JP5084650B2 - 形彫放電加工における揺動放電加工方法及び揺動放電加工装置 - Google Patents
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Description
前記加工深さ方向の送り込み位置が、予め設定した加工プログラムによる所定加工深さ方向の送り込み終了位置に達すると共に、側面方向の揺動拡大量が所定値に達すると、当該加工区間の加工を終了し、次いで加工深さ方向の送り長さと側面方向の揺動拡大量と電気的加工条件とを含む加工条件を、次段の加工工程の加工プログラムに設定してある加工条件に切り換えて加工する揺動放電加工方法において、前記加工条件が切換えられる加工深さ方向の送り込み終了の位置からその直前の所要領域に対し、被加工体の加工深さ方向と側面方向の放電加工クリアランス(寸法、形状精度)を、むらなく一定に、加工を設定加工プログラム通りに過不足なく精密に行なうことにより、前記加工条件が切換えられた後の加工に円滑に移行させることにある。
前記加工深さ方向の送り込み位置が、予め設定したNCプログラムによる所定加工深さ方向の送り込み終了位置に達すると共に、側面方向の揺動拡大量が所定値に達すると、当該加工工程の加工を終了し、次いで加工深さ方向の送り長さと側面方向の揺動拡大量と電気的加工条件とを含む加工条件を、次段の加工工程のNCプログラムに設定してある加工条件に切り換えて加工する揺動放電加工方法において、
所望加工工程の加工のNCプログラムに設定された加工深さ方向の送り込み終了位置から、予め選定した所定長さ手前の位置を設定し、この手前の位置から当該加工工程の前記送り込み終了位置までの加工送り込み長さと、当該加工工程の前記手前の位置における側面方向の揺動拡大の残りの揺動量とを、それぞれ、予め選定した分割数の微小の加工区間に分割し、
該微小の分割加工区間毎の加工深さ方向と揺動拡大方向の揺動による前記手前の位置からの揺動放電加工を、前記手前の位置までの加工の電気的加工条件を変更することなく、各微小の分割加工区間毎に加工の終了判定を行ないながら微小の加工区間の加工を順次に進行させ、当該加工のNCプログラムに設定された送り込み終了位置まで加工して加工の終了判定を行い、終了と判定されたとき次段の加工工程のNCプログラムの加工に切換え移行させる揺動放電加工方法とすることにより達成される。
前記加工深さ方向の送り込み位置が、予め設定したNCプログラムによる所定加工深さ方向の送り込み終了位置に達すると共に、側面方向の揺動拡大量が所定値に達すると、当該加工工程の加工を終了し、次いで加工深さ方向の送り長さと側面方向の揺動拡大量と電気的加工条件とを含む加工条件を、次段の加工工程のNCプログラムに設定してある加工条件に切り換えて加工する揺動放電加工装置において、
所望加工工程の加工のNCプログラムに設定された加工深さ方向の送り込み終了位置から、予め選定した所定微小長さ手前の位置までの間を分割送り加工区間として設定する分割送り加工区間の設定制御手段と、この分割送り加工区間を予め選定した分割数Nと、
前記手前の位置から当該加工工程の送り込み終了位置までの長さと、前記手前の位置における側面方向の揺動拡大の残りの揺動量を、前記分割数で分割した微小長さの加工送り量dとの積により形成する分割送り加工区間の形成制御手段と、
この分割送り加工区間の前記手前の位置側からの加工を、前記手前の位置までの加工の電気的加工条件を変更することなく、分割送り量毎に順次に加工させる分割送り加工の加工制御手段と、
を備えた揺動放電加工装置とすることにより達成される。
加工穴の深さ方向の態様としては、電極Eが、第2、第3、又は第4段階の加工が終了する各電極位置E2、E3、又はE4から予め設定した微小の所定長さ手前の位置にある状態、
従って、前述加工穴の深さ方向と直角方向の揺動拡大方向の態様としては、電極Eが、第2、第3、又は第4段階の加工が終了する電極位置E2、E3、又はE4から予め設定した微小の所定長さ手前の位置にある状態を示しているもので、
この所定の手前の位置に、一旦停止状態から、当該各加工の段階の前記加工終了位置までの微小の加工区間を、所望複数の、さらに微小の分割加工区間(図示実施例の場合、分割数N=4で、加工穴の深さ方向は長さ又は幅d、直角方向は幅s)に分割(通常等分分割)して、この微小の分割加工部毎に、加工穴の浅い方の部位から加工の終了判定を各微小の加工区間毎に行いながら順次に加工して行く態様を説明しようとするものである。
この手前の位置と当該加工工程の前記送り込み終了位置までの加工送り込み長さと、
当該加工工程の前記手前の位置における側面方向の揺動拡大の残りの揺動量とを、
それぞれ、予め選定した分割数の微小の加工区間に分割し、
該微小の分割加工区間毎の加工深さ方向と揺動拡大方向の移動による前記手前の位置からの揺動放電加工を、前記手前の位置までの加工の電気的加工条件を変更することなく、各微小の分割加工区間毎に加工の終了判定を行ないながら微小の加工区間の加工を順次に進行させ、
当該加工のNCプログラムに設定された前記送り込み終了位置まで順次に加工して加工の終了判定を行ない、終了と判定されたとき、次段のNCプログラムの加工工程の加工に切換え移行させるものである。
前記1つの加工区間を加工工程の開始位置から一気に加工して行く前半部分の加工と、特に電気的加工条件が切り換えられる前記送り込み終了位置から所定の長さ手前の位置の間の後半の最終部分の加工とに分け、この後半の最終部分の加工を本発明の手法によって加工を行なうものである。
予め選定した分割数をN,加工深さ方向の分割された、1つの微小の加工区間の深さ又は長さ(分割送り量と言う)をd:加工深さ方向の分割送り量で、1.0mmとか、1.1mmなどと言う加工する深さ又は長さの数値が設定されている。
加工深さ方向と直角方向の分割された1つの微小の拡大揺動量をs:揺動拡大量又は振幅の分割揺動量ステップで、0.1mmとか、0.15mmなどと言う加工する揺動拡大量の幅が設定される。
そうしてみると、加工深さ方向の加工目標位置である送り込み最終位置である2Bは、予め設定した前記手前の位置から、予め設定した所定長さ:dNの位置にあり、又揺動拡大の最終目標である最大揺動量はステップsNと言うことになる。
dn=dN−d×(N−n)
sn=sN−s×(N−S)
として表すことができる。
そして、前述図1は、前述分割数Nが、N=4の場合で、前述手前の位置で、切換え、又は必要に応じ一時停止した加工は、電気的加工条件を変更することなく、最初の加工が、ステップs1を使って、即ち、加工深さ方向の分割送り量d1はサーボ制御送りにより送り込み加工するのに対し、側面方向の分割揺動量ステップs1は前記サーボ送り制御の送りに同期して移動させて加工し、
d1までの加工が終わったら、次のステップs2を使ってd2まで加工すると言うように、微小の加工区間の複数個の分割揺動量の各領域d(=d2−d1=d3−d2=・・・・=dn−dn−1=・・・・)を順次に加工して行き、最終的に、ステップsNを使った分割送り量dNの加工が終わったら、加工は終了となる。
dn=D(=dN)−〔mddv×(N−n)〕
sn=STEP(=sN)−〔mdsv×(N−n)〕
で求められる。
次の加工で、d2までステップs2を使って加工した後、分割戻り点Rまで戻り、これを複数回繰り返す。最後の加工では、加工終了位置までSTEPを使って加工した後、その地点で加工が終了となる。そして、それぞれの分割部分の加工に於いて、加工作動は通常複数回又は必要な回数行い、加工の終了判定の検知、測定を行なうことが重要となる。
演算装置60は、加工開始位置が判っているので、現在移動量から現在位置を得ることができる(当該方法は安全であるので一般的である)。または、モータに付随して設けられる位置検出器からの位置検出信号が数値制御装置に入力して、現在位置データを得ることができる。
演算装置60は、加工開始位置が判っているので、現在位置から現在移動量を得ることができる。
分割数は加工目標位置まで到達するときの送り量を含むから、
加工工程の送り量50mmから30μm(10μm×3)減算した送り量49.970mm(49970μm)が、分割送り加工における第1番目の分割送り加工の開始位置(前記予め選定した所定長さ手前の位置)到達送り量であり、このときの位置が開始位置である(図1参照)。
同様に、第2番目の分割送り加工の加工送り量に対する加工開始位置到達送り量は49.980mm、第3番目の開始位置到達送り量は49.990mmである。
演算装置60は、NCプログラムの加工が、例えば、前述第5番目の揺動放電加工の加工工程の送り込み終了位置に到達したときは、同様に加工の終了判定のプロセスを実行して加工を終了させ、次段のNCプログラムのための移動指令を出力させる。
2、被加工体
2F、被加工体の表面
2D、加工穴(の側壁)
2B、加工穴の底面
N、分割数
d、加工深さ方向の微小の分割送り長さ
dn、分割変化量
s、加工深さ方向と直角方向側面の微小の分割揺動拡大振幅
sn、ステップ
10、内蔵記憶装置
20、外部記憶装置
30、記憶媒体読取装置
40、表示装置
50、入力装置
60、中央演算処理装置
70、一時記憶装置
80、出力装置
90、モータ制御装置
100、放電加工電源装置
Claims (11)
- 電極と被加工体とで形成される加工間隙に所要の加工電圧を間歇的に印加して放電を発生させ、前記電極と被加工体とを加工深さ方向と該加工深さ方向に垂直な加工穴の側面方向とに相対的に移動させて前記被加工体を加工するようにした形彫り放電加工であって、
前記加工深さ方向の送り込み位置が、予め設定したNCプログラムによる所定加工深さ方向の送り込み終了位置に達すると共に、側面方向の揺動拡大量が所定値に達すると、当該加工工程の加工を終了し、次いで加工深さ方向の送り長さと側面方向の揺動拡大量と電気的加工条件とを含む加工条件を、次段の加工工程のNCプログラムに設定してある加工条件に切り換えて加工する揺動放電加工方法において、
所望加工工程の加工のNCプログラムに設定された加工深さ方向の送り込み終了位置から、予め選定した所定長さ手前の位置を設定し、この手前の位置から当該加工工程の前記送り込み終了位置までの加工送り込み長さと、当該加工工程の前記手前の位置における側面方向の揺動拡大の残りの揺動量とを、それぞれ、予め選定した分割数の微小の加工区間に分割し、
該微小の分割加工区間毎の加工深さ方向と揺動拡大方向の揺動による前記手前の位置からの揺動放電加工を、前記手前の位置までの加工の電気的加工条件を変更することなく、各微小の分割加工区間毎に加工の終了判定を行ないながら微小の加工区間の加工を順次に進行させ、当該加工のNCプログラムに設定された送り込み終了位置まで加工して加工の終了判定を行い、終了と判定されたとき次段の加工工程のNCプログラムの加工に切換え移行させることを特徴とする揺動放電加工方法。 - 前記所望加工工程のNCプログラムによる加工深さ方向の加工が、前記手前の位置に達したとき加工の終了判定を行い、所定の終了状態を確認して後、前記分割された微小の加工区間の部分の、前記手前の位置からの順次の加工に移行させることを特徴とする請求項1に記載の揺動放電加工方法。
- 前記予め選定した分割数の微小の加工区間の分割が整数による等分割であるように調整されていることを特徴とする請求項1に記載の揺動放電加工方法。
- 前記加工の終了判定が、加工深さ方向と加工深さ方向と垂直な側面方向の電極と被加工体間の相対移動に伴う位置検出、または前記位置検出と電極被加工体間の所定基準位置に対する接触感知若しくはスパークアウト状態検知であることを特徴とする請求項1に記載の揺動放電加工方法。
- 前記加工の終了判定が、加工深さ方向の加工面及び/又は側面方向の拡大面に対するラジアル方向に領域分割された領域に対する順次の判定であることを特徴とする請求項4に記載の揺動放電加工方法。
- 前記分割数と分割微小の加工区間の長さである分割送り量とが、加工のNCプログラムから独立して制御装置により直接入力して設定できるものであることを特徴とする請求項1に記載の揺動放電加工方法。
- 前記微小の分割送り加工区間dに割り振られた分割送り量が、加工の種類・目的、電極・ワークの種類・材質組合せ、及び設定される又は形成される加工条件などによって予め決定されたものであることを特徴とする請求項1に記載の揺動放電加工方法。
- 前記手前の位置が、前記予め選定された分割送り加工の分割送り量dと、予め設定される分割数Nとの積によって決定するように構成されているものであることを特徴とする請求項1に記載の揺動放電加工方法。
- 電極と被加工体とで形成される加工間隙に所要の加工電圧を間歇的に印加して放電を発生させ、前記電極と被加工体とを加工深さ方向と該加工深さ方向に垂直な加工穴の側面方向とに相対的に移動させて前記被加工体を加工するようにした形彫り放電加工であって、
前記加工深さ方向の送り込み位置が、予め設定したNCプログラムによる所定加工深さ方向の送り込み終了位置に達すると共に、側面方向の揺動拡大量が所定値に達すると、当該加工工程の加工を終了し、次いで加工深さ方向の送り長さと側面方向の揺動拡大量と電気的加工条件とを含む加工条件を、次段の加工工程のNCプログラムに設定してある加工条件に切り換えて加工する揺動放電加工装置において、
所望加工工程の加工のNCプログラムに設定された加工深さ方向の送り込み終了位置から、予め選定した所定微小長さ手前の位置までの間を分割送り加工区間として設定する分割送り加工区間の設定制御手段と、
この分割送り加工区間を予め選定した分割数Nと、
前記手前の位置から当該加工工程の送り込み終了位置までの長さと、前記手前の位置における側面方向の揺動拡大の残りの揺動量を、前記分割数で分割した微小長さの加工送り量dとの積により形成する分割送り加工区間の形成制御手段と、
この分割送り加工区間の前記手前の位置側からの加工を、前記手前の位置までの加工の電気的加工条件を変更することなく、分割送り量毎に順次に加工させる分割送り加工の加工制御手段と、
を備えたことを特徴とする揺動放電加工装置。 - 前記分割送り加工の制御手段が、前記分割送り量毎の順次の加工作動を加工の終了判定を行ないながら進行させる加工終了判定の制御手段を有することを特徴とする請求項9に記載の揺動放電加工装置。
- 前記分割数と分割微小の加工区間の長さである分割送り量とが、加工のNCプログラムに対して独立して制御装置に入力設定可能に構成されているものであることを特徴とする請求項9に記載の揺動放電加工装置。
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