JPS63185524A

JPS63185524A - 放電加工装置

Info

Publication number: JPS63185524A
Application number: JP1806887A
Authority: JP
Inventors: Takuji Magara; 卓司真柄
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-01-28
Filing date: 1987-01-28
Publication date: 1988-08-01
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPH0659570B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】［Ｍ梁状の利用分野］この発明は、工具電極と被加工物とで形成される加工隙
間に休止時間を置きながらパルス状加工電圧を印加して
加工を行う際、加工状態の異常が検出された場合に休止
時間を変更することにより加工状態の異常を回避する放
電加工装置に関するものである。

［従来の技術］第３図は従来の放電加工装置を示す概略図であり１図に
おいて（１）は電極、（２）は被加工物（３）はＸクロ
ステーブル、（４）はＹクロステーブル、（５）は電極
（１）と被加工物（２）で形成される加工隙間にパルス
状電流を供給する加工電源、（６）は電極（１）の上下
方向駆動を行うアクチュエータ、（７）はＸクロステー
ブルの駆動を行うアクチュエータ、（８）はＹクロステ
ーブルの駆動を行うアクチュエータ、（９）は上記アク
チュエータ（６）、（７）、（８）に電流を供給するサ
ーボアンプ、（１０）は加工隙間の電圧を検出する極間
電圧検出回路、（１１）は電圧を印加してから放電が発
生するまでの経過時間（以下、無負荷時間Ｔｄ　　）に
相当するパルス信号を発生する。Ｔｄ　　パルス発生器
、（１２）はＴｄパルスのパルス幅を計測するＴｄ　　
計測器、（１３）はＴｄ　　計測器（１２）の計測結果
から各放電パルスを部数電（Ｄｉ）、正常数１ｉ　（Ｄ
２）　、オーブン（Ｄ３）の３種に分類した出力信号を
発生する放電波形分類器、（１４）、（１５）、（１６
）は放電波形分類器（１３）にて出力された信号を３種
のグループごとにカウントするカウンタ、（１７）は部
数電（Ｄｌ）のカウント数から加工状態が正常か異常か
を判別する加工状態判別器、（１８）は（１３）　、　
（１４）　、　（１５）のカウント数から電極送り制御
を行う電極送り制御装置、（１９）は加工状態判別器（
１７）の結果から休止時間などの制御を行う、電気条件
制御装置である。

次に動作について説明する。加工電源（５）は電極（１
）と被加工物（２）で形成される加工隙間にパルス電圧
を供給し、加工隙間に放電を発生させつつ、電極（１）
および被加工物（２）の相対位置を変化させて加工を行
うものである。電極（１）の上下動はアクチュエータ（
６）、被加工物（２）の移動はＸ、Ｙクロステーブル（
３）。

（４）を駆動するアクチュエータ（７）、（８）によっ
て行われる。加工中の加工隙間の電圧は極間電圧検出回
路（１０）により検出され、Ｔｄ　　パルス発生器（１
１）は電圧を印加してから放電が発生するまでの無負荷
時間Ｔｄ　　に相当するパルス（ｆｆ号を発生する。第
４図は極間波形とＴｄ　　パルス信号を模式的に示した
ものである。Ｔｄ　　計測器（１２）はＴｄ　　パルス
信号のパルス幅すなわち放電波形側々の無負荷時間Ｔｄ
　　を計測し、その結果から放電波形分類器（１３）は
各放電パルス個々のを部数電（Ｄｉ）、正常放電（Ｄ２
）、オーブン（Ｄ３）の３種に分類した出力信号を発生
する。ここで。

（ｉ）Ｄｉ　：　Ｏ＜Ｔｄ　　＜Ｔｌ・・・短絡が発生
したかあるいは加工隙１１■の絶縁耐力が回復していな
い場合。

（ｉｉ）Ｄ２　：　ＴＩ＜Ｔｄ　　＜Ｔ２・・・適当な
時間の無負荷電圧が存在し加工への寄与度が最も大きい
場合。

（１■）Ｄ３　：　Ｔ２＜Ｔｄ　　＜Ｔ３・・・無負荷
電圧印加時間が比較的長い場合。

である。

加工隙間における電圧波形としてはある程度より長くな
い時間を持った無負荷電圧が存在するような放電の発生
形体が望ましく、電極送り制御装置（１８）はカウンタ
（１４）、（１５）、（１６）によりカウントされたＤ
ｉ、Ｄ２．Ｄ３の頻度により電極サーボ送りを行う。

以上のような電極送り制御の他に、極・間における加工
スラッジ濃度の上昇に伴って異常加工へ移行するのを防
止するため、加工状態判Ｂす器（１７）はＤｌの頻度に
より加工状態が正常か異常かを判別し、制御表［（１９
）はその結果から休止時間などの切り換え制御を行うこ
とにより異常加工の回避を行う。

［発明が解決しようとする間層点コ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
、異常加工状態の判別は短絡・部数電の頻度のみで行わ
れ、安定加工から異常加工への変遷を適確に判別・予測
して加工条件を制御することができず、電極面積・加工
電気条件などがことなる場合については判別レベルを変
更することが必要であった。また１判別レベルを固定と
した場合、異常加工の回避が最適に行われない、すなわ
ち条件の変更が早過ぎたり遅過ぎたりすることによる加
工効率の低下、あるいは定常アーク放電による被加工物
の損傷が発生するなどの問題があった。

この発明は上記のような問題点をか決するためになされ
たもので、安定加工から異常加工への変遷を適確に予測
・判別して加工条件を制御することにより、異常加工を
回避し、きわめて安定かつ効率の良い加工を行うことの
できる放電加工装置を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］この発明に関わる放電加工装置は、加工ｖＸｒＪＪに印
加するパルス電圧の時間幅をＴｌ、Ｔ２．Ｔ３の３つの
区分時間に区分し、所定時間もしくは所定パルス数中に
おいて第１区分時間Ｔ１で発生する放電パルス数Ｄ１と
第２区分時間Ｔ２で発生する放電パルス数Ｄ２の比Ｄｉ
／Ｄ２の変化率を計算する計算器と、上記Ｄｉ／Ｄ２の
変化率により異常加工を予測・判別する加工異常判別器
を備えるとともに、加工異常判別器の結果から休止時間
を自動制御する制御装置を儲けたものである。

［作用］この発明における放電加工装置は、所定時間もしくは所
定パルス数中の放電のうち、無負荷時間Ｔｄ　　が短絡
・部数電時間区分子１の範囲である放電パルス数Ｄ１と
、正常放電時間区分子２の範囲である放電パルス数Ｄ２
の比Ｄｉ／Ｄ２の変化率を計算して異常加工を判別し、
休止時間を自動的に切り換えることによって異常加工を
回避する。

［発明の実施例］以下、この発明の一実施例を図にもとすいて説明する。

第１図において（１）は電極、（２）は被加工物、（３
）はＸクロステーブル、（４）はＹクロステーブル、（
５）は電極（１）と被加工物（２）で形成される加工隙
間にパルス状電流を供給する加工電源、（６）は電極（
１）の上下方向駆動を行うアクチュエータ、（７）はＸ
クロステーブルの駆シＪを行うアクチュエータ、（８）
はＹクロステーブルの駆動を行うアクチュエータ、（９
）は上記アクチュエータ（６）、（７）、（８）に電流
を供給するサーボアンプ、（１０）は加工隙間の電圧を
検出する極間電圧検出回路。

（１１）は電圧を印加してから放電が発生するまでの経
過時間（以下、ｔａ負荷時間Ｔｄ　　）に相当するパル
ス信号を発生する。Ｔｄ　　パルス発生器。

（１２）はＴｄ　　パルスのパルス幅を計測するＴｄ計
測器、（１３）はＴｄ　　計測器（１２）の計測結果か
ら各放電パルスを部数ｆｆｌ　（Ｄｉ）　、正常放電（
Ｄ２）、オーブン（Ｄ３）の３種に分類した出力信号を
発生する放電波形分類器、（１４）。

（１５）、（１６）は放電波形分類器（１３）にて出力
された信号を３種のグループごとにカウントするカウン
タ、（１８）は（１３）、（１４）、（１５）のカウン
ト数から電極送り制御を行う電極送り制御装置、（２０
）は（１３）、（１４）、（１５）のカウント数からＤ
ｉ／Ｄ２　（部数電パルス数／正常放電パルス数）を計
算する第１の計算器、（２１）は該Ｄｉ／Ｄ２の計算値
を一旦記憶するメモリ、（２２）は第１の計算器（２０
）により計算されたＤｉ／Ｄ２の最新値とメモリ（２１
）に記憶された前回のＤＩ／Ｄ２との比率（変化率）を
計算する第２の計算器、（２７）は該Ｄｉ／Ｄ２の変化
率から加工状態が正常か異常かを判別する加工状態判別
器、（２Ｂ）は該加工状態判別器（２７）の結果から休
止時間を切り換える制御装置である。

次にこの発明の実施例の動作を説明する。

第１図において、従来例同様、Ｔｄ　　計測器（１２）
はＴｄ　　パルス信号のパルス幅すなわち放電波形個々
の無負荷時間Ｔｄ　　を計測し、その結果から放電波形
分類器（１３）は各放電パルス個々のを部数電（Ｄｉ）
、正常放電（Ｄ２）、オーブン（Ｄ３）の３種に分類し
た出力信号を発生し、電極送り制御装置（１８）はカウ
ンタ（１４）。

（１５）、（ｔ６）によりカウントされたｉＪｌ。

Ｄ２．Ｄ３の頻度によりｆ１！極サーボ送りを行うもの
である。

一方、第１の計算器（２０）は（１３）、（１４）、（
１５）のカウント数Ｄｉ、Ｄ２．Ｄ３からＤｉ／Ｄ２　
（部数電パルス数／正常放電パルス数）を計算する。第
２の計算器は該Ｄｉ／Ｄ２とメモリ（２１）に一旦記憶
された前回のＤｉ／Ｄ２との比率（変化率）を計算する
。メモリ（２１）のデータは上記の計算が終了したのち
新たなデータに更新され１次の計算に用いられる。すな
わち、第２の計算器（２２）により。

Ｄｉ／Ｄ２の変化率Ｃ＝（Ｄｉ／Ｄ２）ｎ　／　（Ｄｉ／Ｄ２）ｎ−１がもとめ
られる。

第５図は、加工深さに対するＤｉ／Ｄ２変化率ｉの変化
を電極送り条件が異なるものについて示したものである
が、加工深さが深くなるに従い両者ともＤｉ／Ｄ２変化
率εが急激に上昇していることがわかる。これは、加工
深さが深くなるにつれで極間でのスラッジ排出能力が低
下するためにスラッジ濃度が上昇し、その結果として加
工が不安定となるためである。ｔの変化は非富に大きい
ため、電極送り条件などが異なる場合についても判別レ
ベルは同一に設定できる。また、ｉはＤ１／Ｄ２の微分
値に相当するためより早く加工状態の変化を判別できる
。

加工異常判別器（２７）はぼか所定のレベルを越えたか
どうかにより加工が異常が正常かを判別し、異常の場合
は休止時間を制御する制御装置（２８ンに信号を発し、
休止時間の自動切り換えを行う。

第７９図に本制御のフローを示す。

第６図は固定の場合と、自動制御を行った場合において
、加工時間と加工深さの関係を示したものである。休止
時間固定の場合は休止時間が小さいものほど加工速度は
早いが、単位時間あたりのスラッジ生成量が増大するた
め異常加工（加工不能）となる加工深さが浅くなる。一
方、自動制御を行ったものについては異常加工に陥るこ
とがなく、加工速度も約１５％増加している。

なお、上記実施例においては電極送り制御を、Ｄｉ、Ｄ
２．Ｄ３の頻度により行う例を示したが、第２図に示す
ように極間平均電圧検出器（２３）、Ａ−Ｄ変換器（２
４）などを設けた構成として平均な圧ｒｔｉＪ御による
ｌ！電極送制御としても良い、また、Ｄ１／Ｄ２の変化
率ではなくＤｉ／Ｄ２の差分を利用して制御を行っても
同様の効果を得ることができる。さらにＤ３の頻度が少
ない場合にはＤ３をＤ２に加えた２つの区分時間で処理
を行ってもよい。

［発明の効果コ以上のようにこの発明によれば、短絡・部数電頻度Ｄ１
と正常放電頻度Ｄ２の比Ｄｉ／Ｄ２の変化率または差分
値により異常加工を予測・判別し休止時間を自動的に切
り換えるように構成したため、異常加工が完全に回避で
き、ひいてはきわめて安定かつ効率の良い加工を行い得
る放電加工装置が得られる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における放電加工装置の構
成を示す構成図、第２図はこの発明の他の実施例におけ
る放電加工装置の構成を示す構成図、第３図は従来の放
電加工装置の構成を示す構成図、第４図は極間波形とＴ
ｄ　　パルス信号の模式図、第５図は加工深さに対する
Ｄ　１／Ｄ　２の変化率εの変化を示した図、第６図は
休止時間固定の場合と自動制御を行った場合における加
工時間と加工深さの関係を示した図、第７図はこの発明
の一実施例における制御フロー図である。図において（１）は電極、（２）は被加工物。（３）はＸクロステーブル、（４）はＹクロステーブル
、（５）は加工電源、（６）、（７）。（８）はアクチュエータ、（９）はサーボアンプ、（１
０）は極間電圧検出回路、（１１）はＴｄ　パルス発生
ＪＧ、（１２）はＴｄ　　パルスのパルス幅を計測する
Ｔｄ　　計測器、（１３）は放電波形分類器、（１４）
、（１５）、（１６）はカウンタ、（１８）は電極送り
制御表２２．　　（２０）は第１の計算器、（２１）は
メモリ、（２２）は第２の計算器、（２３）は極間平均
電圧検出器、（２４）はＡ−Ｄ変換器、（２７）は加工
状態判別器、（２８）は制御装置である。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

電極と被加工物を対向させた加工隙間に制御されたパル
ス電圧を印加して該加工隙間に放電を発生させ、繰り返
し加工電流を供給することにより加工を行う放電加工装
置において、上記パルス時間幅を第１区分時間Ｔ１、第
２区分時間Ｔ２、第３区分時間Ｔ３に３区分し、所定時
間もしくは所定パルス数中において第１区分時間Ｔ１で
発生する放電パルス数Ｄ１と第２区分時間Ｔ２で発生す
る放電パルス数Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２を連続的または間欠
的に計算し、該Ｄ１／Ｄ２の変化率または差分値により
休止時間を制御することを特徴とする放電加工装置。