JPS6224211B2 - - 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
ている。

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わなければなら
ないので、作業が煩雑となり、さらに、電極１０
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
に大きな悪影響が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、該間隙に加
工液を供給する加工液循環装置を備え、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、各加工状態での電極位置を検
出する電極位置検出装置と、この電極位置検出装
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か
否かを判定し、肯定的である場合に最深度加工信
号を出力する最深度加工判定回路と、加工液循環
装置の加工液供給の圧力を検出する加工液圧力検
出装置と、該装置にて検出された加工液圧力が、
予め設定された加工に適した設定圧力から低下し
たか否かを判定し、判定結果が肯定的である場合
には、加工液圧力低下信号を出力する加工液圧力
判定回路と、最深度加工状態信号及び加工液圧力
低下信号の両者を入力すると、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、最深度加工と加
工液圧力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が加工を行つた最も深い位
置）を越えて加工を行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、電極１０は非最深度加
工状態となるが、この場合は概略、最深度加工状
態と判定される。

なお、加工中に電極の振動によつて非最深度加
工状態が生じたとしても、本発明の電極貫通時検
知作用には影響を与えることはない。

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。

加工が行われる以前の電極１０が被加工物１２
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
回避動作を行う。そして、電極１０は被加工物１
２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、電極が退避位置から加
工位置まで下方へ移動する間は、最深度加工判定
回路３３に記憶された短絡直前の最深度を越えな
い加工状態となるので、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、貫通時に加工中との判別
を、最深度加工とは別個の要因で行うことを特徴
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、加工液圧力であり、加工液圧力を電気的に
検出するために、第４図に示されるように加工液
圧力検出装置２６、変換器３６、加工液圧力判定
回路４２、及び反転回路４６が設けられている。

各加工状態（空走、加工中、短絡、貫通）にお
ける加工液圧力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、加工液圧力に応じて、
出力信号は「Ｈ」と「Ｌ」の２種類の信号で示さ
れる。

加工液圧力検出装置２６は、供給される加工液
の圧力を検出し、この検出された加工液の圧力は
変換器３６で所望の変換作用が行われ、加工液圧
力判定回路４２へ供給される。そして、加工液圧
力判定回路４２は、加工液の圧力を判定して、設
定圧力ならば「Ｈ」の信号を、圧力低下ならば
「Ｌ」の信号を出力する。なお、加工液圧力判定
回路４２からの出力信号は、反転回路４６に供給
され、所望の反転作用がなされる。なお、第３図
における加工液圧力の出力信号は、反転回路４６
にて所望の反転作用がなされる前の加工液圧力判
定回路４２からの出力信号が示されている。

空走時においては、加工液は設定圧力への調整
状態にあり、次の加工が開始されるまでに所望の
設定圧力が得られる。そして、この空走時におい
ては、加工液圧力判定回路４２は出力信号を供給
しないようになつている。

そして、加工中においては、加工液は電極１０
と被加工物１２との間隙に供給され、その圧力は
設定圧力である。したがつて、加工液圧力判定回
路４２は「Ｈ」の信号を出力し、これに伴いこの
加工中においては、反転回路４６は「Ｌ」の信号
を維持する。

また、短絡時においては、電極１０は被加工物
１２と接触し直ちに上方に回避し、その後再び下
方に移動し、この間電極１０と被加工物１２との
間隙が著しく拡大するので、加工液圧力は低下す
る。したがつて、加工液圧力判定回路４２は
「Ｌ」の信号を出力し、この短絡時においては、
反転回路４６は「Ｈ」の信号を維持する。

さらに、貫通時においては、電極１０は下方に
移動し、電極１０はその間隙を開放し、加工液圧
力は低下する。したがつて、加工液圧力判定回路
４２は「Ｌ」の信号を維持し、この貫通時におい
ては、反転回路４６は「Ｈ」の信号を維持する。

各加工状態（空走、加工中、短絡、貫通）にお
ける加工液圧力及びそれに対応する出力信号は、
以上のとおりである。加工中には反転回路４６の
出力信号は「Ｌ」となり、これに対し、短絡時、
貫通時の反転回路４６の出力信号は「Ｈ」となる
ので、第２の要因である「加工液圧力」から加工
中と貫通時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
反転回路４６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」、反転回路４６は出力信号
を供給しないので、論理積回路４０は停止信号を
供給しない。

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」、反転回路４６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」、反転回路４６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」、反転回路４６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、変換器３６、加工液圧力判定回路
４２、反転回路４６、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、加工液圧力が設定中で、
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、加工液圧力判定回路４２
は、放電開始スイツチ「ON」と同時に作動状態
にならず、加工開始、例えば加工液圧力が設定圧
力「Ｈ」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もので
ある。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
した場合に前記加工液圧力の信号が作動状態にな
り加工完了信号発信まで「ON」の状態を維持す
るよう形成することができる。

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、最深度加工と加工液圧力とから、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１
０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、２６は加工液圧力検出装置、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、３６は変換器、４０は論
理積回路、４２は加工液圧力判定回路、４６は反
転回路、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、
   該間隙に加工液を供給する加工液循環装置を備
   え、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、 各加工状態での電極位置を検出する電極位置検
   出装置と、 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すると最深度加工状態
   信号を出力する最深度加工判定回路と、 加工液循環装置の加工液供給の圧力を検出する
   加工液圧力検出装置と、 検出された加工液圧力が予め設定された加工に
   適した設定圧力から低下したことを判定すると、
   加工液圧力低下信号を出力する加工液圧力判定回
   路と、 前記最深度加工判定回路と加工液圧力判定回路
   の両者の最深度加工状態信号及び加工液圧力低下
   信号を入力すると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。