JP3006818B2 - 放電加工方法および装置 - Google Patents

放電加工方法および装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は放電加工方法および装置
に関し、特に仕上げ加工などの高周波領域においても安
定したサーボ送り加工ができるようにした放電加工方法
および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】放電加工においては、電極と被加工物と
の間(加工間隙)に、電圧パルスを印加してその間で放
電を発生させ、所定の通電時間(Ton)と休止時間(T
off)を繰返し、被加工物を加工している。一般に、電圧
パルスを印加してから放電開始までの時間を無負荷電圧
印加時間(以下、単に「無負荷時間」と略す)といい、
放電開始から放電終了までの時間を通電時間(Ton)、
放電終了から次の電圧パルス印加までの時間を休止時間
(Toff)という。
【0003】放電を安定に維持するために電極と被加工
物との相対的な送り速度を制御(サーボ送り)する必要
があるが、従来、この種の送り速度制御としては、加工
間隙に現れる極間電圧(パルス電圧)をフィルタ回路を
用いて平均化し、この平均電圧が所定値になるように送
り速度を制御する方法が知られている。また、無負荷時
間をクロックパルス等を用いて直接計数し、そうして求
められた無負荷時間に基づいて送り速度を制御する方法
(特開昭50−1499号、特開平2−109633
号)も提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】極間電圧の平均電圧を
フィルタ回路を用いて検出する方法においては、極間電
圧の平均電圧はそのデューティ比(1周期における無負
荷時間の割合)によって異なってくる。そして、放電周
波数が高い加工領域(仕上げ加工時など)においては、
一般に無負荷時間が休止時間等に対して短い加工方法が
行われ、このような場合には、前記デューティ比が下が
って、平均電圧値も非常に小さくなり、分解能が悪くな
って、平均電圧に基づいて安定したサーボ送りを行うこ
とは困難であった。
【0005】一方、無負荷時間を直接計数する方法によ
れば、放電周波数が比較的低い荒加工領域においては問
題はないが、仕上げ加工領域のように放電周波数が1M
Hz程度になると、無負荷時間は極めて短くなるから、
それを計数するための回路構成は非常に複雑になるとと
もに計数精度が低下するという問題があった。また、こ
の方法では無負荷時間を一定のサンプリング周期で計数
して測定するため、放電周波数が一定である場合はよい
が、放電周波数が変動する場合には無負荷時間を必ずし
も正確に測定できないという問題があった。
【0006】以上のことから、従来の方法によれば、仕
上げ加工のような高周波領域においては安定したサーボ
送り加工を行うことができず、定速送り加工を行うこと
が多かった。
【0007】本発明は以上のような従来の問題点にかん
がみてなされたもので、無負荷時間に基づく放電加工間
隙の制御を正確にできるようにすること、特に、高周波
領域においても安定したサーボ送り加工ができるように
することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、従来のように無負荷時間を直接
クロックパルス等で計数するのではなく、まず放電周波
数を検出し、その逆数をとって放電の繰返し周期を求め
る。その放電の繰返し周期から通電時間および休止時間
を引いて無負荷時間を求めるようにした。求められた無
負荷時間に応じて電極と被加工物との相対速度を制御す
る。
【0009】
【作用】本発明においては、無負荷時間を直接計数する
のではなく、放電周波数に基づいて無負荷時間を求める
ので高周波領域においても正確に無負荷時間を測定する
ことができる。したがって、高周波領域においても、安
定したサーボ送り加工が可能になる。
【0010】
【実施例】次に本発明を図面を参照して説明する。図1
は本発明の一実施例としてのワイヤ放電加工機の構成図
である。もちろん本発明はこの実施例に限定されるもの
ではなく、また放電加工機としてもワイヤ放電加工機に
限らず、形彫放電加工機にも適用できる。
【0011】被加工物1とワイヤ電極2はサーボモータ
5,6により相対的位置が制御され、被加工物1とワイ
ヤ電極2との間に加工間隙が形成される。ワイヤ電極2
はガイド3,3間に張設され、加工間隙には、直流電源
7、スイッチング素子(トランジスタ)8、抵抗器9、
給電子4を通じて間欠的な電圧パルスが印加される。
【0012】加工間隙に電圧パルスが印加され放電が発
生すると極間電圧が低下するが、放電開始検出回路20
は、極間電圧が基準電圧以下になると放電開始信号を発
生する(図2参照)。放電開始検出回路20は、図3に
示すように、極間電圧を分圧して受けるオペアンプ20
aと、分圧された極間電圧を所定の基準電圧V0と比較
し、基準電圧V0以下になると出力するコンパレータ2
0bと、コンパレータ20bの出力を微分する微分回路
20cとから構成されている。
【0013】CPU30は、複数のCPU、メモリ等か
らなる制御回路であって、そのメモリには、通電時間T
onおよび休止時間Toffが、所定の入力手段によって設
定され記憶されている。
【0014】パルス列発生回路32は予め設定された通
電時間Ton、休止時間Toff等のパルスデータをCPU
30より受け所定のパルス列を発生させ、このパルス列
をアイソレーションアンプ10に出力してスイッチング
素子8をオン、オフさせる。すなわち、そのパルス列
は、放電開始信号から通電時間Tonだけスイッチング素
子8をオンさせ、その後、スイッチング素子8を休止時
間Toffの間オフさせる。Toff経過後再びスイッチング
素子8をオンさせる(図2参照)。
【0015】カウンタ21は前記放電開始信号が発生す
る度にそのパルス数を計数するものである。CPU30
は、カウンタ21の出力である放電パルスデータNd
所定のサンプリング周期TSAM毎に読み込む。
【0016】放電周波数fm、無負荷時間tw、通電時間
on、休止時間Toffの関係は次式のように表わされ
る。 fm・(tw+Ton+Toff)=1 (1) また、放電周波数fmは放電パルスデータNdとサンプリ
ング周期TSAMから次式のように求められる。 fm=Nd/TSAM (2) したがって、無負荷時間twは次式のように表わすこと
ができる。 tw=1/fm−(Ton+Toff) =TSAM/Nd−(Ton+Toff) (3)
【0017】以上の手順を図4のフローチャートで示す
と、まず、CPU30はカウンタ21の出力値Ndを読
み込み(ステップS1)、Ndをサンプリング周期TSAM
で除して放電周波数fmを求める(ステップS2)。次
いでメモリからTon、Toffを読み込み(ステップS
3)、上記(3)式に基づいて無負荷時間twを算出す
る(ステップS4)。
【0018】図5は、予め設定された、無負荷時間tw
と電極および被加工物の相対的な送り速度FPとの関係
の一例を示すものである。この関係は任意に設定可能で
あり、これに基づいて送り速度FPが決定される。図5
において、tw=tw0のときFP=0すなわち停止状態で
あり、tw>tw0のときFP>0すなわち前進状態、tw
<tw0のときFP<0すなわち後退状態である。図5に
おいて、無負荷時間twが目標値twpより小さいときは
送り速度FPは小さく、そのため加工量は多くなるから
加工間隙も大きくなって無負荷時間twは徐々に目標値
wpに向って大きくなるように変化する。一方、無負荷
時間twが目標値twpより大きいときは送り速度FPも大
きく、そのため加工量は小さいから加工間隙も小さくな
って無負荷時間twは徐々に目標値twpに向って小さく
なるように変化する。こうして、最終的には、無負荷時
間twは目標値twpにおいて安定する。
【0019】CPU30は、(3)式で得られた無負荷
時間twにより定まる送り速度FPと予め指令された加工
軌跡データから決定される位置データをモータドライバ
31に指令する。この結果、予め目標とする無負荷時間
wpになるように送り速度を制御することができる。
【0020】一般に、安定な放電加工中において、加工
間隙長は無負荷時間の関数として考えられる。たとえば
無負荷時間が大きいときは加工間隙長も大きい。そこ
で、上記実施例のように目標とする無負荷時間twpにな
るように送り速度制御をすれば、加工間隙長も一定にす
ることができるから、仕上げ面を凹凸のない面に仕上げ
ることができる。これを図6を用いて説明すると、図6
(a)の被加工物のA部では加工間隙が比較的小さく無
負荷時間も小さくなり図5から送り速度FP1は遅くなっ
て加工量は増大する。一方、B部においては加工間隙が
大きくなって無負荷時間も長くなるから送り速度FP2
P1より速くなり加工量は小さい。その結果、A部はB
部より多く加工され、加工後は図6(b)に示すように
段差をなくすことができる。
【0021】以上のように、本発明においては、従来の
ように極間電圧の平均電圧に基づいて制御するものでは
ないから、極間電圧のデューティ比(1周期における無
負荷時間の割合)の変動に影響されることはなく、安定
したサーボ送り加工を行うことができる。また、従来の
ように無負荷時間を直接計数するのではなく、放電周波
数に基づいて無負荷時間を求めるので、高周波領域にお
いても正確に無負荷時間を測定することができ、したが
って安定したサーボ送り加工ができる。
【0022】図7は本発明の第2の実施例を示すブロッ
ク図である。この実施例では上記第1の実施例の装置に
ショートを検出する手段を追加した。図中、第1の実施
例と同じ構成部分については同じ参照番号を付してい
る。
【0023】この第2の実施例は、加工中にショートが
発生した場合、通電時間Ton、休止時間Toffを設定し
直し、ショート時の通電時間Ton、休止時間Toffに基
づいて無負荷時間twを算出するものである。
【0024】図7において、ショート信号発生回路41
は、放電開始検出回路20のオペアンプ20aの出力側
と接続される。加工間隙に正規の放電電圧が印加される
前に低電圧のサーチ電圧が印加されるが、このサーチ電
圧の電圧値によってショートが発生しているかどうかチ
ェックできる。すなわち、ショート信号発生回路41
は、その入力電圧が所定のサーチ時間Tsの間に所定の
電圧Vrefに達しないときは、ショートと判断してショ
ート信号(パルス信号)をカウンタ42へ出力する。シ
ョート信号発生回路41は、たとえばコンパレータ、パ
ルス発生回路等によって構成され、Ts,Vrefのデータ
はCPU30から与えられる。カウンタ42はショート
信号を計数してその計数値NsをCPU30へ出力す
る。CPU30はNsの値からショートの状態を診断
し、それに応じて、ショート時の通電時間Tons、休止
時間Toffsを決定し、パルス列発生回路32へ指令す
る。一方、無負荷時間twもショート時の通電時間
ons、休止時間Toffsに基づいて(3)式により決定
され、その後は第1の実施例と同様に加工間隙が制御さ
れる。
【0025】上記第2の実施例はショート時を例にとっ
たが、その他の場合であっても、加工中に通電時間
on、休止時間Toffを変化させたときは同様に処理す
ることができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、加工中の放電周波数を検出し、その検出値と予め設
定された通電時間および休止時間に基づいて無負荷時間
を算出するように構成したので、高周波領域においても
無負荷時間を正確に算出することができる。そのため、
仕上げ加工などの高周波数領域において、安定したサー
ボ送り加工ができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のブロック図である。
【図2】図1の装置の極間電圧および放電開始信号の波
形図である。
【図3】放電開始検出回路のブロック図である。
【図4】無負荷時間を求めるためのフローチャートであ
る。
【図5】無負荷時間twと電極および被加工物の相対的
な送り速度FPとの関係の一例を示す図である。
【図6】本発明を用いて段差のある加工面を加工する場
合を説明する図である。
【図7】本発明の第2の実施例のブロック図である。
【符号の説明】
1 被加工物 2 ワイヤ電極 7 直流電源 8 スイッチング素子 20 放電開始検出回路 21 カウンタ 30 CPU
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−87721(JP,A) 特開 昭61−121820(JP,A) 特開 平3−55122(JP,A) 特開 昭62−88514(JP,A) 特開 平2−298426(JP,A) 特開 昭50−1499(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23H 1/00 - 7/32

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加工電極と被加工物との間の放電加工間
    隙に予め設定された通電時間および休止時間に従って間
    欠的に電圧パルスを印加して放電を発生させるととも
    に、加工電極と被加工物とを相対移動させることにより
    被加工物を加工する放電加工方法において、 加工中の放電周波数を検出し、 前記放電周波数から放電の繰返し周期を算出し、 前記放電の繰返し周期から前記通電時間および休止時間
    を減算し、 前記減算値に基づいて加工電極と被加工物との相対位置
    を制御する、ことを特徴とする放電加工方法。
  2. 【請求項2】 加工電極と被加工物との間の放電加工間
    隙に予め設定された通電時間および休止時間に従って間
    欠的に電圧パルスを印加して放電を発生させるととも
    に、加工電極と被加工物とを相対移動させることにより
    被加工物を加工する放電加工装置において、 加工中の放電周波数を検出する検出手段と、 前記検出手段によって検出された放電周波数から放電の
    繰返し周期を算出し、前記放電の繰返し周期から前記通
    電時間および休止時間を減算して無負荷時間を演算する
    無負荷時間算出手段と、 前記無負荷手段算出手段によって算出された無負荷時間
    に基づいて加工電極と被加工物との相対位置を制御する
    位置制御手段と、 を備えたことを特徴とする放電加工装置。
  3. 【請求項3】 前記通電時間および/または休止時間
    が、加工中の加工状態に応じて可変設定される請求項2
    に記載の放電加工装置。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5689427A (en) * 1995-09-01 1997-11-18 Industrial Technology Research Institute Method and apparatus for optimal feedrate control on wire-cutting electric discharging machine (WEDM)
TW386921B (en) * 1998-06-24 2000-04-11 Ind Tech Res Inst Method and apparatus for controlling electric discharge machining efficiency
JP2003165031A (ja) * 2001-11-29 2003-06-10 Mitsubishi Electric Corp ワイヤ放電加工装置
JP4255634B2 (ja) 2001-11-29 2009-04-15 三菱電機株式会社 ワイヤ放電加工装置およびワイヤ放電加工方法
JP2005066738A (ja) * 2003-08-22 2005-03-17 Fanuc Ltd ワイヤカット放電加工機の加工制御方法
JP5073797B2 (ja) * 2010-08-26 2012-11-14 ファナック株式会社 加工状態を検出するワイヤ放電加工機
US9452483B2 (en) * 2012-11-14 2016-09-27 General Electric Company Electric discharge machining die sinking device and related method of operation
JP5739563B2 (ja) 2013-07-24 2015-06-24 ファナック株式会社 平均放電遅れ時間算出手段を備えたワイヤ放電加工機
US9346113B1 (en) 2015-03-19 2016-05-24 Johnson Technology, Inc. Electrical discharge machining integrated control system
JP6227599B2 (ja) 2015-08-25 2017-11-08 ファナック株式会社 極間距離を一定にするワイヤ放電加工機

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2979639A (en) * 1958-06-09 1961-04-11 Firth Sterling Inc Pilot pulse spark machining methods and apparatus
US3916138A (en) * 1964-02-25 1975-10-28 Charmilles Sa Ateliers Apparatus for machining through varying-frequency constant-duration pulse-controlled electric discharges
JPS501499A (ja) * 1973-05-10 1975-01-09
US4292490A (en) * 1977-05-06 1981-09-29 Colt Industries Operating Corp. Electrical discharge machining power supply with digitally controlled on and off time and protective system
JPS58211826A (ja) * 1982-05-28 1983-12-09 Mitsubishi Electric Corp 放電加工装置
CH664314A5 (de) * 1983-05-02 1988-02-29 Mitsubishi Electric Corp Funkenerosionseinrichtung.
JPS60197319A (ja) * 1984-03-19 1985-10-05 Brother Ind Ltd 放電加工機
JPS6188770A (ja) * 1984-10-05 1986-05-07 Amada Co Ltd 放電加工装置の電流制御回路
JPH0276625A (ja) * 1988-09-13 1990-03-16 Mitsubishi Electric Corp 放電加工装置
JPH0775805B2 (ja) * 1988-10-17 1995-08-16 ブラザー工業株式会社 放電加工機
EP0548516B1 (de) * 1991-12-23 1995-06-07 AG für industrielle Elektronik AGIE Losone bei Locarno Verfahren zur Steuerung einer Funkenerosionsmaschine
JP3258368B2 (ja) * 1992-05-01 2002-02-18 ブラザー工業株式会社 ワイヤ放電加工機

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Publication number Publication date
JPH07246519A (ja) 1995-09-26
KR950026597A (ko) 1995-10-16
DE19508271C2 (de) 1999-04-15
KR0158285B1 (ko) 1999-01-15
DE19508271A1 (de) 1995-09-14
US5545870A (en) 1996-08-13

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