JP3781815B2 - 放電加工方法及びその装置 - Google Patents

放電加工方法及びその装置 Download PDF

Info

Publication number
JP3781815B2
JP3781815B2 JP35107195A JP35107195A JP3781815B2 JP 3781815 B2 JP3781815 B2 JP 3781815B2 JP 35107195 A JP35107195 A JP 35107195A JP 35107195 A JP35107195 A JP 35107195A JP 3781815 B2 JP3781815 B2 JP 3781815B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
machining
voltage
gap
feed
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP35107195A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09174334A (ja
Inventor
雄二 金子
享嘉 元矢
竜生 豊永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sodick Co Ltd
Original Assignee
Sodick Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sodick Co Ltd filed Critical Sodick Co Ltd
Priority to JP35107195A priority Critical patent/JP3781815B2/ja
Publication of JPH09174334A publication Critical patent/JPH09174334A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3781815B2 publication Critical patent/JP3781815B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、型彫り又は所定深さの盲孔又は袋孔及びその他任意の孔や孔側面等を加工する放電加工方法及びその装置に関し、荒中仕上げ等の各設定加工条件での加工終了時、特に最終仕上げ加工条件として或る同一加工条件が選択設定された際の加工に於て、加工送りの前進移動を阻止した後の当該設定加工条件での加工による電極先端の底面間隙長が何時も一定値となる加工が行なえるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】
斯種放電加工装置に於ては、或る一定の加工条件で加工を行なう場合の加工量の設定は、加工深さ、即ち通常加工電極の加工送り込み長さ又は先端位置を設定することにより行なっていた。所で上記或る一定の加工条件での加工が設定加工深さ(電極先端が設定深さ位置)に到達してそれを検出し、加工条件を次段の加工条件に切換えて次段の設定加工深さの加工に移行するような場合、当該切換前の設定加工条件での加工深さ所定に達していない等複数の加工孔ごとにばらつきがあると、次の加工条件での加工量にばらつきがあることになって、加工時間がばらつき加工効率を損なうことになる。そして、特に上記或る一定の加工条件が、その一連の複数工程の加工の最終の仕上げ等の加工条件で、加工が上記設定した加工深さに到達したらそれを検出して加工を終了させると言うような場合には、その加工孔の深さ寸法及び加工面粗度等が夫々所定値となっているかどうかの問題がある。即ち、加工電極を被加工体と微小加工間隙を介して相対向させ、前記加工間隙に加工液を介在させた状態で両者間に間歇的な電圧パルスを印加して放電を発生させ、前記対向方向に相対的な加工送りをサーボ制御により与える態様の放電加工には、可成の確度で推定可能な電極消耗の外に、加工の目的や加工の種類、設定加工条件、及び加工状態の良悪等により絶えず複雑に変化する加工間隙があり、前述の設定した加工深さには、最終的にはこの加工間隙長が含まれて計測されることになるものである。従って、前記の設定した加工深さに到達したことの検出は、過剰深さの加工となることのない安全度を見込んだ加工深さの設定により行ない、以後の加工深さの寸法出し、及び/若しくは加工面粗度出しの最終加工は、種々の工夫の下に行なわれているものである。
【0003】
例えば、特開昭52−86597号公報には、前記加工送りのサーボ制御信号を基準電圧と加工間隙の平均加工電圧との差電圧に基づく第1の調整信号Aをつくる装置を備えせしめたもので、所与の基準位置(前記設定した加工深さ)に到達した後、前記の電極の前進の関数として連続的に変化する第2の調整信号Bをつくるための装置を備え、前記第1の信号Aの変化に応答して電極と被加工体とが相互から離れることを許しながら前記の電極の前進を制御する前記の第1の調整信号Aの作用を漸増的に制限するように前記の第2の信号Bを前記の第1の信号Aに組合せた放電加工装置、即ち、前記基準位置を通り越して送られた量が大きい程、電極を前進させて送り込もうとする第1の調整信号Aの大きさを、より大きく打ち消す又はより大きく削減させる第2の調整信号Bを発生させて、電極の前進速度を順次に減少させ、基準位置を或る量だけ越え、それに対応する位置信号が、信号Aを造る測定回路の最大出力信号Uと釣り合う大きさに達すると電極の進みは阻止され、作業が終了すると言うものである。又この公報には、電極が基準位置に達すると電極が被加工体に向って進むことができないように構成した発明も開示している。
【0004】
しかして、該公報記載のものに於て、例えば、板状被加工体の板面に棒状電極を用いて、同一形状、寸法、深さ、及び加工面粗さの盲孔を、縦横に等間隔に等、次々と、夫々の孔を荒加工、中加工、及び仕上げ加工の3工程で加工して行く場合、前記各工程の加工を直流電流源Sの出力電圧V、パワースイッチ4とパルス発生器5によって加工間隙に供給される放電パルスの持続時間(ON)と放電電流振幅(IP)、及びサーボ制御ポテンショメータ8の基準電圧(SV)等の(その他主なものとして、放電パルス間休止時間(OFF)、電圧パルス印加極性(PL)、コンデンサ(C)、ジャンプのアップ信号(UP)、ジャンプ間加工時間(DN)、補助電源の設定(HP)、サーボスピード(S)、その他がある。)の値が、組み合せ設定可能な加工条件コード、例えばC100〜999、から選択設定するとして、上記の仕上げ加工に、例えばCxxxを選択設定したとすると、各孔の加工に際し電極の消耗に対する長さ、更には形状補償をし、或いはこの電極の消耗補償を各孔の加工の加工条件が切換わる毎に行なうようにすると、全部の孔が寸法及び面粗度ともに均一に仕上がるはずであるが、実際にはそんなに簡単には行かないのが実状である。
今日では、斯種放電加工機は数値制御及びコンピュータ制御等高度に自動制御化されて来て居り、前記の加工条件コードにより選択設定された加工条件中、特にサーボ制御の基準電圧(SV)等は、加工状態の安定のために加工中の加工状態検出信号により、自動的にしばしばコード表値から変更制御されることがある丈でなく、加工電極の加工面積や電極形状、及びノズル等を用いた加工液の噴流条件等により、他の加工条件は休止時間、ジャンプのパラメータ等の一部の被制御パラメータを除き選択加工コード表のまま変えることなく、加工状態安定のためにサーボ制御の基準電圧(SV)の設定を自動又は手動で切換えて加工を行なうことがあるからである。即ち、上記公報記載のものも、上記のサーボ制御の基準電圧は上述のような変更制御等を予定してポテンショメータ8によって得られるように構成されているのである。従って、上記公報記載のものによれば、多数ある孔の加工の或る加工工程の加工条件として、上記Cxxxが選択設定されていたとしても、孔によって同一加工条件による加工が設定した加工深さに到達したとき上記サーボ基準電圧(SV)が、他の孔の加工の際の基準電圧(SV0)と異なる基準電圧(SV1)で加工が行なわれていたとすると、前述第1の調整信号Aの値が、他の孔の信号A0と相違する訳であるから、之と比較される第2の調整信号Bも、他の孔の場合の信号と値が異なることになり、加工終了時の加工間隙長が異なり、孔によって当該同一加工条件での加工による加工孔の深さが異なると言うことになる。
【0005】
又、特公昭46−24960号公報には、上記仕上げ加工による加工深さが設定した加工深さに到達すると、それを検出して電極の送りをその位置でストップさせるものの、電圧パルス印加による放電を発生させ続け、その繰り返し放電の単位時間当りの繰返し数が、電極に加工を送りを与えて通常の加工を行なっていた時の80%以下、好ましくは放電の発生が少なくなる(所謂スパークアウト加工)まで放電を続けて当該加工工程での加工を終了する放電加工方法が開示されており、該スパークアウト加工方法を採用すると原理的には何れの加工孔も底面の加工間隙長が同一で、深さが同一となるはずであるが、該公報に記載のスパークアウト加工の工程に於ては、加工電極が停止したままでサーボ送り制御が行なわれていないので、スパークアウト加工の加工工程に移行する時の加工孔内の加工液の加工屑濃度の違い等の加工状態の良悪に関係するパラメータに違いがある場合には、加工孔の深さが均一に仕上がらず、同一の孔を多数加工する場合等には問題があった。
【0006】
又、本発明者等の従来技術として、加工深さが設定した加工深さに到達したのを検出して電極の前進移動を阻止した状態にして加工を継続するようにし、その時の平均加工電圧とサーボ基準電圧(SV)との偏差(差電圧)が或る所定の判別電圧以上となる時間が或る所定時間以上継続した時に当該加工工程での加工を終了させる方法を採ることにより、電極の形状がX方向とY方向で異なることから方向によって加工量が異なり底面の加工間隙が一定ならない場合などに、底面の加工間隙を一定に出来る効果があった。
しかし、この加工方法は平均加工電圧とサーボ基準電圧(SV)との差電圧を或る所定の判別電圧と比較する方式で、当該設定加工条件のサーボ基準電圧(SV)を判別データとして用いているため、加工状態の安定化のため等の理由で、上記サーボ基準電圧(SV)を切換え調整又は制御変更等し、そのまま加工を継続して加工を終了させるようにすると、サーボ基準電圧(SV)を切換え調整等をしなかった加工孔と底面の加工間隙、即ち加工孔の深さが相違する結果となるものである。そして、加工に際して、選択設定した加工条件コード中のサーボ基準電圧(SV)を切換え調整又は制御変更等の必要性が生ずるのは、電極の加工面積の大小、加工液の噴流条件、及び電極形状等が異なることによって加工状態が変化するからであって、通常加工状態を安定にするために上記サーボ基準電圧を調整、変更等して加工が行なわれることになる。勿論、加工間隙の短絡保護やアーク放電防止等のために休止時間(OFF)等の電圧パルス条件が、又加工間隙の加工屑排出又は濃度調整のためにジャンプ条件が、制御又は切換え調整されることはあるが、之等は仮りに加工条件コードの値から或る程度切換えられた値のままで加工を進行させたとしても、加工孔の仕上り寸法、特に底面の加工間隙の値には殊んど影響がないのである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の如き従来技術の問題点に鑑みて提案されたもので、放電加工の型彫り加工、又は所定深さの盲孔若しくは袋孔加工の各加工工程の加工、特に加工仕上げに於て、加工中に加工状態安定化のために加工条件中のサーボ基準電圧(SV)を調整、変更等した場合にも、設定加工位置迄の加工が終了した時の電極先端の底面間隙長が、当該設定の加工条件の場合は、何時も一定の所定値となるようにした放電加工方法、及びその装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明の放電加工方法は、被加工体に対し加工電極を微小間隙を介して相対向させ、前記間隙に加工液を介在させた状態で両者間に間歇的な電圧パルスを印加して放電を発生させ、前記対向方向に相対的に加工送りを与えると共に該加工送りの位置を検出しつつ加工する放電加工に於て、前記加工送り込み位置が所定の設定位置に達したのを検出して当該位置よりの加工電極の前進移動を阻止した状態にすると共に、サーボ基準電圧と間隙の平均加工電圧との差電圧により加工送りを制御しつつ加工を継続させるようにし、前記間隙の平均加工電圧が、間隙に間歇的な電圧パルスを供給する加工用電源の当該設定加工条件に於ける無負荷電圧値の少なくとも80%以上の値で、予め前記選択加工条件毎に、その無負荷電圧値に比例するように依拠して設定されている判別電圧値以上の時間が所定時間以上継続したとき当該加工条件での加工を終了させるようにしたことを特徴とする。
又、上記の目的を達成するための本発明の放電加工装置は、被加工体に対し加工電極を微小間隙を介して相対向させ、前記間隙に加工液を介在させた状態で両者間に間歇的な電圧パルスを印加して放電を発生させ、前記対向方向に近接開離のサーボ制御加工送りを設定されたサーボ基準電圧と加工間隙の平均加工電圧との比較により行なうと共に、該加工送りによる電極又は被加工体の送り位置を位置検出装置によって検出しつつ加工する放電加工装置に於て、前記の加工送り込みの位置が所定の設定位置以上に前進しないように前記送り位置検出装置が前記設定位置への到達を検出した信号により加工送り装置に前進阻止信号を供給する装置と、前記到達検出信号により当該設定加工条件での仕上げ加工工程に移行設定する制御装置と、当該加工工程の加工終了判別装置とから成り、前記の加工終了判別装置が、加工間隙の平均加工電圧検出装置と、当該加工工程の設定加工条件に於ける無負荷電圧値の少なくとも80%以上の値で、予め前記選択加工条件毎に、その無負荷電圧値に比例するように依拠した判別電圧を設定する装置と、前記検出平均加工電圧と前記判別電圧とを比較し、平均加工電圧が判別電圧以上となる時間が所定の設定時間以上継続するようになった時に加工終了判別信号を前記制御装置に出力して当該加工条件での加工を終了させる装置とから成ることを特徴とする。
【0009】
【作用】
本発明の放電加工方法に依れば、加工送り込み位置が所定位置に達した後の、加工送りの前進移動を阻止した状態での当該加工条件での仕上げ加工工程(スパークアウト加工)を、サーボ基準電圧と間隙の平均加工電圧との差電圧により加工送りを制御しつつ行なうようにすると共に、さらに加工終了判別装置を作動させ、該加工終了判別装置に於いて、前記間隙の平均加工電圧を、間隙に間歇的な電圧パルスを供給する加工用電源の当該設定加工条件に於ける無負荷電圧値の少なくとも80%以上の予め前記選択加工条件毎に所要の一定値に設定されている判別電圧値と対比させるようにし、前記継続させた加工に於ける前記間隙の平均加工電圧が、前記設定されている判別電圧値以上の時間が所定時間以上継続するようになったとき上記スパークアウト加工を終了させるようにしたので、或る加工条件を選択設定して所定設定位置まで加工した際の底面の加工間隙長が、何時も再現性高く一定に仕上がり、目的通りの加工をすることが出来る。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図示した実施例により説明すると、図1は本発明放電加工方法を実施する装置の一実施例のブロックダイアグラム説明図で、1は加工用電源及び加工液供給装置を含む放電加工機、2は放電加工用の数値制御及びコンピュータを含む制御装置、3は加工条件やデータを入力するキーボード等の入力装置、4は紙テープ、磁気テープ、フロッピィディスク、又はコンパクトディスク等の放電加工データやプログラムの外部記憶装置で、その他のCRT等の表示装置、プリント装置、バスラインを介する入出力装置及び回路等は省略してある。5は放電加工機1の図示しないカラムに保持された加工ヘッドのスピンドルにより、加工テーブル上の被加工体、又は電極に対し、電極又は被加工体を近接開離の送り制御をする直流又は交流サーボモータ、6は該サーボモータによる電極先端の送り位置(現在位置)を検出して検出信号を制御装置2に供給するエンコーダ等の送り又は現在位置等の送り位置検出装置、7は、前記サーボモータ5の回転速度を検出して検出信号を制御装置2に供給する指速発電機等の回転速度検出装置、8は前記サーボモータ5の駆動装置である。
【0011】
P4は、端子P3と共に電極被加工体とが加工液を介して相対向形成する放電加工間隙の検出端子で、前記駆動装置8にアップUP(電極上昇開離)信号とダウンDN(電極下降近接)信号とを造って供給する加工送り装置に間隙検出信号を供給する。9は端子P4から得られる放電加工間隙の適宜の検出分圧電圧を増幅して、サーボ制御用の平均加工電圧信号を出力する演算増幅器から成る反転増幅器、10は前記平均加工電圧をディジタル信号に変換するA/D変換器、11は前記検出した放電加工間隙の平均加工電圧のディジタル変換データAの大きさを前記制御装置から設定加工条件に応じて出力したサーボ基準電圧(SV)のデータBと比較判別して3つの判別信号を出力する比較回路、12は前記データBを保持して比較回路11に供給するラッチ回路、13及び14は夫々アンド論理回路で、前記データA、Bの比較の結果がサーボ基準電圧(SV)の方が大きい場合、前記駆動装置8にアップUP指令信号を出力するアンド回路13と、逆に加工間隙の平均加工電圧の方が大きい場合にダウンDN指令信号を出力するアンド回路14から成り、之等アンド論理回路13及び14は前記比較回路11が前記データA、Bが等しい一致信号を出力した時には、その一致信号の反転信号がノット回路15を介して入力することにより、アップUPすることもダウンDNすることも停止させられるように構成されている。アンド回路13、14に夫々入力するCK1は前記制御装置2より出力するサーボ送り速度のクロックパルス信号で、このクロックパルス信号CK1の入力のタイミングで、前記アップUP又はダウンDN信号パルスが出力する。又前記アンド回路13及び14の出力は、前記制御装置2から当該加工工程で加工する孔の深さのデータがロードされているアップ・ダウン・カウンタ16のカウントアップ端子とカウントダウン端子とに接続され、カウンタ16のカウント値は適宜のデコーダ等を介してナンド回路17に出力し、該ナンド回路17の出力は、加工孔の加工深さが所定の設定値に達したとき、即ち、送り装置による電極先端位置が送り込み設定位置に達した時、本発明のようなスパークアウト加工やタイマ加工に移行しない通常加工の際当該加工工程の加工を終了させる信号を出力する単安定マルチバイブレータ18、及び本発明に従い当該加工条件での仕上げ工程のスパークアウト加工に移行するが、電極先端位置を前記設定以上前進させないために、前記ダウンDNのアンド回路14をロックする前進阻止信号を供給するノット回路19、及び前記スパークアウト加工の加工終了判別信号をゲイトするアンド回路22に接続されている。前記単安定マルチバイブレータ18は、上述通常加工の場合に端子CLに制御装置2ら信号Hが入力して居り、ナンド回路17から、アップ・ダウン・カウンタ16にロードされていた加工孔の深さデータの加工が終了して、該深さデータが零となり信号が入力すると、該単安定マルチバイブレータ18は信号を出力し、該信号はオア回路20を介し、加工終了判別信号として制御装置2に供給されることになるが、上記端子CLに信号Lが入力している時は、ナンド回路17から上記加工終了信号が入力しても、単安定マルチバイブレータ18は信号を出力せず、当該加工条件での仕上げ加工工程のスパークアウト加工に移行することになる。尚、上述の場合、加工送り込み位置が所定の設定位置に達したことの検出は、アップ・ダウン・カウンタ16に制御装置2からロード設定されている加工深さ数値がダウン・カウントされて所定設定値に達する毎、又は深さ数値が零になった時にナンド回路17出力として得られているが、該出力を直接、又は位置検出装置6の出と組み合わせ、又は独立して利用することが可能なものである。
【0012】
21は、前記スパークアウト加工の加工終了判別信号をゲイトするアンド回路22を有する加工終了判別装置で、23は放電加工間隙の検出分圧電圧を増幅して平均加工電圧信号を出力する反転増幅器、24は前記平均加工電圧をディジタル信号に変換するA/変換器、25は前記ディジタル信号に変換した放電加工間隙の平均加工電圧のデータCの大きさを、前記制御装置から当該の設定加工条件中の加工電源無負荷電圧に依拠した当該設定加工条件に固有な一定の判別電圧のデータDと比較判別して2つの判別信号を出力する比較回路、26は前記データDを制御装置より供給されて保持し、前記比較回路25に供給するラッチ回路、22は前記電極の加工送り込み位置が所定の設定位置に達して更らなる前進移動が阻止されているナンド回路17信号が出力されている時にのみ有効で、前記電極がアンド回路13出力が生じて前記設定位置から少しでも後退した場合には論理作動を停止させられるアンド回路、CK2は、前記制御装置2より出力し前記アンド回路22に入力するサンプリングタイム用のクロックパルス信号で、前記比較回路25に於けるデータC、Dの大小比較で検出中の平均加工電圧のデータCが前記設定加工条件に固有な一定の判別電圧データDよりも大きいとき、前記アンド回路22にサンプリングチェック信号を出力させる。27は、前記アンド回路22のサンプリングチェックパルスをカウントし、前記比較回路25に於けるデータC、Dの大小比較で、判別電圧データDが検出平均加工電圧データCよりも大きいときカウント数がリセットされるカウンタ、28は前記カウンタ27のカウント数のデータEを、前記制御装置2からラッチ回路29を介して入力セットされる数データFと比較し、前記ナンド回路17が電極先端が後退することなく設定位置に在り続け、スパークアウト加工が継続して行なわれていると言う信号を出し続けていることを前提として、加工終了判別装置21の比較回路25が、検出平均加工電圧のデータCの方が、設定加工条件に固有な加工用電源の無負荷電圧に依拠した判別電圧のデータDよりも大きい状態を、前記カウント数のデータEが前記設定数のデータF以上となる迄の所定時間継続したとき、当該スパークアウト加工の終了判別信号を出力する比較回路で、該比較回路28出力信号は前記オア回路20を介して制御装置2に供給され、少なくとも当該加工孔等の加工終了制御作動が行なわれることになる。
【0013】
上記図1のブロックダイアグラム図は、加工送り装置廻り全てを示したものではないので、例えば加工の進直状況や加工済孔の深さ位置等により、放電加工条件が、荒加工から中加工、そして中加工から仕上げ加工等へ自動切換えによって移行する回路装置等は示してないが、図示の場合加工条件が所定の加工工程の加工条件、又は最終仕上げ加工条件で、加工間隙の検出平均加工電圧のデータAが設定サーボ基準電圧(SV)のデータBと同一及び以上と大きいと、アンド回路14の送り速度クロツクパルスCK1出力のタイミングで、アップ・ダウン・カウンタ16がダウンカウントされると共にサーボモータ5を所定ステップ量の送りを行なわせるようにドライバ回路8に指令信号を与え、該カウンタ16にロードされていた加工孔深さ位置に電極先端が達すると、前記カウンタ16にロードされていた加工孔の深さ位置データが零となり、之を読んでナンド回路17は信号を出力し、該信号はスパークアウト加工を行なう場合、前述のように単安定マルチバイブレータ18から制御装置2に加工終了判別信号を出力させず、該信号はノット回路19を介してアンド回路14に入力することにより、電極の前進移動を阻止した状態での当該加工工程の設定加工条件での加工(スパークアウト加工)に移行させると共に、当該加工工程の加工終了判別装置21に入力して、前記スパークアウト加工の加工終了判別を行なわせるものである。そして、この加工終了の判別を行なう第1の要素は、放電加工間隙から検出した平均加工電圧が、当該設定加工条件に固有な、即ち従来のように加工中に変更、調整等されることがあるサーボ基準電圧(SV)とは関係がない、加工用電源の無負荷電圧に依拠した所定の通常前記無負荷電圧の80%以上の値の判別電圧よりも高いことの確認であり、そして加工終了の判別を行なう第2の要素は前記検出した平均加工電圧の方が設定判別電圧よりも高い状態が、連続して所定の時間以上継続したことの確認なのである。このため、検出平均加工電圧のA/D変換データCが、設定判別電圧のデータDよりも大きいときクロックパルスCK2のタイミングでパルスを積算カウントとしたときのデータEが、設定数のデータFと比較することにより継続した所定時間を判別するデータとして出力するカウンタ27の積算カウント数は、データCよりデータDが大きい状態が現らわれると何時でも直ちにリセットされるようしている。尤も、カウンタ27をプリセットカウンタとしてアンド回路22出力によりダウンカウントさせ、プリセット数が零になった所で加工終了判別信号を出力させる等発明の精神を逸脱しない範囲で各部の変更構成が可能なこと明らかである。
【0014】
而して、制御装置2から、加工間隙の検出平均加工電圧と比較するために比較回路25に入力設定される当該加工中の設定加工条件に固有な加工用電源の無負荷電圧に依拠した所定の判別電圧であるが、図2に加工条件1〜4を記載した電極銅、被加工体鋼の場合の加工条件表に示すように、選択設定加工条件1〜4夫々で加工用電源の無負荷電圧に対し、判別電圧が無負荷電圧の80%の電圧値に設定されている例を示したものである。
【0015】
図3は、前記図2の表の加工条件を実現するための放電加工回路の例を示したもので、30は電極、31は被加工体、32はスイッチ33により必要に応じて使用される間隙コンデンサ、34は間隙並列抵抗、35は間隙電圧極性の切換器、36は最も普通で常用の休止時間を置いて間歇的な矩形波の加工用電圧パルスを生成供給するノーマル主電源回路で、通常無負荷電圧約90Vの一定電圧(必要に応じて90〜120V可変)の加工用直流電源36Aと、電流容量に応じて複数個が並列に接続される逆流防止ダイオード36B、電流制限抵抗36C、及びMOS−FETトランジスタ等の電子スイッチ素子36Dとの直列回路から成り、前記間歇的な加工用電圧パルスは、パルス制御装置37によるスイッチ素子36Dの制御により所望に生成供給される。即ち、パルス制御装置37の前記主電源回路36のスイッチ素子36Dの制御装置部分としては、スイッチ素子36Dを放電加工間隙の放電状態検出信号により変更制御する場合を除き、予め選択設定した一定のオン時間信号τONとオフ時間信号τOFFとを規則的に交互に繰り返して矩形波加工用電圧パルスを供給する場合と、スイッチ素子36Dのオン時間信号を放電間隙に電圧パルスの印加開始時より放電間隙で放電が開始するまでの該放電開始遅延期間の関数として増大する、即ち各放電パルスの放電持続時間を設定時間の一定値とするよう電圧パルス印加開始後放電間隙での放電開始時より前記オン時間信号の計測を開始し、計測完了によりスイッチ素子36Dをオとして以後オフ時間に移行し、オフ時間経過後次の電圧パルスを印加する作動を繰り返す如く制御するもの等がある。電極消耗の保には後者のパルス制御方式の方が有利である。
【0016】
上記以外に図示した電源回路は、上記主電源回路36に対し出力電圧は高いものの電流容量の小さい補助電源回路で38及び39は遮断回路等と呼ばれている第1及び第2の補助電源回路であって、両者に共通の電流制限抵抗389Cとスイッチ素子389Dとの直列回路が、前記主電源回路36の直流電源36Aと直列な、例えば電圧約40Vの直流電源38Aと逆流防止ダイオード38B及び電流制限抵抗38Cとの直列回路と切換スイッチ40によって接点40Aに接続されることにより前記第1の補助電源回路38が、そして同様に上記電流制限抵抗389Cと被制御スイッチ素子389Dとの直列回路が、例えば約280Vの直流電源39Aと逆流防止ダイオード39B及び電流制限抵抗39Cとの直列回路と切換スイッチ40によって接点40Bに接続されることにより前記第2の補助電源回路39が形成使用されることになる。そして、之等の補助電源回路38及び39は、スイッチ素子389Dに対するパルス制御装置37による制御により前記主電源回路36の加工用電圧パルスに同期又は先行した電圧パルスとして放電間隙に印加され、間隙での放電開始により主放電が開始されると適宜遮断される如く制御され、放電開始を促進させると共に仕上げ加工等の加工条件や電極被加工体材質及びその組合せ、或いは加工の目的等に依って加工間隙電圧検出によるサーボ制御で放電加工間隙を広く維持させて加工を安定に、そして加工をし易く等するものである。又、41は同期回路等と呼ばれている第3の補助電源回路で、前記第2の補助電源回路39の直流電源39Aを直流電源として共用し、逆流防止ダイオード41B、前記電流制限抵抗39Cよりも小さい抵抗値の電流制限抵抗41C、及びスイッチ素子41Dの直列回路が、使用に際して閉成されるスイッチ42を介して直列に接続して構成されている。この第3の補助電源回路41は、そのスイッチ素子41Dがパルス制御装置37により、通常主電源回路36のスイッチ素子36Dと同期してオン−オフ制御され、前記第1及び第2の補助電源回路38,39とほぼ同様な機能を果すものである。
而して、前述図2の加工条件表に於て、加工条件コードが条件1を選択した場合は、加工電源の無負荷電圧が90Vで、主加工電源回路36のみを使用して加工が行なわれる場合、又条件2の無負荷電圧125Vの場合は主加工電源回路36と切換スイッチ40の接点40A閉成により第1の補助電源回路38とが使用される場合、又条件3の無負荷電圧235Vの場合は主加工電源回路36と切換スイッチ40の接点40B閉成により第2の補助電源回路39とが使用される場合、そして条件4の無負荷電圧265Vの場合は、上記無負荷電圧236Vの場合に対し、スイッチ42を閉成して上記第3の補助電源回路41を同時に使用するように接続構成した場合であり、前記判別電圧は、加工条件コードによって選択された加工条件毎に、上述のようにサーボ基準電圧(SV)のように加工中に調整変更されることの無い一定の判別電圧として設定され、加工条件コードにより同一の加工条件を選択設定して加工を行なう限りに於ては、スパークアウト加工による底面間隙仕上げの結果が何時も同一となるものである。
【0017】
図4は、スパークアウト加工の実験例の説明用特性図で、電極を銅−タングステン合金(CuW)、被加工体を炭化タングステン焼結合金(WC−Co)とし、加工条件は無負荷電圧(V)120V、正極性、電圧パルス幅(ON)4μs、休止幅(OF)4μs、電流振幅(IP)20A、サーボ基準電圧(SV)21V、間隙コンデンサ(C)0.047μF、又加工終了判別装置21に於けるサンプリングタイム用クロックパルスCK2の周波数は30kHz、比較回路25に設定される判別電圧のデータDは96V、比較回路28に設定される判別のための継続時間に対応する数データFとしては、サンプリングタイム5秒に対応する150,000をセットして、(A)電極径が10mmφ、(B)電極径が20mmφ、及び(C)電極径が40mmφの加工面積が異なる場合に付きスパークアウト加工を行なった。上記図4の横軸は加工時間であり、前記サンプリングタイム(5秒)の回数を対数目盛りで目盛ってあり、縦軸は各サンプリングタイム毎に加工間隙の検出平均加工電圧が判別電圧以下であった回数を目盛ったもので、電極径が10mmφで加工面積が小さい場合(A)、スパークアウト加工の開始から約50秒余の加工時間で、検出平均加工電圧が設定判別電圧以下となるサンプリングタイムが無くなり、電極径が20mmφで普通の加工面積の場合(B)、加工時間約1000秒前後迄検出平均加工電圧が設定判別電圧以下となるサンプリングタイムの検知頻度が高かったのが、その後急激に検知頻度が低下して約1500秒後には検知されなくなり、又電極径が40mmφと加工面積がやや大きめのものの場合(C)、加工時間が約1500秒を過ぎる頃から上記検知頻度が徐々に下がり始めるものの、約6500秒後には検知されなくなって前記スパークアウト加工の終了時期が検知できていることが判かる。ここで、上記(A)、(B)、及び(C)のスパークアウト加工終了検知後、底面の加工間隙(スパークアウト加工開始の電極先端位置からの加工孔の深さ)を測定した所偏差は約5μm以内であった。そして之等の特性図に依れば、上記した加工時間の後、検出平均加工電圧が設定判別電圧以下となるサンプリングタイムが再び現らわれることは無いと認定しても良いので、上記のような設定及び加工条件で比較回路25に設定する判別電圧として当該設定加工条件の加工用電源の無負荷電圧に依拠した該無負荷電圧の80%以上の電圧値としたこと、及び比較回路28に設定するサンプリングタイム5秒に対応する数データFの数150,000は、夫々正鵠を得た値であったものと思惟される。
【0018】
以上本発明を図示した実施例に基づいて説明を加わえたが、当業者に依れば本発明の精神を逸脱しない範囲で各部に各種の変更を加わえて実施可能なこと明らかである。例えば、電極と被加工体とが相対向する通常鉛直方向の加工送り込み方向の底面放電加工間隙のスパークアウト加工の場合に限らず、前記対向方向と直角な水平面方向の並進移動による所謂側面の拡大加工の各加工工程及び仕上げ加工工程の際の放電加工間隙のスパークアウト加工に適用可能なことは言う迄もない。
【0019】
【発明の効果】
以上のように、本発明の放電加工方法に依れば、加工送り込み位置が所定設定位置に達した後の、加工送りの前進移動を阻止した状態での当該加工条件での仕上げ加工(スパークアウト加工工程)を、サーボ基準電圧と間隙の平均加工電圧との差電圧により加工送りを制御しつつ行なうようにすると共に、加工終了判別装置を作動させ、該加工終了判別装置に於いて、前記間隙の平均加工電圧を、間隙に間歇的な電圧パルスを供給する加工用電源の当該設定加工条件に於ける無負荷電圧の少なくとも80%以上の値で、予め前記選択加工条件毎に、その無負荷電圧値に比例するように依拠して設定されている判別電圧値と対比させるようにし、前記継続させた加工に於ける前記間隙の平均加工電圧が、前記設定されている判別電圧値以上である時間が所定時間以上継続するようになったときに上記スパークアウト加工を終了させるようにしたので、或る加工条件を選択設定した際の底面又は側面の加工間隙長が他の電極形状、電極面積、加工液の噴流、又はサーボ基準電圧(SV)等に影響されることなく、各設定加工条件での設定加工位置迄の加工がばらつきなく行われ、何時も再現性良く一定に仕上がり、目的通りの加工をすることができる。又、本発明の放電加工装置に依れば、送り位置検出装置が加工送り込み位置が所定の設定位置に到達したのを検出した時、加工送り装置に、それ以上の前進加工送りを阻止する信号を供給する装置と、前記到達検出信号により当該加工条件での仕上げ加工工程(スパークアウト加工工程)に移行設定させる制御装置と、該加工工程の加工終了判別装置とから成り、かつ前記の加工終了判別装置を、加工間隙の平均加工電圧検出装置と、当該加工工程の設定加工条件に於ける無負荷電圧値の少なくとも80%以上の値で、予め前記選択加工条件毎に、その無負荷電圧値に比例するように依拠した判別電圧を設定する装置と、前記検出平均加工電圧と判別電圧とを比較し、平均加工電圧が判別電圧以上となる時間が所定の設定時間以上継続するようになった時に当該加工工程の加工終了判別信号を前記制御装置に出力して当該加工条件での加工を終了させる装置とから構成したので、設定加工条件毎の加工が自動的に行なわれ、又そのスパークアウト加工の加工終了判別が設定加工条件に固有の基準に従って自動的に行なわれるから、熟練を要せず、かつ加工時間を長大化することなく、正確、確実に終らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明放電加工方法を実施する装置の一実施例のブロックダイアグラム説明図である。
【図2】放電加工の加工条件表の一部の部分図である。
【図3】放電加工回路の一具体例を示す回路図である。
【図4】本発明の実験例の説明用特性図である。
【符号の説明】
1 放電加工機
2 制御装置
3 入力装置
4 外部記憶装置
5 サーボモータ
6 送り位置検出装置
7 回転速度検出装置
8 モータ駆動装置
P4 放電加工間隙検出端子
9,23 反転増幅器
10,24 A/D変換器
11,25,28 比較回路
12,26,29 ラッチ回路
13,14,22 アンド回路
15,19 ノット回路
CK1 サーボ送り速度のクロックパルス
CK2 サンプリングタイム用クロックパルス
16 アップ・ダウン・カウンタ
17 ナンド回路
18 単安定マルチバイブレータ
20 オア回路
21 加工終了判別装置
27 カウンタ
30 電極
31 被加工体
32 間隙コンデンサ
33 スイッチ
34 間隙並列抵抗
35 極性切換器
36 主電源回路
38 第1の補助電源回路
39 第2の補助電源回路
41 第3の補助電源回路
37 パルス制御装置
36A,38A,39A 直流電源
36B,38B,39B,41B 逆流防止ダイオード
36C,38C,39C,41C,389C 電流制限抵抗
36D,38D,389D 電子スイッチ素子
40 切換スイッチ
40A,40B 接点
42 スイッチ

Claims (2)

  1. 被加工体に対し加工電極を微小間隙を介して相対向させ、前記間隙に加工液を介在させた状態で両者間に間歇的な電圧パルスを印加して放電を発生させ、前記対向方向に相対的に加工送りを与えると共に該加工送りの位置を検出しつつ加工する放電加工に於て、前記加工送り込み位置が所定の設定位置に達したのを検出して当該位置よりの加工電極の前進移動を阻止した状態にすると共に、サーボ基準電圧と間隙の平均加工電圧との差電圧により加工送りを制御しつつ加工を継続させるようにし、さらに加工終了判別装置を作動させ、該加工終了判別装置に於いて、前記間隙の平均加工電圧を、間隙に間歇的な電圧パルスを供給する加工用電源の当該設定加工条件に於ける無負荷電圧値の少なくとも80%以上の値で、予め前記選択加工条件毎に、その無負荷電圧値に比例するように依拠して設定されている判別電圧値と対比させるようにし、前記継続させた加工に於ける前記間隙の平均加工電圧が、前記設定されている判別電圧値以上の時間が所定時間以上継続したとき当該加工条件での加工を終了させるようにしたことを特徴とする放電加工方法。
  2. 被加工体に対し加工電極を微小間隙を介して相対向させ、前記間隙に加工液を介在させた状態で両者間に間歇的な電圧パルスを印加して放電を発生させ、前記対向方向に近接開離のサーボ制御加工送りを設定されたサーボ基準電圧と加工間隙の平均加工電圧との比較により行なうと共に、該加工送りによる電極又は被加工体の送り位置を位置検出装置によって検出しつつ加工する放電加工装置に於て、前記の加工送り込みの位置が所定の設定位置以上に前進しないように前記送り位置検出装置が前記設定位置への到達を検出した信号により加工送り装置に前進阻止信号を供給する装置と、前記到達検出信号により当該設定加工条件での仕上げ加工工程に移行設定する制御装置と、当該加工工程の加工終了判別装置とから成り、前記の加工終了判別装置が、加工間隙の平均加工電圧検出装置と、当該加工工程の設定加工条件に於ける無負荷電圧値の少なくとも80%以上の値で、予め前記選択加工条件毎に、その無負荷電圧値に比例するように依拠した判別電圧を設定する装置と、前記検出平均加工電圧と前記判別電圧とを比較し、平均加工電圧が判別電圧以上となる時間が所定の設定時間以上継続するようになった時に加工終了判別信号を前記制御装置に出力して当該加工条件での加工を終了させる装置とから成ることを特徴とする放電加工装置。
JP35107195A 1995-12-25 1995-12-25 放電加工方法及びその装置 Expired - Fee Related JP3781815B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35107195A JP3781815B2 (ja) 1995-12-25 1995-12-25 放電加工方法及びその装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35107195A JP3781815B2 (ja) 1995-12-25 1995-12-25 放電加工方法及びその装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09174334A JPH09174334A (ja) 1997-07-08
JP3781815B2 true JP3781815B2 (ja) 2006-05-31

Family

ID=18414850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35107195A Expired - Fee Related JP3781815B2 (ja) 1995-12-25 1995-12-25 放電加工方法及びその装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3781815B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011050186A2 (en) * 2009-10-21 2011-04-28 Perfect Point Edm Corporation Spark gap control for electro-discharge machining
CN115319212B (zh) * 2022-08-11 2024-08-30 北京市电加工研究所有限公司 电火花加工设备的控制电路、方法和电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09174334A (ja) 1997-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3808444B2 (ja) ワイヤ放電加工機の制御装置
US7638726B2 (en) Wire electric discharge machining apparatus and wire electric discharge machining method
JP4015148B2 (ja) ワイヤ放電加工機の制御装置
WO2010098424A1 (ja) 形彫放電加工用の電源装置
JP4605017B2 (ja) 放電加工装置及び放電加工方法
US3825714A (en) Method and apparatus for controlling the feed of an electrode-tool relative to a workpiece in electrical discharge machining
US4614854A (en) Wire EDM control circuit for rough and finished machining
US4221952A (en) Electric discharge machining method
JP3781815B2 (ja) 放電加工方法及びその装置
JPWO1993001018A1 (ja) ワイヤカット放電加工装置
GB2116751A (en) Electrode positioning method and apparatus for numerically controlled electrical discharge machining
EP0526089B1 (en) Electric discharge machining apparatus
JPS6227928B2 (ja)
GB2095426A (en) Electrical discharge machining
US5847351A (en) Electrode feeding apparatus for electric-discharge machining
JPH08215939A (ja) 電食プロセスの制御方法および装置
JP2756962B2 (ja) ワイヤ放電加工機の制御装置
JP3113305B2 (ja) 放電加工機
JPS63318210A (ja) 放電加工機の制御装置
JP3807189B2 (ja) 放電による追加工方法及び装置
JPWO1993001017A1 (ja) ワイヤカット放電加工装置
JP3557913B2 (ja) 放電加工装置
JP2587956B2 (ja) ワイヤ放電加工機の制御装置
JPH0523916A (ja) 放電加工装置
JPH0665444B2 (ja) 放電加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040706

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040727

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040924

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050329

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050527

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051108

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060307

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060308

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100317

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100317

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110317

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110317

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120317

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130317

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130317

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140317

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees