JPH0911042A

JPH0911042A - 放電加工装置

Info

Publication number: JPH0911042A
Application number: JP16387495A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Ozaki; 好雄尾崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1995-06-29
Publication date: 1997-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】電源電圧を変更しても、サーボ基準回路の基
準電圧を変更する必要をなくし、その操作を簡易化する
とともに、電源電圧の変更時の加工面の損傷を回避する
とともに、最適な基準電圧を容易に設定でき、加工速度
の向上を図る。【構成】被加工物２と被加工物２に対向して配置され
た電極１との間の間隙に電圧を印加して被加工物２を放
電加工し、放電加工中の前記間隙に印加された平均電圧
に基づいて間隙長を被加工物２と電極１のうちの１方ま
たは両方の移動により制御する放電加工装置において、
前記間隙に印加する電源９側の電源電圧と前記間隙に印
加された電圧の平均電圧を検出し、前記電源電圧と前記
平均電圧の比を除算器７６１で求め、除算器７６１の出
力と所定の基準電圧の差に基づいて前記間隙長を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、型彫放電加工機、ワ
イヤ放電加工機等の放電加工機に関するもので、特に、
放電加工する間隙長の制御及びその設定操作を簡易化す
る放電加工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の細穴加工等の微細加工用の
形彫放電加工装置の回路構成図である。図において、１
は所定の加工形状に形成された電極、２は電極１で転写
加工される被加工物、３は図示しない機械系の機械ヘッ
ドに取付けられたクイル、４はクイル３をボールネジ等
を介して駆動し、電極１の位置を移動するサーボモー
タ、５はサーボモータ４の回転から電極１の位置を検出
するエンコーダ、６はサーボモータ４を駆動する汎用サ
ーボアンプである。また、８はコンデンサ、９は電源、
１０は電流制限抵抗で、これらによって加工用電源回路
を構成し、その出力電圧は電極１及び被加工物２に印加
されている。この種の加工用電源回路は、コンデンサ放
電回路と一般的に呼ばれている。

【０００３】コンデンサ放電回路は、面粗さの細かい加
工及び微細加工にしばしば使用されている。コンデンサ
８は、具体的には、複数のコンデンサからなり、それを
リレー、スイッチ等を介して並列接続し、それぞれリレ
ーやスイッチによって、必要数のコンデンサが並列接続
されるように回路構成されるのが一般的である。また、
電源９は加工内容（加工条件）によって出力電圧を変更
し、最適な電圧値に調整される。７は電極１と被加工物
２の間の放電間隙となる間隙長を制御する汎用サーボア
ンプ６に指令を出すサーボ基準回路である。

【０００４】このサーボ基準回路７は、次のように構成
されている。７０１及び７０２は電極１と被加工物２の
間の間隙の電圧を分圧検出する分圧抵抗である。７０８
は制御系の図示ない定電圧源から供給された定電圧で、
分圧抵抗７０３と分圧抵抗７０７によって分圧され、そ
の分圧された電圧が基準電圧として演算増幅器７０５に
印加される。演算増幅器７０５では間隙の分圧電圧と基
準電圧との差が増幅され、汎用サーボアンプ６の速度指
令として出力される。７０４は各＋入力端子、−入力端
子の入力抵抗、７０６はフィードバック抵抗であり、演
算増幅器７０５のゲインを決定する。ポテンショメータ
からなる分圧抵抗７０７はサーボ基準電圧を変更する機
能を有する。

【０００５】図６は従来の細穴加工等の微細加工用の形
彫放電加工装置の回路構成図の電源９の事例である。図
６において、９０１は所定の電圧を出力する電源、９０
２はスイッチング動作を行うトランジスタ、９０３は高
周波成分を抑制するリアクトル、９０４は電解コンデン
サ、９０５はフライホイール用のダイオードである。９
０６と９０７は直列に接続された抵抗からなる分圧抵抗
で、電解コンデンサ９０４の両端の電圧を分圧する。９
１７は制御系から供給された定電圧である。９０８と９
０９は直列に接続された抵抗からなる分圧抵抗で、制御
系の定電圧９１７を分圧し、所定の基準電圧とする。９
１１はオペアンプ等からなる演算増幅器、９１８は分圧
抵抗９０６，９０７から検出された電圧を入力する入力
抵抗及び分圧抵抗９０８，９０９から検出された電圧を
入力する入力抵抗、９１０は演算増幅器９１１のフィー
ドバック抵抗で、入力抵抗９１８とフィードバック抵抗
９１０の値によって演算増幅器９１１のゲインが決定さ
れる。９１２はコンパレータ、９１３は鋸歯状波を発生
させる発振器で、通常１０〜５００ｋＨｚの繰返しパル
ス周波数が使用される。９１４は電気回路間に絶縁を持
たせるフォトカプラ、９１５はフォトカプラ９１５に流
す電流を制限する限流抵抗、９１６はフォトカプラ９１
５の信号でトランジスタ９０２をスイッチング制御する
ゲートアンプである。

【０００６】次に、図５及び図６に示す従来の形彫放電
加工装置の回路動作について説明する。まず、電源９に
ついて説明する。トランジスタ９０２がオンすると電源
９０１からトランジスタ９０２、リアクトル９０３を通
って電解コンデンサ９０４の両端子から負荷側に出力さ
れる。このとき、リアクトル９０３を付勢すると同時
に、電解コンデンサ９０４が充電される。トランジスタ
９０２がオフするとリアクトル９０３が持つエネルギー
は、電流となって電解コンデンサ９０４、ダイオード９
０５を通って循環する。トランジスタ９０２がオフ状態
を継続すると、電解コンデンサ９０４に接続されている
負荷により電圧は順次減少する。

【０００７】電解コンデンサ９０４の両端の電圧は分圧
抵抗９０６，９０７によって検出され、演算増幅器９１
１にて分圧抵抗９０８，９０９によって入力された基準
電圧との差が増幅される。このとき、電解コンデンサ９
０４の電圧が低いと演算増幅器９１１の出力は低くな
る。コンパレータ９１２の一方は発振器９１３からの鋸
歯状波が入力され、他方は演算増幅器９１１が入力さ
れ、両入力が比較される。演算増幅器９１１の出力が低
いと、コンパレータ９１２はローレベルが出力されフォ
トカプラ９１４のフォトダイオードが発光し、ゲートア
ンプ９１６はトランジスタ９０２をオンとする。電解コ
ンデンサ９０４の電圧が高くなると演算増幅器９１１の
出力は高くなり、コンパレータ９１２では発振器９１３
からの鋸歯状波と比較し、演算増幅器９１１の出力が低
いときのみ、コンパレータ９１２からローレベルが出力
されフォトカプラ９１４のフォトダイオードが光り、ゲ
ートアンプではトランジスタ９０２をオンにする。電解
コンデンサ９０４の電圧がさらに高くなると演算増幅器
９１１の出力は高くなり、コンパレータ９１２では発振
器９１３からの鋸歯状波と比較して、演算増幅器９１１
の出力が常に高くなり、、コンパレータ９１２はハイレ
ベルが出力されフォトカプラ９１４のフォトダイオード
９１４が消灯し、ゲートアンプ９１６ではトランジスタ
９０２をオフにする。

【０００８】このようにして、電解コンデンサ９０４の
両端の電圧は、それを一定の電圧に保つように、電解コ
ンデンサ９０４の両端の電圧を基にトランジスタ９０２
がＰＷＭ制御される。このとき、電解コンデンサ９０４
の両端の電圧は、ポテンショメータからなる分圧抵抗９
０９の抵抗値によって任意に設定でき、加工に都合の良
い電圧値に設定することができる。

【０００９】次に、サーボ基準回路７について説明す
る。電極１と被加工物２との間に印加される電圧、即
ち、間隙電圧は、分圧抵抗７０１，７０２で分圧され、
入力抵抗７０４を介して演算増幅器７０５に入力され
る。一方、制御系の定電圧７０８の電圧も分圧抵抗７０
３，７０７で分圧され、入力抵抗７０４を介して演算増
幅器７０５に入力され、両入力電圧は演算増幅器７０５
にてその差が増幅される。増幅率は入力抵抗７０４とフ
ィードバック抵抗７０６によって決定される。演算増幅
器７０５の出力は汎用サーボアンプ６に出力され、その
正負によりサーボモータ４が正転または逆転する。即
ち、サーボ基準回路７は加工中の平均電圧を検出し、こ
の電圧に基づいて電極１と被加工物２との相対距離を一
定に維持するように、電極１または被加工物２の送り制
御を行う。即ち、検出した平均電圧が所定値以上の場合
には、単位時間内の放電回数が少ないことを意味するか
ら、電極１または被加工物２の送り速度を増大させ、平
均電圧が所定値以下の場合には、単位時間内の放電回数
が多いことを意味するから、電極１または被加工物２の
送りを後退させるようにする。

【００１０】コンデンサ８に充電された電荷は、電極１
と被加工物２との間の間隙での絶縁破壊により流れ、そ
れによって放電加工が進められる。コンデンサ８の容量
は一発一発の放電エネルギーを決定する。容量を増加さ
せれば放電エネルギーが増加し、加工速度が速くなる
が、反面、面粗さが粗くなる。したがって、所望の面粗
さに応じてコンデンサ８の容量が選択決定される。ま
た、電源９も一発一発の放電エネルギーを決定する。電
源９の電圧を高くすれば充電速度が速くなり、かつ、放
電エネルギーが増加し、加工速度が速くなる。しかし、
反面、面粗さが粗くなる。また、電源９の電圧値は間隙
長にも影響を与える。電圧値が高いほうが放電が遠くま
で飛ぶので、間隙長が広くなり、このため発生した加工
粉が排除され易くなり、加工が安定する。しかしなが
ら、細い穴を加工したい場合においては、電極１の太さ
に制限があるとき、間隙長を広くすることができない。
更に、間隙長が広いと電極１の形状の被加工物２への転
写性が悪くなる。即ち、電源９の電圧値は加工の目的に
応じて設定する必要がある。故に、間隙の平均電圧の調
整は重要である。平均電圧を高く設定すると無負荷時間
が長くなり放電周波数が低くなり、加工速度も低下す
る。一方、電流制限抵抗１０はコンデンサ８への充電電
流を決定する。その抵抗値を小さくすれば、コンデンサ
８への充電が速くなるので繰返し放電周波数が高くな
り、結果的には、加工速度が速くなる。反面、異常放電
が発生しやすく、加工が不安定になりやすい。したがっ
て、コンデンサ８の容量に対して電流制限抵抗１０の値
を適切に選択する必要がある。

【００１１】ここで、平均電圧の設定を電源９の電圧よ
り高く設定すると、無負荷時間の連続となり、放電加工
は全く行われない。また、平均電圧を低く設定すると、
放電周波数が高くなり、加工速度は向上するが、反面、
短絡が発生したり、異常放電が発生したりして放電加工
が著しく不安定になる。かつ、加工面が荒れてしまう恐
れもある。このため、電源９の電圧設定を変更した場合
にはサーボ基準回路７の分圧抵抗７０７によって基準電
圧を変更する必要がある。

【００１２】このように、放電加工では電極１と被加工
物２の間の間隙長を制御する必要があるが、実際の間隙
長を測定することが不可能なため、間隙長が広すぎる
か、或いは狭すぎるかを電極１と被加工物２の間の間隙
に印加する平均電圧を測定することにより判断し、その
間隙長を最適長に制御することが行われている。例え
ば、間隙長が広すぎる場合には放電の発生が減少するた
め、無負荷時間が長くなり、平均電圧が高くなる。逆
に、間隙長が狭すぎる場合には放電の発生が増加するた
め、無負荷時間が短くなり、または、短絡が発生して平
均電圧が低くなる。したがって、間隙の平均電圧が所定
の値になるように電極１または被加工物２またはその両
者を移動することにより、適当な間隙長を維持し、円滑
な放電加工を継続させている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】前述のように従来の放
電加工装置は、加工内容に応じてコンデンサ８の容量、
電流制限抵抗１０の値、電源９の電圧値、サーボ基準回
路７の分圧抵抗７０７によって基準電圧を設定してい
た。このとき、先ず、目標面粗さに応じてコンデンサ８
の容量を決定し、次に、コンデンサ８の容量に対する電
流制限抵抗１０の値を決定する。次に、電源９の電圧値
を決定し、次に、サーボ基準回路７の分圧抵抗７０７に
よって基準電圧を電源９の電圧値に応じて決定する。放
電加工中には放電状態に応じて電源９の電圧値を調整す
る。電源９を調整するときには、必ず、サーボ基準回路
７の基準電圧も同時に変更しなければならない。基準電
圧の変更を怠ると異常放電が発生したり、加工が不安定
になりやすい。更にこうした異常放電は継続しやすく、
かつ、一箇所に集中して過大な電流が供給され、被加工
物２の表面が損傷する可能性がある。

【００１４】ところで、コンデンサ放電回路において
は、コンデンサ８、電流制限抵抗１０、電源９の電圧の
条件が一定ならば、加工速度は単位時間内に放出される
放電エネルギー、即ち、放電電力Ｗに比例すると仮定で
きるから、そこで、放電電力Ｗが最大になる平均電圧を
求めるとする。放電開始時のコンデンサ電圧をＶｏとす
れば、Ｖｏ＝Ｅ（１−ε^-αt）となる。ただし、α＝１／ＣＲである。また、Ｅ；電源
９の電圧値Ｃ；コンデンサ８の容量Ｒ；電流制限抵抗１０の値ｔ；充電時間
である。放電加工の放電時間は、普通、充電時間の
数％以下であるから、放電繰返しパルス周期をｔと考え
てよい。一回の放電で放出されるエネルギーＷｏはＷｏ＝Ｃ（Ｖｏ²−Ｖ²）／２ただし、Ｖは残留電圧である。通常、残留電圧Ｖはコン
デンサ電圧Ｖｏの３０％以下であるから、一回の放電で
放出されるエネルギーＷｏの計算では無視しても差し支
えない。そこで、単位時間に放出される放電電力ＷはＷ＝Ｃ・Ｖｏ²／２ｔ＝Ｃ・Ｅ²・（１−ε^-αt）²
／２ｔとなる。

【００１５】また、単位時間に放出される放電電力Ｗの
最大値を求めるため、ｄＷ／ｄｔ＝０とおき整理する
と、 ε^ατ＝２ατ＋１ただし、τ；Ｗが最大になるときのｔとする。これを図
式で解くと、ατ≒１．３となる。ここで、コンデンサ
電圧Ｖｏの平均電圧をＶｍとすると

【数１】となる。また、単位時間に放出される放電電力Ｗが最大
のときは、Ｖｍ＝０．４４５Ｅとなる。即ち、電極１と被加工物２との間の間隙に印加
される平均電圧Ｖｍを電源９の電圧の４４．５％を目安
とし、電極１を自動送りすると最大加工速度が得られる
ことになる。したがって、電源９の電圧Ｅを変更した場
合には、これにともなってサーボ基準電圧、即ち、サー
ボ基準回路７の分圧抵抗７０７によって基準電圧を変更
しなければならない。

【００１６】そこで、本発明は、このような問題点を解
決するためになされたもので、電源電圧を変更したとき
でも、サーボ基準回路の基準電圧を変更する必要をなく
し、その操作を簡易化するとともに、電源電圧の変更時
の加工面の損傷を回避するとともに、最適な基準電圧を
容易に設定でき、加工速度の向上を図ることができる放
電加工装置の提供を課題とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１にかかる放電加
工装置は、被加工物と前記被加工物に対向して配置され
た電極との間の間隙に電圧を印加して前記被加工物を放
電加工し、前記放電加工中の前記間隙に印加された平均
電圧に基づいて間隙長を前記被加工物と前記電極のうち
の１以上の移動により制御する放電加工装置において、
前記間隙に印加する電源側の電源電圧と前記間隙に印加
された電圧の平均電圧を検出し、前記電源電圧と前記平
均電圧の比を除算器で求め、前記除算器の出力と所定の
基準電圧の差に基づいて前記間隙長を制御するものであ
る。

【００１８】請求項２にかかる放電加工装置は、被加工
物と前記被加工物に対向して配置された電極との間の間
隙に電圧を印加して前記被加工物を放電加工し、前記放
電加工中の前記間隙に印加された平均電圧に基づいて間
隙長を前記被加工物と前記電極のうちの１以上の移動に
より制御する放電加工装置において、前記間隙に印加す
る電源側の電源電圧と前記間隙に印加された電圧の平均
電圧を検出し、前記電源電圧と前記平均電圧の比を除算
器で求め、前記除算器の出力と所定の基準電圧の差をデ
ィジタルに変換してＮＣ装置に入力し、前記ＮＣ装置で
前記除算器の出力と所定の基準電圧の差に基づいて間隙
長を制御するものである。

【００１９】請求項３にかかる放電加工装置は、被加工
物と前記被加工物に対向して配置された電極との間の間
隙に電圧を印加して前記被加工物を放電加工し、前記放
電加工中の前記間隙に印加された平均電圧に基づいて間
隙長を前記被加工物と前記電極のうちの１以上の移動に
より制御する放電加工装置において、前記間隙に印加す
る電源側の電源電圧と前記間隙に印加された電圧の平均
電圧を検出し、前記電源電圧と前記平均電圧の比を除算
器で求め、前記除算器の出力をディジタルに変換してＮ
Ｃ装置に入力し、前記ＮＣ装置で前記除算器の出力と所
定の基準電圧との差を求め、かつ、前記除算器の出力と
所定の基準電圧との差に基づいて間隙長を制御するもの
である。

【００２０】

【作用】請求項１においては、被加工物と前記被加工物
に対向して配置された電極との間の間隙に印加する電源
側の電源電圧と前記間隙に印加された電圧の平均電圧を
検出し、前記電源電圧と前記平均電圧の比と所定の基準
電圧の差に基づいて間隙長を制御するものであり、電源
電圧に対する間隙の平均電圧の割合に基づいて間隙長を
制御できる。

【００２１】請求項２においては、被加工物と前記被加
工物に対向して配置された電極との間の間隙に印加する
電源側の電源電圧と前記間隙に印加された電圧の平均電
圧を検出し、前記電源電圧と前記平均電圧の比を除算器
で求め、前記除算器の出力と所定の基準電圧の差をディ
ジタルに変換してＮＣ装置に入力し、前記ＮＣ装置で前
記除算器の出力と所定の基準電圧の差に基づいて間隙長
を制御するものであるから、前記電源電圧と前記平均電
圧の割合に基づいて間隙長を制御でき、更に、ＮＣ装置
により多軸の間隙制御ができる。

【００２２】請求項３においては、被加工物と前記被加
工物に対向して配置された電極との間の間隙に印加する
電源側の電源電圧と前記間隙に印加された電圧の平均電
圧を検出し、前記電源電圧と前記平均電圧の比を除算器
で求め、前記除算器の出力をディジタルに変換してＮＣ
装置に入力し、前記ＮＣ装置で前記除算器の出力と所定
の基準電圧との差を求め、かつ、前記除算器の出力と所
定の基準電圧との差に基づいて間隙長を制御するもので
あるから、前記電源電圧と前記平均電圧の割合に基づい
て間隙長を制御でき、更に、ＮＣ装置により多軸の間隙
制御ができ、基準電圧についても変更が容易になる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の放電加工装置として型彫放電
加工装置の事例で実施例を説明する。実施例１．以下、この発明の実施例について説明する。
図１はこの発明の第一実施例の形彫放電加工装置を示す
回路構成図である。図１において、電極１、被加工物
２、クイル３、サーボモータ４、エンコーダ５、汎用サ
ーボアンプ６、電源９、電流制限抵抗１０、コンデンサ
８は、従来例の説明の構成部分と相違するものではない
ので、ここでは、重複する説明を省略する。また、図１
において、７６２は電源９の電圧、即ち、電源電圧を検
出する電圧検出回路、７６３は電極１と被加工物２で形
成される間隙に印加される平均電圧を検出する平均電圧
検出回路である。

【００２４】更に、これら電圧検出回路７６２と平均電
圧検出回路７６３について詳細に説明する。７５１と７
５２は電源９の電圧を検出する直列接続された抵抗から
なる分圧抵抗である。７５５はオペアンプ等からなる演
算増幅器、７５３は演算増幅器７５５の入力抵抗であ
る。同様に、７５６と７５７は電極１と被加工物２で形
成される間隙に印加される平均電圧を検出する分圧抵抗
である。７６０はオペアンプ等からなる演算増幅器、７
５８は演算増幅器７６０の入力抵抗である。また、７６
１はＩＣ回路化して市販されている除算器で、本実施例
においては、アナログデバイス社から発売されているＡ
Ｄ５３５（形名）を使用している。演算増幅器７５５の
出力は除算器７６１のＸ１端子に接続され、演算増幅器
７６０の出力は除算器７６１のＺ２端子に接続されてい
る。除算器７６１のＸ２端子及びＺ１端子はゼロボルト
（アース）に接続されている。除算器７６１のＹ１端子
はゼロボルト、Ｙ２端子はＯＵＴ端子に接続される。除
算器７６１のＳＦ端子は接続しない。除算器７６１の＋
Ｖｓ端子、−Ｖｓ端子はそれぞれ制御系の電圧に接続さ
れる。また、７０３と７０７は制御系の定電圧７０８を
分圧し、サーボ基準電圧を形成している。７０５は演算
増幅器、７０４は入力抵抗、７０６はフィードバック抵
抗である。

【００２５】次に、この実施例の形彫放電加工装置を示
す回路動作について説明する。まず、除算器７６１から
は、フルスケールの電圧Ｖoverとすれば、次式に従った
出力電圧Ｖout がＯＵＴ端子から出力される。Ｖout ＝Ｖover・（Ｚ２−Ｚ１）／（Ｘ１−Ｘ２）＋Ｙ
１上式において、Ｚ１、Ｘ２、Ｙ１はゼロボルトに接続さ
れていることを前提とすると、次式に簡略化される。Ｖout ＝Ｖover・Ｚ２／Ｘ１ここで、上式で示す除算器７６１のＯＵＴ端子からの出
力は、電源９の電源電圧の電圧値に対する間隙の平均電
圧の割合を示すものである。除算器７６１の出力は演算
増幅器７０５に入力され、サーボ基準回路７の分圧抵抗
７０７によって与える基準電圧、即ち、サーボ基準電圧
との差が増幅される。演算増幅器７０５の出力は汎用サ
ーボアンプ６に入力される。サーボ基準電圧が、例え
ば、４．４５ボルトに設定されているならば、間隙の平
均電圧が電源９の電圧値の４４．５％になるように、間
隙長が制御されることになる。

【００２６】したがって、電源９の電圧値を放電加工中
に変更しても、常に最適な効率となる間隙の平均電圧が
維持できる。故に、平均電圧のみの設定を低く調整する
と、放電周波数が高くなり、加工速度が向上し、同時
に、短絡が発生したり、異常放電が発生したりして放電
加工が著しく不安定になり、更に、加工面が荒れてしま
う恐れがあるが、本実施例においては、電源９の電圧値
を加工中に変更しても異常放電を起こすことなく、更
に、一箇所に集中して過大な電流が供給されることによ
る被加工物表面が損傷することも解消する。また、電極
１の低消耗加工等に使用されるトランジスタパルス方式
においても、全く同様にこの発明を実施することができ
る。また、従来の間隙の平均電圧に基づいて間隙長を制
御する方法においても、全く同様にこの発明を実施する
ことができる。

【００２７】このように、本実施例の放電加工装置にお
いては、被加工物２と被加工物２に対向して配置された
電極１との間の間隙に電圧を印加して被加工物２を放電
加工し、放電加工中の前記間隙に印加された平均電圧に
基づいて間隙長を被加工物２と電極１のうちの１方また
は両方の移動により制御する放電加工装置において、前
記間隙に印加する電源９側の電源電圧と前記間隙に印加
された電圧の平均電圧を検出し、前記電源電圧と前記平
均電圧の比を除算器７６１で求め、除算器７６１の出力
と所定の基準電圧の差に基づいて前記間隙長を制御する
ものであり、これを請求項に対応する実施例とすること
ができる。

【００２８】被加工物２と被加工物２に対向して配置さ
れた電極１との間の間隙に印加する電源９側の電源電圧
と前記間隙に印加された電圧の平均電圧を検出し、前記
電源電圧と前記平均電圧の比と所定の基準電圧の差に基
づいて間隙長を制御するものである。したがって、電源
電圧に対する間隙の平均電圧の割合に基づいて間隙長を
制御ことにより、放電加工中に電源電圧を変更しても、
放電加工が不安定になったり、異常加工になったりせず
に、安定した放電加工を維持できる。また、電源電圧に
対し最も効率の良い加工条件を選択できる。

【００２９】実施例２．図２はこの発明の第二実施例の
形彫放電加工装置を示す回路構成図で、ＮＣ装置によっ
て多軸を移動させる例である。なお、図中、第一実施例
と同一符号及び記号は第一実施例の構成部分と同一また
は相当する構成部分を示すものであるから、ここでは重
複する説明を省略し、相違点のみの説明とする。本実施
例においては、除算器７６１の出力はサーボ基準回路７
に入力され、サーボ基準回路７の出力はＡ／Ｄ変換器１
２に入力され、適当な分解能にてディジタル信号に分解
される。Ａ／Ｄ変換器１２の出力はＮＣ装置１１に読込
まれ、汎用サーボアンプ６によって電極１が駆動され
る。全体の動作は第一実施例と同様に動作し、特に、本
実施例においては、ＮＣ装置１１により多軸の制御が可
能となる。

【００３０】この種の実施例の場合、電極１と被加工物
２で形成される間隙に印加される平均電圧をＡ／Ｄ変換
器で読込む場合、電源９の電源電圧値をＡ／Ｄ変換器で
読込む場合と比較すると、本実施例の場合には、Ａ／Ｄ
変換器１２の分解能が低くてすむ利点も生じる。即ち、
平均電圧をＡ／Ｄ変換器で読込む場合及び電源９の電源
電圧値をＡ／Ｄ変換器で読込む場合には、電源電圧が高
いときから低いときまでを想定する必要があり、低いと
きに分解能をあわせると、高いときには必要ビット数が
増加する。逆に、高いときに分解能をあわせると、低い
ときには感応できなくなる。しかし、本実施例では電源
９の電源電圧の高低に影響されないため、必然的に分解
能が低くてすむことになる。このため、平均電圧をＡ／
Ｄ変換器で読込む場合及び電源９の電源電圧値をＡ／Ｄ
変換器で読込む場合に比較すると、本実施例では、Ａ／
Ｄ変換器１２が安価になるだけでなく、ＮＣ装置１１の
入力ポートも少なくてすみ、ＮＣ装置１１も安価に構成
することができる。即ち、従来の回路をディジタル処理
に変更し、平均電圧をＡ／Ｄ変換器にて読込むもののと
比較すると、分解能が低くてすむため、安価になる。

【００３１】このように、本実施例の放電加工装置にお
いては、被加工物２と被加工物２に対向して配置された
電極１との間の間隙に電圧を印加して被加工物２を放電
加工し、放電加工中の前記間隙に印加された平均電圧に
基づいて間隙長を被加工物２と電極１のうちの１方また
は両方の移動により制御する放電加工装置において、前
記間隙に印加する電源９側の電源電圧と前記間隙に印加
された電圧の平均電圧を検出し、前記電源電圧と前記平
均電圧の比を除算器７６１で求め、前記除算器７６１の
出力と所定の基準電圧の差をＡ／Ｄ変換器１２でディジ
タルに変換してＮＣ装置１１に入力し、前記ＮＣ装置１
１で前記除算器７６１の出力と所定の基準電圧の差に基
づいて間隙長を制御するものである。

【００３２】被加工物２と前記被加工物２に対向して配
置された電極１との間の間隙に印加する電源９側の電源
電圧と前記間隙に印加された電圧の平均電圧を検出し、
前記電源電圧と前記平均電圧の比を除算器７６１で求
め、前記除算器７６１の出力と所定の基準電圧の差をデ
ィジタルに変換してＮＣ装置１１に入力し、前記ＮＣ装
置１１で前記除算器７６１の出力と所定の基準電圧の差
に基づいて間隙長を制御するものであるから、前記電源
電圧と前記平均電圧の割合に基づいて間隙長を制御で
き、更に、ＮＣ装置１１により多軸の間隙制御ができ
る。したがって、電源電圧に対する間隙の平均電圧の割
合に基づいて間隙長を制御することにより、放電加工中
に電源電圧を変更しても、放電加工が不安定になった
り、異常加工になったりせずに、安定した放電加工を維
持できる。また、電源電圧に対し最も効率の良い加工条
件を選択できる。更に、ＮＣ装置１１により多軸の制御
が可能となる。従来の平均電圧をＡ／Ｄ変換器にて読込
むのと比較すると分解能が低くてすむため、安価にな
る。

【００３３】実施例３．図３はこの発明の第三実施例の
形彫放電加工装置を示す回路構成図で、ＮＣ装置によっ
て多軸を移動させる例である。図４はこの発明の第三実
施例の形彫放電加工装置のＮＣ装置のサーボ制御を行う
フローチャートである。なお、図中、前記各実施例と同
一符号及び記号は前記各実施例の構成部分と同一または
相当する構成部分を示すものであるから、ここでは重複
する説明を省略し、相違点のみの説明とする。本実施例
においては、除算器７６１の出力はＡ／Ｄ変換器１２に
入力され、適当な分解能にてディジタル値に分解され
る。Ａ／Ｄ変換器１２の出力はＮＣ装置１１に読込ま
れ、ＮＣ装置１１内部では、上記実施例のサーボ基準回
路７の分圧抵抗７０７によって設定する基準電圧に相当
する基準電圧設定器１３にて設定された基準電圧との差
に基づいて、汎用サーボアンプ６により電極１が駆動さ
れる。この全体的動作は前述の実施例と同等である。特
に、本実施例においては、ＮＣ装置１１により多軸の制
御が可能となる。

【００３４】ＮＣ装置１１では、所定の数値制御のメイ
ンプログラムの実行中に、サーボ制御プログラムをコー
ルする。まず、ステップＳ１でＡ／Ｄ変換器１２の出力
が基準電圧設定器１３に設定した出力よりも大であるか
判定し、大であるとき、ステップＳ２で汎用サーボアン
プ６を介してサーボモータ４を正転出力とし、電極１と
被加工物２の相対距離を短くする。また、ステップＳ３
でＡ／Ｄ変換器１２の出力が基準電圧設定器１３に設定
した出力よりも小であるか判定し、小であるとき、ステ
ップＳ４で汎用サーボアンプ６を介してサーボモータ４
を逆転出力とし、電極１と被加工物２の相対距離を長く
する。また、適当な間隙長のとき、このルーチンを脱す
る。

【００３５】この種の実施例の場合、電極１と被加工物
２で形成される間隙に印加される平均電圧をＡ／Ｄ変換
器で読込む場合、電源９の電源電圧値をＡ／Ｄ変換器で
読込む場合と比較すると、本実施例の場合には、Ａ／Ｄ
変換器１２の分解能が低くてすむ利点も生じる。また、
本実施例では電源９の電源電圧の高低に影響されないた
め、必然的に分解能が低くてすむことになる。このた
め、平均電圧をＡ／Ｄ変換器で読込む場合及び電源９の
電源電圧値をＡ／Ｄ変換器で読込む場合に比較すると、
本実施例では、Ａ／Ｄ変換器１２が安価になるだけでな
く、ＮＣ装置１１の入力ポートも少なくてすみ、ＮＣ装
置１１も安価に構成することができる。即ち、従来の回
路をディジタル処理に変更し、平均電圧をＡ／Ｄ変換器
にて読込むもののと比較すると、分解能が低くてすむた
め、安価になる。更に、基準電圧の設定もＮＣ装置１１
にて管理されるので再現性が向上する。勿論、加工中に
電源９の電圧を変更しても、基準電圧を変更する必要が
ない。

【００３６】このように、本実施例の放電加工装置にお
いては、被加工物２と被加工物２に対向して配置された
電極１との間の間隙に電圧を印加して被加工物２を放電
加工し、放電加工中の前記間隙に印加された平均電圧に
基づいて間隙長を被加工物２と電極１のうちの１方また
は両方の移動により制御する放電加工装置において、前
記間隙に印加する電源９側の電源電圧と前記間隙に印加
された電圧の平均電圧を検出し、前記電源電圧と前記平
均電圧の比を除算器７６１で求め、除算器７６１の出力
をＤ／Ａ変換器１２でディジタルに変換してＮＣ装置１
１に入力し、ＮＣ装置１１で除算器７６１の出力と所定
の基準電圧との差を求め、かつ、除算器７６１の出力と
所定の基準電圧との差に基づいて間隙長を制御するもの
である。

【００３７】被加工物２と被加工物２に対向して配置さ
れた電極１との間の間隙に印加する電源９側の電源電圧
と前記間隙に印加された電圧の平均電圧を検出し、前記
電源電圧と前記平均電圧の比を除算器７６１で求め、除
算器７６１の出力をディジタルに変換してＮＣ装置１１
に入力し、ＮＣ装置１１で除算器７６１の出力と所定の
基準電圧との差を求め、かつ、除算器７６１の出力と所
定の基準電圧との差に基づいて間隙長を制御するもので
あるから、前記電源電圧と前記平均電圧の割合に基づい
て間隙長を制御でき、更に、ＮＣ装置１１により多軸の
間隙制御ができ、基準電圧についても変更が容易にな
る。したがって、電源電圧に対する間隙の平均電圧の割
合に基づいて間隙長を制御することにより、放電加工中
に電源電圧を変更しても、放電加工が不安定になった
り、異常加工になったりせずに、安定した放電加工を維
持できる。また、電源電圧に対し最も効率の良い加工条
件を選択でき、しかも、精度の向上により、再現性が高
くなる。更に、ＮＣ装置１１により多軸の制御が可能と
なる。従来の平均電圧をＡ／Ｄ変換器にて読込むのと比
較すると分解能が低くてすむため、安価になる。

【００３８】ところで、上記各実施例においては、型彫
放電加工機の実施例で説明したが、本発明を実施する場
合は、基本的な放電加工の技術を共通とするワイヤカッ
ト放電加工機に実施することもできる。

【００３９】

【発明の効果】請求項１の放電加工装置は、被加工物と
前記被加工物に対向して配置された電極との間の間隙に
印加する電源側の電源電圧と前記間隙に印加された電圧
の平均電圧を検出し、前記電源電圧と前記平均電圧の比
と所定の基準電圧の差に基づいて間隙長を制御するもの
である。したがって、電源電圧に対する間隙の平均電圧
の割合に基づいて間隙長を制御することにより、放電加
工中に電源電圧を変更しても、放電加工が不安定になっ
たり、異常加工になったりせずに、安定した放電加工を
維持できる。また、電源電圧に対し最も効率の良い加工
条件を選択できるという効果がある。

【００４０】請求項２の放電加工装置は、被加工物と前
記被加工物に対向して配置された電極との間の間隙に印
加する電源側の電源電圧と前記間隙に印加された電圧の
平均電圧を検出し、前記電源電圧と前記平均電圧の比を
除算器で求め、前記除算器の出力と所定の基準電圧の差
をディジタルに変換してＮＣ装置に入力し、前記ＮＣ装
置で前記除算器の出力と所定の基準電圧の差に基づいて
間隙長を制御するものであるから、前記電源電圧と前記
平均電圧の割合に基づいて間隙長を制御でき、更に、Ｎ
Ｃ装置により多軸の間隙制御ができる。したがって、電
源電圧に対する間隙の平均電圧の割合に基づいて間隙長
を制御することにより、放電加工中に電源電圧を変更し
ても、放電加工が不安定になったり、異常加工になった
りせずに、安定した放電加工を維持できる。また、電源
電圧に対し最も効率の良い加工条件を選択できる。更
に、ＮＣ装置により多軸の制御が可能となる。従来の平
均電圧をＡ／Ｄ変換器にて読込むのと比較すると分解能
が低くてすむため、安価になるという効果がある。

【００４１】請求項３の放電加工装置は、被加工物と前
記被加工物に対向して配置された電極との間の間隙に印
加する電源側の電源電圧と前記間隙に印加された電圧の
平均電圧を検出し、前記電源電圧と前記平均電圧の比を
除算器で求め、前記除算器の出力をディジタルに変換し
てＮＣ装置に入力し、前記ＮＣ装置で前記除算器の出力
と所定の基準電圧との差を求め、かつ、前記除算器の出
力と所定の基準電圧との差に基づいて間隙長を制御する
ものであるから、前記電源電圧と前記平均電圧の割合に
基づいて間隙長を制御でき、更に、ＮＣ装置により多軸
の間隙制御ができ、基準電圧についても変更が容易にな
る。したがって、電源電圧に対する間隙の平均電圧の割
合に基づいて間隙長を制御することにより、放電加工中
に電源電圧を変更しても、放電加工が不安定になった
り、異常加工になったりせずに、安定した放電加工を維
持できる。また、電源電圧に対し最も効率の良い加工条
件を選択でき、しかも、精度の向上により、再現性が高
くなる。更に、ＮＣ装置により多軸の制御が可能とな
る。従来の平均電圧をＡ／Ｄ変換器にて読込むのと比較
すると分解能が低くてすむため、安価になるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の放電加工装置としての第一
実施例の形彫放電加工装置を示す回路構成図である。

【図２】図２はこの発明の放電加工装置としての第二
実施例の形彫放電加工装置を示す回路構成図でである。

【図３】図３はこの発明の放電加工装置としての第三
実施例の形彫放電加工装置を示す回路構成図である。

【図４】図４はこの発明の第三実施例の形彫放電加工
装置のＮＣ装置のサーボ制御を行うフローチャートであ
る。

【図５】図５は従来の細穴加工等の微細加工用の形彫
放電加工装置の回路構成図である。

【図６】図６は従来の形彫放電加工装置の回路構成図
である。

【符号の説明】

１電極、２被加工物、４サーボモータ、６汎用
サーボアンプ、７サーボ基準回路、８電解コンデン
サ、９電源、１０電流制限抵抗、７６２電圧源の電
圧を検出する回路、７６３間隙の平均電圧を検出する
回路、７６１除算器、１１ＮＣ装置、１２Ａ／Ｄ変
換器、１３基準電圧設定器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物と前記被加工物に対向して配置
された電極との間の間隙に電圧を印加して前記被加工物
を放電加工し、前記放電加工中の前記間隙に印加された
平均電圧に基づいて間隙長を前記被加工物と前記電極の
うちの１以上の移動により制御する放電加工装置におい
て、前記間隙に印加する電源側の電源電圧と前記間隙に印加
された電圧の平均電圧を検出し、前記電源電圧と前記平
均電圧の比を除算器で求め、前記除算器の出力と所定の
基準電圧の差に基づいて前記間隙長を制御することを特
徴とする放電加工装置。
【請求項２】被加工物と前記被加工物に対向して配置
された電極との間の間隙に電圧を印加して前記被加工物
を放電加工し、前記放電加工中の前記間隙に印加された
平均電圧に基づいて間隙長を前記被加工物と前記電極の
うちの１以上の移動により制御する放電加工装置におい
て、前記間隙に印加する電源側の電源電圧と前記間隙に印加
された電圧の平均電圧を検出し、前記電源電圧と前記平
均電圧の比を除算器で求め、前記除算器の出力と所定の
基準電圧の差をディジタルに変換してＮＣ装置に入力
し、前記ＮＣ装置で前記除算器の出力と所定の基準電圧
の差に基づいて間隙長を制御することを特徴とする放電
加工装置。
【請求項３】被加工物と前記被加工物に対向して配置
された電極との間の間隙に電圧を印加して前記被加工物
を放電加工し、前記放電加工中の前記間隙に印加された
平均電圧に基づいて間隙長を前記被加工物と前記電極の
うちの１以上の移動により制御する放電加工装置におい
て、前記間隙に印加する電源側の電源電圧と前記間隙に印加
された電圧の平均電圧を検出し、前記電源電圧と前記平
均電圧の比を除算器で求め、前記除算器の出力をディジ
タルに変換してＮＣ装置に入力し、前記ＮＣ装置で前記
除算器の出力と所定の基準電圧との差を求め、かつ、前
記除算器の出力と所定の基準電圧との差に基づいて間隙
長を制御することを特徴とする放電加工装置。