本發(fā)明涉及一種線放電加工機,特別是涉及一種使加工間隙距離恒定的線放電加工機。
背景技術(shù):
:線放電加工機是在由電極絲和工件構(gòu)成的加工間隙產(chǎn)生放電來進行加工的裝置。在線放電加工中,一邊將加工間隙維持在適合放電的微小距離(加工間隙距離)一邊進行加工,但是為了得到高精度的加工結(jié)果需要將加工間隙距離始終保持恒定。為了將加工間隙距離保持恒定,可以檢測加工間隙距離來作為控制量,并通過比例控制等反饋控制來調(diào)節(jié)操作量,以使控制量接近預(yù)定的目標值。作為操作量,一般使用在加工中使電極絲和工件進行相對移動的速度(加工進給速度)。在線放電加工中,如果加快加工進給速度則加工間隙距離變窄,反之如果減慢加工進給速度則加工間隙距離變寬。因此,在加工間隙距離比目標值寬時加快加工進給速度,反之在加工間隙距離比目標值窄時減慢加工進給速度,由此使加工間隙距離接近目標值。另一方面,因為難以在放電加工過程中直接檢測作為控制量的加工間隙距離,因此通常將間接檢測加工間隙距離而得到的值作為控制量。即,檢測與加工間隙距離之間存在相關(guān)的某種物理量,并將該值作為控制量進行代用。在線放電加工中,當在加工間隙施加電壓后直到產(chǎn)生放電為止產(chǎn)生放電延遲時間,加工間隙距離越寬該時間越長。放電延遲時間中的加工間隙電壓被維持在高壓,但是產(chǎn)生放電并且轉(zhuǎn)移到被稱為電弧電壓的低壓,此后在經(jīng)過預(yù)定的休止時間后重復一連串的循環(huán)。因此,加工間隙距離越寬,放電延遲時間越長,加工間隙電壓高的時間也越長。此外,作為實際的控制量,多使用平均放電延遲時間或平均加工間隙電壓等。在日本特開2012-192520號公報中公開了判別短路脈沖,基于短路脈沖的平均連續(xù)個數(shù)來變更加工進給速度的技術(shù)。但是,在加工間隙之間存在加工液,隨著加工的進行在加工間隙的加工液中滯留的導電性的加工屑的密度發(fā)生變化。例如,在加工屑的密度增加時,由于經(jīng)由加工屑發(fā)生的放電的比例增加,即使加工間隙距離相同放電延遲時間也變短,因此無法正確表示加工間隙距離。在該狀態(tài)下當想要將控制量控制為恒定時,加工進給速度變慢,加工間隙距離變寬。這樣一來,加工間隙距離無法恒定,結(jié)果無法得到高精度的加工結(jié)果。另外,日本特開2012-192520號公報的目的在于將短路脈沖的平均連續(xù)個數(shù)自身作為控制量來處理,提高直線精度。但是,短路脈沖的平均連續(xù)個數(shù)與加工間隙距離不相關(guān)。技術(shù)實現(xiàn)要素:因此,本發(fā)明的目的在于,解決上述那樣的問題,提供一種在通過線放電加工機對工件進行放電加工時,能夠使由工件和電極絲形成的加工間隙的距離恒定的線放電加工機。為了解決上述問題,在線放電加工機中,對預(yù)定時間內(nèi)的正常放電次數(shù)、或者異常放電次數(shù)中的至少一方進行計數(shù),與放電次數(shù)對應(yīng)地來修正通過現(xiàn)有的加工進給速度控制求出的加工進給速度。利用預(yù)定時間內(nèi)的正常放電次數(shù)、異常放電次數(shù)、或者它們的比例與在加工液中滯留的導電性的加工屑的密度存在相關(guān)的情況,來修正加工進給速度。作為修正方法,以在正常放電次數(shù)增加時加工進給速度減慢,或者在異常放電次數(shù)增加時加工進給速度加快的方式進行修正。另外,作為其他的修正方法,以在正常放電次數(shù)比例增加時加工進給速度減慢,或者在異常放電次數(shù)比例增加時加工進給速度加快的方式進行修正。然后,本發(fā)明的線放電加工機在由電極絲和工件構(gòu)成的加工間隙產(chǎn)生放電來進行加工,該線放電加工機具備:放電狀態(tài)檢測單元,其檢測所述放電中的正常放電以及異常放電中的至少一方;放電次數(shù)計數(shù)單元,其對通過所述放電狀態(tài)檢測單元檢測到的所述正常放電以及異常放電中的至少一方的每個預(yù)定時間的放電次數(shù)進行計數(shù);控制量檢測單元,其用于檢測與所述加工間隙的距離相關(guān)的控制量;加工進給速度運算單元,其基于所述檢測到的控制量、與針對該檢測到的控制量的目標值之間的偏差、以及通過所述放電次數(shù)計數(shù)單元計數(shù)得到的放電次數(shù),來計算加工進給速度;相對移動單元,其通過所述加工進給速度運算單元決定的加工進給速度來使所述電極絲與所述工件相對移動??梢允雇ㄟ^所述控制量檢測單元檢測的控制量是平均放電延遲時間或平均加工間隙電壓。所述加工進給速度運算單元可以具備修正單元,該修正單元基于每個預(yù)定時間的所述放電次數(shù),來修正所述檢測到的控制量、針對所述檢測到的控制量的目標值、所述檢測到的控制量與所述目標值之間的偏差中的至少一個。所述修正單元可以進行修正,從而在每個預(yù)定時間的所述放電次數(shù)的正常放電次數(shù)增加或異常放電次數(shù)減少時加工進給速度變慢,并且進行修正從而在每個預(yù)定時間的正常放電次數(shù)減少或異常放電次數(shù)增加時加工進給速度變快。所述修正單元可以進行修正,從而在每個預(yù)定時間的所述放電次數(shù)的正常放電次數(shù)比例增加或異常放電次數(shù)比例減少時加工進給速度變慢,并且進行修正從而在每個預(yù)定時間的正常放電次數(shù)比例減少或異常放電次數(shù)比例增加時加工進給速度變快。通過本發(fā)明,能夠提供一種在由線放電加工機對工件進行放電加工時,能夠使工件和電極絲形成的加工間隙的距離恒定的線放電加工機。附圖說明通過參照附圖對以下的實施例進行說明,本發(fā)明上述以及其他的目的、特征變得更加明確。在這些附圖中:圖1是用于說明本發(fā)明的實施例的線放電加工機的框圖。圖2是用于說明加工順序的時序圖。圖3是表示平均加工間隙電壓與加工間隙距離之間的關(guān)系的圖表。圖4是表示在平均加工間隙電壓恒定的條件下進行了加工進給速度控制時的每個預(yù)定時間的正常放電次數(shù)和加工間隙距離之間的關(guān)系的圖表。圖5是表示在平均加工間隙電壓恒定的條件下進行了加工進給速度控制時的每個預(yù)定時間的異常放電次數(shù)與加工間隙距離之間的關(guān)系的表。圖6是表示在平均加工間隙電壓恒定的條件下進行了加工進給速度控制時的每個預(yù)定時間的正常放電次數(shù)比例與加工間隙距離之間的關(guān)系的表。圖7是表示在平均加工間隙電壓恒定的條件下進行了加工進給速度控制時的每個預(yù)定時間的異常放電次數(shù)比例與加工間隙距離之間的關(guān)系的表。圖8A是作為控制量選擇平均加工間隙電壓,基于每個預(yù)定時間的正常放電次數(shù)N“次/ms”來修正目標值時的控制框圖。圖8B是表示關(guān)于目標值的修正,基于正常放電次數(shù)N變更修正系數(shù)α“%”的圖表。圖9表示了使用本控制塊對加工間隙距離階梯狀進行變化的形狀進行加工,加工后的形狀誤差得到改善的情況。具體實施方式以下,與附圖一起說明本發(fā)明的實施方式。圖1是用于說明本發(fā)明的實施例的線放電加工機的框圖。放電控制裝置1根據(jù)預(yù)先決定的順序向副電源2和主電源3指令動作,副電源2和主電源3基于指令接通半導體開關(guān)來向加工間隙(在電極絲13與工件14之間形成的間隙)供給電能。初始通過輸出阻抗高的副電源2向加工間隙施加預(yù)定電壓,當產(chǎn)生放電時切換電源,通過輸出阻抗低的主電源3向加工間隙供給預(yù)定電流來熔融去除工件14。此后,為了恢復加工間隙的絕緣而設(shè)置預(yù)定的休止時間,再次返回到初始重復順序由此來進行加工。放電狀態(tài)檢測裝置4在副電源2的施加電壓暫時超過預(yù)定的判定電平后降低時輸出正常放電信號,當在預(yù)定的判定時間內(nèi)沒有超過預(yù)定的判定電平時輸出異常放電信號。這些信號除了在放電控制裝置1中成為從副電源2向主電源3切換時的觸發(fā)以外,還在放電次數(shù)計數(shù)裝置5中分別作為每個預(yù)定時間的正常放電次數(shù)、異常放電次數(shù)來進行計數(shù)??刂屏繖z測裝置6是加工間隙電壓檢測裝置,檢測與加工間隙距離具有相關(guān)的平均加工間隙電壓來作為控制量,加工進給速度運算裝置8基于由目標值設(shè)定裝置7設(shè)定的目標電壓與平均加工間隙電壓之間的偏差來決定加工進給速度,以使消除偏差。加工進給速度運算裝置8如后述那樣具備修正單元15。修正單元15進行修正從而在每個預(yù)定時間的所述放電次數(shù)的正常放電次數(shù)增加或異常放電次數(shù)減少時加工進給速度減慢,并且進行修正從而在每個預(yù)定時間的正常放電次數(shù)減少或異常放電次數(shù)增加時加工進給速度加快。或者,修正單元15進行修正從而在每個預(yù)定時間的所述放電次數(shù)的正常放電次數(shù)比例增加或異常放電次數(shù)比例減少時加工進給速度減慢,并且進行修正從而在每個預(yù)定時間的正常放電次數(shù)比例減少或異常放電次數(shù)比例增加時加工進給速度加快。由進給速度分配裝置9、X軸電動機10、Y軸電動機11構(gòu)成的相對移動裝置12基于在加工進給速度運算裝置8中計算出的加工進給速度的指令,使電極絲13與工件14相對移動,由此使加工間隙距離恒定。圖2是用于說明加工順序的時序圖。20表示副電源動作指令、21表示主電源動作指令、22表示加工間隙電壓、23表示加工間隙電流、24表示正常放電檢測信號、25表示異常放電檢測信號。A區(qū)間是正常放電時、B區(qū)間是異常放電時,分別表示副電源2和主電源3的動作指令以及加工間隙電壓和加工間隙電流。在A區(qū)間中,加工間隙的絕緣狀態(tài)良好,副電源2的電壓暫時超過判定電平,此后產(chǎn)生放電從而電壓降低。當檢測出加工間隙電壓22暫時超過判定電平后降低的正常放電時,副電源2中止施加電壓(副電源動作指令20),主電源3投入預(yù)定大小的脈沖狀電流(正常放電脈沖)(主電源動作指令21)。此后,經(jīng)過預(yù)定的休止時間后再次重復進行由副電源2在加工間隙施加電壓的循環(huán)。當檢測出加工間隙電壓22在判定時間內(nèi)未上升到判定電平的異常放電時,主電源3不投入脈沖狀電流,或者以加快恢復加工間隙絕緣為目的投入小的脈沖狀電流(異常放電脈沖)。在圖2的B區(qū)間中,主電源3投入小的脈沖狀電流(異常放電脈沖)。圖3是表示平均加工間隙電壓與加工間隙距離之間的關(guān)系的圖表。加工間隙平均電壓越高則加工間隙距離越大。如果利用該關(guān)系將平均加工間隙電壓控制為恒定,則能夠使加工間隙距離為恒定。例如,可以進行比例控制等以便減少平均加工間隙電壓與目標值之間的偏差。如果加工條件為恒定則其斜率應(yīng)該是恒定的,但是其斜率會由于加工間隙的導電性的加工屑的滯留等而發(fā)生變化。例如,相對于在平均加工間隙電壓為60V時加工間隙距離為10μm這樣的廢渣的滯留狀態(tài),當廢渣的滯留增多時圖表的傾斜變急(正常放電少),即使為相同的加工間隙距離加工間隙電壓也降低(正常放電多)。反之,當廢渣的滯留變少時圖表的傾斜變緩,即使為相同的加工間隙距離加工間隙電壓也升高。平均放電延遲時間與加工間隙距離之間的關(guān)系也具有同樣的傾向。圖4是表示在平均加工間隙電壓恒定的條件下進行了加工進給速度控制時的每個預(yù)定時間的正常放電次數(shù)與加工間隙距離之間關(guān)系的圖表。當加工間隙的導電性的加工屑的滯留狀態(tài)發(fā)生了變化時平均加工間隙電壓發(fā)生變化,所以即使進行加工進給速度控制以使平均加工間隙電壓成為恒定,加工間隙距離也不會成為恒定。因此,如果利用該關(guān)系修正加工進給速度,則能夠使加工間隙距離接近于恒定。使用每個預(yù)定時間的異常放電次數(shù)(參照圖5)、或者每個預(yù)定時間的正常放電次數(shù)比例(參照圖6)或異常放電次數(shù)比例(參照圖7)等,也能得到同樣的效果。圖8A是選擇平均加工間隙電壓來作為控制量,基于每個預(yù)定時間的正常放電次數(shù)N“次/ms”來修正目標值時的控制框圖。設(shè)為將修正后的目標值與平均加工間隙電壓(檢測值)之間的偏差乘以常數(shù)增益K來計算加工進給速度。關(guān)于從常數(shù)增益K輸出的加工進給速度,箭頭朝向加工間隙,這表示根據(jù)加工進給速度加工間隙距離進行變動。加工間隙的正常放電次數(shù)N變更修正系數(shù)α。檢測加工間隙的平均加工間隙電壓,求出與修正后的目標值之間的差值。差值與常數(shù)增益K的乘積為加工進給速度。目標值是按照在加工程序的指令塊中記載的電極絲與工件之間的相對移動速度指令計算出的值。作為一個例子,設(shè)目標值=60V、增益K=100mm/分/V。通過實驗得到了以下的關(guān)系,因此據(jù)此,關(guān)于目標值的修正乘以圖8B所示的修正系數(shù)α“%”。表1加工間隙距離正常放電次數(shù)平均加工間隙電壓10μm20次/ms48V10μm20次/ms60V10μm20次/ms72V當使用本控制塊加工了圖9所示的加工間隙距離階梯狀變化的形狀時,加工后的形狀誤差如下那樣得到了改善。表2無修正時有修正時誤差3μm1μm在此使用了平均加工間隙電壓來作為控制量,但是也可以取而代之使用平均放電延遲時間。另外,通過變更目標值來修正了加工進給速度,但是變更檢測值或變更偏差也能夠得到同樣的效果。并且,作為修正方法還考慮以下的方法。在異常放電次數(shù)減少時減慢加工進給速度,在異常放電次數(shù)增加時加快加工進給速度。在正常放電次數(shù)比例增加時減慢加工進給速度,在正常放電次數(shù)比例減少時加快加工進給速度。在異常放電次數(shù)比例減少時減慢加工進給速度,在異常放電次數(shù)比例增加時加快加工進給速度。以上,對本發(fā)明的實施方式進行了說明,但是本發(fā)明并不限于上述實施方式的例子,通過施加適當?shù)淖兏軌蛞愿鞣N其他的方式進行實施。當前第1頁1 2 3