JPH04189419A

JPH04189419A - 仕上げ放電加工方法

Info

Publication number: JPH04189419A
Application number: JP31418390A
Authority: JP
Inventors: Tetsuro Sakano; 哲朗坂野; Shunichi Otaka; 俊一尾高
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1990-11-21
Filing date: 1990-11-21
Publication date: 1992-07-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、放電電流を制御することによって放電エネル
ギーを時間的に制御し、加工速度と仕上げ面の精度との
円貨の向−１−を図った、イ１−１−げ放電加工り法に
関する。

［従来の技術］放電加工による仕上げ加工では、加工面の面粗さを小さ
くするために１回の放電エネルギーは小さくしてそれに
よる加］−除去量を少なくしていた。

そのための手段として、例えはスイッチング素子のオン
タイム幅を小さくして放電持続時間を短くするか、成る
いは制限抵抗を大きくして放電電流を小さくしていた。

［発明が解決しようとする課題］加工面の精度を高めるためには１回の放電エネルギーを
なるべく小さくしなければならないか、そうすると放電
性のプラズマが周囲の加工液によって冷却されるため、
供給される電気エネルギーにくらべこの冷却で失うエネ
ルギーが多くなり、不安定さが増して、放電が途中で消
滅してしまうことが起こる。このため仕上げ加工では有
効な放電を得ることは難しく、加工能率を高めることが
できなかった。一方、放電加工能率を高めようとして放
電電流を大きくすると、１回あたりの放′１Ｌ４加土除
去量は大きくなって加±ｒ口ｌの而粗さか悪化してしま
う欠点があった３、このようにイ１１け山ｉＱ）精度の
向上と加工能率の向上とは両立し得なかった。

また、電極と被加工物との間にコンデンサを付加し、放
電プラズマが冷却によって失うエネルギーをこのコンデ
ンサに蓄えられた電気エネルギーによって補給し、放電
の消滅を防く方法も用いられていた。しかし、この方法
では補給エネルギーの量はコンデンサ容量と放電開始電
圧によって支配されており、放電状態によっては補給エ
ネルギーの過剰となり加工面の而粗さを悪化させる問題
点があった。

［課題を解決するための手段］放電開始時点からその後のある時点まの間は電極と被加
工物との間に大きな電圧をかけるかまたは電流制限抵抗
を小さくして大きな放電電流を流し、冷却で失うエネル
ギーを補い、そしてその期間を過ぎると直ちにその放電
電流を今度は小さくｌｕＪり換えてン皮加工物に加わる
エネルギーを小さ（する。そしてこの状態を放電終了ま
で続ける。また、この電流の切り換え時点は加工電極と
液加］−物との間の電圧の低下または放電電流の増加か
ら検出した時点とするか、放電開始時点からの一定時間
経過の時点とするか、成るいはこの両者のうちでいずれ
か早く到達した方の時点とする。

［イ′Ｉ　　）目」第１図及び第２図を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は請求項１項記載の発明について説明したもので
ある。この図の（イ）は加工電極と被加工物との間の電
圧（極間電圧；Ｖｇ）の時間的変化を表し、（ロ）は上
記印加電圧の下で加工電極と被加工物との間で発生する
電流（極間電流、１ｇ）の時間的変化を表している。そ
して、時点ｔｏで放電回路をオンにし加工電極と被加工
物との間に電圧を印加し始める。そして極間電圧Ｖｇ及
び極間電流１ｇを観測して極間電圧ＶｇがＶａのレベル
迄降下した時点、または極間電流１ｇがＩａのレベル迄
上昇した時点ｔ１を放電開始の時点と判断する。この時
点ｔ１から放電電流は更に」−４し続けるので、放電プ
ラズマが成長する。この放電プラズマの成長を極間電圧
ＶｇがＶｂのレベルに迄降下したこと或いは極間電流Ｉ
ｇがＩｂのレベルに迄上昇したことで判断する。その時
点ｔ２で、例えば放電電源装同の電流制限抵抗の値を変
えることにより、第１図（ロ）の実線で示すように放電
電流値を仕上げ加工に適した小さなものに切り換える。

このとき放電プラズマは成長し、ガス化された領域が広
く、温度が上昇しているため、加工液の冷却作用によっ
ても放電は消滅しにくく、こうして小さな放電電流値で
も放電が安定゛し持続しやすくなっている。この放電、
すなわち仕上放電は放電開始検出の時点ｔ１からの一定
時間１゛１経過の時点ｔ３て終γさぜる。

第２図は請求項２記載の発明について説明したものであ
って、請求項１記載の発明（第１図）との違いは、放電
電流の切り換え時点を電圧値または放電電流値で判断す
るのではなく、放電開始の時点［１からの一定時間１゛
１経過した時点ｔ２−に定めた点である。もしも放電成
長が不良の場合には、第２図（イ）（ロ）に示されるよ
うに、極間電圧Ｖｇか所定のレベル（■ｂ；放電成長検
出基準電圧）にまで降下しない或いは極間電流１ｇが所
定のレベル（Ｉｂ、、放電電流検出基準電流）に迄上昇
するのに時間かかかり過ぎるため、このような場合に請
求項１記載の発明でのような放電電流の切り換えを行っ
たのでは非常に多くの放電電流が流れてからのこととな
るので、被加工物に大きな加工痕を残してしまう。この
発明はこうした事態を起こさせないよう電流の切り換え
を、放電開始後の極間電圧Ｖｇ、極間電流１ｇの値に関
係な（、一定時間Ｔ１の経過後としたものである。

請求項３に記載の発明は上記放電電流の切り換えを請求
項１に記載の発明による切り換え時点と請求項２に記載
の発明による切り換え時点とのいずれか早く到達した方
をもって行っている。

［実施例］請求項１記載の方法に使用する電源装置の一例を第３図
に示す。加工電極Ｐと被加工物Ｗとには主電源千１、ス
イッチング素子１２、電流制限抵抗１３から成る放電回
路１０と、主電源２１、スイッチング素子２２、電流制
限抵抗２３から成る放電回路２０とが並列に接続してい
る。そして上記２つのスイッチング素子１２．２２はそ
れぞれにゲート信号を与える放電電流制御回路３と接続
している。また、上記放電回路には放電電流検出器４と
極間電圧検出器５が設けられていて、その両検出器は共
に放電開始検出回路６及び放電成長検出回路７と接続し
ている。そして上記放電開始検出回路６は放電持続時間
タイマー８１と接続している。この放電持続時間タイマ
ー８１は休止時間タイマー８３と接続している。また、
この休止時間タイマー８３は上記放電電流制御回路３と
接続している。更に、この休止時間タイマー８の出力を
放電開始検出回路６及び放電成長検出回路７に送って、
該タイマー８３から電圧印加信号Ｓ１が発せられている
ときだけ両数検出回路６，７からの信号か出力されるよ
うにしている。一方、上記放電成長検出回路７は上記放
電電流制御回路３と接続している。そしてこの電源装置
のイ′１動は第１図に示すタイミンク゛て行われる。す
なわち、時点１０で電圧印加信号か体ＩＩ−時間タイマ
ーのタイムアツプにより放電電流制御回路３に発せられ
、これによりゲート信号Ｇ１がオンにされる。加工電極
Ｐと被加工物Ｗ間に電圧印加後、該極間電圧Ｖｇが設定
された放電開始検出基準電圧Ｖａ以下になったとき、又
は極間電流Ｉｇが設定された放電開始検出基準電流１ａ
以上になった時点ｔ１で放電開始検出回路６は放電開始
信号を出力し、放電持続時間タイマー８１をセットし計
時を開始する。その結果、該タイマー８１からは放電生
信号Ｓ２が出力される。そして、極間電圧区Ｖｇが設定
された放電成長検出基準電圧Ｖｂ以下になるか、又は極
間電流１ｇが設定された放電成長検出基準電流１ｇにな
ると（時点ｔ２）、放電成長検出回路７は電流切り換え
信号Ｓ３を放電制御回路３に出力し、上記ゲート信号Ｇ
１をオフにしてゲート信号Ｇ２をオフからオンにする。

そして時点ｔ３で放電持続時間タイマー８１が設定した
放電持続時間′■゛２を泪時するとゲート信号Ｇ２をオ
フにし休止時間タイマー８３をセットし休止時間に入る
。

次に請求項２記載の方法の実施に使用する電源装置を第
４図に示す。第３図の装置と異なる点は放電成長検出回
路がなく、放電開始検出回路６には被加工物保護タイマ
ー８２が接続している点である。そしてこの被加工物保
護タイマー８２は放電電流制御回路３と接続している。

そしてこの電源装置の作動は第２図（ハ）に示すタイミ
ンク゛で行われる。ここでの電流切り換えは放電開始を
検出した時点ｔ１から被加工物保護タイマー８２て一定
時間Ｔ１計時した時点ｔ２−で発せられる。

すなわち電流切り換え信号Ｓ３はこのタイマー８２から
時点ｔ２−で発ぜられる。

さらに請求項３に記載の方法の実施に使用する電源装置
を第５図に示す。この装置は第３図、第４図の雨音を組
み合わせたものに相当し、放電検出回路６の出力と被加
工物保護タイマー８２の出力をＯＲ回路９に導き、ここ
の出力を電流ＩＪＪり換え信号として放電電流制御回路
に人力する。

なお、第３〜５図に示した電源装置では２つの放電回路
１０．２０に対してそれぞれ主電源１１゜１２を設けた
が、これに代えて２つの放電回路１０．２０に対して共
通の主電源を１つとすることも可能である。

さら第３〜５図に示した電源装置における放電電流制御
回路３の具体的な例を第６図に示す。第１フリツプフロ
ツプ３１はそのセット端子Ｓが休止時間タイマー９と接
続しそこからの電圧印加信号Ｓ１の立ち」二かりによっ
てセットされ、また、リセットＯ：！１：了Ｒは放電持
続時間タイマー８１と接続し、そこからの放電生信号Ｓ
２の立ち下がりによってリセットされる。一方、第２フ
リツプフロツプ３２は、そのセット端了Ｓに電流１ｕＪ
り換え信号Ｓ３が入力しその立ち上がりによってセット
され、また、リセット端子Ｒには第１フリツプフロツプ
３１のリセット端了Ｒに人力するのと間しイ１−：号に
よって、すなわち、放電生信号Ｓ２の立ち下がりによっ
てリセットするようになっている。そして第１．　Ａ　
Ｎ　Ｄ回路３３はその人力の一方が第１フリツプフロツ
プ３１の出力Ｑからの出力であり、他方は第２フリツプ
フロツプ３２の出力口からの出力である。また第２　Ａ
　Ｎ　ｌ）回路３４はその人力の一方は第１フリツプフ
ロツプ３１の出力Ｑからの出力であり、他方は第２フリ
ツプフロツプ３２の出力Ｑからの出力である。そして第
１　Ａ　Ｎ　Ｉ）回路３３の出力はスイッチング素子１
２に対してゲート信号Ｇ１を与え、また第２ＡＮＤ回路
３４の出力はスイッチング素子２２に対してゲート信号
Ｇ２を与える。

［発明の効果］本発明では放電か不安定になりやすい放電開始直後の所
定期間に限って放電電流を増大させて放電プラズマを成
長させて、放電の安定化に十分なエネルギーを供給し、
そしてその期間が終ｒすると直ちにその放電電流を仕上
げ放電加工に適当な低いものにｌｊＪり換えるから、加
」−に寄与するエネルギーは小さくなって、如上作業中
、放電の消滅か殆どノ１−しない極めて安定した仕上げ
放電加工を高能率で行うこかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願第一発明についての極間電圧及び極間電流
の時間的変化を説明した図である。第２図は本願第二発
明についての極間電圧及び極間電流の時間的変化を説明
した図である。第３図は本願第一発明の方法に係る電源
装置である。第４図は本願第二発明の方法に係る電源装
置である。第５図は本願第二発明の方法に係る電源装置
である。第６図は第３〜５図の電源装置の放電電流制御回路につ
いての具体例である。１．０．２０・・・放電回路、１１．．２１・・・主電
源１．２．２２　　スイッチング素子、１．３．２３・
・電流制限抵抗、３］、、３２・・フリップフロップ、
３３．３４・・・ＡＮＤ回路、４・・・電流検出器、５
・・・極間電圧検出器、６・・放電開始検出回路、７・
・・放電成長検出回路、８１・放電持続時間タイマー、
８２・・・被加工物保護タイマー、８３　体１１時間タ
イマー、９・・・ＯＲ回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（イ）放電電流を仕上げ放電時のそれよりも大き
く設定して加工電極と被加工物との間に電圧を印加して
放電を開始し、（ロ）上記放電の開始時点ｔ１を加工電極と被加工物と
の間の電圧または放電電流を観測することによって検出
し、（ハ）上記放電開始時点ｔ１以後、加圧電極と被加工物
との間の電圧が降下しまたは放電電流が上昇して放電が
成長したと判断し得る所定の基準値Ｖｂに達した時点ｔ
２で放電電流を仕上げ放電電流に切り換え、（ニ）上記放電開始時点ｔ１から所定の時間Ｔ２経過し
た時点ｔ３で加工電極と被加工物との間への電圧印加を
停止させ、（ホ）上記放電を停止させた時点から所定の時間経過し
た時点で再び加工電極と被加工物との間に電圧を印加す
ることとした、（ヘ）仕上げ放電加工方法。
（２）請求項１項記載の仕上げ放電加工方法において、
放電電流を仕上げ放電電流に切り換える時点を、放電開
始時点ｔ１以後加工電極と被加工物との間の電圧が降下
しまたは放電電流が上昇して放電が成長したと判断し得
る所定の基準値に達した時点ｔ２とする代わりに、放電
開始の時点から所定の時間Ｔ１経過したときの時点ｔ２′とすることを特徴とする仕上げ放電
加工方法。
（３）請求項１項記載の仕上げ放電加工方法において、
放電電流を仕上げ放電電流に切り換える時点を、放電開
始時点ｔ１以後加工電極と被加工物との間の電圧が降下
しまたは放電電流が上昇して放電が成長したと判断し得
る所定の基準値に達した時点ｔ２とする代わりに、放電
開始時点ｔ１以後加工電極と被加工物との間の電圧が降下しまたは放電電流が上昇して放電が
成長したと判断し得る所定の基準値に達した時点ｔ１と
、放電開始の時点から所定の時間Ｔ１経過したときの時
点ｔ２′とのうち、いずれかはやく到達した方の時点と
することを特徴とする仕上げ放電加工方法。