JP3213116B2 - 放電加工方法及び装置 - Google Patents
放電加工方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水又は水をベースとし
た所謂水系加工液を用いて被加工物を放電形彫り加工す
る形彫り放電加工方法及び装置に関するものである。
た所謂水系加工液を用いて被加工物を放電形彫り加工す
る形彫り放電加工方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】形彫り放電加工装置によって被加工物を
水系加工液を用いて放電加工する際、加工間隙にタール
が生じやすいことが知られている。このタールは導電性
を有するため、一般に、タールが蓄積されるに従って加
工間隙のインピーダンスが局部的に低下する現象が生
じ、これにより電解電流又はアーク電流が流れるように
なると、加工速度が低下したり被加工物の加工表面が変
質するという問題が生じる。
水系加工液を用いて放電加工する際、加工間隙にタール
が生じやすいことが知られている。このタールは導電性
を有するため、一般に、タールが蓄積されるに従って加
工間隙のインピーダンスが局部的に低下する現象が生
じ、これにより電解電流又はアーク電流が流れるように
なると、加工速度が低下したり被加工物の加工表面が変
質するという問題が生じる。
【０００３】特に、仕上げ加工領域等の如く、小さな加
工電流で加工を行なう加工条件の下では、電源の電流制
限抵抗器の値を大きく設定するため、電源の内部インピ
ーダンスが大きくなり、タールの蓄積や加工液の電離
（比抵抗の低下）により放電加工間隙のインピーダンス
が低下すると、加工間隙に印加される電圧のレベルが小
さくなり、サーボ基準電圧値より小さくなるという現象
が生じ易い傾向を有している。さらに、連続的に電解電
流が流れ始めると、電解電圧波形は正常な放電電圧波形
より高く加工電圧の平均値が上がり、サーボ制御用の検
出手段が間隙電圧を正常加工状態と判断し放電が行なわ
れていないにもかかわらずサーボ制御を続けてしまう。
このように、小さな加工電流で加工を行なうような加工
領域にあっては、結局、加工間隙におけるインピーダン
スの低下によりサーボ基準電圧が不適切なものとなって
しまい、これにより、加工が進行しなくなり、仕上げ面
を得ることができなくなるという特有の問題を有してい
る。
工電流で加工を行なう加工条件の下では、電源の電流制
限抵抗器の値を大きく設定するため、電源の内部インピ
ーダンスが大きくなり、タールの蓄積や加工液の電離
（比抵抗の低下）により放電加工間隙のインピーダンス
が低下すると、加工間隙に印加される電圧のレベルが小
さくなり、サーボ基準電圧値より小さくなるという現象
が生じ易い傾向を有している。さらに、連続的に電解電
流が流れ始めると、電解電圧波形は正常な放電電圧波形
より高く加工電圧の平均値が上がり、サーボ制御用の検
出手段が間隙電圧を正常加工状態と判断し放電が行なわ
れていないにもかかわらずサーボ制御を続けてしまう。
このように、小さな加工電流で加工を行なうような加工
領域にあっては、結局、加工間隙におけるインピーダン
スの低下によりサーボ基準電圧が不適切なものとなって
しまい、これにより、加工が進行しなくなり、仕上げ面
を得ることができなくなるという特有の問題を有してい
る。
【０００４】したがって、この種の問題を解決するため
には、極間に生じたタールあるいはイオンを除去する必
要がある。このため、例えば特開平４−１０１７２２号
公報には、加工パルス電圧を印加する毎に放電加工間隙
のインピーダンス状態を検出し、この検出結果に従って
加工電圧の極性を切り換えることにより、長時間に亙っ
て安定な放電状態を確保するようにした構成が開示され
ている。
には、極間に生じたタールあるいはイオンを除去する必
要がある。このため、例えば特開平４−１０１７２２号
公報には、加工パルス電圧を印加する毎に放電加工間隙
のインピーダンス状態を検出し、この検出結果に従って
加工電圧の極性を切り換えることにより、長時間に亙っ
て安定な放電状態を確保するようにした構成が開示され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来技術
によると、加工パルス電圧の印加毎に加工間隙のインピ
ーダンス状態を検出してその都度加工間隙における加工
液の電解状態を判別する構成のため、加工電圧の極性の
切り換えが頻繁に生じてしまい、かえって加工速度が低
下してしまうという不具合を生じるほか、小さな加工電
流を用いる条件においては、上述の理由により、極性を
切り換えても加工が進行しなくなり、電解状態に陥って
しまう場合も生じるなどの問題点を有している。
によると、加工パルス電圧の印加毎に加工間隙のインピ
ーダンス状態を検出してその都度加工間隙における加工
液の電解状態を判別する構成のため、加工電圧の極性の
切り換えが頻繁に生じてしまい、かえって加工速度が低
下してしまうという不具合を生じるほか、小さな加工電
流を用いる条件においては、上述の理由により、極性を
切り換えても加工が進行しなくなり、電解状態に陥って
しまう場合も生じるなどの問題点を有している。
【０００６】このことを、水系加工液を用いて放電加工
を行なった際に加工間隙に現れる種々の加工電圧の波形
を特徴的に図示してある図５を参照しながら説明する。
を行なった際に加工間隙に現れる種々の加工電圧の波形
を特徴的に図示してある図５を参照しながら説明する。
【０００７】図５の（ａ）は、無負荷待機時間が様々に
変化する状態と無負荷待機時間が無いが火花放電は起こ
っている（右から２番目の波形）ことを示している。火
花放電は３０Ｖ程度を示している。また、平均間隙電圧
とサーボ基準電圧も適正な状態となっており継続的に放
電加工が行なわれている。
変化する状態と無負荷待機時間が無いが火花放電は起こ
っている（右から２番目の波形）ことを示している。火
花放電は３０Ｖ程度を示している。また、平均間隙電圧
とサーボ基準電圧も適正な状態となっており継続的に放
電加工が行なわれている。
【０００８】図５の（ｂ）は、加工間隙において火花放
電と電解とが起こった場合の電圧波形が示されている。
この場合には、火花放電の開始前に現れる無負荷待機時
間がほとんど現れておらず、極間にタールが生成され始
めているか間隙の比抵抗値が下がった状態に現れる電圧
波形である。この状態では、加工間隙の平均電圧とサー
ボ基準電圧との比較によってサーボ制御がまだ可能な範
囲にある。この状態を回避するためには従来技術の両極
性パルスを供給することにより加工を続行させることが
できる。
電と電解とが起こった場合の電圧波形が示されている。
この場合には、火花放電の開始前に現れる無負荷待機時
間がほとんど現れておらず、極間にタールが生成され始
めているか間隙の比抵抗値が下がった状態に現れる電圧
波形である。この状態では、加工間隙の平均電圧とサー
ボ基準電圧との比較によってサーボ制御がまだ可能な範
囲にある。この状態を回避するためには従来技術の両極
性パルスを供給することにより加工を続行させることが
できる。
【０００９】図５の（ｃ）は、さらにタール等の発生が
進み極間の比抵抗値も下がった状態を示し、もはや放電
が発生せず、電極からの漏洩電流（左端の波形）と電解
電流とが流れ始めていることを示す、火花放電電圧より
高い電圧波形が見られるようになる。
進み極間の比抵抗値も下がった状態を示し、もはや放電
が発生せず、電極からの漏洩電流（左端の波形）と電解
電流とが流れ始めていることを示す、火花放電電圧より
高い電圧波形が見られるようになる。
【００１０】この状態になると間隙平均電圧とサーボ基
準電圧とが一致した状態となり火花放電が発生していな
いにもかかわらず、サーボ制御系においては最適な加工
状態にあると判断されてしまい、この状態から回避でき
なくなる。また、このような極間状態では電源内の内部
電流制限抵抗と間隙の比抵抗値とで供給電圧が分圧され
てしまい間隙に放電を生じさせるのに十分な電圧が加工
間隙に印加されなくなり、さらに、分圧された電圧値が
サーボ基準電圧値と一致してしまうと加工自体が行なわ
れなくなってしまう。
準電圧とが一致した状態となり火花放電が発生していな
いにもかかわらず、サーボ制御系においては最適な加工
状態にあると判断されてしまい、この状態から回避でき
なくなる。また、このような極間状態では電源内の内部
電流制限抵抗と間隙の比抵抗値とで供給電圧が分圧され
てしまい間隙に放電を生じさせるのに十分な電圧が加工
間隙に印加されなくなり、さらに、分圧された電圧値が
サーボ基準電圧値と一致してしまうと加工自体が行なわ
れなくなってしまう。
【００１１】図５から判るように、従来のサーボ検出装
置では（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の状態を区別することが
できず、サーボ制御がそのまま行なわれてしまい、した
がって、上述の不具合を生じるものである。
置では（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の状態を区別することが
できず、サーボ制御がそのまま行なわれてしまい、した
がって、上述の不具合を生じるものである。
【００１２】本発明の目的は、したがって、従来技術に
おける上述の問題点を解決することができる、改善され
た放電加工方法及び装置を提供することにある。
おける上述の問題点を解決することができる、改善され
た放電加工方法及び装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、図５に示した種々の状態に応じたサーボ制御を行な
う必要がある。そこで、本発明では、末期的電解状態の
特徴的な部分に着目し、火花放電とは異なる加工状態で
サーボ制御が行なわれている場合には、火花放電の発生
が可能となるような加工間隙長を得ることができるよう
に、サーボ基準値を変更するようにしたものである。
め、図５に示した種々の状態に応じたサーボ制御を行な
う必要がある。そこで、本発明では、末期的電解状態の
特徴的な部分に着目し、火花放電とは異なる加工状態で
サーボ制御が行なわれている場合には、火花放電の発生
が可能となるような加工間隙長を得ることができるよう
に、サーボ基準値を変更するようにしたものである。
【００１４】この技術的思想に基づく本発明の方法の特
徴は、水系加工液を用いて被加工物を放電加工する放電
加工方法において、上記披加工物と電極との間の放電加
工間隙に生じる加工間隙電圧に応答し無負荷待機時間と
所定時間内の間隙電圧を検出する検出工程と、前記検出
工程にて得られた検出結果に基づき無負荷待機中の電圧
のレベルを判断する工程と、前記間隙電圧の検出結果か
ら所定時間内における放電電圧より高い電圧の発生率を
求める工程と、前記無負荷待機時間が所定値以下でかつ
放電電圧より高い加工電圧の発生率から電解状態を判断
する工程と、前記電解状態が所定時間以上継続した際に
は加工間隙長を放電が発生する間隙長に変更制御する工
程とを有する点に有る。
徴は、水系加工液を用いて被加工物を放電加工する放電
加工方法において、上記披加工物と電極との間の放電加
工間隙に生じる加工間隙電圧に応答し無負荷待機時間と
所定時間内の間隙電圧を検出する検出工程と、前記検出
工程にて得られた検出結果に基づき無負荷待機中の電圧
のレベルを判断する工程と、前記間隙電圧の検出結果か
ら所定時間内における放電電圧より高い電圧の発生率を
求める工程と、前記無負荷待機時間が所定値以下でかつ
放電電圧より高い加工電圧の発生率から電解状態を判断
する工程と、前記電解状態が所定時間以上継続した際に
は加工間隙長を放電が発生する間隙長に変更制御する工
程とを有する点に有る。
【００１５】一方、本発明の装置の特徴は、水系加工液
を用いて被加工物を形彫放電加工するための放電加工装
置において、上記被加工物と加工用電極との間の放電加
工間隙に生じる加工間隙電圧に応答し放電待機時間及び
所定時間内の間隙平均電圧を検出する検出部と、該間隙
平均電圧と所要の加工パラメータとに基づいて平均加工
電圧を計算する第１計算手段と、上記放電待機時間から
平均放電待機時間を計算する第２計算手段と、上記平均
加工電圧と上記平均放電待機時間とに基づいて上記放電
加工間隙における上記水系加工液の電解状態を評価する
評価手段と、上記被加工物と上記加工用電極との間の相
対サーボ送り制御のためのサーボ基準電圧を該評価手段
における評価結果に従って調節するための調節手段とを
備えた点にある。
を用いて被加工物を形彫放電加工するための放電加工装
置において、上記被加工物と加工用電極との間の放電加
工間隙に生じる加工間隙電圧に応答し放電待機時間及び
所定時間内の間隙平均電圧を検出する検出部と、該間隙
平均電圧と所要の加工パラメータとに基づいて平均加工
電圧を計算する第１計算手段と、上記放電待機時間から
平均放電待機時間を計算する第２計算手段と、上記平均
加工電圧と上記平均放電待機時間とに基づいて上記放電
加工間隙における上記水系加工液の電解状態を評価する
評価手段と、上記被加工物と上記加工用電極との間の相
対サーボ送り制御のためのサーボ基準電圧を該評価手段
における評価結果に従って調節するための調節手段とを
備えた点にある。
【００１６】
【作用】加工間隙電圧から放電待機時間及び間隙平均電
圧が検出され、平均加工電圧と平均放電待機電圧とが計
算される。この計算結果に基づいて放電加工間隙におけ
る水系加工液の電解状態が評価される。加工用電極の相
対サーボ送り制御のためのサーボ基準電圧がその評価結
果に従って調節され、電解状態に応じた適切なサーボ送
りが行なわれる。
圧が検出され、平均加工電圧と平均放電待機電圧とが計
算される。この計算結果に基づいて放電加工間隙におけ
る水系加工液の電解状態が評価される。加工用電極の相
対サーボ送り制御のためのサーボ基準電圧がその評価結
果に従って調節され、電解状態に応じた適切なサーボ送
りが行なわれる。
【００１７】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
つき詳細に説明する。
つき詳細に説明する。
【００１８】図１は本発明による形彫放電加工装置の一
実施例を示す構成図である。図１において、１は披加工
物、２は加工用電極、３は直流電源、４は電源制限抵抗
器、５はスイッチングトランジスタで、後述の如くして
スイッチングトランジスタ５がオン、オフ制御されるこ
とにより被加工物１と加工用電極２との間の放電加工間
隙Ｇに加工用パルス電圧が印加される。被加工物１は水
系加工液６が満たされている加工タンク７内に配置され
ており、加工用電極２と披加工物１との間には、水系加
工液６を介して加工用の火花放電が発生する構成となっ
ている。
実施例を示す構成図である。図１において、１は披加工
物、２は加工用電極、３は直流電源、４は電源制限抵抗
器、５はスイッチングトランジスタで、後述の如くして
スイッチングトランジスタ５がオン、オフ制御されるこ
とにより被加工物１と加工用電極２との間の放電加工間
隙Ｇに加工用パルス電圧が印加される。被加工物１は水
系加工液６が満たされている加工タンク７内に配置され
ており、加工用電極２と披加工物１との間には、水系加
工液６を介して加工用の火花放電が発生する構成となっ
ている。
【００１９】加工用電極２の送りを与えるサーボモータ
８の送り動作及びスイッチングトランジスタ５のオン、
オフ動作を制御し、水系加工液６を介して放電加工間隙
Ｇに発生せしめられる火花放電を制御するため、総体的
に符号１０で示される制御部が設けられている。
８の送り動作及びスイッチングトランジスタ５のオン、
オフ動作を制御し、水系加工液６を介して放電加工間隙
Ｇに発生せしめられる火花放電を制御するため、総体的
に符号１０で示される制御部が設けられている。
【００２０】制御部１０において、１１は加工条件パラ
メータを入力する加工条件パラメータ入力部、１２はＣ
ＰＵ２１、処理手順、データ等を記憶するＲＡＭ２２、
ＲＯＭ２３及び入出力を制御する入出力コントロール
部、１３は被加工物１と加工用電極２との間に生じる電
圧に応答し放電加工間隙Ｇに生じる加工間隙電圧及び平
均加工電圧を検出する検出部、１４は加工条件パラメー
タの入力に基づいて放電パルスを制御し出力するパルス
コントロール部、１５は後述するようにして得られる電
解評価結果、加工条件パラメータ等を出力する操作指令
出力部、１６は被加工物１と加工用電極２との間の相対
サーボ送り制御をするサーボコントロール部、１７はサ
ーボコントロール部１６からの信号によりサーボモータ
を駆動するモータ駆動部であり、被加工物１と加工用電
極２との間の相対サーボ送りがサーボモータ８により行
なわれる。
メータを入力する加工条件パラメータ入力部、１２はＣ
ＰＵ２１、処理手順、データ等を記憶するＲＡＭ２２、
ＲＯＭ２３及び入出力を制御する入出力コントロール
部、１３は被加工物１と加工用電極２との間に生じる電
圧に応答し放電加工間隙Ｇに生じる加工間隙電圧及び平
均加工電圧を検出する検出部、１４は加工条件パラメー
タの入力に基づいて放電パルスを制御し出力するパルス
コントロール部、１５は後述するようにして得られる電
解評価結果、加工条件パラメータ等を出力する操作指令
出力部、１６は被加工物１と加工用電極２との間の相対
サーボ送り制御をするサーボコントロール部、１７はサ
ーボコントロール部１６からの信号によりサーボモータ
を駆動するモータ駆動部であり、被加工物１と加工用電
極２との間の相対サーボ送りがサーボモータ８により行
なわれる。
【００２１】検出部１３において検出された加工間隙電
圧を示すデータＧＶとパルスコントロール部１４より与
えられる放電パルス信号ＰＳとから平均放電待機時間が
計算部１８において計算される。操作指令出力部１５か
ら出力される加工条件パラメータＰＭの内容と検出部１
３によって検出された平均加工電圧を示すデータＫＶと
計算部１８において計算された平均放電待機時間を示す
データＷＴとは、加工間隙Ｇにおける水系加工液６の電
解状態を評価する電解評価部１９に与えられている。
圧を示すデータＧＶとパルスコントロール部１４より与
えられる放電パルス信号ＰＳとから平均放電待機時間が
計算部１８において計算される。操作指令出力部１５か
ら出力される加工条件パラメータＰＭの内容と検出部１
３によって検出された平均加工電圧を示すデータＫＶと
計算部１８において計算された平均放電待機時間を示す
データＷＴとは、加工間隙Ｇにおける水系加工液６の電
解状態を評価する電解評価部１９に与えられている。
【００２２】検出部１３は所定時間（例えば１０ｍｓｅ
ｃ）内の加工間隙電圧と平均加工電圧を検出するための
回路を有している。計算部１８では、パルスコントロー
ル部１４より与えられる放電パルス信号ＰＳから、所与
のサンプリング周期（例えば１０ｍｓｅｃ）内における
スイッチングトランジスタ５に対するゲートパルス数、
及び検出部１３からの加工間隙電圧を示すデータＧＶか
ら放電待機時間の積算数をカウントするカウンタを有
し、放電待機時間の積算数のカウンタ値からサンプリン
グ周期内の放電待機時間の総和を求め、ゲートパルス数
で除算し平均放電待機時間が算出される。
ｃ）内の加工間隙電圧と平均加工電圧を検出するための
回路を有している。計算部１８では、パルスコントロー
ル部１４より与えられる放電パルス信号ＰＳから、所与
のサンプリング周期（例えば１０ｍｓｅｃ）内における
スイッチングトランジスタ５に対するゲートパルス数、
及び検出部１３からの加工間隙電圧を示すデータＧＶか
ら放電待機時間の積算数をカウントするカウンタを有
し、放電待機時間の積算数のカウンタ値からサンプリン
グ周期内の放電待機時間の総和を求め、ゲートパルス数
で除算し平均放電待機時間が算出される。
【００２３】このことを図２に示す波形図に従って説明
する。（ａ）はパルスコントロール部１４からスイッチ
ングトランジスタ５に与えられるゲートパルスＧＰの波
形、（ｂ）はゲートパルスＧＰに応答してオン、オフさ
れるスイッチングトランジスタ５により加工間隙Ｇに与
えられる加工用パルス電圧により生じる間隙電圧Ｖの波
形である。ここで、τｗは待機時間、τｏｎは放電時
間、τｏｆｆは加工用パルスの印加停止時間を夫々示し
ている。（ｃ）はτｏｎの期間だけ高レベルとなる放電
期間信号ＡＬの波形で、この放電期間信号ＡＬは検出部
１３において作られる。（ｄ）は制御部１０に設けられ
ている図示しない基準パルス発生器からの基準クロック
ＣＬの波形であり、（ｅ）は計算部１８において基準ク
ロックＣＬを基に作られるサンプリングパルスＳＰの波
形、（ｆ）は、ゲートパルスＧＰ、放電期間信号ＡＬ、
及び基準クロックＣＬに応答し、各待機時間に相応する
基準クロックパルスを有している待機時間積算用パルス
ＡＰの波形である。
する。（ａ）はパルスコントロール部１４からスイッチ
ングトランジスタ５に与えられるゲートパルスＧＰの波
形、（ｂ）はゲートパルスＧＰに応答してオン、オフさ
れるスイッチングトランジスタ５により加工間隙Ｇに与
えられる加工用パルス電圧により生じる間隙電圧Ｖの波
形である。ここで、τｗは待機時間、τｏｎは放電時
間、τｏｆｆは加工用パルスの印加停止時間を夫々示し
ている。（ｃ）はτｏｎの期間だけ高レベルとなる放電
期間信号ＡＬの波形で、この放電期間信号ＡＬは検出部
１３において作られる。（ｄ）は制御部１０に設けられ
ている図示しない基準パルス発生器からの基準クロック
ＣＬの波形であり、（ｅ）は計算部１８において基準ク
ロックＣＬを基に作られるサンプリングパルスＳＰの波
形、（ｆ）は、ゲートパルスＧＰ、放電期間信号ＡＬ、
及び基準クロックＣＬに応答し、各待機時間に相応する
基準クロックパルスを有している待機時間積算用パルス
ＡＰの波形である。
【００２４】待機時間積算用パルスＡＰは、例えば、図
３に示すゲート回路を用いることにより容易に得ること
ができる。このようにして得られた待機時間積算用パル
スＡＰを、サンプリングパルスＳＰにより規定される１
サンプリング周期ＳＴの時間だけカウントすることによ
り、１サンプリング周期における待機時間の総和に応じ
たデータを得ることができる。
３に示すゲート回路を用いることにより容易に得ること
ができる。このようにして得られた待機時間積算用パル
スＡＰを、サンプリングパルスＳＰにより規定される１
サンプリング周期ＳＴの時間だけカウントすることによ
り、１サンプリング周期における待機時間の総和に応じ
たデータを得ることができる。
【００２５】図２の例で、例えば基準クロックの周波数
が１ＭＨｚであるとすると、１サンプリング周期内での
ゲート数が３であり、放電待機時間の総和が６（μｓｅ
ｃ）であるから、平均放電待機時間を示すデータＴＷの
内容は６／３＝２（μｓｅｃ）となる。
が１ＭＨｚであるとすると、１サンプリング周期内での
ゲート数が３であり、放電待機時間の総和が６（μｓｅ
ｃ）であるから、平均放電待機時間を示すデータＴＷの
内容は６／３＝２（μｓｅｃ）となる。
【００２６】電解評価部１９には、検出部１３から平均
加工電圧を示すデータＫＶ、計算部１９から平均放電待
機時間を示すデータＴＷ、加工条件パラメータ入力部１
１に入力されたスイッチングトランジスタ５のオン時間
ＯＮ及びオフ時間ＯＦＦ（図２参照）の設定のためのデ
ータＯＮ／ＯＦＦが入出力コントロール部１２及び操作
指令出力部１５を介して入力されている。電解評価部１
９ではこれらの入力データに基づいて電解評価、すなわ
ち、加工間隙Ｇにおいて生じている電解の度合いの評価
を行なう。
加工電圧を示すデータＫＶ、計算部１９から平均放電待
機時間を示すデータＴＷ、加工条件パラメータ入力部１
１に入力されたスイッチングトランジスタ５のオン時間
ＯＮ及びオフ時間ＯＦＦ（図２参照）の設定のためのデ
ータＯＮ／ＯＦＦが入出力コントロール部１２及び操作
指令出力部１５を介して入力されている。電解評価部１
９ではこれらの入力データに基づいて電解評価、すなわ
ち、加工間隙Ｇにおいて生じている電解の度合いの評価
を行なう。
【００２７】本実施例では、電解評価は３段階で行な
い、まず第１手段として電解波形の特徴である放電待機
時間τｗが所定値以下の状態であるか否かを判断する。
このため、計算部１８で算出した平均放電待機時間を所
定時間と比較し、所定時間以下ならば放電待機時間なし
と判断され、したがってこの場合には電解波形と判断さ
れる。但しこの所定時間は、次に述べる第２段階での評
価に誤差が生じない程度の時間に設定される。
い、まず第１手段として電解波形の特徴である放電待機
時間τｗが所定値以下の状態であるか否かを判断する。
このため、計算部１８で算出した平均放電待機時間を所
定時間と比較し、所定時間以下ならば放電待機時間なし
と判断され、したがってこの場合には電解波形と判断さ
れる。但しこの所定時間は、次に述べる第２段階での評
価に誤差が生じない程度の時間に設定される。
【００２８】本実施例では、この所定時間は１μｓｅｃ
に定められており、したがって、 ＴＷ＞１（μｓｅｃ） ・・・・（１） か否かの判別が第１段階の判別として適宜の手段で実行
される。
に定められており、したがって、 ＴＷ＞１（μｓｅｃ） ・・・・（１） か否かの判別が第１段階の判別として適宜の手段で実行
される。
【００２９】第１段階で電解波形であると判断された場
合、次に第２段階として、電解状態のもう１つの特徴で
ある、「電解電圧が放電電圧よりも高い」という事実に
基づいてその時の状態が電解状態であるか否かを判断す
る。このため、設定されたＯＮ時間Ａ、設定されたＯＦ
Ｆ時間Ｂ、休止時間中の間隙電圧Ｃ（実際に電解状態に
陥った時の電圧を調査してその値を使用する）、サンプ
リング周期ＴＳ内の平均加工電圧Ｄ、サンプリング周期
ＴＳ内のゲートパルス数Ｅ、サンプリング時間ＴＳをＦ
とすると、平均電解電圧ＶＭは、 ＶＭ＝［Ｆ×Ｄ−Ｂ×Ｃ×Ｅ−Ｃ×｛Ｆ−Ｅ×（Ａ＋Ｂ）｝］／（Ａ×Ｅ） ・・・（２） で示される。上式より求めた平均電解電圧ＶＭを所定電
圧（例えば５０Ｖ）と比較し、ＶＭが所定電圧以上なら
ば電解状態と判断する。
合、次に第２段階として、電解状態のもう１つの特徴で
ある、「電解電圧が放電電圧よりも高い」という事実に
基づいてその時の状態が電解状態であるか否かを判断す
る。このため、設定されたＯＮ時間Ａ、設定されたＯＦ
Ｆ時間Ｂ、休止時間中の間隙電圧Ｃ（実際に電解状態に
陥った時の電圧を調査してその値を使用する）、サンプ
リング周期ＴＳ内の平均加工電圧Ｄ、サンプリング周期
ＴＳ内のゲートパルス数Ｅ、サンプリング時間ＴＳをＦ
とすると、平均電解電圧ＶＭは、 ＶＭ＝［Ｆ×Ｄ−Ｂ×Ｃ×Ｅ−Ｃ×｛Ｆ−Ｅ×（Ａ＋Ｂ）｝］／（Ａ×Ｅ） ・・・（２） で示される。上式より求めた平均電解電圧ＶＭを所定電
圧（例えば５０Ｖ）と比較し、ＶＭが所定電圧以上なら
ば電解状態と判断する。
【００３０】但しサンプリング時間Ｆ内における１パル
スごとの時間Ａ内の電解電圧をサンプリングする回路
と、前記サンプリング時間Ｆ内におけるサンプリングデ
ータの総和を求めることにより平均電解電圧ＶＭを算出
する計算手段とを有している場合には、ＶＭの値は、サ
ンプリング時間Ｆ内におけるサンプリングデータの総和
を時間Ｆ内におけるサンプリング数で除した値として求
めることができる。
スごとの時間Ａ内の電解電圧をサンプリングする回路
と、前記サンプリング時間Ｆ内におけるサンプリングデ
ータの総和を求めることにより平均電解電圧ＶＭを算出
する計算手段とを有している場合には、ＶＭの値は、サ
ンプリング時間Ｆ内におけるサンプリングデータの総和
を時間Ｆ内におけるサンプリング数で除した値として求
めることができる。
【００３１】最後に、電解評価の第１段階、第２段階の
結果より、電解状態が一定時間（例えば３０ｓｅｃ）内
に発生する割合を求め、末期的電解状態か否かを評価す
る。このため、一定時間（例えば３０ｓｅｃ）内に第１
段階で電解波形でないと判断された回数をＸｎ、前記一
定時間内に第２段階で電解状態でないと判断された回数
をＹｎ、及び電解状態であると判断された回数をＺｎと
すると、下式 Ｚｎ／（Ｘｎ＋Ｙｎ＋Ｚｎ）≧０．７ ・・・・（３） により末期的電解状態であるか否かを判別する。
結果より、電解状態が一定時間（例えば３０ｓｅｃ）内
に発生する割合を求め、末期的電解状態か否かを評価す
る。このため、一定時間（例えば３０ｓｅｃ）内に第１
段階で電解波形でないと判断された回数をＸｎ、前記一
定時間内に第２段階で電解状態でないと判断された回数
をＹｎ、及び電解状態であると判断された回数をＺｎと
すると、下式 Ｚｎ／（Ｘｎ＋Ｙｎ＋Ｚｎ）≧０．７ ・・・・（３） により末期的電解状態であるか否かを判別する。
【００３２】この結果、極間の状態が末期的電解状態
（例えば一例として一定時間内の電解状態の割合が７０
％以上の場合）と評価されると極間の相対サーボ送りの
異常と判断され、入出力コントロール部１２を介して操
作指令出力部１５からサーボコントロール部１６にサー
ボ基準電圧を調節する信号が出力される。その信号に従
いモータ駆動部１７からの出力によりサーボモータ８を
駆動して極間の相対サーボ送り制御のためのサーボ基準
電圧を調節し加工を持続させる。
（例えば一例として一定時間内の電解状態の割合が７０
％以上の場合）と評価されると極間の相対サーボ送りの
異常と判断され、入出力コントロール部１２を介して操
作指令出力部１５からサーボコントロール部１６にサー
ボ基準電圧を調節する信号が出力される。その信号に従
いモータ駆動部１７からの出力によりサーボモータ８を
駆動して極間の相対サーボ送り制御のためのサーボ基準
電圧を調節し加工を持続させる。
【００３３】なお、例えば特開平４−１０１７２２号公
報の高速極性切り換え回路を有している場合は、前記操
作指令出力部１５から高速極性切り換え回路の駆動信号
を出力して加工を持続させてもよい。
報の高速極性切り換え回路を有している場合は、前記操
作指令出力部１５から高速極性切り換え回路の駆動信号
を出力して加工を持続させてもよい。
【００３４】制御部１０は、図１に示した構成のほか、
その一部をマイクロコンピュータシステムによって置き
換えて構成することができる。図４には、制御部１０の
一部を公知のマイクロコンピュータシステムに置き換え
た場合における、その一部の動作をまかなうための制御
プログラムのフローチャートが示されている。
その一部をマイクロコンピュータシステムによって置き
換えて構成することができる。図４には、制御部１０の
一部を公知のマイクロコンピュータシステムに置き換え
た場合における、その一部の動作をまかなうための制御
プログラムのフローチャートが示されている。
【００３５】以下、このフローチャートについて説明す
る。プログラムのスタートは、ステップ３１でサンプリ
ングが開始され、ステップ３２、３３で、間隙電圧及び
放電待機時間が検出される。ステップ３４ではサンプリ
ングが１０（ｍｓｅｃ）間行なわれたか否かが判別さ
れ、この判別結果がＹＥＳとなるとステップ３５でサン
プリングが停止される。
る。プログラムのスタートは、ステップ３１でサンプリ
ングが開始され、ステップ３２、３３で、間隙電圧及び
放電待機時間が検出される。ステップ３４ではサンプリ
ングが１０（ｍｓｅｃ）間行なわれたか否かが判別さ
れ、この判別結果がＹＥＳとなるとステップ３５でサン
プリングが停止される。
【００３６】次のステップ３６では平均的放電待機時間
が計算され、ステップ３７でτｗ＜１か否かが判別され
る。τｗ＜１でなければステップ４２に入り、放電波形
と判別された後、放電波形の数Ａｎ＋Ｂｎが計算され、
ステップ４４に入る。一方、τｗ≦１であると、ステッ
プ３８に入り、平均電解電圧ＶＭが計算され、ステップ
３９でＶＭが５０Ｖ以上であるか否かが判別される。Ｖ
Ｍ＜５０であるとステップ４２に入り、ＶＭ≧５０であ
るとステップ４０で電解波形であると判断され、ステッ
プ４１で電解波形の数Ｃｎが計算される。
が計算され、ステップ３７でτｗ＜１か否かが判別され
る。τｗ＜１でなければステップ４２に入り、放電波形
と判別された後、放電波形の数Ａｎ＋Ｂｎが計算され、
ステップ４４に入る。一方、τｗ≦１であると、ステッ
プ３８に入り、平均電解電圧ＶＭが計算され、ステップ
３９でＶＭが５０Ｖ以上であるか否かが判別される。Ｖ
Ｍ＜５０であるとステップ４２に入り、ＶＭ≧５０であ
るとステップ４０で電解波形であると判断され、ステッ
プ４１で電解波形の数Ｃｎが計算される。
【００３７】このようにして、電解又は放電波形の数が
計算されると、ステップ４４に入り、サンプリング積算
時間が３０（ｍｓｅｃ）を越えたか否かが判別される。
若し越えていなければステップ４５に入り、サンプリン
グが再開され、ステップ３２、３３に戻る。一方、サン
プリング積算時間が３０（ｍｓｅｃ）を越えていると、
ステップ４６に入る。
計算されると、ステップ４４に入り、サンプリング積算
時間が３０（ｍｓｅｃ）を越えたか否かが判別される。
若し越えていなければステップ４５に入り、サンプリン
グが再開され、ステップ３２、３３に戻る。一方、サン
プリング積算時間が３０（ｍｓｅｃ）を越えていると、
ステップ４６に入る。
【００３８】ここで、 Ｃｎ／（Ａｎ＋Ｂｎ＋Ｃｎ）≧０．７ ・・・・（４） か否かの判別が行なわれる。すなわち、電解波形の数が
全体の７０％以上になったか否かが判別される。この判
別結果がＹＥＳとなると、ステップ４７に入り、サーボ
基準電圧をより低くし、電解状態から放電状態への移行
を図ることになる。一方、ステップ４６の判別結果がＮ
Ｏであると、ステップ４８でサーボ基準電圧をサーボコ
ントロール部１６で計算された設定値のままとし、この
プログラムの実行が終了する。このように、本発明で
は、電解現象あるいはタール発生等により間隙比抵抗値
が低下した場合、サーボ基準電圧値を５から１０Ｖ下げ
ることにより、加工間隙長を放電が発生する値に変更さ
せて、加工を持続させることができる。
全体の７０％以上になったか否かが判別される。この判
別結果がＹＥＳとなると、ステップ４７に入り、サーボ
基準電圧をより低くし、電解状態から放電状態への移行
を図ることになる。一方、ステップ４６の判別結果がＮ
Ｏであると、ステップ４８でサーボ基準電圧をサーボコ
ントロール部１６で計算された設定値のままとし、この
プログラムの実行が終了する。このように、本発明で
は、電解現象あるいはタール発生等により間隙比抵抗値
が低下した場合、サーボ基準電圧値を５から１０Ｖ下げ
ることにより、加工間隙長を放電が発生する値に変更さ
せて、加工を持続させることができる。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、末期的電解状態の特徴
的な部分に着目し、火花放電とは異なる加工状態でサー
ボ制御が行なわれている場合には、加工間隙長を火花放
電の発生が可能な値となるようにサーボ基準値を変更す
るようにしたので、放電加工間隙に電解電流が流れるよ
うな加工状態となった場合にも、直ちにこれを解消する
ことができ、従来に比べ、加工能率を著しく改善するこ
とができる。
的な部分に着目し、火花放電とは異なる加工状態でサー
ボ制御が行なわれている場合には、加工間隙長を火花放
電の発生が可能な値となるようにサーボ基準値を変更す
るようにしたので、放電加工間隙に電解電流が流れるよ
うな加工状態となった場合にも、直ちにこれを解消する
ことができ、従来に比べ、加工能率を著しく改善するこ
とができる。
【図１】本発明による放電加工装置の一実施例を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図２】図１の装置の各部の信号の波形を示す波形図。
【図３】待機時間積算用パルスを得るための回路の一例
を示す回路図。
を示す回路図。
【図４】図１の制御部の一部の構成をマイクロコンピュ
ータに置き換える場合に使用される制御プログラムを示
すフローチャート。
ータに置き換える場合に使用される制御プログラムを示
すフローチャート。
【図５】放電加工間隙に生じる放電加工パルス波形がそ
の時の加工間隙状態に応じてどのように変化するのかを
説明するための波形図。
の時の加工間隙状態に応じてどのように変化するのかを
説明するための波形図。
１ 被加工物 ２ 加工用電極 ６ 水系加工液 Ｇ 放電加工間隙 １０ 制御部 １３ 検出部 １６ サーボコントロール部 １８ 計算部 １９ 電解評価部 ＧＶ、ＫＶ、ＷＴ データ ＰＭ 加工条件パラメータ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23H 1/02
Claims (2)
- 【請求項１】 水系加工液を用いて被加工物を放電加工
する放電加工方法において、 上記被加工物と電極との間の放電加工間隙に生じる加工
間隙電圧に応答し無負荷待機時間と所定時間内の間隙電
圧を検出する検出工程と、 前記検出工程にて得られた検出結果に基づき無負荷待機
中の電圧のレベルを判断する工程と、 前記間隙電圧の検出結果から所定時間内における放電電
圧より高い電圧の発生率を求める工程と、 前記無負荷待機時間が所定値以下でかつ放電電圧より高
い加工電圧の発生率から電解状態を判断する工程と、 前記電解状態が所定時間以上継続した際には加工間隙長
を放電が発生する間隙長に変更制御する工程とを有する
放電加工方法。 - 【請求項２】 水系加工液を用いて被加工物を形彫放電
加工するための放電加工装置において、 前記被加工物と加工用電極との間の放電加工間隙に生じ
る加工間隙電圧に応答し放電待機時間及び所定時間内の
間隙平均電圧を検出する検出部と、 該間隙平均電圧と所要の加工パラメータとに基づいて平
均加工電圧を計算する第１計算手段と、 前記放電待機時間から平均放電待機時間を計算する第２
計算手段と、 前記平均加工電圧と前記平均放電待機時間とに基づいて
前記放電加工間隙における前記水系加工液の電解状態を
評価する評価手段と、 前記被加工物と前記加工用電極との間の相対サーボ送り
制御のためのサーボ基準電圧を該評価手段における評価
結果に従って調節するための調節手段とを備えたことを
特徴とする放電加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08774993A JP3213116B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 放電加工方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08774993A JP3213116B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 放電加工方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06262435A JPH06262435A (ja) | 1994-09-20 |
| JP3213116B2 true JP3213116B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=13923589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08774993A Expired - Fee Related JP3213116B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 放電加工方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3213116B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI500466B (zh) * | 2012-09-25 | 2015-09-21 | Ind Tech Res Inst | 調變式放電加工控制裝置與方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4271047B2 (ja) * | 2004-01-26 | 2009-06-03 | 三菱電機株式会社 | 放電加工機の加工条件最適化方法 |
| DE112004002662B4 (de) * | 2004-01-29 | 2016-10-13 | Mitsubishi Denki K.K. | Elektrizitätsentladungsbearbeitungsvorrichtung |
| JP5021474B2 (ja) * | 2005-07-08 | 2012-09-05 | 三菱電機株式会社 | 放電加工装置及び放電加工方法 |
| US9346113B1 (en) * | 2015-03-19 | 2016-05-24 | Johnson Technology, Inc. | Electrical discharge machining integrated control system |
-
1993
- 1993-03-09 JP JP08774993A patent/JP3213116B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI500466B (zh) * | 2012-09-25 | 2015-09-21 | Ind Tech Res Inst | 調變式放電加工控制裝置與方法 |
| US9421626B2 (en) | 2012-09-25 | 2016-08-23 | Industrial Technology Research Institute | Apparatus and method for electrical discharge machining modulation control |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06262435A (ja) | 1994-09-20 |
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