JPH0475818A

JPH0475818A - 異常放電位置に基づいて放電間隙を補正する放電加工方法及び装置

Info

Publication number: JPH0475818A
Application number: JP18427490A
Authority: JP
Inventors: Haruki Obara; 小原　治樹; Tetsuro Sakano; 哲朗坂野; Shunichi Otaka; 俊一尾高
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1990-07-13
Filing date: 1990-07-13
Publication date: 1992-03-10
Anticipated expiration: 2012-07-16
Also published as: JP2631907B2

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加工機に関１１、特に複数軸の同時制御に
より放電間隙を制御する型彫放電加工機に関する。

従来の技術放電加工機では工具となる電極と被加工物との間に火花
放電を生じざぜ、その際発生する熱によって被加工物の
材料を蒸発気比若１．＜は溶融させ、かつ、断続的に放
電を生じさせることにより、それに伴う衝撃圧力によっ
て材料を飛散させて除去加工するものである。

したがって、加工電極と被加工物の間隙が大きすぎたり
、または逆に狭ずぎて加工電極と被加工物が接触してし
まった状態では放電が生じないため、加工が行われず加
工能率を低下させる。さらに、加工電極と被加工物の間
に放電加工によって生じた加工屑やガスが溜まると間隙
の電気絶縁性が低下して放電が停止せず、連続的な放電
となるため衝撃的な圧力が発生１．なくなって加工能率
が低下する。

また、加工電極と被加工物の間に放電加工によって生じ
た加工屑が溜まると、これを介し５て放電が生じるため
、加工電極と被加工物の間の１点に集中して何回も同じ
場所に放電が起きる場合がある。このような集中放電の
場合、集中放電が生じた加工電極や被加工物のその箇所
だけが消耗し２、全体の加工形状の精度を悪く（またり
、傷己なって残ってしまうという不具合が生じる。

第７たがって、放電加工機では、加工電極と被加工物を
放電が生じる程度まで近付けると共に、直接接触して短
絡を生じないように間隙を保つように加工電極または被
加工物を移動させ制御する必要がある。さらに、間隙に
加工屑が溜まったときには、−旦加工電極または被加工
物を後退させ間隙を大きく］７加工屑等の汚染物質を間
隙外に排出する必要がある。

また、工具電極が被加工物を切り込む際、その正面だけ
でなく側面でも放電が生じる。例えば、加工電極がテー
パ形状をしている場合、テーパになった加工電極の側面
で生じる放電も加工電極の正面（底面）で生じる放電と
同様に加工を行っている。

そのため、放電間隙の制御では、放電が実際に生じてい
る点で加工電極と被加工物の間隔を適切に保ち、かつ、
放電が生じている点の加工屑がうまく排除されるように
加工電極または被加工物を動かす必要がある。このため
には実際に放電が生じている点での加工電極又は被加工
物の法線方向に加工電極若しくは被加工物を動かすのが
最適である。

しかし、従来の汎用放電加工機（非ＮＧの放電加工機）
では、加工電極を動かす方向が構造的に決まっており、
加工電極と被加工物の間のどこで放電が生じても一定の
方向に加工電極を移動させて間隙を制御している。これ
ては１、加工電極の底面での放電間隙が適切に制御され
ても、加工電極側面方向には間隙制御が行われないのと
同じであり、被加工物側面（加工された穴の側面）の精
度、品質が劣ったものになる。

一方、数値制御装置で制御されるＮＣ放電加工機では複
数の送り軸の合成によって任意の方向に加工電極または
被加工物を動かすことができるが、しかし、放電が生じ
ている位置は次々と移動するために、どの方向に加工電
極を移動させればよいか、分からず、従来のＮＣ放電加
工機においては、ＮＣプログラムにしたがって現在切り
込んでいる方向、または事前に設定しておいた一定方向
に加工電極を動かし放電間隙を制御する方式が採用され
ていた。

発明が解決しようとする課題上述したように従来の放電加工機においては、放電位置
に関係なくある決められた方向に加工電極を移動させて
放電間隙を制御しており、異常放電が生じてもその異常
放電箇所に応じた最適の放電間隙制御ができず、加工能
率、加工結果の品質の両面で十分満足できるものではな
かった。

型彫放電加工機においては、その特徴である３次元形状
の総量加工において、異常放電が放電間隙制御運動の方
向によってきまる方向の面以外の点で生じたときにその
異常放電を停止させるような最適な間隙制御ができず、
放電間隙制御運動の方向によってきまる方向の面と、他
の面の加工特性が異なることは、加工の転写精度を低下
させるだけでなく加工電極の制作において、これを補償
する必要が生じ、加工法の利用価値を損ねている。

そこで本発明の目的は、電極の形状に関係なく最適な放
電間隙制御を実施する異常放電位置に基づいて放電間隙
を補正する放電加工方法及び装置を提供することにある
。

課題を解決するための手段加工電極若しくは被加工物のどちらか一方の給電点を分
割し少なくとも３つ以上の異なった位置の分割給電点と
し、他方を１つの給電点として加工電極と被加工物間に
加工電源を接続し、上記各分割給電点に流れる電流の値
を検出する電流測定器と、上記電流測定器で測定される
電流値から電流値の比若しくは電流の時間的変化率の比
を算出する比算出手段と、分割給電点を設けた側の加工
電極若しくは被加工物の各点に電流を流したときの各分
割給電点に流れる電流の電流値の比若しくは電流の時間
的変化率の比に対応する加工電極若しくは加工形状の上
記各点における法線方向を記憶する記憶手段と、異常放
電を検出する異常放電検出手段と、上記異常放電検出手
段で異常放電が検出されると上記比算出手段で算出され
る比に基づいて上記記憶手段から読み出される法線方向
ベクトルの各軸方向成分に基づいて加工電極と被加工物
の相対的移動を補正して加工電極と被加工物間の間隙を
制御する補正手段とを備えた放電加工機とすることによ
って上記課題を解決した。

特に、上記記憶手段に記憶させる電流値の比若しくは電
流の時間的変化率の比に対する加工電極若しくは加工形
状の法線方向は、工作物のＣＡＤ情報若しくは加工用Ｎ
Ｃプログラムから予め求め記憶しておく。若しくは、測
定用電源と各方向の方向ベクトルを発生する方向ベクト
ル発生器と、加工が所定量進むごとに加工電源から測定
用電源に切り替えて、上記方向ベクトル発生器を作動さ
せて順次加工電極を加工穴中心位置から移動させ、被加
工物に短絡させ、そのときｈ向ベクトルＲ生器から出力
された方向ベクトルをそのとき検出される電流値の比若
しくは電流の時間的変化率の比に対する法線方向と１５
で上記記憶手段の法線方向を書き替える法線方向［き替
え手段を設ける。＋とによって、順次記憶内容を更新す
るようにする０、作　　　用第２図は本発明の作用原理を説明する説明図で、この説
明図では被加工物２側に３つの分割給電点Ｐｉ、Ｐ２．
Ｐ３か設けらオーしており、工具電極１には１一つの給
電点ＰＯが設けらオ］ている。図中〜ｌＯは被加工物２
．！：加工電極１間に接続、された電源の電圧を意味Ｉ
〜、Ｒは電源と加工電極１間（ご挿入されでいる電流制
限抵抗である。例えば、加二■−電極ｌの点Ｄ１と被加
工物２０点Ｄ２間に放電が生じたとすると、放ち点Ｄ１
．と給電点１０間の抵抗をＲＯ１放電点Ｉ）　２と分割
給電点Ｐ１゜Ｒ２，Ｒ３間の抵抗をＲ１，Ｒ２゜Ｒ３と
１−７、給電点Ｐ　Ｏに流れる電流を１０．分割給電点
Ｐ１．Ｐ２Ｆ”３に流ねる電流を１１．Ｉ２，１３とＲ
７、放電柱の内部での電圧降下（ギャップ電圧）をＶＧ
とする１と、分割給電点Ｐｉ、Ｐ２．Ｐ３は被加工物状
の異な一つだ位置であることから抵抗Ｒ１，Ｒ２゜Ｒ３
の値電流？１，１２．１３の値も異なってくる。そして
、次の第１−・−第３式か成立する。

ＲＩ＝（１／ＩＩ）　ｆ（ＶＯ−’Ｇ）　−（Ｒ＋ＲＯ
＋　＋（１１−（１）Ｒ２＝　［１／！２）　Ｉ　（Ｖ
Ｏ−ＶＧ）　−（Ｒ＋ＲＯ）　！０１　　　　　＝−（
２）Ｒ３＝　（１／１３）ｆ　（ＶＯ−ＶＧ）−（Ｒ＋
ＲＯ）１０１　　　　　　　　　−（３）上記第１−第
３式において抵抗Ｒ１〜Ｒ３は分割給電点Ｐ１〜Ｐ３か
ら放電点Ｄ２までの各抵抗値であり、分割給電点Ｐ１〜
Ｐ３から放電点Ｉ）　２までの各距離に比例する。すな
わち、上記第１〜第３式より抵抗値Ｒ↑−Ｒ３がわかれ
ば、３次元上の放電点Ｄ２の位置がわかる。二とになる
。、そｌ。

て、抵抗Ｒ１−ヘーＲ３の比六るに１Ｒ１／’Ｒ２＝１２／Ｉ　１　　　　　・・・（４）Ｒ
１／′Ｒ３＝　１３　ｙ’　Ｉ　１　　　　　・・・（
５）Ｒ２ｉ’Ｒ３＝　１３ｙ’ｌ　２　　　　　・・・
（６）となり、抵抗の比すなわち、名分割給電点ＰＩ−
Ｐ３から族ｍ点１）２までの距離の１（ｃは各分割給電
点Ｐｉ＝Ｐ３らに流れる電流Ｉ　ｉ−１３の比によって
表わされる。また、加工電極または、被加工物−Ｌの分
割給電点々いう既知の点からの距離の比１こよって放電
位置を特定させるためには、２つ以上の距離の比、即ち
１２つ以上の電流の比を必要１とし１．３つ以上の分割
給電点かあ号１．ばよい、二とになる。このことより各
分割給電点Ｐ１〜・−Ｒ３を流れる電流の比によって放
電位置を特定できるこ吉を意味する。

また、放電開始時の放電電流の時間微分を用いても放電
点の特定はできる。上記第１〜３式においで、抵抗ＲＯ
，Ｒ１゜Ｒ２，Ｒ３，を夫々のインダクタンスＬＯ，Ｌ
ｉ、し．Ｌ３と置き換え、１１ＥＩ０，１１，１２．Ｉ
３の微分値をｉｏ、ｉｌ、Ｉ２．Ｉ３とすれば、次の第
７へ一９式が成立する。なお、この場合インダクタンス
に比べ抵抗ＲＯ，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の影腎は小さいので
その項は省略する。

Ｌｌ（１／ｉｆ）　　Ｘ　１（ＶＯ−ＶＧ）−ＲｘｌＯ
−ＬＯＸ１ｌｌ）　−（７）し＝（１／ｉ２）　　Ｘ　
　（（ＶＯ−ＶＧ）−ＲＸＩＩ）−ＬＤ　　Ｘｉ［ｌ）
　　＝１８）ｌ、３・（１／ｉ３）　　Ｘ　ｔ（ＶＯ−
ＶＧ）−ＲｘｌＯ−ＬＯＸ１Ｏ）　　・＝（９）インダ
クタンスの値も各分割給電点Ｐｉ−Ｐ３から放電点Ｄ２
の距離と比例しｒいるから、各分割給電点から放電点間
での距離の比は上記第７−９式より各分割給電点に流れ
る電流の時間的変化率の比であらオ）され、２一つ以上
の距離の比が求められれば放電点の位置が特定できる。

一方、被加工物２の形状は工作物のＣＡＤ情報または加
−Ｌ用Ｎ　Ｃ”ｆ　ｏグラ１、がら事前に求められるの
で加工形状の各点における法線方向若し２くは加工電極
の法線方向を求めることができる。そこで、各点の法線
方向と、各点と分割給電点間の距離の比すなわち、各分
割給を点に流れる電流の此若シ、＜は電流の時間的変化
率の比を表とし、て配憶装置に配憶しておく。

さらには、予め被加工物（加工電極に分割給電点をもう
けた場合には加工電極）の各点にプローブを接触させ、
測定用の電流を流し、その接触位置の法線方向と各分割
給電点に流れる電流の比。

若しくは電流の時間的変化率の比を求め表として記憶装
置に記憶しておく。なお、プローブを接触させて電流を
流した場合第１〜３式、第７〜９式においてＶＯは測定
用電圧、ＶＧは接触抵抗、ＲＯが加工電極上の給電点か
ら短絡点までの電気抵抗を現わすものとなり、各分割給
電点Ｐ１〜Ｐ３から接触点（放電点）間での距離の比が
各分割給電点に流れる電流の比若しくは電流の時間的変
化率の比で現わされることには変わりはない。

また、加工途中において、加工電極自体をプローブとし
て用い、測定用電源を加工電極と被加工物間に接続し、
加工用電極を加工穴の中心に位置ぎめしたのちあらゆる
方向に移動させて加工電極と被加工物を接触短絡させ、
この時流れる各分割給電点の短絡電流を測定し各分割給
電点の電流値の比若しくは電流の時間的変化率の比を求
め、この比と、加工電極の移動方向を表として記憶する
ようにする。すなわち、加工穴の中心位置から加工電極
を移動させ接触させれば、その接触点の法線方向は加工
電極の移動方向と同一方向であり、短絡電流の比若しく
は電流変化率の比は各分割給電点から接触点までの距離
の比となり、接触点が特定され記憶されることになると
共にその接触点の法線方向が記憶されることになる。

一方放電加工途中において、異常放電が生じると、各分
割給電点における電流を測定し、その電流値の比若しく
は電流の時間的変化率の比を求めて上記表より、この比
に対する法線方向を求め、放電間隙をこの求められた法
線方向に異常放電が解消するように補正するようにすれ
ば、最適の放電間隙制御が得られる。

実施例第１図は本発明の一実施例のブロック図で、１は加工電
極、２は被加工物、３は放電加工電源である。放電加工
電源３は主電源４．電流制限抵抗５、スイッチング素子
６及び該スイッチング素子６をオン／オフさせる断続信
号を発生する断続信号発生回路７で構成され従来の放電
加工電源と同一である。被加工物２は数値制御装置８で
制御されるＸ軸周サーボモータ９、Ｙ軸周サーボモータ
１０でＸＹ軸方向に移動させられるようになっている。

また、加工電極１は数値制御装置８で制御されるＺ軸周
サーボモータ１１によって２軸方向に駆動されるように
なっている。これらの被加工物２．加工電極１の駆動方
式は従来の数値制御装置で制御される放電加工機と同一
構成であり、詳細は省略する。

加工電極１は１つの給電点ＰＯを介して放電加工電源の
一方の端子に接続され、被加工物２は位置が異なる３つ
の分割給電点Ｐｉ、Ｐ２．Ｐ３を介して放電加工電源３
の他方の端子に接続されている。そして、各分割給電点
ＰＬ、Ｐ２．Ｐ３に流れる電流を電流測定器１２，１３
．１４で夫々測定するようにしている。

１５はプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ等で構成
されている電極運動制御装置で、加工電極１と被加工物
２間のギャップ電圧ＶＧと各電流測定器１２．１３．Ｌ
４の出力が入力され、出力として、加工電極１と被加工
物２の間隙を補正する補正データを出力するようになっ
ている。また、数値制御装置８との間で制御信号が入出
力されるようになっている。

第３図は上記電極運動制御装置１５が、加工形状の各点
の法線方向と電流測定器１２．　１３．　１４で検出さ
れる電流値の比を算出し方向ベクトル表を作成し、電流
値の比と法線方向を記憶するときの機能ブロック図であ
る。

第３図中、符号２０は電流比計算部、２２は方向ベクト
ル発生器、２１は電流値の比の組み合わせに対する方向
ベクトルのＸＹＺ軸成分を記憶する方向ベクトル表、２
３〜１５は方向ベクトルのＸＹＺ成分に夫々基準速度Ｖ
ｓを乗じて分配速度指令を求め、これを数値制御装置８
に出力する乗算器である。なお、２６は基準速度発生器
である。

まず、放電加工電源３の主電源４の電圧を測定用電圧に
変え、スイッチング素子６を常時オンとして放電加工電
源を測定用電源に切り替える。または、従来から放電加
工機が備えている短絡測定用の電源に切り替えて、電極
１と被加工物２間に測定用電圧を印加するようにしても
よい。続いて、加工電極１を加工穴の中心位置に位置ぎ
めし、た後、方向ベクトル発生器２２は、予め記憶され
でいる所定ビッヂずつ方向が異なる方向ベクトルの各軸
成分を出力Ｉ７、この各軸成分に基準電圧Ｖｓを乗じて
分配速度指令Ｖｘ、　Ｖｙ、ＶＺと１７て数値制御装置
８に出力する。数値制御装置８はこの分配速度指令をＸ
Ｙｚの各軸のサーボモータ９．１０゜１１に出力し加工
電極１を被加工物２に対して相対的に移動させる。そし
て、加工電極１と被加工物２が接触し短絡電流が流れる
と、加工電極１の移動を停止し、各分割給電点Ｉ）　１
〜Ｐ３に流れる電流を電流測定器１２−１４で検出（−
１その電流値はＡ／Ｄ変換器（図示ぜ“ず）でディジタ
ル信号に変換され、電流比計算部２０に入力され、２・
つの電流値の比、例えばＩ　１／”’、　　ｌ　２．　
　Ｉ　１／′Ｉ　３が計算され、ある単位で四捨五入さ
れて、２つの電流値の比データとして方向ベクトル表２
１に出力される。方向ベクトル表２１は２一つの電流値
の比を縦軸、横軸に取ったテーブル状に構成され、２つ
の電流値の比の交点に、そのとき方向ベクトル発生器２
２から発生（７ていた方向ベクトルの各軸成分を記憶す
る。すなわち、２つの電流値の比の組み合オ）せに対応
するアドレスにそのとき発生していた方向ベクトルの各
軸成分が記憶されることになる。加工電極１を加工穴の
中心位置から移動させ加工電極１と被加工物２を接触さ
せたものであるから、加工電極１の移動方向は接触した
点の加工形状（加工電極）の法線方向を意味する。

そのため、接触した位置における２つの電流値の比の組
み合わせに対応するアドレスにその接触した位置の法線
方向が記憶さ才することになる。

そして、再び加工電極１を加工穴の中心位置に位置イ」
け、方向ベクトル発生器２２に記憶された次の方向に加
工電極を移動させ上述した動作を繰り返し行わぜ、方向
ベクトル発生器２２に設定記憶されているすべての方向
に対して、−上述し、た処理を行うことによって、方向
ベクトル表２１に加工形状（加工電極）の各点における
電流値の比に対応する方向ベクトルを記憶させ、方向ベ
クトル表２１の作成は終了する。なお、この方向ベクト
ル表２１の作成は加工が設定所定鍛打われるごとに実施
Ｉ５．て、該方向ベクトル表２１は更新される。

第４図は、異常放電時の加工電極１と被加工物２間の間
隙の補正処理の機能ブ「１７２図で、２８は異常放電検
出手段で、２７は基準電圧Ｖｒ発生器である。通常の異
猟放電が発生し、ていないときは、方向ベクトル表２１
からは出力が出されておらず、ギャップ電圧ＶＧからら
基準電圧Ｖｉ−を減じであるゲイン（図示せず）を乗じ
て得られる間隙補正速度指令Ｖｇｃに各軸方向ベクトル
を乗して出力される分配速度指令Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚは「
０」であり、数値制御装置８によって通常のサーボ送り
制御が行われている。しか［１７、異常放電が生じると
、従来の異常放電検出手段様の方法で異常放電検出手段
が異常を検出（２、電流比計算部２０に信号を送り、各
電流測定器１２，１３．　１４で検出される電流値より
電流値の比（ＩＩ／１２．１１／月３）を算出させ、方
向ベクトル表２１からこの２つの電流値の比の組み合わ
せに対応する方向ベクトルの各軸成分を読みだ（２、ギ
ャップ電圧ＶＧから基準電圧Ｖｒを減じ、ゲインを乗じ
た間隙補正速度指令Ｖｇｅに方向ベクトルの各軸成分を
乗じて間隙補正用の分配速度指令Ｖｘ。

Ｖｙ、Ｖｚを出力し、数値制御装置８はこの補正用分配
速度指令Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚをサーボ送りの各軸成分に加
算し、て各軸のサーボモータを駆動する。

間隙補正速度指令Ｖｇｃはギャップ電圧ＶＧから基準電
圧Ｖｒを減じた値に比例するものであるから、集中放電
等で異常にギャップ電圧ＶＧが低下し基準電圧Ｖｒより
小ざくなる点、負の値となり、この値に方向ベクトルの
名軸値か乗ｊ−られτ得られる補正用分配速度指令は方
向ベクトル点逆向きの方向りなる。すなわち、第３図で
説明した加工電極１を被加工物２に接触させる方向みは
逆向きの指令となり、加工電極１古被加工物２間の間隙
が拡大する方向に、しかもその方向は集中放電が生じて
いる位置の法線方向に加工電極の移動が補正されること
になる。その結果異常放電か停止し、異常放電が停止す
れば、方向ベクトル表２１からの出力は「０」となり、
補正用分配速度指令Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚは「０」となッテ
通常ノサーボ送りになる。

このようにして、異常放電に対して自動的に異常放電が
解消するように補正されることとなる。

以上が、本実施例の機能の説明であるが、上記機能を具
体的に実施する数値制御装置８のプロセッサ（シーケン
ス制御を行うプロセッサ）の処理と、電極運動制御装置
１５のプロセッサの処理を第５図及び第６図（ａ）、（
ｂ）に示すフローチャートと共に説明する。

第５図は、本実施例において、本発明に関し数値制御装
置８のプロセッサが実施する処理のフローチャートであ
る。この放電加工機で放電加工のための運転を開始する
と、まず、加工電極と被加工物の間に測定用電源を接続
する（ステップＳＬ）。すなわち、前述したように、放
電加工電源３の主電源４の電圧を小さくしスイッチング
素子６をオンとし、放電加工電源３を測定用電源として
使用するか、若しくは別に設けられた測定用電源を加工
電極１と被加工物２に接続する。次に加工穴の中心に加
工電極１を位置決めする。なお、この中心位置は記憶し
ておく（ステップＳ２）。次に、測定指令を電極運動制
御装置１５に出力しくステップＳ３）、電極運動制御装
置１５から測定終了信号が出力されたか、または位置決
め信号が出力されたか監視する（ステップＳ４，３５）
。

一方第６図（ａ）、　　（ｂ）は電極運動制御装置１５
のプロセッサが実施する処理のフローチャートである。

放電加工機が放電加工のための運転を開始すると、従来
と同様の方法で異常放電が発生しているか否か判断し、
異常放電が発生していなければ、測定指令が数値制御装
置８から送られて来ているか否か繰り返し判断している
（ステップ５ＩＯＩ、８１０２）。そして、前述したよ
うに数値制御装置８から測定指令が出力されると（ステ
ップＳ３）、電極運動制御装置１５のプロセッサは指標
ｉを１にセットしくステップ５１０８）、電極運動制御
装置１５内に設けられた所定ピッチ毎の方向ベクトルを
記憶するメモリの指標ｉで示されるアドレスより、該ア
ドレスに記憶する方向ベクトルの各軸成分を読みだし、
該方向ベクトル各軸成分に基準速度Ｖｓを乗じて各軸分
開速度指令Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚを数値制御装ａ８に出力す
る（ステップ５１０９）。数値制御装ｒｊ！！８のパル
ス分配を行うプロセッサはこの分配速度指令を各軸のサ
ーボモータに分配し、各軸のサーボモータ９゜１０．１
１を駆動し加工電極１を被加工物２に対して相対的に移
動させる。

次に、電極運動制御装置１５のプロセッサは電流測定器
１２，１３．１４のどれか１つによって、電流が流れた
か否か判断しくステップ５ＩＩＯ）、加工電極１と被加
工物２が接触して短絡電流が流れると、これを検出して
、方向ベクトルの各軸成分を「０」にし加工電極１の被
加工物２に対する相対移動を停止させる（ステップ５ｉ
ｌｌ）。そして、各分割給電点の各電流測定器１２，１
３゜１４で検出される電流を測定し、２つの電流値の比
（例えば１１／１２．ＩＩ／１３）を求め、この２つの
電流値の比を所定単位で四捨五入して、電極運動制御装
置１５内に設けられたメモリ内の方向ベクトル表（２１
）のアドレスをこの２つの電流値の比から決定する（ス
テップ５１１２，５１１３．５１１４）。そして、この
アドレスに加工電極を移動した方向、すなわち、ステッ
プ５１０９で移動させた方向ベクトルの各軸成分をこの
アドレスに記憶する（ステップＳ　１１５）。次に、指
標ｉを１インクリメンｌ−Ｌ、該指標ｉが、メモリに記
憶したすべての方向ベクトルの数ｎを越えたか否か判断
しくステップ５１１６，８１１７）、越えてなければ、
位置決め信号を数値制御装置８に出力しくステップ５１
１８）、測定指令が数値制御装置８から送られてくるの
を待つ（ステップＳ　１１９）。

一方、数値制御装置８では電極運動制御装置１５から位
置ぎめ信号が送られてくるとこれを検出して、ステップ
Ｓ５からステップＳ２に移行し、再び加工電極１を加工
穴の中心に位置ぎめし、測定指令を出力し、位置決め信
号または測定終了信号が送られでくるまで待機１−る。

数値制御装置８より、測定指令が送ら１１てくる乙、％
電極運動制御装置１５のプロセッサはこれを検出１．（
ステップ５１１９）、再びステップ８１０９以下の処理
を行う。

以下、上記処理を繰り返し２、メモリ内の２つの電流値
の比の組み合オ）ぜに応じたアドレスに、その２つの電
流値の比が得ら才する位置の方向ベクトルの各軸成分を
配憶する。こうし、で、メモリに記憶された所定ピッチ
毎の方向の各々に対応し、で、その方向に加工電極を移
動させて加工電極と被加］物２を接触させ、そのとき得
られる各分割給電点に流れる電流の比に対する移動方向
（法線方向）が記憶される。指標１が法線方向の数ｎを
越えると、測定終了信号を数値制御装置８に出力しくス
ーΣ〜ツブ５１２０）、この測定終了信号を数値制御装
置８のブロモ・ソザか検出側ると（ステップＳ４）、放
電加工電源を測定用電源、とし、゛て使用した場合は、
数値制御装置８のプロセッサか主電源を加工用の電圧に
切り替え、断続信号発生回路７を作動させて、放電加工
電源３を通常の加工時の電源にする。一方、他に測定用
電源を備えている場合には、この測定用電源から放電加
工電源に切り替える（ステップＳ６）。そＩ−で、従来
と同様にサーボ送りを開始し、放電加工を開始１−る（
ステップＳ７’）。

そｊ−て、加工が終ｒし７たか、または、設定所定散切
り込み加工１７たか否か判断しくステップＳ３゜Ｓ９）
、設定された所定量加工ｌ、たことが検出されると、サ
ーボ送りを停ＭＬ（ステップ５１０）、ステップＳ１に
戻り測定用電源に切り替えて、放電加工を一時中断して
、前述１．たステップ８２〜Ｓ５の処理を行うと共に、
電極運動制御装置１５のプロセッサはステップ３１０８
〜５１２０の処理を行って方向ベクトル表の書き替えを
行う。以下、所定量加工が進むごとに、方向ベクトル表
は書き替えられ、加工電極１と被加工物２を接触させた
加工形状の各点において、分割給電点１）　ＩＦ５．Ｐ
３に流ｔする電流の社に応Ｉ〜でその点の法線方向か更
新される。二古になる。

こうし２て、方向ペタトル表を更新１．なから、放電加
工が進められるが、この放電加工中において、異常放電
が生じる点電極運動制御装置１５のブＩ−′Ｉセッザは
その異常放電を検出１．（ステップＳＩＯ］）、そのと
と、電流測定器１２゜１３゜１４て検出される電流を測
定Ｌ、２つの電流の比（■１−／１２．１１／Ｉ３）を
求めこの２つの電流値の比に対応する方向ベクトルの各
軸成分を方向ベクＩ・ル表上り読みだし、この方向ベク
トルの各軸成分に、そのとき検出されたギャップ電圧Ｖ
　Ｇから基準電圧Ｖｒを減じた値に所定のゲインを乗じ
た間隙補正速度指令Ｖｇｅ＠乗じて補正用分配速度指令
Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚを求め、数値制御装置８に出力する。

なお、このときの補正用分配速度指令Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚ
の大きさは、ギャップ電圧ＶＧと基準電圧Ｖ　１−の差
によ）で決まり、集中放電等でギャップ電圧ＶＧが小さ
ければ、間隙補正速度指令Ｖｇｃは負となり、集中放電
が生じている面の法線方向に間隙を開くような補正用分
配速度指令となる（ステップ５１０３＝８１０７）。数
値制御装置８は、二の補正用分配、速度指令を通常のサ
ーボ送りの各軸分配速度指令に加算して、各軸のサーボ
モータ９．１０．１１を駆動し２、加工電極１表被加工
物２間の間隙を補正する。

こうして、間隙が補正されると。異常放電が解消されて
、異常放電が検出されなくなるので（ステップ５ＩＯＩ
）、補正用分配速度指令Ｖｘ、　Ｖｙ、Ｖｚが１０」に
なるので、通常のサーボ送りによる間隙制御が行われ放
電加工が持続し、て行オ、）れることとなる。

このようにして、放電加］ｌか行われ、加工が設定所定
量進むご、Ｊ−に方向ベクトル表が書き替え更新され、
異常放電が件しる表方向ベク）・ル表に基づいて、異常
放電が牛（ｌでいる面の法線方向に加工電極１と被加工
物２間の間隙が広げられ、補正されて異常放電を自動的
に解消するように駆動さね、放電加工が進められる。ぞ
Ｌ７て、加工が終了すると（ステップＳ９）、この処理
は終了する１、なお、上記実施例では、測定用電源を加
工用電源の電圧より但、い電圧、と１−１加丁電極１と
被加」−物２間にこの電圧を常時印加して加工電極１と
被加工物２を接触短絡させ、分割給電点の電流の比を求
めるようにしたが、放電加工電源３の主電源４の電圧を
小さくし、断続信号発生回路７を加工時と同様に作動さ
せてスイッチング素子６をオン／オフさせて、各分割給
電点に流れる電流を電流測定器１２．１３．１４で測定
し、その電流の時間的変化率を求めこの変化率の比２つ
（ｉｌ／ｉ２、ｊｌ／ｉ３）を算出し、この２つの電流
の時間的変化率の比に対応する方向ベクトルを方向ベク
トル表に記憶しておと、異常放電時に各分割給電点に流
れる電流の時間的変化率の比を求めて、異常放電が生じ
ている面の法線方向を上記方向ベクトル表から読みだし
加工電極１と被加工物２間の間隙を補正するようにして
もよい。

また、上記実施例では、加工電極１を加工物２に接触さ
せて、方向ベクトルと電流の比の関係を求めて方向ベク
トル表を作成したが、被加工物の加工形状のＣＡＤ情報
若しくはＮＣプログラムから、予め加工形状の各点にお
ける電流値の比（■１／Ｉ２．１１／１３）と法線ベク
トルを求め記憶させておいてもよい。

また、加工電極の変わりにプローブを用い、該プローブ
と被加工物間に測定用電源を接続し、加工形状の各点に
該プローブを接触させて各分割給電点に流れる電流を測
定し、各分割給電点の電流の比若しくは、各分割給電点
に流れる電流の時間的変化率の比を求めて、該プローブ
の接触点の法線方向を、上記電流の比若しくは電流の時
間的変化率の比に対応させて記憶させるようにしてもよ
い。

また、上記実施例では分割給電点を被加工物側に設けた
が、加工電極側に設けてもよい。

発明の効果本発明においては、異常放電が検出されると、その異常
放電が生じている箇所における加工電極若しくは被加工
物の法線方向に加工電極と被加工物の間隙が拡大するよ
うに間隙制御がなされるので、テーパになった加工電極
の側面に異常放電が生じても、またコーナ一部分の加工
で側面に異常放電が生じても、これらの異常放電を速や
かに解消することがでと、加工面の精度を向上させると
共に、均一な精度の加工面を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は本発
明の作用原理を説明する説明図、第３図は本発明の一実
施例における、方向ベクトル表を作成するときの電極運
動制御装置の機能ブロック図、第４図は同実施例におけ
る異常放電時の電極運動制御装置の間隙補正処理の機能
ブロック図、第５図は同実施例におれる数値制御装置の
処理フローチャート、第６図（ａ）、　　（ｂ）は同実
施例における電極運動制御装置の処理フローチャートで
ある。１・・・加工電極、２・・・被加工物、３・・・放電加
工電源、４・・・主電源、５・・・電流制限抵抗、６・
・・スイッチング素子、７・・・断続信号発生回路、８
−数値制御装置、９，１０．１１・・・サーボモータ、
１２．１３．１４・・・電流測定器、１５・・・電極運
動制御回路、ＰＯ・・・給電点、Ｐｉ、Ｐ２．Ｐ３・・
・分割給電点、２０・・・電流比計算部、２１・・・方
向ベクトル表、２２・・・方向ベクトル発生器、２３．
２４．２５・・・乗算器、２６・・・基準速度発生器、
２７・・・基準電圧発生器、２８・・・異常放電検出部
である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）加工電極若しくは被加工物のどちらか一方の給電
点を分割し少なくとも３つ以上の異なった位置の分割給
電点とし、他方を１つの給電点として加工電極と被加工
物間に加工電源を接続し、上記各分割給電点に流れる電
流の値または電流の時間変化率の比によって放電点を特
定し該放電点の加工電極又は被加工物の法線方向を予め
記憶装置に記憶しておき、異常放電が生じたとき上記分
割放電点に流れる電流の値または電流の時間変化率の比
によって該放電点の法線方向を求め、放電間隙を該法線
方向に補正するようにした異常放電位置に基づいて放電
間隙を補正する放電加工方法。
（２）上記各分割給電点に流れる電流の値または電流の
時間変化率の比に対応する放電点の法線方向の記憶は、
給電点を１つとした側をプローブとし、該プローブと分
割給電点とした加工電極若しくは被加工物間に測定用電
源を接続し、プローブを加工電極若しくは被加工物の各
点に接触させ、そのとき各分割給電点に流れる電流の値
の比若しくは電流の時間的変化率の比に対応させて接触
した点の法線方向を記憶装置に記憶させておく請求項第
１記載の放電間隙を補正する放電加工方法。
（３）上記各分割給電点に流れる電流の値または電流の
時間変化率の比に対応する放電点の法線方向の記憶は、
工作物のＣＡＤ情報若しくは加工用ＮＣプログラムから
予め求め記憶装置に記憶しておく請求項第１記載の放電
間隙を補正する放電加工方法。
（４）加工が設定量進むごとに、加工電極と被加工物間
に測定用電源を接続し、加工電極を加工中心に位置付け
たのち順次移動方向を変えて加工電極若しくは被加工物
を相対的に移動させ加工電極と被加工物を短絡させ、上
記移動方向を上記各分割給電点の電流値若しくは電流の
時間的変化率の比に対応する法線方向として記憶装置の
記憶を順次書き替える請求項１記載の異常放電位置に基
づいて放電間隙を補正する放電加工方法。
（５）加工電極若しくは被加工物のどちらか一方の給電
点を分割し少なくとも３つ以上の異なった位置の分割給
電点とし、他方を１つの給電点として加工電極と被加工
物間に加工電源を接続し、上記各分割給電点に流れる電
流の値を検出する電流測定器と、上記電流測定器で測定
される電流値から電流比若しくは電流の時間的変化率の
比を算出する比算出手段と、分割給電点を設けた側の加
工電極若しくは被加工物の各点に電流を流したときの各
分割給電点に流れる電流の電流比若しくは電流の時間的
変化率の比に対応する加工電極若しくは加工形状の上記
各点における法線方向を記憶する記憶手段と、異常放電
を検出する異常放電検出手段と、上記異常放電検出手段
で異常放電が検出されると上記比算出手段で算出される
比に基づいて上記記憶手段から読み出される法線方向ベ
クトルの各軸方向成分に基づいて加工電極と被加工物の
相対的移動を補正して加工電極と被加工物間の間隙を制
御する補正手段とを備えた異常放電位置に基づいて放電
間隙を補正する放電加工装置。
（６）測定用電源と各方向の方向ベクトルを発生する方
向ベクトル発生器と、加工が所定量進むごとに加工電源
から測定用電源に切り替えて、上記方向ベクトル発生器
を作動させて順次加工電極を加工穴中心の位置から移動
させ、被加工物に短絡させ、そのとき方向ベクトル発生
器から出力された方向ベクトルを、そのとき各電流測定
器で検出される電流値の比若しくは電流の時間的変化率
の比に対応する法線方向として、上記記憶手段の法線方
向を書き替える法線方向書き替え手段を備えた請求項５
記載の異常放電位置に基づいて放電間隙を補正する放電
加工装置。