專利名稱：：金屬線放電加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種金屬線放電加工裝置，其使金屬線電極與導(dǎo)電性的工件之間形成的加工間隙內(nèi)產(chǎn)生放電以對(duì)工件進(jìn)行加工。本發(fā)明尤其涉及一種將具有不同厚度的工件加工成制品的金屬線放電加工裝置。
背景技術(shù)：
：一般而言，金屬線放電加工裝置具有金屬線電極，所述金屬線電極被鉛垂地支撐在一對(duì)金屬線導(dǎo)桿(wireguide)間。在加工過程中，金屬線電極在水平的XY平面內(nèi)移動(dòng)，并朝加工間隙噴射介電性液。典型的介電性液是具有5X104IX105Ω··cm的電阻率的水。金屬線放電加工裝置對(duì)加工間隙施加電壓脈沖(pulse)以產(chǎn)生放電。通過電壓的施力口，介電性液離子(ion)化，從而在加工間隙內(nèi)產(chǎn)生放電。其結(jié)果，電流經(jīng)由加工間隙而流動(dòng)，導(dǎo)通(ON)時(shí)間開始。導(dǎo)通時(shí)間也被稱作持續(xù)時(shí)間。當(dāng)導(dǎo)通時(shí)間結(jié)束時(shí)，金屬線放電加工裝置停止電流的供給而開始斷開(OFF)時(shí)間。斷開時(shí)間也被稱作休止時(shí)間。金屬線放電加工裝置在斷開時(shí)間結(jié)束時(shí)，再次對(duì)加工間隙施加電壓。這樣，電流脈沖被反復(fù)供給至加工間隙，從而工件的材料被去除。為了協(xié)調(diào)材料去除速度、面粗糙度以及形狀精度，金屬線放電加工過程(process)被分割成數(shù)次加工階段。在金屬線放電加工過程之前，先對(duì)各加工階段決定XY平面內(nèi)的工具路徑與加工條件。首先，金屬線電極在第I工具路徑上移動(dòng)，工件通過大能量(energy)而粗略地成形。此種粗略加工被稱作“粗切割(firstcut)”。當(dāng)粗切割結(jié)束時(shí)，在切斷面上殘留有多余的材料，切斷面的面粗糙度不滿足要求。接下來，切斷面通過小能量而以高形狀精度受到精加工。此種精加工包括數(shù)次加工階段，被總稱作“二次切割(secondcut)”。在二次切割中，越往后的加工階段，加工間隙越小，工具路徑越接近制品的輪廓。多余的材料被一點(diǎn)點(diǎn)地去除，從而滿足對(duì)形狀精度和面粗糙度的要求。專利文獻(xiàn)I專利文獻(xiàn)5公開了一種金屬線放電加工裝置，其檢測(cè)工件的厚度(以下稱作“板厚”)并根據(jù)板厚來變更加工條件。加工條件例如為導(dǎo)通時(shí)間、斷開時(shí)間、電流脈沖的波峰(peak)、介電性液的噴射壓力。這些文獻(xiàn)的金屬線放電加工裝置中，在板厚急遽變化的位置(以下稱作“階差位置”)，加工條件的變更有時(shí)會(huì)有所延遲。專利文獻(xiàn)6公開了一種金屬線放電加工裝置，其基于工件的三維形狀數(shù)據(jù)(data)來算出板厚，并根據(jù)板厚來變更加工條件。三維形狀數(shù)據(jù)例如通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAidedDesign,CAD)裝置而制作?；谌S形狀數(shù)據(jù)而推算的階差位置有時(shí)與實(shí)際的階差位置不同。先前技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I:日本專利特公昭59-332號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本專利特公昭63-25889號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本專利特公平2-29453號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日本專利3237895號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5:日本專利3399736號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6:日本專利特開2007-290088號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的課題本發(fā)明的目的在于提供一種金屬線放電加工裝置，通過更準(zhǔn)確地指定階差位置，能夠在階差位置的附近順暢地變更加工條件。用以解決課題的技術(shù)手段一種金屬線放電加工裝置，使金屬線電極(8)在制品輪廓(P)朝偏移(offset)方向偏移后的工具路徑(Q)上移動(dòng)，將厚度發(fā)生變化的工件(7)加工成制品，此金屬線放電加工裝置包括階差位置推算機(jī)構(gòu)(21)，基于所述制品的三維形狀數(shù)據(jù)來推算所述工件的厚度急遽變化的階差位置，以生成推算階差位置(Ps);階差位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)(37)，在所述工件的加工過程中檢測(cè)所述工件的實(shí)際的階差位置(Qs);以及階差位置修正機(jī)構(gòu)(38)，基于所述實(shí)際的階差位置來修正所述推算階差位置。只要推算階差位置(Ps)存在于制品輪廓(P)上，實(shí)際的階差位置(Qs)存在于工具路徑(Q)上即可。階差位置修正機(jī)構(gòu)(38)只要將推算階差位置(Ps)修正為實(shí)際的階差位置(Qs)朝所述偏移方向的相反方向移動(dòng)后的位置即可。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，推算階差位置基于在粗切割過程中檢測(cè)出的實(shí)際的階差位置而受到修正。因此，在二次切割中，能夠基于更準(zhǔn)確的階差位置來變更加工條件。圖I是表示本發(fā)明的金屬線放電加工裝置的正視圖。圖2是主要表示圖I中的NC裝置的框圖。圖3是表示工件的一例的平面圖。圖4是表示圖3的工件的一例的側(cè)視圖。圖5是表示金屬線放電加工裝置的動(dòng)作的流程圖具體實(shí)施例方式參照附圖，對(duì)本發(fā)明的金屬線放電加工裝置進(jìn)行說明。如圖I中所示，加工槽5安裝在機(jī)架(bed)上。平臺(tái)(table)6設(shè)在加工槽5中，工件7被固定在平臺(tái)6上。加工槽5被介電性液填滿。金屬線電極8由上側(cè)金屬線導(dǎo)桿及下側(cè)金屬線導(dǎo)桿來鉛垂地支撐著。上側(cè)金屬線導(dǎo)桿被收容在上噴嘴(nozzle)組件3中，下側(cè)金屬線導(dǎo)桿被收容在下噴嘴組件4中。上下噴嘴組件3、4以夾著工件7的方式而配置。上下噴嘴組件3、4具備向金屬線電極8噴射介電性液的噴嘴。金屬線放電加工裝置包括CAD裝置10、計(jì)算機(jī)輔助制造(ComputerAidedManufacturing,CAM)裝置20以及數(shù)字控制(NumericalControl,NC)裝置30。金屬線放電加工裝置更具備電源裝置(未圖示)，所述電源裝置對(duì)工件7與金屬線電極8之間形成的加工間隙施加電壓。通過執(zhí)行被讀入通用電腦的輔助存儲(chǔ)裝置中的CAD程序(program)，CAD裝置10得以實(shí)現(xiàn)。通過CAD程序的執(zhí)行，獲得制品的三維形狀數(shù)據(jù)。該三維形狀數(shù)據(jù)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(network)11被輸出至CAM裝置20。如圖2中所示，CAM裝置20作為階差位置推算機(jī)構(gòu)21發(fā)揮功能，所述階差位置推算機(jī)構(gòu)21基于制品的三維形狀數(shù)據(jù)，推算出制品輪廓P上的第I板厚tl急遽變成第2板厚t2的階差位置Ps。如圖3中所示，階差位置Ps存在于制品輪廓P上。制品輪廓P也被稱作程序軌跡。階差位置推算機(jī)構(gòu)21與板厚數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)地生成推算階差位置Ps。而且，CAM裝置20作為NC程序生成機(jī)構(gòu)22發(fā)揮功能，所述NC程序生成機(jī)構(gòu)22生成用于執(zhí)行金屬線放電加工的NC程序。NC程序包括推算階差位置Ps、控制開始位置P1、控制結(jié)束位置2、板厚數(shù)據(jù)七132、偏移量δ以及偏移方向。如圖4中所示，工件7在控制開始位置Pl處具有第I板厚tl，工件7在控制結(jié)束位置P2處具有第2板厚t2?？刂崎_始位置Pl與控制結(jié)束位置P2規(guī)定了控制范圍d。當(dāng)金屬線電極8位于控制范圍d內(nèi)時(shí)，第I加工條件可順暢地變更為第2加工條件。第I加工條件適合于第I板厚tl，第2加工條件適合于第2板厚t2。由于加工條件的急遽變更有時(shí)會(huì)導(dǎo)致金屬線電極8的斷裂，因此須規(guī)定控制范圍d。金屬線電極8在加工過程中于XY平面上移動(dòng)的路徑(以下稱作“工具路徑”)Q如圖3中所示。工具路徑Q是制品輪廓P向偏移方向偏移了偏移量S的線。偏移方向是相對(duì)于制品輪廓P的法線方向。如圖2中所示，NC裝置30包含輸入裝置31、存儲(chǔ)裝置32、處理裝置33，且具有下述功能，即，修正制品輪廓P上的推算階差位置PS，并且進(jìn)行金屬線放電加工。輸入裝置31例如包含鍵盤(keyboard)、鼠標(biāo)(mouse)。操作者能夠使用輸入裝置31來指示NC程序的執(zhí)行。存儲(chǔ)裝置21例如包含硬盤(harddisk)，能夠存儲(chǔ)NC程序。NC程序是用于對(duì)工件(work)7進(jìn)行放電加工的程序。NC程序22包括使金屬線電極8移動(dòng)的指令與對(duì)加工槽5供給介電性液的指令。處理裝置33包含中央處理器(CentralProcessingUnit,CPU)以及存儲(chǔ)器(memory)。處理裝置33作為NC程序讀出機(jī)構(gòu)35、放電加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)332、階差位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)37、階差位置修正機(jī)構(gòu)38發(fā)揮功能，在NC程序中的推算階差位置Ps的修正時(shí)發(fā)揮主要作用。NC程序讀出機(jī)構(gòu)35具有下述功能，即，根據(jù)操作者使用輸入裝置31輸入的指令，從存儲(chǔ)裝置32讀出NC程序。放電加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)36通過使控制開始位置Pl朝偏移方向僅移動(dòng)偏移量S，從而求出工具路徑Q上的實(shí)際的控制開始位置Q1。同樣地，基于控制結(jié)束位置P2而求出工具路徑Q上的實(shí)際的控制結(jié)束位置Q2。放電加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)36在金屬線電極8從位置Ql朝位置Q2移動(dòng)的期間，從第I加工條件逐漸切換到第2加工條件。階差位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)37具有下述功能，即，在每個(gè)加工階段檢測(cè)實(shí)際的階差位置Qs0實(shí)際的階差位置Qs存在于工具路徑Q上。如圖2中所示，階差位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)37連接至位置檢測(cè)器40、放電次數(shù)檢測(cè)器41以及平均間隙電壓檢測(cè)器42。階差位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)37能夠僅在金屬線電極8位于控制范圍d內(nèi)時(shí),每當(dāng)取樣(sampling)時(shí)間At來獲取放電次數(shù)與平均間隙電壓。平均間隙電壓是加工間隙的電壓的平均值。位置檢測(cè)器40是為了檢測(cè)金屬線電極8在工具路徑Q上的位置而設(shè)。階差位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)37基于檢測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)式1，每當(dāng)取樣時(shí)間At運(yùn)算工件7的板厚T。[數(shù)式I]權(quán)利要求1.一種金屬線放電加工裝置，使金屬線電極(8)在制品輪廓(P)朝偏移方向偏移后的工具路徑(Q)上移動(dòng)，將厚度發(fā)生變化的工件(7)加工成制品，所述金屬線放電加工裝置的特征在于包括階差位置推算機(jī)構(gòu)，基于所述制品的三維形狀數(shù)據(jù)來推算所述工件的厚度急遽變化的階差位置，以生成推算階差位置；階差位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)，在所述工件的加工過程中檢測(cè)所述工件的實(shí)際的階差位置；以及階差位置修正機(jī)構(gòu)，基于所述實(shí)際的階差位置來修正所述推算階差位置。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬線放電加工裝置，其特征在于，所述推算階差位置存在于所述制品輪廓上，所述實(shí)際的階差位置存在于所述工具路徑上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬線放電加工裝置，其特征在于，所述階差位置修正機(jī)構(gòu)將所述推算階差位置修正為使所述實(shí)際的階差位置朝所述偏移方向的相反方向移動(dòng)后的位置。全文摘要一種金屬線放電加工裝置，其使用金屬線電極(8)來將厚度發(fā)生變化的工件(7)加工成制品。金屬線電極(8)在制品輪廓(P)朝偏移方向偏移后的工具路徑(Q)上移動(dòng)。金屬線放電加工裝置包括階差位置推算機(jī)構(gòu)(21)，基于制品的三維形狀數(shù)據(jù)來推算工件的厚度急遽變化的階差位置，以生成推算階差位置(Ps)。金屬線放電加工裝置更包括階差位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)(37)，在工件的加工過程中檢測(cè)工件的實(shí)際的階差位置(Qs)；以及階差位置修正機(jī)構(gòu)(38)，基于實(shí)際的階差位置來修正推算階差位置。文檔編號(hào)B23H7/02GK102639273SQ20108004684公開日2012年8月15日申請(qǐng)日期2010年10月19日優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日發(fā)明者向后正記,土肥祐三申請(qǐng)人:株式會(huì)社沙迪克