JPS61293717A

JPS61293717A - 放電加工装置

Info

Publication number: JPS61293717A
Application number: JP13416785A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Haneda; 光明羽田; Shizuo Araya; 荒屋　静夫; Akiyoshi Imanaga; 昭慈今永; Takeshi Araya; 荒谷　雄; Masakazu Kishi; 岸　雅一; Takashi Ishii; 隆石井
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Seiko Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Via Mechanics Ltd
Priority date: 1985-06-21
Filing date: 1985-06-21
Publication date: 1986-12-24

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】〔発明の利用分野〕本発明は、加工用電極と工作物の加工間隙にス　。

インチ素子のオン・オフスイッチング制御によって、加
工パルスを供給する放電加工装置の改良に係り、特に、
持続アーク放電、短絡等の異常放電の早期消滅と正常放
電の増加を図る制御装置に関するものである。

〔発明の背景〕

周知のように、放電加工は加工間隙に供給した加工パル
スによる繰返し放電によって加工を行うが、加工間隙の
加工屑濃度等の変化によって、その放電状態は時々刻々
と変化し、加工に有害あるいは無効な持続アーク放電、
短絡等の異常放電が生じ、加工速度の低下と加工精度の
悪化をもたらす、このため、異常放電を低減し加工を安
定に行うことが必要であり、従来から加工パルスの最適
制御に関する方法や装置が数多く提示されている。

例えば、特開昭５３−４４９９４号に記載のように、オ
フタイム中の間隙抵抗が一定値にあるとき、加工パルス
を印加していた。しかし１間隙が異常状態のときは間隙
抵抗が一定値に達せず、その回復は電極送りサーボ系や
加工液噴流装置等、一般に応答速度の遅い構成要素に委
ねられるため、その回復が遅れ、したがって正常放電の
発生頻度が少なく、加工速度の増加が望めなかった。ま
た、特公昭４５−３６２００号に記載のように、加エバ
ルスー個−個に対して、その印加直後に加工状態の異常
検出をし、異常と判別すると即座に加工パルスを消滅さ
せる制御を行っていたが、異常放電による加工面の損傷
等に対して、実用上、加工パルスー個−個に対して制御
する必要はなく、また、異常時は加工パルスを消滅させ
るため、前記例のように異常状態の回復が遅れ、加工速
度の増加が望めなかった。さらに、特開昭５９−６９２
２６号に記載のように、加工パルス印加後の放電遅延時
間を検出して、短かすぎるとき持続アーク放電と判別し
て、通常よりパルス巾が短くかつピーク電流値の低い電
流パルスのみを発生させ、一方、短絡発生の有無はオフ
タイム中に検出し、短絡を検出した場合、加工屑等の介
在物による疑似短絡を除去するため１次の１回だけ通常
の電流パルスを発生させ、それでも除去できないときは
機械的短絡と判断して、電極送り系によって加工間隙が
拡大し、短絡が除去されるまで、持続アーク放電時と同
じ、短時間・低電流値の電流パルスを、その間に通常と
同じ巾の一定のオフタイムをはさんで印加し続ける制御
を行った例がある。しかし、パルス制御による持続アー
ク放電の積極的な除去については考慮されておらず、ま
た疑似短絡除去用の電流パルス巾及びそのオフタイム中
の短縮による次の正常放電パルスの早期発生についても
考慮されていなかった。さらに、異常放電発生時は、電
流パルスのピーク電流値、パルス巾の両者を制御するた
め、制御装置が複雑になる欠点があった。

〔発明の目的〕本発明は上記の問題に鑑みてなしたもので、その目的は
、簡単なパルス制御装置で持続アーク放電・短絡の異常
放電を早期に消滅して正常放電の発生頻度の向上を図る
ことにより、加工速度が大きくかつ比較的安価な放電加
工装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

すなわち、本発明は、加工パルス印加後の加工間隙の状
態をチェックパルスにより判別チェックし、正常な場合
は加工パルス周波数一定の方式または放電持続時間一定
の方式により加工を行い、異常な場合には異常状態から
回復するまで、通常に比ベピーク電流値が同じでパルス
巾の短い電流パルスを、その間に通常より短いオフタイ
ムをはさんで印加し続けるようにパルス制御を行う、し
たがって、異常状態の加工間隙へ周波数の小さいパルス
エネルギを強制的に注入することにより、異常放電が早
期に除去され、正常放電の頻度を高く、よって加工速度
を大きくすることができる。

ここで、異常放電時に加工パルスを印加することによる
加工面の悪化等の悪影響の有無について、次に述べる。

まず、持続アーク放電に関しては、通常より短い巾の電
流パルスのため、パルスエネルギが小さく、加工面の損
傷はほとんどなく、それに比べ異常状態の除去効果が非
常に大きい。一方、短絡に関しては、その発生が加工屑
等の介在物による場合が大半で、加工パルスの印加によ
って即座に除去できる０機械的短絡の場合には、これを
除去することはできないが、電極送り系による加工間隙
の拡大等で対処でき、また短絡電流によるスイッチ素子
等の破損についても、電流制限抵抗等の挿入により容易
に防止できることは言うまでもない。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図において、１は加工用電極、２は工作物で加工間
隙を形成し、３は加工用電源で、トランジスタのスイッ
チ４と電流制限抵抗５とを直列に介して加工間隙に接続
され、制御回路６によるスイッチ４のオン・オフスイッ
チング制御により間隙に加工パルスを供給する。７はチ
ェックパルス発生回路で、制御回路６から出力されるス
イッチ４のオン開始信号を検出して、このオン開始信号
が出力されてからスイッチ４がオンし極間電圧が放電す
るに充分足る電圧（例えば５０Ｖ以上）となるまでの時
間だけ遅延させた後、チェックパルスを発生させる。こ
のチェックパルスの巾は、加工条件として設定する第１
のパルスオンタイムｔ、もしくは放電持続時間ｔ、に比
して微小な巾（例えば０．５μｓｅｃ以下）とする。８
は間隙状態の判別回路で、持続アーク放電あるいは短絡
か否かを判別するため、チェックパルス発生回路７か・
　　ら出力されるチェックパルスの発生期間だけ、間隙
の検出電圧を、基準電圧と比較・判別し、持続アーク放
電と判別されたときはアーク信号を、また短絡と判別さ
れたときは短絡信号を制御回路６へ出力する。なお、こ
こでは、間隙状態の検出、判別信号として、間隙の放電
電圧を取り上げて示したが、この他、放電電流またはイ
ンピーダンスを検出し、判別信号に利用できることは言
うまでもない。９，１０持続アーク放電・短絡の異常放
電発生時のスイッチ４のオン・オフスイッチング時間を
設定するための回路で、９はパルスオンタイムを１．も
しくはｔ、よりも短く設定する第２のパルスオンタイム
設定回路で、１０はパルスオフタイムを、ｔ、もしくは
ｔ、と、加工条件として設定する第１のパルスオフタイ
ムｔ、とを合わせた時間よりも短く設定する第２のパル
スオフタイム設定回路である。

第２図は、間隙の加工電圧・電流及びチェックパルスの
各波形で、Ａ、Ｂ、Ｆ、には正常な放電、。

Ｃ−Ｅは持続アーク放電、そしてＧ、Ｈは短絡の場合で
ある。

制御回路６は、判別回路８のアーク・短絡の異常状態信
号を受けた場合、その信号がアーク信号のときは、例え
ばスイッチ４を直ちにオフし、第２のパルスオフタイム
経過後にオンし１判別回路８により間隙状態を判別し、
アーク信号が発生しなくなるまでこれを繰返す、なお、
アーク信号発生後スイッチ４を直ちにオフしても、チェ
ックパルスの発生期間以上電流パルスが発生し、持続ア
ーク放電を除去する働きをする。さらにこの働きを促進
する目的で、アーク信号発生後スイッチ４をオンのまま
で第２のパルスオンタイム経過後にオフするように設定
してもよい。一方、異常状態信号が短絡信号のときは、
例えばスイッチ４をオンのままで第２のパルスオンタイ
ム経過後にオフすることによって加工屑等らよる疑似短
絡を除去し、さらに第２のパルスオフタイム経過後にオ
ンし、判別回路８により間隙状態を判別し、短絡信号が
発生しなくなるまでこれを繰返す。なお、短絡が疑似短
絡ではなく機械的短絡の場合は、電極送り系による加工
間隙の拡大に委ねられる。

従って、加工間隙へ印加した加工パルス一つ一つに対し
て、その初期にチェックパルスにより間隙状態を検出し
、持続アーク放電・短絡の異常放電が発生した場合、こ
れらを除去し、その後短時間に正常放電を発生させ、よ
って全体的に正常放電の頻度を高く、加工速度を大きく
することができる。また、パルス巾のみの制御のため、
従来の回路あるいは装置、にわずかの追加で済み、装置
が安価にできる。

上述の如く、本実施例によれば、特にパルスエネルギが
小さくかつ加工間隙が狭いため放電が不安定となりやす
い仕上加工領域で加工の安定化を図ることができ、従来
法に比べ、加工速度の大巾な増加が達成できる。さらに
、パルスエネルギの大きい中・荒加工領域においても、
加工面を悪化させずに加工速度が向上する。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、持続アーク放電・
短絡等の異常放電を早期に消滅でき、よって正常放電の
発生頻度が高くなるため、仕上加工から荒加工の全領域
にわたって、加工面を悪化させずに加工速度を増加させ
ることが可能であるという効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路構成図、第２図は放電
波形説明図で、（８戸よ極間電圧波形、（ｂ）は加工電
流波形、（Ｃ）はチェックパルス波形である。１・・・加工用電極、２・・・工作物、３・・・加工用
電源。４・・・スイッチング素子、５・・・電流制限抵抗、６
・・・スイッチング制御回路、７・・・チェックパルス
発生回路、８・・・間隙状態判別回路、９・・・第２の
パルスオンタイム設定回路、１０・・・第２のパルスオ
フタイム設定回路。

Claims

【特許請求の範囲】１、加工用電極と工作物を対向して成る加工間隙に、ス
イッチ素子のオン・オフスイッチング制御により加工パ
ルスを供給しながら加工を行う放電加工装置において、
前記加工パルスによる加工間隙の放電電圧、放電電流ま
たはインピーダンスのレベルを検出する検出回路と、前
記加工パルスの印加時点を検出して微小巾のチェックパ
ルスを発生するチェックパルス発生回路と、前記放電電
圧、放電電流またはインピーダンスの検出レベルを、前
記チェックパルス巾の期間だけ所定値と比較し、その検
出レベルが所定条件を満たさないとき、間隙状態を異常
と判別して異常状態信号を発生する判別回路と、その異
常状態信号を受けて、前記スイッチ素子を直ちに、また
は予め設定された第１のパルスオンタイムもしくは放電
持続時間とは別に設定された第２のパルスオンタイムを
経過した後にオフして加工パルスを休止し、その後前記
スイッチ素子を直ちに、または予め設定された第１のパ
ルスオフタイムとは別に設定された第２のパルスオフタ
イムを経過した後にオンして加工パルスを印加する制御
を行うスイッチング制御回路とを設け、一旦、前記判別
回路による異常状態信号が発生した場合、前記判別チェ
ック時の加工間隙の放電電圧、放電電流またはインピー
ダンスのレベルが所定条件を満足するまで、前記スイッ
チ素子のオン・オフスイッチング制御と間隙状態の良否
の判別チェックとを繰返すことを特徴とする放電加工装
置。２、特許請求範囲の第１項記載の放電加工装置において
、第２のパルスオンタイムが、第１のパルスオンタイム
もしくは放電持続時間よりも短いことを特徴とする放電
加工装置。３、特許請求範囲の第１項記載の放電加工装置において
、第２のパルスオフタイムが、第１のパルスオンタイム
もしくは放電持続時間と、第１のパルスオフタイムとを
合計した時間よりも短いことを特徴とする放電加工装置
。４、特許請求範囲第１項記載の放電加工装置において、
加工間隙の放電電圧を検出回路の検出レベルとし、その
レベルがチェックパルス巾の間、所定値以下のとき、判
別回路から異常状態信号を発生することを特徴とする放
電加工装置。５、特許請求範囲第１項記載の放電加工装置において、
加工間隙に流れる放電電流を検出回路の検出レベルとし
、そのレベルがチェックパルス巾の間、所定値以上のと
き、判別回路から異常状態信号を発生することを特徴と
する放電加工装置。６、特許請求範囲第１項記載の放電加工装置において、
加工間隙のインピーダンスを検出回路の検出レベルとし
、そのレベルがチェックパルス巾の間、所定値以下のと
き、判別回路から異常状態信号を発生することを特徴と
する放電加工装置。