专利名称：检测加工状态求出加工间隙的平均电压的电火花线切割机的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够检测电火花线切割机的加工状态的电火花线切割机。
背景技术：
在放电加工中，对加工液中的电极和工件施加电压，产生电弧放电。在通过该放电的热使工件熔融的同时，加工液被急剧加热，引起气化爆炸，将熔融的工件吹散。通过高频度地重复该过程，使加工行进。另外，通过放电产生的小的放电痕迹汇聚而形成加工面，因此，各个放电痕迹的大小决定表面粗糙度。因此，公知对加工间隙施加交流高频电压(参照图1)，以高频度重复短的时间宽度的放电，由此，能够得到的细微的加工面。例如，在日本特开昭61-260915号公报中，公开了用IMHz 5MHz的交流高频电压进行加工，由此得到IymRmax以下的表面粗糙度的加工面。但是，在用交流高频电压进行加工时，难以进行加工状态的详细检测，在加工精度这点有很大的改善余地。在放电加工中，一般测定加工间隙电压的绝对值的平均，判断加工状态，控制电极的进给速度，或变更控制加工条件。加工间隙的平均电压大致表示加工间隙的间隙距离，因此，只要使加工间隙的平均电压恒定地进行电极的进给控制，就能够得到高精度的加工形状。但是，当成为数MHz以上的交流高频电压时，存在用于得到平均电压的检测电路的响应恶化，测定误差变大的问题。另外，当成为高频时，也无法忽视电压施加电路的部件的微小的特性偏差，因此，在每个设备中发生加工电压的偏差。因此，当根据这样的信息进行轴的进给控制时，发生针对每个设备加工结果不同的问题。因此，检测平均电压进行控制的问题较多，不得不使电极的进给恒定等，成为加工精度提高的障碍。
作为其对策，在国际公开第2004/022275号公报中，公开了如下技术:对交流高频波叠加施加直流电压，通过低通滤波器仅提取加工间隙电压的低频电压成分，随着该电压的变化来控制电极的进给。在该方法中，平均电压不为零，因此在使用水作为加工液时，有可能在工件或切割加工机本体引起电蚀。另外，另外，因为使用低通滤波器，所以在放电状态急剧变化的情况下响应变差，有可能无法追随。而且，在根据加工形状加工间隙的加工液的流动变化，在加工间隙滞留的加工屑的浓度变化时，即使放电状态不变化，也存在加工间隙的阻抗变化，平均电压变化的情形，因此有时平均电压不能正确反映放电频度等的加工状态。作为平均电压以外的放电特性值，有每单位时间的放电次数。在日本特开2002-254250号公报中公开了检测该每单位时间的放电次数，控制电极的进给速度或休止时间、加工液的强度的技术。放电次数是比平均电压难以受到加工屑的密度或加工液的电阻率等外部干扰的影响的指标，在日本特开2010-280046号公报中公开了在交流高频加工时对放电次数进行判别计数的技术。但是，对于通过交流高频电压加工的高精度加工区域，以往，无法进行放电次数的检测，因此，没有充分了解放电次数和最佳电极进给控制的关系，即使能够对放电次数进行计数，也没有在加工控制中有效地利用放电次数的具体的手段。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种电火花线切割机，其在通过交流高频电压的高精度加工区域中，判定每个电压施加循环的加工状态，根据该每单位时间的施加循环次数求出平均电压，由此，在由于外部干扰，模拟的平均电压受到影响的情况下，也能够求出准确依存于加工状态的平均电压，能够准确地控制电极的进给速度和其它的加工条件设定。在本发明的电火花线切割机的第一方式中，具备:电压施加部，其以I微秒以下的周期在线电极和工件间的加工间隙施加正极性和负极性的两极性的电压，在各个电压施加之间设置电压施加时间以上的休止时间；加工间隙电压检测部，其检测在所述加工间隙产生的加工间隙电压；施加循环次数计数部，其按照每单位时间对所述电压施加部施加的电压的施加循环次数进行计数；开路判别部，其判别在通过所述加工间隙电压检测部检测出的加工间隙电压成为预定的开路判定电压电平以上后不产生放电的开路状态；开路次数计数部，其按照每单位时间对所述开路判别部判定为开路状态的电压施加循环次数进行计数，来作为开路次数；放电判别部，其判别通过所述加工间隙电压检测部检测出的加工间隙电压成为预定的放电判定电压电平以上后，产生放电，加工间隙电压成为所述放电判定电压电平以下的放电状态；以及放电次数计数部，其以每单位时间对所述放电判别部判定为放电状态的电压施加循环次数进行计数，来作为放电次数。然后，根据预先决定的与开路状态的加工间隙电压对应的第一电压、预先决定的与放电状态的加工间隙电压对应的第二电压、所述施加循环次数计数部计数得到的每单位时间的电压施加循环次数、所述开路次数计数部计数得到的每单位时间的开路次数以及所述放电次数计数部计数得到的每单位时间的放电次数，求出所述加工间隙的平均电压。能够通过下式求 出所述加工间隙的平均电压，加工间隙平均电压=[(开路次数X第一电压)+ (放电次数X第二电压)]/ (施加循环次数)。按照所述电压施加部的电源电压、工件板厚度、线径、工件材质中的至少一个，使判别所述开路状态、放电状态的各判定电压电平中的至少一个可变。按照所述电压施加部的电源电压、工件板厚度、线径、工件材质中的至少一个，使所述预先决定的所述第一电压或第二电压中的至少一个可变。在本发明的电火花线切割机的第二方式中，具备:电压施加部，其以I微秒以下的周期在线电极和工件间的加工间隙施加正极性和负极性的两极性的电压，在各个电压施加之间设置电压施加时间以上的休止时间；加工间隙电压检测部，其检测在所述加工间隙产生的加工间隙电压；施加循环次数计数部，其按照每单位时间对所述电压施加部施加的电压的施加循环次数进行计数；开路判别部，其判别在所述加工间隙电压检测部检测出的加工间隙电压成为预定的开路判定电压电平以上后不产生放电的开路状态；开路次数计数部，其按照每单位时间对所述开路判别部判定为开路状态的电压施加循环次数进行计数，来作为开路次数；放电判别部，其判别所述加工间隙电压检测部检测出的加工间隙电压成为预定的放电判定电压电平以上后，产生放电，加工间隙电压成为所述放电判定电压电平以下的放电状态；放电次数计数部，其按照每单位时间对所述放电判别部判定为放电状态的电压施加循环次数进行计数，来作为放电次数；短路判别部，其判别在一个电压施加循环的期间通过所述加工间隙电压检测部检测出的加工间隙电压不成为预定的短路判定电压电平以上的短路状态；以及短路次数计数部，其按照每单位时间对所述短路判别部判定为短路状态的电压施加循环次数进行计数，来作为短路次数。并且，根据预先决定的与开路状态的加工间隙电压对应的第一电压、预先决定的与放电状态的加工间隙电压对应的第二电压、预先决定的与短路状态的加工间隙电压对应的第三电压、所述施加循环次数计数部计数得到的每单位时间的电压施加循环次数、所述开路次数计数部计数得到的每单位时间的开路次数、所述放电次数计数部计数得到的每单位时间的放电次数以及所述短路次数计数部计数得到的每单位时间的短路次数，来求出所述加工间隙的平均电压。通过下式求出所述加工间隙的平均电压，加工间隙平均电压=[(开路次数X第一电压)+ (放电次数X第二电压)+ (短路次数X第三电压)]/ (施加循环次数)。按照所述电压施加部的电源电压、工件板厚度、线径、工件材质中的至少一个，使判别所述开路状态、放电状态、短路状态的各判定电压电平中的至少一个可变。按照所述电压施加部的电源电压、工件板厚度、线径、工件材质中的至少一个，使所述预先决定的第一电压、第二电压、第三电压中的至少一个可变。在本发明的电火花线切割机的第三方式中，具备:电压施加部，其以I微秒以下的周期在线电极和工件 间的加工间隙施加正极性和负极性的两极性的电压，在各个电压施加之间设置施加时间以上的休止时间；加工间隙电压检测部，其检测在所述加工间隙产生的加工间隙电压；施加循环次数计数部，其按照每单位时间对所述电压施加部施加的电压的施加循环次数进行计数；短路判别部，其判别在一个电压施加循环的期间通过所述加工间隙电压检测部检测出的加工间隙电压不成为预定的短路判定电压电平以上的短路状态；以及短路次数计数部，其按照每单位时间对所述短路判别部判定为短路状态的电压施加循环次数进行计数，来作为短路次数。并且，根据预先决定的与开路以及放电的状态的加工间隙电压对应的第四电压、所述施加循环次数计数部计数得到的每单位时间的施加循环次数以及所述短路次数计数部计数得到的每单位时间的短路次数，来求出所述加工间隙的平均电压。通过下式求出所述加工间隙的平均电压，加工间隙平均电压=(施加循环次数一短路次数)X第四电压/施加循环次数。按照所述电压施加部的电源电压、工件板厚度、线径、工件材质中的至少一个，使判别所述短路状态的判定电压电平可变。按照所述电压施加部的电源电压、工件板厚度、线径、工件材质中的至少一个，使所述预先决定的第四电压可变。根据本发明，能够提供一种电火花线切割机，其在通过交流高频电压的高精度加工区域中，判定每个电压施加循环的加工状态，根据该每单位时间的施加循环次数来求出平均电压，由此，在由于各种外部干扰而模拟的平均电压变动的情况下，也能够求出依存于正确的加工状态的平均电压，能够根据加工状态准确地控制电极的进给速度等。
本发明的上述的以及其它的目的和特征可以通过参照附图的以下的实施例的说明而明了。图1是电火花线切割机的概要结构图。图2A 图2C说明以一微秒以下的周期在线电极I和被加工物2之间的加工间隙，施加正极性和负极性的两极电压，在各个电压施加之间设置施加时间以上的休止时间的例子。图3A 图3C说明使用了图2k 图2C的加工间隙电压施加方法的加工中的开路、放电、短路的各状态的判别方法。图4说明在加工状态检测装置中包含的加工状态判定电路的一例。图5是图4的加工状态判定电路的时序图。
具体实施例方式本发明的电火花线切割机在正负两极性的电压施加之间，设置施加时间以上的休止时间，将电压波形加工成梯形波。然后，针对每个电压施加，将加工间隙状态划分为开路、放电、短路等，对电压施加循环次数进行计数，根据该次数来计算平均加工电压，识别加工状态。这样，进行电极进给速度和其它的加工条件的控制。图1是电火花线切割机的概要结构图。在电火花线切割机内的放电加工部中，在线电极I的行进路径上设置加工槽(未图示)。加工槽被注满加工液。线电极I和被加工物2经由作为加工电压供给电缆的供电线5与作为电火花线切割用的高频电源装置的加工电源4连接。·加工电源4具备直流电压源41、构成桥电路的高速开关元件42、电压施加串联电阻43。电压施加串联电阻43限制来自加工电源4的输出电流，并且具有抑制加工电源4和加工间隙的振动的效果。加工电源4根据来自加工电源控制装置8的指令，在线电极I和被加工物2间的加工间隙施加加工电源输出(参照图2A-图2C)，经由供电线5以及供电部6施加在线电极I上。被加工物2经由供电线5与加工电源4连接。另外，在图1中，为了简化仅表不了一方的极性。加工电源控制装置8从数值控制装置9接收与施加时间、休止时间以及检测时间有关的指令。加工电源控制装置8根据来自数值控制装置9的指令控制加工电源4。加工电源控制装置8与检测时间对应，在每个施加循环产生脉冲。另外，关于施加时间、休止时间以及检测时间，使用图2A-图2C、图3A-图3C进行说明。加工状态检测装置7检测在线电极I和被加工物2之间的加工间隙产生的电压。根据检测出的在加工间隙中产生的电压，通过在加工状态检测装置7中包含的加工状态判定电路(参照图4)，求出每单位时间的施加循环次数和开路次数、放电次数以及短路次数。将这些每单位时间的施加循环次数(q)和开路次数(r )、放电次数(s )、短路次数(w)的数据发送到数值控制装置9。数值控制装置9根据从加工状态检测装置7发送的每单位时间的施加循环次数和开路次数、放电次数、短路次数来控制伺服驱动装置10。通过伺服驱动装置10驱动伺服电动机3a、3b，使线电极I和被加工物2相对移动，由此对被加工物2进行放电加工。
图2A-图2C是说明在线电极I和被加工物2间的加工间隙，以I微秒以下的周期施加正极性和负极性的两极性的电压，在各个电压施加之间，设置施加时间以上的休止时间来施加电压的例子。图2A表示图1所示的高速开关元件42的接通指令。图2B表示从加工电源4输出的加工电源输出的波形。图2C是在加工间隙11施加的根据图2B的加工电源输出产生的加工间隙电压的波形。在图2A-图2C中交替地施加正极性和负极性，但是也可以连续两次以上施加正极性，或者连续两次以上施加负极性。在该方式中，在加工间隙11以及供电线5中存在寄生电容，因此，在没有产生放电的情况下，为可以忽视电压降低的程度。因此，休止时间过程中，电压波形几乎为平坦，加工间隙电压波形大致为梯形。然后，使用图3A-图3C说明使用了图2A-图2C的加工间隙电压施加方法的加工中的开路、放电、短路的各状态的判别方法。在图3A-图3C中，将开始施加正极性或者负极性电压，停止施加，然后开始施加正极性或负极性电压的期间设为一个施加循环。符号Tl表示将各施加循环的施加开始设为时间的起点，直到在各施加循环中进行状态判定为止的时间。在Tl的开始时刻在加工间隙施加加工电压，在Tl的结束时刻检测开路、放电、短路等加工状态。Vl是开路判定电压电平，在Tl的结束时刻，在加工间隙电压的绝对值为开路判定电压Vl以上时，将该加工间隙状态判定为“开路状态”。V2是放电判定电压电平。电压施加开始后，在加工间隙电压的绝对值一旦成为该放电判定电压电平V2以上后，在Tl的结束时刻，在加工间隙电压的绝对值为放电判定电压V2以下时，将该加工间隙状态判定为“放电状态”。V3是短路判定电压，在从电压施加开始到Tl的结束时刻的期间，在一次也没有成为短路判定电压电平V3以上时，将该加工间隙状态判定为“短路状态”。另外，在图3B中，Tl的结束时刻为一个施加循环的结束时刻，但是如图3C所示，也可以作为在一个施加循环的施加时间后，休止时间内的任意一个时刻(即，从开始向加工间隙11 (参照图4)施加电压开始经过某一定时间后的时刻)。另外，在图3B以及图3C中，记载了判定电压电平的绝对值 Vl > V2 > V3，但是，只要满足Vl > V2且Vl > V3的条件，适当地设定。一般来说，存在加工电源电压越高，施加时间越长，或者，工件板厚度越薄，开路电压、放电后的电压、短路电压越高的倾向，因此，与此对应较高地设定各判定电压能够防止误判定。图4表示在加工状态检测装置7中包含的加工状态判定电路的一例，另外，图5是该加工状态判定的时序图。在本实施方式中，为了简单仅附带一方的极性进行记载，但是，关于另一方的极性也同样地进行加工状态判定，通过对该计数值求出总和，对于两极性电压施加也能够进行加工状态次数的计数。从在加工电源控制装置8中包含的电压施加定时发生器14输出用于将加工电源4中包含的高速开关元件42 (参照图1)设为接通状态的电压施加指令(a)、SR闩锁的复位指令(b)、判定时刻指令(C)的各信号。另外，如图5所示，复位指令(b)以及在Tl的结束时刻输出的判定时刻指令(C)的各信号都是单触发脉冲信号。按照图5所示的时序图说明加工状态判定处理的步骤。当电压施加指令(a)接通时，在加工间隙11施加电压，加工间隙电压分压器12的输出(d)上升。当来自加工间隙电压分压器12的输出信号(d)为开路判定电压电平V1、放电判定电压电平V2、短路判定电压电平V3以上时，与其对应，比较器21、22、23的各自的输出(e)、(g)、(k)分别为高电平。由此，设置SR闩锁25、26，来自SR闩锁25的Q端子的输出(i)成为高电平，来自SR闩锁26的*Q端子的输出(m)变为低电平。进而，比较器22的输出(g)通过反相器24被反相，信号(h)成为低电平。该状态一直持续到判定时刻，当输出判定时刻指令脉冲(c)时，与门27的输出(f)成为高电平，与门28的输出(j)以及与门29的输出(η)分别成为低电平，结果，仅计数器31以及计数器32计数，施加循环次数(q)和开路次数(r)加I。然后，当从电压施加定时发生器11输出了复位指令(b)时，SR闩锁25、26被复位，来自SR闩锁25的Q端子的输出(i)成为低电平，来自SR闩锁26的*Q端子的输出(m)成为高电平，但是，在该例中，比较器22、23的输出为高电平，因此再次设置SR H锁25、26，输出(i)恢复高电平，输出(m)恢复低电平。然后，从电压施加定时发生器14再次输出电压施加指令(a)，加工间隙电压维持开路判定电压电平Vl以上的状态。然后，当产生放电时，加工间隙电压急剧降低到电弧电压程度，比较器21、22、23的输出(e)、(g)、(k)也都成为低电平。此时，电压施加指令(a)已经成为低电平，高速开关元件42关断，因此，至少该状态被维持到输出下一电压施加指令为止。当到达下一判定时刻时，从电压施加定时发生器14输出判定时刻指令脉冲(C)。此次，比较器21的输出(e)为低电平，因此，与门27的输出也为低电平，另外，SR H锁26的输出(m)也为低电平，与门29的输出(η)也为低电平，计数器32、34不计数。另一方面，与门28的输入(h)、(i)为高电平，因此输出也为高电平，计数器33计数。如上所述，此次，仅计数器31、33计数，施加循环次数(q)和放电次数(s)加I。然后，当从电压施加定时发生器14输出了复位指令(b)时，SR闩锁25、SR闩锁26分别被复位，SR円锁25的输出(i)成为低电平，SR円锁26的输出(m)成为高电平。然后，再次输出电压施加指令(a)，但是加工间隙11在短路状态下，加工间隙电压不上升，在未达到开路判定电压电平V1、放 电判定电压电平V2、短路判定电压电平V3中的任意一个时，维持复位后的状态。在该状态下达到下一判定时刻Tl，当从电压施加定时发生器14输出了判定时刻指令脉冲(c)时,仅与门27的输入(e)、反相器24的输出(h)以及SR円锁26的输出(m)成为高电平。结果，与门27的输出(f)以及与门28的输出(j)分别成为低电平，仅与门29的输出(η)成为高电平。结果，计数器34计数，施加循环次数(q)和短路次数(w)加I。如上所述，在电压施加的每个循环，通过计数器对加工状态进行计数。然后，说明根据通过上述计数器31、32、33、34计数得到的每单位时间的施加循环次数(q)、开路次数(r)、放电次数(S)、短路次数(W)，求出加工间隙电压的平均电压的方法。如使用图2A-图2C说明的那样，电压施加电路的输出，大致为梯形，但是，根据电压施加时间、电压施加串联电阻43、加工间隙11的电气常数等，加工间隙电压的峰值也并非与直流电压源41的电压相同。因此，加工间隙开路时的电压也变化，因此，预先测定加工间隙的开路状态时的电压，并存储在控制装置中。将其称为“第一电压”。此外，在加工间隙成为放电状态时，也会根据放电产生的定时，一个循环的平均电压变化，因此，预先将成为放电状态时的大致平均的值存储在控制装置中。并将其称为“第二电压”。另外，在加工间隙成为短路状态时，加工间隙电压并非完全成为零，测量由于线电极1、被加工物间的接触电压、线电极I的电气电阻或阻抗引起的感应电压。将成为该短路状态时的加工间隙电压称为“第三电压”。在此，该第三电压也根据加工电源电压、线直径、工件板厚度、材质等变化，但是，不会以所述“第一电压”、“第二电压”的程度进行变动。根据分别计数得到的开路次数、放电次数和短路次数、预先存储的“第一电压”、“第二电压”、“第三电压”，按照下式来计算加工间隙平均电压。加工间隙平均电压=[(开路次数X第一电压)+ (放电次数X第二电压)+ (短路次数X第三电压)]/ (施加循环次数)在上述例子中，考虑开路、放电、短路的全部的加工间隙状态来计算加工间隙平均电压，但是，一般来说，短路时的电压(第三电压)比其它电压(第一电压、第二电压)小很多，因此，忽略短路时的电压(第三电压)进行简化，用下式来计算也能够得到大致相同的结果。加工间隙平均电压=[(开路次数X第一电压)+ (放电次数X第二电压)]/ (施加循环次数)在图2C中，加工间隙电压为梯形，但是在实际的电路中，在电压施加部和加工间隙间发生振动，在加工间隙电压达到峰值后，不为恒定，能够观察到下降。另外，在产生放电后，电压不下降到零，有时维持电弧电压程度。因此，在实际的电火花线切割机中，有时难以可靠地区分开路状态和放电状态。另一方面，在短路状态下，如上所述，加工间隙电压保持在比较低的电压，因此判别短路状态和开路/放电状态问题较小。因此，平均电压的检测精度低于上述两个方法，但是，也可以采用仅检测短路状态，求出难以引起误判定的加工间隙平均电压的下述方法。 加工间隙平均电压=(施加循环次数一短路次数)X第四电压/施加循环次数在此，所谓的所述“第四电压”是开路状态和放电状态下的加工间隙11的平均的电压。但是，如上所述，放电状态的电压变动较大，因此，可以用开路状态的电压代表“第四电压”，即使在这种情况下在求出的加工间隙平均电压的值中也不会发生极端大的误差。另外，为了降低误判定，希望按照所述电压施加部的电源电压、工件板厚度、线直径、工件材质中的至少一个，使用于判定所述开路状态、放电状态、短路状态的各判定电压电平中的至少一个变化，或者，按照所述电压施加部的电源电压、工件板厚度、线直径、工件材质中的至少一个，使预先决定的第一 第四电压中的至少一个变化。如上所述，在通过交流高频电压的高精度加工区域中，判定每个电压施加循环的加工状态，根据该每单位时间的次数求出平均电压，由此，在由于各种外部干扰，模拟的平均电压受到影像的情况下，也能够求出依存于正确的加工状态的平均电压，能够准确地控制电极的进给速度或其它加工条件设定。
权利要求
1.一种检测加工状态求出加工间隙的平均电压的电火花线切割机，其特征在于， 具备: 电压施加部，其以I微秒以下的周期在线电极和工件间的加工间隙施加正极性和负极性的两极性的电压，在各个电压施加之间设置电压施加时间以上的休止时间； 加工间隙电压检测部，其检测在所述加工间隙产生的加工间隙电压； 施加循环次数计数部，其按照每单位时间对所述电压施加部施加的电压的施加循环次数进行计数； 开路判别部，其判别在通过所述加工间隙电压检测部检测出的加工间隙电压成为预定的开路判定电压电平以上后不产生放电的开路状态； 开路次数计数部，其按照每单位时间对所述开路判别部判定为开路状态的电压施加循环次数进行计数，来作为开路次数； 放电判别部，其判别通过所述加工间隙电压检测部检测出的加工间隙电压成为预定的放电判定电压电平以上后，产生放电，加工间隙电压成为所述放电判定电压电平以下的放电状态；以及 放电次数计数部，其以每单位时间对所述放电判别部判定为放电状态的电压施加循环次数进行计数，来作为放电次数， 根据预先决定的与开路状态的加工间隙电压对应的第一电压、预先决定的与放电状态的加工间隙电压对应的第二电压、所述施加循环次数计数部计数得到的每单位时间的电压施加循环次数、所述开路次数计数部计数得到的每单位时间的开路次数以及所述放电次数计数部计数得到的每单位时间的放电次数，求出所述加工间隙的平均电压。
2.根据权利要求1所述的电火花线切割机，其特征在于， 通过下式求出所述加工间隙的平均电压， 加工间隙平均电压=[(开路次数X第一电压)+ (放电次数X第二电压)]/ (施加循环次数)。
3.根据权利要求1或2所述的电火花线切割机，其特征在于， 按照所述电压施加部的电源电压、工件板厚度、线径、工件材质中的至少一个，使判别所述开路状态、放电状态的各判定电压电平中的至少一个可变。
4.根据权利要求1或2所述的电火花线切割机，其特征在于， 按照所述电压施加部的电源电压、工件板厚度、线径、工件材质中的至少一个，使所述预先决定的所述第一电压或第二电压中的至少一个可变。
5.一种检测加工状态求出加工间隙的平均电压的电火花线切割机，其特征在于， 具备: 电压施加部，其以I微秒以下的周期在线电极和工件间的加工间隙施加正极性和负极性的两极性的电压，在各个电压施加之间设置电压施加时间以上的休止时间； 加工间隙电压检测部，其检测在所述加工间隙产生的加工间隙电压； 施加循环次数计数部，其按照每单位时间对所述电压施加部施加的电压的施加循环次数进行计数； 开路判别部，其判别在所述加工间隙电压检测部检测出的加工间隙电压成为预定的开路判定电压电平以上后不产生放电的开路状态；开路次数计数部，其按照每单位时间对所述开路判别部判定为开路状态的电压施加循环次数进行计数，来作为开路次数； 放电判别部，其判别所述加工间隙电压检测部检测出的加工间隙电压成为预定的放电判定电压电平以上后，产生放电，加工间隙电压成为所述放电判定电压电平以下的放电状态； 放电次数计数部，其按照每单位时间对所述放电判别部判定为放电状态的电压施加循环次数进行计数，来作为放电次数； 短路判别部，其判别在一个电压施加循环的期间通过所述加工间隙电压检测部检测出的加工间隙电压不成为预定的短路判定电压电平以上的短路状态；以及 短路次数计数部，其按照每单位时间对所述短路判别部判定为短路状态的电压施加循环次数进行计数，来作为短路次数， 根据预先决定的与开路状态的加工间隙电压对应的第一电压、预先决定的与放电状态的加工间隙电压对应的第二电压、预先决定的与短路状态的加工间隙电压对应的第三电压、所述施加循环次数计数部计数得到的每单位时间的电压施加循环次数、所述开路次数计数部计数得到的每单位时间的开路次数、所述放电次数计数部计数得到的每单位时间的放电次数以及所述短路次数计数部计数得到的每单位时间的短路次数，来求出所述加工间隙的平均电压。
6.根据权利要求5所述的电火花线切割机，其特征在于， 通过下式求出所述加工间隙的平均电压， 加工间隙平均电压=[(开路次数X第一电压)+ (放电次数X第二电压)+ (短路次数X第三电压)]/ (施加循环次数)。
7.根据权利要求5或·6所述的电火花线切割机，其特征在于， 按照所述电压施加部的电源电压、工件板厚度、线径、工件材质中的至少一个，使判别所述开路状态、放电状态、短路状态的各判定电压电平中的至少一个可变。
8.根据权利要求5或6所述的电火花线切割机，其特征在于， 按照所述电压施加部的电源电压、工件板厚度、线径、工件材质中的至少一个，使所述预先决定的第一电压、第二电压、第三电压中的至少一个可变。
9.一种检测加工状态求出加工间隙的平均电压的电火花线切割机，其特征在于， 具备: 电压施加部，其以I微秒以下的周期在线电极和工件间的加工间隙施加正极性和负极性的两极性的电压，在各个电压施加之间设置施加时间以上的休止时间； 加工间隙电压检测部，其检测在所述加工间隙产生的加工间隙电压； 施加循环次数计数部，其按照每单位时间对所述电压施加部施加的电压的施加循环次数进行计数； 短路判别部，其判别在一个电压施加循环的期间通过所述加工间隙电压检测部检测出的加工间隙电压不成为预定的短路判定电压电平以上的短路状态；以及 短路次数计数部，其按照每单位时间对所述短路判别部判定为短路状态的电压施加循环次数进行计数，来作为短路次数， 根据预先决定的与开路以及放电的状态的加工间隙电压对应的第四电压、所述施加循环次数计数部计数得到的每单位时间的施加循环次数以及所述短路次数计数部计数得到的每单位时间的短路次数，来求出所述加工间隙的平均电压。
10.根据权利要求9所述的电火花线切割机，其特征在于， 通过下式求出所述加工间隙的平均电压， 加工间隙平均电压=(施加循环次数一短路次数)X第四电压/施加循环次数。
11.根据权利要求9或10所述的电火花线切割机，其特征在于， 按照所述电压施加部的电源电压、工件板厚度、线径、工件材质中的至少一个，使判别所述短路状态的判定电压电平可变。
12.根据权利要求9或10所述的电火花线切割机，其特征在于， 按照所述电压施加部的电源电压 、工件板厚度、线径、工件材质中的至少一个，使所述预先决定的第四电压可变。
全文摘要
本发明提供一种检测加工状态求出加工间隙的平均电压的电火花线切割机。为了检测电火花线切割机的加工状态，将加工间隙划分为加工间隙电压成为第一预定电平以上后不产生放电的开路状态、加工间隙电压成为第二预定电平以上后产生放电加工间隙电压成为所述第二预定电平以下的放电状态和加工间隙电压不成为第三预定电平以上的短路状态。并且，根据在各状态下的电压、每单位时间的向加工间隙的电压施加循环次数、每单位时间的开路次数、放电次数、短路次数求出加工间隙的平均电压。
文档编号B23H7/04GK103240470SQ201310038910
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月31日 优先权日2012年2月1日
发明者村井正生, 古田友之 申请人:发那科株式会社