JPH0620669B2 - 放電加工装置 - Google Patents

放電加工装置

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JPH0620669B2
JPH0620669B2 JP59255002A JP25500284A JPH0620669B2 JP H0620669 B2 JPH0620669 B2 JP H0620669B2 JP 59255002 A JP59255002 A JP 59255002A JP 25500284 A JP25500284 A JP 25500284A JP H0620669 B2 JPH0620669 B2 JP H0620669B2
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machining
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electric discharge
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淳 山田
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Mitsubishi Electric Corp
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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

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  • 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動化した放電加工装置に関し、更に詳しく
は、加工液を介して対向した電極と工作物との間にパル
ス電圧を印加し、2種の異なった材料からなり一方の材
料の少なくとも一面が他方の材料により覆われている工
作物を加工する放電加工装置に関する。
〔従来の技術〕
第5図は、放電加工される工作物の断面図である。この
工作物は、2種の異なつた材料から成るもので、材料
(1)のまわりを、材料(1)とは異なつた材料(2)が覆つて
いる。第6図は、このような工作物を放電加工する最終
断面形状を示したもので、工作物の上面を覆つている材
料(2)を完全に取り除き、材料(1)を表面に出すような加
工を行なう。
このような加工を行なうに当つては、加工面粗さを細か
くする必要があり、一連の工程を短時間で自動的に行な
うものとする。この場合、従来、はじめに材料(1)の上
面の材料(2)をその厚さだけ荒加工を行ない、材料(2)を
完全に取り除いた後、次に自動的に仕上条件に切換え、
放電加工を行なうという手法が考えられていた。
しかしながら、この手法は、材料(2)の厚さにバラツキ
があり、またその厚さが外観からは測定できないことか
ら、実現が困難であつた。即ち、荒加工量を一定深さと
しているために、材料(2)の厚さが厚い場合には材料(2)
の取り残しが生じ、また逆に薄い場合には材料(1)を余
計に加工してしまい、寸法が小さくなるうえに加工時間
が長くなつてしまうのである。
以上のことから、実際には、少しづつ荒加工を行ない、
表面を目で確認しながら材料(1)が全面に現われたとこ
ろで仕上加工条件に切り換える手法がとられていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このような従来の手法においては、加工表面を目で確認
する必要があり、そのため放電加工の自動化が行なえな
いうえに、個人差によるバラツキ等が介入する等の問題
点があつた。
本発明は、このような従来技術における問題点に鑑みて
なされたもので、その目的は、材料(1)の表面が現れて
きたことを自動的に検出し、加工条件を自動的に変更す
ることのできる自動化した放電加工装置を実現しようと
するものである。また、本発明の他の目的は、工作物の
材質,大きさ,電気条件等が異なつても、材料(1)の表
面が現われてきたことを正確に検出し、精度の高い加工
が行なえる放電加工装置を実現することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に係る放電加工装置は、2種の異なった材料から
なり一方の材料の少なくとも一面が他方の材料により覆
われている工作物と電極とを加工液を介して対向させ、
電極と工作物との間にパルス電圧を印加して工作物を他
方の材料の方から加工する放電加工装置において、放電
加工中の加工速度を計測する加工速度計測手段と、加工
を開始した後加工速度が一定となった区間において加工
速度計測手段により計測された加工速度と工作物を構成
する異なった材料のおのおのを放電加工するときの加工
速度によって決まる定数とを基に加工速度の基準値を設
定する加工速度基準設定手段と、この加工速度基準設定
手段により設定された基準値と加工速度計測手段により
随時計測された加工速度とを比較し、加工速度の変化を
検出する加工速度比較手段と、この加工速度比較手段の
検出出力により加工条件を切換える加工条件切換手段と
を設けたものである。
〔作用〕
第4図は、本発明における作用を説明するための線図で
あつて、(a)は材料(1)と材料(2)とが異なる場合の加工
時間と加工深さの関係を示した図であり、(b)は加工時
間と加工速度との関係を示した図である。同図におい
て、区間Aは電極が工作物の上面全体に当たるまでの不
安定な加工領域である。工作物の上面全体の放電が始ま
る(D点)と、加工は安定となり加工速度は区間Bのよ
うに一定となる。さらに加工が進み、内部の材料(1)が
表面に現われてくると、E点で加工速度は急激に変化
し、その後また加工速度はほぼ一定の区間Cとなる。
本発明においては、この特性を利用し、加工速度基準設
定手段が、加工を開始した後加工速度が一定となった区
間において加工速度計測手段により計測された加工速度
と工作物を構成する異なった材料のおのおのを放電加工
するときの加工速度によって決まる定数とを基に加工速
度の基準値を設定し、加工速度比較手段が、加工速度基
準設定手段により設定された基準値と加工速度計測手段
により随時計測された加工速度とを比較して加工速度の
変化を検出し、加工条件切換手段が、加工速度比較手段
の検出出力により加工条件を切換えるから、他方の材料
に覆われていた一方の材料が現われてきたことが自動的
に検出され、加工条件が切換えられる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第1図は、本発明に係る装置の一例を示す構成ブロツク
図である。図において、(11)はサーボモータ、(12)はこ
のサーボモータの指令装置、(13)はサーボモータ(11)に
よつて回転するボールネジ、(14)はスライダ、(15)はス
ライダ(14)の一端に取付けられた加工用電極、(16)は工
作物である。加工用電極(15)は、サーボモータ(11)の回
転により、ボールネジ(13)、スライダ(14)を介して上下
動する。(17)はパルス電圧発生装置で、電極(15)と工作
物(16)との間にパルス電圧を印加し、両者間に放電を発
生させる。(18)は電極(15)の上下動位置の検出装置、(1
9)は時計、(20)は時刻記録装置、(21)は加工速度演算装
置である。時刻記録装置(20)は、位置検出装置(18)から
送られてくる一定の加工深さごとの信号により、時計(1
9)の現在時刻を記録する。また、加工速度演算装置(21)
は、一定の加工深さだけ加工に要する時間から、加工速
度を演算する装置である。(22)は加工速度基準設定装置
で、事前の基準加工により、加工速度演算装置(21)によ
つて求められた加工速度を基に、加工速度の基準値を設
定する。(23)は加工速度比較装置、(24)は加工条件切換
装置である。加工速度比較装置(23)は、加工速度演算装
置(21)で加工中随時計測した加工速度と、加工速度基準
設定装置(22)で設定される加工速度の基準値とを比較
し、ある条件の下で加工条件切換装置(24)に信号を出力
する。加工条件切換装置(24)は、この信号を受けるとパ
ルス電流発生装置に作用し、準備されていた加工条件に
切換える。
この様に構成した装置の動作を、次に第2図及び第3図
を参照しながら説明する。第2図は、加工時間と加工深
さの関係を示した線図であり、第3図は動作の一例を示
すフローチヤートである。
まず、加工液の処理等の加工準備の後、初期の不安定状
態での予備加工を、第2図におけるD点よりも深い加工
深さd0だけ行ない、加工を安定させる(ステツプ101〜1
03)。その後、加工速度の基準値を求めるために基準加
工を行ない、材料(2)の加工速度Vを求める。これに
は、第2図におけるD点とE点の間で加工深さd1だけ加
工し、その前後の時刻T0及びT1を記録して加工時間T
(=T1−T0)を求め、加工速度V(=d1/T)を計
算して求める(ステツプ104〜108)。次に判定基準とな
る加工速度の基準値を設定する。これは、第2図特性か
ら明らかなように、加工速度はE点を越えると急激に小
さくなり、その値は材料(1)が超硬合金、材料(2)が鉄の
場合区間Bの加工速度の約1/4となる。このため、基準
値V0をV0=K・V(Kは1/3程度の定数で、この定数
Kは工作物(16)を構成する異なった材料のおのおの、つ
まり材料(1)及び材料(2)のそれぞれを放電加工するとき
の加工速度によって決める。)とし(ステツプ109)、
後でこの基準値V0よりも加工速度が小さくなつた点をE
点とみなす。この基準の設定が終つた後で、一定の微小
深さ△dを加工し、その前後の時刻T2及びT3を記録し、
加工時間T=T3−T2及び加工速度V=△d/Tを計算して
求める(ステツプ110〜114)。そこで、ステツプ109で
求めた加工速度の基準値V0と、ステツプ114で求めた加
工速度Vとを比較し(ステツプ115)、V0≧Vになれば
第2図におけるE点に達したと見なし、加工条件を切り
換える次の処理(ステツプ116)に進む。また、V0<V
ならば、第2図におけるE点に達していないと見なし、
前の加工の終了時刻T3を次の加工の開始時刻T2とし(ス
テツプ121)、ステツプ111に戻つてステツプ111からス
テツプ115を加工速度Vが加工速度基準値V0よりも小さ
くなるまで繰返す。加工速度Vが加工速度基準値V0より
も小さくなれば、第2図のE点に達したと見なすが、こ
のE点においては材料(2)は完全に取除かれておらず、
まだ微小量残つているため更に追加工を加工深さd2だけ
行なう。この深さd2はほゞ一定の量であり、この加工に
より材料(2)の取り残しや材料(1)の加工のしすぎはな
い。ただし、この場合に、これまでの材料(2)の加工条
件よりも材料(1)の加工条件の方が適しているため、加
工条件を切り換えて追加工を行なう(ステツプ116,11
7)。この追加工が終了し、材料(1)が全面に現われた
後、加工条件を仕上加工条件に切り換えて仕上げ加工を
行ない、荒加工の荒い面あらさを細かい面あらさに仕上
げる(ステツプ118,119)。その後、終了処理を行なつ
て一連の動作を終了する。
なお、この実施例では、一定の加工深さを加工する時の
時間を測定して加工速度を計算しているが、一定の加工
時間ごとの加工深さを測定し、加工速度を計算しても良
い。また、この実施例では、加工速度の計測を行ない、
加工条件の中のパルス電圧発生装置(17)の条件を変更す
るように作用しているが、加工条件切換装置(24)は、主
軸の強制引き上げ機能や主軸の送り速度などの他の加工
条件に作用させるようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は、加工速度基準設定手段
が、加工を開始した後加工速度が一定となった区間にお
いて加工速度計測手段により計測された加工速度と工作
物を構成する異なった材料のおのおのを放電加工すると
きの加工速度によって決まる定数とを基に加工速度の基
準値を設定し、加工速度比較手段が、加工速度基準設定
手段により設定された基準値と加工速度計測手段により
随時計測された加工速度とを比較して加工速度の変化を
検出し、加工条件切換手段が、加工速度比較手段の検出
出力により加工条件を切換えるから、他方の材料により
覆われていた一方の材料が現われてきたことが自動的に
検出され、加工条件が切換えられる。従って、工作物の
材質,大きさ,電気条件等が異なっても、適切な時点で
加工条件を切換えることができ、精度の高い加工が行な
える自動化した放電加工装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る装置の一例を示す構成ブロツク
図、第2図は第1図装置の動作を説明するための線図、
第3図は動作の一例を示すフローチヤート、第4図は本
発明の作用を説明するための線図で、(a)は加工時間と
加工深さ、(b)は加工時間と加工速度の関係をそれぞれ
示している。第5図は放電加工される工作物の断面図、
第6図は放電加工する最終断面形状を示した断面図であ
る。 15……加工用電極、16……工作物、17……パルス電圧発
生装置、19……時計、20……時刻記録装置、21……加工
速度演算装置、22……加工速度基準設定装置、23……加
工速度比較装置、24……加工条件切換装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2種の異なった材料からなり一方の材料の
    少なくとも一面が他方の材料により覆われている工作物
    と電極とを加工液を介して対向させ、前記電極と工作物
    との間にパルス電圧を印加して前記工作物を前記他方の
    材料の方から加工する放電加工装置において、 放電加工中の加工速度を計測する加工速度計測手段と、 加工を開始した後加工速度が一定となった区間において
    前記加工速度計測手段により計測された加工速度と前記
    工作物を構成する異なった材料のおのおのを放電加工す
    るときの加工速度によって決まる定数とを基に加工速度
    の基準値を設定する加工速度基準設定手段と、 この加工速度基準設定手段により設定された基準値と前
    記加工速度計測手段により随時計測された加工速度とを
    比較し、加工速度の変化を検出する加工速度比較手段
    と、 この加工速度比較手段の検出出力により加工条件を切換
    える加工条件切換手段とを設けたことを特徴とする放電
    加工装置。
JP59255002A 1984-12-04 1984-12-04 放電加工装置 Expired - Lifetime JPH0620669B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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