JPH09174334A

JPH09174334A - 放電加工方法及びその装置

Info

Publication number: JPH09174334A
Application number: JP35107195A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kaneko; 雄二金子; Yukiyoshi Motoya; 享嘉元矢; Tatsuo Toyonaga; 竜生豊永
Original assignee: Sodick Co Ltd
Current assignee: Sodick Co Ltd
Priority date: 1995-12-25
Filing date: 1995-12-25
Publication date: 1997-07-08
Anticipated expiration: 2015-12-25
Also published as: JP3781815B2

Abstract

(57)【要約】【目的】放電型彫り加工に於て、或る加工工程での電
極の加工送り位置が所定位置に達した後の電極の前進移
動を阻止した状態での当該設定加工条件での仕上げ加工
（スパークアウト加工）による底面間隙が、同一の加工
条件を選択設定した場合再現性良く同一となるようにす
る。【構成】加工送り込み位置が当該加工工程での所定位
置に達した後の、加工送り前進移動を阻止した状態での
当該設定加工条件での仕上げ加工（スパークアウト加
工）を、サーボ基準電圧と間隙の平均加工電圧との差電
圧により加工送りを制御しつつ行なうようにすると共
に、前記の平均加工電圧が、調整、変更等のされること
がない選択設定されている当該加工条件に固有な加工用
電源の無負荷電圧の少なくとも８０％以上の如く前記無
負荷電圧に依拠した一定値以上の時間が所定時間以上継
続するようになったときに上記スパークアスト加工を終
了させるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、型彫り又は所定深
さの盲孔又は袋孔及びその他任意の孔や孔側面等のを加
工する放電加工方法及びその装置に関し、荒中仕上げ等
の各設定加工条件での加工終了時、特に最終仕上げ加工
条件として或る同一加工条件が選択設定された際の加工
に於て、加工送りの前進移動を阻止した後の当該設定加
工条件での加工による電極先端の底面間隙長が何時も一
定値となる加工が行なえるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】斯種放電加工装置に於ては、或る一定の
加工条件で加工を行なう場合の加工量の設定は、加工深
さ、即ち通常加工電極の加工送り込み長さ又は先端位置
を設定することにより行なっていた。所で上記或る一定
の加工条件での加工が設定加工深さ（電極先端が設定深
さ位置）に到達してそれを検出し、加工条件を次段の加
工条件に切換えて次段の設定加工深さの加工に移行する
ような場合、当該切換前の設定加工条件での加工深さ所
定に達していない等複数の加工孔ごとにばらつきがある
と、次の加工条件での加工量にばらつきがあることにな
って、加工時間がばらつき加工効率を損なうことにな
る。そして、特に上記或る一定の加工条件が、その一連
の複数工程の加工の最終の仕上げ等の加工条件で、加工
が上記設定した加工深さに到達したらそれを検出して加
工を終了させると言うような場合には、その加工孔の深
さ寸法及び加工面粗度等が夫々所定値となっているかど
うかの問題がある。即ち、加工電極を被加工体と微小加
工間隙を介して相対向させ、前記加工間隙に加工液を介
在させた状態で両者間に間歇的な電圧パルスを印加して
放電を発生させ、前記対向方向に相対的な加工送りをサ
ーボ制御により与える態様の放電加工には、可成の確度
で推定可能な電極消耗の外に、加工の目的や加工の種
類、設定加工条件、及び加工状態の良悪等により絶えず
複雑に変化する加工間隙があり、前述の設定した加工深
さには、最終的にはこの加工間隙長が含まれて計測され
ることになるものである。従って、前記の設定した加工
深さに到達したことの検出は、過剰深さの加工となるこ
とのない安全度を見込んだ加工深さの設定により行な
い、以後の加工深さの寸法出し、及び／若しくは加工面
粗度出しの最終加工は、種々の工夫の下に行なわれてい
るものである。

【０００３】例えば、特開昭５２−８６５９７号公報に
は、前記加工送りのサーボ制御信号を基準電圧と加工間
隙の平均加工電圧との差電圧に基づく第１の調整信号Ａ
をつくる装置を備えせしめたもので、所与の基準位置
（前記設定した加工深さ）に到達した後、前記の電極の
前進の関数として連続的に変化する第２の調整信号Ｂを
つくるための装置を備え、前記第１の信号Ａの変化に応
答して電極と被加工体とが相互から離れることを許しな
がら前記の電極の前進を制御する前記の第１の調整信号
Ａの作用を漸増的に制限するように前記の第２の信号Ｂ
を前記の第１の信号Ａに組合せた放電加工装置、即ち、
前記基準位置を通り越して送られた量が大きい程、電極
を前進させて送り込もうとする第１の調整信号Ａの大き
さを、より大きく打ち消す又はより大きく削減させる第
２の調整信号Ｂを発生させて、電極の前進速度を順次に
減少させ、基準位置を或る量だけ越え、それに対応する
位置信号が、信号Ａを造る測定回路の最大出力信号Ｕと
釣り合う大きさに達すると電極の進みは阻止され、作業
が終了すると言うものである。又この公報には、電極が
基準位置に達すると電極が被加工体に向って進むことが
できないように構成した発明も開示している。

【０００４】しかして、該公報記載のものに於て、例え
ば、板状被加工体の板面に棒状電極を用いて、同一形
状、寸法、深さ、及び加工面粗さの盲孔を、縦横に等間
隔に等、次々と、夫々の孔を荒加工、中加工、及び仕上
げ加工の３工程で加工して行く場合、前記各工程の加工
を直流電流源Ｓの出力電圧Ｖ、パワースイッチ４とパル
ス発生器５によって加工間隙に供給される放電パルスの
持続時間（ＯＮ）と放電電流振幅（Ｉ_P）、及びサーボ
制御ポテンショメータ８の基準電圧（ＳＶ）等の（その
他主なものとして、放電パルス間休止時間（ＯＦＦ）、
電圧パルス印加極性（ＰＬ）、コンデンサ（Ｃ）、ジャ
ンプのアップ信号（ＵＰ）、ジャンプ間加工時間（Ｄ
Ｎ）、補助電源の設定（ＨＰ）、サーボスピード
（Ｓ）、その他がある。）の値が、組み合せ設定可能な
加工条件コード、例えばＣ１００〜９９９、から選択設
定するとして、上記の仕上げ加工に、例えばＣｘｘｘを
選択設定したとすると、各孔の加工に際し電極の消耗に
対する長さ、更には形状補償をし、或いはこの電極の消
償補償を各孔の加工の加工条件が切換わる毎に行なうよ
うにすると、全部の孔が寸法及び面粗度ともに均一に仕
上がるはずであるが、実際にはそんなに簡単には行かな
いのが実状である。今日は、斯種放電加工機は数値制御
及びコンピュータ制御等高度に自動制御化されて来て居
り、前記の加工条件コードにより選択設定された加工条
件中、特にサーポ制御の基準電圧（ＳＶ）等は、加工状
態の安定のために加工中の加工状態検出信号により、自
動的に暫々コード表値から変更制御されることがある丈
でなく、加工電極の加工面積や電極形状、及びノズル等
を用いた加工液の噴流条件等により、他の加工条件は休
止時間、ジャンプのパラメータ等の一部の被制パラメー
タを除き選択加工コード表のまま変えることなく、加工
状態安定のためにサーボ制御の基準電圧（ＳＶ）の設定
を自動又は手動で切換えて加工を行なうことがあるから
である。即ち、上記公報記載のものも、上記のサーボ制
御の基準電圧は上述のような変更制御等を予定してポテ
ンショメータ８によって得られるように構成されている
のである。従って、上記公報記載のものによれば、多数
ある孔の加工の或る加工工程の加工条件として、上記Ｃ
ｘｘｘが選択設定されていたとしても、孔によって同一
加工条件による加工が設定した加工深さに到達したとき
上記サーボ基準電圧（ＳＶ）が、他の孔の加工の際の基
準電圧（ＳＶ₀）と異なる基準電圧（ＳＶ₁）で加工が
行なわれていたとすると、前述第１の調整信号Ａの値
が、他の孔の信号Ａ₀と相違する訳であるから、之と比
較される第２の調整信号Ｂも、他の孔の場合の信号と値
が異なることになり、加工終了時の加工間隙長が異な
り、孔によって当該同一加工条件での加工による加工孔
の深さが異なると言うことになる。

【０００５】又、特公昭４６−２４９６０号公報には、
上記仕上げ加工による加工深さが設定した加工深さに到
達すると、それを検出して電極の送りをその位置でスト
ップさせるものの、電圧パルス印加による放電を発生さ
せ続け、その繰り返し放電の単位時間当りの繰返し数
が、電極に加工を送りを与えて通常の加工を行なってい
た時の８０％以下、好ましくは放電の発生が少なくなる
（所謂スパークアウト加工）まで放電を続けて当該加工
工程での加工を終了する放電加工方法が開示されてお
り、該スパークアウト加工方法を採用すると原理的には
何れの加工孔も底面の加工間隙長が同一で、深さが同一
となるはずであるが、該公報に記載のスパークアウト加
工の工程に於ては、加工電極が停止したままでサーボ送
り制御が行なわれていないので、スパークアウト加工の
加工工程に移行する時の加工孔内の加工液の加工屑濃度
の違い等の加工状態の良悪に関係するパラメータに違い
がある場合には、加工孔の深さが均一に仕上がらず、同
一の孔を多数加工する場合等には問題があった。

【０００６】又、本発明者等の従来技術として、加工深
さが設定した加工深さに到達したのを検出して電極の前
進移動を阻止した状態にして加工を継続するようにし、
その時の平均加工電圧とサーボ基準電圧（ＳＶ）との偏
差（差電圧）が或る所定の判別電圧以上となる時間が或
る所定時間以上継続した時に当該加工工程での加工を終
了させる方法を採ることにより、電極の形状がＸ方向と
Ｙ方向で異なることから方向によって加工量が異なり底
面の加工間隙が一定ならない場合などに、底面の加工間
隙を一定に出来る効果があった。しかし、この加工方法
は平均加工電圧とサーボ基準電圧（ＳＶ）との差電圧を
或る所定の判別電圧と比較する方式で、当該設定加工条
件のサーボ基準電圧（ＳＶ）を判別データとして用いて
いるため、加工状態の安定化のため等の理由で、上記サ
ーボ基準電圧（ＳＶ）を切換え調整又は制御変更等し、
そのまま加工を継続して加工を終了させるようにする
と、サーボ基準電圧（ＳＶ）を切換え調整等をしなかっ
た加工孔と底面の加工間隙、即ち加工孔の深さが相違す
る結果となるものである。そして、加工に際して、選択
設定した加工条件コード中のサーボ基準電圧（ＳＶ）を
切換え調整又は制御変更等の必要性が生ずるのは、電極
の加工面積の大小、加工液の噴流条件、及び電極形状等
が異なることによって加工状態が変化するからであっ
て、通常加工状態を安定にするために上記サーボ基準電
圧を調整、変更等して加工が行なわれることになる。勿
論、加工間隙の短絡保護やアーク放電防止等のために休
止時間（ＯＦＦ）等の電圧パルス条件が、又加工間隙の
加工屑排出又は濃度調整のためにジャンプ条件が、制御
又は切換え調整されることはあるが、之等は仮りに加工
条件コードの値から或る程度切換えられた値のままで加
工を進行させたとしても、加工孔の仕上り寸法、特に底
面の加工間隙の値には殊んど影響がないのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の如き
従来技術の問題点に鑑みて提案されたもので、放電加工
の型彫り加工、又は所定深さの盲孔若しくは袋孔加工の
各加工工程の加工、特に加工仕上げに於て、加工中に加
工状態安定化のために加工条件中のサーボ基準電圧（Ｓ
Ｖ）を調整、変更等した場合にも、設定加工位置迄の加
工が終了した時の電極先端の底面間隙長が、当該設定の
加工条件の場合は、何時も一定の所定値となるようにし
た放電加工方法、及びその装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の放電加工方法は、被加工体に対し加工電極
を微小間隙を介して相対向させ、前記間隙に加工液を介
在させた状態で両者間に間歇的な電圧パルスを印加して
放電を発生させ、前記対向方向に相対的に加工送りを与
えると共に該加工送りの位置を検出しつつ加工する放電
加工に於て、前記加工送り込み位置が所定の設定位置に
達したのを検出して当該位置よりの加工電極の前進移動
を阻止した状態にすると共に、サーボ基準電圧と間隙の
平均加工電圧との差電圧により加工送りを制御しつつ加
工を継続させるようにし、前記平均加工電圧が、間隙に
間歇的な電圧パルスを供給する加工用電源の当該設定加
工条件に於ける無負荷電圧値の少なくとも８０％以上の
予め前記選択加工条件毎に所要の一定値に設定されてい
る判別電圧値以上の時間が所定時間以上継続したとき当
該加工条件での加工を終了させるようにしたことを特徴
とする。又、上記の目的を達成するための本発明の放電
加工装置は、被加工体に対し加工電極を微小間隙を介し
て相対向させ、前記間隙に加工液を介在させた状態で両
者間に間歇的な電圧パルスを印加して放電を発生させ、
前記対向方向に近接開離のサーボ制御加工送りを設定さ
れたサーボ基準電圧と加工間隙電圧との比較により行な
うと共に、該加工送りによる電極又は被加工体の送り位
置を位置検出装置によって検出しつつ加工する放電加工
装置に於て、前記の加工送り込みの位置が所定の設定位
置以上に前進しないように前記送り位置検出装置が前記
設定位置への到達を検出した信号により加工送り装置に
前進阻止信号を供給する装置と、前記到達検出信号によ
り当該設定加工条件での仕上げ加工工程に移行設定する
制御装置と、当該加工工程の加工終了判別装置とから成
り、前記の加工終了判別装置が、加工間隙の平均加工電
圧検出装置と、当該加工工程の設定加工条件中の加工電
源無負荷電圧に依拠した当該設定加工条件に固有の判別
電圧を設定する装置と、前記検出平均加工電圧と前記判
別電圧とを比較し、平均加工電圧が判別電圧以上となる
時間が所定の設定時間以上継続するようになった時に加
工終了判別信号を前記制御装置に出力して当該加工条件
での加工を終了させる装置とから成ることを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】本発明の放電加工方法に依れば、加工送り込み
位置が所定位置に達した後の、加工送りの前進移動を阻
止した状態での当該加工条件での仕上げ加工工程（スパ
ークアウト加工）を、サーボ基準電圧と間隙の平均加工
電圧との差電圧により加工送りを制御しつつ行なうよう
にすると共に、前記の平均加工電圧が、調整、変更等の
されることがない選択設定されている当該加工条件の加
工用電源の無負荷電圧の少なくとも８０％以上の如く前
記無負荷電圧に依拠した一定値以上の時間が所定時間以
上継続するようになったとき上記スパークアウト加工を
終了させるようにしたので、或る加工条件を選択設定し
て所定設定位置まで加工した際の底面の加工間隙長が、
何時も再現性高く一定に仕上がり、目的通りの加工をす
ることができる。又、本発明の放電加工装置に依れば、
送り位置検出装置が、加工送り込み位置が所定の設定位
置に到達したのを検出した時、加工送り装置にそれ以上
の前進加工送りを阻止する信号を供給する装置と、前記
到達検出信号により当該加工条件での仕上げ加工工程
（スパークアウト加工工程）に移行設定する制御装置
と、該加工工程の加工終了判別装置とから成り、かつ前
記の加工終了判別装置を、加工間隙の平均加工電圧検出
装置と、当該加工工程の設定加工条件中の加工用電源無
負荷電圧に依拠した当該設定加工条件に固有の判別電圧
を設定する装置と、前記検出平均加工電圧と判別電圧と
を比較し、平均加工電圧が判別電圧以上となる時間が所
定の設定時間以上継続するようになった時に当該加工工
程の加工終了判別信号を前記制御装置に出力して当該加
工条件での加工を終了させる装置とから構成したので、
目的とする当該加工工程での加工条件による仕上げのス
パークアウト加工を指示入力により、自動的に、かつ目
的通り確実に行なうことができるようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明を図示した実施例によ
り説明すると、図１は本発明放電加工方法を実施する装
置の一実施例のブロックダイアグラム説明図で、１は加
工用電源及び加工液供給装置を含む放電加工機、２は放
電加工用の数値制御及びコンピュータを含む制御装置、
３は加工条件やデータを入力するキーボード等の入力装
置、４は紙テープ、磁気テープ、フロッピィディスク、
又はコンパクトディスク等の放電加工データやプログラ
ムの外部記憶装置で、その他のＣＲＴ等の表示装置、プ
リント装置、バスラインを介する入出力装置及び回路等
は省略してある。５は放電加工機１の図示しないカラム
に保持された加工ヘッドのスピンドルにより、加工テー
ブル上の被加工体、又は電極に対し、電極又は被加工体
を近接開離の送り制御をする直流又は交流サーボモー
タ、６は該サーボモータによる電極先端の送り位置（現
在位置）を検出して検出信号を制御装置２に供給するエ
ンコーダ等の送り又は現在位置等の送り位置検出装置、
７は、前記サーボモータ５の回転速度を検出して検出信
号を制御装置２に供給する指速発電機等の回転速度検出
装置、８は前記サーボモータ５の駆動装置である。

【００１１】Ｐ４は、端子Ｐ３と共に電極被加工体とが
加工液を介して相対向形成する放電加工間隙の検出端子
で、前記駆動装置８にアップＵＰ（電極上昇開離）信号
とダウンＤＮ（電極下降近接）信号とを造って供給する
加工送り装置に間隙検出信号を供給する。９は端子Ｐ４
から得られる放電加工間隙の適宜の検出分圧電圧を増幅
して、サーボ制御用の平均加工電圧信号を出力する演算
増幅器から成る反転増幅器、１０は前記平均加工電圧を
ディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１１は前記検
出した放電加工間隙の平均加工電圧のディジタル変換デ
ータＡの大きさを前記制御装置４から設定加工条件に応
じて出力したサーボ基準電圧（ＳＶ）のデータＢと比較
判別して３つの判別信号を出力する比較回路、１２は前
記データＢを保持して比較回路１１に供給するラッチ回
路、１３及び１４は夫々アンド論理回路で、前記データ
Ａ，Ｂの比較の結果がサーボ基準電圧（ＳＶ）の方が大
きい場合、前記駆動装置８にアップＵＰ指令信号を出力
するアンド回路１３と、逆に加工間隙の平均加工電圧の
方が大きい場合にダウンＤＮ指令信号を出力するアンド
回路１４から成り、之等アンド論理回路１３及び１４は
前記比較回路１１が前記データＡ，Ｂが等しい一致信号
を出力した時には、その一致信号の反転信号がノット回
路１５を介して入力することにより、アップＵＰするこ
ともダウンＤＮすることも停止させられるように構成さ
れている。アンド回路１３，１４に夫々入力するＣＫ１
は前記制御装置２８より出力するサーボ送り速度のクロ
ックパルス信号で、このクロックパルス信号ＣＫ１の入
力のタイミングで、前アップＵＰ又はダウンＤＮ信号パ
ルスが出力する。又前記アンド回路１３及び１４の出力
は、前記制御装置２から当該加工工程で加工する孔の深
さのデータがロードされているアップ・ダウン・カウン
タ１６のカウントアップ端子とカウントダウン端子とに
接され、カウンタ１６のカウント値は適宜のデコーダ等
を介してナンド回路１７に出力し、該ナンド回路１７の
出力は、加工孔の加工深さが所定の設定値に達したと
き、即ち、送り装置による電極先端位置が送り込み設定
位置に達した時、本発明のようなスパークアウト加工や
タイマ加工に移行しない通常加工の際当該加工工程の加
工を終了させる信号を出力する単安定マルチバイブレー
タ１８、及び本発明に従い当該加工条件での仕上げ工程
のスパークアウト加工に移行するが、電極先端位置を前
記設定以上前進させないために、前記ダウンＤＮのアン
ド回路１４をロックする前進阻止信号を供給するノット
回路１９、及び前記スパークアウト加工の加工終了判別
信号をゲイトするアンド回路２２に接続されている。前
記単安定マルチバイブレータ１８は、上述通常加工の場
合に端子ＣＬに制御装置２ら信号Ｈが入力して居り、ナ
ンド回路１７から、アップ・ダウン・カウンタ１６にロ
ードされていた加工孔の深さデータの加工が終了して、
該深さデータが零となり信号が入力すると、該単安定マ
ルチバイブレータ１８は信号を出力し、該信号はオア回
路２０を介し、加工終了判別信号として制御装置２に供
給されることになるが、上記端子ＣＬに信号Ｌが入力し
ている時は、ナンド回路１７から上記加工終了信号が入
力しても、単安定マルチバイブレータ１８は信号を出力
せず、当該加工条件での仕上げ加工工程のスパークアウ
ト加工に移行することになる。尚、上述の場合、加工送
り込み位置が所定の設定位置に達したことの検出は、ア
ップ・ダウン・カウンタ１６に制御装置２からロード設
定されている加工深さ数値がダウン・カウントされて所
定設定値に達する毎、又は深さ数値が零になった時にナ
ンド回路１７出力として得られているが、該出力を直
接、又は位置検出装置６の出と組み合わせ、又は独立し
て利用することが可能なものである。

【００１２】２１は、前記スパークアウト加工の加工終
了判別信号をゲイトするアンド回路２２を有する加工終
了判別装置で、２３は放電加工間隙の検出分圧電圧を増
幅して平均加工電圧信号を出力する反転増幅器、２４は
前記平均加工電圧をディジタル信号に変換するＡ／Ｂ変
換器、２５は前記ディジタル信号に変換した放電加工間
隙の平均加工電圧のデータＣの大きさを、前記制御装置
４から当該の設定加工条件中の加工電源無負荷電圧に依
拠した当該設定加工条件に固有な一定の判別電圧のデー
タＤと比較判別して２つの判別信号を出力する比較回
路、２６は前記データＤを制御装置４より供給されて保
持し、前記比較回路２５に供給するラッチ回路、２２は
前記電極の加工送り込み位置が所定の設定位置に達して
更らなる前進移動が阻止されているナンド回路１７信号
が出力されている時にのみ有効で、前記電極がアンド回
路１３出力が生じて前記設定位置から少しでも後退した
場合には論理作動を停止させられるアンド回路、ＣＫ２
は、前記制御装置２より出力し前記アンド回路２２に入
力するサンプリングタイム用のクロックパルス信号で、
前記比較回路２５に於けるデータＣ，Ｄの大小比較で検
出中の平均加工電圧のデータＣが前記設定加工条件に固
有な一定の判別電圧データＤよりも大きいとき、前記ア
ンド回路２２にサンプリングチェック信号を出力させ
る。２７は、前記アンド回路２２のサンプリングチェッ
クパルスをカウントし、前記比較回路２５に於けるデー
タＣ，Ｄの大小比較で、判別電圧データＤが検出平均加
工電圧データＣよりも大きいときカウント数がリセット
されるカウンタ、２８は前記カウンタ２７のカウント数
のデータＥを、前記制御装置２からラッチ回路２９を介
して入力セットされる数データＦと比較し、前記ナンド
回路１７が電極先端が後退することなく設定位置に在り
続け、スパークアウト加工が継続して行なわれていると
言う信号を出し続けていることを前提として、加工終了
判別装置２１の比較回路２５が、検出平均加工電圧のデ
ータＣの方が、設定加工条件に固有な加工用電源の無負
荷電圧に依拠した判別電圧のデータＤよりも大きい状態
を、前記カウント数のデータＥが前記設定数のデータＦ
以上となる迄の所定時間継続したとき、当該スパークア
ウト加工の終了判別信号を出力する比較回路で、該比較
回路２８出力信号は前記オア回路２０を介して制御装置
２に供給され、少なくとも当該加工孔等の加工終了制御
作動が行なわれることになる。

【００１３】上記図１のブロックダイアグラム図は、加
工送り装置廻り全てを示したものではないので、例えば
加工の進直状況や加工済孔の深さ位置等により、放電加
工条件が、荒加工から中加工、そして中加工から仕上げ
加工等へ自動切換えによって移行する回路装置等は示し
てないが、図示の場合加工条件が所定の加工工程の加工
条件、又は最終仕上げ加工条件で、加工間隙の検出平均
加工電圧のデータＡが設定サーボ基準電圧（ＳＶ）のデ
ータＢと同一及び以上と大きいと、アンド回路１４の送
り速度クロツクパルスＣＫ１出力のタイミングで、アッ
プ・ダウン・カウンタ１６がダウンカウントされると共
にサーボモータ５を所定ステップ量の送りを行なわせる
ようにドライバ回路８に指令信号を与え、該カウンタ１
６にロードされていた加工孔深さ位置に電極先端が達す
ると、前記カウンタ１６にロードされていた加工孔の深
さ位置データが零となり、之を読んでナンド回路１７は
信号を出力し、該信号はスパークアウト加工を行なう場
合、前述のように単安定マルチバイブレータ１８から制
御装置２に加工終了判別信号を出力させず、該信号はノ
ット回路１９を介してアンド回路１４に入力することに
より、電極の前進移動を阻止した状態での当該加工工程
の設定加工条件での加工（スパークアウト加工）に移行
させると共に、当該加工工程の加工終了判別装置２１に
入力して、前記スパークアウト加工の加工終了判別を行
なわせるものである。そして、この加工終了の判別を行
なう第１の要素は、放電加工間隙から検出した平均加工
電圧が、当該設定加工条件に固有な、即ち従来のように
加工中に変更、調整等されることがあるサーボ基準電圧
（ＳＶ）とは関係がない、加工用電源の無負荷電圧に依
拠した所定の通常前記無負荷電圧の８０％以上の値の判
別電圧よりも高いことの確認であり、そして加工終了の
判別を行なう第２の要素は前記検出した平均加工電圧の
方が設定判別電圧よりも高い状態が、連続して所定の時
間以上継続したことの確認なのである。このため、検出
平均加工電圧のＡ／Ｄ変換データＣが、設定判別電圧の
データＤよりも大きいときクロックパルスＣＫ２のタイ
ミングでパルスを積算カウントとしたときのデータＥ
が、設定数のデータＦと比較することにより継続した所
定時間を判別するデータとして出力するカウンタ２７の
積算カウント数は、データＣよりデータＤが大きい状態
が現らわれると何時でも直ちにリセットされるようして
いる。尤も、カウンタ２７をプリセットカウンタとして
アンド回路２２出力によりダウンカウントさせ、プリセ
ット数が零になった所で加工終了判別信号を出力させる
等発明の精神を逸脱しない範囲で各部の変更構成が可能
なこと明らかである。

【００１４】而して、制御装置２から、加工間隙の検出
平均加工電圧と比較するために比較回路２５に入力設定
される当該加工中の設定加工条件に固有な加工用電源の
無負荷電圧に依拠した所定の判別電圧であるが、図２に
加工条件１〜４を記載した電極銅、被加工体鋼の場合の
加工条件表に示すように、選択設定加工条件１〜４夫々
で加工用電源の無負荷電圧に対し、判別電圧が無負荷電
圧の８０％の電圧値に設定されている例を示したもので
ある。

【００１５】図３は、前記図２の表の加工条件を実現す
るための放電加工回路の例を示したもので、３０は電
極、３１は被加工体、３２はスイッチ３３により必要に
応じて使用される間隙コンデンサ、３４は間隙並列抵
抗、３５は間隙電圧極性の切換器、３６は最も普通で常
用の休止時間を置いて間歇的な矩形波の加工用電圧パル
スを生成供給するノーマル主電源回路で、通常無負荷電
圧約９０Ｖの一定電圧（必要に応じて９０〜１２０Ｖ可
変）の加工用直流電源３６Ａと、電流容量に応じて複数
個が並列に接続される逆流防止ダイオード３６Ｂ、電流
制限抵抗３６Ｃ、及びＭＯＳ−ＦＥＴトランジスタ等の
電子スイッチ素子３６Ｄとの直列回路から成り、前記間
歇的な加工用電圧パルスは、パルス制御装置３７による
スイッチ素子３６Ｄの制御により所望に生成供給され
る。即ち、パルス制御装置３７の前記主電源回路３６の
スイッチ素子３６Ｄの制御装置部分としては、スイッチ
素子３６Ｄを放電加工間隙の放電状態検出信号により変
更制御する場合を除き、予め選択設定した一定のオン時
間信号τ_ONとオフ時間信号τ_OFFとを規則的に交互に繰
り返して矩形波加工用電圧パルスを供給する場合と、ス
イッチ素子３６Ｄのオン時間信号を放電間隙に電圧パル
スの印加開始時より放電間隙で放電が開始するまでの該
放電開始遅延期間の関数として増大する、即ち各放電パ
ルスの放電持続時間を設定時間の一定値とするよう電圧
パルス印加開始後放電間隙での放電開始時より前記オン
時間信号の計測を開始し、計測完了によりスイッチ素子
３６Ｄをオンとして以後オフ時間に移行し、オフ時間経
過後次の電圧パルスを印加する作動を繰り返す如く制御
するもの等がある。電極消耗の保障には後者のパルス制
御方式の方が有利である。

【００１６】上記以外に図示した電源回路は、上記主電
源回路３６に対し出力電圧は高いものの電流容量の小さ
い補助電源回路で３８及び３９は遮断回路等と呼ばれて
いる第１及び第２の補助電源回路であって、両者に共通
の電流制限抵抗３８９Ｃとスイッチ素子３８９Ｄとの直
列回路が、前記主電源回路３６の直流電源３６Ａと直列
な、例えば電圧約４０Ｖの直流電源３８Ａと逆流防止ダ
イオード３８Ｂ及び電流制限抵抗３８Ｃとの直列回路と
切換スイッチ４０によって接点４０Ａに接続されること
により前記第１の補助電源回路３８が、そして同様に上
記電流制限抵抗３８９Ｃと被制御スイッチ素子３８９Ｄ
との直列回路が、例えば約２８０Ｖの直流電源３９Ａと
逆流防止ダイオード３９Ｂ及び電流制限抵抗３９Ｃとの
直列回路と切換スイッチ４０によって接点４０Ｂに接続
されることにより前記第２の補助電源回路３９が形成使
用されることになる。そして、之等の補助電源回路３８
及び３９は、スイッチ素子３８９Ｄに対するパルス制御
装置３７による制御により前記主電源回路３６の加工用
電圧パルスに同期又は先行した電圧パルスとして放電間
隙に印加され、間隙での放電開始により主放電が開始さ
れると適宜遮断される如く制御され、放電開始を促進さ
せると共に仕上げ加工等の加工条件や電極被加工体材質
及びその組合せ、或いは加工の目的等に依って加工間隙
電圧検出によるサーボ制御で放電加工間隙を広く維持さ
せて加工を安定に、そして加工をし易く等するものであ
る。又、４１は同期回路等と呼ばれている第３の補助電
源回路で、前記第２の補助電源回路３９の直流電源３９
Ａを直流電源として共用し、逆流防止ダイオード４１
Ｂ、前記電流制限抵抗３９Ｃよりも小さい抵抗値の電流
制限抵抗４１Ｃ、及びスイッチ素子４１Ｄの直列回路
が、使用に際して閉成されるスイッチ４２を介して直列
に接続して構成されている。この第３の補助電源回路４
１は、そのスイッチ素子４１Ｄがパルス制御装置３７に
より、通常主電源回路３６のスイッチ素子３６Ｄと同期
してオン−オフ制御され、前記第１及び第２の補助電源
回路３８，３９とほぼ同様な機能を果すものである。而
して、前述図２の加工条件表に於て、加工条件コードが
条件１を選択した場合は、加工電源の無負荷電圧が９０
Ｖで、主加工電源回路３６のみを使用して加工が行なわ
れる場合、又条件２の無負荷電圧１２５Ｖの場合は主加
工電源回路３６と切換スイッチ４０の接点４０Ａ閉成に
より第１の補助電源回路３８とが使用される場合、又条
件３の無負荷電圧２３５Ｖの場合は主加工電源回路３６
と切換スイッチ４０の接点４０Ｂ閉成により第２の補助
電源回路３９とが使用される場合、そして条件４の無負
荷電圧２６５Ｖの場合は、上記無負荷電圧２３６Ｖの場
合に対し、スイッチ４２を閉成して上記第３の補助電源
回路４１を同時に使用するように接続構成した場合であ
り、前記判別電圧は、加工条件コードによって選択され
た加工条件毎に、上述のようにサーボ基準電圧（ＳＶ）
のように加工中に調整変更されることの無い一定の判別
電圧として設定され、加工条件コードにより同一の加工
条件を選択設定して加工を行なう限りに於ては、スパー
クアウト加工による底面間隙仕上げの結果が何時も同一
となるものである。

【００１７】図４は、スパークアウト加工の実験例の説
明用特性図で、電極を銅−タングステン合金（Ｃｕ
Ｗ）、被加工体を炭化タングステン焼結合金（ＷＣ−Ｃ
ｏ）とし、加工条件は無負荷電圧（Ｖ）１２０Ｖ、正極
性、電圧パルス幅（ＯＮ）４μｓ、休止幅（ＯＦ）４μ
ｓ、電流振幅（ＩＰ）２０Ａ、サーボ基準電圧（ＳＶ）
２１Ｖ、間隙コンデンサ（Ｃ）０．０４７μＦ、又加工
終了判別装置２１に於けるサンプリングタイム用クロッ
クパルスＣＫ２の周波数は３０ｋＨｚ、比較回路２５に
設定される判別電圧のデータＤは９６Ｖ、比較回路２８
に設定される判別のための継続時間に対応する数データ
Ｆとしては、サンプリングタイム５秒に対応する１５
０，０００をセットして、（Ａ）電極径が１０ｍｍφ、
（Ｂ）電極径が２０ｍｍφ、及び（Ｃ）電極径が４０ｍ
ｍφの加工面積が異なる場合に付きスパークアウト加工
を行なった。上記図４の横軸は加工時間であり、前記サ
ンプリングタイム（５秒）の回数を対数目盛りで目盛っ
てあり、縦軸は各サンプリングタイム毎に加工間隙の検
出平均加工電圧が判別電圧以下であった回数を目盛った
もので、電極径が１０ｍｍφで加工面積で小さい場合
（Ａ）、スパークアウト加工の開始から約５０秒余の加
工時間で、検出平均加工電圧が設定判別電圧以下となる
サンプリングタイムが無くなり、電極径が２０ｍｍφで
普通の加工面積の場合（Ｂ）、加工時間約１０００秒前
後迄検出平均加工電圧が設定判別電圧以下となるサンプ
リングタイムの検知頻度が高かったのが、その後急激に
検知頻度が低下して約１５００秒後には検知されなくな
り、又電極径が４０ｍｍφと加工面積がやや大きめのも
のの場合（Ｃ）、加工時間が約１５００秒を過ぎる頃か
ら上記検知頻度が徐々に下がり始めるものの、約６５０
０秒後には検知されなくなって前記スピークアウト加工
の終了時期が検知できていることが判かる。ここで、上
記（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）のスパークアウト加工終
了検知後、底面の加工間隙（スパークアウト加工開始の
電極先端位置からの加工孔の深さ）を測定した所偏差は
約５μｍ以内であった。そして之等の特性図に依れば、
上記した加工時間の後、検出平均加工電圧が設定判別電
圧以下となるサンプリングタイムが再び現らわれること
は無いと認定しても良いので、上記のような設定及び加
工条件で比較回路２５に設定する判別電圧として当該設
定加工条件の加工用電源の無負荷電圧に依拠した該無負
荷電圧の８０％以上の電圧値としたこと、及び比較回路
２８に設定するサンプリングタイム５秒に対応する数デ
ータＦの数１５０，０００は、夫々正鵠を得た値であっ
たものと思惟される。

【００１８】以上本発明を図示した実施例に基づいて説
明を加わえたが、当業者に依れば本発明の精神を逸脱し
ない範囲で各部に各種の変更を加わえて実施可能なこと
明らかである。例えば、電極と被加工体とが相対向する
通常鉛直方向の加工送り込み方向の底面放電加工間隙の
スパークアウト加工の場合に限らず、前記対向方向と直
角な水平面方向の並進移動による所謂側面の拡大加工の
各加工工程及び仕上げ加工工程の際の放電加工間隙のス
パークアウト加工に適用可能なことは言う迄もない。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明の放電加工方法に
依れば、加工送り込み位置が所定設定位置に達した後
の、加工送りの前進移動を阻止した状態での当該加工条
件での仕上げ加工（スパークアウト加工工程）を、サー
ボ基準電圧と間隙の平均加工電圧との差電圧により加工
送りを制御しつつ行なうようにすると共に、前記の平均
加工電圧が選択設定されている当該加工条件に固有な加
工用電源の無負荷電圧の少なくとも８０％以上の如く前
記無負荷電圧に依拠した一定値以上の電圧値である時間
が所定時間以上継続するようになったときに上記スパー
クアウト加工を終了させるようにしたので、或る加工条
件を選択設定した際の底面又は側面の加工間隙長が他の
電極形状、電極面積、加工液の噴流、又はサーボ基準電
圧（ＳＶ）等に影響されることなく、各設定加工条件で
の設定加工位置迄の加工がばらつきなく行われ、何時も
再現性良く一定に仕上がり、目的通りの加工をすること
ができる。又、本発明の放電加工装置に依れば、送り位
置検出装置が加工送り込み位置が所定の設定位置に到達
したのを検出した時、加工送り装置に、それ以上の前進
加工送りを阻止する信号を供給する装置と、前記到達検
出信号により当該加工条件での仕上げ加工工程（スパー
クアウト加工工程）に移行設定させる制御装置と、該加
工工程の加工終了判別装置とから成り、かつ前記の加工
終了判別装置を、加工間隙の平均加工電圧検出装置と、
当該加工工程の設定加工条件中の加工用の電源無負荷電
圧に依拠した当該設定加工条件に固有の判別電圧を設定
する装置と、前記検出平均加工電圧と判別電圧とを比較
し、平均加工電圧が判別電圧以上となる時間が所定の設
定時間以上継続するようになった時に当該加工工程の加
工終了判別信号を前記制御装置に出力して当該加工条件
での加工を終了させる装置とから構成したので、設定加
工条件毎の加工が自動的に行なわれ、又そのスパークア
ウト加工の加工終了判別が設定加工条件に固有の基準に
従って自動的に行なわれるから、熟練を要せず、かつ加
工時間を長大化することなく、正確、確実に終らせるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明放電加工方法を実施する装置の一実施例
のブロックダイアグラム説明図である。

【図２】放電加工の加工条件表の一部の部分図である。

【図３】放電加工回路の一具体例を示す回路図である。

【図４】本発明の実験例の説明用特性図である。

【符号の説明】

１放電加工機２制御装置３入力装置４外部記憶装置５サーボモータ６送り位置検出装置７回転速度検出装置８モータ駆動装置Ｐ４放電加工間隙検出端子９，２３反転増幅器１０，２４Ａ／Ｄ変換器１１，２５，２８比較回路１２，２６，２９ラッチ回路１３，１４，２２アンド回路１５，１９ノット回路ＣＫ１サーボ送り速度のクロックパルスＣＫ２サンプリングタイム用クロックパルス１６アップ・ダウン・カウンタ１７ナンド回路１８単安定マルチバイブレータ２０オア回路２１加工終了判別装置２７カウンタ３０電極３１被加工体３２間隙コンデンサ３３スイッチ３４間隙並列抵抗３５極性切換器３６主電源回路３８第１の補助電源回路３９第２の補助電源回路４１第３の補助電源回路３７パルス制御装置３６Ａ，３８Ａ，３９Ａ直流電源３６Ｂ，３８Ｂ，３９Ｂ，４１Ｂ逆流防止ダイオー
ド３６Ｃ，３８Ｃ，３９Ｃ，４１Ｃ，３８９Ｃ電流制
限抵抗３６Ｄ，３８Ｄ，３８９Ｄ電子スイッチ素子４０切換スイッチ４０Ａ，４０Ｂ接点４２スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者豊永竜生神奈川県横浜市都筑区仲町台３丁目12番地１号株式会社ソディック技術研修センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工体に対し加工電極を微小間隙を介
して相対向させ、前記間隙に加工液を介在させた状態で
両者間に間歇的な電圧パルスを印加して放電を発生さ
せ、前記対向方向に相対的に加工送りを与えると共に該
加工送りの位置を検出しつつ加工する放電加工に於て、前記加工送り込み位置が所定の設定位置に達したのを検
出して当該位置よりの加工電極の前進移動を阻止した状
態にすると共に、サーボ基準電圧と間隙の平均加工電圧
との差電圧により加工送りを制御しつつ加工を継続させ
るようにし、前記平均加工電圧が、間隙に間歇的な電圧
パルスを供給する加工用電源の当該設定加工条件に於け
る無負荷電圧値の少なくとも８０％以上の予め前記選択
加工条件毎に所要の一定値に設定されている判別電圧値
以上の時間が所定時間以上継続したとき当該加工条件で
の加工を終了させるようにしたことを特徴とする放電加
工方法。
【請求項２】被加工体に対し加工電極を微小間隙を介
して相対向させ、前記間隙に加工液を介在させた状態で
両者間に間歇的な電圧パルスを印加して放電を発生さ
せ、前記対向方向に近接開離のサーボ制御加工送りを設
定されたサーボ基準電圧と加工間隙電圧との比較により
行なうと共に、該加工送りによる電極又は被加工体の送
り位置を位置検出装置によって検出しつつ加工する放電
加工装置に於て、前記の加工送り込みの位置が所定の設定位置以上に前進
しないように前記送り位置検出装置が前記設定位置への
到達を検出した信号により加工送り装置に前進阻止信号
を供給する装置と、前記到達検出信号により当該設定加
工条件での仕上げ加工工程に移行設定する制御装置と、
当該加工工程の加工終了判別装置とから成り、前記の加
工終了判別装置が、加工間隙の平均加工電圧検出装置
と、当該加工工程の設定加工条件中の加工電源無負荷電
圧に依拠した当該設定加工条件に固有の判別電圧を設定
する装置と、前記検出平均加工電圧と前記判別電圧とを
比較し、平均加工電圧が判別電圧以上となる時間が所定
の設定時間以上継続するようになった時に加工終了判別
信号を前記制御装置に出力して当該加工条件での加工を
終了させる装置とから成ることを特徴とする放電加工装
置。