JPS5847295B2 - ホウデンカコウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放電加工装置の特に加工間隙のサーボ装置の改
良に関するものである。

放電加工は、周知の通り加工用電極と被加工体を対向し
た間隙にパルス的放電を行なって加工するものであり、
この単一パルスによる加工量は放電エネルギに比例し、
また単位時間当りの加工量はこのパルス放電の繰返の結
果により、各パルス放電は、加工間隙の状態に応じて常
に同じ放電エネルギの電圧パルスを出力するように制御
されるパルス電源によって行なわれるから、単位時間当
りの加工量は放電の繰返周波数に比例することになる。

ここで放電繰返周波数は、但し、τｏｎ：放電持続時間
、τｏｆｆ ：休止時間、τＷ ：放電開始時間 で表わされ、この繰返周波数「を高めれば加工速度（単
位時間の加工量）は増大するが、ここでτｏｎは単一パ
ルスの放電エネルギを決めるもので小さくすることはで
きず、加工パルス電源の制御装置によって設定された所
定値に制御される。

またてｏｆｆはパルスとパルスの間の休止時間であるが
、これも前の放電によって発生したイオンの消滅、加工
屑の排除等のために、ある一定値以下に小さくすること
は不可能であり、正常放電状態に於ては設定された所定
値に制御される。

従ってこの放電繰返周波数を高めるためには放電開始時
間τＷを小さく制御することが必要である。

このτＷは電極と被加工体の加工間隙に電圧パルスを印
加してから放電開始までの時間であり、これはサーボ装
置により間隙を狭くしてやれば短かくなり、反対に間隙
が広がれば長くなり、主としてサーボ装置により制御さ
れる。

従来、放電加工装置のサーボ装置は通常加工間隙の電圧
と一定規準電圧との差電圧によりサーボモータとかサー
ボバルブ等を制御して間隙に追従送りを与えるようにし
ているが、規準電圧を低く設定すればτＷは短かくなる
が短絡が発生し易く、反対に規準電圧を高く設定すれば
τＷが長くなって放電の繰返周波数が減少する。

そこで本発明は、このτＷが殆んどＯに、”ｏｎ”ｏｆ
ｆ ’な６よう０・ し力゛も短ｆ二 絡等が発生することなく安定した加工が行なわれるよう
サーボしようとするもので、即ち加工間隙から検出した
信号と加工パルス電源の周波数信号とを比較した差の信
号でサーボ装置を制御することを特徴とする。

以下図面の一実施例により本発明を説明すると、第１図
において、１は加工用電極、２は被加工体で、両者相対
向して加工間隙を形成する。

３は放電エネルギを供給する電圧源で、トランジスタと
かサイリスク等の電子スイッチ４を介して加工間隙に接
続され、スイッチ４のオン・オフスイッチング制御によ
って加工間隙に加工パルスを供給せしめる。

５はスイッチ４に制御パルスを供給するパルサで、放電
持続時間が設定された一定値に制御され、且つ前記加工
間隙に電圧を印加してから放電が開始されるまでの時間
に応じて周波数が変化する制御パルスを出力する。

即ちτＷの長短に係りなくてｏｎを一定にしたパルスを
出力する。

従って、加工間隙が狭くτＷが短かい放電状態の時は出
力パルス周波数は大きくなり、反対に加工間隙が広くτ
Ｗが長い放電状態の時は出力パルス周波数は小さくなる
。

例えば特公昭４４−１３１９５号公報のようにスイッチ
４オンにより電源３電圧の印加された加工間隙の放電開
始を検出し、放電持続時間τｏｎに相当する時間制御の
タイマを作動してスイッチ４をオフし、続いて休止時間
τｏｆｆに相当する時間制御のタイマを作動してスイッ
チ４をオンし、再び電圧を加工間隙に印加することを繰
返す制御パルスを発生する回路等が用いられる。

１２は放電電流により放電開始を検出する回路、６はサ
ーボモータとか、油圧バルブ、シリンダ等で構成された
サーボ装置であり、通常は加工用電極１にサーボ送りを
与れて加工間隙の制御を行なうようにしである。

７はサーボ装置６に信号を供給する比較制御装置で、検
出回路８によって加工間隙から検出した平均電圧の信号
と、パルサ５の周波数信号をＦ−Ｖ変換装置９で変換し
た電圧信号とを比較して差の信号、例えば差電圧をサー
ボ装置６に加えて制御せしめる。

サーボ装置６により制御された加工間隙にパルス放電を
繰返すことによって加工が行なわれるが、パルサ５は加
工間隙の放電開始時間τＷによってその出力パルス周波
数を変更する。

例えば、加工間隙が広くてτＷが長いために周波数が減
少したとすると、Ｆ−Ｖ変換装置９による変換電圧信号
が低下する。

一方、検出回路８により検出される加工間隙の平均電圧
は加工間隙が広いために高くなる。

従って、この時はＦ−Ｖ変換装置９からの変換電圧信号
よりも検出回路８の間隙の平均電圧信号の方が高いため
、比較制御装置７から両者の比較後の差電圧が出力され
、この差電圧信号がサーボ装置６に加わることにより、
間隙長が狭められるように制御される。

間隙が狭められるとτＷが短かくなり理論的には０近く
に減少し、”ｏｎ”ｏｆｆ ’近１く最高０放電繰返
数− をもってパルス放電加工が行なわれるようになる。

かくして、繰返周波数「が増大すると、これに比例して
Ｆ−Ｖ変換装置９の出力電圧信号は増大するが、間隙の
平均電圧はτＷの減少により逆に低下することになる。

この結果、比較制御装置７から出力される差電圧信号が
次第に低減し、サーボ装置６による電極１の送り速度が
遅くなり、やがてＦ−Ｖ変換装置９からの電圧信号と間
隙の平均電圧信号とが平衡状態となると電極１の送りが
停止される。

このようにして、間隙を狭め過きてアークや短絡状態を
発生させることもなく安定した加工を続けることができ
、実際の加工に於ては、τＷの最適値は０に近い所定値
にあるため、τＷがこの最適所定値になった時にＦ−Ｖ
変換装置９からの電圧信号と間隙の平均電圧信号とが平
衡するように、比較制御装置７の比較回路を調整設定し
ておくようにする。

なおパルサ５は前記説明のものに限らず利用でき、また
放電開始を検出する回路１２は前記実施例の放電電流を
検出するもの以外に加工間隙の電圧変化、インピーダン
ス変化等により検出する回路を用いることができる。

第２図は比較制御装置に供給する比較信号をパルス化し
てその周波数を比較するようにしたものである。

１０はパルス周波数を比較する比較制御装置で、パルサ
５の出力パルスはそのまま供給し、加工間隙から検出す
る平均電圧信号はＶ−Ｆ変換装置１１で周波数変換して
供給するようにする。

従って比較制御装置１０では加工間隙からの検出信号が
周波数変換され、これとパルサー５の出力パルスとが供
給され、両者のパルス数、即ち周波数を比較してサーボ
用の制御パルスを出力し、す−ボ装置６に加える。

この場合も第１図と同様のサーボ送り制御が行なわれ、
常にτＷが必要最小になるように加工間隙の制御が行な
われ、従ってきめられたパルス幅τｏｎ、休止幅τｏｆ
ｆで放電繰返周波数が最大になるよう制御され、単位時
間当りの加工量、即ち加工速度を増大せしめる。

即ち、電極のサーボ送り信号を制御する比較規準信号を
一定に設定する従来装置では、規準信号を最適に設定し
て最大の放電繰返数で且つ安定した加工を行なうことが
なかなか困難であったのに対し、本発明では、加工間隙
に電圧を印加してから放電が開始されるまでの時間τＷ
に応じて変化する加工パルス周波数に基づく信号を規準
信号とし、この期準信号と加工間隙の平均電圧信号とを
比較して、比較後の出力信号によって電極のサーボ送り
を行なわせるようにしたから、比較規準値が加工間隙の
広狭状態（τＷの長短）によって常に変化し、間隙が広
くτＷが長いために放電繰返数が低下する時は比較規準
値が低減し、他方この場合間隙の平均電圧は増大するた
め、比較出力が大きくなり電極の送り速度を早めて間隙
長を狭めるように制御し、間隙が狭くなってτＷが短か
くなり放電繰返数が増加すると比較規準値が増大し、他
方間隙の平均電圧は低下するため、比較出力が低減し電
極の送りが遅くなり、τＷが０に近い所望値に達すると
両比較信号が平衡状態となって電極の送りは停止され、
更に間隙が狭くなったり間隙状態がアークや短絡等の異
常放電状態に移行しやすい不安定な状態となってτＷが
更に０に近づくと、比較制御装置からは電極の送り信号
とは逆の比較信号が出力されて、電極の上昇が行なわれ
る如く制御され、また、たとえ、アークや短絡等の異常
放電状態になった場合にも、このような時は間隙の平均
電圧が更に低下して逆の比較出力が増大するため、電極
を速やかに上昇制御して異常放電状態を解消することが
でき、このようにして、本発明によれば、放電繰返周波
数が常に最適最大になるように制御して加工速度を増大
させることができる。

また、本発明では、放電状態が不適正になると比較規準
値と検出値の両方が変化し、しかも両者の変化が、一方
が減少すると他方が増大するように変化するから、比較
規準値を一定に設定する場合に比して、放電状態の変化
を敏感に検知して速やかに適正状態に復帰させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ま本発明の一実施例構成図、第２図は他の実施
例図である。 ６・・・・・・サーボ装置、７・・・・・・比較制御装
置、８・・・・・・信号検出回路、９・・・・・・変換
装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ サーボ装置と、該サーボ装置によって制御される加
   工間隙と、放電持続時間が設定された一定値に制御され
   、且つ前記加工間隙に電圧を印加してから放電が開始さ
   れるまでの時間に応じて出力パルス周波数が変化する加
   工パルス電源とを備えた放電加工装置において、前記加
   工間隙の平均電圧を検出する信号検出回路と、該検出回
   路の検出平均電圧信号と前記加工パルス電源の出力パル
   ス周波数信号のうちいずれか一方の信号を他方と比較可
   能な信号に変換する信号変換装置と、該信号変換装置に
   よる変換後の信号と前記他方の信号とを比較する比較制
   御装置とを設け、該比較制御装置による比較後の出力信
   号を前記サーボ装置の制御信号とすることを特徴とする
   放電加工装置。