CN1701887A - 一种用在电火花线切割机上的废金属丝切割装置 - Google Patents

Abstract

一种用在电火花线切割机的废金属丝切割装置，它根据时间以及每一刀片的磨损程度来适当地确定更换切割机械装置的可移动刀片或者固定刀片的时间。该装置包括磨损率存储单元，用于存储金属丝切割装置的刀片根据金属丝的直径和材料的每切割一次的磨损率(1/P)。在加工过程中进行的切割次数从加工开始到结束的时间长度和每单位时间切割动作的数量来获得。所获得的切割次数和所用的金属丝的磨损率(1/P)相乘，所得到的结果值和总磨损率R的最后值相加。总磨损率R的最后值用这样得到的值替换。当总磨损率R的当前值超过预定的磨损率的时候，发送出建议刀片(片子)更换的信息，当该片子被更换时，总磨损率R被复位为0。而且当发送出指示金属丝切割失败的警报时，片子被更换并且总磨损率R被复位为0。更进一步地，该装置被如此设置，使得能够根据实际切割所获得的数据更换所存储的磨损率(1/P)。

Description

一种用在电火花线切割机上的废金属丝切割装置

技术领域

本发明涉及一种用在电火花线切割机上的废金属丝切割装置，它通过机械地或者磁力地移动的刀片将电极丝切割成段并将它们扔到容器中。

背景技术

已知一种在电火花线切割机的放电端通过机械地或者磁力地移动的刀片将被使用的电极丝切割成段并将它们扔到容器中的金属丝切割装置(参见例如JP3-49831A或者JP2982485B)。

通常，当废金属丝被可移动的或固定的刀片切割的时候，刀片会在某时候变钝而不能切割金属丝。通常地，刀片更换时间是根据它被使用了多少时间而决定。然而，刀片的磨损程度根据所使用的金属丝的直径和材料的不同而不同。更进一步地，即使使用的金属丝在直径和材料上是一样的，而且所用的刀片的材料也一样，刀片的寿命也会根据制造者的不同而不同。因此，仅仅基于时间很难判断刀片更换时间。

用于估算刀片的寿命的技术在JP2003-340684A中是已知的，虽然它不是用于用在电火花线切割机上的金属丝切割装置，而是用于锯片的。在JP2003-340684A中揭示的技术是要处理不同的材料、形状和尺寸，以及根据很多因素来确定刀片的寿命。因此，切割的区域和磨损量之间的关系可由多角曲线表示。更进一步地，对应于寿命的磨损量根据材料和直径的不同而不同。因此，考虑很多因素来确定寿命。

不存在确定更换提供在电火花线切割机中的金属丝切割装置的刀片的时间的技术，其中所述刀片将废金属丝切割成段并将它们扔入容器中。通过在JP2003-340684A中所公开的估算锯片寿命的技术，很难确定寿命或者改正所确定的寿命，因为该寿命是由很多因素决定的。

发明内容

本发明的废金属丝切割装置适用于根据时间以及每个刀片的磨损程度确定更换可移动刀片和固定刀片的时间。

在电火花线切割机中废金属丝切割装置用刀片重复切割废金属丝，其包括，磨损率存储单元，用来存储关于每切割一次金属丝刀片的预定磨损率信息；计数单元，用来计数刀片切割金属丝的次数；和刀片更换时间确定单元，用来基于每切割一次金属丝刀片的磨损率和刀片切割金属丝的次数来确定刀片更换时间，以输出指示刀片更换时间的信号。

所述磨损率存储单元可以存储关于对具有不同直径和/或不同材料的金属丝每切割一次刀片的预定的磨损率信息。

所述磨损率存储单元可以存储刀片在其寿命中能够进行切割的次数，基于此，得到刀片每切割一次的预定的磨损率。

所述计数单元可以基于每单位时间刀片的动作数量和刀片操作的时间周期，计数刀片切割金属丝的次数。

所述刀片更换时间确定单元可以基于刀片每切割一次金属丝的的预定磨损率和刀片切割金属丝的次数，获得刀片的总磨损率，当所获得的总磨损率等于或者大于一预定值的时候确定该更换刀片了。

所述刀片更换时间确定单元可以包括：基于开始电火花加工之前的加工程序估算在电火花加工期间刀片切割金属丝的次数的单元；基于刀片每切割一次的预定磨损率和估算的切割次数，估算刀片的积累磨损率的单元；通过将估算的积累磨损率和在电火花加工之前刀片的总磨损率相加来估算在电火花加工之后的总磨损率的单元；和基于在电火花加工之后估算的总磨损率，确定在完成电火花加工之前是否会达到刀片更换时间的单元。

所述的废金属丝切割装置可以进一步包括改正单元，用于基于更换刀片时所计数的切割金属丝的次数，改正存储在所述磨损率存储单元中的关于刀片每切割一次金属丝的预定磨损率的信息。

所述的废金属丝切割装置可以进一步包括改正单元，用于基于更换刀片时刀片的总磨损率，改正存储在所述磨损率存储单元中的关于刀片每切割一次金属丝的预定的磨损率信息。在这种情况下，刀片每切割一次金属丝的预定磨损率可以根据更换刀片时刀片的总磨损率和预定的磨损率之间的比率被改正。

进一步地，刀片每切割不同直径和不同材料的金属丝的预定磨损率可以根据更换刀片时的总磨损率和预定磨损率之间的比率被改正。

根据更换刀片时的总磨损率和所述预定的磨损率之间的比率可以改正在更换刀片之前每切割一次不同材料的金属丝刀片预定的磨损率。

所述刀片可以包括使用用后即弃的片子的可移动的刀片和固定的刀片。可选地，刀片可以包括通过改变其位置都有至少两部分可用的可移动的刀片和固定的刀片。

在本发明中，确定更换可移动刀片和切割刀片的时间不但要考虑时间，而且要考虑随金属丝的直径和材料而变化的刀片的磨损度。因此，更换时间可以适当地被确定。由于在开始加工之前，在加工结束时的总磨损率的估算量被从加工条件中获得以估算刀片更换时间，所以，可以避免在加工过程中这种金属丝没有被切割的麻烦。当进行实际切割时所得到的更换时间不同于所估算的更换时间(例如，在估算的时间之前刀片的寿命到期，或者当刀片被使用超过估算时间的时候刀片仍然证明是的可用的)，估算的更换时间的可靠性可以通过改正存储的每寿命的切割次数来得到提高。对于可移动刀片，通过使用通常应用的用后即抛的片子，替换和重新安排可以以低的成本容易地得到实现。可移动刀片和固定刀片被如此安排，从而每一刀片的至少两部分可以通过改变其位置选择性地投入使用。

附图说明

图1是一个表示本发明一个实施例的示意性框图；

图2是示意性地显示金属丝切割装置的电极丝切割机械装置的透视图；

图3是示意性地显示金属丝切割装置的电极丝切割机械装置的平面图；

图4a和4b是显示旋转刀片的更换(重新安排)的图；

图5是显示固定刀片更换(重新安排)的图；

图6以表格的形式显示对于金属丝的直径和材料的磨损率，其被存储在磨损率存储文件中作为磨损率存储单元；

图7是显示在本发明的第一和第二实施例中由处理器所执行的一部分处理的流程图；

图8是显示在本发明的第一实施例中在图7所示的部分之后所执行的一部分处理的流程图；

图9是示意割流程图，显示在本发明的第二实施例中图7所示的部分之后所执行的一部分处理的流程图；

具体实施方式

图1是显示本发明的一个实施例的示意性框图。图1仅仅显示与本发明相关的部分。用在金属丝电火花机的控制装置10包括处理器(CPU)11；由ROM，RAM等形成的存储器12；显示/手动输入单元13，包括使用液晶的显示器、CRT或者类似物和诸如键盘或者控制面板之类的输入装置；输入/输出接口14，15；和用来进给金属丝电火花机的X，Y，Z轴的轴控制电路16。部件12至16通过总线17连接到处理器11。

对各轴的伺服放大器19x，19y，19z连接到轴控制电路16，用来驱动各进给轴的伺服马达20x，20y，20z分别连接到伺服放大器19x，19y，19z。虽然没有被显示出来，但是用来探测位置和速度的探测器被装配在各伺服马达20x至20z。探测到的位置和速度被反馈回轴控制电路16，轴控制电路16反馈控制各进给轴的位置和速度，通过伺服放大器19x至19z驱动伺服马达20x至20z。例如，用于X和Y轴的伺服马达驱动在其上X轴和Y轴方向上固定有一工件的工作台，用于Z轴的伺服马达在Z轴方向上驱动上部的导线板(WIREGUIDE)(垂直于X和Y轴)。存储器12包括一当前位置寄存器，使得每个轴的位置可以基于从每个探测器来的位置反馈信号从当前位置寄存器的值中探测到。虽然金属丝电火花机可以有U和V轴，用来将在X-Y平面上的上部导线板(WIRE GUIDE)在互相垂直的方向移动用于锥形加工，但U和V轴在本实施例中被省略。

用来在电极丝和工件上施加加工电压的电源电路18，用来进给电极丝的金属丝进给装置21和用来切割被使用的电极丝的金属丝切割装置22连接到接口14。在从处理器11提供的运动指令上，金属丝进给装置21以预定的金属丝进给速度进给金属丝，金属丝切割装置22以预定的间隔切割所述废金属丝(在旋转刀片的情况下，以预定的旋转速度)。用来探测容器电势(potential)的传感器装配到用来盛放所得到的切割金属丝的容器。如果金属丝没有被切割而是象一系列的焊珠一样连续并且在一端接触到容器，那么给金属丝的电压也就给了容器，从而容器的电势增加。在此情况下，显示金属丝切割失败的警报被发送。

存储加工程序和其他程序的存储介质(例如存储卡)被连接到接口15。加工程序从存储介质中读取，按照需要输入控制装置10的存储器中。处理器11经接口14开/关地控制由电源电路14施加的加工电压。目前为止描述的结构和传统的金属丝电火花机的控制装置或类似物的结构相同。在这个实施例中，金属丝电火花机的控制装置10也可用作用于金属丝切割装置22的控制装置。

图2是示意性地显示金属丝切割装置22的电极丝切割机械装置的透视图，图3是示意性地显示金属丝切割装置22的电极丝切割机械装置的平面图。此电极丝切割机械装置包含装配在一被马达23驱动的旋转的刀具24的一端的旋转刀片(可移动刀片)25，和被安置在切割位置的固定刀片26。对于旋转刀片25，使用通常应用的用后即弃的片子(此后简称为‘片子’)。固定的刀片26是圆柱形的，圆形孔27的边缘在确切意义上形成刀片。附图标记28代表用来可旋转地支持旋转刀具24的轴24a和将固定刀片26固定在切割位置的基座。如图2和3所示，一种被把持在进给滚轮(feed roller)29之间的被使用的电极丝30以预定的金属丝进给速度穿过在固定刀片26中的孔27，并从孔27的出口出来进给到放电侧。每当从孔27的出口的长度达到一预定长度的时候，金属丝就在切割位置(靠近孔的出口的位置)被旋转刀具24的旋转刀片25所切割，产生的段30a落入未被示出的容器中。

图4a和4b显示旋转刀片的更换(重新安排)。对于旋转刀片25，使用商业上可提供的用后即弃的片子。当片子的一侧被磨损的时候，片子不改变，但片子的位置通过放松一固紧的螺钉31并且旋转片子而被改变，以用新的片子(片子的另一侧)代替所述的刀片(见图4a)。当片子的位置被改变以用一新的刀片更换所述刀片，或者此片子本身被新的片子更换掉的时候，通过将它压向一参考面(见图4b)而将片子放在适当的位置，并且通过固紧螺钉将片子固定在旋转刀具24上。图5显示所述固定刀片的更换(重新安排)。当所述固定刀片的某一部分被磨损掉时，固定刀片的位置通过旋转而被改变以放置一新的部分在适当的位置。

接下来，将要描述根据本发明的在所述废金属丝切割装置中提供的磨损率存储单元、切割计数单元和更换时间确定单元。

1-1：磨损率存储单元

图6显示了存储在存储器12中的磨损率存储单元的一个实施例。特别地，它以表格的方式显示了对金属丝的各种直径和材料的磨损率，其存储在磨损率存储文件中作为磨损率存储单元。在图6中，金属丝直径在最左端的列中给出，金属丝材料A，B，C在最上面的行给出。虽然最普遍的金属丝材料是铜，但是有用钨和钛制成的金属丝。从P11到P53每一个代表刀片的寿命到期之前(下文中指每寿命的切割次数)所述刀片能够在一定直径和一定材料的金属丝上进行多少次切割(切割的动作)。在图6中所示的每寿命切割次数的倒数(1/每寿命切割次数)表示刀片每切割一次的磨损率(下文中指“磨损率”)。从P11到P53的值是通过试验得到的。严格地说，相同材料的金属丝意味着材料在成分上相同。然而，这里在成分上不同但是产生相似的磨损率的材料可以被看作同样的材料。

1-2，切割计数单元

有一些得到刀片进行切割的次数的方法，如下所示：

(1)用限位开关、接近开关或者类似物来计数刀片的动作；

(2)在旋转刀片的情况下，用编码器或者类似物来计数旋转刀片的旋转。

(3)不使用编码器或者类似物而是计算，对每单位时间刀片动作的数量的设定值(在旋转刀片的情况下，对旋转速度的设定值)×刀片运转的时间。

1-3，确定刀片更换时间

确定刀片更换时间的方法总结如下，

(1)当刀片进行切割的次数等于或者大于每寿命切割次数的时候，确定到了该更换刀片的时间。

(2)将等于刀片进行切割的次数的倍数的磨损率相加以得到磨损率的和(下文中指‘积累的磨损率’)，当总磨损率，即指积累磨损率的和，等于或者大于磨损率的预定值(下文中指‘预定的磨损率’，通常地，为1)的时候，确定到了该更换刀片的时间。

当确定到了该更换刀片的时间的时候，在显示屏幕上显示一信息。在加工中，使用中的金属丝的直径和材料被设定为加工条件。在这样设定的所述金属丝的直径和材料的基础上，每寿命的切割次数被从如图6所示的磨损率存储单元中读取，用于计算总磨损率。

1-3-1：当刀片寿命到期前使用一种类型的金属丝(具有相同的直径和相同的材料)时

(例子1-3-1)当仅仅使用φ0.3和材料A的金属丝时

方法1，当切割次数≥P51的时候，确定到了该更换刀片的时候了。

方法2，当切割次数×磨损率(1/P51)≥预定的磨损率的时候，确定到了该更换刀片的时候了。

1-3-2：当刀片寿命到期之前使用两种或者更多种类型的金属丝时

(例子1-3-2)当φ使用0.3和材料A的金属丝、φ0.2和材料B的金属丝、Φ0.15和材料C的金属丝时

对于每一种类型的金属丝，得到了磨损率×切割次数。当此结果值的和等于或者大于预定磨损率的时候，确定到了该更换刀片的时候了。特别地，当在Φ0.3和材料A的金属丝上进行切割的次数×(1/P51)+在Φ0.2和材料B的金属丝上进行切割的次数×(1/P32)+在Φ0.15和材料C的金属丝上进行切割的次数×(1/P23)≥预定磨损率的时候，确定到了该更换刀片的时候了。当使用一种类型的金属丝时这种方法是可适用的。

1-3-3：在开始加工之前估算刀片更换时间

在电火花加工之前，有可能估算加工所花费的时间，并且通过计算得到在加工期间刀片进行切割的次数：用对在每单位时间内刀片动作数量的设定值(在旋转刀片的情况下，对旋转速度的设定值)×加工所用的时间。然后，基于设定为加工条件的金属丝的直径和材料，每寿命的切割次数从如图6所示的磨损率存储单元中读取，在加工结束时的总磨损率由下式计算：

在加工结束时的总磨损率＝开始加工之前的总磨损率+切割次数×(1/每寿命的切割次数)。

当在加工结束时的总磨损率≥预定磨损率的时候，这意味着在加工过程中刀片更换时间将要来到。因此，在开始电加工之前，刀片更换时间将要来到的指示被显示以建议更换刀片。由此，可以避免象在加工过程中废金属丝没有被切割这样的麻烦。

接下来，将要描述在第一实施例中确定刀片更换时间的处理。在第一实施例中，切割计数单元通过如在题为“1-2切割计数单元”的部分中的(3)中所提出的计算“为每单位时间刀片动作的数量的设定值×刀片运行的时间”获得切割的次数(这里，刀片运行的时间被认为等于加工的时间(加工花费的时间)，刀片更换时间根据在题为“1-3确定刀片更换时间”的部分的(2)中所提出的是否“总磨损率≥预定的磨损率”而确定。

图7和8是显示在本发明第一实施例中由处理器11(下文中指“CPU”)进行的处理的流程图。CPU以工件加工开始指令实际开始执行此处理(步骤S00)。首先，在开始实际加工之前，CPU估算刀片的磨损率。特别地，首先，CPU读取存储在存储器12中的当前的刀片的总磨损率(即开始加工之前)R(步骤S01)。然后，基于为所用的金属丝设定的加工条件，即金属丝的直径和材料，CPU从磨损率存储单元中(见图6)读取每寿命的切割次数P(步骤S02)。然后，基于关于工件的加工条件，即加工的路径和用于加工的进给速度，CPU计算加工的时间(步骤S03)。然后，根据在题为“1-3-3在开始加工前估算刀片更换时间”部分中所提到的等式，CPU通过将对每单位时间的刀片动作的数量的设定值和加工时间相乘来计算切割次数(步骤S04)。然后，从存储在存储器12中的当前刀片的总磨损率R、切割次数和磨损率1/P，CPU计算在加工结束时的总磨损率(估算值)R’(步骤S05)。然后，CPU确定由此计算得到的在加工结束时的总磨损率(估算值)R’是否达到预定的磨损率(步骤S06)。

如果计算得到的对在加工结束时的总磨损率的值R’没有达到预定的磨损率，CPU在步骤S06确定是错误的，然后跳到步骤S20开始加工。如果计算得到的对在加工结束时的总磨损率的值R’达到了预定磨损率，这意味着在电火花加工期间刀片更换时间将要来到。因此，为了建议操作者去更换刀片，CPU将在加工结束时的总磨损率的值R’和一询问操作者是否要替换片子的询问显示在显示屏幕上(步骤S07)，并且等待操作者输入“是”或者“否”(步骤S08)。如果在步骤S08中“否”被输入，片子就不被更换，CPU跳到步骤S20以开始加工。如果在步骤S08中“是”被输入，片子就被手动更换，CPU为了确认，在显示屏幕上显示一问题，询问片子更换是否已经完成，并且一直等待直到“是”被输入(步骤S09)。当操作者在步骤S09输入“是”的时候，CPU将当前的总磨损率复位为0(步骤S10)，进行到步骤S20以开始加工，并且复位和开始用来测量加工时间的计时器。

代替步骤S06和S07，也可以这样安排，CPU仅仅将在步骤S05获得的对总磨损率的估算值R’显示在显示屏幕上，以让操作者确定是否更换片子。

如上所述，在开始加工之前，估算在加工结束时的总磨损率。如果对在加工结束时的总磨损率的估算值≥预定的磨损率，这意味着在电火花加工期间刀片更换时间将要来到。因此，表示刀片更换时间将要来到的消息被显示以建议更换刀片。这样，可以避免象在加工期间废金属丝没有被切割这样的麻烦。

接下来，将要描述在开始实际加工之后，即在实际加工期间的步骤。在步骤S20之后，CPU确定实际的加工是否已经完成(步骤S21)，以及表示金属丝切割失败的警告是否已发送(步骤S22)。如果实际的加工已经结束，CPU将机器停下来，而且也将测量时间的计时器的动作停下来(步骤S23)，通过将计时器测得的时间和每单位时间切割(切割动作)的次数的设定值相乘获得在加工期间在金属丝上进行切割的次数(步骤S24)。然后CPU读取提供在存储器12中的磨损率存储单元中存储的对废金属丝(通过其直径和材料来识别的金属丝)的每寿命的切割次数P，通过在该金属丝上进行切割的次数除以每寿命的切割次数P(将切割次数和磨损率1/P相乘)和将所得到的值和所存储的总磨损率R相加来得到在加工结束时的总磨损率R(步骤25)。然后，CPU确定这样得到的当前的总磨损率R否达到预定的磨损率(步骤S26)。如果当前的总磨损率R没有达到预定磨损率，CPU将结束当前的处理。

如果总磨损率达到了预定磨损率，CPU在步骤S26确定是正确的，进行到步骤S28以将催促操作者更换片子(刀片)的信息显示在显示/手动输入单元13的显示屏幕上。

当操作者更换片子并且输入片子更换已经完成的信息(步骤S29)时，CPU将总磨损率R复位为0，并结束当前处理。

如果CPU在步骤S22探测到表示金属丝切割失败的警告，CPU将机器停下来，进行到步骤S28，以让操作者更换片子并且将总磨损率R为复位为0。

在上面描述的第一实施例中，提供在存储器12中的磨损率存储单元中存储的每寿命切割次数(磨损率)是固定不变的。然而，有这样的情况，根据片子的类型、金属丝的制造者、和其他来更换它会更好。因此，被设置得使得存储在磨损存储单元中的每寿命的切割次数(磨损率)能被改变的实施例将作为第二实施例来描述。

首先，将要描述基于通过实际切割所获得的数据如何改变如图6所示的存储在磨损率存储单元中的每寿命的切割次数。当切割实际进行时所得到的更换时间与所估计的更换时间不同时(例如，在估算的时间之前刀片的寿命到期，或者当刀片被使用超过估算时间的时候刀片仍然证明是可工作的)，估算的更换时间的可靠性可以通过改正所存储的每寿命的切割次数来得到改善。

下面用例子描述如何改正每寿命的切割次数。首先，作为一个和所有例子都公共的步骤，在刀片更换时刀片的总磨损率通过继续将磨损率相加直到刀片实际上被更换为止来获得。

2-1：当更换刀片前使用一种类型的金属丝时

当更换刀片前使用一种类型(具有相同的直径和相同的材料)的金属丝时，所存储的每寿命的切割次数基于在刀片更换时的总磨损率被改正，通过将磨损率相加直到刀片被更换而被得到。

(例子2-1-A)

假设对于Φ0.3和材料A的金属丝，当进行1500次切割时刀片的寿命实际到期了，尽管每寿命的切割次数(P51)是1000。由于通过相加磨损率得到的在刀片更换时的总磨损率是1.5(总磨损率和预定磨损率的比率是1.5)，每寿命的切割次数(P51)从1000改正到1500(＝1000×1.5)。这里，对于材料相同，直径不同于所用的金属丝的金属丝的每寿命切割次数可以被一起改正。可取的是，基于总磨损率这样的改正同样地被执行。

(例子2-1-B)

象在上面的例子2-1-A中，当对于Φ0.3和材料A的金属丝的每寿命的切割次数(P51)从1000改正到1500的时候，对于在材料上相同(材料A)，在直径上不同的金属丝的每寿命的切割次数可以被以相同的改正率改正。特别地，改正可以如下进行：

对于Φ0.1和材料A的金属丝的每寿命的切割次数(P11)：3000→4500

对于Φ0.15和材料A的金属丝的每寿命的切割次数(P21)：2500→3750

对于Φ0.2和材料A的金属丝的每寿命的切割次数(P31)：2000→3000

对于Φ0.25和材料A的金属丝的每寿命的切割次数(P41)：1500→2250

2-2：当更换刀片前用两种或多种金属丝时

2-2-1.根据金属丝的直径和材料对每寿命的切割次数的改正(统一的改正)

当在更换刀片前使用两种或者多种金属丝(在直径和材料上是不同的)时，基于在刀片更换时的总磨损率与预定磨损率的比率，改正储存的每寿命的切割次数，象上面2-1的例子中一样。

(例子2-2-1)

假设在刀片更换之前使用Φ0.3和材料A的金属丝、Φ0.2和材料A的金属丝和Φ0.3和材料B的金属丝，通过相加磨损率得到的在刀片更换时的总磨损率是1.2。基于此比率(总磨损率/预定的磨损率＝1.2/1)，进行如下改正：

对于Φ0.3和材料A的金属丝的每寿命切割次数(P51)：1000→1200

对于Φ0.2和材料A的金属丝的每寿命切割次数(P31)：2000→2400

对于Φ0.3和材料B的金属丝的每寿命切割次数(P52)：1500→1800

而且在这种情况中，对材料A和不同直径(P11、P21、P41)的金属丝与材料B和不同直径(P12、P22、P32、P42)的金属丝来说的每寿命的切割次数可以被改正，象在上面(例子2-1-B)中一样。

2-2-2.根据金属丝的直径和材料对每寿命切割次数的改正(一些值没有被改正)

当在更换刀片前使用两种或者多种金属丝时，可以被认为那些通过将各类型的磨损率相加而得到的积累磨损率是低的金属丝并不有助于产生通过将磨损率相加得到的总磨损率以及实际的总磨损率之间的差。对这些金属丝来说，每寿命的切割次数不必被改正。

(例子2-2-2)

假设在更换刀片前，使用

对于Φ0.3和材料A的金属丝来说，每寿命的切割次数(P51)是1000，

对于Φ0.2和材料A的金属丝来说，每寿命的切割次数(P31)是2000，

对于Φ0.3和材料B的金属丝来说，每寿命的切割次数(P52)是1500，而且

在Φ0.3和材料A的金属丝上进行100次切割(积累的磨损率：0.1)，

在Φ0.2和材料A的金属丝上进行1200次切割(积累的磨损率：0.6)，

在Φ0.3和材料B的金属丝上进行750次切割(积累的磨损率：0.5)。

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总磨损率(积累磨损率的和)：1.2

在此情况下，假设Φ0.3和材料A的金属丝对于产生计算的总磨损率和实际磨损率之间的差别没有作用，仅仅对于Φ0.2和材料A的金属丝的每寿命切割次数(P31)和对于Φ0.3和材料B的金属丝的每寿命切割次数(P52)被改正。

例如，假设Φ0.2和材料A的金属丝和Φ0.3和材料B的金属丝在相同程度上对产生所计算的总磨损率和实际磨损率之间的差别产生作用，此相同的数值与Φ0.2和材料A的金属丝的积累磨损率和Φ0.3和材料B的金属丝的积累磨损率相乘，从而积累磨损率的和是1.0。因此，满足方程：

0.1+(X×0.6)+(X×0.5)＝1.0

的X被获得。因为X＝0.818，所以对于每条金属丝的积累的磨损率改正如下：

对于Φ0.3和材料A的金属丝来说，改正的积累的磨损率：0.1(没有变化)

对于Φ0.2和材料A的金属丝来说，改正的积累的磨损率：0.49(＝0.6×0.818)

对于Φ0.3和材料B的金属丝来说，改正的积累的磨损率：0.41(＝0.5×0.818)

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改正的积累磨损率的和(总磨损率)：1.0

基于改正的积累磨损率，对每寿命切割次数的新的值被得到去替代旧的值，如下：

对于Φ0.3和材料A的金属丝来说，每寿命的切割次数(P51)：1000(没有变化)

对于Φ0.2和材料A的金属丝来说，每寿命的切割次数(P31)：2444(＝1200/0.49)

对于Φ0.3和材料B的金属丝来说，每寿命的切割次数(P52)：1833(＝750/0.41)

2-2-3.根据金属丝的直径和材料对每寿命切割次数的改正(非统一的改正)

当在刀片更换前使用两种或者多种金属丝时，可以以取决于金属丝的直径和材料的改正率改正每寿命的切割次数，而不是基于总磨损率来统一地改正他们。

(例子2-2-3-A)

假设在更换刀片前，使用

对于Φ0.3和材料A的金属丝来说，每寿命的切割次数(P51)是1000，

对于Φ0.2和材料A的金属丝来说，每寿命的切割次数(P31)是2000，

对于Φ0.3和材料B的金属丝来说，每寿命的切割次数(P52)是1500，而且

在Φ0.3和材料A的金属丝上进行300次切割(积累的磨损率：0.3)，

在Φ0.2和材料A的金属丝上进行1000次切割(积累的磨损率：0.5)，

在Φ0.3和材料B的金属丝上进行600次切割(积累的磨损率：0.4)。

                      -----------------------

总磨损率(积累的磨损率的和)：1.2

这里，假设，从经验或者类似来看，对材料B来说，通过相加磨损率得到的积累磨损率和实际磨损率之间的差别要比对材料A来说大，对于材料B来说，

(得到的积累的磨损率-改正的积累的磨损率)/得到的积累的磨损率的值与对材料A来说的值相比是两倍。当X、Y和Z分别代表对于Φ0.3和材料A的金属丝、Φ0.2和材料A的金属丝和Φ0.3和材料B的金属丝的积累磨损率的改正的值的时候，

X+Y+Z＝1.0

2×(0.3-X)/0.3＝2×(0.5-Y)/0.5＝(0.4-Z)/0.4

解此方程得到X＝0.2625，Y＝0.4375和Z＝0.3。因此，对于各金属丝的积累磨损率进行如下改正：

对于Φ0.3和材料A的金属丝来说，改正的积累的磨损率：0.2625

对于Φ0.3和材料A的金属丝来说，改正的积累的磨损率：0.4375

对于Φ0.3和材料B的金属丝来说，改正的积累的磨损率：0.3

                   ---------------------------------

改正的积累的磨损率的和：1.0

基于改正的积累磨损率，对每寿命切割次数的新的值被得到以替代旧的值，如下：

对于Φ0.3和材料A的金属丝来说，每寿命的切割次数(P51)：1143(＝300/0.2625)

对于Φ0.2和材料A的金属丝来说，每寿命的切割次数(P31)：2286(＝1000/0.4375)

对于Φ0.3和材料B的金属丝来说，每寿命的切割次数(P52)：2000(＝600/0.3)

而且在这种情况下，对材料A和不同直径(P11、P21、P41)的金属丝与材料B和不同直径的金属丝(P12、P22、P32、P42)来说的每寿命切割次数可以被改正，象上面(例子2-1-B)一样。

在例子2-2-3-A中，对于材料A(P31、P51)的金属丝的每寿命切割次数被改正为1.143乘以原始值，对于材料B(P52)的金属丝的每寿命切割次数被改正为1.333乘以原始值。因此，对于材料A的其他的金属丝(P11、P21、P41)的每寿命切割次数被改正为1.143乘以原始值，对于材料B的其他的金属丝(P12、P22、P32、P42)的每寿命切割次数被改正为1.333乘以原始值。虽然在上面的例子(2-2-3-A)中，对磨损率的改正是自动执行的，但也可以由操作者执行。

(例子2-2-3-B)

假设在更换刀片前，使用

对于Φ0.3和材料A的金属丝来说，每寿命的切割次数(P51)是1000，

对于Φ0.2和材料A的金属丝来说，每寿命的切割次数(P31)是2000，

对于Φ0.3和材料B的金属丝来说，每寿命的切割次数(P52)是1500，而且

在Φ0.3和材料A的金属丝上进行300次切割(积累的磨损率：0.3)，

在Φ0.2和材料A的金属丝上进行1000次切割(积累的磨损率：0.5)，

在Φ0.3和材料B的金属丝上进行600次切割(积累的磨损率：0.4)。

                 -------------------------------------

总磨损率(积累的磨损率的和)：1.2

这里，为了使总磨损率为1，改正积累的磨损率，例如如下：

对于Φ0.3和材料A的金属丝来说，改正的积累的磨损率：0.25

对于Φ0.2和材料A的金属丝来说，改正的积累的磨损率：0.45

对于Φ0.3和材料B的金属丝来说，改正的积累的磨损率：0.3

                  ------------------------------------

改正的总磨损率(改正的积累磨损率的和)：1.0

基于改正的积累磨损率，对每寿命切割次数的新的值被得到以替代旧的值，如下：

对于Φ0.3和材料A的金属丝来说，每寿命的切割次数(P51)：1200(＝300/0.25)

对于Φ0.2和材料A的金属丝来说，每寿命的切割次数(P31)：2222(＝1000/0.45)

对于Φ0.3和材料B的金属丝来说，每寿命的切割次数(P52)：2000(＝600/0.3)

而且在这种情况下，对材料A和不同直径(P11、P21、P41)的金属丝与材料B和不同直径(P12、P22、P32、P42)的金属丝来说的每寿命的切割次数可以被改正，象上面(例子2-1-B)一样。

在(例子2-2-3-B)中，对于Φ0.3和材料A(P51)的金属丝的每寿命切割次数被改正为1.2乘以原始值，对于Φ0.2和材料A(P31)的金属丝的每寿命切割次数被改正为1.11乘以原始值。因此，对于材料A和不同直径(P11、P21、P41)的金属丝的每寿命切割次数被改正为1.2乘以原始值或者1.11乘以原始值。可以进行改正使得每寿命切割次数被改正为1.2乘以原始值还是1.11乘以原始值依靠于金属丝的直径。由于对于Φ0.3和材料B(P52)的金属丝的每寿命切割次数被改正为1.333乘以原始值，所以对于材料B和不同直径(P12、P22、P32、P42)的金属丝的每寿命切割次数被改正为1.333乘以原始值。

在上面中，已经指出当根据金属丝的直径和材料的每寿命的切割次数被改正的时候，对相同材料和不同直径的金属丝的值可以被一起改正。然而，改正不必限于这样的值。对另外的材料的每寿命切割次数的值可以被一起改正。例如，当用于材料B的每寿命切割次数的值被改正的时候，用于材料A的值可以被一起改正。

更进一步地，当每寿命切割次数被改正的时候，对相同直径和不同材料的每寿命切割次数的值可以被一起改正。例如，当用于对Φ0.3和材料A的每寿命切割次数的值被改正的时候，对Φ0.3和材料B的值与对Φ0.3和材料C的值可以被一起改正。

更进一步地，当根据金属丝的直径和材料的每寿命切割次数被改正的时候，对于所有直径和所有材料的每寿命切割次数的值可以被一起改正。本发明可适用于旋转刀片，拉力(reciprocatory)刀片和其他刀片，而无论刀片的形状。

下面描述基于由实际切割所得到数据改正存储在磨损率存储单元中的每寿命切割次数的上述方法的第二实施例。在第二实施例中，用于改正存储在磨损存储单元中的每寿命切割次数，用来存储片子执行的切割历史的片子使用历史存储部被提供在存储器12中。将省略图7所示的步骤S00到S20的描述，因为对于这些步骤第二实施例和第一实施例是相同的。

执行了图7中所示的步骤S00到S20之后，该处理进行到步骤T21以确定加工是否已经被完成(步骤T21)，和指示金属丝切割失败的警报是否发出(步骤T22)。如果加工已经完成或者指示金属丝切割失败的警告被探测到了，CPU将机器停止而且也停止测量时间的计数器的动作(步骤T23)。然后，CPU通过将计数器测量到的时间和为每单元时间的切割次数(切割的动作)的设定值相乘得到在加工期间的切割次数(步骤T24)。CPU读取存储于在存储器12中提供的磨损率存储单元中的对于所用的金属丝(通过直径和材料识别的金属丝)的每寿命的切割次数P，通过将上面获得的在金属丝上执行的切割次数除以每寿命切割次数P(将在金属丝上执行的切割次数乘以磨损率1/P)并将所得的值和存储的总磨损率相加，得到在加工结束时的总磨损率R(步骤S25)。

CPU将这样计算的总磨损率R和机器中断的原因，即机器停止是因为加工已经完成还是因为金属丝切割失败，显示在显示/手动输入单元13的显示屏幕上，也显示询问操作者是否要更换片子的询问信息。

当操作者从显示的数据确定机器停止是因为加工已经结束，而且总磨损率R很低从而片子仍然可用的时候，操作者输入一片子不更换的指令(否)。当因为金属丝切割失败机器停止时，或者当因为总磨损率R接近或者超过预定磨损率操作者确定最好更换片子时，操作者输入片子更换指令(是)。CPU11确定片子更换指令(是)是否已被输入(步骤T27)。如果片子不更换的指令已经被输入，CPU以和所用的金属丝的直径和材料连接的方式附加地将在步骤T24中所获得的切割次数存储于提供在存储器12中的片子使用历史存储部中(步骤T30)，然后进行到步骤T31。

当操作者输入片子更换指令，更换片子而且输入片子更换已经完成的信息的时候(步骤T28)，CPU11将总磨损率R复位为0，删除存储在片子使用历史存储部中的数据(步骤T29)，然后进行到步骤T31。总磨损率R的最后的值，即在总磨损率R被复位为0之前的值保持显示并且被存储在寄存器中，因为它将被用于改变磨损率，如下面提到的。在步骤T31，CPU显示一询问是否要改变存储在磨损存储单元中的磨损率(切割次数)的问题。如果操作者决定不改变磨损率并且输入一对应的指令(否)(步骤T32)，CPU结束当前的处理。如果操作者输入一磨损率改变指令(步骤T32)，根据在题为“2-1：当在更换刀片前，使用一种类型的金属丝时”和题为“2-2：当在更换刀片前，使用两种或多种金属丝时”的部分中描述的改变磨损率的任何一种方法，CPU基于存储在片子使用历史存储部中的数据来改变磨损率。

这里，如上所述，仅仅可以改变对所用的金属丝的直径和材料的磨损率，或者可以改变对于与所用的金属丝的材料相同的材料的磨损率(切割次数)。可选择地，可以改变对于直径和材料不同于所使用的金属丝的直径和材料的磨损率(切割次数)。可选择地，也可以如此设置使得CPU将用于操作者选择对磨损率(切割次数)(仅对于所用的金属丝的直径和材料的值，仅对于所使用的金属丝的材料的值，所有的值)的改变范围的屏幕显示显示于显示屏幕上，使操作者选择改变的范围，且改变在所选择的范围中的磨损率。

在上面描述的第二实施例中，处理从步骤T30进行到步骤T31。然而，可以假设当片子没有被更换的时候磨损率大部分是不被改变的。因此，可以如此设置使得CPU在步骤T30之后立即停止当前处理。

Claims (14)

1.一种废金属丝切割装置，用于在电火花线切割机中用刀片重复地切割废金属丝，包括，

磨损率存储单元，用来存储关于刀片每切割一次金属丝的预定磨损率信息；

计数单元，用来计数刀片切割金属丝的次数；和

刀片更换时间确定单元，用来基于每切割一次金属丝的刀片磨损率和刀片切割金属丝的次数来确定刀片更换时间，以输出指示刀片更换时间的信号。

2.根据权利要求1所述的废金属丝切割装置，其特征是，所述磨损率存储单元存储关于不同直径金属丝的每切割一次的刀片预定磨损率信息。

3.根据权利要求1所述的废金属丝切割装置，其特征是，所述磨损率存储单元存储关于不同材料金属丝的每切割一次的刀片预定磨损率信息。

4.根据权利要求1所述的废金属丝切割装置，其特征是，所述磨损率存储单元存储刀片在其寿命中能够进行切割的次数，基于此，得到刀片每切割一次的预定的磨损率。

5.根据权利要求1所述的废金属丝切割装置，其特征是，所述计数单元基于每单位时间刀片的动作数量和刀片操作的时间周期，计数刀片切割金属丝的次数。

6.根据权利要求1所述的废金属丝切割装置，其特征是，所述刀片更换时间确定单元基于刀片每切割一次金属丝的的预定磨损率和刀片切割金属丝的次数，获得刀片的总磨损率，当所获得的总的磨损率等于或者大于一预定值的时候确定该更换刀片了。

7.根据权利要求1所述的废金属丝切割装置，其特征是，所述刀片更换时间确定单元包括：基于开始电火花加工之前的加工程序估算在电火花加工期间刀片切割金属丝的次数的单元；基于刀片每切割一次的预定磨损率和估算的切割次数，估算刀片的积累磨损率的单元；通过将估算的积累磨损率和在电火花加工之前的刀片总磨损率相加来估算在电火花加工之后的总磨损率的单元；和基于在电火花加工之后的估算的总磨损率，确定在完成电火花加工之前是否会达到刀片更换时间的单元。

8.根据权利要求1所述的废金属丝切割装置，进一步包括改正单元，用于基于更换刀片时所计数的切割金属丝的次数，改正存储在所述磨损率存储单元中的关于刀片每切割一次金属丝的预定磨损率的信息。

9.根据权利要求1所述的废金属丝切割装置，进一步包括改正单元，用于基于更换刀片时刀片的总磨损率，改正存储在所述磨损率存储单元中的关于刀片每切割一次金属丝的预定的磨损率信息。

10.根据权利要求9所述的废金属丝切割装置，其特征是，根据更换刀片时刀片的总磨损率和所述预定磨损率之间的比率改正所述刀片每切割一次金属丝的预定的磨损率。

11.根据权利要求9所述的废金属丝切割装置，其特征是，根据刀片被更换时刀片的总磨损率和所述预定磨损率之间的比率改正不同直径和不同材料的金属丝的每切割一次的刀片预定磨损率。

12.根据权利要求9所述的废金属丝切割装置，其特征是，根据更换刀片时的总磨损率和所述预定的磨损率之间的比率改正在更换刀片之前不同材料金属丝的每切割一次的刀片预定磨损率。

13.根据权利要求1所述的废金属丝切割装置，其特征是，所述刀片包括使用用后即弃的片子的可移动的刀片和固定的刀片。

14.根据权利要求1所述的废金属丝切割装置，其特征是，刀片包括可移动的刀片和固定的刀片，每一种刀片通过改变其位置都有至少两部分可用。

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