JP2588199B2 - 放電加工装置 - Google Patents
放電加工装置Info
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- JP2588199B2 JP2588199B2 JP62160894A JP16089487A JP2588199B2 JP 2588199 B2 JP2588199 B2 JP 2588199B2 JP 62160894 A JP62160894 A JP 62160894A JP 16089487 A JP16089487 A JP 16089487A JP 2588199 B2 JP2588199 B2 JP 2588199B2
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- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、放電加工状態をリアルタイムで正確に判定
して放電加工を制御することのできる放電加工装置に関
する。
して放電加工を制御することのできる放電加工装置に関
する。
（従来の技術） 被加工体を一方の電極とする一対の放電電極およびこ
れら両放電電極間に介在する充放電回路よりなる放電加
工装置はワイヤ放電加工或いは形彫り放電加工などに広
く実用されている。すなわち、充放電回路のコンデンサ
やリアクトルなどのエネルギ蓄積素子に電気エネルギを
一度蓄え前記放電電極間に間欠的に放電を起生させ、一
方の放電電極をなす被加工体について所要の加工、例え
ば切断や形彫りなど施す加工手段はよく知られ、広く実
用されている。
れら両放電電極間に介在する充放電回路よりなる放電加
工装置はワイヤ放電加工或いは形彫り放電加工などに広
く実用されている。すなわち、充放電回路のコンデンサ
やリアクトルなどのエネルギ蓄積素子に電気エネルギを
一度蓄え前記放電電極間に間欠的に放電を起生させ、一
方の放電電極をなす被加工体について所要の加工、例え
ば切断や形彫りなど施す加工手段はよく知られ、広く実
用されている。
ところで、この種の放電加工において、所要の放電加
工を効率よく実施するためには安定した放電が望まれ、
一般に上記放電電極間の電圧や電流を検出し、放電電極
の送り速度を調節するか或いは充放電回路の電気条件例
えば容量の異なるコンデンサや抵抗値の異なる抵抗体に
置き換えることによって放電の安定化を行なっている。
工を効率よく実施するためには安定した放電が望まれ、
一般に上記放電電極間の電圧や電流を検出し、放電電極
の送り速度を調節するか或いは充放電回路の電気条件例
えば容量の異なるコンデンサや抵抗値の異なる抵抗体に
置き換えることによって放電の安定化を行なっている。
しかしながら、前記調節手段においては次のような不
都合がある。すなわち、放電電極間の電圧や電流を検出
し電気条件を制御する場合についてみると、正常放電か
ら異常放電へ移行する際、極間電圧もしくは電流の読み
取りだけでは詳細に放電状態を判断し難いため放電状態
を正常化するのに時間遅れを生ずる。また、上記異常放
電を回避して所要の放電加工を行なうとすると放電加工
可能なスピードに対し70〜80％程度の加工スピードを保
持する必要があり、そのため放電加工効率の低下を必然
的に招来する。
都合がある。すなわち、放電電極間の電圧や電流を検出
し電気条件を制御する場合についてみると、正常放電か
ら異常放電へ移行する際、極間電圧もしくは電流の読み
取りだけでは詳細に放電状態を判断し難いため放電状態
を正常化するのに時間遅れを生ずる。また、上記異常放
電を回避して所要の放電加工を行なうとすると放電加工
可能なスピードに対し70〜80％程度の加工スピードを保
持する必要があり、そのため放電加工効率の低下を必然
的に招来する。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記事情を勘案してなされたもので、所要
の放電が円滑に行なわれ、もって、効率よく微細な放電
加工なども実施しうるよう改善された放電加工装置を提
供しようとするものである。
の放電が円滑に行なわれ、もって、効率よく微細な放電
加工なども実施しうるよう改善された放電加工装置を提
供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段と作用） 本発明は、放電電圧信号を設定電圧値により複数の電
圧領域に分類し、かつ、分類した各電圧領域ごとに所定
長の複数の測定期間につき放電パルス数を計数して放電
パルス数信号を各放電状態ごとに出力させるとともに、
この放電パルス数信号に基づいて放電加工状態を判定す
ることにより放電加工の制御を行うようにしたものであ
る。
圧領域に分類し、かつ、分類した各電圧領域ごとに所定
長の複数の測定期間につき放電パルス数を計数して放電
パルス数信号を各放電状態ごとに出力させるとともに、
この放電パルス数信号に基づいて放電加工状態を判定す
ることにより放電加工の制御を行うようにしたものであ
る。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
第１図は、この実施例の放電加工装置を示している。
この装置は、抵抗体，電源並びに切換手段としてのコン
デンサ群からなる充放電回路を有し実際の放電加工を行
う本体部（１）と、この本体部（１）により矢印（２）
に送行されるワイヤ（３）とこのワイヤ（３）によりワ
イヤ放電加工される被加工体（４）とに電気的に接続さ
れた両者間の電圧つまり放電電圧測定を行い検出信号VD
を出力する例えば電圧プローブなどの電圧検出部（５）
と、電圧検出部（５）の出力側に接続されアナログ信号
である検出信号VDをデジタル検出信号SDに変換するA/D
変換器（７）と、このA/D変換器（７）の出力側に接続
され検出信号SDをあらかじめ設定されている第１及び第
２の設定値VO1,VO2により検出信号SDを３種に分類し分
類された第１乃至第３の検出信号SD1,SD2,SD3を出力す
る放電パルス分類部（８）と、この放電パルス分類部
（８）から出力された第１乃至第３の検出信号SD1,SD2,
SD3を各別入力して所定の期間ごとにパルス数を計測す
る放電パルス数計測部（９）と、上記放電パルス数計測
部（９）にて計測された放電パルス数を示す信号ND1,ND
2,ND3を入力しこれらの信号ND1,ND2,ND3に基づいて放電
加工状態を判定しこの判定結果に従って本体部（１）に
加工状態を最適化するために必要な制御信号SFを出力す
る加工状態判定部（12）とから構成されている。しかし
て、A/D変換器（７）のサンプリング間隔は、例えば0.1
μＳであって、両者同一タイミングでA/D変換するよう
に設けられている。また、放電パルス数計測部（９）
は、第１乃至第３の検出信号SD1,SD2,SD3を各別に入力
する３個のカウンタ（13a），（13b），（13c）からな
っている。
この装置は、抵抗体，電源並びに切換手段としてのコン
デンサ群からなる充放電回路を有し実際の放電加工を行
う本体部（１）と、この本体部（１）により矢印（２）
に送行されるワイヤ（３）とこのワイヤ（３）によりワ
イヤ放電加工される被加工体（４）とに電気的に接続さ
れた両者間の電圧つまり放電電圧測定を行い検出信号VD
を出力する例えば電圧プローブなどの電圧検出部（５）
と、電圧検出部（５）の出力側に接続されアナログ信号
である検出信号VDをデジタル検出信号SDに変換するA/D
変換器（７）と、このA/D変換器（７）の出力側に接続
され検出信号SDをあらかじめ設定されている第１及び第
２の設定値VO1,VO2により検出信号SDを３種に分類し分
類された第１乃至第３の検出信号SD1,SD2,SD3を出力す
る放電パルス分類部（８）と、この放電パルス分類部
（８）から出力された第１乃至第３の検出信号SD1,SD2,
SD3を各別入力して所定の期間ごとにパルス数を計測す
る放電パルス数計測部（９）と、上記放電パルス数計測
部（９）にて計測された放電パルス数を示す信号ND1,ND
2,ND3を入力しこれらの信号ND1,ND2,ND3に基づいて放電
加工状態を判定しこの判定結果に従って本体部（１）に
加工状態を最適化するために必要な制御信号SFを出力す
る加工状態判定部（12）とから構成されている。しかし
て、A/D変換器（７）のサンプリング間隔は、例えば0.1
μＳであって、両者同一タイミングでA/D変換するよう
に設けられている。また、放電パルス数計測部（９）
は、第１乃至第３の検出信号SD1,SD2,SD3を各別に入力
する３個のカウンタ（13a），（13b），（13c）からな
っている。
つぎに、上記構成の放電加工装置の作動について述べ
る。
る。
まず、本体部（１）を起動して、ワイヤ（３）に通電
しながらこのワイヤ（３）を矢印（２）方向に送行させ
る。すると、被加工体（４）とワイヤ（３）との間に放
電が発生し、この放電により被加工体（４）のワイヤ放
電加工が行われる。このワイヤ放電期間中、電圧検出部
（５）にては放電電圧が測定され、その検出信号VDがA/
D変換器（７）に出力される。すると、このA/D変換器
（７）にては、検出信号VDがたとえば１μＳのサンプリ
ング間隔でA/D変換され、デジタル検出信号SDが放電加
工分類部（８）に出力される（第２図、信号VD′,SD′
参照）。しかして、この放電加工分類部（８）にては、
第２図に示すように、第１及び第２の設定値VO1,VO2が
設定されていて、検出信号SDの示す電圧値が設定値VO1
より大きければそのときの電圧値を示す第１の検出信号
SD1が、同じく電圧値が設定値VO1と設定値VO2との間の
ときそのときの電圧値を示す第２の検出信号SD2が、同
じく電圧値が、設定値VO2以下のときそのときの電圧値
を示す第３の検出信号SD3が、放電パルス数計測部
（９）に出力される。ところで、第１及び第２の設定値
VO1,VO2は、後述するように、放電加工が、正常に行わ
れているかどうかを峻別するためのもので、例えばそれ
ぞれ印加電圧の90％及び５％に設定されている。しかし
て、放電パルス数計測部（９）のカウンタ（13a），（1
3b），（13c）に各別に入力した検出信号SD1,SD2,SD
3は、それぞれパルス数をあらかじめ定められた測定期
間（例えば５〜100m秒）ごとに例えば１〜100秒おきに
複数回計数され、それらの計数値を示す放電パルス数信
号ND1,ND2,ND3が加工状態判定部（12）に出力される。
このように、測定期間を５〜100m秒に定めるのは、通
常、放電パルスの幅が0.1〜３μ秒であることによる、
また、計数を複数回行うのは、放電がランダムに生じる
ため、これを平均化する必要があるからである。しかし
て、放電パルス数信号ND1,ND2,ND3を入力した加工状態
判定部（12）においては、各測定期間パルス数がいった
ん格納されたのち、加工状態が良好か否かの最終判定が
なされる。すなわち、まず、各放電パルス数信号ND1,ND
2,ND3ごとに、パルス数の総和を求め、求めた総和を測
定期間の数で除することにより平均パルス数AND1,AND2,
AND3を求める。つぎに、平均パルス数の大小比較を行
う。その結果、AND1＞AND2＞AND3の場合には、「加工状
態・正常・加工速度をもっと上げることが可能」と判定
する。つぎに、AND3＞AND2＞AND1のときは、「加工状態
・異常」つまり残留イオンや加工屑がにより電極間が導
通状態になっていると判定し、制御信号SFを本体部
（１）に印加し、例えば充放電回路の電気条件切換手段
のコンデンサを容量の大きいものに切換え、もしくは加
工電圧を上げるなどして、安定した放電エネルギーを速
やかに供給して、加工状態を正常に復帰させる。最後に
AND2＞AND1＞AND3又はAND2＞AND3＞AND1のときは、加工
速度としては適正とするが加工面の影響の良し悪しの峻
別がパルス数だけでは困難であるので、「加工状態・要
注意」と判定し、そのまま、加工を継続し、平均パルス
数が上記「加工状態・正常」域に達するか、あるいは、
上記「加工状態・異常」域に達するかみきわめる。そし
て、「加工状態・正常」域に達した場合は「要注意」を
解除する。また、「加工状態・異常」域に達した場合
は、上述のような加工状態を正常に復帰させるための制
御操作を行う。
しながらこのワイヤ（３）を矢印（２）方向に送行させ
る。すると、被加工体（４）とワイヤ（３）との間に放
電が発生し、この放電により被加工体（４）のワイヤ放
電加工が行われる。このワイヤ放電期間中、電圧検出部
（５）にては放電電圧が測定され、その検出信号VDがA/
D変換器（７）に出力される。すると、このA/D変換器
（７）にては、検出信号VDがたとえば１μＳのサンプリ
ング間隔でA/D変換され、デジタル検出信号SDが放電加
工分類部（８）に出力される（第２図、信号VD′,SD′
参照）。しかして、この放電加工分類部（８）にては、
第２図に示すように、第１及び第２の設定値VO1,VO2が
設定されていて、検出信号SDの示す電圧値が設定値VO1
より大きければそのときの電圧値を示す第１の検出信号
SD1が、同じく電圧値が設定値VO1と設定値VO2との間の
ときそのときの電圧値を示す第２の検出信号SD2が、同
じく電圧値が、設定値VO2以下のときそのときの電圧値
を示す第３の検出信号SD3が、放電パルス数計測部
（９）に出力される。ところで、第１及び第２の設定値
VO1,VO2は、後述するように、放電加工が、正常に行わ
れているかどうかを峻別するためのもので、例えばそれ
ぞれ印加電圧の90％及び５％に設定されている。しかし
て、放電パルス数計測部（９）のカウンタ（13a），（1
3b），（13c）に各別に入力した検出信号SD1,SD2,SD
3は、それぞれパルス数をあらかじめ定められた測定期
間（例えば５〜100m秒）ごとに例えば１〜100秒おきに
複数回計数され、それらの計数値を示す放電パルス数信
号ND1,ND2,ND3が加工状態判定部（12）に出力される。
このように、測定期間を５〜100m秒に定めるのは、通
常、放電パルスの幅が0.1〜３μ秒であることによる、
また、計数を複数回行うのは、放電がランダムに生じる
ため、これを平均化する必要があるからである。しかし
て、放電パルス数信号ND1,ND2,ND3を入力した加工状態
判定部（12）においては、各測定期間パルス数がいった
ん格納されたのち、加工状態が良好か否かの最終判定が
なされる。すなわち、まず、各放電パルス数信号ND1,ND
2,ND3ごとに、パルス数の総和を求め、求めた総和を測
定期間の数で除することにより平均パルス数AND1,AND2,
AND3を求める。つぎに、平均パルス数の大小比較を行
う。その結果、AND1＞AND2＞AND3の場合には、「加工状
態・正常・加工速度をもっと上げることが可能」と判定
する。つぎに、AND3＞AND2＞AND1のときは、「加工状態
・異常」つまり残留イオンや加工屑がにより電極間が導
通状態になっていると判定し、制御信号SFを本体部
（１）に印加し、例えば充放電回路の電気条件切換手段
のコンデンサを容量の大きいものに切換え、もしくは加
工電圧を上げるなどして、安定した放電エネルギーを速
やかに供給して、加工状態を正常に復帰させる。最後に
AND2＞AND1＞AND3又はAND2＞AND3＞AND1のときは、加工
速度としては適正とするが加工面の影響の良し悪しの峻
別がパルス数だけでは困難であるので、「加工状態・要
注意」と判定し、そのまま、加工を継続し、平均パルス
数が上記「加工状態・正常」域に達するか、あるいは、
上記「加工状態・異常」域に達するかみきわめる。そし
て、「加工状態・正常」域に達した場合は「要注意」を
解除する。また、「加工状態・異常」域に達した場合
は、上述のような加工状態を正常に復帰させるための制
御操作を行う。
以上のように、本実施例の放電加工装置は、放電加工
の異常判定を正確に行うことができ、かつ、この異常に
即応して、異常を解除することができるようにしたの
で、加工能率を犠牲とすることなく、加工精度及び加工
歩留が著しく向上する。なお、設定電圧値の数は任意数
でよい。
の異常判定を正確に行うことができ、かつ、この異常に
即応して、異常を解除することができるようにしたの
で、加工能率を犠牲とすることなく、加工精度及び加工
歩留が著しく向上する。なお、設定電圧値の数は任意数
でよい。
本発明は、以下のような格別の効果を奏する。すなわ
ち、＜１＞放電電圧信号を設定電圧値により複数の電圧
領域に分類し、かつ、分類した各電圧領域ごとに所定長
の複数の測定期間につき放電パルス数を計数して放電パ
ルス数信号を各電圧領域ごとに出力させるとともに、こ
の放電パルス数信号により得られた各電圧領域ごとの各
平均放電パルス数間の大小比較に基づいて放電加工状態
を判定するようにしているので、放電加工状態判定精度
が飛躍的に向上する。とくに、平均放電パルス数により
放電加工状態を判定するようにしているので、一過性の
偶発的な放電パルスの影響を解消することができるよう
になることも、放電加工状態判定精度の向上に大きく寄
与している。＜２＞放電加工状態の良否の判定をリアル
タイムできめ細かく行うことが可能となるので、放電加
工能率を減殺することなく、放電加工精度および歩留を
改善することができる加工制御が可能となる。よって、
本発明の放電加工装置は、放電状態の安定度が加工精度
に敏感に影響する微細加工に適用した場合に顕著な効果
を奏する。
ち、＜１＞放電電圧信号を設定電圧値により複数の電圧
領域に分類し、かつ、分類した各電圧領域ごとに所定長
の複数の測定期間につき放電パルス数を計数して放電パ
ルス数信号を各電圧領域ごとに出力させるとともに、こ
の放電パルス数信号により得られた各電圧領域ごとの各
平均放電パルス数間の大小比較に基づいて放電加工状態
を判定するようにしているので、放電加工状態判定精度
が飛躍的に向上する。とくに、平均放電パルス数により
放電加工状態を判定するようにしているので、一過性の
偶発的な放電パルスの影響を解消することができるよう
になることも、放電加工状態判定精度の向上に大きく寄
与している。＜２＞放電加工状態の良否の判定をリアル
タイムできめ細かく行うことが可能となるので、放電加
工能率を減殺することなく、放電加工精度および歩留を
改善することができる加工制御が可能となる。よって、
本発明の放電加工装置は、放電状態の安定度が加工精度
に敏感に影響する微細加工に適用した場合に顕著な効果
を奏する。
第１図は本発明の一実施例の放電加工装置の構成図、第
２図は同じく異常判定方法の説明のためのグラフであ
る。 （１）：本体部，（３）：ワイヤ， （４）：被加工体，（５）：電圧検出部， （８）：放電パルス分類部， （９）：放電パルス数計測部， （12）：加工状態判定部。
２図は同じく異常判定方法の説明のためのグラフであ
る。 （１）：本体部，（３）：ワイヤ， （４）：被加工体，（５）：電圧検出部， （８）：放電パルス分類部， （９）：放電パルス数計測部， （12）：加工状態判定部。
Claims (1)
- 【請求項１】被加工体をワイヤにより放電加工する加工
装置本体部と、上記ワイヤと上記被加工体間における放
電加工電圧を検出して放電電圧信号を出力する電圧検出
手段と、上記放電電圧信号をあらかじめ設定された設定
電圧値により複数の電圧領域に分類する放電パルス分類
手段と、上記放電パルス分類手段による各電圧領域に含
まれている放電パルス数を所定長の複数の測定期間につ
き計数して放電パルス数信号を上記各電圧領域ごとに出
力する放電パルス数計測手段と、上記放電パルス数信号
に基づいて上記各電圧領域ごとに平均放電パルス数を算
出し上記算出された平均放電パルス数の大小比較結果に
基づいて上記ワイヤ放電加工の加工状態を判定し判定結
果に基づいて上記加工装置本体部による放電加工を制御
する加工状態判定手段とを具備することを特徴とする放
電加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62160894A JP2588199B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | 放電加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62160894A JP2588199B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | 放電加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS645725A JPS645725A (en) | 1989-01-10 |
| JP2588199B2 true JP2588199B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=15724660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62160894A Expired - Lifetime JP2588199B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | 放電加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2588199B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5073797B2 (ja) | 2010-08-26 | 2012-11-14 | ファナック株式会社 | 加工状態を検出するワイヤ放電加工機 |
| JP5357298B2 (ja) * | 2012-05-01 | 2013-12-04 | ファナック株式会社 | 加工状態を検出するワイヤ放電加工機 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54159795A (en) * | 1978-06-07 | 1979-12-17 | Hitachi Seiko Ltd | Indicator of spark machining condition |
-
1987
- 1987-06-30 JP JP62160894A patent/JP2588199B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS645725A (en) | 1989-01-10 |
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