JPS591123A - 放電加工機 - Google Patents

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】 発明の技術分野 本発明は平均加工磁圧、平均加工電流等がほぼ一定とな
るように、ワークと電極との相対的な送り速度を制御す
るサーボ送りの放電加工機の改良に関するものであり、
更に詳細には加工面積に応じて（気加工条件を切替え、
効率の良い放電加工な行なうことができるようにした放
電加工機に関するものである。

従来技術と問題点 特定形状の電極を用い、ワークにその形状を投影加工す
る型彫放磁加工方式によりワークの加工を行なう場合、
加工面積（放電加工に関与する電極の面積）に比例的に
゛電気加工条件（無負荷電圧、ビーク磁流、オン・オフ
タイム等）を大とすると、効率の良い加工を行なうこと
ができる。

この為、従来より、加工面積に応じて゛電気加工条件を
切替えるようにした放電加工機も提案されているが、従
来のこの種の放電加工機には次のような欠点があった。

即ち、従来装置は、平均加工電圧がほぼ一定となるよう
にワークと電極との相対的な送り速度を制御するサーボ
送りを適用し、送り速度（加工面積が大となるほど送り
速度は小となる）に基づいて加工面積を判定し、判定結
果に基づいて電気加工条件を切替えるようにしていた為
、アーク放電により、送り速度が小となった場合に於い
ても、加工面積が増加したとして電気加工条件を大とし
、放電状態を更に悪化させる欠点があった。

また、この他にも、加工面積と加工深さとの関係を予め
測定しておき、放電加工機のメモリに、各加工深さに於
ける電気加工条件を記憶させておき、加工深さに基づい
て電気加工条件を切替えるようにした装置も提案されて
いるが、異なる形状の電極を使用する度に、加工面積と
加工深さとの関係を測定しなければならない欠点があっ
た。

発明の目的 本発明は前述の如き欠点を改善したものであり、その目
的は正確な加工面積を求め、該加工面積に基づいて電気
加工条件を切替えるようにすることにより、能率が良く
、且つ精度の良い放磁加工を行なうことができるように
すること（＝ある。以下実施例について詳細に説明する
。

発明の実施例 先ず、本発明の原理について説明する。尚、本発明は平
均加工磁圧、平均加工峨流等がほぼ一定となるよ５Ｅ、
Ｉｔ極とワークとの相対的な送り遠度を制御するサーボ
送りの放電加工機に適用するものである。

矩形状電流パルスを用いた放電加工に於ける単位時間当
りのワークの加工量Ｗは次式（１）で表わすことができ
る。

Ｗ＝Ｓ−Ｆ−η、Ｖ、、１．−τ−ｆ−η・Ｖａ−Ｉｔ
　　　　−（１）但し、Ｓは加工面積、Ｆはワークと電
極との相対的な送り速度、ηは効率、ＶＧはギャップ電
圧、る。

また、式（１）より次式（２）が得られる。

ところで、効率η、ギャップ電圧Ｖｏはおもに成極、ワ
ークの材質によって変化するが、加工中にワークの材質
が変化しなければ、はぼ一定と見做すことができるので
、式（２）を次式（６）に示すように書き直すことがで
きる。

但し、Ｋはワーク、電極の材質書＝よって定まる定数で
ある。

従って、加工中に真加工尾流ＩＴと送り速度Ｆを求め、
式（３）の演算を行なうことにより、加工面積Ｓを求め
ることができるので、加工面積Ｓに応じた電気加工条件
の切替えを行なうことが可能となる。この場合、加工面
積Ｓを真加工゛礒流Ｉアに基づいて求めているものであ
るから、放電加工に寄与しないアーク峨流の影響を受け
ることはなく、従って正確な加工面積Ｓを求めることが
できる。

第１図は本発明を実施する放電加工機のブロック線図で
あり、１は電極、２はワ＝−り、３は加工電源、４は積
分器、５は積分器４の出力と基準磁圧Ｖ１との差を増幅
する差動増幅器、６は電圧周波数変換器、７は積分器４
の出力と基準磁圧Ｖ２とを比較し、積分器４の出力の方
が大きい間、その出力αを“１”とする比較器、８は比
較器７の出力αが“１”の間、Ａンとなるアナログスイ
ッチ、９は積益器、１０はＡＤ変換器、１１は数値制御
装置、１２はサーボユニット、１６は電極１を上下させ
るモータ、Ｒ１−Ｒ３は抵抗である。

積分器４は抵抗Ｒｉ　、　Ｒ２によって分圧された電極
１とワーク２との間の電圧を平滑化するものであり、そ
の出力は平均加工電圧に対応したものとなる。差動増幅
器５は積分器４の出力と基準電圧Ｖ１との差を増幅して
電圧周波数変換器６（＝加え、数値制御装置１１は電圧
周波数変換器６からのパルス列に基づいて作成した信号
をサーボユニット１２に加え、積分器４の出力、即ち平
均加工電圧が一定となるような速度で電極１を移動させ
る。

上述の如き動作は良く知られたものであるので、詳細な
説明は省略する。

比較器７は積分器４の出力と基準電圧Ｖ２とを比較し、
基準電圧Ｖ２の方が小の間は、電極１とワーク２との間
の放電が正常に行なわれているとして、その出力αを“
１”とし、基準電圧Ｖ２の方が大きい間は、アーク状態
であるとして、その出力αを“０”とし、アナログスイ
ッチ８及び数値制御装置１１に加える。従って、電極１
とワーク２との間の放電が正常に行なわれている時のみ
、磁流検出抵抗Ｒ３からの電流信号がアナログスイッチ
８を介して積分器９に加えられることになる。

積分器９はアナログスイッチ８を介して加えられる電流
信号を平滑化し、ＡＤ変換器１０に加えるものであり、
その出力は真加工電流に対応したものとなる。

数値制御装置１１は前述したモータ１６の制御の他にも
、磁圧周波数変換器乙の出力、ＡＤ変換器１０の出力、
及び外部のキーボード（図示せず）から入力される定数
Ｋに基づいて、第２図に示す処理を一定時間毎に行なっ
ている。以下、第２図を参照して、その動作を説明する
。

数値制御装置１１は一定時間毎に比較器７の出力αが“
１″であるか否かを検出しており、出力αが１″の場合
は、先ず電圧周波数変換器６の出力に基づいて電極１の
送り速度Ｆを求め、次にＡＤ変換器１０の出力に基づい
て＾加工電流ＩＴを求め、次に前出の式（６）に示した
演算を行ない、加工面積Ｓを求める。

数値制御装置１１内部のメモリ（図示せず）には、第３
図に示すよう４二、加工面積Ｓｔ　−８ｎ　（但し、Ｓ
ｎ−。

＜　Ｓｎ　）対応に、無負荷電圧ＶＳ１〜ＶＳｎ、ピー
ク電流ＩＰ１〜ＩＰｎ、オンタイムＴＯＮ１〜ＴＯＮ７
Ｌ、オフタイムＴＯ！！１〜Ｔｏｙｒｎが記憶されてい
るものであり、数値制御装置１１は式（ろ）により加工
面積Ｓを求めると、該加工面積Ｓと前記メモリ（−記憶
されている加工面積８１〜ＳｒＬとを比較し、比較結果
（二基づいて電気加工条件の切替えを行なう。この場合
、Ｓｌ＜　Ｓ　＜　Ｓｔであれば、数値制御装置１１は
加工面積ＳＩ対応の電気加工条件ＶＳ１ｇＩ？１．ＴＯ
Ｎ１１ＴＯｒＦ１を読出し、これらの条件Ｃ二基づいて
、無負荷電圧、ピーク電流、オン・オフタイムを制御す
る制御信号ｂ１’ｔｄを作成して加工電源６に加え、電
気加工条件の切替えを行なうものである。即ち、５ｎ−
１＜ＳくＳｎであれば、加工面積Ｓｎ−、対応の電気加
工条件に電気加工条件を設定するものである。尚、当然
のことであるが、加工面積５ｎ−１対応の電気加工条件
は加工面積Ｓｎ対応の電気加工条件よりも、加工パワー
が小となっているものである。

尚、定数にの値を変えると、式（６）により求めた加工
面積Ｓは実際の加工面積と異なるものとなるが、例えば
Ｋ　＞　Ｋ１なる定数に１を入力した場合を考えてみる
と、数値制御装置１１で式（３）の演算を行なうこと（
二より求めた加工面積Ｓは実際の加工面積よりも小とな
るので、定数Ｋを入力した場合に比べて電気加工条件は
小となり、加工精度が向上する。この場合に於いても、
数値制御装置１１では式（６）により求めた加工面積Ｓ
に基づいて電気加工条件の切替えを行なっているもので
あるから、定数Ｋを変えることにより、所望の加工精度
で、能率の良い加工を行なうことが可能となる。もちろ
ん、加工目的、即ちワーク、電極材料９面粗さ、など（
二応じていくつかの条件列、ｓ：〜ｓ’、、ｓτ〜ｓＡ
・・・、Ｓ−〜ＳＷを夫々の条件列に対応する定数に１
〜に１とともに記憶しておいても良い。

定数にの定め方としては、予めワークルミ極間対向面積
が既知の材料について試加工を行ない、この時予め加工
面積Ｓを数値制御装置に入力しておけば式（６）の真加
工電流ＩＴと送り速度Ｆは加工中に測定できるから、次
式を用いてＫを数値制御装置で演算できる。

Ｋ値を数値制御装置内部に記憶しておき、所望の加工条
件列を用いて、同じワーク、電極材料の加工を行なうこ
とができる。

また、実施例に於いては、平均加工電圧がほぼ一定とな
るように、電極とワークとの相対的な送り速度を制御す
るサーボ送りの放電加工機に本発明を適用した場合につ
いて説明したが、平均加工電流を一定にするとか、その
他のサーボ送り方式の放電加工機にも適用できるもので
ある。

発明の詳細 な説明したように、本発明は真加工電流を検出する加工
電流検出手段（実施例に於いては比較器７、アナログス
イッチ８、積分器９から構成される）と、送り速度を検
出する速度検出手段（実施例に於いては、電圧周波数変
換器６、数値制御装置１１等がら成る）と、送り速度と
真加工電流とに基づいて加工面積を検出する加工面積検
出手段（実施例に於いては数値制御装置１１）と、加工
面積に基づいて電気加工条件を切替える制御手段（実施
例に於いては加工電源３、数値制御装置１１から成る）
とを備えているものであるから、加工面積に応じて電気
加工条件を切換えることができ、従って能率の良い放電
加工を行なうことができる利点がある。また、真加工電
流に基づいて加工面積を求めているものであるから、従
来装置のようにアーク時に電気加工条件を大とし、放電
状態を悪化させることがなくなり、従って精度の良い放
電加工を行なうことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロック線図、第２図は第１
図の動作を示すフローチャート、第５図はメモリの記憶
内容を示す図である。 １は電極、２はワーク、３は加工電源、４，９は積分器
、５は差動増幅器、６は電圧周波数変換器、７は比較器
、８はアナログスイッチ、１０はＡＤ変換器、１１はサ
ーボユニット、１３はモータ、Ｒ１−Ｒ３は抵抗である
。 特許出願人　　　富士通ファナック株式会社代理人　弁
理士　玉蟲久五部（外６名）第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サーボ送り方式を適用してワークと電極とを、相対的に
   移動させ、放電により前記ワークの加工を行なう放電加
   工機に於いて、真加工電流を検出する加工環流検出手段
   と、前記ワークと電極との相対的な送り速度を検出する
   速度検出手段と、該速度検出手段と前記加工面積検出手
   段との検出結果に基づいて加工面積を検出する加工面積
   検出手段と、該加工面積検出手段の検出結果に基づいて
   、電気加工条件を切替える制御手段とを備えたことを特
   徴とする放電加工機。