电火花线切割机和电火花线切割加工方法技术

电火花线切割机和电火花线切割加工方法，其中工件放置姿势误差可以得到补偿。工件被放置和固定在工件台上之后，利用与上表面的接触检测，上引导装置测量工件上表面内不位于同一条直线上的三个或更多三维位置。获得单位标准矢量Ｎｉｎｃｌ（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ），计算从原来放置的垂直坐标（Ｕ０，Ｖ０）偏移到校正坐标（Ｕｃ，Ｖｃ）的偏移量Δｓｈｉｆｔ（ΔＵ、ΔＶ）。在加工时，将偏移量Δｓｈｉｆｔ（ΔＵ、ΔＶ）加到坐标（Ｕ０，Ｖ０）上，补偿加工表面的角度误差，而且由于工件的倾斜而引起的加工点位置的偏离由于校正上下线引导装置而间接得到补偿。这样，加工形状就不再变形，工件放置姿势误差就可以得到补偿。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电火花线切割机和一种电火花线切割加工方法，更具体来说，涉及一种能够正确处理由于待加工工件放置倾斜而造成的加工误差的。2.相关技术的描述通常，在一个电火花线切割机中，放置并固定在工件台上的工件可以在XY平面上移动，电压施加在线电极和工件两端，从而执行电火花线切割加工。线电极具有上线和下线引导装置。通常，作为电火花线切割加工对象的工件具有一个水平下表面，用于与工件台的安装表面接触，而且工件表面(整个上表面或者部分上表面)与下表面平行。例如，如果工件是直角的平行六面体形，它一个表面的整体形成下表面，且它的整个平行于下表面的上表面形成工件表面。如果工件放置并固定在工件台上，它的下表面与安装表面密切接触，工件的下表面和工件表面都与XY平面平行延伸。如果加工时上下引导装置保持在XY平面的同一位置处，那么，加工表面与XY平面垂直。被称为垂直加工就是由此而来。如果上下引导装置在XY平面上发生相对位移，而且执行的是一种锥形加工，那么被加工的表面就相对XY平面有一个给定角度。如果工件实际地放置在工件台上，无论如何，由于安装表面被矿泥和类似物污染，或者细粉尘粘在工件的下表面上，它的下表面在台子的安装表面上有时就是不平坦的，这样工件的放置姿势就相对XY平面倾斜。而且，在使用机器期间，由于工件和引导装置之间的碰撞，长期发生变形等，工件台自身也可能相对于XY面倾斜。如果电火花线切割加工在这种情况下执行，将产生下面的问题(a)和(b)。(a)被加工表面的角度误差如果垂直加工在是利用上下引导装置保持在出现前述放置姿势误差的XY平面内的同一位置处来执行，例如，不能获得垂直的被加工表面，在某些情况下，甚至在锥形加工中不能获得所需的倾斜角度。这种现象就是被加工表面角度误差。(b)被加工形状的变形误差工件的倾斜使得由加工程序指定的加工点发生细小改变，而由于改变沿着加工线发生就会引起变形误差。例如，即使执行圆形加工也会得到一个不规则的圆形加工线。如果工件的倾斜非常小，这种形状误差可能可以被忽略。但是，如果工件倾斜很大或者需要很高的加工精度，那么这就是不可忽略的。通常，为了避免这些问题，操作者必须非常注意地放置工件，使之相对XY平面绝对水平。而且，需要付出很多劳动来清除工件台上和安装表面上的脏东西，或者保持工件台自身水平或正确的倾斜度。并没有任何简单的惯用技术来将操作者从这种劳动的负担中解脱出来。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够正确处理前述误差问题从而提高加工精度的。本专利技术的一种电火花线切割机，通过在工件和线电极之间施加电压，同时在XY平面内相对于线电极移动工件来执行电火花线切割加工。工件具有上表面和平行于上表面的下表面，并且线电极在上线引导装置和下线引导装置之间延伸。根据本专利技术的一方面，电火花线切割机包括具有工件安装表面的工件台，工件安装于工件安装表面上以使工件的上表面面对上引导装置；检测安装在所述工件台的工件的上表面上的不在一条直线上的至少三个点的位置的装置；基于检测到的至少三个点的位置，确定工件上表面相对于XY平面的倾斜方向的装置；调整XY平面上的上线引导装置和下线引导装置的相对位置，以使线电极沿着与确定的倾斜方向平行的方向延伸的装置；和将具有调整后的相对位置的上线引导装置和下线引导装置之间的线电极的延伸方向作为与XY平面垂直的方向来执行电火花线切割加工的装置。使用该电火花线切割机的电火花线切割加工方法包括步骤将工件安装在工件台的工件安装表面上，以使工件的上表面面对上引导装置；检测安装在所述工件台的工件的上表面上的不在一条直线上的至少三个点的位置；基于检测到的至少三个点的位置，确定工件上表面相对于XY平面的倾斜方向；调整XY平面上的上线引导装置和下线引导装置的相对位置，以使线电极沿着与确定的倾斜方向平行的方向延伸；将具有调整后的相对位置的上线引导装置和下线引导装置之间的线电极的延伸方向作为与XY平面垂直的方向来执行电火花线切割加工。根据本专利技术的另一方面，电火花线切割机包括具有工件安装表面的工件台，工件安装于工件安装表面上以使工件的上表面面对上引导装置；检测安装在所述工件台的工件的上表面上的不在一条直线上的至少三个点的位置的装置；基于检测到的至少三个点的位置，确定工件上表面相对于XY平面的倾斜方向的装置；调整XY平面上的上线引导装置和下线引导装置的相对位置，以使线电极沿着与确定的倾斜方向平行的方向延伸的装置；和将具有调整后的相对位置的上线引导装置和下线引导装置之间的线电极的延伸方向作为与XY平面垂直的方向来执行电火花线切割加工，并且基于确定的倾斜方向和由加工程序指定的XY平面上的加工点的位置来校正上线引导装置和下线引导装置中至少一个的位置，以获得与由加工程序指定的XY平面上的加工形状相同的加工形状的装置。使用该电火花线切割机的电火花线切割加工方法包括步骤将工件安装在工件台的工件安装表面上，以使工件的上表面面对上引导装置；检测安装在所述工件台的工件的上表面上的不在一条直线上的至少三个点的位置；基于检测到的至少三个点的位置，确定工件上表面相对于XY平面的倾斜方向；调整XY平面上的上线引导装置和下线引导装置的相对位置，以使线电极沿着与确定的倾斜方向平行的方向延伸；将具有调整后的相对位置的上线引导装置和下线引导装置之间的线电极的延伸方向作为与XY平面垂直的方向来执行电火花线切割加工，并且基于确定的倾斜方向和由加工程序指定的XY平面上的加工点的位置来校正上线引导装置和下线引导装置中至少一个的位置，以获得与由加工程序指定的XY平面上的加工形状相同的加工形状。如果工件不是相对于XY平面水平放置，电火花线切割加工就会通过利用倾斜检测结果来补偿误差(a)或者误差(a)和(b)而执行。结果，能够很容易地提高电火花线切割加工的操作有效性和加工精度。附图说明图1表示根据本专利技术一个实施例的电火花线切割机的主要部件的构造；图2表示一个示例，其中工件放置姿势误差导致误差；图3a和3b表示工件放置姿势误差的测量，其中，图3a表示工件表面上的三个测量点之间的关系、工件放置姿势倾斜度和线电极的延伸方向，图3b表示在三个点处的测量示例，具有在上引导装置上用于接触检测的接触；图4表示根据三个测量点处的测量结果确定上引导装置位置调整量的方法；图5是一个流程图，表示根据实施例的上引导装置位置调整的工序步骤；图6大体表示工件(未图示)相对于XY平面在OP方向倾斜的状态；图7是沿直线L方向看图6的正面图；图8是沿直线L方向看图6的另一个正面图；图9是图6的XY平面视图；图10是在锥形加工中从直线L看过去，线电极和上下线引导装置之间的位置关系的正面图；图11是图10中的E4/E5/E6/E7部分的放大视图；图12是上引导装置的偏离矢量和它的正确矢量之间关系的XY(或UV)平面视图；图13是一个流程图，表示在下引导装置位置校正中，补偿加工形状变形误差的过程；和图14是一个流程图，表示在上引导装置位置校正中，补偿加工形状变形误差的过程。具体实施例方式图1是本专利技术实施例的电火花线切割机的外形示意图。电火花线切割机的与加工有关的这些部分，以与传统机器相同的方式构造。标记1表示工件台，其上放置和固定待加工工件30。工件台1具有一个安装表面2，它的平面度高度精准本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电火花线切割机，通过在工件和线电极之间施加电压，同时在ＸＹ平面内相对于线电极移动工件来执行电火花线切割加工，工件具有上表面和平行于上表面的下表面，并且线电极在上线引导装置和下线引导装置之间延伸，所述电火花线切割机包括：具有工件安 装表面的工件台，工件安装于工件安装表面上以使工件的上表面面对上引导装置；检测安装在所述工件台的工件的上表面上的不在一条直线上的至少三个点的位置的装置；基于检测到的至少三个点的位置，确定工件上表面相对于ＸＹ平面的倾斜方向的装置 ；调整ＸＹ平面上的上线引导装置和下线引导装置的相对位置，以使线电极沿着与确定的倾斜方向平行的方向延伸的装置；和将具有调整后的相对位置的上线引导装置和下线引导装置之间的线电极的延伸方向作为与ＸＹ平面垂直的方向来执行电火花线切割 加工的装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：木下三男，宫岛敬一郎，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]