JPH0671517A - 放電加工機の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電が不安定である場合、ジャンプ動作周期
にかかわりなく電極のジャンプ動作を行って、加工屑の
排出を促進し、放電を安定させる。 【構成】 位置検出器Ｅにより電極３の動きを検出し、
電極３と被加工物Ｗとの間に形成される加工間隙を広げ
ようとしているのか狭めようとしているのかを判断す
る。この間隙を広げ、そして狭めるという一周期の動作
を一定時間間隔毎の周期を数値制御装置７で計数し、指
定値以上になったら放電不安定状態になったと判断す
る。または、加工間隙を広げている状態から狭める状態
に変わった位置と狭めている状態から広げる状態へ変わ
った位置を記憶し、この２つの位置より振幅を計算し、
指定値以上になったら放電不安定状態になったと判断す
る。この判断の結果、数値制御装置７はジャンプ指令を
行い、ジャンプ動作を行い、電極３と被加工物Ｗとの間
の加工液に対流を起こし、加工屑の排出を促進させ放電
を安定させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電極と被加工物を相対
的に移動させ、電極と被加工物との間に形成される加工
間隙に加工液を介して放電を行い加工する放電加工機の
制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、特開平４−６３６２３号公報に
開示されている従来の放電加工機の制御方法が適用され
る型彫り放電加工機の構成を示すブロック図である。こ
の型彫り放電加工機は、機械本体部１０に加工液を貯溜
した加工槽４を有しており、この加工槽４内に被加工物
である被加工物Ｗが取り付けられており、上方から送ら
れる加工電極３によって放電加工が行われるようになっ
ている。そして、加工電極３は、駆動モータＭから送り
ねじ機構を有して送り装置１３を介して送り動作する主
軸１４の下端に絶縁部材１５を介して取り付けられたチ
ャック装置１６に握持され、主軸１４の上下動作に従っ
て被加工物Ｗに向け（負方向）、または被加工物Ｗから
離間する方向（正方向）に送り動作され、放電ギャップ
を介して被加工物Ｗと対抗する。

【０００３】また、加工電極３と被加工物Ｗとは給電ケ
ーブルを介して加工電源装置１７に接続されており、こ
れにより放電加工時には加工電源装置１７から供給され
る加工用電気パルスにより加工間隙に放電が発生するよ
うになっている。放電加工時には、加工電極と被加工物
Ｗとの間の放電加工部における極間電圧が常時、放電電
圧検出部５によって監視、検出され、検出データは放電
加工器の数値制御装置２０に送られる。そして、数値制
御装置２０は、内部に演算装置ＣＰＵ、記憶手段を形成
するメモリ装置２１、インターフェイス２２、種々の被
加工物の放電加工データ等を含んだ加工情報や被加工物
の加工深さと対応させた基準ジャンプ量データ等を入力
するための操作パネル２３、表示装置２４等を具備して
構成されている。従って、上述した放電電圧検出部５に
よる検出データはインターフェイス２２を介して演算装
置ＣＰＵに入力されている。また、前記数値制御装置２
０はインターフェイス２２を介して主軸１４の送り系の
駆動モータＭ、駆動モータＭの回転検出器Ｅに接続され
て主軸１４の送り動作を制御するサーボ系を構成し、故
に主軸１４の送り動作を介して加工電極３の送り量を制
御している。すなわち、放電加工部における極間状態の
検出データに応じて加工電極３の送り量を正負両方向に
制御する。更に、数値制御装置２０は、加工電源装置１
７にもインターフェイス２２を介して接続されており、
放電加工部の極間状態に応じて放電パルス電流の電流条
件、すなわちパルス幅、パルス休止幅を制御するための
制御信号を送出する構成になっている。

【０００４】ところで、加工電極３により被加工物Ｗに
対して放電加工が遂行されている間、加工電極、被加工
物間の極間状態が放電電圧検出部５によって検出される
と、この検出データに従って数値制御装置２０の演算装
置ＣＰＵは、駆動モータＭを駆動源とする送りサーボ系
を介して加工電極３に付与された送り動作を時々刻々演
算することが可能であり、操作パネル２３から入力され
た対応の被加工物Ｗに関する放電加工情報に従って遂行
される放電加工の開始時点から加工電極３の総送り量を
演算することにより、加工電極３が現在、放電加工開始
時点の位置に対してどれだけ移動した位置にあるかを演
算、検出することができる。また、加工電極３に送りサ
ーボ系を介して与えられる正負の送り動作の総送り量を
積算することにより、被加工物Ｗにどれだけの深さの放
電加工を行ったかのデータも演算することができる。ま
た、加工電極３の位置や加工深さは、加工電極３の送り
移動量をリアルタイムで検出するデジタルスケール（図
示せず）によってもよい。

【０００５】加工電極３による被加工物Ｗの放電加工が
開始されると、加工電源装置１７から印加される放電パ
ルス電圧によって加工間隙を介して電極、被加工物が対
抗する放電加工部では放電が発生し、被加工物Ｗの放電
加工が進捗する。このとき、数値制御装置２０は放電電
圧検出部５が検出する極間電圧データから放電加工部に
おける極間状態を検出している。そして、この極間状態
に従って、加工条件を調節し、正常な放電加工状態が維
持されるように制御を行う。一方、被加工物Ｗに対する
加工が進行すると、被加工物Ｗの加工凹み箇所に堆積し
た加工屑を除去すべく、送りサーボ系を介して加工電極
３に図７または図８に示すようなジャンプ動作が付与さ
れる。このジャンプ動作は、ジャンプ量（飛び上がり
量）とジャンプの繰り返し周期の長さとを条件として設
定され、加工電極３が加工槽４の加工液内でジャンプ動
作することにより、ポンプ作用が働き、被加工物Ｗの加
工凹み箇所に堆積した加工屑を除去して、正常な放電加
工を促進させる。なお、図７は図中イの部分のように電
極３の下がったり上がったりする振幅の周期が早くな
り、その後ジャンプ動作により放電加工が安定する状態
を示し、図８は図中ロの部分のように電極３の下がった
り上がったりする振幅が広くなり、ジャンプ動作により
放電加工が安定する状態を示している。

【０００６】そして、ジャンプ条件を放電加工の進行状
況に見合って適切に調節し、放電加工の進行が更に適正
化されるように制御する。そこで、予め、被加工物Ｗが
放電加工されて加工深さを増加させていく場合の加工深
さに合わせた基準ジャンプ量を実験により求めて数値制
御装置２０内に設定記憶させておく。すなわち、加工深
さが増大すると、ジャンプ動作によるポンプ効果を得る
にはジャンプ量を徐々に大きくする必要があり、このよ
うなジャンプ量を実験的に予めデータとして求め、加工
深さ対ジャンプ量のグラフとして数値制御装置２０のメ
モリ素子２１内に操作パネル２３から設定しておく。そ
して、放電加工工程で加工深さを検出してジャンプ量を
加減する。

【０００７】なお、本例においては、放電加工の開始時
点からサンプリング時間毎に加工電極３の位置を積算、
検出し、また検出時点における被加工物Ｗに対する加工
深さを演算、検出して加工電極３に送り、サーボ系の送
り操作を介してジャンプ条件の設定を行い、ジャンプ動
作を付与する。しかも、ジャンプ条件の設定に合わせて
加工電源装置１７の加工条件、例えばパルス休止幅の設
定も行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の放
電加工機の制御方法は、加工深さに対応したジャンプ
量、ジャンプ周期および放電パルスの休止幅を予め記憶
し、実際の加工工程において、この記憶された条件を読
み出し、これに応じてジャンプの制御が行われる。この
制御によれば予め記憶された制御しか行われず、実際の
加工状態を反映して、制御を行うことはできないという
問題があった。また、従来の装置において、加工深さが
前回の深さに対し、今回の深さがどの程度変化したかを
算出することにより加工状態を推定し、これに応じて前
記の各加工条件を変化させる制御がなされている。しか
し、この制御では、電極３の上下を繰り返して行われる
放電加工では、加工深さのサンプリング時に電極が上下
振幅のどの位置にあるかが分からない。この加工深さの
測定の不安定さのために加工状態を判断することが困難
であるという問題もあった。

【０００９】この発明は、上記のような課題を解消する
ためになされたものであって、加工に有効な放電をしや
すい間隙になるよう制御する軸動作の振幅と周期とから
放電が不安定か否かを判断し、放電が不安定であると判
断した場合、ジャンプ動作周期にかかわりなく電極のジ
ャンプ動作を行って、加工屑の排出を促進し、放電を安
定させる放電加工機の制御方法を提供することを目的と
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段及びその作用】本発明は、
上述事情に鑑みなされたものであって、この発明に係る
放電加工機の制御装置は、放電を行う電極と、電極から
の放電により放電加工される被加工物と、電極と被加工
物を相対的に移動させる移動手段と、前記移動手段の位
置を検出する位置検出器と、位置検出器からの信号によ
り移動手段の軸動作の振幅と周期とから放電が不安定か
否かを判断する判断手段と、を備え、判断手段により放
電が不安定か否かを判断し、放電が不安定であると判断
した場合、電極と被加工物との加工間隙を所定速度で所
定距離だけ相対的に広げ、所定速度で元の位置まで戻る
ジャンプ動作を行うように移動手段を制御することを特
徴とするものである。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図を用いて説明
する。図１は、本発明に係る放電加工機の制御方法が適
用される型彫り放電加工機の構成を示すブロック図であ
る。放電加工機は、機械本体部１０に加工液を貯溜した
加工槽４を有しており、この加工槽４内に被加工物とし
ての被加工物Ｗが取り付けられており、上方から送られ
る加工電極３によって放電加工が行われるようになって
いる。そして、加工電極３は、駆動モータＭから送りね
じ機構を有する送り装置１３を介して送り動作する主軸
の下端に取り付けられたチャック装置（図示せず）に握
持され、主軸の上下動作に従って被加工物Ｗに向け（負
方向）、または被加工物Ｗから離間する方向（正方向）
に送り動作され、放電ギャップを介して被加工物Ｗと対
抗するようになっている。また、加工電極３と被加工物
Ｗとは給電ケーブルを介して放電パルス制御部２が接続
されており、放電パルス制御部２には電源が接続されて
おり、これにより放電加工時には放電パルス制御部２か
ら供給される加工用電気パルスにより加工間隙に放電が
発生するようになっている。

【００１２】更に、加工電極３と被加工物Ｗとには、加
工電極３と被加工物Ｗとの間の放電電圧を検出する放電
電圧検出部５が接続されており、放電電圧検出部５に
は、放電電圧検出部５により検出した放電電圧と加工放
電を行うのに適正な電圧との差分をパルス変換するＶ／
Ｆ変換器６が接続されている。そして、Ｖ／Ｆ変換器６
には、Ｖ／Ｆ変換器６で作られたパルス数を各軸指令値
に変換する数値制御装置７が接続されており、数値制御
装置７には、指令値をパワーアンプ９への指令値に変換
する軸制御部８が接続されている。更に、軸制御部８に
は、駆動モータＭの回転位置を検出する位置検出器Ｅ及
びパワーアンプ９が接続されており、パワーアンプ９に
は駆動モータＭが接続されている。

【００１３】次に、本実施例の作用について説明する。
上述した放電加工機において、位置検出器Ｅのデータを
読み出すことにより電極３の動きを検出し、これにより
電極３と被加工物Ｗとの間に形成される加工間隙を広げ
ようとしているのか狭めようとしているのかを判断でき
る。この間隙を広げ、そして狭めるという動作を一周期
として一定時間間隔毎の周期を数値制御装置７で計数
し、指定値以上になったら放電不安定状態になったと判
断する。すなわち、図２に示すように、加工途中から電
極３が下がったり上がったりする振幅の周期が早くなり
加工が進んでいない場合、放電不安定状態になったと判
断する。

【００１４】または、数値制御装置７でこの加工間隙を
広げている状態から狭める状態に変わった位置と狭めて
いる状態から広げる状態へ変わった位置を記憶し、この
２つの位置より振幅を計算し、指定値以上になったら放
電不安定状態になったと判断する。すなわち、図３に示
すように、加工途中から電極３が下がったり上がったり
する振幅が広くなり加工が進んでいない場合、放電不安
定状態になったと判断する。この判断の結果、数値制御
装置７がジャンプの軸指令値を作成し、軸制御部８とパ
ワーアンプ９を通してモータＭを駆動することにより電
極３が図４または図５に示すように、引き上げられ、こ
れにつれて電極３と被加工物Ｗとの間の加工液に対流を
起こし、加工屑の排出を促進させ放電を安定させる。な
お、図４は、加工途中から電極３が下がったり上がった
りする振幅の周期が早くなり加工が進んでいない場合、
放電不安定状態になったと判断し、通常のジャンプ間隔
にかわらずジャンプ動作をする状態を示しており、図５
は、加工途中から電極３が下がったり上がったりする振
幅が広くなり加工が進んでいない場合、放電不安定状態
になったと判断し、通常のジャンプ間隔にかわらずジャ
ンプ動作をする状態を示している。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
判断手段により放電が不安定か否かを判断し、放電が不
安定であると判断した場合、電極と被加工物との加工間
隙を所定速度で所定距離だけ相対的に広げ、所定速度で
元の位置まで戻るジャンプ動作を行うように移動手段を
制御するように構成したので、放電を安定させ有効な加
工時間を長くすることができ、これにより加工速度を向
上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放電加工機の制御方法が適用され
る型彫り放電加工機の構成を示すブロック図である。

【図２】加工途中から電極が下がったり上がったりする
振幅の周期が早くなり加工が進んでいない状態を示す図
である。

【図３】加工途中から電極が下がったり上がったりする
振幅が大きくなり加工が進んでいない状態を示す図であ
る。

【図４】本発明の動作を示す図である。

【図５】本発明の動作を示す図である。

【図６】従来の放電加工機の制御方法が適用される型彫
り放電加工機の構成を示すブロック図である。

【図７】従来例の動作を示す図である。

【図８】従来例の動作を示す図である。

【符号の説明】

３ 電極 ５ 放電電圧検出部 ７ 数値制御装置 Ｅ 位置検出器 Ｍ 駆動モータ Ｗ 被加工物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電を行う電極と、電極からの放電によ
   り放電加工される被加工物と、電極と被加工物を相対的
   に移動させる移動手段と、を備え、電極と被加工物との
   間に形成される加工間隙に加工液を介して放電を行い加
   工する放電加工機の制御方法において、 前記移動手段の位置を検出する位置検出器と、 位置検出器からの信号により移動手段の軸動作の振幅と
   周期とから放電が不安定か否かを判断する判断手段と、 を備え、 判断手段により放電が不安定か否かを判断し、 放電が不安定であると判断した場合、電極と被加工物と
   の加工間隙を所定速度で所定距離だけ相対的に広げ、 所定速度で元の位置まで戻る動作を行うように移動手段
   を制御することを特徴とする放電加工機の制御方法。