JPH0760548A

JPH0760548A - 放電加工装置の制御装置

Info

Publication number: JPH0760548A
Application number: JP20964293A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Yamada; 久山田; Takuji Magara; 卓司真柄; Seiji Satou; 清侍佐藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-08-24
Filing date: 1993-08-24
Publication date: 1995-03-07
Anticipated expiration: 2015-09-04
Also published as: JP3085040B2

Abstract

(57)【要約】【目的】加工状態に応じて確実にワイヤ電極の断線や
アークの発生を防止し、高精度で生産性の高い放電加工
を実現する。【構成】複数の通電経路の電流値を測定する電流測定
手段１３ａおよび１３ｂと、複数の電流測定手段の測定
結果から放電位置を求める放電位置判定手段１４と、放
電位置判定手段の判定履歴から加工領域を認識する加工
領域認識手段１５と、加工領域認識手段の結果から、加
工電気条件、加工液圧力または流量、ワイヤ電極送り条
件等を変更制御する制御手段１０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、放電加工機に関し、
放電加工中におけるワイヤ電極の断線の防止、加工効率
の向上、アークなどの異常加工の回避に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図２０は従来のワイヤ放電加工装置を示
す図である。図において、１はワイヤ電極、２は被加工
物、３はワイヤ電極１と被加工物２との加工間隙に放電
電流パルスを供給する加工用電源、４ａ、４ｂはワイヤ
電極１に接触している給電点、５ａ、５ｂはそれぞれ加
工用電源３と給電点４ａ、４ｂを接続する給電線、６
ａ，６ｂはワイヤガイド、７ａ，７ｂは加工液ノズル、
８は加工用電源のスイッチング動作を制御するパルス発
振器、９は極間における加工電圧を検出する極間電圧検
出回路、１０は加工条件パラメータをパルス発振器８に
出力することにより、加工電気条件をセットする制御装
置、１１は極間の平均電圧を検出する平均電圧検出回
路、１２は平均電圧検出回路１１の出力によりワイヤ電
極１と被加工物２との相対位置を位置決めする駆動装置
（図示せず）に対する指令値を演算する数値制御装置で
ある。

【０００３】次に動作について説明する。制御装置１０
に予めセットされた加工電気条件パラメータに基づき、
制御装置１０はこのパラメータ情報をパルス発振器８に
出力する。パルス発振器８はこのパラメータに基づき、
所定の電流ピーク、パルス幅、休止時間を持った駆動信
号を加工用電源３に出力する。加工用電源３はこの駆動
信号によって駆動され、所定の電流パルスが被加工物２
の上部及び下部でワイヤガイド６ａ、６ｂにより保持さ
れたワイヤ電極１と被加工物２との加工間隙に供給され
るとともに、加工液ノズル７ａ、７ｂから一般には水ま
たは水系の加工液が供給されることによって放電加工が
行われる。

【０００４】図２１は図２０の動作を示すタイミングチ
ャートである。図において、Ｓ１のタイミングにより比
較的低電圧の電源により加工間隙に電圧を印加した後、
極間電圧検出回路９は加工間隙における電圧波形により
放電の発生を検出するとともに（Ｓ２）、電圧が加工間
隙に印加されてから放電が発生するまでの遅れ時間（以
下、無負荷時間とする）を計測し（Ｓ３）、この結果を
パルス発振器８に出力する。パルス発振器８は図３のＳ
３（ｂ）のように電圧印加から放電が発生するまでの無
負荷時間が小さい場合（即放電）には、極間の状態が短
絡またはアークなどの異常状態に近いと判断し、Ｓ４の
タイミングで高電流の電源によりＷ２（ｂ）のようなパ
ルス幅が小さくピークの低い電流波形を供給する。ま
た、逆に無負荷時間がＳ３（ａ）のように比較的長い場
合には正常放電と判断し、Ｗ２（ａ）のようなパルス幅
が大きくピークの高い電流波形を供給する。こうした、
ピークの異なる三角波形は特にワイヤ放電加工において
多く用いられ、放電の状態に応じて電流波形（ピーク値
など）を制御することにより、ワイヤ電極の断線などを
防止することができ、加工速度が大幅に向上する。平均
電圧検出回路１１は加工中の平均電圧を検出し、この電
圧に基づいてワイヤ電極１と被加工物２との相対位置を
一定に維持するようにワイヤ電極１または被加工物２の
送り制御を行う。即ち、検出した平均電圧が所定値以上
の場合にはワイヤ電極１または被加工物２の送り速度を
増大させ、平均電圧が所定値以下の場合にはワイヤ電極
１または被加工物２の送り速度を減少させるよう、数値
制御装置１２により送り速度の演算を行い、位置決め制
御が行われる。なお、図中Ｗ１は放電電圧を示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のワイヤ放電加工
装置は、上記のように構成されており、加工中における
状態変化はワイヤ電極と被加工物の間の平均加工電圧に
よって検出し、ワイヤ電極の送り速度を制御していたた
め、急激な加工面積の変化、または加工形状の変化のあ
る場合にはワイヤ電極の断線や集中アークなどの異常加
工を的確に防止し、かつ加工間隙を一定に制御すること
は不可能であった。このため、自動加工を行う際には予
め被加工物の形状の変化する個所を加工プログラム中に
入力して加工条件を変更するか、全ての加工範囲でワイ
ヤ断線が発生しないような加工エネルギーの低い加工条
件を設定する必要があり、非能率的であり、生産性が低
かった。

【０００６】こうした問題に対し、従来技術として特公
昭６２−４７１３３号公報、特開平３−１１１１２１号
公報等には、放電位置の検出手段を用いて、放電点の位
置的集中を検出してワイヤ断線を回避する方法が示され
ている。

【０００７】しかしながら、上記の方法は何らかの加工
状態の変化で位置的に放電がある箇所に集中した場合を
回避するための手段であるために、加工状態が変化した
際に加工エネルギーが過大となり、放電が集中する以前
にワイヤが溶断してしまう場合などはワイヤ断線を防止
できず、信頼性に問題があった。また、形彫り放電加工
装置においても同様に、集中アークや電極の異常消耗等
の問題があった。

【０００８】この発明は上記のような従来のものの課題
を解消するためになされたもので、自動的に加工状態を
認識し加工条件を最適化することで、確実にワイヤ電極
の断線や集中アークの発生を防止し、高精度で生産性の
高い放電加工を実現するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる放電加
工装置の制御装置は、電極と被加工物間にパルス電圧を
印加し、電極と被加工物との間隙に加工液を供給しつつ
加工を行い、複数の通電経路の電流値を測定する電流測
定手段と、複数の電流測定手段の測定結果から放電位置
を求める放電位置判定手段と、放電位置判定手段の判定
履歴から加工領域を認識する加工領域認識手段と、加工
領域認識手段の結果から、加工電気条件、加工液圧力ま
たは流量、電極送り条件等を変更制御する制御手段を設
けた。

【００１０】また、この発明に係わる放電加工装置の制
御装置は、電極と被加工物間にパルス電圧を印加し、電
極と前記被加工物との間隙に加工液を供給しつつ加工を
行い、複数の通電経路の電圧値を測定する電圧測定手段
と、複数の電圧測定手段の測定結果から放電位置を求め
る放電位置判定手段と、放電位置判定手段の判定履歴か
ら加工領域を認識する加工領域認識手段と、加工領域認
識手段の結果から、加工電気条件、加工液圧力または流
量、電極送り条件等を変更制御する制御手段を設けた。

【００１１】また、この発明に係わる放電加工装置の制
御装置における加工領域認識手段は、電極と被加工物と
の対向する面積を認識するようにした。

【００１２】また、この発明に係わる放電加工装置の制
御装置における加工領域認識手段は、加工液供給手段と
加工領域との相対位置を認識するようにした。

【００１３】更にまた、この発明に係わる放電加工装置
の制御装置における加工領域認識手段は、加工領域が複
数に分割されていることを認識するようにした。

【００１４】

【作用】この発明に係わる放電加工装置の制御装置は、
放電位置により変化する複数の通電経路の電流値から放
電位置を判別し、放電位置の履歴から加工領域を認識す
るともに、加工領域に応じて加工電気条件、加工液圧ま
たは流量、電極送り条件を変更制御する。

【００１５】また、この発明に係わる放電加工装置の制
御装置は、放電位置により変化する複数の通電経路の電
圧値から放電位置を判別し、放電位置の履歴から加工領
域を認識するともに、加工領域に応じて加工電気条件、
加工液圧または流量、電極送り条件を変更制御する。

【００１６】また、この発明に係わる放電加工装置の制
御装置は、電極と被加工物との対向する面積に応じて加
工電気条件、加工液圧または流量、電極送り条件を変更
制御する。

【００１７】また、この発明に係わる放電加工装置の制
御装置は、加工液供給手段と加工領域の相対位置に応じ
て加工電気条件、加工液圧または流量、電極送り条件を
変更制御する。

【００１８】更にまた、この発明に係わる放電加工装置
の制御装置は、加工領域の分割に応じて加工電気条件、
加工液圧または流量、電極送り条件を変更制御する。

【００１９】

【実施例】

実施例１．以下、本発明の実施例１を図１〜図９に基づ
き説明する。図１は本発明の実施例１を示すワイヤ放電
加工装置のブロック図であり、図において、１〜１２は
従来例と同一または同等であるため説明を省略する。１
３ａ、１３ｂはそれぞれ極間の電流波形を検出するカー
レント・トランス等の電流センサであり、加工用電源３
と給電点４ａ、４ｂとの間に接続されている給電線５
ａ、５ｂにそれぞれ取り付けられている。１４は電流セ
ンサ１３ａ、１３ｂの出力結果によりワイヤ電極１にお
ける放電位置を判別する放電位置演算回路、１５は放電
位置判別回路１４の出力から被加工物２の板厚を認識
し、制御装置１０に加工用電源３の加工条件パラメータ
を設定する信号を出力する加工領域認識装置である。

【００２０】図２は、放電位置判定回路１４、加工領域
認識装置１５及び制御装置１０の詳細を示す回路図であ
る。図において、放電位置判定回路１４における１４１
ａ、１４１ｂはそれぞれ入力信号１、２を発振器８から
の信号ΔＴのタイミングでサンプルホールドするサンプ
ルホールド回路、１４２はサンプルホールド回路１４１
ａ、１４１ｂの出力から放電位置を演算する演算回路で
ある。また、加工領域認識装置１５における１５１は演
算回路１４２のアナログ出力をデジタル値に変換するＡ
／Ｄ変換器、１５２は入力回路、１５３はメモリ、１５
４はＣＰＵ及びその周辺機器、１５５はインターバルタ
イマであり、１５６は出力回路である。制御装置１０に
おける１０１は出力回路１５６からの信号により加工条
件を設定する加工条件設定部、１０２はそれぞれの板厚
情報に対応する加工条件が格納されているデータテーブ
ルである。

【００２１】図３は図１及び図２の動作を示すタイミン
グチャートを示す図であり、以下、図１〜図３により実
施例１の動作について説明する。図１において、図３の
Ｓ１のタイミングにより比較的低電圧の電源により加工
間隙に電圧を印加した後、極間電圧検出回路９は加工間
隙における電圧波形により放電の発生を検出するととも
に（図３、Ｓ２）、無負荷時間を計測し（図３、Ｓ
３）、この結果をパルス発振器８に出力する。パルス発
振器８は図３におけるＳ３（ｂ）のように即放電の場合
には、極間の状態が短絡またはアークなどの異常状態に
近いと判断し、Ｓ４のタイミングで高電流の電源をスイ
ッチングさせＷ２（ｂ）のようなパルス幅が小さくピー
クの低い電流波形を供給し、加工を行う。また、逆に無
負荷時間がＳ３（ａ）のように比較的長い場合には正常
放電と判断し、Ｗ２（ａ）のようなパルス幅が大きくピ
ークの高い電流波形を供給する。図３におけるＷ３はこ
のときの電流センサ１３ａにより上部給電点４ａに流れ
る電流波形、Ｗ４はこのときの電流センサ１３ｂにより
下部給電点４ｂに流れる電流波形をそれぞれ観察した結
果である。放電位置判定回路１４においては、入力１よ
りＷ３、入力２よりＷ４をΔＴ（Ｓ５）のタイミングで
サンプルホールド回路１４１ａ、１４１ｂによってホー
ルドし（Ｗ５、Ｗ６）、この２つの出力波形から演算回
路１４２により給電点からの距離を演算した結果を出力
する。なお、図中Ｗ１は放電電圧を示す。

【００２２】ここで、演算回路１４２の動作について詳
細を説明する。図４は加工中の等価回路を示す図であ
り、図４においてＲ１及びＲ２はそれぞれ上部給電点４
ａ及び下部給電点４ｂから放電点までのワイヤ電極１内
部の抵抗値、Ｒ０は給電点における給電線とワイヤ電極
１との接触抵抗及び給電線の内部抵抗であり、ｌ１及び
ｌ２はそれぞれ上部給電点４ａ及び下部給電点４ｂから
放電点までのワイヤ電極１内部のインダクタンス、ｌ０
は給電線のインダクタンスであり、Ｖ０は加工用電源３
の解放電圧、Ｖｇは加工間隙における放電電圧、ｒは電
源の電気抵抗である。加工電源３によりワイヤ電極１と
被加工物２との加工間隙にパルス状電圧を印加するとワ
イヤ電極１と被加工物２との間で放電が発生し、加工間
隙には加工電流Ｉが流れる。また、図のように２カ所で
給電した場合には、放電の発生した位置によりＲ１、ｌ
１及びＲ２、ｌ２が変化するため、上部給電点４ａ側の
回路及び下部給電点４ｂ側の回路にはそれぞれｉ１、ｉ
２が流れることになり、次式で示される。（ｌ１＋ｌ０）ｄｉ１／ｄｔ＋（Ｒ１＋Ｒ０）ｉ１＝（ｌ２＋ｌ０）ｄｉ２／ｄｔ＋（Ｒ２＋Ｒ０）ｉ２＝Ｖ０−Ｖｇ一般に加工用電源３の電流パルス幅が短く、回路の電気
抵抗に比較してインダクタンスの大きいワイヤ放電加工
装置の場合、回路中の電気抵抗による電圧降下はインダ
クタンスによる電圧降下に比較して無視できるほど小さ
いため電流値ｉ１、ｉ２は次式で近似できる。ｉ１＝（Ｖ０−Ｖｇ）／（ｌ１＋ｌ０）・ｔｉ２＝（Ｖ０−Ｖｇ）／（ｌ２＋ｌ０）・ｔここで、ｉ１＋ｉ２＝Ｉは放電位置によらず一定であ
り、ｔ＝Ｔのときｉ１＋ｉ２＝Ｉ０（＝ａＴ）としてｔ
＝Ｔの時の電流値を求めると、ｉ１＝（ｌ２＋ｌ０）／（ｌ１＋ｌ２＋２・ｌ０）・Ｉ
０ｉ２＝（ｌ１＋ｌ０）／（ｌ１＋ｌ２＋２・ｌ０）・Ｉ
０さらに、Ｌ１／Ｌ２＝ｌ１／ｌ２、Ｌ１＋Ｌ２＝Ｌの関係が成り立つから、ｔ＝Ｔのときのｉ１、ｉ２によ
りＬ１を表すと、Ｌ１＝｛（ｌ１＋ｌ２＋２・ｌ０）・（ｉ１＋ｉ２）・
ｉ２−ｌ０｝／（ｌ１＋ｌ２）従って、ｌ１＋ｌ２、及びｌ０を予め測定しておくこと
によって、演算回路１４２はｔ＝Ｔにおける電流値ｉ
１、ｉ２から上部給電子４ａと放電位置までの距離Ｌ１
を算出できる。

【００２３】図５〜図７は加工領域認識装置１５の処理
の一例を示すフローチャートであり、加工領域認識装置
１５の処理動作の詳細を図２及び図５〜図８により説明
する。図５に示すように、加工開始とともに演算が開始
され、まず、インターバルタイマ１５４は放電周波数
（一般に数十〜数百ｋＨｚ）以下の任意の周波数で発振
するようになっており、このインターバルタイマ１５４
の発振周期で放電位置Ｌ１のデータを入力回路１５２か
ら読みとってメモリ１５３に書き込み、所定のサンプル
数Ｎとなるまで前記動作を続ける。図８はメモリ１５３
の一例を示す図であり、メモリの放電位置データ領域６
０１がｍ等分されており、放電位置Ｌ１の上部給電位置
４ａと下部給電位置４ｂとの距離Ｌに対する比率にｍを
乗じた値を求めて書き込むアドレスを決定し、該当アド
レスの値に”１”を加算した値を書き込む。前記動作を
繰り返すことにより上下給電位置間の各々の位置におけ
る放電回数をメモリ１５３の放電位置データ領域６０１
に割り付けることができる。

【００２４】次に、入力カウンタ値がサンプル数以上に
なると、図６に示すように、メモリ１５３の位置データ
領域６０１において、先頭アドレス６０２から０より大
きいデータの格納されているアドレスの上限を求め、放
電位置Ｌ１の最小値Ｌ１ｍｉｎを求める。同様に、末尾
アドレス６０３から０より大きいデータの格納されてい
るアドレスの下限を求め、放電位置Ｌ１の最大値Ｌ１ｍ
ａｘを求める。次に図７に示すように、前記Ｌ１ｍａｘ
とＬ１ｍｉｎの差から放電が発生する長さ即ち、被加工
物２のｎ番目の測定値として板厚Ｈ（ｎ）を求める。こ
の際、正確な板厚Ｈ（ｎ）を求めるためには、被加工物
２の板厚方向に放電が全加工領域に一様に分布できる時
間を設定する必要がある。そのため、サンプル数Ｎをば
らつき幅δＬとして、 −δＬ≦Ｌ１ｍａｘ≦δＬまたは、 −δＬ≦Ｌ１ｍｉｎ≦δＬとなるようサンプル数Ｎを予め求めておくか、または、
所定個数のＬ１ｍａｘまたはＬ１ｍｉｎの分散値がある
値以下となるようにサンプル数Ｎを予め求めておく。

【００２５】次に、被加工物２の板厚の演算結果Ｈ
（ｎ）と前回出力結果Ｈ（ｎ−１）が、ΔＨを所定値と
して、｜Ｈ（ｎ−１）−Ｈ（ｎ）｜＞ΔＨを満たした場合には板厚が変化したものと認識して、制
御装置１０に板厚情報を出力する。または、ワイヤ電極
１の直径をｄとすると、ワイヤ電極１と被加工物２との
対向面積Ｓ（ｎ）は、Ｓ（ｎ）≒πｄＨ（ｎ）／２で近似できるため、同様に制御装置１０にワイヤ電極１
と被加工物２との対向面積情報を出力してもよい。制御
装置１０においては、加工条件設定器１０１によりＨ
（ｎ）またはＳ（ｎ）に対応した加工電気条件、加工液
圧力または流量、電極送り条件等の最適な加工条件をデ
ータテーブル１０２から参照し、被加工物２の板厚また
は対向面積に応じた加工電気条件、加工液圧力または流
量、電極送り条件等の加工条件を設定する。また、Ｈ
（ｎ）またはＳ（ｎ）が０に近い値であるときは放電が
一箇所に集中していると考えられるから、Ｈｍｉｎまた
はＳｍｉｎを所定の値として、Ｈ（ｎ）＜Ｈｍｉｎまたは、Ｓ（ｎ）＜Ｓｍｉｎを満たす場合には、制御装置１０にワイヤ断線の予告信
号を出力し、制御装置１０の加工条件設定器１０１によ
り加工電気条件、加工液圧力または流量、電極送り条件
等加工条件を変更することによりワイヤ断線を防止する
ことができる。

【００２６】図９に示すような加工断面を有する被加工
物を加工する場合、最も板厚が厚い個所で最適な加工条
件を設定すると、板厚が減少する個所で加工エネルギー
が過大となり断線し易くなったり、加工間隙が大きくな
ることになる。従って、前記のように被加工物２の加工
中の放電位置の分布の履歴から板厚変化を認識し、加工
電源３の加工条件パラメータを最適値に設定することに
より、図９のような板厚の変化する断面形状を有する被
加工物の加工においてもワイヤ断線や集中アーク等の異
常加工を未然に防止できる。また、予め加工間隙が所定
の一定な値となる加工条件パラメータを設定することに
より、板厚変化時の加工間隙の変化による精度不良を防
止できる。

【００２７】実施例２．実施例１の加工領域認識装置１
５において被加工物２の板厚を認識する一実施例につい
て説明したが、加工領域認識装置１５により上下給電点
間の被加工物２の位置を認識するようにしてもよい。図
１０は被加工物２と給電点４ａ及び４ｂ、ワイヤガイド
６ａ及び６ｂ、加工液ノズル７ａ及び７ｂの位置関係を
示す図、図１１〜図１３は実施例２の動作を示すフロー
チャートである。図１０において、Ａ１は上部給電点４
ａと上部ワイヤガイド６ａとの距離、Ａ２は下部給電点
４ｂと下部ワイヤガイド６ｂとの距離、Ａ３は上部ワイ
ヤガイド６ａと上部加工液ノズル７ａの下端面との距
離、Ａ４は下部ワイヤガイド６ｂと下部加工液ノズル７
ｂの上端面との距離である。また、Ｄ１は上部ワイヤガ
イド６ａと被加工物２の上面との距離、Ｄ２は下部ワイ
ヤガイド６ｂと被加工物２の下面との距離、Ｄ３は上部
加工液ノズル７ａの下端面と被加工物２の上面との距
離、Ｄ４は下部加工液ノズル７ｂの上端面と被加工物２
の下面との距離である。

【００２８】以下、実施例２の動作を図２、図８及び図
１０〜図１３に基づき説明する。図１１に示すように、
加工開始とともに演算が開始され、まず、インターバル
タイマ１５４は放電周波数（一般に数十〜数百ｋＨｚ）
以下の任意の周波数で発振するようになっており、この
インターバルタイマ１５４の発振周期で放電位置Ｌ１の
データを入力回路１５２から読みとってメモリ１５３に
書き込み、所定のサンプル数Ｎとなるまで前記動作を続
ける。図８はメモリ１５３の一例を示す図であり、メモ
リの放電位置データ領域６０１がｍ等分されており、放
電位置Ｌ１の上部給電位置４ａと下部給電位置４ｂとの
距離Ｌに対する比率にｍを乗じた値を求めて書き込むア
ドレスを決定し、該当アドレスの値に”１”を加算した
値を書き込む。前記動作を繰り返すことにより上下給電
位置間の各々の位置における放電回数をメモリ１５３の
放電位置データ領域６０１に割り付けることができる。

【００２９】次に、入力カウンタ値がサンプル数以上に
なると、図１２に示すように、メモリ１５３の位置デー
タ領域６０１において、先頭アドレス６０２から０より
大きいデータの格納されているアドレスの上限を求める
ことにより、放電位置Ｌ１の最小値Ｌ１ｍｉｎを算出で
きる。従って、図１０において、上部ワイヤガイド６ａ
から被加工物２までの距離Ｄ１は、Ｄ１＝Ｌ１ｍｉｎ−Ａ１となる。また、上部加工液ノズル７ａの下端面から被加
工物２までの距離Ｄ３は、Ｄ３＝Ｌ１ｍｉｎ−（Ａ１＋Ａ３）となる。同様に、末尾アドレス６０３から０より大きい
データの格納されているアドレスの下限を求めることに
より、放電位置Ｌ１の最大値Ｌ１ｍａｘを算出できる。
従って、図１３に示すように、下部ワイヤガイド６ｂか
ら被加工物２までの距離Ｄ２は、Ｄ２＝Ｌ−Ｌ１ｍａｘ−Ａ２となる。また、下部加工液ノズル７ｂの上端面から被加
工物２までの距離Ｄ４は、Ｄ４＝Ｌ−Ｌ１ｍａｘ−（Ａ２＋Ａ４）となる。

【００３０】次に、上記のＤ１及びＤ２に対して、出力
結果をそれぞれＤ１（ｎ）、Ｄ２（ｎ）で表すと前回出
力結果Ｄ１（ｎ−１）、Ｄ２（ｎ−１）が、ΔＤを所定
値として、｜Ｄ１（ｎ−１）−Ｄ１（ｎ）｜＞ΔＤを満たす場合には上部ワイヤガイド６ａと被加工物２と
の間の距離が変化したものと認識して制御装置１０に信
号を出力する。また、｜Ｄ２（ｎ−１）−Ｄ２（ｎ）｜＞ΔＤを満たす場合には下部ワイヤガイド６ｂと被加工物２と
の間の距離が変化したものと認識して制御装置１０に信
号を出力する。制御装置１０においては、加工条件設定
部１１によりＤ１またはＤ２の変化量に応じて電気エネ
ルギーまたは加工液圧、流量等の加工条件を変更するよ
うにする。また、Ｄ３及びＤ４により距離変化を認識す
るようにしても同様な動作となる。

【００３１】図１４に示すような加工断面を有する被加
工物を加工する場合、最も板厚が厚い個所で最適な加工
条件を設定すると、ワイヤガイドまたは加工液ノズルと
被加工物の距離が離れる個所で加工エネルギーが過大と
なったり、加工液の液圧が減少するためワイヤ電極１の
冷却効率の低下や二次放電によりワイヤ断線が発生し易
くなる。こうした場合、前記のように被加工物２の加工
中の放電位置の分布のからワイヤガイドまたは加工液ノ
ズルと被加工物の距離変化の履歴を認識し、加工電源３
の電気エネルギーを低下させるか、加工液圧を増大させ
ることにより、図１４のようにワイヤガイドまたは加工
液ノズルと被加工物の距離が変化する断面形状を有する
被加工物の加工においてもワイヤ断線や集中アーク等の
異常加工を未然に防止できる。

【００３２】実施例３．さらに、実施例１の加工領域認
識装置１５において上下給電点間の被加工物２の形状を
認識するようにしてもよい。図１５〜図１７は実施例３
の動作を示すフローチャートである。以下、本発明の実
施例３の動作を図２、図８及び図１５〜図１７に基づき
説明する。図１５に示すように、加工開始とともに演算
が開始され、まず、インターバルタイマ１５４は放電周
波数（一般に数十〜数百ｋＨｚ）以下の任意の周波数で
発振するようになっており、このインターバルタイマ１
５４の発振周期で放電位置Ｌ１のデータを入力回路１５
２から読みとってメモリ１５３に書き込み、所定のサン
プル数Ｎとなるまで前記動作を続ける。図８はメモリ１
５３の一例を示す図であり、メモリの放電位置データ領
域６０１がｍ等分されており、放電位置Ｌ１の上部給電
位置４ａと下部給電位置４ｂとの距離Ｌに対する比率に
ｍを乗じた値を求めて書き込むアドレスを決定し、該当
アドレスの値に”１”を加算した値を書き込む。前記動
作を繰り返すことにより上下給電位置間の各々の位置に
おける放電回数をメモリ１５３の放電位置データ領域６
０１に割り付けることができる。

【００３３】次に、入力カウンタ値がサンプル数以上に
なると、図１６に示すように、メモリ１５３の位置デー
タ領域６０１において、０が格納されているアドレスを
カウントするカウンタ１と０が格納されているアドレス
が所定個数連続するエリアをカウントするカウンタ２を
リセットする。先頭アドレス６０２からデータの読み込
みを開始し、該当アドレスのデータが０であればカウン
タ１に”１”を加算する。また、該当アドレスのデータ
が０でなければカウンタ１の値が所定値Ｎより大きいか
判断し、大きければ所定個数連続して放電の発生しなか
った領域があると判断して、カウンタ２に”１”を加算
する。上記の動作を末尾アドレスまで行うことにより、
最終的にカウンタ２のカウント値から上下給電点間で所
定個数連続して放電が発生しなかった領域の個数を求め
ることができる。ここで、図１７に示すように、上部給
電点４ａと被加工物２の間及び下部給電点４ｂと被加工
物２の間は放電が発生しないからカウンタ２の値より２
を差し引いた値が被加工物２の加工部分における放電の
発生しない領域の個数となる。

【００３４】さらに、上記のカウンタ２の出力結果をＣ
２（ｎ）で表すと前回出力結果Ｃ２（ｎ−１）が、ΔＣ
２を所定値として、Ｃ２（ｎ−１）＝Ｃ２（ｎ）を満たす場合にはカウンタ３に”１”を加算する。以上
の動作によりカウンタ３の値が所定値以上になった際に
被加工物２の加工断面に放電の発生しない領域が（Ｃ２
（ｎ）−２）個所あることを認識して制御装置１０に信
号を出力する。制御装置１０においては、加工条件設定
部１１によりＣ２の変化量に応じて電気エネルギーまた
は加工液圧、流量等の加工条件を変更するようにする。

【００３５】図１８に示すような加工断面を有する被加
工物を加工する場合、空洞のない個所で最適な加工条件
を設定すると、空洞部が現れる離れる個所で加工エネル
ギーが過大となったり、加工液の液圧が減少するためワ
イヤ電極１の冷却効率の低下や二次放電によりワイヤ断
線が発生し易くなる。こうした場合、前記のように被加
工物２の加工中の放電位置の分布のから加工形状の変化
の履歴を認識し、加工電源３の電気エネルギーを低下さ
せるか、加工液圧を増大させることにより、加工断面形
状が変化する断面形状を有する被加工物の加工において
もワイヤ断線や集中アーク等の異常加工を未然に防止で
きる。

【００３６】実施例４．上記の実施例１〜３は、各々ま
たは全てを組み合わせることができ、それぞれの実施例
の効果を得ることができる。

【００３７】実施例５．図１における実施例１の放電位
置認識回路１４において入力値として給電位置４ａに流
れる電流値ｉ１及び給電位置４ｂに流れる電流値ｉ２を
用いたが、一般に、回路のインダクタンスに比較して電
気抵抗の大きい形彫り放電加工装置や使用するワイヤ電
極の電気抵抗が大きいワイヤ放電加工装置の場合、回路
中のインダクタンスによる電圧降下は電気抵抗による電
圧降下に比較して無視できるほど小さく、放電中の電流
値は一定であるため、給電位置４ａと被加工物２との間
の電圧値Ｖ１及び給電位置４ｂと被加工物２との間の電
圧値Ｖ２を用い放電位置を測定した方が適している。

【００３８】図４において、上部給電点４ａ及び下部給
電点４ｂにおける電位をそれぞれＶ１、Ｖ２とするとＶ
１、Ｖ２は、Ｖ１＝ｌ１・ｄｉ１／ｄｔ＋ｉ１・Ｒ１＋ＶｇＶ２＝ｌ２・ｄｉ２／ｄｔ＋ｉ２・Ｒ２＋Ｖｇで示される。電気抵抗による電圧降下はインダクタンス
による電圧降下に比較して無視できるほど小さいため電
位Ｖ１、Ｖ２は次式で近似できる。Ｖ１＝ｉ１・Ｒ１＋ＶｇＶ２＝ｉ２・Ｒ２＋ＶｇＶｇを消去すると、Ｖ１−Ｖ２＝ｉ１・Ｒ１−ｉ２・Ｒ２さらに、ｉ１、ｉ２は次式で近似できる。ｉ１＝（Ｖ０−Ｖｇ）／（Ｒ１＋Ｒ０）ｉ２＝（Ｖ０−Ｖｇ）／（Ｒ２＋Ｒ０）また、ｉ１＋ｉ２＝Ｉ＝Ｖ０／ｒであるから、ｉ１、ｉ
２について解くと、ｉ１＝（Ｒ２＋Ｒ０）／（Ｒ１＋Ｒ２＋２Ｒ０）・Ｖ０
／ｒｉ２＝（Ｒ１＋Ｒ０）／（Ｒ１＋Ｒ２＋２Ｒ０）・Ｖ０
／ｒよって、Ｖ１−Ｖ２＝（Ｒ１−Ｒ２）・Ｒ０・Ｖ０／ｒ／（Ｒ１
＋Ｒ２＋２Ｒ０）ここでＲ＝Ｒ１＋Ｒ２とおくと、Ｒ１＝（Ｖ１−Ｖ２）・（Ｒ＋２Ｒ０）／（２Ｒ０・Ｖ
０／ｒ）−Ｒまた、Ｒ１／Ｒ２＝Ｌ１／Ｌ２Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２の関係が成り立つから、Ｌ１＝Ｌ／Ｒ・Ｒ１となり、先に求めたＲ１を代入することによりＬ１が求
められる。即ち、Ｌ、Ｒ、Ｖ０、ｒＲ０は定数であり、
Ｖ１−Ｖ２を測定することによってＬ１を求めることが
できる。図１９は動作を示すタイミングチャートであ
り、図３において入力１、入力２からそれぞれＶ１、Ｖ
２を入力し、演算回路１４２で上記の演算を実行するこ
とにより、図１９におけるＷ７のように上部給電点４ａ
から放電位置までの距離Ｌ１を求めることができる。

【００３９】実施例６．なお、前記実施例１〜５はワイ
ヤ放電加工装置の例を述べたが、形彫り放電加工装置に
適用できる。

【００４０】

【発明の効果】この発明による放電加工装置の制御装置
は、複数の通電経路の電流値を測定する電流測定手段
と、複数の電流測定手段の測定結果から放電位置を求め
る放電位置判定手段と、放電位置判定手段の判定履歴か
ら加工領域を認識する加工領域認識手段と、加工領域認
識手段の結果から、加工電気条件、加工液圧力または流
量、電極送り条件等を変更制御する制御手段から構成さ
れているので、特に通電経路の電気抵抗に比較してイン
ダクタンスの大きい場合に適しており、自動的に加工領
域を認識し、加工精度や加工速度を犠牲にすることな
く、ワイヤ断線や集中アークを防止しながら加工できる
効果がある。

【００４１】また、この発明による放電加工装置の制御
装置は、複数の通電経路の電圧値を測定する電圧測定手
段と、複数の電圧測定手段の測定結果から放電位置を求
める放電位置判定手段と、放電位置判定手段の判定履歴
から加工領域を認識する加工領域認識手段と、加工領域
認識手段の結果から、加工電気条件、加工液圧力または
流量、電極送り条件等を変更制御する制御手段から構成
されているので、特に通電経路のインダクタンスに比較
して電気抵抗の大きい場合に適しており、自動的に加工
領域を認識し、加工精度や加工速度を犠牲にすることな
く、ワイヤ断線や集中アークを防止しながら加工できる
効果がある。

【００４２】さらに、加工領域認識手段は、電極と被加
工物との対向する面積を認識するようにしたので、加工
中に被加工物の板厚等の加工面積が変化する部分を瞬時
に検出し、ワイヤ断線や精度劣化を防止する効果があ
る。

【００４３】また、加工領域認識手段は、加工液供給手
段と加工領域との相対位置を認識するよう構成されてい
るので、加工中に上下ガイド部分と加工領域との距離が
変化する部分を瞬時に検出し、ワイヤ断線や精度劣化を
防止する効果がある。

【００４４】さらに、加工領域認識手段は、加工領域が
複数に分割されていることを認識するように構成されて
いるので、加工中に加工領域が複数に分割されている部
分を瞬時に検出し、ワイヤ断線や集中アーク及び精度劣
化を防止する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のワイヤ放電加工装置の実施例１を示
す全体図である。

【図２】この発明の実施例１における放電位置判定回路
及び加工領域認識装置の回路図である。

【図３】この発明の実施例１におけるワイヤ放電加工装
置の動作を示すタイミングチャートである。

【図４】この発明の実施例１におけるワイヤ放電加工回
路の等価回路を示す図である。

【図５】この発明の実施例１における加工領域認識装置
の処理を示すフローチャートである。

【図６】この発明の実施例１における加工領域認識装置
の処理を示すフローチャートである。

【図７】この発明の実施例１における加工領域認識装置
の処理を示すフローチャートである。

【図８】この発明の実施例１における加工領域認識装置
におけるメモリを示す構成図である。

【図９】この発明の実施例１の動作を説明する図であ
る。

【図１０】この発明の実施例２の構成を説明する図であ
る。

【図１１】この発明の実施例２における加工領域認識装
置の処理を示すフローチャートである。

【図１２】この発明の実施例２における加工領域認識装
置の処理を示すフローチャートである。

【図１３】この発明の実施例２における加工領域認識装
置の処理を示すフローチャートである。

【図１４】この発明の実施例２の動作を説明する図であ
る。

【図１５】この発明の実施例３における加工領域認識装
置の処理を示すフローチャートである。

【図１６】この発明の実施例３における加工領域認識装
置の処理を示すフローチャートである。

【図１７】この発明の実施例３における加工領域認識装
置の処理を示すフローチャートである。

【図１８】この発明の実施例３の動作を説明する図であ
る。

【図１９】この発明の実施例５におけるワイヤ放電加工
装置の動作を示すタイミングチャートである。

【図２０】従来のワイヤ放電加工装置の一実施例を示す
全体図である。

【図２１】従来のワイヤ放電加工装置の動作を示すタイ
ミングチャートである。

【符号の説明】

１ワイヤ電極２被加工物４ａ上部給電点４ｂ下部給電点１０制御装置１３ａ電流センサ１３ｂ電流センサ１４放電位置判定回路１５加工領域認識装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極と被加工物間にパルス電圧を印加
し、前記電極と前記被加工物との間隙に加工液を供給し
つつ加工を行う放電加工装置の制御装置において、複数
の通電経路の電流値を測定する電流測定手段と、前記複
数の電流測定手段の測定結果から放電位置を求める放電
位置判定手段と、前記放電位置判定手段の判定履歴から
加工領域を認識する加工領域認識手段と、前記加工領域
認識手段の結果から、加工条件を変更制御する制御手段
を設けたことを特徴とする放電加工装置の制御装置。
【請求項２】電極と被加工物間にパルス電圧を印加
し、前記電極と前記被加工物との間隙に加工液を供給し
つつ加工を行う放電加工装置の制御装置において、複数
の通電経路の電圧値を測定する電圧測定手段と、前記複
数の電圧測定手段の測定結果から放電位置を求める放電
位置判定手段と、前記放電位置判定手段の判定履歴から
加工領域を認識する加工領域認識手段と、前記加工領域
認識手段の結果から、加工条件を変更制御する制御手段
を設けたことを特徴とする放電加工装置の制御装置。
【請求項３】前記加工領域認識手段は、前記電極と前
記被加工物との対向する面積を認識するものであること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の放電加工
装置の制御装置。
【請求項４】前記加工領域認識手段は、前記加工液を
供給する手段と加工領域との相対位置を認識するもので
あることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
放電加工装置の制御装置。
【請求項５】前記加工領域認識手段は、加工領域が複
数に分割されていることを認識するものであることを特
徴とする請求項１または請求項２に記載の放電加工装置
の制御装置。