專利名稱：：具有線電極切割功能的電火花加工機(jī)床及線電極切割方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電火花線切割才幾床(wireelectricdischargemachine),更具體地，涉及具有線電極切割功能的電火花加工才幾床(electricdischargemachine)及線電極切割方法。
背景技術(shù)：
：當(dāng)加工多個(gè)工件或從單個(gè)工件中切割出多個(gè)產(chǎn)品時(shí)，電火花線切割機(jī)床通過在工件中預(yù)先形成的加工開始孔順序插入線電極，并執(zhí)行電火花放電加工。在該情況下，對(duì)于執(zhí)行連續(xù)的無人看管的操作的電火花線切割機(jī)床，在本質(zhì)上需要高可靠的自動(dòng)線電極切割/連接功能。使用該功能，線電極在從特定加工開始孔開始的加工完成之后被自動(dòng)切割，并且線導(dǎo)向器被移動(dòng)到加工下一個(gè)加工開始孔的位置。在該位置上，自動(dòng)連接線電極并開始下一個(gè)加工。作為自動(dòng)線電才及切割方法，已知用于線電極的熱熔融切割(thermalfusioncutting)的方法(日本公開專利公開No.2-53528及日本審查專利公開No.7-106498)。該方法將電壓施加到線電極以通過線電極自身的電阻加熱線電極，并且同時(shí)將預(yù)定的張力(tension)施加到線電極，從而熔融切割線電極。與通過使用切割機(jī)等機(jī)械地切割線電極的方法不同，該方法能夠?qū)⒕€電極的切邊形成為尖的形狀(pointedshape)。在線電極連接操作中，因此有可能將線電極平滑地插入導(dǎo)向器以及在工件中形成的加工開始孔。在用于檢測(cè)電火花線切割機(jī)床中的集中的電火花的存在/缺少的集中電火花檢測(cè)裝置中，存在用于檢測(cè)設(shè)于線電極的加工裝置的相對(duì)側(cè)的電阻測(cè)量終端之間的電阻值的變化的技術(shù)(JP53-87089A)。還已知另一種技術(shù)，該技術(shù)基于線電極的電阻值來計(jì)算線電極的溫度狀態(tài)(該線電極前進(jìn)以通過線切割裝置)，并測(cè)量線電極是否達(dá)到易發(fā)生線斷開的溫度狀態(tài)(JP4-30916A)。在電火花線切割機(jī)床中，使用各種類型的線電極，并且根據(jù)線電極的類型，要施加到用于自動(dòng)線電極切割的電壓發(fā)生改變。日本審查的專利公開No.7-106498揭示了一種技術(shù)，該技術(shù)用亍響應(yīng)于要被切割的線電極的大小和類型的輸入來確定線電極切割希望的線張力和電流值。該方法基于由操作員"輸入"切割條件的前提，這造成了問題當(dāng)沒有正確執(zhí)行"輸入"時(shí)，不能正確執(zhí)行線電極切割和連接操作。為了縮短線切割需要的時(shí)間段，可以增加對(duì)線提供的電流以增加線的加熱值，從而縮短線達(dá)到溫度需要的時(shí)間段，在該溫度上或高于該溫度能夠切割線。然而，如果電流太大，則當(dāng)切割線時(shí)線尾成為球形，這使得在線連接時(shí)將線平滑地插入加工開始孔很困難，并造成對(duì)于線連接需要大量時(shí)間的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明在線電極切割和連接操作的自動(dòng)執(zhí)行之前自動(dòng)地測(cè)量線電極的電阻，并以基于測(cè)量的電阻值計(jì)算的電壓或以根據(jù)在存儲(chǔ)器中預(yù)先準(zhǔn)備的表格確定的切割條件來執(zhí)行線切割，從而實(shí)現(xiàn)高可靠性的自動(dòng)線電極連接操作。本發(fā)明的電火花線切割機(jī)床具有熔融切割線電極的功能。該電火花線切割機(jī)床包括電壓施加裝置，用于將電壓施加到線電極；電流測(cè)量裝置，用于測(cè)量3皮施加了電壓的線電極中流過的電流的值；電阻;險(xiǎn)測(cè)裝置，用于基于施加的電壓和電流的測(cè)量值，檢測(cè)線電極的電阻；存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)對(duì)不同類型的線電極的電阻預(yù)定的多個(gè)切割條件；切割條件確定裝置，用于基于由電阻4企測(cè)裝置檢測(cè)到的線電極的電阻和在存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的多個(gè)切割條件，確定線電極的切割條件；以及用于基于由切割條件確定裝置確定的切割條件熔融切割線電極的裝置。存儲(chǔ)裝置可以存儲(chǔ)對(duì)線電極的不同的電阻分別指示切割條件的表格。存儲(chǔ)裝置可以存儲(chǔ)對(duì)線電極的電阻分別指示線電極的類型的第一表格，及對(duì)線電極的類型分別指示切割條件的第二表格。本發(fā)明的線電極切割方法用于具有熔融切割線電極的功能的電火花線切割機(jī)床。該方法包括以下步驟將電壓施加到線電極；測(cè)量被施加了電壓的線電極中流過的電流的值；基于施加的電壓和電流的測(cè)量值，檢測(cè)線電極的電阻；件，確定線電極切割條件；以及基于確定的切割條件熔融切割線電極。通過本發(fā)明，不需要操作員輸入涉及線電極的材料和直徑的信息(該信息是線電極切割處理需要的)就能夠執(zhí)行線電極切割處理，從而能夠防止人為造成的操作錯(cuò)誤。通過具有本發(fā)明的線電極切割功能的線電極切割方法和電火花線切割機(jī)床，能夠?qū)⒕€切邊形成為適于自動(dòng)線連接的尖的形狀(pointedshape)。通過本發(fā)明，能夠?qū)⒂糜趫?zhí)行線電極切割的施加到線電極的電壓調(diào)節(jié)到最優(yōu)值，該電壓值適于該線電極的材料和直徑。通過本發(fā)明，充分控制用于線電極切割的施加的電壓，從而與用于線電極切割的基于電流控制的裝置相比能夠簡化結(jié)構(gòu)。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電火花線切割機(jī)床的結(jié)構(gòu)的示意圖2是示出圖1中示出的控制器3的功能的示意圖3是示出用于施加用于線電極的電阻值的測(cè)量的電壓的電路、電流測(cè)量電路和用于線電極的熔融切割的電源電路的結(jié)構(gòu)的示意圖4是示出線電極的電阻值和作為線電極切割的條件的電壓之間的關(guān)系的圖表；圖5是示出在使線電極的熱值恒定的情況下線電極的電阻值和線電極切割電壓之間的關(guān)系的圖表；圖6是示出由控制器3的CPU執(zhí)行的線切割處理的算法的流程圖。具體實(shí)施例方式下面，將參考本發(fā)明的實(shí)施例。圖1在示意性結(jié)構(gòu)圖中示出本發(fā)明的電火花線切割機(jī)床的一個(gè)實(shí)施例。參考圖1，通過由線驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(未示出)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的巻輪(take-uproller)9進(jìn)給(feed)線電極1，同時(shí)通過制動(dòng)器安裝輪(brake-equippedroller)8、上部導(dǎo)向器4、要加工的工件6及下部導(dǎo)向器5引導(dǎo)線電極。導(dǎo)體lla、llb被連接到線電極l，從電源裝置2經(jīng)由導(dǎo)體lla、lib將用于線熔融切割的電壓施加到線電極1。如圖1所示，為了從相同的電源提供用于識(shí)別線電極的電壓和用于線電極切割的電壓，將線電極電流-險(xiǎn)測(cè)裝置7插入用于線電極切割的電路。為了識(shí)別線電極，將監(jiān)控電壓施加到線電極l以使電流從中流過。線電極電流檢測(cè)裝置7測(cè)量電流的值并將測(cè)量出的值輸出到控制器3?？刂破?確定線電極1的電阻值，并基于線電極1的電阻值識(shí)別線電極的類型。在識(shí)別出線電極1的類型之后，以基于測(cè)量出的電阻值計(jì)算出的電壓或在參考在存儲(chǔ)器中預(yù)先準(zhǔn)備的表格確定的切割條件下，執(zhí)行線切割。用于施加線切割張力的張力施加裝置由制動(dòng)器安裝4侖8和用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)巻輪9的線驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(未示出)的制動(dòng)功能構(gòu)成。在該實(shí)施例中，作為電火花線切割才幾床的控制器的控制器3還用作線切割裝置的控制器。圖2在功能示意圖中示意性地示出圖1中的控制器3?？刂破?包括處理器(CPU)，經(jīng)由總線將程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、具有液晶顯示器LCD的操作面板及輸入/輸出電路連接到該處理器。程序存儲(chǔ)器存儲(chǔ)用于控制各種部件和電火花線切割機(jī)床的控制器的各種程序。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器包括與加工程序相關(guān)聯(lián)的位置數(shù)據(jù)和確定其它加工條件的各種設(shè)置數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器還用作臨時(shí)存儲(chǔ)用于CPU執(zhí)行計(jì)算的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置、加工電源裝置、線炫融切割電源裝置、線纏繞/4i緊控制裝置、張力施加裝置、電流檢測(cè)裝置、電壓檢測(cè)裝置、線尾檢測(cè)裝置、顯示裝置(LCD)及用于控制電火花線切割機(jī)床的其它裝置的運(yùn)動(dòng)控制裝置被連接到輸入/輸出電路。在用于線切割的線切割處理中，控制器3將電壓值的指令供給具有線熔融切割電源裝置的電源裝置2,并將張力值的指令供給張力施加裝置。圖3示意性地示出用于施加測(cè)量線電極的電阻值的電壓和用于線電極的熔融切割的電壓的電源電路的結(jié)構(gòu)。基于由圖3示出的電路測(cè)量的電壓值和由圖1示出的線電極電流檢測(cè)裝置檢測(cè)的電流值，圖2中的控制電路3的CPU計(jì)算線電極的電阻值R。表格1示出與線電極的電阻值R分別對(duì)應(yīng)的線電極切割條件。當(dāng)線電極的電阻值R落在R^R〈R2的范圍內(nèi)時(shí)，使作為線電極切割條件的電壓等于V「并且使作為線電極切割條件的張力等于T"對(duì)于落在R2《R〈R3的范圍內(nèi)的電阻值R，分別使作為線電極切割條件的電壓和張力等于V2和T2。對(duì)于落在R3<R<R4的范圍內(nèi)的電阻值R,分別使作為線電極切割條件的電壓和張力等于V3和T3。表格l線電極的電阻值和切割條件之間的關(guān)系<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表格2示出線電極的電阻值R與線電極的類型之間的關(guān)系。當(dāng)線電極的電阻值R落在《R<R2的范圍內(nèi)時(shí)，確定使用的線電極是由材料制成并具有F,的直徑。對(duì)于落在R2《R〈R3的范圍內(nèi)的電阻值R，確定使用的線電極是由材料M2制成并具有F2的直徑。對(duì)于落在R3《R<R4的范圍內(nèi)的電阻值R,確定使用的線電極是由材料M3制成并具有F3的直徑。表格2線電才及的類型和切割條件之間的關(guān)系<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表格3示出與線電極的類型分別相應(yīng)的切割條件。特定地，對(duì)于由材料M，制成并具有的直徑的線電極，分別使切割電壓和切割張力等于V,和對(duì)于由材料M2制成并具有F2的直徑的線電極，分別使切割電壓和切割張力等于V2和T2,對(duì)于由材料M3制成并具有F3的直徑的線電極，分別使切割電壓和切割張力等于V3和丁3。表格3<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>在控制器3的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中預(yù)先存儲(chǔ)表格1示出的線電極的電阻值R和切割條件(電壓，張力等)之間的關(guān)系?？蛇x擇地，在控制器3的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中預(yù)先存儲(chǔ)表格2示出的線電極的電阻值R和線電極的類型(材料和線電極的直徑)之間的關(guān)系以及表格3示出的線電極的類型和切割條件(電壓，張力等)之間的關(guān)系。通過將存儲(chǔ)器分成表格2和3，能夠識(shí)別線電極的材料和直徑，并能夠容易地將關(guān)于線電極切割條件的現(xiàn)有數(shù)據(jù)遷移到本發(fā)明的電火花加工機(jī)床中。圖4示出表格1中示出的線電極的電阻值R和將要施加到線電極的切割電壓(該電壓是線電極切割條件中的一個(gè)條件)之間的關(guān)系，并顯示基于由圖2中的控制器3的CPU計(jì)算的線電極的電阻值R能夠確定將要施加到線電極的電壓V。圖5示出在將使線電極的熱值恒定的電壓最優(yōu)化的情況下線電極的電阻值R和切割電壓之間的關(guān)系。假設(shè)由P表示線電極的熱值，由V表示施加到線電極的電壓，由I表示流過線電極的電流，以及由R表示線電極的電阻值，則滿足由表達(dá)式(1)表示的關(guān)系P=VI=V2/R...(1)。從表達(dá)式(1)獲得表達(dá)式(2):V-板…(2)。由于熱值恒定，因此由圖5示出的曲線圖表示線電極切割電壓和線電極電阻值之間的關(guān)系。圖6在流程圖中示出由控制器3的CPU執(zhí)行的線切割處理的算法。在工件6的一個(gè)位置完成電火花加工之后，充分執(zhí)行線切割處理。首先，為了測(cè)量線電極l的電阻值，經(jīng)由導(dǎo)體將預(yù)定電壓施加到線電極l(步驟S1)，并測(cè)量此時(shí)流過線電極1的電流的值(步驟S2)。根據(jù)在步驟Sl施加到線電極1的電壓和在步驟S2測(cè)量的流過線電極1的電流的值，計(jì)算線電極的電阻值(步驟S3)。基于在步驟S3中計(jì)算出的線電極1的電阻值，讀出在存儲(chǔ)器中的線電4l切割條件存儲(chǔ)部中預(yù)先存儲(chǔ)的切割條件(預(yù)定電壓值和預(yù)定張力值)(步驟S4)。預(yù)先設(shè)置預(yù)定電壓值和預(yù)定張力值作為將熔融切割線的切邊形成為尖的形狀的條件。切割條件不僅包括將要施加到線電極的電壓和張力值，還包括例如線電極溫度和從電壓施加開始過去的時(shí)間段等參數(shù)。隨后，驅(qū)動(dòng)張力施加裝置以將預(yù)定值的張力施加到線電極1(步驟S5)，并從電源裝置2將預(yù)定電壓施加到線電極1(步驟S6)。測(cè)量從線切割開始過去的時(shí)間段的計(jì)時(shí)器被復(fù)位并然后被開啟(步驟S7),于是流程進(jìn)入步驟S8。在步驟S8，監(jiān)控從線切割開始過去的并由計(jì)時(shí)器測(cè)量的時(shí)間段是否達(dá)到預(yù)定的時(shí)間段。在步驟S9中，確定是否在施加預(yù)定電壓的預(yù)定時(shí)間段過去之后切割線電極，如果答案是否，則重復(fù)該確定。當(dāng)在步驟S9中確定切割線電極1時(shí)，停止張力的施加(步驟SIO)，停止來自電源裝置2的電壓的施加(步驟Sll),并完成線切割處理。應(yīng)該注意，在完成在單個(gè)初始位置上的線切割加工操作時(shí)執(zhí)行步驟Sl到步驟S4的處理，從而獲得線電極的電阻值R,該值然后被存儲(chǔ)到控制器3的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。在下一個(gè)位置，可以使用線電極的被存儲(chǔ)的電阻值R，由此能夠省略線電極的電阻值R的進(jìn)一步的測(cè)量。權(quán)利要求1.一種具有熔融切割線電極的功能的電火花線切割機(jī)床，包括電壓施加裝置，用于將電壓施加到線電極；電流測(cè)量裝置，用于測(cè)量被施加了電壓的線電極中流過的電流的值；電阻檢測(cè)裝置，用于基于施加的電壓和電流的測(cè)量值，檢測(cè)線電極的電阻；存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)對(duì)不同類型的線電極的電阻而預(yù)先確定的多個(gè)切割條件；切割條件確定裝置，用于基于由所述電阻檢測(cè)裝置檢測(cè)到的線電極的電阻和在所述存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的多個(gè)切割條件，確定線電極的切割條件；以及用于基于由所述切割條件確定裝置確定的切割條件熔融切割線電極的裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花線切割機(jī)床，其中，所述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)一表格，該表格對(duì)線電極的不同電阻分別指示切割條件。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花線切割機(jī)床，其中，所述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)第一表格和第二表格，第一表格對(duì)線電極的電阻分別指示線電極的類型，第二表格對(duì)線電極的類型分別指示切割條件。4.一種線電極切割方法，用于具有熔融切割線電極的功能的電火花線切割機(jī)床，包括以下步驟將電壓施加到線電極；測(cè)量被施加了上述電壓的線電極中流過的電流的值；基于施加的電壓和電流的測(cè)量值，檢測(cè)線電極的電阻；基于檢測(cè)到的線電極的電阻和對(duì)不同類型的線電極的電阻預(yù)先確定的多個(gè)切割條件，確定線電極切割條件；以及基于確定的切割條件熔融切割線電極。全文摘要本發(fā)明提供一種具有線電極切割功能的電火花加工機(jī)床及線電極切割方法，本發(fā)明不需要操作員輸入涉及線電極的材料或直徑的信息就能夠執(zhí)行線電極切割處理。電流測(cè)量裝置測(cè)量流過線電極的電流的值，對(duì)該線電極施加了電壓?；谑┘拥碾妷汉碗娏鞯臏y(cè)量值，檢測(cè)線電極的電阻。對(duì)不同類型的線電極的電阻預(yù)先確定并存儲(chǔ)多個(gè)切割條件?；跈z測(cè)的線電極的電阻和存儲(chǔ)的多個(gè)切割條件，確定線電極的切割條件，并基于由此確定的切割條件熔融切割線電極。文檔編號(hào)B23H7/02GK101412130SQ20081021517公開日2009年4月22日申請(qǐng)日期2008年9月10日優(yōu)先權(quán)日2007年10月18日發(fā)明者古川博之,川原章義申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社