JP2006346860A - 放電加工制御方法および放電加工制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】極間制御系への外乱を抑えて安定な加工状態を維持することにより加工速度を改善する。
【解決手段】被加工物の加工状態を検出する加工状態検出部１０２と、加工状態検出部の検出値をノッチ周波数によりフィルタリングするノッチフィルタ部１０３と、ノッチフィルタ部の出力値と加工状態の目標値との差を演算する差信号演算部１０５と、差と指令された電極の指令値とから電極の制御量を演算する制御量演算部１０６と、制御量演算部から出力された制御量により電極を所定方向に移動させると共に被加工物との対向面に垂直な回転軸を中心として回転させる電極駆動部（電極駆動装置）１０９とを備えている。
【選択図】 図１−１

Description

本発明は、加工液中に電極と被加工物を配置し、電極と被加工物の間に電圧を印可して放電を発生させ加工を行う放電加工制御方法および放電加工制御装置に関するものである。

加工液中に電極と被加工物を配置し、それらの間に電圧を印可し、放電を発生させ加工を行う放電加工機では、安定な加工状態を維持するために電極と被加物の距離を調整する極間制御系が構成されている。図１６は例えば「放電加工のしくみと１００％活用法」（技術評論社）、Ｐ８８〜９０において説明されている従来の極間制御系を含む加工制御系の構成を示す図である。図において、１０１は放電加工プロセス、１０２は加工状態放出部、１０４は目標値設定都、１０５は差信号演算部、１０６は制御量演算部、１０７は加工軌跡設定部、１０８は回転条件設定部、１０９は電極駆動装置（電極駆動部）、１１０は加工パルス条件設定部、１１１は加工電源である。また、ｙは放電加工プロセス１０１の状態量、ｙｍは加工状態検出部１０２により検出される状態量ｙの検出値、ｒは目標値設定部１０４で設定されている加工状態の目標値、ｅは差信号演算部１０５より検出値ｙｍと目標値ｒから求められる差信号、Ｒｖは加工軌跡設定部１０７で設定されている加工軌跡指令値、Ｒｒは回転条件設定部１０８で設定されている回転指令値、Ｕｐは制御量演算部１０６により差信号ｅと加工軌跡指令値Ｒｖから求められる制御量、Ｍｐは電極駆動装置１０９により制御量Ｕｐおよび回転指令値Ｒｒにもとづいて操作される電極操作量、Ｒｓは加工パルス条件設定部１１０で設定されている加工パルス条件指令値、Ｍｓは加工電源１１１により指令値Ｒｓにもとづいて操作される加工パルス操作量である。なお、加工軌跡指令値Ｒｖ、制御量ＵｐはＸＹＺ軸に対応するベクトル量、回転指令値ＲｒはＣ軸の回転数および回転方向に対応するベクトル量、電極駆動装置１０９はＸＹＺ軸駆動装置およびＣ軸回転装置であり、電極操作量Ｍｐにより電極をＣ軸方向に回転させながらＸＹＺ軸方向に極間距離が制御される。また、加工パルス条件指令値Ｒｓはオープン電圧、ピーク電流、パルスオンタイム、パルスオフタイムなどからなる。

図１７は従来の極間制御系の動作内容を示す図である。極間制御アルゴリズムの実行は一般にマイクロコンピュータによるソフトウェア処理で行われ、図ではｋ回目の処理を示している。Ｓ２０１は加工状態検出部１０２の処理であり、放電加工プロセスの加工状態を、例えば極間平均電圧ｙｍ（ｋ）として検出する。Ｓ４０１は差信号演算部１０５の処理であり、極間平均電圧の目標値ｒと該検出値ｙｍ（ｋ）から差信号ｅ（ｋ）を求める。Ｓ１７０１は制御量演算都１０６の処理であり、加工軌跡設定部１０７で設定されている加工軌跡指令値Ｒｖと該差信号ｅ（ｋ）から制御量Ｕｐ（ｋ）を求め、該制御量Ｕｐ（ｋ）を電極駆動装置１０９へ指令する。Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは積分ゲインであり、一般によく知られているＰＩ補償（比例＋積分補償）により該検出値ｙｍ（ｋ）が該目標値ｒと一致するように電極が操作される。

図１８は従来の極間制御系における加工状態検出値のパワースペクトラムの様子を示す図であり、いわば、従来の極間制御系を有する放電加工機により加工を行った際の加工状態検出部１０２により検出された極間平均電圧ｙｍ（ｋ）のパワースペクトラムＰを求めたものである。図において、周波数ｆ₁、ｆ₂、ｆ₃にパワースペクトラムのピークが確認できるが、これは電極の回転周波数、およぴその高調波に対応するものである。これらのパワースペクトラムのピークは、電極回転による電極の偏心および給電ブラシ部分での電気的特性変動によるものである。

図１９は従来の極間制御系を用いた別の放電加工機における加工状態検出値のパワースペクトラムの様子を示す図であり、いわば、従来の極間制御系を有する別の放電加工機により加工を行った際の加工状態検出部１０２により検出された極間平均電圧ｙｍ（ｋ）のパワースペクトラムＰを求めたものである。図１８のものと比較すると周波数ｆ₄にパワースペクトラムのピークが現れる。これはＸＹＺ軸駆動装置が持つ機械系の共振周波数に対応するものである。したがって、機械系の共振周波数が複数ある場合には、それに対応して複数の周波数にパワースペクトラムのピークが現れる。このように、検出された極開平均電圧のパワースペクトラムにいくつかのピークが発生することは、そのピークを持つ周波数において極間制御系への外乱が存在しており、その周波数で安定な加工状態が維持できていないことを示している。

以上のように電極を回転させながら加工を行う場合には、電極の偏心が極間距離の変動となり、極間制御系への外乱となることから加工速度の低下を招くという問題を生じていた。また、加工電流は給電ブラシを介して加工電源より電極へ供給するが、電極回転に起因する給電ブラシ部分での電気的特性変動が極間制御系への外乱となることから加工速度の低下を招くという間題を生じていた。さらに、電極駆動装置に機械共振を有する場合には、駆動装置への制御量と実際の電極の動きが異なり、適切な極間距離に制御できずに加工が不安定となり、加工速度の低下を招くという間題を生じていた。

この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、極間制御系への外乱を抑えることができ、安定な加工状態を維持することにより加工速度を改善する放電加工制御方法および放電加工制御装置を得ることを目的とする。

この発明に係る放電加工制御方法は、加工液中に電極と被加工物とを所定の間隙で対向させて配置すると共に間隙に電圧を印加して放電を発生させ被加工物を加工する放電加工方法において、被加工物の加工状態を検出し、加工状態の検出値をノッチ周波数によりフィルタリングし、フィルタリングによる出力値と加工状態の目標値との差を演算し、差と指令された電極の指令値とから電極の制御量を演算し、制御量により電極を所定方向に移動させると共に被加工物との対向面に垂直な回転軸を中心として回転させるようにしたことを特徴とする。

また、この発明に係る放電加工制御装置は、加工液中に電極と被加工物とを所定の間隙で対抗させて配置すると共に間隙に電圧印加して放電を発生させ被加工物を加工する放電加工装置において、被加工物の加工状態を検出する加工状態検出部と、加工状態検出部の検出値をノッチ周波数によりフィルタリングするノッチフィルタ部と、ノッチフィルタ部の出力値と加工状態の目標値との差を演算する差信号演算部と、差と指令された電極の指令値とから電極の制御量を演算する制御量演算部と、制御量演算部から出力された制御量により電極を所定方向に移動させると共に被加工物との対向面に垂直な回転軸を中心として回転させる電極駆動部とを備えたことを特徴とする。

この発明に係る放電加工制御方法によれば、極間制御系への外乱を抑えることができ、安定な加工状態を維持することにより加工速度を改善する制御方法を得ることができる。

この発明に係る放電加工制御装置によれば、極間制御系への外乱を抑えることができ、安定な加工状態を維持することにより加工速度を改善する制御装置を得ることができる。

実施の形態１．
図１−１および図１−２は本発明の実施の形態１である放電加工制御系を表すブロック図および座標の斜視図である。図において、１０１，１０２，１０４〜１１１は従来例に示したものと同じである。また、状態量ｙ、検出値ｙｍ、加工状態の目標値ｒ、差信号ｅ、加工軌跡指令値Ｒｖ、回転条件指令値Ｒｒ、制御量Ｕｐ、電極操作量Ｍｐ、加工パルス条件指令値Ｒｓ、加工パルス操作量Ｍｓの意味するところは従来例に示したものと同じである。１０３はノッチフィルタ部、ｙｆは検出値ｙｍをノッチフィルタ部１０３でフィルタリングしたフィルタリング信号である。図２−１および図２−２は図１−１および図１−２に示した極間制御系の動作内容を示すフローチャートおよび回路図である。図では極間制御アルゴリズムをマイクロコンピュータで実現した場合のｋ回目のソフトウェア処理を示している。Ｓ２０１は加工状態検出部１０２の処理であり、放電加工プロセスの加工状態を例えば極開平均電圧ｙｍ（ｋ）として検出する。Ｓ２０２はノッチフィルタ部１０３の処理であり、検出値ｙｍ（ｋ）をフィルタＦ（ｚ^-1）によりフィルタリングして信号ｙｆ（ｋ）を求める。フィルタＦ（ｚ^-1）はノッチフィルタ特性を有する一つあるいは二つ以上のフィルタからなる。フィルタのノッチ周波数は、電極の回転周波数に対応するもの、ＸＹＺ軸駆動装置の機械系の共振周波数に対応するもののいずれか一つ、あるいは電極の回転周波数に対応するものと該回転周波数の高調波に対応するもの、電極の回転周波数とＸＹＺ軸駆動装置の機械系の共振周波数に対応するもの、電極の回転周波数と該回転周波数の高調波とＸＹＺ軸駆動装置の機械系の共振周波数に対応するもの、ＸＹＺ軸駆動装置の機械系の二つ以上の共振周波数に対応するもののいずれかにおける二つ以上である。

Ｓ２０３は差信号演算部１０５の処理であり、極間平均電圧の目標値ｒとフィルタリングされた信号ｙｆ（ｋ）から差信号ｅ（ｋ）を求める。Ｓ２０４は制御量演算部１０６の処理であり、該差倍号ｅ（ｋ）に積分＋比例補償を施して信号ｕ（ｋ）を求め、該信号ｕ（ｋ）に該加工軌跡設定部１０７に設定された加工軌跡指令値Ｒｖをかけることにより制御量Ｕｐ（ｋ）を求める。いま、Ｕｐ（ｋ）＝（ｕｐ＿ｘ（ｋ），ｕｐ＿ｙ（ｋ），ｕｐ＿ｚ（ｋ））、Ｒｖ＝（ｒｖ＿ｘ，ｒｖ＿ｙ，ｒｖ＿ｚ）とすると、制御量Ｕｐ（ｋ）は以下のような式（１）（２）（３）で求められる。求められた該制御量Ｕｐ（ｋ）は電極駆動装置１０９に与えられる。ここで、Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは積分ゲインである。

以上のように、加工状態の検出値をフィルタリングすることにより電極回転による電極の偏心、給電ブラシ部の電気的特性変動、駆動装置が持つ機域系の共振が、極間制御系に外乱として作用することを抑制することが可能となる。
なお、以上はソフトウェア処置される場合について説明したが、専用ハードウェアにより図１−１のように構成してもよい。
図１−１において、Ｐ₁〜Ｐ₃はオペアンプ、Ｒ₁〜Ｒ₅は抵抗、Ｃ₁〜Ｃ₃はコンデンサであり、これらの素子により、ノッチフィルタを構成している。
ノッチフィルタのノッチ周波数ｆ_Nは次式（４）〜（６）により決めることができる。

例えば、１０００ｒｐｍで電極が回転している場合、
Ｃ₁＝Ｃ₃＝０．２２μＦ，Ｃ₂＝２Ｃ₁＝０．４４μＦ，
Ｒ₁＝Ｒ₃≒４３．４ＫΩ，Ｒ₂＝１／２Ｒ₁≒２１．７ＫΩ
に設定すると、上記よりノッチ周波数はｆ_N≒１６．７Ｈｇとなる。

実施の形態２．
図３は実施の形態２である放電加工制御系を表す図である。図において１０１〜１１１は本発明の実施の形態１に示したものと同じである。また、状態量ｙ、検出値ｙｍ、加工状態の目標値ｒ、差信号ｅ、加工軌跡指令値Ｒｖ、回転条件指令値Ｒｒ、制御量Ｕｐ、電極操作量Ｍｐ、加工パルス条件指令値Ｒｓ、加工パルス操作量Ｍｓの意味するところは実施の形態１に示したものと同じである。ｅｆは差信号ｅをノッチフィルタ部１０３でフィルタリングした信号である。図４は図３に示した極間制御系の動作内容を示す図である。図では極間制御アルゴリズムをマイクロコンピュータで実現した場合のｋ回目のソフトウェア処理を示している。Ｓ２０１は加工状態検出都１０２の処理であり、実施の形態１に示したものと同じである。Ｓ４０１は差信号演算部１０５の処理であり、極間平均電圧の目標値ｒと検出値ｙｍ（ｋ）から差信号ｅ（ｋ）を求める。Ｓ４０２はノッチフィルタ部１０３の処理であり、差信号ｅ（ｋ）をフィルタＦ（ｚ^-1）によりフィルタリングして信号ｅｆ（ｋ）を求める。フィルタＦ（ｚ^-1）はノッチフィルタ特性を有する一つあるいは二つ以上のフィルタからなる。Ｓ４０３は制御量演算部１０６の処理であり、信号ｅｆ（ｋ）に積分＋比例補償を施して信号ｕ（ｋ）を求め、該信号ｕ（ｋ）に該加工軌跡設定部１０７に設定された加工軌跡指令値Ｒｖをかけることにより制御量Ｕｐ（ｋ）を求める。ここで、Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは積分ゲインである。

上記実施の形態では、差信号ｅ（ｋ）をフィルタＦ（ｚ^-1）によりフィルタリングして信号ｅｆ（ｋ）を求めたが、差信号ｅ（ｋ）をフィルタリングするのに替えて、図５に示すように制御量Ｕｐ（ｋ）＝（ｕｐ＿ｘ（ｋ），ｕｐ＿ｙ（ｋ），ｕｐ＿ｚ（ｋ））を求めた後、それぞれの制御量に対してフィルタリングを行ってもよい。すなわち、Ｓ５０１に示すようにｕｐ＿ｘ（ｋ），ｕｐ＿ｙ（ｋ），ｕｐ＿ｚ（ｋ）にフィルタリングを行い、ｕｐ＿ｘ（ｋ），ｕｐ＿ｙ（ｋ），ｕｐ＿ｚ（ｋ）をＸＹＺ軸駆動装置への制御量とする。ここで、フィルタＦ（ｚ^-1）はノッチフィルタ特性を有する一つあるいは二つ以上のフィルタからなる。

また、ノッチフィルタ部のノッチフィルタの周波数が電極または被加工物の駆動装置が有する共振周波数である場合には、差信号ｅ（ｋ）をフィルタリングするのに替えて、制御量Ｕｐ（ｋ）＝（ｕｐ＿ｘ（ｋ），ｕｐ＿ｙ（ｋ），ｕｐ＿ｚ（ｋ））を求めた後、共振を有する軸の制御量に対してのみフィルタリングしてもよい。たとえば、図６のＳ６０１に示すのは、Ｘ紬駆動装置に共振がある場合であり、ｕｐ（ｋ）にフィルタリングを行い、ｕｐ＿ｘｆ（ｋ）をＸ軸駆動装置への制御量とする。ここで、フィルタＧ（ｚ^-1）はノッチフィルタ特性を有する一つあるいは二つ以上のフィルタからなる。

以上のように、差信号ｅ（ｋ）、あるいは制御量Ｕｐ（ｋ）をフィルタリングすることにより、電極回転による電極の偏心、給電ブラシの電気的特性変動、駆動装置が持つ機械系の共振が極間制御系に外乱として作用することを抑制することが可能となる。また、機械系の共振に対しては、その共振を有する軸の制御量にのみフィルタリングすることにより、極間制御での不必要な位相遅れの発生を逃れることができ、極間制御系の安定性において有利である。
なお、以上はソフトウェア処置される場合について説明したが、専用ハードウェアにより構成してもよい。

実施の形態３．
図７は実施の形態３である放電加工制御系を表す図である。図において、１０１，１０２，１０４〜１１１は本発明の実施の形態１に示したものと同じである。また、状態量ｙ、検出値ｙｍ、フィルタリングしたｙｆ、加工状態の目標値ｒ、差信号ｅ、加工軌跡指令値Ｒｖ、回転条件指令値Ｒｒ、制御量Ｕｐ、電極操作量Ｍｐ、加工パルス条件指令値Ｒｓ、加工パルス操作量Ｍｓの意味するところは本発明の実施の形態１に示したものと同じである。７０１は可変ノッチフィルタ部、７０２はノッチ周波数自動調整部である。可変ノッチフィルタ部７０１は、ノッチ周波数自動調整部７０２により求められるノッチ周波数を有するノッチフィルタ特性を実現し、検出値ｙｍをフィルタリングすることにより信号ｙｆを求める。図８には可変ノッチフィルタ部７０１およびノッチ周波数自動調整部７０２におけるｋ回目のソフトウェア処理を示す。Ｓ８０１では回転条件設定部１０８で設定される回転条件指令値Ｒｒや予め調べておいた駆動装置が有する共振周波数を読み込み、Ｓ８０２ではその読み込んだ情報にもとづいてノッチ周波数を求め、Ｓ８０３では該ノッチ周波数にもとづいて可変ノッチフィルタ部のノッチ周波数の調整を行う。

以上のように横成することにより、回転条件などが変化した場合にも、それに対応してノッチ周波数を調整することができ、常に適切なフィルタソングを実現できる。
以上の実施の形態では、ノッチ周波数自動調整部７０２が回転条件設定部１０８で設定される回転条件指令値Ｒｒや予め調べておいた駆動装置が有する共振周波数にもとづいてノッチ周波数を求め、可変ノッチフィルタ部のノッチ周波数の調整を行うようにしたが、図９に示すように、ノッチ周波数自動調整部９０１においては、検出値ｙｍを取り込み、該検出値ｙｍが持つパワースペクトラムを求め、該パワースペクトラムの分布でピークを有する周波数を求め、該周波数にもとづいて可変ノッチフィルタ部のノッチ周波数の調整を行ってもよい。図１０には可変ノッチフィルタ部７０１およびノッチ周波数自動調整部９０１におけるｋ回目のソフトウェア処理を示す。Ｓ１００１では検出値ｙｍを取り込み、Ｓ１００２では該検出値ｙｍのパワースペクトラムを計算し、Ｓ１００３では該パワースペクトラムにおいてピークをもつ周波数を求め、Ｓ８０３では該周波数をノッチ周波数として可変ノッチフィルタ部の周波数の調整を行う。

以上のように構成することにより、予め機械系の共振周波数を調べる必要もなく、また回転条件を調べる必要もなく、さらにそれらが変化した場合にも、それに対応してノッチ周波数を自動的整することができ、常に適切なフィルタリングを実現できる。
また、上記説明では、フィルタリングを検出値ｙｍに行う場合について述べたが、フィルタリングを差信号ｅに行う場合や駆動装置の制御量に行う場合にも、同様の構成を取ることができる。
なお、以上はソフトウェア処置される場合について説明したが、専用ハードウェアにより構成してもよい。

実施の形態４ ．
図１１は本発明の実施の形態４である放電加工制御系を表す図である。図において、１０１，１０２，１０４〜１１１は本発明の実施の形態１に示したものと同じである。また、状態量ｙ、検出値ｙｍ、加工状態の目標値ｒ、差信号ｅ、加工軌跡指令値Ｒｖ、回転条件指令値Ｒｒ、制御量Ｕｐ、電極操作量Ｍｐ、加工パルス条件指令値Ｒｓ、加工パルス操作量Ｍｓの意味するところは本発明の実施の形態１に示したものと同じである。１１０１は補正量演算部、１１０２は制御量補正部であり、θは実際の電極の回転角度、Ｃｐは該回転角θをもとに補正量演算部１１０１により求められた補正量、Ｕｐｃは制御量Ｕｐを該補正量Ｃｐにより補正して求めた電極駆動装置１０９への制御量である。

いま、円柱電極を回転させながら行う加工において、電極中心と電極の回転中心とが異なり電極が偏心している場合について考える。図１２において、１２０１は電極半径がｒ＿ｅ、電極中心がＯｅ（ｘ＿Ｏｅ，ｙ＿Ｏｅ）の円柱電極であり、回転中心Ｏ（０，０）で回転する。電極を２回転させ、偏心の状況をｘ軸との交点ｐで観測すると、定常成分を除いて図１３のようになる。図では、ｒ＿ｏｅは電極中心Ｏｅと回転中心Ｏとの距離である。

図１４は図１１における補正量演算部１１０１、制御量補正部１１０２におけるｋ回目のソフトウェア処理を示す図である。Ｓ１４０１では電極の偏心を補正するためのデータをすでに持っているかどうかを判断する。補正データを持っていない場合にはＳ１４０２へ進み、電極の回転角度θと点Ｐでの変位量Ｌとの関係を測定する。Ｓ１４０３では測定結果よりｒ＿ｏｃを求める。Ｓ１４０４では電極を０か３６０°へ回転させたとき、変位量Ｌが最初に減少するかどうかを判断する。もし、減少しない場合にはＳ１４０６へ進み、変位量Ｌが最大となるθｍａｘを求め、φ＝−θｍａｘとする。一方、減少する場合にはＳ１４０６へ進み、変位量Ｌが最小となるθｍｉｎを求め、φ＝θｍｉｎ＝−１８０°とする。以上により、ｒ＿ｏｃおよびφが求まるが、これらの処理は電極を取り付けた後、実際の加工を行う前に行うものである。したがって、加工中にはＳ１４０１で補正データを持っていると判断され、Ｓ１４０７へ進み、回転角θを検出する。Ｓ１４０８では検出された回転角θ（ｋ）、およびｒ＿ｏｃ、φより補正量Ｃｐ＝（ｃｐ＿ｘ（ｋ），ｃｐ＿ｙ（ｋ））を求める。Ｓ１４０９では制御量Ｕｐを該補正量Ｃｐにより補正して制御量Ｕｐｃを求める。制御量Ｕｐは、従来例と同様な方法で求められたものである。
以上のように構成することにより、実際の電極の偏心を実測でき、その実測値をもとに従来の電極駆動装置を用いることにより信号処理の変更だけで偏心を補正でき、電極回転時の加工状態の安定化を図ることが可能となる。
なお、ｒ＿ｏｅおよびφの求め方は、上記説明に限定されるものでなく、その他の方法で求めても同様の電極偏心の補正を行うことが可能である。

以上の実施の形態では、ｒ＿ｏｅとφを用いて偏心補正のデータを数式により求めるようにしたが、図１３の測定データから偏心補正のためのデータテーブルを構成し、実際の電極の回転角度θにもとづいてデータテーブルを参照し、制御量Ｕｐｃを求めてもよい。

実施の形態５．
図１５は本発明の実施の形態５である放電加工制御系を表す図である。図において、１０１，１０２，１０４〜１１１は本発明の実施の形態１に示したものと、１１０１は本発明の実施の形態４に示したものと同じである。また、状態量ｙ、検出値ｙｍ、加工状態の目標値ｒ、差信号ｅ、加工軌跡指令値Ｒｖ、回転条件指令値Ｒｒ、制御量Ｕｐ、電極操作量Ｍｐ、加工パルス条件指令値Ｒｓ、加工バルス操作量Ｍｓの意味するところは本発明の実施の形態１に示したものと、電極の回転角度θ、補正量Ｃｐの意味するところは本発明の実施の形態４に示したものと同じである。１５０１は偏心補正駆動装置であり、電極操作量Ｍｐｃは電極駆動装置１０９による電極操作量Ｍｐによる電極操作量を加えたものである。

次に、動作について説明する。実施の形態４と同じ補正量演算部１１０１は該補正量Ｃｐを求め、該補正量は偏心補正駆動装置１５０１の制御量として与えられる。すなわち、電極駆動装置１０９とは別に、電極をＸＹ軸方向に比較的微小な範囲で駆動できる偏心補正駆動装置１５０１により、電極の偏心量を補正するものである。

従来の電極駆動装置では、電極駆動範囲を大きく取るため高速応答が困難であるが、偏心補正駆動装置では微妙な範囲の駆動であり、高速応答が実現し易い。したがって、以上のように構成することにより、電極を高速回転する場合にも電極の偏心を正確に補正することが可能となる。また、従来の極間制御系の信号処理とは独立に、偏心を補正するだけの信号処理を行えばよいことから比較的容易に実現できる。

以上の実施の形態では、偏心補正駆動装置をＸＹ軸方向に比較的微小な範囲で駆動できる装置としたが、電極駆動装置と偏心補正駆動装置との座標軸が異なっていても、それらの座標関係が明かであれば、補正量Ｃｐに座標変換を施すことにより、問題なく電極の偏心量を補正することが可能である。

本発明は放電加工装置に適用され、電極回転時における電極の偏心、電極の駆動系の機械共振に起因する極間制御系への外乱を抑え、加工の安定化による加工速度の改善に効果がある。

本発明の実施の形態１の放電加工制御系を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１の放電加工制御系座標を示す斜視図である。 図１−２に示す極間制御系の動作を示すフロー図である。 図２−１と対応し、専用ハードウェアにより構成した図である。 本発明の実施の形態２である放電加工制御系を示すブロック図である。 図３に示す極間制御系の動作を示すフロー図である。 本発明の実施の形態２の他の極間制御系の動作を示すフロー図である。 本発明の実施の形態２の他の極間制御系の動作を示すフロー図である。 本発明の実施の形態３の放電加工制御系を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３のノッチ周波数の自動調整動作を示す図である。 本発明の実施の形態３の他の極間制御系の動作を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３のノッチ周波数の自動調整動作を示す図である。 本発明の実施の形態４の放電加工制御系を示すブロック図である。 本発明の実施の形態４の電極中心と電極の回転中心とが異なる場合を示す図である。 本発明の実施の形態４の電極を回転させた場合に観測される偏心の様子を示す図である。 図１１において補正演算部、制御量補正部のＫ回目のソフトウェア処理を示すフロー図である。 本発明の実施の形態５の放電加工制御系を示すブロック図である。 従来の極間制御系を含む加工制御系の構成を示すブロック図である。 従来の極間制御系の動作内容を示すフロー図である。 従来の極間制御系における加工状態検出値のパワースペクトラムの様子を示す図である。 従来の極間制御系を用いた他の放電加工機における加工状態検出値のパワースペクトラムの様子を示す図である。

符号の説明

１０２ 加工状態検出部
１０３ ノッチフィルタ部
１０５ 差信号演算部
１０６ 制御量演算部
１０９ 電極駆動装置（電極駆動部）
７０１ ノッチフィルタ部
７０２、９０１ ノッチ周波数自動調整部
１１０２ 制御量補正部

Claims (8)

1. 加工液中に電極と被加工物とを所定の間隙で対向させて配置すると共に前記間隙に電圧を印加して放電を発生させ前記被加工物を加工する放電加工方法において、
   前記被加工物の加工状態を検出し、
   前記加工状態の検出値をノッチ周波数によりフィルタリングし、
   前記フィルタリングによる出力値と加工状態の目標値との差を演算し、
   前記差と指令された電極の指令値とから電極の制御量を演算し、
   前記制御量により電極を所定方向に移動させると共に前記被加工物との対向面に垂直な回転軸を中心として回転させるようにした
   ことを特徴とする放電加工制御方法。
2. 加工液中に電極と被加工物とを所定の間隙で対向させて配置すると共に前記間隙に電圧を印加して放電を発生させ前記被加工物を加工する放電加工方法において、
   前記被加工物の加工状態を検出し、
   前記加工状態の検出値と加工状態の目標値との差を演算し、
   前記差をノッチ周波数によりフィルタリングし、
   フィルタリングされた前記差と指令された電極の指令値とから電極の制御量を演算し、
   前記制御量により電極を所定方向に移動させると共に前記被加工物との対向面に垂直な回転軸を中心として回転させるようにした
   ことを特徴とする放電加工制御方法。
3. 加工液中に電極と被加工物とを所定の間隙で対向させて配置すると共に前記間隙に電圧を印加して放電を発生させ前記被加工物を加工する放電加工方法において、
   前記被加工物の加工状態を検出し、
   加工状態の検出値と加工状態の目標値との差を演算し、
   前記差と指令された電極の指令値とから電極の制御量を演算し、
   演算した前記制御量をノッチ周波数によりフィルタリングし、
   フィルタリングされた前記制御量により電極を所定方向に移動させると共に前記被加工物との対向面に垂直な回転軸を中心として回転させるようにした
   ことを特徴とする放電加工制御方法。
4. 前記ノッチ周波数を、電極の回転周波数または電極の移動と回転を行わせる駆動系の機械共振周波数に応じて調整する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の放電加工制御方法。
5. 加工液中に電極と被加工物とを所定の間隙で対抗させて配置すると共に前記間隙に電圧印加して放電を発生させ前記被加工物を加工する放電加工装置において、
   前記被加工物の加工状態を検出する加工状態検出部と、
   前記加工状態検出部の検出値をノッチ周波数によりフィルタリングするノッチフィルタ部と、
   前記ノッチフィルタ部の出力値と加工状態の目標値との差を演算する差信号演算部と、 前記差と指令された電極の指令値とから電極の制御量を演算する制御量演算部と、
   前記制御量演算部から出力された前記制御量により電極を所定方向に移動させると共に前記被加工物との対向面に垂直な回転軸を中心として回転させる電極駆動部と
   を備えたことを特徴とする放電加工制御装置。
6. 加工液中に電極と被加工物とを所定の間隙で対抗させて配置すると共に前記間隙に電圧印加して放電を発生させ前記被加工物を加工する放電加工装置において、
   前記被加工物の加工状態を検出する加工状態検出部と、
   前記加工状態検出部の検出値と加工状態の目標値との差を演算する差信号演算部と、
   前記差をノッチ周波数によりフィルタリングするノッチフィルタ部と、
   前記ノッチフィルタ部の出力値と指令された電極の指令値とから電極の制御量を演算する制御量演算部と、
   前記制御量演算部から出力された前記制御量により電極を所定方向に移動させると共に前記被加工物との対向面に垂直な回転軸を中心として回転させる電極駆動部と
   を備えたことを特徴とする放電加工制御装置。
7. 加工液中に電極と被加工物とを所定の間隙で対抗させて配置すると共に前記間隙に電圧印加して放電を発生させ前記被加工物を加工する放電加工装置において、
   前記被加工物の加工状態を検出する加工状態検出部と、
   前記加工状態検出部の検出値と加工状態の目標値との差を演算する差信号演算部と、
   前記差信号演算部の出力値と指令された電極の指令値とから電極の制御量を演算する制御量演算部と、
   前記制御量演算部から出力された前記制御量をノッチ周波数によりフィルタリングするノッチフィルタ部と、
   前記ノッチフィルタ部の出力値により電極を所定方向に移動させると共に前記被加工物との対向面に垂直な回転軸を中心として回転させる電極駆動部と
   を備えたことを特徴とする放電加工制御装置。
8. 電極の回転周波数または電極の移動と回転を行わせる駆動系の機械共振周波数に基づき前記ノッチ周波数を調整するノッチ周波数自動調整部をさらに備えた
   ことを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の放電加工制御装置。

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