JPH0259239A - Numerically controlled machine tool with electro-discharge machine function - Google Patents

Numerically controlled machine tool with electro-discharge machine function

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JPH0259239A
JPH0259239A JP20851788A JP20851788A JPH0259239A JP H0259239 A JPH0259239 A JP H0259239A JP 20851788 A JP20851788 A JP 20851788A JP 20851788 A JP20851788 A JP 20851788A JP H0259239 A JPH0259239 A JP H0259239A
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JP
Japan
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discharge machining
electrode
tool
control means
machining
Prior art date
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Application number
JP20851788A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Suzuki
清 鈴木
Yoko Okawa
大川 陽康
Tetsutaro Uematsu
植松 哲太郎
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Yamazaki Mazak Corp
Original Assignee
Yamazaki Mazak Corp
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Publication date
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Publication of JPH0259239A publication Critical patent/JPH0259239A/en
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Abstract

PURPOSE:To perform machine work and electro-discharge machining both with one NC machine by impressing the specified voltage on a gap between a working electrode and a work held by a tool holding means, and controlling a feed rate of the electrode based on a detected electrical signal in accordance with the setting function. CONSTITUTION:A working electrode M5 is held by a tool holding means M1 of a numerically controlled machine tool, and the specified voltage is impressed on a gap between the electrode and the work M2 from an electro-discharge machining power supply means M6, thus electro-discharge machining is started. Then, an electric signal level between the electrode M5 and the work M2 is detected by a detecting means M7, making an override control means M4 intervene in a tool travel control means M3 based on this detected electric signal, and a feed rate of the electrode M5 is controlled by an electro-discharge machining control means M8 according to the preset function, thus electro-discharge machining for the work M2 is carried out. Thus, machine work and the electro-discharge machining both can be done with one NC machine tool by only making simple software intervene in NC machining software, so that any drop in accuracy of finishing due to work setting and vice versa can be eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ワークの切削加工等を行う数値制御工作8!
械に関し、詳しくは、切削加工等と共に放電加工をも行
うことのできる数値制御工作機械に関する。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention is a numerically controlled machine 8! that performs cutting of a workpiece, etc.
In particular, the present invention relates to a numerically controlled machine tool that can perform electrical discharge machining as well as cutting.

(従来の技術) −aに、プラスチック型やダイカスト型、フォーミンク
型等の3次元曲面を有する金型の加工の大部分は、マシ
ニングセンタ(以下、MCと呼ぶこともある)によって
行われている。しかし異形形状、例えば角や楕円等の穴
加工、リブ講の創成、は、切削加工では不可能であり、
放電加工に頼らざるを得ない。
(Prior art) -a. Most of the processing of molds with three-dimensional curved surfaces, such as plastic molds, die-casting molds, and forming molds, is performed by machining centers (hereinafter sometimes referred to as MC). . However, machining holes in irregular shapes, such as corners and ellipses, and creating ribbed shapes are impossible with cutting.
We have no choice but to rely on electrical discharge machining.

このため、金型等の加工を行うには、MCの他に専用の
型彫り放電加工機を必要とした。
Therefore, in addition to the MC, a dedicated die-sinking electrical discharge machine was required to machine the molds and the like.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、一つのワークの加工を行うために2台の
加工機械を用いることは、加工工程を増加させ、ワーク
脱着に伴って加工精度を低下させる恐れかある。この課
題は、最近の数値制御(以下NCと呼ぶこともある〉工
作機械が自動化の方向にあり、また加工精度を著しく向
上させる傾向に対して一つの阻害要因となっている。
(Problems to be Solved by the Invention) However, using two processing machines to process one workpiece increases the number of processing steps, and there is a risk that processing accuracy may decrease as the workpiece is attached and detached. This problem is one of the obstacles to the recent trend towards automation of numerically controlled (hereinafter also referred to as NC) machine tools and the tendency to significantly improve machining accuracy.

また、MCと放電加工機との2台の機械を配置すること
は、設置スペースを多く取るはかりでなく、作業が輻饅
し、安全上からも好ましくない。
Moreover, arranging two machines, the MC and the electric discharge machine, is not preferable from a safety standpoint since the scale does not require a large amount of installation space and the work is crowded.

一方、これらの課題を解決するために、圧電素子等を用
いたサーホ駆動機楕を工具ホルダ自体に持たせたアタッ
チメントを主軸に装着し放電加工を行う提案もなされて
いる。しかし、この提案においては、サーボ軸が1軸に
限定される、工具ホルダの重量や形状が大きくなり自動
工具交換(ATC)には不向きである、コストが大きく
なる等、という欠点が考えられ、未だ上記課題を解決す
るには至っていない。
On the other hand, in order to solve these problems, there has also been a proposal to carry out electrical discharge machining by attaching an attachment to the tool holder itself, in which a surf drive machine ellipse using a piezoelectric element or the like is attached to the main shaft. However, this proposal has the following disadvantages: the number of servo axes is limited to one axis, the weight and shape of the tool holder are large, making it unsuitable for automatic tool change (ATC), and the cost increases. The above problems have not yet been solved.

本発明の放電加工機能を有する数値制御工作機械は、上
述した課題を解決すべく、マシニングセンタ等の数値制
御工作機械に用意されている工具移動制御手段及びオー
バラード制御手段を利用して切削加工等と共に放電加工
をも行えるよう構成したものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the numerically controlled machine tool having an electrical discharge machining function of the present invention utilizes tool movement control means and override control means provided in numerically controlled machine tools such as machining centers to carry out cutting operations. The structure is such that electrical discharge machining can also be performed at the same time.

(課題を解決するための手段) 本発明の放電加工機能を有する数値制御工作機械は、第
1図にその基本構成を例示する如く、工具把持手段(M
l)により把持された工具の移動送りをワーク(M2)
に対して相対的に制御する工具移動制御手段(M3)と
、 オーバラード制御手段(M4)と、 を少なくとも備えてワークの切削加工等を行う数値制御
工作機械において、 前記工具把持手段(Ml)に把持される放電加工用の電
極(M5)と前記ワーク(M2)との間に所定電圧を印
加する放電加工用電力供給手段(M6)と。
(Means for Solving the Problems) A numerically controlled machine tool having an electric discharge machining function according to the present invention has a tool gripping means (M
l) to move and feed the tool gripped by the workpiece (M2).
A numerically controlled machine tool that performs cutting of a workpiece, etc., and includes at least a tool movement control means (M3) that controls relative to the tool movement control means (M4), and an override control means (M4), the tool gripping means (Ml) electric discharge machining power supply means (M6) for applying a predetermined voltage between the electric discharge machining electrode (M5) gripped by the electric discharge machining electrode (M5) and the workpiece (M2);

前記電極(M5)と前記ワーク(M2)との間の電気信
号を検出する電気信号検出手段(Ml)と、 該電気信号検出手段(Ml)により検出される電気信号
に基多き前記オーバラード制御手段(M4)を前記工具
移動制御手段(M3)に介入させ、前記電極(M5)の
送り速度を予め設定した関数に従って制御しワークの放
電加工を行う放電加工制御手段(M8)と、 を備えたことを特徴とする。
electrical signal detection means (Ml) for detecting an electrical signal between the electrode (M5) and the workpiece (M2); and the override control based on the electrical signal detected by the electrical signal detection means (Ml). Electrical discharge machining control means (M8) that causes the means (M4) to intervene in the tool movement control means (M3) and controls the feed rate of the electrode (M5) according to a preset function to perform electric discharge machining of the workpiece. It is characterized by:

(作用) 上記構成によれば、上記数値制御工作機械の工具把持手
段(Ml)に把持された放電加工用の電極(M5)によ
って上記ワーク(M2)に対して放電加工か開始される
と、上記電気信号検出手段(Ml)に前記放電加工用の
電極(M5)と前記ワーク(M2)との間の電気信号レ
ベルを検出させる。該電気信号検出手段(Ml)によっ
て検出された電気信号レベルは、前記放電加工用の電極
(M5)と前記ワーク(M2)との間隔と関数関係にあ
るため、ある任意の間隔、例えば、ある加工条件下にお
いて、ある一定の放電状悪が得られる間隔に対応する指
標電気信号レベルを予め設定しておき、これと比較演算
させることによって、前記放電加工用の電極(M5)と
ワーク(M2)との間隔が、その時点の放電加工条件に
対して適合しているか、どうかの判断をすることができ
る。
(Function) According to the above configuration, when electric discharge machining is started on the workpiece (M2) by the electric discharge machining electrode (M5) held by the tool gripping means (Ml) of the numerically controlled machine tool, The electrical signal detection means (Ml) is caused to detect the electrical signal level between the electrical discharge machining electrode (M5) and the workpiece (M2). The electric signal level detected by the electric signal detection means (Ml) is in a functional relationship with the interval between the electric discharge machining electrode (M5) and the workpiece (M2), so that Under machining conditions, an index electric signal level corresponding to an interval at which a certain degree of poor discharge condition is obtained is set in advance, and comparison calculations are made with this level to determine the electrical discharge machining electrode (M5) and workpiece (M2). ) is suitable for the electrical discharge machining conditions at that time.

例えば、指標電気信号レベルに対して検出された電気信
号レベルの方が高ければ放電加工用の電極(M5)とワ
ーク(M2)との間隔が期待値より大きいことを意味し
、前記間隔を小さくするべく上記オーバーライド制御手
段(M4)を作動させ工具移動制御手段(M3)の軸送
り速度プログラムの設定値を前記比較演算の結果に対応
させて変更し放電加工用の電極(M5)の動作を制御さ
せる。この様にして、放電加工されるワークの材質、形
状、および加工モード等に適した指櫟電気信号しヘルを
予め複数種類設定しておき前記電気信号検出手段(M7
)からの検出された電気信号レベルと比較演算させ、そ
の演算値に従って上記オーバラード制御手段(M4)を
工具移動制御手段(M3)に介入させ送り軸の間欠送り
、送り速度変更、並びに停止等の制御を行う、そして、
ある指標電気信号レベル値に対する前記演算値が、例え
ば零、あるいは負となった場合は前記放電加工用の電極
(M5)と前記ワーク(2)との間隔が零、換言すれば
接触し電気的に短絡した、即ち放電加工不能とになった
と判断し、放電加工制御手段〈M8)に−旦前記放電加
工を中断させ、上記オーバラード制御手段(M4)を工
具移動制御手段(M3)に介入させ放電加工用の電極(
M5)を逆の軌跡を辿って必要距離だけ後退させ、放電
条件を整えさせ、しかる後、前記放電加工を再開させる
For example, if the detected electric signal level is higher than the index electric signal level, it means that the distance between the electric discharge machining electrode (M5) and the workpiece (M2) is larger than the expected value, and the distance is reduced. To do this, the override control means (M4) is activated to change the set value of the axis feed speed program of the tool movement control means (M3) in accordance with the result of the comparison calculation, and the operation of the electric discharge machining electrode (M5) is controlled. Let it be controlled. In this way, a plurality of types of indicator electric signals suitable for the material, shape, machining mode, etc. of the workpiece to be subjected to electrical discharge machining are set in advance, and the electric signal detecting means (M7
), and according to the calculated value, the override control means (M4) intervenes in the tool movement control means (M3) to perform intermittent feeding of the feed axis, changing the feed speed, stopping, etc. to control the
If the calculated value for a certain index electric signal level value is, for example, zero or negative, the distance between the electric discharge machining electrode (M5) and the workpiece (2) is zero, in other words, they are in contact and electrically It is determined that there is a short circuit, that is, electric discharge machining is impossible, and the electric discharge machining control means (M8) temporarily interrupts the electric discharge machining, and the override control means (M4) intervenes in the tool movement control means (M3). Electrode for electric discharge machining (
M5) is moved back by the required distance along the opposite trajectory to adjust the discharge conditions, and then the discharge machining is restarted.

(実施@) 以下に本発明の一実施例の構成を図面によって説明する
。第2図は当該放電加工機能を有するNC工作機械の数
値制御システムの構成と作用を示すフローチャートであ
る。1は放電加工開始処理ステップ、2は放電加工用電
極の放電先端と加工物であるワークの被加工点との間、
即ちギャップの電位差を計測する極間電圧Es検知処理
ステップ、3は比較的大規模のギャップに対応するギヤ
ツブ判断Aステップで指速電圧Et1が設定してあり、
また4は比較的中規模のギャップに対応するギヤツブ判
断Bステップで指原電圧Et2か設定してあり、更に5
は比較的小規模のキャップに対応するギャップ判断Cス
テップで指速電圧Et3が設定しである。6は軸送り速
度設定処理A、そして7は軸送り速度設定処理B、また
8は軸送り速度設定処理C1の各ステップであって夫々
基本の軸送り速度に乗する係数の設定処理を行う。
(Implementation @) The configuration of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a flowchart showing the configuration and operation of the numerical control system of the NC machine tool having the electric discharge machining function. 1 is an electric discharge machining start processing step, 2 is a process between the discharge tip of the electric discharge machining electrode and the workpiece point of the workpiece,
In other words, the finger speed voltage Et1 is set in the electrode voltage Es detection processing step 3, which measures the potential difference of the gap, and the gear judgment step A corresponding to a relatively large gap.
In addition, 4 is set to the reference voltage Et2 in the gear judgment B step corresponding to a relatively medium-sized gap, and 5
The finger speed voltage Et3 is set in the gap judgment C step corresponding to a relatively small cap. Reference numeral 6 denotes a shaft feed speed setting process A, 7 a shaft feed speed setting process B, and 8 a step of a shaft feed speed setting process C1, each of which sets a coefficient by which the basic shaft feed speed is multiplied.

9はオーバラード制御処理ステップで前記6.7゜8の
各ステップからの情報値によって割り込み操作を行う、
10は工具軌跡プログラム開始処理ステ・ノブであって
当該放電加工機能を組み込んだNC工作機械の保有する
メーンブロクラムを実行さぜる。11は後退プログラム
開始処理ステップであって前記メーンプログラムに付随
するユーザマクロを始動させる。12は後退プログラム
終了処理ステップであって前記工具軌跡プログラム開始
処理ステップ10に連動する。13は前記メーンプログ
ラムの終了処理ステップであって該ステップでもって一
連の放電加工行程のための数値制御システムが構成され
ている。次に前記構成の作用を当該数値制御システムを
包含するNC工作機械の簡略機能ブロック図(第3図)
を併用して説明する。NC工作機械14のテーブル15
上にはワーク16が絶縁マット17を介して載置されて
おり一連の機械加工の工程を終了して次の放電加工の工
程に移行するべく待機している。NC工作機械14のヘ
ッド18上の主軸1つ先端には放電加工用電極20が、
いわゆるATC装置21によって前工程の切削用工具2
2と交換され、収り付けられている。そしてヘッド18
はz庄原モータ23により上下方向に、またX庄原モー
タ24により左右方向に、更にテーブル15はY & 
aモータ25により前後方向に、夫々任意距離駆動移動
させることが可能である故、放電加工用電極20の先端
26、即ち機械加工の場合の切削用工具の刃先に相当す
る部分は、所定範囲の3次元空間に自在に位置すること
が可能でワーク16に対して3次元曲面の加工成型をす
ることができる。放電加工用の電源ユニット27は放電
加工用電極20およびワーク16へ夫々、正負、あるい
は負正の極性でもって放電電力を供給する。電圧計測回
路28は放電加工用電極20の先端、即ち放電加工部分
26とワーク16の被加工部分との間の電位差を計測す
る。中央制御装置2つは、周知のcpu、ROMおよび
RAM等から論理演算回路として構成され前述の各構成
要素の移動、位置決め、計測、オン、オフ等の揉作全て
の統括制御を行う。
9 is an overload control processing step in which interrupt operations are performed based on the information values from each step of 6.7°8.
Reference numeral 10 is a tool path program start processing step knob that executes the main block possessed by the NC machine tool incorporating the electric discharge machining function. 11 is a backward program start processing step in which a user macro associated with the main program is started. Reference numeral 12 denotes a backward program end processing step, which is linked to the tool path program start processing step 10. Reference numeral 13 indicates an end processing step of the main program, and this step constitutes a numerical control system for a series of electric discharge machining processes. Next, a simplified functional block diagram (Fig. 3) of an NC machine tool including the numerical control system shows the operation of the above configuration.
This will be explained using the following. Table 15 of NC machine tool 14
A workpiece 16 is placed on top with an insulating mat 17 interposed therebetween, and is waiting to complete a series of machining steps and move on to the next electrical discharge machining step. An electric discharge machining electrode 20 is installed at the tip of one main shaft on the head 18 of the NC machine tool 14.
The cutting tool 2 in the previous process is cut by a so-called ATC device 21.
It was replaced with 2 and put away. and head 18
The table 15 is moved vertically by the Z Shobara motor 23, and horizontally by the X Shobara motor 24, and furthermore, the table 15 is moved by the Y &
Since it is possible to drive and move an arbitrary distance in the front and rear directions by the a motor 25, the tip 26 of the electric discharge machining electrode 20, that is, the part corresponding to the cutting edge of a cutting tool in machining, can be moved within a predetermined range. It can be freely positioned in a three-dimensional space and can process and mold the workpiece 16 into a three-dimensional curved surface. The electric discharge machining power supply unit 27 supplies electric discharge power to the electric discharge machining electrode 20 and the workpiece 16 with positive and negative polarities, or negative and positive polarities, respectively. The voltage measurement circuit 28 measures the potential difference between the tip of the electric discharge machining electrode 20, that is, the electric discharge machining portion 26 and the portion to be machined of the workpiece 16. The two central control units are configured as logical operation circuits from well-known CPU, ROM, RAM, etc., and perform overall control of all operations such as movement, positioning, measurement, turning on, and turning off of each of the above-mentioned components.

いま中央制御装置2つによる処理が加工開始処理ステッ
プ1に移行すると、メーンプログラムがスタートし放電
加工用電源供給手段である電源ユニット27から前記放
電加工用電極20を経由して前記ワーク16に放電によ
って加工エネルギが投入され、ワーク16に対する所定
の放電加工が開始され、同時に、極間電圧Es検知処理
ステップ2により電圧計測回路28に指令され、放電加
工用電極20の先端26と被加工物であるワークにおい
て別途設定されている放電加工用電極20の先端26と
被加工物であるワーク16の加工点との間の距!(以降
ギャップと呼ぶ)に対応した指環電圧Et1と比較され
、Es>Etlであれば、ギャップは比較的大きいと肯
定判断し、軸送り速度設定処理Aステップ6に移行する
0次いで軸送り速度設定処理Aステップ6は予め設定し
である100%の係数を基本の軸送り速度プログラム設
定値に乗じ次のオーバラード制御処理ステップ9に移行
する。オーバラード制御処理ステップ9では基本の軸送
り速度プログラム設定値に1゜0%を乗じた、即ち基本
の軸送り速度プログラム設定値そのままで軸送りを進め
るべく上記工具軌跡制御手段であるメーンプログラムを
ランさせる。
When the processing by the two central controllers now moves to machining start processing step 1, the main program starts and electrical discharge is applied to the workpiece 16 from the power supply unit 27, which is a power supply means for electrical discharge machining, via the electrical discharge machining electrode 20. machining energy is inputted and predetermined electrical discharge machining is started on the workpiece 16. At the same time, the voltage measurement circuit 28 is commanded by the inter-electrode voltage Es detection processing step 2, and the tip 26 of the electrical discharge machining electrode 20 and the workpiece are The distance between the tip 26 of the electrical discharge machining electrode 20 and the machining point of the workpiece 16, which is separately set for a certain workpiece! (hereinafter referred to as a gap) is compared with the finger ring voltage Et1 corresponding to Et1, and if Es>Etl, it is affirmatively determined that the gap is relatively large, and the process moves to Step 6 of the shaft feed speed setting process.0 Next, the shaft feed speed is set. Process A step 6 multiplies the basic axis feed speed program setting value by a preset coefficient of 100% and moves to the next override control process step 9. In step 9 of the override control process, the main program, which is the tool path control means, is executed by multiplying the basic axis feed speed program setting value by 1°0%, that is, in order to advance the axis feed with the basic axis feed speed program setting value unchanged. Make it run.

一方、Es<Etlであれば、ステップ3においてギャ
ップは比較的中位と判断され、処理はギヤツブ判断Bス
テップ4へ移行する。ギヤツブ判断Bステップ4では、
比較的中位のギャップに対応させて設定しである指標電
圧Et2と比較して、Es>Et2であれば、ギャップ
は比較的中位と判断し、軸送り速度設定処理Bステップ
7へ移行する9次いで軸送り速度設定処理Bステップ7
では予め設定しである20%の係数を基本の軸送り速度
プログラム設定値に乗じオーバラード$制御処理ステッ
プ9へ移行する。オーバラード制御処理ステップ9では
基本の軸送り速度プログラム設定値に20%を乗じた、
即ち基本の軸送り速度の20%の速さで軸送りを進める
べく上記工具軌跡制御手段であるメーンプログラムをラ
ンさせる。
On the other hand, if Es<Etl, the gap is determined to be relatively medium in step 3, and the process moves to gear determination B step 4. Gear Tsubu Judgment B Step 4:
Compared with the index voltage Et2, which is set corresponding to a relatively medium gap, if Es>Et2, the gap is determined to be relatively medium, and the process moves to step B of the axis feed speed setting process. 9 Next, axis feed speed setting process B step 7
Then, the basic axis feed speed program setting value is multiplied by a preset coefficient of 20% and the process moves to step 9 of the override $ control process. In step 9 of the override control process, the basic axis feed speed program setting value is multiplied by 20%.
That is, the main program, which is the tool path control means, is run in order to advance the axis feed at a speed of 20% of the basic axis feed speed.

方、E s <E t2であれば、ギャップは小さいと
判断され、処理はギャップ判断Cステップ5へ移行する
。ギャップ判断Cステップ5では、比較的小規模のギャ
ップに対応させて設定しである指環電圧Et3と比較し
、[E s > E t 3であれば、ギャップは小さ
いと判断し、軸送り速度設定処理Cステップ8へ移行す
る。軸送り速度設定処fr!1.Cステップ8では予め
設定しである0%の係数、即ち軸送りを停止させる係数
を基本の軸送り速度プログラム設定値に乗じ次のオーバ
ラード制御処理ステップ9へ移行する。一方、E s 
<E t3であれば、ギャップは零、即ち放電加工用電
極20の先端26と被加工物であるワーク16の加工点
とのム中断の指令を出力させると同時に後退プログラム
開始処理ステップ11に移行しユーザマクロの後退プロ
グラムをランさせる。ここで前記指標電圧Et1.Et
2.Et、3夫々に対して軸送り速度の係数を100%
、20%、0%と段階的に設定しているが100%から
0%まで任意の極間電圧に対応させることも可能である
。以降第4図[A]および[B]乃至第5図によってよ
り具体的に説明する。第4図[A]に示すように、工具
の移動制御のメインプログラムの他に直線移動のための
ユーザマクロ30、時計方向CW円弧移動のためのユー
ザーマクロ31、および反時計方向CCW円弧移動のた
めのユーザーマクロ32が用意しであるが、本実施例で
はCW円弧移動のもので説明する。いまユーザーマクロ
31の加工行程■の現在地P1  (第5図)において
ステップ5の否定判断に対応する割り込み信号lNTl
が出力されるとステップ34において、放電加工用電極
20の移動方向をCWからCCWへ、目凛点を目凛点P
Eから開始点Psへ、そして軸送り速度を加工送り速度
から早送り速度へ、夫々パラメータの変更を行ない、同
時にタイマをオンする。するとステップ35としての後
退行程■は前記加工行程■の開始点PSへ向けて後退プ
ログラムをランさせる。
On the other hand, if E s <E t2, it is determined that the gap is small, and the process moves to gap determination C step 5. In gap judgment C step 5, the ring voltage Et3 is compared with the ring voltage Et3, which is set corresponding to a relatively small gap, and if [E s > E t 3, the gap is judged to be small, and the shaft feed speed is set. The process moves to step C step 8. Axis feed speed setting fr! 1. In C step 8, the basic axial feed speed program setting value is multiplied by a preset coefficient of 0%, that is, a coefficient for stopping the axial feed, and the process moves to the next override control processing step 9. On the other hand, E s
If <E t3, the gap is zero, that is, a command to interrupt the gap between the tip 26 of the electric discharge machining electrode 20 and the machining point of the workpiece 16 is output, and at the same time, the process moves to step 11 of the backward program start process. and run the user macro regression program. Here, the index voltage Et1. Et
2. For each of Et and 3, the axis feed speed coefficient is 100%.
, 20%, and 0%, but it is also possible to correspond to any voltage between electrodes from 100% to 0%. Hereinafter, a more specific explanation will be given with reference to FIGS. 4 [A] and [B] to FIG. 5. As shown in FIG. 4 [A], in addition to the main program for tool movement control, there are user macros 30 for linear movement, user macros 31 for clockwise CW circular arc movement, and user macros 31 for counterclockwise CCW circular movement. A user macro 32 is prepared for this purpose, but in this embodiment, a macro for CW arc movement will be explained. At the current position P1 (Fig. 5) of the machining process ■ of the user macro 31, an interrupt signal lNTl corresponding to the negative judgment in step 5 is generated.
When is output, in step 34, the moving direction of the electric discharge machining electrode 20 is changed from CW to CCW, and the target point is changed to the target point P.
Parameters are changed from E to starting point Ps, and the axis feed rate is changed from machining feed rate to rapid feed rate, and at the same time, the timer is turned on. Then, the backward stroke (2) as step 35 runs the backward program toward the starting point PS of the machining stroke (2).

そして加工条件に従って予め設定された時限によって前
記タイマから割り込み信号INT2が後退行程■の現在
地P2において発せられるとステップ36において、復
帰行程■のために放電加工用電極20の移動方向をCC
WからCWへ、また目標点を開始点PSから目標点PE
へ、夫々パラメータの変更を行うと同時にタイマをオフ
する。そして復帰行程■のために開始点P2から目標点
P1へ移動させるとステップ38において、前記ステッ
プ33としての加工行程■の続行のために目標点を現在
地P1から目標点PE  (終点)へ、送り速度を早送
り速度から加工送り速度へ、夫々パラメータの変更を行
う、そして再び加工行程■の現在地P1から正規の放電
加工が継続される。
Then, when the interrupt signal INT2 is issued from the timer at the current position P2 of the backward stroke (■) according to a preset time period according to the machining conditions, in step 36, the direction of movement of the electrical discharge machining electrode 20 is changed to CC for the return stroke (■).
From W to CW, and the target point from the starting point PS to the target point PE
Then, the timer is turned off at the same time as each parameter is changed. When the starting point P2 is moved to the target point P1 for the return process ■, in step 38, the target point is moved from the current position P1 to the target point PE (end point) in order to continue the machining process ■ as step 33. The speed is changed from the rapid feed speed to the machining feed speed, and the parameters are changed, respectively, and the normal electric discharge machining is continued again from the current position P1 of the machining process (2).

上記実施例の構成と作用によって、 −a的に機械加工に対しては剛性の乏しい放電加工機に
機械加工機能を付加したものとは異なって、剛性の高い
工作機械に放電加工機能を付加したことにより、重負荷
の加わる荒削りがら極めて軽負荷の放電加工まで1台の
機械で連続加工することを可能とし、ワークの取り付は
換え、工具の段取す換えなど、従来二重作業であったも
のを一回に減らし、加工工程を短縮簡素化したという、
そして、要求される加工仕上げ面、および加工精度を保
持するための重要な条件となる放電加工用電極20の先
端26と被加工物であるワーク16の加工点との間の距
離、即ちギャップの大きさを、Etl = Et2およ
びEt3と3種類の指凛電圧を設定しておき、実際のギ
ャップ電圧Esと比較することによって、より微細な制
御を可能とした。さらに、この指速電圧は、前述の如(
EtlからEt3まで無段階的にEsと比較演算させる
ことも可能であるため、必要に応じて、−層細かく制御
することもできるようにしたという。
Due to the structure and operation of the above-mentioned embodiment, -A, unlike the case where a machining function is added to an electric discharge machine which has poor rigidity for machining, an electric discharge machining function is added to a machine tool with high rigidity. This makes it possible to perform continuous machining from rough cutting, which requires heavy loads, to electrical discharge machining, which requires extremely light loads, with one machine, and eliminates the need for workpiece mounting and tool setup changes, which previously required double work. It is said that the processing process has been shortened and simplified by reducing the number of parts to one time.
The distance between the tip 26 of the electrical discharge machining electrode 20 and the machining point of the workpiece 16, that is, the gap, is an important condition for maintaining the required machined surface and machining accuracy. By setting three kinds of finger voltages such as Etl=Et2 and Et3 and comparing the magnitude with the actual gap voltage Es, more fine control was enabled. Furthermore, this finger speed voltage is as described above (
Since it is possible to carry out stepless comparison calculations with Es from Etl to Et3, it is possible to perform even more fine control if necessary.

また、放電加工中に何等かの原因、例えば電極とワーク
との接触等によって加工が続けられなくなった場合、当
該数値ルI御工作機械が具備する既存のソフトの一つで
あるユーザーマクロの一部を流用して電極を、−旦停止
させ、任意の位置まで後退させ、しかる後もとの位置ま
で戻し、その間に放電加工の条件を整えて、放電加工を
再スタートさせ元通り継続するといっな放電加工に特有
の工具捌きを容易に行えるようにしたという、効果が得
られた。
In addition, if machining cannot be continued due to some reason during electrical discharge machining, such as contact between the electrode and the workpiece, a user macro, which is one of the existing software included in the numerical control machine tool, can be used. The electrode is temporarily stopped, moved back to the desired position, and then returned to the original position, during which the conditions for electrical discharge machining are adjusted, and the electrical discharge machining is restarted and continued as before. The effect was that tool handling, which is unique to electric discharge machining, can be performed easily.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明は、通常のマシニン
グセンタ等の数値制御工作機械に、1個の放電加工用電
極のための工具ホルダと、放電加工用電源と、放電加工
用電極とワークとの間の電圧計測装置とを付加し、簡単
なソフトウェアを既存のNC加工用ソフトウェアに介入
させるだけで機械加工と放電加工との2種類の異なる加
工を1台の工作機械によってできるようにした。これに
よって、加工工程を減少させ無駄時間を短縮すると共に
ワークの脱着に随伴する加工精度の低下を排除した、と
いう効果がある。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, the present invention provides a numerically controlled machine tool such as a normal machining center, which includes a tool holder for one electric discharge machining electrode, a power source for electric discharge machining, and an electric discharge machining machine. By simply adding a voltage measuring device between the working electrode and the workpiece and inserting simple software into existing NC machining software, two different types of machining, machining and electrical discharge machining, can be performed using one machine tool. I made it possible. This has the effect of reducing the number of machining steps and reducing wasted time, as well as eliminating the reduction in machining accuracy that accompanies the attachment and detachment of the workpiece.

そして、1台の工作機械によって、全工程の加工が可能
であることから、工作機械の配置に際して、1台分の設
置面積でよく、経済的な効果と共に、2台の種類の異な
る機械による作業場所の幅轢を除去でき作業者の安全性
を向上するという効果もある。
In addition, since all processes can be performed with one machine tool, the installation space of one machine tool is sufficient, which is economical, and allows the work to be performed using two different types of machines. It also has the effect of improving worker safety by eliminating roadblocks in the area.

一方、工具ホルダに関して、工具ホルダ自体に放電加工
用のサーボ機構を内蔵させる方式とは異なり、通常の機
械加工用の工具ホルダと同規模のものによって、MCの
重要な機能の一つであるATCによる工具、あるいは電
極の交換機能に何等の影響を及ぼすことなく、また特別
なコストの発生を招くことなく、機械玉量も増加させず
に、加工条件に適合した電極を切削工具と同様にATC
操作させ任意の放電加工をワークに施すことができると
いう効果がある。
On the other hand, unlike the tool holder that has a built-in servo mechanism for electrical discharge machining, a tool holder of the same size as a normal machining tool holder can perform ATC, which is one of the important functions of MC. The electrodes that match the machining conditions can be used in ATC in the same way as cutting tools, without any effect on the tool or electrode exchange function, without incurring special costs, and without increasing the amount of machine balls.
This has the effect of allowing arbitrary electrical discharge machining to be performed on a workpiece by operation.

また、放電加工に対して、剛性の高いNC工作機械を使
用することができることにより加工精度を、より向上す
ると共に電極を傾斜させて斜め穴明は加工やテーブルの
揺動による寄せ加工も簡単に採用可能となった効果があ
る。
In addition, for electrical discharge machining, it is possible to use highly rigid NC machine tools, which further improves machining accuracy, and also makes it easier to drill diagonal holes by tilting the electrode, and to perform edge machining by swinging the table. This has the effect of making it possible to employ the company.

更に、放電加工においても機械加工における切削工具と
同様に放電加工用電極の摩耗を生ずるが、これに対して
当該マシニングセンタによれば、テーブル上に切削、あ
るいは研磨手段を設置して、マシニングセンタに放電加
工のなめに、収り付けられている前記放電加工用電極を
、そのままの状態で数値制御により切削、あるいは研磨
することによって再生、あるいは任意の形状に成形しな
おすことが可能になるといった、放電加工の専用機でも
得られなかった放電加工工程の推進援助手段を派生的に
得ることができたという効果も身ある。
Furthermore, in electrical discharge machining, wear of the electrical discharge machining electrode occurs in the same way as cutting tools in machining, but according to this machining center, a cutting or polishing means is installed on the table, and the machining center For machining purposes, the electric discharge machining electrode that is stored in its original state can be regenerated or reshaped into any shape by cutting or polishing it under numerical control. Another benefit is that we were able to derive a means of supporting the propulsion of the electrical discharge machining process, which was not available even with dedicated machining machines.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による放電加工機能を有するNC工作機
械の機能ブロック図、第2図は当該NC工作機械の機能
フローチャート、第3図は当該放電加工機能を包含した
マシニングセンタの模擬機能ブロック図、第4図は放電
加工用電極を後退させるソフトの機能ブロック図、第5
図は放電加工用電極の停止、後退、および復旧シーケン
スの具体図である。 Ml−工具把持手段 M2.ワーク M3−工具移動制御手段 M4.オーバラード制御手段 M5.放電加工用電極 M6゜ M7゜ 1゜ 2゜ 3゜ 4゜ 5゜ 8゜ 9゜ 10゜ 11゜ 12゜ 13゜ 14゜ 16゜ 20゜ 放電加工用電力供給手段 電気信号検出手段 放電加工制御手段 放電加工開始処理ステップ 極間電圧Es検知処理ステップ ギヤツブ判断Aステップ ギヤツブ判断Bステップ ギャップ判断Cステップ 軸送り速度設定処理Aステップ 軸送り速度設定処理Bステップ 軸送り速度設定処理Cステップ オーバラード制御処理ステップ 工具軌跡プログラム開始処゛理ステップ後退プログラム
開始処理ステップ 後退プログラム終了処理ステップ 工具軌跡プログラム終了処理ステップ マシニングセンタ<MC’) ワーク 放電加工用電極 ATC(自動工具交換装置) 26゜ 27゜ 28゜ 29゜ 30゜ 31゜ 放電加工用電極先端部 放電加工用電源ユニシト 電圧計測回路 中央制御装置 ユーザマクロ(直線) ユーザマクロ(CW時計方向円弧) ユーザマクロ(CCW反時計方向円弧)第5図 出願人 ヤマザキ マザツク株式会社 代表者 山崎 照幸 Ml。 M2゜ M3゜ M7゜ 工具把持手段 ワーク 工具移動制御手段 オーバラード制御手段 放電加工用電極 放電加工用電力供給手段 電気信号検出手段 放電加工制御手段 放電加工開始処理ステップ 極間電圧Es検知処理ステップ ギヤ・ノブ判断Aステップ ギャップ判断Bステップ ギャップ1:11断Cステツプ 軸送り速度設定処理Aステップ 軸送り速度設定処理Bステップ 軸送り速度設定処理Cステップ オーバラード制御処理ステップ 工具軌跡プログラム開始処理ステップ 後退プログラム開始処理ステップ 後退プログラム終了処理ステップ 工具軌跡プログラム終了処理ステップ ■4 16゜ 20゜ 21゜ 26゜ 28゜ マシニングセンタ(MC> ワーク 放電加工用電極 ATC<自動工具交換装置〉 放電加工用電極先端部 放電加工用電源ユニシト 電圧計測回路 中央制御装置 30 ユーザマクロ〈直線) 31、ユーザマクロ(CW時計方向円弧)32、ユーザ
マクロ(CCW反時計方向円弧)[A] 第4図[B]
FIG. 1 is a functional block diagram of an NC machine tool having an electric discharge machining function according to the present invention, FIG. 2 is a functional flowchart of the NC machine tool, and FIG. 3 is a simulated functional block diagram of a machining center including the electric discharge machining function. Figure 4 is a functional block diagram of the software that retracts the electrode for electrical discharge machining, Figure 5
The figure is a concrete diagram of the stopping, retreating, and restoring sequence of the electric discharge machining electrode. Ml-tool gripping means M2. Workpiece M3-tool movement control means M4. Override control means M5. Electric discharge machining electrode M6゜M7゜1゜2゜3゜4゜5゜8゜9゜10゜11゜12゜13゜14゜16゜20゜Power supply means for electric discharge machining Electrical signal detection means Electric discharge machining control means Electric discharge machining start processing step Voltage between electrodes Es detection processing step Gear wheel judgment A step Gear wheel judgment B step Gap judgment C step Axis feed speed setting process A step Axis feed speed setting process B step Axis feed speed setting process C step Overclocking control Processing step Tool path program start processing Processing step Backward program start processing step Backward program end processing step Tool path program end processing step Machining center <MC') Workpiece electric discharge machining electrode ATC (automatic tool changer) 26° 27° 28° 29゜30゜31゜Electrode tip for electric discharge machining Unisito voltage measurement circuit central control unit for electric discharge machining electrode tip User macro (straight line) User macro (CW clockwise circular arc) User macro (CCW counterclockwise circular arc) Figure 5 Applicant Yamazaki Mazatuku Co., Ltd. Representative Teruyuki Yamazaki Ml. M2゜M3゜M7゜Tool gripping means Work tool movement control means Override control means Electrode for electric discharge machining Power supply means for electric discharge machining Electrical signal detection means Electric discharge machining control means Electric discharge machining start processing step Voltage between electrodes Es detection processing Step Gear Knob judgment A step Gap judgment B step Gap 1:11 cut C step Axis feed rate setting process A step Axis feed rate setting process B step Axis feed rate setting process C step Overdrive control process Step Tool path program start process Step Backward program start Processing step Backward program end processing step Tool path program end processing step ■4 16°20°21°26°28° Machining center (MC> Electrode ATC for work electrical discharge machining <Automatic tool changer> Electrode for electrical discharge machining Tip end for electrical discharge machining Power unit voltage measurement circuit central control device 30 User macro (straight line) 31, User macro (CW clockwise arc) 32, User macro (CCW counterclockwise arc) [A] Fig. 4 [B]

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)工具把持手段により把持された工具の移動送りを
ワークに対して相対的に制御する工具移動制御手段と、 オーバラード制御手段と、 を少なくとも備えてワークの切削加工等を行う数値制御
工作機械において、 前記工具把持手段に把持される放電加工用電極と前記ワ
ークとの間に所定電圧を印加する放電加工用電力供給手
段と、 前記電極と前記ワークとの間の電気信号を検出する電気
信号検出手段と、 該電気信号検出手段により検出される電気信号に基づき
前記オーバラード制御手段を前記工具移動制御手段に介
入させ、前記電極の送り速度を予め設定した関数に従っ
て制御しワークの放電加工を行う放電加工制御手段と、 を備えたことを特徴とする放電加工機能を有する数値制
御工作機械。
(1) A numerically controlled machine that performs cutting, etc. of a workpiece, comprising at least a tool movement control means that controls the movement and feed of the tool gripped by the tool gripping means relative to the workpiece, and an override control means. The machine includes: electric discharge machining power supply means for applying a predetermined voltage between the electric discharge machining electrode held by the tool gripping means and the workpiece; and electricity for detecting an electric signal between the electrode and the workpiece. a signal detection means; and the override control means intervenes in the tool movement control means based on the electric signal detected by the electric signal detection means, and the feed rate of the electrode is controlled according to a preset function to perform electrical discharge machining of the workpiece. A numerically controlled machine tool having an electrical discharge machining function, characterized by comprising: electrical discharge machining control means for performing the following;
(2)前記放電加工制御手段が、 前記電気信号検出手段により検出される電気信号がある
一定値、あるいはそれ以下になったとき、前記放電加工
を中断し前記電極の送りを停止させると共に、前記工具
移動制御手段により前記電極を任意の位置まで後退させ
、しかる後に、前記放電加工を再起動するよう構成した
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の放電加工
機能を有する数値制御工作機械。
(2) The electric discharge machining control means interrupts the electric discharge machining and stops feeding the electrode when the electric signal detected by the electric signal detection means becomes a certain value or less; A numerically controlled machine having an electric discharge machining function according to claim 1, characterized in that the electrode is moved back to an arbitrary position by a tool movement control means, and then the electric discharge machining is restarted. machine.
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