JPS63185521A - 放電加工装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、工具電極と被加工物とで形成される加工ｗ
Ｘ間に休止時間を置きながらパルス状加工電圧を印加し
て加工を行う際、加工状態の異常が検出された場合に電
極定時引上動作条件を変更することにより加工状態の異
常を回避する放電加工装置に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は従来の放電加工装置を示す概略図であり１図に
おいて（１）は電極、（２）は被加工物（３）はＸクロ
ステーブル、（４）はＹクロステーブル、（５）は電極
（１）と被加工物（２）で形成される加工隙間にパルス
状電流を供給する加工ｆｆｔ源、（６）は電極（１）の
上下方向駆動を行うアクチュエータ、（７）はＸクロス
テーブルの駆動を行うアクチュエータ、（８）はＹクロ
ステーブルの駆動を行うアクチュエータ、（９）は上記
アクチュエータ（６）、（７）、（８）に電流を供給す
るサーボアンプ、（１０）は加工隙間の電圧を検出する
極間電圧検出回路、（１１）は電圧を印加してから放電
が発生するまでの経過時間（以下、無負荷時間Ｔｄ　　
）に相当するパルス信号を発生する。Ｔｄ　　パルス発
生器、（１２）はＴｄパルスのパルス幅を計測するＴｄ
　　計量器、（１３）はＴｄ　　計ｇ！Ｉ器（１２）の
計測結果から各放電パルスを部数電（Ｄｉ）、正常放電
（Ｄ２）、オーブン（Ｄ３）の３種に分類した出力信号
を発生する放電波形分類器、（１４）、（１５）、（１
６）は放電波形分類器（１３）にて出力された信号を３
種のグループごとにカウントするカウンタ、（１７）は
部数電（Ｄｌ）のカウント数から加工状態が正常か異常
かを判別する加工状態判別器、（１８）は（１３）　、
　（１４）　、　（１５）のカウント数から電極送り制
御を行う電極送り制御袋Ｉ１．　　（１９）は加工状態
判別器（１７）の結果から休止時間などの制御を行う、
電気条件制御装置である。

次に動作について説明する。加工電源（５）は電極（１
）と被加工物（２）で形成される加工隙間にパルス電圧
を供給し、加工隙間に放電を発生させつつ、Ｗ１極（１
）および被加工物（２）の相対位置を変化させて加工を
行うものである。電極（１）の上下動はアクチュエータ
（６）、被加工物（２）の移動はＸ、Ｙクロステーブル
（３）ｌ（４）を駆動するアクチュエータ　（７）、（
８）によって行われる。加工中の加工隙間の電圧は極間
電圧検出回路（１０）により検出され、Ｔｄ　　パルス
発生器（１１）は電圧を印加してから放電が発生するま
での無負荷時間Ｔｄ　　に相当するパルス信号を発生す
る。第４図は極間波形とＴｄ　　パルス信号を模式的に
示したものである。Ｔｄ　　計測器（１２）はＴｄ　　
パルス信号のパルス幅すなわち放電波形側々の無負荷時
間Ｔｄ　　を計測し、その結果から放電波形分類器（１
３）は各放電パルス個々のを部数ｉｔ！　（Ｄｉ）　、
正常放ｉ’！（Ｄ２）、、オープン（Ｄ３）の３種に分
類した出力信号を発生する。ここで。

（ｉ）Ｄｉ　：　Ｏ＜Ｔｄ　　＜Ｔｌ・・・短終が発生
したかあるいは加工隙間の絶縁耐力が回復していない場
合。

（ｉｉ）Ｄ２　：　Ｔｌ＜Ｔｄ　　＜Ｔ２・・・適当な
時間の無負荷電圧が存在し加工への寄与度が最も大きい
場合。

（ｉｉｉ）Ｄ３：Ｔ２＜Ｔｄ　　＜Ｔ３・・・無負荷電
圧印加時間が比較的長い場合。

である。

加工隙間における電圧波形としてはある程度より長くな
い時間を持った無負荷電圧が存在するような放電の発生
形体が望ましく、電極送り制御装置（１８）はカウンタ
（１４）、（１５）、（１６）によりカウントされたＤ
ｉ、Ｄ２．Ｄ３の頻度により電極サーボ送りを行う。

以上のような電極送り制御の他に、極間における加工ス
ラッジ濃度の上昇に伴って異常加工へ移行するのを防止
するため、加工状態判別器（１７）はＤｌの頻度により
加工状層が正常か異常かを判別し、制御装置Ｉ（１９）
はその結果から休止時間などの切り換え制御を行うこと
により異常加工の回避を行う。

［発明が解決しようとする問題点コ 従来の放電加工装置は以上のように構成されているので
、異常加工状態の判別は短絡・部数電の頻度のみで行わ
れ、安定加工から異常加工への変遷を適確に判別・予測
して加工条件を制御することができず、電極面積・加工
電気条件などがことなる場合については判別レベルを変
更することが必要であった。また１判別レベルを固定と
した場合、異常加工の回避が最適に行われない、すなわ
ち条件の変更が早過ぎたり遅過ぎたりすることによる加
工効率の低下、あるいは定常アーク放電による被加工物
の損傷が発生するなどの問題があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、安定加工から異常加工への変遷を適確に予測
・判別して加工条件を制御することにより、異常加工を
回避し、きわめて安定かつ効率の良い加工を行うことの
できる放電加工装置を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に関わる放電加工装置は、無負荷時間Ｔｄ　　
の分散値を計算する計算器と、該Ｔｄ　　の分散値によ
り異常加工を予測・判別する加工異常判別器を備えると
ともに、加工異常判別器の結果から電極定時引上動作条
件を自動制御する制御装置を設けたものである。

［作用コ この発明における放電加工装置は、Ｔｄ　　分散計算器
により無負荷時間Ｔｄ　　の分散値を計算して異常加工
を判別し、電極定時引上動作条件を自動的に切り換える
ことによって異常加工を回避する。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図にもとずいて説明する。

第１図において（１）は電極、（２）は被加工物、（３
）はＸクロステーブル、（４）はＹクロステーブル、（
５）は電極（１）と被加工物（２）で形成される加工隙
間にパルス状電流を供給する加工側Ｌ　（６）は電極（
１）の上下方向駆動を行うアクチュエータ、（７）はＸ
クロステーブルの駆動を行うアクチュエータ、（８）は
Ｙクロステーブルの駆動を行うアクチュエータ、（９）
は上記アクチュエータ（６）、（７）、（８）に電流を
供給するサーボアンプ、（１０）は加工隙間の電圧を検
出する極間電圧検出回路、（１１）は電圧を印加してか
ら放電が発生するまでの経過時間（以下、無負荷時間Ｔ
ｄ　　）に相当するパルス信号を発生する。　Ｔｄ　　
パルス発生器。

（１２）はＴｄ　　パルスのパルス幅を計測するＴｄ計
２＋１塁、（１３）はＴｄ　　計測器（１２）の計測結
果から各放電パルスを部数電（Ｄｉ）、正常放電（Ｄ２
）、オープン（Ｄ３）の３種に分類した出力信号を発生
する放電波形分類器、（１４）。

（１５）、（１６）は放電波形分類器（１３）にて出力
された信号を３種のグループごとにカウントするカウン
タ、（１８）は（１３）、（１４）、（１５）のカウン
ト数から電極送り制御を行う電極送り制御装置、（２５
）は無負荷時間Ｔｄの計測値を一時的に記憶するメモリ
、（２６）は該メモリに記憶されたＴｄ　　の分散値を
計算するＴｄ　分散値計算器、（２７）はＴｄ　　分散
値計算器の結果から加工状態が正常か異常かを判別する
加工状態判別器、（２８）は該加工状態判別器（２７）
の結果から電極定時引き上げ動作を切り換える制御装置
である。

次にこの発明の実施例の動作を説明する。

第１図において、従来例同様、Ｔｄ　　計測器（１２）
はＴｄ　　パルス信号のパルス幅すなわち放電波形個々
の無負荷時間Ｔｄ　　を計測し、その結果から放電波形
分類器（１３）は各放電パルス個々のを部数電（Ｄｉ）
、正常放電（Ｄ２）　、オーブン（Ｄ３）の３種に分類
した出力信号を発生し、電極送り制御装置！（１８）は
カウンタ（１４）。

（１５）、（１６）によりカウントされたＤｉ。

Ｄ２．Ｄ３の頻度により電極サーボ送りを行うものであ
る。

一方、Ｔｄ　　計測器（１２）により計測された放電波
形個々の無負荷時間Ｔｄ　　は所定パルス数分または所
定時間分だけ一旦メモリ（２５）に記憶され、　Ｔｄ　
　分散値計算１１Ｂ（２６）により分散値が計算される
。なお、分散値Ｖｔｄは。

Ｖｔｄ＝Σ（Ｔｄ　−Ｍｔｄ）　”　／ｎＭｔｄ　：　
Ｔｄ　　の平均値 ｎ：計算パルス数 によりもとめられる。

第５図は、加工深さに対する無負荷時間Ｔｄ　　の平均
値と分散値の変化を電極面積が異なるものについて示し
たものであるが、加工深さが深べなるに従い両者ともＴ
ｄ　　分散値が急激に上昇していることがわかる。これ
は、加工深さが深くなるにつれて極間でのスラッジ排出
能力が低下するためにスラッジ濃度が上昇し、その結果
として加工が不安定となるためである０分散値の変化は
非常に大きいため、電極面積などが異なる場合について
も判別レベルは同一に設定できる。

加工異常判別器（２７）はＴｄ　　分散値が所定のレベ
ルを越えたかどうかにより加工が異常か正常かを判別し
、異常の場合は電極定時引上動作条件を制御する制御装
置Ｉ（２８）に信号を発し、電極定時引上動作の自動切
り換えを行う。

電極定時引上動作は電極送り制御とは独立して定期的に
電極（１）を上下動させることにより極間のスラッジを
排出するものであり、とくに無噴流加工を行う場合には
不可欠である。

第６図は電極定時引上動作条件（ＪＵＭＰパラメータ）
固定の場合と、自動制御を行った場合において、加工時
間と加工深さの関係を示したものである。ＪＵＭＰパラ
メータ固定の場合はＪＵＭＰ量が小さいものほど単位時
間あたりのＪＵＭＰ時間が小さくなるため加工速度は早
いが、異常加工（加工不能）となる加工深さが浅くなる
。一方、自動制御を行ったものについては異常加工に陥
ることがなく、加工速度も約２０％増加している。

なお、上記実施例においては電極送り制御を。

Ｄｉ、Ｄ２．Ｄ３の頻度により行う例を示したが、第２
図に示すように極間平均電圧検出器（２゜３）、Ａ−Ｄ
変換器（２４）などを設けた構成として平均電圧制御に
よる電極送り制御としても良し１　。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、電圧無負荷時間の分散
値により異常加工を判別し、電極定啼引上動作を自動的
に切り換えるように構成したため、異常加工が完全に回
避でき、ひいてはきわめて安定かつ効率の良い加工を行
い得る放電加工装置が得られる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における放電加工装置の構
成を示す構成図、第２図はこの発明の他の実施例におけ
る放電加工装置の構成を示す構成図、第３図は従来の放
電加工装置の構成を示す構成図、第４図は極間波形とＴ
ｄ　　パルス信号の模式図、第５図は加工深さに対する
無負荷時間Ｔｄ　　の平均値と分散値の変化を示した図
、第６図は電極定時引上動作条件（ＪＵＭＰパラメータ
）固定の場合と自動制御を行った場合における加工時間
と加工深さの関係を示した図である。 図において（１）は電極、（２）は被加工物。 （３）はＸクロステーブル、（４）はＹクロステーブル
、（５）は加工電源、（６）、（７）、（８）はアクチ
ュエータ、（９）はサーボアンプ、（１０）は極間電圧
検出回路、（１１）はＴｄ　パルス発生器、（１２）は
Ｔｄ　　パルスのパルス幅を計測するＴｄ　　計測器、
（１３）は放電波形分ＩＩ１．（１４）、（１５）、（
１６）はカウンタ、（１８）は電極送り制御装置、（２
３）は極間平均電圧検出器、（２４）はＡ−Ｄ変換器。 （２５）はメモリ、（２６）はＴｄ　　分散値計算器、
（２７）は加工状態判別器、（２８）は制御装置である
。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極と被加工物を対向させた加工隙間に制御されたパル
   ス電圧を印加して該加工隙間に放電を発生させ、繰り返
   し加工電流を供給することにより加工を行う放電加工装
   置において、該制御されたパルス電圧を該加工隙間に印
   加してから放電が発生するまでの経過時間Ｔｄを所定時
   間もしくは所定パルス数分だけ計測したのち、該経過時
   間Ｔｄの分散値を求め、該分散値により電極定時引上動
   作を制御することを特徴とする放電加工装置。