(57)【要約】【課題】  ワイヤ電極の断線を防止しながらも加工効率の向上を図ることができるワイヤ放電加工装置を提供する。【解決手段】  ワイヤ電極Ｅのテンション制御を行いつつ所定の加工条件４２に基づいてワイヤ電極ＥとワークＷとの間に形成される極間に所定の電圧を印加しワークＷの放電加工を行うワイヤ放電加工装置１において、予め定められた放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータとワイヤ電極Ｅが断線に至る限界のテンションを示すデータとの相関関係と、検出された放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータと、に基づいてワイヤ電極Ｅが断線に至る限界のテンションを演算する限界テンション演算手段８６と、限界のテンションに基づいてワイヤ電極Ｅのテンション制御を実行するテンション制御実行手段８８と、を有する。【選択図】  図３
2012086295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤ電極のテンション制御を行いつつ所定の加工条件に基づいて前記ワイヤ電極とワークとの間に形成される極間に所定の電圧を印加し前記ワークの放電加工を行うワイヤ放電加工装置において、
所定の相関関係に基づいて前記放電加工中における前記ワイヤ電極が断線に至る限界のテンションを演算する限界テンション演算手段と、
前記限界テンション演算手段により演算された限界のテンションに基づいて前記ワイヤ電極のテンション制御を実行するテンション制御実行手段と、
を有することを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項２】
前記相関関係を、予め定められた前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータと前記ワイヤ電極が断線に至る限界のテンションを示すデータとの相関関係とするとともに、
前記限界テンション演算手段は、前記相関関係と、前記放電加工中において検出された前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータと、に基づいて前記放電加工中における前記限界のテンションを演算することを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項３】
前記相関関係を、前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータを前記ワイヤ電極の断面積および放電回数で除して表される前記ワイヤ電極の単位断面積当たりかつ放電１回当たりの前記放電加工の電気的なエネルギー量と、前記限界のテンションを示すデータと、の相関関係とすることを特徴とする請求項２に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項４】
前記相関関係を数式で表し、前記数式を、該数式により演算される前記限界のテンションが該限界のテンションを示すデータのうち最も下限側にあるデータを下回るように所定のマージンを含んで生成することを特徴とする請求項３に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項５】
前記ワークを介して上側および下側に配置され前記ワイヤ電極をガイドするワイヤガイドを内包し前記極間に前記加工液を噴射する噴射ノズルを備え、
前記相関関係を、前記噴射ノズルから噴射される加工液の液圧に基づいて設定することを特徴とする請求項４に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項６】
前記ワークを介して上側および下側に配置され前記ワイヤ電極をガイドするワイヤガイドを内包し前記極間に前記加工液を噴射する噴射ノズルを備え、
前記噴射ノズルから噴射される前記加工液の液圧と所定の閾値との大小関係を判断することにより前記噴射ノズルの前記ワークに対する離間状態を判断する第１の判断手段と、
前記第１の判断手段により判断された前記離間状態に基づいて前記マージンを設定するマージン設定手段と、を有することを特徴とする請求項４に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項７】
前記ワイヤ電極の断面積を、前記放電加工に用いられる前の前記ワイヤ電極の断面積から前記放電加工によるワイヤ電極の断面積の減少量を減じて演算することを特徴とする請求項６に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項８】
前記放電加工によるワイヤ電極の断面積の減少量を、前記ワイヤ電極の単位繰り出し速度当たりの前記放電加工の電気的なエネルギー量と相関づけて表すことを特徴とする請求項７に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項９】
前記データ検出手段は、所定のサンプリングタイムの周期で前記データを逐次検出するとともに、前記限界テンション演算手段は、前記データ検出手段により逐次検出されたデータに基づいて前記限界のテンションを逐次演算し、
前記限界テンション演算手段により逐次演算される限界のテンションの最新データに基づいて前記テンション制御に用いられるテンション設定値を逐次更新設定しつつ前記テンション制御実行手段に送信するテンション設定値更新設定手段を有することを特徴とする請求項８に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項１０】
前記テンション制御実行手段は、前記更新設定の際に予め定められた増減量に基づいて前記テンション設定値を段階的に増減させて前記テンション制御を実行することを特徴とする請求項９に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項１１】
前記限界テンション演算手段により演算された限界のテンションが、加工精度の許容値と対応するように予め定められたテンション制御範囲内にあるか否かを判断する第２の判断手段を有し、
該第２の判断手段が、前記演算された限界のテンションが前記テンション制御範囲の下限値よりも小さいと判断する場合は、前記テンション設定値更新設定手段は、前記限界のテンションに代えて前記下限値をテンション設定値として更新設定することを特徴とする請求項１０に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項１２】
前記第２の判断手段が、前記演算された限界のテンションが前記テンション制御範囲の所定の上限値よりも大きいと判断する場合は、前記テンション設定値更新設定手段は、前記演算された限界のテンションに代えて前記上限値をテンション設定値として更新設定することを特徴とする請求項１１に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項１３】
前記第２の判断手段が、前記演算された限界のテンションが前記テンション制御範囲の所定の上限値よりも大きいと判断する場合に、前記限界のテンションに基づいて新たな上限値を演算して該上限値を更新設定する上限値更新設定手段を有することを特徴とする請求項１１に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項１４】
前記限界テンション演算手段により演算された限界のテンションが、加工精度の許容範囲と対応するように予め定められたテンション制御範囲内にあるか否かを判断する第２の判断手段と、
前記ワイヤ電極の繰り出し速度を所要に変更設定するワイヤ電極繰り出し速度変更手段と、を有し、
前記第２の判断手段が、前記演算された限界のテンションが前記テンション制御範囲の下限値よりも小さいと判断する場合は、前記ワイヤ電極繰り出し速度変更手段は、前記相関関係、前記下限値、および前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータに基づいて前記繰り出し速度を演算して変更設定し、
前記第２の判断手段が、前記演算された限界のテンションが前記テンション制御範囲の上限値よりも大きいと判断する場合は、前記ワイヤ電極繰り出し速度変更手段は、前記相関関係、前記上限値、および前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータに基づいて前記繰り出し速度を演算して変更設定することを特徴とする請求項１０に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項１５】
前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータは、加工電流を示すデータとすることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項１６】
前記放電加工のベースとなる加工条件と、該ベースとなる加工条件の各構成要素を増減させるための複数の増減係数データ群と、該各増減係数データ群の前記放電加工における電気的なエネルギー量のレベルを示す指標と、を記憶するとともに、前記各増減係数データ群と前記指標とを関連させて記憶する記憶手段を有し、所要に入力された前記指標に基づいて前記記憶手段から前記増減係数データを読み出すとともに、前記ベースとなる加工条件を読み出し、更に前記ベースとなる加工条件の各構成要素に前記増減係数データを乗じて前記ベースとなる加工条件を変更して設定する加工条件設定手段を有することを特徴とする請求項１５に記載のワイヤ放電加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤ放電加工装置に関し、特にワイヤ電極が断線に至る限界のテンションを演算しつつテンション制御を行うワイヤ放電加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加工電極とワーク間の間歇放電による放電加工を、板状等のワークに対するワイヤ電極による糸鋸状の切断加工に適用したワイヤ放電加工は広く知られ普及してきており、このワイヤ放電加工においては、極間の状態やワイヤ電極のテンションによって加工途中でワイヤ電極の断線事故を生じさせることがある。
【０００３】
そこで、従来は、特許文献１または特許文献２に示すように、ワイヤ電極の断線を防止すべく、ワイヤ電極のテンション設定値（張力設定値）を適切に設定するとともに、検出されたワイヤ電極のテンション（張力）がテンション設定値（張力設定値）となるようにテンション制御を行いつつワイヤ放電加工を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６６２４７号公報
【特許文献２】特開平１０−３０９６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来のテンション制御は、高い加工精度を維持するためテンション設定値を十分に大きな値に設定してワイヤ電極に十分なテンションを付与しつつ、断線を確実に防止するため例えば放電加工の電気的なエネルギー量が十分に小さくなるような加工条件を選択する等して行われることが多かった。
【０００６】
しかしながら、このようにテンション制御を行うと、十分な加工精度が得られ確実な断線の防止が図られる反面、加工速度が遅くなり加工効率の大幅な低下を招くこととなり、加工速度が加工精度や断線防止の過剰スペックの犠牲になっているとの指摘もなされていた。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ワイヤ電極が断線に至る限界のテンションを演算しつつテンション制御を行うことにより、ワイヤ電極の断線を防止しながらも加工効率の向上を図ることができるワイヤ放電加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、ワイヤ放電加工装置に係る請求項１の発明は、ワイヤ電極のテンション制御を行いつつ所定の加工条件に基づいて前記ワイヤ電極とワークとの間に形成される極間に所定の電圧を印加し前記ワークの放電加工を行うワイヤ放電加工装置において、所定の相関関係に基づいて前記放電加工中における前記ワイヤ電極が断線に至る限界のテンションを演算する限界テンション演算手段と、前記限界テンション演算手段により演算された限界のテンションに基づいて前記ワイヤ電極のテンション制御を実行するテンション制御実行手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、上記各手段を有することとしたので、ワイヤ電極が断線に至る限界のテンションを演算しつつ該限界のテンションに基づいてテンション制御を行うことができ、ワイヤ電極の断線を防止しながらも加工効率の向上を図ることができる。
【００１０】
前記相関関係を、予め定められた前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータと前記ワイヤ電極が断線に至る限界のテンションを示すデータとの相関関係とするとともに、前記限界テンション演算手段は、前記相関関係と、前記放電加工中において検出された前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータと、に基づいて前記放電加工中における前記限界のテンションを演算することとすれば、放電加工中における放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータに基づいてワイヤ電極が断線に至る限界のテンションを演算しつつ該限界のテンションに基づいてテンション制御を行うことができ、ワイヤ電極の断線を防止しながらも放電加工の電気的なエネルギー量を無用に小さく設定することなく放電加工を行うことができるので加工効率の向上を図ることができる（請求項２）。
【００１１】
ここで、本発明者により、限界のテンションはワイヤ電極の単位断面積当たりかつ放電１回当たりの放電加工の電気的なエネルギー量に相関することが明らかとされている。すなわち、前記相関関係を、前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータを前記ワイヤ電極の断面積および放電回数で除して表される前記ワイヤ電極の単位断面積当たりかつ放電１回当たりの前記放電加工の電気的なエネルギー量と、前記限界のテンションを示すデータと、の相関関係とすることとすれば、限界のテンションを精度よく演算することができる（請求項３）。
【００１２】
更に、前記相関関係を数式で表し、前記数式を、該数式により演算される前記限界のテンションが該限界のテンションを示すデータのうち最も下限側にあるデータを下回るように所定のマージンを含んで生成することとすれば、限界のテンションを確実に安全側で演算することができる（請求項４）。
【００１３】
前記ワークを介して上側および下側に配置され前記ワイヤ電極をガイドするワイヤガイドを内包し前記極間に前記加工液を噴射する噴射ノズルを備え、前記相関関係を、前記噴射ノズルから噴射される加工液の液圧に基づいて設定することとすれば（請求項５）、より詳しくは、前記ワークを介して上側および下側に配置され前記ワイヤ電極をガイドするワイヤガイドを内包し前記極間に前記加工液を噴射する噴射ノズルを備え、前記噴射ノズルから噴射される前記加工液の液圧と所定の閾値との大小関係を判断することにより前記噴射ノズルの前記ワークに対する離間状態を判断する第１の判断手段と、前記第１の判断手段により判断された前記離間状態に基づいて前記マージンを設定するマージン設定手段と、を有することとすれば（請求項６）、ワイヤ電極の断線に影響を及ぼす液圧に応じてつまり噴射ノズルのワークに対する離間状態に応じてマージンが設定され、限界となるテンションを更に確実に安全側で演算することができる。
【００１４】
更に、本発明者により、限界のテンションは放電加工における消耗によるワイヤ電極の断面積の減少量やワイヤ電極の繰り出し速度と相関することが明らかとされている。すなわち、前記ワイヤ電極の断面積を、前記放電加工に用いられる前の前記ワイヤ電極の断面積から前記放電加工によるワイヤ電極の断面積の減少量を減じて演算すること（請求項７）、より詳しくは前記放電加工によるワイヤ電極の断面積の減少量を、前記ワイヤ電極の単位繰り出し速度当たりの前記放電加工の電気的なエネルギー量と相関づけて表すこととすれば（請求項８）、限界のテンションを更に一層精度よく演算することができる。
【００１５】
ここで、前記データ検出手段は、所定のサンプリングタイムの周期で前記データを逐次検出するとともに、前記限界テンション演算手段は、前記データ検出手段により逐次検出されたデータに基づいて前記限界のテンションを逐次演算し、前記限界テンション演算手段により逐次演算される限界のテンションの最新データに基づいて前記テンション制御に用いられるテンション設定値を逐次更新設定しつつ前記テンション制御実行手段に送信するテンション設定値更新設定手段を有することとすれば、最新の限界のテンションに基づいてテンション設定値が逐次更新設定されるので適切なテンション設定値を設定することができる（請求項９）。
【００１６】
前記テンション制御実行手段は、前記更新設定の際に予め定められた増減量に基づいて前記テンション設定値を段階的に増減させて前記テンション制御を実行することとすれば、テンション設定値の更新設定を段階的に増減させて行うことができるので該更新設定がテンション制御の外乱となることを確実に防止することができる（請求項１０）。
【００１７】
前記限界テンション演算手段により演算された限界のテンションが、加工精度の許容値と対応するように予め定められたテンション制御範囲内にあるか否かを判断する第２の判断手段を有し、該第２の判断手段が、前記演算された限界のテンションが前記テンション制御範囲の下限値よりも小さいと判断する場合は、前記テンション設定値更新設定手段は、前記限界のテンションに代えて前記下限値をテンション設定値として更新設定することとすれば、ワイヤ電極の断線を所要に防止しつつ加工精度を確実に許容範囲内とすることができる（請求項１１）。
【００１８】
前記第２の判断手段が、前記演算された限界のテンションが前記テンション制御範囲の所定の上限値よりも大きいと判断する場合は、前記テンション設定値更新設定手段は、前記演算された限界のテンションに代えて前記上限値をテンション設定値として更新設定することとすれば、限界のテンションがテンション制御範囲の所定の上限値を超えた領域においてワイヤ電極の断線を更に確実に防止することができる（請求項１２）
【００１９】
前記第２の判断手段が、前記演算された限界のテンションが前記テンション制御範囲の所定の上限値よりも大きいと判断する場合に、前記限界のテンションに基づいて新たな上限値を演算して該上限値を更新設定する上限値更新設定手段を有することとすれば、限界のテンションがテンション制御範囲の所定の上限値を超えた領域においてワイヤ電極の断線を防止しつつ加工精度を向上させることができる（請求項１３）。
【００２０】
更に、前記限界テンション演算手段により演算された限界のテンションが、加工精度の許容範囲と対応するように予め定められたテンション制御範囲内にあるか否かを判断する第２の判断手段と、前記ワイヤ電極の繰り出し速度を所要に変更設定するワイヤ電極繰り出し速度変更手段と、を有し、前記第２の判断手段が、前記演算された限界のテンションが前記テンション制御範囲の下限値よりも小さいと判断する場合は、前記ワイヤ電極繰り出し速度変更手段は、前記相関関係、前記下限値、および前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータに基づいて前記繰り出し速度を演算して変更設定し、前記第２の判断手段が、前記演算された限界のテンションが前記テンション制御範囲の上限値よりも大きいと判断する場合は、前記ワイヤ電極繰り出し速度変更手段は、前記相関関係、前記上限値、および前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータに基づいて前記繰り出し速度を演算して変更設定することとすれば、該繰り出し速度の変更設定により限界のテンションを確実にテンション制御範囲内に設定しつつテンション制御を行うことができる（請求項１４）。
【００２１】
ここで、前記放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータは、加工電流を示すデータとすることとすることができる（請求項１５）。すなわち、該加工電流は放電加工の電気的なエネルギー量を適切に代表するので、限界のテンションを精度よく演算することができる。
【００２２】
前記放電加工のベースとなる加工条件と、該ベースとなる加工条件の各構成要素を増減させるための複数の増減係数データ群と、該各増減係数データ群の前記放電加工における電気的なエネルギー量のレベルを示す指標と、を記憶するとともに、前記各増減係数データ群と前記指標とを関連させて記憶する記憶手段を有し、所要に入力された前記指標に基づいて前記記憶手段から前記増減係数データを読み出すとともに、前記ベースとなる加工条件を読み出し、更に前記ベースとなる加工条件の各構成要素に前記増減係数データを乗じて前記ベースとなる加工条件を変更して設定する加工条件設定手段を有することとすることができる。すなわち、本発明により、放電加工の電気的なエネルギー量つまり加工電流に応じて限界のテンションが演算されテンション設定値が設定されるので、従来よりも電気的なエネルギー量を上げた加工条件による放電加工が可能となる場合があるが、このような場合に電気的なエネルギー量に応じて簡易に加工条件の設定を行うことができ、作業性の向上を図ることができる（請求項１６）。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ワイヤ電極の断線を防止しつつ加工効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るワイヤ放電加工装置の全体構成の概略を示す正面図である。
【図２】第１実施形態に係るワイヤ放電加工装置における数値制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係るテンション制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態に係る限界テンションとワイヤ電極の単位断面積当たり放電１回当たりの平均加工電流との相関関係を示すグラフである。
【図５】第１実施形態に係るワイヤ電極の断面積の減少量とワイヤ電極の単位繰り出し速度当たりの平均加工電流との相関関係を示すグラフである。
【図６】第１実施形態に係る噴射ノズルの液圧と噴射ノズルのワークに対する離間状態を示す図である。
【図７】第１実施形態に係る演算される限界テンションのマージンを説明するためのグラフである。
【図８】第１実施形態に係る制御装置によるテンション制御方法を説明するための第１のフローチャートである。
【図９】第１実施形態に係る制御装置によるテンション制御方法を説明するための第２のフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るテンション制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】第２実施形態に係るテンション制御範囲を説明するための第１のグラフである。
【図１２】第２実施形態に係るテンション制御範囲を説明するための第２のグラフである。
【図１３】第２実施形態に係る制御装置によるテンション制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図１４】本発明の第３実施形態に係るテンション制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】第３実施形態に係るテンション制御範囲を説明するためのグラフである。
【図１６】第３実施形態に係る制御装置によるテンション制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図１７】本発明の第４実施形態に係るテンション制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】第４実施形態に係るテンション制御範囲を説明するためのグラフである。
【図１９】第４実施形態に係る制御装置によるテンション制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図２０】本発明の第５実施形態に係る数値制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】第５実施形態に係るベース加工条件を説明するための図である。
【図２２】第５実施形態に係る増減係数データ群を説明するための図である。
【図２３】第５実施形態に係る加工条件の設定方法を説明するための図である。
【図２４】本発明の第６実施形態に係る数値制御装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態を示すワイヤ放電加工装置の全体構成の概要を示す正面図である。図１を参照してワイヤ放電加工装置１の概要を説明すると、ワイヤ放電加工装置１は、ワイヤ電極貯蔵リール２、供給プーリ３、ブレーキ装置４、引き取り装置５からなるワイヤ電極繰り出し装置６を介してワイヤ電極Ｅを所定の走行経路上を走行させてワークＷに供給しつつ、ブレーキ装置４の繰り出し速度を所要に制御してワイヤ電極Ｅに所定のテンションを付与するテンション制御を行いながらワイヤ電極ＥとワークＷとの間に形成される極間に電圧を印加して極間制御を行いつつワークＷの放電加工を行う構成となっている。このワイヤ放電加工装置１には、ワークＷを挟んで上側および下側にワイヤ電極Ｅをガイドするワイヤガイドを内包する噴射ノズル７，８が配置されており、放電加工中は極間に加工液が連続的に噴射される。
【００２６】
更に、ワイヤ放電加工装置１には、数値制御装置２０およびテンション制御装置６０が備えられており、数値制御装置２０により極間制御を行うとともに、テンション制御装置６０によりテンション制御が行われる。テンション制御は、予め定められた放電加工においてワイヤ電極Ｅに供給される放電加工の電気的なエネルギー量を示すデータ、より詳しくは放電加工においてワイヤ電極Ｅに供給される加工電流を示すデータ（以下、単に加工電流データとする）、更に詳しくは加工電流データの平均値（以下、加工電流データの平均値は平均加工電流データまたは単に平均加工電流とする）とワイヤ電極Ｅが断線に至る限界のテンション（ワイヤ電極Ｅが断線に至る限界のテンションは、以下、単に限界テンションとする）を示すデータとの相関関係と、放電加工中において検出された加工電流データと、に基づいて限界テンションを逐次演算しつつ、該逐次演算された限界テンションに基づいてテンション設定値を逐次更新設定して行われる。ワイヤ放電加工装置１には、加工電流データを検出する加工電流検出器９が備えられるとともに、放電回数を検出する放電回数検出器１０、噴射ノズル７，８の液圧を検出する液圧検出器１１，１２、ワイヤ電極Ｅのテンションを検出するテンション検出器１３が備えられている。なお、液圧検出器１１，１２は噴射ノズル７，８に内包されており、テンション検出器１３は、ブレーキ装置４と上側の噴射ノズル７間の走行経路上に備えられている。
【００２７】
図２に示すように、数値制御装置２０は、入力手段３０、記憶手段４０、および処理手段５０を有している。
入力手段３０は、キーボード、マウス、タッチパネル等で構成され、オペレータが入力手段３０を所要に操作することにより処理手段５０における各種処理に必要な情報が入力される。本発明においては、入力手段３０からは、放電加工およびテンション制御の実行開始に関する所定の情報が入力される。テンション制御の実行開始に関する情報は、数値制御装置２０からテンション制御装置６０に送信される。
【００２８】
記憶手段４０は、放電加工の実行に必要なＮＣプログラム４１および加工条件４２を記憶する機能を有している。
処理手段５０は、ＮＣプログラム解読手段５１、ＮＣデータ設定手段５２、加工条件設定手段５３、および放電加工実行手段５４として機能する。
【００２９】
ＮＣプログラム解読手段５１は、入力手段３０から入力されたワイヤ放電加工の実行開始に関する情報に基づいて記憶手段４０からＮＣプログラム４１および加工条件４２を読み出して解読し、ＮＣデータをＮＣデータ設定手段５２に出力するとともに、加工条件４２を加工条件設定手段５３に出力する機能を有している。
【００３０】
ＮＣデータ設定手段５２は、ＮＣデータを所要に設定するとともに、該設定したＮＣデータを放電加工実行手段５４に出力する機能を有している。
加工条件設定手段５３は、加工条件４２を所要に設定するとともに、該設定した加工条件４２を放電加工実行手段５４に出力し、更に加工条件４２に含まれるワイヤ電極Ｅの径、ワークＷの材質、ワイヤ電極繰り出し装置６によるワイヤ電極Ｅの繰り出し速度、およびテンション設定値（初期値）をテンション制御の実行開始のための情報とともにテンション制御装置６０に出力する機能を有している。
【００３１】
放電加工実行手段５４は、ＮＣデータおよび加工条件４２に基づいて所定の制御信号を生成し、ワイヤ電極繰り出し装置６、各軸駆動モータ５５、電源装置５６、加工液供給装置５７の動作制御を行い、放電加工を実行する機能を有している。
【００３２】
図３に示すように、テンション制御装置６０は、記憶手段７０、および処理手段８０を有している。
記憶手段７０は、テンション制御に必要な各種情報として限界テンションの数式、液圧の第１および第２の閾値、マージン、およびテンション制御の単位増減量を記憶する機能を有している。記憶手段７０に記憶されているこれら情報の詳細については以下のように説明される。
【００３３】
限界テンションの数式は、平均加工電流、放電回数、ワイヤ電極Ｅの断面積を変数とし、予め定められた平均加工電流データと限界テンションを示すデータとの相関関係より詳しくは平均加工電流をワイヤ電極Ｅの断面積および放電回数で除して表されるワイヤ電極Ｅの単位断面積当たり放電１回当たりの平均加工電流と限界テンションを示すデータとの相関関係を示すものとして数１の如く表わされる。
【００３４】
[数１]
限界テンション
＝ｆ（平均加工電流，放電回数，ワイヤ電極Ｅの断面積）
＝Ａ１×平均加工電流／（放電回数×ワイヤ電極Ｅの断面積）＋Ｂ１−Ｍ
Ａ１：図４の傾き（比例定数）
Ｂ１：図４の切片
Ｍ：マージン
【００３５】
ここで、数１の根拠となる限界テンションとワイヤ電極Ｅの単位断面積当たり放電１回当たりの平均加工電流との相関関係は本発明者により限界テンションはワイヤ電極Ｅの単位断面積当たり放電１回当たりの平均加工電流が増加するにしたがって減少するとして図４の如く明らかとされている。すなわち、数１は、数１により演算される限界テンションが該限界テンションを示すデータのうち最も下限側にあるデータを更に下回るように、限界テンションを示すデータを代表し、最小二乗法等の近似法で得られた式の式値を示すラインを下限側に所定量シフトさせて所定のマージンＭ（式値に対するシフト量）を含んで生成される。このようにマージンＭを含むことにより、限界テンションは実際に断線に至るテンションよりも小さくなり、限界テンションを確実に安全側で演算することができる。このマージンＭは、噴射ノズル７，８から噴射される加工液の液圧に基づいて、より詳しくは噴射ノズル７，８のワークＷに対する離間状態に基づいて設定される。
【００３６】
数１に含まれるワイヤ電極Ｅの断面積は、数２の如く、放電加工に用いられる前のワイヤ電極Ｅの断面積（以下、放電加工に用いられる前のワイヤ電極Ｅの断面積は、初期ワイヤ電極断面積とする）から放電加工によるワイヤ電極Ｅの断面積の減少量を減じて演算され、更に放電加工によるワイヤ電極Ｅの断面積の減少量は数３の如く求められる。すなわち、数３は平均加工電流およびワイヤ電極Ｅの繰り出し速度を変数とし、放電加工によるワイヤ電極Ｅの断面積の減少量は、平均加工電流データをワイヤ電極Ｅの繰り出し速度で除したものつまりワイヤ電極Ｅの単位繰り出し速度当たりの平均加工電流と相関づけて表される。このワイヤ電極Ｅの断面積の減少量とワイヤ電極Ｅの単位繰り出し速度当たりの平均加工電流との相関を示すデータは本発明者によりワイヤ電極Ｅの断面積の減少量はワイヤ電極Ｅの単位繰り出し速度当たりの平均加工電流が増加するにしたがって増加するとして図５の如く明らかとされている。なお、これら限界テンションを演算するための数式は、ワークＷの材質ごとに、かつ、ワイヤ電極Ｅの径ごとに設定されている。
【００３７】
[数２]
ワイヤ電極Ｅの断面積
＝初期ワイヤ電極断面積−放電加工によるワイヤ電極Ｅの断面積の減少量
【００３８】
[数３]
放電加工によるワイヤ電極Ｅの断面積の減少量
＝ｆ（平均加工電流，ワイヤ電極Ｅの繰り出し速度）
＝Ａ２×平均加工電流／ワイヤ電極Ｅの繰り出し速度−Ｂ２
Ａ２：図５の傾き（比例定数）
Ｂ２：図５の切片
【００３９】
液圧の第１および第２の閾値は、液圧検出器１１，１２により検出された液圧データに基づいて噴射ノズル７，８のワークＷに対する離間状態を判断するための指標である。
すなわち、図６（ａ）に示すように、噴射ノズル７，８の液圧が第１の閾値（例えば加工条件設定手段５３により設定された液圧に対し９０％）以上であるときは、噴射ノズル７，８はワークＷに対し密着した状態と判断され、極間への加工液の供給が良好でワイヤ電極Ｅの断線に関し安全な状態と判断される。
【００４０】
一方、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、液圧が第１の閾値（同９０％）から第２の閾値（同５０％）の範囲にあるときは、噴射ノズル７，８がワークＷに対し所定に浮いた状態と判断され、極間への加工液の供給が不十分な準危険状態と判断される。なお、この準危険状態は、噴射ノズル７，８の一方のみが所定に浮いた片浮きの状態（図６（ｂ））と、噴射ノズル７，８のいずれも所定に浮いた両浮きの状態（図６（ｃ））とがある。
【００４１】
更に、図６（ｄ）に示すように、液圧が第２の閾値（同５０％）より小さいときは、作業者の操作ミスや加工液供給装置５７のトラブル等により加工液の供給が極めて不十分な危険状態と判断される。
【００４２】
マージンは、噴射ノズル７，８から噴射される加工液の液圧に基づいてすなわち噴射ノズル７，８のワークＷに対する離間状態に基づいて設定されている。つまり、図７に示すように、マージンは、噴射ノズル７，８がワークＷに密着する安全状態では、数１乃至数３により演算される限界テンションが該限界テンションを示すデータのうち下限側にあるデータを僅かに下回るように数４の如くマージンＭをＸの如く設定する。また、噴射ノズル７，８が所定に浮いた準危険状態では数５の如くマージンＭをＸよりもα大きく設定し、更に危険状態では数６の如くマージンＭをＸよりもα＋β大きく設定する。つまり、マージンは限界テンションと液圧との相関関係を示している。
【００４３】
[数４]
Ｍ＝Ｘ
[数５]
Ｍ＝Ｘ＋α
[数６]
Ｍ＝Ｘ＋α＋β
【００４４】
テンション制御の単位増減量は、テンション制御におけるテンション設定値の増減単位である。つまり、本発明においてはテンション設定値は逐次演算され更新設定されるので放電加工中におけるテンションの増減が大きくなり、テンション制御の外乱となり得る。そこで、所定の増減単位量をもって段階的にテンションを変化させつつテンション制御を行うこととしている。なお、増減単位量のうち増加単位量は相対的に小さく減少単位量は相対的に大きく設定される。
【００４５】
処理手段８０は、ワイヤ電極及びワーク情報取得手段８１、テンション設定値取得手段８２、加工電流データ平均化手段８３、第１の判断手段８４、マージン設定手段８５、限界テンション演算手段８６、テンション設定値更新設定手段８７、およびテンション制御実行手段８８として機能し、数値制御装置２０から入力されるテンション制御の実行開始に関する情報に基づいてテンション制御に関する各種処理を行う。
【００４６】
ワイヤ電極及びワーク情報取得手段８１は、数値制御装置２０の加工条件設定手段５３からワイヤ電極Ｅの径、ワークＷの材質、およびワイヤ電極Ｅの繰り出し速度を所要に取得するとともに、該取得したワイヤ電極Ｅの径、ワークＷの材質、およびワイヤ電極Ｅの繰り出し速度を限界テンション演算手段８６に出力する機能を有している。
【００４７】
テンション設定値取得手段８２は、加工条件設定手段５３からテンション設定値を所要に取得するとともに、該取得したテンション設定値をテンション設定値更新設定手段８７に出力する機能を有している。
【００４８】
加工電流データ平均化手段８３は、加工電流検出器９から所定のサンプリングタイムの周期で検出された加工電流データを入力するとともに、該入力した加工電流データを一定の周期（サンプリングタイムの周期よりも長い周期）で平均化して平均加工電流データを生成し、更に生成した平均加工電流データを限界テンション演算手段８６に出力する機能を有している。
【００４９】
第１の判断手段８４は、記憶手段７０から液圧の第１の閾値および第２の閾値を読み出すとともに、液圧検出器１１，１２により検出された液圧データを入力し、第１および第２の閾値と液圧データとの大小関係を判断することにより上述した噴射ノズル７，８のワークＷに対する離間状態を判断する機能を有している。
【００５０】
マージン設定手段８５は、第１の判断手段８４により判断された噴射ノズル７，８の離間状態に基づいて記憶手段７０から数４乃至数６の如く示される所定のマージンを読み出すとともに、該読み出したマージンを所要に設定しつつ限界テンション演算手段８６に出力する機能を有している。
【００５１】
限界テンション演算手段８６は、ワイヤ電極及びワーク情報取得手段８１により取得されたワイヤ電極Ｅの径およびワークＷの材質に基づいて記憶手段７０から対応する限界テンションの数式を読み出すとともに、該数式とワイヤ電極及びワーク情報取得手段８１により取得されたワイヤ電極Ｅの繰り出し速度、加工電流データ平均化手段８３により平均化された平均加工電流データ、マージン設定手段８５により設定されたマージンＭ、および放電回数検出器１０により検出された放電回数に基づいて限界テンションを演算するとともに、該演算した限界テンションをテンション設定値更新設定手段８７に出力する機能を有している。
【００５２】
テンション設定値更新設定手段８７は、テンション設定値取得手段８２により取得されたテンション設定値をテンション制御の初期値として設定するとともに、限界テンション演算手段８６により演算された限界テンションに基づいて、テンション設定値を逐次更新設定し、該更新設定したテンション設定値をテンション制御実行手段８８に出力する。つまり、テンション設定値更新設定手段８７は、逐次演算される限界テンションの最新データに基づいてテンション設定値を逐次更新設定する機能を有している。
【００５３】
テンション制御実行手段８８は、テンション制御の単位増減量に基づきつつ、テンション検出器１３により検出されたテンションとテンション設定値更新設定手段８７により更新設定されたテンション設定値との差が解消されるように、制御信号を生成して出力しブレーキ装置４の動作制御を行うことにより、ワイヤ電極Ｅのテンションを段階的に増減させつつテンション制御を実行する機能を有している。
【００５４】
次に数値制御装置２０およびテンション制御装置６０による放電加工中のテンション制御の動作フローを図８および図９のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
まず、ステップＳ１００において、オペレータが数値制御装置２０の入力手段３０を所要に操作して放電加工の実行開始およびテンション制御の実行開始のための所定の情報を入力する。
【００５５】
次いで、ステップＳ２００において、ＮＣプログラム解読手段５１が記憶手段４０からＮＣプログラム４１および加工条件４２を読み出して解読し、ＮＣデータをＮＣデータ設定手段５２に、加工条件４２を加工条件設定手段５３にそれぞれ出力する。続いて、ＮＣデータ設定手段５２はＮＣデータを、加工条件設定手段５３は加工条件４２を、それぞれ所要に設定し、放電加工実行手段５４に出力する。また、加工条件設定手段５３は、加工条件に含まれるワイヤ電極Ｅの繰り出し速度およびテンション設定値（テンション設定値の初期値）とテンション制御の実行開始のための情報をテンション制御装置６０に出力する。
【００５６】
そして、ステップＳ３００において、放電加工実行手段５４がＮＣデータおよび加工条件に基づいて所定の制御信号を生成して放電加工を実行する。
続いて、ステップＳ４００において、テンション制御装置６０が放電加工中において逐次演算された限界テンションに基づいてテンション設定値を逐次更新設定しつつテンション制御を実行する。このステップＳ４００のテンション制御は、ステップＳ６００において数値制御装置２０が放電加工の終了を判断するまで行う。
【００５７】
このステップＳ４００におけるテンション制御の動作フローを図９に基づいて更に詳しく説明すると次のようになる。
すなわち、ステップＳ４１０において、ワイヤ電極及びワーク情報取得手段８１が数値制御装置２０の加工条件設定手段５３からワイヤ電極Ｅの径、ワークＷの材質、およびワイヤ電極Ｅの繰り出し速度を取得するとともに、テンション設定値取得手段８２がテンション設定値（テンション設定値の初期値）を取得する。
【００５８】
次いで、ステップＳ４２０において、加工電流検出器９、放電回数検出器１０、液圧検出器１１，１２、テンション検出器１３がそれぞれ加工電流データ、液圧データ、放電回数データ、ワイヤ電極Ｅのテンションデータを検出する。なお、加工電流データは加工電流データ平均化手段８３により平均化されて平均加工電流として限界テンション演算手段８６に出力される。
【００５９】
次に、ステップＳ４３０において、第１の判断手段８４が液圧の第１および第２の閾値と液圧データとの大小関係を判断することにより噴射ノズル７，８のワークＷに対する離間状態を判断する。
【００６０】
すなわち、ステップＳ４３０において、液圧が第１の閾値以上であると判断したときは（液圧が９０％〜１００％の範囲と判断したときは）、安全状態と判断し、ステップＳ４４０において、マージン設定手段８５がマージンＭをＸとして設定する。
【００６１】
一方、ステップＳ４３０において、液圧が第１の閾値（９０％）より小さいと判断し、更にステップＳ４５０において、液圧が第２の閾値（５０％）以上であると判断したときは（液圧が５０％〜９０％の範囲と判断したときは）、準危険状態と判断し、ステップＳ４６０において、マージン設定手段８５がマージンＭをＸ＋αとして設定する。
【００６２】
更に、ステップＳ４５０において、液圧が第２の閾値より小さいと判断したときは（液圧が０〜５０％の範囲と判断したときは）、危険状態と判断し、ステップＳ４７０において、マージン設定手段８５がマージンＭをＸ＋α＋βとして設定する。
【００６３】
そして、ステップＳ４８０において、限界テンション演算手段８６がステップＳ４１０で取得されたワイヤ電極Ｅの径およびワークＷの材質に基づいて記憶手段７０から対応する数式を読み出すとともに、更にステップＳ４１０で取得されたワイヤ電極Ｅの繰り出し速度、ステップＳ４２０で検出された放電回数、演算された平均加工電流、ステップＳ４４０、ステップ４６０、ステップ４７０で演算されたマージンＭに基づいて数１乃至数３の如く限界テンションを演算する。
【００６４】
続いて、ステップＳ４９０において、テンション設定値更新設定手段８７がステップＳ４８０で演算された限界テンションをテンション設定値として逐次更新設定する。
次いで、ステップＳ５００において、テンション制御実行手段８８がステップＳ４２０で検出されたワイヤ電極Ｅのテンション、ステップ４９０で更新設定されたテンション設定値、記憶手段７０に記憶されたテンション制御の単位増減量に基づいてテンション制御の制御量を段階的に増減させながらテンション制御を行う。
【００６５】
以上説明したように、本発明によれば、予め定められた平均加工電流と限界テンションとの相関関係より詳しくはワイヤ電極Ｅの単位断面積当たりかつ放電１回当たりの平均加工電流と限界テンションを示すデータとの相関関係を示す数式と、放電加工中における平均加工電流と、に基づいて、限界テンションを演算しつつ該限界テンションに基づいてテンション制御を行うこととしたので、平均加工電流に対応して限界テンションを精度よく演算することができ、ワイヤ電極Ｅの断線を防止しながらも放電加工の電気的なエネルギー量を無用に小さく設定することなく放電加工を行うことができる。これにより、加工効率の飛躍的な向上を図ることができる。なお、加工電流データは、放電加工の電気的なエネルギー量を適切に代表する。
【００６６】
また、限界テンションの演算に用いられるワイヤ電極Ｅの断面積を、放電加工前のワイヤ電極Ｅの断面積から放電加工によるワイヤ電極Ｅの断面積の減少量を減じて演算することとし、更に放電加工によるワイヤ電極Ｅの断面積の減少量を、平均加工電流をワイヤ電極Ｅの繰り出し速度で除したものと相関づけた数式として表すこととしたので、限界テンションを一層精度よく演算することができる。
【００６７】
更に、限界テンションの数式を、該数式により演算される限界テンションが該限界テンションを示すデータのうち最も下限側にあるデータを更に下回るように、限界テンションを示すデータを代表する式の式値を示すラインを下限側に所定量シフトさせて所定のマージンＭを含むように生成するとともに、マージンＭをワークＷに対する離間状態に応じて設定することとしたので、限界テンションを確実に安全側で演算することができる。
【００６８】
また、逐次演算される限界テンションの最新データに基づいてテンション制御に用いられるテンション設定値を逐次更新設定することとしたので、適切にテンション設定値を設定しつつテンション制御を行うことができる。
更に、テンション設定値を更新設定する際に、予め定められた増減量に基づいて段階的に増減させることとしたので、該更新設定がテンション制御の外乱となることを確実に防止することができる。
【００６９】
次に本発明の第２実施形態について図１０乃至図１３に基づいて説明する。本発明の第２実施形態は上述した第１実施形態のテンション制御において所定のテンション制御範囲を設定した構成を示しており、図１０に示すように、テンション制御装置６０の記憶手段７０には、更にテンション制御範囲の下限値が記憶されている。
【００７０】
すなわち、テンション制御範囲の下限値は、要求される加工精度の許容限界値と対応するように予め定められるとともに、図１１の如く加工精度の急激な低下を与えるテンションに対しても所要の余裕Δｔを見込んで設定されるものである。テンション制御はこの下限値を下回る範囲では行われない。つまり、図１２に示すように、本第２実施形態のテンション制御は限界テンションをテンション設定値としつつも、限界テンションが下限値を下回る場合には、この下限値をテンション設定値として行われる。これにより、ワイヤ電極Ｅの断線を所要に防止しつつ加工精度を確実に許容範囲内とすることができる。
【００７１】
なお、テンション制御範囲の上限値は、加工条件４２に含まれるテンション設定値つまりテンション設定値取得手段８２により取得された放電加工におけるテンション設定値の初期値であり、従来よりテンション制御に用いられているテンション設定値、より詳しくは高い加工精度を維持すべく十分に大きな値に設定されたテンション設定値であって、ワイヤ電極Ｅの断線を確実に防止すべく放電加工の電気的なエネルギー量が十分に小さい加工条件とすることを前提に設定されたテンション設定値である。図１２に示すように、本第２実施形態のテンション制御はこの上限値を上回る範囲では行われない。すなわち、演算された限界テンションが上限値を上回る場合に、テンション設定値を限界テンションから所定量下げて上限値で設定することで、限界のテンションがテンション制御範囲の上限値を超えた領域においてワイヤ電極Ｅの断線を更に確実に防止することができる。夜間等の無人運転時に確実に断線を防止すべく、本発明の限界テンションを用いたテンション制御の採用に際し、従来より用いられているテンション設定値をテンション制御範囲の上限値とする要求も多い。
【００７２】
ここで、処理手段８０は第２の判断手段８９を有しており、第２の判断手段８９は、限界テンションがテンション制御範囲にあるか否かを判断する機能を有している。すなわち、図１０に戻り、第２の判断手段８９は、記憶手段７０からテンション制御範囲の下限値を読み出すとともに、テンション設定値取得手段８２により取得されたテンション設定値の初期値をテンション制御範囲の上限値とする。そして、第２の判断手段８９は、限界テンション演算手段８６により演算された限界テンションが、テンション制御範囲内にあるか否かを判断し、この判断結果をテンション設定値更新設定手段９０に出力する。
【００７３】
つまり、本第２実施形態のテンション設定値更新設定手段９０は、第２の判断手段８９の判断結果に基づいて、テンション設定値を更新設定し、該更新設定したテンション設定値をテンション制御実行手段８８に出力する。
より詳しくは、図１３のフローチャート（図９の第１実施形態のフローチャートに対し変更されるステップを示すフローチャート、より詳しくは図９のステップＳ４９０に代わるステップを示すフローチャート）に示すように、ステップＳ４８１において、第２の判断手段８９が限界テンションがテンション制御範囲内にあると判断したときは、ステップＳ４９０Ａにおいて、テンション設定値更新設定手段９０が上述した第１実施形態におけるステップＳ４８０で演算された限界テンションをテンション設定値として更新設定する。
【００７４】
一方、ステップＳ４８１において、限界テンションがテンション制御範囲にないと判断され、更にステップＳ４８２において、限界テンションが上限値よりも大きいと判断さたときは、ステップＳ４９０Ｂにおいてテンション設定値更新設定手段９０は上限値をテンション設定値として更新設定する。更に、ステップＳ４８２において、限界テンションがテンション制御範囲になく上限値以下と判断されたときは、すなわち限界テンションが下限値よりも小さいと判断されたときは、ステップＳ４９０Ｃにおいて、テンション設定値更新設定手段９０が下限値をテンション設定値として更新設定する。
【００７５】
次に本発明の第３実施形態について図１４乃至図１６に基づいて説明する（図１６は、図１３の第２実施形態のフローチャートに対し追加されるステップを示すフローチャート、より詳しくは図１３のステップＳ４８２からステップＳ４９０Ｂの間に挿入されるステップを示すフローチャート）。本発明の第３実施形態は上述した第２実施形態に対しテンション制御装置６０において上限値更新設定手段９１を追加した構成を示している。
【００７６】
すなわち、上限値更新設定手段９１は、第２の判断手段８９が演算された限界テンションがテンション制御範囲の上限値よりも大きいと判断する場合に、数７の如く限界テンションに基づいて新たな上限値を演算して該上限値を更新設定する機能を有している。
【００７７】
つまり、上限値更新設定手段９１により更新設定された上限値は第２の判断手段８９に出力され、以後この更新設定された上限値に基づいてテンション制御が行われる。これにより、限界のテンションがテンション制御範囲の上限値を超えた領域においてワイヤ電極Ｅの断線を防止しつつ加工精度を向上させることができる。夜間等の無人運転時において、ワイヤ電極Ｅの断線を防止しつつも更なる加工精度の向上を図るべく、限界テンションに基づいてテンション制御範囲の上限値を更新設定するテンション制御方法の要求も多い。
【００７８】
なお、数７の係数Ｆは通常１以下に設定されるが、Ｆを１に設定することにより、限界テンションが上限値を超えた場合は限界テンションがそのまま上限値として設定される。
【００７９】
[数７]
更新設定される上限設定値＝Ｆ×（限界テンション−更新設定される前の上限設定値）＋更新設定される前の上限設定値
Ｅ：係数
【００８０】
次に本発明の第４実施形態について図１７乃至図１９に基づいて説明する（図１９は、図１３の第２実施形態のフローチャートに対し追加されるステップを示すフローチャート、より詳しくは図１３のステップＳ４８２からステップＳ４９０Ｂ乃至ステップＳ４９０Ｃの間に挿入されるステップを示すフローチャート）。本発明の第４実施形態は上述した第２実施形態に対しテンション制御装置６０においてワイヤ電極繰り出し速度変更手段９２を追加した構成を示している。
【００８１】
すなわち、ワイヤ電極繰り出し速度変更手段９２は、第２の判断手段８９が、演算された限界テンションがテンション制御範囲の下限値よりも小さいと判断する場合は、数１乃至数３、テンション制御範囲の下限値、および平均加工電流に基づいてワイヤ電極Ｅの繰り出し速度を演算して変更設定し、第２の判断手段８９が、演算された限界テンションがテンション制御範囲の上限値よりも大きいと判断する場合は、数１乃至数３、テンション制御範囲の上限値、および平均加工電流に基づいてワイヤ電極Ｅの繰り出し速度を演算して変更設定する機能を有している。より詳しくは、ワイヤ電極繰り出し速度変更手段９２は、第２の判断手段８９が演算された限界テンションがテンション制御範囲の下限値よりも小さいと判断する場合は、下限値を限界テンションとしつつ平均加工電流を数１乃至数３に代入して下限値を満たすワイヤ電極Ｅの繰り出し速度を演算し、限界テンションがテンション制御範囲の上限値よりも大きいと判断する場合は、上限値を限界テンションとしつつ平均加工電流を数１乃至数３に代入して上限値を満たすワイヤ電極Ｅの繰り出し速度を演算して変更設定する。
【００８２】
ワイヤ電極繰り出し速度変更設定手段９２により変更設定されたワイヤ電極Ｅの繰り出し速度は数値制御装置２０の放電加工実行手段５４に出力され、変更設定されたワイヤ電極Ｅの繰り出し速度となるようにワイヤ電極Ｅの繰り出し装置６に所定の制御信号が出力される。
【００８３】
これにより、限界テンションを確実にテンション制御範囲内に設定しつつテンション制御を行うことができる。すなわち、限界テンションがテンション制御範囲の下限値よりも小さい場合には、ワイヤ電極Ｅの繰り出し速度が増加するように変更設定されて該変更設定後の限界テンションが増加して下限値に設定され、ワイヤ電極Ｅの断線を防止しつつ加工精度を確実に許容範囲内とすることができる。また、限界テンションがテンション制御範囲の上限値よりも大きい場合には、限界テンションを減少させて上限値に設定されるようにワイヤ電極Ｅの繰り出し速度が減少する方向に変更設定され、ワイヤ電極Ｅの断線を防止するとともに、ワイヤ電極Ｅの使用量を少なくすることができる。
【００８４】
次に本発明の第５実施形態について図２０乃至図２３に基づいて説明する。本発明の第５実施形態は上述した第１実施形態乃至第４実施形態に対し加工条件の電気的なエネルギー量を適宜変化させて設定可能とする構成を追加した実施形態を示している。
【００８５】
すなわち、図２０に示すように、数値制御装置２０の記憶手段４０には、放電加工のベースとなるベース加工条件４３（図２１）と、該ベース加工条件４３の各構成要素を増減させるための複数の増減係数データ群４４（図２２）と、ＥＰＡレベル値と呼ばれる各増減係数データ群４４の放電加工における電気的なエネルギー量のレベルを示す指標（図２２）と、が記憶されるとともに、各増減係数データ群４４とＥＰＡレベル値とは関連させて記憶されている。
【００８６】
つまり、本第５実施形態においては、オペレータが入力手段３０よりＥＰＡレベル値を入力することにより、加工条件設定手段５８が記憶手段４０からベース加工条件４３とＥＰＡレベル値に対応した増減係数データ群４４を読み出す。そして、図２３に示すように、加工条件設定手段５８は、ベース加工条件４３の各構成要素に対応する増減係数データを乗じてベース加工条件４３を適宜変更して加工条件を設定する。なお、本第５実施形態の増減係数データは百分率で表されている。
【００８７】
すなわち、本発明により、放電加工の電気的なエネルギー量つまり平均加工電流に応じて限界テンションが演算されテンション設定値が設定されるので、従来よりも電気的なエネルギー量を上げた加工条件による放電加工が可能となる場合があるが、このような場合に電気的なエネルギー量に応じて簡易に加工条件の設定を行うことができ、作業性の向上を図ることができる。
【００８８】
次に本発明の第６実施形態について図２４に基づいて説明する。本発明の第６実施形態は加工中に変化するワークＷの板厚に対応した加工条件に基づく放電加工に第１実施形態乃至第５実施形態に係る本発明のテンション制御を適用した場合の構成を示している。
【００８９】
すなわち、図２４に示すように、放電加工中において加工部分のワークＷの板厚を逐次検出する板厚検出器１４を備えるとともに、該板厚検出器１４により検出された板厚データを数値制御装置２０の加工条件設定手段５９に出力する。すなわち、記憶手段４０に記憶された加工条件４５は板厚データと関連して記憶されており、加工条件設定手段５９は、放電加工中に検出された板厚データに対応する加工条件４５を記憶手段４０から読み出して設定し放電加工を実行しつつ本発明のテンション制御を行う。
【００９０】
つまり、かかる板厚に対応した加工と本発明のテンション制御を組み合わせることにより、加工中に変化するワークＷの板厚に対応した加工条件としつつ限界テンションに基づくテンション制御も行われるので、ワイヤ電極Ｅの断線を更に一層防止しながらも加工効率を向上させることができる。なお、本第６実施形態の加工に用いられる板厚データは検出値に代えて放電加工の実施に際しＣＡＤ装置等で生成されるワークＷの３次元加工形状データを用いて設定することとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、ワイヤ放電加工装置に利用できる。具体的にはワイヤ電極の断線を防止する場合に役立つ。
【符号の説明】
【００９２】
Ｅ：ワイヤ電極
Ｗ：ワーク
１：ワイヤ放電加工装置
２：ワイヤ電極貯蔵リール
３：供給プーリ
４：ブレーキ装置
５：引き取り装置
６：ワイヤ電極繰り出し装置
７，８：噴射ノズル
９：加工電流検出器
１０：放電回数検出器
１１，１２：液圧検出器
１３：テンション検出器
１４：板厚検出器
２０：数値制御装置
３０：入力手段
４０：記憶手段
４１：ＮＣプログラム
４２：加工条件
４３：ベース加工条件
４４：増減係数データ群
４５：加工条件
５０：処理手段
５１：ＮＣプログラム解読手段
５２：ＮＣデータ設定手段
５３：加工条件設定手段
５４：放電加工実行手段
５５：各軸モータ
５６：電源装置
５７：加工液供給装置
５８：加工条件設定手段
５９：加工条件設定手段
６０：テンション制御装置
７０：記憶手段
８０：処理手段
８１：ワイヤ電極およびワーク情報取得手段
８２：テンション設定値取得手段
８３：加工電流データ平均化手段
８４：第１の判断手段
８５：マージン設定手段
８６：限界テンション演算手段
８７：テンション設定値更新設定手段
８８：テンション制御実行手段
８９：第２の判断手段
９０：テンション設定値更新設定手段
９１：上限値更新設定手段
９２：ワイヤ電極繰り出し速度変更手段
【図１】
2012086295.tif 000003
【図２】
2012086295.tif 000004
【図３】
2012086295.tif 000005
【図４】
2012086295.tif 000006
【図５】
2012086295.tif 000007
【図６】
2012086295.tif 000008
【図７】
2012086295.tif 000009
【図８】
2012086295.tif 000010
【図９】
2012086295.tif 000011
【図１０】
2012086295.tif 000012
【図１１】
2012086295.tif 000013
【図１２】
2012086295.tif 000014
【図１３】
2012086295.tif 000015
【図１４】
2012086295.tif 000016
【図１５】
2012086295.tif 000017
【図１６】
2012086295.tif 000018
【図１７】
2012086295.tif 000019
【図１８】
2012086295.tif 000020
【図１９】
2012086295.tif 000021
【図２０】
2012086295.tif 000022
【図２１】
2012086295.tif 000023
【図２２】
2012086295.tif 000024
【図２３】
2012086295.tif 000025
【図２４】
2012086295.tif 000026