JPS6274527A - 放電加工方法及びその装置 - Google Patents
放電加工方法及びその装置Info
- Publication number
- JPS6274527A JPS6274527A JP60214002A JP21400285A JPS6274527A JP S6274527 A JPS6274527 A JP S6274527A JP 60214002 A JP60214002 A JP 60214002A JP 21400285 A JP21400285 A JP 21400285A JP S6274527 A JPS6274527 A JP S6274527A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge machining
- surface roughness
- machining
- workpiece
- electrical discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
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
- B23H7/20—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply for programme-control, e.g. adaptive
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、被加工物に対し、目的とする放電加工両粗
度を得るための一連の加工プロセス中で、前記被加工物
を取付台から取りはずす事なく放電加工する新規な方法
及び装置に関するものである。
度を得るための一連の加工プロセス中で、前記被加工物
を取付台から取りはずす事なく放電加工する新規な方法
及び装置に関するものである。
一般にワイヤカット放電加工機あるいは型彫放電加工機
等の放電加工機においては、第1段階の荒加工から、第
2段階の中加工、第3段階の仕上加工に到る複数段階に
わたる放電加工条件(以下、単に加工条件と称する。)
の変更を必要とする。
等の放電加工機においては、第1段階の荒加工から、第
2段階の中加工、第3段階の仕上加工に到る複数段階に
わたる放電加工条件(以下、単に加工条件と称する。)
の変更を必要とする。
ところで従来の放電加工機は、例えば特公昭47−30
79号公報にも示されているように、前記各段階での放
電々流、放電々圧、パルス幅、休止時間その他のいわゆ
る加工条件の設定を、標準的な加を 工条件選択設定シいて設定したり、あるいは作業者の経
験と感とに基づいてマニュアル的に設定されている実情
にあ、る〇 又、近時開発されたNC放電加工機においては、加工条
件と加工速度、電極消耗量、加工iri 11度などの
加工評価量との関連を、標準的な加工に基づいた実験デ
ータにより分類整理して記憶装置内にデータファイルと
して蓄積し、これを参照利用している、 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の放電加工装置は以上のように構成されているので
、前記前者の装置の場合、加工条件を設定するための加
工両粗度の評価が作業者によってまちまちであり、しか
も熟線を要し、又、放電加工の途中で加工を停止して加
工状態を監視評価する回数が必要以上に多くなる不具合
があり、従って自動加工にはほど遠いものとなる・ 又、前記後者の装置の場合、用意されるデータファイル
は、あくまでも標準的な加工条件に対するデータの集積
であり、加工の進展に伴なう木目細かい加工条件設定を
行なうことは不可能である。
79号公報にも示されているように、前記各段階での放
電々流、放電々圧、パルス幅、休止時間その他のいわゆ
る加工条件の設定を、標準的な加を 工条件選択設定シいて設定したり、あるいは作業者の経
験と感とに基づいてマニュアル的に設定されている実情
にあ、る〇 又、近時開発されたNC放電加工機においては、加工条
件と加工速度、電極消耗量、加工iri 11度などの
加工評価量との関連を、標準的な加工に基づいた実験デ
ータにより分類整理して記憶装置内にデータファイルと
して蓄積し、これを参照利用している、 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の放電加工装置は以上のように構成されているので
、前記前者の装置の場合、加工条件を設定するための加
工両粗度の評価が作業者によってまちまちであり、しか
も熟線を要し、又、放電加工の途中で加工を停止して加
工状態を監視評価する回数が必要以上に多くなる不具合
があり、従って自動加工にはほど遠いものとなる・ 又、前記後者の装置の場合、用意されるデータファイル
は、あくまでも標準的な加工条件に対するデータの集積
であり、加工の進展に伴なう木目細かい加工条件設定を
行なうことは不可能である。
例えば放電加工の途中で、データファイルに基ずく加工
条件の変更を行なう場合には、第1の加工条件で放電加
工する目的位置の相当手前で第2の加工条件に変更して
放電加工しなければならない。
条件の変更を行なう場合には、第1の加工条件で放電加
工する目的位置の相当手前で第2の加工条件に変更して
放電加工しなければならない。
即ち、放電加工の途中での加工両粗度を実際に監視して
いないために余裕を見た放電加工が必要となり、不必要
な放電加工時間を見込まなければならない不具合がある
。しかも、加工途中のトラブル等については考慮し得な
い問題もある。
いないために余裕を見た放電加工が必要となり、不必要
な放電加工時間を見込まなければならない不具合がある
。しかも、加工途中のトラブル等については考慮し得な
い問題もある。
この発明は、加工プロセスの1つとして、放電加工中ま
たは放電加工を一時止めて 被加工物等を取り外すこと
なく、自動的または半自動的もしくはマニュアル的に加
工面の計測を行ない(オンザマシン計測)、放電加工の
評価もしくは異常の発生検出を行なって、以後の加工条
件および次の計測評価時点を自動的に設定し、その後の
加工に反映されることを目的とするものである。
たは放電加工を一時止めて 被加工物等を取り外すこと
なく、自動的または半自動的もしくはマニュアル的に加
工面の計測を行ない(オンザマシン計測)、放電加工の
評価もしくは異常の発生検出を行なって、以後の加工条
件および次の計測評価時点を自動的に設定し、その後の
加工に反映されることを目的とするものである。
この発明は、第1の加工条件で被加工物を所要時間放電
加工し、その後、その被加工物の放電加工を停止し、被
加工物をその状態のまま維持して加工両粗度を計測し、
その計測結果を目的とする加工両粗度と比較する。そし
て、その比較結果に基づいて以降の加工条件を設定する
ようにした方法及び装置を得るものである。
加工し、その後、その被加工物の放電加工を停止し、被
加工物をその状態のまま維持して加工両粗度を計測し、
その計測結果を目的とする加工両粗度と比較する。そし
て、その比較結果に基づいて以降の加工条件を設定する
ようにした方法及び装置を得るものである。
この発明における方法及び装置は、加工の途中において
加工を一旦停止して、電極を退避させた後、測定装置を
自動的または半自動的もしくはマニュアルにて被加工物
表面に接近させて加工両粗度の測定を行なう。
加工を一旦停止して、電極を退避させた後、測定装置を
自動的または半自動的もしくはマニュアルにて被加工物
表面に接近させて加工両粗度の測定を行なう。
即ち、加工の途中で被加工物を取り外すことなく、被加
工物表面の粗度を測定し、自動的な加工評価に基づいた
加工条件設定を可能とする。
工物表面の粗度を測定し、自動的な加工評価に基づいた
加工条件設定を可能とする。
第1図は、この発明によって実施された被加工物表面粗
度のオンザマシン計測結果例を示すものである。
度のオンザマシン計測結果例を示すものである。
この図において、横軸は加工時間で、縦軸は面粗度であ
り、中加工から仕上加工に到る3度の加工条件変更によ
る加工両粗度の時間的維持を表わしている。この図から
、加工条件の切換時に、面粗度が指数関数的に変化して
いることが分かる。
り、中加工から仕上加工に到る3度の加工条件変更によ
る加工両粗度の時間的維持を表わしている。この図から
、加工条件の切換時に、面粗度が指数関数的に変化して
いることが分かる。
即ち、図から明らかなように、加工条件切換後、かなり
速い時間で面粗度はその切換後の加工条件に適合した、
より細かい面粗度に収束しており、収束後の加工の続行
は時間的な無駄であることは明らかである。
速い時間で面粗度はその切換後の加工条件に適合した、
より細かい面粗度に収束しており、収束後の加工の続行
は時間的な無駄であることは明らかである。
従って、このようなオンザマシン計測により、上記無駄
を省き、個々の加工例に対する最適な加工条件の設定を
自動化することが可能となる。
を省き、個々の加工例に対する最適な加工条件の設定を
自動化することが可能となる。
なお、図中、○印はパルスピーク値41:A)テ(7)
第1ステージ、X印は同3〔A〕での第2ステージ、Δ
印は同2〔A〕での第3ステージ、O印は同一1(A)
での第4ステージを表わしている。
第1ステージ、X印は同3〔A〕での第2ステージ、Δ
印は同2〔A〕での第3ステージ、O印は同一1(A)
での第4ステージを表わしている。
第2図は、この発明方法を実施するこの発明装置の一実
施例を示す構成図である。
施例を示す構成図である。
図において、(1)は加工テーブル、(2)はこの加工
テーブル(1)上に載置される被加工物、(3)は放電
加工機のコラム、(4)はコラム(3)に装着され、そ
の軸方向に摺動可能に構成される主軸、(5)は主軸(
4)の先端部に装着され、被加工物(2)と対向する電
極、(6)はこの発明の特徴とする計測装置で、この計
測装置(6)はコラム(3)と一体的に装着されている
。(7)は主軸(4)の延長方向(図中Aで表示)に進
退可能に延びる計測装置(6)の支柱部分、(8)は支
柱部分(6)に対し、主軸(4)の延長方向と直角方向
(図中Bで表示)に進退する計測装置(6)の進退部分
、(9)は進退部分(8)に対し、主軸(4)の延長方
向と直角方向(図中Cで表示)に進退する計測装置(6
)の面粗度センサ部分で、このセンサ部分(9)には被
加工物(2)と当接し得るスタイラス(1ωが装備され
ている0なお、進退部分(8)は図中りで示すように、
計測装置(6)の支柱部分(7)に対し旋回可能に構成
されており、上記各部分の進退動作あるいは旋回動作は
図示しないモータ等の駆動源により、これを司どるNC
装置等指令装置の指令によって自動的に操作される0 第3図は、前述のオンザマシン計測に基づく一連の加工
制御工程のフローチャートを示す。
テーブル(1)上に載置される被加工物、(3)は放電
加工機のコラム、(4)はコラム(3)に装着され、そ
の軸方向に摺動可能に構成される主軸、(5)は主軸(
4)の先端部に装着され、被加工物(2)と対向する電
極、(6)はこの発明の特徴とする計測装置で、この計
測装置(6)はコラム(3)と一体的に装着されている
。(7)は主軸(4)の延長方向(図中Aで表示)に進
退可能に延びる計測装置(6)の支柱部分、(8)は支
柱部分(6)に対し、主軸(4)の延長方向と直角方向
(図中Bで表示)に進退する計測装置(6)の進退部分
、(9)は進退部分(8)に対し、主軸(4)の延長方
向と直角方向(図中Cで表示)に進退する計測装置(6
)の面粗度センサ部分で、このセンサ部分(9)には被
加工物(2)と当接し得るスタイラス(1ωが装備され
ている0なお、進退部分(8)は図中りで示すように、
計測装置(6)の支柱部分(7)に対し旋回可能に構成
されており、上記各部分の進退動作あるいは旋回動作は
図示しないモータ等の駆動源により、これを司どるNC
装置等指令装置の指令によって自動的に操作される0 第3図は、前述のオンザマシン計測に基づく一連の加工
制御工程のフローチャートを示す。
図中加工条件設定段階においては、加工データファイル
の参照および面粗度評価に基づくデータファイル自体の
変更、追加等の学習機能をも含んでいる。また次回の面
粗度計測時点をも決定する。面粗度計測における面粗度
センサは、第2図に示す実施例では差動トランス式を用
いており、スタイラス(1))の゛被加工物(2)表面
上の走引には、NC指令によるテーブル移動をもって行
なう。
の参照および面粗度評価に基づくデータファイル自体の
変更、追加等の学習機能をも含んでいる。また次回の面
粗度計測時点をも決定する。面粗度計測における面粗度
センサは、第2図に示す実施例では差動トランス式を用
いており、スタイラス(1))の゛被加工物(2)表面
上の走引には、NC指令によるテーブル移動をもって行
なう。
面粗度評価においては、面粗度最大値(Rmax)、自
乗平均、うねり、スペクトル等が対象となり、これらは
コンピュータによって自動的に算出される。
乗平均、うねり、スペクトル等が対象となり、これらは
コンピュータによって自動的に算出される。
また、この際にはアーク放電等の異常加工の自動認識も
行なわれ、次段における加工条件設定に反映される。
行なわれ、次段における加工条件設定に反映される。
面粗度センサの他の例として、光学式センサがあり、こ
の原理を第4図に示す0光学式センサは触針式センサに
比べてスタイラスの走引の必要がなく、面粗度の高速測
定が可能である。図において、被加工物(2)の表面で
反射回折された変調レーザ光源(亘からのレーザ光は、
ビームスプリッタ(12)、フーリエ変換レンズ(13
)を通って光センサ(1つ上に結像される。この回折像
は特に放電加工面に対する場合には第5図に示すように
等方的なガ ス型強度分布を形成している。この強度分
布の半値幅は加工物の表面粗さRmaxに比例している
ことが一般に知られている。従って半値幅を計測するこ
とにより表面粗さを推定することができる。
の原理を第4図に示す0光学式センサは触針式センサに
比べてスタイラスの走引の必要がなく、面粗度の高速測
定が可能である。図において、被加工物(2)の表面で
反射回折された変調レーザ光源(亘からのレーザ光は、
ビームスプリッタ(12)、フーリエ変換レンズ(13
)を通って光センサ(1つ上に結像される。この回折像
は特に放電加工面に対する場合には第5図に示すように
等方的なガ ス型強度分布を形成している。この強度分
布の半値幅は加工物の表面粗さRmaxに比例している
ことが一般に知られている。従って半値幅を計測するこ
とにより表面粗さを推定することができる。
実用的な光センサは、CCD(チャージカップルドデバ
イス)であり、20μm程度の分解能で光量分布を測定
することが可能である。またこのような光学式センサに
はオンザマシン面粗度計測の場合には、暗室内とは異な
り、変動する外来光の影響を除去する必要がある。この
ためにレーザ光源装置に強力変調が施されている、変調
方式は、レーザ光源としてヘリウムネオンガスレーザを
用いた場合には回転式チョッパによる光の周期的な遮断
方式が採られ、半導体レーザの場合は、光源への印加電
圧の周期変動によって達せられる。
イス)であり、20μm程度の分解能で光量分布を測定
することが可能である。またこのような光学式センサに
はオンザマシン面粗度計測の場合には、暗室内とは異な
り、変動する外来光の影響を除去する必要がある。この
ためにレーザ光源装置に強力変調が施されている、変調
方式は、レーザ光源としてヘリウムネオンガスレーザを
用いた場合には回転式チョッパによる光の周期的な遮断
方式が採られ、半導体レーザの場合は、光源への印加電
圧の周期変動によって達せられる。
いずれにしても光センサ(14殖1らの出力電圧のうち
上記周期変動のみを取り出す(復調)ことにより、オン
ザマシン計測特有の外来光の影響は除去され、面粗度計
測が可能となる。
上記周期変動のみを取り出す(復調)ことにより、オン
ザマシン計測特有の外来光の影響は除去され、面粗度計
測が可能となる。
以上のようにこの発明によれば、放電加ニジステムの中
に粗度計測装置を組み込み、オンザマシン計測を構成し
たので、計測結果を自動的に放電加工条件の設定に反映
させることが可能となる。
に粗度計測装置を組み込み、オンザマシン計測を構成し
たので、計測結果を自動的に放電加工条件の設定に反映
させることが可能となる。
このことにより、放電加工において高い水準の加工の自
動化と高速化が得られる効果がある。
動化と高速化が得られる効果がある。
第1図はこの発明によって実施された被加工物表面精度
の計測結果例を示す図、第2図はこの発は面粗度センサ
の他の実施例を示す図、第5図はガウス型強度分布を示
す図である0 図中(1)は加工テーブル、(2)は被加工物、(3)
はコラム、(4)は主軸、(5)は電極、(6)は計測
装置、(10はスタイラス、(ロ)は変調レーザ光源、
(1)はビームスプリッタ、lはフーリエ変換レンズ、
α4は光センサである。
の計測結果例を示す図、第2図はこの発は面粗度センサ
の他の実施例を示す図、第5図はガウス型強度分布を示
す図である0 図中(1)は加工テーブル、(2)は被加工物、(3)
はコラム、(4)は主軸、(5)は電極、(6)は計測
装置、(10はスタイラス、(ロ)は変調レーザ光源、
(1)はビームスプリッタ、lはフーリエ変換レンズ、
α4は光センサである。
Claims (3)
- (1)被加工物を次の工程で放電加工することを特徴と
する放電加工方法。 (a)第1の放電加工条件で被加工物を所要時間放電加
工する工程。 (b)前記第1の工程後に、前記被加工物の放電加工を
停止し、前記被加工物をその状態のまま維持して加工面
粗度を計測する工程。 (c)前記第2の工程での計測結果を、目的とする加工
両粗度と比較する工程。 (d)前記第3の工程の結果が、前記第1の放電加工条
件での加工面粗度と一致した時は、前記第1の放電加工
条件のまま加工を続行し、一致しない時は前記第1の放
電加工条件を第2の放電加工条件に変更して目的とする
加工面粗度を得る工程。 - (2)被加工物を放電加工するための装置と、前記装置
に一体的に装着され、前記被加工物に対して進退自在の
放電加工面測定装置と、前記測定装置の測定結果に基づ
いて複数個の放電加工条件が記憶されている記憶装置か
ら目的とする放電加工条件を選択設定する装置を備えた
放電加工装置。 - (3)放電加工面測定装置の測定結果が、記憶装置に記
憶されていない放電加工条件である場合には、前記記憶
装置に記憶される様構成される特許請求の範囲第2項記
載の放電加工装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60214002A JPS6274527A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 放電加工方法及びその装置 |
US07/513,750 US5091620A (en) | 1985-09-27 | 1990-04-23 | Automatic electric discharge machining method and apparatus with periodic sensing of surface roughness of the workpiece |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60214002A JPS6274527A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 放電加工方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6274527A true JPS6274527A (ja) | 1987-04-06 |
Family
ID=16648633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60214002A Pending JPS6274527A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 放電加工方法及びその装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5091620A (ja) |
JP (1) | JPS6274527A (ja) |
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-
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- 1985-09-27 JP JP60214002A patent/JPS6274527A/ja active Pending
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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