JP3007911B2 - 細穴放電加工機 - Google Patents

細穴放電加工機

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ワイヤカット放電加工を行なう際に被加工
体にスタート穴としての細穴を設ける場合等に使用され
る細穴加工機に係り、より詳しくは、所定の長さを有す
る細棒状の筒状の電極を加工液を供給しながら被加工体
に近接させ、両者間に間歇的な電圧パルスを加えること
により、被加工体に貫通細穴を加工する放電加工機に関
する。
(従来の技術) 細穴放電加工においては、所定の長さの細棒状をなす
パイプ状電極を使用し、その内部を通して加工液を加工
部に噴出させ、噴出された加工液を、加工穴の内壁と電
極の外周との間の隙間から加工屑と共に流出させながら
加工を行なう。細棒状電極は電圧パルス条件等の加工条
件により加工の進行距離に対して所定比率で消耗するか
ら、この電極消耗比を考慮して被加工体の厚さよりも長
い電極、通常は複数の穴の加工に対応し得る長さの電極
が使用され、加工に伴い消耗する電極の長さを作業者が
目視により監視し、被加工体の厚さに対して電極長さが
足りないと判断したとき、電極の交換を行なっていた。
(発明が解決しようとする課題) この細穴放電加工においては、電極は細径であるため
に剛性が無く、このため、加工穴の真直性は、その電極
で加工した穴内部の加工液圧と放電加工の際の放電の圧
力とのバランスにより保たれる。従って、1つの貫通細
穴の加工途中に電極が消耗して短くなり、貫通できなく
なって電極を交換すると、前記バランス状態が変化し、
一定に保たれないために、真直性が損なわれて加工精度
が低下する問題が生ずるが、作業者の判断により電極の
交換を行なっていた従来の細穴放電加工機では、電極交
換の判断を誤り加工途中での電極交換を余儀無くされて
加工精度を悪化させる問題があった。
本発明は、叙上の問題点に鑑み、作業者の判断によら
ず電極の交換時機を適確に判定して加工途中で電極長さ
が不足するようなことがないようにした細穴放電加工機
に提供を目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は、この目的を達成するため、加工ヘッドに装
着されている細棒状電極の長さを、前記相対的な送りを
与えたときの電極、被加工体間の接触又は放電検出時に
自動的に検出する電極長検出手段と、加工深さを設定す
る加工深さ設定手段と、電極消耗比を設定する電極消耗
比設定手段と、前記両設定手段により設定された加工深
さおよび電極消耗比から加工に必要とされる電極長さを
演算する必要電極長演算手段と、該演算手段により算出
された必要電極長と前記電極長検出手段により検出され
た電極長さとを比較して、必要電極長が検出された電極
長さより長い場合には放電加工工程への移行を停止し、
必要電極長が検出された電極長さ以下の場合には放電加
工を開始させる加工制御手段とを備えてなることを特徴
とする。
(作用) 本発明は、上記構成を有するので、加工開始時に電極
の長さが途中で交換する必要のない長さであるか否かが
適確に判定され、長さが不足する場合には、細穴放電加
工開始への移行が自動停止され、自動又は手動の電極交
換工程へ移行することになる。
(実施例) 第1図は本発明による細穴放電加工機の一実施例を示
す概略側面図である。第1図において、1は加工台2上
に設置された被加工体、3はカラム、4は該カラム3に
沿ってZ軸モータ5により上下動されるヘッド、6は該
ヘッド4に保持された細棒状のパイプ電極である。A〜
Dは前記カラム3に一定又は所定の間隔で上下に配設さ
れて、ヘッド4との係合、開離により作動するリミット
スイッチであり、加工開始時においてヘッド4に保持さ
れた電極6の長さをヘッド4の降下位置検出により測定
するためのものである。7は電極6と被加工体1との間
に間歇的な電圧パルスを印加する加工電源、8は電極6
の先端が被加工体1に到達したことを検出する接触又は
放電検出器である。加工液はパイプ状をなす電極6を通
して被加工体1に供給されるが、その加工液系統につい
ては示していない。
第2図は前記リミットスイッチA〜Dを利用して計測
される電極6の長さが、被加工体1を貫通するに必要な
長さを有するか否かを判定する本発明による装置の一例
を示すブロック図である。第2図において、電極の消耗
比δ設定手段10、加工深さw設定手段11は例えばコンピ
ュータの入力装置であるキーボードにより実現されるも
ので、必要電極長Ha演算手段12および比較手段13はコン
ピュータの演算部により実現され、表示手段14もコンピ
ュータの演算内容を表示するCRT等の表示装置か、ラン
プ等によって実現される。電極長検出手段15は、前記リ
ミットスイッチA〜Dにより実現される。
前記必要電極長Ha演算手段12は、使用電極6の消耗比
δ加工深さw(=板厚)とから、次の式により必要電極
長さHaを算出するものである。
Ha=w×(1+δ) …(1) 比較手段13は、前記演算手段12により求められた必要
電極長Haと、リミットスイッチA〜Dの加工開始時(接
触又は放電検出器8の作動)における作動状態から求め
られる電極長Hbとを比較し、Ha>Hbの可能性がある場合
には、その結果を表示手段14により表示し、また、加工
制御手段16によりZ軸モータ5や加工電源7の作動を停
止し、又加工液の供給を行なっていた場合には加工液の
供給を停止し、放電加工工程への移行を停止する。そし
て、電極6交換が自動化されている装置においては、電
極自動交換工程に自動的に移行する。
第1図のリミットスイッチA〜Dの動作と電極6の長
さの関係および比較手段13の動作について説明する。第
1図に示すように、説明の簡略化のため、各リミットス
イッチA〜D間の間隔Hを等しくし、最低位置のリミッ
トスイッチDと被加工体1までの間隔をΔHとし、この
間隔ΔHが電極長判断の確実性を保証する。加工電源7
により、或は接触又は放電検出器8により電極6と被加
工体1との間に検出条件の電圧パルス或は検出電圧を加
え、電極6を通して被加工体1に加圧噴出させる加工液
は通常その噴出を停止させた状態としてヘッド4をカラ
ム3に沿って下降させ、接触又は放電検出器8により電
極6と被加工体1との間の放電又は軽接触状態等による
電圧変化を検出して、電極6の下端が被加工体1の上面
に達したことが検出されると、この時のリミットスイッ
チA〜Dの動作状態により、電極長検出手段15は電極長
の概略を検出する。例えば、リミットスイッチA〜Dが
すべて不作動であれば、電極6の長さは、H×3以上の
長さであり、例えばH=8cmであるとすれば、電極6の
長さは(24cm+ΔH)以上である。
例えば、第1図の2点鎖線aに示す位置にヘッド4が
下降したとき、接触又は放電検出器8が作動したとする
と、このときはリミットスイッチA、Bが作動すること
になる。このときの電極6の長さHbはH=8cm+ΔH以
上で16cm+ΔH以下である。
この場合、(1)式において、加工深さwが例えば10
cm、電極の消耗比が0.5であるとすれば、必要電極長Ha
は15cmとなり、Ha>Hbである可能性があり、加工途中で
電極が貫通できなくなるおそれがあるから、放電加工工
程への移行を停止し、電極6を新品に交換して加工を行
なう。前記のように、必要電極長が15cmのとき、加工開
始時(接触又は放電検出器8が作動したとき)にリミッ
トスイッチAのみが作動していたとすると、電極長Hbは
16cm+ΔH以上であり、必要電極長Ha=15cmよりも長
く、Ha<Hbであるから、電極6の交換は行なわず接触又
は放電加工の工程を次へと進め、加工液の供給を開始す
る等して加工を開始進行させることになる。
電極6の長さが不足するために放電加工工程への移行
ぽ停止する場合の条件を整理すると、次の通りである。
条件(1):リミットスイッチAのみオンであるとき
は、電極長Hbは24cm+ΔH以下、16cm+ΔH以上であ
り、必要電極長Haが16cm以上の場合はHa>Hbの可能性が
あるから放電加工工程への移行を停止する。
条件(2):リミットスイッチA、Bがオンであると
きは、電極長Hbは16cm+ΔH以下、8cm+ΔH以上であ
るから、必要電極長Haが8cm以上の場合はHa>Hbの可能
性があるから放電加工工程への移行を停止する。
条件(3):リミットスイッチA、B、Cがオンであ
るときは、電極長Hbは8cm+ΔH以下、ΔH以上である
から、必要電極長HaがΔH以上の場合はHa>Hbの可能性
があるから放電加工工程への移行を停止する。
条件(4):リミットスイッチA、B、C、Dの全て
がオンであるときは、電極長HbはΔH以下であるから、
必要電極長Haの値に関係なく放電加工工程への移行を停
止する。
第3図は上述した動作を説明する流れ図である。な
お、この流れ図の場合は、電極6の先端と被加工体1表
面との所定の近接又は接触状態を検出するのに放電加工
電源7を用い、電極6が被加工体1を貫通加工できる長
さであることが検知された場合には、加工制御手段16に
信号を出力し、加工液の供給を開始させ、ほぼそのまま
放電加工工程に移行し得る場合を示している。
以上の実施例においては、最下部のリミットスイッチ
Dと被加工体1との間に高低差ΔHを設定したが、種々
の厚さの被加工体1の加工を行なうため、リミットスイ
ッチDと被加工体1との高低差が異なる場合も、この高
低差を電極長Hbを求める場合の値に算入することによ
り、上記と同じ判定動作が行なえる。
また、リミットスイッチA〜Dを用いるのではなく、
接触又は放電検出器8の作動時のヘッド4の位置を、Z
軸モータ5に付帯した回転数検出器20の出力から求める
ようにしても良い。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、上
記実施例以外に対して種々の変更、付加が可能であるこ
とは云うまでもない。
(発明の効果) 本発明によれば、細穴放電加工を行なうに当り、細棒
状の電極が被加工体を貫通加工できる長さを有するか否
かが、作業者の判断ではなく自動的に適確に判定され、
電極長さが不足すると判定された場合、放電加工工程へ
の移行を停止するようにしたから、加工途中で電極長さ
が足りなくなって電極交換を余儀無くされるようなこと
がなく、真直性に優れた加工精度の良い細穴放電加工を
行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による細穴放電加工機の一実施例を示す
概略側面図、第2図は本発明による電極長の判定装置の
一例を示すブロック図、第3図は第2図の動作を説明す
る流れ図である。 1:被加工体、2:加工台、3:カラム、4:ヘッド、5:Z軸モ
ータ、6:電極、7:加工電源、8:接触又は放電検出器、2
0:回転数検出器
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23H 9/14,7/26 B23H 1/04 B23Q 17/09

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】細棒状の電極を加工ヘッドに装着して被加
    工体に対向させ、該対向間隙に加工液を供給しながら両
    者間に間歇的な電圧パルスを印加して繰り返し放電を発
    生させると共に前記対向方向の相対的な加工送りを与え
    て被加工体に細穴を加工する細穴放電加工機に於て、加
    工ヘッドに装着されている細棒状電極の長さを、前記相
    対的な送りを与えたときの電極、被加工体間の接触又は
    放電検出時に自動的に検出する電極長検出手段と、加工
    深さを設定する加工深さ設定手段と、電極消耗比を設定
    する電極消耗比設定手段と、前記両設定手段により設定
    された加工深さおよび電極消耗比から加工に必要とされ
    る電極長さを演算する必要電極長演算手段と、該演算手
    段により算出された必要電極長と前記電極長検出手段に
    より検出された電極長さとを比較して、必要電極長が検
    出された電極長さより長い場合には放電加工工程への移
    行を停止し、必要電極長が検出された電極長さ以下の場
    合には放電加工を開始させる加工制御手段とを備えてな
    ることを特徴とする細穴放電加工機。
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