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WO2017072976A1 - ワイヤ放電加工機、ワイヤ放電加工機の制御装置の制御方法及び位置決め方法 - Google Patents

ワイヤ放電加工機、ワイヤ放電加工機の制御装置の制御方法及び位置決め方法 Download PDF

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WO2017072976A1
WO2017072976A1 PCT/JP2015/080852 JP2015080852W WO2017072976A1 WO 2017072976 A1 WO2017072976 A1 WO 2017072976A1 JP 2015080852 W JP2015080852 W JP 2015080852W WO 2017072976 A1 WO2017072976 A1 WO 2017072976A1
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WO
WIPO (PCT)
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wire electrode
workpiece
wire
capacitance
electric discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2015/080852
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大介 関本
中川　孝幸
智昭 ▲高▼田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to PCT/JP2015/080852 priority patent/WO2017072976A1/ja
Priority to JP2016528256A priority patent/JP6017096B1/ja
Priority to DE112015001760.7T priority patent/DE112015001760B4/de
Priority to CN201580017892.9A priority patent/CN107073614B/zh
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    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
    • B23H7/32—Maintaining desired spacing between electrode and workpiece, e.g. by means of particulate material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • G—PHYSICS
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    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
    • G01D5/241—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes
    • G01D5/2417—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes by varying separation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H2500/00—Holding and positioning of tool electrodes
    • B23H2500/20—Methods or devices for detecting wire or workpiece position

Definitions

  • the present invention relates to a wire electric discharge machine that applies a machining voltage between a wire electrode and a workpiece to perform electric discharge machining on the workpiece, a control method of a control device of the wire electric discharge machine, and a positioning method.
  • a conventional positioning method between electrodes in wire electric discharge machining is generally a method of detecting electrical contact between a wire electrode and a workpiece.
  • the position of the wire electrode varies in the clearance range, which is the clearance between the wire penetration portions of the die holding the wire electrode. It is difficult to grasp accurately.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to obtain a wire electric discharge machine capable of accurately positioning a wire electrode and a workpiece.
  • the present invention includes a wire electrode that generates a discharge between a workpiece and a work voltage, and the wire electrode and the workpiece intersect with the longitudinal direction of the wire electrode.
  • a driving unit that moves the wire electrode in the longitudinal direction, and a capacitance measuring unit that measures a capacitance between the wire electrode and the workpiece.
  • the capacitance measuring unit measures the capacitance while moving the wire electrode and the workpiece relative to the driving unit, In a state where the wire electrode is moved in the longitudinal direction by the wire moving unit, the capacitance measuring unit is caused to measure the capacitance, and based on the measurement result of the capacitance measuring unit, the driving unit is provided with the wire electrode and the workpiece.
  • a control device for adjusting the relative positions of the two is provided with the wire electrode and the workpiece.
  • the wire electric discharge machine according to the present invention has an effect that the wire electrode and the workpiece can be accurately positioned.
  • the figure which shows the structure of the wire electric discharge machine which concerns on Embodiment 1 of this invention The figure which shows an example of a structure of the electrostatic capacitance measurement part of the wire electric discharge machine concerning Embodiment 1 of this invention.
  • required by step ST9 of FIG. The figure which shows the state which stopped the wire electrode of the wire electric discharge machine which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • the figure which shows the state which is moving the wire electrode shown by FIG. The figure which shows the state which makes a wire electrode approach the workpiece
  • FIG. 10 A perspective view which shows the wire electrode and workpiece
  • a flowchart which shows an example of processing operation of a wire electric discharge machine concerning Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wire electric discharge machine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the capacitance measuring unit of the wire electric discharge machine according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the control device of the wire electric discharge machine according to the first embodiment of the present invention.
  • the wire electric discharge machine 1 is an apparatus for performing wire electric discharge machining on a workpiece W. As shown in FIG. 1, the wire electrode 10 serving as a discharge electrode and the wire electrode 10 are moved along the longitudinal direction of the wire electrode 10. A wire moving unit 20, a workpiece holding unit 30 that holds the workpiece W, and a drive unit 40 that relatively moves the wire electrode 10 and the workpiece W. Further, the wire electric discharge machine 1 includes a tension applying unit 50 that applies tension to the wire electrode 10, a linear scale 60 that is a measuring unit that measures the amount of movement of the work W by the driving unit 40, and the wire electrode 10 and the work W. A capacitance measuring unit 70 that measures the capacitance between the wire electrode 10 and the workpiece W is provided with a controller 100 that adjusts the relative position between the wire electrode 10 and the workpiece W.
  • the wire electrode 10 generates electric discharge between the workpiece W when a machining voltage is applied.
  • the wire electrode 10 is made of a conductive metal and is formed in a long shape.
  • the cross-sectional shape of the wire electrode 10 is formed in a circular shape.
  • the outer diameter of the wire electrode 10 is 20 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the wire moving unit 20 includes a wire bobbin 21 that winds and supplies the wire electrode 10, a plurality of wire feed rollers 22, a machining head 24 that includes an upper nozzle 23 that feeds the wire electrode 10 toward the workpiece W, and a wire electrode 10 and a collection roller 26 for collecting the wire electrode 10.
  • the wire feed roller 22 is supported so as to be rotatable around an axis. At least one wire feed roller 22 is provided between the wire bobbin 21 and the machining head 24, and the wire electrode 10 is wound to guide the wire electrode 10 from the wire bobbin 21 to the machining head 24. At least one wire feed roller 22 is provided between the lower nozzle 25 and the collection roller 26, and the wire electrode 10 is wound to guide the wire electrode 10 from the lower nozzle 25 to the collection roller 26.
  • the wire feed roller 22 rotates as the wire electrode 10 moves.
  • the machining head 24 is attached to the head main body 24a through which the wire electrode 10 is passed, the contact 24b provided on the head main body 24a and in contact with the wire electrode 10, and the lower surface of the head main body 24a facing the workpiece W.
  • a nozzle 23 As shown in FIG. 8, the upper nozzle 23 includes a guide hole 23 a through which the wire electrode 10 is passed. The difference between the inner diameter of the guide hole 23a and the outer diameter of the wire electrode 10 is several ⁇ m.
  • the lower nozzle 25 is disposed below the upper nozzle 23 of the processing head 24. As shown in FIG. 8, the lower nozzle 25 includes a guide hole 25 a through which the wire electrode 10 is passed. The difference between the inner diameter of the guide hole 25a and the outer diameter of the wire electrode 10 is several ⁇ m.
  • the upper nozzle 23 and the lower nozzle 25 support the wire electrode 10 linearly between the upper nozzle 23 and the lower nozzle 25 by passing the wire electrode 10 through the guide holes 23a and 25a.
  • the upper nozzle 23 and the lower nozzle 25 are opposed to each other with an interval in the vertical direction, and support the wire electrode 10 between the upper nozzle 23 and the lower nozzle 25 in parallel with the vertical direction.
  • the direction in which the upper nozzle 23 and the lower nozzle 25 face each other and the longitudinal direction of the wire electrode 10 between the upper nozzle 23 and the lower nozzle 25 may intersect the vertical direction.
  • the collection roller 26 sandwiches the wire electrode 10 between the wire feed roller 22 and is rotated by a motor (not shown).
  • the recovery roller 26 recovers the wire electrode 10 passed through the guide hole 23 a of the upper nozzle 23 and the guide hole 25 a of the lower nozzle 25 by being rotated by a motor when performing electrical discharge machining on the workpiece W. Further, the collection roller 26 can change the moving speed of the wire electrode 10 by changing the rotational speed of the motor.
  • the work holding unit 30 is made of a conductive metal, and the outer edge has a planar shape in a square frame shape.
  • the work holding unit 30 has a flat surface and is arranged in parallel with the horizontal direction.
  • the work holding unit 30 passes the wire electrode 10 between the upper nozzle 23 and the lower nozzle 25 inside.
  • the driving unit 40 relatively moves the wire electrode 10 and the workpiece W in a direction intersecting the longitudinal direction of the wire electrode 10 between the nozzles 23 and 25.
  • the drive unit 40 includes a motor 41 incorporating an encoder, a ball screw (not shown) that is rotated around the axis by the motor 41, and a nut (not shown) that is screwed into the ball holding screw 30 and attached to the work holding unit 30.
  • the motor 41 is connected to the control device 100 via the amplifier 42.
  • the motor 41 rotates the ball screw around its axis.
  • the encoder built in the motor 41 measures the rotation angle of the ball screw and outputs the measurement result to the control device 100.
  • the drive unit 40 moves the workpiece W held by the workpiece holding unit 30 relative to the wire electrode 10 by the motor 41 rotating the ball screw around the axis.
  • the drive unit 40 moves the workpiece W so that the workpiece W approaches the wire electrode 10 between the nozzles 23 and 25 or moves away from the wire electrode 10 between the nozzles 23 and 25. .
  • the drive unit 40 moves the workpiece W in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the wire electrode 10 between the nozzles 23 and 25, but the workpiece W is moved in the longitudinal direction of the wire electrode 10 between the nozzles 23 and 25. It may be moved in a direction that is not orthogonal to the direction. Further, the drive unit 40 may move both the wire electrode 10 between the nozzles 23 and 25 and the workpiece W, and the wire electrode 10 between the nozzles 23 and 25 is moved to the workpiece W without moving the workpiece W. You may move it.
  • a machining voltage is applied between the wire electrode 10 and the workpiece W from the power source 80.
  • the power source 80 is electrically connected to the wire electrode 10 through the contact 24 b and is connected to the work W through the work holding unit 30.
  • the power supply 80 applies a machining voltage between the wire 24 and the workpiece W by applying a machining voltage between the contact 24 b and the workpiece holding unit 30.
  • the machining voltage applied by the power supply 80 is a voltage that breaks the insulation between the wire electrode 10 between the nozzles 23 and 25 and the workpiece W, generates a discharge, and removes a part of the workpiece W by the discharge.
  • the machining voltage is between the wire electrode 10 and the workpiece W.
  • the distance between the electrodes of the wire electrode 10 and the workpiece W is not limited to 10 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the tension applying unit 50 applies tension to the wire electrode 10 when a machining voltage is applied to the wire electrode 10 and the workpiece W is subjected to electric discharge machining.
  • the tension applying unit 50 includes a tension applying roller 51 and a motor (not shown) that can rotate the tension applying roller 51.
  • the tension applying roller 51 is provided between the wire bobbin 21 and the processing head 24, and sandwiches the wire electrode 10 between the wire feed roller 22.
  • the motor of the tension applying unit 50 rotates the tension applying roller 51 in a direction in which the wire electrode 10 is wound around the wire bobbin 21.
  • the driving torque of the motor of the tension applying unit 50 is weaker than the driving torque of the motor that rotates the collection roller 26.
  • the tension applying unit 50 causes the motor to rotate the tension applying roller 51 with a driving torque that is weaker than the driving torque of the motor that rotates the collection roller 26 when the workpiece W is subjected to electric discharge machining.
  • a tension is applied along the longitudinal direction of the wire electrode 10 between the nozzles 23 and 25.
  • the linear scale 60 includes a scale and a detector that is movably provided on the scale and fixed to the work holding unit 30.
  • the linear scale 60 measures the amount of movement of the workpiece by measuring the amount of movement of the detector with respect to the scale, and outputs the measurement result to the control device 100.
  • the measuring unit may be a unit that measures the movement amount of the workpiece W based on the drive signal of the motor 41 or the measurement result of the encoder of the motor 41.
  • the capacitance measuring unit 70 includes a measurement AC power supply 71 that supplies a sine AC voltage, a DC component blocking capacitor 72 connected to one end of the AC power supply 71, and an AC power supply 71.
  • a current detection resistor 73 connected to the other grounded end of the current detection resistor 73, and a rectifier circuit 74 that converts an alternating voltage at a terminal of the current detection resistor 73 not grounded into a voltage amplitude value and outputs the voltage amplitude value to the control device 100.
  • the DC component blocking capacitor 72 is connected to the wire electrode 10 through the contact 24 b, and the current detection resistor 73 is connected to the work W through the work holding unit 30.
  • the capacitance measuring unit 70 measures a voltage value corresponding to the capacitance between the wire electrode 10 and the workpiece W.
  • the capacitance measuring unit 70 outputs the measurement result to the control device 100.
  • the control device 100 is a numerical control device, and as shown in FIG. 3, an arithmetic device 101 such as a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a hard disk drive, It is comprised by the storage device or the non-volatile storage device which combined these, and comprised by the computer provided with the memory
  • the arithmetic device 101 executes a numerical control program held in the storage device 102 to generate machining conditions, and outputs the machining conditions to each part of the wire electric discharge machine 1, whereby the wire electric discharge machine 1. Control the operation of each part.
  • the control device 100 positions the workpiece W with respect to the wire electrode 10 when the arithmetic device 101 executes a numerical control program held in the storage device 102. Thereafter, the control device 100 generates electric discharge between the wire electrode 10 and the workpiece W to perform electric discharge machining on the workpiece W.
  • information necessary for generating the machining conditions is input to the control device 100 from the input device 104 connected to the input / output unit 103.
  • the input device 104 is configured by a touch panel, a keyboard, a mouse, a trackball, or a combination thereof.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of the machining operation of the wire electric discharge machine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the measurement result acquired in step ST5 of FIG.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of calibration data acquired from the measurement results illustrated in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the capacitance corresponding to the distance between the wire electrode and the workpiece obtained in step ST9 of FIG.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the measurement result acquired in step ST5 of FIG.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of calibration data acquired from the measurement results illustrated in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the capacitance corresponding to the distance between the wire electrode and the workpiece obtained in step ST9 of FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing a state in which the wire electrode of the wire electric discharge machine according to Embodiment 1 of the present invention is stopped.
  • FIG. 9 is a diagram showing a state in which the wire electrode shown in FIG. 8 is moved.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the wire electrode is brought close to the workpiece of the comparative example of the wire electric discharge machine according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which the wire electrode is brought into contact with the workpiece of the comparative example illustrated in FIG. 10.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which the comparative example illustrated in FIG. 10 can detect that the workpiece has contacted the ultrafine wire electrode.
  • the wire electric discharge machine 1 starts a machining operation when information necessary for generating machining conditions is input from the input device 104 to the control device 100 and a machining start command is inputted.
  • the control device 100 of the wire electric discharge machine 1 positions the wire electrode 10 and the workpiece W based on the input information. After positioning the wire electrode 10 and the workpiece W, the control device 100 generates a machining condition based on the input information, and the generated machining condition is used as the driving unit 40, the wire moving unit 20, the driving unit 40, and the power source 80. Output to.
  • the power source 80 applies a machining voltage between the wire electrode 10 and the workpiece W, generates electric discharge between the wire electrode 10 and the workpiece W, and performs electric discharge machining on the workpiece W. Apply.
  • the wire electric discharge machine 1 performs positioning of the wire electrode 10 and the workpiece W when the control device 100 receives a machining start command input from the input device 104 after the workpiece W is held by the workpiece holding unit 30. (Step ST1).
  • the control device 100 first causes the wire moving unit 20 to stop moving the wire electrode 10 (step ST2).
  • the control device 100 causes the drive unit 40 to move the workpiece W in a direction approaching the wire electrode 10 (step ST3).
  • the control device 100 determines whether or not the workpiece W has contacted the wire electrode 10 based on the measurement result of the capacitance measuring unit 70 (step ST4).
  • the control device 100 determines that the workpiece W has contacted the wire electrode 10 and the capacitance measuring unit. If the electrostatic capacitance between the wire electrode 10 and the workpiece W detected by 70 is not zero, it is determined that the workpiece W is not in contact with the wire electrode 10.
  • Control device 100 will return to Step ST3, if it judges with work W not contacting wire electrode 10 (Step ST4: No).
  • the control device 100 causes the drive unit 40 to stop moving the workpiece W, and then causes the drive unit 40 to move the workpiece W from the wire electrode 10 to the drive unit 40. While moving away, the relationship between the position of the workpiece W and the capacitance between the wire electrode 10 and the workpiece W is acquired (step ST5).
  • the control device 100 associates the detection result of the linear scale 60 with the capacitance between the wire electrode 10 and the workpiece W, which is the measurement result of the capacitance measuring unit 70, on a one-to-one basis.
  • the control device 100 uses the least square method based on the relationship acquired in FIG. 5, and the distance between the electrodes of the wire electrode 10 and the workpiece W and the distance between the wire electrode 10 and the workpiece W as shown in FIG. 6.
  • Calibration data K that defines the relationship with the electrostatic capacity is acquired and stored.
  • the wire electric discharge machine 1 causes the drive unit 40 to move the wire electrode 10 and the workpiece W in a state where the movement of the wire electrode 10 in the longitudinal direction is stopped by the control device 100 executing the processing from step ST1 to step ST5.
  • the capacitance measuring unit 70 is caused to measure the capacitance while relatively moving the.
  • the control device 100 acquires the calibration data K from the measurement result measured by the capacitance measuring unit 70 when the capacitance measuring unit 70 measures the capacitance by executing the process of step ST5. To do.
  • the control apparatus 100 makes the workpiece
  • step ST5 the capacitance measuring unit 70 is moved while the wire electrode 10 and the workpiece W are relatively moved by the driving unit 40 in a state where the movement of the wire electrode 10 in the longitudinal direction is stopped.
  • the calibration data acquisition step S1 for measuring the capacitance is configured.
  • the control device 100 determines whether or not the workpiece W has moved backward from the wire electrode 10 by a specified distance (step ST6).
  • the wire electrode 10 comes into contact with the inner surfaces of the guide holes 23a and 25a of the nozzles 23 and 25, and as shown by the solid line in FIG. , 25 vibrate in a range of 10 ⁇ m at maximum in a direction orthogonal to the moving direction of the wire electrode 10.
  • the designated distance is set based on the vibration range of the wire electrode 10 moved by the wire moving unit 20.
  • the specified distance is 10 ⁇ m, which is the maximum range in which the wire electrode 10 vibrates, but the specified distance is not limited to 10 ⁇ m.
  • step ST6 When the control device 100 determines that the workpiece W has retracted from the wire electrode 10 by a specified distance (step ST6: Yes), the control device 100 causes the driving unit 40 to stop moving the workpiece W, and causes the tension applying unit 50 to discharge the wire electrode 10. A tension having the same strength as that at the time of machining is applied, and the wire electrode 10 is moved to the wire moving unit 20 at the same speed as at the time of electric discharge machining (step ST7).
  • the wire electrode 10 whose movement by the wire moving unit 20 is stopped is applied with the same tension as that during the electric discharge machining by the tension applying unit 50 from the position indicated by the solid line in FIG.
  • the control device 100 Based on the measurement result of the capacitance measuring unit 70, the control device 100 does not contact the workpiece W with the wire electrode 10, and the capacitance changes within the range H shown in FIG.
  • the workpiece W is moved closer to the wire electrode 10 so that the workpiece W is positioned at the position H and is positioned within the range H shown in FIG. 6, the movement of the workpiece W is stopped (step ST8).
  • the control device 100 causes the capacitance measuring unit 70 to measure the capacitance between the wire electrode 10 and the workpiece W. At this time, the wire electrode 10 vibrates in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the wire electrode 10 because the center of the guide holes 23a, 25a of the nozzles 23, 25 vibrates as shown by the solid line in FIG. As shown in FIG. 7, the capacitance with W increases and decreases with the passage of time.
  • the control device 100 obtains an average value of the measured capacitance, and sets this average value as a value Cx of the capacitance between the wire electrode 10 and the workpiece W shown in FIG. In Embodiment 1, in Embodiment 1, the average value of capacitance is an arithmetic average value.
  • the control device 100 moves the wire electrode 10 moving in the longitudinal direction.
  • the distance between the electrodes and the workpiece W is obtained (step ST9).
  • the control device 100 obtains the inter-electrode distance Dx between the wire electrode 10 and the workpiece W, which has the capacitance value Cx, in the calibration data K shown in FIG.
  • the distance between the electrode 10 and the workpiece W is defined as the distance between the electrodes.
  • the control device 100 determines the pole from the wire electrode 10 corresponding to the machining conditions set during the electric discharge machining.
  • the workpiece W is moved to the drive unit 40 to a position that is a distance (step ST10).
  • the control device 100 obtains a difference between the distance between the electrode between the wire electrode 10 and the workpiece W obtained at step ST9 and the distance between the electrode between the wire electrode 10 and the workpiece W corresponding to the processing conditions.
  • the workpiece W is moved to the drive unit 40 in a direction in which the value of zero becomes zero, and the amount of movement of the workpiece W is set to a value corresponding to the above-described difference from the detection result of the linear scale 60.
  • the control device 100 completes the positioning of the wire electrode 10 and the workpiece W. Thereafter, the control device 100 causes the capacitance measuring unit 70 to stop measuring the capacitance, causes the power supply 80 to apply a machining voltage between the wire electrode 10 and the workpiece W according to the machining conditions, and applies the workpiece W to the workpiece W. Apply electrical discharge machining.
  • a machining liquid composed of pure water or machining oil is supplied between the wire electrode 10 and the workpiece W.
  • the control device 100 executes the processing from step ST ⁇ b> 6 to step ST ⁇ b> 10, so that the capacitance is applied to the capacitance measuring unit 70 while moving the wire electrode 10 in the longitudinal direction to the wire moving unit 20. Based on the measurement result of the capacitance measuring unit 70, the driving unit 40 adjusts the relative position between the wire electrode 10 and the workpiece W. Further, the control device 100 performs electric discharge machining on the wire electrode 10 in the tension applying unit 50 when the drive unit 40 adjusts the relative position between the wire electrode 10 and the workpiece W by executing the process of step ST7. Apply the same strength of tension.
  • control device 100 executes the process of step ST9 so that when the drive unit 40 adjusts the relative position between the wire electrode 10 and the workpiece W, the electrostatic capacitance that is a measurement result of the capacitance measuring unit 70 is obtained. Based on the capacitance value Cx and the calibration data K, a distance between the electrodes of the wire electrode 10 moving in the longitudinal direction and the workpiece W is obtained. Further, in the processing from step ST6 to step ST10, in the state where the wire electrode 10 is moved in the longitudinal direction by the wire moving unit 20, the capacitance measuring unit 70 measures the capacitance and the driving unit 40 causes the wire electrode 10 to move. And adjusting step S2 for adjusting the relative position between the workpiece W and the workpiece W.
  • the control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to the first embodiment are configured such that the distance between the electrode between the wire electrode 10 and the workpiece W is set between the wire electrode 10 and the workpiece W. Obtained based on the capacitance of For this reason, in the control method and the positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to the first embodiment, the capacitance changes due to the change in the interelectrode distance between the wire electrode 10 and the workpiece W, and the wire electrode 10 10 and 11 that detect the position where the wire electrode 10 and the workpiece W are in contact with each other due to electrical conduction between the wire electrode 10 and the workpiece W.
  • the control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to Embodiment 1 can accurately position the wire electrode 10 and the workpiece W.
  • the comparative example shown in FIGS. 10, 11 and 12 is a case where the wire electrode 10 is an extra fine wire 10S having an outer diameter of 70 ⁇ m or less.
  • the work W is further moved closer to the fine wire 10S, and as shown in FIG. 12, the work W is moved closer to the fine wire 10S than the contacted position shown in FIG. It detects that line 10S and work W contacted.
  • control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to the first embodiment are such that even if the wire electrode 10 is the extra fine wire 10S, the extra fine wire 10S and the work W Since the electrostatic capacitance between the extra fine wire 10S and the workpiece W immediately becomes zero, the position where the extra fine wire 10S and the workpiece W contact each other can be accurately detected. The distance between the electrodes can be accurately measured.
  • control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to the first embodiment are based on the distance between the electrode between the wire electrode 10 and the workpiece W and the electrostatic capacitance between the wire electrode 10 and the workpiece W. Find based on capacity.
  • the control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 accurately grasp the distance between the electrode between the wire electrode 10 and the workpiece W even when processing oil is used as the processing fluid.
  • the wire electrode 10 and the workpiece W can be accurately positioned.
  • control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to Embodiment 1 are performed in a direction crossing the longitudinal direction of the wire electrode 10 in a state where the movement of the wire electrode 10 in the longitudinal direction is stopped.
  • the capacitance measuring unit 70 is caused to measure the capacitance between the wire electrode 10 and the workpiece W while relatively moving the wire electrode 10 and the workpiece W.
  • control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to the first embodiment are such that when the wire electrode 10 is moved in the longitudinal direction, the wire electrode 10 Since measurement is performed in a stopped state, an accurate relationship between the distance between the electrode between the wire electrode 10 and the workpiece W and the capacitance between the wire electrode 10 and the workpiece W can be acquired.
  • control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to the first embodiment are the same as the wire electrode 10 and the capacitance measuring unit 70 in the state where the movement of the wire electrode 10 in the longitudinal direction is stopped. After the capacitance between the workpiece W and the workpiece W is measured, the capacitance measuring unit 70 is caused to measure the capacitance while moving the wire electrode 10 in the longitudinal direction by the wire moving unit 20, and the wire electrode 10 and the workpiece are measured. The relative position with W is adjusted. Therefore, even if the relative position between the wire electrode 10 and the workpiece W is shifted between the state in which the wire electrode 10 is stopped and the state in which the wire electrode 10 is moved, the wire electrode 10 is positioned before the wire electrode 10 is positioned.
  • the control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to Embodiment 1 can accurately position the wire electrode 10 and the workpiece W.
  • control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to the first embodiment are the same as the wire electrode 10 and the capacitance measuring unit 70 in the state where the movement of the wire electrode 10 in the longitudinal direction is stopped.
  • Calibration data K that defines the relationship between the distance between the electrode 10 and the workpiece W and the capacitance between the wire electrode 10 and the workpiece W by measuring the capacitance between the workpiece W and the workpiece W. get.
  • the wire electrode 10 stops. Since the relative position between the wire electrode 10 and the workpiece W is adjusted based on the calibration data K acquired in this state, the wire electrode 10 and the workpiece W can be accurately positioned.
  • control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to the first embodiment are based on the calibration data K acquired in a state where the movement of the wire electrode 10 in the longitudinal direction is stopped. And the workpiece W are positioned. For this reason, the control method and the positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to the first embodiment use the calibration data K acquired using the wire electrode 10 and the workpiece W used in actual machining. Even if at least one of the shape of the wire electrode 10 and the workpiece W changes variously, the wire electrode 10 and the workpiece W can be accurately positioned.
  • control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 are the distance between the electrode between the wire electrode 10 and the workpiece W and the electrostatic capacitance between the wire electrode 10 and the workpiece W.
  • the wire electrode 10 After acquiring the relationship with the capacity, the wire electrode 10 is moved in the longitudinal direction, and the distance between the electrodes of the wire electrode 10 and the workpiece W is obtained. Therefore, even if the relative position between the wire electrode 10 and the workpiece W is shifted between the state in which the wire electrode 10 is stopped and the state in which the wire electrode 10 is moved, the longitudinal direction before positioning the wire electrode 10 is increased. A distance between the electrodes of the wire electrode 10 moving in the direction and the workpiece W can be obtained.
  • the control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to the first embodiment move the wire electrode 10 in the same manner as during electric discharge machining before positioning the wire electrode 10 and the workpiece W. Therefore, the distance between the electrodes of the wire electrode 10 and the workpiece W during electric discharge machining can be measured, and the wire electrode 10 and the workpiece W can be accurately positioned.
  • control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to the first embodiment are such that the distance between the electrodes of the moving wire electrode 10 and the workpiece W is measured by the capacitance measuring unit 70.
  • the value Cx which is the average value of the electrostatic capacitance as a result is obtained.
  • the control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to the first embodiment accurately determine the distance between the wire electrode 10 and the workpiece W even when the moving wire electrode 10 vibrates. Therefore, the wire electrode 10 and the workpiece W can be accurately positioned.
  • control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to the first embodiment are configured such that the distance between the electrodes of the moving wire electrode 10 and the workpiece W is determined by the tension applying unit 50. Measured in a state where the same tension is applied to that of EDM. For this reason, even if the relative positions of the wire electrode 10 and the workpiece W are shifted between the state in which the tension is applied to the wire electrode 10 and the state in which the tension is not applied to the wire electrode 10, before the wire electrode 10 is positioned. Moreover, the distance between the electrodes of the wire electrode 10 moving in the longitudinal direction and the workpiece W can be accurately obtained.
  • the wire electric discharge machine 1 and the control method and positioning method of the control device 100 according to the first embodiment are configured so that the wire electrode 10 and the workpiece W are subjected to the same tension as during electric discharge machining before the wire electrode 10 and the workpiece W are positioned. Therefore, the distance between the electrodes of the wire electrode 10 and the workpiece W at the time of electric discharge machining can be measured, and the wire electrode 10 and the workpiece W can be accurately positioned.
  • the control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to the first embodiment are the distance between the electrode between the wire electrode 10 and the workpiece W and the capacitance between the wire electrode 10 and the workpiece W.
  • the control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 measure the distance between the electrodes of the wire electrode 10 and the workpiece W with reference to the position where the wire electrode 10 and the workpiece W are in contact. be able to.
  • the control method and positioning method of the wire electric discharge machine 1 and the control device 100 according to Embodiment 1 can accurately position the wire electrode 10 and the workpiece W.
  • FIG. 13 is a perspective view showing the wire electrode and the workpiece before the first cut of the wire electric discharge machine according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 14 is a perspective view showing the wire electrode and the workpiece before the second cut of the wire electric discharge machine according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the wire electric discharge machine 1 according to the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment.
  • the wire electric discharge machine 1 shown in FIGS. 13 and 14 according to the second embodiment performs a first cut that cuts the workpiece W by electric discharge machining, and then applies a machining voltage lower than that of the first cut to the wire electrode 10 and the workpiece.
  • the second cut is performed between the wire electrode 10 and the workpiece W relative to each other along the same path as the first cut.
  • the wire electric discharge machine 1 finishes the surface processed by the first cut in the second cut.
  • the wire electric discharge machine 1 has a machining accuracy due to at least one of a temperature rise of the machining liquid supplied between the wire electrode 10 and the workpiece W and an internal strain generated in the workpiece W. May decrease.
  • the control device 100 of the wire electric discharge machine 1 according to the second embodiment sets the relative position of the wire electrode 10 with respect to an arbitrary position of the workpiece W before the first cut and before the second cut. Measured according to the measurement results.
  • the control device 100 of the wire electric discharge machine 1 according to the second embodiment compares the measurement result before the first cut with the measurement result before the second cut, and compares the measurement result between the wire electrode 10 and the workpiece W at the first cut. Measure the misalignment.
  • the control device 100 of the wire electric discharge machine 1 according to the second embodiment corrects a path for relatively moving the wire electrode 10 and the workpiece W in consideration of the positional deviation during the second cut.
  • the wire electric discharge machine 1 according to the second embodiment performs the same operation as that of the first embodiment except that the path for relatively moving the wire electrode 10 and the workpiece W is corrected during the second cut.
  • the calibration data in a state in which the movement of the wire electrode 10 in the longitudinal direction is stopped as in the first embodiment. Get K. Thereafter, the wire electrode 10 is moved in the longitudinal direction, and the distance between the electrodes of the wire electrode 10 and the workpiece W is obtained based on the calibration data K. As a result, the wire electric discharge machine 1 according to the second embodiment can accurately position the wire electrode 10 and the workpiece W as in the first embodiment.
  • the wire electric discharge machine 1 according to Embodiment 2 corrects the path for relatively moving the wire electrode 10 and the workpiece W at the time of the second cut, it is possible to suppress a decrease in machining accuracy.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an example of the machining operation of the wire electric discharge machine according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the wire electric discharge machine 1 according to the third embodiment has the same configuration as that of the first embodiment.
  • the control device 100 of the wire electric discharge machine 1 according to Embodiment 3 moves the workpiece W in the direction approaching the wire electrode 10 after moving the workpiece W in the direction approaching the wire electrode 10 (step ST3).
  • the calibration data K is acquired and stored (step ST5).
  • the control device 100 determines whether or not the workpiece W is in contact with the wire electrode 10 based on the measurement result of the capacitance measuring unit 70 while acquiring the calibration data K (step ST4). If it determines with the workpiece
  • the calibration data is stopped in a state in which the movement of the wire electrode 10 in the longitudinal direction is stopped as in the first embodiment. Get K. Thereafter, the wire electrode 10 is moved in the longitudinal direction, and the distance between the electrodes of the wire electrode 10 and the workpiece W is obtained based on the calibration data K. As a result, the wire electric discharge machine 1 according to the third embodiment can accurately position the wire electrode 10 and the workpiece W as in the first embodiment.
  • the wire electric discharge machine 1 according to Embodiment 3 acquires the calibration data K until the workpiece W comes into contact with the wire electrode 10 while bringing the workpiece W close to the wire electrode 10.
  • the wire electric discharge machine 1 according to the third embodiment can reduce the time required for positioning the wire electrode 10 and the workpiece W.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a distance between the electrodes of the wire electrode and the workpiece obtained by the control device for the wire electric discharge machine according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the wire electric discharge machine 1 according to the fourth embodiment has the same configuration as that of the first embodiment.
  • the control device 100 of the wire electric discharge machine 1 according to Embodiment 4 uses the wire electrode 10 measured by the capacitance measuring unit 70 when determining the interelectrode distance between the wire electrode 10 and the workpiece W in step ST9. Based on the calibration data K, the capacitance between the workpiece W and the workpiece W is converted into a distance between the electrodes of the wire electrode 10 and the workpiece W. As shown in FIG. 16, the control device 100 acquires the distance between the electrodes of the wire electrode 10 and the workpiece W that changes with the passage of time.
  • the control device 100 obtains an average value of the acquired inter-electrode distances, and sets this average value as the inter-electrode distance Dx between the wire electrode 10 and the workpiece W.
  • the acquired average value of the distances between the poles is an arithmetic average value.
  • the control device 100 controls each part of the wire electric discharge machine 1 as in the first embodiment except for step ST9.
  • the calibration data is stopped in a state in which the movement of the wire electrode 10 in the longitudinal direction is stopped as in the first embodiment. Get K. Thereafter, the wire electrode 10 is moved in the longitudinal direction, and the distance between the electrodes of the wire electrode 10 and the workpiece W is obtained based on the calibration data K. As a result, the wire electric discharge machine 1 according to the fourth embodiment can accurately position the wire electrode 10 and the workpiece W as in the first embodiment.
  • the wire electric discharge machine 1 according to the fourth embodiment uses the capacitance measured by the capacitance measuring unit 70 when the distance between the electrodes of the wire electrode 10 and the workpiece W is determined in step ST9.
  • the distance between the electrodes 10 and the workpiece W is converted into the distance between the electrodes, and the average value of the distance between the electrodes is defined as the distance Dx between the wires 10 and the workpiece W.
  • the wire electric discharge machine 1 according to the fourth embodiment can accurately determine the inter-electrode distance between the wire electrode 10 and the workpiece W, and can accurately position the wire electrode 10 and the workpiece W. .
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
  • 1 wire electric discharge machine 10 wire electrode, 20 wire moving unit, 40 driving unit, 50 tension applying unit, 70 capacitance measuring unit, 100 control device, W work.

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Abstract

本発明は、ワイヤ電極とワークとを正確に位置決めすることを目的とする。本発明のワイヤ放電加工機（１）の備える制御装置（１００）は、ワイヤ電極（１０）の長手方向の移動を停止させた状態で、駆動部（４０）にワイヤ電極（１０）とワーク（Ｗ）とを相対的に移動させながら静電容量測定部（７０）に静電容量を測定させた後、ワイヤ移動部（２０）にワイヤ電極（１０）を長手方向に移動させた状態で、静電容量測定部（７０）に静電容量を測定させて、駆動部（４０）にワイヤ電極（１０）とワーク（Ｗ）との相対位置を調整させる構成とした。

Description

ワイヤ放電加工機、ワイヤ放電加工機の制御装置の制御方法及び位置決め方法
　本発明は、ワイヤ電極とワークとの間に加工電圧を印加してワークに放電加工を施すワイヤ放電加工機、ワイヤ放電加工機の制御装置の制御方法及び位置決め方法に関する。
　ワイヤ放電加工においては、加工に先立ってワイヤ電極とワークとの間である極間の位置関係を正確に把握して、極間の位置決めを実行する必要がある。ワイヤ放電加工における従来の極間の位置決め方法は、特許文献１及び特許文献２に示すように、ワイヤ電極とワークとの電気的接触を検出する方法が一般的である。
特開平４－１７１１２０号公報 特開昭６０－１３５１２７号公報
　特許文献１及び特許文献２に示す位置決め方法は、ワイヤ電極の移動時にワイヤ電極が振動するので、ワークがワイヤ電極の振動の範囲内に接近すると電気的接触を検出してしまう。このとき、ワイヤ電極の振動の振幅及び周波数は、ワイヤ放電加工機間のワイヤ電極に付与する張力の強さ及び向きの差に起因して、一定とはならない。このために、特許文献１及び特許文献２に示す位置決め方法は、電気的接触を検出することのみに基づいて極間の位置関係を正確に検出することは困難である。したがって、特許文献１及び特許文献２に示す位置決め方法は、同じワークに対してワイヤ電極の位置決めを行ったときでも、極間の位置がワイヤ電極の振動幅だけばらついてしまう。
　ワイヤ電極の移動を停止させて位置決めを行った場合は、ワイヤ電極を保持するダイスにおけるワイヤ貫通部分の隙間であるクリアランスの範囲でワイヤ電極の位置のばらつきが発生するため、極間の位置関係を正確に把握することが難しい。
　また、特許文献１及び特許文献２に示された位置決め方法は、外径が７０μｍ以下の極細線であるワイヤ電極を位置決めする際には、ワイヤ電極が細いためにワイヤ電極とワークとの間の電気的な抵抗が大きくなって、ワイヤ電極とワークとが接触した位置を正確に検出することが困難になることがある。このように、特許文献１及び特許文献２に示された位置決め方法は、ワイヤ電極とワークとを正確に位置決めすることが困難になる場合があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ワイヤ電極とワークとを正確に位置決めすることが可能なワイヤ放電加工機を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、加工電圧が印加されてワークとの間に放電を発生させるワイヤ電極と、ワイヤ電極とワークとをワイヤ電極の長手方向と交差する方向に相対的に移動させる駆動部と、ワイヤ電極を長手方向に移動させるワイヤ移動部と、ワイヤ電極とワークとの間の静電容量を測定する静電容量測定部と、を備える。また、本発明は、ワイヤ電極の長手方向の移動を停止させた状態で、駆動部にワイヤ電極とワークとを相対的に移動させながら静電容量測定部に静電容量を測定させた後、ワイヤ移動部にワイヤ電極を長手方向に移動させた状態で、静電容量測定部に静電容量を測定させて、静電容量測定部の測定結果に基づいて、駆動部にワイヤ電極とワークとの相対位置を調整させる制御装置を備える。
　本発明にかかるワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極とワークとを正確に位置決めすることが可能になるという効果を奏する。
本発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の構成を示す図 本発明の実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機の静電容量測定部の構成の一例を示す図 本発明の実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機の制御装置の構成の一例を示す図 本発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工動作の一例を示すフローチャート 図４のステップＳＴ５で取得した測定結果の一例を示す図 図５に示された測定結果から取得された校正データの一例を示す図 図４のステップＳＴ９で求めるワイヤ電極とワークとの極間距離に対応する静電容量の一例を示す図 本発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極を停止した状態を示す図 図８に示されたワイヤ電極を移動させている状態を示す図 本発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の比較例のワークにワイヤ電極を接近させる状態を示す図 図１０に示された比較例のワークにワイヤ電極を接触させた状態を示す図 図１０に示された比較例が極細線のワイヤ電極にワークが接触したと検出できる状態を示す図 本発明の実施の形態２に係るワイヤ放電加工機のファーストカット前のワイヤ電極とワークとを示す斜視図 本発明の実施の形態２に係るワイヤ放電加工機のセカンドカット前のワイヤ電極とワークとを示す斜視図 本発明の実施の形態３に係るワイヤ放電加工機の加工動作の一例を示すフローチャート 本発明の実施の形態４に係るワイヤ放電加工機の制御装置が求めたワイヤ電極とワークとの極間距離の一例を示す図
　以下に、本発明の実施の形態にかかるワイヤ放電加工機、ワイヤ放電加工機の制御装置の制御方法及び位置決め方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機の静電容量測定部の構成の一例を示す図である。図３は、本発明の実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機の制御装置の構成の一例を示す図である。
　ワイヤ放電加工機１は、ワークＷにワイヤ放電加工を施す装置であって、図１に示すように、放電電極となるワイヤ電極１０、ワイヤ電極１０をこのワイヤ電極１０の長手方向に沿って移動するワイヤ移動部２０、ワークＷを保持するワーク保持部３０、及び、ワイヤ電極１０とワークＷとを相対的に移動させる駆動部４０を備える。また、ワイヤ放電加工機１は、ワイヤ電極１０に張力を付与する張力付与部５０、駆動部４０によるワークＷの移動量を測定する測定手段であるリニアスケール６０、ワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量を測定する静電容量測定部７０、及び、駆動部４０にワイヤ電極１０とワークＷとの相対位置を調整させる制御装置１００を備える。
　ワイヤ電極１０は、加工電圧が印加されてワークＷとの間に放電を発生させるものである。ワイヤ電極１０は、導電性を有する金属により構成され、長尺状に形成されている。ワイヤ電極１０の断面形状は、円形に形成される。実施の形態１において、ワイヤ電極１０の外径は、２０μｍ以上でかつ３００μｍ以下である。
　ワイヤ移動部２０は、ワイヤ電極１０を巻回して供給するワイヤボビン２１と、複数のワイヤ送りローラ２２と、ワイヤ電極１０をワークＷに向けて送り出す上ノズル２３を備えた加工ヘッド２４と、ワイヤ電極１０を通す下ノズル２５と、ワイヤ電極１０を回収する回収ローラ２６とを備える。ワイヤ送りローラ２２は、軸心回りに回転自在に支持される。ワイヤ送りローラ２２は、ワイヤボビン２１と加工ヘッド２４との間に少なくとも一つ設けられ、ワイヤ電極１０が巻回されて、ワイヤ電極１０をワイヤボビン２１から加工ヘッド２４に導く。ワイヤ送りローラ２２は、下ノズル２５と回収ローラ２６との間に少なくとも一つ設けられ、ワイヤ電極１０が巻回されて、ワイヤ電極１０を下ノズル２５から回収ローラ２６に導く。ワイヤ送りローラ２２は、ワイヤ電極１０の移動により回転する。
　加工ヘッド２４は、内側にワイヤ電極１０を通すヘッド本体２４ａと、ヘッド本体２４ａに設けられかつワイヤ電極１０に接触した接触子２４ｂと、ヘッド本体２４ａのワークＷに対面する下面に取り付けられた上ノズル２３とを備える。上ノズル２３は、図８に示すように、内側にワイヤ電極１０を通すガイド孔２３ａを備える。ガイド孔２３ａの内径とワイヤ電極１０の外径との差は、数μｍである。
　下ノズル２５は、加工ヘッド２４の上ノズル２３の下方に配置される。下ノズル２５は、図８に示すように、内側にワイヤ電極１０を通すガイド孔２５ａを備える。ガイド孔２５ａの内径とワイヤ電極１０の外径との差は、数μｍである。上ノズル２３と下ノズル２５とは、ガイド孔２３ａ，２５ａにワイヤ電極１０を通すことで、ワイヤ電極１０を上ノズル２３と下ノズル２５との間で直線状に支持する。実施の形態１において、上ノズル２３と下ノズル２５とは、鉛直方向に間隔をあけて対向されて、上ノズル２３と下ノズル２５との間のワイヤ電極１０を鉛直方向と平行に支持するが、上ノズル２３と下ノズル２５が対向する方向及び上ノズル２３と下ノズル２５との間のワイヤ電極１０の長手方向が鉛直方向と交差しても良い。
　回収ローラ２６は、ワイヤ電極１０をワイヤ送りローラ２２との間に挟み、かつ図示しないモータにより回転される。回収ローラ２６は、ワークＷに放電加工を施す際に、モータにより回転されることで、上ノズル２３のガイド孔２３ａと下ノズル２５のガイド孔２５ａとに通されたワイヤ電極１０を回収する。また、回収ローラ２６は、モータによる回転速度が変更されることで、ワイヤ電極１０の移動速度を変更することができる。
　ワーク保持部３０は、導電性を有する金属により構成され、外縁の平面形状が四角形の枠状に形成されている。ワーク保持部３０は、表面が平坦に形成され、水平方向と平行に配置される。ワーク保持部３０は、内側に上ノズル２３と下ノズル２５との間のワイヤ電極１０を通す。
　駆動部４０は、ワイヤ電極１０とワークＷとをノズル２３，２５間のワイヤ電極１０の長手方向と交差する方向に相対的に移動させる。駆動部４０は、エンコーダを内蔵したモータ４１と、モータ４１により軸心回りに回転される図示しないボールねじと、ボールねじがねじ込まれかつワーク保持部３０に取り付けられた図示しないナットとを備える。モータ４１は、アンプ４２を介して制御装置１００に接続している。モータ４１は、ボールねじを軸心回りに回転する。モータ４１に内蔵されたエンコーダは、ボールねじの回転角度を測定し、測定結果を制御装置１００に出力する。駆動部４０は、モータ４１がボールねじを軸心回りに回転することで、ワーク保持部３０に保持されたワークＷをワイヤ電極１０に対して移動させる。駆動部４０は、ワークＷを移動させることで、ワークＷがノズル２３，２５間のワイヤ電極１０に接近したりノズル２３，２５の間のワイヤ電極１０から離れる方向にワークＷを移動させたりする。
　実施の形態１において、駆動部４０は、ノズル２３，２５間のワイヤ電極１０の長手方向に直交する方向にワークＷを移動させるが、ワークＷをノズル２３，２５間のワイヤ電極１０の長手方向に直交しない方向に移動させても良い。また、駆動部４０は、ノズル２３，２５間のワイヤ電極１０とワークＷとの双方を移動させても良く、ワークＷを移動させることなく、ノズル２３，２５間のワイヤ電極１０をワークＷに対して移動させても良い。
　ワイヤ電極１０とワークＷとの間には、電源８０から加工電圧が印加される。電源８０は、接触子２４ｂを介してワイヤ電極１０に電気的に接続されており、ワーク保持部３０を介してワークＷに接続されている。電源８０は、接触子２４ｂと、ワーク保持部３０との間に加工電圧を印加することで、ワイヤ電極１０とワークＷとの間に加工電圧を印加する。電源８０が印加する加工電圧は、ノズル２３，２５間のワイヤ電極１０とワークＷとの間の絶縁を破壊して、放電を発生させ、放電によりワークＷの一部を除去する電圧である。実施の形態１において、ノズル２３，２５間のワイヤ電極１０とワークＷとの距離である極間距離が１０μｍ以上でかつ２０μｍ以下である時に、加工電圧は、ワイヤ電極１０とワークＷとの間に放電を発生させる電圧であるが、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離は、１０μｍ以上でかつ２０μｍ以下に限定されない。
　張力付与部５０は、ワイヤ電極１０に加工電圧が印加されてワークＷを放電加工する際にワイヤ電極１０に張力を付与する。張力付与部５０は、張力付与ローラ５１と、張力付与ローラ５１を回転可能な図示しないモータとを備える。張力付与ローラ５１は、ワイヤボビン２１と加工ヘッド２４との間に設けられ、ワイヤ電極１０をワイヤ送りローラ２２との間に挟む。張力付与部５０のモータは、張力付与ローラ５１をワイヤ電極１０がワイヤボビン２１に巻き取られる方向に回転する。張力付与部５０のモータの駆動トルクは、回収ローラ２６を回転するモータの駆動トルクよりも弱い。張力付与部５０は、ワークＷに放電加工を施す際に、回収ローラ２６を回転するモータの駆動トルクよりも弱い駆動トルクでモータが張力付与ローラ５１を回転しようとすることで、ワイヤ電極１０にノズル２３，２５間のワイヤ電極１０の長手方向に沿って張力を付与する。
　リニアスケール６０は、スケールと、スケールに移動自在に設けられかつワーク保持部３０に固定された検出器とを備える。リニアスケール６０は、検出器のスケールに対する移動量を測定することで、ワークの移動量を測定し、測定結果を制御装置１００に出力する。測定手段は、リニアスケール６０の代わりに、モータ４１の駆動信号又はモータ４１のエンコーダの測定結果に基づいてワークＷの移動量を測定する手段でも良い。
　静電容量測定部７０の一端は、接触子２４ｂを介してワイヤ電極１０に電気的に接続されており、その他端はワーク保持部３０を介してワークＷに接続されている。静電容量測定部７０は、図２に示すように、正弦波の交流電圧を供給する測定用の交流電源７１と、交流電源７１の一端に接続された直流成分遮断コンデンサ７２と、交流電源７１の接地された他端に接続された電流検出抵抗７３と、電流検出抵抗７３の接地されていない端子における交流電圧を電圧の振幅値に変換して制御装置１００に出力する整流回路７４と、を備える。直流成分遮断コンデンサ７２は、接触子２４ｂを介してワイヤ電極１０に接続されており、電流検出抵抗７３は、ワーク保持部３０を介してワークＷに接続されている。静電容量測定部７０は、ワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量に対応する電圧値を測定する。静電容量測定部７０は、測定結果を制御装置１００に出力する。
　制御装置１００は、数値制御装置であって、図３に示すように、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）のような演算装置１０１と、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ハードディスクドライブ、ストレージデバイス又はこれらを組み合わせた不揮発性記憶装置により構成され、数値制御プログラムを保持する記憶装置１０２とを備えるコンピュータにより構成される。制御装置１００は、記憶装置１０２に保持される数値制御プログラムを演算装置１０１が実行して加工条件を生成し、ワイヤ放電加工機１の各部に加工条件を出力することにより、ワイヤ放電加工機１の各部の動作を制御する。制御装置１００は、記憶装置１０２に保持される数値制御プログラムを演算装置１０１が実行することによりワークＷをワイヤ電極１０に対して位置決めする。その後、制御装置１００は、ワイヤ電極１０とワークＷとの間に放電を発生させてワークＷに放電加工を施す。
　また、実施の形態１において、制御装置１００には、加工条件を生成するために必要な情報が入出力ユニット１０３に接続された入力装置１０４から入力される。入力装置１０４は、タッチパネル、キーボート、マウス、トラックボール又はこれらの組合せにより構成される。
　次に、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１の加工動作、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法を図面に基づいて説明する。図４は、本発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の加工動作の一例を示すフローチャートである。図５は、図４のステップＳＴ５で取得した測定結果の一例を示す図である。図６は、図５に示された測定結果から取得された校正データの一例を示す図である。図７は、図４のステップＳＴ９で求めるワイヤ電極とワークとの極間距離に対応する静電容量の一例を示す図である。図８は、本発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極を停止した状態を示す図である。図９は、図８に示されたワイヤ電極を移動させている状態を示す図である。図１０は、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の比較例のワークにワイヤ電極を接近させる状態を示す図である。図１１は、図１０に示された比較例のワークにワイヤ電極を接触させた状態を示す図である。図１２は、図１０に示された比較例が極細線のワイヤ電極にワークが接触したと検出できる状態を示す図である。
　ワイヤ放電加工機１は、制御装置１００に入力装置１０４から加工条件を生成するために必要な情報が入力され、加工開始指令が入力されることにより加工動作を開始する。加工動作では、ワイヤ放電加工機１の制御装置１００は、入力された情報に基づいてワイヤ電極１０とワークＷとを位置決めする。制御装置１００は、ワイヤ電極１０とワークＷとを位置決めした後、入力された情報に基づいて加工条件を生成し、生成した加工条件を駆動部４０、ワイヤ移動部２０、駆動部４０及び電源８０に出力する。すると、ワイヤ放電加工機１は、電源８０がワイヤ電極１０とワークＷとの間に加工電圧を印加し、ワイヤ電極１０とワークＷとの間に放電を発生させて、ワークＷに放電加工を施す。
　ワイヤ放電加工機１は、ワーク保持部３０にワークＷが保持された後、制御装置１００が入力装置１０４から入力された加工開始指令を受け付けると、ワイヤ電極１０とワークＷとの位置決めを実行する（ステップＳＴ１）。制御装置１００は、ワイヤ電極１０とワークＷとを位置決めする際に、まず、ワイヤ移動部２０にワイヤ電極１０の移動を停止させる（ステップＳＴ２）。制御装置１００は、駆動部４０にワークＷをワイヤ電極１０に接近する方向に移動させる（ステップＳＴ３）。制御装置１００は、静電容量測定部７０の測定結果に基づいて、ワイヤ電極１０にワークＷが接触したか否かを判定する（ステップＳＴ４）。制御装置１００は、静電容量測定部７０が検出したワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量が零になると、ワイヤ電極１０にワークＷが接触したと判定し、静電容量測定部７０が検出したワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量が零ではないと、ワイヤ電極１０にワークＷが接触していないと判定する。
　制御装置１００は、ワイヤ電極１０にワークＷが接触していないと判定する（ステップＳＴ４：Ｎｏ）と、ステップＳＴ３に戻る。制御装置１００は、ワイヤ電極１０にワークＷが接触したと判定する（ステップＳＴ４：Ｙｅｓ）と、駆動部４０にワークＷの移動を停止させた後、駆動部４０にワークＷをワイヤ電極１０から離れる方向に移動させながら、ワークＷの位置と、ワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量との関係を取得する（ステップＳＴ５）。制御装置１００は、リニアスケール６０の検出結果と、静電容量測定部７０の測定結果であるワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量とを１対１で対応付けて、図５に示すように、ワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量とワークＷの移動距離との関係を取得する。制御装置１００は、図５に取得した関係に基づいて最小二乗法を用いて、図６に示すように、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離と、ワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量との関係を規定する校正データＫを取得し、記憶する。
　ワイヤ放電加工機１は、制御装置１００がステップＳＴ１からステップＳＴ５の処理を実行することで、ワイヤ電極１０の長手方向の移動を停止させた状態で、駆動部４０にワイヤ電極１０とワークＷとを相対的に移動させながら静電容量測定部７０に静電容量を測定させる。また、制御装置１００は、ステップＳＴ５の処理を実行することで、静電容量測定部７０に静電容量を測定させる際に、静電容量測定部７０が測定した測定結果から校正データＫを取得する。また、制御装置１００は、ステップＳＴ４の処理を実行することで、静電容量測定部７０に静電容量を測定させる際に、ワイヤ電極１０にワークＷを接触させる。また、ステップＳＴ１からステップＳＴ５の処理は、ワイヤ電極１０の長手方向の移動を停止させた状態で、駆動部４０にワイヤ電極１０とワークＷとを相対的に移動させながら静電容量測定部７０に静電容量を測定させる校正データ取得ステップＳ１を構成する。
　制御装置１００は、ワークＷがワイヤ電極１０から指定距離だけ後退したか否かを判定する（ステップＳＴ６）。なお、ワイヤ移動部２０によりワイヤ電極１０が移動された際に、ワイヤ電極１０は、ノズル２３，２５のガイド孔２３ａ，２５ａの内面に接触して、図９の実線で示すように、ノズル２３，２５間の中央において、ワイヤ電極１０の移動方向と直交する方向に最大１０μｍの範囲で振動する。指定距離は、ワイヤ移動部２０により移動されるワイヤ電極１０の振動の範囲に基づいて設定される。実施の形態１において、指定距離は、ワイヤ電極１０の振動する最大範囲である１０μｍであるが、指定距離は、１０μｍに限定されない。制御装置１００は、ワークＷがワイヤ電極１０から指定距離だけ後退していないと判定する（ステップＳＴ６：Ｎｏ）と、ステップＳＴ５に戻る。
　制御装置１００は、ワークＷがワイヤ電極１０から指定距離だけ後退したと判定する（ステップＳＴ６：Ｙｅｓ）と、駆動部４０にワークＷの移動を停止させ、張力付与部５０にワイヤ電極１０に放電加工時と同じ強さの張力を付与させ、ワイヤ移動部２０にワイヤ電極１０を放電加工時と同じ速度で移動させる（ステップＳＴ７）。実施の形態１において、ワイヤ移動部２０による移動が停止されたワイヤ電極１０は、図８に実線で示す位置から張力付与部５０により放電加工時と同じ張力が付与されると、図８に一点鎖線で示す位置までワイヤ電極１０の移動方向に直交する方向に数μｍ移動する。更に、ワイヤ電極１０は、ワイヤ移動部２０により放電加工時と同じ速度で移動されると、図９に実線で示すように、ノズル２３，２５間においてワイヤ電極１０の移動方向に直交する方向に最大１０μｍ振動する。
　制御装置１００は、静電容量測定部７０の測定結果に基づいて、ワイヤ電極１０にワークＷが接触せず、かつ、極間距離の変化により静電容量が変化する図６に示す範囲Ｈ内にワークＷが位置するように、ワークＷをワイヤ電極１０に接近させて、ワークＷが図６に示す範囲Ｈ内に位置すると、ワークＷの移動を停止する（ステップＳＴ８）。
　制御装置１００は、静電容量測定部７０にワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量を測定させる。このとき、ワイヤ電極１０は、図９に実線で示すように、ノズル２３，２５のガイド孔２３ａ，２５ａの中央がワイヤ電極１０の長手方向に直交する方向に振動するので、ワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量は、図７に示すように、時間の経過とともに増減する。制御装置１００は、測定した静電容量の平均値を求め、この平均値をワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量の図７に示す値Ｃｘとする。実施の形態１において、実施の形態１において、静電容量の平均値は、相加平均値である。
　制御装置１００は、静電容量測定部７０の測定結果である静電容量の値Ｃｘと、ステップＳＴ５で取得した図６に示す校正データＫとに基づいて、長手方向に移動中のワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を求める（ステップＳＴ９）。実施の形態１では、制御装置１００は、図６に示す校正データＫにおいて、静電容量の値Ｃｘとなるワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離Ｄｘを求め、この極間距離Ｄｘをワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離とする。制御装置１００は、ステップＳＴ９で求めたワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離と、リニアスケール６０の検出結果に基づいて、放電加工時に設定された加工条件に対応するワイヤ電極１０からの極間距離となる位置まで駆動部４０にワークＷを移動させる（ステップＳＴ１０）。一例として、制御装置１００は、ステップＳＴ９で求めたワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離と、加工条件に対応したワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離との差を求め、この差が零となる方向に駆動部４０にワークＷを移動させるとともに、リニアスケール６０の検出結果からワークＷの移動量を前述した差に対応した値にする。制御装置１００は、ワイヤ電極１０とワークＷとの位置決めを完了する。その後、制御装置１００は、静電容量測定部７０に静電容量の測定を停止させ、電源８０にワイヤ電極１０とワークＷとの間に加工電圧を加工条件に通りに印加させ、ワークＷに放電加工を施す。ワイヤ放電加工機１は、ワークＷに放電加工を施す際には、純水又は加工油により構成された加工液がワイヤ電極１０とワークＷとの間に供給される。
　ワイヤ放電加工機１は、制御装置１００がステップＳＴ６からステップＳＴ１０の処理を実行することで、ワイヤ移動部２０にワイヤ電極１０を長手方向に移動させながら静電容量測定部７０に静電容量を測定させて、静電容量測定部７０の測定結果に基づいて、駆動部４０にワイヤ電極１０とワークＷとの相対位置を調整させる。また、制御装置１００は、ステップＳＴ７の処理を実行することで、駆動部４０にワイヤ電極１０とワークＷとの相対位置を調整させる際に、張力付与部５０にワイヤ電極１０に放電加工を施す際の同じ強さの張力を付与させる。また、制御装置１００は、ステップＳＴ９の処理を実行することで、駆動部４０にワイヤ電極１０とワークＷとの相対位置を調整させる際に、静電容量測定部７０の測定結果である静電容量の値Ｃｘと校正データＫとに基づいて、長手方向に移動中のワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を求める。また、ステップＳＴ６からステップＳＴ１０の処理は、ワイヤ移動部２０にワイヤ電極１０を長手方向に移動させた状態で、静電容量測定部７０に静電容量を測定させて駆動部４０にワイヤ電極１０とワークＷとの相対位置を調整させる調整ステップＳ２を構成する。
　以上のように、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を、ワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量に基づいて求める。このため、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離の変化により静電容量が変化し、ワイヤ電極１０とワークＷとが接触すると静電容量が零になるので、ワイヤ電極１０とワークＷとの間の電気的な導通によりワイヤ電極１０とワークＷとが接触した位置を検出する図１０、図１１及び図１２に示す比較例よりもワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を正確に測定することができる。その結果、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０とワークＷとを正確に位置決めすることが可能になる。
　図１０、図１１及び図１２に示す比較例は、ワイヤ電極１０が、外径が７０μｍ以下の極細線１０Ｓである場合である。図１０に示すように、極細線１０ＳにワークＷを接近させていくと、図１１に示すように、極細線１０ＳとワークＷとが接触しても、接触面積が小さいために接触したことを検出できないことがある。この場合、比較例は、更に、ワークＷを極細線１０Ｓに接近させて、図１２に示すように、図１１に示す接触した位置よりもワークＷを極細線１０Ｓ寄りに移動させた位置で極細線１０ＳとワークＷとが接触したことを検出する。このような比較例に対して、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０が極細線１０Ｓであっても、極細線１０ＳとワークＷとが接触すると、極細線１０ＳとワークＷとの間の静電容量が直ちに零になるので、極細線１０ＳとワークＷとが接触する位置を正確に検出でき、極細線１０ＳとワークＷとの極間距離を正確に測定することができる。
　また、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を、ワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量に基づいて求める。その結果、ワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、加工液として加工油を用いる場合であっても、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を正確に把握して、ワイヤ電極１０とワークＷとを正確に位置決めすることが可能になる。
　また、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０の長手方向の移動を停止した状態で、ワイヤ電極１０の長手方向と交差する方向にワイヤ電極１０とワークＷとを相対的に移動させながら静電容量測定部７０にワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量を測定させる。このために、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０を長手方向に移動させるとワイヤ電極１０が振動しても、ワイヤ電極１０が停止した状態で測定するので、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離と、ワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量との正確な関係を取得することができる。
　また、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０の長手方向の移動を停止した状態で、静電容量測定部７０にワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量を測定させた後、ワイヤ移動部２０にワイヤ電極１０を長手方向に移動させながら静電容量測定部７０に静電容量を測定させて、ワイヤ電極１０とワークＷとの相対位置を調整させる。このため、ワイヤ電極１０を停止した状態と、ワイヤ電極１０を移動させた状態とで、ワイヤ電極１０とワークＷとの相対的な位置がずれても、ワイヤ電極１０を位置決めする前に、ワイヤ電極１０が停止した状態で取得した静電容量に基づいて、長手方向に移動するワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を正確に求めることができる。その結果、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０とワークＷとを正確に位置決めすることが可能になる。
　また、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０の長手方向の移動を停止した状態で、静電容量測定部７０にワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量を測定させて、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離と、ワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量との関係を規定する校正データＫを取得する。その結果、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０を長手方向に移動させるとワイヤ電極１０が振動しても、ワイヤ電極１０が停止した状態で取得した校正データＫに基づいて、ワイヤ電極１０とワークＷとの相対位置を調整するので、ワイヤ電極１０とワークＷとを正確に位置決めすることが可能になる。
　また、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０の長手方向の移動を停止した状態で取得した校正データＫに基づいて、ワイヤ電極１０とワークＷとを位置決めする。このため、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、実際の加工に用いられるワイヤ電極１０とワークＷとを用いて取得した校正データＫを用いるので、ワイヤ電極１０とワークＷとの少なくとも一方の形状が種々変化しても、ワイヤ電極１０とワークＷとを正確に位置決めすることが可能になる。
　また、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離と、ワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量との関係を取得した後、ワイヤ電極１０を長手方向に移動させて、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を求める。このため、ワイヤ電極１０を停止した状態と、ワイヤ電極１０を移動させた状態とで、ワイヤ電極１０とワークＷとの相対的な位置がずれても、ワイヤ電極１０を位置決めする前に、長手方向に移動するワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を求めることができる。その結果、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０とワークＷとを位置決めする前に、ワイヤ電極１０を放電加工時と同様に移動させるので、放電加工時のワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を測定でき、ワイヤ電極１０とワークＷとを正確に位置決めすることが可能になる。
　また、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、移動しているワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を、静電容量測定部７０の測定結果である静電容量の平均値である値Ｃｘを用いて求める。このため、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、移動するワイヤ電極１０が振動しても、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を正確に測定でき、ワイヤ電極１０とワークＷとを正確に位置決めすることが可能になる。
　また、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、移動しているワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を、張力付与部５０によりワイヤ電極１０に放電加工時と同じ張力を付与した状態で測定する。このため、ワイヤ電極１０に張力を付与した状態と、ワイヤ電極１０に張力を付与しない状態とで、ワイヤ電極１０とワークＷとの相対的な位置がずれても、ワイヤ電極１０を位置決めする前に、長手方向に移動するワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を正確に求めることができる。その結果、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０とワークＷとを位置決めする前に、ワイヤ電極１０に放電加工時と同じ張力を付与するので、放電加工時のワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を測定でき、ワイヤ電極１０とワークＷとを正確に位置決めすることが可能になる。
　実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離と、ワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量との関係を規定する校正データＫを取得する際に、一度、ワイヤ電極１０とワークＷとを接触させる。このため、ワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０とワークＷとが接触した位置を基準にして、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を測定することができる。その結果、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１、制御装置１００の制御方法及び位置決め方法は、ワイヤ電極１０とワークＷとを正確に位置決めすることが可能になる。
実施の形態２．
　次に、本発明の実施の形態２に係るワイヤ放電加工機１を図面に基づいて説明する。図１３は、本発明の実施の形態２に係るワイヤ放電加工機のファーストカット前のワイヤ電極とワークとを示す斜視図である。図１４は、本発明の実施の形態２に係るワイヤ放電加工機のセカンドカット前のワイヤ電極とワークとを示す斜視図である。図１３及び図１４において、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
　実施の形態２に係るワイヤ放電加工機１は、実施の形態１と同じ構成である。実施の形態２に係る図１３及び図１４に示すワイヤ放電加工機１は、放電加工によりワークＷにくり抜き加工を施すファーストカットを行った後、ファーストカットよりも低い加工電圧をワイヤ電極１０とワークＷとの間に印加し、ファーストカットと同じ経路でワイヤ電極１０とワークＷとを相対的に移動させるセカンドカットを行う。ワイヤ放電加工機１は、セカンドカットにおいて、ファーストカットで加工した面を仕上げる。ここで、ワイヤ放電加工機１は、ファーストカットにおいて、ワイヤ電極１０とワークＷとの間に供給される加工液の温度上昇と、ワークＷ内に生じる内部歪との少なくとも一方により、加工精度が低下することがある。
　実施の形態２に係るワイヤ放電加工機１の制御装置１００は、ファーストカット前と、セカンドカット前とにおいて、ワークＷの任意の位置に対するワイヤ電極１０の相対的な位置を静電容量測定部７０の測定結果により測定する。実施の形態２に係るワイヤ放電加工機１の制御装置１００は、ファーストカット前の測定結果と、セカンドカット前の測定結果とを対比して、ファーストカット時のワイヤ電極１０とワークＷとの間の位置ずれを測定する。実施の形態２に係るワイヤ放電加工機１の制御装置１００は、セカンドカット時に、位置ずれを考慮して、ワイヤ電極１０とワークＷとを相対的に移動させる経路を補正する。実施の形態２に係るワイヤ放電加工機１は、セカンドカット時に、ワイヤ電極１０とワークＷとを相対的に移動させる経路を補正する以外は、実施の形態１と同じ動作を行う。
　実施の形態２に係るワイヤ放電加工機１は、ワイヤ電極１０とワークＷとを位置決めする際に、実施の形態１と同様に、ワイヤ電極１０の長手方向の移動を停止した状態で、校正データＫを取得する。その後、ワイヤ電極１０を長手方向に移動させて、校正データＫに基づいて、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を求める。その結果、実施の形態２に係るワイヤ放電加工機１は、実施の形態１と同様に、ワイヤ電極１０とワークＷとを正確に位置決めすることができる。
　また、実施の形態２に係るワイヤ放電加工機１は、セカンドカット時に、ワイヤ電極１０とワークＷとを相対的に移動させる経路を補正するので、加工精度の低下を抑制することができる。
実施の形態３．
　次に、本発明の実施の形態３に係るワイヤ放電加工機１を図面に基づいて説明する。図１５は、本発明の実施の形態３に係るワイヤ放電加工機の加工動作の一例を示すフローチャートである。図１５において、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
　実施の形態３に係るワイヤ放電加工機１は、実施の形態１と同じ構成である。実施の形態３に係るワイヤ放電加工機１の制御装置１００は、ワークＷをワイヤ電極１０に接近する方向に移動させた後（ステップＳＴ３）、ワークＷをワイヤ電極１０に接近する方向に移動させながら、校正データＫを取得し、保存する（ステップＳＴ５）。
　制御装置１００は、校正データＫを取得している間に、静電容量測定部７０の測定結果に基づいて、ワイヤ電極１０にワークＷが接触したか否かを判定する（ステップＳＴ４）。制御装置１００は、ワイヤ電極１０にワークＷが接触していないと判定する（ステップＳＴ４：Ｎｏ）と、ステップＳＴ３に戻る。制御装置１００は、ワイヤ電極１０にワークＷが接触したと判定する（ステップＳＴ４：Ｙｅｓ）と、駆動部４０にワークＷをワイヤ電極１０から離れる方向に移動させ、ワークＷがワイヤ電極１０から指定距離だけ後退するまで、ワークＷを移動させる（ステップＳＴ６－３）。制御装置１００は、ワークＷがワイヤ電極１０から指定距離だけ後退すると、実施の形態１と同様に、ステップＳＴ７、ステップＳＴ８、ステップＳＴ９及びステップＳＴ１０の処理を実行する。
　実施の形態３に係るワイヤ放電加工機１は、ワイヤ電極１０とワークＷとを位置決めする際に、実施の形態１と同様に、ワイヤ電極１０の長手方向の移動を停止した状態で、校正データＫを取得する。その後、ワイヤ電極１０を長手方向に移動させて、校正データＫに基づいて、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を求める。その結果、実施の形態３に係るワイヤ放電加工機１は、実施の形態１と同様に、ワイヤ電極１０とワークＷとを正確に位置決めすることができる。
　また、実施の形態３に係るワイヤ放電加工機１は、ワイヤ電極１０にワークＷを接近させながらワイヤ電極１０にワークＷが接触するまで校正データＫを取得する。その結果、実施の形態３に係るワイヤ放電加工機１は、ワイヤ電極１０とワークＷとを位置決めするために係る所要時間を抑制することができる。
実施の形態４．
　次に、本発明の実施の形態４に係るワイヤ放電加工機１を図面に基づいて説明する。図１６は、本発明の実施の形態４に係るワイヤ放電加工機の制御装置が求めたワイヤ電極とワークとの極間距離の一例を示す図である。
　実施の形態４に係るワイヤ放電加工機１は、実施の形態１と同じ構成である。実施の形態４に係るワイヤ放電加工機１の制御装置１００は、ステップＳＴ９において、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を求める際に、静電容量測定部７０が測定したワイヤ電極１０とワークＷとの間の静電容量を校正データＫに基づいて、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離に変換する。制御装置１００は、図１６に示すように、時間の経過とともに変化するワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を取得する。制御装置１００は、取得した極間距離の平均値を求め、この平均値をワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離Ｄｘとする。実施の形態４において、取得した極間距離の平均値は、相加平均値である。制御装置１００は、ステップＳＴ９以外は、実施の形態１と同様にワイヤ放電加工機１の各部を制御する。
　実施の形態４に係るワイヤ放電加工機１は、ワイヤ電極１０とワークＷとを位置決めする際に、実施の形態１と同様に、ワイヤ電極１０の長手方向の移動を停止した状態で、校正データＫを取得する。その後、ワイヤ電極１０を長手方向に移動させて、校正データＫに基づいて、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を求める。その結果、実施の形態４に係るワイヤ放電加工機１は、実施の形態１と同様に、ワイヤ電極１０とワークＷとを正確に位置決めすることができる。
　また、実施の形態４に係るワイヤ放電加工機１は、ステップＳＴ９において、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を求める際に、静電容量測定部７０が測定した静電容量をワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離に変換して、極間距離の平均値をワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離Ｄｘとする。その結果、実施の形態４に係るワイヤ放電加工機１は、ワイヤ電極１０とワークＷとの極間距離を正確に求めることができ、ワイヤ電極１０とワークＷとを正確に位置決めすることができる。
　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１　ワイヤ放電加工機、１０　ワイヤ電極、２０　ワイヤ移動部、４０　駆動部、５０　張力付与部、７０　静電容量測定部、１００　制御装置、Ｗ　ワーク。

Claims (7)

  1. 　前記ワイヤ電極と前記ワークとを前記ワイヤ電極の長手方向と交差する方向に相対的に移動させる駆動部と、
    　前記ワイヤ電極を前記長手方向に移動させるワイヤ移動部と、
    　前記ワイヤ電極と前記ワークとの間の静電容量を測定する静電容量測定部と、
    　前記ワイヤ電極の前記長手方向の移動を停止させた状態で、前記駆動部に前記ワイヤ電極と前記ワークとを相対的に移動させながら前記静電容量測定部に前記静電容量を測定させた後、前記ワイヤ移動部に前記ワイヤ電極を前記長手方向に移動させた状態で、前記静電容量測定部に前記静電容量を測定させて、静電容量測定部の測定結果に基づいて、前記駆動部に前記ワイヤ電極と前記ワークとの相対位置を調整させる制御装置と、
    　を備えることを特徴とするワイヤ放電加工機。
  2. 　前記ワイヤ電極に前記長手方向に沿って張力を付与する張力付与部を備え、
    　前記制御装置は、前記ワイヤ移動部に前記ワイヤ電極を前記長手方向に移動させた状態で、前記静電容量測定部に前記静電容量を測定させて、前記駆動部に前記ワイヤ電極と前記ワークとの相対位置を調整させる際に、前記張力付与部に前記ワイヤ電極に放電加工を施す際と同じ張力を付与させることを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工機。
  3. 　前記制御装置は、
    　前記ワイヤ電極の前記長手方向の移動を停止させた状態で、前記駆動部に前記ワイヤ電極と前記ワークとを相対的に移動させながら前記静電容量測定部に前記静電容量を測定させる際に、前記静電容量測定部が測定した測定結果から前記ワイヤ電極と前記ワークとの距離と、前記静電容量との関係を規定する校正データを取得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機。
  4. 　前記制御装置は、
    　前記ワイヤ電極の前記長手方向の移動を停止させた状態で、前記駆動部が前記ワイヤ電極と前記ワークとを相対的に移動させながら前記静電容量測定部に前記静電容量を測定させる際に、前記ワイヤ電極に前記ワークを接触させることを特徴とする請求項３に記載のワイヤ放電加工機。
  5. 　前記制御装置は、
    　前記ワイヤ移動部に前記ワイヤ電極を前記長手方向に移動させた状態で、前記静電容量測定部に前記静電容量を測定させて、前記駆動部に前記ワイヤ電極と前記ワークとの相対位置を調整させる際に、前記静電容量測定部の測定結果と、前記校正データとに基づいて、前記長手方向に移動中の前記ワイヤ電極と前記ワークとの距離を求めることを特徴とする請求項４に記載のワイヤ放電加工機。
  6. 　加工電圧が印加されてワークとの間に放電を発生させるワイヤ電極と、前記ワイヤ電極と前記ワークとを前記ワイヤ電極の長手方向と交差する方向に相対的に移動させる駆動部と、前記ワイヤ電極を前記長手方向に移動させるワイヤ移動部と、前記ワイヤ電極と前記ワークとの間の静電容量を測定する静電容量測定部と、を備えるワイヤ放電加工機の制御装置の制御方法であって、
    　前記ワイヤ電極の前記長手方向の移動を停止させた状態で、前記駆動部に前記ワイヤ電極と前記ワークとを相対的に移動させながら前記静電容量測定部に前記静電容量を測定させる校正データ取得ステップと、
    　前記ワイヤ移動部に前記ワイヤ電極を前記長手方向に移動させた状態で、前記静電容量測定部に前記静電容量を測定させて、前記駆動部に前記ワイヤ電極と前記ワークとの相対位置を調整させる調整ステップと、
    　を備えることを特徴とするワイヤ放電加工機の制御装置の制御方法。
  7. 　加工電圧が印加されてワークとの間に放電を発生するワイヤ電極の長手方向の移動を停止させた状態で、前記ワイヤ電極と前記ワークとを前記長手方向と交差する方向に相対的に移動させながら前記ワイヤ電極と前記ワークとの間の静電容量を測定させる校正データ取得ステップと、
    　前記ワイヤ電極を前記長手方向に沿って移動させた状態で、前記ワイヤ電極と前記ワークとの間の静電容量を測定して、前記長手方向と交差する方向の前記ワイヤ電極と前記ワークとの相対位置を調整する調整ステップと、
    　を備えることを特徴とする位置決め方法。
     
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