JP3014793B2 - 加工電流制御方法及び加工電流制御装置 - Google Patents

加工電流制御方法及び加工電流制御装置

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JP3014793B2
JP3014793B2 JP3094715A JP9471591A JP3014793B2 JP 3014793 B2 JP3014793 B2 JP 3014793B2 JP 3094715 A JP3094715 A JP 3094715A JP 9471591 A JP9471591 A JP 9471591A JP 3014793 B2 JP3014793 B2 JP 3014793B2
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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、放電加工機における加
工電流制御方法及び加工電流制御装置に係り、更に詳し
くは、加工電流の波高値が変更された場合においても放
電波形を正確に設定できるように電流を適応制御する加
工電流制御方法及び加工電流制御装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】放電加工機は、電極と被加工物(以下ワ
ークという)とを灯油・水等の加工液を介して数ミクロ
ンないし数10ミクロン(μm)の間隙に対向させ、高
い繰返し数のパルス状の放電電流を発生させることによ
り形成される放電痕の累積により加工を行なうものであ
る。パルス状の電流は、略一定の波高値および時間幅を
有し、かつ、オン状態とオフ状態とを繰り返して断続的
に流れている。この加工原理から、パルス状の放電電流
は、ワークの材質や加工間隙における放電状態等に応じ
て最適な状態に制御されている必要があり、この最適制
御により最適な放電加工が可能となる。
【0003】一般に、放電加工における放電加工電流波
形は、電極及びワークの状況に応じて種々の波形を有し
ている。例えば、間隙にガス・タール・カーボン等の加
工液の分解物やチップ等の金属加工粉が相当に多く介在
している場合には、加工の際の集中放電に伴い間隙のイ
ンピーダンスが下がった状態となり、図2に示す放電時
間前の急激な立上がりとその後に続く一定の放電電流が
維持される第1の波形(A)を呈している。また、集中
放電はしているが前記分解物が余り無い場合には、比較
的良好な立上がりとほぼ安定した電圧レベルでの放電で
あり第2の波形(B)を呈する。更に、電流波形が放電
時にLZ(低インピーダンス)レベルとHZ(高インピ
ーダンス)レベルの間にある場合は安定した放電状態で
あり、第3の波形(C)及び第4の波形(D)を呈して
いる。更にまた、前記間隙内に加工分解物が生成された
か又はインピーダンスの高い不純物を介して放電が行な
われた場合には、放電電流はHZ(高インピーダンス)
レベルにまで達しない第5の波形(E)を呈することに
なる。この第1ないし第5の波形(E)の具体的な形状
は、後述する図2の波形AないしEに略々対応している
が、この信号電圧の検出レベルは図2に表示のものとは
異なっているため、形状のみ図2を参考とし得るもので
ある。
【0004】従来、このような放電電流を制御するため
に、特公昭47−50276号公報に記載の電気加工装
置が提案されている。この加工装置は、前記加工間隙の
電圧,電流又はインピーダンスの変化をパルス通電時間
中のみ検出する検出装置を備えている。この検出装置
は、1つの態様としては加工電極とワークとの間に直列
接続された抵抗により構成して、前記通電時間中の1時
点の放電電圧を検出し、この電圧を表示するものであ
る。また、他の態様としては、前記通電時間中の2時点
の放電電圧を検出して表示するものである。更に他の態
様としては、前記通電時間の1パルス中の一定時間又は
全時間の放電電圧を微分検出して、表示するように構成
したものである。このようにして、放電電流のパルス
幅,繰返し周波数もしくは波高値を最適制御している。
【0005】なお、従来の制御装置の他の例としては、
例えば特開昭47−13795号及び特開昭51−11
9597号の各公報に記載されたものがある。前者は、
加工間隙の電流,電圧,インピーダンス等の変化に基づ
く電圧を放電中のみ検出すると共に、この検出に際して
電圧の変化勾配,レベル,及び高周波成分のうちの2以
上の変量を検出して、これを表示したりこの検出信号を
制御信号として制御するようにしたものである。また、
後者は、前記加工間隙で繰り返されるパルス放電を検出
し、このパルス放電を複数の群として放電状態を判定す
ると共に制御信号をディジタル的に生成するようにした
制御方法であり、また、加工間隙で繰り返されるパルス
放電を検出チェックする判別装置と、その判別結果を計
数するカウンタと、このカウンタのカウント数が設定値
に達したときに上昇又は下降の間隙制御信号をディジタ
ル的に発生させる制御信号発生装置と、より構成した放
電加工の間隙制御装置である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の放電加
工機における放電電流検出乃至は制御装置は、同一の加
工条件下では何れのものも有効に放電電流の制御を行な
うことが可能である。
【0007】しかしながら、放電加工条件を変更した場
合、特に放電電流の波高値を加工の必要上から変更した
場合に、放電電流の検出レベルが異なってしまい、正確
に放電波形を特定することができないという問題があっ
た。
【0008】また、放電電圧を検出するのではなく加工
電流を検出することにより制御を行なう場合において
は、加工電流の波高値により検出レベルの波高値が異な
ってしまうので、制御がさらに難しくなるという問題も
あった。
【0009】更にまた、放電波形により放電状態の判別
を行なうようにしても、その結果により有効な制御方法
が異なるために、同一の制御を行なうことにより加工面
の荒れや損傷がたとえ回避できたとしても、加工時間が
かかり過ぎてしまうという問題もあった。
【0010】上記各問題点を解消するために、この発明
は、加工条件に応じて少なくとも1つの放電状態の検出
レベルないしは検出時間を変更して、その状態に適合し
た平均放電電流の最適制御を行なうことにより、加工時
間の無駄を無くして加工面の荒れや損傷の発生を防止し
得る加工電流制御方法及び加工電流制御装置を提供する
ことを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る加工電流制御方法は、予め設定され
た複数の検出時点と該検出時点の各々に対応する少なく
とも2つの異なる検出レベルとにより形成される複数の
検出領域を加工条件に応じて設定するステップと、電極
と被加工物との間隙に流れるパルス電流の波高値を検出
するステップと、検出された前記パルス電流の波高値と
前記検出領域とに基づいて放電状態を判別するステップ
と、判別された前記放電状態に応じて前記パルス電流を
制御するステップと、を少なくとも含んでなるものであ
る。
【0012】更に、この発明に係る加工電流制御装置
は、予め設定された複数の検出時点と該検出時点の各々
に対応する少なくとも2つの異なる検出レベルとにより
形成される複数の検出領域を加工条件に応じて設定する
手段と、電極と被加工物との間隙に流れるパルス電流の
波高値を検出する手段と、検出された前記パルス電流の
波高値と前記検出領域とに基づいて放電状態を判別する
手段と、判別された前記放電状態に応じて前記パルス電
流を制御する手段と、を少なくとも含んで構成されてい
る。
【0013】
【作用】この発明による加工電流制御方法によれば、ま
ず、異なった加工条件に応じて検出領域が設定され、そ
の設定された検出領域における加工電流を検出すること
によりそのときの放電状態が間接的に監視される。次い
で、その監視された前記検出領域レベルに応じて放電状
態が判別され、その判別された放電状態に応じた最適な
平均加工電流に適応制御が為される。
【0014】また、この発明による加工電流制御装置に
よれば、検出領域加工条件に応じて設定する手段が加工
電流の検出領域を加工条件に応じて変更して検出領域設
定を行ない、パルス電流の波高値を検出する手段が前記
検出レベルを設定する手段により設定された前記検出領
域における加工電流の波高値を検出する。これにより放
電状態が監視され、更に放電状態を判別する手段により
放電の開始から所定時間ないし特定時点における放電状
態が判別されることになる。具体的には、この判別され
た放電状態に応じて、パルス電流を制御する手段が加工
用の放電パルス電流のオフの時期を制御することにな
る。
【0015】より具体的には、放電加工の特性から加工
開始直後の約5マイクロ秒(μS)の時点でワークと電
極との間隙が高いインピーダンスを有していることが、
その時点の検出波高値より判別され、加工開始後約15
マイクロ秒(μS)の時点で前記間隙が低いインピーダ
ンスとなったことが、その時点の検出波高値より判別さ
れる。さらに、放電加工パルス電圧の1パルスの半分の
時点で、前記間隙におけるアーク放電が為されているこ
とがその時点の検出波高値より判別される。上記判別さ
れた各々の時間ないし時点における加工電流は、放電状
態に応じて夫々オフ時期が制御され、これにより放電加
工用のパルス電流が制御される。
【0016】
【実施例】以下、この発明の好適な実施形態について添
付図面を参照しながら詳細に説明する。
【0017】図1ないし図15は、この発明の一実施形
態による加工電流制御装置を説明するためのものであ
る。図1において、符号1は放電加工用の加工電極であ
り、この加工電極1は一定の間隙Gを介してワーク2に
対峙している。前記間隙Gを介する側でない側におい
て、加工電極1及びワーク2は第1の直流電源3を介し
て直列接続されており、電極1と電源3との間に夫々異
なる重みの電流値が与えられた第1ないし第3の電流制
限抵抗4a,4b及び4cが並列接続されている。この
並列接続の抵抗4aないし4cと前記電極1との間に
は、第1ないし第3のスイッチングトランジスタ5a,
5b及び5cが夫々並列に接続されている。
【0018】また、前記電極1及びワーク2には、間隙
電圧を分圧する抵抗6a及び6bより成る放電検出回路
6が、前記電極1,ワーク2及び電源3の直列回路と並
列となるように接続されている。更に、この放電検出回
路6に並列となるように、間隙Gの電流波形を監視する
ための制限抵抗7a及び第4のトランジスタ8と、検出
抵抗7bと、が接続されており、抵抗7aとワーク2と
の間には直流電源9が接続されている。NPN型トラン
ジスタ8のベース電圧及びエミッタ出力は、各種の検出
信号を発生させる検出信号発生回路10に供給されてい
る。この検出信号発生回路10には、オン指令データD
,オフ指令データD、及び前記放電検出回路6の抵
抗6a及び6bにより分圧された間隙電圧V及びクロ
ック信号Sも供給されている。
【0019】前記発生回路10により生成されたスター
信号S及びスパーク信号Sは、選択データDと共
に、クロック制御回路20に供給されている。このクロ
ック制御回路20は、前記クロック信号S,スター信
号S及びスパーク信号Sに基づいて、オンクロック
信号S及びオフクロック信号Sを生成してオン/オ
フ制御回路30に出力する。オン/オフ制御回路30の
制御出力の1つであるベース信号Sは、前記第4のト
ランジスタ8のベースに供給されてトランジスタ8をオ
ンさせると共に、電流波高値制御回路40にも供給され
ている。この電流波高値制御回路40の出力は、上記第
1ないし第3のトランジスタ5a,5b及び5cの夫々
のベースに供給されることにより、この実施形態におい
ては加工電流が3段階の電流値の各々に切り換えられ
る。
【0020】また、前記電流波高値制御回路40には、
電流波高値データDIPも供給されている。この電流波
高値データDIPは前記検出信号発生回路10にも供給
されている。更にまた、前記オン/オフ制御回路30
は、ベース信号S以外にも比較一致(オンハーフ)信
号S及びオン終了信号S,更にオフ終了信号S
も生成して、前記検出信号発生回路10に供給してい
る。なお、前記ベース信号S及びオフ終了信号S
は、前記クロック制御回路20にも供給されている。
【0021】図2は、第4のトランジスタ8のエミッタ
と検出抵抗7bとの接続点電流である信号Iの放電発
生時における波形を幾つかの放電状態に応じて示したも
のである。波形AないしEが示している放電状態は、従
来技術の項で第1ないし第5の波形として説明したもの
と同様であるので、重複説明を省略する。
【0022】図1に示された各回路10,20,30及
び40の詳細な構成について図3,5,6,8及び9に
従い、またこれら各回路の動作について図4,7及び1
0の波形図に従い夫々説明する。
【0023】まず、図3によりオン/オフ制御回路30
の構成を説明する。このオン/オフ制御回路30は、前
記オン指令データD及びオフ指令データDの2つの
主要データを後述するセレクタ信号により選択処理する
データセレクタ31と、前記オン指令データDを1/
2のデータ量にシフトするシフタ32と、前記オンクロ
ック信号S及びオフクロック信号Sの夫々を前記ベ
ース信号Sにより切り換えるスリーステートバッファ
33a及び33bと、切り換えられたオンクロック信号
又はオフクロック信号Sをカウントするカウンタ
34と、前記データセレクタ31の出力値Aと前記カウ
ンタ34のカウント値Bとを比較して一致信号Sを出
力するコンパレータ35aと、前記シフタ32の出力値
Aと前記カウンタ34のカウント値Bとを比較して比較
一致(オンハーフ)信号Sを出力するコンパレータ3
5bと、前記コンパレータ35aの一致信号Sを入力
とするトグルフリップフロップ36と、このフリップフ
ロップ36の出力を反転させて立上がりエッジから立ち
下がりエッジを作るインバータ37と、前記フリップフ
ロップ36の立上がりエッジをクロック信号Sのタイ
ミングでラッチするラッチ回路38a及び38bと、ラ
ッチ回路38a及び38bの出力を微分してオフ終了信
号Sを出力する論理素子39aと、前記フリップフロ
ップ36の立ち下がりエッジをクロック信号Sのタイ
ミングでラッチするラッチ回路38c及び38dと、ラ
ッチ回路38c及び38dの出力を微分してオン終了信
号Sを出力する論理素子39bと、より構成されてい
る。
【0024】このオン/オフ制御回路30の動作を図4
のタイミングチャートを参照しつつ説明する。このタイ
ミングチャートにおいては、オン指令データDが4
で、オフ指令データDが2の場合を例にして各タイミ
ングが示されている。図4の(a)には前記放電検出回
路6により検出された間隙電圧Vが示されており、
(b)及び(c)には各々スリーステートバッファ33
a及び33bに供給されるオンクロック信号S及びオ
フクロック信号Sの波形が夫々示されている。図4の
(d)にはトグルフリップフロップ36及びカウンタ3
4に供給されるコンパレータ35aの一致信号Sが示
されている。図4(e)には、フリップフロップ36の
出力であり、セレクタ31及びバッファ33a及び33
bに供給されると共に、前記電流波高値制御回路40及
び第4のトランジスタ8のベースにも供給されるベース
信号Sの波形を示している。図4(f)及び(g)は
論理素子39a及び39bが夫々出力するオフ終了信号
及びオン終了信号Sの波形を示しており、また、
図4(h)はコンパレータ35bが出力する比較一致信
号Sを示している。
【0025】この図4のタイミングチャートにおいて、
時点tで、データセレクタ31はオフ指令データを選
択している。時点tでは、カウンタ34とセレクタ3
1との出力値が一致するために一致信号Sが出力され
る。次に、セレクタ31がオン指令データを選択して、
時点tにおいてはオン指令データの半分の時間とな
り、コンパレータ35bの比較一致信号Sが出力され
る。時点tにおいてはオンクロック信号が4つカウン
トされて一致信号Sが出力されて、ベース信号S
オフとなり、その後、時点tないしtが繰り返され
る。
【0026】図5は、電流波高値制御回路40の構成を
示しており、回路40は前記オン/オフ制御回路より出
力されるベース信号Sと電流波高値データDIPとの
論理積をとってその論理積であるベース駆動信号
B1,SB2及びSB3を前記第1ないし第3のトラ
ンジスタ5a,5b及び5cの夫々のベースに供給する
アンド回路41aないし41nより構成されている。な
お対応する図1において、トランジスタは3つ設けられ
ているので、図5におけるアンド回路41nは、回路4
1cとして信号SB3を出力していることになる。
【0027】前記クロック制御回路20は、図6に示さ
れるように、クロック信号Sが入力されベース信号S
がオンのときにリセットされるバイナリカウンタ21
と、このカウンタ21の出力を前記選択データDによ
り選択するマルチプレクサ22と、このマルチプレクサ
22の出力を10分周するレイトマルチプライヤ23
と、スター信号Sにより選択されるスリーステートバ
ッファ24a及び24bと、前記クロック信号S及び
スパーク信号Sの論理積をとるアンド回路25と、よ
り構成されている。このアンド回路25がオンクロック
信号Sを、前記バッファ24a及び24bがオフクロ
ック信号Sを前記オン/オフ制御回路30に夫々出力
している。
【0028】クロック制御回路20の動作は、図7のタ
イミングチャートに示されている。図7(a)は放電加
工電極1とワーク2との間の間隙電圧Vの波形を観察
し易いように分圧して示しており、(b)は前記ベース
信号Sを示している。このベース信号Sが出力され
ると、間隙Gに無負荷電圧が発生して絶縁破壊を起こし
て放電が行なわれる。クロック信号Sは、基準となる
クロック信号であり、(c)に示されている。図7
(d)及び(e)には、放電中を示すスパーク信号S
と、前記検出信号発生回路10により生成されたスター
信号Sとが夫々示されている。図7(f)及び(g)
にはオンクロック信号S及びオフクロック信号S
夫々示されており、オンクロック信号Sは基本のクロ
ック信号Sのクロックを前記スパーク信号Sが存在
するときのみ出力し、オフクロック信号Sは選択デー
タDとスター信号Sとにより算出された周波数のク
ロックをベース信号Sがオフのときに出力するように
なっている。
【0029】前記検出信号発生回路10は、図8に示す
ように、電極及びワーク間の放電状態を検出する放電検
出器11と、前記クロック信号Sと放電検出器11の
出力するスパーク信号に基づいて放電が開始されてから
5マイクロ秒(μsec)経過したチェッククロック時
間T5及び15マイクロ秒(μsec)経過したチェッ
ククロック時間T15を放電検出器11に出力するチェ
ッククロック回路12と、放電検出器11の出力するカ
ウントアップ信号SCUに基づいてカウントアップする
と共にカウントダウン信号SCDに基づいてカウントダ
ウンするカウンタ13とより構成されている。放電検出
器11には、波高値データDIP,接続点電流信号
,間隙電圧V,ベース信号S,オン終了信号S
,オフ終了信号S,前記比較一致信号S,及びク
ロック信号Sが前記時間T5及びT15を示す信号以
外にも供給されている。前記クロック制御回路20に
は、放電検出器11よりスター信号S及びスパーク信
号Sが供給され、前記カウンタ13よりカウントアッ
プ又はカウントダウンに関する選択データDが供給さ
れる。
【0030】上記放電検出器11の詳細な構成が、図9
に示されている。図において、参照符号101は間隙電
圧Vと基準電圧とを比較するコンパレータであり、こ
のコンパレータ101は間隙電圧が基準電圧以下のとき
に有意の信号レベル例えばレベル1を出力する。このコ
ンパレータ101の出力は、アンド回路102により前
記ベース信号Sとの間で論理積がとられて前記スパー
ク信号Sとして出力される。
【0031】一方、前記電流波高値データDIPは設定
される波高値に応じて読出し専用メモリ(ROM)11
1a,111b及び111cの何れかによりそのデータ
が出力される。符号112aないし112cは、前記R
OM111aないし111cより出力された前記データ
に基づいて相当する電圧値を出力するD/Aコンバータ
である。
【0032】前記コンバータ112aより出力されたL
Z(低インピーダンス)レベル信号と前記接続点におけ
る電流信号Iとは、コンパレータ113aにより比較
される。前記コンバータ112bより出力されたHZ
(高インピーダンス)レベル信号は、コンパレータ11
3bにより比較され、コンバータ112cの出力したア
ークレベルの信号は、コンパレータ113cにより夫々
電流信号Iと比較される。更に、放電検出器11は、
コンパレータ113aの比較出力を反転するインバータ
(反転素子)114と、このインバータ114の出力信
号を前記時間信号T5でラッチしてオフ終了信号S
リセットするDラッチ回路115aと、信号Iで示さ
れる接続点の電流値がHZレベルより低いときに有意の
レベルの信号を出力するコンパレータ113bの出力信
号を前記時間信号T15によりラッチし前記オフ終了信
号SでリセットするDラッチ回路115bと、信号I
で示される接続点の電流値がアークレベルより低いと
きに有意のレベルの信号を出力するコンパレータ113
cの出力信号を前記比較一致信号Sによりラッチし前
記オフ終了信号SでリセットするDラッチ回路115
cと、前記Dラッチ回路115a及び115bの夫々の
出力の論理和をとりその演算結果としてのスター信号S
を出力するオア回路116と、前記Dラッチ回路11
5cのラッチ出力又はその反転出力と前記オン終了信号
との夫々の論理積をとり前記カウントダウン信号S
CD又はカウントアップ信号SCUを夫々出力するアン
ド回路117a及び117bと、を備えている。
【0033】この放電検出器11の各構成部分に関連す
る信号の出力波形は、図10に示されている。図10に
おいて、(a)は間隙電圧V,(b)は接続点電流検
出信号Iの電圧レベルをHZ(高インピーダンス)レ
ベル,LZ(低インピーダンス)レベル及びアークレベ
ルとの関連で夫々示している。(c)及び(d)は、時
間信号T5及びT15を夫々示しており、(e)はベー
ス信号Sを、(f)及び(g)はオン終了信号S
びオフ終了信号Sの出力波形を夫々示している。
(h)は比較一致信号Sの波形、(i)はスパーク信
号Sの波形を夫々示し、(j)及び(k)は夫々カウ
ントダウン信号SCD及びカウントアップ信号SCU
波形、更に(l)はスター信号Sの波形を夫々示して
いる。図9に示された各論理素子の動作に基づいて、図
10(i)ないし(l)に示された波形を有するスパー
ク信号S,カウントダウン信号SCD,カウントアッ
プ信号SCU及びスター信号Sが夫々出力されること
になる。
【0034】図9及び図10により詳細に説明された放
電検出器11の構成及び動作に関連する電流波高値デー
タDIPに基づく放電状態の検出レベルは、LZ(低イ
ンピーダンス)レベル,HZ(高インピーダンス)レベ
ル及びアークレベルに分類された図11の表に示されて
いる。この検出レベルは実験により求められたものであ
り、表の左欄に記載された波高値を有する電流(アンペ
ア)が下方に向かって増加するのに反比例して、各レベ
ルの電圧は夫々図示のように変えられて設定される。
【0035】次に、請求項1に記載された放電加工にお
ける加工電流制御方法について、図12のフローチャー
トを参照しながら説明する。図12は、図1ないし図1
1により一実施形態として説明されると共に請求項2に
記載の加工電流制御装置の動作を説明するものである。
図において、制御装置の処理動作がスタートすると、ま
ずステップST1において、加工条件が入力される。ス
テップST2では、波高値データDIPに基づいて例え
ば図11に示された検出レベルが設定される。
【0036】次に、ステップST3の判断ステップにお
いて、電極1とワーク2との間隙Gで放電が為されたか
が判断される。放電が起きていないと判断された場合、
放電が起こるまで処理ステップは循環する。放電がなさ
れているものと判断された場合、ステップST4におい
て5マイクロ秒(μsec)だけ処理が待たれる。その
後、ステップST5において、発生した放電電流信号
(接続点電流信号I、以下同じ)のレベルがLZ(低
インピーダンス)レベル以上の場合、ステップST6に
おいて、スター信号Sが設定され、次いで、ステップ
ST7において、処理が15マイクロ秒(μsec)だ
け待たれる。前記ステップST5で放電電流信号のレベ
ルがLZ(低インピーダンス)レベル以下であると判断
された場合には、ステップST6をジャンプして前記ス
テップST7に移り、処理が15マイクロ秒(μse
c)だけ待たれる。
【0037】次に、ステップST8において、放電電流
信号のレベルがHZ(高インピーダンス)レベル以下か
否かが判断される。ステップST8でHZ(高インピー
ダンス)レベル以下であると判断された場合、処理は次
のステップST9に進み、スター信号Sが設定され
る。前記ステップST8で放電電流信号のレベルがHZ
(高インピーダンス)レベル以上であると判断された場
合、又はステップST9でスター信号Sが設定された
場合には、処理は次段のステップST17へと進む。
【0038】ここで、図8の検出信号発生回路10によ
り選択データDが生成される場合の処理動作につき、
ステップST11ないしST16に従い説明する。
【0039】選択データDが作成される場合には、ま
ずステップST11において、処理動作がオン指令デー
タDの1/2の時間(比較一致信号Sで示されるオ
ンハーフ)待たれる。次に、放電電流信号のレベルがア
ークレベル以上か否かが、ステップST12により判断
される。ステップST12において、アークレベル以上
であると判断された場合には、次段のステップST13
において、前記カウントアップ信号SCUが設定され
る。放電電流信号のレベルがアークレベル以下であると
処理ステップST12で判断された場合には、処理はス
テップST14に進み、カウントダウン信号SCDが設
定される。ステップST13でカウントアップ信号S
CUが設定されると、次段のステップST15におい
て、1つだけカウントアップされる。前記ステップST
14においてカウントダウン信号SCDが設定される
と、次段のステップST16で1つだけカウントダウン
される。前記ステップST8,ST9,ST15及びS
T16において夫々の処理が為された後、処理はステッ
プST17に進み、オン終了信号Sが入力されたか否
かが判断される。オン終了信号Sが入力されていない
と判断された場合には、オン終了信号が入力されるま
で、処理は循環する。ステップST17において、オン
終了信号Sが入力されているものと判断された場合に
は、次段のステップST18において、スター信号S
が入力されているか否かが判断される。ステップST1
8でスター信号Sが入力されているものと判断された
場合には、ステップST19において、オフクロック信
号Sが、式『S=S×2×10』により設定さ
れる。処理ステップST18でスター信号Sが入力さ
れていないものと判断された場合には、処理はステップ
ST20に進み、オフクロック信号Sが、式『S
×2』により設定される。このように処理ステッ
プST1ないしST9及びST11ないしST20を繰
り返すことにより、図9に示された放電検出器11の動
作が行なわれる。
【0040】以上、説明した一実施形態の効果を従来技
術との比較の下に、図13ないし図15に従い説明す
る。
【0041】図13に示された実験データは、以下の加
工条件で放電加工を行なった場合の加工速度を示してお
り、また、図14及び図15は従来の制御装置を用いて
加工したワークと上記実施例の制御装置を用いて加工し
たワークの夫々の加工面の状況を示すものである。加工
条件はオン信号は80マイクロ秒(μsec),オフ信
号は20マイクロ秒(μsec),波高値データDIP
は4アンペア(A),加工電圧は90ボルト(V),放
電電極はプラス極性であり通常の型彫放電加工とは逆極
性である。実験項目は比較的不安定な状況になり易い加
工における上記加工条件を従来の制御方式とした場合と
上記実施例の方式とした場合との加工速度及び加工面状
況との比較である。加工電極は直径5mmの銅・タング
ステン合金(CuW)により製造されており、ワークの
材質はリゴー材で、加工深さ0.5mmで10穴を一列
に穿孔した場合のデータである。
【0042】図13に示された加工速度の比較データ、
及び、図14及び図15に示された加工面状況より明ら
かなように、従来の制御装置によれば、加工が不安定で
アーク痕や疵又は加工穴の底部の汚れ等が発生している
にも拘らず、1ないし10回までの何れの回においても
本発明の一実施例による制御装置を用いたものよりも倍
近い時間を必要としていることが分かる。これに対し
て、この発明の一実施例の装置を用いて放電加工作業を
行なった場合には、加工速度も10ないし15分程度と
従来の約半分位にまで減少したばかりでなく、加工面に
おけるアーク痕や汚れ等も殆ど無く、極めて良好な加工
成績であることが分かる。
【0043】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
係る加工電流制御方法及び加工電流制御装置によれば、
例えば複数の検出時点のような異なる幾つかの加工条件
に応じて加工電流の検出領域を変更して、この変更され
た検出領域内の加工電流の波高値を検出して、検出され
た波高値により放電状態を判別し、判別された放電状態
に対応して前記加工電流を適合した平均電流値に最適制
御するようにしたので、加工条件毎に放電状態の少なく
とも1つの検出レベルないしは検出時点を変更してその
状態に適合した放電電流の最適制御を行なうことによ
り、加工時間の無駄を無くして加工面の荒れや損傷の発
生を防止することができる。従って、放電加工条件が変
更された場合、特に放電電流の波高値が変化した場合で
も、加工電流の検出レベルを適応的に変更し、その検出
レベルに応じて放電加工のパルス波形を正確に特定する
ことが可能となる。
【0044】また、放電電圧を検出するのではなく加工
電流を検出することにより制御を行なう場合において
も、加工電流の波高値と検出レベルの波高値とが異なる
ことがなく、状況に応じて一層適応的な加工電流の制御
を行なうことができる。
【0045】更にまた、放電波形により放電状態の判別
を行なうようにしても、その判別結果を制御に正確に取
り入れることができ、放電状態に応じた有効な制御方法
を選択できるので、ワークの加工面の汚れや損傷を回避
でき、また、加工時間の短縮をも図れるという優れた効
果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態による放電加工機におけ
る加工電流制御装置の全体構成を示すブロック図であ
る。
【図2】図1の制御装置におけるトランジスタ8及び検
出抵抗7bの接続点の電流の検出信号により表わされた
加工作業中の種々の放電パルス電流の波形を示す特性図
である。
【図3】図1に示された一実施形態による放電加工機に
おける加工電流制御装置のオン/オフ制御回路の構成を
示すブロック図である。
【図4】図3に示されたオン/オフ制御回路の動作特性
を入力及び出力信号により示すタイミングチャートであ
る。
【図5】図1に示された一実施形態の制御装置の電流波
高値制御回路の論理素子の構成を示す論理回路図であ
る。
【図6】図1に示された一実施形態の制御装置のクロッ
ク制御回路の構成を示すブロック図である。
【図7】図6に示されたクロック制御回路の動作特性を
入力及び出力信号により示すタイミングチャートであ
る。
【図8】図1に示された一実施形態の制御装置の検出信
号発生回路の概略構成を示すブロック図である。
【図9】図8に示された検出信号発生回路における放電
検出器の回路構成を示す論理回路図である。
【図10】図9に示された放電検出器の動作特性を入力
及び出力信号により示すブロック図である。
【図11】図2及び図10に示された各レベルを加工電
流の波高値との相関の下に実験値により求めた表であ
る。
【図12】この発明の一実施形態による加工電流制御装
置の信号処理動作を特に放電検出器の動作に着目して示
すフローチャートである。
【図13】図1以下に示された一実施形態による加工電
流制御装置における加工時間の短縮化の効果を従来例と
の比較の下に示すグラフである。
【図14】従来の制御装置による放電加工作業の結果、
ワークの加工面に発生したアーク痕及び汚れを実施例と
の比較のために示す平面図である。
【図15】図1以下に示された一実施形態による加工電
流制御装置におけるワークの加工面の仕上がり精度を示
す平面図である。
【符号の説明】
6 放電検出回路 7b 検出用抵抗 10 検出信号発生回路 11 放電検出器(放電状態判別手段) 20 クロック制御回路 30 オン/オフ制御回路(電流制御手段) 40 電流波高値制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−144090(JP,A) 特開 昭48−91695(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23H 1/00 - 7/20

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】予め設定された複数の検出時点と該検出時
    点の各々に対応する少なくとも2つの異なる検出レベル
    とにより形成される複数の検出領域を加工条件に応じて
    設定するステップと、電極と被加工物との間隙に流れる
    パルス電流の波高値を検出するステップと、検出された
    前記パルス電流の波高値と前記検出領域とに基づいて放
    電状態を判別するステップと、判別された前記放電状態
    に応じて前記パルス電流を制御するステップと、を少な
    くとも含んでなる加工電流制御方法。
  2. 【請求項2】予め設定された複数の検出時点と該検出時
    点の各々に対応する少なくとも2つの異なる検出レベル
    とにより形成される複数の検出領域を加工条件に応じて
    設定する手段と、電極と被加工物との間隙に流れるパル
    ス電流の波高値を検出する手段と、検出された前記パル
    ス電流の波高値と前記検出領域とに基づいて放電状態を
    判別する手段と、判別された前記放電状態に応じて前記
    パルス電流を制御する手段と、を少なくとも含んでなる
    加工電流制御装置。
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