JP2750378B2

JP2750378B2 - 放電加工装置

Info

Publication number: JP2750378B2
Application number: JP21414690A
Authority: JP
Inventors: 武則原田; 善博渡部
Original assignee: SODEITSUKU KK
Current assignee: SODEITSUKU KK
Priority date: 1989-11-14
Filing date: 1990-08-13
Publication date: 1998-05-13
Anticipated expiration: 2013-05-13
Also published as: JPH03221319A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、放電加工装置に関する。

［従来の技術］型彫放電加工を行なう場合、従来は、作業者が電極の
各深さに対する放電している面積を計算し、その面積に
基づいて安定加工可能な電流波高値を設定している。

この場合、作業者が減寸量が許容範囲の限度になるま
で加工条件を随時入力する必要があり、放電加工装置か
ら離れることができないという問題がある。

一方、安全な加工条件を予め選んで加工すると、全体
の加工速度が著しく遅くなるという問題がある。

また、電極の任意の深さに対する安全な加工条件を選
んで、プログラミングして加工すると、そのプログラム
を作成する必要があり、そのプログラムを作成する時間
だけ加工完了が遅れるという問題がある。

本発明は、作業者が電極形状を判断し加工条件を変え
るのではなく、最終条件を設定しさえすれば、その電極
の大きさに合った加工条件が自動的に選択され、作業者
の負担を軽減し、加工時間短縮を図る放電加工装置を提
供することを目的とするものである。

［課題を解決する手段］本発明は、加工放電パルスのオン時間（T_ON）、オフ
時間（T_OFF）、電流波高値（Ip）、体積加工速度（Ｖ、
平均加工電流（Im）によって加工できる最大の体積加工
速度）を平均加工電流（Im）と関連づけてテーブルとし
て記憶させ、現在の段階の次の段階の平均加工電流（I
m）と所定の最大電流密度とから安定加工可能な最小加
工面積（Smin）を演算し、現在の段階の体積加工速度
（Ｖ）を上記演算された最小加工面積で除して基準速度
（Rf）を演算し、現在の加工進展速度（Ｆ）が演算され
た基準速度（Rf）よりも遅くなったときに平均加工電流
を変更するものである。

なお、平均加工電流（Im）を変えるには、電流波高値
（Ip）の設定、放電のオン時間（T_ON）の設定、放電の
オフ時間（T_OFF）の設定のいずれか、または２つ以上を
変えている。

［作用］本発明は、加工を複数の段階に分割し、最初は予め定
めた最小の平均加工電流（Im）で加工を開始し、次の段
階の平均加工電流（Im）と所定の最大電流密度（Is）と
から安定加工可能な最小加工面積（Smin）を演算し、平
均加工電流（Im）と関連づけてテーブルとして与えられ
た現在の体積加工速度（Ｖ）を上記演算された最小加工
面積（Smin）で除して基準速度（Rf）を演算し、現在の
加工進展速度（Ｆ）が上記演算された基準速度（Rf）よ
りも遅くなったときに次の段階の平均加工電流に関連し
た加工条件を変更するので、作業者が最終条件を設定し
さえすれば、その電極の大きさと加工状態とに応じた加
工条件が加工の進展とともに自動的に選択され、作業者
の負担が軽減し、加工時間が短縮する。

なお、作業者が最終加工条件を設定することによって
選択される加工条件（加工の進展とともに自動的に選択
される加工条件）は、最終加工条件によって定められる
最大の平均加工電流を越えない段階のテーブル内加工条
件である。

［実施例］第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図であ
る。

CPU10は、実施例全体を制御するものであり、ROM21
は、第２図のフローチャートに示す動作を行なう制御プ
ログラムを記憶するメモリである。ROM22は、平均加工
電流（Im）に対する加工電流パルスのオン時間
（T_ON）、オフ時間（T_OFF）、電流波高値（Ip）、体積
加工速度（Ｖ）のテーブルが格納されている記憶手段の
一例である。RAM23は、ROM21に格納されている制御プロ
グラムをCPU10が実行するときに必要なワークメモリで
ある。

キーボード31は、各加工条件を入力する手段の一例で
あり、CRT32は、加工条件を表示する手段の一例であ
る。

パルス発生回路43は、与えられた加工条件によって電
極50とワーク60との間に発生する加工電流パルスを制御
するユニットである。駆動回路41とモータ42とは、駆動
回路41の移動指令を受けて電極を実際に前進、後退させ
るものである。なお、実際には、CPU10とは別のCPU等、
他の制御装置が設けられている。

CPU10とROM21とは、演算手段、速度比較手段、加工電
流変更手段の例である。

上記演算手段は、現在の段階の次の段階の平均加工電
流（Im）と所定の最大電流密度（Is）とから安定加工可
能な最小加工面積（Smin）を演算し、現在の段階の体積
加工速度（Ｖ）を上記演算された最小加工面積（Smin）
で除して基準速度（Rf）を演算する手段である。上記速
度比較手段は、現在の加工進展速度（Ｆ）と演算された
基準速度（Rf）とを比較する手段である。上記加工電流
変更手段は、現在の加工進展速度（Ｆ）が演算された基
準速度（Rf）よりも遅くなったときに平均加工電流を変
更する手段である。

次に、上記実施例の動作について説明する。

第３図は、上記実施例の説明図である。

なお、作業者が設定した加工条件に基く最大平均加工
電流（Imax）と、最小平均加工電流（Imin）と、平均加
工電流（Im）を増加させる割合αとによって、加工段階
を分割する数が自動的に定まる。第３図においては、加
工の段階が第１段階〜第４段階の４つの段階に分割され
た例を示している。そして、まず、各段階における平均
加工電流（Im）を定める。この場合、ある段階における
平均加工電流（Im）は、その１つ前の段階の平均加工電
流をα倍して求める。すなわち、第１、第２、第３段階
の平均加工電流（Im）をそれぞれ、Im₁、Im₂、Im₃とす
ると、Im₂＝αIm₁、Im₃＝αIm₂である。

次に、加工の各段階において、平均加工電流を流すこ
とができる面積の最小値（Smin）を求めるが、これは、
加工の各段階における次の段階の平均加工電流（Im）を
電流密度（単位面積あたりに流せる平均加工電流の最大
値）（Is）で割ったものである。また、加工の各段階に
おける基準速度（Rf）を求める。この基準速度（Rf）
は、その段階における体積加工速度Ｖに安全率βを掛け
た値を最小加工面積（Smin）で割ったものである。

なお、次の段階に移行する場合に平均加工電流（Im）
に掛ける倍率αとしては、たとえば1.2や1.3の数字であ
り、作業者が決めたり、予め設定されたものとしてもよ
い。また、安全率βはたとえば0.66であり、液処理等の
加工状態に応じてその安全率βを変化させるようにして
もよい。

第２図は、上記実施例の動作を示すフローチャートで
ある。

この第２図に示すフローチャートにおいて、まず、作
業者が設定した条件に基づいて、最大平均加工電流（Im
ax）、最小平均加工電流（Imin）、倍率α、安全率βを
設定する（S1）。なお、倍率αは、現在の平均加工電流
（Im）に基づいて次の加工段階の平均加工電流を求める
ときに使用するものであり、現在の平均加工電流（Im）
にαを掛けて次の加工段階の平均加工電流αImを求め
る。安全率βは、加工形態、加工液の処理等によって変
化する係数である。

そして、放電加工パルスのオン時間（T_ON）、オフ時
間（T_OFF）等の初期加工条件をセットし（S2）、基準速
度（Rf）の計算要求をセットするとともに放電加工を開
始する（S3）。

このようにして加工を開始した後に、基準速度（Rf）
の計算要求がなければ（S4）、現在の平均加工電流（I
m）と最大平均加工電流（Imax）とを比較し（S5）、最
大平均加工電流（Imax）よりも現在の平均加工電流（I
m）が小さければ、加工進展速度（Ｆ）を他のCPUから取
得し（S6）、加工進展速度（Ｆ）と基準速度（Rf）とを
比較する（S7）。なお、最大平均加工電流（Imax）は、
作業者が直接設定するものではなく、作業者が予め設定
した加工条件に基づいて定められるものである。

加工進展速度（Ｆ）が基準速度（Rf）よりも速けれ
ば、たとえば50msecのタイマディレイをかけ（S8）、加
工が終了しているか否かを判断し加工が終了していなけ
れば（S9）、S4からの操作を繰り返す。S9において加工
を完了していればその全ての操作を終了する。

ここで、S8におけるタイマディレイは、S4〜S9の操作
を一定時間間隔で行なわせるために設けたものであり、
S8におけるタイマディレイを行なう代りに、この実施例
全体をタイマ割り込み処理等によって一定時間毎に行な
うようにしてもよい。

また、S5において平均加工電流（Im）が最大加工電流
（Imax）よりも大きければ、これ以上平均加工電流（I
m）を増加させることはできないので、S6、S7の処理を
行なわない。

ところで、S4において基準速度（Rf）の計算要求があ
ったときに、放電加工パルスのオン時間（T_ON）、オフ
時間（T_OFF）等から平均加工電流（Im）を計算し（S1
1）、平均加工電流（Im）に対する体積加工速度Ｖをテ
ーブルからロードする（S12）。そして、次の段階の平
均加工電流（Im・next）を決定し（S13）、次の段階の
平均加工電流（Im・next）で加工可能な最小面積（Smi
n）を計算し（S14）、最小加工面積（Smin）と体積加工
速度Ｖとから基準速度（Rf）を計算する（S15）。つま
り、次の演算を行なう。

（Rf）＝β・（Ｖ）／（Smin）そして、基準速度（Rf）の計算要求を解除する（S1
6）。また、最小加工面積（Smin）は、ある平均加工電
流に対して安定可能な面積の最小値であり、次の演算に
よって求める。

（Smin）＝α・（Im）／（Is）なお、最大電流密度（Is）は、単位面積に流すことが
できる最大の平均加工電流である。

そして、加工進展速度（Ｆ）を他のCPUから取得した
（S6）後、加工進展速度（Ｆ）が基準速度（Rf）よりも
遅いときに（S7）、S13で決定した次の段階の平均加工
電流（Im・next）になるように、電流波高値（Ip）、オ
ン時間（T_ON）、オフ時間（T_OFF）等の加工条件をテー
ブルからロードしセットする（S21）。そして、基準速
度（Rf）の計算要求をセットする（S22）。

第４図は、上記実施例で使用する電極50の説明図であ
る。

この図において位置Ａ〜Ｂ、Ｂ〜Ｃ、Ｃ〜Ｄ、Ｄ〜Ｅ
は、それぞれ第１段階、第２段階、第３段階、第４段階
の荒加工（第３図）に対応するものの例であり、たとえ
ば第１段階の加工進展速度（Ｆ）で加工を継続した後、
電極の位置Ｂがワーク60の上面にさしかかると、そのと
きには加工面積が増加しているにもかかわらず加工条件
が変わっていないので、加工進展速度（Ｆ）が低下して
いる。この加工進展速度（Ｆ）が基準速度（Rf）よりも
小さくなったときに、第１段階から第２段階の加工に移
行したことを判断し、このときに加工電流を次の段階に
切換える。すなわち、加工平均電流Im₁がαIm₁になるよ
うにオン時間T_ON、オフ時間T_OFF、Ip等を調整する。な
お、第４図においては、電極50の形状は不規則形状であ
るが、電極50の形状として、他の不規則な形状、段階状
等の規則的な形状等、他の形状を採用してもよい。

第５図は、荒加工の各段階における平均加工電流（I
m）、最小加工面積（Smin）、体積加工速度（Ｖ）、基
準速度（Rf）の具体例を示す図である。

上記実施例においては、平均加工電流（Im）をα倍す
るようにしているが、この平均加工電流（Im）をα倍す
る代りに、電流波高値（Ip）をα倍するようにしてもよ
い。

また、平均加工電流（Im）をα倍する代りに、加工エ
ネルギーをα倍するようにしてもよい。この加工エネル
ギーの増加の中には、上記実施例のように平均加工電流
（Im）を増加することも含まれるが、放電加工パルスの
デューティー比（T_ON/（T_ON＋T_OFF））を増加すること
も含まれる。

さらに、上記実施例においてはオン時間（T_ON）、オ
フ時間（T_OFF）、電流波高値（Ip）をROMに記憶させて
いるが、これらをRAM上に記憶させるようにしてもよ
く、これによって、加工形態、電極等に応じて入力装置
からRAMに読み込んで使用することができる。

［発明の効果］本発明によれば、設定された最終の加工条件よりも小
さなエネルギーで放電加工を開始し、上記設定された最
終の加工条件によって定められる最大平均加工電流に到
達するまでは順次、その電極の放電加工面積に合った平
均加工電流が所定の倍率で段階的に増加するように加工
条件が自動的に選択され、作業者の負担が軽減し、加工
時間が短縮するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。第２図は、上記実施例の動作を示すフローチャートであ
る。第３図は、上記実施例において、加工の各段階における
平均加工電流（Im）、最小加工面積（Smin）、体積加工
速度（Ｖ）、基準速度（Rf）を求める説明図である。第４図は、上記実施例において使用する電極の側面図で
ある。第５図は、上記実施例において、荒加工の各段階におけ
る平均加工電流（Im）、最小加工面積（Smin）、体積加
工速度（Ｖ）、基準速度（Rf）を具体的な数字で示した
図表である。 10……CPU、 21、22……ROM、 23……RAM、 50……電極。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】設定された加工条件よりも小さなエネルギ
ーで放電加工を開始し、上記設定された加工条件に到達
するまでは順次、加工電流を段階的に増加させる放電加
工装置であって、平均加工電流に対する加工放電パルスのオン時間、オフ
時間、電流波高値、体積加工速度を記憶する記憶手段
と；上記段階のうちで現在の段階の次の段階の平均加工電流
と所定の最大電流密度とから安定加工可能な最小加工面
積を演算し、現在の段階の体積加工速度を上記演算され
た最小加工面積で除して基準速度を演算する演算手段
と；現在の加工進展速度と上記演算された基準速度とを比較
する速度比較手段と；現在の加工進展速度が上記演算された基準速度よりも遅
くなったときに平均加工電流を変更する加工電流変更手
段と；を有することを特徴とする放電加工装置。