JPS62130130A - 数値制御放電加工装置 - Google Patents

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） 本発明は数値制御放電加工装置に関し、更に詳細に述べ
ると、加工計画の設定を自動的に行なうことができるよ
うにした数値制御放電加工装置に関する。

（従来の技術） 従来において、被加工物を数値制御（ＮＣ）放電加工機
を用いて加工する場合、加工計画をたて、更に、その計
画にしたがった所要の加工を行なうために必要な動作を
行なわせるためのＮＣプログラムを操作者がそれぞれ作
成しなければならなかった。そのためには、その放電加
工機特有のＮＣプログラムコードとプログラムの作成方
法を学習しなければならないのは勿論のこと、その上に
、加工計画に関する充分な知識と経験とが必要とされ、
そのプログラムの作成内容の如何により加工時間に５〜
１０倍の極めて大きな開きが生じることもよく知られて
いるところである。このように、ＮＣ放電加工機を使用
するにはある程度の計算を行ない、加工計画を立てるこ
とが必要とされ、これに基づていプログラムを書き、キ
ーボードよりそれを入力して試運転して加工の確認を行
なうまでに１〜３時間を必要とするものである。

さらに、放電加工機においては、新規加工物の加工時間
の推定は極めて煩雑な計算を必要とし、したがって、通
常ではもっばら作業者の経験に依存している。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来のＮＣ放電加工機において加工を行な
う場合には、プログラムの作成に多くの時間を必要とす
ると共に、その熟練の度合いが問題となり、さらに加工
時間の見積りを作業者の経験にたよっているので工程管
理を正確に行なうことができないという問題点を有して
いる。

本発明の目的は、したがって、放電加工計画及びＮＣプ
ログラムの作成の知識が全くなくても、所要の加工条件
さえ判っていれば、最も適切な放電加工を行なうことが
できる極めて操作の簡単な数値制御放電加工装置を提供
することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明の内容は、加工用電極
と被加工物との間の加工間際に加工用パルス電圧を供給
するパルス電源と、上記加工用電極と上記被加工物との
間に加工のための相対運動を与える数値制御サーボ装置
とを備えて成る数値制御放電加工装置において、少なく
とも上記加工電極の底面積と、上記被加工物の仕上げ面
粗度と、加工深さとに関する入力データに応答し電極減
寸量と所要加工時間との間の関係を示す第１データを出
力する＄１計算手段と、該第１計算データの内容を表示
する表示手段と、所望の減寸量を選択する選択手段と、
該選択手段によって選択された減寸量に関するデータと
上記入力データとに応答しこれらのデータに従った放電
加工のための加工計画の計算を行なう第２計算手段と、
第２計算手段の計算結果に基づいて上記数値制御サーボ
装置及び上記加工用パルス電源の制御を行なう制御手段
とを備えた点に特徴を有する。

（作用） 作業者が必要な加工情報を入力すると、第１計算手段に
よって電極減寸量と加工時間との間の関係を示すデータ
が表示される。このデータに基づいて所望の電極減寸量
が選択されると、この選択された電極減寸量に従った加
工計画の計算が行なわれ、この結果得られた加工計画に
従って数値制御放電加工が適切な加工条件に従って実行
される。

（実施例） 第１図には、本発明による数値制御放電加工装置の一実
施例が示されている。数値制御放電加工装置ｌは、被加
工物２を所定平面内において移動するため図示しないフ
レームに支持されている加工テーブル３と、加工テーブ
ル３の上に載置された被加工物２に対抗配置された加工
用電極４とを備えている。加工用電極４はパルスモータ
５を含んで成る電極送り装置６によって上記所定平面と
は直角方向に上昇又は下降できるようになっており、被
加工物２と加工用電極４との間の放電加工間隙長を所要
の長さに設定することができる。一方、加工用テーブル
３は、２つの駆動用パルスモータ８．９により所定平面
内の互に直交する２つの方向に移動できるようになって
おり、これらのパルスモータ５．８．９は、数値制御サ
ーボ装置１０からの駆動信号ＤＺ、Ｄ、　、　Ｄ、　、
により駆動される。数値制御サーボ装置ｌＯには、被加
工物２と加工用電極４との間の放電加工間隙に生じる極
間電圧Ｖを検出するための極間電圧検出回路７からの検
出信号Ｇと、後述するマイクロコンピュータからの制御
信号Ｃ１とが入力されており、これらの信号Ｇ及びＣ，
に従って所要の放電加工のために必要な加工用電極４と
被加工物２との間の相対運動を与えるためのパルスモー
タ５．８．９、の駆動が行なわれる。

被加工物２と加工用電極４との間に放電加工用パルスを
供給するため、放電加工用パルス電源回路１１が設けら
れている。この放電加工用パルス電源回路１１は、直流
電源１′２と、直流電源の電圧を所定のパルス電圧とし
て放電加工間隙に印加するためのスイッチング用トラン
ジスタ１３と、間隙に流れる放電電流の値を設定するた
めの抵抗切替器１４とが図示の如く直列に接続されてお
り、トランジスタ１３のベースにはパルス発生器１５か
らのパルス信号ＳＬ　がゲートパルスとして入力されて
いる。パルス発生器１５は、その出力信号であるパルス
信号Ｓ、の周波数ｆ、オン時間、オフ時間等を、マイク
ロコンピュータ２０からの制御信号Ｃ２によって任意に
設定することが可能となっている。抵抗切替器１４も同
様にマイクロコンピュータ２０からの制御信号Ｃ３によ
って所望の抵抗値に切替えることができるようになって
いる。従って、この放電加工用パルス電源回路１１は、
制御信号Ｃ２、Ｃ３によって放電加工における電気的諸
条件Ｉ１．９゜０．′？。ＦＦを所望の値に夫々設定す
ることができる。

この数値制御放電加工装置ｌは、少なくとも、加工穴の
正寸法値より減寸した加工用電極の減寸値、被加工物の
最終仕上面粗度値、加工深さ、及び加工用電極の底面積
に関するデータに基づいて、適切な加工計画に基づく放
電加工を実行するのに必要な制御を数値制御サーボ装置
１０及び放電加工用パルス電源１１に対して行なうため
の制御部３０を有している。この制御部３０はマイクロ
コンピュータ２０と、マイクロコンピュータ２０に所要
のデータ２０を入力するための入力装置２１と、マイク
ロコンピュータ２０内で実行された演算結果の内容を適
宜表示するための表示装置２２とから成っている。マイ
クロコンピュータ２０は、中央演算処理装置２３、所要
の制御プログラムがストアされている続出専用メモリ（
ＲＯＭ）　２４及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
　２５とを有しており、これらはパスライン２６によっ
て接続され、ＲＯＭ２４内にストアされている制御プロ
グラムに基づいて所要の制御演算が実行される。

第２図には、制御部３０の制御機能を示すブロック図が
示されている。入力装置２１のキーボード（図示せず）
から入力される加工のためのデータは、一旦データラッ
チ部３１にストアされ、データラッチ部３１にストアさ
れたデータが第１計算部３２及びまたは第２計算部３３
に入力される。図示の実施例では、入力装置２１によっ
て入力すべきデータは、加工用電極４の底面積を示すデ
ータＡ！、被加工物２の所望の仕上げ面粗度を示すデー
タＡ２、及び加工深さを示すデータＡ３であり、これら
のデータＡ１乃至Ａ３は先ず第１計算部３２に取り込ま
れ、ここで、電極減寸量と所要減寸騒と所要加工時間と
の関係を示すデータが演算され、この演算結果は第１デ
ータＤ　Ｔ　１として出力される。

第１計算部３２において実行される加工計画のための計
算は次のようにして行なわれる。第１計算部３２内には
、加工電源と加工パルス巾との組合せより成る種々の電
気的加工条件と、それぞれの電気的加工条件によって放
電加工を行なった場合の、オーバーカットｉｔ及び面粗
度を示すデータが複数ストアされており、入力データＡ
ｆ、Ａ２゜及びＡ３に基づいて予め定められた複数段階
の各加工工程毎にこれらのストアされたデータの中から
適宜のデータを選びだしてあてはめ、その結果がストア
される。この計算作業を予め定められた順序の組合せに
対して順次行なう。

この計算によって、各加工条件の組合せに対する加工用
電極４の所要の送り込み酸に到り、従って電極の減寸量
が計算される。従って、さらに、加工除去量が上述の結
果に基づいて計算され、電気的加工条件に従って定めら
れる加工速度と加工効率とから、その加工時間が計算さ
れる。

すなわち、予め定められた電気的加工条件とその条件に
よるときの面粗度及びオーバーカット量を示すデータ群
の中から、被加工物２を入力データＡｔ　、Ａ、、Ａ３
の要求に合うように所定の複数の段階で加工するのに適
当と思われるいくつかの加工条件を選び出し、多数の加
工計画案を作り、これらについて、夫々、電極の送り込
み丑、電極の減寸量、加工除去量及び加工時間をシュミ
レートし、これにより電極の減寸量と加工時間との間の
関係を示す第１データＤＴ、を得るだめの計算が第１計
算部３２において実行される。

第１データＤＴ九は表示装置２２に送られ、ここで、第
１データＤＴ、の内容が作業者に対して表示される０作
業者は、その表示結果から、自己の希望する電極減寸量
を加工時間を参考にして選択し、入力装置２１からその
値を入力する。このようにして入力される電極減寸量を
示すデータＡ＋は、データラッチ部３１において−Ｈラ
ッチされた後、第２計算部３３内に取り込まれる。上記
説明から判るように、このとき、操作者はその加工時間
を知ることができ、加工工程の管理に役立てることがで
きる。

第２計算部３３は、データＡ、乃至Ａ４ｒに基づいてこ
れらのデータに従った放電加工のための加工計画の計算
を行なう、この加工計画の計算は、電極減寸量を表わす
データＡ＋と仕上げ面粗度とから第１計算部３２におい
て計算される上述の計算内容とほぼ同様の計算を行なう
ことになり、複数の各加工工程の各電気的加工条件、及
び各加工工程における電極の送り量が決定される。この
ようにして決定された加工計画の内容は第２データＤＴ
２として出力され、所望により表示装置２２においてそ
の内容を表示することができる。

第２データＤＴ□は、数値制御（ＮＣ）プログラム作成
部３４に入力され、第２計算部３３において決定された
第２データＤＴ工によって示される加工計画を実行する
ために必要なＮＣプログラムが操作者の手を煩られせる
ことなく自動的に作成され、その結果得られたプログラ
ムデータＰＤは出力部３２に入力され、ここで、第１乃
至第３制御信号ＣＬ乃至Ｃ３の形態に変換され、出力さ
れる。プログラムデータＰＤは、また、表示部２２に入
力されており、ここでその内容が表示される。

なお、第２図中、点線で囲まれた部分の機能はブイクロ
コンピユータ２０によって実現されるものであり、その
ためにＲＯＭ２４にストアされる制御プログラムを示す
フローチャートが第３図に示されている。このフローチ
ャートについて説明すると、プログラムのスタート後、
初期化が実行され、ステップ４１においてデータＡ２、
Ａ２及びＡ３の読込みが行なわれ、これらのデータに基
づいて加工用電極の減寸量と加工時間との間の関係を示
す第１データＤＴ、の計算が実行され（ステー２プ４２
）、第１データＤＴ、の内容が表示装置２２において表
示される（ステップ４３）、ステップ４４では、操作者
が表示装置２２の内容を検出し、加工時間を参照して選
択した減寸量を示すデータＡ２が入力装置２１を介して
入力されるのを待っており、データＡ４が入力されると
。

データＡうの読込みを行ない、ステップ４５に進む。

ステップ４５では、データＡＩ　乃至Ａ４に基づいて第
２データＤＴ□の計算を行ない、その結果を表示する（
ステップ４６）、したがって、操作者は計算された加工
計画の内容を確認することができる。しかる後、ステー
２プ４７において第２データＤＴλに基づ＜ＮＣプログ
ラムの作成が実行され、その内容がステップ４Ｂにおい
て表示装置２２により表示される。このようにして作成
されたＮＣプログラムは、ステップ４９において出力さ
れ、第２制御サーボ装置１０及び放電加工用パルス電［
１１に第１乃至第３制御信号Ｃｆ　乃至Ｃ３が入力され
る。

なお、図示の実施例では、マイクロコンピュータ２０に
おいて作成されるＮＣプログラムをその内部で解読し、
制御部３０からはその結果に従う制御信号ｃ４．ｃ、、
Ｃ５を出力する構成としたが、ＮＣプログラム作成部３
４のプログラムデータＰＤをテープ作成装置３６に入力
しく第２図参照）、この出力データＦＤに基づいてＮＣ
テープの作成を行ない、別途又は同時に行ない、この作
成されたテープを数値制御放電加工装置の入力用テープ
リーグにかけて加工を行なうようにしてもよい。

このような構成によると、操作者は、加工用電極４の底
面積、仕りげ面粗度、及び加工深さに関するデータを入
力するだけですみ、加工用電極の減寸量と推定加工時間
との関係を知ることができ、次に推定加工時間を参考に
して加工用電極の減寸量を入力することにより、加工時
間が短くて済む最良な加工計画を自動的に得ることがで
き、かつ、その加工計画に従うＮＣプログラムの作成も
自動的に行なわれる。

したがって、操作者は、ＮＣプログラムに関する知識及
び放電加工計画の立案に関する経験がなくても数値制御
放電加工装置によって極めて能率のよいＮＣ放電加工を
行なうことができる。

上記実施例では、入力すべきデータをＡ、乃至Ａ＋に限
定して述べたが、入力するデータはこれに限定されるも
のではなく、他の、例えば、加工除去量、加工用電極の
側面席、加工投影面積、加工穴形状、被加工物の材質等
に関する情報を入力するようにしてもよく、このように
多くの情報を用いれば、より一層正確な加工時間の推定
を行なうことができるほか、より一層適切な加工計画を
立てることが可能となることは勿論である。

さらに、本発明の装置は、型彫り用のＮＣ放電加工装置
の場合に限定して適用されるものでなく、輪部加工等を
行なう場合においても広く適用することができるもので
ある。

（効果） 本発明によれば、上述の如く、所要のデータを入力する
だけで適切な加工計画を自動的に立てられ且つＮＣプロ
グラムの作成も自動的に行なわれるので放電加工に関す
る深い知識と経験及びＮＣプログラムの知識がなくても
、ＮＣ放電加工を自由に行なえ、且つその加工を熟練者
が行なうのと同様の迅速さで行なうことができ、操作の
簡単な数値制御放電加工装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による数値制御放電加工装置の一実例を
示す概略構成図、第２図は第１図に示す制御部の機能を
示すためのブロック図、第３図は第２図に示す機能をマ
イクロコンピュータにより実現するための制御プログラ
ムを示すフローチャトである。 １０・・数値制御放電加工装置、２・・・被加工物、４
・・・加工用電極、１０・−・数値制御サーボ装置、１
１・・・放電加工用パルス電源回路、２０・・・マイク
ロコンピュータ、２１・φ・入力装置、２２・・・表示
装置、３ｏ・・・制御部３０゜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、加工用電極と被加工物との間の加工間隙に加工用パ
   ルス電流を供給する加工用パルス電源と、前記加工用電
   極と前記被加工物との間に加工のための相対運動を与え
   る数値制御サーボ装置とを備えて成る数値制御放電加工
   装置において、少なくとも前記加工用電極の底面積と、
   前記被加工物の仕上げ面粗度と、加工深さとに関する入
   力データに応答し電極減寸量と所要加工時間との間の関
   係を示す第１データを出力する第１計算手段と、該第１
   計算データの内容を表示する表示手段と、所望の減寸量
   を選択する選択手段と、該選択手段によって選択された
   減寸量に関するデータと前記入力データとに応答しこれ
   らのデータに従った放電加工のための加工計画の計算を
   行なう第２計算手段と、第２計算手段の計算結果に基づ
   いて前記数値制御サーボ装置及び前記加工用パルス電源
   の制御を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする数
   値制御放電加工装置。