JPH0276625A - 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〕 この発明は、工具電極と被加工物とで形成されろ加工間
隙に休止時間を置きながらパルス状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Ｔコ場合に上
記休止時間あるいは電極定時引上動作条件等の加工間隙
状態の変化要因を変更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５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（１）は電極、（２）は被加工物、（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）と被加工物（２）で形成されろ加工間隙にパル
ス状電流を供給する加工ｉｌ！源、（６）は電極（１）
の上下方向駆動を行うアクチエエータ、（７）はＸクロ
ステーブルの駆動を行うアクチエエータ、（８）はＹク
ロステーブルの駆動を行うアクチュエータ、（９）は上
記アクチエエータ（６）、　（７）、　（８）に電流を
供給するサーボアンプ、αＱはＴＪｒＪ工隙間のす圧を
検出する極間電圧検出回路、（ロ）は電圧を印加してか
ら放電が発生するまでの経過時間（以下、無負荷時間Ｔ
ｄ　）に相当スるパルス信号を発生するＴｄパルス発’
ＥＷ、（２）ハＴ　ｄパルスのパルス幅ヲ計測才ろＴｄ
計ａｌ［、ＵはＴｄ計測器＠の計測結果から各放電パル
スヶ部数＠Ｄｉ、正常放電Ｄ２．オーブンＤ３の８種に
分類し１こ出力信号を発生する放電波形分類器、α４１
．　ＱＳ、　（１８は放電波形分類型口にて出力され１
こ信号を８種のグループごとにカウントするカウンタ、
αηは部数ＷＩＤｌのカウント数からＤＯ工状態が正常
か異常かを判別オろ加工状態判別器、（至）は（至）、
圓。

αＧのカウント数から電極送り制御を行うｌ！電極送制
御装置、ＯＩは加工状態判別器αη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。

次に動作について説明する。加工１ｆ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（１
）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（１）の上下動はアクチュエータ
（６）、被加工物（２）の移動はＸ、Ｙクロステーブル
（３）、（４）を駆動するアクチュエータ（７）、（８
）によって行われろ。加工中の加工間隙の電圧は極間電
圧検出回路ＱＧにより検出され、Ｔｄパルス発生器（６
）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６図は極間波形とＴｄパルス信号を模式的に示しＴこ
ものである。Ｔｄ計測器＠はＴｄパルス信号のパルス幅
すなわち放電波形側々の無負荷時間Ｔｄを計測し、その
結果から放電波形分類器０は各放電パルス個々を部数電
Ｄ１．正常放［Ｄ２　、オープンＤ３の８種に分類しＴ
こ出力信号を発生する。

ここで、 （１）ＤＩ　：　Ｏ＜Ｔｄ＜ＴＩ・・・・・・短絡が発
生しγこかあるいは加工間隙の絶縁耐力が回復していな
い場合。

（１）　　Ｄ２　：　ＴＩ　＜Ｔｄ　＜Ｔ２・・・・・
・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。

（１）Ｄ８　：Ｔ２＜Ｔｄ＜Ｔ８・・・・・・無負荷電
圧印加時間が比較的長い場合。

である。

加工間隙における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ｆｉ！（１８１はカウ
ンタα４．ＱＳ、αＧによりカウントされ１こＤｉ、Ｄ
２．Ｄ８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
工スラー・ジ濃度の上昇に伴って異常加工へ移行するの
を防止する１こめ、加工状態判別器αηはＤＩ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αｌ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〕

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・部数電の頻度のみで行わ
れ、安定加工から異常加工への変遷を適確に判別・予測
して加工条件を制御することができず、ｌｒ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〜π。また、判別レベルを固定
としに場合、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Ｔこりすることによ
る加工効率の低下、あるいは定常アーク放電によろ被加
工物の損傷が発生するなどの問題がありＴこ０ この発明は上記のような課題を解決するｒこめになされ
１こもので、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才ろことｌでより、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１こめの手段〕 この発明に係わる放電加工装置は、制御されＴコパルス
電圧を加工間隙に印加してから放電が発生するまでの経
過時間を所定時間もしくは所定パルス数分だけ計測し、
上記経過時間と、上記所定時間もしくは所定パルス数と
により求められる値により加工間隙状態の変化させる手
段７Ｊ！＠御する制御手段を具備する。

〔作用〕

この発明における放電加工装置は、加工間隙に印加して
から放電が発生するまでの経過時間を所定時間もしくは
所定パルス数分だけ計測し　上記経過時間と上記所定時
間もしくは所定パルス数とにより、所望の計算値を得て
、この計算値により異常加工を判別し、加工間隙の変化
要因を自動的に切り換えることによって異常加工を回避
する。

〔発明の実施例〕

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ｆ極、（２）は被加工物、（
３）はＸクロステーブル、（４）はＹ々クロステーブル
（５）は＊ｉ極（１）と被刀ロエ物（２）で形成されろ
加工間隙にパルス状電流を供給する加工ｗ！源、（６）
は′ｗ！極（１）の上下方向駆動を行うアクチュエータ
、（７）はＸクロステーブルの駆動を行うアクチュエー
タ、（８）はＹクロステーブルの駆！＠ヲ行うアクチエ
エータ、（９〕はアクチュエータ（６）、　（７）、　
（８）に電流を供給するサーボアンプ、αＱは加工間隙
の電圧を検出する検量電圧検出手段、卸は電圧を印加し
てから放電が発生するまでの経過時間（以下、無負荷時
間Ｔｄ月と相当するパルス信号を発生するＴｄパルス発
生手段、Ｑ２ｊ、ｔ’ｌ’ｄパルスのパルス幅を計測す
る’ｌ’ｄ計測手段、α３はＴｄ計測手段口の計測結果
から各放電パルスを部数！Ｄｉ　、正常放５ｔＤ２．オ
ープンＤ８の８種に分類しＴコ出力信号を発生する放電
波形分類手段、α−１頭、ｕｅは放電波形分類手段０３
にて出力されγこ信号を８ｍのグループごとにカウント
するカウンタ、（至）はカウンタ０４）、　Ｑ９．　ｃ
３＠の力肖ント数から電極送り制御２行う電極送り制御
手段、あるいは休止時間制御手段等の制御手段、（支）
は無負荷時間Ｔｄの計測’＃ｅ−時的に記憶する記憶手
段、（７）は記憶手段（至）に記憶さ；ｒｔｒ、：’ｒ
ａの例えばメジアン奢計算するＴｄメジアン計算手役、
のはＴｄメジアン計算手段翰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、（ハ）は加工状
態判別手段−の結果から電極送り制御手段Ｊ）るいは休
止時間制御手段等を制御する制御手段である。

次にこの発明の実施例の動作を説明する２第１図におい
て、従来例同様、Ｔｄ計」１１手段＠はＴｄパルス信号
のパルス幅すな乃ち放電波形個々の無負荷時間Ｔｄ　′
１ｊｔ−計測し、その結果から放電波形分類手段（至）
は各放電パルス個々のを部数ＩＥＤｉ。

正常放電Ｄ２．オーブンＤ３の３種に分類した出力信号
を発生し、電極送り制御手段あるいは休止時間制御手段
（ト）はカウンタαも（至）、αＧによりカウントされ
ｒこＤｌ、Ｄ２．ＤＢの頻度により！Ｖ極廿−ボ送り制
御あるいは休止時間制御を行うものである。

一方、Ｔｄ計測手段＠により計測されに放電波形個々の
無負荷時間Ｔｔｉは所定パルス数分ま１こは所定時間分
だけ一旦記憶手段（至）に記憶され、Ｔｄメジアン計算
手段（至）によりメジアンＭが計算されろ。

なお　メジアンＭは計測された無負荷時間Ｔｄを大きさ
の順に並べ、全パルス数の真中、例えばｔｏ、ｏｏｏパ
ルスであれば５００番目のＴｄの大きさにより求められ
る。

第２図は、加工深さに対する無負荷時間Ｔｄのメジアン
の変化を電極送り制御手段の定時引上動作条件が異なる
ものについて示しにものであるが、加工深さが深くなる
に従いメジアンが急激に減少していることがわかる。こ
れは、加工深さが深くなるにつれて加工間隙でのスラー
ジ排出能力が低下するＴこめにス丹−・ジ濃変が上昇し
、その結果とＬ７て加工が不Ｖ定々なるためである。メ
ジアンの変化は非常に大きいため、Ｗ極送り制御手段の
定時引上動作条件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。

加工異常判別手段−はメジアンが所定のレベルを越えｒ
こかどうかにより加工が異常か正常かを判別し、異常の
場合は電楢定時引上動作条件ケ制御する制御手段−に信
号を発し、＊画定時引上動作の自動切り換えを行う。

’！自定時引上動作は電極送り制御とは独立してだ期的
に電極（１）を上下動させろこと１こより極間のスラ咋
ジを排出するものであり、とく番ζ無噴流加工ケ行う場
合には不司欠である。

第８図は電極定時引上動作条件ｔＪＵＭＰパラメータ）
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′５Ｉ−示し、茫ものである。ＪＵ
ＭＰパラメータ固定の場合はＪ　ＴＪＭ　Ｐ　＠が小さ
いものほど単位時間あＴコりのＪ　ＴＪＭＰ時間が小さ
（なろ１こめＩＩＤ工速間は早いが、異常加工（児工不
能ノとなる加工深さが浅くなる。一方、自動制御を行つ
Ｔこものについては異常加工、すなわちメジアンの減少
を検出して休止時間を増大させることにより、常に安定
加工をし、加工速度も約１５％増加している。

なお、上記実施例においては電極送り制御を、Ｄｉ、　
Ｄ２゜Ｄ８の頻度により行う例を示したが、第４図に示
すように極間平均電圧検出器（至）、　Ａ−Ｄ変換器＠
などを設けに構成として平均電圧制御による電極送り制
御とｊノでも良い。

なお又、上記実施例においては、電極サーボ送り制御手
段あるいは休止時間制御手段等の加工間隙状態を変化さ
せる手段をメジアンにより制御するものについて説明し
たが、この発明はこれに限定されるものでない。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、制御されたパルス電圧
を上記加工間隙に印加してから放電が発生するまでの経
過時間を所定時間もしくは所定パルス数分だけ計測し、
上記経過時間と上記所定時間もしくは所定パルス数とに
より求められる値により加工間隙状態の変化させる手段
を制御する制御手段を具備したので異常加工が完全に回
避でき、ひいては極めて安定かつ効率の良い加工を行な
い得ろ放電加工装置が得られろ効果を奏する。

【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装置の構
成を示す構成図、第２図は加工深さに対する無償荷時間
Ｔｄのメジアンの変化を示した図、第３図１は電極定時
引上動作条件（ＪＵＭＰパラメータフ固定の場合と自動
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４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図、第５図は従来の放電加工装置
の構成を示す図、第６図は極間波形と無負荷時間パルス
信号の模式図である。 図において（１）は電極、（２）は被加工物、（５）は
加工ｗｆＩＡ、αＱは極間電圧検出手段、αυはＴｄパ
ルス発生手段、＠はＴｄパルスのパルス幅を計測するＴ
ｄ計測手段、（至）は放電波形分類手段、（至）は電極
送り制御手段、（至）は極間平均７圧検出手段、（至）
は記憶手段、（至）は’［ｄメジアン計算手段、勾は加
工状態判別手段、備は制御手段である。 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. 電極と被加工物を対向させた加工隙間に休止時間を置き
   ながらパルス状の加工電圧を印加して上記加工隙間に放
   電を発生させることにより上記被加工物を加工する放電
   加工装置において、上記制御されたパルス電圧を上記加
   工隙間に印加してから放電が発生するまでの経過時間を
   所定時間もしくは所定パルス数分だけ計測し、上記経過
   時間と上記所定時間もしくは所定パルス数とにより求め
   られる値により加工間隙状態の変化させる手段を制御す
   る制御手段を具備することを特徴とする放電加工装置。