JP2000141135A - 放電加工制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工状態が不安定になると予測できる箇所に
加工が差し掛かったら、加工状態が不安定になる前に加
工条件を変更し、常に良好な加工を行えるようにする。 【解決手段】 推移情報記憶部１２に記憶させた加工安
定度や加工条件の推移情報に基づき、加工条件判定部１
３がパルス休止時間、ジャンプ距離などの加工条件を変
更するタイミングと変更量を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電加工機を制御
するための放電加工制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、従来の放電加工制御装置の構
成の一例を示すブロック図である。従来の放電加工制御
装置は、全体の制御を行うＣＰＵ１と、加工プログラム
を格納する加工プログラム格納部２と、加工プログラム
を解釈する加工プログラム解釈部３と、加工条件等のデ
ータを記憶する加工条件記憶部４と、実行中の加工条件
を一時的に記憶する実行加工条件バッファ５と、加工状
態の良否を判定するためのデータを得る加工状態監視部
６と、得られたデータから各時点での加工状態の良否を
判定し加工安定度を求める加工状態判定部７と、求めた
加工安定度に基づいて加工条件を決定し出力する加工条
件決定部８と、軸の動き等を制御する機械制御部９と、
加工電源を制御する加工電源制御部１０と、ユーザが加
工条件等を直接入力するためのデータ入力手段やデータ
を表示するための表示装置であるユーザインタフェース
１１とを備えている。

【０００３】図１１は、従来の放電加工制御装置による
処理の流れを示すフローチャートである。従来の放電加
工制御装置においては、まず加工が終了したか否かを判
定し（ステップＳ１０１）、加工が終了していれば処理
を終了する。加工が終了していなければ、所定の制御時
間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
経過していなければ、ステップＳ１０１から処理を繰り
返す。経過していれば、加工状態監視部６が、短絡率、
平均電圧の振幅、軸の動き等、加工状態の良否を判定す
るためのデータを得る（ステップＳ１０３）。次に加工
条件判定部７が、加工状態監視部６によって収集された
データを元に加工状態の良否を判定し、加工安定度を求
める（ステップＳ１０４）。そして、加工安定度と実行
加工条件バッファ５に記憶されているその時点での実行
加工条件から、パルス休止時間、ジャンプ距離等の加工
条件を決定し、出力する（ステップＳ１０５）。続いて
機械制御部９および加工電源制御部１０が、出力された
加工条件に従って軸の動作、加工電源の電圧、電流等を
制御する（ステップＳ１０６）。そして、ステップＳ１
０１に戻って一連の処理を繰り返す。

【０００４】加工条件制御部８では、加工状態から加工
安定度を求めたり、その加工安定度に基づいて加工条件
の出力を決定したりするための、関係式やルールなどの
手法が決められている。例えば、全体のパルス数に対す
る短絡パルス数の割合（短絡率）と加工安定度の関係が
図１２のように決められており、加工安定度とパルス休
止時間増加量の関係が図１３のように決められていると
する。ある時点での短絡率が１０％であるとすると、図
１２より加工安定度が９０となり、図１３よりパルス休
止時間増加量が１０ノッチとなる。したがって、その時
点のパルス休止時間が３０ノッチだとすれば、これに１
０ノッチを加えた値である４０ノッチを次のパルス休止
時間として出力する。以上のようにして放電加工制御装
置による適応制御が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】例えば揺動半径等を変
えながら相似形の軌跡を繰り返し加工していく揺動加工
においては、電極の形状や被加工物の形状によって、加
工の安定する箇所、不安定になる箇所が傾向として現わ
れる場合がある。例えば、電極を上から見た形状が図３
に示すようなものであるとすると、矢印を付けた角部で
は放電が集中しやすいため、加工が不安定になりがちで
ある。また、連続穴を加工する場合、一つの穴の加工が
終わると加工条件が初期値に設定し直され、次の穴の加
工が行われるが、同じ形状の電極で同じ深さの加工を行
うならば、加工の進行に伴う適切な加工条件の変化の様
子は、類似の傾向を示すはずである。

【０００６】このように揺動加工や連続穴加工等では、
加工の進行に伴い、加工が安定する箇所、不安定になる
箇所を前もってある程度予測できるようになる。しかし
ながら従来の技術では、上記のように安定箇所、不安定
箇所が予測できる場合でも、加工が不安定になってから
加工条件を変更していたので、極めて非効率的であり、
また、一時的に加工状態が不安定になるので、被加工物
に集中放電痕が残る等の不具合が起きる可能性もあっ
た。

【０００７】本発明は、上述のような事情によりなされ
たものであり、本発明の課題は、加工状態が不安定にな
ると予測できる加工箇所や加工対象の加工を行う場合
に、加工状態が不安定になる前に加工条件を変更し、常
に良好な状態で加工を行うことができ、被加工物に集中
放電痕が残る等の不具合を防止できる放電加工制御装置
を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る放電加工制
御装置は、少なくとも１回以上加工した加工軌跡に関す
る加工安定度または加工条件の変化を記憶し、前記加工
軌跡と同一もしくは相似形の軌跡を加工する際に記憶し
た加工安定度または加工条件を基に、自動的に加工条件
を変更する手段を備えることにより、加工状態が不安定
になると予測できる加工箇所の加工を行う際、加工状態
が不安定になる前に加工条件を変更し、常に良好な加工
を行うことができる。

【０００９】また、ある加工対象を加工する際の加工安
定度と加工条件のうちの少なくとも一方の変化を記憶
し、別の加工対象を加工する際に記憶した加工安定度と
加工条件のうちの少なくとも一方を基に自動的に加工条
件を変更する手段を備えることにより、加工状態が不安
定になる前に加工条件を変更し、良好な加工をより効果
的に行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明に
係る放電加工制御装置の第１の実施の形態を示すブロッ
ク図である。図１０に示す従来の放電加工制御装置と同
じ構成要素には、同一の番号を付しその部分についての
説明を省略する。図１に示す本発明に係る放電加工制御
装置の第１の実施の形態は、図１０に示す従来の構成に
加えて、加工安定度や加工条件の推移情報を記憶する推
移情報記憶部１２と、該記憶した推移情報を基にして加
工条件を変更するタイミングと変更量を決定する加工条
件判定部１３とを備えた構成となっている。

【００１１】図２は、本発明に係る放電加工制御装置の
第１の実施の形態における処理の流れを示すフローチャ
ートである。本発明の放電加工制御装置の第１の実施の
形態では、まず、加工が終了しているか否かをステップ
Ｓ１で判定する。加工が終了していれば処理を終了し、
加工が終了していなければ加工安定度と加工条件のうち
の少なくともどちらか一方を記憶した推移情報が有るか
否かを調べる（ステップＳ２）。推移情報がなければ、
加工安定度と加工条件のうちの少なくともどちらか一方
を記憶する処理を行う（ステップＳ３）。推移情報があ
れば、加工条件変更ルールに基づき加工条件を変更する
処理を行う（ステップＳ４）。

【００１２】次に、ステップＳ３における加工安定度と
加工条件のうちのどちらか一方を記憶する処理の一例に
ついて説明する。図４は、揺動中心からの角度とその位
置におけるパルス休止時間を一定角度毎にサンプリング
し、その結果をグラフに示したものである。また、図６
は、加工深さとその深さにおけるパルス休止時間を一定
深さ毎にサンプリングし、その結果をグラフに示したも
のである。これらの例のように、加工の進行度合を示す
指標や加工時間に対する加工安定度や加工条件の値をサ
ンプリングし、グラフ化することにより、図４や図６に
示すように、加工位置や加工深さとパルス休止時間（ノ
ッチ）との関係を得る。

【００１３】次いで、ステップＳ４における加工条件変
更ルールに基づき加工条件を変更する処理について説明
する。例えば、図４の場合、揺動中心からの角度が４５
度の加工位置でパルス休止時間が増加し始め、８０ノッ
チまで上昇している。したがって、４５度の位置に差し
掛かったら、パルス休止時間を８０ノッチまで上昇させ
る。その後、パルス休止時間は４０ノッチまで降下する
が、２１０度の加工位置で再度上昇し始め、８０ノッチ
まで上昇しているので、２１０度の位置に差し掛かった
時も、パルス休止時間を８０ノッチまで上昇させる。

【００１４】次に、上記装置の動作を、揺動加工の場合
を例にとって説明する。上から見た形状が図３に示すよ
うな電極を用いて放電加工するものとする。今、記憶段
階の加工によって、加工位置とパルス休止時間の関係が
図４に示すようになったとする。この場合の加工位置
は、中心からの角度で表している。図４によれば、角度
が４５度の加工位置で、パルス休止時間が増大してい
る。これは、この位置に加工が不安定になる要因がある
ことを示していると考えられる。そこで、加工位置が４
５度になる手前でパルス休止時間を長くして、加工状態
が不安定になる状態を回避する。

【００１５】また、同じく図４によれば、角度が１０５
度の加工位置からはパルス休止時間が短くなり始めてい
る。これは、この位置から加工状態が安定になることを
示しているので、パルス休止時間を元に戻してゆく。デ
ータの示す位置より少し手前で加工条件を変更するが、
どれぐらい手前で変更するかは予め決めておく。

【００１６】次に、連続穴加工の場合について説明す
る。図５に示すように、同じ形状の穴加工を連続して行
う場合、各穴を加工するのに最適な加工条件は同じにな
ると考えられる。したがって、今、図５において、穴Ｈ
１〜Ｈ５の順に加工するものとすると、穴Ｈ１を適応制
御によって加工し、加工条件の推移情報を記憶すれば、
穴Ｈ２〜Ｈ５を加工する際の最適な加工条件を穴Ｈ１に
ついての加工結果から知ることができる。

【００１７】例えば、穴Ｈ１の加工をした結果、加工深
さとパルス休止時間の関係が図６のようになったとす
る。図６では、加工深さ５ｍｍの所でパルス休止時間が
３０ノッチから５０ノッチに上がっている。したがっ
て、穴Ｈ２〜Ｈ５についての加工を行う時は、加工深さ
が５ｍｍに達する直前にパルス休止時間を５０ノッチに
上げるようにする。同じく図６において、加工深さ１１
ｍｍの地点で６０ノッチに、また、１７ｍｍの地点で８
０ノッチにパルス休止時間が上昇しているので、穴Ｈ２
〜Ｈ５についての加工を行う時には、加工深さが１１ｍ
ｍに達する直前に６０ノッチに、１７ｍｍに達する直前
に８０ノッチに上げるようにする。

【００１８】なお、加工安定度または加工条件の推移情
報は、上述のように、実際に加工した履歴を記憶したも
のを用いるのみでなく、オペレータが図４や図６のよう
な推移情報を入力したものであってもよい。

【００１９】上記実施の形態では、加工条件の推移情報
を記憶した場合について述べたが、加工安定度の推移情
報を記憶するようにしても同様の作用・効果を得ること
ができる。例えば、図３に示す電極を用いて加工する場
合を考え、加工位置と加工安定度の関係が図８のように
なったとする。角度が４５度の加工位置で加工安定度が
１００から３０に急激に下がっている。そこで、加工位
置が４５度になる手前でパルス休止時間を長くする等の
処置を施すことにより、加工状態が不安定になる事態を
回避することができる。同様に、角度が２１０度の加工
位置でも加工安定度が１００から４０に下がっているの
で、この手前で、パルス休止時間を長くする等の処置を
施し、加工状態が不安定になるのを回避する。

【００２０】実施の形態２．以上説明した第１の実施の
形態では、揺動加工における周回動作のような相似形状
の加工、連続穴加工における同一形状といった、適切な
加工条件の推移が明らかに同じ傾向を示すと考えられる
ものであった。一方、相似形状や同一形状でなくとも、
加工安定度や加工条件の推移情報が記憶されており、そ
の推移情報を用いることが効果的であると考えられれ
ば、その推移情報を用いて加工条件を変更することがで
きる。図７は、そのような場合に対応するための、本発
明の放電加工制御装置の第２の実施の形態を示すブロッ
ク図である。本実施の形態は、図１に示す第１の実施の
形態の構成に、オペレータが適切な推移情報を選択する
ための推移情報選択部１４を付加した構成となってい
る。

【００２１】図９は、図７に示す本発明の放電加工制御
装置の第２の実施の形態における処理の流れを示すフロ
ーチャートである。以下、図９を参照して、図７に示す
処理の流れを説明する。まず、ステップＳ１１で、加工
安定度と加工条件のうちの少なくともどちらか一方を記
憶した推移情報があるか否かを調べる。推移情報があ
り、オペレータがもし必要とすれば、推移情報記憶部１
２に記憶された推移情報の中からその加工に用いる推移
情報を選択する（ステップＳ１２）。そして、オペレー
タが推移情報が選択したか否かを判定し（ステップＳ１
３）、もし推移情報が選択されていれば、選択された推
移情報および加工条件変更ルールに基づき加工条件を変
更する処理を行う（ステップＳ１４）。ステップＳ１１
で推移情報がない場合、およびステップＳ１３でオペレ
ータが推移情報を選択していない場合は、加工安定度と
加工条件のうちの少なくともどちらか一方を推移情報記
憶部１２に記憶しながら加工を行う（ステップＳ１
５）。

【００２２】なお、図４や図６に示すような推移情報
は、横軸に加工時間、加工深さ、角度等、縦軸に加工安
定度や制御するあらゆる加工条件を取ることができる。
また、加工しながら推移情報を記憶する場合、複数の推
移情報を同時に記憶することも可能である。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したようなものであ
るから、以下に記載するような効果を奏する。

【００２４】揺動加工や連続穴加工等において、加工安
定度または加工条件の推移情報を用い、加工状態が不安
定になると予測できる箇所に加工が差し掛かったら、加
工状態が不安定になる前に加工条件を変更することによ
り、常に安定した加工を行うことができ、被加工物の品
質保持と加工効率の向上を効果的に達成することができ
る。

【００２５】また、加工安定度または加工条件の推移情
報を記憶すると共に、オペレータが適切な推移情報を選
択し、選択された推移情報を用いて加工できることによ
り、より適切な加工条件で加工することができ、被加工
物の品質保持と加工効率の向上をより効果的に達成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の放電加工制御装置の第１の実施の形
態を示すブロック図である。

【図２】 本発明の放電加工制御装置の第１の実施の形
態における処理の流れを示すフローチャートである。

【図３】 電極形状の一例を示す図である。

【図４】 パルス休止時間の加工位置に対する推移情報
の一例を示す図である。

【図５】 連続穴形状の一例を示す図である。

【図６】 パルス休止時間の加工深さに対する推移情報
の一例を示す図である。

【図７】 本発明の放電加工制御装置の第２の実施の形
態を示すブロック図である。

【図８】 加工安定度の加工位置に対する推移情報の一
例を示す図である。

【図９】 本発明の放電加工制御装置の第２の実施の形
態における処理の流れを示すフローチャートである。

【図１０】 従来の放電加工制御装置の一例を示すブロ
ック図である。

【図１１】 従来の放電加工制御装置における処理の流
れを示すフローチャートである。

【図１２】 短絡率と加工安定度との関係の一例を示す
図である。

【図１３】 加工安定度とパルス休止時間増加量との関
係の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ、２ 加工プログラム格納部、３ 加工プロ
グラム解釈部、４ 加工条件記憶部、５ 実行加工条件
バッファ、６ 加工状態監視部、７ 加工状態判定部、
８ 加工条件制御部、９ 機械制御部、１０ 加工電源
制御部、１１ユーザインタフェース、１２ 推移情報記
憶部、１３ 加工条件判定部、１４推移情報選択部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工状態に応じて自動的に加工条件の制
   御を行う放電加工制御装置において、加工物に対して少
   なくとも１回の加工を行った加工軌跡に関する加工安定
   度または加工条件の推移情報を記憶する手段と、前記加
   工軌跡と同一もしくは相似形の加工軌跡を加工する際
   に、前記記憶した推移情報を基に加工条件を変更するタ
   イミングと変更量を決定する手段とを備えたことを特徴
   とする放電加工制御装置。
2. 【請求項２】 前記加工軌跡に沿った加工条件の変化の
   仕方をオペレータが指定する手段を備えたことを特徴と
   する請求項１に記載の放電加工制御装置。
3. 【請求項３】 前記加工が揺動加工であることを特徴と
   する請求項１または２のいずれかに記載の放電加工制御
   装置。
4. 【請求項４】 前記加工が連続穴加工であることを特徴
   とする請求項１または２のいずれかに記載の放電加工制
   御装置。
5. 【請求項５】 加工状態に応じて自動的に加工条件の制
   御を行う放電加工制御装置において、ある加工物に対し
   て少なくとも１回の加工を行った加工軌跡に関する加工
   安定度または加工条件の変化を記憶する手段と、記憶し
   た加工安定度または加工条件のうち少なくとも一方の変
   化をパターンとして保持する手段と、別の加工対象を加
   工する際に記憶した加工安定度または加工条件のうち少
   なくとも一方を基に自動的に加工条件を変更する手段と
   を備えたことを特徴とする放電加工制御装置。
6. 【請求項６】 記憶した加工安定度と加工条件のうち少
   なくとも一方の変化をパターンとして保持し、オペレー
   タが前記パターンを選択することにより加工を行えるよ
   うにしたことを特徴とする請求項５に記載の放電加工制
   御装置。