JP2976223B2

JP2976223B2 - 加工機適応制御装置

Info

Publication number: JP2976223B2
Application number: JP1028729A
Authority: JP
Inventors: 和司中村; 哲男野田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-02-09
Filing date: 1989-02-09
Publication date: 1999-11-10
Anticipated expiration: 2014-11-10
Also published as: JPH02212041A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、例えば放電加工機等の加工機において、加
工の状態に応じて最適な加工条件で加工を行うよう制御
できる加工機適応制御装置に関するものである。

［従来の技術］第３図は［放電加工の論理と技術］（電気加工学会関
西支部編・養賢堂発行）P108〜P111に示された従来の放
電加工機の適応制御装置の構成図である。図において、
（１）は加工電極、（２）は被加工物、（３）は加工
槽、（４）は絶縁性加工液、（５）は主軸、（６）は加
工電極（１）と被加工物（２）との間にパルス状電流を
加える加工電源、（７）は加工電極（１）の位置を極間
状態に応じて制御する電極位置制御部、（８）は電極位
置制御部（７）の指令によって動作する駆動電動機、
（９）は上述した（１）〜（８）の部分を含む放電加工
機、（10）は加工状態検出部、（11）は加工状態検出部
（10）の出力によって加工条件を決定する加工条件決定
部、（12）はこれら加工状態検出部（10）及び加工条件
決定部（11）を含む適応制御装置である。

次に、上記構成を有する従来装置の動作について説明
すると、放電加工機（９）は、加工電極（１）と被加工
物（２）とを絶縁性加工液（４）を介在させて対向さ
せ、その対向極間に加工電源（６）によりパルス状電圧
を加え、放電を発生させて被加工物（２）を加工する。
電極位置制御部（７）は、適応制御装置（12）の加工状
態検出部（10）より得られる平均極間電圧と基準電圧と
の差電圧に応じて加工電極（１）と被加工物（２）との
極間距離を変化させ、適正な放電が保たれるように制御
を行っている。

しかし、放電加工において加工面積が広い時や加工が
深くなった時などには、加工によって生じた加工くずが
極間から排出されにくくなり、極間に加工くずが滞留し
放電が集中するなど異常放電が生じ易くなる。この異常
放電が生じると、被加工物（２）及び加工電極（１）に
損傷を加えるので、異常状態を検知あるいは予知し、加
工くずの生成量を抑える、あるいは加工くずの排出能力
を高める必要がある。

このため、加工状態検出部（10）では、極間の状態を
極間平均電圧V1と所定の基準電圧V2とを比較することに
より検出している。そして加工状態検出部（10）にて検
出された加工状態、すなわち差電圧値は加工条件決定部
（11）に入力され、加工条件決定部（11）は入力した値
に応じて加工条件を決定し、加工電源（６）あるいは電
極位置制御部に出力する。これによって、極間の異常が
検出された時には、加工くずの生成量を抑える目的で、
電気条件である休止時間の延長、定時引上げ条件である
ジャンプダンウン時間の短縮、あるいは加工くず排出能
力を高める目的で定時引上げ条件であるジャンプアップ
距離の増加などを行う。

［発明が解決しようとする課題］ここで、放電加工における極間の電圧波形は、一般に
第４図に示すようなものである。第４図（ａ）及び
（ｂ）は銅電極あるいはグラファイト電極を用いて鉄材
から成る被加工物を加工した場合で、第４図（ａ）は正
常な状態を、第４図（ｂ）は定常アーク状態になりつつ
ある状態を、それぞれ示している。また、第４図（ｃ）
は鉄電極を用いて鉄材から成る被加工物を加工した場合
で、正常な状態を示している。このようなものにおい
て、銅電極等による前者のものを適切に検出するように
基準電圧を設定すると、鉄電極による後者のものに対し
ては、異常を検出し過ぎることになり、その結果、例え
ば休止時間を延長し過ぎることになるなど、極めて能率
が悪い加工になってしまう。

このため、加工内容が変化した時には、基準電圧を設
定しなおす必要があったが、従来装置では電極材質、被
加工物材質、電極面積等の加工内容の変化に対して、基
準電圧をどれくらいに設定すればよいか求める手法がな
く、また設定値と加工状態との対応づけができず作業者
には使いづらいなどの問題点があった。

作業者が加工状態検出部の検出結果に関係なく現在の
加工状態を入力でき、この作業者が入力した加工状態に
応じて自動的に加工状態検出のパラメータと加工条件制
御のパラメータの少なくとも一方の設定ができて、加工
状態の判定基準を変更させることの可能な加工機適応制
御装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明に係る加工機適応制御装置は、加工の状態を自
動的に検出する加工状態検出部と、この加工状態検出部
の検出値に応じて加工条件を決定する加工条件決定部
と、加工状態検出部の検出結果に関係なく、現在の加工
状態が不安定、安定、過安定の３つの状態のいずれの状
態にあるかを、外部操作により強制入力できる加工状態
入力部と、この加工状態入力部で入力された加工状態に
応じて、加工状態検出部にて加工の状態を検出するため
の判定基準となるパラメータ、あるいは加工条件決定部
にて加工条件を決定するためのパラメータの少なくとも
一方を自動的に変更させるパラメータ設定部とを備えた
ものである。

［作用］本発明においては、作業者が加工状態検出部の検出結
果に関係なく、現在の加工状態が不安定、安定、過安定
の３つの状態のいずれの状態にあるかを強制的に入力で
きるとともに、この作業者が入力した加工状態に応じ
て、加工状態検出あるいは加工条件制御のパラメータが
自動的に変更させることができ、容易に適切な適応制御
を実現できる。

［発明の実施例］以下、従来に相当する部分には同一符号を付して示す
第１図の一実施例について本発明を説明すると、本実施
例の加工機適応制御装置は、適応制御装置（12）に、加
工状態を作業者が入力できるようにするための加工状態
入力部（13）と、加工状態入力部（13）で入力された状
態に応じて加工状態検出部（10）の状態検出の基準を決
定しかつ設定するパラメータ設定部（14）とを付加した
点に特徴を有し、それ以外の構成は従来と同様であるの
でその説明は省略する。

次に、本実施例装置の動作を第２図のフローチャート
に基づき説明する。まず、作業者は加工の状態を見て、
加工状態を加工状態入力部（13）より入力する（Step
1）。この時、加工状態入力部（13）では、加工状態が
異常である時を示す「不安定」、加工状態が適切である
ことを示す「最適」、加工状態が過度に安定であり加工
条件を弱く設定し過ぎていると思われる「過安定」の３
つの状態が入力でき、作業者は、現在の加工状態に対応
する入力を行う。パラメータ設定部（14）では、加工状
態入力部（13）から入力された加工状態が上述した３つ
の状態のいずれであるのかを判断し（Step2）、判断結
果に応じて以下のように動作を決定する。

「最適」とする入力があった場合、その時の極間電圧
を基準電圧として設定する（Step3）。以後、適応制御
装置ではこの新たに設定された基準電圧に基づいて適切
な適応制御が行われる。

「不安定」の入力があった場合、現在の極間の電圧＋
1Vを基準電圧として設定する（Step4）。これにより、
加工状態検出部（10）は加工状態を異常となるように検
出し、加工条件決定部（11）は、電気条件である休止時
間、定時引上げ条件であるジャンプダウン時間の短縮に
よって加工くずの生成量を抑え、あるいは定時引上げ条
件であるジャンプアップ距離の増加を行って加工くず排
出能力を高め、加工状態の安定化を図る。これでも、異
常な場合、作業者はさらに「不安定」を入力し、同上の
動作を行わせる。以上の動作を適切な加工状態となるま
で繰り返し、その結果、適切な加工状態となれば「最
適」を入力し、上述したの動作を行わせる。

「過安定」の入力があった場合、現在の極間の電圧−
1Vを基準電圧として設定する（Step5）。加工状態検出
部（10）は加工状態を過安定として検出し、加工条件決
定部（11）は上述したの場合と反対の条件となるよう
な操作を行い、加工状態を適切な状態に近づく方向に変
化させる。この場合にも、状宛したと同様、適切な加
工状態となった時に「最適」を入力し、上述したの動
作を行わせる。

なお、上記実施例では加工状態検出部（10）の出力の
基準設定を行う場合について説明したが、加工状態検出
部（10）で用いるパラメータ、あるいは加工条件決定部
（11）で用いるパラメータの設定を行わせるようにして
もよく、このような場合でも上記実施例同様の効果を奏
する。

また、上記実施例では本発明を放電加工機に用いたも
のを示したが、これに限るものでなく、本発明を例えば
加工中の加工状態に応じて加工条件を調節することによ
り適応制御が実現できるレーザ加工機、ビーム加工機、
電解加工機、NC旋盤等にも適用できることは言うまでも
ない。

また、上記実施例以外に加工状態検出部（10）あるい
は加工条件決定部（11）がファジィ理論を用いた手法に
より制御動作を行う場合であっても本発明を適用するこ
とができる。この場合には、加工状態入力部（13）から
の入力によってメンバーシップ関数を変化させ得るよう
構成すればよく、このような場合でも上記実施例同様の
効果を奏する。

［発明の効果］以上述べたように、本発明によれば、作業者が加工状
態検出部の検出結果に関係なく、現在の加工状態が不安
定、安定、過安定の３つの状態のいずれの状態にあるか
を入力できるとともに、この作業者が入力した加工状態
に応じて、加工状態検出のパラメータ、あるいは加工条
件制御のパラメータが自動的に設定されて、加工状態の
判定基準が変更させられるように構成したので、電極や
被加工物の材質が変化する等の加工内容が変化に対し
て、加工状態の判定基準を強制的に変更させることがで
きて、容易に適切な適応制御を実現でき、安定かつ高速
な加工を行うことのできる加工機を得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る加工機適応制御装置の一実施例を
示すブロック図、第２図はその動作を説明するためのフ
ローチャート、第３図は従来の加工機適応制御装置を示
すブロック図、第４図（ａ），（ｂ），（ｃ）はいずれ
も放電加工機の極間電圧波形の例を示す図である。図において、（２）は被加工物、（９）は放電加工機
（加工機）、（10）は加工状態検出部、（11）は加工条
件決定部、（12）は適応制御装置、（13）は加工状態入
力部、（14）はパラメータ設定部である。なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23Q 15/12 B23H 7/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】加工の状態を自動的に検出する加工状態検
出部と、この加工状態検出部の検出値に応じて加工条件を決定す
る加工条件決定部と、上記加工状態検出部の検出結果に関係なく、現在の加工
状態が不安定、安定、過安定の３つの状態のいずれの状
態にあるかを、外部操作により強制入力できる加工状態
入力部と、この加工状態入力部で入力された加工状態に応じて、上
記加工状態検出部にて加工の状態を検出するための判定
基準となるパラメータ、あるいは上記加工条件決定部に
て加工条件を決定するためのパラメータの少なくとも一
方を自動的に変更させるパラメータ設定部とを備えるこ
とを特徴とする加工機適応制御装置。