JPS6399135A - 放電加工制御方法 - 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） 本発明は、放電加工制御方法に関し、更に特定して述べ
ると、１つの電極を用いて被加工物を電気的加工条件の
異なる複数の加工段階で加工する場合の放電加工制御方
法に関する。

（従来の技術） 従来から、１つの電極によって、被加工物を電気的加工
条件の異なる複数の加工段階で加工する放電加工方法が
知られている。このような加工方法においては１例えば
、先ず荒加工を行ない、次いで中加工、中仕上加工を行
ない、最終工程として仕上加工を行なうことにより所望
の寸法、精度の加工製品を得るようにすることが一般に
広く行なわれており、これらの各加工工程における電気
的諸条件の如何によって加工製品の精度、その他の什」
ニリ具合いが左右されるものである。したがって、これ
ら一連の加工工程の各段階において夫々どのような加工
条件で放電加工を行なっていけばよいのかを加工毎に適
切に決定しなければならないが、この決定は相当の経験
を必要とするものであり、熟練者でさえも誤りをおかす
ことがある程困難なことであった。ここでいう電気的諸
条件とは、放電加工間隙に流れる電流の電流波形におけ
る波高値（Ｉｐ）、この電流波形の持続時間であるパル
ス［（Ｔｏｎ）　、及び放電加工間隙にパルス状に印加
される電圧の休止幅（てｏｆｆ）であり、従来では、放
電加工機の操作パネル上に設けられたパルス幅スイッチ
、電流波高値スイッチ、休み時間スイッチを豊富な経験
を有する熟練者が夫々別個に設定することにより、要求
される被加工物の面粗度等の条件に適合した電気的条件
を選択して放電加工を行なっていた。

このように、加工を行なう作業者が各加工段階における
条件の設定を行なうようにした装置は、例えば、特公昭
４７−４７１９号公報に開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、特公昭４７−４７１９号公報に開示されている
如き従来の電気加工装置では、各加工段階における電気
的条件の設定を作業者が自己の経験に基づいてボード上
において設定しなければならず、したがって、上述の如
く、加工のための諸条件がしばしば不適切なものとなり
、加工を失敗して経済的１時間的損失を生じさせること
が起っている。また、不慣れな作業者では、例え加工が
行なえたとしても時間が多くかかったり、或いは加工電
極を必要以上に消耗させたり、加工面の粗度が所望の粗
度より粗かったり、何らかの不都合を起しがちであり満
足な加工を行なうことは困難であった。

本発明の目的は、したがって、被加工物を１つの電極を
用いて複数の加工段階で加工する場合に１作業者が面倒
な加工条件の設定を行なわなくても、所要の加工を極め
て能率よく行なうことを可能にする放電加工制御方法を
提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 」二記目的を達成するための本発明による放電加工制御
方法の特徴は、放電加工における電気的諸条件を任意に
設定することができる放電加工用電源部と、所望の加工
を行なうための所要の加工データに応答して電極と被加
工物との間の相対的な運動を制御する数値制御部と、上
記電極と上記被加工物との間の放電加工間隙状態を適切
な状態に保持するためのサーボ制御部とを備えて成る放
電加工装置による放電加工制御方法において、１つの電
極を用いて被加工物を電気的加工条件の異なる複数の加
工段階で加工するために必要な一連の電気的加工条件及
びオーバーカット量に関するデータを予め複数組記憶装
置にストアしておくステップと、上記被加工物の最終面
粗度に関するデータを少なくとも含む最終加工目標デー
タを設定入力する第１ステップと、電極の材質及び電極
の減寸量に関するデータを少なくとも含む電極に関する
データを入力する第２ステップと、上記被加工物の材質
に関するデータを入力する第３ステップと、上記第１乃
至第３ステップにおいて与えられた各データに従って所
望の最終面粗度を得ることができる最適な１組のデータ
を上記記憶装置から選択する選択ステップと、上記選択
ステップにより選択された１組のデータに対し上記電極
の減寸量に関するデータに従って必要な修正を行なう修
正ステップと、上記修正ステップによって得られたデー
タに応じて上記放電加工用電源部における電気的条件の
設定を行なうと共に上記数値制御部にその時のオーバー
カット量に関する情報を与えるステップとを備えた点に
特徴を有する。

（作用） 第１乃至第３ステップにおいて、最終加工目標データ、
電極に関するデータ及び被加工物の材質に関するデータ
が入力されることにより、所望の最終面粗度を得ること
ができる最適な１組のデータが記憶装置にストアされて
いる多数のデータの中から選択される０選択された１組
のデータに対し、加工用の電極の減寸量に関するデータ
に従って必要な修正が行なわれ、修正されたデータの内
容に従って、放電加工用電源部における電気的条件の設
定が各加工段階毎に行なわれると同時に数値制御部にそ
の時のオーバーカット量に関する情報が与えられる。

この結果、電極の減寸量に見合った最適な加工条件が作
業者の経験によらず各加工段階に対して設定され、これ
により作業者の手を煩わせることなしに能率のよい放電
加工のための制御が行なわれる。

（実施例） 以下、図示の実施例により本発明による放電加工制御方
法を詳細に説明する。

第１図には、本発明の方法に従って制御される放電加工
装置の一実施例が示されている。放電加工装置１はセッ
トされた被加工物２を所定平面内において移動できるよ
う図示しないフレームに支持されている加工用台３と、
加工用台３の上にセットされた被加工物２に対向配置さ
れた加工用電８２４とを備えている。加工用電極４はパ
ルスモータ５を含んで成る電極送り装置６によって上記
所定平面とは直角方向に上昇又は下降できるようになっ
ており、電極送り装置６はサーボ制御回路７により被加
工物２と加工用電極４との間の放電加工間隙長を所定の
長さに維持するように駆動制御される。一方、加工用台
３は２つの駆動用パルスモータ８，９により所定平面内
の互に直交する２つの方向に移動できるようになってお
り、こ゛れらのパルスモータ８，９は数値制御装置（Ｎ
Ｃ装置）１０により制御され、加工用台３を所定平面内
において所要の軌跡を描くように移動させることができ
る。

被加工物２と加工用電極４との間には放電加工用電源回
路１１が接続されている。この回路１１は、直流電源１
２と、直流電源の電圧を所定のパルス電圧として放電加
工間隙に印加するためのスイッチング用トランジスタ１
３と、放電加工間隙に流れる放電電流の値を設定するた
めの抵抗切替器１４とが図示の如く直列に接続されてお
り、トランジスタ１３のベースにはパルス発生器１５か
らのパルス信号Ｓ１　がゲートパルスとして入力されて
いる。パルス発生器１５は、その出力信号であるパルス
信号Ｓイ　の周波数ｆ、オン時間、オフ時間等を外部か
らの制御信号Ｓ２によって任意に設定することが可能と
なっている。抵抗切替器１４も同様に外部からの制御信
号Ｓみによって所望の抵抗値に切替えることができるよ
うになっている。従って、この放電加工用電源回路１１
は、制御信号Ｓ２．Ｓ３によって放電加工における電気
的諸条件Ｉ　ｐ　、　７ｏｎ　、　７ｏｆｆを所望の値
に夫々設定することができる。

放電加工装置ｌは、更に、加工穴の正寸法値より減寸し
た電極の減寸値、被加工物の最終仕上面粗度値、加工深
さ、電極材質、被加工物の材質、加工用台の移動軌跡の
形状を指定するだけで、被加工物を上記の如く構成され
た放電加工部によって、複数の各加工工程（荒加工、中
加工、中仕上加工、仕上加工）における加工を夫々適切
な条件で行ない、１本の電極で被加工物を所望の形状に
加工できるようにする加工条件選択設定部１６を有して
いる。

加工条件選択設定部１６は上述した減寸値、面粗度値、
深さ、電極及び被加工物の材質、及び移動形状を指定す
るための入力スイッチ部１７と、後で詳しく述べる加工
性能数値表のデータに基づいて作成された多数の加ニブ
ログラムが予め記憶されている記憶装置１８と、入力ス
イッチ部１７からのデータにより記憶装置１８内に記憶
されている多数の加ニブログラムのうちから適切な加工
プログラムを選択し、この選択された加ニブログラムに
従って所定の加工が行なえるように放電加工部を制御す
るための制御装置１９を有している。

記憶装置１８に予め記憶されている加ニブログラムは次
のようにして種々の加工要求に適合する多種類のものが
用意されている。岡知のように、放電加工においては、
加工穴が底付か否か、電極及び被加工物の材質が何であ
るかにより電気的諸条件が大きく左右されるので、第２
図に示すように、これらの条件によって加ニブログラム
を大きく第１群乃至第７群の６つにグループ分けしてい
る。このように電極の材料と被加工物の材料が定まると
、後は電気的諸条件によって放電加工における加工性能
、即ち加工速度（ｇ／ａ＋ｉｎ　）　、面粗度（ＢＲｍ
ａｘ）、電極の消耗比〔％〕、及び放電加工後において
加工電極と被加工物の放電加工壁との間の生ずるすき間
の長さを示すオーバー、カット４＆（ｍ＋ｏ）が定まる
ことになる。これらの間の関係を示した加工性能数値表
の例を第１表乃至第５表に示す、これらの表から判るよ
うに、電気的加工条件を種々変えることにより加工性能
が変わるので、第１群乃至第■群の各グループにおける
各加工工程に適した電気的加工条件を選択し、この選択
された条件を各加工工程毎に切替えて所要の仕上げを行
なうようになっている。

第６表には第２図に示す第１群の場合の各加工工程にお
いて選択された電気的諸条件の一例が示されており、こ
れらの条件が選択された場合に、本発明の加工制御方法
により、加工がどのように行なわれるのかを説明する。

一般に放電加工において、所定の加工寸法に従った加工
が実行された後の所望の加工線と加工用電極面との距ａ
Ｘは面粗度値をａ、オーバー・カット量をｂとすると ｘ＝　ａ＋に舎ｂ　・・・・・・（１）で表スことがで
きる。ここで、オーバーΦカット量は第３図に示すよう
に貫通孔をあけた場合に生じる孔の出口部分の内方突出
部分ｐと加工用電極４との間の距離すを示すので、実際
の間隔長ｂ′１゛０ セ ）−ＩＨＨＨ ；ｑ　　　　　− 蟹　　−Ｅ−＋　　ミ は補正値ｋを用いてに−ｂで示される。従って、第６表
に示す場合であると、各加工工程において保持すべき所
定の寸法線レベルと加工電極の側面とのαは第４図に示
す如くなる。第４図では、第６表に基づいた条件、即ち
最終の面粗度が５（ｐＲｍａｘ）とした場合の一例が示
されたが、実際には最終仕上げにおける面粗度としては
５（４Ｒｍａｘ）の他に種々の値が要求されるので。

面粗度が７　（ｇＲｍａｘ　）又は２．５　　（ｐ−Ｒ
ｍａｘ　）といった様な値が指定される場合をも想定し
て仕上げ加工工程における電気的諸条件が異なる他のい
くつかのプログラムも用意されているが、考え方は全く
同じであるので第４図ではその一例のみを点線で示す。

従って、第４図に示すようなある１つのプログラムが選
択されると、各加工工程において加工電極の放電面と加
工寸法線との間の距＃文をαにする必要があるが、電極
の減寸法のため、一般にその距離は放電加工開始時点に
おいてαより大きく、また、加工工程が進むにつれてそ
の差は更に増大する。本実施例では、放電加工中、その
放電加工部分における距［１をαとするために、加工用
電極が加工寸法線に沿って相対的に移動運動を行なうよ
うに、加工用台３をＮＧ装置ｌＯによってその所定平面
内において平面運動できるようになっている。この平面
運動の軌跡の形状は加工穴の形状によって入力スイッチ
部１７の所定スイッチ゛により選択することができ、こ
の指令は制御装置１９によって解読されて、制御信号Ｓ
＋によりＮＣ装置１０がこの所定の軌跡運動を加工用台
３に行なわせるようになっている。この運動は、例えば
、加工用台３が適宜の点を中心として所定の半径を持つ
円を描くような公転運動としてもよい、更に、加工穴が
底付きの場合には、所定の深さに仕上るように電極送り
装置６の送り量を制御しなければならないが、加工穴の
底壁面とこれに対向する電極面との間において放電加工
により生ずる間隙は、第４図に示すαの値に等しいので
、各加工工程における電極の最大送り量は、所望の深さ
をｄとすると、夫々（ｄ−α）となる、従うて、ある１
つの加ニブログラムが選択されれば、各加工工程におけ
るαの値は夫々定まるので、サーボ制御回路７により電
極の最大送り量を規制することができる。制御装置１９
は、入力スイッチ部１７からの入力情報と記憶装置１８
に加ニブログラムとしてストアされている加工データと
から制御信号Ｓ２．Ｓ３を出力して所定の電気的諸条件
を設定して行くと共に、制御信号Ｓ＋によってＮＣ装置
１０を制御し、更に、サーボ制御回路７から出力される
電極送り量信号Ｓ５に基づいて、サーボ制御回路７に電
極の最大送り量を規制するための制御信号Ｓ６　を与え
ている。尚、制御装置９には、各加工工程における放電
加工作業が終了したことを知らせる加工終了信号（図示
せず）が入力されている。

以下、放電加工機ｌの動作について説明する。

入力スイッチ部１７に、上述した各個が入力されると、
制御装置１９は電極材質、被加工物の材質、及び加工穴
が底付か否かによって第２図に示すｍＩ群乃至第７群の
うちのどの群のプログラムを選択すべきかを判断し、次
いで入力データのうちの面粗度値に基づいて、この選択
された群に属する加ニブログラムのうち仕上加工工程に
おいてこの所望の面粗度が得られるものを選びだす、こ
の場合、入力面粗度値と同一の面粗度が得られるような
加ニブログラムがない場合にはこの入力面粗度値に最も
近く、且つこの入力面粗度値より小さな面粗度を得るこ
とができるプログラムが選択されるが、このようなプロ
グラムが記憶装置１８内にストアされていない場合には
操作パネル（図示せず）上の「設定ミス」のランプを点
灯して操作者に最適プログラムの存在しないことを知ら
せる。ここで説明の都合上、ここまでの動作によって第
４図に実線で示されたプログラムが選択されたとして以
下の説明を行なう、上述の如くして最適なプログラムが
選択されると、このプログラムに関するデータが制御装
置１９内の図示しない一時記憶装置内に格納される０次
いで、減寸法の値（例えば０．４　　（ｍｍ）　）と荒
加工工程におけるαの値とを比較し、減寸法の値が荒加
工工程におけるαの＆ｉより大きい場合には後で詳しく
述べるようにしてこのプログラムに従って放電加工作業
が実行される。一方、若し減寸法の値がαの値より小さ
い場合には、中加工工程におけるαの値とその減寸法値
とを比較し、減寸法値が中加工工程におけるαの値より
大きければ中加工工程より放電加工作業を行なうように
選択されたプログラムの修正が行なわれ、この修正に基
づいた条件設定が行なわれる。尚、この場合においても
まだ減寸法値が中加工工程におけるαの値より小さけれ
ば前記の「設定ミス」のランプが点灯して、放電加工機
は動作しない。

」二記の例では、減寸値が０．４　　（ｍ＋ｅ）である
のに対して荒加工工程におけるαの値は０．２５　（ｍ
ｍ）であるから、放電加工は荒加工工程から開始され、
先ず制御信号ｓ２．ｓ３により、７ｏｎ　、７ｏｆｆ　
、Ｉｐの値が第６表に示すような値となるようにパルス
発生器１５及び抵抗器切替器１４がセットされる。この
ようにして電極送り装置６による電極送り動作によって
被加工物の放電加工が開始されるのであるが、この時、
減寸法の値０．４　　（ｍｍ）とαの値０．２５　（關
〕との差の値が制御装置１９内で計算され、この計算結
果は入力スイッチ部１７に入力された所定の移動形状の
情報と共に制御装置１９内の演算部に入力され、すでに
述べたように、加工用台３を、所定の軌跡に沿って移動
させ、放電加工中「距＃交」をαに保つようにするため
の制御信号Ｓ＋を作る。一方、サーボ制御回路７におい
ては電極４の被加工物２中への侵入深さが測定されてお
り、この侵入深さが設定深さ値ｄからαを引いた値にな
った時制御信号Ｓ５　によって電極送り装置６の送り動
作を停止させる。

このようにして荒加工工程が終了すると、電極４と被加
工物２との間の放電が終了するので、この放電終了状態
は加工終了信号によって制御装置１９に知らされ、制御
装置１９は次いで中加工工程における電気的諸条件を荒
加工工程における場合と同様に設定し、且つ加工用台３
の移動軌跡もαの減少に応じて変更するようにＮＣ装置
１０を制御する。また、更に加工用電極４の最大送り量
も工程が変わることによるαの減少に応じて変更され、
中加工工程が実行される。以後、中仕上加工工程が同様
にして順次実行される。この制御装着１９としては、例
えばマイクロ・コンピュータを使用することができる。

また、水装置によって加工を行なっている場合に、例え
ば加工屑がうまく排除されず、アーク放電を起しそうに
なった場合には、別の装置或いは別途設けた記憶装置か
らの指示により、休み時間（’？ｏ　ｆ　ｆ　）の制御
、パルスの一時停止、又は電極送り装置のパルスモータ
による電極の急上昇、急降下などの制御を行なってもよ
い。

上述の放電加工装置１によれば、操作者が所望の加工に
応じて、パルス幅、波高値、及び休み時間の指示、又は
減寸値に従った加工ギャップの調整の指示を１つ１つ行
ない、更に、これらを各加工工程毎に順次切換えて加工
を行なう必要がなく、単に面粗度、深さ、減寸法値、電
極及び被加工物の材質等のデータを入力するだけで荒加
工工程から仕上加工工程までを自動的に実行することが
できるので熟練者によらなくとも精度の高い加工をも極
めて簡単に行なうことができる。従って、操作者の如何
によらず常に適切な加工条件で加工を行なえるので、高
精度で均一化された加工を行なうことができ、操作の簡
単化により作業時間を従来に比して著しく短縮すること
ができる。

（発明の効果） 本発明の放電加工制御方法によれば、上述の如く、作業
者の熟練度とは関係しない加工の目標値及び被加工物及
び電極に関するいくつかのデータを与えるだけで、放電
加工の各段階において必要とされる加工のための最適条
件が自動的に選ばれ、必要ならば修正され、この結果得
られたデータによって放電加工のための装置の条件設定
が行なわれるので、何等の熟練を必要とせずに放電加工
装置による加工のための制御を容易に行なえ、誰でも精
度の高い放電加工を能率よく行なうことが可能となる優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための放電加工装置の
構成を示す構成図、第２図は第１図の装置における加ニ
ブログラムの選択動作を説明するためのフローチャート
、第３図はオーバー・カットの概念を説明するための説
明図、第４図は加ニブログラムによって定められる加工
間隙の値αを示す図である。 ｌ・・・放電加工装置 ２・・φ被加工物 ３・・Φ加工用台 ４書・・加工用電極 ５命・・パルスモータ ６φ・−電極送り装置 ７・Φ・サーボ制御回路 ８．９・・・駆動用パルスモータ １０・・−数値制御装置 １１・・会加工用電源回路 １２・曇・直流電源 １３・・・トランジスタ １４φ・・抵抗器切替器 １５Φ・拳パルス発生器 １６・・・加工条件選択設定部 １７・・参人カスイッチ部 １８・・−記憶装置 １９拳・・制御装置 Ｓｌ　００．パルス信号 Ｓ２・・・制御信号 Ｓ３　Φ・・制御信号 Ｓ牛・・・制御信号 Ｓ５　　・・・電極送り量信号 Ｓ６　　・・−制御信号 特許出願人　株式会社　ソディック 代理人　弁理士　高　野　昌　俊 第３図 Ｏ 笥４図 面粗度〔μ〕　。 手続補正占（方式） ％式％ １、事件の表示 特願昭６２−１１７１７０号 ２、）Ａ明の名称 放電加工制御方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　神奈川県横浜市港北区新横浜１丁目５番１号名称
　株式会社　ソディック 代表者古川利彦 ４、代理人 住所　〒１０５　　東京都港区芝３丁目４番１６号友和
ビル２階 昭和６２年ｌＯ月２７日 ノ・′−−＼、 ６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。 ７、補正の内容 （１）明細書第１３頁から同第１８頁までを別紙の通り
補正する。 （以上）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、放電加工における電気的諸条件を任意に設定するこ
   とができる放電加工用電源部と、所望の加工を行なうた
   めの所要の加工データに応答して電極と被加工物との間
   の相対的な運動を制御する数値制御部と、前記電極と前
   記被加工物との間の放電加工間隙状態を放電加工に必要
   な所要の状態に保持するためのサーボ制御部とを備えて
   成る放電加工装置による放電加工制御方法において、１
   つの電極を用いて被加工物を電気的加工条件の異なる複
   数の加工段階で加工するために必要な一連の電気的加工
   条件及びオーバーカット量に関するデータを予め複数組
   記憶装置にストアしておくステップと、前記被加工物の
   最終面粗度に関するデータを少なくとも含む最終加工目
   標データを設定入力する第１ステップと、電極の材質及
   び電極の減寸量に関するデータを少なくとも含む電極に
   関するデータを入力する第２ステップと、前記被加工物
   の材質に関するデータを入力する第３ステップと、前記
   第１乃至第３ステップにおいて与えられた各データに従
   って所望の最終面粗度を得ることができる最適な１組の
   データを前記記憶装置から選択する選択ステップと、前
   記選択ステップにより選択された１組のデータに対し前
   記電極の減寸量に関するデータに従って必要な修正を行
   なう修正ステップと、前記修正ステップによって得られ
   たデータに応じて前記放電加工用電源部における電気的
   条件の設定を行なうと共に前記数値制御部にその時のオ
   ーバーカット量に関する情報を与えるステップとを備え
   たことを特徴とする放電加工制御方法。