JPH0839358A - 放電加工方法 - Google Patents

放電加工方法

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JPH0839358A
JPH0839358A JP17428894A JP17428894A JPH0839358A JP H0839358 A JPH0839358 A JP H0839358A JP 17428894 A JP17428894 A JP 17428894A JP 17428894 A JP17428894 A JP 17428894A JP H0839358 A JPH0839358 A JP H0839358A
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JP
Japan
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machining
electrode
swing
electric discharge
locus
Prior art date
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Pending
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JP17428894A
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English (en)
Inventor
Sakae Kasazaki
栄 笠崎
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Makino Milling Machine Co Ltd
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Makino Milling Machine Co Ltd
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Publication date
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークの加工側面にキズや加工ムラを発生さ
せずに加工する揺動放電加工方法を提供する。 【構成】 加工軸に垂直な平面内で電極とワークを相対
的に移動させる基準二次元揺動運動をさせながら、加工
側面に沿った往復運動を重畳させて三次元揺動軌跡を発
生させ、その状態で電極とワークを相対的に加工軸の方
向へ送り、ワークを放電加工するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は形彫り放電加工方法に関
し、特に加工軸に対して垂直平面方向へ電極とワークと
を相対移動させながら加工軸方向へ送り、加工を進捗さ
せる揺動加工による放電加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】形彫り放電加工の技術に揺動加工方法が
あるが、この方法は電極とワークとの相対位置を加工の
進行方向である加工軸に対して垂直平面方向へ運動させ
て加工する技術である。通常この揺動加工技術を使用す
ることにより一般的な放電加工と比して次の利点が得ら
れる。 (1)一般的な放電加工では荒加工と仕上加工のクリア
ランスに差があるため2本の電極を使用して加工する
が、揺動加工による放電加工では荒加工と仕上加工の各
工程を1本の同一の電極で行える。 (2)一般的な放電加工では特に深穴加工において加工
屑の排出が困難でありその排出に時間を要し、かつその
排出が不十分だと加工屑によるアーク痕等が発生し得る
が、揺動加工による放電加工では加工屑を排出しつつ加
工できるので加工効率が上がり、かつアーク痕等を発生
させずに加工できる。 (3)一般的な放電加工では荒加工後の仕上加工時に、
仕上加工の側面取り代の幅に相当する仕上電極の下端部
が消耗し加工底面に段付けが発生してしまうが、揺動加
工による放電加工では、加工軸に対して垂直平面方向へ
揺動させて主に側面方向を加工することにより、電極の
消耗を広い範囲に分散させて電極の消耗を低減させるこ
とができ、ひいては加工底面での段付けを無くすことが
できる。
【0003】次に揺動パターンについて説明する。揺動
加工方法によりワークを加工する際、電極とワークとの
相対位置を加工軸に対して垂直平面方向へ運動させるそ
の垂直平面上における電極またはワークを移動する移動
軌跡のパターンを予め決定する必要がある。この移動軌
跡のパターンは揺動パターンと呼ばれる。一般的に電極
の断面形状は円形または四角形である。従って最も一般
的な揺動パターンは、断面形状が円形の電極を用いて揺
動加工する場合は円形であり、四角形の電極を用いて揺
動加工する場合は四角形である。また特開平3−792
33号公報に開示されているように、特に角隅部加工に
好適な所望の加工形状に相似形の電極を製作しその電極
を用いて揺動加工する場合は、その揺動パターンはその
電極の断面形状に相似である。また揺動パターンに沿っ
て送られる電極の送り速度を制御して加工代を均一にす
る揺動加工技術も特開平2−212026号公報に開示
されている。なお、これらの揺動加工はワークを内側か
ら加工する場合が一般的ではあるが、外側から加工する
場合もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術による揺動加工方法は、電極面が電極消耗等に
より荒れても、加工軸と直交する加工底面にはその消耗
が転写されない利点があるが、加工軸に沿った加工側面
は、揺動軌跡が直線状の単調な運動となるため、この利
点がなくなるか、あるいは加工面に直線状の新たなキズ
ないしは加工ムラが発生するという問題がある。
【0005】それゆえ、本発明は上記問題のない、ワー
クの加工側面にキズや加工ムラを発生しない揺動放電加
工方法を提供することを目的とする。換言すれば、加工
軸に対して垂直平面方向へ電極とワークとを相対移動さ
せながら加工軸方向へ送り加工する通常の二次元揺動加
工に、ワークの加工側面形状に沿って電極とワークとを
加工軸の方向へ相対移動させる往復運動を重畳させて、
電極とワークとを相対的に加工軸方向へ送り加工する三
次元揺動加工によりワークの加工側面におけるキズや加
工ムラを無くすことを主目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明による放電加工方法は、揺動運動をさせながら電極と
ワークとを相対的に移動させて放電加工を行う放電加工
方法において、加工の進行方向の加工軸に垂直な平面内
で揺動運動を与えるとともに、前記揺動運動に前記加工
軸を含む平面内で前記ワークの加工側面形状にほぼ沿っ
た方向に往復運動を重畳させて放電加工を行うことを特
徴とする。本発明の他の放電加工方法は、前記揺動運動
に重畳させる前記往復運動は、前記ワークの加工側面形
状の主たる加工側面形状に沿った方向に行わせる。
【0007】
【作用】本発明の放電加工方法は、加工軸に垂直な平面
内における電極とワークとの相対的な移動軌跡である二
次元揺動軌跡に、ワークの加工側面形状に沿った方向へ
の電極とワークとの相対的な往復運動を重畳させて三次
元揺動軌跡を求め、電極とワークとを相対的に加工軸の
方向へ送り、その三次元揺動軌跡に従ってワークを加工
するので、ワークの加工底面のみならず加工側面にもキ
ズや加工ムラが発生しない。
【0008】
【実施例】図1は本発明の揺動軌跡の第一実施例を示す
図であり、(A)は形彫り放電加工中の電極とワークの
断面を、(B)は三次元で運動する揺動軌跡を、(C)
は加工軸に垂直な平面上の揺動軌跡を、(D)は加工軸
を含む平面上の揺動軌跡を、それぞれ示す図である。図
1の(A)は、電極1とワーク2との間に放電電圧が印
加され電極1によりワーク2を放電加工している所を示
す。図1の(B)は、電極1の中心点の三次元揺動軌跡
を示す図であり、円形の基準二次元揺動軌跡にZ軸方向
の往復運動軌跡が重畳した鋸歯状になっており、図1の
(B)に示す参照番号11と12は、電極1のZ軸方向
の往復運動軌跡の上位置と下位置を示す。図1の(C)
は、ワーク2を加工する電極1が送られるZ軸に垂直な
XY平面上の電極1の中心点の基準二次元揺動軌跡を示
し、本実施例の基準二次元揺動軌跡は円形であることが
示される。この円形の半径を揺動半径と呼び、例えば約
0.3mmである。図1の(D)は、Z軸方向へ電極1
が送られる往復運動の電極1の中心点の揺動軌跡を示
し、参照番号11と12は図1の(B)にそれぞれ対応
する。この往復運動の振幅は、例えば0.1mmに設定さ
れる。
【0009】図2は本発明の実施例による揺動形放電加
工装置の基本ブロック構成図である。本図においてNC
装置10は、周知の工作機械等の自動制御に用いられる
数値制御装置であり、主たる構成要素としてNCプログ
ラム格納手段25、そのNCプログラム格納手段25か
ら読み出されたNCプログラムから例えば後述の放電加
工装置の電極ヘッド20等の機械可動部の動作を制御す
る制御データを補間演算により作成する補間演算手段2
6、その補間演算手段26により作成された制御データ
に基づいて機械可動部の各軸駆動モータMx、My、M
zへサーボ出力X、Y、Zを送り出すサーボ駆動回路2
8、揺動パターン入力手段29から送られる揺動パター
ンに基づいて電極21とワーク22との実際の相対運動
量を演算し、サーボ駆動回路28へ出力する揺動制御手
段27、等を具備して構成される。
【0010】NC装置10を本発明に係る揺動形放電加
工に適用する場合には、NCプログラム格納手段25に
ワーク22の所望の加工形状の放電加工に必要な加工デ
ータとして設計条件に基づいた加工形状データまたは電
極21の輪郭データ、電極21を電極送り方向に垂直な
平面内で揺動させる揺動軌跡の開始点と終了点の位置デ
ータ、加工形状の輪郭と同輪郭を拡大縮小する方向に相
似的に転移させた輪郭形状を有した電極の輪郭との差値
を示す総オフセット量データ、電極21の揺動開始タイ
ミングと終了タイミングのデータ等が、NC制御実行上
で必要な他の制御データと共に予めプログラム入力され
ている。
【0011】NC装置10によって制御される各駆動モ
ータMx、My、Mzの中で、駆動モータMzは、加工
軸方向の送りを制御するモータであり、電極ヘッド20
に装着した電極21をワーク22に対し送り込み、また
退避させる送りサーボモータであり、他の駆動モータM
x、Myは、図示の例の場合には電極ヘッド20を送り
軸方向に垂直な平面内で相互に直交する2つの軸方向に
送り動作させるサーボモータであり、この駆動モータM
x、Myの送り作用の合成により電極21にワーク22
に対する相対的な基準二次元揺動動作を付与し得るので
ある。また電極21側に揺動動作を付与することに代え
て、必要に応じてワーク22(図示されていないテーブ
ル上に載置されている)側に電極21に対する相対的な
揺動動作を付与する構成とすることもできる。電極21
とワーク22との間には加工用電源23から放電加工に
必要な電力が供給される。
【0012】揺動パターン入力手段29は、揺動パター
ンを決定し、すなわち加工軸に垂直な平面内における電
極とワークとの相対的な移動軌跡である二次元揺動軌跡
を作成し(ステップS1)、ワークの側面形状に沿っ
て、加工軸の方向へ電極とワークとを相対的に往復運動
させる往復運動量を決定し(ステップS2)、NC装置
10内の揺動制御手段27へ送り出す手段である。そし
て揺動制御手段27は、二次元揺動軌跡に沿ってステッ
プS2で決定した往復運動量を重畳させて三次元揺動軌
跡を作成する(ステップS3)手段である。揺動制御手
段27は、その三次元揺動軌跡データにより、各駆動モ
ータMx、My、Mzの揺動運動を実行するために要求
される実際の移動量を補間演算する手段である。この揺
動制御手段27は、前述の補間演算手段26により代用
してもよい。このように、電極とワークを相対的に移動
させて加工軸の方向へ送り、三次元揺動軌跡に従ってワ
ークを加工する。
【0013】図3は本発明の揺動軌跡の第二実施例を示
す図であり、(A)は形彫り放電加工中の電極とワーク
の断面を、(B)は三次元で運動する揺動軌跡を、
(C)は加工軸に垂直な平面上の揺動軌跡を、(D)は
加工軸を含む平面上の揺動軌跡を、それぞれ示す図であ
る。図3の(A)は、テーパ形状の電極1とワーク2と
の間に放電電圧が印加され電極1によりワーク2を放電
加工している所を示す。本実施例の電極1の中心点の三
次元揺動軌跡は、図3(B)に示す通り、基準二次元揺
動軌跡の円に、加工側面に沿った方向の往復運動を重畳
させた形状をしている。図3の(B)に示す参照番号3
1と32は、加工側面に沿った方向の揺動軌跡の上位置
と下位置である。図3の(C)は、ワーク2を加工する
電極1が送られるZ軸に垂直なXY平面上の電極1の中
心点の軌跡である基準二次元揺動軌跡を示し、本実施例
の基準二次元揺動軌跡は円形であることが示される。図
3の(D)は、加工側面に沿った方向へ電極1が送られ
る往復運動の電極1の中心点の軌跡である揺動軌跡を示
し、参照番号31と32は図3の(B)にそれぞれ対応
する。
【0014】図4は本発明の揺動軌跡の第三実施例を示
す図であり、(A)は形彫り放電加工中の電極とワーク
の断面を、(B)は三次元で運動する揺動軌跡を、
(C)は加工軸に垂直な平面上の揺動軌跡を、(D)は
加工軸を含む平面上の揺動軌跡を、それぞれ示す図であ
る。図4の(A)は、球形状の電極1とワーク2との間
に放電電圧が印加され電極1によりワーク2を放電加工
している所を示す。本実施例の電極1の中心点の三次元
揺動軌跡は、図4(B)に示す通り、基準二次元揺動軌
跡の円に、加工側面に沿った方向の円弧状の往復運動を
重畳させた形状をしている。図4の(B)に示す参照番
号41と42は、加工側面に沿った方向の揺動軌跡の上
位置と下位置である。図4の(C)は、ワーク2を加工
する電極1が送られるZ軸に垂直なXY平面上の電極1
の中心点の軌跡である基準二次元揺動軌跡を示し、本実
施例の基準二次元揺動軌跡は円形であることが示され
る。図4の(D)は、加工側面に沿った方向へ電極1が
送られる往復運動の電極1の中心点の軌跡である揺動軌
跡を示し、参照番号41と42は図4の(B)にそれぞ
れ対応する。
【0015】図5は、本発明の放電加工方法による他の
加工例を示した断面図であり、断面形状が直線部、円弧
部および傾斜直線部から成る電極1を用いて、ワーク2
にその断面の側面形状が直線部2a、円弧部2b、およ
び傾斜直線部2cとなる穴を揺動加工を用いて形彫り放
電加工している状態を示している。この場合、加工軸に
垂直な平面上における基準二次元揺動軌跡は円形であ
り、この円形の基準二次元揺動軌跡に重畳させる加工軸
を含む平面内における往復運動は、主たる加工側面形
状、本実施例においては、一番加工側面の面積の大きい
円弧部2bに沿った方向の円弧状の往復運動を採用す
る。主たる加工側面形状は、このように一番加工側面の
面積の大きい形状を採用する方法と、場合によっては、
加工精度が一番厳密に要求される形状を採用しても良
い。つまり、図5で例えば傾斜直線部2cの精度が要求
される場合には、往復運動は傾斜直線部に沿って重畳さ
れるのである。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の放電加工
方法によれば、ワークを基準二次元揺動軌跡に加工側面
に沿った方向の往復運動の揺動軌跡を重畳した三次元揺
動軌跡で加工するので、ワークの加工底面のみならず加
工側面もキズや加工ムラを発生せずに加工可能な放電加
工方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の揺動軌跡の第一実施例を示す図であ
り、(A)は形彫り放電加工中の電極とワークの断面
を、(B)は三次元で運動する揺動軌跡を、(C)は加
工軸と垂直な平面上の揺動軌跡を、(D)は加工軸を含
む平面上の揺動軌跡を、それぞれ示す図である。
【図2】本発明の実施例による放電加工装置の基本ブロ
ック構成図である。
【図3】本発明の揺動軌跡の第二実施例を示す図であ
り、(A)は形彫り放電加工中の電極とワークの断面
を、(B)は三次元で運動する揺動軌跡を、(C)は加
工軸と垂直な平面上の揺動軌跡を、(D)は加工軸を含
む平面上の揺動軌跡を、それぞれ示す図である。
【図4】本発明の揺動軌跡の第三実施例を示す図であ
り、(A)は形彫り放電加工中の電極とワークの断面
を、(B)は三次元で運動する揺動軌跡を、(C)は加
工軸に垂直な平面上の揺動軌跡を、(D)は加工軸を含
む平面上の揺動軌跡を、それぞれ示す図である。
【図5】本発明の放電加工方法による他の加工例を示す
断面図である。
【符号の説明】
1…電極 2…ワーク 10…NC装置 20…電極ヘッド 21…電極 22…ワーク 23…加工用電源 25…NCプログラム格納手段 26…補間演算手段 27…揺動制御手段 28…サーボ駆動回路 29…揺動パターン入力手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 揺動運動をさせながら電極とワークとを
    相対的に移動させて放電加工を行う放電加工方法におい
    て、 加工の進行方向の加工軸に垂直な平面内で揺動運動を与
    えるとともに、前記揺動運動に前記加工軸を含む平面内
    で前記ワークの加工側面形状にほぼ沿った方向に往復運
    動を重畳させて放電加工を行うことを特徴とする放電加
    工方法。
  2. 【請求項2】 前記揺動運動に重畳させる前記往復運動
    は、前記ワークの加工側面形状の主たる加工側面形状に
    沿った方向に行わせる請求項1に記載の放電加工方法。
JP17428894A 1994-07-26 1994-07-26 放電加工方法 Pending JPH0839358A (ja)

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JP17428894A JPH0839358A (ja) 1994-07-26 1994-07-26 放電加工方法

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JP17428894A JPH0839358A (ja) 1994-07-26 1994-07-26 放電加工方法

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JP17428894A Pending JPH0839358A (ja) 1994-07-26 1994-07-26 放電加工方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012101295A (ja) * 2010-11-08 2012-05-31 Mitsubishi Electric Corp 放電加工装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012101295A (ja) * 2010-11-08 2012-05-31 Mitsubishi Electric Corp 放電加工装置

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