JPH03221319A - 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］ 本発明は、放電加工装置に関する。

［従来の技術］ 型彫放電加工を行なう場合、従来は、作業者が電極の各
深さに対する放電している面積を計算し、その面積に基
づいて安定加工可能な電流波高値を設定している。

この場合、作業者が減寸量が許容範囲の限度になるまで
加工条件を随時入力する必要があり、放電加工装置から
離れることができないという問題がある。

一方、安全な加工条件を予め選んで加工すると、全体の
加工速度が著しく遅くなるという問題がある。

また、電極の任意の深さに対する安全な加工条件を選ん
で、プログラミングして加工すると、そのプログラムを
作成する必要があり、そのプログラムを作成する時間だ
け加工完了が遅れるという問題がある。

本発明は、作業者が電極形状を判断し加工条件を変える
のではなく、最終条件を設定しさえすれば、その電極の
大きざに合った加工条件が自動的に選択され、作業者の
負担を軽減し、加工時間短縮を図る放電加工装置を提供
することを目的とするものである。

［課題を解決する手段］ 本発明は、加工放電パルスのオン時間（ＴＯＮ）。

オフ時間（ＴＯＦＦ）　、電流波高値（Ｉｐ）、体積加
工速度（■、平均加工電流（■鵬）によって加工できる
最大の体積加工速度）を平均加工電流（Ｉｍ）と関連づ
けてテーブルとして記憶させ、現在の段階の次の段階の
平均加工電流（１１）と所定の最大電流密度とから安定
加工可能な最小加工面積（Ｓｍｉｎ）を演算し、現在の
段階の体積加工速度（Ｖ）を上記演算された最小加工面
積で除して基準速度（Ｒｆ）を演算し、現在の加工進展
速度（Ｆ）が演算された基準速度（Ｒｆ）よりも遅くな
ったときに平均加工電流を変更するものである。

なお、平均加工電流（Ｉｍ）を変えるには、電流波高値
（Ｉｐ）の設定、放電のオン時間（ＴＯＮ）の設定、放
電のオフ時間（ＴＯＦＦ）の設定のいずれか、または２
つ以上を変えている。

［作用］ 本発明は、加工を複数の段階に分割し、最初は予め定め
た最小の平均加工電流（Ｉｎ）で加工を開始し、次の段
階の平均加工電流（Ｉｍ）と所定の最大電流密度（Ｉｓ
）とから安定加工可能な最小加工面積（Ｓｗｉ！Ｉ）を
演算し、平均加工電流（Ｉｍ）と関連づけてテーブルと
して与えられた現在の体積加工速度（Ｖ）を上記演算さ
れた最小加工面積（Ｓｍｉｎ）で除して基準速度（Ｒｆ
）を演算し、現在の加工進展速度（Ｆ）が上記演算され
た基準速度（Ｒｆ）よりも遅くなったときに次の段階の
平均加圧電流に関連した加工条件を変更するので、作業
者が最終条件を設定しさえすれば、その電極の大きさと
加工状態とに応じた加工条件が加工の進展とともに自動
的に選択され、作業者の負担が軽減し、加工時間が短縮
する。

なお、作業者が最終加工条件を設定することによって選
択される加工条件（加工の進展とともに自動的に選択さ
れる加工条件）は、最終加工条件によって定められる最
大の平均加工電流を越えない段階のテーブル内加工条件
である。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例を示すブロー７り図である
。

ＣＰＵｌ０は、実施例全体を制御するものであり、ＲＯ
Ｍ２１は、第２図のフローチャートに示す動作を行なう
制御プログラムを記憶するメモリである。ＲＯＭ２２は
、平均加工電流（Ｉｍ）に対する加工電流パルスのオン
時間（ＴｏＮ）　、オフ時間（ＴＯＦＦ）　、電流波高
値（Ｉｐ　）　、体積加工速度（Ｖ）のテーブルが格納
されている記憶手段の一例である。ＲＡＭ２３は、ＲＯ
Ｍ２１に格納されている制御プログラムをＣＰＵｌ０が
実行するときに必要なワークメモリである。

キーボード３１は、各加工条件を入力する手段の一例で
あり、ＣＲＴ３２は、加工条件を表示する手段の一例で
ある。

パルス発生回路４３は、与えられた加工条件によって電
極５０とワーク６０との間に発生する加工電流パルスを
制御するユニットである。駆動回路４１とモータ４２と
は、駆動回路４１の移動指令を受けて電極を実際に前進
、後退させるものである。なお、実際には、ＣＰＵｌ０
とは別のＣＰＵ等、他の制御装置が設けられている。

ｃｐｔｙｉｏとＲＯＭ２１とは、演算手段、速度比較手
段、加工電流変更手段の例である。

上記演算手段は、現在の段階の次の段階の平均加工電流
（Ｉｍ）と所定の最大電流密度（Ｉｓ）とから安定加工
可能な最小加工面積（Ｓｍｉｎ）を演算し、現在の段階
の体積加工速度（Ｖ）を上記演算された最小加工面積（
Ｓｗｉ！Ｉ）で除して基準速度（Ｒｆ）を演算する手段
である。上記速度比較手段は、現在の加工進展速度（Ｆ
）と演算された基準速度（Ｒｆ）とを比較する手段であ
る。上記加工電流変更手段は、現在の加工進展速度（Ｆ
）が演算された基準速度（Ｒｆ）よりも遅くなったとき
に平均加工電流を変更する手段である。

次に、上記実施例の動作について説明する。

第３図は、上記実施例の説明図である。

なお、作業者が設定した加工条件に基く最大平均加工電
流（Ｉｍａｘ）と、最小平均加工電流（ｌａｉｎ）と、
平均加工電流（■鵬）を増加させる割合αとによって、
加工段階を分割する数が自動的に定まる。

第３図においては、加工の段階が第１段階〜第４段階の
４つの段階に分割された例を示している。

そして、まず、各段階における平均加工電流（Ｉｓ）を
定める。この場合、ある段階における平均加工電流（Ｉ
ｓ）は、その１つ前の段階の平均加工電流をα倍して求
める。すなわち、第１、第２、第３段階の平均加工電流
（１１）をそれぞれ。

■■１　、　ＩＷ２　、１厘３　とすると、■鵬２＝α
■鵬１．１ｍ３：α■■２である・ 次に、加工の各段階において、平均加工電流を流すこと
ができる面積の最小値（Ｓ■ｉｎ）を求めるが、これは
、加工の各段階における次の段階の平均加工電流（Ｉｓ
）を電流密度（単位面積あたりに流せる平均加工電流の
最大値）　　（Ｉｓ）で割ったものである。また、加工
の各段階における基準速度（Ｒｆ）を求める。この基準
速度（Ｒｆ）は、その段階における体積加工速度Ｖに安
全率βを掛けた値を最小加工面積（Ｓｗｉｍ）で割った
ものである。

なお１次の段階に移行する場合に平均加工電流（１１）
に掛ける倍率αとしては、たとえば１゜２や１．３の数
字であり、作業者が決めたり、予め設定されたものとし
てもよい、また、安全率βはたとえば０．６６であり、
液処理等の加工状態に応じてその安全率βを変化させる
ようにしてもよい。

第２図は、上記実施例の動作を示すフローチャートであ
る。

この第２図に示すフローチャートにおいて、まず、作業
者が設定した条件に基づいて、最大平均加工電流（Ｉｍ
ａｘ）　、最小平均加工電流（工■ｉｎ）、倍率α、安
全率βを設定する（Ｓｌ）、なお、倍率αは、現在の平
均加工電流（Ｉｓ）に基づいて次の加工段階の平均加工
電流を求めるときに使用するものであり、現在の平均加
工電流（Ｉ麿）にαを掛けて次の加工段階の平均加工電
流α！量を求める。安全率βは、加工形態、加工液の処
理等によって変化する係数である。

そして、放電加工パルスのオン時間（Ｔｏｌｌ）、オフ
時間（ＴＯＦＦ）等の初期加工条件をセットしくＳ２）
、基準速度（Ｒｆ）の計算要求をセットするとともに放
電加工を開始する（Ｓ３）。

このようにして加工を開始した後に、基準速度（Ｒｆ）
の計算要求がなければ（Ｓ４）、現在の平均加工電流（
ＩＷ）と最大平均加工電流（Ｉｍａｘ）とを比較しくＳ
５）、最大平均加工電流（Ｉｓ＋ａｚ）よりも現在の平
均加工電流（Ｉ■）が小さければ、加工進展速度ＣＦ）
を他のＣＰＵから取得しくＳ６）、加工進展速度（Ｆ）
と基準速度（Ｒｆ）とを比較する（Ｓ７）、なお、最大
平均加工電流（Ｉｍａｘ）は、作業者が直接設定するも
のではなく、作業者が予め設定した加工条件に基づいて
定められるものである。

加工進展速度（Ｆ）が基準速度（Ｒｆ）よりも速ければ
、たとえば５０鵬ｓｅｃのタイマデイレイをかけ（Ｓ８
）、加工が終了しているか否かを判断し加工が終了して
いなければ（３９）、Ｓ４からの操作を繰り返す、Ｓ９
において加工を完了していればその全ての操作を終了す
る。

ここで、Ｓ８におけるタイマデイレイは、３４〜Ｓ９の
操作を一定時間間隔で行なわせるために設けたものであ
り、Ｓ８におけるタイマデイレイを行なう代りに、この
実施例全体をタイマ割り込み処理等によって一定時間毎
に行なうようにしてもよい。

また、Ｓ５において平均加工電流（■１）が最大平均加
工電流（■鵬■）よりも大きければ、これ以上平均加工
電流（Ｉ厘）を増加させることはできないので、Ｓ６、
Ｓ７の処理を行なわない。

ところで、Ｓ４において基準速度（Ｒｆ）の計算要求が
あったときに、放電加工パルスのオン時間（Ｔｏｓ　）
　、オフ時間（ＴＯＦＦ）等から平均加工電流（Ｉｍ）
を計算しくＳ　１１）　、平均加工電流（Ｉｓ）に対す
る体積加工速度Ｖをテーブルからロードする（Ｓ　１２
）　、そして、次の段階の平均加工電流（Ｉｓ−ｎｅｘ
ｔ　）を決定しくＳ　１３）　、次の段階の平均加工電
流（Ｉｍ−ｎｅｘｔ　）で加工可能な最小面積（Ｓｗｉ
ｍ）を計算しく５１４）、最小加工面積（Ｓｍｉｎ）と
体積加工速度Ｖとから基準速度（Ｒｆ）を計算する（Ｓ
　１５）　、つまり、次の演算を行なフ・ （Ｒｆ）　　＝Ｉ３　・（Ｖ）　　／　　（ＳｗｉＪＩ
＋）そして、基準速度（Ｒｆ）の計算要求を解除する（
Ｓ　ｌ　６）　、また、最小加工面８！（Ｓ厘ｉｎ）は
、ある平均加工電流に対して安定可能な面積の最小値で
あり、次の演算によって求める。

（Ｓｍｉｎ）　＝α・　（■鵬）　／　（Ｉｓ）なお、
最大電流密度（Ｉｓ）は、単位面積に流すことができる
最大の平均加工電流である。

そして、加工進展速度（Ｆ）を他のＣＰＬＴから取得し
た（Ｓ６）後、加工進展速度（Ｆ）が基準速度（Ｒｆ）
よりも遅いときに（Ｓ７）、Ｓ１３で決定した次の段階
の平均加工電流（１１ｎｅｘｔ　）になるように、電流
波高値（Ｉｐ）、オン時間（ＴｏＮ）、オフ時Ｎ１（Ｔ
ｏＦＦ）等の加工条件をテーブルからロードしセットす
る（Ｓ２１）。

そして、基準速度（Ｒｆ）の計算要求をセットする（Ｓ
２２）。

第４図は、上記実施例で使用する電極５０の説明図であ
る。

この図において位置Ａ−Ｂ、Ｂ〜Ｃ，Ｃ−Ｄ、Ｄ−Ｅは
、それぞれ第１段階、第２段階、第３段階、第４段階の
荒加工（第３図）に対応するものの例であり、たとえば
第１段階の加工進展速度（Ｆ）で加工を継続した後、電
極の位置Ｂがワーク６０の上面にさしかかると、そのと
きには加工面積が増加しているにもかかわらず加工条件
が変わっていないので、加工進展速度ＣＦ）が低下して
いる。この加工進展速度（Ｆ）が基準速度（Ｒｆ）より
も小さくなったときに、第１段階から第２段階の加工に
移行したことを判断し、このときに加工電流を次の段階
に切換える。すなわち。

加工平均電流ＩｍｔがαＩ■１になるようにオン時間Ｔ
ＯＮ　、オフ時間ＴＯＦＦ、　　ＩＰ等を調整する。な
お、第４図においては、電極５０の形状は不規則形状で
あるが、電極５０の形状として、他の不規則な形状、階
段状等の規則的な形状等、他の形状を採用してもよい。

第５図は、荒加工の各段階における平均加工電流（Ｉｍ
）、最小加工面積（Ｓｍｉｎ）　、体積加工速度（Ｖ）
、基準速度（Ｒｆ）の具体例を示す図である。

上記実施例においては、平均加工電流（■■）を０倍す
るようにしているが、この平均加工電流（Ｉｍ）を０倍
する代りに、電流波高値（Ｉｐ）を０倍するようにして
もよい。

また、平均加工電流（Ｉｍ）を０倍する代りに、加工エ
ネルギーを０倍するようにしてもよい、この加工エネル
ギーの増加の中には、上記実施例のように平均加工電流
（【ｍ）を増加することも含まれるが、放電加工パルス
のデユーティ−比（ＴＯＮ／（ＴＯＮ＋ＴＯＦＦ））を
増加することも含まれる。

さらに、上記実施例においてはオン時間（ＴＯＮ　）　
、オフ時間（ＴＯＦＦ）　、電流波高値（Ｉｐ）をＲＯ
Ｍに記憶させているが、これらをＲＡＭ上に記憶させる
ようにしてもよく、これによって、加工形態、電極等に
応じて入力装置からＲＡＭに読み込んで使用することが
できる。

［発明の効果］ 本発明によれば、設定された最終の加工条件よりも小さ
なエネルギーで放電加工を開始し、上記設定された最終
の加工条件によって定められる最大平均加工電流に到達
するまでは順次、その電極の放電加工面積に合った平均
加工電流が所定の倍率で段階的に増加するように加工条
件が自動的に選択され、作業者の負担が軽減し、加工時
間が短縮するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。 第２図は、上記実施例の動作を示すフローチャートであ
る。 第３図は、上記実施例において、加工の各段階における
平均加工電流（Ｉｓ＋）、最小加工面積（Ｓｍｉｎ）　
、体積加工速度（Ｖ）、基準速度（Ｒｆ）を求める説明
図である。 第４図は、上記実施例において使用する電極の側面図で
ある。 第５図は、上記実施例において、荒加工の各段階におけ
る平均加工電流（Ｉｓ）、最小加工面積（Ｓ罰ｎ）、体
積加工速度（Ｖ）、基準速度（Ｒｆ）を具体的な数字で
示した図表である。 １０・・・・・・ＣＰＵ、 ２　ｌ、　２２・・・・・・ＲＯＭ、 ２３・・・・・・ＲＡＭ、 ５０・・・・・・電極。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 設定された加工条件よりも小さなエネルギーで放電加工
   を開始し、上記設定された加工条件に到達するまでは順
   次、加工電流を段階的に増加させる放電加工装置であっ
   て、 平均加工電流に対する加工放電パルスのオン時間、オフ
   時間、電流波高値、体積加工速度を記憶する記憶手段と
   ； 上記段階のうちで現在の段階の次の段階の平均加工電流
   と所定の最大電流密度とから安定加工可能な最小加工面
   積を演算し、現在の段階の体積加工速度を上記演算され
   た最小加工面積で除して基準速度を演算する演算手段と
   ； 現在の加工進展速度と上記演算された基準速度とを比較
   する速度比較手段と； 現在の加工進展速度が上記演算された基準速度よりも遅
   くなったときに平均加工電流を変更する加工電流変更手
   段と； を有することを特徴とする放電加工装置。