JPH0751945A

JPH0751945A - 放電加工方法

Info

Publication number: JPH0751945A
Application number: JP5200484A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Inamoto; 信一稲本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1993-08-12
Filing date: 1993-08-12
Publication date: 1995-02-28

Abstract

(57)【要約】【目的】電極の消耗量だけ電極のＺ軸方向の移動量を
補正することによって、精度の高い穴加工を行なうこと
が出来る放電加工方法を提供する。【構成】電極１の先端面をワーク３の表面に接触させ
て、そのときの支軸41のＺ軸座標を記憶した後、電極１
をＺ軸方向に移動させつつ、放電加工を行ない、電極１
が所定の加工深さに到達したときの支軸41のＺ軸座標を
記憶する。その後、電極１の先端面をワーク３の非加工
表面に接触させて、そのときの支軸41のＺ軸座標と前記
記憶されたＺ軸座標との差を算出し、その座標差だけ更
に放電加工を進める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電極とワークの間で放
電を行なってワークに所定深さの穴を凹設する放電加工
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】放電加工機は、図１に示す如くＸ軸駆動
機構(５)、Ｙ軸駆動機構(６)及びＺ軸駆動機構(４)に連
繋した支軸(41)の先端部に電極(１)を取り付け、該電極
(１)をワーク(３)の表面と平行なＸ−Ｙ面にて移動させ
て加工位置を規定した後、電極(１)をＺ軸方向に移動さ
せて放電加工を進め、ワーク(３)の表面に所定深さの穴
(31)を凹設するものである。

【０００３】放電加工においては、電極(１)とワーク
(３)の間に高電圧が印加され、電極(１)とワーク(３)の
間で生ずる放電によって、ワーク(３)表面が溶融し、電
極(１)の形状に応じた断面形状の穴(31)が開設されるこ
とになる。

【０００４】ところで電加工においては、電極(１)の消
耗が激しいため、支軸(41)を穴の深さだけＺ軸方向に移
動させたとしても、所定深さの穴は得られない。そこで
従来は、粗加工用、中仕上げ用、及び仕上げ用の複数種
類の電極を用意して、これらの電極を順次、交換しなが
ら加工を進める方法が採られている。仕上げ加工におい
ては、印加電圧を下げて電極の消耗率を減少させ、これ
によって所定の加工精度を得ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
放電加工方法においては、複数種類の電極の作製にコス
トがかかるばかりでなく、電極交換のための段取り作業
に時間と労力が必要となって、生産能率が悪い問題があ
った。本発明の目的は、電極の消耗量だけ電極のＺ軸方
向の移動量を補正することによって、精度の高い穴加工
を行なうことが出来る放電加工方法を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明に係る放電加工方法
は、先ず第１ステップにて、電極(１)の先端面をワーク
(３)の表面に接触させて、そのときの支軸(41)のＺ軸座
標を記憶する。第２ステップでは、電極(１)をＺ軸方向
に移動させつつ、ワーク(３)との間で放電を行なって、
電極(１)を所定の加工深さに到達せしめ、そのときの支
軸(41)のＺ軸座標を記憶する。第３ステップでは、電極
(１)の先端面をワーク(３)の非加工表面に接触させて、
そのときの支軸(41)のＺ軸座標と前記第１ステップにて
記憶されたＺ軸座標との差を算出し、その座標差を記憶
する。そして、第４ステップでは、電極(１)を第２ステ
ップにおける所定の加工深さに復帰させた後、第３ステ
ップにて記憶された座標差だけ、電極(１)をＺ軸方向に
移動させて放電加工を行なう。

【０００７】

【作用】第１ステップでは、電極(１)の先端面をワーク
(３)の表面に接触させて、加工直前における支軸(41)の
Ｚ軸座標が認識される。その後、第２ステップでは、電
極(１)による放電加工が行なわれて、ワーク(３)には所
定深さの穴(31)が凹設される。従来の放電加工では、こ
の時点で仕上げ加工を終了しており、この場合、穴(31)
の深さには、電極(１)先端面の消耗分だけ誤差が生じ
る。そこで本発明では、このときの支軸(41)のＺ軸座標
を認識しておき、後の第４ステップにて、電極消耗分だ
け加工量を補正するのである。第３ステップでは、電極
(１)の先端面をワーク(３)の未加工の表面に接触させる
ことによって、電極消耗量を検出する。即ち、そのとき
の支軸(41)のＺ軸座標は、前記第１ステップにて記憶さ
れたＺ軸座標よりも電極消耗量だけワーク(３)側へ移動
するから、その座標差を算出すれば、その値を電極消耗
量と判断出来る。そこで、第４ステップでは、電極(１)
を第２ステップにおける所定の加工深さに復帰させた
後、放電を再開し、電極(１)が第３ステップにて算出さ
れた座標差だけ移動するまで、放電加工を進める。これ
によって、電極消耗量だけ加工量が補正されることにな
る。

【０００８】

【発明の効果】本発明に係る放電加工方法によれば、電
極の消耗量だけ電極のＺ軸方向の移動量が補正されるか
ら、精度の高い穴加工を行なうことが出来る。又、本発
明に係る放電加工方法によれば、電極消耗量の検出に際
して、電極とワークの間に放電を生ぜしめるための回路
を一部利用して、検出回路を構成出来るから、本発明の
実施は容易である。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき、図面に沿っ
て詳述する。図１に示す如く放電加工機は、電極(１)が
取り付けられた支軸(41)に、Ｘ軸駆動機構(５)、Ｙ軸駆
動機構(６)及びＺ軸駆動機構(４)を連繋し、これらの駆
動機構は、制御装置(７)によって制御するものである。
これによって電極(１)は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向へ任
意距離だけ移動し、ワーク(３)の所定位置に所定深さの
穴(31)を凹設する。尚、制御装置(７)は、Ｘ軸駆動機構
(５)、Ｙ軸駆動機構(６)及びＺ軸駆動機構(４)から、支
軸(41)のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸座標の現在値を刻々と採り
込んで、ディスプレイ等に表示する機能を有している。
該機能については、従来より公知のところであるので、
詳細な説明は省略する。

【００１０】制御装置(７)は図２に示す如く、放電加工
用電源(71)及び第１スイッチ(73)をを内蔵し、該放電加
工用電源(71)の一方の端子はワーク(３)へ、第１スイッ
チ(73)のｂ端子は電極(１)へ夫々接続されている。従っ
て、電極(１)とワーク(３)を放電ギャップだけ離した状
態で、第１スイッチ(73)をａ端子からｂ端子へ切り換え
ることによって、電極(１)とワーク(３)の対向面間に高
電圧が印加され、ワーク(３)に対する放電加工が行なわ
れる。

【００１１】又、制御装置(７)は、電流検出用電源(72)
及び第２スイッチ(74)を内蔵し、電流検出用電源(72)の
一方の端子は電流センサー(２)を介してワーク(３)へ接
続され、第２スイッチ(74)のａ端子は電極(１)へ接続さ
れている。電流検出用電源(72)は、電極(１)とワーク
(３)が接触したことを検出出来る程度の低い電圧値に設
定されている。従って、第２スイッチ(74)をｂ端子から
ａ端子へ切り換えた状態で、電極(１)とワーク(３)が接
触すると、電流検出用電源(72)から電極(１)及びワーク
(３)に流れる電流Ｉが電流センサー(２)にて検知され、
該検知信号Ｓが制御装置(７)へ供給される。制御装置
(７)は、これに応じて後述のＺ軸座標認識動作を行な
う。

【００１２】尚、電流センサー(２)は、図１において
は、ワーク(３)が設置された金属製テーブル(８)上に取
り付けられて、テーブル(８)を介在させた電流検出回路
を形成するが、電流センサー(２)を直接にワーク(３)に
固定して電流検出回路を形成することも可能である。

【００１３】図３は、上記放電加工機による放電加工の
手順を表わし、図４乃至図６は、放電加工の進行を模式
的に表わしている。先ず図３のステップＳ１にて、後述
する一連の加工手順を実行するための加工プログラムを
設定する。この際、加工せんとする穴の深さ、即ち加工
目標値Ａが設定される。

【００１４】次にステップＳ２にて、図２に示す第１ス
イッチ(73)及び第２スイッチ(74)をａ端子側に設定した
状態で、電極(１)を移動させて、電極先端面をワーク表
面に近づける。そして、ステップＳ３にて、電流センサ
ーによって電極及びワークに電流が流れたかどうかを検
出し、電流が検出されるまで電極移動を続行する。そし
て、ステップＳ３にて電流が検出されると、ステップＳ
４にて、電極移動を停止すると共に、そのときのＺ軸座
標Ｚ₀を取り込み、前記制御装置(７)に内蔵せるメモリ
(図示省略)に記憶する。

【００１５】図４(ａ)は、上記ステップＳ４を経て電極
(１)の先端面がワーク(３)の表面に当接している状態を
示しており、後述の工程を経て、ワーク(３)には所定深
さＡの穴(31)が凹設されることになる。

【００１６】その後、図３のステップＳ５にて前記第１
スイッチ(73)及び第２スイッチ(74)を端子ｂ側に切り換
えて放電を開始し、図４(ｂ)の如く電極(１)を降下させ
て放電加工を進める。この過程で、支軸のＺ軸座標値Ｚ
₁は刻々とモニターされる。尚、放電加工においては、
電極(１)とワーク(３)の間に一定の放電ギャップｇが存
在する。そして、ステップＳ６にて、支軸のＺ軸座標値
Ｚ₂が所定の加工深さまで到達した時点を検出する。こ
の時点は、Ｚ₂＝Ｚ₀−Ａ＋ｇの関係式を満足するかどう
かによって判断される。この関係式を満足しないとき
は、ステップＳ５の放電加工を続行する。

【００１７】支軸が所定の加工深さまで降下した状態で
は、図４(ｃ)及び図５に示す如く穴(31)の加工量は、電
極(１)の先端面の消耗に伴って、目標の加工量Ａよりも
電極(１)の消耗量Ｂだけ少ないものとなっている。尚、
図５は、このときの穴底面(32′)の位置が、鎖線で示す
目標の穴底面(32)の位置から電極消耗量Ｂだけ高くなっ
ている様子の説明図であって、電極ギャップｇと電極消
耗量Ｂとの大小関係を示すものではない。

【００１８】次にステップＳ７にて、図１の第１スイッ
チ（73）及び第２スイッチ（74）を夫々ａ端子側へ切り
換えて、放電加工を中断すると共に、電流センサー(２)
による電流検出に移行する。即ち、図３のステップＳ８
にて、図６(ａ)に示す如く電極(１)をワーク(３)の穴
（31）から引き上げ、更に水平方向に移動させた後、同
図(ｂ)の如く降下せしめる。この降下過程において、図
６(ａ)の如く支軸のＺ軸座標値Ｚ₃が図４(ａ)における
座標値Ｚ₀に等しくなった時点では、電極(１)先端面と
ワーク(３)表面の間には、電極(１)の消耗量Ｂに等しい
隙間が生じることになる。

【００１９】そこで、電極消耗量Ｂを検出するべく、電
極を更に降下させつつ、ステップＳ９にて、電流センサ
ーによって電極及びワークに電流が流れたかどうかを検
出し、電流が検出されるまで電極移動を続行する。そし
て、ステップＳ９にて電流が検出され、図６(ｂ)の如く
電極(１)がワーク(３)の表面に接触したことが検出され
ると、図３のステップＳ１０にて、電極移動を停止する
と共に、そのときのＺ軸座標Ｚ₄を採り込み、前記制御
装置(７)に内蔵せるメモリに記憶する。

【００２０】次にステップＳ１１にて、前記メモリから
Ｚ軸座標値Ｚ₃とＺ₄を読み出し、両座標値の差をとるこ
とによって、電極消耗量Ｂを算出し、ステップＳ１２に
て、消耗量が零かどうかを判断する。消耗量が零の場合
は加工を終了し、零でないときは、ステップＳ１３へ移
行する。ステップＳ１３では、図６(ｃ)に示す如く電極
(１)をワーク(３)の穴の中へ再挿入して、支軸のＺ軸座
標値Ｚ₅が図４(ｃ)に示す座標値Ｚ₂と等しくなる元の位
置に復帰させ、この位置から放電加工を再開する。

【００２１】該放電加工においては、支軸を電極消耗量
Ｂだけ降下させ、ステップＳ１４にて、支軸のＺ軸座標
値Ｚ₆が所定の仕上げ加工深さまで到達した時点を検出
する。この時点は、Ｚ₆＝Ｚ₅−Ｂの関係式を満足するか
どうかによって判断される。この関係式を満足しないと
きは、ステップＳ１３の放電加工を続行する。そして、
ステップＳ１４にて支軸が所定の仕上げ加工深さまで到
達した時点で放電加工を終了する。この結果、ワーク
(３)には、図６(ｄ)の如く所定深さＡの穴(31)が凹設さ
れることになる。

【００２２】上記放電加工方法によれば、従来の如き粗
加工用、中仕上げ用及び仕上げ用の電極を用いた複数段
階の加工は不要であり、単一種類の電極を用いた１回の
放電加工によって、精度の高い穴加工が可能である。

【００２３】又、上記放電加工方法は、図２に示す如く
従来の放電回路及び制御回路をそのまま利用し、単に電
流センサー(２)、電流検出用電源(72)及び第２スイッチ
(74)からなる電流検出回路を付加しただけの簡易な回路
構成にて実施されるから、例えば光センサー等を用いた
特別な深さ検出方式に基づく加工量補正に比べて、その
実施は簡易であり、設備投資は最小限に抑えられる。

【００２４】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放電加工方法を実施するための放
電加工機の構成を示す斜視図である。

【図２】放電加工機に装備される電気回路の要部を示す
回路図である。

【図３】放電加工の手順を示すフロチャートである。

【図４】放電加工方法の前半を示す一連の工程図であ
る。

【図５】電極の消耗に基づく加工誤差を説明する図であ
る。

【図６】放電加工方法の後半を示す一連の工程図であ
る。

【符号の説明】

(１) 電極 (41) 支軸 (５) Ｘ軸駆動機構 (６) Ｙ軸駆動機構 (４) Ｚ軸駆動機構 (７) 制御装置 (71) 放電加工用電源 (72) 電流検出用電源 (２) 電流センサー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワーク(３)との間で放電を行なうべき電
極(１)を支軸(41)の先端部に取り付けて、該支軸(41)を
駆動機構に連繋すると共に、該駆動機構を制御装置(７)
によって制御し、電極(１)をワーク(３)の表面と平行な
Ｘ−Ｙ面にて移動させて加工位置を規定し、電極(１)を
Ｘ−Ｙ面に垂直なＺ軸方向に移動させて放電加工を進
め、ワーク(３)の表面に穴(31)を凹設する放電加工方法
において、電極(１)の先端面をワーク(３)の表面に接触させて、そ
のときの支軸(41)のＺ軸座標を記憶する第１ステップ
と、電極(１)をＺ軸方向に移動させつつ、ワーク(３)との間
で放電を行なって、電極(１)を所定の加工深さに到達せ
しめ、そのときの支軸(41)のＺ軸座標を記憶する第２ス
テップと、電極(１)の先端面をワーク(３)の非加工表面に接触させ
て、そのときの支軸(41)のＺ軸座標と前記第１ステップ
にて記憶されたＺ軸座標との差を算出し、その座標差を
記憶する第３ステップと、電極(１)を第２ステップにおける所定の加工深さに復帰
させた後、第３ステップにて記憶された座標差だけ、電
極(１)をＺ軸方向に移動させて放電加工を行なう第４ス
テップとを有することを特徴とする放電加工方法。