JPS6224210B2 - - Google Patents

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。