JP2602954B2 - 加工条件指示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、最適な放電加工に調整するための加工条件
を指示する加工条件指示装置に関する。

（従来の技術） 放電加工にはワイヤ放電加工や形彫り放電加工などが
あるが、このうち例えばワイヤ放電加工について説明す
ると、これは被加工物に対してワイヤ電極を所定間隔お
いて配置してこれら被加工物及びワイヤ電極を加工槽の
中に浸透し、この状態に被加工物とワイヤ電極との間に
直流電圧を印加する。そして、例えばワイヤ電極を被加
工物に接近させてそのギャップ量が所定量になるとワイ
ヤ電極と被加工物との間にパルス放電が発生する。しか
るに、このパルス放電エネルギーによって被加工物は加
工される。

このようなワイヤ放電加工では放電加工を最適にする
ために加工状態の良否が判断されるが、この判断は放電
状態が正常であるか異常であるかにより判断しており、
この判断は次のような方法によって行われている。すな
わち、 作業員が放電柱を目視し、この放電柱の輝度から経験
や勘によって放電状態を判断する。

作業員が放電の音を聞き、この放電の音から経験や勘
によって放電状態を判断する。

ワイヤ放電加工装置にオシロスコープが備えられてい
れば、このオシロスコープに例えばワイヤ電極と被加工
物との間の放電電圧及び放電電流の波形を表示させ、こ
れら放電電圧及び放電電流から放電状態を判断する。

ワイヤ放電加工装置に予め放電状態の良否の基準が設
定されていれば、この基準に従って放電状態を判断す
る。

しかしながら、上記各方法では異常放電は検知できる
もののその信頼性は低く、異常放電の検知だけでは放電
加工状態を最適に調整することは困難である。従って、
放電加工状態を最適に調整することは非常に難しく、ま
して放電加工機器の種類や製造したメーカによって調整
の方法が異なるため最適な放電加工状態に調整すること
は困難である。以上のことはワイヤ放電加工に限らず他
の放電加工でも同様である。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように放電加工状態を最適に調整することは非
常に困難であった。

そこで本発明は、最適な放電加工に調整するための加
工条件を指示できる加工条件指示装置を提供することを
目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、下記構成（イ）〜（ニ）を具備し、被加工
物とワイヤ放電電極との間に周期的に放電電圧を印加し
て被加工物を放電加工装置により放電加工する際の放電
加工条件を指示する加工条件指示装置である。

（イ）被加工物の、放電加工速度向上を加工目標とする
場合及び表面あらさ向上を加工目標とする場合のそれぞ
れについて、放電電流ピーク値及び放電電圧値及び放電
電流パルス幅及び放電パルス間隔からなる放電加工パラ
メータの設定値の変更方向を指示するデータが放電加工
装置の種類に応じて各別に格納された放電加工パラメー
タ格納手段。

（ロ）被加工物とワイヤ放電電極との間に印加された放
電電圧及び放電電流を検出する検出器。

（ハ）検出器からの検出信号を所定の信号採取期間にわ
たってディジタル変換して取り込む信号採取手段。

（ニ）信号採取手段で採取された検出信号に基づいて加
工状態を判定し、この判定結果が示す加工状態が許容範
囲内にあることを限度として、放電加工パラメータ格納
手段に格納されている変更方向を指示するデータに基づ
いて、放電加工パラメータの設定値の変更方向を指示す
る加工条件指示手段。

（作用） このような構成を有する本発明の加工条件指示装置
は、与えられた、放電電流ピーク値及び放電電圧値及び
放電電流パルス幅及び放電パルス間隔からなる放電加工
パラメータに対して、放電加工速度向上を加工目標とす
る場合及び表面あらさ向上を加工目標とする場合のそれ
ぞれについて、放電加工装置の種類及びその加工状態に
応じて、その加工状態が許容範囲内にあることを限度と
して、設定値の変更方向を各別にリアルタイムで指示す
ることができるので、作業者は、放電加工装置の種類が
変更しても加工状態の変動に即応して迅速かつ適切な処
置を講じることが可能となる結果、放電加工精度及び放
電加工能率を顕著に改善することが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図はワイヤ放電加工に適用した加工条件指示装置
の全体構成図である。加工槽１の内部には被加工物２が
浸透されている。この被加工物２には所定間隔をおいて
ワイヤ電極３が配置されている。なお、このワイヤ電極
３は上部ワイヤガイド体４及び図示しない下部ワイヤガ
イド体により支持されている。これら被加工物２とワイ
ヤ電極３との間には放電制御回路５を介して直流電源６
が接続されて放電回路を形成している。この場合、直流
電源６は正極を被加工物２に接続している。かかる放電
回路には電圧検出器７が直流電源６に対して並列接続さ
れるとともに電流検出器８が直流電源６に対して直列接
続されている。

一方、10は指示装置本体であって、この指示装置本体
10にはアッテネータ（ATT）11,12が備えられ、一方のア
ッテネータ11に電圧検出器７が接続されるとともに他方
のアッテネータ12に電流検出器８が接続されている。こ
れらアッテネータ11,12にはそれぞれメモリが内蔵され
た各A/D（アナログ／ディジタル）変換器13,14が接続さ
れ、これらA/D変換器13,14はバス15を介してCPU（中央
処理装置）16に接続されている。このCPU16にはバス15
を介してタイミングコントローラ17、RAM（ランダム・
アクセス・メモリ）18、ROM（リード・オンリ・メモ
リ）19、表示駆動部20及び入力操作部21が接続されてい
る。タイミングコントローラ17はA/D変換器13,14におけ
る信号取込みタイミングを制御するものである。又、表
示駆動部20には表示器22が接続されて表示器21を表示駆
動するものとなっており、入力操作部21は加工目標、す
なわち、放電加工速度向上あるいは表面あらさ向上のい
ずれかを入力するものとなっている。

前記ROM19には、取込んだディジタル放電電圧及びデ
ィジタル放電電流から放電開始時刻や放電終了時刻、電
流ピーク値、パルス間隔など放電データを求め、この放
電データから放電の効率や安定度、表面あらさ、ワイヤ
電極３の接近率などを算出するための放電解析プログラ
ムが記憶されている。又、ROM19には、タイミングコン
トローラ17でのA/D変換器13,14に対する信号採取タイミ
ングプログラムが記憶されている。しかるに、この信号
採取タイミングプログラムにより各A/D変換器13,14は一
定間隔毎の信号採取期間に例えばx ns毎に同時に電圧検
出信号、電流検出信号をそれぞれ８ビットにディジタル
変換して１回の信号採取期間で例えば1024〜65536Bのデ
ータを採取するものとなる。なお、各信号採取期間の間
隔は一定期間ΔＨ毎に設定されている。

前記RAM18には第２図に示すように放電加工における
速度や被加工物２の表面あらさを向上させるための放電
パルス幅等の各パラメータの調整データが記憶されてい
る。ここで、パラメータにはパルス幅La、パルス間隔L
b、放電電流Ld、放電電圧Le、正常放電と異常（アー
ク）放電とを峻別するための異常検出レベルLfが設定さ
れている。なお、放電電流Ldは、電流ピーク値を表して
いる。そして、調整データは、例えば放電加工速度向上
であればパルス幅Laを広くし、パルス間隔Lbを狭くし、
さらに放電電流Ldを増加させるとともに放電電圧Leを高
くし、かつ異常検出レベルLfを低下されるものとなる。
又、各種放電加工機器や各メーカの放電加工機器を備え
ている場合には、RAM18には第３図に示すような調整デ
ータが記憶されている。この調整データは加工目標とし
て放電加工速度向上する場合の各メーカの放電加工機器
A,Bにおける各パラメータの調整内容を示しており、例
えば速度向上する場合に放電加工機器Ａのメーカではパ
ルス幅Laを操作量a1,a2を調整することによって広くな
り、パルス間隔Lbを操作量a3,a4を調整することによっ
て長くなることを示している。

又、前記CPU16は、放電加工速度向上あるいは表面あ
らさ向上のいずれかの加工目標が入力操作部21から入力
されると、入力された加工目標に対応する各パラメータ
と調整データとをRAM18から読出して調整データをアッ
プ「↑」及びダウン「↓」によって表示器22に表示させ
る報知手段としての機能を有している。なお、例えばパ
ルス幅La「広」はアップ「↑」で表示される。

次に上記の如く構成された装置の作用について参照し
て説明する。

被加工物２とワイヤ電極３との間に直流電源６から放
電制御回路５を通して直流電圧が印加され、この状態に
被加工物２とワイヤ電極３とのギャップ量が所定量とな
ると、被加工物２とワイヤ電極３との間にパルス放電が
発生する。このパルス放電のエネルギにより被加工物２
は加工される。

この状態に電圧検出器７は被加工物２とワイヤ電極３
との間のパルスの放電電圧を検出してその電圧検出信号
を出力し、又電流検出器８は被加工物２からワイヤ電極
３に流れたパルスの放電電流を検出してその電流検出信
号を出力する。これら電圧検出信号及び電流検出信号は
それぞれアッテネータ11,12で処理しやすいレベルに減
衰されてA/D変換器13,14に入力する。このとき、各A/D
変換器13,14は共にタイミングコントローラ17により制
御されて一定間隔ΔＨごとの各信号採取期間においてそ
れぞれx ns毎に同時に電圧検出信号、電流検出信号をそ
れぞれ８ビットにディジタル変換して取込む。これによ
り、１回の信号採取期間において上記Ｂのデータが取込
まれる。このようにして各信号採取期間で取込んだディ
ジタル電圧検出信号及びディジタル電流信号はそれぞれ
各A/D変換器13,14内のメモリに一時記憶され、各信号採
取期間の経過の後にCPU16によってRAM18に移されて記憶
される。

このようにディジタル電圧検出信号及びディジタル電
流信号が取込まれてRAM18に記憶され、例えば10回の信
号採取期間が終了すると、CPU16は各ディジタル電圧検
出信号及びディジタル電流信号からそれぞれ放電電圧及
び放電電流の各波形を求め、これら波形からパルス放電
発生の順番に発生番号「１」「２」…「Ｎ」を付す。そ
して、CPU16はこれら波形から各パルス放電における放
電開始や放電終了、放電電圧、電流ピーク値、電流パル
ス幅、放電エネルギ、パルス間隔などから成る放電デー
タＤを求めてテーブル化してRAM18に記憶する。

次にCPU16はこの放電データＤから放電の効率や安定
度、表面あらさ、ワイヤ電極３の接近率などを算出し、
これら効率などを表示駆動部20に送る。これにより、表
示器22には効率や安定度、表面あらさ、ワイヤ電極３の
接近率などの不電加工状態を示す各種指標が、それぞれ
許容範囲内にあるか否かとともに表示される。

一方、この状態に入力操作部21に放電加工速度向上の
加工目標の指示入力があると、CPU16はRAM18から第２図
に示す各調整データを読み出し、これら調整データをア
ップ「↑」及びダウン「↓」に変換し、かつこれら変換
した調整データと各パラメータとを対応させて表示駆動
部20に送る。かくして、表示器22には第４図に示すよう
な速度向上の各調整データがアップ「↑」及びダウン
「↓」により表示される。なお、第４図では速度向上と
あらさ向上とが表示されているが、実際にはいずれか一
方のみが表示される。

しかるに、作業員はこの調整データの表示から放電加
工機器のパルス幅Laを広くし、パルス間隔Lbを狭くし、
さらに放電電流Ldを増加させるとともに放電電圧Leを高
くし、かつ異常検出レベルLfを低下させるように調整す
る。なお、このような調整作業は、放電の効率、安定
度、表面あらさ及びワイヤ電極３の接近率などの放電加
工状態を示す各種指標が、許容範囲内にある限度におい
て行う。

又、RAM18に各メーカの調整データが記憶されている
場合には、入力操作部21に放電加工機器のメーカ例えば
Ａと加工目標例えば放電加工速度向上が指示入力され
る。そうすると、CPU16はRAM18から第３図に示す各パラ
メータ、調整データ及び操作量を読み出して表示駆動部
20に送る。なお、このときCPU16は調整データをアップ
「↑」及びダウン「↓」に変換する。これにより、表示
器22にはメーカＡの放電加工機器の各パラメータに関す
る調整データが表示される。

しかるに、作業員はこの調整データの表示から放電加
工機器のパルス幅Laなどを調整する。なお、この場合、
作業員は例えばパルス幅Laを広く調整するときメーカＡ
の放電加工機器の操作量a1,a2を広く操作する。なお、
このような調整作業は、放電の効率、安定度、表面あら
さ及びワイヤ電極３の接近度などの放電加工状態を示す
各種指標が、許容範囲内にある限度において行う。

以上のように、この実施例の加工条件指示装置は、放
電電流ピーク値及び放電電圧値及び放電電流パルス幅及
び放電パルス間隔からなる放電加工パラメータに対し
て、放電加工速度向上を加工目標とする場合及び表面あ
らさ向上を加工目標とする場合のそれぞれについて、放
電加工装置の種類及びその加工状態に応じて、その加工
状態が許容範囲内にあることを限度として、設定値の変
更方向を各別にリアルタイムで指示することができるの
で、作業者は、放電加工装置の種類が変更しても加工状
態の変動に即応して迅速かつ適切な処理を講じることが
可能となる結果、放電加工精度及び放電加工能率を顕著
に改善することが可能となる。そのうえ、各メーカの放
電加工機器が備えられていても、これら放電加工機器に
対する調整データをその操作量とともに表示できる。従
って、作業員の経験や勘によらず、又未熟な者でも簡単
に最適な加工条件に設定できる。さらに、各メーカの放
電加工機器が備えられていても全機器を同一の加工条件
に設定できる。

［発明の効果］ 本発明の加工条件指示装置は、放電電流ピーク値及び
放電電圧値及び放電電流パルス幅及び放電パルス間隔か
らなる放電加工パラメータに対して、放電加工速度向上
を加工目標とする場合及び表面あらさ向上を加工目標と
する場合のそれぞれについて、放電加工装置の種類及び
その加工状態に応じて、その加工状態が許容範囲内にあ
ることを限度として、設定値の変更方向を各別にリアル
タイムで指示することができるので、作業者は、放電加
工装置の種類が変更しても加工状態の変動に即応して迅
速かつ適切な処置を講じることが可能となる結果、放電
加工精度及び放電加工能率を顕著に改善することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明に係わる加工条件指示装置の
一実施例を説明するための図であって、第１図は構成
図、第２図及び第３図は加工条件の調整データの模式
図、第４図は加工条件の表示例を示す図である。 １…加工槽、２…被加工物、３…ワイヤ電極、４…上部
ワイヤガイド体、５…放電制御回路、６…直流電源、７
…電圧検出器、８…電流検出器、10…解析装置本体、1
1,12…アッテネータ、13,14…A/D変換器、15…バス、16
…CPU、17…タイミングコントローラ、18…RAM、19…RO
M、20…表示駆動部、21…入力駆動部、22…表示器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記構成（イ）〜（ニ）を具備し、被加工
   物とワイヤ放電電極との間に周期的に放電電圧を印加し
   て前記被加工物を放電加工装置により放電加工する際の
   放電加工条件を指示する加工条件指示装置。 （イ）前記被加工物の、放電加工速度向上を加工目標と
   する場合及び表面あらさ向上を加工目標とする場合のそ
   れぞれについて、放電電流ピーク値及び放電電圧値及び
   放電電流パルス幅及び放電パルス間隔からなる放電加工
   パラメータの設定値の変更方向を指示するデータが前記
   放電加工装置の種類に応じて各別に格納された放電加工
   パラメータ格納手段。 （ロ）前記被加工物と前記ワイヤ放電電極との間に印加
   された放電電圧及び放電電流を検出する検出器。 （ハ）前記検出器からの検出信号を所定の信号採取期間
   にわたってディジタル変換して取り込む信号採取手段。 （ニ）前記信号採取手段で採取された検出信号に基づい
   て加工状態を判定し、この判定結果が示す加工状態が許
   容範囲内にあることを限度として、前記放電加工パラメ
   ータ格納手段に格納されている変更方向を指示するデー
   タに基づいて、前記放電加工パラメータの設定値の変更
   方向を指示する加工条件指示手段。