JPS6031609B2 - 放電加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電極と被加工体を対向した加工間隙に加工パル
スによる繰返放電を行って加工する放電加工において、
行なわれている放電の状態が良いか悪いか、即ち加工間
隙の状態変化、その良、否を正確に検出し、判別するこ
と、そして更に加工状態を最良に制御することを目的と
する。

放電加工においては、間隙状態（放電状態）に応じて加
工パルスを制御したり、加工液の流速、電導度の制御、
加工屑が堆積したときの電極振動、電極引上運動による
洗浄作業、間隙長を加工に追従させるためのサーボ制御
等を最適に行なう必要がある。

従釆加工間隙の状態、放電状態、放電の良否等を検出す
るのに、放電々圧、または放電々流中に存在するもしく
は含まれる高周波成分（振動成分）または高周波を含む
信号を検出し、判別して加工間隙の状態、放電状態を検
査し判別することが公知である。

しかしながら加工パルスは加工条件によって、また加工
間隙に適応制御させることによってパルス中、波高値等
が制御されるもであり、一方高周波振動成分の発生は放
電のパルス中とか波高値が大きくなり過ぎても、また小
さくなり過ぎても高周波振動成分が低減し消滅し、最適
な放電において最大の高周波振動成分の発生があり、こ
れにより検出に大きな信号を検出でき、検査精度を向上
することが確認された。

そこで本発明は検出判別し易いように、検査確度を高め
るように、定められたパルス中、定められた波高値で繰
返される加工パルスの、該加工パルスの操返数より少な
い操返数で該当する加工パルスによる放電中の電流を定
められたまたは制御されたパルス中で波高値を増大（又
は減少）制御する検査パルスを加え、該検査パルスによ
り高周波振動成分が発生し易い放電条件をつくって放電
させることにより、高周波成分の増大をはかり、大きな
信号を検出するようにして検査して検査精度を高めるよ
うにしたものである。

放電によって、その電圧または電流中に発生する高周波
、高周波振動成分は周波数が通常ＩＭＨＺ〜３０ＭＨ２
程度であり、一旦アーク状態が確立されると同時にこの
高周波成分は消失する。

勿論短絡によっても発生しない。したがって放電中にこ
の高周波成分が有る無いかを検査することによって、ま
たその大きさ、強さを検出判別することによって、放電
の良好、悪化を検出できる。高周波成分が充分な大きさ
に検出され）ば良好な加工放電であり、高周波成分が無
ければ不良放電を判定し、加工間隙の状態判別が容易に
正確にできる。検査パルスは正常放電中の、この高周波
成分の発生が充分大きな値で発生するように加工パルス
に車畳して加えるもので、加工パルスに応じて検査パル
スを車畳したときに高周波成分が大きく発生するように
、パルス中、波高値を定める。通常波高値は加工パルス
に検査パルスを重畳したとき２００Ａ以下になるように
制御し、パルス中は加工パルスより小さい１〜３０仏Ｓ
程度のパルスを加える。検査パルスの重畳は通常は加工
パルスの終了直前に加え、この検査パルスを加えている
間の高周波検出を行なうか、検査パルス終了直後の高周
波検出を行なうようにする。検査パルスは繰返される加
工パルスの複数毎に定期的に車畳し、あるいは重畳数に
制御したり色々な重畳の仕方がある。

以下図面の−実施例によって本発明を説明する。

１及び２は電極及び被加工体で、対向して加工間隙を形
成する。

３１，３２，３３・・…・３ｎは加工パルス及び検査パ
ルスをオン・オフスィツチング制御によって発生するト
ランジスタ等のスイッチ素子で、直流電源４を直列にし
て加工間隙に接続されている。

５はェネルギ蓄積用のコンデンサ、６は前記スイッチ素
子３１，３２，３３・・．・・・３ｎの直流抵抗等特性
の異なるスイッチ素子群から選択して単独にまたは並列
利用する選択スイッチで、固定接点６３に帯状可動嬢片
６１，６２が移動し接触することによってスイッチ素子
３１，３２，３３・・・・・・３ｎの選択を行なう。

７は加工パルス発生用のパルサで、出力制御パルスを可
動薮片６１を経て選択されたスイッチ素子に加え、オン
・オフスィッチング制御することにより加工パルスを発
生する。

８は検査パルス発生用のパルサで、出力制御パルスを可
動接片６２を経て選択されたスイッチ素子に加え、オン
・オフスィッチング制御することにより検査パルスを発
生し、加工パルスに重畳する。

パルサ７と８は関連して制御され、且つ作動し、必ず加
工パルスに重畳して検査パルスが加わるように、好まし
くは加工パルスの終了直前に検査パルスが童畳して検査
が行なわれるように作動し、検査パルスは加工パルスよ
りパルス中が短か〈、通常１〜３０ｋＳ程度に制御され
、加工パルスのパルス中が短かし、ときは検査パルスも
短か〈制御され、。ータリー式の選択スイッチ６により
スイッチ素子３１，３２，３３・・・・・・３ｎ選択に
より加工パルスと検査パルスの波高値が制御され、両者
の重畳値が前記したように２００Ａ以下に制御され、検
査パルス重畳時の高周波成分の発生増大があるように制
御される。９は高周波の検出判別装置である。

ロ−タリー式の選択スイッチ６は手敷でも自動設定でも
よい。

薮片６１の固定接点への移動接触によってスイッチ素子
群３１，３２，３３・・・・・・３ｎの選択、並列選択
が行なわれ、これに応じて加工パルスの波高値が設定制
御され、パルス中、繰返数はパルサ７によって制御され
、このように制御された加工パルスがスイッチ３１，３
２，３３……３ｎのオン・オフにより加工間隙に加わり
、放電が発生し、これが繰返されて加工が行なわれる。
検査パルスのパルサ８は加工パルスの繰返数に等しいパ
ルスを発生する必要なく、加工パルスの複数毎に検査パ
ルス１つを発生し検査すればよく、図では加工パルス２
個毎に検査パルス１つを発生するようにしている。検査
パルスは加工パルスに重豊して、しかも加工パルスの終
了直前に検査パルスが加わるよう位相制御される。この
ように制御されたパルサ８から出力する検査パルス発生
用の制御パルスは可動綾片６２によって選択されたスイ
ッチ群３１，３２，３３……３ｎの選択、並列選択が行
なわれたスイッチに加わり、そのオン・オフスィッチン
グ制御によって前記検査パルスを発生し加工間隙に加え
加工パルスに重畳せしめる。加工パルス及び検査パルス
による加工間隙に発生する放電の電圧波形は第２図に示
す如くになる。

図は１パルスの放電々圧波形を示すが、加工パルスを間
隙に加えると、放電開始しない間は無負荷の高い電圧を
示し、絶縁破壊により放電開始すると電圧は急激に低下
し放電々流が流れる。放電中それが正常放電であれば高
周波の振動成分が直流成分に加わって放電々圧を形成維
持する。そこで１パルス放電の終了直前に位相制御され
た検査パルスが加わると電流は重畳して流れ、その波高
値を高周波発生に最適条件をつくってやることにより、
加工パルスのみの場合よりも強い大きな高周波発生があ
り、高周波発生は正常放電であれば大きく、異常なアー
ク、短絡であれば発生しないから、その感度は極めて高
く、したがって高周波検出による検査角度も向上する。
装置９による高周波検出は検査パルスを加えている間の
、または検査パルス終了直後の高周波振動成分を検出す
る。装置９とパルサ８に同期して位相制御して作動せし
める。装置９による検出は高周波成分だけでなく、高周
波成分を含む信号の検出及びその判別で、波高値、振動
状態、変化度、周波数もしくはこれらの組合せを検出し
、判別する。

検出判別出力は、プリセットカウンタ、アップダウンカ
ウンタ等による集合、論理演算が行なわれ、カウント数
、カウント状態によって加工間隙の状態、放電状態が検
出信号の集合として出力し表わされる。加工間隙の検査
は加工パルスに検査パルスを重畳することによって、常
に高周波の発生に好ましい条件をつくって検査するから
、放電状態に応答する高周波感度が高く、正確な検査を
することができ、検査を容易にし、検査正確度を向上す
る。

アーク・短絡等の異常状態の検出が容易に正確に行なえ
、判別できる。検出判別した出力カウンタ、プリセット
カウンタ、アップダウンカウンタ等によりカウントして
集合し、論理演算して、集団として判別し、プリセット
カウンタ等がプリセット数をカウントすると判別演算信
号を出力して、放電状態、加工状態の良否を判別し、ま
た加工状態の堆移、全体的傾向等を判定し、また判定結
果に対応した制御を行なうようにする。

このように検出判別、そして集合、演算処理は、集合し
て良否の分布を求め全体を判別するものである。また検
出した、判別した信号の集合、演算処理には、良放電の
不良放電との比較、放電数との比較、または時間との比
較等により処理することができる。

そしてこの検出判別出力を信号として、この信号によっ
て、またはカウンタ等でカウントした集団信号によって
、例えば間隙のサーボ、追従制御、レシプロ制御による
間隙洗浄、振動制劉、加工パルスのパルス中、休止中、
周波数、デューティフアクタ等の制御、加工液の制御、
その噴流圧力、流速、流量制限が、また寄せ加工送り、
煩斜加工送り制御等が常に最適に行なわれ、技適状態で
安定した加工ができ、加工スピード、加工能率、加工精
度等加工効果が極めて向上する効果が得られる。なお検
査パルスの発生回路は図示した実施例以外に、加工パル
ス発生電源とは全く独立したパルス電源を用いて構成し
、加工パルスに重畳させる方式のもの、その他任意の構
成装置によって放電々流の波高値を所定期間所要の値に
増大（または減少）制御するものが利用できる。

また加工パルスによる放電中の電流を所要のパルス中で
波高値を増大（又は減少）制御することができ、例えば
直流電源４を制御し、またスイッチ３１，３２，３３・
・・・・・３ｎと直列の回路抵抗を制御することによっ
てその制御期間を定めることによって所、要のパルス中
で波高値を増大（又は減少）制御を同様に行なうことが
できる。以上のように本発明は、加工パルスの繰返数よ
り少ない定められた又は制御された操返数で該当する加
工パルスによる放電中の電流を定められた又は制御され
たパルス幅で電流波高値を増大（又は減少）制御する検
査パルスを加え、該検査パルスによる電流波高値を増大
（又は減少）制御する検査パルスを加え、該検査パルス
による電流波高値の増大（又は減少）制御中又はその制
御終了直後の加工間隙の放電に存在又は含まれる高周波
成分又は高周波を含む信号を検出して加工間隙の状態を
検査判別すりようにしたものであるから、極めて正確な
検査ができる。

即ち加工パルスは加工条件によってそのパルス幅及び波
高値等が設定されるので、荒加工から仕上加工まで極め
て広い範囲に亘つて切換設定され、或るときはパルス幅
とか波高値が大きくなり過ぎて高周波成分が低減し、又
、逆にパルス幅、波高値が４・さ過ぎても高周波成分が
消滅したりする。従って加工パルスの放電によっては検
査のために常に都合のよい放電を発生させることはでき
ないが、本発明は加工パルスの放電中に検査パルスを加
えて高周波成分の発生が最大になる条件の放電を行なわ
せ、その放電を検査判別するから、加工パルスによる放
電が正常状態のときは大きな高周波成分の検出信号があ
り「不安定放電になると、高周波の極端な低減消滅があ
り、その差は大きく感度が高く、従って判別が容易で検
査精度を向上させることができる。又、この加える検査
パルスは加工パルスによる放電中に加え、例えば高周波
成分の発生に最適な条件に電流値が不足するときは電流
を増大するよう制御し、反対に加工パルスによる放電電
流が大き過ぎるときはそれを低減するように制御し、し
かも加工パルスの繰返しより少ない率で加え、且つ加工
パルス幅より短いパルス幅の検査パルスを加えるのであ
るから、設定加工条件による加工を妨害することがなく
、設定加工条件による加工パルスの糠返数を減少させる
こともなく、所定の安定加工を続けることができるので
、所期の加工速度、加工面粗の放電加工を行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例回路構成図、第２図は放電波
形説明図である。 １は電極、２は被加工体、３１，３２，３３・・・・・
・３ｎ、はスイッチ、４は電源、６は選択スイッチ、７
は加工パルス用パルサ、８は検査パルス用パルサ、９は
検出装置である。 矛，．釘 氷嚢

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加工液が供給される加工間隙に加工条件によつて定
   められた又は制限されたパルス幅及び波高値を有する加
   工パルスを繰返し供給して放電加工する方法において、
   前記加工パルスの繰返数より少ない定められた又は制御
   された繰返数で該当する加工パルスによる放電中の電流
   を定められた又は制御されたパルス幅で電流波高値を増
   大（又は減少）制御する検査パルスを加え、該検査パル
   スによる電流波高値の増大（又は減少）制御中又はその
   制御終了直後の加工間隙の放電に存在又は含まれる高周
   波成分又は高周波を含む信号を検出して加工間隙の状態
   を検査判別するようにしたことを特徴とする放電加工方
   法。