JPH0113975B2 - - Google Patents
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- JPH0113975B2 JPH0113975B2 JP55125798A JP12579880A JPH0113975B2 JP H0113975 B2 JPH0113975 B2 JP H0113975B2 JP 55125798 A JP55125798 A JP 55125798A JP 12579880 A JP12579880 A JP 12579880A JP H0113975 B2 JPH0113975 B2 JP H0113975B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- machining
- electrode
- workpiece
- voltage
- gap
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
- B23H7/28—Moving electrode in a plane normal to the feed direction, e.g. orbiting
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、工具電極と被加工物の一方を他方に
対して押し込まれる方向に送られる動きを与える
装置とともに、押し込まれる方向に垂直な方向を
もつた動きを与える装置とを備えた放電加工機械
の改良に関する。
対して押し込まれる方向に送られる動きを与える
装置とともに、押し込まれる方向に垂直な方向を
もつた動きを与える装置とを備えた放電加工機械
の改良に関する。
従来、放電加工機械において、電極が被加工物
に押し込まれる方向に電極と被加工物に相対的な
動きを与え、通常その方向に対して電極と被加工
物との距離が一定となるようにサーボをとりなが
ら加工を行なつている。ここで、通常放電加工に
おいては、荒加工の後、若干寸法の異なる相似形
の複数の電極を用いて仕上加工を行なつていた。
これは、荒加工においては加工速度は高いが加工
面が荒く、一方仕上加工においては加工面は細か
いが加工速度が低く、また電極と被加工物との側
面ギヤツプは仕上加工の方が狭いことに起因して
いる。そのため、一本の電極で荒加工から仕上加
工まで加工する目的で次のような装置が提案され
ている。すなわち、荒加工が終了した後、電極あ
るいは被加工物に通常の送り方向と垂直な要素を
もつた動き、例えば公転円運動を与え、見掛上寸
法が大きい電極を用いたのと同様に、荒加工に使
用した電極と同一の電極で仕上加工も行うもので
ある。これは、例えば第１図に示すようなもの
で、電極１０と被加工物１２とを絶縁液中で対向
させ、パルス電流供給装置１４よりパルス電流を
加工間隙に供給することにより、被加工物１２を
加工する。その時、電極１０は、電圧差動回路１
６、増巾器１８からなるサーボ回路及び該回路の
出力信号により駆動される油圧サーボバルブ２
０、油圧シリンダ２２からなるサーボ機構によ
り、被加工物１２に対して押し込まれる方向（Ｚ
軸方向）に、例えば加工間隙の電圧Vdが平均的
に基準電圧Vsと一致するように送り込まれ、加
工が進行する。
に押し込まれる方向に電極と被加工物に相対的な
動きを与え、通常その方向に対して電極と被加工
物との距離が一定となるようにサーボをとりなが
ら加工を行なつている。ここで、通常放電加工に
おいては、荒加工の後、若干寸法の異なる相似形
の複数の電極を用いて仕上加工を行なつていた。
これは、荒加工においては加工速度は高いが加工
面が荒く、一方仕上加工においては加工面は細か
いが加工速度が低く、また電極と被加工物との側
面ギヤツプは仕上加工の方が狭いことに起因して
いる。そのため、一本の電極で荒加工から仕上加
工まで加工する目的で次のような装置が提案され
ている。すなわち、荒加工が終了した後、電極あ
るいは被加工物に通常の送り方向と垂直な要素を
もつた動き、例えば公転円運動を与え、見掛上寸
法が大きい電極を用いたのと同様に、荒加工に使
用した電極と同一の電極で仕上加工も行うもので
ある。これは、例えば第１図に示すようなもの
で、電極１０と被加工物１２とを絶縁液中で対向
させ、パルス電流供給装置１４よりパルス電流を
加工間隙に供給することにより、被加工物１２を
加工する。その時、電極１０は、電圧差動回路１
６、増巾器１８からなるサーボ回路及び該回路の
出力信号により駆動される油圧サーボバルブ２
０、油圧シリンダ２２からなるサーボ機構によ
り、被加工物１２に対して押し込まれる方向（Ｚ
軸方向）に、例えば加工間隙の電圧Vdが平均的
に基準電圧Vsと一致するように送り込まれ、加
工が進行する。
なお、基準電圧Vsは、加工間隙の幅が適正で
放電が正常に発生するのに適した値に設定され
る。
放電が正常に発生するのに適した値に設定され
る。
ここで最終所望深さより少し手前に設定された
深さまで荒加工が終了した後、パルス電流供給装
置１４の１パルスのエネルギーが小さくなるよう
に変更し、更に電極運動制御装置２４により既知
の方法でサーボモータ２６，２８を動かし、これ
によりＸ−Ｙクロステーブル３０，３２に連続し
た円運動を行なわせる。この場合、サーボモータ
２６，２８には位相がπ／２異なり、振巾は荒加
工と仕上加工の側面ギヤツプの差の分に対応する
電圧を有する正弦波を加えればよい。そして、こ
のように電極１０と被加工物１２とを相対的に公
転円運動させながら再度所望深さまで加工を行な
う。この場合、相対的な公転円運動の直径に当る
寸法だけ電極１０の直径が拡大されたのと等価な
効果をもつため、先に行なつた荒加工による荒い
加工面は除去されるというものである。ここで、
この方法で第２図に示すような楕円断面を有する
電極１０を用いて、それに対応する穴を被加工物
１２上に加工する場合に、公転円運動の軌跡の各
部分に対して被加工物１２の除去されるべき量
は、電極１０が大きな曲率半径を有している部分
では小さな曲率半径を有している部分に比べて非
常に大きい。そのため、加工が進行するにつれ
て、その曲率半径が大きい部分の加工された深さ
と、曲率半径の小さな部分の加工された深さと
が、第３図に示す様に大きな差をもつてくる。
深さまで荒加工が終了した後、パルス電流供給装
置１４の１パルスのエネルギーが小さくなるよう
に変更し、更に電極運動制御装置２４により既知
の方法でサーボモータ２６，２８を動かし、これ
によりＸ−Ｙクロステーブル３０，３２に連続し
た円運動を行なわせる。この場合、サーボモータ
２６，２８には位相がπ／２異なり、振巾は荒加
工と仕上加工の側面ギヤツプの差の分に対応する
電圧を有する正弦波を加えればよい。そして、こ
のように電極１０と被加工物１２とを相対的に公
転円運動させながら再度所望深さまで加工を行な
う。この場合、相対的な公転円運動の直径に当る
寸法だけ電極１０の直径が拡大されたのと等価な
効果をもつため、先に行なつた荒加工による荒い
加工面は除去されるというものである。ここで、
この方法で第２図に示すような楕円断面を有する
電極１０を用いて、それに対応する穴を被加工物
１２上に加工する場合に、公転円運動の軌跡の各
部分に対して被加工物１２の除去されるべき量
は、電極１０が大きな曲率半径を有している部分
では小さな曲率半径を有している部分に比べて非
常に大きい。そのため、加工が進行するにつれ
て、その曲率半径が大きい部分の加工された深さ
と、曲率半径の小さな部分の加工された深さと
が、第３図に示す様に大きな差をもつてくる。
即ち、楕円電極１０により、円運動の半径を最
初から所定の取代に相当する量にして公転円運動
を行なうと、放電による被加工物の除去速度が一
定のため、曲率半径の大きさによつて加工量に差
が生じることになる。換言すれば、公転円運動が
等速の場合、曲率半径の大きい部分では加工され
るべき面積が大きく、曲率半径の小さい部分では
加工されるべき面積が大きい部分に比べて小さい
ため、加工速度（除去速度）が一定とすると、加
工されるべき面積の小さい部分では加工が早く進
み、大きい部分では加工がゆつくり進む。言い換
えれば加工されるべき面積が大きい部分では加工
深さは少なく、小さい部分では加工深さが多くな
る。この電極と被加工物間の公転運動の軌跡を名
深さ毎に斜視したものが第３図である。深さがゼ
ロのときはXY平面内の円運動を行なつている
が、加工が進むに連れて、円運動とＺ軸の加工深
さの差が合成された軌跡を生じる。
初から所定の取代に相当する量にして公転円運動
を行なうと、放電による被加工物の除去速度が一
定のため、曲率半径の大きさによつて加工量に差
が生じることになる。換言すれば、公転円運動が
等速の場合、曲率半径の大きい部分では加工され
るべき面積が大きく、曲率半径の小さい部分では
加工されるべき面積が大きい部分に比べて小さい
ため、加工速度（除去速度）が一定とすると、加
工されるべき面積の小さい部分では加工が早く進
み、大きい部分では加工がゆつくり進む。言い換
えれば加工されるべき面積が大きい部分では加工
深さは少なく、小さい部分では加工深さが多くな
る。この電極と被加工物間の公転運動の軌跡を名
深さ毎に斜視したものが第３図である。深さがゼ
ロのときはXY平面内の円運動を行なつている
が、加工が進むに連れて、円運動とＺ軸の加工深
さの差が合成された軌跡を生じる。
従つて、このような装置においては、深穴の加
工になると、先に行なつた荒加工による荒い加工
面を充分取り去ることはできないし、仕上加工の
際の電極の到達する深さが、電極の形状により各
部分毎に差ができるという大きな欠点を有してい
る。
工になると、先に行なつた荒加工による荒い加工
面を充分取り去ることはできないし、仕上加工の
際の電極の到達する深さが、電極の形状により各
部分毎に差ができるという大きな欠点を有してい
る。
なお、この従来例では、工具電極の公転運動の
半径が漸次拡大する加工について説明したが、工
具電極が被加工物の外周を加工するような場合、
即ち工具電極の公転運動の半径が漸次縮小すると
きにも同様の欠点を有している。
半径が漸次拡大する加工について説明したが、工
具電極が被加工物の外周を加工するような場合、
即ち工具電極の公転運動の半径が漸次縮小すると
きにも同様の欠点を有している。
このため、この欠点を解決する目的で、次のよ
うな加工方法を採用する装置が提案されている。
第４図はこの加工方法を説明した図である。第２
図に示したような電極構造を用いた公転運動によ
る加工において、第３図を用いて説明した欠点の
要因は、Ｚ軸からみたＸ−Ｙ平面上の取代の差異
によることは明らかであり、第４図に示した説明
図を用いた加工方法はこれを解決するものであ
る。
うな加工方法を採用する装置が提案されている。
第４図はこの加工方法を説明した図である。第２
図に示したような電極構造を用いた公転運動によ
る加工において、第３図を用いて説明した欠点の
要因は、Ｚ軸からみたＸ−Ｙ平面上の取代の差異
によることは明らかであり、第４図に示した説明
図を用いた加工方法はこれを解決するものであ
る。
すなわち、第４図に示す螺線円は、電極１０と
被加工物１２との公転円運動の相対移動軌跡を示
した図で、１周毎の取代増加量をΔRとして示し
ている。そして、先ず、電極がＺ軸方向の最深位
置になるまで加工を行なう。その後、公転円運動
による加工を行なうことになり、取代増加量ΔR
を徐々に増加し、所有の公転量に達するまで加工
を行なうものである。
被加工物１２との公転円運動の相対移動軌跡を示
した図で、１周毎の取代増加量をΔRとして示し
ている。そして、先ず、電極がＺ軸方向の最深位
置になるまで加工を行なう。その後、公転円運動
による加工を行なうことになり、取代増加量ΔR
を徐々に増加し、所有の公転量に達するまで加工
を行なうものである。
ここで、ΔRをきわめて小さくすれば、毎回当
りの取代がきわめて小さくなり、加工エネルギに
余裕が生じ均一な加工がなされる。このようにす
れば、第３図に示すような状況は発生しない。し
かしながら、余裕があるということは加工能力以
下で加工が進行することであり、当然のことなが
ら加工時間は長くかかり、加工能率は低下する。
これを防ぐためにΔRを大きくすれば、取代が増
すことになり、加工能力以上の取代の場合には、
やはり前述の第３図に示されたような状況が発生
して不具合である。
りの取代がきわめて小さくなり、加工エネルギに
余裕が生じ均一な加工がなされる。このようにす
れば、第３図に示すような状況は発生しない。し
かしながら、余裕があるということは加工能力以
下で加工が進行することであり、当然のことなが
ら加工時間は長くかかり、加工能率は低下する。
これを防ぐためにΔRを大きくすれば、取代が増
すことになり、加工能力以上の取代の場合には、
やはり前述の第３図に示されたような状況が発生
して不具合である。
本発明は、前述した従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、工具電極と被加工物の
一方を他方に対し公転的に運動させる際、１周毎
の取代増加量ΔRを加工能力に応じて最適に制御
することにより、良好な仕上加工を行うととも
に、充分な加工能率を有する放電加工機械を提供
することにある。
ものであり、その目的は、工具電極と被加工物の
一方を他方に対し公転的に運動させる際、１周毎
の取代増加量ΔRを加工能力に応じて最適に制御
することにより、良好な仕上加工を行うととも
に、充分な加工能率を有する放電加工機械を提供
することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、工具電
極と被加工物の一方を他方に対して公転的に運動
させるとともにその運動経路を所定量づつ次第に
拡大または縮小しながら所望の公転量に達するま
で加工を行う加工機械において、上記公転運動中
に上記工具電極が上記被加工物に対して加工間隙
が適正で放電が正常に発生する加工可能状態にあ
るか加工間隙が広く放電が発生しなくなる加工不
可能状態にあるかを工具電極−被加工物間の検出
電圧に基づき判別する判別装置と、上記運動経路
の拡大または縮小における上記所定量が少なくと
も２種類以上設定され上記判別装置が加工可能状
態を判別した際には小さい方の設定値に基づき運
動経路を拡大または縮小し加工不可能状態を判別
した際には大きい方の設定値に基づき運動経路を
拡大または縮小する運動経路決定装置と、を備え
たことを特徴とする。
極と被加工物の一方を他方に対して公転的に運動
させるとともにその運動経路を所定量づつ次第に
拡大または縮小しながら所望の公転量に達するま
で加工を行う加工機械において、上記公転運動中
に上記工具電極が上記被加工物に対して加工間隙
が適正で放電が正常に発生する加工可能状態にあ
るか加工間隙が広く放電が発生しなくなる加工不
可能状態にあるかを工具電極−被加工物間の検出
電圧に基づき判別する判別装置と、上記運動経路
の拡大または縮小における上記所定量が少なくと
も２種類以上設定され上記判別装置が加工可能状
態を判別した際には小さい方の設定値に基づき運
動経路を拡大または縮小し加工不可能状態を判別
した際には大きい方の設定値に基づき運動経路を
拡大または縮小する運動経路決定装置と、を備え
たことを特徴とする。
次に、本発明の好適な実施例を、図面に基づき
説明する。なお、前述した従来装置と対応する箇
所には同一符号を付しその説明は省略する。
説明する。なお、前述した従来装置と対応する箇
所には同一符号を付しその説明は省略する。
第５図には、本発明の放電加工機械の実施例が
示されている。
示されている。
ここにおいて、電極運動制御装置２４からの信
号により、サーボモータ２６，２８を駆動するこ
とにより、Ｘ−Ｙクロステーブル３０，３２を動
作させ、電極１０と被加工物１２との間に相対的
に公転円運動を与えることは、第１図に示す従来
装置と同様である。３４は差動トランスである。
この差動トランス３４は、そのコイル部分が機械
の固定側に固定され、その可動鉄芯が電極１０と
同様な動きをするよう構成され、電極１０の高
さ、すなわちＺ軸方向の位置が検出される。ま
た、３６は、例えば特公昭53−32112号公報の第
１図１２と同様の回路で、加工間隙の電圧Vdと
基準電圧Vsとの差電圧Vd−Vsと、差動トランス
３４の出力とのうち、低い方を優先的に選択する
ための比較選択回路である。ここで、比較選択回
路３６の動作は、この特公昭53−32112号公報中
に詳述してある如く、機械の固定側に固定された
差動トランス３４のコイル部の位置をあらかじめ
設定しておけば、電極１０がその設定位置より上
にある場合には加工間隙での電圧Vdと基準電圧
Vsとの差電圧Vd−Vsに従い電極１０の位置は制
御され、また電極１０が設定位置まで下降すると
差動トランス３４の出力が優先的に選択されるこ
ととなり、サーボバルブ２０と油圧シリンダ２２
からなるサーボ機構によつてその位置以下には電
極１０が降下しないように制御される。
号により、サーボモータ２６，２８を駆動するこ
とにより、Ｘ−Ｙクロステーブル３０，３２を動
作させ、電極１０と被加工物１２との間に相対的
に公転円運動を与えることは、第１図に示す従来
装置と同様である。３４は差動トランスである。
この差動トランス３４は、そのコイル部分が機械
の固定側に固定され、その可動鉄芯が電極１０と
同様な動きをするよう構成され、電極１０の高
さ、すなわちＺ軸方向の位置が検出される。ま
た、３６は、例えば特公昭53−32112号公報の第
１図１２と同様の回路で、加工間隙の電圧Vdと
基準電圧Vsとの差電圧Vd−Vsと、差動トランス
３４の出力とのうち、低い方を優先的に選択する
ための比較選択回路である。ここで、比較選択回
路３６の動作は、この特公昭53−32112号公報中
に詳述してある如く、機械の固定側に固定された
差動トランス３４のコイル部の位置をあらかじめ
設定しておけば、電極１０がその設定位置より上
にある場合には加工間隙での電圧Vdと基準電圧
Vsとの差電圧Vd−Vsに従い電極１０の位置は制
御され、また電極１０が設定位置まで下降すると
差動トランス３４の出力が優先的に選択されるこ
ととなり、サーボバルブ２０と油圧シリンダ２２
からなるサーボ機構によつてその位置以下には電
極１０が降下しないように制御される。
第６図は、Ｘ−Ｙクロステーブル３０，３２の
制御装置２４の説明図である。ここにおいて、４
０は２相発振器であり、90゜位相の異なる正弦波
ex，eyを出力している。４２は極間電圧検出信号
Vdに基づいて出力ex，eyを制御し、所望の偏芯
半径に相当する電圧Ex，Eyを取り出すための制
御回路である。該Ex，Eyの電圧は加算点４４，
４６にそれぞれ印加され、この加算点出力はモー
タ駆動増巾器４７，４８で増巾され、Ｘ、Ｙ軸モ
ータ２６，２８を動かす。Ｘ−Ｙクロステーブル
３０，３２には直線ポテンシヨメータRx，Ryが
はられており、電極１０のＸ−Ｙ平面における位
置検出に用いられている。直線ポテンシヨメータ
Rx，Ryの出力電圧は、前述の加算点４４，４６
にフイードバツクされるので、加算点４４，４６
の出力電圧が０になるまでモータ２６，２８が動
き、テーブル位置は制御回路４２の出力Ex，Ey
に等しくなるように制御される。
制御装置２４の説明図である。ここにおいて、４
０は２相発振器であり、90゜位相の異なる正弦波
ex，eyを出力している。４２は極間電圧検出信号
Vdに基づいて出力ex，eyを制御し、所望の偏芯
半径に相当する電圧Ex，Eyを取り出すための制
御回路である。該Ex，Eyの電圧は加算点４４，
４６にそれぞれ印加され、この加算点出力はモー
タ駆動増巾器４７，４８で増巾され、Ｘ、Ｙ軸モ
ータ２６，２８を動かす。Ｘ−Ｙクロステーブル
３０，３２には直線ポテンシヨメータRx，Ryが
はられており、電極１０のＸ−Ｙ平面における位
置検出に用いられている。直線ポテンシヨメータ
Rx，Ryの出力電圧は、前述の加算点４４，４６
にフイードバツクされるので、加算点４４，４６
の出力電圧が０になるまでモータ２６，２８が動
き、テーブル位置は制御回路４２の出力Ex，Ey
に等しくなるように制御される。
第７図は、２相発振器４０の詳細説明図であ
る。この２相発振器４０は、オペアンプQ1、抵
抗Ｒ、コンデンサＣで構成される積分回路と、オ
ペアンプQ2、抵抗Ｒ、コンデンサＣ、電圧制限
用ツエナダイオードZD1，ZD2で構成される制限
反転積分器とを、次の微分方程式を与えるフイー
ドバツクループの中でカスケード接続して形成さ
れている。
る。この２相発振器４０は、オペアンプQ1、抵
抗Ｒ、コンデンサＣで構成される積分回路と、オ
ペアンプQ2、抵抗Ｒ、コンデンサＣ、電圧制限
用ツエナダイオードZD1，ZD2で構成される制限
反転積分器とを、次の微分方程式を与えるフイー
ドバツクループの中でカスケード接続して形成さ
れている。
RCｄ／dteX＝eY ……(1)
RCｄ／dteY＝−eX ……(2)
そして、該回路において時定数R1，C1は故意
にRCより大きく設定され、回路を若干不安定に
している。また、電圧制限用ツエナダイオード
ZD1，ZD2はeX，eYの波形が歪むことを防止して
振巾を安定化する。そして、このようにして得ら
れる２つの出力eX，eYは90゜位相が異なり、次式
で表わされる。
にRCより大きく設定され、回路を若干不安定に
している。また、電圧制限用ツエナダイオード
ZD1，ZD2はeX，eYの波形が歪むことを防止して
振巾を安定化する。そして、このようにして得ら
れる２つの出力eX，eYは90゜位相が異なり、次式
で表わされる。
eX＝Ｅ sin ｔ／RC ……(3)
eY＝Ｅ cos ｔ／RC ……(4)
ここにおいて、Ｅは電圧制限用ツエナダイオー
ドZD1，ZD2の電圧である。また、該回路には周
波数の設定のため、抵抗Ｒの両端に外付の端子が
設けられ、この外付端子に外部抵抗５０，５２が
接続されている。そして、この外部抵抗５０，５
２の抵抗値を設整することにより、外部から周波
数制御を行うことができる。
ドZD1，ZD2の電圧である。また、該回路には周
波数の設定のため、抵抗Ｒの両端に外付の端子が
設けられ、この外付端子に外部抵抗５０，５２が
接続されている。そして、この外部抵抗５０，５
２の抵抗値を設整することにより、外部から周波
数制御を行うことができる。
第８図は、制御回路４２の詳細説明図である。
一般に、電極１０と被加工物１２との間で順調に
放電加工が行なわれている間は、極間電圧検出信
号Vdは一定の範囲内にある。そして、放電間隙
が広くなるにつれ検出信号Vdは大きくなり、放
電間隙が一定以上になると良好な放電が不可能な
状態となる。このときの検出信号を加工可能電圧
V1と規定する。また、放電加工の途中で短絡が
生ずると、検出信号Vdは低下し一定値以下とな
る。このときの検出信号を短絡検出電圧V2と規
定する。
一般に、電極１０と被加工物１２との間で順調に
放電加工が行なわれている間は、極間電圧検出信
号Vdは一定の範囲内にある。そして、放電間隙
が広くなるにつれ検出信号Vdは大きくなり、放
電間隙が一定以上になると良好な放電が不可能な
状態となる。このときの検出信号を加工可能電圧
V1と規定する。また、放電加工の途中で短絡が
生ずると、検出信号Vdは低下し一定値以下とな
る。このときの検出信号を短絡検出電圧V2と規
定する。
なお、加工可能電圧V1と短絡検出電圧V2とは、
極間電圧検出信号Vdに対応させた数ｍSECの平
均電圧として設定すればよい。そして加工可能電
圧V1と短絡検出電圧V2とをあらかじめ設定して
おき、これと検出信号Vdとを比較することによ
り、放電加工が適正になされているか否かを判別
することができる。
極間電圧検出信号Vdに対応させた数ｍSECの平
均電圧として設定すればよい。そして加工可能電
圧V1と短絡検出電圧V2とをあらかじめ設定して
おき、これと検出信号Vdとを比較することによ
り、放電加工が適正になされているか否かを判別
することができる。
まず、検出信号Vdはコンパレータ６０におい
て加工可能電圧V1と比較され、電圧V1よりも大
きければ電極１０と被加工物１２との間隙は放電
がなされない程度まで広がつており、加工不能状
態と判別される。そして、コンパレータ６０は論
理レベル“０”を出力し、ANDゲート６２のゲ
ートは閉じられ、反転器６４を介して接続された
ANDゲート６６は開かれる。ANDゲート６２，
６６には発振器６８による一定時間毎のクロツク
パルスCPあるいは２相発振器４０の出力の発振
周期に同期したクロツクパルスCPが印加されて
おり、加工不能状態の時は第１のカウンタ７０に
ORゲート７２を介してこのクロツクパルスが入
力され、カウントされる。また、検出信号Vdが
加工可能電圧V1より低い時、間隙は充分に放電
し得る距離であり、加工可能状態と判断される。
このとき、コンパレータ６０は論理レベル“１”
を出力し、ANDゲート６２は開き、第２のカウ
ンタ７４がカウントを開始する。これらカウンタ
７０，７４はカスケードに接続されており、カウ
ンタ７４でカウントした出力がカウンタ７０で更
に計数される。また、検出信号Vdはコンパレー
タ７６において短絡検出電圧V2と比較される。
そして、検出信号Vdが短絡検出電圧V2より低下
すると、短絡現象が生じたと判別され、コンパレ
ータ７６は論理レベル“０”を出力し、ANDゲ
ート６２，６６を閉じるのでカウンタ７０，７４
の値は増加しない。このようにして、電極１０が
被加工物１２に対し加工可能状態にあるか否かを
判別する判別する判別装置が構成される。
て加工可能電圧V1と比較され、電圧V1よりも大
きければ電極１０と被加工物１２との間隙は放電
がなされない程度まで広がつており、加工不能状
態と判別される。そして、コンパレータ６０は論
理レベル“０”を出力し、ANDゲート６２のゲ
ートは閉じられ、反転器６４を介して接続された
ANDゲート６６は開かれる。ANDゲート６２，
６６には発振器６８による一定時間毎のクロツク
パルスCPあるいは２相発振器４０の出力の発振
周期に同期したクロツクパルスCPが印加されて
おり、加工不能状態の時は第１のカウンタ７０に
ORゲート７２を介してこのクロツクパルスが入
力され、カウントされる。また、検出信号Vdが
加工可能電圧V1より低い時、間隙は充分に放電
し得る距離であり、加工可能状態と判断される。
このとき、コンパレータ６０は論理レベル“１”
を出力し、ANDゲート６２は開き、第２のカウ
ンタ７４がカウントを開始する。これらカウンタ
７０，７４はカスケードに接続されており、カウ
ンタ７４でカウントした出力がカウンタ７０で更
に計数される。また、検出信号Vdはコンパレー
タ７６において短絡検出電圧V2と比較される。
そして、検出信号Vdが短絡検出電圧V2より低下
すると、短絡現象が生じたと判別され、コンパレ
ータ７６は論理レベル“０”を出力し、ANDゲ
ート６２，６６を閉じるのでカウンタ７０，７４
の値は増加しない。このようにして、電極１０が
被加工物１２に対し加工可能状態にあるか否かを
判別する判別する判別装置が構成される。
そして、カウンタ７０，７４の出力は乗算型
DAコンバータ７８Ｘ，７８Ｙに入力され、２相
発振器４０の出力eX，eYの値とカウンタ７０，７
４の計数値との乗算が行なわれ、その乗算が行な
われ、その乗算値のアナログ量がEX，EYとして
出力される。このような乗算型DAコンバータと
しては、米国アナログデバイス社のAD7520など
が公知である。以上の構成によつて、乗算型DA
コンバータ７８Ｘ，７８Ｙの出力EX，EYのピー
ク値は、加工可能状態においてクロツクパルス
CPの入力に応じ１単位づつわずかに増加し、ま
た加工間隙が広い加工不可能状態においてはクロ
ツクパルスCPの入力に応じ４単位づつ増加する。
また、短絡状態が検出された場合には出力EX，
EYのピーク値が増加することはない。このよう
に乗算型DAコンバータ７８Ｘ，７８Ｙはカウン
タ７０，７４とともに運動経路決定装置として機
能する。
DAコンバータ７８Ｘ，７８Ｙに入力され、２相
発振器４０の出力eX，eYの値とカウンタ７０，７
４の計数値との乗算が行なわれ、その乗算が行な
われ、その乗算値のアナログ量がEX，EYとして
出力される。このような乗算型DAコンバータと
しては、米国アナログデバイス社のAD7520など
が公知である。以上の構成によつて、乗算型DA
コンバータ７８Ｘ，７８Ｙの出力EX，EYのピー
ク値は、加工可能状態においてクロツクパルス
CPの入力に応じ１単位づつわずかに増加し、ま
た加工間隙が広い加工不可能状態においてはクロ
ツクパルスCPの入力に応じ４単位づつ増加する。
また、短絡状態が検出された場合には出力EX，
EYのピーク値が増加することはない。このよう
に乗算型DAコンバータ７８Ｘ，７８Ｙはカウン
タ７０，７４とともに運動経路決定装置として機
能する。
この実施例は以上の構成からなり、以下にその
作用を、電極１０を用いて被加工物１２に穴を加
工する場合を例にとり説明する。
作用を、電極１０を用いて被加工物１２に穴を加
工する場合を例にとり説明する。
まず、荒加工工程において、パルス電流供給装
置１４の１パルス当りのエネルギを大きく制御
し、Ｚ軸方向に所望の加工深さに達するまで加工
を行なう。
置１４の１パルス当りのエネルギを大きく制御
し、Ｚ軸方向に所望の加工深さに達するまで加工
を行なう。
そして、この荒加工工程の終了と同時に、パル
ス電流供給装置１４の１パルス当りのエネルギを
小さく制御し、電極運動制御装置２４によりＸ−
Ｙクロステーブル３０，３２に連続した公転円運
動を与える仕上加工工程が開始される。ここにお
いて、Ｘ−Ｙクロステーブル３０，３２に与えら
れる公転円運動の半径は、第４図に示す如く０か
ら徐々にΔRづつ増加していくよう制御される。
そして、この増加量ΔRは、装置の加工能力の範
囲内でかつその加工能率が最大となるよう制御さ
れる。
ス電流供給装置１４の１パルス当りのエネルギを
小さく制御し、電極運動制御装置２４によりＸ−
Ｙクロステーブル３０，３２に連続した公転円運
動を与える仕上加工工程が開始される。ここにお
いて、Ｘ−Ｙクロステーブル３０，３２に与えら
れる公転円運動の半径は、第４図に示す如く０か
ら徐々にΔRづつ増加していくよう制御される。
そして、この増加量ΔRは、装置の加工能力の範
囲内でかつその加工能率が最大となるよう制御さ
れる。
まず、２相発振器４０から90゜位相が異なる正
弦波eX，eYが出力される。この出力eX，eYは制御
回路４２の乗算器DAコンバータ７８Ｘ，７８Ｙ
においてカウンタ７０，７４の出力と乗算され、
サーボモータ２６，２８の駆動電圧EX，EYとし
て出力される。そして、この出力EX，EYの電圧
ピーク値によりＸ−Ｙクロステーブル３０，３２
の公転円運動の半径、すなわち電極１０の被加工
物１２に対する公転円運動の半径が与えられる。
弦波eX，eYが出力される。この出力eX，eYは制御
回路４２の乗算器DAコンバータ７８Ｘ，７８Ｙ
においてカウンタ７０，７４の出力と乗算され、
サーボモータ２６，２８の駆動電圧EX，EYとし
て出力される。そして、この出力EX，EYの電圧
ピーク値によりＸ−Ｙクロステーブル３０，３２
の公転円運動の半径、すなわち電極１０の被加工
物１２に対する公転円運動の半径が与えられる。
ここにおいて、公転円運動の半径は次のように
漸次増加していく。まず、仕上加工の開始時にあ
つては、カウンタ７０，７４の出力は０であるた
め、乗算型DAコンバータ７８Ｘ，７８Ｙの出力
EX，EYも０である。従つて、公転円運動は半径
が０の地点から開始される。そして、加工電圧検
出信号Vdが、V1＞Vd＜V2の範囲にあるときに
は、放電加工が良好に行なわれている加工可能状
態にあるとコンパレータ６０，７６で判断され
る。そして、コンパレータ６０，７６はともに論
理レベル“１”を出力し、ANDゲート６２は開
かれ、このANDゲート６２を介してカウンタ７
０，７４はクロツクパルスCPのカウントを開始
する。すると、乗算型DAコンバータ７８Ｘ，７
８Ｙは、カウンタ７０，７４に入力されるクロツ
クパルスCPに応じ１単位づつEX，EYのピーク値
を増加させ、公転円運動の半径も漸次ΔR1づつ増
加する。
漸次増加していく。まず、仕上加工の開始時にあ
つては、カウンタ７０，７４の出力は０であるた
め、乗算型DAコンバータ７８Ｘ，７８Ｙの出力
EX，EYも０である。従つて、公転円運動は半径
が０の地点から開始される。そして、加工電圧検
出信号Vdが、V1＞Vd＜V2の範囲にあるときに
は、放電加工が良好に行なわれている加工可能状
態にあるとコンパレータ６０，７６で判断され
る。そして、コンパレータ６０，７６はともに論
理レベル“１”を出力し、ANDゲート６２は開
かれ、このANDゲート６２を介してカウンタ７
０，７４はクロツクパルスCPのカウントを開始
する。すると、乗算型DAコンバータ７８Ｘ，７
８Ｙは、カウンタ７０，７４に入力されるクロツ
クパルスCPに応じ１単位づつEX，EYのピーク値
を増加させ、公転円運動の半径も漸次ΔR1づつ増
加する。
また、加工電圧検出信号Vdが、Vd＞V1の範囲
にあるときには、加工間隙が広すぎ放電が良好に
行なわれていない加工不可能状態にあるとコンパ
レータ６０で判断される。そして、コンンパレー
タ６０は論理ベル“０”を出力し、ANDゲート
６２を閉じ、ANDゲート６６を開き、カウンタ
７０に直接クロツクパルスCPのカウントを行な
わせる。すると、図面からも明らかな如く、カウ
ンタ７０，７４は加工可能状態にあるときに比
し、１つのクロツクパルスCPを４倍の割合でカ
ウントしていく。従つて、乗算型DAコンバータ
７８Ｘ，７８Ｙは、カウンタ７０，７４に入力さ
れるクロツクパルスCPに応じ４単位づつEX，EY
のピーク値を増加させ、電極１０の公転円運動の
半径は、加工可能状態にあるときに比し４倍の増
加量ΔR2（ΔR2＝4ΔR1）をもつて漸次増加する。
これにより、電極１０と被加工物１２との加工間
隙は放電加工が可能となる範囲まで急速に狭ま
る。そして、加工可能状態に入ると、加工電圧検
出信号VdはV1＞Vdとなり、前述した加工可能状
態の動作に切替わる。
にあるときには、加工間隙が広すぎ放電が良好に
行なわれていない加工不可能状態にあるとコンパ
レータ６０で判断される。そして、コンンパレー
タ６０は論理ベル“０”を出力し、ANDゲート
６２を閉じ、ANDゲート６６を開き、カウンタ
７０に直接クロツクパルスCPのカウントを行な
わせる。すると、図面からも明らかな如く、カウ
ンタ７０，７４は加工可能状態にあるときに比
し、１つのクロツクパルスCPを４倍の割合でカ
ウントしていく。従つて、乗算型DAコンバータ
７８Ｘ，７８Ｙは、カウンタ７０，７４に入力さ
れるクロツクパルスCPに応じ４単位づつEX，EY
のピーク値を増加させ、電極１０の公転円運動の
半径は、加工可能状態にあるときに比し４倍の増
加量ΔR2（ΔR2＝4ΔR1）をもつて漸次増加する。
これにより、電極１０と被加工物１２との加工間
隙は放電加工が可能となる範囲まで急速に狭ま
る。そして、加工可能状態に入ると、加工電圧検
出信号VdはV1＞Vdとなり、前述した加工可能状
態の動作に切替わる。
また、例えば加工間隙が狭すぎる等の理由によ
り電極１０と被加工物１２との間に短絡が生じる
と、加工電圧検出信号VdはV2＞Vdとなり、これ
はコンパレータ７６で検出され、コンパレータ７
６は論理レベル“０”を出力する。すると、
ANDゲート６２，６６は閉じられカウンタ７０，
７４のクロツクパルスCPのカウントが停止され
る。これにより、乗算型DAコンバータ７８Ｘ，
７８Ｙの出力EX，EYのピーク値の増加は一時的
に停止され、電極１０の公転円運動の半径の増加
もない。そして、この短絡が電極の公転円運動の
継続によつて除去されると、加工電圧検出信号
VdはVd＜V2に復帰し、前述した加工可能状態の
動作に切替わる。
り電極１０と被加工物１２との間に短絡が生じる
と、加工電圧検出信号VdはV2＞Vdとなり、これ
はコンパレータ７６で検出され、コンパレータ７
６は論理レベル“０”を出力する。すると、
ANDゲート６２，６６は閉じられカウンタ７０，
７４のクロツクパルスCPのカウントが停止され
る。これにより、乗算型DAコンバータ７８Ｘ，
７８Ｙの出力EX，EYのピーク値の増加は一時的
に停止され、電極１０の公転円運動の半径の増加
もない。そして、この短絡が電極の公転円運動の
継続によつて除去されると、加工電圧検出信号
VdはVd＜V2に復帰し、前述した加工可能状態の
動作に切替わる。
このようにして、電極１０と被加工物１２との
加工間隙が常に適正な値に維持されつつ、仕上加
工が行なわれる。
加工間隙が常に適正な値に維持されつつ、仕上加
工が行なわれる。
なお、この実施例では、工具電極の公転運動の
半径が漸次拡大する加工について説明したが、こ
れに限らず、工具電極が被加工物の外周を加工す
るような場合にも用いることができる。この場合
には、工具電極の公転運動の半径が漸次縮小する
こととなるが、使用するカウンタを加算から減算
型にすれば足りる。
半径が漸次拡大する加工について説明したが、こ
れに限らず、工具電極が被加工物の外周を加工す
るような場合にも用いることができる。この場合
には、工具電極の公転運動の半径が漸次縮小する
こととなるが、使用するカウンタを加算から減算
型にすれば足りる。
また、この実施例においては、被加工物を固定
し、工具電極を公転運動させたものを示したが、
逆に工具電極を固定し被加工物を公転運動させて
も同様の効果を得ることができる。
し、工具電極を公転運動させたものを示したが、
逆に工具電極を固定し被加工物を公転運動させて
も同様の効果を得ることができる。
以上の如く、本発明によれば、工具電極と被加
工物の一方を他方に対して公転的に連動させる
際、工具電極が被加工物に対し加工可能状態にあ
るか否かを判別し、その状態に応じて１周毎の取
代増加量を最適に制御することにより、良好な加
工を行なうことができるとともに、加工能率のよ
い放電加工機械を得ることができる。
工物の一方を他方に対して公転的に連動させる
際、工具電極が被加工物に対し加工可能状態にあ
るか否かを判別し、その状態に応じて１周毎の取
代増加量を最適に制御することにより、良好な加
工を行なうことができるとともに、加工能率のよ
い放電加工機械を得ることができる。
第１図は従来の放電加工装置の説明図、第２図
はその電極構造の一例を示す説明図、第３図は第
２図に示す電極を用いた場合の不具合を示す加工
説明図、第４図は電極に自動的に半径が拡大する
公転円運動を与えた場合の軌跡を示す説明図、第
５図は本発明の加工機械の一実施例を示す放電加
工装置の説明図、第６図はそのＸ−Ｙクロステー
ブルの制御装置の説明図、第７図はその２相発振
器の回路図、第８図はその制御回路の回路図であ
る。 各図中同一部材には同一符号を付し、１０は工
具電極、１２は被加工物、６０はコンパレータ、
６２はANDゲート、６４は反転器、６６はAND
ゲート、７０は第１のカウンタ、７４は第２のカ
ウンタ、７８Ｘ，７８Ｙは乗算型ADコンバータ
である。
はその電極構造の一例を示す説明図、第３図は第
２図に示す電極を用いた場合の不具合を示す加工
説明図、第４図は電極に自動的に半径が拡大する
公転円運動を与えた場合の軌跡を示す説明図、第
５図は本発明の加工機械の一実施例を示す放電加
工装置の説明図、第６図はそのＸ−Ｙクロステー
ブルの制御装置の説明図、第７図はその２相発振
器の回路図、第８図はその制御回路の回路図であ
る。 各図中同一部材には同一符号を付し、１０は工
具電極、１２は被加工物、６０はコンパレータ、
６２はANDゲート、６４は反転器、６６はAND
ゲート、７０は第１のカウンタ、７４は第２のカ
ウンタ、７８Ｘ，７８Ｙは乗算型ADコンバータ
である。
Claims (1)
- １ 工具電極を被加工物に対して押し込まれる方
向に移動させるとともに、その方向とは垂直な方
向をもつて公転運動させ、この公転運動経路を所
定量づつ次第に拡大または縮小しながら所望の公
転量に達するまで加工を行う放電加工機械におい
て、上記公転運動中に上記工具電極が上記被加工
物に対して加工間隙が適正で放電が正常に発生す
る加工可能状態にあるか上記加工間隙が広く放電
が発生しなくなる加工不可能状態にあるかを工具
電極−被加工物間の検出電圧に基づき判別する判
別装置と、上記公転運動経路の拡大または縮小に
おける上記所定量が少なくとも２種類以上設定さ
れ上記判別装置が加工可能状態を判別した際には
小さい方の設定値に基づき公転運動経路を拡大ま
たは縮小し加工不可能状態を判別した際には大き
い方の設定値に基づき公転運動経路を拡大又は縮
小する運動経路決定装置と、を備えたことを特徴
とする放電加工機械。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12579880A JPS5754025A (ja) | 1980-09-10 | 1980-09-10 | Kakokikai |
| US06/300,864 US4491712A (en) | 1980-09-10 | 1981-09-10 | Fabricating machine |
| CH5861/81A CH659018A5 (de) | 1980-09-10 | 1981-09-10 | Verfahren und bearbeitungseinrichtung zum elektroerosiven bearbeiten eines werkstueckes. |
| DE19813135918 DE3135918A1 (de) | 1980-09-10 | 1981-09-10 | "fabrikationsmaschine" |
| US06/672,005 US4628173A (en) | 1980-09-10 | 1984-11-16 | Fabricating machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12579880A JPS5754025A (ja) | 1980-09-10 | 1980-09-10 | Kakokikai |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5754025A JPS5754025A (ja) | 1982-03-31 |
| JPH0113975B2 true JPH0113975B2 (ja) | 1989-03-09 |
Family
ID=14919148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12579880A Granted JPS5754025A (ja) | 1980-09-10 | 1980-09-10 | Kakokikai |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5754025A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5334036A (en) * | 1976-09-10 | 1978-03-30 | Toshiba Corp | Hydraulic machine |
-
1980
- 1980-09-10 JP JP12579880A patent/JPS5754025A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5754025A (ja) | 1982-03-31 |
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