JP2961025B2 - 放電加工方法及び装置 - Google Patents

放電加工方法及び装置

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JP2961025B2
JP2961025B2 JP30173592A JP30173592A JP2961025B2 JP 2961025 B2 JP2961025 B2 JP 2961025B2 JP 30173592 A JP30173592 A JP 30173592A JP 30173592 A JP30173592 A JP 30173592A JP 2961025 B2 JP2961025 B2 JP 2961025B2
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佐 野 浩 嗣 小
山 政 彦 栗
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は放電加工方法及び装置に
関し、特に加工領域に対応して最適な揺動速度を設定す
る放電加工方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】型彫り放電加工時、加工電極を被加工物
であるワークに対して揺動させながらワークに所定形状
の凹部を放電形成したり穴の内側面を所定形状に放電加
工する、いわゆる揺動型の放電加工では、所望の加工形
状の電極を用いることにより電極形状に相似形状の加工
を施すことができる。かかる揺動型の放電加工方法の詳
細は特公昭55ー16773号公報に開示されている。
【0003】この種放電加工における電極の揺動は、通
常、正方形や円形等の単純パターンでの周回が行われ
る。一方、揺動速度の決定基準として電極とワーク間の
極間電圧を用いる技術も提案されている。この技術は、
極間電圧に応じて揺動速度を実時間で制御するものであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
揺動型の放電加工では、高精度加工を行うため、電極と
ワーク間の極間電圧を検出し、検出された極間電圧が低
いときには揺動速度を低速とし、極間電圧が高いときに
は高速とするような制御が行われている。
【0005】しかしながら、かかる揺動速度の決定は、
現時点で得られるギャップデータに基づいて揺動速度を
決定するものであるため、決定された揺動速度指令がモ
ータを介して電極移動に伝達されるには電気的遅れ、機
械的遅れに起因する所定の時間を要し、時間遅れが生
じ、加工瞬時瞬時における、つまり各加工領域における
最適な揺動速度を与えることができないという問題があ
る。例えば、電極がワークに向かって移動するときの状
態では、ギャップは広いため揺動速度は高速に設定され
る。この高速移動は、電極がワークと接近して極間電圧
の低下が検出されるまで維持される。電極とワークが接
近すると極間電圧が低下するので、揺動速度は低下す
る。ところが、上記時間遅れに起因して減速には時間が
かかるため電極はワークに接触し、その後、ワークから
退避する。この退避は、極間電圧が上昇してオープン状
態が検出されるまで行われるが、通常、電極とワークの
離れ際では、加工液中に混在するチップ等によりオープ
ン、ショートが繰り返され不確定状態にあるため、電極
が高速で前進後退を繰り返す、いわゆるハンチング現象
を起こす。その結果、この状態の領域では加工が進ま
ず、無駄時間となるだけでなく、加工残りが生じてしま
い、加工効率が低下する。
【0006】そこで、本発明の目的は、加工領域に応じ
て最適な揺動速度を設定でき、高精度な放電加工を可能
とする放電加工方法及び装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による放電加工方法は、電極を微小な閉路軌
跡でなる揺動パターンに沿って繰り返し周回させる揺動
動作を行いながらワークを加工する放電加工方法におい
て、前記電極とワーク間のギャップデータとそれに適し
た揺動速度との対応テーブルを予め登録し、前記電極の
揺動パターンの周回路を複数の領域に分割し、前記分割
した領域毎にギャップデータを検出してメモリに記憶
し、次周回の揺動加工時には、前記分割した領域毎に当
該領域のギャップデータを検出し、前記検出したギャッ
プデータと前記メモリに記憶した当該領域のギャップデ
ータとの平均値を演算して前記メモリに更新記憶し、前
記メモリに記憶された当該領域のギャップデータを読み
出し、前記対応テーブルに予め登録したそのギャップデ
ータに対応した揺動速度で当該領域の揺動加工を行うも
のである。
【0008】また、本発明による放電加工装置は、電極
を微小な閉路軌跡でなる揺動パターンに沿って繰り返し
周回させる揺動動作を行いながらワークを加工する放電
加工装置において、前記電極とワーク間のギャップデー
タとそれに適した揺動速度との対応テーブルを記憶する
第1の手段と、複数個の領域に分割された前記電極の揺
動パターンの周回路の各領域の位置を記憶する第2の手
段と、揺動加工時のギャップデータを検出する第3の手
段と、前記第3の手段で検出したギャップデータを前記
分割した領域毎にメモリに記憶し、次周回の揺動加工時
には前記第3の手段によって検出される前記分割した領
域毎のギャップデータと前記メモリに記憶した当該領域
のギャップデータとの平均値を演算して前記メモリに更
新記憶する第4の手段と、前記電極の現在位置が前記複
数個の分割領域のいずれの領域に存在するかを判定する
第5の手段と、前記第4の手段のメモリから前記第5の
手段で判定した領域のギャップデータを読み出し、前記
読み出したギャップデータに適した揺動速度を前記第1
の手段から呼び出して設定する第6の手段と、を具備し
て構成されている。
【0009】
【作用】本発明では、電極の揺動周回によって得られる
電極とワーク間のギャップデータをメモリに格納してお
き、次の揺動周回時には、上記メモリに格納されている
ギャップデータから或る領域の揺動加工処理に先立って
当該領域のギャップ状況を事前に把握し、そのギャップ
状況に応じた最適な揺動速度を設定することにより、ハ
ンチング量が少ない、高精度な加工を可能としている。
【0010】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は、本発明による放電加工の制御
方法の一実施例を実現する装置構成例を示す図である。
図2には、本実施例における正方形の揺動パターンの周
回路を12分割した様子が示されている。各分割領域毎
に電極とワーク間の極間電圧の平均値を求め、メモリに
格納する。こうして揺動パターン周回路の各分割領域毎
の前回のデータと例えば加重平均演算を行い、ギャップ
データとしてメモリに格納される。
【0011】電極1とワーク(被加工物)2の極間には
放電加工のための放電電圧が電圧源(図示せず)から印
加されており、極間(ギャップ)電圧が極間電圧検出部
3により検出される。演算部4は、極間電圧検出部3で
検出された極間電圧とその領域の前回の演算結果データ
(ギャップデータ)と加重平均する。揺動パターン周回
路の全分割領域についてのギャップデータがすべてメモ
リ5に格納される。
【0012】さて、位置確認部6は、次の揺動パターン
周回時に、モータ制御部(図示せず)からの情報を受
け、電極の現在位置を確認し、電極の揺動パターン(軌
跡)を示す図2のいずれの分割領域に位置するかを確認
し、確認した位置領域のアドレスに対応するギャップデ
ータをメモリ5から読み出し、揺動速度設定部7に供給
される。揺動速度設定部7は、メモリ5に格納されてい
る当該領域の一周回前のギャップデータが読み出され、
ギャップデータと揺動速度との関係がテーブル化されて
いる揺動速度テーブル8を参照して、メモリ5から読み
出したギャップデータに対応する揺動速度を設定して、
モータ制御部に揺動速度データとして出力する。
【0013】図3は、本発明の実施例を具体化した構成
図である。NC部11のモータ制御部102により制御
されるモータドライブ部101からの駆動信号により
X,Y及びZ方向の送りモータ14X,14Y及び14
Zを介して各モータに対応する送りねじ15X,15Y
及び15Zが駆動される。該送りねじ15X,15Y及
び15Zの駆動により、電極1はX,Y及びZ方向に移
動される。この電極1の移動は、上記揺動パターンに沿
う移動を含んでいる。電極1とワーク2間には、加工電
源12から電圧が印加され放電が制御される。また、電
極1とワーク2間の極間電圧が極間電圧検出部3で検出
され、NC部11のI/O制御部103に送出される。
【0014】加工液タンク20からポンプ19により加
工液が噴流管路中をソレノイドバルブ17を介して電極
1とワーク2間の極間に供給され、またポンプ18の作
用により電極1を貫通する貫通穴1Aを通って、加工液
はソレノイドバルブ16を介して吸引管路を通り加工液
タンク20に戻される。NC部11のI/O制御部10
3からの信号に基づいてソレノイドバルブ制御部13
は、吸引管路中のソレノイドバルブ16と噴流管路中の
ソレノイドバルブ17の開閉を制御する。
【0015】NC部11には、上記モータドライブ部1
01、モータ制御部102、I/O制御部103の他
に、各種加工条件、動作等を制御する操作制御部10
4、NCプログラムに基づく放電加工動作の全体的制御
を行うCPU105、後述するギャップデータ等を格納
するメモリ部106が設けられ、バスBUSを介して接
続されている。
【0016】CPU105は、電極1の移動位置や移動
態様(加工過程での移動や上記揺動運動等)を指定し
て、モータ制御部102、モータドライブ部101を介
してモータ14X,14Y及び14Zを駆動するととも
に、I/O制御部103を介して加工電源12を制御し
て放電に必要な電圧を電極1とワーク2間に供給する。
CPU105は、またソレノイドバルブ制御部13を介
してソレノイドバルブ16,17を開閉制御して加工液
の供給を調整する。CPU105は、上述演算部4、位
置確認部6及び揺動速度設定部7の機能を有し、モータ
制御部102内のメモリ102Aには揺動速度データが
格納されている。また、メモリ106には、揺動パター
ン周回経路を分割して得られる領域の揺動処理を指令す
るデータを含むテーブルを格納するメモリM1、現在の
分割領域(現領域)の位置を一時的に格納するメモリM
2、現領域の平均極間電圧を格納するメモリM3、分割
領域毎の演算結果のギャップデータを格納するメモリM
4、極間電圧と揺動速度との関係を示す図1の揺動速度
テーブル8のような変換テーブルを格納するメモリM
5、加工プログラムを格納するメモリM6を備えてい
る。
【0017】図4に示すフローチャートを参照して本実
施例の処理手順を説明する。処理がスタートすると、先
ず揺動パターン(軌跡)を分割して分割領域テーブルデ
ータをメモリM1に格納する(ステップS1)。次に、
電極の現在位置を確認してメモリM2に格納し(ステッ
プS2)、極間電圧を検出し(ステップS3)、各分割
領域毎に平均極間電圧を求める(ステップS4)。この
平均極間電圧は、検出された極間電圧毎に更新されてメ
モリM3に格納される。
【0018】次に、指定回数周回したか否かの判断を
し、例えば加工開始から揺動が1周したか否かの確認を
する(ステップS5)。この確認は最低1周していない
と極間電圧のデータがないために行われる。ステップS
5において指定回数周回していなければステップS3の
処理に戻り、周回していれば次領域に電極が移行したか
否かを確認する(ステップS6)。次領域に移行してい
なければ、ステップS3の処理に戻り、移行していれば
メモリM4に格納されているギャップデータに基づいて
揺動速度テーブルM5を参照して揺動速度を求める(ス
テップS7)。この揺動速度に基づき必要な指令データ
をモータ制御部102のメモリ102Aから揺動速度設
定部7に送出する(ステップS8)。続いて、メモリM
3に格納されている随時演算で得られている平均極間電
圧とメモリM4の前回のデータを関数演算(例えば、加
重平均)し、メモリM4に書き込み更新し、メモリM3
をクリアする(ステップS9)。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による放電
加工方法及び装置は、電極の揺動周回によって得られる
電極とワーク間のギャップデータをメモリに格納してお
き、次の揺動周回時には、該メモリに格納されているギ
ャップデータから或る領域の揺動加工処理に先立って当
該領域のギャップ状況を事前に把握し、そのギャップ状
況に応じた最適な揺動速度を設定しているので、ハンチ
ング量が少なくなり、また加工速度も向上することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による放電加工方法の一実施例を実現す
るための装置構成図である。
【図2】本発明の実施例における電極の揺動パターン
(軌跡)の一例を示す図である。
【図3】本発明による放電加工方法及び装置の一実施例
を実現するための具体的構成図である。
【図4】図3の実施例における処理手順を示すフローチ
ャートである。
【符号の説明】
1 電極 2 ワーク 3 極間電圧検出部 4 演算部 5 ギャップデータメモリ 6 位置確認部 7 揺動速度設定部 8 揺動速度テーブル 11 NC部 12 加工電源 13 ソレノイドバルブ制御部 14X,14Y,14Z モータ 15X,15Y,15Z 送りねじ 16,17 ソレノイドバルブ 18,19 ポンプ 20 加工液タンク 101 モータドライブ部 102 モータ制御部 102A 揺動速度格納メモリ 103 I/O制御部 104 操作制御部 105 CPU 106 メモリ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23H 7/32 B23H 7/06 B23H 1/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電極を微小な閉路軌跡でなる揺動パターン
    に沿って繰り返し周回させる揺動動作を行いながらワー
    クを加工する放電加工方法において、前記 電極とワーク間のギャップデータとそれに適した揺
    動速度との対応テーブルを予め登録し、前記電極の 揺動パターンの周回路を複数の領域に分割
    し、前記 分割した領域毎ギャップデータを検出してメモリ
    に記憶し、 次周回の揺動加工時には、前記分割した領域毎に当該領
    域のギャップデータを検出し、前記検出した ギャップデータと前記メモリに記憶した当
    該領域のギャップデータとの平均値を演算して前記メモ
    リに更新記憶し、前記メモリに記憶された当該領域の ギャップデータを読
    み出し、 前記対応テーブルに予め登録したそのギャップデータに
    対応した揺動速度で当該領域の揺動加工を行うことを特
    徴とした放電加工方法。
  2. 【請求項2】電極を微小な閉路軌跡でなる揺動パターン
    に沿って繰り返し周回させる揺動動作を行いながらワー
    クを加工する放電加工装置において、前記 電極とワーク間のギャップデータとそれに適した揺
    動速度との対応テーブルを記憶する第1の手段と、 複数個の領域に分割された前記電極の揺動パターンの周
    回路の各領域の位置を記憶する第2の手段と、 揺動加工時のギャップデータを検出する第3の手段と、前記 第3の手段で検出したギャップデータを前記分割し
    た領域毎にメモリに記憶し、次周回の揺動加工時には前
    記第3の手段によって検出される前記分割した領域毎の
    ギャップデータと前記メモリに記億した当該領域のギャ
    ップデータとの平均値を演算して前記メモリに更新記憶
    する第4の手段と、前記 電極の現在位置が前記複数個の分割領域のいずれの
    領域に存在するかを判定する第5の手段と、 前記第4の手段のメモリから前記第5の手段で判定した
    領域のギャップデータを読み出し、前記読み出したギャ
    ップデータに適た揺動速度を前記第1の手段から呼び
    出して設定する第6の手段と、 を具備することを特徴とした放電加工装置。
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CN1126627C (zh) * 1999-07-12 2003-11-05 三菱电机株式会社 放电加工方法和装置
CH693900A5 (de) * 1999-12-20 2004-04-15 Mitsubishi Electric Corp Funkenerosionsbearbeitungsverfahren und Vorrichtung.

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