JPH07253B2 - ワイヤカツト放電加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ワイヤ放電加工中にワイヤ電極が断線した
場合にワイヤ電極を修復して加工を続行するようにした
ワイヤカット放電加工装置、特に工作物の内部応力の解
放等により生じる加工溝の変形等があっても加工が円滑
に再開されるようにした制御に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、ワイヤカット放電加工装置は、導電性の被加工
物を硬度の如何んにかかわらず複雑な形状でも容易に精
度良く加工できることは周知である。しかし、ワイヤ電
極は通常直径が0.03mm〜0.3mm程度の金属で、放電加工
中は常に新しいワイヤ電極を供給してもそれ自身が消耗
し損傷していくため、ワイヤ電極に加えられるある一定
の張力に抗しきれずに断線し、加工が中断してしまうこ
とがある。この様な場合の対策として、従来よりワイヤ
自動供給装置がある。

第６図は従来のワイヤカット放電加工装置のワイヤ断線
時の修復動作の状態を示したもので、ワイヤ電極（１）
が断線すると、Ｘ軸駆動装置（２）及びＹ軸駆動装置
（３）が自動的に駆動ししてＸ−Ｙテーブル（図示せ
ず）を介して工作物（12）を移動し、ワイヤ電極（１）
をワイヤ電極断線位置（４）から加工開始位置（５）へ
移動し、加工開始位置（５）にてワイヤ電極（１）を新
しいものに修復させる。

次に、既加工軌跡（６）の加工溝（７）にワイヤ電極
（１）を通過させながらワイヤ電極断線位置（４）へ復
帰させ、その後、加工電源（８）を投入し、放電エネル
ギーを発生させて加工を続行するようにしている。

なお、加工中にワイヤ電極（１）が断線すると、案内プ
ーリ（９）に連結したロータリエンコーダ（10）の出力
が制御装置（11）に送られなくなって、エンコーダ（1
0）の出力パルス列のカウント数が一定時間経過しても
ある規定数に達しなくなり、これによりワイヤ断線が検
出され、ワイヤ自動供給装置が起動される。このワイヤ
断線時の修復動作は制御装置（11）の設定により、無限
に繰り返すことも可能であるが、通常はある十分な規定
回数を設定しており、この規定回数内では、ワイヤ断線
が何回生じても繰り返し修復が可能なようになってい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のようなワイヤカット放電加工装置
では、ワイヤ断線時の修復動作が規定回数に達すること
もしばしば起こっている。ワイヤ電極（１）は、通常ワ
イヤ電極の直径プラス0.02mm〜0.08mm程度の非常に狭い
間隙の加工溝（７）を通過するが、加工中に生じる工作
物（12）の内部応力の解放による歪、あるいはワイヤ放
電加工に特有なコーナー部における加工溝と所望輪郭形
状の不整合等により、第７図に示すように、既加工軌跡
（６）の途中に加工溝幅ｇがワイヤ電極径ｄよりも小さ
くなる変形を生じ、ワイヤ電極（１）が加工溝（７）を
通過できないことがある。このような場合には、ワイヤ
電極（１）はワイヤ断線位置（４）へ到達する前に再び
せん断されてしまうため、加工再開と同時にワイヤ断線
を検出し、以後、規定回数に達するまで、同様に修復動
作を繰り返すことになる。そして、修復動作が規定回数
に達した場合は通常、以後の修復動作は行わず、未加工
部分を残したままで加工を一旦終了させる。或いは、ワ
イヤカット放電加工装置が複数の形状を加工するプログ
ラムに従って運転され、次の形状が予約されている場合
には、次の形状の加工に進む。

このようにして未加工部分を生じた場合には、作業者の
手により加工が中断した位置まで工作物を移動させ、加
工を再開させなければならず、非常に操作が煩しく、ま
た長時間の加工を無人で円滑に完遂できないという問題
点があった。また、前記のように既加工軌跡にワイヤ電
極が通過できないような加工溝の変形があると、修復動
作を何度繰り返しても加工再開ができず、このため無人
運転を円滑に完遂させる上で障害になっていた。

この発明は、従来の問題点を解決するためになされたも
ので、ワイヤ電極断線時の修復動作の際に既加工軌跡に
ワイヤ電極が通過できないような加工溝の変形があって
も、円滑に加工が続行でき無人で加工が完遂できるワイ
ヤカット放電加工装置を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係るワイヤカット放電加工装置は、ワイヤ電
極が加工開始位置よりワイヤ電極断線位置へ移動する途
中での断線を検出する断線検出手段と、この断線検出手
段からの検出信号が入力したときには再び加工開始位置
に戻ってその位置から、ワイヤ電極を加工軌跡の順方向
とは逆の方向に移動させ、加工を継続させる制御手段と
を有する。

［作用］ この発明においては、ワイヤ放電加工中のワイヤ電極断
線時において、ワイヤ電極を修復する際に、ワイヤ電極
が加工溝を通過中に断線したことを検出すると、ワイヤ
電極を加工開始位置にて新しく修復した後に、その加工
開始位置から加工軌跡の順方向とは逆の方向に移動させ
て加工を継続させる。

［実施例］ 次に第１図〜第５図に基づきこの発明の一実施例を説明
する。なお、第６図の従来例と同一又は相当部分には同
一符号を付し、説明を省略する。

第１図はこの発明の一実施例に係るワイヤカット放電加
工装置のブロック図で、工作物（12）に歪を生じ、ワイ
ヤ電極（１）が既加工軌跡を通過できない場合の状態が
示されている。図において、（11a）は制御装置で、そ
のユーザメモリ（13）にはNCテープ（14），（15）によ
り順方向の加工軌跡の加工プログラム及びその逆方向の
加工軌跡の加工プログラムが記憶されている。（16）は
制御装置で、ワイヤ電極（１）の修復時におけるワイヤ
電極（１）の断線の有無を検出する。

第２図は第１図の制御装置（11a）のハード構成を示す
ブロック図であり、図において（21）はテープリーダ、
（22）はCRT、（23）はCRTコントローラ、（24）はキー
ボード、（25）はキーボードインターフェースである。
（26）は入力インターフェースで、制御装置（16）の出
力が入力する。（27）はCPU、（28）はCPU（27）の演算
動作を規定するプログラムが記憶されたROM、（29）は
X,Y軸駆動装置（２），（３）をそれぞれ制御するサー
ボコントローラである。（30）は出力インターフェース
で、その制御出力は加工電源（８）に送出される。（13
A），（13B）はユーザメモリのRAMで、それぞれ順方向
の加工軌跡及び逆方向の加工軌跡の加工プログラムが記
憶されている。例えば第３図に示されるように、順方向
の加工軌跡（A1）及び逆方向の加工軌跡（A2）がそれぞ
れ加工情報と共に記憶されている。ここで、加工軌跡と
は加工開始点（５）から始まり再び加工加工開始点
（５）に戻る経路をとるものであり、順方向の加工軌跡
（A1）と逆方向の加工軌跡（A2）とは相互にその加工の
進行方向が異なるだけである。

第４図は制御装置（16）のブロック図で、図において
（31）は入力ゲートで、ロータリエンコーダ（10）の出
力を入力する。（32）はカウンタ回路で、入力ゲート
（31）を介して送られてくるロータリエンコーダ（10）
のパルス列を計数する。（33）はレジスタで、カウンタ
回路（32）の計数値を一時記憶する。（34）はコンパレ
ータで、カウンタ回路（32）からの計数値とワイヤ電極
の断線を判定するために設定した所定の値とを比較し、
その結果を制御装置（11a）に送出する。（35）は制御
回路で、入力ゲート（31）にゲート信号を送ってゲート
を開き、カウンタ回路（32）にリセット信号を一定の周
期で送って初期状態を設定し、レジスタ（33）にラッチ
信号を送ってデータを一時記憶する。

上記のように構成されたワイヤカット放電加工装置を第
５図にフローチャートに基づいて説明する。ユーザメモ
リ（13A）から順方向の加工軌跡の加工プログラムを読
み出して加工をしている途中でワイヤ電極（１）が断線
すると、Ｘ軸駆動装置（２）及びＹ軸駆動装置（３）に
よりＸ−Ｙテーブル（図示せず）を移動することにより
工作物（12）を移動し、これによりワイヤ電極（１）を
ワイヤ断線位置（４）より加工開始位置（５）へ移動す
る（S1）。そして、ワイヤ電極（１）を修復した後（S
2）、従来と同様に既加工軌跡（６）に従って加工溝
（７）を通過移動させる（S3）。そのときワイヤ電極
（１）の断線の有無がチェクされ（S4）、断線していな
ければワイヤ電極（１）の移動が継続される（S5）。こ
のステップ（S4）及び（S5）の動作はワイヤ電極（１）
がワイヤ断線位置（４）に到達するまで繰返される（S
6）。そして、ワイヤ電極（１）がワイヤ断線位置
（４）に到達すると、制御装置（11a）から加工電源
（８）に制御信号が送出され、加工電源（８）が投入さ
れて加工が再開される（S7）。

ところが、ワイヤ電極（１）を既加工軌跡（６）に従っ
て移動する途中に、加工溝巾:g＜ワイヤ電極:dとなると
ころがあると、ワイヤ電極（１）は断線してしまう。ワ
イヤ電極の断線は、第１図の案内プーリ（９）の回転が
停止し、案内プーリ（９）に連結されたロータリエンコ
ーダ（10）の出力が制御装置（16）に送られなくなり、
一定時間経過してもロータリエンコーダ（10）の出力パ
ルス列のカウント数即ちカウンタ回路（32）の計数値が
ある規定数に達しないことにより検出される。制御装置
（16）がワイヤ電極（１）の断線を検出すると、再びワ
イヤ電極（１）を加工開始点（５）に戻し（S8）、そこ
でワイヤ電極（１）を修復する（S9）。次に、ユーザメ
モリRAM（13B）から逆方向の加工軌跡の加工プログラム
を読み出して、その加工プログラムに従って第１図の逆
軌跡（６′）の加工を続行する（S10）。

なお、上記において当初のワイヤ断線も修復後のワイヤ
断線も制御装置（16）を介して検出されるが、これ等は
制御装置（11a）においてワイヤ修復動作の後ワイヤ断
線位置に復帰させる途中又はその直後での断線かどうか
によって区別される。

また、上記実施例では修復後のワイヤ断線が一度ある
と、次に逆方向の加工軌跡の加工プログラムを読み出す
ようにしているが、ワイヤ電極（１）の断線を何回か繰
返した後に（第５図の破線参照）上記の加工プログラム
に移行するようにしてもよい。更に、制御装置（16）は
第４図に示すような構成にしたが、第２図のROM（28）
に第４図の回路の動作に対応する適当なプログラムを記
憶させ、制御装置（11a）の一部にに組込み入れるよう
にしてもよい。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、ワイヤ放電加工中のワ
イヤ電極の断線時において、工作物に内部応力の解放な
どによる歪を生じると、ワイヤ電極が加工溝を通過でき
ないことを判別し、逆方向の加工軌跡を加工するように
して加工を継続するようにしたので、加工中にワイヤ電
極が断線しても無人で加工が完遂でき、信頼性が著しく
向上したものとなっている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のワイヤカット放電加工装
置の説明図、第２図は第１図の制御装置（11a）のハー
ド構成を示すブロック図、第３図は順方向の加工軌跡と
逆方向の加工軌跡の説明図、第４図は第１図の制御装置
（16）のブロック図、第５図は上記一実施例の動作を示
するフローチャート、第６図は従来のワイヤカット放電
加工装置の説明図、第７図はワイヤ電極の断線を引き起
こす原因を示した説明図である。 図において、（１）はワイヤ電極、（２）はＸ軸駆動装
置、（３）はＹ軸駆動装置、（４）はワイヤ電極断線位
置、（５）は加工開始位置、（６）は既加工軌跡、
（７）は加工溝、（８）は加工電源、（９）は案内プー
リ、（10）はロータリエンコーダ、（11）は制御装置、
（12）は工作物、（13）はユーザメモリ、（14）は加工
用NCテープ、（15）は逆軌跡加工用NCテープ、（16）は
制御装置である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性の被加工物に対しワイヤ電極を微小
   間隔を介して対向させ、該微小間隔に供給される加工液
   の媒体の下に発生する放電エネルギーにより被加工物を
   切断加工すると共に、上記ワイヤ電極の切断時には自動
   的にワイヤ電極をＸ−Ｙクロステーブルを介して加工開
   始位置へ移動させ、該加工開始位置にてワイヤ電極の修
   復を行った後既加工軌跡に従って加工溝にワイヤ電極を
   通過させながら上記のワイヤ電極断線位置へ復帰させ、
   その後放電エネルギーを発生させて加工を続行するよう
   にしたワイヤカット放電加工装置において、 ワイヤ電極が加工開始位置よりワイヤ電極断線位置へ移
   動する途中での断線を検出する断線検出手段と、 該断線検出手段からの検出信号が入力したときには、ワ
   イヤ電極を再び加工開始位置に戻して、その位置から加
   工軌跡の順方向とは逆の方向に移動させ、加工を継続さ
   せる制御手段と を有することを特徴とするワイヤカット放電加工装置。
2. 【請求項２】制御手段には、順方向の加工軌跡の加工プ
   ログラムと逆方向の加工軌跡の加工プログラムをそれぞ
   れ記憶する記憶手段が設けられている特許請求の範囲第
   １項記載のワイヤカット放電加工装置。
3. 【請求項３】制御手段は、ワイヤ電極を加工軌跡の順方
   向とは逆の方向に移動させ、加工を継続させる際には、
   逆方向の加工軌跡の加工プログラムに基いて制御を行う
   特許請求の範囲第２項記載ののワイヤカット放電加工装
   置。