JPH0125656B2

JPH0125656B2 -

Info

Publication number: JPH0125656B2
Application number: JP55130166A
Authority: JP
Inventors: Tetsuro Ito
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1980-09-19
Filing date: 1980-09-19
Publication date: 1989-05-18
Also published as: JPS5754029A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、電極と被加工物との間に主加工方向
に沿つた主加工送りを与え、その後該主加工送り
に対し略垂直な方向に沿つて電極と被加工物の一
方を他方に対し略公転運動させる仕上加工送りを
与える放電加工装置に関する。

従来、放電加工装置において、電極が被加工物
に押し込まれる方向（主加工方向）に沿い電極と
被加工物に相対的な動きを与え、通常その方向に
対して上記電極と被加工物との距離が一定となる
ようにサーボをとりながら加工を行なつている。
ここで、通常放電加工においては、主加工の後、
同様な形状でかつ若干寸法の異なる複数の電極を
用いて仕上加工を行なつていた。これは、主加工
においては加工速度は高いが加工面が荒く、一方
仕上加工においては加工面は細かいが加工速度が
低く、また電極と被加工物との側面ギヤツプは仕
上加工の方が狭いことに起因している。そのため
一本の電極で主加工から仕上加工まで加工する目
的で次のような装置が提案されている。すなわ
ち、主加工が終了した後、電極あるいは被加工物
に通常の送り方向と垂直な要素をもつた動き、例
えば公転円運動を与え、見掛上寸法が大きい電極
を用いたと同様に、主加工に使用した電極と同一
の電極で仕上加工も行うものである。これは、例
えば第１図に示すようなもので、電極１０と被加
工物１２とを絶縁液中で対向させ、パルス電流供
給装置１４より供給されるパルス電流を加工間隙
に通電することにより、被加工物１２を加工す
る。その時、電極１０は、電圧差動回路１６、増
巾器１８からなるサーボ回路及び該回路の出力信
号により駆動される油圧サーボバルブ２０、油圧
シリンダ２２からなるサーボ機構により、被加工
物１２に対して押し込まれる主加工送り方向（Ｚ
軸方向）に、例えば加工間隙の電圧Vdが平均的
に基準値Vsと一致するように送り込まれ、主加
工が進行する。ここで最終所望深さより手し手前
に設定された深さまで主加工が終了した後、パル
ス電流供給装置１４の１パルスのエネルギーを小
さくなるように変更し、更に電極運動制御装置２
４により既知の方法でサーボモータ２６，２８を
動かし、これによりＸ−Ｙクロステーブル３０，
３２に連続した円運動を行なわせ仕上加工を行な
う。この場合、サーボモータ２６，２８には位相
がπ／２異なり、振巾は上記主加工と仕上加工の
側面ギヤツプの差の分に対応する電圧を有する正
弦波を加えればよい。そして、このように電極１
０と被加工物１２とを相対的に公転円運動させな
がら再度所望深さまで加工を行なう。この場合、
相対的な公転円運動の直径に当る寸法だけ電極１
０の直径が拡大されたのと等価な効果をもつた
め、先に行なつた主加工による荒い加工面は除去
されるというものである。ここで、この装置で第
２図に示すような楕円断面を有する電極１０を用
いて、それに対応する穴を被加工物１２上に加工
する場合に、公転円運動の軌跡の各部分に対して
被加工物１２の除去されるべき量は、電極１０が
大きな曲率半径を有している部分では小さな曲率
半径を有している部分に比べて非常に小さい。そ
のため、加工が進行するにつれて、その曲率半径
が大きい部分の加工された深さと、曲率半径の小
さな部分の加工された深さとが、第３図に示す様
に大きな差をもつてくる。従つて、このような装
置においては、深穴の加工になると、先に行なつ
た主加工による荒い加工面を充分取り去ることは
できないし、仕上加工の際の電極の到達する深さ
が、電極の形状により各部分毎に差ができるとい
う大きな欠点を有している。このため、上記欠点
を解決する目的で、次のように加工方法を採用す
る装置が提案されている。第４図はこの装置を説
明した図である。上記第２図に示したような加工
において、指摘の欠点の要因はＺ軸からみたＸ−
Ｙ平面上の取代の差異によることは明らかであ
り、これを解決するためには、Ｘ−Ｙクロステー
ブル３０，３２に与える円運動の半径を最初から
所定の取代に相当する量とせず、０から徐々に増
加させれば、いかに深い加工であつても、電極は
最初から最深位置にあり、この状態から拡大して
いくことになり、第３図に示したような状況は起
こりえない。すなわち、第４図に示す螺旋円は、
上記方法による電極１０と被加工物１２との相対
移動軌跡を示した図で、１周毎の取代増加量を公
転円運動の拡大値△Ｒとして示している。△Ｒを
きわめて小さくすれば、毎回当りの取代がきわめ
て小さくなり、加工エネルギに余裕が生じ均一な
加工がなされる。しかしながら余裕があるという
ことは加工能力以下で加工が進行することであ
り、当然のことながら加工時間は長くかかり、加
工能率は低下する。これを防ぐために△Ｒを大き
くすれば、取代が増すことになり、加工能力以上
の取代の場合には、やはり前述の第３図に示され
たような状況が発生して不具合である。更に、最
も不具合となることは、電極１０の消耗の問題で
ある。第５図はその一例を示したもので、深穴加
工のように少しでも公転半径の広げ方が大きい
と、第５図Ａに示す如く電極１０の側面で被加工
物１２との間に短絡が発生する。従来このような
短絡が生じると、第５図Ｂに示す如く電極１０は
主加工送りの方向、すなわちＺ軸方向に沿い上昇
し、短絡状態が解消した後、第５図Ｃに示す如く
電極１０は加工を行ないつつ降下してくる、この
とき、放電は電極１０の先端でなされるから、先
端ばかりで加工が行なわれることとなり、電極１
０の先端部は極部的に消耗し、この結果被加工物
１２の加工精度は極めて悪くなる。

本発明は、前述した従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、主加工に続いて行なわ
れる仕上加工を能率よく良好に行なうことがで
き、しかも仕上加工の途中で短絡等の加工悪化状
態が発生しても電極の極部消耗を防止しつつこの
短絡等を解消し、この短絡の解消時に公転半径が
増減を繰返しハンチング現象を発生することがな
く、加工精度を良好に保つことが可能な放電加工
装置を提供することにある。

この発明は、上記目的を達成するために、電極
と被加工物との間の加工間隙に加工液を介して通
電する手段と、上記電極と被加工物との間に主加工方向に沿つ
た主加工送りを行なう手段と、上記主加工送りに対して略垂直な平面に沿つて
上記加工間隙を放電可能状態に制御し電極と被加
工物の一方を他方に対し略公転運動させる仕上加
工送りを行なう手段と、有する放電加工装置において、上記電極−被加工物間の検出電圧から開離巾を
検出し上記仕切加工における上記電極の被加工物
に対する加工状態が加工可能状態にあるか加工不
可能状態にあるかあるいは加工悪化状態にあるか
を検出する判別装置と、上記加工間隙を減少する上記電極の公転半径の
拡大または縮小の速さが少なくとも２種設定され
上記判別装置が加工可能状態を検出すると小さい
方の設定値を選択し加工不可能状態を検出すると
大きい方の設定値を選択して出力する拡大・縮小
手段と、この拡大・縮小手段の出力を受け、その出力さ
れた拡大または縮小の速さに従つて電極の公転半
径を次第に拡大または縮小させる指令を出す公転
経路決定手段と、所定の時間以上上記判別装置が加工悪化状態を
検出しつづけている場合を検出して上記公転経路
決定手段に対し、上記電極の公転半径を停止して
上記主加工送りと略垂直な面に沿つて加工間隙を
増大する方向に公転半径を急速に縮小または拡大
させる指令を与える時限検出手段とを備え、さらにこの時限検出手段はヒステリシス特性を
有していることを特徴とするものである。

次に、本発明の好適な実施例を、図面に基づき
説明する。なお、前述した従来装置と対応する箇
所には同一符号を付しその説明は省略する。

第６図には、本発明の放電加工装置の実施例が
示されている。

ここにおいて、電極運動制御装置２４からの信
号により、サーボモータ２６，２８を駆動するこ
とにより、Ｘ−Ｙクロステーブル３０，３２を動
作させ、電極１０と被加工物１２との間に相対的
に公転円運動を与えることは、第１図に示す従来
装置と同様である。３４は差動トランスである。
この差動トランス３４は、そのコイル部分が機械
の固定側に固定され、その可動鉄心が電極１０と
同様な動きをするよう構成され、電極１０の高
さ、すなわちＺ軸方向の位置が検出される。ま
た、３６は、例えば特公昭53−32112号公報の第
１図１２とよく似た比較選択回路である。この回
路３６は、極間電圧V_dと基準電圧V_sの差電圧V_d
−V_sと差動トランス３４の出力とのうち低い方
を優先的に選択し、上記差電圧V_d−V_sがプラス
のときはその電圧をダイオード３６ａを介して増
巾器３７に印加し、上記差電圧V_d−V_sがマイナ
スのときにはその電圧を抵抗３６ｂを介して増巾
器３７に印加する。ここにおいて、上記差電圧
V_d−V_sがマイナスとなるのは短絡等により電圧
V_dが低下した場合に限られるので、基準電圧V_s
を適当に設定して上記差電圧V_d−V_sのマイナス
分を低く抑える。このようにして、通常の加工状
態においては電極１０は所定の速度に制御されつ
つ下降し、短絡等が生じた場合には極めてゆつく
りとした速度で電極１０は上昇する。

ここで、比較選択回路３６の動作は、上記特公
昭53−32112号公報中に詳述してある如く、機械
の固定側に固定された差動トランス３４のコイル
部の位置をあらかじめ設定しておけば、電極１０
がその設定位置より上にある場合には加工間隙で
の電圧V_dと基準電圧V_sとの差電圧V_d−V_sに従い
電極１０の位置は制御され、また電極１０が上記
設定位置まで下降すると差動トランス３４の出力
が優先的に選択されることとなり、サーボバルブ
２０と油圧シリンダ２２からなるサーボ機構によ
つてその位置以下には電極１０が降下しないよう
に制御される。

第７図は、Ｘ−Ｙクロステーブル３０，３２の
制御装置２４の説明図である。ここにおいて、４
０は２相発振器であり、90゜位相の異なる正弦波
e_x、e_yを出力している。４２は極間電圧検出信号
V_a′に基づいて上記e_x、e_yの出力を制御し、所望
の偏芯半径に相当する電圧E_x、E_yを取り出すた
めの制御回路である。該E_x、E_yの電圧は加算点
４４，４６にそれぞれ印加され、この加算点出力
はモータ駆動増巾器４７，４８で増巾され、Ｘ、
Ｙ軸モータ２６，２８を動かす。Ｘ−Ｙクロステ
ーブル３０，３２には直線ポテンジヨメータR_X、
R_Yがはられており、電極１０のＸ−Ｙ平面にお
ける位置検出に用いられている。上記直線ポテン
ジヨメータR_X、R_Yの出力電圧は、前述の加算点
４４，４６にフイードバツクされるので、加算点
４４，４６の出力電圧が０になるまでモータ２
６，２８が動き、テーブル位置は前記制御回路４
２の出力EX、EYに等しくなるように制御され
る。

第８図は、前記２相発振器４０の詳細説明図で
ある。この２相発振器４０は、オペアンプQ₁、
抵抗Ｒ、コンデンサＣで構成される積分回路と、
オペアンプQ₂、抵抗Ｒ、コンデンサＣ、電圧制
限用ツエナダイオードZD１，ZD２で構成される
制限反転積分器とを、次の微分方程式を与えるフ
イードバツクループの中でカスケード接続して形
成されている。

RCｄ／dte_X＝e_Y ……(1) RCｄ／dte_Y＝−e_X ……(2) そして、該回路において時定数R₁C₁は故意に
RCより大きく設定され、回路を若干不安定にし
ている。また、電圧制限用ツエナダイオードZD
１，ZD２はe_X、e_Yの波形が歪むことを防止して
振巾を安定化する。そして、このようにして得ら
れる２つの出力e_X、e_Yは90゜位相が異なり、次式
で表わされる。

e_X＝Esint／RC ……(3) e_Y＝Ecost／RC ……(4) ここにおいて、Ｅは電圧制限用ツエナダイオー
ドZD１，ZD２の電圧である。また、該回路には
周波数の設定のため、抵抗Ｒの両端に外付の端子
が設けられ、この外付端子に外部抵抗５０，５２
が接続されている。そして、この外部抵抗５０，
５２の抵抗値を設整することにより、外部から周
波数制御を行うことができる。

第９図は、制御回路４２の詳細説明図である。
一般に、電極１０と被加工物１２との間で順調に
放電加工が行なわれている間は、極間電圧検出信
号V_d′は一定の範囲内にある。そして、放電間隙
の開離巾が増大するにつれ上記信号V_d′は大きく
なり、放電間隙の開離巾が一定以上になると良好
な放電が不可能な状態となる。このときの検出信
号を加工可能電圧V₁と規定する。また、放電加
工の途中で短絡が生ずると、上記検出信号V_d′は
低下し一定値以下となる。このときの検出信号を
短絡検出電圧V₂と規定する。すると、上記加工
可能電圧V₁と短絡検出電圧V₂とをあらかじめ設
定しておき、これと検出信号V_d′とを比較するこ
とにより、放電加工が適正になされているか否か
を判別することができる。まず、検出信号V_d′は
コンパレータ６０において加工可能電圧V₁と比
較され、電圧V₁よりも検出信号V_d′が大きければ
電極１０と被加工物１２との間隙長は放電がなさ
れない程度まで広がつている加工不可状態と判別
される。そしてコンパレータ６０は論理レベル
“０”を出力し、ANDゲート６２のゲートは閉
じられ、反転器６４を介して接続されたANDゲ
ート６６は開かれる。これらANDゲート６２，
６６には、発振器６８による一定時間毎のクロツ
クパルスCPあるいは前記２相発振器４０の出力
の発振周期に同期したクロツクパルスCPがAND
ゲート６９を介して印加されており、このため加
工不可能状態の時は第１のカウンタ７０の加算入
力端子にこのクロツクパルスCPがORゲート７２
を介して入力される。また、検出信号V_d′が加工
可能電圧V₁より低い時、間隙長は充分に放電し
得る距離であり、加工可能状態と判断される。こ
のとき、コンパレータ６０は論理レベル“１”を
出力し、ANDゲート６２は開き、第２のカウン
タ７４の加算入力端子にクロツクパルスCPが入
力される。これらカウンタ７０，７４はカスケー
ドに接続されており、カウンタ７４でカウントさ
れた出力がカウンタ７０で更にカウントされる。

また、検出信号V_d′はコンパレータ７６におい
て短絡検出電圧V₂と比較される。そして、検出
信号V_d′が短絡検出電圧V₂により低下すると、短
絡現象等の加工悪化状態が生じたと判別され、コ
ンパレータ７６は論理レベル“０”を出力し、
ANDゲート６２，６６を閉じるとともに、反転
器７６ａを介してANDゲート７６ｂを開く、こ
のANDゲート７６ｂには前述したと同様なクロ
ツクパルスCPがANDゲート６９を介し印加され
ており、このため加工悪化状態にあるときには、
このクロツクパルスがこのANDゲートを介して
第２のカウンタ７０の減算入力端子に入力され
る。このようにして、電極１０が被加工物１２に
対し加工可能状態にあるか否かを判別するととも
に加工状態が悪化しているか否かをも判別する判
別装置が構成される。なお、上記回路構成でも明
らかな如く、加工可能状態にあるときにはAND
ゲート６２のみが開かれ、第１および第２のカウ
ンタ７０，７４の出力はクロツクパルスCP1つに
対して、１単位づつカウントアツプされていく。
また加工不可能状態にあるときにはANDゲート
６６のみが開かれ、７０，７４の出力はクロツク
パルスCP1つに対して４単位づつカウントアツプ
されていく。また、加工悪化状態にあるときに
は、ANDゲート７６ｂのみが開かれカウンタ７
０，７４の出力は、クロツクパルスCP1つに対応
して４単位ずつカウントダウンされていく。

即ち、発振器６８によるクロツクパルスCPに
応じて所定単位づつカウントアツプ又はダウンさ
れ、電極１０の公転半径の拡大または縮小の速さ
が決まることになり、２相発振器４０の出力の発
振周期に同期したクロツクパルスCPの場合は、
電極１０の公転半径の拡大値または縮小値が決ま
ることになる。

また、上記カウンタ７０，７４の出力は、乗算
型DAコンバータ７８Ｘ，７８Ｙに入力され、前
記２相発振器４０の出力e_X、e_Yの値とカウンタ７
０，７４の計数値との乗算が行なわれ、その乗算
値のアナログ量がE_X、E_Yとして出力される。こ
のような乗算型DAコンバータとしては、米国ア
ナログデバイス社のAD7520などが公知である。
以上の構成によつて、乗算型ADコンバータ７８
Ｘ，７８Ｙの出力E_X、E_Yのピーク値は、加工可
能状態においてクロツクパルスCPの入力に応じ
１単位ずつわずかに増加し、また加工間隙が広く
加工不可能状態においてはクロツクパルスCPの
入力に応じ４単位ずつ増加する。また、短絡等の
加工悪化状態が検出された場合には、上記出力
EX、E_Yのピーク値は、クロツクパルスCPの入力
に応じ４単位ずつ減少する。

また、検出信号V_d′の低い状態が、抵抗８０お
よびコンデンサ８２で構成される一次遅れ時定数
より長く続く場合には、コンパレータ７６は論理
レベル“０”を出力し続けるため、コンデンサ８
２の電荷は抵抗８０を介して放電され、コンデン
サ８２のチヤージ電圧は基準電圧V₃より低下す
る。これにより、コンパレータ８４は論理レベル
“０”を出力し、ANDゲート６９のゲートを閉
じて、発振器６８のクロツクパルスCPをカウン
タ７０，７４に送らなくすると同時に、アナログ
スイツチ８６をオフ状態にする。DAコンバータ
７８Ｘ，７８Ｙの入力端は抵抗８８，９０を介し
て０ボルトに接続されているため、上記アナログ
スイツチ８６のオフとともにDAコンバータ７８
Ｘ，７８Ｙの出力E_X，E_Yは０となり、電極１０
の公転円運動は停止され、加工間隙を増大する方
向に公転半径は急速に０に収束する。これらによ
り時限検出手段が構成される。また、コンパレー
タ８４にはヒステリシス特性を有するものを用い
ているため、極間電圧V_dが上昇してもすぐに半
径がもとに戻ることはなく、公転半径が増減する
ハンチング現象の発生はない。このようにして、
電極１０の公転円運動の制御を行なう運動経路決
定装置が構成される。

本発明の実施例は以上の構成からなり、以下に
その作用を、電極１０を用いて被加工物１２に穴
を加工する場合を例に取り説明する。

まず、電極１０が所定の加工位置において、被
加工物１２に向け垂直に下降するよう、油圧サー
ボバルブ２０および油圧シリンダ２２からなるサ
ーボ機構が駆動され主加工送りが開始される。こ
こにおいて、サーボ機構は、電極１０と被加工物
１２との間の加工電圧V_dが常に良好な放電加工
を行ないうる範囲内にあるよう次のように制御さ
れる。まず、加工電圧V_dが低下して短絡等の危
険があるときには、当然に比較選択回路３６に入
力される電圧V_dも低下し、この回路３６および
増巾器１８を介して油圧サーボバルブ２０に入力
される電圧V_d−V_sも低下する。これにより、電
極１０の下降速度は減少し、電極１０と被加工物
１２との加工間隙は広くなり、良好な放電加工が
行なわれる程度にまで制御される。そして、短絡
等の危険が解消されると、電圧V_dも上昇し適正
に放電加工を行ない得る値に復帰するため、電極
１０の下降速度は増加する。また、何らかの原因
で加工間隙が広くなりすぎ放電不能となつた場合
には、加工電圧V_dが上昇し、油圧サーボバルブ
２０に入力される電圧V_d−V_sは増加する。これ
により、電極１０の下降速度は早められ、上記加
工間隙は良好な放電加工を開始する程度にまでせ
められるよう制御される。そして、良好な放電加
工が開始されると、加工電圧V_dは低下し、電極
１０の下降速度は減少する。このようにして、電
極１０と被加工物１２との加工間隙は常に最適の
状態に維持されつつ放電加工は進行する。そし
て、電極１０が一定の深さに達すると、差動トラ
ンス３４がこれを検出する。すると、差動トラン
ス３４の出力は、前記V_d−V_sの値を下まわり、
比較選択回路３６はこの差動トランス３４の出力
を選択する。これにより、増巾器１８を介してサ
ーボバルブ２０に与えられる入力は０となり、電
極１０の下降は停止される。以上により主加工工
程は終了する。

そして、この主加工工程の終了と同時に、パス
ス電流供給装置１４の１パルス当りのエネルギを
小さく制御し、電極運動制御装置２４によりＸ−
Ｙクロステーブル３０，３２に連続した公転円運
動を与える仕上加工送りが開始される。ここにお
いて、Ｘ−Ｙクロステーブル３０，３２に与えら
れる公転円運動は前記主加工送りに対し略垂直な
平面に沿つて行なわれ、その半径は、第４図に示
す如く０から徐々に△Ｒづつ増加していくよう制
御される。そして、この増加量△Ｒは、装置の加
工能力の範囲内でかつその加工能率が最大となる
よう制御される。

まず、２相発振器４０から90゜位相が異なる正
弦波e_X、e_Yが出力される。この出力e_X、e_Yは制御
回路４２の乗算型DAコンバータ７８Ｘ，７８Ｙ
においてカウンタ７０，７４の出力と乗算され、
サーボモータ２６，２８の駆動電圧E_X、E_Yとし
て出力される。そして、この出力EX、E_Yの電圧
ピーク値によりＸ−Ｙクロステーブル３０，３２
の公転円運動の半径、すなわち電極１０の被加工
物１２に対する公転円運動の半径が与えられる。

ここにおいて、上記公転円運動の半径は次のよ
うに漸次増加していく。まず、仕上加工の開始時
にあつては、カウンタ７０，７４の出力は０であ
るため、乗算型DAコンバータ７８Ｘ，７８Ｙの
出力E_Y、E_Yも０である。従つて、公転円運動は
半径が０の地点から開始される。そして、加工電
圧検出信号V_d′が、V₁＞V_d′＞V₂の範囲にあると
きには、放電加工が良好に行なわれている加工可
能状態にあるとコンパレータ６０，７６で判断さ
れる。そして、コンパレータ６０，７６はともに
論理レベル“１”を出力し、ANDゲート６２は
開かれ、このANDゲート６２を介してカウンタ
７４，７０はクロツクパルスCPのカウントを開
始する。すると、乗算型ADコンバレータ７８
Ｘ，７８Ｙは、カウンタ７０，７４に入力される
クロツクパルスCPに応じ、１単位ずつEX、EY
のピーク値を増加させ、公転円運動の半径も漸次
△R₁ずつ増加する。

また、加工電圧検出信号V_d′が、V_d′＞V₁の範
囲にあるときには、加工間隙が広すぎ放電が良好
に行なわれていない加工不可能状態にあるとコン
パレータ６０で判断される。そして、コンパレー
タ６０は論理レベル“０”を出力し、ANDゲー
ト６２を閉じ、ANDゲート６６を開き、カウン
タ７０に直接クロツクパルスCPのカウントを行
なわせる。すると、図面からも明らかな如く、カ
ウンタ７０，７４は、前記加工可能状態にあると
きに比し、１つのクロツクパルスCPを４倍の割
合でカンウトしていく。従つて、乗算型DAコン
バータ７８Ｘ，７８Ｙは、カウンタ７０，７４に
入力されるクロツクパルスCPに応じ４単位ずつ
E_X、E_Yのピーク値を増加させ、電極１０の公転
円運動の半径は、前記加工可能状態にあるときに
比し４倍の増加量△R₂（△R₂＝４△R₁）をもつて
漸次増加する。これにより、電極１０と被加工物
１２との加工間隙は放電加工が可能となる範囲ま
で急速に狭まる。そして、加工可能状態に入る
と、加工電圧検出信号V_d′はV₁＞V_dとなり、前
述した加工可能状態の動作に切替わる。

また、例えば加工間隙が狭すぎる等の理由によ
り電極１０と被加工物１２との間に短絡が生じる
と、検出信号V_d′はV₂＞V_d′となりコンパレータ
７６で検出され、コンパレータ７６は論理レベル
“０”を出力する。すると、ANDゲート６２，
６６は閉じられANDゲート７６ｂが開かれる。
これにより、カウンタ７０，７４の出力はクロツ
クパルスCPの入力に応じ４単位ずつ、E_X、E_Yの
ピーク値を減少させ、電極１０の公転円運動の半
径は漸次△R₂ずつ減少される。このようにして、
加工間隙が充分に開離し短絡が自然に除去される
と、加工電圧検出信号V_d′はV_d′＞V₂に復帰し、
前述した加工可能状態あるいは加工不可能状態の
動作に切替わる。また、加工間隙が充分に開離し
たにもかかわらず上記短絡が持続すると、抵抗８
０を介してコンデンサ８２の電荷の放電がすす
み、コンデンサ８２のチヤージ電圧が設定電圧
V₃より低下する。すると、コンパレータ８４は
論理レベル“０”を出力してANDゲート６９を
閉じ、クロツクパルスCPのカウンタ７０，７４
への入力を停止し、更にアナログスイツチ８６を
オフさせ２相発振器４０の出力e_X、e_YのDAコン
バータ７８Ｘ，７８Ｙへの入力を停止させる。こ
こにおいて、DAコンバータ７８Ｘ，７８Ｙの入
力端子はそれぞれ抵抗８８，９０を介してアース
されているため、その入力は０ボルトとなり、そ
の出力E_X、E_Yは瞬時に０となる。

従つて、電極１０の公転円運動は即座に停止さ
れ、公転半径はその中心に向い急速に縮小してい
き、加工間隙にたまつた加工粉やスラツジは排出
されかつ加工間隙は非常に大きくなり、短絡は解
消される。なお、コンパレータ８４にはヒステリ
シス特性を有するものが用いられているため、加
工間隙が急速に開き極間電圧V_d、すなわちV_d′が
上昇してもすぐに公転半径がもとにもどることは
なく、公転半径が増減するハンチング現象の発生
を防止している。ここにおいて、従来の加工装置
は、短絡等が発生し検出信号V_d′が低下すると電
極１０は主加工送り方向に沿い上昇する構造であ
つたが、本発明の装置にあつては、短絡等が発生
しても上記主加工送りに対して略垂直な平面に沿
つて加工間隙が増大する方向へ電極１０を移動す
るのみで、主加工送り方向には電極１０の底面に
おける間隙を広げる目的で極めて遅い速度でわず
かに上昇するにすぎない。これは、短絡等により
極間電圧V_dと基準電圧V_sとの差電圧V_d−V_sがわ
ずかにマイナスとなり、このわずかのマイナス分
が回路３６の抵抗３６ｂを介して主加工送りを行
なうサーボ機構に印加されるにすぎないためであ
る。このようにして、電極１０と被加工物１２と
の間の短絡が除去され、加工間隙の加工粉および
スラツジが除去されると、検出信号V_d′はV_d′＞
V₂に復帰し、前述した加工不可能状態あるいは
加工可能状態に切替わり、加工穴の略最深位置か
ら再び公転円運動を再開する。従つて、電極１０
の側面全体で仕上加工が再開されることとなり、
電極１０が極部的に消耗することはない。

以上の如く、電極１０と被加工物１２との加工
間隙は常に適正な値に制御されつつ、仕上加工は
行なわれる。

なお、上記実施例では、工具電極の公転運動の
半径が漸次拡大する加工について説明したが、こ
れに限らず、工具電極が被加工物の外周を加工す
るような場合にも用いることができる。この場合
には、工具電極の公転運動の半径が漸次縮小する
こととなるが、使用するカウンタを加算から減算
型にすれば足りる。

また、実施例においては、被加工物を固定し、
工具電極を公転運動させたものを示したが、逆に
工具電極を固定し被加工物を公転運動させても同
様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、主加工
送りに対し略垂直な平面に沿つて電極１０と被加
工物１２の一方を他方に対し公転運動させ仕上加
工を行なう放電加工装置において、上記電極−被
加工物間の検出電圧から開離巾を検出し上記仕上
加工における上記電極の被加工物に対する加工状
態が加工可能状態にあるか加工不可能状態にある
かあるいは加工悪化状態にあるかを検出する判別
装置と、上記加工間隙を減少する上記電極の公転半径の
拡大または縮小の速さが少なくとも２種設定され
上記判別装置が加工可能状態を検出すると小さい
方の設定値を選択し加工不可能状態を検出すると
大きい方の設定値を選択して出力する拡大・縮小
手段と、この拡大・縮小手段の出力を受け、その出力さ
れた拡大または縮小の速さに従つて電極の公転半
径を次第に拡大または縮小させる指令を出す公転
経路決定手段と、所定の時間以上上記判別装置が加工悪化状態を
検出しつづけている場合を検出して上記公転経路
決定手段に対し、上記電極の公転運動を停止して
上記主加工送りと略垂直な面に沿つて加工間隙を
増大する方向に公転半径を急速に縮小または拡大
させる指令を与える時限検出手段とを備え、さらにこの時限検出手段はヒステリシス特性を
有するので、電極の極部消耗が防止され、被加工
電が電極の消耗形状の転写を受けることがなく精
度よく加工され、しかも電極の急速な移動に伴な
い引きおこされるポンプ作用により加工間隙の加
工粉およびフラツジを効果的に排出でき、しかも
時限検出手段が加工悪化状態を所定時間以上検出
している場合を検出して公転経路決定手段に対し
て公転半径を急速に拡大又は縮小させる指令を与
えるとともに、ヒステリシス特性を有しているの
で、加工間隙が充分に開離する時間以上短絡が持
続すると上記のように公転運動を停止して公転半
径を急速に拡大又は縮小させる動作を行い、また
加工間隙が急速に開離しても公転半径を急速に戻
すことがないので、公転半径が増減するハンチン
グ現象の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放電加工装置の説明図、第２図
はその電極構造の一例を示す説明図、第３図は第
２図に示す電極を用いた場合の不具合を示す加工
説明図、第４図は電極に自動的に半径が拡大する
公転円運動を与えた場合の軌跡を示ず説明図、第
５図Ａ，Ｂ，Ｃは短絡が発生した場合の電極の移
動を示す説明図、第６図は本発明の放電加工装置
の一実施例を示す説明図、第７図はそのＸ−Ｙク
ロステーブルの制御装置の説明図、第８図はその
２相発振器の回路図、第９図はその制御回路の回
路図である。各図中同一部材には同一符号を付し、１０は工
具電極、１２は被加工物、４０は２相発振器、６
０，７６，８４はコンパレータ、６２，６６，６
９，７６ｂはANDゲート、６４，７６ａは反転
器、６８は発振器、７０，７４はカウンタ、７８
Ｘ，７８Ｙは乗算型DAコンバータ、８０は抵
抗、８２はコンデンサ、８６はアナログスイツチ
である。

Claims

【特許請求の範囲】１電極と被加工物との間の加工間隙に加工液を
介して通電する手段と、上記電極と被加工物との間に主加工方向に沿つ
た主加工送りを行なう手段と、上記主加工送りに対して略垂直な平面に沿つて
上記加工間隙を放電可能状態に制御し電極と被加
工物の一方を他方に対し略公転運動させる仕上加
工送りを行なう手段と、有する放電加工装置において、上記電極−被加工物間の検出電圧から開離巾を
検出し上記仕上加工における上記電極の被加工物
に対する加工状態が加工可能状態にあるか加工不
可能状態にあるかあるいは加工悪化状態にあるか
を検出する判別装置と、上記加工間隙を減少する上記電極の公転半径の
拡大または縮小の速さが少なくとも２種設定され
上記判別装置が加工可能状態を検出すると小さい
方の設定値を選択し加工不可能状態を検出すると
大きい方の設定値を選択して出力する拡大・縮小
手段と、この拡大・縮小手段の出力を受け、その出力さ
れた拡大または縮小の速さに従つて電極の公転半
径を次第に拡大または縮小させる指令を出す公転
経路決定手段と、所定の時間以上上記判別装置が加工悪化状態を
検出しつづけている場合を検出して上記公転経路
決定手段に対し、上記電極の公転運動を停止して
上記主加工送りと略垂直な面に沿つて加工間隙を
増大する方向に公転半径を急速に縮小または拡大
させる指令を与える時限検出手段とを備え、さらにこの時限検出手段はヒステリシス特性を
有していることを特徴とする放電加工装置。