JP2683842B2 - 放電加工機の制御方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、放電加工機の制御方法及びその装置に関
するものである。

［従来の技術］ 放電加工において電極間のギャップが狭い場合や加工
量が多い場合には該電極間に加工屑（チップ）が挟まっ
てショートすることがある。この様な状態になると放電
が停止し加工が出来なくなるのでこのショートの状態を
早急に解除しなければならない。

そこで、従来、電極間の放電状態を監視する極間電圧
検出手段の検出電圧から電極送り速度信号を発生する手
段部にオープン・ショート判別手段を設け、オープン即
ち電極間の間隔が著しく広くなり放電加工出来ない状
態、とショート即ち電極間にチップなどが挟まり短絡し
ている状態、を判別しこの状態では若干速い送り速度を
発生するようにしている。

そして、該オープン・ショート検出手段がショートを
判別した時には即座に正常放電時より速い速度の後退信
号を軸送り制御手段に送出する。そうすると、該軸送り
制御手段は電極移動手段を駆動させて加工電極を後退さ
せるが、その後退中にチップが落下してショート状態が
解除される。そして、オープン・シヨート判別手段がオ
ープンを判別し、即座に正常放電時よりも速い速度の前
進信号を軸送り制御手段に送出する。そうすると、該軸
送り制御手段は電極移動手段を駆動させて加工電極を加
工点まで前進させ、放電加工を再開させる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来例では、オープン又はショートを判別したときに
は、即座に電極を正常放電時より速い速度で前進・後退
させるようにしている。

しかし、前進・後退速度を早くしすぎると振動を起こ
すので正常放電領域の送り速度を極間検出電圧に比例増
分させた値の２倍程度の速度に制限される。深物加工に
おいて加工電極側面部の間隙にチップが挟まりショート
状態が判別されると電極を後退させるが、このときチッ
プも電極移動方向にずれ動くので（第３図参照）、チッ
プが落ちてショート状態が解除される迄は長い移動量を
後退する。そして、ショート状態が解除されると加工点
まで戻り放電加工を再開する。電極間のギャップが狭い
場合や深物加工の場合の加工中にはこのような状態が頻
発するので放電加工が頻繁に中断され、加工時間が著し
く長くなり加工効率を低下させている。

この発明は、上記事情に鑑み放電加工の中断時間を短
くして加工効率の向上を図ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この第１発明は、電極とワークとの極間の放電状態を
監視する極間電圧検出手段の出力信号に従って電極移動
手段を制御する放電加工機の制御方法において、前記極
間電圧検出手段の出力信号から前記極間がショート状態
であることを判別し、前記ショート状態が所定時間継続
したことが判別されたら前記電極を加工位置から早送り
で後退移動させ、前記電極の後退移動中に、前記極間電
圧検出手段の出力信号から前記極間がオープン状態であ
ることを検出し、前記オープン状態が所定時間継続した
ことが判別されたら前記電極を前記加工位置に向けて早
送りで前進移動させる放電加工機の制御方法、である。

また、第２発明は、電極とワークとの極間の放電状態
を監視する極間電圧検出手段の出力信号に従って電極移
動手段を制御する放電加工機の制御装置において、前記
極間電圧検出手段の出力信号から前記極間がオープン又
はショート状態かを判別する手段と、前記オープン又は
ショート状態が所定時間継続したことを判別する手段
と、前記オープン又はショート状態が所定時間継続した
とき前記電極移動手段に加工位置への前進又は加工位置
からの後退の早送りを指令する軸送り制御手段と、を具
備した放電加工機の制御装置、である。

［作 用］ オープン・ショート判別手段からオープン・ショート
継続時間判定手段に、所定時間継続してオープン信号、
又は、ショート信号が入力したときのみ加工電極を高速
で移動するので振動が起きない。また、オープン状態、
又は、ショート状態と判定するとこの判定信号は高速送
り指令手段に送出される。そうすると、該高速送り指令
手段は、軸送り制御手段に早送り信号を送出し、加工電
極移動手段を高速で駆動させる。

［実施例］ この発明の実施例を添付図面により説明する。

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図
（ａ）及び同図（ｂ）はそれぞれ第１図の放電送り制御
手段５及び高速送り指令手段22の特性例である。加工電
源部１から加工電極２と被加工物（ワーク）３との間に
パルス電圧を印加し放電が開始すると、加工電極２とワ
ーク３との間隙の変化に対応して放電状態が変化する。
該放電状態の変化に伴い極間電圧も変化し、この変化は
極間電圧検出手段４により検出される。

該極間電圧検出手段４は加工電極２とワーク３間との
極間電圧を検出して放電間隙の刻々の状態を間隙長状態
信号に変換し放電送り制御手段５に送出する。該放電送
り制御手段５は極間電圧検出手段４からの入力信号に対
応して予め定めた特性にしたがって電極送り速度信号を
発生し軸送り制御手段６へ送出する。軸送り制御手段６
は正常に放電加工が行われている場合、前記放電送り制
御手段５からの送り速度信号に従ってモータ制御部７に
指令する。モータ制御部７は、モータ９、エンコーダ８
で閉ループを形成しモータ９を作動させる。

モータ９が作動すると、送りねじ11を介して電極取付
板10に固定されている加工電極２を加工方向において前
進、後退させる。

放電加工が正常に行われている状態においては、以上
の要領で加工電極２が常に一定の間隙を保ちながら加工
するように制御される。

この状態における加工電極２の移動速度は、第２図
（ａ）に示す特性例の様に極間検出電圧Ｂ−Ｃ−Ｄ間に
おいて前進速度Ｍ（mm/min）から後退速度ｍ（mm/min）
にわたりリニアに変化する。極間検出電圧Ｂ以下はショ
ート領域及びＤ以上はオープン領域と判別し若干速い送
り速度を指令する。なお、極間検出電圧Ｃは目標とする
放電状態における値を示す。

次に、第３図に示すように、加工電極２とワーク３と
の間にチップ14が挟まった場合について説明する。

加工電極２とワーク３との間にチップ14が挟まると加
工電極２とワーク３とがショート状態となり、放電が中
断する。この時極間電圧検出手段４を介してオープン・
ショート判別手段20のショート判別手段20aでショート
を判別する。該ショート判別手段20aからオープン・シ
ョート継続時間判定手段21のショート継続時間判定手段
21aに出力し、その出力が所定時間、例えば、0.08〜0.1
0sec.、継続したとき該判定手段21aから高速送り指令手
段22の高速後退指令手段22aにショート状態信号を送出
し、該指令手段22aは軸送り制御手段６に予め決められ
た早送り後退信号を送出する。該早送り後退信号を受け
た軸送り制御手段６は、モータ制御部７への指令を放電
送り制御手段５による信号から高速後退送り制御手段22
aの信号に切り換えて送出する。

そして、モータ制御部７を介してモータ９を高速で回
転させ、急激に加工電極２を後退させる。そうすると、
第３図に示すように、加工点30に位置する加工電極２は
第３図（ｂ）の様に矢印A2方向にチップ14が落下するま
で後退する。この時のショート領域電圧Ａ−Ｂ間の後退
速度ｔは、例えば、正常に放電加工が行われている時の
最大後退速度ｍの約４倍となる。そして、チップ14が落
下してショート状態が解除されると、加工電極２の後退
移動は停止するとともに軸送り制御手段６は放電送り制
御手段５の送り指令に従って加工電極２を前進させる。

オープン・ショート判別手段20のオープン判別手段20
bからオープン・ショート継続時間判定手段21のオープ
ン継続時間判定手段21bに出力し、その出力が所定時
間、例えば、0.8〜1.0sec.、継続し、所謂オープン状態
になると該判定手段21bから高速送り指令手段22の高速
前進指令手段22bにオープン状態信号が入力するととも
に該指令手段部22bは軸送り制御手段６に早送り信号を
送出する。

この時、早送り信号を受けた軸送り制御手段６は、放
電送り制御手段５の信号による送りから高速前進指令手
段22bの送り信号に切り換えてモータ制御部７を介して
モータ９を高速で回転させ、急激に加工電極２を前進さ
せる。

そうすると、第３図に示すように、加工電極２は矢印
A2方向と反対方向に下降しながら加工点30に到達する。
この時のオープン領域電圧Ｄ−Ｅ間の高速前進速度Ｔ
は、例えば、従来方法の最大前進速度Ｍの約８倍とな
る。

そして、加工電極２が加工点30に到達すると該電極２
の早送り移動が停止するとともに中断していた放電加工
が再開され、放電送り制御手段５の指令に従って極間が
制御される。

［発明の効果］ この発明は以上のように構成したので、チップによる
ショート状態が発生したときの加工電極の後退移動速度
及びショート状態が解除したときの前進移動速度が従来
例に比べ著しく速くなる。そのため、従来例に比べ加工
中断時間が短縮されるので、加工時間が短くなり、加工
効率が向上する。

因に、本発明と従来例とによる加工時間を実験したと
ころ、第４図に示す様に本発明Ｈの方が従来例ｈより格
段に短い時間であることがわかった。また、第４図から
明らかなように、加工深さ（mm）が大きくなるのに比例
して本発明と従来例の加工時間の差は大きくなり、例え
ば加工深さが10mmの時には両者の加工時間の差は３分で
あるのに対し、加工深さが20mmのときにはその差は20分
にも達した。

また、オープン・ショート継続時間判定手段を設け、
オープン及びショートが所定時間継続するか否かを判定
するので、確実にオープン状態、または、ショート状態
となったときのみに加工電極の高速移動が行われる。

従って、振動を起こすことなく高速送りが可能とな
る。又、極間にチップが挟まった場合には、加工電極を
後退させるときの移動速度が加工時の送り速度に比べて
大きいので、加工電極は急激な勢いをつけて後退するた
め、該極間に挟まった多くのチップを短時間で一気に排
出することができる。そのため短時間でショート状態が
解除されるので、加工時間を長引かせる事が無い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図
（ａ）及び第２図（ｂ）は極間電圧と加工電極の移動速
度との関係を示す図、第３図（ａ）及び第３図（ｂ）は
加工電極とワークとの関係を示す縦断面拡大図、第４図
は本発明と従来例の加工深さと加工時間との関係の実験
データを示す図、である。 ２……加工電極 ３……ワーク ４……極間電圧検出手段 ６……軸送り制御手段 20……オープン・ショート判別手段 21……オープン・ショート継続時間判定手段 22……高速送り指令手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電極とワークとの極間の放電状態を監視す
   る極間電圧検出手段の出力信号に従って電極移動手段を
   制御する放電加工機の制御方法において、 前記極間電圧検出手段の出力信号から前記極間がショー
   ト状態であることを判別し、前記ショート状態が所定時
   間継続したことが判別されたら前記電極を加工位置から
   早送りで後退移動させ、前記電極の後退移動中に、前記
   極間電圧検出手段の出力信号から前記極間がオープン状
   態であることを検出し、前記オープン状態が所定時間継
   続したことが判別されたら前記電極を前記加工位置に向
   けて早送りで前進移動させることを特徴とする放電加工
   機の制御方法。
2. 【請求項２】電極とワークとの極間の放電状態を監視す
   る極間電圧検出手段の出力信号に従って電極移動手段を
   制御する放電加工機の制御装置において、 前記極間電圧検出手段の出力信号から前記極間がオープ
   ン又はショート状態かを判別する手段と、前記オープン
   又はショート状態が所定時間継続したことを判別する手
   段と、前記オープン又はショート状態が所定時間継続し
   たとき前記電極移動手段に加工位置への前進又は加工位
   置からの後退の早送りを指令する軸送り制御手段と、を
   具備したを特徴とする放電加工機の制御装置。