JPH0276624A - 放電加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ この発明は、工具電極と破加工物とで形成される加工間
隙に休止時間を置きながら加工電圧を印加して加工を行
う際、加工状態の異常が検出された場合に加工間隙状態
を制御することにより、加工状態の異常を回避する放電
加工装置に関するものである。

［従来の技術］ 第１Ｏ図は従来の放電加工装置を示す概略図であり、図
において（１１は電極、（２）は破加工物、（３）はＸ
クロステーブル、（４）はＹクロステーブル、（５）は
電極（１）と破加工物（２）で形成される加工間隙にパ
ルス状電流を供給する加工電源、（６）は電極（１）の
上下方向駆動を行うアクチエータ、（７）はＸクロステ
ーブル（３）の駆動を行うアクチエータ、（８）はＹク
ロステーブル（４）の駆動を行うアクチエータ、　１９
ａｌ　、　（９ｂｌ　、　１９ｃｌはアクチエータ、（
６）（月、（８）に電流を供給するサーボアンプ、（ｉ
ｎ）は加工間隙の電圧を検出する極間電圧検出回路、（
１１）は加工電圧を印加してから放電が発生するまでの
経過時間（以下、無負荷時開Ｔｄ）に相当するパルス信
号を発生するＴｄパルス発生器、（１２）はＴｄパルス
のパルス幅を計測するＴｄ測定器、　＋１３１はＴｄ測
定器（１２）の計測結果から各放電パルスを即放電Ｄ１
、正常放電り、およびオーブンＤ３の３種に分類した出
力信号を発生する放電波形分類器、＋１４１　（１５１
［１６）は放電波形分類器（１３）にて出力された信号
を３種類のグループごとにカウントするカウンタ、（１
７）は即放電Ｄ＋のカウンタ数から加工状態が正常か異
常かを判別する加工状態判別器、　（１８１はカウンタ
ｆ１４１　　＋１５１　　＋１６１のカウンタ数から電
極送り制御を行う電極送り制御装置、（１９）は加工状
態判別器（１７）の結果から休止時間などの制御を行う
電気条件制御装置である。

次に動作にについて説明する。

加工電源（５）は電極（１）と被加工物（２）　で形成
される加工間隙にパルス電圧を供給し、加工間隙に放電
を発生させつつ、電極ｍおよび被加工物（２）の相対位
置を変化させて加工を行うものである。電極（１１の上
下動はアクチエエータ（６）、被加工物（２）の移動は
Ｘ、Ｙクロステーブル＋３１．＋４１を駆動するアクチ
エエータ（７１，＋８１　によって行われる。加工中の
加工間隙の電圧は極間電圧検出回路（ｌＯ）により検出
され、Ｔｄパルス発生器（１１）は電圧を印加してから
放電が発生するまでの無負荷時間Ｔｄに相当するパルス
信号を発生する。第１１図は極間電圧波形とＴｄパルス
信号及び、極間電圧が第１の基準電圧と第２の基準電圧
間にある時間（以下Ｔｃとする）のＴｃパルス信号を構
成的に示したものである。　Ｔｄ測定器（１２）はＴｄ
パルス信号のパルス幅、すなわち放電電圧波形例々の負
負荷時間をＴｄを測定し、その結果から放電波形分類器
（１３）は各放電パルス個々を即放電Ｄ１、正常放電Ｄ
２およびオーブンＤ、の３種類に分類し、出力信号を発
生する。

ここで。

ｆｉｔ　Ｄ＋　：　０＜Ｔｄ＜ＴＩ　・・・・・短絡が
発生したかあるいは加工間隙の絶縁耐力が回復していな
い場合。

ｆｉｉｌ　ＤＩ　＋　ＴＩ＜Ｔｄ＜７２・・・・適当な
時間の無負荷電圧が存在し加工への寄与度が最も大きい
場合。

ｆｉｉｉｌ　Ｄｓ　：　Ｔｔ＜Ｔｄ＜Ｔ４・・・無負荷
時間が比較的長い場合である。

加工間隙における極間電圧波形としてはある程度より長
くない時間を持った無負荷電圧が存在するような放電の
発生形体が望ましく、電極送り制御装置（１８）はカウ
ンタｆ１４１　＋１５１　＋１６１によりカウントされ
た、Ｄ、Ｄｘ、Ｌ、の頻度により電極サーボ送りを行う
。

以上のような電極送り制御の他に、加工間隙における加
工スラッジ濃度の上昇に伴って異常加工へ移動するのを
防止するため、加工状態判別装置（１７）はり、の頻度
により加工状態が正常か異常かを判別し、制御装置（１
９）はその結果から休止時間などの切り換え制御を行う
ことにより異常加工の回　　［避を行う。

［発明が解決しようとする課題Ｊ 従来の放電加工装置は以上のように構成されているので
、異常加工状態の判別は短絡、即放電の頻度のみで行わ
れ、安定加工から異常加工へのを適確に判別・予測して
加工条件を制御することができず、電極面積・加工電気
条件などがことなる場合については判別レベルを変更す
ることが必要であった。また判別レベルを固定とした場
合。

異常加工の回避が最適に行われない、すなわち条件の変
更が早過ぎたり遅過ぎたりすることにより加工効率の低
下、あるいわ定常アーク放電による被加工物の損傷が発
生するなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、安定加工から異常加工への変遷を適確に予測・
判別して加工条件を制御することにより、異常加工を回
避し、きわめて安定かつ効率の良い加工を行うことので
きる放電加工装置を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段］ この発明に関る放電加工装置は、加工電圧が第１の基準
電圧よりも低く、かつ第２の基準電圧よりも高い経過時
間の分散値を計算する分散値計算手段と、該経過時間の
分散値により異常を予測・判定する加工状態判別手段を
備えるとともに、加工状態判別手段の結果から加工間隙
状態を自動制御する制御手段を具備したものである。

［作用］ この発明における放電加工装置は分散値計算手段により
経過時間の分散値を計算して異常加工を判別し、加工間
隙状態を自動的に制御することによって異常加工を回避
する。

〔発明の実施例１ 以下、この発明の一実施例を図にもとづいて説明する。

第１図において、（１）は電極、（２）は破加工物、（
３）はＸクロステーブル、（４）はＹクロステーブル、
（５）は電極（１）と破加工物（２）で形成される加工
間隙にパルス状電流を供給する加工電源、（６）は電極
ｆｉｌの上下方向駆動を行うアクチュエータ、（７）は
Ｘクロステーブル（３）の駆動を行うアクチュエータ、
（８）はＹクロステーブル（４）の駆動を行うアクチュ
エータ、　　ｆ９ａ）　、　（９ｂｌ　、（９ｃｌはア
クチュエータ（６）、＋７１．　（８１に電流を供給す
るサーボアンプ、（ｌＯ）は加工間隙の電圧を検出する
極間電圧検出手段、（１１）は電圧を印加してから放電
が発生するまでの経過時間Ｔｄに相当するパルス信号を
発生するＴｄパルス発生手段、　　＋１２１はＴｄパル
スのパルス幅を計測するＴｄ計測手段、　（１３１はＴ
ｄ計測手段（１２）の計測結果から各放電パルスを即放
電Ｄ１、正常放電ＤｕｇよびオープンＤ３の３種類に分
類した出力信号を発生する放電波形分類手段、＋１４１
．　（１５１゜（１６）は放電波形分類手段（１３）に
て出力された信号を３種類のグループごとにカウントす
るカウンタ、（１８）はカウンタ（１４１，（１５１，
Ｔ１６１のカウント数から電極送り制御を行う電極送り
制御手段、　＋２５１はＴｃに相当するパルス信号を発
生するＴｃパルス発生手段、　（２６１はＴｃパルスの
パルス幅を計測するＴｃ計測手段、（２７）はＴｃの計
測値を一時的に記憶する記憶手段、（２８）は記憶手段
（２７）に記憶されたＴｃの分散値を計測するＴｃ分散
値計算手段、（２９）はＴｃ分散値計算手段（２８）の
結果から加工状態が正常か異常かを判別する加工状態判
別手段、（３０）は該加工状態判別手段（２９）の結果
から休止時間を切換える制御手段である。

次に動作について説明する。

第１図において従来例同様、Ｔｄ計測手段（１２）はＴ
ｄパルス信号のパルス幅すなわち放電波形例々の無負荷
時間Ｔｄを計測し、その結果から放電波形分類手段（１
３）は各放電パルス個々を即放電り、正常放電りよおよ
びオーブンＤ３の３種類に分類した出力信号を発生し、
電極送り制御手段（１８）はカウンタｆ１４１．　＋１
５１．　＋１６１によりカウントされたＤ＋、Ｄｉ、　
Ｄｓ。

の頻度により電極サーボ送りを行うものである。

一方、Ｔｃ計測手段（２６）により計測された放電波形
例々のＴｃは所定パルス数分または所定時間分だけ一旦
記憶手段（２７）に記憶されＴｃ分散値計算手段（２８
）により分散値が計算される。なお、分散値■□は、 Ｖ　ｔｅ　”Σ（ｒｃ−Ｍｔｊ”　／ｎＭｔｃ：Ｔｃの
平均値 ｎ：計算パルス数 により求められる。

第２図は、加工深さに対するＴｃの分散値の変化を電極
面積が異なるものについて示したものであるが、加工深
さが深くなるにつれて加工間隙でのスラッジ排出能力が
低下するために、スラッジ濃度が上昇して加工間隙の抵
抗値が低下するとともに漏れ電流が発生し、無負荷電圧
が低下するためである。これによりＴｃ分散値は加工間
隙の状態の指標として非常に有用であるといえる そして分散値の変化は非常に太き（電極面積などが異な
る場合についても判別レベルは同一に設定できる９次に
加工状態判別手段（２９）はＴｃ分散値が所定のレベル
を超えたかどうかにより加工が正常か異常かを判別し、
異常の場合は休止時間を制御する制御手段（３０）に信
号を発し、上記休止時間の自動切り換えを行う。

第３図は上記制御におけるフローを示すものである。

第４図は休止時間固定の場合と、自動制御を行った場合
において、加工時間と加工深さの関係を示したものであ
る。休止時間固定の場合は、加工深さが深くなると加工
速度が大幅に小さくなるが、自動制御を行ったものにつ
いては加工速度が大幅にはおちることなく加工が進行す
る。

なお、上記実施例において電極送り制御Ｄ＋、　Ｄ−。

Ｄ、の頻度により行う例を示したが、第５図に示すよう
に極間平均電圧検出手段（２３）、Ａ−Ｄ変換手段（２
４）などを設けた構成として平均電圧制御による電極送
り制御としても良い。

又、第６図〜第９図は加工間隙状態を制御する手段とし
て、１記実施例の休止時間を制御するものに代わるもの
である。

電極送り制御条件を制御するもので、この実施例におい
て、第６図は第１図に相当する図、第７図は第３図に相
当する図、第８図は第４図に相当する図、第９図は第５
図に相当する図である。

〔発明の効果１ 以上この発明によれば、無負荷時間の分散値により異常
加工を判別し、休止時間を自動的に切り換えるように構
成したため、異常加工が完全に回避でき、強いてはきわ
めて安定かつ効率のよい加工を行い得る放電加工装置が
得られる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における放電加工の構成を
示す構成図、第２図は加工深さに対するＴｃの分散値の
変化を示した図、第３図はこの発明による自動制御のフ
ローチャート、第４図は休止時間固定の場合と自動制御
を行った場合における加工時間と加工深さの関係を示し
た図、第５図はこの発明の他の実施例における放電加工
装置の構成を示す構成図、第６図〜第９図はこの発明の
更に異なる実施例を説明する図で、第６図は第１図相当
図、第７図は第３図相当図、第８図は第４図相当図、第
９図は第５図相当図、第１０図は従来の放電加工装置の
構成を示す構成図、第１１図は極間電圧波形とＴｄパル
ス信号およびＴｃパルス信号の模式図である。 図において、（１）は電極、（２）は破加工物、（５）
は加工電源、　（１０１は極間電圧検出手段、　＋Ｉｌ
ｌはＴｄパルス発生手段、　＋１２１はＴｄパルスのパ
ルス幅を計測するＴｄ計測手段、　　（１３１は放電波
形分類、　＋１８１は電極送り制御手段、（２３）は極
間平均電圧検出手段。 （２５）はＴｃパルス発生手段、　（２６１はＴｃ計測
手段、（２７）は記憶手段、（２８）はＴｃ分散値計算
器、（２９）は加工状態判別手段、（３０）は制御手段
である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極と破加工物により形成される加工間隙に加工電圧を
   印加して上記加工間隙に放電を発生させつつ、電極と破
   加工物を相対移動させて加工を行う放電加工装置におい
   て、上記加工電圧が第１の基準圧よりも低く、かつ第２
   の基準電圧よりも高い経過時間に相当するパルス信号を
   発生するパルス発生手段と、上記パルス発生手段で発生
   するパルス信号のパルス幅を所定時間若しくは所定パル
   ス数だけ測定する計測手段と、この計測手段での計測値
   を一時記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された
   上記測定値の分散値を計算する分散値計算手段と、この
   分散値計算手段により計算された分散値から加工状態を
   判別する加工状態判別手段と、この加工状態判別手段の
   結果から加工間隙状態を制御する制御手段とを備えたこ
   とを特徴とする放電加工装置。