JPS6240128B2 - - Google Patents
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- JPS6240128B2 JPS6240128B2 JP55052733A JP5273380A JPS6240128B2 JP S6240128 B2 JPS6240128 B2 JP S6240128B2 JP 55052733 A JP55052733 A JP 55052733A JP 5273380 A JP5273380 A JP 5273380A JP S6240128 B2 JPS6240128 B2 JP S6240128B2
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- Japan
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- machining
- gap
- workpiece
- electrode
- machining gap
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING 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
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/14—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply
- B23H7/18—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply for maintaining or controlling the desired spacing between electrode and workpiece
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
- G01B7/023—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring distance between sensor and object
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- 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】
本発明は主として放電加工装置、電解加工装置
等の電気加工装置に関する。
等の電気加工装置に関する。
これらの電気加工装置においては、加工のため
用いる電極と被加工体とを適宜の加工間隙を隔て
て相対向させると共に、加工間隙内に所望の加工
液を供給しつつ両者間にパルス状または連続的に
通電することにより被加工体に放電加工又は電解
加工が施される。
用いる電極と被加工体とを適宜の加工間隙を隔て
て相対向させると共に、加工間隙内に所望の加工
液を供給しつつ両者間にパルス状または連続的に
通電することにより被加工体に放電加工又は電解
加工が施される。
これらの電気加工装置においては、安全かつ確
実に加工を進行させ、加工精度を保つために、加
工間隙の状態やその間隙値を確実に知ることが必
要とされている。
実に加工を進行させ、加工精度を保つために、加
工間隙の状態やその間隙値を確実に知ることが必
要とされている。
そのため、公知の装置にあつては、加工のため
電極被加工体間に供給する高電圧パルス又は電流
を一時中断し、両者間に比較的低電圧の電圧パル
スを印加し、これにより加工間隙の抵抗値又はイ
ンピーダンスを測定し、加工間隙の大きさや電気
的状態の良否を判別する装置が設けられている。
電極被加工体間に供給する高電圧パルス又は電流
を一時中断し、両者間に比較的低電圧の電圧パル
スを印加し、これにより加工間隙の抵抗値又はイ
ンピーダンスを測定し、加工間隙の大きさや電気
的状態の良否を判別する装置が設けられている。
然しながら、従来公知の装置においては、測定
時あるがままの状態で、即ち、抵抗測定が指令さ
れた時点において実在した電極と被加工体の相対
関位置についてのみ、加工間隙抵抗が測定されて
おり、そのため、必ずしも加工間隙状態が常に正
しく把握されるとは限らず、正確な加工制御が不
可能となることがあつた。
時あるがままの状態で、即ち、抵抗測定が指令さ
れた時点において実在した電極と被加工体の相対
関位置についてのみ、加工間隙抵抗が測定されて
おり、そのため、必ずしも加工間隙状態が常に正
しく把握されるとは限らず、正確な加工制御が不
可能となることがあつた。
本発明は叙上の観点に立つてなされたものであ
つて、その目的とするところは、より確実に、加
工間隙の大きさのみならずその部分の加工液の比
抵抗等も同時に把握できる判別手段を具え、より
確実に高精度をもつて加工を行ない得る新規な電
気加工装置を提供することにある。
つて、その目的とするところは、より確実に、加
工間隙の大きさのみならずその部分の加工液の比
抵抗等も同時に把握できる判別手段を具え、より
確実に高精度をもつて加工を行ない得る新規な電
気加工装置を提供することにある。
而して、本発明の要旨とするところは、電極、
被加工体間の抵抗を測定する際、両質間間隙を所
定の距離だけ変化させると共に、その変化の前後
において両者間の抵抗を測定し、それらのデータ
から加工間隙のみならず加工間隙に介在する加工
液の状態をも判別し総合的に間隙状態を判別し得
るよう構成することにある。
被加工体間の抵抗を測定する際、両質間間隙を所
定の距離だけ変化させると共に、その変化の前後
において両者間の抵抗を測定し、それらのデータ
から加工間隙のみならず加工間隙に介在する加工
液の状態をも判別し総合的に間隙状態を判別し得
るよう構成することにある。
以下放電加工装置を例にとつて、図面により本
発明の詳細を説明する。
発明の詳細を説明する。
第１図は本発明にかかる放電加工装置の要部を
示す回路図、第２図は本実施例における加工間隙
の大きさと抵抗の関係を示すグラフ、第３図ない
し第７図は本実施例装置の作動を示すタイミング
チヤート、第８図ないし第１０図は各種電極によ
る加工例の説明図である。
示す回路図、第２図は本実施例における加工間隙
の大きさと抵抗の関係を示すグラフ、第３図ない
し第７図は本実施例装置の作動を示すタイミング
チヤート、第８図ないし第１０図は各種電極によ
る加工例の説明図である。
以下第１図から順次説明する。
図中、１は丸棒状の電極、２は被加工体、３，
４は直流電源、５，６はスイツチング素子、７は
挿入抵抗、８はダイオード、９はパルス発振器、
１０は波形整形回路、１１は演算回路、１２は放
電加工装置の中央制御装置である。
４は直流電源、５，６はスイツチング素子、７は
挿入抵抗、８はダイオード、９はパルス発振器、
１０は波形整形回路、１１は演算回路、１２は放
電加工装置の中央制御装置である。
パルス発振器９は、その出力端子９―１，９―
２から交互にそれぞれ第３図および第４図に示す
如き制御パルスを発振し、スイツチング素子５，
６を開閉制御する。
２から交互にそれぞれ第３図および第４図に示す
如き制御パルスを発振し、スイツチング素子５，
６を開閉制御する。
棒状電極１の先端は、適宜の加工液が満たされ
た加工間隙を介して被加工体の被加工面と相対向
せしめられ、かつ被加工体２は図示されていない
装置により図中―ｘ軸方向に加工送りされ、被加
工体２の上表面に浅溝２ａが加工される。なお、
図では電極、被加工体間の加工間隙は拡大して示
してある。
た加工間隙を介して被加工体の被加工面と相対向
せしめられ、かつ被加工体２は図示されていない
装置により図中―ｘ軸方向に加工送りされ、被加
工体２の上表面に浅溝２ａが加工される。なお、
図では電極、被加工体間の加工間隙は拡大して示
してある。
パルス発振器９の出力端子９―１からは一定
数、例えば1024個のパルスが連続的に発振され、
その際は電極、被加工体間に電源３および４の電
圧が直列に印加されるので、両者間には加工のた
め充分なエネルギの放電が発生し、放電加工が行
なわれる。この場合の電圧パルス、電流パルスは
第５図，第６図に示されている。
数、例えば1024個のパルスが連続的に発振され、
その際は電極、被加工体間に電源３および４の電
圧が直列に印加されるので、両者間には加工のた
め充分なエネルギの放電が発生し、放電加工が行
なわれる。この場合の電圧パルス、電流パルスは
第５図，第６図に示されている。
而して、この一連のパルスの発振が終了する
と、被加工体２の加工送りは一時中断され、次い
で出力端子９―１からのパルスに代り、同９―２
から何個かのパルスが発振される。これらのパル
スはスイツチング素子６を導通させるが、このと
きは電極被加工体間に印加される電圧は電極４の
電圧のみであり、このため両者間には加工に有効
な放電は生ぜず、微弱な漏洩電流が流れるだけに
止まる。
と、被加工体２の加工送りは一時中断され、次い
で出力端子９―１からのパルスに代り、同９―２
から何個かのパルスが発振される。これらのパル
スはスイツチング素子６を導通させるが、このと
きは電極被加工体間に印加される電圧は電極４の
電圧のみであり、このため両者間には加工に有効
な放電は生ぜず、微弱な漏洩電流が流れるだけに
止まる。
而して、このような低電圧パルスにより加工間
隙を流れる電流から加工間隙の抵抗を測定し、こ
れにより加工間隙の大きさおよび状態を推測し、
加工送り速度や、加工パルスの諸元、特にそのオ
フタイムの長さ等を制御することは公知であり、
広く行なわれている。
隙を流れる電流から加工間隙の抵抗を測定し、こ
れにより加工間隙の大きさおよび状態を推測し、
加工送り速度や、加工パルスの諸元、特にそのオ
フタイムの長さ等を制御することは公知であり、
広く行なわれている。
然しながら、加工間隙の大きさのみならず、加
工間隙内の加工液の比抵抗も亦不明であるので、
従来の方法では例えば第２図に示されているよう
に、相当に高い抵抗値R1が得られたとしても、
それが大きな比抵抗に由来するものであり間隙値
はさほど大きくないg1であるのか、間隙値そのも
のが大きな値G1であるのか、さらにはその中間
の値Ｇであるのかは一切不明である。
工間隙内の加工液の比抵抗も亦不明であるので、
従来の方法では例えば第２図に示されているよう
に、相当に高い抵抗値R1が得られたとしても、
それが大きな比抵抗に由来するものであり間隙値
はさほど大きくないg1であるのか、間隙値そのも
のが大きな値G1であるのか、さらにはその中間
の値Ｇであるのかは一切不明である。
本発明においては、高電圧パルスが中断された
時の間隙値G1のみでなく、それから所定値ΔＧ
だけ異つた間隙値G2においても加工間隙抵抗を
測定し、両測定値から間隙値Ｇのみならず、加工
液比抵抗ｒをも算出し、これらに基いて間隙を適
切に修正すると共に、加工液の管理を適正に行な
い、同時に加工送り速度および加工パルスの制御
にも利用するものである。
時の間隙値G1のみでなく、それから所定値ΔＧ
だけ異つた間隙値G2においても加工間隙抵抗を
測定し、両測定値から間隙値Ｇのみならず、加工
液比抵抗ｒをも算出し、これらに基いて間隙を適
切に修正すると共に、加工液の管理を適正に行な
い、同時に加工送り速度および加工パルスの制御
にも利用するものである。
第７図にはこの低電圧パルスにより抵抗７を流
れる電流パルスを拡大して示してある。
れる電流パルスを拡大して示してある。
而して、低電圧パルスの印加により、抵抗７に
生ずる端子電圧パルスは、波形整形回路１０によ
り整形され、演算回路１１に送られる。
生ずる端子電圧パルスは、波形整形回路１０によ
り整形され、演算回路１１に送られる。
演算回路１１は、始めのいくつかの低電圧パル
スに対する抵抗７の端子電圧をチエツクし、それ
が安定したことを確認すると指令パルスを発振
し、中央制御装置１２を介して図示されていない
電極昇降装置を作動させ、電極１を所定距離ΔＧ
だけ下降させる。
スに対する抵抗７の端子電圧をチエツクし、それ
が安定したことを確認すると指令パルスを発振
し、中央制御装置１２を介して図示されていない
電極昇降装置を作動させ、電極１を所定距離ΔＧ
だけ下降させる。
引続いて新しい間隙G2＝G1−ΔＧにおいて抵
抗値が測定される。
抗値が測定される。
間隙G1およびG2における抵抗値をそれぞれR1
およびR2とすると、このような加工例において
は、 R1＝ｒ／ＡG1 ……(1) R2＝ｒ／ＡG2 ……(2) が成立する。ここでｒは加工液の比抵抗、Ａは棒
状電極の断面積である。
およびR2とすると、このような加工例において
は、 R1＝ｒ／ＡG1 ……(1) R2＝ｒ／ＡG2 ……(2) が成立する。ここでｒは加工液の比抵抗、Ａは棒
状電極の断面積である。
一方、G1−G2＝ΔＧは既知であるから、
ｒ＝Ｒ１−Ｒ２／Ｇ１−Ｇ２Ａ＝Ｒ１−Ｒ２／ΔＧＡ
……(3) によつて比抵抗ｒが知られ、また、 G1＝Ｒ１／Ｒ１−Ｒ２・ΔＧ ……(4) G2＝Ｒ２／Ｒ１−Ｒ２・ΔＧ ……(5) によつて、G1，G2が知られる。
……(3) によつて比抵抗ｒが知られ、また、 G1＝Ｒ１／Ｒ１−Ｒ２・ΔＧ ……(4) G2＝Ｒ２／Ｒ１−Ｒ２・ΔＧ ……(5) によつて、G1，G2が知られる。
演算回路１１はこれらの演算を行ない、その結
果を中央制御装置１２に伝達する。
果を中央制御装置１２に伝達する。
中央制御装置１２は、これらの結果に基き、適
正な加工間隙G0が与えられるよう電極位置を修
正し、また必要に応じて加工液の供給量等を変更
する。
正な加工間隙G0が与えられるよう電極位置を修
正し、また必要に応じて加工液の供給量等を変更
する。
これらの制御は、第３図ないし第７図に示され
ているように、高電圧パルスの印加を再開した後
行なうことも可能であるが、低電圧パルスを印加
しつつ行ない、所望のの間隙と比抵抗が得られた
ことを確認した後、高電圧パルスの供給を再開す
るよう構成することも容易である。
ているように、高電圧パルスの印加を再開した後
行なうことも可能であるが、低電圧パルスを印加
しつつ行ない、所望のの間隙と比抵抗が得られた
ことを確認した後、高電圧パルスの供給を再開す
るよう構成することも容易である。
従つて、本発明によるときは、加工間隙状態が
極めて正確に把握でき、加工間隙の大きさのみな
らず、そこの加工液の性状も確実にコントロール
し得るから、従来装置より合理的、合目的的に加
工を行なうことが可能となるものである。
極めて正確に把握でき、加工間隙の大きさのみな
らず、そこの加工液の性状も確実にコントロール
し得るから、従来装置より合理的、合目的的に加
工を行なうことが可能となるものである。
なお、本発明は叙上の如き棒状電極による曲面
創成加工のみでなく、他の様式の加工にも広く利
用できるものである。
創成加工のみでなく、他の様式の加工にも広く利
用できるものである。
即ち、第８図はワイヤカツト放電加工装置の加
工部の拡大図であり、１３はワイヤ電極、１４は
被加工体であるが、この場合にも叙上の加工例と
ほぼ同様にして加工間隙Ｇと加工液の比抵抗とが
知られる。
工部の拡大図であり、１３はワイヤ電極、１４は
被加工体であるが、この場合にも叙上の加工例と
ほぼ同様にして加工間隙Ｇと加工液の比抵抗とが
知られる。
また、第９図は丸棒電極１５により、被加工体
１６に丸孔を明ける加工例を示すものであるが、
このような場合には、底部における加工間隙Ｇの
ほかに側面部加工間隙ＧSがあり、このＧSはＧを
圧縮しても不変であるため、電極、被加工体間の
総合抵抗値Ｒと底部加工間隙Ｇとの間の関係は第
２図に示されているような線形函数ではなくなる
ので、計算がやや繁雑となるが、この場合でも、
ｚ軸方向の他、垂直平面のｘ，ｙ軸方向の加工間
隙を一定値宛変化させ演算を行なうことにより、
ＧのみでなくＧSも算出できるものである。
１６に丸孔を明ける加工例を示すものであるが、
このような場合には、底部における加工間隙Ｇの
ほかに側面部加工間隙ＧSがあり、このＧSはＧを
圧縮しても不変であるため、電極、被加工体間の
総合抵抗値Ｒと底部加工間隙Ｇとの間の関係は第
２図に示されているような線形函数ではなくなる
ので、計算がやや繁雑となるが、この場合でも、
ｚ軸方向の他、垂直平面のｘ，ｙ軸方向の加工間
隙を一定値宛変化させ演算を行なうことにより、
ＧのみでなくＧSも算出できるものである。
また、第１０図に示した総型電極１７により被
加工体１８を型彫り加工する例においては、例え
ばｚ軸方向に電極を降下させた場合、加工間隙の
変化量が場所毎に、電極表面の傾斜角に応じて変
るようになるので、問題はさらに複雑になるが、
このような場合でも、あらかじめ適切な予備実験
等を行い、実験式を導出しておけば、常時正しい
制御が可能となるものである。
加工体１８を型彫り加工する例においては、例え
ばｚ軸方向に電極を降下させた場合、加工間隙の
変化量が場所毎に、電極表面の傾斜角に応じて変
るようになるので、問題はさらに複雑になるが、
このような場合でも、あらかじめ適切な予備実験
等を行い、実験式を導出しておけば、常時正しい
制御が可能となるものである。
なお、叙上の実施例では、二つの加工間隙値
G1およびG2について間隙抵抗を測定するように
説明したが、場合によつては加工間隙の変化をさ
らに多段に行なわしめ、例えば三種の加工間隙
G1，G2およびG3等においてそれぞれ抵抗を測定
しそれらに基いて加工間隙等を求めることも可能
である。
G1およびG2について間隙抵抗を測定するように
説明したが、場合によつては加工間隙の変化をさ
らに多段に行なわしめ、例えば三種の加工間隙
G1，G2およびG3等においてそれぞれ抵抗を測定
しそれらに基いて加工間隙等を求めることも可能
である。
また、叙上の説明では電極の変位を電極昇降装
置により行なわせたが、これは電極に振幅一定の
振動、低周波から超音波程度までの振動を与えて
おくことによつても達成される。また振動数、振
幅を変化させて検出することもできる。この場合
には低電圧パルスのオンタイムをやや長くしてお
き、電極の振動に伴つて発生する抵抗７の端子電
圧交流成分および直流平均値により加工間隙等が
算定される。なお、上記検査時の間隙移動量、振
動振幅等は0.5〜10μｍ、好ましくは１〜２μｍ
に設定するとよい。
置により行なわせたが、これは電極に振幅一定の
振動、低周波から超音波程度までの振動を与えて
おくことによつても達成される。また振動数、振
幅を変化させて検出することもできる。この場合
には低電圧パルスのオンタイムをやや長くしてお
き、電極の振動に伴つて発生する抵抗７の端子電
圧交流成分および直流平均値により加工間隙等が
算定される。なお、上記検査時の間隙移動量、振
動振幅等は0.5〜10μｍ、好ましくは１〜２μｍ
に設定するとよい。
またさらに、叙上の説明では放電加工装置のみ
を例示したが、本発明は他の電気加工装置、例え
ば、電解加工装置等にも応用できるものであり、
本発明はそれらのすべてを包摂するものである。
を例示したが、本発明は他の電気加工装置、例え
ば、電解加工装置等にも応用できるものであり、
本発明はそれらのすべてを包摂するものである。
本発明は叙上の如く構成されるから、本発明に
よるときは従来より格段に高度の電気加工制御が
可能となり、加工の能率および安全性、精度等を
大幅に向上せしめ得るものである。
よるときは従来より格段に高度の電気加工制御が
可能となり、加工の能率および安全性、精度等を
大幅に向上せしめ得るものである。
第１図は本発明にかかる放電加工装置の要部を
示す回路図、第２図は本実施例における加工間隙
の大きさと抵抗の関係を示すグラフ、第３図ない
し第７図は本実施例装置の作動を示すタイミング
チヤート、第８図ないし第１０図は各種電極によ
る加工例の説明図である。 １，１３，１５，１７…電極、２，１４，１
６，１８…被加工体、３，４…電源、５，６…ス
イツチング素子、７…挿入抵抗、９…パルス発振
器、１０…波形整形回路、１１…演算回路、１２
…中央制御回路。
示す回路図、第２図は本実施例における加工間隙
の大きさと抵抗の関係を示すグラフ、第３図ない
し第７図は本実施例装置の作動を示すタイミング
チヤート、第８図ないし第１０図は各種電極によ
る加工例の説明図である。 １，１３，１５，１７…電極、２，１４，１
６，１８…被加工体、３，４…電源、５，６…ス
イツチング素子、７…挿入抵抗、９…パルス発振
器、１０…波形整形回路、１１…演算回路、１２
…中央制御回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電極と被加工体とを適宜の加工間隙を隔てて
相対向させると共に、加工間隙内に所望の加工液
を供給しつつ両者間に通電して被加工体に加工を
施す電気加工装置において、加工のための通電を
随時中断し、その中断期間内に検査用電圧を電極
被加工体間に供給し得る検査用電源と、上記検査
用電圧を利用して加工間隙の抵抗を検出し得る回
路と、加工間隙を所望量変化させると共にその変
化の前後において上記加工間隙の抵抗を測定し、
その測定値に基いて加工間隙を推定し得る演算回
路とを、具備することを特徴とする上記の電気加
工装置。 ２ 加工間隙を変化させるための電極又は被加工
体の変位が、主軸中心方向（ｚ軸方向）に行なわ
れる特許請求の範囲第１項記載の電気加工装置。 ３ 加工間隙を変化させるための電極又は被加工
体の変位が、主軸中心と直交する軸方向に行なわ
れる特許請求の範囲第１項記載の電気加工装置。 ４ 加工間隙を変化させるための電極又は被加工
体の変位が、主軸中心方向とそれに直交する軸方
向とに時分割して行なわれる特許請求の範囲第１
項記載の電気加工装置。 ５ 加工間隙を変化させるための電極又は被加工
体の変位が、所望の振幅の振動として与えられる
特許請求の範囲第１項，第２項，第３項または第
４項記載の電気加工装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5273380A JPS56152525A (en) | 1980-04-21 | 1980-04-21 | Electric processing device |
| US06/254,094 US4366360A (en) | 1980-04-21 | 1981-04-14 | Method of and apparatus for determining relative position of a tool member to a workpiece in a machine tool |
| DE19813115580 DE3115580A1 (de) | 1980-04-21 | 1981-04-16 | Verfahren zum bestimmen der relativen lage eines werkzeuges zu einem werkstueck in einer werkzeugmaschine und danach arbeitende werkzeugmaschine |
| IT48310/81A IT1142406B (it) | 1980-04-21 | 1981-04-17 | Procedimento ed apparecchiatura per determinare una posizione relativa di un organo utensile rispetto ad un pezzo da lavorare in una macchina utensile |
| FR8107805A FR2480660B1 (fr) | 1980-04-21 | 1981-04-17 | Procede et dispositif de positionnement dans une machine-outil |
| GB8112399A GB2074326B (en) | 1980-04-21 | 1981-04-21 | Determining tool/workpiece relative position in machine tools |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5273380A JPS56152525A (en) | 1980-04-21 | 1980-04-21 | Electric processing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56152525A JPS56152525A (en) | 1981-11-26 |
| JPS6240128B2 true JPS6240128B2 (ja) | 1987-08-26 |
Family
ID=12923123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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