JPS61146419A - 放電加工機 - Google Patents

放電加工機

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JPS61146419A
JPS61146419A JP26788084A JP26788084A JPS61146419A JP S61146419 A JPS61146419 A JP S61146419A JP 26788084 A JP26788084 A JP 26788084A JP 26788084 A JP26788084 A JP 26788084A JP S61146419 A JPS61146419 A JP S61146419A
Authority
JP
Japan
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machining
voltage
output
electrode feed
discharge
Prior art date
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Pending
Application number
JP26788084A
Other languages
English (en)
Inventor
Haruki Obara
小原 治樹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
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Publication of JPS61146419A publication Critical patent/JPS61146419A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/02Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
    • B23H1/022Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges for shaping the discharge pulse train

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は/ヘーチカル型放電加工機に関する。
特に、加工速度を向上し、電極の異常消耗を防止し、加
工精度を向上する改良に関する。
従来の技術 バーチカル型放電加工機とは、水e油導比較的粘性の大
きい絶縁性液体中に浸漬された金属等の導電性被加工体
の被加工面に、賛銅等の導電性材料よりなる棒状加工電
極を接近させてこれら両者の間隔を一定に保ち、この間
隙に断続的放電を発生させ、この断続的放電によって被
加工体の加工領域を極めて局部的に軟化または溶融する
とともに加工領域近傍に圧力の断続的変化を発生させ。
この圧力の断続的変化によって、上記の軟化または溶融
した被加工体領域を剥離・除去してなす導電性材料特に
金属の加工機械をいう。
バーチカル型放電加工機にあっては、加工電極と被加工
体との間隙を正確に保持するように加工電極を送るとと
もに、加工荒さく荒加工か仕上前]°か)、加工速度、
加工精度等の要請に対応して、断続放電の電源電圧、周
波数、デユーティ−比(断続放電のON・OFF比)等
を、数値制御装置等を使用して正確に制御している。
バーチカル型放電加工機の制御回路の従来技術における
ブロック図の1例を第3図に示す。
図において、lは被加工体であり、2は加工電極であり
、断続的電圧発生器20により両者間には断続的電圧が
印加される。3は加工電極送り用サーボ機構であり、5
は放電間隙の平均電圧検出手段であり、被加工体lと加
工電極2との間隙の平均電圧を検出する。6は差動増幅
器等をもって構成される加工電極送り設定手段であり、
放電間隙の平均電圧検出手段5の出力と加工電極送り設
定値信号Aとの差B(加工電極送り信号)をもって加工
電極送り速度を制御するようにされている。換言すれば
、放電間隙の平均電圧検出手段5の出力が所望の値の場
合、加工電極送り速度が所望の値になるように加工電極
送り設定手段の利得が選定しである。7は電圧拳周波数
変換器であり、加工電極送り設定手段6の出力B(加工
電極送り信号)に比例した周波数Cを発生する。加工電
極送り用サーボ機構3はパルスモータ−等よりなり、加
工電極2は、電圧・周波数変換器7の出力周波数Cに対
応した送り速度をもって送られる。換言すれば、放電間
隙が増大して放電間隙の平均電圧が上昇すると加工電極
送り速度は上昇して放電間隙を正常値にもたらすように
制御される。
なお、レゾルバ等の角位置検出手段を使用してなす位置
制御ループもマイナーループとして使用されていること
が一般であるが、本明細書においては記載を省略する。
以上要するに、従来技術においては、放電加工用断続放
電の電圧は、加工荒さ、加工速度、加工精度等の要請に
対応して調整されてはいたが、自動制御の対象とはされ
ていなかった。
発明が解決しようとする問題点 上記せる如き従来技術に係る放電加工機にあっては、下
記の欠点を免れなかった。
イ、放電間隙が増大したときは、加工電極送り速度が増
大して放電間隙を正常値にもどすが、加工電極送り用サ
ーボ機構は機械的要素を含むから、いくらかの時間が必
要であり、それまでの期間加工速度が低下する。
ロ、一方、加工電極をその送り方向と直交する方向に極
めて僅かな距離揺動させるいわゆる揺動加工法が開発さ
れた。この揺動加工法は、(a)切屑粉の排除が容易と
なること、(b)加工可能な形状に制限が少なくなるこ
と、(C)異常放電発生のおそれが少なくなること、(
d)単一の加工電極をもって各種の加工が可能となるこ
と等多くの利益があるが、この揺動加工法においては、
加工電極をその送り方向と直交する方向に極めて僅かな
距離揺動させるので、結果的に加工面積の変動率が大き
くなり、放電間隙の平均電圧の変動率が大きくなる。そ
のため、上記(イ)に述べたところと同一の理由により
加工速度が低下する他、電極の異常消耗が増大し、結果
的に加工精度が低下する。
問題点を解決するための手段 本発明は、上記の欠点を解消して、加工速度を向上し、
特に、揺動加工法を使用する場合、加工速度の低下が防
止され、加工電極の異常消耗が防止され、加工精度が向
上している放電加工機を提供するものであり、その手段
は、第1図に示すように、放電間隙の平均電圧を検出す
る手段5と、該平均放電電圧検出手段5の出力と加工電
極送り設定値Aとを入力されてその偏差Bを出力する加
工電極送り設定手段6と、該加工電極送り設定手段6の
出力Bを入力されて電圧・パルス幅変換するPWM手段
9と、該PWM手段9の出力りを人力されて該出力りの
周波数を変更することなくON・OFF比を変化するデ
ユーティ−比変更手段10と、該デユーティ−比変更手
段10の出力Eに追従してONΦOFF制御される放電
加工用電源21とを備えてなる放電加工機にある。
作用 上記せるとおり、従来技術においては、放電間隙または
その平均電圧に追従して放電加工用電源の自動制御は実
施されておらず、放電間隙またはその平均電圧の変動に
対しては、比較的追従速度の遅い加工電極送りの自動制
御のみがなされていたため、放電間隙が変化した場合加
工速度がいくらか遅くなること、そして、揺動加工時に
おいては、これに不可避的に附随する加工面積の変動に
ともない、と記の欠点(加工速度の低下)が許容しえな
い程大きくなる点に着目して、従来技術においても使用
されていた加工電極送り設定手段6の出力電圧B(加工
電極送り信号)を電圧・パルス幅変換してlサイクルの
パルス幅が加工電極送り設定手段6の出力電圧B(加工
電極送り信号)に対応するパルスDを発生し、さらに、
このパルスDのON・OFF比を調整し、放電間隙の平
均電圧に逆比例したデユーティ−比を有するトリガー信
号Eをもって放電加工用電源21をON・OFF制御す
ることとしたものであ、す、加工電極送り制御ループよ
りはるかに速い追従速度をもって放電加工用電圧の大幅
な変動を抑制するように制御することとしたものである
。たC1上記せるとおり、加工電極送り設定手段6の出
力B(加工電極送り信号)は有限である必要があり(さ
もないと加工電極は送られないことになる。)、この回
路の利得は適当に制限されており、本発明の要旨に係る
放電加工電源21の自動制御ループの利得も適当に制限
されており、完全に定電圧制御するものでないことは上
記せるとおりである。
実施例 以下、図面を参照しつ\、本発明の一実施例に係る放電
加工機についてさらに説明する。
第1図参照 図において1は被加工体であり、2は加工電極であり、
断続的電圧発生器21により両者間には断続的電圧が印
加される。3は加工電極送り用サーボ機構であり、5は
放電間隙の平均電圧検出手段であり、被加工体lと加工
電極2との間隙の平均電圧を検出する。6は差動増幅器
等をもって構成される加工電極送り設定手段であり、放
電間隙の平均電圧検出手段5の出力と加工電極送り設定
値Aとの差B(加工電極送り信号)をもって加工電極送
り速度を制御するようにされている。換言すれば、放電
間隙の平均電圧検出手段5の出力が所望の値の場合、加
工電極送り速度が所望の値になるように加工電極送り設
定手段6の利得が選定しであるとともに、後述するよう
に、放電加工用電源21の電圧が大幅な変動をしない程
度に選定しである。7は電圧・周波数変換器であり、加
工電極送り設定手段6の出力B(加工電極送り信号)に
比例した周波数Cを発生する。加工電極送り用サーボ機
構3はパルスモータ−等よりなり、加工電極2は電圧・
周波数変換器7の出力周波数Cに対応した送り速度をも
って送られる。換言すれば、放電間隙が増大して放電間
隙の平均電圧が上昇すると加工電極送り速度は上昇して
放電間隙を正常値にもたらすように制御される。
以上に加えて、本実施例においては、加工電極送り設定
手段6の出力B(加工電極送り信号)を入力されるPW
M手段9が設けられており、電圧・パルス幅変換する。
すなわち、lサイクルのパルス幅が加工電極送り設定手
段6の電圧に対応するパルスD(電圧が増加するとパル
ス幅も増大する)が発生される。このパルスDは例えば
単安定マルチバイブレータ等をもって構成されるデユー
ティ−比変更手段lOに入力されて、OFF時間を調整
されてON・OFF比が変更されて、放電間隙の平均電
圧が高いときはデユーティ−比が小さくなるパルス状ト
リガー信号Eが出力される。このパルス状トリガー信号
Eは、放電加工用電源21を構成する例えば電力用トラ
ンジスタのベースに供給されて、放電間隙の平均電圧が
高いときは平均電圧が低くなる放電加工用電圧Fを発生
する。
FSZ図参照 以上の関係をタイミングチャートを使用して簡単′に回
連する。
図において、5は放電間隙平均電圧検出手段5の出力で
あり、Bは加工電極送り設定手段6の出力(加工電極送
り信号)であり、DはPWM手段9の出力であり、Eは
デユーティ−比変更手段1゜の出力であるパルス状トリ
ガー信号であり、Fは放電加工用電源21の出力である
放電加工用電圧である。
放電間隙平均電圧5が正常値であるときは加工電極送り
信号Bは設定値Aに対応する値であり、PWM手段9の
出力りのパルス幅は正常であり、デユーテイ−比変買手
段lOを構成する単安定マルチバイブレータの動作時間
に□よって決定されるON・OFF比のパルス状トリガ
ー信号Eが発生され、放電加工電圧Fは正常である。
ここで、放電間隙平均電圧5が上昇すると、加工電極送
り信号Bも上昇し、PWM手段9の出力りのパルス幅は
増大する。デユーティ−比変買手段lOを構成する単安
定マルチバイブレータのON時間は一定であるからOF
F時間が増大して、放電加工電圧Fは低下する。たC1
再三上記せるとおり、本発明においては、放電加工電圧
Fを一定に保持するものではなく、大きな変動は許さな
いが多少の変動は意識的に許すように調整するものであ
る0例えば、従来技術においては数10Vの変動が避け
られず、その結果上記の欠点が顕在していたが、本発明
において、この変動が数V程度に抑制され、上記の欠点
が解消することが実験的に確認された。
発明の詳細 な説明せるとおり、本発明に係る放電加工機は、加工電
極送り設定手段6の出力電圧B(加工電極送り信号)を
電圧・パルス幅変換してlサイクルのパルス幅が加工電
極送り設定手段6の出力電圧B(加工電極送り信号)に
対応するパルスDを発生し、さらに、このパルスDのO
N・OFF比を調整し、放電間隙の平均電圧に逆比例し
たデユーティ−比を有するトリガー信号Eをもって放電
加工用電源21をON・OFF制御することとされてい
るので、放電加工電圧の変動が数V程度に抑制される。
その結果、放電間隙平均電圧が変動した場合でも、加工
速度が向上し、電極の異常消耗が防止され、加工精度が
向上する。そして、この効果は、揺動加工法において特
に顕著である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例に係る放電加工機の制御回
路のブロック図であり、第2図はそのタイミングチャー
トである。第3図は従来技術に係る放電加工機の制御回
路のブロック図である。 l・as被加工体、 2 ・ ・ ・加工電極、3・・
・加工電極送り用サーボ機構、  5・・・放電間隙平
均電圧検出手段、  内・Φ・加工電極送り設定手段、
 7@・・電圧・周波数変換器、 9・・・PWM手段
、  10・・[株]デユーティ−比変更手段、20・
・・断続電圧発生器、21・・拳放電加工用電源、 A
・・・加工電極送り設定値、 B・会・加工電極送り信
号、CΦΦ・電圧・周波数変換器の出力、 D・・・P
WM手段の出力、 E・・・デユーティ−比変買手段の
出力、 F・・・放電加工用電圧。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 放電間隙の平均電圧を検出する手段5と、該平均放電電
    圧検出手段5の出力と加工電極送り設定値Aとを入力さ
    れてその偏差Bを出力する加工電極送り設定手段6と、
    該加工電極送り設定手段6の出力Bを入力されて電圧・
    パルス幅変換するPWM手段9と、該PWM手段9の出
    力Dを入力されて該出力Dの周波数を変更することなく
    ON・OFF比を変化するデューティー比変更手段10
    と、該デューティー比変更手段10の出力Eに追従して
    ON・OFF制御される放電加工用電源21とを備えて
    なる放電加工機。
JP26788084A 1984-12-19 1984-12-19 放電加工機 Pending JPS61146419A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0394216A2 (de) * 1989-04-17 1990-10-24 Robert Bosch Ag Verfahren zum Steuern und Regeln einer Brennkraftmaschine
JPH03251322A (ja) * 1990-02-28 1991-11-08 Nagao Saito 粉末混入加工液による放電加工方法
US6169262B1 (en) 1998-06-24 2001-01-02 Industrial Technology Research Institute Apparatus and method for enhancing the working efficiency of an electric discharging machine
US20100147805A1 (en) * 2006-10-20 2010-06-17 Mitsubishi Electric Coporation Power-Supply Control Device for Electrical Discharge Machining Apparatus

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