JPH11320262A - 放電加工制御方法および制御装置 - Google Patents
放電加工制御方法および制御装置Info
- Publication number
- JPH11320262A JPH11320262A JP10128822A JP12882298A JPH11320262A JP H11320262 A JPH11320262 A JP H11320262A JP 10128822 A JP10128822 A JP 10128822A JP 12882298 A JP12882298 A JP 12882298A JP H11320262 A JPH11320262 A JP H11320262A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- machining
- amount
- electric discharge
- command value
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING 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
- B23H1/00—Electrical 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
- B23H1/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING 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
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/14—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply
- B23H7/18—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply for maintaining or controlling the desired spacing between electrode and workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING 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
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/14—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply
- B23H7/20—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply for program control, e.g. adaptive
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
ロセスを常に最適な状態とすることにより加工速度の改
善が可能な放電加工制御方法および制御装置を実現す
る。 【解決手段】 目標値と加工状態の検出量から差信号を
求め、差信号に比例ゲインをかけた量と差信号に第1の
積分ゲインをかけて積分して得られる量を加算した量を
第1の制御量として求め、指令値に第2の積分ゲインを
かけて積分して得られる量を第2の制御量として求め、
第1の制御量と第2の制御量とを加算して加工軌跡ベク
トルをかけて求めた量を、電極と被加工物との距離を調
整する駆動装置の制御量とする。
Description
被加工物を配置し、電極と被加工物の間に電圧を印加し
て放電を発生させて加工を行う放電加工制御方法および
制御装置に関するものである。
れらの間に電圧を印加し、放電を発生させ加工を行う放
電加工機では、安定な加工状態を維持するために電極と
被加工物の距離を調整する極間制御系が構成されてい
る。図11は例えば「放電加工のしくみと100%活用
法」(技術評論社)、p88〜90において説明されて
いる従来の極間制御系を含む加工制御系の構成を示す図
である。図において、101は放電加工プロセス、10
2は加工状態検出部、103は目標値設定部、104は
差信号演算部、109は加工軌跡設定部、110は電極
駆動装置、111は加工パルス条件設定部、112は加
工電源、1101は制御量演算部である。また、yは放
電加工プロセス101の状態量、ymは加工状態検出部
102により検出される状態量yの検出値、rは目標値
設定部103で設定されている加工状態の目標値、eは
差信号演算部104により検出値ymと目標値rから求
められる差信号、Rvは加工軌跡設定部109で設定さ
れている加工軌跡指令値、Upは制御量演算部1101
により差信号eと加工軌跡指令値Rvから求められる制
御量、Mpは電極駆動装置110により制御量Upにも
とづいて操作される電極操作量、Rsは加工パルス条件
設定部111で設定されている加工パルス条件指令値、
Msは加工電源112により指令値Rsにもとづいて操
作される加工パルス操作量である。なお、加工軌跡指令
値Rv、制御量UpはXYZ軸に対応するベクトル量、
電極駆動装置110はXYZ軸駆動装置であり、電極操
作量MpによりXYZ軸方向に極間距離が制御される。
また、加工パレス条件指令値Rsはオープン電圧、ピー
ク電流、パルスオンタイム、パルスオフタイムなどから
なる。
に示す図である。図において、1201は電極、120
2は被加工物、1203は加工液、1204は電極12
01と被加工物1202の間に起きている放電、120
5は放電により加工されている放電面である。放電加工
機では、要求される加工精度、加工面粗さを満足し、加
工速度を最適にするために、次に説明するような極間制
御系が構成されている。
す図である。極間制御アルゴリズムの実行は一般にマイ
クロコンピュータによるソフトウエア処理で行われ、図
ではk回目の処理を示している。S201は加工状態検
出部102の処理であり、放電加工プロセスの加工状態
を例えば極間平均電圧ym(k)として検出する。S2
02は差信号演算部104の処理であり、極間平均電圧
の目標値rと該検出値ym(k)から差信号e(k)を
求める。S1301は制御量演算部1101の処理であ
り、加工軌跡設定部109で設定されている加工軌跡指
令値Rvと該差信号e(k)から制御量Up(k)を求
め、該制御量Up(k)を電極駆動装置110へ指令す
る。Kpは比例ゲイン、Kiは積分ゲインであり、一般
によく知られているPI補償(比例+積分補償)により
該検出値ym(k)が該目標値rと一致するように電極
が操作される。
極を用い、該電極をNC制御により走査することにより
3次元形状の放電加工を行う加工方法が提案されてい
る。また、放電加工により微細加工を行う例が増えつつ
ある。このような加工においては、従来の加工に比べて
放電加工面積が小さく、その結果加工面移動速度が大き
くなるために、従来の極間制御系では定常偏差なく検出
値を目標値と一致させることが困難となる。すなわち、
放電加工プロセスの状態が最適な状態からずれることに
なり、加工速度の低下を招くという問題を生じていた。
されたものであり、放電加工面積が小さい場合にも定常
偏査なく検出値を目標値と一致させ、放電加工プロセス
を常に最適な状態とすることにより加工速度の改善が可
能な放電加工制御方法および制御装置を実現することを
目的とする。
る放電加工制御方法は、目標値と加工状態の検出量から
差信号を求め、該差信号に比例ゲインをかけた量と該差
信号に第1の積分ゲインをかけて積分して得られる量を
加算した量を第1の制御量として求め、指令値に第2の
積分ゲインをかけて積分して得られる量を第2の制御量
として求め、該第1の制御量と該第2の制御量とを加算
して加工軌跡ベクトルをかけて求めた量を、電極と被加
工物との距離を調整する駆動装置の制御量とするように
したものである。
制御方法は、第1の構成である放電加工制御方法におい
て、指令値は、加工パルス条件、放電面積、電極や被加
工物の材質のいずれか少なくとも一つに対応して予めデ
ータテーブルに登録されており、加工中に指令値を変更
設定するようにしたものである。
制御方法は、第1の構成である放電加工制御方法におい
て、指令値は、電極または被加工物の位置信号と加工状
態の検出量、あるいは電極または被加工物の速度信号と
加工状態の検出量からプロセスパラメータを求め、該プ
ロセスパラメータにもとづいて加工中に自動調整される
ようにしたものである。
制御方法は、第1の構成である放電加工制御方法におい
て、第2の積分ゲインは、加工中に作業者により調整す
るようにしたものである。
制御方法は、第1の構成である放電加工制御方法におい
て、第2の制御量を、指令値に第2の積分ゲインをかけ
て積分し、積分により得られた量を少なくとも電極と被
加工物との距離を制御する駆動装置の逆システム特性を
含むフィルタによりフィルタリングして求めるようにし
たものである。
制御装置は、電極と被加工物の間に電圧を印加して放電
を発生させるための加工電源、加工電源の加工パルス条
件を設定する加工パルス条件設定部、加工軌跡を設定す
る加工軌跡設定部、目標値を設定する目標設定部、加工
状態を検出する加工状態検出部、目標値と加工状態の検
出量から差信号を求める差信号演算部、差信号に比例ゲ
インをかけた量と差信号に第1の積分ゲインをかけて積
分して得られる量を加算した量を第1の制御量として求
める第1制御量演算部、指令値を設定する指令値設定
部、指令値に第2の積分ゲインをかけて積分して得られ
る量を第2の制御量として求める第2制御量演算部、第
1の制御量と第2の制御量とを加算し、加算結果に加工
軌跡設定部に設定されている軌跡ベクトルをかけ、電極
と被加工物との距離を調整する駆動装置の制御量を求め
る第3制御量演算部とを有するようにしたものである。
制御装置は、第6の構成である放電加工制御装置におい
て、指令値は、加工条件や放電面積などに応じて予めテ
ーブルに登録されており、指令値は加工中に変更設定す
ることができる指令値設定部を有するようにしたもので
ある。
制御装置は、第6の構成である放電加工制御装置におい
て、電極または被加工物の位置信号と加工状態の検出
量、あるいは電極または被加工物の速度信号と加工状態
の検出量からプロセスパラメータを求めるプロセス同定
部と、同定された該プロセスパラメータにもとづいて加
工中に該指令値を自動調整することができる指令値自動
調整部を有するようにしたものである。
制御装置は、第6の構成である放電加工制御装置におい
て、第2の積分ゲインを、加工中に作業者により調整で
きる積分ゲイン調整部を有するようにしたものである。
工制御装置は、第6の構成である放電加工制御装置にお
いて、第2の制御量を、指令値に第2の積分ゲインをか
けて積分し、積分により得られた量を少なくとも電極と
被加工物との距離を制御する駆動装置の逆システム特性
を含むフィルタによりフィルタリングして求める第2制
御量演算部を有するようにしたものである。
施の形態1である放電加工制御系を表す図である。図に
おいて、101〜104、109〜112は従来例に示
したものと同じである。また、状態量y、検出値ym、
加工状態の目標値r1、差信号e、加工軌跡指令値R
v、制御量Up、電極操作量Mp、加工パルス条件指令
値Rs、加工パルス操作量Msの意味するところは従来
例に示したものと同じである。105は第1制御量演算
部、106は指令値設定部、107は第2制御量演算
部、108は第3制御量演算部である。また、u1は第
1制御量演算部105により差信号eから求められる第
1の制御量、r2は指定値設定部106で設定されてい
る指令値、u2は第2制御量演算部107Bにより指令
値r2から求められる第2の制御量、Upは第3制御量
演算部108により第1の制御量u1と第2の制御量u
2から求められる。
を示す図である。極間制御アルゴリズムの実行は一般に
マイクロコンピュータによるソフトウエア処理で行わ
れ、図ではk回目の処理を示している。S201は加工
状態検出部102の処理である、放電加工プロセスの加
工状態を例えば極間平均電圧ym(k)として検出す
る。S202は差信号演算部104の処理であり、極間
平均電圧の目標値r1と該検出値ym(k)から差信号
e(k)を求める。S203は第1制御量演算部の処理
であり、該差信号e(k)から第1の制御量u1(k)
を求める。ここで、Kp1は比例ゲイン、Ki1は第1
積分ゲインである。S204は第2制御量演算部107
の処理であり、指令値設定部106の指令値r2から第
2の制御量u2(k)を求める。ここで、Ki2は第2
の積分ゲインである。S205は第3制御量演算部10
8の処理であり、該第1の制御量u1(k)と該第2の
制御量u2(k)とを加算し、該加算値u(k)に該加
工軌跡設定部109に設定された加工軌跡指令値Rvを
かけることにより制御量Up(k)を求める。いま、U
p(k)=(up_x(k),up_y(k),uz_
(k))、Rv=(rv_x,rv_y,rv_z)と
すると、制御量Up(k)は以下のような式で求められ
る。この求められた該制御量Up(k)は電極駆動装置
110に与えられる。
ける加工中の電極平均電圧の偏差を表す図であり、図3
(a)は本発明の極間制御系により加工したときの極間
平均電圧の目標値と検出値との差、すなわち偏差、図3
(b)は従来の極間制御系により加工したときのもので
ある。従来の極間制御系では定常偏差が発生しているの
に対して、本発明の極間制御系では定常偏差が殆どゼロ
に抑えられているのがわかる。これにより、本発明は従
来に比べて加工速度を大幅に改善することができる。
2である放電加工制御系を示す図である。図において、
101〜105、107〜112は実施の形態1に示し
たものと同じである。401は指令値設定変更部であ
り、指令値r2は、加工パルス条件設定部105に設定
された加工パルス条件指令値Rs、CAMなどで予め求
められた放電面積、加工に使用する電極および被加工物
の材質に対応して設定変更される。ここで放電面積と
は、電極と被加工物が対向して実際に放電が発生してい
る領域であり、通常は加工深さにより変化する。したが
って、指令値r2の設定変更は、加工軌跡設定部109
の加工軌跡指令値Rvと放電面積にもとづいて加工中に
行われる。
値r2の設定変更のためのデータテーブルの一例を示す
図である。図に示すようにデータテーブルは電極/被加
工物の材質でA、B、C…に区分され、さらにその中で
加工パルス条件により、E1、E2、E3…に区分さ
れ、それぞれのデータテーブルには放電面積と指令値の
関係が記述されている。
値設定変更の動作内容を示す図であり、図5に示すデー
タテーブルを利用して、指令値を求めるときの指令値設
定変更部406におけるk回目のソフトウエア処理を示
している。S601では加工に使用する電極/被加工物
の材質により区分A、B、C…の中から一つの区分を選
択する。いま、仮にAが選択されたとする。S602で
は区分Aにおいて加工に使用する加工パルス条件より区
分E1、E2、E3…の中から一つの区分を選択する。
いま、仮にE1が選択されたとする。S603では加工
軌跡指令値Rvよりその時点の加工位置を検出し、放電
面積をCAMデータより読み込む。S604では得られ
た放電面積とデータテーブルE1より内挿演算により指
令値r2を決定する。以上のように処理することによ
り、加工に使用する電極/被加工物の材質、加工パルス
条件、放電面積の変化に対応して、適切な指令値を決定
することが可能となる。
定方法について説明したが、例えば円柱電極などを用
い、電極の消耗量を補正しながら加工を行う場合には、
加工パルス条件ごとに電極径と電極の消耗量補正のため
の電極送り勾配と指令値の関係を関数で記述しておいて
もよい。例えば、次式のように記述できる。r2は指令
値、αは定数、Dは電極径、Aは電極送り勾配である。
ここで、電極送り勾配Aは電極をXY平面にて単位距離
だけ送るときにZ軸方向に距離Aだけ送ることを意味す
る。
γ乗の計算はテーラ展開による近似式で行っても良く、
次式のようになる。ここで、lnは自然対数を意味す
る。
数で記述することにより、データテーブルよりも少ない
データ量から指令値を求め、設定変更することが可能と
なる。
3である放電加工制御系を表す図である。図において、
101〜105、107〜112は実施の形態1に示し
たものと同じである。701はプロセス同定部、702
は指令値自動調整部である。UmはXYZ軸における電
極または被加工物の位置信号、あるいは速度信号を表し
ている。プロセス同定部701は、電極または被加工物
の位置信号と加工状態の検出量、あるいは電極または被
加工物の速度信号と加工状態の検出量からプロセスパラ
メータを演算により求める。指令値自動調整部702
は、求められた該プロセスパラメータにもとづいて、自
動的に指令値r2を調整する。
工プロセスモデルとして次式で記述されるARMAX
(Auto−Regressive Moving A
verage eXogenious)モデルを利用す
る。ここでA(zー1),B(zー1),C(zー1)は放電
加工プロセスの動特性を表し、ym(k)は加工状態の
検出量、um(k)はUm(k)より求められる加工進
行方向における電極または被加工物の位置信号、あるい
は速度信号、w(k)は白色雑音である。
セス同定部701および指令値自動調整部702のk回
目のソフトウエア処理を示す図である。S801〜S8
03はプロセス同定部701における処理、S804〜
807は指令値自動調整部702における処理である。
まず、S801では、ym(k)とum(k)を用い、
拡大最小2乗法によりA(z-1)、B(z-1)、C(z
-1)の次式パラメータを逐次推定する。
義すると、指令値r2と定常偏差、すなわち差信号e
(k)の定常値との関係を解析的に求めることができ、
定常偏差をゼロとする指令値r2が以下のような式で記
述できる。P1 は上述のプロセス同定部701において
推定された放電加工プロセスのパラメータ、P2 は電極
駆動装置110、第1制御演算部105、第2制御演算
部107、第3制御演算部108、加工状態検出部10
2の既知パラメータである。 r2=H(P1 ,P2 )
精度よく放電加工プロセスのパラメータP1 が推定でき
るならば、指令値r2はP1 とP2 を関数Hに代入する
ことにより決定できる。すなわち、実際の放電加工プロ
セスが線形モデルARMAXで記述できるならば、前述
にようなデータテーブルを予め準備しなくても、上式に
もとづく1回の調整で適切な指令値r2を設定すること
が可能である。
の場合には、実際の放電加工プロセスを線形モデルで記
述することは困難である。
て複数回の調整により指令値r2の修正を行う。ここ
で、λはゲイン、r2(kー1)は(kー1)回目の設
定値r2、P1(k)はk回目の放電加工プロセスの推
定パラメータである。 r2(i)=r2(i−1)+λH(P1 (i),P
2 )
r2に対して許容誤差Δε内にあるかどうかを判断す
る。もし、r2ーΔε<r2(k)<r2+Δεならば
修正を終了する。もし、r2ーΔε<r2(k)<r2
+ΔεでないならばS806の処理に進む。S806で
は、r2(k)が最大許容指令値r2maxを越えてい
るかどうかを判断する。もし、r2max<r2(k)
ならば修正を終了する。もし、r2max<r2(k)
ならばS807の処理に進む。S807では、r2
(k)=0とし、再び修正を開始する。
ータ同定と指令値の修正を繰り返し行うことにより、線
形モデルで記述することが困難な状態からでも最適な指
令値を求めることが可能となる。
には、拡大最小2乗法に忘却係数を導入すればよい。ま
た、um(k)として位置信号を利用する場合には、そ
の差分信号を利用してもよい。
4である放電加工制御系を表す図である。図において、
101〜106、108〜112は実施の形態1に示し
たものと同じである。901は積分ゲイン調整部、90
2は第2制御量演算部である。積分ゲイン調整部901
は加工中に作業者により第2制御量演算部902の積分
ゲインを変更できるようにするためのものである。第2
制御量演算部902は積分ゲイン調整部901からの指
令にもとづいて変更された積分ゲインにより第2の制御
量を求める。以上により、放電加工プロセスの状況にあ
わせ、作業者が加工中に積分ゲインを調整できるため、
細かい調整が可能であり、また突発的な状況に対しても
対応が可能である。
態5における極間制御アルゴリズムのk回目のソフトウ
エア処理を示す図である。S201〜S204の処理
は、図2に示したものと同じである。S1001は第3
制御量演算部108の処理であり、まず、該第1の制御
量u1(k)に該加工軌跡設定部109に設定された加
工軌跡指令値RvをかけてUp1(k)と、該第2の制
御量u2(k)に該加工軌跡設定部109に設定された
加工軌跡指令値RvをかけてUp2(k)とを求める。
それぞれの演算は実施の形態1と同様である。次に、X
YZ軸それぞれの駆動装置の逆システム特性を含むフィ
ルタF(z-1)によりUp2(k)に対してフィルタリ
ングを行い、Up2f(k)を求める。いま、Up2
(k)=(up2_x(k),up2_y(k),up
2_z(k))、Up2f(k)=(up2f_x,u
p2f_y,up2f_z(k))、F(z-1)=(f
_x(zー1),f_y(z-1),f_z(zー1)とする
と、Up2f(k)は以下のような式で求められる。最
後に、フィルタリングして得られる量Up2f(k)と
Up1(k)とを加算することにより制御量Up(k)
を求める。求められた該制御量Up(k)は電極駆動装
置110に与えられる。 up2f_x(k)=f_x(zー1)up2_x(k) up2f_y(k)=f_y(zー1)up2_y(k) up2f_z(k)=f_z(zー1)up2_z(k)
した場合、それに応じて指令値を変更するが、その効果
は電極駆動装置の特性の影響を受けてしまう。上記のよ
うにフィルタリングを行うことにより、電極駆動装置の
特性をキャンセルすることができ、放電加工プロセスの
変動にすばやく対応することが可能となる。
方法によれば、目標値と加工状態の検出量から差信号を
求め、該差信号に比例ゲインをかけた量と該差信号に第
1の積分ゲインをかけて積分して得られる量を加算した
量を第1の制御量として求め、指令値に第2の積分ゲイ
ンをかけて積分して得られる量を第2の制御量として求
め、該第1の制御量と該第2の制御量とを加算して加工
軌跡ベクトルをかけて求めた量を、電極と被加工物との
距離を調整する駆動装置の制御量とするようにしたの
で、放電加工面積が小さい場合にも放電加工プロセスを
常に最適な状態とすることができ、加工速度の改善がで
きるという効果がある。
制御方法によれば、上記第1の構成である放電加工制御
方法において、指令値は加工パルス条件、放電面積、電
極や被加工物の材質のいずれか少なくとも一つに応じて
予めデータテーブルに登録されており、加工中に指令値
を変更設定されるようにしたので、放電加工面積が小さ
い場合でも、しかも電極や被加工物の材質が異なる場
合、加工パルス条件や放電加工面積が加工中に変化する
ような場合においても放電加工プロセスを常に最適な状
態とすることができ、加工速度の改善ができるという効
果がある。
制御方法によれば、上記第1の構成である放電加工制御
方法において、指令値は、電極または被加工物の位置信
号と加工状態の検出量、あるいは電極または被加工物の
速度信号と加工状態の検出量からプロセスパラメータを
求め、該プロセスパラメータにもとづいて加工中に自動
調整するようにしたので、放電加工面積が小さい場合
で、しかも放電加工プロセスが変動するような場合にお
いても放電加工プロセスを常に最適な状態とすることが
でき、加工速度の改善ができるという効果がある。
制御方法によれば、上記第1の構成である放電加工制御
方法において、第2の積分ゲインは、加工中に作業者に
より調整するようにしたので、放電加工面積が小さい場
合で、しかも放電加工プロセスが突発的に変動するよう
な場合においても放電加工プロセスを常に最適な状態と
することができ、加工速度の改善ができるという効果が
ある。
制御方法によれば、上記第1の構成である放電加工制御
方法において、第2の制御量を、指令値に第2の積分ゲ
インをかけて積分し、積分により得られた量を少なくと
も電極と被加工物との距離を制御する駆動装置の逆シス
テム特性を含むフィルタによりフィルタリングして求め
るようにしたので、放電加工面積が小さい場合で、しか
も放電加工プロセスが変動するような場合においてもす
ばやく放電加工プロセスを最適な状態とすることがで
き、加工速度の改善ができるという効果がある。
制御装置によれば、電極と被加工物の間に電圧を印加し
て放電を発生させるための加工電源、加工電源の加工パ
ルス条件を設定する加工パルス条件設定部、加工軌跡を
設定する加工軌跡設定部、目標値を設定する目標値設定
部、加工状態を検出する加工状態検出部、目標値と加工
状態の検出量から差信号を求める差信号演算部、差信号
に比例ゲインをかけた量と差信号に第1の積分ゲインを
かけて積分して得られる量を加算した量を第1の制御量
として求める第1制御量演算部、指令値を設定する指令
値設定部、指令値に第2の積分ゲインをかけて積分して
得られる量を第2の制御量として求める第2制御量演算
部、第1の制御量と第2の制御量とを加算し、加算結果
に加工軌跡設定部に設定されている軌跡ベクトルをか
け、電極と被加工物との距離を調整する駆動装置の制御
量を求める第3制御量演算部とを有するようにしたの
で、放電加工面積が小さい場合にも放電加工プロセスを
常に最適な状態とすることができ、加工速度の改善がで
きるという効果がある。
制御装置によれば、上記第6の構成である放電加工制御
装置において、指令値は、加工条件や放電面積などに応
じて予めテーブルに登録されており、指令値は加工中に
変更設定することができる指令値設定部を有するように
したので、放電加工面積が小さい場合で、しかも電極や
被加工物の材質が異なる場合、加工パルス条件や放電加
工面積が加工中に変化するような場合においても放電加
工プロセスを常に最適な状態とすることができ、加工速
度の改善ができるという効果がある。
制御装置によれば、上記第6の構成である放電加工制御
装置において、電極または被加工物の位置信号と加工状
態の検出量、あるいは電極または被加工物の速度信号と
加工状態の検出量からプロセスパラメータを求めるプロ
セス同定部と、同定された該プロセスパラメータにもと
づいて加工中に該指令値を自動調整することができる指
令値自動調整部を有するようにしたので、放電加工面積
が小さい場合で、しかも放電加工プロセスが変動するよ
うな場合においても放電加工プロセスを常に最適な状態
とすることができ、加工速度の改善ができるという効果
がある。
制御装置によれば、上記第6の構成である放電加工制御
装置において、第2の積分ゲインは、加工中に作業者に
より調整することができる積分ゲイン調整部を有するよ
うにしたので、放電加工面積が小さい場合で、しかも放
電加工プロセスが突発的に変動するような場合において
も放電加工プロセスを常に最適な状態とすることがで
き、加工速度の改善ができるという効果がある。
工制御装置によれば、上記第6の構成である放電加工制
御装置において、第2の制御量を、指令値に第2の積分
ゲインをかけて積分し、積分により得られた量を少なく
とも電極と被加工物との距離を制御する駆動装置の逆シ
ステム特性を含むフィルタによりフィルタリングして求
める第2制御量演算部を有するようにしたので、放電加
工面積が小さい場合で、しかも放電加工プロセスが変動
するような場合においてもすばやく放電加工プロセスを
最適な状態とすることができ、加工速度の改善ができる
という効果がある。
を表す図である。
である。
中の極間平均電圧の偏差を表す図である。
を表す図である。
更のためのデータテーブルの一例を表す図である。
更の動作内容を示す図である。
を表す図である。
部および指令値自動調整部のk回目のソフトウエア処理
を示す図である。
を表す図である。
ルゴリズムのk回目のソフトウエア処理を示す図であ
る。
を示す図である。
る。
る。
103 目標値設定部、104 差信号演算部、105
第1制御量演算部、106 指令値設定部、107
第2制御量演算部、108 第3制御量演算部、109
加工軌跡設定部、110 電極駆動装置、111 加
工パルス条件設定部、112 加工電源、401 指令
値設定変更部、701 プロセス同定部、702 指令
値自動調整部、901 積分ゲイン調整部、902 第
2制御量演算部、1101 制御量演算部、1201
電極、1202 被加工物、1203 加工液、120
4放電、1205 放電加工面。
れらの間に電圧を印加し、放電を発生させ加工を行う放
電加工機では、安定な加工状態を維持するために電極と
被加工物の距離を調整する極間制御系が構成されてい
る。図11は例えば「放電加工のしくみと100%活用
法」(技術評論社)、p88〜90において説明されて
いる従来の極間制御系を含む加工制御系の構成を示す図
である。図において、101は放電加工プロセス、10
2は加工状態検出部、103は目標値設定部、104は
差信号演算部、109は加工軌跡設定部、110は電極
駆動装置、111は加工パルス条件設定部、112は加
工電源、1101は制御量演算部である。また、yは放
電加工プロセス101の状態量、ymは加工状態検出部
102により検出される状態量yの検出量、rは目標値
設定部103で設定されている加工状態の目標値、eは
差信号演算部104により検出量ymと目標値rから求
められる差信号、Rvは加工軌跡設定部109で設定さ
れている加工軌跡指令値、Upは制御量演算部1101
により差信号eと加工軌跡指令値Rvから求められる制
御量、Mpは電極駆動装置110により制御量Upにも
とづいて操作される電極操作量、Rsは加工パルス条件
設定部111で設定されている加工パルス条件指令値、
Msは加工電源112により指令値Rsにもとづいて操
作される加工パルス操作量である。なお、加工軌跡指令
値Rv、制御量UpはXYZ軸に対応するベクトル量、
電極駆動装置110はXYZ軸駆動装置であり、電極操
作量MpによりXYZ軸方向に極間距離が制御される。
また、加工パルス条件指令値Rsはオープン電圧、ピー
ク電流、パルスオンタイム、パルスオフタイムなどから
なる。
を示す図である。極間制御アルゴリズムの実行は一般に
マイクロコンピュータによるソフトウエア処理で行わ
れ、図ではk回目の処理を示している。S201は加工
状態検出部102の処理であり、放電加工プロセスの加
工状態を例えば極間平均電圧ym(k)として検出す
る。S202は差信号演算部104の処理であり、極間
平均電圧の目標値r1と該検出量ym(k)から差信号
e(k)を求める。S203は第1制御量演算部の処理
であり、該差信号e(k)から第1の制御量u1(k)
を求める。ここで、kp1は比例ゲイン、ki1は第1
積分ゲインである。S204は第2制御量演算部107
の処理であり、指令値設定部106の指令値r2から第
2の制御量u2(k)を求める。ここで、Ki2は第2
の積分ゲインである。S205は第3制御量演算部10
8の処理であり、該第1の制御量u1(k)と該第2の
制御量u2(k)とを加算し、該加算値u(k)に該加
工軌跡設定部109に設定された加工軌跡指令値Rvを
かけることにより制御量Up(k)を求める。いま、U
p(k)=(up_x(k),up_y(k),up_
z(k))、Rv=(rv_x,rv_y,rv_z)
とすると、制御量Up(k)は以下のような式で求めら
れる。この求められた該制御量Up(k)は電極駆動装
置110に与えられる。
Claims (10)
- 【請求項1】 加工液中に電極と被加工物を配置し、該
電極と該被加工物の間に電圧を印加して放電を発生させ
加工を行う放電加工において、目標値と加工状態の検出
量から差信号を求め、該差信号に比例ゲインをかけた量
と該差信号に第1の積分ゲインをかけて積分して得られ
る量を加算した量を第1の制御量として求め、指令値に
第2の積分ゲインをかけて積分して得られる量を第2の
制御量として求め、該第1の制御量と該第2の制御量と
を加算して加工軌跡ベクトルをかけて求めた量を、電極
と被加工物との距離を調整する駆動装置の制御量とする
ことを特徴とする放電加工制御方法。 - 【請求項2】 該指令値は、加工パルス条件、放電面
積、電極や被加工物の材質のいずれか少なくとも一つに
対応して予めデータテーブルに登録されており、加工中
に該指令値を変更設定することを特徴とする請求項1記
載の放電加工制御方法。 - 【請求項3】 該指令値は、電極または被加工物の位置
信号と加工状態の検出量、あるいは電極または被加工物
の速度信号と加工状態の検出量からプロセスパラメータ
を求め、該プロセスパラメータにもとづいて加工中に自
動調整されることを特徴とする請求項1記載の放電加工
制御方法。 - 【請求項4】 該第2積分ゲインは、加工中に作業者に
より調整することを特徴とする請求項1記載の放電加工
制御方法。 - 【請求項5】 該第2の制御量を、指令値に第2の積分
ゲインをかけて積分し、該積分により得られた量を少な
くとも電極と被加工物との距離を制御する駆動装置の逆
システム特性を含むフィルタによりフィルタリングして
求めることを特徴とする請求項1記載の放電加工制御方
法。 - 【請求項6】 加工液中に電極と被加工物を配置し、該
電極と被加工物の間に電圧を印加して放電を発生させる
ための加工電源、該加工電源の加工パルス条件を設定す
る加工パルス条件設定部、加工軌跡を設定する加工軌跡
設定部、目標値を設定する目標値設定部、加工状態を検
出する加工状態検出部、該目標値と該加工状態の検出量
から差信号を求める差信号演算部、該差信号に比例ゲイ
ンをかけた量と該差信号に第1の積分ゲインをかけて積
分して得られる量を加算した量を第1の制御量として求
める第1制御量演算部、指令値を設定する指令値設定
部、該指令値に第2の積分ゲインをかけて積分して得ら
れる量を第2の制御量として求める第2制御量演算部、
該第1の制御量と該第2の制御量とを加算し、該加算結
果に該加工軌跡設定部に設定されている軌跡ベクトルを
かけ、電極と被加工物との距離を調整する駆動装置の制
御量を求める第3制御量演算部とを有することを特徴と
する放電加工制御装置。 - 【請求項7】 該指令値は、加工パルス条件、放電面
積、電極や被加工物の材質のいずれか少なくとも一つに
対応して予めデータテーブルに登録されており、加工中
に該指令値を変更設定することができる指令値設定変更
部を有することを特徴とする請求項6記載の放電加工制
御装置。 - 【請求項8】 電極または被加工物の位置信号と加工状
態の検出量、あるいは電極または被加工物の速度信号と
加工状態の検出量からプロセスパラメータを求めるプロ
セス同定部と、同定された該プロセスパラメータにもと
づいて加工中に該指令値を自動調整することができる指
令値自動調整部を有することを特徴とする請求項6記載
の放電加工制御装置。 - 【請求項9】 該第2の積分ゲインは、加工中に作業者
により調整することができる積分ゲイン調整部を有する
ことを特徴とする請求項6記載の放電加工制御装置。 - 【請求項10】 該第2の制御量を、指令値に第2の積
分ゲインをかけて積分し、該積分により得られた量を少
なくとも電極と被加工物との距離を制御する駆動装置の
逆システム特性を含むフィルタによりフィルタリングし
て求める第2制御量演算部を有することを特徴とする請
求項6記載の放電加工制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12882298A JP3736118B2 (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 放電加工制御方法および制御装置 |
| KR10-2000-7000177A KR100367368B1 (ko) | 1998-05-12 | 1998-12-04 | 방전가공 제어방법 및 방전가공 제어장치 |
| PCT/JP1998/005484 WO1999058278A1 (fr) | 1998-05-12 | 1998-12-04 | Procede de commande de l'usinage par etincelage et dispositif de commande de l'usinage par etincelage |
| EP98957174A EP1004384A4 (en) | 1998-05-12 | 1998-12-04 | CONTROL DEVICE AND CONTROL METHOD FOR A SPARK EROSION MACHINING MACHINE |
| TW087121273A TW414739B (en) | 1998-05-12 | 1998-12-19 | Method for controlling electric discharge processing and apparatus thereof |
| US09/423,388 US6385501B1 (en) | 1998-05-12 | 1999-12-04 | Electric discharge machining control method and electric discharge machining controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12882298A JP3736118B2 (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 放電加工制御方法および制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11320262A true JPH11320262A (ja) | 1999-11-24 |
| JP3736118B2 JP3736118B2 (ja) | 2006-01-18 |
Family
ID=14994281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12882298A Expired - Fee Related JP3736118B2 (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 放電加工制御方法および制御装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6385501B1 (ja) |
| EP (1) | EP1004384A4 (ja) |
| JP (1) | JP3736118B2 (ja) |
| KR (1) | KR100367368B1 (ja) |
| TW (1) | TW414739B (ja) |
| WO (1) | WO1999058278A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3923427B2 (ja) * | 2000-09-20 | 2007-05-30 | 三菱電機株式会社 | 放電加工装置及び放電加工方法 |
| JP3808444B2 (ja) * | 2003-03-24 | 2006-08-09 | ファナック株式会社 | ワイヤ放電加工機の制御装置 |
| US20080314878A1 (en) * | 2007-06-22 | 2008-12-25 | General Electric Company | Apparatus and method for controlling a machining system |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56107839A (en) * | 1980-01-30 | 1981-08-27 | Mitsubishi Electric Corp | Method and apparatus for electric discharge machining |
| DE3808646C1 (ja) | 1988-03-15 | 1989-03-23 | Ag Fuer Industrielle Elektronik Agie Losone Bei Locarno, Losone, Ch | |
| JPH0649253B2 (ja) | 1988-07-27 | 1994-06-29 | 三菱電機株式会社 | 放電加工装置の電極間距離の制御装置 |
| US5310983A (en) | 1992-10-23 | 1994-05-10 | Industrial Technology Research Institute | Servo-controlled feed rate control device for CNC electric spark machines |
| JP3073621B2 (ja) * | 1993-02-05 | 2000-08-07 | ファナック株式会社 | 放電加工制御方法 |
| JP3279454B2 (ja) * | 1995-03-30 | 2002-04-30 | 三菱電機株式会社 | 放電加工装置 |
-
1998
- 1998-05-12 JP JP12882298A patent/JP3736118B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-04 EP EP98957174A patent/EP1004384A4/en not_active Withdrawn
- 1998-12-04 KR KR10-2000-7000177A patent/KR100367368B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-04 WO PCT/JP1998/005484 patent/WO1999058278A1/ja not_active Ceased
- 1998-12-19 TW TW087121273A patent/TW414739B/zh not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-12-04 US US09/423,388 patent/US6385501B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010021619A (ko) | 2001-03-15 |
| JP3736118B2 (ja) | 2006-01-18 |
| TW414739B (en) | 2000-12-11 |
| US6385501B1 (en) | 2002-05-07 |
| KR100367368B1 (ko) | 2003-01-09 |
| EP1004384A4 (en) | 2008-07-16 |
| EP1004384A1 (en) | 2000-05-31 |
| WO1999058278A1 (fr) | 1999-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2327498B1 (en) | Wire-cut electric discharge machine and electric discharge machining method | |
| US6788019B2 (en) | Electric discharge machining device and electric discharge machining method | |
| KR910008244B1 (ko) | 와이어컷(wire cut) 방전가공기 | |
| JP2005066738A (ja) | ワイヤカット放電加工機の加工制御方法 | |
| US4837415A (en) | Wire electrode type electric discharge machining apparatus | |
| US6723941B2 (en) | Wire electric-discharge machining apparatus | |
| US5117083A (en) | Jump control system for an electric discharge machine | |
| US5170026A (en) | Method and apparatus for positioning first and second objects based on a potential difference | |
| JP4569973B2 (ja) | 放電加工装置及び方法、並びに放電発生を判別する方法 | |
| JP2630666B2 (ja) | 放電加工装置 | |
| JP3736118B2 (ja) | 放電加工制御方法および制御装置 | |
| JPH01274923A (ja) | 電食加工機用サーボ制御装置 | |
| CN113646119A (zh) | 数控装置、放电加工装置及放电加工方法 | |
| JP5307696B2 (ja) | ワイヤカット放電加工方法およびワイヤカット放電加工装置 | |
| JP3375500B2 (ja) | 放電加工方法および放電加工装置 | |
| KR100371859B1 (ko) | 방전가공 제어방법 및 방전가공 제어장치 | |
| JP2578999B2 (ja) | 放電加工装置 | |
| JPWO1999058279A1 (ja) | 放電加工制御方法および放電加工制御装置 | |
| JPS60201824A (ja) | ワイヤ放電加工電源 | |
| JP2686094B2 (ja) | 放電加工装置 | |
| JPS6332570B2 (ja) | ||
| JPS59192425A (ja) | 放電加工機の制御装置 | |
| SU1653920A1 (ru) | Способ электроабразивной резки | |
| JPH0463630A (ja) | ワイヤ放電加工機の制御方法と装置 | |
| JP4017292B2 (ja) | 放電加工機の加工条件設定方法および装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040628 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051004 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051017 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081104 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091104 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091104 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101104 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111104 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121104 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |