JPS6158254B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6158254B2 JPS6158254B2 JP5387080A JP5387080A JPS6158254B2 JP S6158254 B2 JPS6158254 B2 JP S6158254B2 JP 5387080 A JP5387080 A JP 5387080A JP 5387080 A JP5387080 A JP 5387080A JP S6158254 B2 JPS6158254 B2 JP S6158254B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- gap
- difference
- machining
- electrodes
- 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.)
- Expired
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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
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- 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】
本発明は電極の最進位置と現在位置の差を検出
し、この差に応じて電極送り装置の送り信号の増
幅度ゲインを制御するようにした放電加工装置に
関するものである。
し、この差に応じて電極送り装置の送り信号の増
幅度ゲインを制御するようにした放電加工装置に
関するものである。
第１図は従来の放電加工装置を示し、電極１は
加工槽２内に置かれた被加工物３と絶縁性の加工
液４を極間Ｇに介して対向している。加工電源
Ｐ／Ｓは直流電源Ｅと加工電流の断続を行なうた
めのスイツチング素子SWと、電流制限抵抗Ｒ
と、上記スイツチング素子SWの断続を制御する
ための発振器OSCとで構成され、断続電流Ｉを
電極１と被加工物３の間に供給する。断続電流Ｉ
は、Ｉ＝Ｅ−Ｖｇ／Ｒの式であらわされ、アーク放電中 は、極間電圧Vgは20〜30V、短絡時は0V、無放
電中はＥとなり、スイツチング素子SWがオフ状
態のとき極間電圧Vgは0Vとなる。よつて、この
Vgを検出して平滑回路５によつて平均化すれ
ば、この値から極間々隙制御を行なうことができ
る。すなわち、極間々隙が広いとき放電が起こり
ずらくなり、平均電圧Vsは高くなり、極間々隙
が狭いと短絡したり、容易に放電するため平均電
圧は低下する。よつて、この電圧Vsを基準電圧
Vrと比較して、この差を極間サーボ回路６，７
に入力すれば、すなわち増幅器６で増幅し、油圧
サーボコイル７に入力すれば、電極送り装置すな
わち油圧発生ポンプＰと、油圧シリンダー８で構
成される油圧サーボ機構は極間々隙Ｇがほぼ一定
になるように制御される。
加工槽２内に置かれた被加工物３と絶縁性の加工
液４を極間Ｇに介して対向している。加工電源
Ｐ／Ｓは直流電源Ｅと加工電流の断続を行なうた
めのスイツチング素子SWと、電流制限抵抗Ｒ
と、上記スイツチング素子SWの断続を制御する
ための発振器OSCとで構成され、断続電流Ｉを
電極１と被加工物３の間に供給する。断続電流Ｉ
は、Ｉ＝Ｅ−Ｖｇ／Ｒの式であらわされ、アーク放電中 は、極間電圧Vgは20〜30V、短絡時は0V、無放
電中はＥとなり、スイツチング素子SWがオフ状
態のとき極間電圧Vgは0Vとなる。よつて、この
Vgを検出して平滑回路５によつて平均化すれ
ば、この値から極間々隙制御を行なうことができ
る。すなわち、極間々隙が広いとき放電が起こり
ずらくなり、平均電圧Vsは高くなり、極間々隙
が狭いと短絡したり、容易に放電するため平均電
圧は低下する。よつて、この電圧Vsを基準電圧
Vrと比較して、この差を極間サーボ回路６，７
に入力すれば、すなわち増幅器６で増幅し、油圧
サーボコイル７に入力すれば、電極送り装置すな
わち油圧発生ポンプＰと、油圧シリンダー８で構
成される油圧サーボ機構は極間々隙Ｇがほぼ一定
になるように制御される。
このように従来の放電加工装置で、加工の状態
の良否を判別する最も一般的なのは、平均極間電
圧Vgを観測することであつて、これが低い時に
は極間インピーダンスが抵い場合であり、この状
態は短絡、連続的アーク放電、極間における加工
粉、スラツジの滞留などが考えられる。しかしな
がら、放電加工において最も危険な異常アーク放
電は、一旦発生すると加工液の熱分解によるカー
ボン発生のために、カーボンと被加工物の間の放
電となり、極間インピーダンスが高くなつたよう
な状態になるため、平均電圧による極間状態悪化
の検出は不可能になつてしまうという不具合があ
つた。
の良否を判別する最も一般的なのは、平均極間電
圧Vgを観測することであつて、これが低い時に
は極間インピーダンスが抵い場合であり、この状
態は短絡、連続的アーク放電、極間における加工
粉、スラツジの滞留などが考えられる。しかしな
がら、放電加工において最も危険な異常アーク放
電は、一旦発生すると加工液の熱分解によるカー
ボン発生のために、カーボンと被加工物の間の放
電となり、極間インピーダンスが高くなつたよう
な状態になるため、平均電圧による極間状態悪化
の検出は不可能になつてしまうという不具合があ
つた。
また、極間々隙長の制御も、上記平均電圧を用
いているため、極間にスラツジが多量に介在して
極間インピーダンスが低下し、平均電圧が下ると
実際の極間々隙は広いにもかかわらず、あたかも
極間が狭いかのような状態と同じ検出になつてし
まい、更に極間々隙を拡げるようになつてしまう
という不具合があつた。ただし、極間インピーダ
ンスの低下は、放電加工で最も危険な異常アーク
放電の原因となるので、極間々隙の拡大はやむを
得ないという一面がある。しかし、実際には広い
間隙を更に拡大するのに、本来の理想的放電ギヤ
ツプ（５〜20μｍ）を細かく維持するような、ゆ
るやかな速度で電極を動かすことになるので、極
間スラツジが排出されるようなポンプ作用もな
く、極間状態の改善には効果がなく、加工速度を
わざわざ低下させるように設定してスラツジの生
成量を減少させて対応するといつた極めて消極的
な方法がとられていた。
いているため、極間にスラツジが多量に介在して
極間インピーダンスが低下し、平均電圧が下ると
実際の極間々隙は広いにもかかわらず、あたかも
極間が狭いかのような状態と同じ検出になつてし
まい、更に極間々隙を拡げるようになつてしまう
という不具合があつた。ただし、極間インピーダ
ンスの低下は、放電加工で最も危険な異常アーク
放電の原因となるので、極間々隙の拡大はやむを
得ないという一面がある。しかし、実際には広い
間隙を更に拡大するのに、本来の理想的放電ギヤ
ツプ（５〜20μｍ）を細かく維持するような、ゆ
るやかな速度で電極を動かすことになるので、極
間スラツジが排出されるようなポンプ作用もな
く、極間状態の改善には効果がなく、加工速度を
わざわざ低下させるように設定してスラツジの生
成量を減少させて対応するといつた極めて消極的
な方法がとられていた。
本発明は、上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、実際の極間々隙長
を検出し、この検出々力に基づいて、極間サーボ
の速度あるいはサーボゲインを変化させることに
より、極間々隙が広い時には高速で極間サーボを
行ない、狭い時には所定の低速で細やかな制御を
行ない、極間々隙サーボのゲインの最適化を可能
とするような装置を提供することを目的としてい
る。
去するためになされたもので、実際の極間々隙長
を検出し、この検出々力に基づいて、極間サーボ
の速度あるいはサーボゲインを変化させることに
より、極間々隙が広い時には高速で極間サーボを
行ない、狭い時には所定の低速で細やかな制御を
行ない、極間々隙サーボのゲインの最適化を可能
とするような装置を提供することを目的としてい
る。
以下、本発明の一実施例を第２図及び第３図を
用いて詳述する。９はデイジタルスケールであつ
て、電極支持棒１０に取りつけられており、電極
が下方に向かうとプラス方向パルスSpを発生
し、上方に向かうとマイナス方向パルスSnを発
生する。極間々隙長を正確に知るために、１パル
スあたり10μｍ以下のパルス発生を行なう。本例
では５μｍ／パルスとして説明する。
用いて詳述する。９はデイジタルスケールであつ
て、電極支持棒１０に取りつけられており、電極
が下方に向かうとプラス方向パルスSpを発生
し、上方に向かうとマイナス方向パルスSnを発
生する。極間々隙長を正確に知るために、１パル
スあたり10μｍ以下のパルス発生を行なう。本例
では５μｍ／パルスとして説明する。
上記にプラス方向パルスＳPは直接可逆カウン
タ１１のマイナス端子１１ａに、またマイナス方
向パルスＳNはオアゲート１５を介して可逆カウ
ンタ１１のプラス端子１１ｂに供給される。可逆
カウンタ１１は例えば13ビツトで構成され、５μ
ｍ×（214−１）すなわち82mm相当の電極上昇量を
記憶できる。可逆カウンタ１１の各ビツトの出力
側にはデイジタルアナログ変換器１６が接続され
ており、この出力はV0であつてコンパレータ１
２により0Vと比較される。そして、上記出力V0
が0Vすなわちカウンタ内容が０であるとき、コ
ンパレータ１２の出力によつてパルス発振器１３
の出力パルスをアンドゲート１４、オアゲート１
５を介して、加算パルスＬPとして可逆カウンタ
１１のプラス端子１１ｂに供給する。
タ１１のマイナス端子１１ａに、またマイナス方
向パルスＳNはオアゲート１５を介して可逆カウ
ンタ１１のプラス端子１１ｂに供給される。可逆
カウンタ１１は例えば13ビツトで構成され、５μ
ｍ×（214−１）すなわち82mm相当の電極上昇量を
記憶できる。可逆カウンタ１１の各ビツトの出力
側にはデイジタルアナログ変換器１６が接続され
ており、この出力はV0であつてコンパレータ１
２により0Vと比較される。そして、上記出力V0
が0Vすなわちカウンタ内容が０であるとき、コ
ンパレータ１２の出力によつてパルス発振器１３
の出力パルスをアンドゲート１４、オアゲート１
５を介して、加算パルスＬPとして可逆カウンタ
１１のプラス端子１１ｂに供給する。
このため、可逆カウンタ１１はデイジタルスケ
ール９からのマイナス方向パルスＳNと上記の加
算パルスＬPを加算し、デイジタルスケール９か
らのプラス方向パルスＳPを減算する。この結
果、可逆カウンタ１１の内容は電極１が被加工物
３に対して送り込まれる最進位置と電極１の現在
位置の差となる。すなわち、加算パルスＬPの数
の合計が最進位置であり、これと、上記マイナス
方向パルスＳNの数とプラス方向パルスＳPの数の
差の合計である現在位置を引くので、可逆カウン
タ１１の内容は最進位置と現在位置の差であるこ
とになる。よつてデイジタルアナログ変換器Ｄ／
Ａの出力は、上記の差に比例した電圧であるため
に、この出力V0を検出処理すれば、実際の極
間々隙状態の良否を知ることができる。すなわち
上記V0が大であれば、極間状態は最進値より戻
つた状態にあることから何等の不具合、例えば加
工粉の滞留によつて極間のスラツジがたまつてい
るとか、異常アークによつて加工液が熱分解して
カーボンが発生しているとか、電極の一部が破損
してそのかけらが極間に存在するとかの場合に、
確実にその異常が検出できる。
ール９からのマイナス方向パルスＳNと上記の加
算パルスＬPを加算し、デイジタルスケール９か
らのプラス方向パルスＳPを減算する。この結
果、可逆カウンタ１１の内容は電極１が被加工物
３に対して送り込まれる最進位置と電極１の現在
位置の差となる。すなわち、加算パルスＬPの数
の合計が最進位置であり、これと、上記マイナス
方向パルスＳNの数とプラス方向パルスＳPの数の
差の合計である現在位置を引くので、可逆カウン
タ１１の内容は最進位置と現在位置の差であるこ
とになる。よつてデイジタルアナログ変換器Ｄ／
Ａの出力は、上記の差に比例した電圧であるため
に、この出力V0を検出処理すれば、実際の極
間々隙状態の良否を知ることができる。すなわち
上記V0が大であれば、極間状態は最進値より戻
つた状態にあることから何等の不具合、例えば加
工粉の滞留によつて極間のスラツジがたまつてい
るとか、異常アークによつて加工液が熱分解して
カーボンが発生しているとか、電極の一部が破損
してそのかけらが極間に存在するとかの場合に、
確実にその異常が検出できる。
第３図は上記原理に基づいて、V0に相当する
増幅度の制御をサーボ系で行なわせる装置の一実
施例である。上記可逆カウンタ１１の内容は、乗
算型デイジタルアナログ変換器１６によつて、極
間平均電圧Vsと基準電圧Vrの差電圧Va（Vr−Vs
＝Va）との積として出力V1される。すなわちVa
×（最進位置―現在位置）＝V1として出力され
る。このような乗算型デイジタルアナログ変換器
の具体的なものは、アナログデバイス社（米国）
製のCMOS―IC―AD7520等で公知である。
増幅度の制御をサーボ系で行なわせる装置の一実
施例である。上記可逆カウンタ１１の内容は、乗
算型デイジタルアナログ変換器１６によつて、極
間平均電圧Vsと基準電圧Vrの差電圧Va（Vr−Vs
＝Va）との積として出力V1される。すなわちVa
×（最進位置―現在位置）＝V1として出力され
る。このような乗算型デイジタルアナログ変換器
の具体的なものは、アナログデバイス社（米国）
製のCMOS―IC―AD7520等で公知である。
このようにして本発明によれば、最進位置と現
在位置の差、つまり極間々隙長に比例して、サー
ボ系の増幅度（ゲイン）を変化することができる
ものであり、換言すれば微細できめ細やかな制御
を必要とする狭い間隙の場合はゲインが小さく、
逆にダイナミツクで高速な運動をしてポンプ作用
を行ない、極間のスラツジを排出する必要のある
広い間隙の場合はゲインが大きくなるものであ
る。
在位置の差、つまり極間々隙長に比例して、サー
ボ系の増幅度（ゲイン）を変化することができる
ものであり、換言すれば微細できめ細やかな制御
を必要とする狭い間隙の場合はゲインが小さく、
逆にダイナミツクで高速な運動をしてポンプ作用
を行ない、極間のスラツジを排出する必要のある
広い間隙の場合はゲインが大きくなるものであ
る。
また、外部から強制的に短絡状態の信号を入れ
て、電極を周期的にジヤンプさせるような動作を
行なう場合において、一旦上昇した電極が戻つて
くる際、、従来は極間電圧のみの検出で、もとの
位置か否かを判断していたため、、短絡が発生す
るまで検出できず必ずオーバーシユートを生じ、
電極が被加工物に接触してしまうという不具合が
あつたが、本発明によれば、元の位置との距離に
応じてゲインが変わり、速度が自動的に減じられ
るため、上記のようなオーバーシユートは発生し
ない。また間隙が広いほど速度が速くなるので、
間隙を拡げて極間状態の回復を計る場合、時間が
短くてすみ加工能率が向上する。
て、電極を周期的にジヤンプさせるような動作を
行なう場合において、一旦上昇した電極が戻つて
くる際、、従来は極間電圧のみの検出で、もとの
位置か否かを判断していたため、、短絡が発生す
るまで検出できず必ずオーバーシユートを生じ、
電極が被加工物に接触してしまうという不具合が
あつたが、本発明によれば、元の位置との距離に
応じてゲインが変わり、速度が自動的に減じられ
るため、上記のようなオーバーシユートは発生し
ない。また間隙が広いほど速度が速くなるので、
間隙を拡げて極間状態の回復を計る場合、時間が
短くてすみ加工能率が向上する。
なお上記実施例では、最進位置と現在位置の差
と直線的に比例してゲインが変わるような場合つ
まり第４図ａのような場合で説明してきたが、必
ずしも直線的である必要はなく、第４図ｂに示し
たような階乗的関係や、第４図ｃのように、２段
階以上の折れ線でも、本発明の主旨するところと
合致しており、本発明の範囲に含まれることは明
白である。
と直線的に比例してゲインが変わるような場合つ
まり第４図ａのような場合で説明してきたが、必
ずしも直線的である必要はなく、第４図ｂに示し
たような階乗的関係や、第４図ｃのように、２段
階以上の折れ線でも、本発明の主旨するところと
合致しており、本発明の範囲に含まれることは明
白である。
第１図は従来の放電加工装置を示す原理図、第
２図は電極の最進値と現在値の差を検出する検出
装置の一例を示す説明図、第３図は本発明になる
一実施例を示す説明図、第４図はサーボゲインお
よび最進値と現在値の差の関係を示す図である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示
し、１は電極、３は被加工物、９はデイジタルス
ケール、１１は可逆カウンタ、１６は乗算型デイ
ジタルアナログ変換器である。
２図は電極の最進値と現在値の差を検出する検出
装置の一例を示す説明図、第３図は本発明になる
一実施例を示す説明図、第４図はサーボゲインお
よび最進値と現在値の差の関係を示す図である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示
し、１は電極、３は被加工物、９はデイジタルス
ケール、１１は可逆カウンタ、１６は乗算型デイ
ジタルアナログ変換器である。
Claims (1)
- １ 電極を被加工物に対して送り込む電極送り装
置、この装置によつて送り込まれる電極の最進位
置と電極の現在位置の差を検出する装置、および
上記電極送り装置の送り信号の増幅度を、上記電
極の最進位置と現在位置の差の量が所定量より大
きいとき大とし、差の量が所定量より小さいとき
小とする装置を備えたことを特徴とする放電加工
装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5387080A JPS56152528A (en) | 1980-04-23 | 1980-04-23 | Electric discharge machining device |
| DE3134443T DE3134443C2 (de) | 1980-01-22 | 1981-01-21 | Vorrichtung zum elektroerosiven Senkbearbeiten eines Werkstücks |
| PCT/JP1981/000014 WO1981002127A1 (fr) | 1980-01-22 | 1981-01-21 | Dispositif d'usinage a decharge electrique pouvant detecter l'ecartement entre l'electrode et la piece a usiner |
| CH6279/81A CH659416A5 (de) | 1980-01-22 | 1981-01-21 | Apparatur fuer elektrische entladungsbearbeitung. |
| US06/302,480 US4510364A (en) | 1980-01-22 | 1981-01-21 | Electric discharge machining apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5387080A JPS56152528A (en) | 1980-04-23 | 1980-04-23 | Electric discharge machining device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56152528A JPS56152528A (en) | 1981-11-26 |
| JPS6158254B2 true JPS6158254B2 (ja) | 1986-12-10 |
Family
ID=12954783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5387080A Granted JPS56152528A (en) | 1980-01-22 | 1980-04-23 | Electric discharge machining device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56152528A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4117620A1 (de) * | 1990-05-30 | 1991-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | Elektrische entladungsmaschine |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61274818A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工制御装置 |
| JPS61274817A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工制御装置 |
-
1980
- 1980-04-23 JP JP5387080A patent/JPS56152528A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4117620A1 (de) * | 1990-05-30 | 1991-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | Elektrische entladungsmaschine |
| DE4117620C2 (de) * | 1990-05-30 | 1995-12-21 | Mitsubishi Electric Corp | Elektrische Entladungsmaschine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56152528A (en) | 1981-11-26 |
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