JP2002172526A

JP2002172526A - 放電加工方法

Info

Publication number: JP2002172526A
Application number: JP2000376522A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Yamada; 栄一山田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-12-11
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2002-06-18

Abstract

(57)【要約】【課題】放電加工面積から放電ギャップを判別、また
は計算して求め、高い加工精度を確保でき、放電ギャッ
プを求める方法として、放電加工面積を加工過程で測定
し、その測定値から計算して求める方法から算出し、こ
れを自動で行って作業効率の向上を図り、放電ギャップ
の適性値を、加工する電極毎に加工過程中の基準内で求
めて適正な放電ギャップで加工する。【解決手段】電極と被加工物との加工間隙に加工液を
供給し、前記電極と前記被加工物間に加工パルスを供給
して前記被加工物を放電加工する放電加工方法におい
て、前記被加工物の加工深さと幅のデータを取り込む工
程と、該データを記憶して保存する工程と、前記取り込
んだデータから面積を演算する工程と、該面積から放電
加工間隙長さを自動で選択する工程と、放電加工を行う
工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電加工において
発生する寸法誤差の要因の介入を回避するために放電す
る面積によって起こる放電加工間隙長さの誤差を取り除
くことができる放電加工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来は、放電加工する前に、電極と被加
工物の基準面を接触感知によって電極接触位置を測定
し、これを原点として加工量分から放電加工の間隙長さ
（以下、「放電ギャップ」と呼ぶ）を除いた位置までを
放電することによって、狙い寸法を仕上げている。その
ために、あらかじめ放電加工で発生する放電ギャップを
正確に設定しなければ、精度の良い加工とならなかっ
た。この放電ギャップは、放電加工する面積によって、
変化することが知られている。その状態が、図４に加工
面積と放電ギャップの関係として示されている。

【０００３】なお、図４は、放電加工の加工液中に粉末
を混入したものであり、混入していないものでも同じよ
うな傾向となる。放電ギャップは、図４から面積によっ
て大きく変化することが判る。このために、精度良く放
電加工を行うには、面積別に細かく放電ギャップを変え
た、加工動作のプログラムＮＯ、を人が選択するのが良
いが、作業が大変であり、その選択の表を図６に例とし
て示す。さらに、製作図面から加工部毎に面積を計算す
るのは大変であり、また、ミスの発生する要因ともな
る。さらにまた、被加工物の材質によっても放電ギャッ
プは変わるために、その選択数も多くなることで、面積
に応じた特定な放電ギャップは作れても、それを高率良
く運用する方法がないために、放電面積に対して放電ギ
ャップを変えて加工することは非常に困難である。

【０００４】以上のような問題があるために、放電によ
る高精度な加工は、人が付いていて少し加工しては、人
がダイヤルゲージや顕微鏡等の測定器具を使って測定
し、不足分を再度加工して、再び確認測定することを、
人が慎重に繰り返して加工していくことになるが、取り
過ぎも当然起こることもあり、問題となっている。

【０００５】また、測定、加工の繰返しのために、煩雑
であり、さらに、従来の自動加工手段による比較測定で
は、測定数が多いために、時間もかかって非効率的な加
工である。さらに、測定結果が悪い場合には、再度補正
加工を行わなければならないという問題があるので、補
正しないで、高い加工精度が得られる方法が望まれてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の解決しようと
する課題は、放電面積によって特定の放電ギャップを設
定したものを使いこなす方法、および加工面積を簡単に
求める方法がないために放電面積によって放電ギャップ
を変えることができない問題となるため、高精度加工
は、人の介在が入るか、もしくは補正加工を必要とする
等の課題に対してなされたものである。

【０００７】従って、本発明は、上記した技術課題およ
び従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、このような従来における問題を解決するため
に、放電加工面積から放電ギャップを判別、あるいは計
算して求め、高い加工精度を確保できる放電加工方法を
提供することにある。

【０００８】また、本発明の別の目的は、放電ギャップ
を求める方法として、放電加工面積を加工過程で測定し
て、その測定値から計算して求めて算出できる放電加工
方法を提供することにある。

【０００９】さらに、本発明の他の目的は、上記工程を
自動で行い、作業効率の向上を図ることができる放電加
工方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の放電加工方法は、電極と被加工物との加
工間隙に加工液を供給し、前記電極と前記被加工物間に
加工パルスを供給して前記被加工物を放電加工する放電
加工方法において、前記被加工物の加工深さと幅のデー
タを取り込む工程と、該データを記憶して保存する工程
と、前記取り込んだデータから面積を演算する工程と、
該面積から放電加工間隙長さを自動で選択する工程と、
放電加工を行う工程と、を有することを特徴とする。

【００１１】また、本発明の放電加工方法は、前記被加
工物の放電面積により放電加工間隙長さを選択する放電
加工方法において、前記被加工物と平行に対向するブロ
ックを設け、加工過程の間に、加工槽内で電極の幅を自
動測定する工程から、電極の放電する側面と底面の面積
を求めることを特徴とする。

【００１２】上記したように、本発明においては、これ
から放電加工する加工部面に用いる電極を使用して、対
向するブロックと被加工物間の距離を測定して電極の幅
を求めて、放電深さか面積を求め、適した放電ギャップ
を選択して加工する。

【００１３】さらに、本発明は、複数個の電極と加工部
を自動加工できるように上記電極の測定と面積の演算と
データを取込む手段と記憶保存手段とから自動で連続し
た放電加工を行うことができる、最適な放電加工方法を
提供するものである。

【００１４】本発明のその他の目的や特徴および利点
は、添付図面に示される本発明の放電加工方法の実施形
態についての以下の詳細な説明から明らかである。

【００１５】

【発明の実施の形態】（実施例１）図面の図３には、本
発明の放電加工方法を実施するための放電加工装置の一
実施例における制御系の全体構成が示されている。図示
されるように、本発明の放電加工方法を実施するための
放電加工装置は、自動制御装置１１を有しており、この
自動制御装置１１はコンピュータ数値制御機構１２（以
下、「ＮＣ装置」と称す）、電源制御装置１３、放電回
路１４、放電検知手段１５から構成されていて、コント
ローラ装置１６と組み合わせて使用されるようになって
いる。

【００１６】また、加工テーブル４には被加工物３が取
り付けられて、この加工テーブル４に対応して、水平面
上で互いに直交するＸ、Ｙ方向に加工テーブル４を移動
させるＸ方向駆動装置５およびＹ方向駆動装置７が装備
されており、さらに、この動作位置を検出するＸ軸方向
位置検出装置６とＹ軸方向位置検出装置８とが装備され
ている。

【００１７】加工ヘッド１は、下端部に放電加工用電極
２が着脱自在に装着されており、図示されていないが、
電極２が、オートハンドで他の電極と自動で交換可能な
ようになっている。この加工ヘッド１は、加工テーブル
４に対して垂直方向に移動させるＺ方向駆動装置９と、
この動作位置を検出するＺ軸方向駆動装置１０とが装備
されている。

【００１８】ＮＣ装置１２からは、上記Ｘ、Ｙ、Ｚ方向
駆動装置５、７、９を駆動させるための指令が出される
ようになっており、他方、上記ＮＣ装置１２には、上記
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向位置検出装置６、８、１０から各時点
の加工テーブル４および加工ヘッド１の位置情報が入力
され、メモリ機構に書き込みできるようになっている。
また、ＮＣ装置１２は、コントローラ装置１６であらか
じめ入力設定された情報（図面の狙い加工量、電気条
件、加工順など）をメモリＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４に書
き込み記憶したものと、所要のプログラム（加工動作、
送り量、加工方向、電気条件など）に従ってＸ、Ｙ、Ｚ
方向駆動装置５、７、９に駆動信号を与え、また、電源
制御装置１３から放電回路１４を介して放電加工用電極
２へ所要の放電電圧を印加するように、電源制御装置１
３および放電回路１４に対して電圧出力信号を与える構
成になっている。さらに、加工液１７は、放電加工用の
粉末を混入したもので、加工槽１８内に加工時に蓄えた
状態で粉末放電加工が開始される。また、加工槽１８内
には、被被加工物３のＸ軸に平行に対向して設置したブ
ロック１９と、Ｙ軸に平行に対向してブロック２０とが
設置、固定されている。また、被加工物３とそれぞれの
ブロック１９、２０との距離Ａ等は、加工前に設定さ
れ、あらかじめ測定しておいて判っている値である。

【００１９】次に、このように構成された本発明におけ
る放電加工装置の動作について説明する。

【００２０】図１は、本発明の放電加工方法の各工程を
示す加工動作のフローチャートであって、本発明の放電
加工方法は、電極と被加工物との加工間隙に加工液を供
給し、前記電極と前記被加工物間に加工パルスを供給し
て前記被加工物を放電加工する放電加工方法において、
前記被加工物の加工深さと幅のデータを取り込む工程
と、該データを記憶して保存する工程と、前記取り込ん
だデータから面積を演算する工程と、該面積から放電加
工間隙長さを自動で選択する工程と、放電加工を行う工
程と、から構成されるものである。以下に、本発明の放
電加工方法の各ステップ（ａ）乃至（ｄ）を参照して、
このような本発明における放電加工方法に就いて説明す
る。

【００２１】ステップ（ａ）：先ず、始動に際しては、
ＮＣ装置１２において、加工テーブル４上の被加工物３
について決められた原点（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）から、図
面上の被加工物３の加工部３Ａの狙い深さまでの第１次
情報Ｈ（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）をメモリ機構の所要のメモ
リ領域Ｍ１に入力する。そして、加工をスタートする。
次いで、あらかじめ教えてあるティーチング位置の測定
位置点Ｐに電極２を移動する。

【００２２】ステップ（ｂ）：次に、電極２がＰ点の情
報位置に移動した後、電極幅の測定をスタートすべくメ
モリＭ１の情報Ｚ１の位置に迄、電極２が降下して、そ
の位置の第２次情報（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）をメモリ機構
の所要のメモリ領域Ｍ２に入力する。そして、電源制御
装置１３から放電回路１４に制御信号を与えて、放電加
工用電極２に測定検知のための放電電圧を印加し、その
状態でＸ駆動手段５を駆動して、加工テーブル４を横移
動する。そして、所定の測定をした際の位置で加工テー
ブル４を止めて、その位置の情報を（Ｘ３、Ｙ３、Ｚ
３）の第３の位置情報（電極の被加工物点）としてメモ
リ機構の所要のメモリ領域Ｍ３に記憶する。これによっ
てＸ方向の測定位置の取込みを行う。また、Ｙ方向の測
定位置の取込みも同様にして行われる。

【００２３】ステップ（ｃ）：次に、同じ位置から電極
２をブロック１９へ移動し、先と同じく所定の測定した
際の位置に止め、その位置（Ｘ４、Ｙ４、Ｚ４）を第４
の位置情報（電極のブロック点）としてメモリ機構の所
要のメモリ領域Ｍ４に記憶する。そして、電極２をＰ点
に戻す。メモリ領域Ｍ２とＭ３の情報と、メモリ領域Ｍ
２とＭ４の情報とから電極幅を求める。

【００２４】この電極幅の測定方法の説明が図２に示さ
れており、図２（ａ）は側面図で、図２（ｂ）は平面図
である。先ず、Ｍ２−Ｍ３から距離Ｃを求め、そして、
Ｍ２−Ｍ４から距離Ｂを求め、ＡからＢ、Ｃをそれぞれ
引いて電極２のＸ方向の幅を出す。次に、Ｍ１の加工深
さを先の幅に掛けて面積を算出する。

【００２５】図５には、放電ギャップを面積から選択す
るための分岐するプログラムの例が示されている。コン
トローラ装置１２に以下の選択を組み込んでおき、ＩＦ
文を使って求めた面積から、プログラムで選ばせること
ができる。あるいはまた、比例式や最小二乗法で求めた
関数式等をプログラムに組み入れて放電ギャップを求め
ても良い。

【００２６】さらに、面積を、人があらかじめ計算した
値をダイレクトに加工前に入力して求めても良い。

【００２７】次に、面積から放電ギャップを求めたなら
ば、一次情報のＺ１から放電ギャップを引いたＺ１’情
報に変えて加工狙いを補正する。

【００２８】このように、Ｘ方向の測定位置の取込みに
基づいて面積を計算して求めて、この求めた面積から放
電ギャップである放電加工間隙長さを選択して求める。
そして、電極２を加工位置にまで移動する。

【００２９】ステップ（ｄ）：次に、電極２によって放
電加工をスタートして、Ｍ１の変更した情報（Ｘ１、Ｙ
１、Ｚ１’）で放電加工部を最後まで加工していく。こ
れによって、１つの方向の加工が完了し、放電加工部３
Ａが得られる。

【００３０】上記は、Ｘ方向に就いて記載したが、Ｙ方
向に就いても同様であり、また、底面方向に就いては、
Ｘ方向の幅とＹ方向の幅とから底面の面積を算出する。

【００３１】このように、加工面積を求めて適正な放電
ギャップを選択した加工方法ができるために、加工終了
後に再度測定確認の必要が無く、かつ高い精度で放電加
工が行える。

【００３２】加工終了後、コントローラ装置１６により
指示を出し、次の加工部へと移動して同じ加工をする
か、あるいは次の電極と交換して別の加工部を加工して
いくことになる。なお、本発明の実施例では、Ｘ、Ｙ軸
に１９、２０の別々のブロックを置いたが、Ｌ字形のブ
ロックを１つ置いても同じことができる。

【００３３】このように、従来においては、電極のサイ
ズおよび加工面積に応じた適正な放電ギャップを選択す
る方法が簡単にできないために精度良く加工することが
難しかったが、本発明に依れば、電極を使って加工中の
過程で加工部の幅を測定し、面積を簡単に算出できる方
法を提供し、かつ、その面積より放電ギャップを簡単に
求められる方法を提供できるので、これによって、加工
位置から適正な放電ギャップ量分を除いて加工すれば、
効率良く、かつ高精度な加工ができると共に、複数の加
工部を自動で加工できるようにしたために、さらに加工
効率が向上できて、かつ人による間違いの発生がない方
法が採れるようになり、高精度な放電加工方法が得られ
る。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の放電加工方法は、電極と被加工物との加工間隙に
加工液を供給し、前記電極と前記被加工物間に加工パル
スを供給して前記被加工物を放電加工する放電加工方法
において、前記被加工物の加工深さと幅のデータを取り
込む工程と、該データを記憶して保存する工程と、前記
取り込んだデータから面積を演算する工程と、該面積か
ら放電加工間隙長さを自動で選択する工程と、放電加工
を行う工程と、を有するので、電極を使って加工中の過
程で加工部の幅を測定させ、面積を簡単に算出でき、か
つ、その面積から放電ギャップが簡単に求められ、これ
によって、加工位置から適正な放電ギャップ量分を除い
て加工すれば、効率良く、かつ高精度な加工ができると
共に、複数の加工部を自動で加工することができるよう
にしたために、さらに加工効率が向上でき、かつ人によ
る間違いの発生がない方法が採れるようになり、高精度
な放電加工方法が得られる。

【００３５】本発明の請求項２記載の放電加工方法は、
前記被加工物の放電面積により放電加工間隙長を選択さ
せる放電加工方法において、前記被加工物と平行に対向
するブロックを設け、加工過程の間に、加工槽内で電極
の幅を自動測定する工程から、電極の放電する側面と底
面の面積を求めるので、効率良く、かつ高精度な加工が
できると共に、複数の加工部を自動で加工でき、さらに
加工効率が向上でき、かつ人による間違いの発生がない
方法を採ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放電加工方法における電極幅測定加工
のフローチャートである。

【図２】本発明の一実施例における電極幅の測定方法を
示す概要図で、（ａ）は被加工物、電極およびブロック
の位置を示す側面図で、（ｂ）は平面図である。

【図３】本発明の放電加工方法を実施するための放電加
工装置を示す概要図である。

【図４】加工面積と粉末放電ギャップとの関係を示すグ
ラフである。

【図５】放電ギャップを面積から選択するための分岐す
るプログラムの例を示す図である。

【図６】面積別に細かく放電ギャップを変えた加工動作
のプログラムＮＯを選択する表を示す図である。

【符号の説明】

１加工ヘッド２放電電極３被加工物３Ａ加工部４加工テーブル５Ｘ方向駆動装置６Ｘ軸方向位置検出装置７Ｙ方向駆動装置８Ｙ軸方向位置検出装置９Ｚ方向駆動装置１０Ｚ軸方向位置検出装置１１自動制御装置１２ＮＣ装置１３電源制御装置１４放電回路１５放電検知手段１６コントローラ装置１７粉末混入加工液１８加工槽１９ブロック２０ブロック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極と被加工物との加工間隙に加工液を
供給し、前記電極と前記被加工物間に加工パルスを供給
して前記被加工物を放電加工する放電加工方法におい
て、前記被加工物の加工深さと幅のデータを取り込む工程
と、該データを記憶して保存する工程と、前記取り込ん
だデータから面積を演算する工程と、該面積から放電加
工間隙長さを自動で選択する工程と、放電加工を行う工
程と、を有することを特徴とする放電加工方法。
【請求項２】前記被加工物の放電面積により放電加工
間隙長さを選択する放電加工方法において、前記被加工物と平行に対向するブロックを設け、加工過
程の間に、加工槽内で電極の幅を自動測定する工程か
ら、電極の放電する側面と底面の面積を求めることを特
徴とする請求項１記載の放電加工方法。