JPH0122097B2 - - Google Patents
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- JPH0122097B2 JPH0122097B2 JP55125799A JP12579980A JPH0122097B2 JP H0122097 B2 JPH0122097 B2 JP H0122097B2 JP 55125799 A JP55125799 A JP 55125799A JP 12579980 A JP12579980 A JP 12579980A JP H0122097 B2 JPH0122097 B2 JP H0122097B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
- B23H7/28—Moving electrode in a plane normal to the feed direction, e.g. orbiting
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は通電加工装置、特に棒状電極を被加工
物に対して進退方向およびこの進退方向と直角の
方向に移動させて、棒状電極によつてテーパ加工
を行なう通電加工装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electrical processing apparatus, particularly an electrical processing method in which a rod-shaped electrode is moved in a forward and backward direction relative to a workpiece and in a direction perpendicular to this forward and backward direction to perform taper processing using a rod-shaped electrode. It is related to the device.
従来、通電加工においては、棒状電極（以下、
電極と略記する）を被加工物に対して進退させる
主方向１軸のみの運動により、電極の形状を被加
工物に転写する如く加工していたが、特公昭41−
3594号公報に開示された如く、上記主方向と直角
の方向（垂直な平面）においても電極と被加工物
との相対運動を行なわせる通電加工方法およびそ
の装置が広く利用されるようになつてきた。 Conventionally, in electrical processing, rod-shaped electrodes (hereinafter referred to as
The shape of the electrode was transferred onto the workpiece by moving the electrode (abbreviated as "electrode") forward and backward relative to the workpiece in one main direction, but
As disclosed in Japanese Patent Application No. 3594, an electrical machining method and an apparatus thereof that allow relative movement between an electrode and a workpiece even in a direction perpendicular to the above-mentioned main direction (perpendicular plane) have become widely used. Ta.
この場合、加工の深さに応じて主方向と直角の
方向の変位量を、加工開始時には大きく加工の進
行に従つて小さくする如く、加工の深さに応じて
制御することにより、第１図に示すように棒状電
極（ストレート電極）１０により、被加工物１２
に加工深さZm、加工開始時の半径RO（電極の進
退方向と直角方向への移動量）のテーパ状型彫り
加工１４を行なうことができる。すなわち、電極
１０を進退方向であるＺ軸方向に移動させると共
にこれと直角方向であるＸ軸・Ｙ軸方向に移動さ
せ、この３軸方向への移動を組合せて上記のテー
パ状型彫り加工１４を行なうものである。また、
Ｘ軸・Ｙ軸方向の組合せにより電極１０をＺ軸を
中心に周回移動させて加工を行なうこともでき
る。 In this case, the amount of displacement in the direction perpendicular to the main direction is controlled according to the depth of machining, such that it is large at the start of machining and becomes smaller as the machining progresses, as shown in Figure 1. As shown in the figure, a workpiece 12 is
Taper-shaped die-sinking processing 14 can be performed at a processing depth Zm and a radius RO (the amount of movement of the electrode in a direction perpendicular to the advancing and retreating direction) at the start of processing. That is, the electrode 10 is moved in the Z-axis direction, which is the advancing and retreating direction, and also in the X-axis and Y-axis directions, which are perpendicular to this, and the above-mentioned tapered die-sinking process 14 is performed by combining the movements in these three axial directions. This is what we do. Also,
Machining can also be performed by moving the electrode 10 around the Z-axis by combining the X-axis and Y-axis directions.
第２図はそのテーパ状型彫り加工１４を行なう
ことができる通電加工装置の１例を示す。第２図
において、電極１０は被加工物１２に対して進退
するように、支持台１６を介して油圧サーボ機構
に取付けられている。この油圧サーボ機構は油圧
サーボバルブ１８・油圧シリンダ２０とからな
り、この油圧シリンダ２０のピストンロツド２２
の先端に電極支持台１６が取付けられている。支
持台１６はＸ軸方向に動く台１６ＸとＹ軸方向に
動く台１６Ｙとからなり、その各台の側面には不
図示の送りナツトが設けられており、、この各ナ
ツトに螺合する送りねじ２４，２６にはそれぞれ
サーボモータ２８，３０から回転駆動力が伝達さ
れるようになつている。 FIG. 2 shows an example of an electrical processing device capable of performing the tapered die engraving 14. In FIG. 2, the electrode 10 is attached to a hydraulic servo mechanism via a support 16 so as to move forward and backward relative to the workpiece 12. This hydraulic servo mechanism consists of a hydraulic servo valve 18 and a hydraulic cylinder 20, and a piston rod 22 of this hydraulic cylinder 20.
An electrode support stand 16 is attached to the tip. The support stand 16 consists of a stand 16X that moves in the X-axis direction and a stand 16Y that moves in the Y-axis direction, and feed nuts (not shown) are provided on the side surfaces of each of the stands. Rotational driving force is transmitted to the screws 24 and 26 from servo motors 28 and 30, respectively.
以下、上記構成の通電加工装置の動作を説明す
る。 The operation of the electrical processing apparatus having the above configuration will be explained below.
電極１０と被加工物１２を絶縁液中で加工間〓
ｇを保つて対向させ、この加工間〓ｇに放電また
は電解を生じさせて、パルス電流供給装置３２か
ら供給されるパルス電流を流して被加工物１２を
加工する。 During processing, the electrode 10 and workpiece 12 are placed in an insulating liquid.
The workpiece 12 is machined by making electric discharge or electrolysis occur in g during machining, and passing a pulse current supplied from the pulse current supply device 32 to process the workpiece 12.
このとき、電極１０はサーボ機構が電圧差動回
路３４・増幅器３６からなるサーボ回路の出力信
号によつて制御されることにより、被加工物１２
に対し進退する主方向（Ｚ軸方向）に、例えば加
工間〓ｇの電圧値Vdが規準値Vsと一致するよう
に送られて加工が進行する。 At this time, the servo mechanism is controlled by the output signal of the servo circuit consisting of the voltage differential circuit 34 and the amplifier 36, so that the electrode 10 is connected to the workpiece 12.
The machining progresses by being fed in the main direction (Z-axis direction) of moving forward and backward with respect to the machine so that, for example, the voltage value Vd during machining 〓g matches the standard value Vs.
そして、最終所望深さより少し手前に設定され
た深さまで荒加工を終了した後、パルス電流供給
装置３２を１パルスのエネルギが小さくなるよう
に変更し、さらに電極１０のＺ軸方向の移動量を
検出するＺ軸デイジタルパルススケール（以下、
Ｚスケールと略記する）３８の検出信号を受ける
電極運動制御装置４０の出力信号により、サーボ
モータ２８，３０を作動させて、電極支持台１６
ＸにＸ軸・同１６ＹにＹ軸方向の変位運動を与え
て例えば半径Ｒの公転円運動を与える。この状態
で加工を行なつてテーパ状に加工するために、円
の半径Ｒは加工深さＺに対応して最初大きく、加
工深さが深くなるに従つて減少するように制御す
る。 After completing the rough machining to a depth set slightly before the final desired depth, the pulse current supply device 32 is changed to reduce the energy of one pulse, and the amount of movement of the electrode 10 in the Z-axis direction is changed. Z-axis digital pulse scale (hereinafter referred to as
The servo motors 28 and 30 are actuated by the output signal of the electrode movement control device 40 which receives the detection signal of the Z scale (abbreviated as Z scale) 38.
A displacement motion is given to X in the X-axis direction and 16Y is given a displacement motion in the Y-axis direction to give, for example, a revolving circular motion with a radius R. In order to perform processing in this state to form a tapered shape, the radius R of the circle is controlled so that it is initially large in accordance with the processing depth Z and decreases as the processing depth becomes deeper.
第３図は電極運動制御装置４０の具体例をブロ
ツク図で示したもので、第１図の同一部分には同
一符号を付して説明を省略する。第３図におい
て、電極運動制御装置４０は、90°位相の異なる
正弦波ex・eyを出力する２相発振器４２と、上記
の正弦波ex・eyを制御して所望の偏心半径に相当
する電圧Ex・Eyを出力する制御回路４４と、電
極支持台１６のＸ軸およびＹ軸方向の移動量を検
出する直線ポテンシヨメータ４６，４８の検出出
力Rx・Ryと上記制御回路４４の出力電圧Ex・Ey
とを加算する加算点５０，５２と、この各加算点
出力を増幅してサーボモータ２８，３０に供給す
る増幅器５４，５６と、で構成されている。この
構成により、サーボモータ２８，３０はそれぞれ
加算点５０，５２の出力電圧が零になるまで作動
し、電極支持台１６Ｘ，１６Ｙの位置を制御回路
４４の出力Ex・Eyに等しくなるように制御する。 FIG. 3 is a block diagram showing a specific example of the electrode movement control device 40, and the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals and the explanation thereof will be omitted. In FIG. 3, an electrode motion control device 40 includes a two-phase oscillator 42 that outputs sine waves e x and e y having a phase difference of 90 degrees, and a two-phase oscillator 42 that outputs sine waves e x and e y with phases different by 90°, and a desired eccentric radius by controlling the above sine waves e x and e y . A control circuit 44 that outputs voltages E x and E y corresponding to Output voltage E x・E y of the control circuit 44
and amplifiers 54 and 56 that amplify the output of each addition point and supply it to the servo motors 28 and 30. With this configuration, the servo motors 28 and 30 operate until the output voltages of the summing points 50 and 52 become zero, respectively, so that the positions of the electrode supports 16X and 16Y become equal to the outputs E x and E y of the control circuit 44. to control.
第４図は前記２相発振器４２の具体的回路例を
示すもので、オペアンプＱ１・抵抗Ｒ・コンデン
サＣで構成される積分回路５８と、オペアンプＱ
２・抵抗Ｒ・コンデンサＣおよび電圧制限用ゼナ
ダイオードZD１，ZD２で構成される制限反転積
分回路６０とを次の微分方程式で記述されるフイ
ードバツクループの中でカスケード接続してあ
る。 FIG. 4 shows a specific circuit example of the two-phase oscillator 42, which includes an integrating circuit 58 composed of an operational amplifier Q1, a resistor R, and a capacitor C, and an operational amplifier Q1.
2. A limiting inverting and integrating circuit 60 consisting of a resistor R, a capacitor C, and voltage limiting Zener diodes ZD1 and ZD2 are connected in cascade in a feedback loop described by the following differential equation.
RCｄ／dtex＝ey ……(1)
RCｄ／dtey＝ex ……(2)
時定数Ｒ１，Ｃ１は故意にRCよりも大きくし
て回路を若干不安定にしている。電圧制限用ゼナ
ダイオードZD１，ZD２はeyの波形をひづませな
いで振幅を安定化する。２つの出力ex・eyは90°
位相が異なり次式のように表わされる。 RCd/dte x =e y ...(1) RCd/dte y =e x ...(2) The time constants R1 and C1 are intentionally made larger than RC to make the circuit slightly unstable. The voltage limiting Zener diodes ZD1 and ZD2 stabilize the amplitude without distorting the waveform of e y . The two outputs e x and e y are 90°
The phases are different and can be expressed as in the following equation.
ex＝Esinｔ／RC ……(3)
ey＝Ecosｔ／RC ……(4)
Ｅは電圧制限用ゼナダイオードZD１，ZD２の
電圧である。周波数の設定のため抵抗Ｒ，Ｒの両
端には外付の端子０１，０１′，０２，０２′が設
けられており、外部回路からも周波数制御ができ
るように上記の端子に外付抵抗Ｒ２，Ｒ３が接続
されている。この２相発振器４２の出力端子０，
０′は前記第３図に示したように制御回路４４に
接続される。 e x = Esint/RC (3) e y = Ecost/RC (4) E is the voltage of the voltage limiting Zener diodes ZD1 and ZD2. External terminals 01, 01', 02, 02' are provided at both ends of the resistors R and R to set the frequency, and an external resistor R2 is connected to the above terminals so that the frequency can also be controlled from an external circuit. , R3 are connected. Output terminal 0 of this two-phase oscillator 42,
0' is connected to the control circuit 44 as shown in FIG.
第５図は前記制御回路４４の具体的回路例を示
すもので、電極１０のＺ軸方向の位置変化に応じ
てＺスケール３８から出力される＋Ｚパルス（以
下、＋ZPと略記する）、−Ｚパルス（以下、−ZPと
略記する）が入力される。この場合、電極１０が
加工しながら進むに従い＋ZPが出力され、後退
するに従い−ZPが出力される。 FIG. 5 shows a specific circuit example of the control circuit 44, in which +Z pulses (hereinafter abbreviated as +ZP) and -Z pulses are output from the Z scale 38 in response to changes in the position of the electrode 10 in the Z-axis direction. A pulse (hereinafter abbreviated as -ZP) is input. In this case, +ZP is output as the electrode 10 advances while processing, and -ZP is output as it retreats.
これら、電極１０のＺ軸方向の位置変化によつ
てＺスケール３８から出力されるパルス列は、そ
れぞれパルス乗算機６２，６４に印加される。こ
のパルス乗算機とは一般にバイナリ・レート・マ
ルチプライヤ（BRM）として知られ、テキサス
インスツルメント社のTTL、IC、SN7497N等を
利用する。 These pulse trains output from the Z scale 38 due to positional changes in the Z-axis direction of the electrode 10 are applied to pulse multipliers 62 and 64, respectively. This pulse multiplier is generally known as a binary rate multiplier (BRM) and uses Texas Instruments TTL, IC, SN7497N, etc.
上記のＺスケール３８からのパルス列はパルス
乗算機６２，６４によつて所望の乗算数１／Ｎに
レートダウンされる。この乗算数１／Ｎはパルス
乗算機６２，６４の乗算数設定入力スイツチ群６
６1〜６６oによつてあらかじめ設定され、電極１
０のＺ軸方向の位置変化によるパルス数Ｎ個に対
し、加工半径Ｒの設定が１単位ずつ変わるように
なつている。 The pulse train from the Z scale 38 described above is down-rated by pulse multipliers 62, 64 to a desired multiplication number of 1/N. This multiplication number 1/N is the multiplication number setting input switch group 6 of the pulse multipliers 62 and 64.
6 1 to 66 o , and electrode 1
The setting of the machining radius R is changed by one unit for the number N of pulses due to a position change in the Z-axis direction of 0.
上記パルス乗算機６２，６４の出力は、加工半
径Ｒの設定用可逆カウンタ６８の−入力端子・＋
入力端子に供給される。この可逆カウンタ６８は
加工開始時の半径ROにセツトされる。この初期
設定は初期値設定用スイツチ群７０1〜７０oによ
り設定され、セツトスイツチ７２により加工開始
時に可逆カウンタ６８にセツトされる。 The outputs of the pulse multipliers 62 and 64 are the − input terminals and + input terminals of a reversible counter 68 for setting the machining radius R.
Supplied to the input terminal. This reversible counter 68 is set to the radius RO at the start of machining. This initial setting is set by a group of initial value setting switches 701 to 70o , and is set in the reversible counter 68 by the set switch 72 at the start of machining.
可逆カウンタ６８の出力は乗算型デイジタルア
ナログコンバータ（以下、Ｄ／Ａコンバータと略
記する）７４Ｘ，７４Ｙに供給される。このＤ／
Ａコンバータ７４Ｘ，７４Ｙには前記２相発振器
４２の出力ex・eyも供給されており、その出力
Ex・Eyは下記のように表わされる。 The output of the reversible counter 68 is supplied to multiplication type digital-to-analog converters (hereinafter abbreviated as D/A converters) 74X and 74Y. This D/
The outputs e x and e y of the two-phase oscillator 42 are also supplied to the A converters 74X and 74Y, and the output
E x・E y is expressed as follows.
Ex＝RVsinθ ……(5)
Ey＝RVcosθ ……(6)
RV＝１／Ｎ｛Σ（−ZP）−Σ（＋ZP）｝ ……(7)
ただし、RVは可逆カウンタ６８のデイジタル
アウトプツト量を示す。上記のＤ／Ａコンバータ
７４Ｘ，７４Ｙとしては、アナログデバイス社
（米国）のAD7520等を利用する。 E x = RVsinθ ……(5) E y = RVcosθ ……(6) RV=1/N {Σ(−ZP)−Σ(+ZP)}……(7) However, RV is the digital output of the reversible counter 68. Indicates the amount of cut. As the D/A converters 74X and 74Y, AD7520 manufactured by Analog Devices (USA) or the like is used.
制御回路４４は上記の構成であるから、電極１
０のＺ軸方向の移動量に対する加工半径Ｒの分配
比を定める１／Ｚの設定スイツチ群６６1〜６６o
と加工開始時の半径ROを定めるスイツチ群７０1
〜７０oによつて、テーパ角度Ａは以下に定まる。 Since the control circuit 44 has the above configuration, the electrode 1
1/Z setting switch group 66 1 to 66 o that determines the distribution ratio of the machining radius R to the amount of movement in the Z-axis direction of 0
and switch group 70 that determines the radius RO at the start of machining 1
~70 ° , the taper angle A is determined as follows.
Ａ＝tan-1Ro／Zm ……(8)
Zm＝Ro・Ｎ ……(9)
∴Ａ＝tan-1１／Ｎ ……(10)
ただし、加工深さＺがZmのとき、Ｒ＝０とし
て、Ｎはパルス乗算機６２，６４の設定数、Zm
は加工の最終深さを示す。 A=tan -1 Ro／Zm ...(8) Zm=Ro・N ...(9) ∴A=tan -1 1/N ...(10) However, when the machining depth Z is Zm, R= 0, N is the setting number of pulse multipliers 62 and 64, Zm
indicates the final depth of machining.
以上詳述した従来のテーパ加工のできる通電加
工装置において、加工の際、第６図ａに示すよう
に被加工物１２と対向するのは常に電極先端部で
ある。このため、電極先端部は常時、放電あるい
は電解の作用を受けて消耗しやすく、消耗すると
第６図ｂ，ｃに示すように先端部の形状が変わ
り、斜線を施した部分の取り代RLは完全に加工
除去されず同図の点線示RL′の如く残る。従つ
て、加工形状は目的の加工形状とは著しく差異が
生じ、加工精度上極めて問題があつた。 In the conventional electrical processing apparatus capable of performing taper processing described in detail above, during processing, the tip of the electrode always faces the workpiece 12, as shown in FIG. 6a. For this reason, the tip of the electrode is constantly subjected to the action of discharge or electrolysis and tends to wear out, and when it wears out, the shape of the tip changes as shown in Figure 6b and c, and the machining allowance RL in the shaded area is It is not completely removed and remains as shown by the dotted line RL' in the figure. Therefore, the machined shape was significantly different from the target machined shape, which caused a serious problem in terms of machining accuracy.
この問題が起る要因としては、放電または電
解の生ずる部分が電極１０の先端に集中している
こと、電極先端ほど消耗の度合が大きいこと、
があげられる。 The factors that cause this problem include the fact that the portion where discharge or electrolysis occurs is concentrated at the tip of the electrode 10, the degree of wear is greater at the tip of the electrode,
can be given.
このため、電極先端における放電集中を避ける
放電加工方法が提案された。この加工方法を第７
図を参照しながら説明する。先ず、第７図ａに示
すように棒状電極１０を被加工物１２に対してあ
らかじめ定められた位置まで進退位置（Ｚ軸方
向）に、主として棒状電極先端部で加工しながら
前進させる。次いで、上記棒状電極１０を上記の
加工終了位置から後退方向に後退させながら、同
図ｂ，ｃに示すように上記の後退方向と直角の方
向（Ｘ軸およびＹ軸方向）に主として棒状電極側
面で加工しながら移動させるものである。 For this reason, an electrical discharge machining method has been proposed that avoids the concentration of electrical discharge at the tip of the electrode. This processing method is the seventh
This will be explained with reference to the figures. First, as shown in FIG. 7a, the rod-shaped electrode 10 is advanced to a predetermined position relative to the workpiece 12 in forward and backward positions (in the Z-axis direction) while machining mainly with the tip of the rod-shaped electrode. Next, while retracting the rod-shaped electrode 10 from the machining end position in the retraction direction, the side surface of the rod-shaped electrode is mainly moved in a direction perpendicular to the retraction direction (X-axis and Y-axis directions), as shown in FIGS. The machine is moved while being processed.
以上の如く、このような加工では、Ｘ軸および
Ｙ軸方向の加工を主として棒状電極側面で行なう
ものであるから、従来の通電加工装置のように全
ての加工を電極先端部で行なう場合に比べて、電
極の局部的な消耗が少なく、製作の簡単な棒状電
極を用いて高精度なテーパ加工ができる効果があ
る。 As mentioned above, in this type of machining, machining in the X-axis and Y-axis directions is mainly performed on the side surface of the rod-shaped electrode, so compared to the case where all machining is performed at the tip of the electrode as in conventional electrical processing equipment. Therefore, there is an effect that local wear of the electrode is small and highly accurate taper processing can be performed using a rod-shaped electrode that is easy to manufacture.
以下、数値例を示す。電極消耗は一定の消耗比
で取り代の量に比例するだけ発生するもので、例
えば加工深さZm＝100mm、取り代RL＝１mmのテ
ーパ加工を行なうと、電極消耗比を１％とすれ
ば、電極先端では100mm×１＝１mm消耗するに対
し、電極側面では１×0.01×1/2＝0.005mmしか消
耗しないことになり、電極側面による加工が電極
の局部的消耗を少なくするためにいかに有利であ
るかが明らかである。なお、上記式中、1/2は平
均的量を示す。 Numerical examples are shown below. Electrode wear occurs in proportion to the amount of machining allowance at a constant wear ratio. For example, when performing taper machining with machining depth Zm = 100 mm and machining stock RL = 1 mm, if the electrode wear ratio is 1%, then , the tip of the electrode wears 100mm x 1 = 1mm, while the side of the electrode only wears 1 x 0.01 x 1/2 = 0.005mm. The advantage is clear. Note that in the above formula, 1/2 represents an average amount.
ところで、このような加工においては、電極１
０を加工終了位置から進退方向に後退させている
が、加工間〓が十分に加工される前に後退を開始
してしまうことがあり、高精度なテーパ加工がで
きないという問題があつた。 By the way, in such processing, the electrode 1
0 is moved back in the advance/retreat direction from the machining end position, but the retracting may start before the machining gap is sufficiently machined, resulting in a problem that highly accurate taper machining cannot be performed.
本発明は前述した従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は電極の局部的な消耗をなく
し、高精度なテーパ加工が棒状電極を用いて簡単
にできる通電加工装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to provide an electric current machining device that eliminates local wear and tear of the electrode and can easily perform high-precision taper machining using a rod-shaped electrode. be.
上記の目的を達成するために、本発明は、棒状
電極を被加工物に対して進退方向に移動させる進
退方向移動機構と、前記棒状電極を前記進退方向
の直角方向に周回移動させる周回移動機構と、を
含む通電加工装置において、前記棒状電極の位置
を制御する位置サーボ手段と、前記棒状電極と被
加工物の加工間〓電圧に基づき加工間〓を制御す
る極間サーボ手段と、前記両サーボ手段のサーボ
出力に基づき、棒状電極を所定の最進深さに達す
るまで進退方向に移動させ、上記所定の最進深さ
に達した後棒状電極を後退させ上記周回移動の半
径を棒状電極の後退に対応して大きくするための
指令信号を出力する制御手段とを備え、この制御
手段には、上記所定の最進深さで加工間〓電圧が
所定電圧以上になつたことを所定時間継続して検
出すると、上記棒状電極を後退させるための上記
指令信号を出力させる遅延回路を設けたものであ
る。 In order to achieve the above object, the present invention provides an advancing/retracting direction moving mechanism for moving a rod-shaped electrode in an advancing/retracting direction with respect to a workpiece, and a circular moving mechanism for moving the rod-shaped electrode in a circumferential direction in a direction perpendicular to the advancing/retracting direction. An electrical processing apparatus comprising: a position servo means for controlling the position of the rod-shaped electrode; a gap servo means for controlling the machining distance between the rod-shaped electrode and the workpiece based on a voltage; Based on the servo output of the servo means, the rod-shaped electrode is moved in the forward and backward direction until it reaches a predetermined maximum depth, and after reaching the predetermined maximum depth, the rod-shaped electrode is retreated and the radius of the circular movement is changed to the retraction of the rod-shaped electrode. and a control means for outputting a command signal to increase the depth in accordance with the predetermined maximum depth. A delay circuit is provided which, when detected, outputs the command signal for retracting the rod-shaped electrode.
以下、本発明通電加工装置を第８図を参照しな
がら説明する。 Hereinafter, the electrical processing apparatus of the present invention will be explained with reference to FIG.
第８図は本発明通電加工装置の１実施例を示す
概略図である。第２図と同一部分については前述
と同様なので同一符号を付して説明を省略する。
また、電極１０を前記したＸ軸およびＹ軸方向に
移動させる電極運動制御装置４０は第３図乃至第
５図と同様であるから第８図には省略した。 FIG. 8 is a schematic diagram showing one embodiment of the electrical processing apparatus of the present invention. Portions that are the same as those in FIG. 2 are the same as those described above, so the same reference numerals are given and explanations are omitted.
Further, since the electrode movement control device 40 for moving the electrode 10 in the X-axis and Y-axis directions is the same as that shown in FIGS. 3 to 5, it is omitted from FIG. 8.
第８図において、電極１０を被加工物１２に対
しＺ軸方向に適切に後退させるための構成を図示
する。電極１０のＺ軸方向の位置はＺスケール３
８の出力パルスをカウントすることによつて知る
ことができるが、本実施例では極間サーボとＺ軸
の位置サーボを組合せて電極のＺ軸方向の位置を
検出し、あらかじめ定められた所定深さまでの加
工が終了した後は、その加工終了位置より上でし
か加工を行なわないように構成している。 FIG. 8 shows a configuration for appropriately retracting the electrode 10 with respect to the workpiece 12 in the Z-axis direction. The position of the electrode 10 in the Z-axis direction is Z scale 3
This can be determined by counting 8 output pulses, but in this example, the position of the electrode in the Z-axis direction is detected by combining the inter-electrode servo and the Z-axis position servo, and the position of the electrode is detected at a predetermined depth. After the machining is completed, the machining is performed only above the machining end position.
すなわち、Ｚスケール３８からの出力パルス＋
ZP・−ZPは可逆カウンタ７６でカウントされる
が、所定深さZmの加工が終了して加工間〓の電
圧Vdが上昇し、コンパレータ７８の基準電圧V1
より高くなると、該コンパレータ７８は「１」と
なる。このため、アンドゲート８０は発振器８２
の出力パルスを通過させ、オアゲート８４を介し
て可逆カウンタ７６を減算する。仮にこのとき、
極間サーボによつて電極１０がＺ軸方向に前進し
て、Ｚスケール３８からパルス＋ZPが出力され
ても可逆カウンタ７６は減算する。すると、該可
逆カウンタ７６の出力はＤ／Ａコンバータ８６に
より、マイナス電圧としてダイオードＤ２に印加
されるから、加工間〓ｇの電圧Vd（極間サーボ電
圧）が高く電圧差動回路（加算点３４）の出力電
圧がプラスであつても、増幅器３６の入力電圧は
ダイオードアナログスイツチの役割をしているダ
イオードＤ１，Ｄ２と抵抗Ｒ４の働きによつてマ
イナスとなり、電極１０はその位置よりＺ軸方向
には前進しない。 That is, the output pulse from Z scale 38 +
ZP・−ZP is counted by the reversible counter 76, but when the machining to a predetermined depth Zm is completed, the voltage Vd between machining increases, and the reference voltage V 1 of the comparator 78
If it is higher, the comparator 78 will be "1". Therefore, the AND gate 80 is connected to the oscillator 82.
The reversible counter 76 is decremented through the OR gate 84. Suppose at this time,
Even if the electrode 10 moves forward in the Z-axis direction by the inter-electrode servo and the pulse +ZP is output from the Z scale 38, the reversible counter 76 decrements. Then, the output of the reversible counter 76 is applied as a negative voltage to the diode D2 by the D/A converter 86, so that the voltage Vd (inter-mole servo voltage) of the machining interval g is high and the voltage differential circuit (summing point 34 ) Even if the output voltage of does not move forward.
また、仮に短絡等の発生によつて電極１０がそ
の位置よりＺ軸方向に後退したときには、Ｚスケ
ール３８からの出力パルス−ZPは可逆カウンタ
７６で加算され、Ｄ／Ａコンバータ８６の出力は
プラスとなり、このとき、加工間〓の電圧Vdは
低いので、電極１０は短絡状態を解消するように
被加工物から離れる。 Furthermore, if the electrode 10 retreats from its position in the Z-axis direction due to the occurrence of a short circuit, etc., the output pulse -ZP from the Z scale 38 is added by the reversible counter 76, and the output of the D/A converter 86 becomes positive. At this time, since the voltage Vd between machining is low, the electrode 10 separates from the workpiece so as to eliminate the short circuit state.
また、上記コンパレータ７８のプラス入力回路
には、抵抗Ｒ５とコンデンサＣ２とからなる遅延
回路とその抵抗Ｒ５と並列接続されたダイオード
Ｄ３が設けられているので、加工間〓が十分に加
工しつくされて開放状態になるまでは、加工間〓
の電圧Vdが高くても、電極１０は直ちにＺ軸方
向に後退しない。さらに、短絡等が発生したとき
にはダイオードＤ３ですみやかにコンデンサＣ２
の充電電荷を放電して、電極１０がむやみにＺ軸
方向に後退しないように配慮している。 Further, the positive input circuit of the comparator 78 is provided with a delay circuit consisting of a resistor R5 and a capacitor C2, and a diode D3 connected in parallel with the resistor R5, so that the machining interval 〓 can be sufficiently processed. During machining, the
Even if the voltage Vd is high, the electrode 10 does not immediately retreat in the Z-axis direction. Furthermore, when a short circuit occurs, diode D3 quickly connects capacitor C2.
Care is taken to prevent the electrode 10 from unnecessarily retreating in the Z-axis direction by discharging the charged charges.
第８図に示す実施例装置の動作を、第３図乃至
第５図の電極運動制御装置４０の動作とともに詳
述する。 The operation of the embodiment device shown in FIG. 8 will be described in detail together with the operation of the electrode movement control device 40 shown in FIGS. 3 to 5.
第８図において、電圧作動回路３４、ダイオー
ドＤ１、増幅器３６により極間サーボ回路が構成
され、Ｚスケール３８、可逆カウンタ７６、Ｄ／
Ａコンバータ８６、ダイオードＤ２により位置サ
ーボ回路が構成され、この両サーボ回路の出力に
基づき電極１０がＺ軸方向、すなわち後退方向に
移動させられる。具体的には、Ｚスケール３８か
らの出力パルスを可逆カウンタ７６でカウント
し、Ｚ軸方向の位置を知る。そして、Ｚ軸方向が
所定の最進深さに達するまでは可逆カウンタ７６
からプラスの出力が出て、Ｄ／Ａコンバータ８６
の出力はプラスとなり、ダイオードＤ１，Ｄ２と
抵抗Ｒ４からなるダイオードアナログスイツチに
より、上記極間サーボ回路からの信号がサーボバ
ルブ１８へ供給されることになる。このように、
Ｚ軸方向が所定の最進深さに達するまでは、上記
位置サーボ回路の信号よりも上記極間サーボ回路
の信号が優先されて電極１０が前進することにな
る。なお、このときに電極運動制御装置４０は作
動していない。 In FIG. 8, a voltage-operated circuit 34, a diode D1, and an amplifier 36 constitute a pole-to-pole servo circuit, and a Z scale 38, a reversible counter 76, and a D/
The A converter 86 and the diode D2 constitute a position servo circuit, and the electrode 10 is moved in the Z-axis direction, that is, in the backward direction based on the outputs of both servo circuits. Specifically, the output pulses from the Z scale 38 are counted by the reversible counter 76 to determine the position in the Z-axis direction. Then, until the Z-axis direction reaches a predetermined maximum depth, the reversible counter 76
A positive output is output from the D/A converter 86.
The output becomes positive, and the signal from the gap servo circuit is supplied to the servo valve 18 by the diode analog switch consisting of diodes D1, D2 and resistor R4. in this way,
Until the Z-axis direction reaches a predetermined maximum depth, the electrode 10 advances with the signal from the inter-electrode servo circuit taking priority over the signal from the position servo circuit. Note that at this time, the electrode movement control device 40 is not operating.
次に、電極１０がＺ軸方向の所定の最進深さに
達すると、可逆カウンタ７６から零の出力が出
て、Ｄ／Ａコンバータ８６の出力は零となる。そ
して、この電圧がダイオードＤ２に印加され、加
工間〓ｇの電圧Vdが高く電圧作動回路３４の出
力電圧がプラスであつても、増幅器３６の入力電
圧は零となり、電極１０はその位置よりＺ軸方向
へは前進しないことになる。なお、このときの最
深位置における周回移動の半径Roを、第５図に
示したスイツチ群７０1〜７０oにより初期値とし
て設定しておくと、電極１０が所定の最進深さに
達するとこの設定値に基づき電極１０は周回移動
を行なうことになる。 Next, when the electrode 10 reaches a predetermined maximum depth in the Z-axis direction, the reversible counter 76 outputs zero, and the D/A converter 86 outputs zero. Then, this voltage is applied to the diode D2, and even if the voltage Vd during machining g is high and the output voltage of the voltage operating circuit 34 is positive, the input voltage of the amplifier 36 becomes zero, and the electrode 10 is It will not move forward in the axial direction. Note that if the radius Ro of circular movement at the deepest position at this time is set as an initial value by the switch group 70 1 to 70 o shown in FIG. The electrode 10 will move around based on the set value.
続いて、所定の最進深さにおける加工が終了し
て加工間〓Vdの電圧が上昇し、遅延回路により
加工間〓電圧が所定電圧以上になつたことを所定
時間継続して検出すると、コンパレータ７８は
「１」となり、上記位置サーボ回路へ電極１０を
後退させる指令信号を出力する。すなわち、この
指令信号により、可逆カウンタ７６へ発振器８２
の出力パルスが入力され、可逆カウンタ７６は減
算される。これにともない、可逆カウンタ７６か
らのマイナス信号がＤ／Ａコンバータ８６を介し
て増幅器３６へ入力されることになり、電極１０
はＺ軸方向の所定深さへ後退することになる。こ
こで、電極１０が後退する際には、上記極間サー
ボ回路よりも位置サーボ回路が優先されることに
なる。電極１０が後退すると、Ｚスケール３８か
らパルス−ZPが出力され、可逆カウンタ７６の
出力は再び零となり、上述したのと同様に電極１
０はＺ軸方向に後退した所定深さの位置から前進
しないことになる。なお、このとき電極運動制御
装置４０は、第５図において、Ｚスケール３８か
らのパルス−ZPがパルス乗算機６４に入力され、
所望の乗算数１／Ｎにレートダウンされ、その出
力信号が可逆カウンタ６８に入力され上記初期値
が増加され、その増加された値に基づいて指令信
号としてEx、Eyが出力され、周回移動が行なわ
れることになる。 Subsequently, when the machining at the predetermined maximum depth is completed and the voltage Vd during machining increases, and the delay circuit detects that the voltage during machining has exceeded the predetermined voltage for a predetermined period of time, the comparator 78 becomes "1" and outputs a command signal for retracting the electrode 10 to the position servo circuit. That is, this command signal causes the reversible counter 76 to output the oscillator 82.
The output pulse of is input, and the reversible counter 76 is decremented. Accordingly, a negative signal from the reversible counter 76 is input to the amplifier 36 via the D/A converter 86, and the electrode 10
is retreated to a predetermined depth in the Z-axis direction. Here, when the electrode 10 is retracted, the position servo circuit is prioritized over the inter-electrode servo circuit. When the electrode 10 retreats, the Z scale 38 outputs a pulse -ZP, and the output of the reversible counter 76 becomes zero again, and the electrode 1
0 means that it will not move forward from a position at a predetermined depth that has retreated in the Z-axis direction. At this time, the electrode movement control device 40 inputs the pulse -ZP from the Z scale 38 to the pulse multiplier 64 in FIG.
The rate is down to the desired multiplication number 1/N, the output signal is input to the reversible counter 68, the above-mentioned initial value is increased, and based on the increased value, E x and E y are output as command signals, and the rotation is started. A move will take place.
このようにして、電極１０を所定の最進深さに
達した後に後退させ、上記周回移動の半径を電極
１０の後退に対応して大きくすることになる。こ
のため、最深位置における周回移動の半径Roを
第５図のスイツチ群７０1〜７０oにより設定して
おけば、最深位置において周回移動の加工を開始
することになり、テーパ角度Ａが式(10)により求め
られ、Ｎを設定することによりテーパ角度を設定
できるので、電極１０の寸法にかかわりなく任意
の幅、形状のテーパ加工を行なうことができるこ
とになる。 In this way, the electrode 10 is moved back after reaching a predetermined maximum depth, and the radius of the circular movement is increased in accordance with the retreat of the electrode 10. Therefore, if the radius Ro of the circumferential movement at the deepest position is set by the switch group 70 1 to 70 o in FIG. 10), and since the taper angle can be set by setting N, taper processing of any width and shape can be performed regardless of the dimensions of the electrode 10.
また、電極１０のＺ軸方向の移動量（加工深
さ）・Ｚ軸方向と直角のＸ軸およびＹ軸方向の移
動量（加工面積）の設定を専用の制御装置で行な
うようにしたが、NC装置を用いて、これに第８
図の極間サーボと位置サーボの切換機能を持たせ
て行なうことも十分可能である。 Furthermore, the amount of movement of the electrode 10 in the Z-axis direction (machining depth) and the amount of movement in the X-axis and Y-axis directions perpendicular to the Z-axis direction (machining area) are set using a dedicated control device. Using an NC device, this
It is also possible to provide a switching function between the pole-to-pole servo and the position servo as shown in the figure.
棒状電極１０としては、横断面が円形、三角、
四角形その他任意形状であつて、全長同径同形の
棒状物を用いる。 The rod-shaped electrode 10 has a circular cross section, a triangular cross section,
A rod-like object of any shape, such as a square or other shape, having the same diameter and the same overall length is used.
以上説明したように、本発明によれば、棒状電
極の先端のみを消耗されることなく高精度なテー
パ加工を容易に行うことができるとともに、遅延
回路により加工間〓が十分に加工しつくされて開
放状態になるまでは加工間〓の電圧が高くても電
極を後退させる指令が出力されないので、完全に
加工が終了してから電極を後退させることがで
き、不用意に電極が後退することが防止される効
果がある。 As explained above, according to the present invention, it is possible to easily perform high-precision taper processing without wasting only the tip of the rod-shaped electrode, and the delay circuit allows sufficient processing time to be completed. Even if the voltage between machining is high, the command to retract the electrode will not be output until it becomes open, so the electrode can be retracted only after machining is completely completed, preventing the electrode from retracting inadvertently. This has the effect of preventing
第１図は棒状電極によるテーパ加工の原理説明
図、第２図は棒状電極によるテーパ加工を行なう
従来の通電加工装置の概略図、第３図装置は第２
図装置に適用する電極運動制御装置のブロツク
図、第４図は第３図に適用する２相発振器の電気
回路図、第５図は第３図装置に適用する制御回路
の電気回路図、第６図は第２図装置によるテーパ
加工状態の説明図、第７図は改良されたテーパ加
工状態の説明図、第８図は本発明通電加工装置の
概略図である。
各図中、同一部材には同一符号を付し、１０は
電極、１２は被加工物、１４はテーパ加工、RL
は取り代である。
Figure 1 is an explanatory diagram of the principle of taper machining using a rod-shaped electrode, Figure 2 is a schematic diagram of a conventional electrical processing device that performs taper machining using a rod-shaped electrode, and Figure 3 is a diagram illustrating the principle of taper machining using a rod-shaped electrode.
Figure 4 is an electric circuit diagram of a two-phase oscillator applied to the apparatus shown in Figure 3. Figure 5 is an electric circuit diagram of a control circuit applied to the apparatus shown in Figure 3. 6 is an explanatory diagram of a taper processing state by the apparatus shown in FIG. 2, FIG. 7 is an explanatory diagram of an improved taper processing state, and FIG. 8 is a schematic diagram of the electrical processing apparatus of the present invention. In each figure, the same members are given the same symbols, 10 is the electrode, 12 is the workpiece, 14 is the tapered part, RL
is the removal allowance.
Claims (1)
させる進退方向移動機構と、 前記棒状電極を前記進退方向と直角方向に周回
移動させる周回移動機構と、 を含む通電加工装置において、 前記棒状電極の位置を制御する位置サーボ手段
と、 前記棒状電極と被加工物の加工間隙電圧に基づ
き加工間〓を制御する極間サーボ手段と、 前記両サーボ手段のサーボ出力に基づき、棒状
電極を所定の最進深さに達するまで進退方向に移
動させ、上記所定の最進深さに達した後棒状電極
を後退させ上記周回移動の半径を棒状電極の後退
に対応して大きくするための指令信号を出力する
制御手段とを備え、 この制御手段には、上記所定の最進深さで加工
加工間〓電圧が所定電圧以上になつたことを所定
時間継続して検出すると、上記棒状電極を後退さ
せるための上記指令信号を出力させる遅延回路を
設けてなる通電加工装置。[Scope of Claims] 1. An energization process including: a forward/backward moving mechanism for moving a rod-shaped electrode in a forward/backward direction with respect to a workpiece; and a circular movement mechanism for moving the rod-shaped electrode in a circular direction in a direction perpendicular to the forward/backward direction. In the apparatus, a position servo means for controlling the position of the rod-shaped electrode; a gap servo means for controlling the machining distance based on a machining gap voltage between the rod-shaped electrode and the workpiece; , to move the rod-shaped electrode in the forward and backward direction until it reaches a predetermined maximum depth, and after reaching the predetermined maximum depth, move the rod-shaped electrode back and increase the radius of the circumferential movement corresponding to the retreat of the rod-shaped electrode. and a control means for outputting a command signal, and the control means is configured to control the rod-shaped electrode when it is detected that the voltage during machining becomes equal to or higher than a predetermined voltage at the predetermined maximum depth for a predetermined period of time. An electrical processing device comprising a delay circuit for outputting the above-mentioned command signal for retracting.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55125799A JPS5754026A (en) | 1980-09-10 | 1980-09-10 | Conductivity processing method |
| US06/299,415 US4431897A (en) | 1980-09-10 | 1981-09-04 | Method and apparatus for discharge machining |
| DE19813135934 DE3135934A1 (en) | 1980-09-10 | 1981-09-10 | METHOD AND DEVICE FOR DISCHARGE REMOVAL PROCESSING |
| CH5862/81A CH668374A5 (en) | 1980-09-10 | 1981-09-10 | DISCHARGE PROCESSING METHOD AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55125799A JPS5754026A (en) | 1980-09-10 | 1980-09-10 | Conductivity processing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5754026A JPS5754026A (en) | 1982-03-31 |
| JPH0122097B2 true JPH0122097B2 (en) | 1989-04-25 |
Family
ID=14919175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55125799A Granted JPS5754026A (en) | 1980-09-10 | 1980-09-10 | Conductivity processing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5754026A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6411738A (en) * | 1987-07-03 | 1989-01-17 | Mitsubishi Electric Corp | Method and device for electric discharge machining |
| JP2006346752A (en) * | 2003-08-25 | 2006-12-28 | Mitsubishi Electric Corp | Electric discharge machining method |
| JP2013176820A (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Denso Corp | Electric discharge machining method and electric discharge machining device for tapered hole |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5518362A (en) * | 1978-07-25 | 1980-02-08 | Shinei Kogyo Kk | Manufacturing method of die by electric discharge processing |
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1980
- 1980-09-10 JP JP55125799A patent/JPS5754026A/en active Granted
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| JPS5518362A (en) * | 1978-07-25 | 1980-02-08 | Shinei Kogyo Kk | Manufacturing method of die by electric discharge processing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5754026A (en) | 1982-03-31 |
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