WO1986006995A1 - Device for confirming formation of holes in discharge machining apparatus - Google Patents
Device for confirming formation of holes in discharge machining apparatus Download PDFInfo
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- 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
- B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
- B23H1/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
Definitions
- the present invention relates to a discharge processing device.
- a drilling confirmation device comprises an average processing current detecting means for detecting an average processing current between a work and an electrode, and a processing method for detecting a processing speed.
- Speed detecting means calculating means for dividing the detected average processing current by the detected processing speed, and outputting the result of the division, and a perforation for detecting a decrease in the value of the output signal of the calculating means And detection means.
- the processing is performed by dividing the average processing current between the work and the electrode by the detection processing speed, that is, the relative processing speed between the work and the electrode.
- An area equivalent signal is obtained, and when the value of the processing area equivalent signal decreases, the end of the hole processing is detected, so that the end of the through hole processing is accurately determined. Also, automatic detection can be easily performed.
- FIG. 2 is a block diagram showing a main part of the hole confirming device according to one embodiment of the present invention
- FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the processing of a through hole by discharge processing
- FIG. 3 are graphs exemplifying changes in the processing depth, the average processing current, the processing speed, the processing area equivalent signal, and the delay signal in the embodiment.
- FIG. 1 shows a hole confirming device in a discharge processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
- a DC power supply 3 a current limiting resistor 5, and a control circuit (Not shown)
- a load is applied between the gap 1 and the drilling electrode 2 through a transistor 4 as a switching element to be controlled.
- the principle of operation of the present invention will be briefly described. At the end of drilling, we notice that the discharge processing area S suddenly decreases from the value during processing to zero, and detects the end of drilling by using the rapid decrease in the processing area S.
- This voltage V 1 represents a pulse-like machining current I ⁇ flowing between the work ⁇ and the electrode 2.
- a smoothing differential amplifier 17 for smoothing the electric current ⁇ V ⁇ is connected to a stage subsequent to the resistors 11 to 14, and the average processing which is the average value of the processing current I ⁇ is connected.
- the voltage V 2 representing the current lw (FIG. 3) is output to the division circuit 18.
- the resistors ⁇ 1 to 414 and the smoothing differential amplifier 17 constitute an average processing current detecting means.
- a frequency-to-voltage converter (hereinafter referred to as an f-1V converter) as acceleration speed detecting means is provided. ) 19 is interposed, and the f-V converter 19 supplies a command pulse P having a frequency corresponding to the processing speed F (FIG. 3) to a voltage V representing the processing speed F.
- the comparator 20 compares the magnitude of the processing area equivalent signal V 4 with the magnitude of the delay signal V ′ 4, and when the delay signal V ′ 4 exceeds the signal V 4,
- the hole processing end signal V 5 is output to the NC device 6, and forms a hole detection means in cooperation with the delay circuit 21.
- FIGS. 2 in Fig. 2 represents the length of the hole (thickness of the work 1).
- the vertical axis represents the length H of this hole
- the horizontal axis represents The average processing current I w, the processing speed F, and the processing area equivalent signal V 4 are shown.
- the NC controller 6 drives the servomotor M via the servo circuit 7 to move the work 1 and the electrode 2 relatively to perform drilling.
- the average processing current Iw and the processing speed (feeding speed of the electrode 2) F change as shown in FIG. 3 for the processing depth h, for example.
- the voltage V 2 representing the average processing current I w which varies as shown in the figure, is constantly detected by the smoothing differential amplifier ⁇ 7 via the resistor 5 and the resistors 1 ⁇ to 14. Be done.
- a command pulse ⁇ having a frequency corresponding to the processing speed F supplied from the NC device 6 to the servo circuit 7 is also supplied to the f-to-V converter 19, and the converter 19 supplies the command pulse ⁇ . It is converted to the voltage V 3, and the processing speed F is constantly detected.
- the processing area equivalent signal V 4 output from the hole changes in accordance with the processing depth h as shown in FIG. Gradual increase of average processing current IW and processing speed with progress of processing
- the value gradually increases from the value at the start of machining with the gradual decrease of F, and immediately after the completion of drilling, sharply decreases with the rapid decrease in the average machining current Iw and the rapid increase in the machining speed F. .
- the change of the machining area equivalent signal V 4 is constantly monitored by the comparator 20. That is, in the comparator 20, the current value of the processing area invitation signal V4 from the divider circuit 18 and the signal value V4 in the past for a predetermined time from the present time are compared with the current value of the processing area invitation signal V4. The magnitude relationship between the delay signal V'4 from the corresponding delay circuit 21 and the current value of the delay signal V'4 is compared, and the increase or decrease of the processing area equivalent signal V4 is determined.
- the comparator 2 Since the drilling area equivalent signal V 4 gradually increases from the start of drilling to just before the end of drilling, and always exceeds the delay signal value V ′ 4, the comparator 2 Although the output of 0 is low level, when drilling is completed and the delay signal value V'4 exceeds the processing area equivalent signal value V4, the output becomes higher from the comparator 20.
- a level drilling end signal V5 is output to the NC unit 6, and the NC unit 6 stops supplying the command pulse P- in response to this signal V5, and is not shown. Deactivate the control circuit to stop the discharge.
- the comparator 20 compares the added value of the surface area equivalent signal value V 4 with its delayed signal value V ′ 4.
- the processing area equivalent signal value V 4 alone is level-shifted by a predetermined value in the positive direction, and this level-shifted signal and the non-level-shifted delayed signal ⁇ value You may compare with V'4. According to this modification, the processing area phase Even if this signal V 4 fluctuates during machining, drilling
- the output (detection average processing current Iw) is converted to AZ
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Description
明 細 書
放電加 工装置に お ける孔明 き確認装置
技 術 分 野
本発明 は放電加 工装置に 関 す る 。
背 景 技 術
放電加 工装置 に おい て 、 孔明 け を行 う 場合 、 孔が 貫通 し た か否か自 動 的 に 検出する こ と ができ な く 、 オ ペ レ ー タ の勘 ゃ 目 視 に よ っ て 孔が貫通 し た こ と を検出 し て い た 。
発 明 の 開 示
本発明の 目 的 は 、 貫通孔の加 工終了 時を自 動的 に 正確 かつ 簡易 に検出でき る よ う に し た 放電加 工装置 に お け る 孔明 き確認装置を提供す る こ と に あ る 。
上記 目 的を達成す た め 、 本発明の孔明き確認装置 は 、 ワ ー ク と 電極間 の 平均加 工電流を検出 す る平均加 工電流 検出手段 と 、 加 工速度を検出す る加 工速度検出手段 と 、 前記検出 平均加 工電流を前記検出加 工速度で 除算 し て そ の 除算結果を出力 する演算手段 と 、 該演算手段の 出 力 信 号の値の減少を検出 す る 孔明 き検出手段 と を備 え て い る 。
上述の よ う に 、 本発明 に よ れば、 ワ ー ク と 電極間 の平 均加 工電流を検出加 工速度 す なわ ち ワ ー ク と 電極 と の相 対送 り 速度で 除算 し て 加工面積相 当信号を得 、 さ ら に 、 該加 工面積相 当信号の値が減少 し た と き孔加 工終了 を検 出する よ う に し た ので 、 貫通孔の加 工終了 時を正確かつ 簡易 に 自 動検出 で き る 。
図面の簡単な説明
I G . は 、 本発明の一実施例 に よ る孔明き確認装 置の要部を示すプ ロ ッ ク 図 、 F I G . 2 は 、 放電加 工 に よ る貫通孔の加 工を示す部分 断面図 、 及び、 F I G . 3 は 、 周実施例 に お け る平均加 工電流 , 加 工速度, 加 工 面 積相当信号及び遅延信号の加 工 深 さ に 対 する変化を例示 す る グラ フ であ る
発明を実施するた め の最良の形態
F I G . は本発明の一実施例 に よ る放電加 工装置に お け る孔明 き確認装置を示 し 、 本実施例で は 、 直流電源 3 よ り 、 電流制 限抵抗 5 と 、 制御回路 ( 図示せず ) に よ ¾ 才 ン , 才 フ 制御さ れる ス イ ツ チング素子 と し て の 卜 ラ ン.ジ ス タ 4 と を 介 し て ヮ一ク 1 と 孔明 け用電極 2 間 に加 ェ電圧を 印加 し て放電孔明け加 ェ を行 う 例を示 し て いる 本発明装置の 要部構成の説明 に 先立ち 、 本発明 の作動 原理を端的に 述 ベ れぱ 、 本発明 は 、 放電孔加ェ終了 時 に 放電加 工面積 S が加 工中 の値か ら 急減 し て 零 に 至る こ と に着 目 し 、 加工面積 S の急減をち っ て孔加工終了を検出 する ょ ラ に し たもの で 、 詳 し く は 、 加工面積 S , 加 ェ速 度 F 及び加 ェ電流 I T の従来公知 の関係式 S = K ♦ I T / F ( こ こ で K は定数 ) を利用 し て加 ェ時の加 工 面積 S の変化を監視 し 、 孔加 ェ終了を検知する よ う に し て いる そ こ で 、 F I G . 1 を参照 し て本発明装置の 要部を説 明 す る と 、 上記電流制限抵抗 5 の両端に は抵抗 1 及ぴ 抵抗 1 3 の一端がそ れぞれ接続さ れ 、 両抵抗 " I 1 , 1 3
に は抵抗 1 2 , 1 4がそ れぞれ直列接続さ れ 、 こ れ ら 抵 1 1 〜 1 4 に よ り 電流制 限抵抗 5 に 流れる電流 に 対応 す る結線部 1 5 , 1 6間の電圧 V 1 を検出 する よ う に し て い る 。 こ の電圧 V 1 は ワ ー ク Ί と 電極 2間 に 流れるパ ル ス状の加工電流 I τ を表わ す 。 そ し て 、 こ れ ら 抵抗 1 1 〜 1 4の後段 に は電) Έ V Ί を平滑 す る 平滑差動 増幅器 1 7 が接続 さ れ 、 加 工 電流 I τ の平均値で あ る平均加工 電流 l w ( F I G . 3 ) を 表わ す電圧 V 2を除算回路 1 8へ出 力 す る よ う に な っ て い る 。 上記抵抗 Ί 1 〜 1 4及 ぴ平滑 差動増幅器 1 7 は 平均加 工電流検出手段を構成 し て い る 。
一方 、 N C装置 6 と サ ー ボ回路 7 と の結線部 と 除算回 路 1 8間 に は加 ェ速度検出手段 と し て の 阇波数 一 電圧変 換器 ( 以 f 一 V 変換器 と い う ) 1 9が介設 さ れ 、 こ の f— V 変換器 1 9 に て 加 工速度 F ( F I G . 3 ) に応 じ た 周波数の指令パル ス Pを加 工 速度 Fを表わ す電圧 V 3 に 変換 す る よ う に し て い る a そ 'し て 、 加 工面積演算手段 と し て の 除算回路 Ί 8 は 、 平 滑 差動増幅器 Ί 7か ら の 出 力 電圧値 ( 平均加 工電流 ) V 2を f 一 V 変換器 1 9か ら の 出 力電 II ( 加 工速度 ) V 3で 除算 し て 加 工面積信号 V 4 を得 る も の で 、 該信 号 V 4 は コ ンパ レ ー タ 2 0の 一 方の 入 力端子及び除算回路 1 8 と コ ン パ レ ー タ 2 0間 に 介在 す る遅延回 路 2 1 に 夫々供給 さ れ 、 さ ら に 、 遅延回 路 2 1 に供給 さ れた も の は 、 所定 時間 だけ遅延さ れて 遅 延信 号 V ' 4 と し て コ ン パ レ ー タ 2 0の他方の入力 端 子
に 供給さ れる よ う に な っ て い る 。 そ し て 、 コ ンパ レ ー タ 2 0 は、 加 工面積相当信号 V 4 と遅延信号 V ' 4 と の大 小を比較 し 、 遅延信号 V ' 4 が信号 V 4 を上回 っ た と き N C 装置 6 に 孔加工終了信号 V 5 を出力 する よ う に さ れ 、 遅延回路 2 1 と 協勤 し て孔明き検出手段を な し て いる 。
次に 、 本実施例の 動作 に つ いて 、 F 〖 G S . 2 , 3 を 参照 し なが ら 説明する 。 な お 、 F I G . 2 中 H は孔の長 さ ( ワ ー ク 1 の厚み ) を表わ し 、 F I G . 3 に おい て 、 縦軸 に こ の孔の長 さ H を と り 、 横軸 に 平均加 工電流 I w , 加工速度 F , 加 工 面積相当信号 V 4 を示 し てい る 。 N C 制御装置 6 はサー ボ回路 7 を介 し て サ一 ボ モ ー タ M を駆 動 し 、 ワ ー ク 1 と 電極 2 を相対的に移動 さ せ て 孔加工を 行う が 、 こ の孔加 工 中 、.平均加 工 電流 I w 及 'び加工速度 ( 電極 2 の送 り 速度 ) F は 、 加 工深さ h に対 し例 え ば F I G . 3 に 示す よ う にそ れぞれ変化する 。 そ し て 、 図示 の よ う に 変化 す る平均加 工電流 I w を表わ す電圧 V 2 が 、 抵抗 5 及び抵抗 1 Ί 〜 1 4 を介 し て平滑差動増幅器 Ί 7 に て常時検出 さ れる 。 一方、 N C 装置 6 か ら サー ポ 回路 7 に供給さ れる加 工速度 F に応 じ た 周波数の指令 パルス Ρ が f 一 V 変換器 1 9 に も供給さ れ 、 該変換 器 1 9 に よ り 電圧 V 3 に 変換さ れ、 加 工速度 F が常時検出さ れる 。 そ し て 、 除算回路 1 8 に て加 工 面積 S に 比例 す る 両電圧 の比 V 2 ノ V 3 ( = V 4 ) が時々 刻 々 演算さ れ、 こ の結 果、 除算回路 1 8 か ら 出力 さ れる加 工面積相当信号 V 4 は、 加 工深さ h に対 し て F I G . 3 の よ う に 変化 し 、 孔
加 工 の進行に伴う 平均加 工電流 I W の 漸増及び加 工速度
F の漸減変化 に つ れて加 工 開始時の値か ら 漸増 し 、 さ ら に 孔加 工 完了直後に は平均加 工電流 I w の急減及び加ェ 速度 F の急増に伴 っ て 急減す る 。
こ う し た加工面積相 当信号 V 4 の変化 は 、 コ ンパ レ ー タ 2 0 に て常時監視 さ れる 。 す なわ ち 、 コ ンパ レ ー タ 2 0 に お い て,、 除算回路 1 8 か ら の加 工面積 招当信号 V 4 の現在値 と 、 現時点 よ り 所定 時間 だけ過去の信号値 V 4 に 対応す る遅延回 路 2 1 か ら の遅延信号 V ' 4 の現在値 と の大小関係が 比較 さ れ 、 加 工面積相当信号 V 4 の増減 が判別 さ れる 。 孔加 工開始時か ら 孔加工終了直前 ま で は 加 工面積相 当信号 V 4 が漸増変化 し 、 遅延信号値 V ' 4 を常 に 上回 っ て い る ので 、 コ ンパ レ ー タ 2 0 の 出力 は低 レ ベ ル で あ る が 、 孔加 工 が 完了 し遅延信号値 V ' 4 が加 工 面積相 当信号値 V 4 を上回 る と コ ンパ レ ー タ 2 0 か ら 高 レ ベルの 孔加 工終了信 号 V 5 が N C 装置 6 に 出 力 さ れ 、 N C装置 6 は こ の信号 V 5 に 応 じ て 指令パ ルス P-の 供給 を停止 する と 共 に 図示 し な い制御 回路を非作動化 し て放 電を 停 止さ せる 。
上記実施例で は 、 コ ンパ レ ー タ 2 0 に おい て 、 加ェ面 積相 当信号値 V 4 をそ の遅延信号値 V ' 4 と を比較す る よ う に し た が 、 遅延を行わな い加 工面積相当信号値 V 4 の みを 所定値 だけ 正 方向 に レ ベル シ フ 卜 し 、 こ の レ べル シ フ 卜 し た信号 と レ ベルシ フ 卜 し な い遅延信 ^値 V ' 4 と を比 較 し て も よ い 。 こ の変形例 に よ れば 、 加 工面積相
当信号 V 4 が加 工 中増減変動 す る よ う な場合でも孔加 工
完了時の加工面積相当信号 V 4 の急減の み に応動 し て加
ェ終了が検知 さ れる こ と に なる 。 V ま た 、 上記実施例を変形 し て 、 平均差動増幅器 1 7 の
出力 ( 検出平均加 工電流 I w ) を A Z D変換後 、 N C制
御装置 6 に入力 し て N C制御装置 に 内蔵のマ イ ク ロ コ ン
ピ ュ ー タ に て 入力 さ れた平均加 工電流値 と N C制御装置
6か ら 出 力 さ れる送 り 速度に 基づき 、 ソ フ 卜 ゥ I ァ処理
に よ つ て加 工面積相当信号及び孔加 工終了信号を得る よ
う に し て -も よ い 。
Claims
請 求 の 範 囲
. 放電加工装置に お い て 、 ヮ ー ク と 電極間の 平均加 工 電流を検出 す る平均加 1 ^ ¾検出手段 と 、 加ェ速度を 検出 す る加 ェ速度検出手段 と 、 前記検出平均加 1 を前記検出加 工速度で除算 し て そ の除算結果を出力 す る 演算手段 と 、 該演算手段の 出力 の 滅少を検出 し 孔明 き完了 を検出 す る孔明 き検出手段 と を有す る こ と を特 徴 と す る放電加 ェ装置 に お け る孔明き確認装置
. 上 記孔明 き検出 手段は上記演算手段の 出力 信号 と 、 上記演算 手段の出 力 信号を遅延回路で遅延さ せ た 巧 と を比較手段で 比較 して 上記演算手段の出力信号 の減 † を検出 す る 請求の範囲第 1 項記載の放電加 工装置に おけ る孔明 き確認装置
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