路放電脈沖比率，但這并不一定是必須的。例如，也可以基于放電電壓值或放電電流值，對加工狀態(tài)量進行測量，在這種情況下，不需要在振蕩器4中設(shè)置加工狀態(tài)量測量單元。通過采用這種結(jié)構(gòu)，從而可以在減輕振蕩器4中的動作負擔的同時，得到相同的效果。另外，在本實施方式I中，作為在加工中被加工物5的板厚不變的例子而進行了說明，但在實際中，有時在加工中板厚發(fā)生變化。由于斷線閾值和所對應(yīng)的適當?shù)募庸l件相對于每種板厚而不同，所以如果在加工中板厚變化，則適當?shù)募庸l件也變化，無法進行適當?shù)募庸?。因此，在本實施方式I中，在試加工中以及正式加工中均始終進行板厚檢測即可。并且，在計算出不同的板厚的情況下，再次進行與圖3或圖6所示的處理相同的處理，進行與不同的板厚對應(yīng)的斷線閾值和適當?shù)募庸l件的取得或設(shè)定。通過采用這種結(jié)構(gòu)，即使在被加工物5的板厚發(fā)生變化的情況下，也可以得到相同的效果。工業(yè)實用性本發(fā)明在工作機械等的領(lǐng)域中，可以利用于具有防止線電極斷線的功能的線電極放電加工裝置中。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控裝置，其是線電極放電加工裝置的數(shù)控裝置，對振蕩器和伺服放大器進行控制，該振蕩器輸出線電極放電加工裝置的放電脈沖，該伺服放大器對驅(qū)動線電極或被加工物而使它們彼此相對移動的伺服電動機進行控制， 該數(shù)控裝置的特征在于，具有 斷線預兆信號生成單元，其基于從所述振蕩器輸入的加工狀態(tài)量，生成斷線預兆信號; 斷線預兆檢測單元，其基于所述斷線預兆信號和斷線閾值，輸出加工條件再設(shè)定指令以及斷線閾值再設(shè)定指令； 斷線閾值設(shè)定單元，其基于所述斷線閾值再設(shè)定指令和所輸入的斷線信號，設(shè)定所述斷線閾值； 加工能量計算單元，其基于從所述振蕩器輸入的放電脈沖數(shù)量，計算加工能量； 加工速度測量單元，其基于從所述伺服放大器輸入的位置信息，對加工速度進行測量; 板厚計算單元，其基于所述加工能量和所述加工速度，計算被加工物的板厚； 加工條件切換單元，其基于所述板厚、所述加工條件再設(shè)定指令及所述斷線信號，根據(jù)規(guī)定的算法，輸出加工條件切換指令； 控制單元，其向所述振蕩器發(fā)送振蕩指令，并且向所述伺服放大器發(fā)送軸進給指令，以成為根據(jù)所述加工條件切換指令確定的加工條件； 加工條件存儲單元，其對與所述板厚對應(yīng)的所述加工條件進行存儲；以及 斷線閾值存儲單元，其對與所述板厚對應(yīng)的斷線閾值進行存儲。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 所述加工狀態(tài)量是正常放電脈沖數(shù)量以及短路放電脈沖數(shù)量，所述斷線預兆信號是短路放電脈沖比率。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 所述斷線預兆檢測單元將所述斷線閾值和所述斷線預兆信號進行比較，在試加工中斷線預兆信號超過斷線閾值的情況下，輸出斷線閾值再設(shè)定指令， 所述斷線閾值設(shè)定單元在輸入所述斷線閾值再設(shè)定指令，且沒有輸入所述斷線信號的情況下，再次設(shè)定以規(guī)定量增大后的斷線閾值。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 所述斷線閾值設(shè)定單元在沒有輸入斷線閾值再設(shè)定指令，且輸入所述斷線信號的情況下，再次設(shè)定以規(guī)定量減小后的斷線閾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 所述斷線預兆檢測單元將所述斷線閾值和所述斷線預兆信號進行比較，在試加工中斷線預兆信號小于或等于斷線閾值的情況下，輸出加工條件再設(shè)定指令， 如果輸入了所述加工條件再設(shè)定指令，則所述加工條件切換單元輸出加工條件切換指令，以成為以規(guī)定量增大后的加工條件。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 如果在試加工中輸入了所述斷線信號，則所述加工條件切換單元輸出加工條件切換指令，以成為以規(guī)定量減小后的加工條件。
7.一種線電極放電加工裝置，其具有 伺服放大器，其對驅(qū)動線電極或被加工物而使它們彼此相對移動的伺服電動機進行控制； 振蕩器，其向用于在所述線電極和所述被加工物之間的加工間隙施加電壓而加工被加工物的加工電源輸出放電脈沖； 數(shù)控裝置，其對所述振蕩器以及所述伺服放大器進行控制，以成為期望的加工條件；以及 斷線檢測器，其對所述線電極的斷線進行檢測，并將斷線信號向所述數(shù)控裝置輸出， 該線電極放電加工裝置的特征在于， 所述數(shù)控裝置具有 斷線預兆信號生成單元，其基于從所述振蕩器輸入的加工狀態(tài)量，生成斷線預兆信號; 斷線預兆檢測單元，其基于所述斷線預兆信號和斷線閾值，輸出加工條件再設(shè)定指令以及斷線閾值再設(shè)定指令； 斷線閾值設(shè)定單元，其基于所述斷線閾值再設(shè)定指令和所述斷線信號，設(shè)定所述斷線閾值； 加工能量計算單元，其基于從所述振蕩器輸入的放電脈沖數(shù)量，計算加工能量； 加工速度測量單元，其基于從所述伺服放大器輸入的位置信息，對加工速度進行測量; 板厚計算單元，其基于所述加工能量和所述加工速度，計算被加工物的板厚； 加工條件切換單元，其基于所述板厚、所述加工條件再設(shè)定指令及所述斷線信號，根據(jù)規(guī)定的算法，輸出加工條件切換指令； 控制單元，其向所述振蕩器發(fā)送振蕩指令，并且向所述伺服放大器發(fā)送軸進給指令，以成為根據(jù)所述加工條件切換指令確定的加工條件； 加工條件存儲單元，其對與所述板厚對應(yīng)的所述加工條件進行存儲；以及 斷線閾值存儲單元，其對與所述板厚對應(yīng)的斷線閾值進行存儲。
8.一種線電極放電加工方法，在該方法中， 數(shù)控裝置對振蕩器以及伺服放大器進行控制，以成為期望的加工條件， 所述伺服放大器對驅(qū)動線電極或被加工物而使它們彼此相對移動的伺服電動機進行控制， 所述振蕩器向加工電源輸出放電脈沖，通過向所述線電極和所述被加工物之間的加工間隙施加電壓，從而對被加工物進行加工， 對所述線電極的斷線進行檢測，將斷線信號向所述數(shù)控裝置輸出， 其特征在于， 具有下述步驟，即 如果檢測出線電極斷線，則輸出加工條件切換指令，以成為以規(guī)定量減小后的加工條件的步驟； 基于加工能量和加工速度計算板厚的步驟； 在所述板厚發(fā)生變化的情況下，輸出加工條件切換指令，以成為與變化后的板厚相對應(yīng)而設(shè)定的加工條件的步驟； 基于加工狀態(tài)量生成斷線預兆信號的步驟； 在所述斷線預兆信號大于斷線閾值的情況下，再次設(shè)定以規(guī)定量增大后的斷線閾值，并對斷線閾值和加工條件進行存儲的步驟； 在所述斷線預兆信號小于斷線閾值的情況下，輸出加工條件切換指令，以成為以規(guī)定量增大后的加工條件，并對斷線閾值和加工條件進行存儲的步驟；以及 基于所述加工條件切換指令，對加工條件進行切換并對振蕩器及伺服放大器進行控制的步驟。
9.一種線電極放電加工方法，在該方法中， 數(shù)控裝置對振蕩器及伺服放大器進行控制，以成為期望的加工條件， 所述伺服放大器對驅(qū)動線電極或被加工物而使它們彼此相對移動的伺服電動機進行控制， 所述振蕩器向加工電源輸出放電脈沖，通過向所述線電極和所述被加工物之間的加工間隙施加電壓，從而對被加工物進行加工， 對所述線電極的斷線進行檢測，將斷線信號向所述數(shù)控裝置輸出， 其特征在于， 具有下述步驟，即 基于加工能量和加工速度計算板厚的步驟； 將與所述板厚相對應(yīng)而設(shè)定的加工條件讀出，并輸出加工條件的切換指令的步驟； 將與所述板厚相對應(yīng)而設(shè)定的斷線閾值讀出，并且基于加工狀態(tài)量生成斷線預兆信號的步驟； 在所述斷線預兆信號大于斷線閾值的情況下，輸出加工條件切換指令，以成為以規(guī)定量減小后的加工條件的步驟；以及 基于所述加工條件切換指令，對加工條件進行切換并對振蕩器及伺服放大器進行控制的步驟。
全文摘要
本發(fā)明的線電極放電加工裝置用數(shù)控裝置，為了在試加工中取得與各板厚對應(yīng)的斷線閾值和加工條件，而設(shè)置有斷線預兆信號生成單元，其根據(jù)加工狀態(tài)量生成斷線預兆信號；斷線預兆檢測單元，其根據(jù)斷線預兆信號和斷線閾值，輸出加工條件再設(shè)定指令和斷線閾值再設(shè)定指令；斷線閾值設(shè)定單元，其根據(jù)斷線閾值再設(shè)定指令和斷線信號，設(shè)定斷線閾值；加工能量計算單元，其根據(jù)脈沖數(shù)量計算加工能量；加工速度測量單元，其根據(jù)位置信息對加工速度進行測量；板厚計算單元，其根據(jù)加工能量和加工速度對被加工物的板厚進行計算；加工條件切換單元，其根據(jù)板厚、加工條件再設(shè)定指令和斷線信號，按照規(guī)定的算法輸出加工條件切換指令；控制單元，其向振蕩器發(fā)送振蕩指令，并向伺服放大器發(fā)送軸進給指令，以成為根據(jù)加工條件切換指令確定的加工條件；以及加工條件存儲單元和斷線閾值存儲單元，其存儲與各板厚對應(yīng)的加工條件和斷線閾值。
文檔編號B23H7/02GK102712056SQ20108006200
公開日2012年10月3日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者佐藤清侍, 小林浩敦, 小野寺康雄, 鹽澤貴弘, 鵜飼佳和 申請人:三菱電機株式會社