线放电加工中的切掉部分加工方法

摘要

本发明的线放电加工中的切掉部分加工方法防止从被加工物(6)落下切掉部分(26)，在不需要再次通过放电加工加工切掉部分(26)的情况下，通过外力破坏焊接部(20)，来分离切掉部分(26)，缩短加工时间，提高加工效率。该切掉部分加工方法，在被加工物(6)的规定的加工形状的至少一处，使对线电极(5)和被加工物(6)之间所施加的电加工条件从加工循环变更为焊接循环，使线电极(5)的一部分熔化，通过线电极熔化物焊接被加工物(6)和切掉部分(26)，通过焊接部(20)将切掉部分(26)保持在被加工物(6)上。

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过向线电极和被加工物之间施加极间电压而产生的 放电能量来对被加工物进行放电加工，能够将通过放电加工而从被加工物切 掉的切掉部分保持在被加工物上的线放电加工中的切掉部分加工方法。

背景技术

通常，线放电加工机是通过在线电极与硬质合金、淬火钢等被加工物之 间引发放电现象来对被加工物进行切掉加工的工作机械，在开始进行放电加 工时，线电极预先穿过在被加工物上贯通的穿丝孔等孔，在线放电加工中， 一直向被加工物的规定的加工形状的放电加工部位供给线电极。在例如浸渍 型线放电加工机中，被加工物在浸渍在加工槽内的加工液中的状态下，被夹 持件固定在工作台上。在使线电极穿过被加工物的放电加工部位的方式的放 电加工中，在放电加工路径封闭的情况下，从被加工物分离加工品或切掉部 分。

以往，作为线放电加工方法公知有通过1个加工程序能够进行第1次的 加工，还进行第2次的切掉加工的方法。在该线放电加工方法中，预先设定 输入切掉各阳模(male pattern)的加工路径的程序、切剩余量、返回量，在 第1次的加工中，在剩余设定的切剩余量时，停止放电加工，并存储该位置。 在第2次的残留加工中，在从第1次加工的加工停止位置沿着加工槽返回设 定的返回量的位置，自动进行接线，从该位置开始进行放电加工，来切落各 阳模(例如，参照JP专利第3366509号公报)。

另外，本申请人开发的线放电加工方法，基于预先设定的加工程序对被 加工物进行切掉加工，基于预先设定的加工程序所确定的切掉加工的形状， 决定马上要加工结束之前的加工剩余距离，从而能够使加工程序的制作简单 化、迅速化，并且由于形成适于加工形状的加工剩余距离，所以能够可靠地 防止废料落下(例如，参照JP特开2000-280124号公报)。

另外，本申请人开发的线放电加工装置，使排出形状小的废料的动作与 切掉加工的动作连续且自动地进行，通过电极移动控制部使线电极按照规定 的加工路径移动，电极间隔控制部在加工移动中控制线电极的放电间隙，并 且输出结束加工动作的后退结束警报，在加工路径上的移动结束的情况下， 后退结束警报无效，在加工路径上的移动结束后，废料排出控制部从被加工 物排出废料，通过这样的装置能够在加工处理动作之后连续进行排出废料的 动作(例如，参照JP特许第3521283号公报)。

另外，本申请人开发的浸渍型线放电加工机，通过浮动体支撑对被加工 物进行切掉加工而产生的切掉片，来防止切掉片与线电极之间短路，并且能 够安全地支撑重的切掉片，在被加工物的下表面配置具有比加工液的比重小 的比重的浮动体，借助加工液对浮动体的浮力，支撑通过线电极对被加工物 进行切掉加工后产生的切掉片，而不会使切掉片沉入加工液中(例如，参照 JP特许第4480822号公报)。

但是，上述线放电加工方法，在进行模具垫板加工等时，在进行了第1 加工时，仅几mm左右的距离没有被进行放电加工，并变化切削加工工序来 进行接下来的形状加工，此后，进行从被加工物切落废料的作业，并且再转 移至对被加工物进行精加工的加工工序，此时，对于切掉部的废料而言，必 须进行放电加工来从被加工物分离废料。另外，在要将被加工物放电加工成 预先决定的加工形状时，为了不使废料从被加工物落下，将被加工物切削为 留有余量的加工形状，之后从被加工物切掉废料，或者需要废料回收装置。 另外，在不切断要形成加工形状的最后部分而残留下该部分的情况下，在被 加工物的加工即将结束之前，将要从被加工物切掉的切掉片相对于被夹持的 被加工物倾斜，线电极与作为切掉片的废料之间短路而使放电加工中断，或 者产生异常放电，在切掉片为加工品的情况下，会对加工品的加工面造成损 伤。在切割至要形成加工形状的最后的部分而完全切掉切掉片的情况下，有 时被加工物不能够被磁铁吸附，并且即使能够被磁铁吸附，由于作为切掉片 的废料的重量的程度的不同，所以有时也不能够完全通过磁力支撑废料。

本发明人着眼于，就长间隙的放电现象而言，定性地讲，当在将金属电 极配置于绝缘体(气体)中的情况下出现绝缘击穿时，始于电晕放电、并进 行火花(spark)放电、接着经过电弧放电现象来结束绝缘击穿的这些现象， 开发出了如下技术：通过控制这些现象的“电压-电流特性”，能够利用火花 放电来进行放电加工，利用电弧放电来进行电弧焊即等离子弧焊。本发明人 想到借助上述现象，利用线电极对被加工物进行放电加工来形成切掉部分， 利用电弧焊将切掉部分焊接在被加工物上的技术思想。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种线放电加工中的切掉部分加 工方法，其特征在于，在被加工物的预先决定的形状加工的某部分即至少一 处，变更电加工条件，使线电极的外周的一部分熔化，在加工形状区域焊接 被加工物和已被切下的切掉部分，由此防止切掉部分从被加工物落下，此后， 不需要以往那样再次通过放电加工对切削残余部进行加工，通过外力破坏焊 接部，来从被加工物分离切掉部分，从而能够缩短整体加工时间，提高加工 效率，并且不会损伤被加工物以及切掉部分。

本发明的线放电加工中的切掉部分加工方法，其特征在于，将从设置在 设备主体上的源线轴送出的线电极，向安装于上头部的下方的被加工物以及 在所述被加工物的下方与所述上头部相向配置的下头部供给，接着使所述线 电极经由配设于所述下头部的下方的引导构件来废弃，在所述被加工物的预 先决定的加工形状的至少一处，将施加在所述线电极和所述被加工物之间所 施加的电加工条件从加工循环变更为焊接循环，使所述线电极的一部分熔 化，从而在位于预先决定的规定位置的焊接部，通过线电极熔化物来焊接所 述被加工物和从所述被加工物切下的切掉部分，由此通过所述焊接部将所述 切掉部分保持在所述被加工物上，防止所述切掉部分从所述被加工物脱落。

另外，为了通过所述焊接部焊接所述被加工物和所述切掉部分而流通所 述线电极的电流，与用于对所述被加工物进行线放电加工的电流相比，电流 峰值小且脉冲长，从加工放电变为电弧放电，通过利用所述线电极熔化物进 行的焊接，在所述焊接部将所述切掉部分焊接在所述被加工物上。

所述焊接循环的加工条件为：在切断所述被加工物的同时，将所述被加 工物和所述切掉部分的相向部分的一部分作为所述焊接部来焊接所述被加 工物和所述切掉部分。另外，就所述被加工物和所述切掉部分的所述焊接部 而言，在对所述被加工物进行完放电加工之后，通过外力来破坏所述焊接部， 从所述被加工物分离所述切掉部分。

另外，本切掉部分加工方法基本上通过如下的电路实现。即，在本切掉 部分加工方法中，通过在所述线电极和所述被加工物(在本发明中，相当于 另一电极)的两极间并联连接第1电路、第2电路和第3电路而成的电路， 对第1开关、第2开关以及第3开关的接通/断开进行控制，来实现所述电加 工条件的变更，其中，所述第1电路为串联连接极间状况确认用的带电阻的 低电压负荷和所述第1开关而成的电路，所述的第2电路为串联连接放电加 工用的高电压负荷和所述第2开关而成的电路，所述第3电路为串联连接第 1二极管和所述第3开关而成的电路。另外，通过第1特定控制来执行所述 被加工物的所述加工循环，该第1特定控制为：接通所述第1开关，来对所 述线电极和所述被加工物的两极间施加所述低电压负荷，接着断开所述第1 开关并接通所述第2开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所 述高电压负荷，从而通过所述线电极来对所述被加工物进行放电加工。另外， 通过第2特定控制来执行所述被加工物的所述焊接循环，该第2特定控制为： 接通所述第1开关和所述第3开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极 间施加所述低电压负荷，接着使所述第3开关的接通状态持续，断开所述第 1开关且接通所述第2开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加 所述高电压负荷，最后断开所述第2开关，使所述第3开关的接通状态持续， 来解除所述高电压负荷的施加状态，在所述线电极和所述被加工物之间流通 循环电流，以生成脉冲宽度大的电流，从而将所述切掉部分焊接在所述被加 工物上。

或者，本切掉部分加工方法具体通过如下电路实现。即，在本切掉部分 加工方法中，在所述线电极和所述被加工物的两极间并联连接第1电路、第 2电路、第3电路以及第4电路而成的电路中，对第1开关、第4开关以及 第5开关的接通/断开进行控制，来实现所述电加工条件的变更，其中，所述 第1电路为串联连接极间状况确认用的带电阻的低电压负荷和所述第1开关 而成的电路，所述第2电路为串联连接放电加工用的高电压负荷、所述第4 开关、所述第5开关而成的电路，所述第3电路为串联连接第2二极管和所 述所述第5开关而成的电路，所述第4电路为串联连接第3二极管和所述第 4开关而成的电路。另外，通过第3特定控制来执行所述被加工物的所述加 工循环，该第3特定控制为：接通所述第1开关，来对所述线电极和所述被 加工物的两极间施加所述低电压负荷，接着断开所述第1开关并接通所述第 4开关和所述第5开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述 高电压负荷，从而通过所述线电极对所述被加工物进行放电加工。另外，通 过第4特定控制来执行所述被加工物的所述焊接循环，该第4特定控制为： 接通所述第1开关，来对所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述低电 压负荷，接着断开所述第1开关并接通所述第4开关及所述第5开关，来对 所述线电极和所述被加工物的两极间施加所述高电压负荷，接着使所述第4 开关和所述第5开关的接通状态维持，来使施加所述高电压负荷的状态持续， 最后断开所述第四开关并使所述第5开关的接通状态持续，来解除施加所述 高电压负荷的施加状态，在所述线电极和所述被加工物之间流通循环电流， 以生成脉冲宽度大的电流，从而将所述切掉部分焊接在所述被加工物上。

在本切掉部分加工方法中，为了焊接所述被加工物和所述切掉部分而被 熔化的所述线电极的所述一部分是所述线电极的线周围部，在通过使所述线 电极的所述一部分熔化来焊接所述切掉部分和所述被加工物时，所述线电极 不会断线，能够维持所述线电极的供给状态。另外，在本切掉部分加工方法 中，在通过使所述线电极的所述一部分熔化来焊接所述切掉部分和所述被加 工物的工序中，当所述线电极断线时，能够将所述线电极供给至线电极断线 点处的加工缝来继续进行焊接工序或加工工序。

由于本发明的线放电加工的切掉部分加工方法如上述那样构成，所以不 需要如以往那样为了除去被加工物的切掉部分而对被加工物再次进行放电 加工，能够在通过一次放电加工就从被加工物容易地分离切掉部分的状态下 进行加工。即，由于将切掉部分保持在被加工物上的焊接部不如被加工物的 材料那样牢固，通过小的外力就能够容易地进行破坏，因此，为了从被加工 物分离切掉部分，通过小的外力破坏就能够从被加工物分离切掉部分，不需 要对被加工物再次进行放电加工，能够缩短加工时间，大幅度提高加工效率， 而且，不会出现由于切掉部分倾斜或落下而对被加工物或切掉部分带来的损 伤，能够对被加工物进行良好的放电加工。

但是，在性质方面，就长间隙的放电现象而言，定性地讲，在绝缘体中， 在金属电极间出现绝缘击穿现象时，始于电晕放电、并进行火花放电、接着 经过电弧放电的现象，来结束绝缘击穿。另外，在对被加工物的放电加工中， 在火花放电时，通过停止供给电流，来对被加工物进行加工。在本发明的切 掉部分加工方法中的焊接循环中，通过控制，使得在火花放电阶段对被加工 物进行放电加工，接着在电弧放电阶段，将切掉部分电弧焊在被加工物上， 并且在电弧放电时，线电极的外周的一部分熔化成为焊接填充材料。结果， 按照线电极的轨迹，与线电极的输送方向平行地对被加工物进行放电加工， 并且，通过接着的电弧放电，利用焊接填充材料焊接刚刚之前被放电加工的 部分，即，将切掉部分焊接在被加工物上。

附图说明

图1是表示说明能够实现本发明的线放电加工中的切掉部分加工方法的 线放电加工机的说明图。

图2是表示用于实现本发明的线放电加工中的切掉部分加工方法的基本 电路的电路图。

图3(A)、3(B)表示在图2的电路中，对开关S1以及开关S2进行 接通/断开控制的电压波形和电流波形的波形图，上侧表示电压波形，下侧表 示电流波形，其中，图3(A)是表示通过图2的基本电路进行通常加工的 加工循环中的电压和电流波形的波形图，另外，图3(B)是表示通过图2 的基本电路焊接被加工物和切掉部分的焊接循环中的电压和电流波形的波 形图。

图4是表示体现用于实现本发明的线放电加工中的切掉部分加工方法的 基本技术思想的电路的电路图。

图5是表示在图4的电路中，对开关S1、开关S2以及开关S3进行接通 /断开控制的电压波形和电流波形的波形图，上侧表示电压波形，下侧表示电 流波形，其中，(A)是表示通过图4的电路进行通常加工的加工循环中的 电压和电流波形的波形图，另外，(B)是表示通过图4的电路焊接被加工 物和切掉部分的焊接循环中的电压和电流波形的波形图。

图6是表示用于实现本发明的线放电加工中的切掉部分加工方法的具体 电路的一个实施例的电路图。

图7(A)、7(B)表示该线放电加工中的切掉部分加工方法中的被加 工物和切掉部分之间的关系，其中，图7(A)是表示将被加工物从穿丝孔 加工为四边形的加工形状并在两处焊接切掉部分的状态的立体放大图，图7 (B)是表示用虚线夸张地表示(A)中的对被加工物进行放电加工的加工轨 迹的立体放大图。

图8是表示在本发明的线放电加工的切掉部分加工方法中，破坏被加工 物与切掉部分的焊接部的耐负载的结果的坐标图。

图9(A)、9(B)是用于实现本发明和以往的切掉部分加工方法的处 理流程图，其中，图9(A)是表示本线放电加工中的切掉部分加工方法的 处理工序的处理流程图，图9(B)是表示以往的线放电加工中的切掉部分 加工方法的处理工序的处理流程图。

具体实施方式

本线放电加工中的切掉部分加工方法优选应用于如下的线放电加工机， 该线放电加工机例如通过在线电极和被加工物之间施加加工电压而产生的 放电能量对被加工物进行放电加工，并保持被加工物的切掉部分使其不从被 加工物上落下。以下，参照图1说明用于实现本发明的线放电加工中的切掉 部分加工方法的线放电加工机。该线放电加工机主要具有：源线轴7，安装 在设备主体15上且卷绕有线电极5；多个方向转换辊8，对从源线轴7送出 的在线输送系统中的线电极5的方向进行转换；制动辊9，使线电极5制动， 以良好地送出线电极5；张力辊12，对所送出的线电极5施加张力；引导辊 32，将线电极5向供给管13引导。线电极5通过线供给系统的方向转换辊8、 引导辊32，并通过设置在主体头1上的一对退火辊即线供给辊10、被线电 极输送单元24支撑的供给管13以及一对公共辊11，在此，线电极5被一对 线供给辊10和一对公共辊11夹持，在线供给辊10和公共辊11之间通过供 电件18(图2、图4)将来自加工电源的电流供给至线供给辊10、线电极5 以及公共辊11，并且线供给辊10和公共辊11之间的线电极5被退火而消除 弯曲等的缺陷，接着，通过切断刀14切断线电极5的没有被退火的前端部 并将其排出。之后，被退火的线电极5随着线供给辊10的送出动作，并随 着被作为线电极输送单元24的供给管保持架支撑的供给管13的下降动作而 被供给管13引导，到达并穿过上头部2。

另外，在退火辊10和公共辊11之间设置有切断刀14和废线夹持件(未 图示)，其中，所述切断刀14用于在使线电极5的前端良好、使线电极5 断线、进行退火处理等时，切断线电极5的前端部，所述废线夹持件用于将 被切断刀14切断的线电极5废弃。切断刀14构成为通过使切断刀单元动作 来切断线电极5。在连接线电极5时，穿过供给管13的线电极5借助线供给 辊10的低速旋转，首先供给至上头部2，通过上头部2并穿过被加工物6的 穿丝孔、加工轨迹的孔19，之后，被与上头部2的下方相向的下头部4接受， 线电极5通过下头部4之后，线供给辊10切换为高速旋转状态，从下头部4 放出的线电极5从设置在下臂3中的方向转换辊依次通过线引导管37、设置 在线引导管37的出口处的水分离部以及设置在水分离部的下游的卷取辊35， 被卷取辊35引出，进而被设置在卷取辊35下游的吸引装置等吸引，最后被 回收到废线斗36。另外，在制动辊9上设置用于检测转速的编码器16。在 主体头1的下部的支撑体(未图示)上安装有传感器17，该传感器17用于 检测线电极5的挠曲、弯曲、穿过状态等。

在该线放电加工机中，被加工物6的材质例如为铁类材料或硬质材料。 另外，线电极5的材质例如为钨类、铜合金类(黄铜类)、琴钢线(piano wire) 类等金属材料，另外，可以使用以这些材料作为芯材而将表面覆盖的金属材 料制造，例如，使用芯材为铜合金类以外的材料而覆盖层为铜合金的材料制 造，使用芯材为铜合金类而覆盖层为锌等的材料制造。在本实施例中，被加 工物6，尤其如图7(A)、7(B)所示，为平板状的形状，在线电极5穿过 多个穿丝孔、加工轨迹等的孔19之后，通过供电件18向线电极5供给电流， 在线电极5与被加工物6之间施加电压，对被加工物6进行放电加工，此时， 产生板等的切掉部分26。另外，在线电极5的前端从上头部2依次通过被加 工物6并穿过下头部4的途中，在线电极5的前端与上头部2、被加工物6、 下头部4等任意的障碍物相抵接而线电极5挠曲或弯曲时，能够通过传感器 17检测出其状态。由于线供给辊10与供给管保持架的保持件上部即传感器 17之间被施加电压，所以通过线电极5的挠曲部与传感器17接触情况检测 出线电极5的挠曲。通过供电件向线供给辊10供电，在线供给辊10断开而 夹持着线电极5的状态下，对线电极5施加电压，因此能够通过传感器17 检测出线电极5的抵接状态。

在本发明的线放电加工的切掉部分加工方法中具有如下特征，虽然从被 加工物6分离规定的加工形状21的切掉部分26，但使线电极5的一部分熔 化，通过加工轨迹上的焊接部20，将切掉部分26焊接并暂时保持在被加工 物6上。在此，被熔化的线电极5的一部分为线电极5的预先决定的长度的 线周围部，在通过线电极熔化物将切掉部分26焊接在被加工物6上时，线 电极5不断线，维持线电极5的供给状态。通过本切掉部分加工方法，尤其 在线电极5中含有铜合金类材料，而能够良好地焊接将被加工物6和切掉部 分26。在本切掉部分加工方法中，通过设置在主体头1上的线供给辊10夹 持从设置在设备主体15上的源线轴7送出的线电极5，驱动线供给辊10， 使线电极5通过供给管13，来向上头部2、安装在上头部2的下方的被加工 物6以及在被加工物6的下方与上头部Z相向配置的下头部4供给，接着， 通过卷取辊35经由下头部4的下方所配设的引导构件引出线电极5并将其 废弃，该切掉部分加工方法的特征在于，在被加工物6的预先决定的加工形 状21的至少一处(在实施例中为两处)，使在线电极5和被加工物6之间 所施加的电加工条件从加工循环变更为焊接循环，使线电极5的一部分熔化， 在预选决定的规定位置的焊接部20，焊接被加工物6和切掉部分26，通过 焊接部20将切掉部分26保持在被加工物6上，防止切掉部分26从被加工 物6脱落。如图7(A)、7(B)所示，被加工物6和切掉部分26的焊接部 20在相向位置具有两处，因此能够将切掉部分26平衡地保持在被加工物6 上。另外，在本切掉部分加工方法中，在使线电极5的一部分熔化来焊接切 掉部分26和被加工物6的工序中，在线电极5断线时，将线电极5供给至 线电极断线点处的加工缝22，接着，能够焊接被加工物5和切掉部分26， 或者继续进行通过线电极5对被加工物6实施放电加工的加工工序。另外， 切掉部分26有时为制品有时为不需要的废片(scrap)。

在本切掉部分加工方法中，为了使电加工条件从加工循环变更为焊接循 环，如图3(A)、3(B)以及图5所示，在线电极5流过的电流(A)，与 对被加工物6进行线放电加工的电流相比，使从高电压负荷HV流向线电极 5的电流的峰值例如降低至约1/4左右，使施加在线电极5和被加工物6之 间的电压(V)例如降低至约1/4左右，而且，使流过线电极5的电流的脉 冲例如变长至约2倍左右，从而从加工放电变为电弧放电，通过线电极5的 电弧焊，通过焊接部20将切掉部分26焊接在被加工物6上。另外，焊接循 环的加工条件为，切断被加工物6的同时将被加工物6和切掉部分26的相 向部分中的一部分作为焊接部20，焊接被加工物6和切掉部分26。在此， 相向部分的一部分是指被加工物6和切掉部分26相面对的部分的一部分。 例如，线电极5的焊接部分可以为被加工物6的加工形状的靠上头部2侧的 一部分，也可以为被加工物6的靠下头部4侧的一部分。另外，被加工物6 和切掉部分26之间的焊接部20位于边缘部(在图7(A)、7(B)中仅为 上部)，因此通过很小的外力就能够破坏，从而在对被加工物6的放电加工 结束后，通过外力破坏焊接部20，例如，能够从被加工物6对切掉部分26 施加通过外力引起的冲击力，容易地使切掉部分26从被加工物6分离。

在本切掉部分加工方法中，被加工物6和切掉部分26之间的焊接部20 通过小的外力就能够被破坏，但是被加工物6和切掉部分26之间的焊接部 20的耐破坏负载为如图8所示的情况。在图8中示出了在被加工物6上加工 8mm的方柱的情况，被分离的切掉部分26为8mm的方柱件，在切掉部分 26的相向的2个边上，焊接部20的长度为2mm，并且示出了焊接部20的 耐静载荷kgf(纵轴)与指定距离mm(横轴)的关系。

接着，参照图2以及图3(A)、3(B)说明本线放电加工中的切掉部 分加工方法的基本原理，参照图4以及图5，说明本线放电加工中的切掉部 分加工方法的具体的实施例。

在图5中，记载了第1开关S1、第2开关S2、第3开关S3、电压波形 (V)以及电流波形(A)的具体数值，但是这些数值为便于理解的示例， 另外，电压波形(V)以及电流波形(A)也是作为示例的波形。即，将第1 开关S1接通(ON)的时间由线电极5和被加工物6间的极间状态(例如， 根据加工电源、线电极5的材质、线径等条件，以及被加工物6的材质、厚 度等条件变化的参数)决定，在该时间不能够由加工条件等决定而不定时， 可以为几μsec(微秒)、几十μsec左右，而在以下的加工循环以及焊接循环 的说明中，作为示例记载为2μsec。另外，将第2开关S2接通(ON)的时 间为由加工条件(输入参数)决定的接通(ON)时间，但是，在以下的加 工循环以及焊接循环的说明中，作为示例记载为0.8μsec。而且，图5的(B) 中的电流波形的电流流动的时间以及电压波形的施加时间不由加工条件等 决定，是不定的，在以下的加工循环以及焊接循环的说明中，作为示例记载 为3μsec。

图2所示的电路为在线电极5和被加工物6的两极间并联连接第1电路 和第2电路而成的电路，其中，第1电路是第1开关S1和极间状况确认用 的带电阻的低电压负荷LV串联而成的电路，第2电路为第2开关S2和放电 加工用的高电压负荷HV串联而成的电路。第1电路为主要用于确认线电极 5与被加工物6之间的极间状况的电路，用于检测在对被加工物6进行放电 加工时被加工物6和线电极5是否为恰当的位置关系，电阻R具有调整流过 第1电路的电流的功能。开关S 1是，在时间上，对被加工物6进行放电加 工之前被进行接通/断开(ON/OFF)控制的开关。另外，第2电路用于进行 放电加工，在对被加工物6进行放电加工时，需要在短时间内流过大电流， 并且为没有电阻等的电路。

接着，说明本线放电加工中的切掉部分加工方法的加工循环以及焊接循 环。

在图3(A)所示的作为通常加工的加工循环中，接通(ON)第1开关 S1来产生脉冲，在线电极5和被加工物6的极间施加80V左右的低电压负 荷LV例如2μsec左右，来确认线电极5和被加工物6之间的极间状况是否 为恰当的位置，如果极间状况恰当，则开始在极间放电。接着，在断开(OFF) 第1开关S1并接通(ON)第2开关S2，产生脉冲时，在线电极5流通400A 左右的电流，流通时间例如0.8μsec左右，从高电压负荷HV向线电极5和 被加工物6的两极间施加240V左右的电压，由此通过线电极5对被加工物 6进行放电加工。

另外，在图3(B)所示的被加工物6与切掉部分26的焊接循环中，在 接通(ON)第1开关S 1产生脉冲时，在线电极5和被加工物6的两极间， 施加80V左右的低电压负荷LV例如2μsec左右的时间，来确认线电极5与 被加工物6的极间状况是否为恰当的位置，如果极间状况恰当，则开始放电。 接着，在断开(OFF)第1开关S1并接通(ON)第2开关S2，产生脉冲时， 在线电极5中流通110A左右的电流，流通时间例如3μsec左右，从高电压 负荷HV向线电极5和被加工物6的两极间施加约为加工时的1/4的电压即 70V左右的电压，由此变为电弧放电，使线电极5熔化，由此通过线电极熔 化物将切掉部分26焊接在被加工物6上。

接着，参照图4以及图5说明本线放电加工中的切掉部分加工方法的技 术思想的基本结构。对于用于实现本线放电加工中的切掉部分加工方法的基 本电路，在线电极5和被加工物6的两极间并联连接第1电路、第2电路和 第3电路，其中，第1电路为极间状况确认用的带电阻R的低电压负荷LV 和第1开关S1串联连接而成的电路，第2电路为放电加工用的高电压负荷 和第2开关SZ串联连接而成的电路，第3电路为第1二极管D1和第3开关 S3串联连接而成的电路。在该电路中，通过对第1开关S1、第2开关S2以 及第3开关S3进行接通(ON)/断开(OFF)控制，来使电加工条件从加工 循环变更为焊接循环。

本线放电加工机的基本结构为通过进行如下的控制来实现通过线电极5 对被加工物6进行加工的加工循环，该控制为：接通(ON)第1开关S 1， 来对线电极5和被加工物6的两极间施加低电压负荷LV，接着断开(OFF) 第1开关S1，并接通(ON)第2开关S2，来对线电极5和被加工物6的两 极间施加高电压负荷HV。另外，通过进行如下的控制来实现被加工物6和 切掉部分26的焊接循环，该控制为：使第3开关S3接通(ON)的状态持 续，接通(ON)第1开关S 1，来对线电极5和被加工物6的两极间施加低 电压负荷LV，接着，断开(OFF)第1开关S1并接通(ON)第2开关S2， 来对线电极5和被加工物6的两极间施加高电压负荷HV，最后，断开(OFF) 第2开关S2。在此，将电加工条件从线电极5对被加工物6进行加工的加工 循环的电压电流波形切换为焊接被加工物6和切掉部分26的焊接循环的电 压电流波形，由此在规定时间之后第2开关S2断开(OFF)，但是由于第3 开关S3一直接通(ON)，所以在被加工物6和线电极5的两极间流通在第 1二极管D1以及第3开关S3通过的循环电流，能够产生脉冲宽度大的电流， 放电状态变为电弧放电，线电极5的一部焊接在被加工物6和切掉部分26 之间，结果，焊接被加工物6和切掉部分26。

参照表1、图4以及图5的(A)，说明如下的线放电加工中的切掉部 分加工方法的加工循环。

〔表1〕

  S1   S2   S3   LV   HV  第1工序   接通   断开   断开   有负荷   无负荷  第2工序   断开   接通   断开   无负荷   有负荷  第3工序   断开   接通   断开   无负荷   有负荷  第4工序   断开   断开   断开   无负荷   无负荷

在第1工序中，若接通(ON)第1开关S1来施加低电压负荷LV持续 某一时间段例如2μsec左右，则在线电极5和被加工物6的两极间开始放电。

在第2工序中，接通(ON)第2开关S2，以电压降为触发，施加高电 压负荷HV，电流上升，由此通过线电极5对被加工物6进行放电加工。

在第3工序中，线电极5和被加工物6的两极间的放电时间由被加工物 6的加工条件决定，例如放电0.8μsec左右的时间。

在第4工序中，暂时使第1开关S1、第2开关S2以及第3开关S3断开 (OFF)，使施加至线电极5和被加工物6的两极间的电压处于无负荷状态， 由此使其处于停止时间。在要通过线电极5将被加工物6加工成加工形状21 ，以125k～2000kHz的周期反复进行上述的循环来将被加工物6加工为加 工形状21。

参照表2、图4以及图5(B)，说明如下的本线放电加工中的切掉部分 加工方法中的焊接循环。

〔表2〕

  S 1   S2   S3   LV   HV  第1工序   接通   断开   接通   有负荷   无负荷  第2工序   断开   接通   接通   无负荷   有负荷  第3工序   断开   断开   接通   无负荷   无负荷  第4工序   断开   断开   断开   无负荷   无负荷

在第1工序中，在接通(ON)第1开关SI，低电压负荷LV的供给持续 规定时间例如2μsec左右时，在线电极5和被加工物6的两极间开始放电。

在第2工序中，接通(ON)第2开关S2，以电压降为触发，施加高电 压负荷HV，电流上升，来通过线电极5对被加工物6进行放电加工。

在第3工序中，在从作为加工循环的通常周期切换为焊接循环时，使第 2开关S2在接通(ON)规定时间后断开(OFF)，然而由于第3开关S3一 直接通(ON)，所以在被加工物6与线电极5之间流过循环电流，能够产 生脉冲宽度大的电流，此时，线电极5熔化，焊接在被加工物6和切掉部分 26上，结果，在被加工物6上焊接切掉部分26。

在第4工序中，在没有循环电流流过后，断开(OFF)第3开关S3，处 于停止时间。

接着，参照图6，说明本线放电加工中的切掉部分加工方法的具体的电 路图。在此，对于图6的电路图，省略了通过对第1开关S1、第4开关S4 以及第5开关S5进行接通(ON)/断开(OFF)控制而产生的电压波形以及 电流波形的图。

实现本线放电加工的被加工物残留加工方法的具体电路，是在线电极5 和被加工物6的两极间，并联连接第1电路、第2电路、第3电路、第4电 路而成的电路，其中，第1电路为极间状况确认用的带电阻的低电压负荷与 第1开关S1串联连接而成的电路，第2电路为放电加工用的高电压负荷、 第4开关S4、第5开关S5串联连接而成的电路，第3电路为第2二极管D2、 第5开关S5串联连接而成的电路，第4电路为第3二极管D3、第4开关S4 串联连接而成的电路。在该电路中，如果使第4开关S4和第5开关S5接通 (ON)，则能够对线电极5和被加工物6的两极间施加高电压负荷HV。

在该电路中，通过对第1开关S1、第4开关S4以及第5开关S5进行接 通(ON)/断开(OFF)控制，来使电加工条件从加工循环向焊接循环变更。 在第5开关S5接通(ON)时，断开(OFF)第4开关S4后，在线电极5 和被加工物6的两极间流通在第2二极管D2和第5开关S5通过的第1循环 电流。另外，在第4开关S4接通(ON)时，断开(OFF)第5开关S5后， 在线电极5和被加工物6的两极间流通在第3二极管D3和第4开关S4通过 的第2循环电流。即，在该电路中，通过对第1开关S1、第4开关S4以及 第5开关S5进行接通(ON)/断开(OFF)控制，交替地流通第1循环电流 和第2循环电流。在本发明的线放电加工中的切掉部分加工方法中，使用组 装有二极管D2以及二极管D3的具体电路，产生2个循环电流，因此，能 够使放电加工的电流波形接近梯形，通过交替产生循环电流，能够缓和由开 关引起的发热的问题。即，在本线放电加工中的切掉部分加工方法中，由于 利用循环电流焊接被加工物6和切掉部分26，所以与对被加工物6进行放电 加工相比，能够使电流波形缓慢下降。此外，对于第4开关S4和第5开关 S5，接通(ON)、断开(OFF)的时机可以与以下说明的相反。

参照表3以及图6说明如下的本线放电加工中的切掉部分加工方法的加 工循环。

〔表3〕

  S 1   S4   S5   LV   HV  第1工序   接通   断开   断开   有负荷   无负荷  第2工序   断开   接通   接通   无负荷   有负荷  第3工序   断开   接通   接通   无负荷   有负荷   第4工序   断开   断开   接通   无负荷   无负荷  第5工序   断开   断开   断开   无负荷   无负荷

在第1工序中，在接通(ON)第1开关S1，低电压负荷LV的供给持 续规定时间例如2μsec左右时，在线电极5和被加工物6的两极间开始放电。

在第2工序中，断开(OFF)第1开关S 1，接通(ON)第4开关S4和 第5开关S5，以电压降为触发，施加高电压负荷HV，电流上升，从而通过 线电极5对被加工物6进行放电加工。

在第3工序中，使第4开关S4和第5开关S5的接通(ON)状态持续， 线电极5和被加工物6的两极间的放电时间由被加工物6的加工条件决定， 例如放电0.8μsec左右的时间。

在第4工序中，使第5开关S5的接通(ON)状态持续，在断开(OFF) 第4开关S4之后，使第5开关5仅接通亚微秒(sub-microsecond)来解除施 加高电压负荷HV的施加状态，使电流波形接近梯形。

在第5工序中，暂时使第1开关S1、第4开关S4以及第5开关S5断开 (OFF)，使施加在线电极5和被加工物6的两极间的电压处于无负荷状态， 由此使其处于停止时间。在要通过线电极5将被加工物6加工成加工形状21 时，通过以125k～2000kHz的周期反复进行上述的循环而实现。

参照表4以及图6说明如下的本线放电加工中的切掉部分加工方法的焊 接循环。

〔表4〕

  S 1   S4   S5   LV   HV  第1工序   接通   断开   断开   有负荷   无负荷  第2工序   断开   接通   接通   无负荷   有负荷  第3工序   断开   接通   接通   无负荷   有负荷  第4工序   断开   断开   接通   无负荷   无负荷  第5工序   断开   断开   断开   无负荷   无负荷

在第1工序中，在接通(ON)第1开关S1，低电压负荷LV的供给持 续规定时间例如2μsec左右时，在线电极5和被加工物6的两极间开始放电。

在第2工序中，接通(ON)第4开关S4和第5开关S5，以电压降作为 触发，施加高电压负荷HV，电流上升，来通过线电极5对被加工物6进行 放电加工。

在第3工序中，使第4开关S4和第5开关S5的接通(ON)状态持续， 由加工条件决定放电时间，例如，放电0.8μsec左右的时间。

在第4工序中，在规定时间后使第4开关S4断开(OFF)，但是由于第 5开关S5一直接通(ON)，所以在线电极5和被加工物6的两极间流通循 环电流，解除施加高电压负荷HV的施加状态，能够产生脉冲宽度大的电流， 因此，此时在被加工物6和切掉部分26之间进行电弧焊，将两者焊接。

在第5工序中，在没有循环电流流过后，断开(OFF)第5开关S5，成 为停止时间。

在本线放电加工中的切掉部分加工方法中，在将切掉部分26焊接在被 加工物6上的焊接工序中，可以按照切掉部分26的大小，形成一处或多处 焊接部20，只要切掉部分26不会与被加工物6分离即可，可以忽视切掉部 分26的微小的倾斜程度。例如，如果切掉部分26小且轻，则被加工物6和 切掉部分26的焊接部20为一处，就能够将切掉部分26保持在被加工物6 上。另外，如果切掉部分26大或者重量重，则可以使被加工物6和切掉部 分26的焊接部20形成多处，来平衡地将切掉部分26保持在被加工物6上。

本线放电加工中的切掉部分加工方法能够应用于模具侧加工或冲头侧 加工，其中，所述模具侧加工指，将切掉部分26作为废弃物而将被加工物6 作为制品的加工，所述冲头侧加工指将被加工物6作为废弃物而将切掉部分 26作为制品的加工。在图7(A)、7(B)中，由于在切掉部分26侧形成有 穿丝孔等孔19，所以切掉部分26为废料，变为废弃物，该加工为模具侧加 工。虽然未图示，在对被加工物6进行冲头侧加工时，由于切掉部分26要 成为制品，所以穿丝孔等孔19不形成在要形成切掉部分26一侧，而形成在 作为废弃品的被加工物6一侧。

接着，参照图9(A)和图9(A)，说明通过本发明的切掉部分加工方 法和以往的切掉部分加工方法对被加工物6进行放电加工所花费的累计加工 时间的差异。在本实施例中，如图7(A)、7(A)所示，在切掉部分加工 方法中，穿丝孔等孔19形成在切掉部分26一侧，因而进行将切掉部分26 作为废弃物而将被加工物6形成制品的模具侧加工。

首先，参照图9(A)说明本发明的线放电加工方法。在本切掉部分加 工方法中，在对被加工物6进行粗加工的工序中，一边在任意的位置焊接指 定的距离一边进行粗加工。为了在粗加工的过程中的一处以上(在图中为两 处)的位置通过熔化线电极5来将切掉部分26焊接在被加工物6上，继续 对被加工物6进行放电加工，在被加工物6上的现有技术中留下切掉部分26 的区域，进行电弧焊来形成焊接部20，对焊接部20以外的区域进行加工直 到使切掉部分26与被加工物6分离为止。此时，切掉部分26处于利用熔化 的线电极5的一部分在焊接部20点焊在被加工物6上的状态，所以切掉部 分26未从被加工物6切落，而处于保持在被加工物6上的状态(步骤S 1)。 判断在同一被加工物6上是否具有应该进行放电加工的下一个加工形状21， 在具有下一个加工形状21时，反复进行处理工序S1，对剩余的应该进行放 电加工的所有的加工形状21进行放电加工。在没有应该进行放电加工的下 一个加工形状21时，前进至之后的处理工序(步骤S2)。接着，若对被加 工物6进行完所有的粗加工，则移动至第一个加工形状21处，并暂时停止 线放电加工机对被加工物6的自动放电加工(步骤S3)，作业者使工作台移 动(进行轴移动)，使被加工物6向切掉部分26的分离位置移动，借助敲 击等外力使所有的切掉部分26与被加工物6分离(步骤S4)。接着，进行 用于形成制品的被加工物6的精加工，结束加工处理(步骤S5)。在上述线 放电加工中，作业者在线放电加工机中进行的作业仅为使切掉部分26与被 加工物6分离的工序，此工序所需要的时间为几秒，大部分的工序自动处理。

接着，参照图9(B)说明以往的线放电加工方法。在以往的切掉部分加 工方法中，在对被加工物6进行粗加工的工序中，不是在任意的位置以指定 的距离进行粗加工，而形成为切削残留状态，来进行放电加工。此时，切掉 部分26为通过切削残留部被保持于被加工物6的状态，成为切掉部分26不 从被加工物6切落，而残留在被加工物6上的状态(步骤S11)。判断在同 一被加工物6上是否具有应该进行放电加工的下一个加工形状21，在具有下 一个加工形状21时，反复进行处理工序S11，对剩余的应该进行放电加工的 所有的加工形状21进行加工。在不存在应该进行放电加工的下一个加工形 状21时，前进至之后的处理工序(步骤S12)。接着，在对所有的加工形状 21进行完粗加工时，移动至第一个加工形状21处，暂时停止线放电加工机 对被加工物6的自动放电加工(步骤S13)。接着，作业者再次启动程序， 对切削残留的部分进行放电加工。在从被加工物6切掉了切掉部分26时， 使程序停止。在此，将线放电加工机变更为手动模式，使Z轴以及工作台移 动，从被加工物6去除切掉部分26，通过手动或自动的方式使各轴复原至原 来的位置，并启动程序(步骤S14)。判断在同一被加工物6上是否具有应 该分离的下一个加工形状21，在还有加工形状21的情况下，反复进行处理 工序S14，这些作业反复进行的次数为加工形状21的个量，来进行全部的通 过放电加工从被加工物6分离切掉部分26的处理工序(步骤S15)。接着， 进行用于成为制品的被加工物6的精加工，结束加工处理(步骤S16)。

本发明的切掉部分加工方法和以往的切掉部分加工方法经过如上所述 的处理工序，但是在对两者进行比较时，本发明的切掉部分加工方法与以往 的切掉部分加工方法相比，能够大幅度缩短对被加工物6进行放电加工的时 间。

例如，在对1个被加工物6进行形成100个规定的加工形状21的四边 形孔加工时，能够得到如下的结果。 在以往的加工方法中，在加工一处的四边形孔时，粗加工时间需要约10分 钟，从被加工物6分离切掉部分26的加工时间(包括轴移动时间)需要约3 分钟，精加工需要约14分钟。因此，所有的粗加工需要16.7小时，分离加 工需要5小时，精加工需要23.3小时。分离加工需要3分钟，因为有100处， 所以需要5小时，此期间作业者不能离开线放电加工机，必须进行作业。在 分离加工的3分钟内，其中2分钟为线放电加工机进行分离切掉部分26的 加工的时间，是作业者进行监视直到切掉部分26掉落为止的时间，作业者 需要3.3小时的待机时间，而不能够离开线放电加工机。相对于此，在本发 明的切掉部分加工方法中，在加工一处的相同加工形状21四边形孔时，粗 加工时间需要约11分钟，从被加工物6敲掉切掉部分26的分离时间(包括 轴移动时间)需要约5秒钟，精加工需要约14分钟。因此，整个粗加工需 要18.3小时，切掉加工需要8.3分钟，精加工需要23.3小时，整个工序能够 缩短3.2小时。因此，从提高线放电加工机对被加工物进行放电加工的生产 性方面考虑，不仅能够缩短3.2.小时的时间，对于作业者在线放电加工机附 近进行作业的时间来说，在以往的切掉部分加工方法中占全部加工时间的约 11％，而在使用本功能时，降低至0.3％以下，整个作业工序中的99.7％的时 间能够无人运转。另外，在制作本发明的切掉部分加工方法的加工程序过程 中，追加了使粗加工中的原来功能有效的指令，但是不需要进行分离的加工 程序，与以往的切掉部分加工方法相比能够使程序简单化。而且，即使在冲 孔加工中，在精加工结束后进行分离加工时也能够使用，能够直到分离加工 为止实现完全无人化加工，与模具垫板加工时的切掉部分处理同样地，在加 工完了后轻轻敲击，就能够从被加工物去除切掉部分。