WO2005082565A1 - 放電加工装置 - Google Patents

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WO2005082565A1
WO2005082565A1 PCT/JP2004/002475 JP2004002475W WO2005082565A1 WO 2005082565 A1 WO2005082565 A1 WO 2005082565A1 JP 2004002475 W JP2004002475 W JP 2004002475W WO 2005082565 A1 WO2005082565 A1 WO 2005082565A1
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WO
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machining
amount
processing
workpiece
pulse
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/002475
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshinori Asai
Mitsutoshi Wada
Hidehiko Tanaka
Takashi Yuzawa
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Publication date
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Priority to DE112004000445T priority patent/DE112004000445B4/de
Priority to CNB2004800125374A priority patent/CN100417485C/zh
Priority to US10/546,987 priority patent/US7202438B2/en
Priority to TW093106436A priority patent/TWI244954B/zh
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING 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
    • B23H1/00Electrical 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
    • B23H1/02Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING 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
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/14Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply
    • B23H7/18Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply for maintaining or controlling the desired spacing between electrode and workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING 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
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/14Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply
    • B23H7/20Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply for programme-control, e.g. adaptive

Definitions

  • the present invention relates to an electric discharge machine for processing a workpiece by pulse discharge.
  • machining In pulse electric discharge machining, a machining voltage is applied between the electrode of the electric discharge machine and the workpiece in order to machine the workpiece, and machining of the workpiece is performed using the discharge energy generated at that time. I do. '
  • the three-dimensional electric discharge machining apparatus described in Patent Document 1 has a counting circuit that detects a pulse discharge during machining and accumulates the number of detected discharges, and a machining depth signal according to a machining shape at an XY plane machining position. And a signal conversion circuit for converting the number of pulses into a signal having the number of pulses corresponding to the set energy of the machining power supply. When the number of discharges detected by the counting circuit matches the number of pulses by the signal conversion circuit, the servo feed of the servo head with the fixed pipe electrode is stopped.
  • the electric discharge machining apparatus described in Patent Document 2 detects a discharge state by rectifying at least one AC component or high frequency component of the current Z voltage / impedance of the machining gap and smoothing the rectified component. I have. .
  • Patent Document 1
  • Patent Document 2
  • the amount of removal of the workpiece by one effective discharge pulse differs depending on the machining surface condition of the electrode to which the workpiece is applied, the change in the facing area between the electrode and the workpiece, the state of the discharge pulse, etc. is there. Therefore, if the amount of electric discharge machining is detected on the premise that the amount of electric discharge machining by one effective discharge pulse is constant as in the above-described conventional technique, it is impossible to detect the exact amount of electric discharge machining. As described above, in the above-described conventional technology, since the machining process is controlled with the removal amount of the workpiece by one effective discharge pulse being fixed, an error occurs in the machining amount of the workpiece. There was a title.
  • the present invention has been made in view of the above, and has an object to correct a removal amount of a workpiece set for performing electric discharge machining according to a state of an electrode and the like, and to perform a machining process based on the corrected removal amount. It is an object of the present invention to provide an electric discharge machine for controlling the electric discharge machining. Disclosure of the invention
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electric discharge machine according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing functions of a machining amount calculating unit according to Embodiment 1
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation procedure of the electric discharge machine according to Embodiment 1
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation procedure of the electric discharge machine according to Embodiment 1
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the accumulated machining amount of the electrode and the machining amount per pulse.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the accumulated machining amount of the electrode and the machining amount per pulse when the command machining amount is corrected by the machining amount calculation unit.
  • FIG. 6 shows the second embodiment.
  • FIG. 7 is a functional block diagram showing the function of a machining amount calculation unit according to the embodiment,
  • FIG. 7 is a front view showing an operation procedure of the electric discharge machine according to the second embodiment, and
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a cross section of an electrode and a workpiece during processing.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the facing area between the electrode and the workpiece and the machining amount per pulse, and
  • FIG. 11 is a diagram showing the facing area between the electrode and the workpiece and the pulse.
  • FIG. 12 is a diagram showing a relationship between machining amounts per shot
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration of an electric discharge machine according to Embodiment 3
  • FIG. FIG. 14 is a functional block diagram showing the function of a discharge amount calculating unit.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the operation procedure of the electric discharge machine according to the third embodiment.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the fourth embodiment.
  • FIG. 16 is a functional block diagram showing functions of a machining amount calculating unit according to the present invention.
  • FIG. 16 is a flowchart showing an operation procedure of the electric discharge machine according to the fourth embodiment
  • FIG. Fig. 18 shows the electrical conditions for the roughing and the electrical conditions for the finishing. It is a diagram showing a processing of related roughing in (current).
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electric discharge machine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Electric discharge machine 100 is composed of the processing control unit 110 and the electrode 120 force.
  • the electrode 120 is for subjecting the workpiece 130 to electrical discharge machining, and is made of, for example, tough pitch copper or the like. Pulse discharge is generated in the gap between the electrode 120 and the workpiece 130 by applying a predetermined voltage to the electrode 120 and the workpiece 130 in the processing tank filled with the machining fluid. Then, the workpiece 130 is processed.
  • the workpiece 130 is made of, for example, a nickel alloy or iron (SKH51).
  • the processing control unit 110 controls the electrode 120 based on the total value of the processing amounts by the electrode 120 so far (hereinafter, referred to as the cumulative processing amount S).
  • the machining control unit 110 is a pulse oscillation unit 30, an oscillation control unit (control unit) 40, a discharge pulse detection unit 50, a calorie pulse number calculation unit 60, and a machining amount calculation unit (correction unit) 70. I'm sorry.
  • the pulse oscillating section 30 applies a voltage between the electrode 120 and the work 130 to generate a predetermined pulse discharge between the electrode 120 and the work 130.
  • the oscillation control unit 40 controls the pulse oscillation unit 30 based on the instruction information from the processing pulse number calculation unit 60.
  • the discharge pulse detector 50 detects an effective discharge pulse generated in the gap between the electrode 120 and the workpiece 130.
  • the discharge pulse detector 50 detects the magnitude of the high-frequency component as a voltage level by integrating the high-frequency component of the voltage waveform generated in the machining gap after rectification. Then, it is determined that the discharge pulse when the high frequency component is distributed in the larger integrated output (during stable machining) is an effective discharge pulse.
  • the discharge pulse detecting section 50 sends a pulse detection signal to the machining pulse number calculating section 60.
  • the machining amount calculation unit 70 calculates the machining amount required for machining the workpiece 130 based on the accumulated machining amount S of the machining process by the electrode 120, and calculates the workpiece 1 3 from the calculated machining amount.
  • the number of discharge pulses required for machining 0 is calculated and sent to the machining pulse number calculation unit 60.
  • the machining panelless number calculation unit 60 counts the number of effective discharge pulse detection signals sent from the discharge pulse detection unit 50, and the number of effective discharge pulses reaches the number of discharge pulses sent from the machining amount calculation unit 70. Then, the instruction information for stopping the pulse oscillation unit 3 Information to the oscillation control unit 40.
  • FIG. 2 is a function block diagram showing functions of a machining amount calculation unit according to the first embodiment.
  • the machining amount calculation section 70 includes an information storage section 71, an accumulated machining amount calculation section 72, a correction value calculation section 73, an arithmetic processing section 74, and an input section 75.
  • the input unit 75 inputs a required machining amount for the workpiece 130 as a command machining amount A when performing electrical discharge machining of the workpiece 130.
  • the information storage unit (storage unit) 71 stores the command machining amount A of the workpiece 130 input to the input unit 75.
  • the accumulated machining amount calculation unit 72 calculates the accumulated machining amount S of the electrode 120 based on the command machining amount A sent from the information storage unit 71 after the machining of the workpiece 130 is completed (updated). ) And store.
  • the accumulated machining amount S of the electrode 120 is reset when the electrode 130 is replaced with a new electrode.
  • the correction value calculation unit 73 performs predetermined correction on the command processing amount A stored in the information storage unit 71 based on the cumulative processing amount S sent from the cumulative processing amount calculation unit 72! ⁇
  • the correction processing amount B1 is transmitted to the arithmetic processing unit 74.
  • the arithmetic processing unit 74 converts the corrected machining amount B1 sent from the correction value calculating unit 73 into a number N1 of effective discharge pulses (hereinafter referred to as a command effective discharge pulse) required for machining.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an operation procedure of the electric discharge machine according to the first embodiment.
  • the user of the electric discharge machine 100 inputs a machining amount required to machine the workpiece 130 into the input section 75 as a command machining amount A (step S100).
  • the command processing amount A input to the input unit 75 is sent to the correction value calculation unit 73.
  • the accumulated machining amount S stored in advance in the accumulated machining amount calculation section 72 is sent to the correction value calculation section 73.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the accumulated machining amount of the electrode and the machining amount per pulse.
  • the vertical axis represents the machining amount (calculated value) when the machining amount per effective discharge pulse (hereinafter referred to as machining amount per pulse) is calculated assuming that it is constant. It shows the error with the machining amount (actual measurement value).
  • the calculated value here is that electrode 120
  • the horizontal axis shows the accumulated machining amount S.
  • the cumulative processing amount S means the total processing weight of the processing of the workpiece 13 ° by the electrode 120.
  • the error value from the calculated value is about 110, indicating that the actual processing amount is reduced by 10% from the expected processing amount (calculated value). Represents.
  • the command processing amount A is corrected based on the cumulative processing amount S of the processing performed by the electrode 120, and the processing is controlled based on the corrected processing amount B1.
  • the correction value calculation unit 73 corrects the command machining amount A based on the accumulated machining amount S.
  • the command machining amount A is corrected based on the experimental results shown in FIG. 4 so that the workpiece 130 is actually machined by the command addition amount A regardless of the accumulated machining amount S.
  • the corrected machining amount B1 is calculated here based on equation (1).
  • the corrected machining amount B1 is calculated based on equation (2).
  • the corrected calorie amount B 1 is calculated based on the equation (3).
  • Equation (1) A ⁇ ⁇ ⁇ (3)
  • the value of 0.75 is used in equation (1) because the error rate between the commanded machining amount and the calculated value when the accumulated machining amount is 0 mg is about 25% on average.
  • the straight line of 0.95 is used in equation (2).
  • the correction of the commanded machining amount is not performed.
  • the correction value calculation unit .73 confirms whether or not the accumulated machining amount S satisfies the condition of S ⁇ 500 mg (step S110). If the accumulated machining amount S satisfies the condition of S minus 500 mg, a corrected machining amount B1 is calculated based on equation (1) (step S120).
  • step S130 If S ⁇ 500 mg, it is checked whether or not the accumulated machining amount S satisfies the condition of 500 mg ⁇ S ⁇ 1000 mg (step S130). Then, when the condition of the cumulative added amount S force of 50 Omg ⁇ S ⁇ 100 Omg is satisfied, the corrected machining amount B1 is calculated based on the equation (2) (step S140).
  • step S160 If the accumulated machining amount S is not S ⁇ 50 Omg and 500 mg ⁇ S ⁇ 1000 mg, it is determined that S ⁇ 100 Omg, and correction machining is performed from the commanded machining amount A based on Equation (3).
  • the quantity B1 is calculated (step S160).
  • the corrected machining amount B1 calculated by the correction value calculation unit 73 is sent to the arithmetic processing unit 74.
  • the arithmetic processing unit 74 converts the corrected machining amount B1 from the correction value calculation unit 73 into a command effective discharge pulse number N1.
  • the command effective discharge pulse number N1 is obtained by dividing the corrected machining amount B1 by the machining amount Ml of one effective discharge pulse (step S170).
  • the command effective discharge pulse number N1 obtained by the arithmetic processing unit 74 is sent to the machining pulse number calculation unit 60, and the electric discharge machining apparatus 100 starts electric discharge machining of the workpiece 130.
  • the discharge pulse detector 50 detects an effective discharge pulse generated in the gap between the electrode 120 and the workpiece 130, and transmits a pulse detection signal to the machining pulse number calculator 60.
  • the machining pulse number calculation unit 60 detects the pulse sent from the discharge pulse detection unit 50 The signal is counted, and the number of counted effective discharge pulses is compared with the number of command effective discharge pulses N 1 sent from the arithmetic processing unit 74 in real time. Then, when the counted number of effective discharge pulses matches the number N 1 of command effective discharge pulses sent from the arithmetic processing unit 74, the machining pulse number calculation unit 60 gives the oscillation control unit 40 information to instruct the oscillation control unit 40 to end oscillation. Send.
  • the oscillation control unit 40 controls the pulse oscillation unit 30 to stop the pulse discharge, and ends the electric discharge machining process.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the relationship between the accumulated calorie amount of the electrode and the processing amount per pulse when the processing amount is corrected by the processing amount calculation unit.
  • the vertical axis shows the error between the calculated machining amount (calculated value) and the actual machining amount (measured value) when the machining amount per pulse is constant. .
  • the horizontal axis indicates the accumulated machining amount S. Comparing Fig. 4 and Fig. 5, when the accumulated machining amount is 100 mg or less, the error rate from the calculated value when the machining amount calculation unit 70 corrects the command machining amount A decreases. I understand that there is.
  • the command machining amount is corrected using Equations ( ⁇ ) to (3).
  • the command machining amount is corrected by the equations (1) to (3).
  • the present invention is not limited to this, and the correction of the command processing amount may be performed according to another formalization or the like.
  • the cumulative machining amount is calculated based on the machining weight, but the cumulative machining amount S is calculated based on the total number of machining times, the total machining time, and the total machining pulse number of the workpiece 130. It is good also as a structure which performs.
  • the command discharge pulse number N 1 is calculated after the command machining amount A is corrected to the correction machining amount B 1, but the machining amount per pulse is calculated based on the accumulated machining amount S. M1 is corrected, and the fingertip is determined based on the commanded machining amount A and the compensated machining amount M1.
  • the number N 1 of the discharge pulses may be calculated.
  • the control amount A is corrected in accordance with the cumulative discharge amount of the electrode 120, the actual processing amount by the electrode 120 is accurately detected. It is possible to perform EDM control with high accuracy.
  • Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 6 to 12.
  • FIG. 6 is a function block diagram showing functions of a machining amount calculation unit according to the second embodiment. 6, components that achieve the same functions as those of the machining amount calculation unit according to the first embodiment shown in FIG. 2 are given the same numbers, and overlapping descriptions will be omitted.
  • the processing amount calculation unit 70 includes an arithmetic processing unit 74, an input unit 75, a processing amount determination unit 76, and a processing depth calculation unit 77.
  • the machining amount discriminating unit 76 determines a correction formula for compensating the additional amount per pulse based on the command machining amount A of the workpiece 130 input to the input unit 75, Information about the determined correction formula is sent to the arithmetic processing unit 74.
  • the machining depth calculation unit 77 calculates the machining depth H based on the command machining amount A for each machining condition.
  • the machining depth H is a distance from the bottom surface of the machining electrode 120 to the top surface of the workpiece 130.
  • the arithmetic processing unit 74 calculates the machining amount M2 per pulse based on the machining depth H calculated by the machining depth calculation unit 73 and the information on the correction formula from the machining amount determination unit 76. Then, the command machining amount A is converted into the command effective discharge pulse number N1. '
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation procedure of the electric discharge machine according to the second embodiment.
  • the user of the electric discharge machine 100 inputs a machining amount required to machine the workpiece 130 into the input section 75 as a command machining amount A (step S200).
  • the command machining amount A input to the input unit 75 is sent to the machining amount discrimination unit 76 and machining depth calculation unit 77. Sent.
  • FIG. 8 is a view showing the shape of the electrode
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a cross section of the electrode and the workpiece during the processing
  • FIG. 10 is an area where the electrode faces the workpiece.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the amount of processing and the amount of processing per pulse.
  • the electrode 130 performs the machining process on the workpiece 130 with a machining depth H inside the workpiece 130.
  • the area of the electrode 120 in the same plane as the upper surface of the workpiece 130 is the facing area T.
  • the abscissa represents the facing area T between the electrode 120 and the workpiece 130
  • the ordinate represents the machining amount M2 per pulse.
  • the machining amount M 2 per pulse has a quadratic curve with respect to the facing area T.
  • the processing amount M2 per pulse changes.
  • the relationship between the actual machining amount and the number of discharge pulses is not linear. Therefore, in order to perform high-precision machining, the machining amount per pulse M2 according to the machining amount of the workpiece 130 and the facing area T between the electrode 120 and the workpiece 130 is required. It is necessary to calculate EDM and perform electric discharge machining.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the facing area of the electrode and the workpiece and the processing amount per pulse.
  • the shape of the electrode 120 is such that the facing area T is 25 mm 2 when the working depth of the electrode 120 is 0 mm, and the facing area T is 25 mm 2 when the working depth is 4 mm. 4 9 is a mm 2, the facing area T when the machining depth 1 O mm will be described when it is 1 0 0 mm 2.
  • the current density per unit time flowing between the electrode 120 and the workpiece 130 is a constant value such as 18.8 (A / sec).
  • the machining depth calculation unit 77 performs command machining based on the shape of the electrode 120.
  • the machining depth H corresponding to the quantity A is calculated (step S205).
  • the command machining amount A can be expressed as in equation (4), where the specific gravity of the workpiece 130 is 8.0 (g / cm 3 ).
  • the machining depth H can be obtained by Equation (5) that rearranges Equation (4).
  • the value of the machining depth H can be obtained by Equation (6) that solves the cubic equation of Equation (5).
  • the machining amount determination unit 76 determines a correction equation for correcting the machining amount per pulse based on the machining depth H calculated from the command machining amount A. From the relationship shown in FIG. 11, the processing amount P ( ⁇ g) per pulse can be corrected according to the processing depth H by, for example, the following equations (7) and (8).
  • the machining depth can be obtained by equation (6). Furthermore, the number N1 of command pulses can be obtained from equations (9) and (10) from the target depth H.
  • the command machining amount A is 1162.7mg ⁇ A ⁇ 4666.7mg, similarly
  • the command processing amount A is 466.7 mg
  • the processing is not performed by the electrode 120 because the processing depth H is 10 mm or more.
  • the machining amount discriminating unit 76 determines that the command machining amount A is It is determined whether or not the force satisfies the condition of 162.7 mg (step S210).
  • Step S210 If the machining amount discriminating unit 76 determines that the command machining amount A is less than A 162.7 mg (Step S210, Yes), the command machining amount A is sent to the arithmetic processing unit 74 as “A
  • the command machining amount discriminating unit 76 determines that the command machining amount A is not less than A 162.7 mg (step S210, No), the command machining amount A is sent to the arithmetic processing unit 74 as “1 1
  • the arithmetic processing unit 74 calculates the equation (6) and the equation (6) when ⁇ ⁇ 1162.7 mg.
  • the command electric discharge machining pulse number N1 is calculated according to 9) (step S220).
  • the arithmetic processing unit 74 calculates the command electric discharge machining pulse number N 1 according to the equations (6) and (10) (step S 230).
  • the command effective discharge pulse number N 1 calculated by the arithmetic processing unit 74 is sent to the machining pulse number calculation unit 60.
  • the oscillation control unit 40 controls the pulse oscillation unit 30 based on the number of effective discharge pulses detected by the discharge pulse detection unit 50 and the command effective discharge pulse number N 1 from the arithmetic processing unit 74.
  • the command electric discharge machining pulse number N1 is calculated based on the command machining amount A, so that the height of the upper surface of the workpiece 130 differs for each machining process, or the horizontality of the workpiece 130 Even if there is a change in the discharge start position due to the change of the electrode 120, the electrode 120 can be processed with high accuracy.
  • the processing can be controlled based on the machining depth H.
  • the command machining amount A is corrected using the equations (4) to (10). However, the command machining amount A is corrected by the equations (4) to (10). ), The command machining amount A may be corrected by another correction formula or the like.
  • the machining depth H is calculated based on the command machining amount A, and the command effective discharge pulse number N1 is calculated based on the machining depth H. It is possible to control the amount of machining accurately according to the conditions. Therefore, even if the machining process requires accurate machining accuracy such as removing a part of the workpiece 130 by electric discharge machining, the machining process can be performed with high accuracy.
  • the discharge pulse detector 50 detects a quasi-arc discharge pulse and an arc discharge pulse described later together with the effective discharge pulse. Then, the processing amount of the workpiece 130 being processed is calculated based on the processing amount per pulse of all of these discharge pulses, and the processing of the workpiece 130 is controlled.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration of an electric discharge machine according to a third embodiment
  • FIG. 13 is a functional block diagram showing functions of a machining amount calculating unit according to the third embodiment.
  • the same numbers are given to the components that achieve the same functions as those of the electrical discharge machining device shown in FIG. 1 and the machining amount calculator shown in FIG. 2 among the components shown in FIGS. 12 and 13. The duplicate description is omitted.
  • the machining control unit 111 (control unit) of the electric discharge machine 101 has a machining amount calculation unit 70 connected to an oscillation control unit 40 and a discharge pulse detection unit 50. ing.
  • the discharge pulse detector 50 detects an effective discharge pulse, a quasi-arc discharge pulse, and an arc discharge pulse.
  • the machining amount calculation unit 170 includes an input unit 75, a machining amount determination unit 78, an effective discharge pulse number storage unit 81, a quasi-arc discharge pulse number storage unit 82, and an arc discharge.
  • Pa It consists of a number-of-loose storage section 83 and a processing-amount conversion section (calculation section) 79.
  • the effective discharge pulse number storage unit 81 counts the detection signal transmitted from the discharge pulse detection unit 50 with respect to the effective discharge pulse detected by the discharge pulse detection unit 50, and stores the number of valid discharge pulse counts. Store as effective discharge pulse number X.
  • the quasi-arc discharge pulse number storage unit 82 is responsive to the quasi-arc discharge pulse detected by the discharge pulse detection unit 50 for the detection signal transmitted from the discharge pulse detection unit 50, and The count number of the arc discharge pulse is stored as the quasi-arc discharge pulse number y.
  • the arc discharge pulse number storage unit 83 counts a detection signal transmitted from the discharge pulse detection unit 50 with respect to the arc discharge pulse detected by the discharge pulse detection unit 50, and counts the number of arc discharge pulses. It is stored as the number of discharge pulses z.
  • the machining amount conversion unit 79 calculates the machining amount of the workpiece 130 during machining based on the machining amount per pulse calculated in advance for each of the three types of discharge pulses (the machining amount Q described below). ) Is calculated.
  • the machining amount determination unit 78 compares the machining amount Q sent from the machining amount conversion unit 79 with the command machining amount A sent from the input unit 75, and the value of the machining amount Q When the value is equal to or greater than the value, the oscillation control unit 40 transmits the oscillation termination instruction information.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an operation procedure of the electric discharge machine according to the third embodiment.
  • the user of the electric discharge machine 100 inputs a machining amount required for caloring the workpiece 130 into the input section 75 as a command machining amount A (step S300).
  • the command machining amount A input to the input unit 75 is sent to the machining amount determination unit 78.
  • the machining amount judgment unit 78 holds the command force amount A.
  • the discharge pulse detector 50 determines whether the detected discharge pulse is an effective discharge pulse, a semi-arc discharge pulse, or an arc discharge pulse. (Step S310).
  • the discharge pulse detector 50 detects the The discharge pulse when the high frequency component is distributed to the one with the larger integrated output (during stable machining) is determined to be the effective discharge pulse.
  • the discharge pulse when the high-frequency component is distributed in the smaller integrated output (at the time of arc) is determined to be the arc discharge pulse.
  • the discharge pulse is determined to be a quasi-arc discharge pulse.
  • an arc discharge pulse is determined when a high-frequency component is widely distributed in the integrated output of 0.5 to 0.5 V, and a case where the high-frequency component is widely distributed in the integrated output of 0.5 to 3 V is determined. Judgment is made as an arc discharge pulse, and the setting is made so that the case where a high frequency component is widely distributed in the integrated output of 3 to 9 V is judged as an effective discharge pulse.
  • the discharge pulse detecting section 50 transmits a detection signal to the effective discharge pulse number storage section 81.
  • the effective discharge pulse number storage unit 81 increments the stored value of the effective discharge pulse number X by 1 (step S320) and increments the value.
  • the stored value is stored.
  • the effective discharge pulse number storage section 81 transmits the value of the effective discharge pulse number X to the machining amount conversion section 79.
  • the discharge pulse detection unit 50 transmits a detection signal to the quasi-arc discharge pulse number storage unit 82.
  • the quasi-arc discharge pulse number storage unit 82 Upon receiving the detection signal from the discharge pulse detector 50, the quasi-arc discharge pulse number storage unit 82 increments the stored value of the quasi-arc discharge pulse number y by one (step S330), Store the incremented value.
  • the quasi-arc discharge panelless number storage unit 82 transmits the quasi-arc discharge pulse number y to the machining amount conversion unit 79.
  • the discharge pulse detection section 50 transmits a detection signal to the arc discharge pulse number storage section 83.
  • the arc discharge pulse number storage section 83 increments the stored arc discharge pulse number z by one (step S340) and increments the value.
  • the arc discharge pulse number storage unit 83 stores the value of the arc discharge pulse number Z When the value is incremented, the value of the arc discharge pulse number z is transmitted to the machining amount conversion unit 79.
  • the machining amount conversion unit 79 receives the value of the number of discharge pulses from any of the effective discharge pulse number storage unit 81, the quasi-arc discharge pulse number storage unit 82, and the arc discharge pulse number storage unit 83, and calculates the machining amount Q. Machining amount per effective discharge pulse Q; Machining amount per quasi arc discharge pulse / 3, Machining amount per arc discharge pulse ⁇ The result is transmitted to the determination unit 78 (step S350).
  • the number of pulses in the ⁇ -th machining test ( ⁇ is a natural number) is the effective discharge pulse number X ⁇ , the number of quasi-arc discharge pulses ⁇ , and the number of arc discharge pulses ⁇ ( ⁇ is a natural number).
  • the machining test is performed several times in advance, and by solving Equation (12), the machining amount per effective discharge pulse, the machining amount per quasi-arc discharge pulse
  • the machining amount per effective discharge pulse a; the machining amount per quasi-arc discharge pulse j3, the machining amount per arc discharge pulse ⁇ is set in the machining amount conversion unit 79 in advance. deep. Machining amount conversion unit 79 includes machining amount per effective discharge pulse, machining amount per quasi-arc discharge pulse J3, machining amount per arc discharge pulse ⁇ and number of effective discharge pulses ⁇ , quasi arc discharge Machining amount based on pulse number y and arc discharge pulse number z Calculate Q.
  • the machining amount determination unit 78 compares the command machining amount A sent from the input unit 75 with the machining amount Q (step S360). When the machining amount Q becomes equal to or more than the command machining amount A, the calorie amount determination unit 78 transmits oscillation termination instruction information to the oscillation control unit 40 to terminate the machining process. Then, under the control of the oscillation control unit 40, the pulse oscillation unit 30 ends the discharge processing.
  • the machining amount Q is calculated by counting the number of pulses for each type of pulse, so that a highly accurate machining process can be performed. It is possible to do.
  • Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 15 and 16.
  • FIG. 4 when performing a plurality of machining processes, the machining amount in the previous (N-th) machining process is reduced to the machining amount in the next ((N + 1) -th) machining process.
  • the command machining amount A is corrected based on the effect.
  • a plurality of electrical conditions are used as one processing.
  • a description will be given of a case where the electrical condition before the change is rough machining and the electrical condition after the change is finish machining.
  • FIG. 15 is a functional block diagram showing functions of a machining amount calculation unit according to the fourth embodiment.
  • Components that achieve the same functions as those of the machining amount calculator of Embodiment 1 shown in FIG. 2 among the components shown in FIG. 15 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
  • the machining amount calculation unit 70 includes an information storage unit (storage unit) 71, a correction value calculation unit 85, an arithmetic processing unit 74, and an input unit 75.
  • the information storage unit 71 stores the commanded machining amount A and the commanded machining amount C in the machining process performed immediately before this time.
  • the correction value calculation unit 85 corrects the current command machining amount A based on the command machining amount C sent from the information storage unit 71. Then, a corrected machining amount B2 is obtained from the command machining amount A.
  • the arithmetic processing unit 74 determines the corrected machining amount B 2 based on the corrected machining amount B 2 from the compensation value calculating unit 85 and the machining amount D for finishing machining set in advance, as a command effective discharge pulse. Convert to numbers N2, N3.
  • the command effective discharge pulse number N 3 is the number of discharge pulses for finishing machining
  • the command effective discharge pulse number N 2 is the number of discharge pulses for rough machining.
  • FIG. 16 is a flowchart showing an operation procedure of the electric discharge machine according to the fourth embodiment.
  • the user of the electric discharge machine 100 inputs the command machining amount A to the input unit 75 via the input unit 75 (step S400).
  • the command addition amount A input to the input unit 75 is sent to the information storage unit 85, and the information storage unit 85 stores the command processing amount A.
  • Fig. 17 shows the electrical conditions for roughing and the electrical conditions for finishing.
  • Fig. 18 shows the amount of the previous roughing and the subsequent (current) roughing. It is a figure which shows the relationship of quantity.
  • the number of effective discharge pulses in the finishing machining is set to a certain number, for example, 4 210 6 times. As shown in Fig. 18, while the amount of the previous roughing was varied in various ways, the amount of the roughing this time was set to 13595 times and set to a certain number of times. As shown in Fig. 18, when the machining amount (number of effective discharge pulses) of the previous rough machining is large, the machining amount of this rough machining (number of effective discharge pulses) tends to increase. In other words, since the number of effective discharge pulses for finishing machining is always a fixed number, the effective discharge pulse for finishing machining in the previous machining process.
  • the correction value calculation unit 85 corrects the commanded machining amount A under the condition that the machining amount of the previous rough machining and the machining amount of the current rough machining are in a relationship shown in FIG. 18. I do. Therefore, it is assumed that the machining amount D for finishing is set to a predetermined value in advance.
  • the correction calculator 80 corrects the current command machining amount A based on the previous command machining amount C sent from the information storage unit 85 to obtain a corrected machining amount B2.
  • the normal machining amount B2 is calculated by, for example, equation (13) (step S410).
  • B 2 (1-0. 02XC) XA-(13)
  • the arithmetic processing unit 74 calculates the number of effective discharge pulses N 2 for finishing machining commands. Calculate the command effective discharge pulse number N3 for rough machining.
  • the command effective discharge pulse number N2 is calculated by equation (14), and the command effective discharge pulse number N3 is calculated by equation (15) (step S420).
  • M3 is the machining amount per effective discharge pulse for rough machining
  • M4 is the machining amount per effective discharge pulse for finishing machining.
  • N 2 (B-D) / M3 (14)
  • the command effective discharge pulse numbers N 2 and N 3 obtained by the arithmetic processing unit 74 are sent to the machining pulse number calculation unit 60.
  • the pulse oscillating unit 30 starts electric discharge machining of the workpiece 130 according to the conditions for rough machining.
  • the discharge pulse detector 50 detects an effective discharge pulse generated in the gap between the electrode 120 and the workpiece 130, and sends a pulse detection signal to the machining pulse number calculator 60.
  • the machining pulse number calculation unit 60 counts the pulse detection signal sent from the discharge pulse detection unit 50, and compares the counted number of effective discharge pulses with the command effective discharge pulse number N2 sent from the arithmetic processing unit 74 in real time. I do. When the number of effective discharge pulses sent from the discharge pulse detection unit 50 and the number of command effective discharge pulses N 2 sent from the arithmetic processing unit 74 match, the machining pulse number calculation unit 60 ends the oscillation to the oscillation control unit 40. Command to stop the pulse discharge for rough machining.
  • the pulse oscillating unit 30 starts electric discharge machining of the workpiece 130 according to the conditions for finishing.
  • the discharge pulse detection unit 50 detects an effective discharge pulse generated in the gap between the electrode 120 and the workpiece 130, and transmits a pulse detection signal to the machining pulse number calculation unit 60.
  • the machining pulse number calculation unit 60 detects the pulse sent from the discharge pulse detection unit 50 The signal is counted, and the number of counted effective discharge pulses is compared with the command effective discharge pulse number N3 sent from the arithmetic processing unit 74 in real time. When the number of effective discharge pulses sent from the discharge pulse detecting unit 50 and the number of effective command pulses N 3 sent from the arithmetic processing unit 74 and the arithmetic processing unit match, the machining pulse number calculating unit 60 becomes an oscillation control unit. Transmits an instruction command to end oscillation to 40, stops the pulse discharge for finishing machining, and ends the electric discharge machining process.
  • the command machining amount A of the workpiece 130 stored in the information storage 71 is sent to the information storage 85.
  • the information storage unit 85 changes the previously stored command machining amount C, which has already been stored, to the value of the command machining amount A and stores the value (step S430).
  • the machining amount D for the finishing machining is fixed, and the command machining amount A is corrected based on the machining amount for the previous rough machining.
  • the command processing amount A may be corrected based on the ratio of the processing amount for the finishing processing.
  • the command machining amount A is corrected so as to reduce the influence of the machining amount of the previous rough machining on the processing amount of the current rough machining. Even when it is necessary to perform processing under a plurality of processing electrical conditions in order to perform zero accurate processing, processing can be performed with high accuracy.
  • the electric discharge machine may be configured to include all the components of the electric discharge machine described in the first to fourth embodiments.
  • the machining amount conversion unit 79 calculates the machining amount per one pulse of the effective discharge pulse based on how many pulses of the quasi-arc discharge pulse number and the arc discharge pulse number correspond to, respectively.
  • the discharge pulses detected by the effective discharge pulse number storage unit 81, the quasi arc discharge pulse number storage unit 82, and the arc discharge pulse number storage unit 83 are converted into the effective discharge pulse number.
  • the command amount ⁇ is corrected based on the accumulated machining amount S, the facing area T, and the previous command machining amount C, and the command in which the number of effective discharge pulses converted by the machining amount conversion section 79 is corrected.
  • the processing ends when the processing amount is reached.
  • the command processing amount A is corrected based on the usage history of the electrode 120, and the processing of the workpiece 2 is performed based on the corrected processing amount B1. Therefore, there is an effect that the workpiece 2 can be processed with high accuracy regardless of the actual processing amount that changes depending on the use history of the electrode 120.
  • the electric discharge machining apparatus is suitable for an electric discharge machining apparatus that can accurately machine a set machining amount.

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Abstract

電極(120)と被加工物(2)との間に発生させた放電により被加工物(2)を加工する放電加工装置(100)において、放電加工措置(100)の加工量算出部(70)は電極(120)の使用履歴に基づいて、被加工物(2)を加工するために入力された入力加工量を補正し、放電加工措置(100)の発振制御部(40)は補正された入力加工量に基づいて被加工物(2)の加工処理を制御する。これにより、電極(120)の使用履歴に関わらず正確な加工量だけ被加工物(2)を加工することができる。

Description

放電加工装置
技術分野
この発明は、 パルス放電により被加工物を加工する放電加工装置に関するもの である。
_ I
背景技術
パルス放電加工は、 被加工物を加工するため放電加工装置の電極と被加工物の 間に加工電圧を印加して、 その際に発生するノ、レス放電エネルギーによって被加 ェ物の加工を実行する。 '
放電加工装置による被加工物の放電加工は、 電極の状態等によつて加工精度や 被加工物の除去量が変動する。 したがって、 正確な加工を行うためには電極の状 態等を正確に検知して加工を行う必要がある。
正確な加工を行うため、 1発の有効放電パルスによる放電カ卩ェ量が一定である ことを前提として被加工物の加工量を算出し、 算出された加工量に基づいて加工 制御を行う技術がある。
特許文献 1に記載の三次元放電加工装置は、 加工時のパルス放電を検出して検 出放電数を累算する計数回路と、 X Y平面加工位置における加工形状にしたがつ た加工深さ信号を加工電源の設定エネルギーに対応するパルス数の信号に変換す る信号変換回路を備えている。 そして、 計数回路による検出放電数と信号変換回 路によるパルス数が一致した時に、 パイプ電極を固定したサーボへッドのサーボ 送りを停止している。
また、 被加工物を有効に加工するために、 加工に有効に寄与する放電パルスと そうでない放電パルスとを判別し、 加工に有効な放電パルスの数に基づいて加工 制御を行う技術がある。 特許文献 2に記載の放電加工装置は、 加工間隙の電流 Z電圧/ィンピーダンス のうち少なくとも 1つの交流成分または高周波成分のみを整流し、 整流した成分 を平滑化することによって放電状態を検出している。 .
特許文献 1
特開平 5— 3 4 5 2 2 9号公報
特許文献 2
特開平 5— 2 9 3 7 1 4号公報
しかしながら、 有効放電パルス 1発による被加工物の除去量は、 被加工物を加 ェする電極の加工表面状態、 電極と被加工物との対向面積の変化、 放電パルスの 状況等によって異なるものである。 したがって、 上記の従来技術のように、 1発 の有効放電パルスによる放電加工量が一定であることを前提として放電加工量を 検出すると、 正確な放電加工量を検知することができなくなる。 このように、 上 記の従来技術は、 有効放電パルス 1発による被加工物の除去量を一定として加工 処理の制御を行っているため、 被加工物の加工量に誤差が生じてしまうという問 題があった。
本発明は、 上記に鑑みてなされたものであって、 放電加工を行うために設定し た被加工物の除去量を電極の状態等に応じて補正し、 補正した除去量に基づいて 加工処理の制御を行う放電加工装置を提供することを目的としている。 発明の開示
本発明にかかる放電加工装置にあっては、 加工電極と被加工物との間に発生さ せた放電により前記被加工物を加工する放電加工装置において、 前記加工電極の 使用履歴に基づいて、 前記被加工物を加工するために入力された入力加工量を補 正する補正部と、 補正された前記入力加工量に基づいて前記被加工物の加工処理 を制御する制御部と、 を備えたことを特徴とする。 図面の簡単な説明 第 1図は、 本発明の実施の形態 1に係る放電加工装置の構成を示す図であり、 第 2図は、実施の形態 1に係る加工量算出部の機能を示す機能プロック図であり、 第 3図は、 実施の形態 1に係る放電加工装置の動作手順を示すフローチヤ一トで あり、 第 4図は、 電極の累積加工量とパルス 1発当たりの加工量の関係を示す図 であり、 第 5図は、 加工量算出部によって指令加工量を補正した場合の、 電極の 累積加工量とパルス 1発当たりの加工量の関係を示す図であり、 第 6図は、 実施 の形態 2に係る加工量算出部の機能を示す機能ブロック図であり、 第 7図は、 実 施の形態 2に係る放電加工装置の動作手順を示すフ口一チヤ一トであり、 第 8図 は電極の形状を示した図であり、 第 9図は、 加工処理時における電極と被加工物 の断面を示す断面図であり、 第 1 0図は電極と被加工物の対向面積とパルス 1発 当たりの加工量の関係を示す図であり、 第 1 1図は、 電極と被加工物の対向面積 とパルス 1発当たりの加工量の関係を示す図であり、 第 1 2図は、 実施の形態 3 に係る放電加工装置の構成を示す図であり、 第 1 3図は、 実施の形態 3に係る加 ェ量算出部の機能を示す機能プロック図であり、 第 1 4図は、 実施の形態 3にか 力る放電加工装置の動作手順を示すフローチャートであり、 第 1 5図は、 実施の 形態 4に係る加工量算出部の機能を示す機能プロック図であり、 第 1 6図は、 実 施の形態 4にかかる放電加工装置の動作手順を示すフローチヤ一トであり、 第 1 7図は荒加工用の電気条件と仕上げ加工用の電気条件を示した図であり、 第 1 8 図は前回の荒加工の加工量と、 その次 (今回) の荒加工の加工量の関係を示す図 である。 発明を実施するための最良の形態
以下に、 本発明にかかる放電加工装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説 明する。 なお、 この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
実施の形態 1 .
第 1図〜第 5図に従ってこの発明の実施の形態 1について説明する。第 1図は、 本発明の実施の形態 1に係る放電加工装置の構成を示す図である。 放電加工装置 1 0 0は、 加工制御部 1 1 0と電極 1 2 0力、らなる。
電極 1 2 0は、 被加工物 1 3 0を放電加工するものであり、 例えばタフピッチ 銅等からなる。 加工液で満たされた加工槽内の電極 1 2 0と被加工物 1 3 0に所 定の電圧を印加することによって、 電極 1 2 0と被加工物 1 3 0の間隙でパルス 放電を発生させ、 被加工物 1 3 0を加工する。 被加工物 1 3 0は、 例えばニッケ ル合金や鉄 (S KH 5 1 ) からなる。
加工制御部 1 1 0は、 電極 1 2 0によるこれまでの加工量の合計値 (以下、 累 積加工量 Sという) に基づいて電極 1 2 0を制御する。 加工制御部 1 1 0は、 パ ルス発振部 3 0、 発振制御部 (制御部) 4 0、 放電パルス検出部 5 0、 カロェパル ス数算出部 6 0、 加工量算出部 (補正部) 7 0カゝらなる。
パルス発振部 3 0は、 電極 1 2 0と被加工物 1 3 0の極間に電圧を印加し、 電 極 1 2 0と被加工物 1 3 0の極間に所定のパルス放電を発生させる。 発振制御部 4 0は、 加工パルス数算出部 6 0からの指示情報に基づいて、 パルス発振部 3 0 を制御する。
放電パルス検出部 5 0は、 電極 1 2 0と被加工物 1 3 0の間隙に発生した有効 放電パルスを検出する。 放電パルス検出部 5 0は、 加工間隙で発生する電圧波形 の高周波成分を整流後に積分することによって高周波成分の大きさを電圧レべノレ として検出する。 そして、 高周波成分が積分出力の大きい方に分布している場合 (安定加工時) の放電パルスを有効放電パルスであると判断する。 放電パルス検 出部 5 0は、 有効放電パルスを検出すると、 パルスの検出信号を加工パルス数算 出部 6 0に送る。
加工量算出部 7 0は、 電極 1 2 0による加工処理の累積加工量 Sに基づいて被 加工物 1 3 0の加工に必要な加工量を算出し、 算出した加工量から被加工物 1 3 0の加工に必要な放電パルス数を算出して加工パルス数算出部 6 0に送る。 加工パノレス数算出部 6 0は、 放電パルス検出部 5 0から送られる有効放電パル スの検出信号をカウントし、 有効放電パルスのパルス数が加工量算出部 7 0から 送られる放電パルス数に達すると、 パルス発振部 3◦を停止させるための指示情 報を発振制御部 4 0に送信する。
第 2図は、 実施の形態 1に係る加工量算出部の機能を示す機能プロック図であ る。 第 2図に示すように加工量算出部 7 0は、 情報格納部 7 1、 累積加工量算出 部 7 2、 補正値算出部 7 3、 演算処理部 7 4、 入力部 7 5からなる。
入力部 7 5は、 被加工物 1 3 0の放電加工を行う際に、 被加工物 1 3 0に対し て必要な加工量を指令加工量 Aとして入力する。 情報格鈉部 (記憶部) 7 1は、 入力部 7 5へ入力された被加工物 1 3 0の指令加工量 Aを格納する。
累積加工量算出部 7 2は、 被加工物 1 3 0の加工が終了した後、 情報格納部 7 1から送られる指令加工量 Aに基づいて電極 1 2 0の累積加工量 Sを算出 (更新 ) し、 格納する。 電極 1 2 0の累積加工量 Sは、 電極 1 3 0を新品の電極に交換 した際、 リセッ卜される。
補正値算出部 7 3は、 累積加工量算出部 7 2から送られる累積加工量 Sに基づ V、て情報格納部 7 1で格納している指令加工量 Aに所定の補正を行!/ \ 補正加工 量 B 1として演算処理部 7 4に送信する。 演算処理部 7 4は、 補正値算出部 7 3 力 ら送られる補正加工量 B 1を、 加工に必要な有効放電パルス数 (以下、 指令有 効放電パルス数という) N 1に変換する。
第 3図は、 実施の形態 1に係る放電加工装置の動作手順を示すフローチヤ一ト である。 放電加工装置 1 0 0の使用者は、 入力部 7 5に被加工物 1 3 0を加工す るのに必要な加工量を指令加工量 Aとして入力す (ステップ S 1 0 0 ) 。 入力 部 7 5に入力された指令加工量 Aは、 補正値算出部 7 3に送られる。 また、 累積 加工量算出部 7 2において予め格納している累積加工量 Sが補正値算出部 7 3に 送られる。
ここで、 加工算出部 7 0における加工量の補正処理について説明する。 第 4図 は、 電極の累積加工量とパルス 1発当たりの加工量の関係を示す図である。 第 4 図において、 縦軸は有効放電パルス 1発当たりの加工量 (以下、 パルス 1発当た りの加工量という) が一定であるとして計算した場合の加工量 (計算値) と、 実 際の加工量 (実測値) との誤差を示している。 ここでの計算値は、 電極 1 2 0が ある程度使レ、古されて安定した状態となつた電極 120のパルス 1発当たりの加 ェ量 Mlに基づいて計算した加工量を示す。 また、 横軸は累積加工量 Sを示して いる。 累積加工量 Sは、 電極 120で被加工物 13◦を加工した総加工重量を意 味する。
第 4図に示すように、 新品状態 (累積加工量 S = 0 ) の電極 120から被加工 物 1 30の加工を行うと、 累積加工量 Sの増加とともに放電パルス 1発当たりの 加工量が増加するため、 累積加工量 Sの増加とともに実際の加工量は増加する。 そして、 実際の加工量は次第に収束し、 計算値とほぼ等しくなる。
例えば、 累積加工量が 500 m gの時、 計算値との誤差値が約一 10を示して おり、 実際の加工量が予想の加工量 (計算値) よりも 10 %少なく加工されるこ とを表している。
このように、 電極 120は、 新品の状態から放電加工処理を行うに従い、 パル ス 1発当たりの加工量が変化する。 したがって、 本実施の形態 1においては、 電 極 1 20が行つた加工処理の累積加工量 Sに基づいて指令加工量 Aを補正し、 捕 正加工量 B 1に基づいて加工処理を制御する。
第 3図に戻り、 補正値算出部 73は、 累積加工量 Sに基づいて指令加工量 Aの 補正を行う。 本実施の形態 1においては、 累積加工量 Sに関わらず実際に指令加 ェ量 Aだけ被加工物 130が加工されるよう、 第 4図に示す実験結果に基づいて 指令加工量 Aを補正し、 補正加工量 B 1を算出する。 例えば Sく 50 Omgの場 合、 ここでは式 (1) に基づいて補正加工量 B 1を算出する。
B 1 = (0. 75 + 0. 20 X S/500) X A - - ■ (1)
また、 例えば 50 Omg≤Sく 100 Omgの場合、 ここでは式 (2) に基づ いて補正加工量 B 1を算出する。
B 1 = (0. 95 + 0. 05 X S/1000) XA · - - (2)
また、 例えば S 100 Omgの場合、 ここでは式 (3) に基づいて補正カロェ 量 B 1を算出する。
B 1 =A · · ■ (3) ここでは、 累積加工量が 0 m gの時の指令加工量と計算値との誤差率が平均約 25%であること力 ら、式(1) においては 0. 75という値を用いている。 また 、 累積加工量が 500 m gの時の指令加工量と計算値との平均的な誤差率が約 5 %であることから、 式 (2) においては 0. 95というィ直を用いている。 また、 累積加工量が 100◦ m g以上の場合、 指令加工量と計算値との誤差はほとんど ないため、 式 (3) においては指令カ卩ェ量の補正は行わないこととしている。 補正値算出部.73は、 累積加工量 Sが S < 500 m gの条件を満たしているか 否かを確認する (ステップ S 1 10) 。 そして、 累積加工量 Sが、 Sく 500m gの条件を満たしている場合は、 式 (1) に基づいて補正加工量 B 1を算出する (ステップ S 120) 。
S < 500 m gでない場合は、 累積加工量 Sが 500mg≤S< 1000mg の条件を満たしている力否かを確認する (ステップ S 130) 。 そして、 累積加 ェ量 S力 50 Omg≤S< 100 Omgの条件を満たしている場合は、 式 (2 ) に基づいて補正加工量 B 1を算出する (ステップ S 140) 。
累積加工量 Sが S< 50 Omgでなく、 500 m g≤ S < 1000 m gでもな い場合は、 S≤ 100 Omgであると判断し、 式 (3) に基づいて指令加工量 A から捕正加工量 B 1を算出する (ステップ S 160) 。
補正値算出部 73で算出した補正加工量 B 1は、 演算処理部 74に送られる。 演算処理部 74は、 補正値算出部 73からの補正加工量 B 1を指令有効放電パル ス数 N 1に変換する。 指令有効放電パルス数 N 1は、 補正加工量 B 1を 1発の有 効放電パルスの加工量 Mlで除算することによって得る (ステップ S 170) 。 演算処理部 74で得られた指令有効放電パルス数 N 1は、 加工パルス数算出部 60に送られ、 放電加工装置 100による被加工物 130の放電加工処理が開始 される。 放電パルス検出部 50は電極 120と被加工物 130の間隙に発生した 有効放電パルスを検出し、 パルスの検出信号を加工パルス数算出部 60に送信す る。
加工パルス数算出部 60は、 放電パルス検出部 50から送られるパルスの検出 信号をカウントし、 カウントした有効放電パルス数と演算処理部 7 4カゝら送られ る指令有効放電パルス数 N 1をリアルタイムで比較する。 そして、 カウントした 有効放電パルス数と演算処理部 7 4から送られる指令有効放電パルス数 N 1がー 致すると、 加工パルス数算出部 6 0は、 発振制御部 4 0に発振終了の指示情報を 送信する。 発振制御部 4 0は、 加工パルス数算出部 6 0から送られる発振終了の 指示情報を受けると、 パルス放電を停止させるようパルス発振部 3 0を制御し、 放電加工処理を終了する。
放電加工処理の終了後、 情報格納部 7 1に格納されている被加工物 1 3 0の指 令カロェ量 Aを累積加工量算出部 7 2に送る。 累積加工量算出部 7 2は、 既に格納 していた累積加工量 Sに指令加工量 Aを加えることによって、 被加工物 1 3 0の 加工終了後における新たな累積加工量 Sを算出し格納する(ステップ S 1 8 0 )。 第 5図は、 加工量算出部によつて指令加工量を補正した場合の、 電極の累積カロ ェ量とパルス 1発当たりの加工量の関係の一例を示す図である。第 5図において、 縦軸はパルス 1発当たりの加工量が一定であるとした場合の計算上の加工量 (計 算値) と、 実際の加工量 (実測値) との誤差を示している。 横軸は累積加工量 S を示している。 第 4図と第 5図を比較すると、 累積加工量が 1 0 0 0 m g以下の 時、 加工量算出部 7 0によって指令加工量 Aを補正した場合の計算値との誤差率 が減少していることが分かる。
なお、 本実施の形態 1においては、 式 (Γ) 〜式 (3 ) を用いて指令加工量の 補正を行ったが、指令加工量の補正は式( 1 )〜式(3 ) による補正に限られず、 他の捕正式等によつて指令加工量の捕正を行ってもよい。
また、 本実施の形態 1においては累積加工量を加工重量によって算出する構成 としたが、 累積加工量 Sは被加工物 1 3 0の総加工回数、 総加工時間、 総加工パ ルス数によって算出する構成としてもよい。
なお、 本実施の形態 1においては、 指令加工量 Aを補正加工量 B 1に補正した 後に指令放電パルス数 N 1を算出したが、 累積加工量 Sに基づいてパルス 1発当 たりの加工量 M 1を補正し、 指令加工量 Aと補正された加工量 M 1に基づレ、て指 令放電パルス数 N 1を算出してもよい。
本実施の形態 1によれば、 電極 1 2 0の累積放電カ卩ェ量に応じて堉令カ卩ェ量 A の捕正を行うので、 電極 1 2 0による実際の加工量を正確に検知することが可能 となり、 放電加工制御を精度良く行うことが可能となる。
実施の形態 2 .
第 1図、第 6図〜第 1 2図を用いてこの発明の実施の形態 2について説明する。 この実施の形態 2においては、 電極 1 2 0と被加工物 1 3 0の対向面積 Tの変化 に応じて指令加工量 Aの補正を行う。
第 6図は、 実施の形態 2に係る加工量算出部の機能を示す機能プロック図であ る。 第 6図の各構成要素のうち第 2図に示す実施の形態 1の加工量算出部と同一 機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、 重複する説明は省略 する。
第 6図に示すように加工量算出部 7 0は、 演算処理部 7 4、 入力部 7 5、 加工 量判別部 7 6、 加工深さ算出部 7 7からなる。 加工量判別部 7 6は、 入力部 7 5 に入力された被加工物 1 3 0の指令加工量 Aに基づいて、 パルス 1発当たりの加 ェ量を補正するための補正式を決定し、 決定した補正式に関する情報を演算処理 部 7 4に送る。
加工深さ算出部 7 7は、 加工条件毎に、 指令加工量 Aに基づいて加工深さ Hを 算出する。 加工深さ Hとは、 加工電極 1 2 0の底面から被加工物 1 3 0の上面ま での距離である。
演算処理部 7 4は、 加工深さ算出部 7 3で算出した加工深さ Hと、 加工量判別 部 7 6からの補正式に関する情報とに基づいてパルス 1発当たりの加工量 M 2を 算出し、 指令加工量 Aを指令有効放電パルス数 N 1に変換する。 '
第 7図は、 実施の形態 2に係る放電加工装置の動作手順を示すフローチヤ一ト である。 放電加工装置 1 0 0の使用者は、 入力部 7 5に被加工物 1 3 0を加工す るのに必要な加工量を指令加工量 Aとして入力する (ステップ S 2 0 0 ) 。 入力 部 7 5に入力された指令加工量 Aは、 加工量判別部 7 6と加工深さ算出部 7 7に 送られる。
ここで、 電極 1 2 0と被加工物 1 3 0の対向面積 Tとパルス 1発当たりの加工 量の関係について説明する。 第 8図は電極の形状を示した図であり、 第 9図は、 加工処理時における電極と被加工物の断面を示す断面図であり、 第 1 0図は電極 と被加工物の対向面積とパルス 1発当たりの加工量の関係を示す図である。
第 9図に示すように、 電極 1 2 0は被加工物 1 3 0に対して加工深さ Hだけ被 加工物 1 3 0の内部に入った状態で加工処理を行う。 このとき被加工物 1 3 0の 上面と同じ面内にある電極 1 2 0の面積が対向面積 Tとなる。
第 1 0図において、 横軸は電極 1 2 0と被加工物 1 3 0の対向面積 Tを示し、 縦軸はパルス 1発当たりの加工量 M 2を表している。 第 1 0図に示すように、 パ ルス 1発当たりの加工量 M 2は対向面積 Tに対して 2次曲線的なカーブを描いて いる。
このように、 電極 1 2 0と被加工物 1 3 0の対向面積 T (電極 1 2 0の形状や 加工深さ H) が変化する場合、 パルス 1発当たりの加工量 M 2が変化するため、 実際の加工量と放電パルス数の関係は線形ではなくなる。 したがって、 精度の高 い加工を行うためには、 被加工物 1 3 0の加工量や電極 1 2 0と被加工物 1 3 0 の対向面積 Tに応じたパルス 1発当たりの加工量 M 2を算出し、 放電加工処理を 行う必要がある。
例えば、 対向面積 Tとパルス 1発あたりの加工量 M 2が、 第 1 1図に示す関係 にある電極 1 2 0の指令加工量 Aを補正する場合について説明する。第 1 1図は、 電極と被加工物の対向面積とパルス 1発当たりの加工量の関係を示す図である。 ここでは、 電極 1 2 0の形状が、 電極 1 2 0の加工深さが加工深さ 0 mmのと き対向面積 Tが 2 5 mm2であり、加工深さ 4 mmのとき対向面積 Tが 4 9 mm2 であり、 加工深さ 1 O mmのとき対向面積 Tは 1 0 0 mm 2である場合について 説明する。電極 1 2 0と被加工物 1 3 0間に流れる単位時間当たりの電流密度は、 例えば 1 8 . 8 (A/ s e c ) 等の一定値とする。
第 7図に戻り、 加工深さ算出部 7 7は、 電極 1 2 0の形状に基づいて指令加工 量 Aに対応する加工深さ Hを算出する (ステップ S 205) 。 指令加工量 Aは、 被加工物 130の比重を 8. 0 (g/cm3) とすると式 (4) のように表せる。
J" (5+H/2) 2dH = A/8 · · · (4)
加工深さ Hは式 (4) を整理した式 (5) によって得ることができる。
H3+ 30H2+ 300H= 1.5 A · - - (5)
加工深さ Hの値は、 この式 (5) の 3次方程式を解いた式 (6) によって得る ことができる。
H= (1000+1.5 A) 1/3- 10 - · ■ (6)
したがって、 加工量 A 1 162. 7m gだけ加工されると加工深さ H= 4m mまで到達する。 さらに、 加工量 A= 4666. 7mgだけ加工されると加工深 さ 10mmに到達する。
加工量判別部 76は、 指令加工量 Aから算出した加工深さ Hに基づいて、 パル ス 1発当たりの加工量を補正するための補正式を決定する。第 1 1図の関係より、 パルス 1発当たりの加工量 P (μ g) は加工深さ Hに応じて例えば以下の式 ( 7 ) 、 式 (8) によって補正できる。
加工深さ Hく 4 mmのとき、
P= 15. 8 + (21. 3-15. 8) XH · · ■ (7)
加工深さ 4mm≤H< 1 Ommのとき、
P= 21. 3+ (22. 4— 21. 3) X (H_4) ■ · · (8)
指令加工量 Aから加工深さは式 (6) により求められる。 さらに、 この狙い加 ェ深さ Hから指令パルス数 N1は式 (9) , (10) で求められる。
指令加工量 Aが A< 1162. 7m gのとき、
N 1 = (比重 X対向面積 X深さ Zパルス 1発当たりの加工量) =8 SH/P = 2000 X (H3+40H2+40 OH) / (5. 5H+ 15.8) · · · (9) 指令加工量 Aが 1 162. 7mg≤A< 4666. 7mgのとき、 同様に
Nl = 8 SH/P = 2000 X (H3+40H2+400H) / (l. 1H+1 6.9) · · · (10) 指令加工量 A 4666. 7mgのときは、 加工深さ Hが 10 mm以上となる ため電極 120によって加工処理を行わない。
例えば、 式 (7) や式 (8) によって放電パルス 1発当たりの加工量を補正す るよう設定していた場合、 加工量判別部 76は補正式を決定するため指令加工量 Aが、 Aく 1 162. 7m gの条件を満たす力否かを判断する (ステップ S 21 0) 。
加工量判別部 76は、 指令加工量 Aが、 Aく 1 162. 7 m gであると判断し た場合 (ステップ S 210、 Ye s) 、 演算処理部 74に指令加工量 Aが、 「A
< 1 162. 7mg」 である旨を通知する。
加工量判別部 76は、 指令加工量 Aが、 Aく 1 162. 7mgでないと判断し た場合 (ステップ S 210、 No) 、 演算処理部 74に指令加工量 Aが、 「1 1
62. 7mg≤A」 である旨を通知する。
演算処理部 74は、 加工深さ算出部 73で算出した加工深さ Hと、 加工量判別 部 76からの通知に基づいて、 Α< 1 162. 7 mgの場合は式 (6) と式 (9 ) によって指令放電加工パルス数 N1を算出する (ステップ S 220) 。 また、 演算処理部 74は 1162. 7mg≤A<4666. 7m gの場合は、 式 (6) と式 (10) によって指令放電加工パルス数 N 1を算出する (ステップ S 230
) 。
演算処理部 74によって算出された指令有効放電パルス数 N 1は、 加工パルス 数算出部 60に送られる。 そして、 発振制御部 40は放電パルス検出部 50で検 出した有効放電パルス数と演算処理部 74力 らの指令有効放電パルス数 N 1に基 づいて、 パルス発振部 30を制御する。
このように、 指令加工量 Aに基づいて指令放電加工パルス数 N 1を算出してい るので、 被加工物 130の上面高さが加工処理毎に異なる場合や、 被加工物 13 0の水平度の変化による放電開始位置に変化がある場合であっても、 電極 120 は精度よく加工処理を行うことができる。
なお、 指令加工量 Aから加工深さ Hを求めることができるため、 被加工物 13 0の上面高さや放電開始位置等の変化が少ない場合は、 加工深さ Hに基づいて加 ェ処理を制御することも可能である。
なお、 本実施の形態 2においては、 式 (4 ) 〜式 (1 0 ) を用いて指令加工量 Aの補正を行ったが、 指令加工量 Aの補正は式 (4 ) 〜式 (1 0 ) による補正に 限られず、 他の補正式等によって指令加工量 Aの補正を行ってもよい。
このように実施の形態 2によれば、 指令加工量 Aに基づいて加工深さ Hを算出 し、 加工深さ Hに基づいて指令有効放電パルス数 N 1を算出しているので、 対向 面積 Tに応じた正確な加工量の制御が可能となる。 したがって、 放電加工によつ て被加工物 1 3 0の一部を除去するような正確な加工精度を必要とする加工処理 であっても、 精度良く加工処理を行うことができる。
実施の形態 3 .
第 1 2図〜第 1 4図を用いてこの発明の実施の形態 3について説明する。 この 実施の形態 3においては、 放電パルス検出部 5 0が有効放電パルスとともに後述 する準アーク放電パルス、 アーク放電パルスも検出する。 そして、 これら全ての 放電パルスのパルス 1発当たりの加工量に基づいて加工中の被加工物 1 3 0の加 ェ量を算出し、 被加工物 1 3 0の加工制御を行う。
第 1 2図は、 実施の形態 3に係る放電加工装置の構成を示す図であり、 第 1 3 図は、 実施の形態 3に係る加工量算出部の機能を示す機能ブロック図である。 第 1 2図および第 1 3図の各構成要素のうち第 1図に示す放電加工装置および第 2 図に示す加工量算出部と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付し ており、 重複する説明は省略する。
第 1 2図に示すように、放電加工装置 1 0 1の加工制御部 1 1 1 (制御部)は、 加工量算出部 7 0が発振制御部 4 0および放電パルス検出部 5 0と接続されてい る。 また、 放電パルス検出部 5 0は、 有効放電パルス、 準アーク放電パルス、 ァ —ク放電パルスを検出する。
第 1 3図に示すように加工量算出部 1 7 0は、入力部 7 5、加工量判定部 7 8、 有効放電パルス数記憶部 8 1、 準アーク放電パルス数記憶部 8 2、 アーク放電パ ルス数記憶部 8 3、 加工量換算部 (算出部) 7 9からなる。
有効放電パルス数記憶部 8 1は、 放電パルス検出部 5 0で検出された有効放電 パルスに対して放電パルス検出部 5 0から送信される検出信号をカウントし、 有 効放電パルスのカウント数を有効放電パルス数 Xとして記憶する。
準アーク放電パルス数記憶部 8 2は、 放電パルス検出部 5 0で検出された準ァ ーク放電パルスに対して放電パルス検出部 5 0から送信される検出信号を力ゥン トし、 準アーク放電パルスのカウント数を準アーク放電パルス数 yとして記憶す る。
アーク放電パルス数記憶部 8 3は、 放電パルス検出部 5 0で検出されたアーク 放電パルスに対して放電パルス検出部 5 0から送信される検出信号をカウントし、 アーク放電パルスのカウント数をアーク放電パルス数 zとして記憶する。
加工量換算部 7 9は、 3種類の放電パルス毎に予め算出しておいたパルス 1発 当たりの加工量に基づいて、 加工中の被加工物 1 3 0の加工量 (後述する加工量 Q) を算出する。
加工量判定部 7 8は、 加工量換算部 7 9から送られる加工量 Qと、 入力部 7 5 力、ら送られる指令加工量 Aを比較し、 加工量 Qの値が指令加工量 Aの値以上にな ' つた場合に、 発振制御部 4 0に発振終了の指示情報を送信する。
第 1 4図は、 実施の形態 3にかかる放電加工装置の動作手順を示すフローチヤ 一トである。 放電加工装置 1 0 0の使用者は、 入力部 7 5に被加工物 1 3 0をカロ ェするのに必要な加工量を指令加工量 Aとして入力する (ステップ S 3 0 0 ) 。 入力部 7 5に入力された指令加工量 Aは、 加工量判定部 7 8に送られる。 加工量 判定部 7 8は指令力卩ェ量 Aを保持しておく。 被加工物 1 3 0の加工処理を開始す ると、 放電パルス検出部 5 0は検出された放電パルスが有効放電パルス、 準ァー ク放電パルス、 アーク放電パルスのいずれであるかを判別する (ステップ S 3 1 0 ) 。
放電パルス検出部 5 0における、 有効放電パルス、 準アーク放電パルス、 ァー ク放電パルスの検出方法について説明する。 放電パルス検出部 5 0は、 検出した 高周波成分が積分出力の大きい方に分布している場合 (安定加工時) の放電パル スを有効放電パルスであると判断する。 また、 高周波成分が積分出力の小さい方 に分布している場合 (アーク時) の放電パルスをアーク放電パルスであると判断 する。 さらに、 高周波成分が有効放電パルスとアーク放電パルスの間の積分出力 に分布している場合 (不安定時) の放電パルスを準アーク放電パルスであると判 断する。 例えば、 高周波成分が積分出力 0〜0 . 5 Vに多く分布している場合を アーク放電パルスと判断し、 高周波成分が積分出力 0 . 5〜3 Vに多く分布して レ、る場合を準アーク放電パルスと判断し、 高周波成分が積分出力 3〜 9 Vに多く 分布している場合を有効放電パルスと判断するよう設定しておく。
第 1 4図に戻り、 放電パルス検出部 5 0は、 有効放電パルスを検出した場合は 有効放電パルス数記憶部 8 1に検出信号を送信する。 有効放電パルス数記憶部 8 1は、 放電パルス検出部 5 0から検出信号を受けると、 記憶していた有効放電パ ルス数 Xの値を 1つインクリメントし (ステップ S 3 2 0 ) 、 インクリメントし た値を記憶する。 有効放電パルス数記憶部 8 1は、 有効放電パルス数 Xの値をィ ンクリメントすると、 有効放電パルス数 Xの値を加工量換算部 7 9に送信する。 放電パルス検出部 5 0は、 準アーク放電パルスを検出した場合は準アーク放電 パルス数記憶部 8 2に検出信号を送信する。準アーク放電パルス数記憶部 8 2は、 放電パルス検出部 5 0から検出信号を受けると、 記憶していた準アーク放電パル ス数 yの値を 1つインクリメントし (ステップ S 3 3 0 ) 、 インクリメントした 値を記憶する。 準アーク放電パノレス数記憶部 8 2は、 準アーク放電パルス数 yの 値をインクリメントすると、 準アーク放電パルス数 yの値を加工量換算部 7 9に 送信する。
放電パルス検出部 5 0は、 アーク放電パルスを検出した場合はアーク放電パル ス数記憶部 8 3に検出信号を送信する。 アーク放電パルス数記憶部 8 3は、 放電 パルス検出部 5 0から検出信号を受けると、 記憶していたアーク放電パルス数 z の値を 1つインクリメントし (ステップ S 3 4 0 ) 、 インクリメントした値を記 憶する。 アーク放電パルス数記憶部 8 3は、 アーク放電パルス数 Zの値をインク リメントすると、 アーク放電パルス数 zの値を加工量換算部 79に送信する。 加工量換算部 79は、 有効放電パルス数記憶部 81、 準アーク放電パルス数記 憶部 82、 アーク放電パルス数記憶部 83のいずれかから放電パルス数の値を受 信すると、 加工量 Qを有効放電パルス 1発当たりの加工量 Q;、 準アーク放電パル ス 1発当たりの加工量 /3、 アーク放電パルス 1発当たりの加工量 γに基づいて、 式 (11) から.算出し加工量判定部 78に送信する (ステップ S 350) 。
Q=1000X (α - χ + /3 - y + γ - ζ) ■ · · (11)
ここで、 有効放電パルス 1発当たりの加工量ひ、 準アーク放電パルス 1発当た りの加工量 |3、 アーク放電パルス 1発当たりの加工量 γの算出方法について説明 する。 加工試験 η回目 (ηは自然数) のパルス数をそれぞれ有効放電パルス数 X η、 準アーク放電パルス数 Υη、 アーク放電パルス数 Ζη (ηは自然数) とし、 加工試験 η回目の^]ロェ量を全加工量 W ηとすると、 有効放電パルス 1発当たり の加工量ひ、 準アーク放電パルス 1発当たりの加工量 、 アーク放電パルス 1発 当たりの加工量 γ、 有効放電パルス数 Χη、 準アーク放電パルス数 Υη、 アーク 放電パルス数 Ζη、 全加工量 Wnの関係は式 (12) で表せる。
X 1 Y 1 Ζ 1ヽ
X 2 Y 2 Ζ 2 fa) W 1、
• • • β W2
Xn Yn Ζ η 、W3ノ
ノ したがって、 予め加工試験を複数回行い、 式 (12) を解くことによって、 有 効放電パルス 1発当たりの加工量 、準アーク放電パルス 1発当たりの加工量 |3、 アーク放電パルス 1発当たりの加工量 γを得ることができる。 得られた有効放電 パルス 1発当たりの加工量 a;、 準アーク放電パルス 1発当たりの加工量 j3、 ァー ク放電パルス 1発当たりの加工量 γは予め加工量換算部 79に設定しておく。 加工量換算部 79は、 有効放電パルス 1発当たりの加工量 、 準アーク放電パ ルス 1発当たりの加工量 J3、 アーク放電パルス 1発当たりの加工量 γと有効放電 パルス数 χ、 準アーク放電パルス数 y、 アーク放電パルス数 zに基づいて加工量 Qを算出する。
加工量判定部 7 8は、 入力部 7 5から送られる指令加工量 Aと加工量 Qを比較 する (ステップ S 3 6 0 ) 。 カロェ量判定部 7 8は、 加工量 Qが指令加工量 A以上 になった場合に、 発振制御部 4 0に加工処理を終了するよう発振終了の指示情報 を送信する。 そして、 発振制御部 4 0カゝらの制御によつてパルス発振部 3 0は放 電加工処理を終了する。
このように実施の形態 3によれば、 放電パルスの出力が不安定な場合であって も、 パルスの種類毎にパルス数をカウントして加工量 Qを算出するので精度の良 い加工処理を行うことが可能となる。
実施の形態 4 .
第 1図、 第 1 5図および第 1 6図を用いてこの発明の実施の形態 4について説 明する。 この実施の形態 4においては、 複数回の加工処理を行う際、 前回 (N回 目) の加工処理での加工量が、 この次 ( (N + 1 ) 回目) の加工処理での加工量 に与える影響に基づいて指令加工量 Aの補正を行う。 また、 1度の加工処理とし て、 複数の電気条件を用いる。 ここでは、 変更前の電気条件が荒加工であり、 変 更後の電気条件が仕上げ加工である場合につ!/、て説明する。
第 1 5図は、 実施の形態 4に係る加工量算出部の機能を示す機能プロック図で ある。 第 1 5図の各構成要素のうち第 2図に示す実施の形態 1の加工量算出部と 同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、 重複する説明は 省略する。
第 1 5図に示すように加工量算出部 7 0は、 情報格納部 (記憶部) 7 1、 補正 値算出部 8 5、 演算処理部 7 4、 入力部 7 5からなる。 情報格納部 7 1は、 指令 加工量 Aと、 今回の直前に行われた加工処理時の指令加工量 Cを格納する。 補正値算出部 8 5は、 情報格納部 7 1から送られる指令加工量 Cに基づいて今 回の指令加工量 Aを補正する。そして、指令加工量 Aから補正加工量 B 2を得る。 演算処理部 7 4は、 補正値算出部 8 5からの補正加工量 B 2と、 予め設定してお いた仕上げ加工用の加工量 Dに基づいて、 補正加工量 B 2を指令有効放電パルス 数 N 2、 N 3に変換する。 指令有効放電パルス数 N 3は、 仕上げ加工用の放電パ ルス数であり、 指令有効放電パルス数 N 2は、 荒加工用の放電パルス数である。 第 1 6図は、 実施の形態 4にかかる放電加工装置の動作手順を示すフローチヤ 一トである。 放電加工装置 1 0 0の使用者は、 入力部 7 5を介して入力部 7 5に 指令加工量 Aを入力する (ステップ S 4 0 0 ) 。 入力部 7 5に入力された指令加 ェ量 Aは、 情報格納部 8 5に送られ、 情報格納部 8 5は指令加工量 Aを格納して おく。
ここで、 複数回の加工処理を行う際、 前回の加工処理での加工量が、 この次の 加工処理の加工量に与える影響について説明する。 第 1 7図は荒加工用の電気条 件と仕上げ加工用の電気条件を示した図であり、 第 1 8図は前回の荒加工の加工 量と、 その次 (今回) の荒加工の加工量の関係を示す図である。
仕上げ加工の有効放電パルス数は、 例えば 4 2 1 0 6回のように一定の回数に 設定しておくものとする。 第 1 8図に示すように、 前回の荒加工の加工量を種々 変化させているのに対し、 今回の荒加工の加工量を 1 3 5 9 5回として一定回数 に設定している。 第 1 8図に示すように前回の荒力卩ェの加工量 (有効放電パルス 数) が多い場合は、 今回の荒加工の加工量 (有効放電パルス数) が多くなる傾向 を示す。 すなわち、 仕上げ加工の有効放電パルス数は常に一定数であるため、 前 回の加工処理において仕上げ加工の有効放電ノ、。ルス数に対する荒加工の有効放電 パルス数の比率が増加すると、今回の仕上げ加工の加工量が増加する。このため、 前回の荒加工の加工量に応じて今回の荒加工の有効放電パルス数を補正しなけれ ば、 精度良く加工処理を行うことができない。
ここでは、 補正値算出部 8 5が、 前回の荒加工の加工量と今回の荒力卩ェの加工 量が第 1 8図に示す関係にある条件で指令加工量 Aを補正する場合について説明 する。 したがって、 仕上げ加工用の加工量 Dは、 予め所定値に設定されているも のとする。
第 1 8図に戻り、 補正 算出部 8 0は、 情報格納部 8 5から送られる前回の指 令加工量 Cに基づいて今回の指令加工量 Aを補正し、 補正加工量 B 2を得る。 補 正加工量 B 2は、 例えば式 (13) によって算出する (ステップ S 410) 。 B 2= (1-0. 02XC) XA - · · (13)
演算処理部 74は、 補正値算出部 80から送られる補正加工量 B 2と予め設定 しておいた仕上げ加工用の加工量 Dに基づいて、 仕上げ加工用の指令有効放電パ ルス数 N 2と、 荒加工用の指令有効放電パルス数 N 3を算出する。 指令有効放電 パルス数 N 2は式 (14) によって算出し、 指令有効放電パルス数 N 3は、 式 ( 15) によって算出する (ステップ S 420) 。 ここで、 M3は荒加工用の有効 放電パルス 1発当たりの加工量であり、 M 4は仕上げ加工用の有効放電パルス 1 発当たりの加工量である。
N 2= (B-D) /M3 · · · (14)
N 3 =D/M4 · · ■ (15)
演算処理部 74で得られた指令有効放電パルス数 N 2 , N 3は、 加工パルス数 算出部 60に送られる。 パルス発振部 30は、 荒加工用の条件によって被加工物 130の放電加工処理を開始する。 放電パルス検出部 50は電極 120と被加工 物 130の間隙に発生した有効放電パルスを検出し、 パルスの検出信号を加工パ ルス数算出部 60に送信する。
加工パルス数算出部 60は、 放電パルス検出部 50から送られるパルスの検出 信号をカウントし、 カウントした有効放電パルス数と演算処理部 74から送られ る指令有効放電パルス数 N 2をリアルタイムで比較する。 そして、 放電パルス検 出部 50から送られる有効放電パルス数と演算処理部 74から送られる指令有効 放電パルス数 N 2がー致すると、 加工パルス数算出部 60は発振制御部 40に発 振終了の指示命令を送信し、 荒加工用のパルス放電を停止させる。
つぎに、 パルス発振部 30は、 仕上げ加工用の条件によって被加工物 130の 放電加工処理を開始する。 放電パルス検出部 50は電極 120と被加工物 130 の間隙に発生した有効放電パルスを検出し、 パルスの検出信号を加工パルス数算 出部 60に送信する。
加工パルス数算出部 60は、 放電パルス検出部 50から送られるパルスの検出 信号をカウントし、 カウントした有効放電パルス数と演算処理部 7 4から送られ る指令有効放電パルス数 N 3をリアルタイムで比較する。 そして、 放電パルス検 出部 5 0力 ら送られる有効放電パルス数と演算処理部 7 4力、ら送られる指令有効 放電パルス数 N 3が一致すると、 加工パルス数算出部 6 0は発振制御部 4 0に発 振終了の指示命令を送信し、 仕上げ加工用のパルス放電を停止させ、 放電加工処 理を終了する。
被加工物 1 3 0の放電加工処理の終了後、 情報格納部 7 1に格納されている被 加工物 1 3 0の指令加工量 Aを情報格納部 8 5に送る。 情報格納部 8 5は、 既に 格納していた前回の指令加工量 Cを指令加工量 Aの値に変更し格納する (ステッ プ S 4 3 0 ) 。
なお、 本実施の形態 4においては仕上げ加工用の加工量 Dを一定とし、 前回の 荒加工用の加工量に基づいて指令加工量 Aを補正する構成としたが、 荒加工用の 加工量と仕上げ加工用の加工量の比率に基づいて指令加工量 Aを補正する構成と してもよい。
このように実施の形態 4によれば、 前回の荒加工の加工量が今回の荒加工の加 ェ量に及ぼす影響を低減するよう指令加工量 Aを補正しているので、 被加工物 1 3 0の正確な加工処理を行うために複数の加工電気条件で加工する必要がある場 合であっても、 精度良く加工処理を行うことが可能となる。
なお、 放電加工装置は、 実施の形態 1〜 4で説明した放電加工装置の構成要素 を全て備える構成としてもよい。 この場合、 例えば加工量換算部 7 9は有効放電 パルスのパルス 1発当たりの加工量が、 準アーク放電パルス数とアーク放電パル ス数のそれぞれのパルス何発分に相当するかに基づいて、 有効放電パルス数記憶 部 8 1、 準アーク放電パルス数記憶部 8 2、 アーク放電パルス数記憶部 8 3で検 出された放電パルスを有効放電パルス数に換算する。 そして、 累積加工量 S、 対 向面積 T、 前回の指令加工量 Cに基づいて指令力卩ェ量 Αを補正し、 加工量換算部 7 9で換算された有効放電パルス数が補正された指令加工量に到達した時点で加 ェ処理を終了する。 以上説明したように、 この発明によれば、 電極 1 2 0の使用履歴に基づいて指 令加工量 Aを補正し、 補正加工量 B 1に基づ 、て被加工物 2の加工処理を行って いるので、 電極 1 2 0の使用履歴によって変化する実際の加工量に関わらず、 被 加工物 2を精度良く加工処理できるという効果を奏する。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかる放電加工装置は、 設定された加工量だけ正確に 加工することが可能な放電加工装置に適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 加工電極と被加工物との間に発生させた放電により前記被加工物を加工す る放電加工装置において、
前記加工電極の使用履歴に基づいて、 前記被加工物を加工するために入力され た入力加工量を捕正する補正部と、
補正された前記入力加工量に基づいて前記被加工物の加工処理を制御する制御 部と、
- を備えたことを特徴とする放電加工装置。
2 . 前記補正部は、 前記加工電極が加工処理を行った累積加工量を算出する累 積加工量算出部を備え、 前記累積加工量に基づいて前記入力加工量を補正するこ とを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の放電加工装置。 .
3 . 前記補正部は、 1回の加工処理が複数の加工条件からなる加工処理を複数 回加工処理する場合において、 前記加工電極が前回加工処理を行った際の加工量 に関する情報を前回加工量情報として記憶する記憶部を備え、
前記記憶部で記憶している前記前回加工量情報に基づいて前記入力加工量を補 正することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の放電加工装置。
4 . 前記前回加工量情報は、 1回の加工処理の加工量と 1回の加工処理中に含 まれる所定の加工条件の加工量との比率であることを特徴とする請求の範囲第 3 項に記載の放電加工装置。
5 . 前記前回加工量情報は、 1回の加工処理中に含まれる所定の加工条件の加 ェ量であることを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の放電加工装置。
6 . 加工電極と被加工物との間に発生させた放電により前記被加工物を加工す る放電加工装置において、
前記加工電極の形状および前記加工電極が前記被加工物を加工する際の加工深 さに基づいて、 前記被加工物を加工するために入力された入力加工量を補正する 補正部と、
補正された前記入力加工量に基づいて前記被カ卩ェ物の加工処理を制御する制御 部と、
を備えたことを特徴とする放電加工装置。
7 . 前記補正部は、 前記入力加工量および前記加工電極の形状に基づいて前記 加工深さを算出することを特徴とする請求の範囲第 6項に記載の放電加工装置。
8. 加工電極と被加工物との間に発生させた放電により前記被加工物を加工す る放電加工装置において、
放電パルスの高周波成分の大きさを判別して複数種類の放電パルスを放電パル ス毎に検出する放電パルス検出部と、
前記複数種類の放電パルスのそれぞれに対応するパルス 1発当たりの加工量と、 前記検出されたそれぞれの放電パルス数に基づいて、 加工中の被加工物の加工量 を算出する算出部と、
前記被加工物を加工するために入力された入力加工量と前記算出部で算出した 前記被加工物の加工量に基づいて前記被加工物の加工処理を制御する制御部と、 を備えたことを特徴とする放電加工装置。
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