JPH0360928A - Electric discharging device - Google Patents

Electric discharging device

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Publication number
JPH0360928A
JPH0360928A JP19567989A JP19567989A JPH0360928A JP H0360928 A JPH0360928 A JP H0360928A JP 19567989 A JP19567989 A JP 19567989A JP 19567989 A JP19567989 A JP 19567989A JP H0360928 A JPH0360928 A JP H0360928A
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JP
Japan
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machining
gap
discharge machining
voltage
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP19567989A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Shoda
和男 正田
Daizo Ando
安藤 大造
Koji Yagi
浩司 八木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sodick Co Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Sodick Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sodick Co Ltd, Toyota Motor Corp filed Critical Sodick Co Ltd
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Publication of JPH0360928A publication Critical patent/JPH0360928A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To secure the stability in an electric discharging and to enhance the working efficiency and to well perform a low consumption work by providing a signal output means which outputs a driving signal for driving a piezoelectric actuator in a voltage impressing period at the cycler shorter than the period thereof and with the necessary amplitude in response to a periodical signal. CONSTITUTION:A piezoelectric driving means 34 repeatedly performs the motion that a working electrode 28 is approached and separated from the body W to be worked along the necessary servoaxial direction with a driving signal S2 fed from an output means 4 being impressed, while the work voltage is impressed in an electric discharging gap G. Consequently, the chips collection in the electric discharging gap G is effectively prevented and a stable electric discharging is performed in the electric discharging gap G.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、放電加工間隙に与えられる加工エネルギーの
制御をより正確に行ないうるようにした放電加工装置に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an electric discharge machining apparatus that allows more accurate control of machining energy applied to an electric discharge machining gap.

(従来の技術) 従来の放電加工装置は、加工用電極がそのサーボ軸に沿
って被加工物に対して相対的に移動しうる構成とされ、
加工用電極と被加工物との間に形成される放電加工間隙
に生じる電圧に従ってその放電加工間隙の巾が所定の最
適値に維持されるようサーボ制御されるようになってい
る。したがって、サーボ制御が良好に行なわれている間
にあっては、放電加工間隙における放電は所望の状態で
安定に行なわれるので問題はない。一方、加工間隙にチ
ップが溜るなどの理由で放電加工間隙が短絡状態となる
と、上記サーボ制御の働きにより、−旦放電加工間隙巾
が広がり、しかる後に放電加工間隙中が所要の値にまで
せばめられるという動作を行なうことになる。
(Prior Art) A conventional electric discharge machining apparatus is configured such that a machining electrode can move relative to a workpiece along its servo axis,
The width of the electrical discharge machining gap is servo-controlled to be maintained at a predetermined optimum value in accordance with the voltage generated in the electrical discharge machining gap formed between the machining electrode and the workpiece. Therefore, as long as the servo control is performed satisfactorily, the discharge in the discharge machining gap is stably performed in the desired state, and there is no problem. On the other hand, when the electrical discharge machining gap becomes short-circuited due to chips accumulating in the machining gap, the servo control described above will first widen the electrical discharge machining gap width, and then narrow it down to the required value. You will perform the action of being forced to move.

(発明が解決しようとする課題) ところで、上述のサーボ制御の応答性はせいぜい100
乃至200(Hz)程度であるのに対し、加工パルスの
パルス巾は数10(μSec )〜1(msec)程度
であるため、加工間隙において一旦不具合が生じると、
その間に生じる多数の放電パルスにより加工間隙に与え
られる加工エネルギーの制御が不可能になってしまい、
意図する加工を良好に行ない得ないという結果になる。
(Problem to be solved by the invention) By the way, the responsiveness of the above-mentioned servo control is at most 100
200 (Hz), whereas the pulse width of the machining pulse is about several tens (μSec) to 1 (msec), so once a problem occurs in the machining gap,
Due to the large number of discharge pulses generated during that time, it becomes impossible to control the machining energy applied to the machining gap.
The result is that the intended processing cannot be performed satisfactorily.

例えば、低消耗加工を行なうために加工電流のピーク値
とその持続時間との比がある範囲内に入るように制御さ
れなければならない場合において、加工間隙が短絡状態
となった場合、サーボ制御によ・ってその短絡状態が極
めて短い間に解消されれば問題ないが、サーボ制御の低
応答速度のために、上記加工電流の状態が長期間所要の
状態から外れてしまい、この開存消耗加工となってしま
うという不具合が生じるものである。これは、特に、仕
上げの低消耗加工の場合等に加工品質に大きな悪影響を
与えるものである。
For example, in order to perform low consumption machining, the ratio of the machining current peak value and its duration must be controlled within a certain range, and if the machining gap becomes short-circuited, the servo control Therefore, there would be no problem if the short-circuit condition was resolved within a very short period of time, but due to the low response speed of the servo control, the above-mentioned machining current condition deviates from the required condition for a long period of time, causing this open wear. This results in the problem of processing. This has a large negative effect on processing quality, especially in the case of low-consumption finishing processing.

本発明の目的は、したがって、放電加工間隙における加
工エネルギーの制御を極めて応答性よく行ない、異常状
態の発生を有効に抑えることができるようにした放電加
工装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an electric discharge machining apparatus that can control machining energy in an electric discharge machining gap with extremely high responsiveness and can effectively suppress the occurrence of abnormal conditions.

(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するための本発明の特徴は、加工用電極
と被加工物との間に所要の相対運動を与えるための移動
手段を含み、上記加工用電極と上記被加工物との間の放
電加工間隙の状態を示す電気信号に基づいて上記放電加
工間隙の巾が所要の値に維持されるようにしたサーボ制
御系を有する放電加工装置において、所要のサーボ軸に
沿って上記加工用電極を上記被加工物に対して相対的に
移動させるための圧電式駆動手段と、上記放電加工間隙
における加工用パルス電圧印加期間を示す期間信号を得
る手段と、該期間信号に応答し、上記圧電式駆動手段を
上記電圧印加期間内において上記期間より短かい周期で
且つ所要の振巾で駆動するための駆動信号を出力する出
力手段とを備えた点にある。
(Means for Solving the Problems) The features of the present invention for solving the above problems include a moving means for imparting a required relative movement between the processing electrode and the workpiece, and the processing electrode In an electric discharge machining apparatus having a servo control system that maintains the width of the electric discharge machining gap at a required value based on an electric signal indicating the state of the electric discharge machining gap between the electric discharge machining gap and the workpiece, piezoelectric driving means for moving the machining electrode relative to the workpiece along the servo axis; and means for obtaining a period signal indicating a machining pulse voltage application period in the electrical discharge machining gap; and output means for outputting a drive signal for driving the piezoelectric drive means within the voltage application period at a cycle shorter than the period and with a required amplitude in response to the period signal. .

(作用〉 放電加工間隙に加工電圧が印加されている期間、圧電式
駆動手段には、出力手段からの駆動信号が印加され、加
工用電極が所要のサーボ軸方向に沿って被加工物に接近
、離反する運動を繰り返し行なう。この結果、放電加工
間隙にチップが溜まるのを有効に防止し、放電加工間隙
において安定な放電が行なわれるようになる。
(Function) During the period when the machining voltage is applied to the discharge machining gap, a drive signal from the output means is applied to the piezoelectric drive means, and the machining electrode approaches the workpiece along the required servo axis direction. As a result, chips are effectively prevented from accumulating in the discharge machining gap, and stable electric discharge is performed in the discharge machining gap.

(実施例) 以下、図示の一実施例により本発明の詳細な説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to an illustrated embodiment.

第1図には、本発明による放電加工装置の一実施例が示
されている。この一実施例として示されている放電加工
装置1は、型彫り用のZ軸制御の放電加工装置であり、
加工機本体2と、該加工機本体2に加工用パルスを供給
する加工用電源部3と、加工機本体2の電極送りサーボ
制御のための制御ユニット4とを備えている。なお、多
くの場合、制御ユニット4と加工用電源3とは1つの筐
体に組込まれ、加工用電源装置と称される。
FIG. 1 shows an embodiment of an electrical discharge machining apparatus according to the present invention. The electric discharge machining apparatus 1 shown as this embodiment is a Z-axis controlled electric discharge machining apparatus for die sinking.
The machine includes a processing machine main body 2, a processing power supply section 3 that supplies processing pulses to the processing machine main body 2, and a control unit 4 for electrode feeding servo control of the processing machine main body 2. In addition, in many cases, the control unit 4 and the power source 3 for machining are incorporated into one housing, and are called a power source device for machining.

加工機本体2は、加工台21と、加工台21に設けられ
たコラム22によって支持されているヘッド部23とを
具えている。加工台21上には、ベツド24上に載置さ
れた被加工物25がセットされている加工タンク26が
設けられている。加工タンク26内には適宜の放電加工
液27が満たされており、ヘッド部23側に装着される
加工用電極28により、被加工物25が放電加工液27
中において放電加工される構成である。ヘッド部23は
、ヘッド部23のケーシング29内に固設された案内部
材30によって、その軸方向に沿う移動のみが可能なよ
うに案内されているクイル31を有している。クイル3
1の一端部31aには、直流モータ又はステッピングモ
ータの如き回転モータ32によって回転駆動せしめられ
るボールねじ33が螺入しており、回転モータ32が、
正逆に回転することにより、クイル31がその軸方向に
進退する構成となっている。
The processing machine main body 2 includes a processing table 21 and a head portion 23 supported by a column 22 provided on the processing table 21. A processing tank 26 is provided on the processing table 21 in which a workpiece 25 placed on a bed 24 is set. The machining tank 26 is filled with a suitable electrical discharge machining fluid 27, and the workpiece 25 is filled with the electrical discharge machining fluid 27 by a machining electrode 28 attached to the head section 23 side.
It is configured to undergo electric discharge machining inside. The head portion 23 has a quill 31 that is guided by a guide member 30 fixedly provided within the casing 29 of the head portion 23 so as to be movable only in the axial direction. Quill 3
A ball screw 33 is screwed into one end 31a of the 1, and is driven to rotate by a rotary motor 32 such as a DC motor or a stepping motor.
By rotating forward and backward, the quill 31 moves forward and backward in its axial direction.

クイル31の他端31bには、圧電アクチエータ34を
介して一対の電極取付具35.36が設けられている。
A pair of electrode fittings 35 and 36 are provided at the other end 31b of the quill 31 via a piezoelectric actuator 34.

電極取付具35は圧電アクチエータ34に、公知のフラ
ンジ止めの方法で堅固に取付けられ、一方、電極取付具
36は加工用電極28に固着されているステム37をし
っかりと固定しており、これにより加工用電極28は電
極取付具36に固着されている。一対の電極取付具35
.36は、電極取付具36の突部36aが、これに相応
した形状の電極取付具35のへこみ部35aにはめ合わ
されるようにして位置決めされ、これらの内部に設けら
れた図示しない磁石の吸引力により、両者は所定の位置
決め状態でしっかりと連結されると共に、所望により両
者の連結を解くことができるようになっている。電極取
付具の上述の構成自体は公知であるから、その詳細な説
明は省略する。なお、圧電アクチエータ34とクイル3
1との間の連結もまた公知のフランジ止めにより行なわ
れている。本実施例では、圧電アクチエータ34とクイ
ル31との間及び圧電アクチエータ34と電極取付具3
5との間の各連結は、上述の如くフランジ止めにより行
なっているが、この連結の態様はこれに限定されるもの
ではない。
The electrode fixture 35 is firmly attached to the piezoelectric actuator 34 by a known flange fixing method, while the electrode fixture 36 firmly fixes the stem 37 which is fixed to the processing electrode 28. The processing electrode 28 is fixed to an electrode fixture 36. A pair of electrode fittings 35
.. 36 is positioned such that the protrusion 36a of the electrode fixture 36 is fitted into the recess 35a of the electrode fixture 35 having a shape corresponding to the protrusion 36a, and the attractive force of a magnet (not shown) provided inside these As a result, the two are firmly connected in a predetermined position, and the connection between the two can be released as desired. Since the above-described structure of the electrode fixture itself is well known, detailed explanation thereof will be omitted. Note that the piezoelectric actuator 34 and the quill 3
1 is also made by a known flange connection. In this embodiment, between the piezoelectric actuator 34 and the quill 31 and between the piezoelectric actuator 34 and the electrode fixture 3,
5 are connected by flanges as described above, but the manner of connection is not limited to this.

圧電アクチエータ34は、加工用電極28を、そのサー
ボ軸方向(すなわちクイル31の軸方向)に沿って回転
モータ32によるサーボ動作よりも速い速度で最大数1
0[μm]の微少距離だけ移動させるために設けられた
ものであり、その構成が第2図に詳細に示されている。
The piezoelectric actuator 34 moves the processing electrode 28 along its servo axis direction (that is, the axial direction of the quill 31) at a speed faster than the servo operation by the rotary motor 32.
It is provided to move a minute distance of 0 [μm], and its configuration is shown in detail in FIG.

圧電アクチエータ34は、比較的肉薄のフランジ部4工
、42と、これらのフランジ部41.42を平行状態に
支持、固定する支持部43.44とから成る枠体45を
有し、枠体45によって形成される空間46内に圧電素
子47を配設して戒っている。
The piezoelectric actuator 34 has a frame body 45 consisting of relatively thin flange parts 4 and 42 and support parts 43 and 44 that support and fix these flange parts 41 and 42 in a parallel state. A piezoelectric element 47 is disposed in a space 46 formed by the above.

圧電素子47は、例えば角柱状の形状を有し、一対の電
極48.49が対向する側壁に夫々図示の如く設けられ
ている。圧電素子47は電極48.49間に電圧を印加
することにより、その印加電圧のレベルに応じて所定の
方向に伸長する素子である。図示の圧電素子47は電圧
の印加によりその軸方向に伸長するものであり、この伸
長により枠体45のフランジ部41.42をその厚み方
向に押圧するため、圧電素子47は、電圧無印加の状態
でその軸方向の端面472.47bが夫々フランジ部4
1.42の内面に当接するように寸法決めされて空間4
6内に配設されている。図示の実施例では、端面47a
、47bは適宜の接着剤で対応するフランジ部に接着さ
れており、振動その他により圧電素子47が枠体45か
ら外れないように構成されている。
The piezoelectric element 47 has, for example, a prismatic shape, and a pair of electrodes 48 and 49 are provided on opposing side walls, respectively, as shown. The piezoelectric element 47 is an element that expands in a predetermined direction depending on the level of the applied voltage by applying a voltage between the electrodes 48 and 49. The illustrated piezoelectric element 47 expands in its axial direction when a voltage is applied, and this expansion presses the flange portions 41 and 42 of the frame 45 in its thickness direction. In this state, the axial end surfaces 472 and 47b are respectively flange portions 4.
1. The space 4 is dimensioned to abut the inner surface of 42.
It is located within 6. In the illustrated embodiment, the end surface 47a
, 47b are bonded to the corresponding flange portions with a suitable adhesive to prevent the piezoelectric element 47 from coming off the frame 45 due to vibration or the like.

このような構成によると、圧電素子47の電極48.4
9間に印加される電圧のレベルが高くなるにつれて圧電
素子47がその軸方向に伸長し、肉薄のフランジ部41
.42を外方に押し広げ、第2図中−点鎖線で示される
ようにフランジ部41.42を変形させる。従って、そ
の印加電圧のレベルを調節することにより、回転モータ
32の回転による加工用電極28の送り動作とは別に、
加工用電極28を被加工物25に向けて送り、又は被加
工物25から離反させることができる。なお、第2図で
は説明を解りやすくするために枠体45の変形を誇張し
て示したが、実際には、その伸長は最大数10〔μm〕
程度である。
According to such a configuration, the electrode 48.4 of the piezoelectric element 47
As the level of the voltage applied between the piezoelectric elements 47 and 9 increases, the piezoelectric element 47 expands in its axial direction, and the thin flange portion 41
.. 42 is pushed outward to deform the flange portions 41 and 42 as shown by the dotted chain line in FIG. Therefore, by adjusting the level of the applied voltage, apart from the feeding operation of the processing electrode 28 due to the rotation of the rotary motor 32,
The processing electrode 28 can be sent toward the workpiece 25 or moved away from the workpiece 25 . Although the deformation of the frame body 45 is exaggerated in FIG. 2 to make the explanation easier to understand, in reality, the elongation is several tens of μm at most.
That's about it.

次に、第3図を参照しながら、第1図及び第2図に基づ
いて説明した放電加工装置1の電気的制御系統の構成に
ついて説明する。
Next, the configuration of the electrical control system of the electrical discharge machining apparatus 1 described based on FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIG. 3.

加工用電源部3の出力線3aは電極取付具36を介して
加工用電極28と電気的に接続されており、もう一方の
出力線3bはアースされることにより被加工物25と電
気的に接続されている(第1図参照)。したがって、加
工用電源部3から出力される加工用パルスは加工用電極
28と被加工物25との間に形成される放電加工間隙G
に印加され、ここで放電加工が行なわれる。
The output line 3a of the processing power supply section 3 is electrically connected to the processing electrode 28 via the electrode fixture 36, and the other output line 3b is electrically connected to the workpiece 25 by being grounded. connected (see Figure 1). Therefore, the machining pulse output from the machining power source 3 is applied to the electric discharge machining gap G formed between the machining electrode 28 and the workpiece 25.
is applied, and electrical discharge machining is performed here.

放電加工間隙Gの両端に発生した出力電圧Eは制御ユニ
ット4に人力され、制御ユニット4内の間隙状態検出回
路51に入力され、ここで、放電加工間隙Gの間隙中W
が所要の値より広いか狭いかの判別が行なわれ、その時
の間隙中Wの大きさに応じたレベルの検出電圧りが出力
される。検出電圧りは、出力電圧Eのレベルが所望の間
隙中に相応したレベルとなっている場合には零であり、
間隙中Wが所望の間隙中より広くなって出力電圧Eのレ
ベルが上昇すると、検出電圧りのレベルはそれに従って
正の方向に増大する。一方、間隙中Wが所望の間隙中よ
り狭くなって出力電圧Eのレベルが低下すると、検出電
圧りのレベルはそれに従ってより負のレベルとなる。
The output voltage E generated at both ends of the electric discharge machining gap G is inputted to the control unit 4 and inputted to the gap state detection circuit 51 in the control unit 4, where the voltage W in the gap G of the electric discharge machining gap G is input.
It is determined whether W is wider or narrower than a required value, and a detected voltage of a level corresponding to the size of W in the gap at that time is output. The detected voltage is zero when the level of the output voltage E is at a level corresponding to the desired gap,
When the gap W becomes wider than the desired gap and the level of the output voltage E increases, the level of the detected voltage increases accordingly. On the other hand, when the gap W becomes narrower than the desired gap and the level of the output voltage E decreases, the level of the detection voltage becomes more negative accordingly.

出力電圧Eと検出電圧りとの間の関係が第4図に示され
ている。なお、検出電圧りのレベルが零となる出力電圧
Eのレベルは、間隙状態検出回路51に接続されている
可変抵抗器52を調節することにより任意に設定するこ
とができ、これによりこの制御系により調節される間隙
中を所要の値とすることができる。上述した間隙状態検
出回路51の構成は公知であるので、ここではその詳細
な説明は省略する。
The relationship between the output voltage E and the detected voltage R is shown in FIG. Note that the level of the output voltage E at which the level of the detection voltage becomes zero can be arbitrarily set by adjusting the variable resistor 52 connected to the gap state detection circuit 51. The gap adjusted by can be set to a desired value. Since the configuration of the above-mentioned gap state detection circuit 51 is well known, detailed explanation thereof will be omitted here.

検出信号りは、可動接点53aが一定レベルの直流電源
+■に接続されている切換スイッチ53の切換制御信号
として切換スイッチ53に印加されている。切換スイッ
チ53の固定接点53b、53cは、回転モータ32の
駆動制御を行なうためのモータ駆動回路54の制御端子
U、Dに夫々接続されている。モータ駆動回路54は、
その制御端子Uに高レベルの電圧が印加された時に回転
モータ32を正方向に回転させ、これにより加工用電極
28をサーボ軸に沿って被加工物25に向けて前進せし
め、一方、その制御端子りに高レベルの電圧が印加され
た時に回転モータ32を逆方向に回転させ、これにより
加工用電極28をサーボ軸に沿って被加工物25から離
れるように後退せしめるための第1制御信号S1を出力
する構成である。
The detection signal 1 is applied to the changeover switch 53 as a changeover control signal of the changeover switch 53 whose movable contact 53a is connected to a constant level DC power source +■. Fixed contacts 53b and 53c of the changeover switch 53 are connected to control terminals U and D of a motor drive circuit 54 for controlling the drive of the rotary motor 32, respectively. The motor drive circuit 54 is
When a high level voltage is applied to the control terminal U, the rotary motor 32 is rotated in the forward direction, thereby advancing the machining electrode 28 toward the workpiece 25 along the servo axis, while controlling the a first control signal for rotating the rotary motor 32 in the opposite direction when a high level voltage is applied to the terminal, thereby retracting the machining electrode 28 away from the workpiece 25 along the servo axis; This configuration outputs S1.

切換スイッチ53は、検出電圧りのレベルが零又は正の
場合に、その可動接点53aが実線で示される状態に切
り換えられ、検出信号りのレベルが負の場合に、その可
動接点53aが点線で示される状態に切り換えられる構
成である。この結果、放電加工間隙Gの間隙中Wが所定
の値か又はそれより広い場合には、切換スイッチ53は
実線で示されるように切り換えられ、モータ駆動回路5
4の制御端子Uに直流電源+Vの高レベルの電圧が印加
され、回転モータ32が正方向に回転せしめられ、加工
用電極28がサーボ軸に沿って前進する。
When the level of the detection voltage is zero or positive, the changeover switch 53 switches its movable contact 53a to the state shown by the solid line, and when the level of the detection signal is negative, the movable contact 53a changes to the state shown by the dotted line. This is a configuration that can be switched to the state shown. As a result, when the gap W in the discharge machining gap G is equal to or wider than a predetermined value, the changeover switch 53 is switched as shown by the solid line, and the motor drive circuit 5
A high level voltage of DC power supply +V is applied to the control terminal U of No. 4, the rotary motor 32 is rotated in the forward direction, and the processing electrode 28 moves forward along the servo axis.

一方、放電加工間隙Gの間隙中が所定の値よりも狭くな
った場合には、切換スイッチ53は点線で示されるよう
に切り換えられ、モータ駆動回路54の制御端子りに直
流電源+■の高レベルの電圧が印加され、回転モータ3
2が逆方向に回転せしめられ、加工用電極28がサーボ
軸に沿って後退する。上述の回転制御が行なわれる結果
、間隙中が常に適正な値に保たれるように電極送りのサ
ーボ制御が行なわれることになる。
On the other hand, when the discharge machining gap G becomes narrower than a predetermined value, the changeover switch 53 is switched as shown by the dotted line, and the DC power + level voltage is applied to the rotating motor 3
2 is rotated in the opposite direction, and the processing electrode 28 is retreated along the servo axis. As a result of the rotation control described above, servo control of electrode feeding is performed so that the gap is always maintained at an appropriate value.

なお、上述の実施例において、検出電圧りのレベルが零
の場合にも加工用電極28を前進させる構成としたが、
放電加工間隙の状態は常に速い速度で変化しているので
、検出電圧りのレベルが零となった場合に回転モータ3
2の送りを停止させる構成としなくても全く問題は生じ
ない。しかしながら、勿論、検出電圧りのレベルが零と
なった場合に、切換スイッチ53の可動接点53aを固
定接点53b、53cのいずれにも接触しない状態とし
、これにより回転モータ32の回転を停止させる構成と
してもよい。さらに、検出電圧りをモータ駆動回路54
に印加し、回転モータ32の正逆の回転の速度が、検出
電圧りのレベルの絶対値に従って変化するようにモータ
駆動回路54を構成してもよい。
In addition, in the above-mentioned embodiment, the processing electrode 28 is moved forward even when the level of the detected voltage is zero.
Since the condition of the electrical discharge machining gap is always changing at a high speed, when the level of the detected voltage becomes zero, the rotary motor 3
There is no problem at all even if the structure is not configured to stop the feeding of step 2. However, of course, when the level of the detected voltage becomes zero, the movable contact 53a of the changeover switch 53 is brought into a state in which it does not contact any of the fixed contacts 53b and 53c, thereby stopping the rotation of the rotary motor 32. You can also use it as Furthermore, the detected voltage is set to the motor drive circuit 54.
The motor drive circuit 54 may be configured such that the forward and reverse rotation speed of the rotary motor 32 changes according to the absolute value of the level of the detected voltage.

出力電圧Eは、また、レベル弁別回路55に人力されて
おり、レベル弁別回路55からは放電加工間隙Gに加工
用パルス電圧が印加されている期間のみ高レベルとなる
ゲート電圧信号GSが出力される。上記説明から判るよ
うに、ゲート電圧信号GSが高しベ)Qとなるのは、加
工用パルスの708時間に相応する期間であり、したが
って、レベル弁別回路55を設けることなしに、加工用
電源部3内で用いられているスイッチング素子をオン、
オフするためのパルス信号をそのまま利用してもよい。
The output voltage E is also manually inputted to a level discrimination circuit 55, which outputs a gate voltage signal GS that is at a high level only during the period when the machining pulse voltage is applied to the discharge machining gap G. Ru. As can be seen from the above explanation, the period when the gate voltage signal GS is high and Q is the period corresponding to 708 hours of the processing pulse. Therefore, without providing the level discrimination circuit 55, the processing power supply Turn on the switching element used in section 3,
The pulse signal for turning off may be used as is.

符号56で示されるのは、上述のτ。Nより周期の短か
い、好ましくは1/3以下の周期を有するパルス列信号
Pを出力するパルス発生器であり、このパルス列信号P
は、ゲート電圧信号GSが一方の入力に印加されている
アンド回路57の他方の入力に印加されている。したが
って、アンド回路57からは、ゲート電圧信号GSが高
レベル状態にある場合にのみパルス列信号Pが出力され
、アンド回路57からのパルス列信号は直流増幅器58
によって電圧増幅され、その増幅出力電圧信号が第2制
御信号S2として圧電素子47に印加される。
Reference numeral 56 indicates the above-mentioned τ. It is a pulse generator that outputs a pulse train signal P having a period shorter than N, preferably 1/3 or less, and this pulse train signal P
is applied to the other input of the AND circuit 57, to which the gate voltage signal GS is applied. Therefore, the pulse train signal P is output from the AND circuit 57 only when the gate voltage signal GS is in a high level state, and the pulse train signal from the AND circuit 57 is transmitted to the DC amplifier 58.
The amplified output voltage signal is applied to the piezoelectric element 47 as the second control signal S2.

第5図には、圧電素子47に印加される印加電圧Mと圧
電素子47の伸長量Δlこの間の関係を示す特性図が示
されている。ここで、縦軸に目盛られているのは、圧電
素子47が初期化された場合の長さに対する伸長量であ
る。第5図の特性線(イ)は、初期化された圧電素子4
7に印加する電圧のレベルを零から徐々に上げていった
場合の伸長量Δlの変化の様子を示すものであり、印加
電圧Mのレベルの上昇に従ってその伸長量Δが増大して
いくことが判る。印加電圧Mのレベルが例えば最大定格
値Mmにまで達した後、そのレベルを徐々に下げていく
と、そのヒステリシス特性のために、その伸長量は特性
線(ロ)に沿って減少していく。このため、印加電圧M
のレベルが零となっても、その伸長量Δlは零にはなら
ず、所定の値Δl、となる。その後印加電圧Mのレベル
を零からMmの範囲内で変化させた場合、その時々の伸
長量Δlは特性線(ロ)に従って決定されることになる
FIG. 5 shows a characteristic diagram showing the relationship between the applied voltage M applied to the piezoelectric element 47 and the extension amount Δl of the piezoelectric element 47. Here, what is scaled on the vertical axis is the amount of expansion relative to the length when the piezoelectric element 47 is initialized. The characteristic line (A) in FIG. 5 represents the initialized piezoelectric element 4.
This shows how the amount of extension Δl changes when the level of the voltage applied to M is gradually increased from zero, and it can be seen that the amount of extension Δ increases as the level of the applied voltage M increases. I understand. After the level of the applied voltage M reaches, for example, the maximum rated value Mm, when the level is gradually lowered, the amount of expansion decreases along the characteristic line (B) due to its hysteresis characteristic. . For this reason, the applied voltage M
Even if the level of Δl becomes zero, the amount of expansion Δl does not become zero, but becomes a predetermined value Δl. If the level of the applied voltage M is then changed within the range from zero to Mm, the amount of expansion Δl at each time will be determined according to the characteristic line (b).

すなわち、圧電素子47に1回だけレベルMmの電圧を
印加しておけば、その後Mmより大きいレベルの電圧を
印加しない限り、特性線(ロ)に従ってその時の印加電
圧レベルと伸長量との間の関係が一義的に定まることに
なる。
That is, if a voltage of level Mm is applied to the piezoelectric element 47 only once, unless a voltage of a level higher than Mm is applied thereafter, the difference between the applied voltage level at that time and the amount of expansion will change according to the characteristic line (b). The relationship will be uniquely defined.

第2制御信号S2は、そのレベルが零とMoとの間で変
化するパルス信号であり、したがって、圧電素子47に
第2制御信号S2が印加されると、放電加工間隙長は、
長さLlだけパルス信号Pの周期で変化することになる
The second control signal S2 is a pulse signal whose level changes between zero and Mo. Therefore, when the second control signal S2 is applied to the piezoelectric element 47, the electric discharge machining gap length is
It changes by the length Ll with the period of the pulse signal P.

このような構成によると、放電加工間隙Gにおいて放電
加工が行なわれた場合、回転モータ32により加工用電
極28がサーボ軸に沿って前進又は後退せしめられ、放
電加工間隙中を所要の値に維持するためのサーボ制御が
行なわれる。そして、放電加工間隙に加工用パルス電圧
が印加されている期間、すなわちτ。8の状態にあって
は、圧電アクチエータ34がパルス信号である第2制御
信号S2によって応答性よく駆動されるので、加工用電
極28がそのサーボ軸に沿って確実に伸縮し、加工間隙
Gにチップ等が溜るのを有効に防止する。
According to such a configuration, when electrical discharge machining is performed in the electrical discharge machining gap G, the machining electrode 28 is moved forward or backward along the servo axis by the rotary motor 32 to maintain the required value in the electrical discharge machining gap. Servo control is performed to do this. Then, the period during which the machining pulse voltage is applied to the discharge machining gap, that is, τ. In state 8, the piezoelectric actuator 34 is responsively driven by the second control signal S2, which is a pulse signal, so that the machining electrode 28 reliably expands and contracts along its servo axis, and the machining gap G is To effectively prevent chips, etc. from accumulating.

このため、放電加工間隙における放電が確実に実行され
るので、例えば、所謂低消耗加工の如き放電時間を所定
の時間長さに維持しなければならないような場合におい
ても、規定された長さの放電時間を確実に確保すること
ができ、所要の加工を確実に行なうことができる。上記
説明から判るように、放電の安定性が著しく増すので、
例えば、低消耗加工条件で仕上げ加工を行なおうとする
場合に、予定の加工を良好に行ない得るものである。
Therefore, since the discharge in the discharge machining gap is reliably executed, for example, even in cases where the discharge time must be maintained at a predetermined length such as in so-called low consumption machining, the discharge of the specified length can be carried out reliably. The discharge time can be reliably secured, and the required machining can be performed reliably. As can be seen from the above explanation, the stability of the discharge increases significantly, so
For example, when performing finishing machining under low consumption machining conditions, the planned machining can be performed satisfactorily.

上記実施例では、電極を微小距離だけ応答性よく動かす
ために、第2図に示す圧電アクチエータ34を使用した
場合を一例として説明したが、本発明はこの圧電アクチ
エータ34を用いた装置に限定されるものではなく、例
えば、圧電素子47を直接クイル3工と電極取付具35
との間に設け、例えば接着剤によって圧電素子47の各
端面をクイル31と電極取付具35とに固着するように
してもよい。また、圧電アクチエータ34或いは圧電素
子47の取付位置は第1図に示される実施例の位置に限
定されるものではなく、例えば、ベツド24と被加工物
25との間に設けてもよいことは、上述の説明から容易
に理解されるところである。
In the above embodiment, the piezoelectric actuator 34 shown in FIG. 2 is used as an example to move the electrode by a minute distance with good response, but the present invention is limited to a device using this piezoelectric actuator 34. For example, the piezoelectric element 47 can be directly connected to the quill 3 and the electrode fitting 35.
For example, each end surface of the piezoelectric element 47 may be fixed to the quill 31 and the electrode fixture 35 using an adhesive. Furthermore, the mounting position of the piezoelectric actuator 34 or the piezoelectric element 47 is not limited to the position of the embodiment shown in FIG. , which is easily understood from the above explanation.

さらに、上記実施例では、本発明をZ軸制御のみの型彫
式放電加工装置に適用した場合をその一実施例として説
明したが、本発明はこの型式の放電加工装置にのみ限定
されるものではなく、多軸制御の放電加工装置、各種の
ワイヤカット放電加工装置など、放電加工間隙のサーボ
制御を行なうあらゆる型式の放電加工装置に同様にして
適用することができるものであることは勿論である。
Further, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to a die-sinking electric discharge machining apparatus with only Z-axis control has been described as one example, but the present invention is limited only to this type of electric discharge machining apparatus. It goes without saying that the present invention can be similarly applied to all types of electrical discharge machining equipment that performs servo control of the electrical discharge machining gap, such as multi-axis electrical discharge machining equipment and various types of wire-cut electrical discharge machining equipment. be.

(発明の効果) 本発明によれば、上述の如く、放電加工パルスの印加中
、放電加工間隙の巾を高速度にて微小量変化させること
により放電の安定性を確保することができるもので、加
工能率が向上するのは勿論のこと、特に低消耗加工など
を良好に行なうことができる等の優れた効果を奏する。
(Effects of the Invention) According to the present invention, as described above, the stability of the electric discharge can be ensured by changing the width of the electric discharge machining gap by a minute amount at high speed while applying the electric discharge machining pulse. This not only improves machining efficiency, but also provides excellent effects such as low consumption machining.

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

第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は第1
図に示す圧電式アクチエータを拡大して示す拡大詳細図
、第3図は第1図に示した放電加工装置の電気系統の回
路図、第4図は第3図に示す各部の電圧の関係を示す特
性図、第5図は第2図に示した圧電素子の特性図である
。 1・・・放電加工装置、2・・・加工機本体、4・・・
′制御ユニット、25・・・被加工物、28・・・加工
用電極、32・・・回転モータ、34・・・圧電アクチ
エータ、47・・・圧電素子、51・・・間隙状態検出
回路、55・・・レベル弁別回路、56・・・パルス発
生器、57・・・アンド回路、S2・・・第2制御信号
。 第 図 第 図 印加電圧Mのレベル□
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG.
Figure 3 is an enlarged detailed view of the piezoelectric actuator shown in Figure 1, Figure 3 is a circuit diagram of the electrical system of the electrical discharge machine shown in Figure 1, Figure 4 shows the voltage relationship of each part shown in Figure 3. The characteristic diagram shown in FIG. 5 is a characteristic diagram of the piezoelectric element shown in FIG. 2. 1... Electrical discharge machining device, 2... Processing machine main body, 4...
'Control unit, 25... Workpiece, 28... Machining electrode, 32... Rotating motor, 34... Piezoelectric actuator, 47... Piezoelectric element, 51... Gap state detection circuit, 55... Level discrimination circuit, 56... Pulse generator, 57... AND circuit, S2... Second control signal. Figure Figure Level of applied voltage M □

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、加工用電極と被加工物との間に所定のサーボ軸に沿
う相対的な移動を与えるための移動手段を含み前記加工
用電極と前記被加工物との間の放電加工間隙に生じる放
電加工電圧に基づいて前記移動手段の駆動制御が行なわ
れ前記放電加工間隙の巾を所要の値に維持するように構
成された放電加工装置において、前記サーボ軸に沿って
前記加工用電極を前記被加工物に対して相対的に移動さ
せるための圧電式アクチエータと、前記放電加工間隙に
おける加工用パルス電圧印加期間を示す期間信号を得る
手段と、該期間信号に応答し前記圧電式アクチエータを
前記電圧印加期間内において前記期間より短かい周期で
且つ所要の振巾で駆動するための駆動信号を出力する信
号出力手段とを備えて成ることを特徴とする放電加工装
置。
1. Electric discharge generated in the electrical discharge machining gap between the machining electrode and the workpiece, including a moving means for providing relative movement along a predetermined servo axis between the machining electrode and the workpiece. In the electric discharge machining apparatus configured to control the driving of the moving means based on a machining voltage to maintain the width of the electric discharge machining gap at a required value, the machining electrode is moved along the servo axis to the target. a piezoelectric actuator for moving the workpiece relative to the workpiece; a means for obtaining a period signal indicating a machining pulse voltage application period in the discharge machining gap; An electric discharge machining apparatus comprising: signal output means for outputting a drive signal for driving at a period shorter than the period and with a required amplitude within an application period.
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