JPS6224210B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6224210B2
JPS6224210B2 JP1971881A JP1971881A JPS6224210B2 JP S6224210 B2 JPS6224210 B2 JP S6224210B2 JP 1971881 A JP1971881 A JP 1971881A JP 1971881 A JP1971881 A JP 1971881A JP S6224210 B2 JPS6224210 B2 JP S6224210B2
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JP
Japan
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electrode
machining
deepest
signal
speed
Prior art date
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Expired
Application number
JP1971881A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57138541A (en
Inventor
Shigeo Yamada
Tamio Takawashi
Toshimitsu Sakakibara
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP1971881A priority Critical patent/JPS57138541A/ja
Priority to US06/347,386 priority patent/US4415791A/en
Priority to DE19823204798 priority patent/DE3204798A1/de
Priority to CH933/82A priority patent/CH657300A5/de
Publication of JPS57138541A publication Critical patent/JPS57138541A/ja
Publication of JPS6224210B2 publication Critical patent/JPS6224210B2/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
    • 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

Landscapes

  • 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、放電加工装置、特に被加工物の抜き
加工において、電極の貫通によつて自動的に加工
を終了させることのできる放電加工装置に関する
ものである。
放電加工は、電極と被加工物とを間隙を介して
対峙させ、該間隙に加工液を供給しながら、放電
現象を生じさせて、被加工物の加工を行なう加工
法であり、特に、被加工物に所望の形状の抜型を
高精度で形成することのできる抜加工は種々の金
型その他の型加工に好適である。しかしながら、
従来の抜加工では、電極の先端が被加工物を貫通
した時点を自動的に検出することができず、抜加
工が終了しているにもかかわらず、電極送りを伴
う放電加工が継続される結果、加工時間が増加す
るという欠点があり、さらに、抜型側面が過加工
され、加工精度を著しく低下させるという欠点が
あつた。従来、電極の貫通を検出するためには、
電極の送り量を予め想定して決めるか、あるいは
人為的に電極の移動を監視して加工を行なわなけ
ればならなかつた。
第1図には、従来の放電加工装置が示されてい
る。
電極10と被加工物12とは加工槽14内の加
工液中で間隙を介して対峙されており、該間隙に
電源ユニツト16からサーボ電圧が供給される。
サーボ電圧は、サーボ電圧検出装置18の検出値
によつて調整され、この結果、前記間隙が一定に
保持される状態で放電加工がされるさらに、加工
槽14内には、加工液循環装置20の加工液が、
加工液供給ポンプ22により、供給され、その
際、加工液供給ポンプ22と加工槽14との間に
設けられた加工液圧力計24の圧力値によつて、
加工液の圧力が調整される。従来の放電加工装置
は以上の構成からなり、電極10と被加工物12
との間隙を一定に保持させながら、電極10を加
工方向(第1図では下方)に移動させて、該間隙
に発生した放電により被加工物12の抜き加工を
行なつていた。
以上のように、前記従来の放電加工装置で被加
工物12の抜き加工を行なうと、電極10が被加
工物12を貫通し終わつても、電極10はそのま
ま加工方向(第1図では下方)に送り込まれてし
まう。したがつて、作業者は、常時、電極10の
被加工物12に対する加工状態を監視し、ダイヤ
ルゲージ(図示せず)等により電極10の移動ス
ピードを制御して、加工終了と同時に人為的に電
極10の停止作業を行なわなければならず、煩雑
であつた。また、電極10の消耗量(移動量)が
予めわかつている場合には、電極10の移動に連
動するダイヤルゲージとリミツトスイツチ(図示
せず)を組み合わせて、電極10の移動量を予め
セツトし、該セツトされた移動量だけ電極10が
移動したときに、自動的に加工が終了するように
していた。
このように、前記従来の放電加工装置では、作
業者が、常時、電極10の被加工物12に対する
加工状態を監視し、電極10が被加工物12を貫
通した時点の確認と加工終了を行なわなければな
らないので、作業が煩雑となり、さらに、電極1
0の送り込み量にばらつきが生じる。特に、細い
電極10を用いて穴加工を行なう場合には、電極
10の貫通後の送り込み量により、電極10にぶ
れが生じ直進性の確保が困難となるので、加工穴
形状に大きな悪影響を与えるという欠点があつ
た。
また、前述のように、電極10の消耗量(移動
量)が予めわかつている場合には、電極10の移
動に連動するダイヤルゲージとリミツトスイツチ
(図示せず)を組み合わせることにより、加工終
了をある程度まで自動的に行なうことができる。
しかし、一般の抜き加工における電気条件では、
電極10の消耗が多いため、電極10の消耗量
(移動量)を予め決定することは困難である。
以上のように、電極10が被加工物12を貫通
した時点を検出し加工を終了させることにおい
て、作業者は煩雑な作業をしなければならず、そ
のため、作業能率の低下を招来し、かつ放電加工
装置の自動化促進を阻んでいるのが現状である。
本発明は前記従来の課題に鑑み為されたもので
あり、その目的は、電極10の先端が被加工物1
2を貫通した時点を検出し、加工を自動的に終了
させることができる放電加工装置を提供すること
にある。
前記目的を達成するために、本発明は、被加工
物と電極とを間隙を介して対峙させ、該間隙に放
電現象を生じさせて被加工物の加工を行なう放電
加工装置において、加工中の電極位置を検出する
電極位置検出装置と、該電極位置検出装置からの
電極位置信号により加工送り中における電極の最
深度位置を検出して記憶し、この最深度位置信号
と現在の電極位置信号とから電極が最深度位置よ
り深く進行する最深度加工状態にあることを判定
した時に最深度加工信号を出力する最深度加工判
定回路と、 単位時間当りの電極位置変化より電極移動速度
を検出し、該電極移動速度が予め定められた基準
速度を越える高速移動状態であると判定した時に
電極高速移動信号を出力する電極移動速度判定回
路と、 前記最深度加工判定回路及び電極移動速度判定
回路からそれぞれ最深度加工信号及び電極高速移
動信号の双方が入力された時に放電加工の終了信
号を出力する終了制御回路と、を備えたことを特
徴とする。
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
説明する。
第2図には、本発明に係る放電加工装置が示さ
れている。第2図において、従来装置と同一部材
には同一符号を付して説明を省略する。
本発明は、前記電極の貫通を検出するために、
放電加工中の各種加工条件の変化を電気的に検出
して、これらの加工条件が電極の被加工物貫通時
に特異な状態を示すことに着目し、このことから
自動的に電極貫通を検知できることにあり、本発
明においては、前記要因として、最深度加工と電
極移動速度とが選択されている。
本発明における電極貫通検知のための第1の要
因は、最深度加工であり、最深度加工であるか否
かを電気的に検出するために、第4図に示される
ように電極位置検出装置30及び最深度加工判定
回路33が設けられている。ここで、最深度加工
とは、電極10が最深度(加工開始時からある時
点までの間で電極10が加工を行なつた最も深い
位置)を越えて加工を行なつていることをいう。
ただし、電極10は加工中、上下に微振動してい
るので、比較的短い周期では、非最深度加工をお
こなつていることになるが、この程度の変動は無
視され、最深度加工であると見做される。
各加工状態(空走、加工中、短絡、貫通)にお
ける最深度加工及びそれに対応する出力信号は、
第3図に示されている。
なお、実施例において、最深度加工であるか否
かに応じて、出力信号は「H」と「L」の2種類
の信号で示される。
実施例において、最深度加工であるか否かを判
定するために、電極位置が用いられる。電極位置
検出装置30は、電極10の位置を検出し、この
検出された電極10の位置信号は最深度加工判定
回路33へ供給される。そして、最深度加工判定
回路33は、電極10の位置信号を処理し最深度
加工か否かを判定して、最深度加工ならば「H」
の信号を、非最深度加工ならば「L」の信号を出
力する。以下、各加工状態における最深度加工に
対応する出力信号を示す。
加工が行なわれる以前の電極10が被加工物1
2の加工位置に近づいていく空走時においては、
電極10は下方に移動しているので、電極10は
最深度加工であり、この空走時においては、出力
信号は「H」を維持する。
そして、電極10が被加工物12と放電可能な
間隙にまで近づき放電加工が行なわれる加工中に
おいては、電極10は上下振動を伴いながら下方
に移動するので、電極10は最深度加工であり、
この加工中においても、出力信号は「H」を維持
する。
また、短絡時においては、電極10が被加工物
12と異状接触するので、図示していない短絡回
避制御回路によつて、電極10は上方に移動して
回避動作を行なう。そして、電極10は被加工物
12と離れて短絡状態を解消するので、電極10
は再び下方に移動して、通常の加工状態に復帰す
る。この短絡時においては、電極10は最深度加
工を行なうことなく(非最深度加工)、接触時の
電極位置から上方に退避しているので、出力信号
は「L」に変化する。また、電極退避位置から再
び加工位置に向けて接近する過程は、最深度加工
判定回路33に記憶された短絡直前の最深度位置
を越えない加工状態であるため、出力信号は
「L」を維持する。
さらに、加工終了間際に、電極10は被加工物
12を貫通し、さらに下方に移動するので、電極
10は最深度加工である。この貫通時において
は、出力信号は「H」を維持する。
各加工状態(空走、加工中、短絡、貫通)にお
ける最深度加工及びそれに対応する出力信号は、
以上のとおりであり、短絡時には、非最深度加工
のゆえ出力信号が「L」となり、これに対し、貫
通時には、加工中、空走時と同様に出力信号は
「H」となるので、第1の要因である「最深度加
工」から短絡時と、貫通時、空走時、加工中とを
容易に識別可能である。
以上のように、本発明においては、最深度加工
により、短絡時と、貫通時、空走時、加工中とを
識別できるが、最深度加工だけでは電極貫通を検
出不可能であるので、貫通時と加工中との判別
を、最深度加工とは別個の要因で行なうことを特
徴とする。
本発明における電極貫通検知のための第2の要
因は、電極移動速度であり、電極移動速度を電気
的に検出するために、第4図に示されるように電
極位置検出装置30及び電極移動速度判定回路3
5とが設けられている。
各加工状態(空走、加工中、短絡、貫通)にお
ける電極移動速度及びそれに対応する出力信号
は、第3図に示されている。
なお、実施例において、電極移動速度(高速、
低速)に応じて、出力信号は「H」と「L」の2
種類の信号で示される。
実施例において、電極移動速度を判定するため
に、電極位置が用いられる。電極位置検出装置3
0は、電極10の位置を検出し、この検出された
電極10の位置信号は、電極移動速度判定回路3
3へ供給される。そして、電極移動速度判定回路
33は、電極位置検出装置30からの電極位置信
号に基づく単位時間当りの電極位置変化より電極
移動速度を算出し、この速度が予め設定されてい
る基準速度以上となつた場合に、電極が高速移動
状態にあると判定して「H」の信号を、基準速度
未満の場合には低速移動状態であると判定して
「L」の信号をそれぞれ出力する。以下、各加工
状態における電極移動速度に対応する出力信号を
示す。
空走時においては、電極10と被加工物12と
の間隙が広いので、電極10は高速で下方に移動
する。この空走時においては、出力信号は「H」
を維持する。
そして、加工中においては、電極10は放電加
工をしながら低速で下方に移動する。この加工中
においては、出力信号は「L」を維持する。
また、短絡時においては、電極10は被加工物
12と接触し、接触回避のため高速で上方に退避
し、その後再び高速で下方に移動する。この短絡
時においては、出力信号は「H」を維持する。
さらに、貫通時においては、電極10は被加工
物12を高速で貫通し、さらに高速で下方に移動
する。この貫通時においては、出力信号は「H」
を維持する。
各加工状態(空走、加工中、短絡、貫通)にお
ける電極移動速度及びそれに対応する出力信号
は、以上のとおりであり、加工中には、低速のゆ
え出力信号が「L」となり、これに対し、貫通時
には、空走時、短絡時と同様に出力信号は「H」
となるので、第2の要因である「電極移動速度」
から貫通時と加工中とを容易に識別可能である。
前記最深度加工判定回路33からの出力信号と
電極移動速度判定回路35からの出力信号とは、
放電加工の終了制御回路として設けられた論理積
回路40に供給される。論理積回路40は、供給
される両出力信号がともに「H」のときだけ停止
信号を電源ユニツト16に供給して、電源を切り
加工を終了させる。
以下、各加工状態(空走、加工中、短絡、貫
通)における論理積回路40の作用を説明する。
空走時においては、最深度加工判定回路33か
らの出力信号は「H」、電極移動速度判定回路3
5からの出力信号は「H」、であるが、空走時に
は、論理積回路40が電源ユニツト16に停止信
号を供給しないように予めセツトされている。
そして、加工中においては、最深度加工判定回
路33からの出力信号は「H」、電極移動速度判
定回路35からの出力信号は「L」、なので、論
理積回路40は停止信号を供給しない。
また、短絡時においては、最深度加工判定回路
33からの出力信号は「L」、電極移動速度判定
回路35からの出力信号は「H」、なので、論理
積回路40は停止信号を供給しない。
さらに、貫通時においては、最深度加工判定回
路33からの出力信号は「H」、電極移動速度判
定回路35からの出力信号は「H」、なので、論
理積回路40は停止信号を電源ユニツト16に供
給して、電源を切り加工を終了させる。
以上のように、本発明に係る放電加工装置によ
れば、電極10の先端が被加工物12を貫通した
時点を検出し加工を自動的に終了させることがで
きる。
なお、第4図の実施例においては、最深度加工
判定回路33、電極移動速度判定回路35、及び
論理積回路40を数値制御装置32の中に設けた
が、数値制御装置32の中に設けず、別個独立さ
せても実施可能である。
また、貫通の時点を検出したとき、電極10を
一定量最深度加工方向(第2図では下方)に移動
させ、その後加工を終了させれば、電極10の消
耗による影響をなくすことができる。すなわち、
放電加工においては、加工の進行とともに電極1
0の先端部のみが消耗して細くなり、電極10の
先端部が被加工物12を貫通した時点で、ただち
に加工を終了させると、被加工物12の貫通穴が
小さくなつてしまうのである。そこで、本実施例
においては、所定の金型寸法を維持している部分
まで、電極10を貫通移動させることにより、正
確な貫通穴が得られる。
さらに、第3図において、放電現象の発生前の
電極10の空走時には、電極移動速度が貫通時と
同様の信号「H」となるが、本発明において、こ
の信号の電源ユニツト16への供給を阻止するた
め、電極移動速度判定回路35は放電加工開始ス
イツチの「ON」と同時に作動状態にならず、加
工開始、例えば電極移動速度が低速信号「L」を
発信(すなわち、放電加工開始とともに)と同時
に作動状態になるよう形成することができる。又
は、放電現象の発生により図示しない検出装置で
サーボ電圧、平均加工電流、平均加工電圧のいづ
れかを空走時の検出値より一定量以上変化した場
合に、前記電極移動速度の信号が作動状態にな
り、加工完了信号発信まで「ON」状態を維持す
るよう形成することができる。したがつて、予め
論理積回路40をセツトするという実施例の煩雑
さがなく、装置が簡単になる。
さらに、本発明に係る放電加工装置は、放電加
工による切断加工、ワイヤカツト放電加工装置の
ワイヤ通し穴加工にも用いることが可能である。
以上説明するように、本発明に係る放電加工装
置によれば、最深度加工と電極移動速度とから、
電極10の先端が被加工物12を貫通した時点を
検出し加工を自動的に終了させることができる。
したがつて、常に最適かつ安定した放電加工状態
が得られるとともに、加工穴の形状精度の向上を
図ることができる。さらに、作業者は、電極10
の被加工物12に対する加工状態を監視して電極
10が被加工物12を貫通した時点を確認すると
いう煩雑な作業をしなくともよいので、作業能率
が向上し、かつ、放電加工装置の省力化、自動化
が促進される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の放電加工装置の説明図、第2
図は、本発明に係る放電加工装置の説明図、第3
図は、各加工状態における検出要因の出力信号を
示す説明図、第4図は、電極貫通を検出する回路
の回路構成図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、10は電
極、12は被加工物、14は加工槽、16は電源
ユニツト、18はサーボ電圧検出装置、20は加
工液循環装置、22は加工液供給ポンプ、24は
加工液圧力計、30は電極位置検出装置、32は
数値制御装置、33は最深度加工判定回路、35
は電極移動速度判定回路、40は論理積回路であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被加工物と電極とを間隙を介して対峙させ、
    該間隙に放電現象を生じさせて被加工物の加工を
    行う放電加工装置において、 加工中の電極位置を検出する電極位置検出装置
    と、 該電極位置検出装置からの電極位置信号により
    加工送り中における電極の最深度位置を検出して
    記憶し、この最深度位置信号と現在の電極位置信
    号とから電極が最深度位置より深く進行する最深
    度加工状態にあることを判定した時に最深度加工
    信号を出力する最深度加工判定回路と、 単位時間当りの電極位置変化より電極移動速度
    を検出し、該電極移動速度が予め定められた基準
    速度を越える高速移動状態であると判定した時に
    電極高速移動信号を出力する電極移動速度判定回
    路と、 前記最深度加工判定回路及び電極移動速度判定
    回路からそれぞれ最深度加工信号及び電極高速移
    動信号の双方が入力された時に放電加工の終了信
    号を出力する終了制御回路と、を備えたことを特
    徴とする放電加工装置。
JP1971881A 1981-02-13 1981-02-13 Electric spark machining device Granted JPS57138541A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1971881A JPS57138541A (en) 1981-02-13 1981-02-13 Electric spark machining device
US06/347,386 US4415791A (en) 1981-02-13 1982-02-09 Breakthrough detection means for electric discharge machining apparatus
DE19823204798 DE3204798A1 (de) 1981-02-13 1982-02-11 Elektrische entladungsbearbeitungseinrichtung
CH933/82A CH657300A5 (de) 1981-02-13 1982-02-15 Funkenerosionsbearbeitungseinrichtung.

Applications Claiming Priority (1)

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JP1971881A JPS57138541A (en) 1981-02-13 1981-02-13 Electric spark machining device

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