JPS61230817A - ワイヤーカット放電加工におけるワイヤの湾曲の振幅を制御する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用可能性〕 本発明は、ワイヤ電極を介し被加工物電極を放電加工に
より切断する間・２つのワイヤガイドの間に緊張されて
その間を走行する該ワイヤ電極の偏向を定める方法、並
びに、そのための装置に関する。

〔従来の技術〕

この形式の加工において、ワイヤ電極（０，２５龍のオ
ーダーの直径を有する）は、各回の放電中に放出される
ガスによる反ばつ力と、加工パルスの電流及び電圧によ
ってそれぞれ生ずる電磁気的な吸引力及び静電気による
吸引力とを、放電加工の間に受ける。切断中は反ばつ力
が優勢となり、ワイヤは、湾曲した形状となるまでワイ
ヤガイドとの整列を失なう傾向を示し、この状態につい
て、ワイヤに加わる機械的なけん引力による補助的な吸
引力の効果の下に平衡が設定される。

周知のように、ワイヤガイド間のワイヤのこの変形は、
大きな加工欠陥の源となる。それは、ワイヤの湾曲部分
は、切断行程の方向が変わるごとに、ワイヤガイドを結
ぶ直線の後方に遅れ、ワイヤガイドの軌跡よりも短かい
経粋の軌跡に従うためである。そのため、加工速度の減
速又はワイヤガイドの軌跡の修正のような、既知の偏よ
り修正方法を適用しうるように、ワイヤの湾曲の振幅特
にその偏向を定めうろことが非常にたいせつである。

ワイヤの変形を測定するための既知の一方法は、特公昭
５６−２０１３４号に記載されているように、理想的な
直線形状に対するワイヤの変形を電気的又は光学的な手
段によって直接測定することから或る方法である。この
測定は被加工物の表面と１つのワイヤガイドとの間で行
なわれる。しかしこの方法は複雑であり、場所が限られ
ている放電加工機の部分に位置されたかさばった装置を
利用する。特にワイヤガイドが液加、工物の非常に近く
に配置されている場合（これはワイヤガイド間のワイヤ
の変形を制限するために望ましい）にはそうなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、加工域のすぐ近くに測定部材を存在さ
せる必要なく定めることの可能な電気的な量及び機械的
な量のみをこの偏よりの測定のために利用するようにし
て、前述の不具合を解消することにある。

〔問題点を解消するための手段〕

この目的を達成するために本発明は、特許請求の範囲第
１〜６項に示した特徴を備えている。

次に、本発明の好ましい実施例を示した図面を参照して
更に説明する。

〔実施例〕

与えられた加工条件について、定常状態においてワイヤ
が示す偏よりをｆとし、ワイヤを緊張させるためにワイ
ヤに長手方向に加わるけん引力をＴとすると、これら２
つの変量は、近似的に、式％式％（１） を満足する。ここにＫは、加工条件に依存する定数であ
る。この定数にの値は、時点ｔ１においてワイヤにけん
引力Ｔ１をかけ、別の時点ｔ２においてワイヤにけん引
力Ｔ２をかけた場合に、安定した加工条件の下にワイヤ
が示す偏向ｆ、　、ｆ。

の間の差分Δｆが知られれば定めることができる。

この場合は式（１）から式（２） ’ｒ＋−Ｔｚ が導かれる。

ワイヤ上に加わるけん引力Ｔ　Ｉ、　Ｔ　ｚは、間接に
か又は直接に測定でき、偏向の差（ｆ’＋−ｆｚ）は、
ガイドの送り速度と加工速度（それ自身加工電流の関数
である）との差を時点ｔ、　、ｔｔＯ間積分して得るこ
とができる。この方法は、特許願３４７６／８４−９に
詳細に記載されている０式（２）によって或る加工条件
について定数Ｋがこのように定められたら、ワイヤに加
わるけん引力Ｔから直接に式（１）により偏向ｆの値を
知ることができる。

第１図に示したように、ワイヤ上に加わるけん引力を逆
方向に２回変更して定数Ｔを簡単に定めることができる
。このために、けん引力Ｔを或る時点ｔ、においてのけ
ん引力ＴＩから、時点ｔ２においてのけん引力Ｔ２に変
化させた後、時点ｔ、においでけん引力Ｔ１に変化させ
る（この時点ｔ３は、時点Ｌ２、Ｌ３の間に経過した加
工軌跡が時点ＬＩｓＬ！の間に経過した加工軌跡と同じ
長さをもつように選定される）。これは、好ましくは、
加工速度を一定に保ち、 ｔｚ　−ｔ＋　＝ｔｓ　−ｔｚ　　　　　（３）のよう
に各時点ｔ’、”−＋ｔ、を定めることによって達せら
れる。

この条件の下に、時点ｔ、、ｔ、の間に通過する加工距
離をＸｕ、この経過時間中のガイドの通過距離をＸ、、
時点ｔ！〜ｔ、の経過時間に対する同様の距離をＸ１３
　’　、Ｘ６　　’とすると、第１経過時間中の偏向の
変化は、式 ％式％（４１ によって、また第２経過時間中の偏向の変化は、式 ％式％（５１ によって、それぞれ表わされる。

上式において、ｆ、　、ｆ、　、’ｆ、は、時点１．、
ｔ！ｓ　＋３においての偏向を表わしている。例えば加
工速度を一定に保って距離Ｘｕ　ｓ　Ｘ　’　ｕを同一
にすると−・これは、特に他の条件が同一ならば、第２
経過時間の終了後に偏向ｆ、が第１経過時間の開始時の
偏向ｆ、に等しくなることを確実にするー・−・式（４
）、（５）の引算によって式（６）　　□　　　（ｆｚ
　−ｆ＋　）　＝　　−（ｘｅ　−ｘ’ｒ、　）　　＋
６）が得られる。ガイドの送り量の差（ＸＧ　−ｘ　’
ｅ　）の関数としての偏向ｆｌＳ　ｆ！のこの差を式（
２）に代入することによって、式（１）の求める定数Ｋ
が得られる。これにより、ワイヤのけん引力のみの関数
として、ワイヤの偏向を、与えられた加工条件の下に定
めることができる。

例えば、ワイヤに加わるけん引力Ｔ２については、式（
１）、（２）を参照して、ワイヤの偏向はこの場合、ワ
イヤの偏向の変分を、この偏向の変分を生じさせたけん
引力の相対的な偏よりによって割算した商に等しい。従
って偏向とこの相対的な偏よりの逆数との間の比例定数
は、式（４）又は（６）によって定まる偏向の対応した
偏よりに等しい。

加工速度を変更せずにワイヤの偏向を変化させる別の手
段は、２つのワイヤガイドを隔だでる距離を変化させる
ことに存する。この場合は、ワイヤに加わるけん引力は
一定であり、対応する偏向の偏よりの差は、この距離を
１回だけ変化させる場合には式（４）の関係によって、
また最初の距離に戻る場合には式（６）の関係によって
それぞれ評価することができる。

第２図には、前述の測定方法を実施するための測定装置
が、ブロック線図により図示されている。

第２図において１は、被加工物、２は、放電加工に用い
るワイヤである。ワイヤ２は、２個のガイド３．４の回
りに緊張してあり、放電に用いられる部分が常に更新さ
れるように、ガイド３．４上を連続的に走行する。この
ためにワイヤは、定速−変電動機９の作用によって下方
に連続的に引かれる。定速度電動機９は、ワイヤ２を締
付ける１対の駆動ロールＩＯを駆動する。２基の電動機
１１．１２は、切断面と平行に被加工物を移動させるた
めに用いられる。切断に必要なパルスは、マルチバイブ
レーク−７によって制御されるスイッチ６と直列に接続
された直流電圧源５を備えた回路によって、周知のよう
に供給される。限流抵抗８は、被加工物１と電圧源５と
の間に接続されている。

第１測定回路１３は平均加工電圧を測定するために、ワ
イヤｌに接続してあり、第２測定回路１４は、有効加工
電流を測定するように接続されている。

この第２測定回路は、瞬時的な加工条件及び加工電流の
値から切断速度を既知のように定めるための回路１５を
制御する。第１測定回路１３の出力信号は、間隙調節装
置１６の第１入力部に供給される０間隙調節装置１６の
第２人力部には、電圧源１７からの基準電圧が供給され
る０間隙調節装置１６の役目は、実際の加工電圧と基準
電圧との間の偏差の関数としてワイヤの送り速度を調節
することにある。この役目のために、調節装置１６の出
力部は、数値制御回路１８に接続されている。数値制御
回路１８は、ガイド３．４に対する被加工物ｌの必要な
変位置を計算し、それに従って電動機１１．１２を制御
する。数値制御回路１８は、ガイド３．４の速度を表わ
す信号も送出し、積分回路２１の入力部にこの信号を供
給する。

積分回路２１の他の入力部は、実際の加圧電圧を表わす
信号である回路１５の出力信号も受ける。

積分回路２１は、制御回路２２から積分回路２１に供給
される信号によって開始時点と終了時点とが識別される
時間隔Δｔの間前記２つの速度の差の積分を計算するよ
うになっている。積分回路２１は、時間隔Δｔの間ワイ
ヤの偏向の差分△ｒを定め、この差分に対応した信号を
、計算回路２３の一方の入力部に転送する。計算回路２
３の他の入力部は、制御回路２２により作成された信号
Ｓｔ（ワイヤに及ぼされる復元力Ｔを表わす信号）を受
ける。計算回路２３は、或る経過時間の開始時から終了
時までに受けた信号に基づいて、式（１）、（２）によ
って、ワイヤの偏向ｆを計算し、計算の結果を表示部材
２４上に表示する。このようにして定めた値を表わす信
号は、機能的なフィードバック経路２５（破線で示す）
によって、マルチバイブレータ−７又は基準電圧源１３
に転送される。このようにして、偏向量を所定の範囲内
に保つように、パルスの形状もしくは周波数又は基準電
圧値を変更することができる。

制御回路２２から送出される信号Ｓｔ　　（ワイヤの偏
向に影響するパラメーターを表わす）は、２つの接点ａ
Ｓｂを備えたスイッチ２６にも転送される。このスイッ
チは、けん引力の変更とワイヤを支持しているガイド３
．４を隔だてている距離の変更とのどちらによってワイ
ヤの偏向を変更しようとしているかに従って、２つの別
々の作動モードを可能にする。実際に、ワイヤに及ぼさ
れるけん引力は、加工前線に向ってワイヤを押す力、即
ちワイヤ２に対し横向きの力を、ワイヤ２に加える。ワ
イヤ２のけん引力を同一とすると、ガイド３．４間の距
離の変化は、ワイヤ２の偏向を変化させる。ワイヤ２の
走行機構が、多くの場合にそうであるように、ワイヤ２
の長手方向の一定のけん引力を確実にする部材を備えて
いる場合、単にガイド３．４の間の距離を変更すること
によって、ワイヤ２の偏向を操９作しないしは変更する
ことが可能となる。

このために、制御回路２２により供給される信号Ｓ？に
応答してねじ軸２２を介し上部ガイド３を垂直に移動さ
せるために、スイッチ２６が接点すの位置にある時に信
号Ｓ７により制御される電動機２７が設けられている。

ワイヤ２の長手方向の張力を変更してワイヤ２の横方向
の復元力を変更可能とするための電動−制動装置３１が
あり、この電動−制動装置３１は、１対の減速ロール３
２（ワイヤ２はこのロール３２の間を通過する）に作用
し、スイッチ２６が接点ａの位置にある時に制御回路２
２から供給される信号ＳＴによって定まる制動トルクを
、減速ロール３２に適用する。

以上に説明した２つの方法の併用によっても、そのうち
の１つのみの方法によっても、ワイヤの　　　１偏向の
変更を生じさせることができることは言うまでもない、
後者の場合には、スイッチ２６も、２つの接点ａ、ｂの
下流側の装置及び導線は不要になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい実施例による方法の原理説
明図、第２図は本発明による放電加工切断機の配列を示
すブロック線図である。 符号の説明 １・・・被加工物（被加工物電極）、２・・・ワイヤ（
ワイヤ電極）、３．４・・・ワイヤガイド　（ガイド）
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ワイヤ電極を介し被加工物電極を放電加工により切
   断する切断機上において、２つのワイヤガイドの間に緊
   張されたワイヤ電極の偏向を定める方法において、ワイ
   ヤ電極の偏向に影響するパラメーターを操作することに
   よって、該パラメーターの対応する相対的な変分の逆数
   と該偏向との間の比例定数を定めることを特徴とする方
   法。 ２）該パラメーターに２つの異なった値を次々に与え、
   第１の値から第２の値に移行することによる偏向の変分
   Δｆを評価することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ３）前記パラメーターの値が第１の値から第２の値に移
   行する間にワイヤガイドが通過した距離と加工送りとの
   差を測定することによって偏向の変分Δｆを定めること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４）第１経過時間の開始時と終了時に、該パラメーター
   に、それぞれ第１の値及び第２の値を次次に与え、次に
   、第１経過時間に等しい第２経過時間の開始時と終了時
   に、該パラメーターに、それぞれ該第２の値及び該第１
   の値を次々に与え、該第１経過時間及び第２経過時間の
   切断速度を同一の値に保って、該第１経過時間及び第２
   経過時間の間にワイヤガイドが通過した距離の半分を計
   算することにより、偏向の変分Δｆを定めることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の方法。 ５）２つのワイヤガイドの間でワイヤ電極に加えられる
   張力を変化させて、ワイヤ電極の偏向を変化させること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項ないし第４項記載の
   方法。 ６）ワイヤガイドの間の距離を変えてワイヤ電極の偏向
   の変化を生じさせることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項ないし第４項記載の方法。 ７）被加工物電極とワイヤガイドとの相対的な移動を数
   値制御する数値制御装置と、放電距離を或る所定値に保
   つように前記の移動の速度を調節する調節回路とを有す
   る、特許請求の範囲第１項記載の方法を実施する装置で
   あって、ワイヤの電極偏向に影響するパラメーターを変
   えて該パラメーターを表わす信号を送出するために該数
   値制御装置に従属された制御回路と、加工速度及び被加
   工物ワイヤとワイヤガイドとの間の相対移動速度を定め
   、これらの情報に対応した信号を供給する手段と、該情
   報に対応した信号と該制御回路から送出された信号とか
   らワイヤ電極の偏向を定めるための計算回路とを有する
   ことを特徴とする装置。