JPH0441125A

JPH0441125A - 放電加工装置

Info

Publication number: JPH0441125A
Application number: JP14925090A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Yamamoto; 政博山本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-06-07
Filing date: 1990-06-07
Publication date: 1992-02-12
Anticipated expiration: 2012-06-04
Also published as: JP2616146B2

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】［産業上の利用分野コこの発明は、放電加工装置における放電の発生位置、被
加工物の加工面積の変化等を検出する検出装置に間する
ものである。

［従来の技術］第４図は従来のワイヤ放電加工装置を示す概略構成図で
ある。図において、１はワイヤ電極、２ａ、２ｂはガイ
ドローラ、３は被加工物、４ａ。

４ｂはワイヤ電極１に電力を供給する給電部、５ａ、５
ｂはワイヤ電極ｌと被加工物３で形成される極間（間隙
）に発生される放電を安定させるために加工液を供給す
る加工液供給ノズル、６はワイヤ電極ｌと被加工物３に
電力を供給する加工用電源、７はワイヤ電極１と被加工
物３との間に印加される電圧を検出する電圧検出装置、
８は加工用電源６から供給される電流を検出するために
設けられた電流検出用シャント抵抗、９は電流検出用シ
ャント抵抗８から回路中に流れる電流を検出する電流検
出装置、１０は電圧検出装置７の出力と電流検出装置９
の出力からワイヤ電極１と被加工物３との加工状態を判
別する判別装置、１１は加工軌跡、電気加工条件、加工
送り速度等を制御する制御装置である。

次に、上記従来のワイヤ放電加工装置の動作について説
明する。ワイヤ電極１は、ガイドローラ２ａ、２ｂに支
えられつつ図示しないブレーキ等により適度の張力を保
ちながら一方向に送られる。

また、ワイヤ電極ｌは、被加工物３をはさむように設け
られた給電部４ａ、４ｂと常に接触する状態になってい
る。ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極１と被加工物３
との間に加工用電源６からの電圧を印加しつつワイヤ電
極１又は被加工物３を近接させることにより、両者間に
放電を発生させて被加工物３を加工するものである。ワ
イヤ電極１と被加工物３との間に発生された放電によっ
て被加工物３を加工できるのは、放電が発生した放電点
は非常に高温度となり、被加工物３やワイヤ電極１を溶
融飛散させることができるからである。

このように溶融飛散された加工粉の排除と上記放電点の
冷却のために、加工液供給ノズル５ａ、５ｂから加工液
が供給されている。そして、被加工物３の加工を行う場
合に、上記放電の繰り返しにより被加工物３の加工が行
われるために放電の発生を検出することが必要である。

この放電の発生を検出するために、加工用電源６からワ
イヤ電極１と被加工物３に印加された電圧が低下するの
を検出する電圧検出装置７、又は放電電流が流れた時の
電流を検出する電流検出装置９が設けられている。

また、ワイヤ放電加工装置により被加工物３を高精度に
加工するためには、放電が発生する時のワイヤ電極１と
被加工物３との距離を一定に保つ必要があると同時に、
ワイヤ電極ｌと被加工物３が接触等を発生して不安定状
態になるのを防ぐ必要があり、このような問題点を回避
するために、電圧検出装置７の出力又は電流検出装置９
の出力から、ワイヤ電極１と被加工物３で形成される極
間の加工状態を判別する判別装置１０により放電加工状
態の安定度を判別し、この判別により出力される信号を
制御装置１１に送出する。制御装置１１は、判別装置１
０からの信号によりワイヤ電極１と被加工物３に印加さ
れる平均加工電圧を一定に保つように加工送り速度を制
御するために、ワイヤ電極１と被加工物３の相対距離が
常に一定となり、これにより被加工物３を高精度に加工
することができる。

［発明が解決しようとする課題］上記した従来のワイヤ放電加工装置は以上のように構成
されているので、被加工物３の板厚が急激に変化したり
、放電が集中した場合等に起こる不安定状態を回避する
ことが難しいために、最悪時にはワイヤ電極１が断線を
することになるという障害が発生する恐れがあった。

上記のように放電が集中して起こる不安定状態を回避す
る技術としては、特開昭６２−１５０１７号公報に開示
されているように、被加工物の上下に設けられている給
電子に流れる各々の電流値の差から発生した放電の放電
点の位置を検出することができるので、これをもとに放
電の集中による不安定状態を回避しようとする技術が提
案されている。しかるにこのような技術によるも、被加
工物の板厚等が変化して加工面積が変化した場合には、
上記放電点の位置を検出することができないという欠点
があった。

また、被加工物の板厚等が変化して起こる加工面積が変
化することを検出する方法としては、加工送り速度が被
加工物の板厚等により変化することを利用して検出する
方法が提案されているが、加工電流ピーク値、平均加工
電圧値等の電気加工条件が変化すると、加工送り速度も
変化してしまうために、各電気加工条件ごとに被加工物
の板厚変化対加工送り速度の関係をマトリックスデータ
として持たせるか、あるいは間数的に定義する必要があ
るが、この場合にはデータが膨大となって処理が煩雑に
なるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、放電の発生位置を検出することができると共
に、被加工物の板厚及び加工面積の変化を検出すること
が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］この発明に係る放電加工装置は、被加工物をはさむ位置
に設けられたワイヤ電極に電力を供給する一対の給電部
と、この各給電部と被加工物との間に設けられて各給電
部に流れる電流値を検出する一対の電流検出用変流コイ
ルと、この各電流検出用変流コイルに流れる両者の電流
値の和及び差をとる第１の演算器及び第２の演算器と、
第１と第２の演算器の各演算結果と各電流検出用変流コ
イルを流れる電流値の比率を演算し、又は第１と第２の
演算器の各演算結果の比率を演算する第３の演算器を備
え、ワイヤ電極と被加工物との間で発生する放電位置、
及び被加工物の板厚等の加工面積の変化を検出するよう
にしたものである。

［作用コこの発明における放電加工装置は、被加工物をはさむよ
うに設けられた一対の電流検出用変流コイルの出力を、
第１〜第３の各演算器を用いて加算、減算、電流比率を
演算することにより、ワイヤ電極と被加工物との閏で発
生する放電位置、及び被加工物の板厚等の変化による加
工面積の変化を検出することができる。

［実施例］以下・　この発明の一実施例を図について説明する。第
１図はこの発明の実施例であるワイヤ放電加工装置を示
す概略構成図、第２図は第１図のワイヤ放電加工装置に
おける要部の加工部分を示す拡大図、第３図は第１図の
ワイヤ放電加工装置における加工制御の適用例を示す説
明図である。図において、１はワイヤ電極、３は被加工
物、４ａ。

４ｂはワイヤ電極１に電力を供給する給電部、５ａ、５
ｂはワイヤ電極ｌと被加工物３で形成される極間（間隙
）に発生される放電を安定させるために加工液を供給す
る加工液供給ノズル、６はワイヤ電極１と被加工物３に
電力を供給する加工用電源、１１は加工軌跡、電気加工
条件、加工送り速度等を制御する制御ｌｒ装置、１２．
１３はワイヤ電極１に電力を供給する給電部４ａ、４ｂ
と被加工物３との間に設けられた電流検出用変流コイル
、１４は電流検出用変流コイル１２．１３の各出力を減
算する第１の演算器、１５は電流検出用変流コイル１２
．１３の各出力を加算する第２の演算器、１６は第１の
演算器１４と第２の演算器１５の各出力の比率、第１の
演算器１４．　　第２の演算器１５と電流検出用変流コ
イル１２，１３の各出力の比率等を演算して、ワイヤ電
極１と被加工物３との間で発生する放電位置、及び被加
工物３の板厚等の加工面積を検出する第３の演算器、２
０はワイヤ電極１と被加工物３との間で発生した放電の
放電点である。

次に、上記この発明の実施例であるワイヤ放電加工装置
の動作について説明する。ワイヤ電極１と被加工物３と
の間で放電が発生した場合に流れる電流は、第２図に示
すように被加工物３から放電点２０を通りワイヤ電極ｌ
から給電部４ａを経て加工用電源６に戻る回路Ａと、被
加工物３から放電点２０を通りワイヤ電極ｌから給電部
４ｂを経て加工用電源６に戻る回路Ｂとの２種類がある
。

この２種類の各回路Ａ、　　Ｂのそれぞれにおいて、電
流検出変流コイル１２．１３を被加工物３と給電部４ａ
、４ｂとの間に設け、各給電部４ａ、４ｂに流れる電流
を検出する。この各給電部４ａ。

４ｂに流れる電流を、電流検出用変流コイル１２゜１３
によりそれぞれ電圧に変換し、この変換された各々を信
号Ａ、倍信号とする。信号Ａと信号Ｂは第１の演算器１
４により両信号の差を演算して信号Ｃとする。同時に第
２の演算器１５により上記両信号の和を演算して信号り
とする。第１の演算器１４と第２の演算器１５の各出力
と′Ｗｌ流検比検出用変流コイル１２．１３出力を第３
の演算器１６に人力して、それぞれの比率を演算する。

その演算結果は下記のようになる。

ここで、信号Ｆは全電流（信号Ｄ）に対する給置部４ａ
に流れる電流（信号Ａ）の比率信号Ｇは全電流（信号Ｄ
）に対する給電部４ｂに流れる電流（信号Ｂ）の比率信号Ｈは全電流（信号Ｄ）に対する各給電部４ａ、４ｂ
に流れる電流差（信号Ｃ）の比率信号Ｉは信号Ｈの絶対
値を平均して正規化したものである。

上記各信号を用いることにより、（１）信号Ｈにより放電位置を検出することができる。

（２）信号Ｉにより被加工物３の加工板厚く加工面積）
を検出することができる。

（３）信号Ｆ、倍信号により被加工物３の加工板厚（加
工面積）の変化方向を検出することができる。

上記の３種類の検出信号（第１図では信号Ｅで示す）を
加工軌跡、加工送り速度、電気加工条件等を制御する制
御装置１１に送出することζこより電気加工条件等を可
変にすれば、この種の従来装置では加工制御が困難であ
った第３図に示すような加工制御が可能となる。

次に、第３図に示す被加工物３の加工制御の適用例につ
いて説明する。まず、被加工物３の板厚ケース（１）に
示すように途中から半分となる場合の各信号の変化につ
いて記述する。ワイヤ電極ｌが被加工物３のＡ点からＢ
点に移動すると、信号変化は、被加工物３の板厚である
加工面積が変化した時点（０点）で信号Ｆと信号■が変
化し、被加工物３の加工位置が電流検出用変流コイル１
３側に片寄ると同時に、上記加工面積が減少したことを
検出することができる。このケース（１）とは逆方向側
に加工面積の変化が発生した場合（図示しない）は、信
号Ｇと信号Ｉが変化することで検出することができる。

次に、被加工物３の板厚がケース（２）に示すように途
中から上下均等に減少した場合の信号変化は、信号Ｆ、
信号Ｇ、信号■のすべてが変化し、これにより加工面積
の変化を検出することができる。

上記したようにこの発明による実施例では、被加工物３
の加工途中における加工面積の変化の検出と、放電位置
の検出とが容易にできると共に、電気加工条件が変化し
た場合にも、上記した各第１の演算器１４．第２の演算
器１５及び第３の演算器１６の比率演算によって影響を
受けることなく検出することができる。

なお、上記実施例では、被加工物３の板厚の変化が厚い
ところから薄くなる場合について説明しているが、これ
とは逆に被加工物３の板厚の変化が薄いところから厚く
なる場合にも、同様にして検出することができることは
云うまでもない。

また、上記実施例において、被加工物３の加工面積の変
化方向を検出することができるので、この検出信号によ
って加工液の供給制御を行うことにより加工精度の向上
を図ることが可能となる。

［発明の効果］以上のように、この発明の放電加工装置によれば、被加
工物をはさむ位置に設けられたワイヤ電極に電力を供給
する一対の給電部と、この各給電部と被加工物との間に
設けられた各給電部に流れる電流値を検出する一対の電
流検出用変流コイルと、この各電流検出用変流コイルに
流れる両者の電流値の和及び差をとる第１の演算器及び
第２の演算器と、第１と第２の演算器の各演算結果と各
電流検出用変流コイルを流れる電流値の比率を演算し、
又は第１と第２の演算器の各演算結果の比率を演算する
第３の演算器を備えた構成としたので、ワイヤ電極と被
加工物との間で発生する放電位置、及び被加工物の板厚
等の加工面積の変化を容易に、かつ適確に検出すること
ができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例であるワイヤ放電加工装置を
示す概略構成図、第２図は第１図のワイヤ放電加工装置
における要部の加工部分を示す拡大図、第３図は第１図
のワイヤ放電加工装置における加工制御の適用例を示す
説明図、第４図は従来のワイヤ放電加工装置を示す概略
構成図である。図において、１・−・ワイヤ電極、２ａ、２ｂ・・・ガ
イドローラ、３・・・被加工物、４ａ、４ｂ・・・給電
部、５ａ、５ｂ・・・加工液供給ノズル、６・・・加工
用電源、７・・・電圧検出装置、８・・・電流検出用シ
ャント抵抗、９・・・電流検出装置、１０・・・判別装
置、１１・・・制御装置、１２．１３・・・電流検出用
変流コイル、１４・・・第１の演算器、１５・・・第２
の演算器、１６・・・第３の演算器、２０・・・放電点
　である。なお、図中、同一符号は同一　又は相当部分を示す。第２図

Claims

【特許請求の範囲】

ワイヤ電極と被加工物との微小間隙に電圧を印加して上
記被加工物の放電加工を行う放電加工装置において、上
記被加工物をはさむ位置に設けられ、上記ワイヤ電極に
電力を供給する一対の給電部と、この各給電部と上記被
加工物との間に設けられ、かつ各給電部のそれぞれに流
れる電流値を検出する一対の電流検出用変流コイルと、
この各電流検出用変流コイルに流れる両者の電流値の和
をとる第１の演算器と、上記各電流検出用変流コイルに
流れる両者の電流値の差をとる第２の演算器と、上記第
１の演算器及び上記第２の演算器の各演算結果と上記各
電流検出用変流コイルに流れる電流値の比率を演算し、
又は上記第１の演算器の演算結果と上記第２の演算器の
演算結果の比率を演算する第３の演算器を備えることを
特徴とする放電加工装置。