JPS6214375B2 - - Google Patents

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JPS6214375B2
JPS6214375B2 JP55009724A JP972480A JPS6214375B2 JP S6214375 B2 JPS6214375 B2 JP S6214375B2 JP 55009724 A JP55009724 A JP 55009724A JP 972480 A JP972480 A JP 972480A JP S6214375 B2 JPS6214375 B2 JP S6214375B2
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JP
Japan
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electrode
workpiece
machining
displacement
main
Prior art date
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Expired
Application number
JP55009724A
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English (en)
Other versions
JPS56107840A (en
Inventor
Tetsuro Ito
Toshiro Ooizumi
Shigeo Yamada
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to US06/194,745 priority patent/US4400606A/en
Priority to DE19803038410 priority patent/DE3038410A1/de
Priority to CH7630/80A priority patent/CH658213A5/de
Publication of JPS56107840A publication Critical patent/JPS56107840A/ja
Publication of JPS6214375B2 publication Critical patent/JPS6214375B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/26Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
    • B23H7/28Moving electrode in a plane normal to the feed direction, e.g. orbiting

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放電加工方法及び装置、特に電極を被
加工物に対して主たる加工方向(以下Z軸とい
う)に相対送りするとともに前記Z軸にほぼ垂直
な平面(以下XY平面という)に沿つて補助的な
加工送りを行ないながら電極と被加工物との間で
放電加工を行なる改良された方法及び装置に関す
るものである。
電極と被加工物との間にZ軸方向の主加工送り
とXY平面に沿つた補助加工送りを与える放電加
工が周知であり、例えば特公昭41−3594号公報に
その一例が示されている。この従来方式によれば
単一の電極により粗加工、中加工、中仕上加工、
仕上加工及び精仕上加工等の複数段階の加工を連
続的に行なうことができるという利点を有する。
すなわち、一般的に粗加工においてはZ軸方向の
主加工送りのみが与えられ、この時には大電流に
よる放電加工が行なわれ、この結果、加工間隙は
比較的大きいことが知られているが、これに対し
て、以降の精仕上加工に進む各加工段階において
は徐々に放電電流が減少制御され、これに伴い加
工間隙も減少するが、前述したXY平面に沿つた
補助加工送りを与えることにより単一の電極によ
り加工間隙の減少を補いながら加工面の平滑化を
行なうことができる。また、補助加工送りの与え
られた従来装置によれば、放電間隙に滞留する被
加工物の切削粉あるいは放電時の高温アークによ
つて熱分解された絶縁加工液の変性物質等を補助
加工送りによる加工液のポンピング作用により除
去することができ、良好な面アラサを得ることが
できる。
以下、従来の放電加工方法について具体的に説
明する。
第1図には不等辺三角形から成る電極1により
被加工物2を加工する従来方法における一般的な
加工状態が示され、電極1には公転軌道運動すな
わち円運動から成るXY平面に沿つた補助加工送
りが与えられ、その円運動の半径がRにて示され
ている。ここで、円運動の半径Rは目標とする加
工取り代に相当する長さに設定されている。
この従来法方によれば、電極1より設定された
半径Rだけ大きな電極を用いたと同様の効果を得
ることができるが、第1図から明らかなように、
各角部においては半径Rの円弧状電極による加工
作用が得られ、この結果、被加工形状は電極形状
とは著しく異なつた形状となり高精度の放電加工
が得られないという欠点があつた。
この従来方法の課題を解決する加工方法とし
て、例えば特公昭47−48558号公報にその原理が
開示されているように、次に示す加工方法があ
る。
次にこの従来方法について第2図を参照して説
明する。
第2図において、電極1により加工される被加
工形状は電極1の各辺から距離R隔たつた各辺と
並行の直線A′,B′及びC′にて示されている。各
直線A′,B′及びC′の交点がP1,P2,P3で、ま
た、電極1の各角部の頂点をq1,q2,q3でまたそ
の角度をそれぞれθ,θ,θで示す。第2
図において、電極1の各辺A,B,Cから均一な
拡大幅Rとなるための補助加工送りベクトル〓,
〓,〓をベクトル〓を例にして説明する。
今、頂点q1から直線A′およびB′上に垂線を引
き、その交点をr2,r1とすると、その長さは拡大
幅Rと等しくなる。ここで三角形p1r2q1と三角形
p1r1q1とは一辺p1q1を共有し、他辺r2q1および
r1q1の長さが等しい直角三角形となるので、両者
は合同となり、直線p1q1、即ちベクトル〓は角
r1p1r2の二等分線になる。
従つてベクトル〓の変位があつた時、頂点q2
軌跡もq2′へ並行移動し、平行四辺形p1q1q2q2′の
頂角q2における角度はθ/2で示され、この事か ら、ベクトル〓はその方位角がθ+θ/2であ り、その大きさがR/〓〓〓で求めることができる。
同様に、他の変位ベクトル〓,〓も簡単な計算か
ら求めることができ、各ベクトル〓,〓,〓は第
3図に示される方位角及び大きさを有することと
なる。従つて、電極1と被加工物2との相対変位
をベクトル〓,〓,〓に従つてXY平面に沿つて補
助加工送りすれば電極1の形状に従い、かつ角部
の形状も電極形状に対応した良好な被加工形状を
得ることが可能となる。
第4図には第3図のベクトル〓,〓,〓を互い
に連続したベクトルに変換した補助加工送りベク
トルが示され、電極1と被加工物2との間に第4
図のベクトルに従つた相対変位を与えることによ
り所望の被加工形状を得ることが可能となる。
しかしながら、このような加工における電極1
と被加工物2の関係、特に被加工部分(取り代)
について考えてみると、第5図に示したように、
まずベクトル〓の運動により加工すると、全周長
の半分以上(点状部分)をこの1回目の軌跡だけ
で除去しなければいけないことに気がつく。次
に、ベクトル〓の運動によつて残りの大部分(斜
線部分)が加工され、最後のベクトル〓による加
工ではほんのわずかしか取り代は残らない。この
ことによつて、電極1が被加工物2から電極消
耗、あるいは電極1の熱影響によつて受ける変性
の度合は、相対変位を行なわせる順番、方向によ
つて大きな差が生じ、実質的には電極1の変性と
変形により被加工物2の形状は所望形状と異なつ
てしまう問題がある。
この原因として挙げられるのは、電極1のベク
トル〓、ベクトル〓、ベクトル〓の夫々の運動時
には、電極1が一定方向の動きを行なうため、放
電点が集中し、電極1の部分消耗現象を誘発する
ことにある。
また、特に注目すべきことは、上記のように相
対変位を開始して1〜2回の変位だけでほとんど
の加工を終わる場合、電極と被加工物の対向間隙
に動きや変化がなく、加工粉の滞留や、これに伴
うアークの発生、二次放電による加工速度の著し
い低下があげられる。
本発明は上記従来方法の欠点を除去するために
なされたもので、目的とする被加工物形状をほと
んど理想的形状に加工し、しかも加工能率の向上
を計ることを目的とするものである。
先ず、本発明の原理について第6図を用いて説
明する。この第6図において、加工のための主軌
跡はベクトル〓,〓,〓の各運動ベクトルによつ
て示されている。更に、上記ベクトルには回転ベ
クトル〓が重畳されており、毎分60〜300回程度
の速い周期で回転している。このベクトルの半径
は10〜50μm程度になつており、被加工物2の形
状に大きく影響を与えない程度になつている。し
かもこの小半径で十分に電極1と被加工物2の対
向間隙の加工粉等の滞留をかくはん流動させるこ
とができるものである。この回転ベクトルの重畳
により、電極1と被加工物2は常に対向間隙にお
ける放電点が分散されることになり、局部的に電
極1が負担を受けるということがなくなる。また
極間間隙が狭すぎて短絡等が発生した場合には、
回転ベクトルの半径を最少にし、急激に極間間隙
を拡げるので異常アーク等の加工の失敗を防ぐこ
とができる。
次に第7図を用いて本発明方法を実施する本発
明装置の一実施例を詳細に説明する。被加工物2
はXY駆動テーブル3の上に乗せられ、制御装
置、例えば数値制御装置4によつてあらかじめプ
ログラムされた第6図におけるベクトル〓,〓,
〓運動を電極1に対して行なうことができる。数
値制御装置4は、フイード停止信号Sをコンパレ
ータ5から受信するまでは、テーブル駆動モータ
6,7に駆動信号を送ることができる。電極1
は、クロスヘツド8に取付けられており、該クロ
スヘツド8は、モータ9,10によつてXY平面
内においてテーブル3と平行に運動することがで
きる。更に、クロスヘツド8の変位位置の検出器
11,12が取りつけられており、デテクター1
3,14を介してクロスヘツド8の変位に相当す
る電圧が重ね合わせ点15,16に入力されてい
る。2相発振器17は互いに位相の90゜づれた正
弦波、すなわちφ=sinωt、φ=cosωtを
発生しており、これ等の信号が、上記重ね合せ点
15,16に入力されているため、デテクター1
3,14の出力との誤差電圧が零になるようにモ
ータ9,10が増幅器18,19により駆動され
るようになつている。2相発振器17の出力に対
応してモータ9,10が回転するため、クロスヘ
ツド8はφ,φの周期ωtで偏心回転し、こ
の結果、電極1と被加工物2の相対変位は数値制
御装置4による直線運動と、上記構成よりなる偏
心回転運動の重畳された相対変位となる。
次に極間間隙が狭くなつた場合、加工用パルス
電源20の出力端電圧Vgの平均電圧(抵抗Rと
コンデンサCにより平滑)が低下するので、これ
を所定の電圧レベルVrコンパレータ5を用いて
検出し、2相発振器17の出力電圧をアナログス
イツチ21,22によつて零Vにし、クロスヘツ
ド8の位置を偏心回転運動の半径零の点に戻す、
また、同時に数値制御装置4に停止信号Sを入力
し、被加工物2と電極1の間隙が拡がるのを持
つ。ただし、これまでの動作でも復帰しない場合
は、上記停止信号Sの連続した時間を計数し、所
定時間後数値制御装置4からバツク信号を出して
極間回復に努めている。
なお、上記実施例では電極1と被加工物2の相
対変位を、計4軸の制御によつて行なつたが、2
軸のみでも指令値に回転ベクトルを重畳できるよ
うにした制御装置を用いれば本発明の目的を達成
することができる。
以上のように、本発明によれば、電極と被加工
物の相対変位を常に与えて回転ベクトル〓で振つ
ているため、放電点が分散されることになるか
ら、局部的に電極1が負担を受けるということが
なくなり、電極1の部分消耗がなくなる。
更には、電極と被加工物の対向間隙における加
工粉、チツプ等の滞留が防がれ、しかも精度的に
理想形状より角が若干丸くなることはまぬがれな
いものの、放電加工の電極と被加工物の対向間隙
が通常10〜50μm程度であることを考えると、こ
れだけの丸みはどのようにしてもついてしまうこ
とになり、本発明のように10〜50μmRの回転重
畳があつても、現実には問題とならない。よつて
被加工物の角部の精度は、従来の方法に比べて改
善され、しかも、運動効果によつて著しく加工能
率が向上し、その上、相対変位時の対向間隙の制
御も適切に行なわれるため加工が失敗することは
ない。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来公知の電極と被加工物に相対変位
を与えて加工する際の説明図、第2図〜第4図は
従来の他の方法を説明する図、第5図は第2図〜
第4図による方法の問題点を説明する図、第6図
は本発明方法を説明する図、第7図は本発明方法
を実施する本発明装置の一実施例を示す図であ
る。 図中、1は電極、2は被加工物、3はXY駆動
テーブル、4は数値制御装置、6,7はテーブル
駆動モータ、8はクロスヘツド、9,10はモー
タ、11,12は検出器、13,14はデテクタ
ー、15,16は重ね合わせ点、17は2相発振
器である。なお、図中同一符号は同一又は相当部
分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電極と被加工物の対向間隙に加工液を介して
    通電し、上記電極と被加工物の対向方向を、主加
    工方向と該方向にほぼ直交する方向とに区分し、
    上記電極と被加工物の対向方向が、上記主加工方
    向にほぼ直交する方向での放電加工時に、上記電
    極と被加工物間に上記主加工方向にほぼ直交する
    方向の相対変位を与えると共に、上記主加工方向
    と並行な被加工面との間を、放電可能な間隙に維
    持するように制御する放電加工方法において、上
    記電極の外形から所望の加工代に相当する一様な
    距離を有する外形に並行な複数の直線相互の隣接
    する直線における交点を最終変位点として、上記
    最終変位点に至るまでの変位に、上記所望の加工
    代に相当する一様な距離に比べて微少な変位運動
    を重畳する放電加工方法。 2 微少変位運動は、偏心円運動としたことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の放電加工方
    法。 3 偏心円運動の半径の制御を加工状態に応動さ
    せることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
    の放電加工方法。 4 被加工物と所定間隙を介して対向する電極
    と、上記電極と被加工物間に通電する電源装置
    と、上記電極と被加工物を主加工方向に相対変位
    させる装置と、上記電極と被加工物を上記主加工
    方向にほぼ直交する方向に相対変位させる装置
    と、上記被加工物の上記主加工方向と並行な加工
    面と上記電極との対向間隙の電圧により上記電極
    と被加工物の上記主加工方向にほぼ直交する方向
    の相対位置を制御する制御装置と、上記制御装置
    による制御に重畳して上記電極と被加工物の上記
    主加工方向にほぼ直交する方向の相対位置関係に
    微少変位を与える微少変位制御装置と、上記微少
    変位制御装置を上記電極と被加工物の対向間隙の
    状態に応じて制御する装置を具備する放電加工装
    置。
JP972480A 1979-10-11 1980-01-30 Method and apparatus for electric discharge machining Granted JPS56107840A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP972480A JPS56107840A (en) 1980-01-30 1980-01-30 Method and apparatus for electric discharge machining
US06/194,745 US4400606A (en) 1979-10-11 1980-10-07 Method and apparatus for discharge machining polygonal contours
DE19803038410 DE3038410A1 (de) 1979-10-11 1980-10-10 Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten von werkstuecken mittels elektrischer entladung
CH7630/80A CH658213A5 (de) 1979-10-11 1980-10-13 Verfahren und einrichtung zur funkenerosiven bearbeitung von werkstuecken.

Applications Claiming Priority (1)

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JP972480A JPS56107840A (en) 1980-01-30 1980-01-30 Method and apparatus for electric discharge machining

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JPS56107840A JPS56107840A (en) 1981-08-27
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JPS62152619A (ja) * 1985-11-25 1987-07-07 Sodeitsuku:Kk 放電加工方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54147595A (en) * 1978-05-12 1979-11-17 Toshihiko Furukawa Discharge working method and its device

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JPS54147595A (en) * 1978-05-12 1979-11-17 Toshihiko Furukawa Discharge working method and its device

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JPS56107840A (en) 1981-08-27

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