JPH02100830A - 放電加工終了判定方法及びその装置 - Google Patents

放電加工終了判定方法及びその装置

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JPH02100830A
JPH02100830A JP63252137A JP25213788A JPH02100830A JP H02100830 A JPH02100830 A JP H02100830A JP 63252137 A JP63252137 A JP 63252137A JP 25213788 A JP25213788 A JP 25213788A JP H02100830 A JPH02100830 A JP H02100830A
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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、電極が被加工物に押し込まれる方向への動き
と、その方向に垂直な方向の要素を持った動きをする放
電加工機における加工終了判定方法及びその装置に関す
るものである。
［従来の技術］ 従来、放電加工においては、電極が被加工物に押し込ま
れる方向に電極と被加工物に相対的な動きを与え、通常
その方向に対して電極と被加工物との間の距離が一定に
なるようにサーボをとりながら加工を行い、さらに１本
の電極で荒加工から仕上加工まで行うために、電極ある
いは被加工物に通常の送り方向と垂直な要素を持った動
き、すなわち揺動運動を与えて加工している。ここで、
電極が被加工物に押し込まれる方向の動きに対する制御
方法については、例えば特公昭６１−１９３７１号、特
公昭６１−１９３７２号、特公昭６１−１９３７３号、
特公昭６１−１９３７４号、特公昭６１−５８２５６号
公報等に示されている。
上記の揺動運動において、電極が被加工物に押し込まれ
る方向に対する動きの制御方法について述べると、その
第１の方法は、電極が押し込まれる方向の所望の位置に
達した時から、設定口数分揺動運動をさせ、その後押し
込まれる方向の動きを行わしめるものである。第２の方
法は、上記の所望の位置に電極が達した時から、放電加
工電圧と基準電圧を比較してその差が所定範囲内で所定
時間経過したことを検出して、その後押し込まれる方向
の動きを行わしめるものである。第３の方法は、上記の
所望の位置に電極が達した時から、揺動運動中の電極が
被加工物に押し込まれる方向に極間電圧サーボで前進後
退する距離範囲が所定範囲内で所定時間経過したことを
検出して、その後押し込まれる方向の動きを行わしめる
ものである。
そして、上記第１〜第３の制御方法における動きは、揺
動加工で電極が被加工物に押し込まれる方向において、
電極が所望の位置に達し、加工がムラなく所望の寸法値
まで行われたか否かの判定、すなわち加工終了判定に用
いられる。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の放電加工においては、電極が被加工物に押し込ま
れる方向の動きに対する制御は以上のように行われてい
たため、電極の面積、形状、加工深さ、公転運動形状、
加工条件、加工液噴流の有無等種々の要因により加工環
境ないし加工状況が変わっても、加工終了判定は一律に
行われていたため加工精度にバラツキが生じるという問
題点があった。例えば、加工液噴流の有る場合は、加工
粉排出能力が高く、電極と被加工物間の間隙が狭く、逆
に加工液噴流が無い場合は、加工粉排出能力が低く、加
工粉を介した２次放電により電極と被加工物間の間隙が
広くなる。したがって、同一の深さまで加工しても、加
工終了判定が一律に行われると、被加工物の寸法は加工
液噴流が無い場合は大きく、加工液噴流が有る場合は小
さくなるという結果を生じていた。
本発明は、上記のような従来の課題を解決するためにな
されたもので、電極形状、加工液噴流方法、加工深さ等
の加工環境・状況を考慮して、より正確な加工終了の判
定ができる方法及びその方法に用いる加工終了判定装置
を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明に係る放電加工終了判定方法は、電極が被加工物
に押し込まれる方向に電極と被加工物に相対的な動きを
与え、その方向に対して電極と被加工物との距離が一定
になるようにサーボをとりながら加工を行い、さらに電
極あるいは被加工物に送り方向と垂直な要素を持った揺
動運動を与えて加工を行う放電加工方法において、加工
液噴流圧力、加工面積、加工深さ、揺動半径等複数の加
工環境要素を検出及び分析し、放電加工電圧と基準電圧
の差の範囲と、その範囲内の継続時間等からなる加工終
了判定パラメータを決定し、加工時における検出値が前
記加工終了判定パラメータ内に入っているか否かにより
加工終了の判定を行うものである。
また、本発明に係る放電加工終了判定装置は、上記の放
電加工方法に用いられる放電加工機において、加工液噴
流圧力、加工面積、加工深さ、揺動半径等の加工環境要
素の検出及び分析に係る方法を複数個記憶した第１の記
憶部と、現在あるいは過去の少なくとも一方の加工状態
及びその加工環境を記憶した第２の記憶部と、前記第２
の記憶部に記憶された加工状態及び加工環境と前記第１
の記憶部に記憶された複数個の方法とから得られる複数
個の結果を合成することにより加工終了判定パラメータ
を求め、該パラメータに対応した加工終了判定を行う論
理部を具備したものである。
［作　用］ 本発明による放電加工終了判定方法では、加工液噴流圧
力、加工面積、加工深さ、揺動半径等複数の加工環境要
素を検出及び分析して、各々の加工環境要素に応じた加
工終了判定パラメータが決定されるので、このパラメー
タ内に加工時の検出値が入っているかどうかで加工終了
の判定を的確に行うことができる。
また、本法に用いる放電加工終了判定装置では、論理部
が第２の記憶部に記憶された現在または過去の少なくと
も一方の加工状態及び加工環境と、第１の記憶部に記憶
された加工環境要素の検出及び分析に係る複数個の方法
とから得られる複数個の結果を合成することによって、
加工終了判定パラメータを決定するので、複雑な加工モ
ードに対しても、加工終了の判定を的確に行うことがで
きる。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図により説明する。
第１図はこの実施例による加工終了判定装置のフロック
図であり、図において、１は電極、２は被加工物、３は
加工槽、４は加工液、５は電極１が被加工物２に押し込
まれる方向の動きを与えるＺ軸、６はＺ軸５の駆動モー
タ、７はＺ軸５の速度及び位置検出器、８及び９は電極
１と被加工物２にＺ軸５の方向と垂直な方向の相対的な
動きを与えるＸ軸及びＹ軸、１０はＸ軸８の駆動モータ
、１１はＹ軸９の駆動モータ、１２はＸ軸８の速度及び
位置検出器、１３はＹ軸９の速度及び位置検出器、１４
は加工液圧力計、１５は電極位置制御部、１６は加工電
源、１７は検出値処理部、２０は本加工終了判定装置で
あり、加工液噴流圧力、加工面積、加工深さ、揺動半径
等の加工環境要素の検出及び分析に係る方法を複数個記
憶した第１の記憶部２１と、現在あるいは過去の少なく
とも一方の加工状態及びその加工環境を記憶した第２の
記憶部２２と、第２の記憶部２２に記憶された加工状態
及び加工環境と第１の記憶部２１に記憶された複数個の
方法とから得られる複数個の結果を合成することにより
正確な加工終了判定パラメータを求め、該パラメータに
対応した加工終了判定を行う論理部２３とから構成され
ている。２４はキーボード等の入力装置である。
次に動作について説明する。第２図（ａ）〜（ｃ）は第
１の記憶部２１に記憶された加工環境要素の検出及び分
析に係る方法の内容を例示したものであり、加工終了判
定パラメータの１つである放電加工電圧と基準電圧の差
の範囲Ｖｅの変化を決定する手法が複数例示されている
。
例えば、手法１は、第２図（ａ）に示すように加工液噴
流圧力により上記Ｖｅを決定するものである。加工液噴
流圧力がＯｌすなわち無噴流加工時にはｖｅはＯｖ、す
なわち正常に加工している状態のところで、加工終了判
定パラメータの一要素である放電加工電圧と基準電圧の
差の範囲は満足したとみなす。また、加工液噴流圧力が
０．５ｋｇ　／　ｄのときはｖｅは６Ｖ、すなわち完全
にオーブン状態となったところで上記加工終了判定パラ
メータの一要素が満足したとみなす。このことは、無噴
流時は電極と被加工物間の間隙が広く、噴流時は逆に狭
いことを考慮したものである。
次に、手法２は、第２図（ｂ）に示すように加工面積に
より上記ｖｅを決定するものである。加工面積が小さい
と加工粉の偏在が少く、さらに加工粉の排出能力が高い
ため完全にオープン状態となったところで上記加工終了
判定パラメータの一要素が満足したとみなし、加工面積
が大きくなると、加工粉の偏在が多く、さらに加工粉の
排出が難しくなるため電極と被加工物間の間隙が広くな
る。したがって、このときはＶｅがＯｖ、すなわち正常
に加工している状態のところで上記加工終了判定パラメ
ータの一要素を満足したとみなす。
手法３は、第２図（ｃ）に示すように加工深さにより上
記Ｖｅを決定するものである。加工深さが浅い場合は加
工粉の排出能力が高いため完全にオーブン状態となった
ところで上記加工終了判定パラメータの一要素を満足し
たとみなし、加工深さが深くなると、加工粉の排出能力
が低くなり、電極と被加工物間の間隙が広くなる。した
がって、このときは、ｖｅがＯＶ、すなわち正常に加工
している状態のところで上記加工終了判定パラメータの
一要素を満足したとみなす。
次に、第３図（ａ）〜（ｃ）は第１の記憶部２１に記憶
されている他の加工終了判定パラメータの一要素である
放電加工電圧と基準電圧の差の範囲Ｖｅ内での継続時間
Ｔの変化を決定する複数個の手法を示している。
この場合の手法１は、加工液噴流圧力により上記Ｔを決
定するものである（第３図（ａ）参照）。
無噴流加工時はＶｅは上記のようにＯＶで判定されるの
で、安定して１秒間加工している状態で、加工終了判定
パラメータの一要素であるＶｅ内での継続時間を満足し
たとみなす。逆に、噴流加工時はＶｅは６ｖで判定され
るので、必要以上に継続時間を設定するのは無駄である
。したがって、必要にして十分な時間をもって、加工終
了判定パラメータの一要素Ｔを満足したとみなす。
手法２は、加工面積により上記Ｔを決定するものである
（第３図（ｂ）参照）。小面積の細穴加工のような場合
は、加工量も少いので、Ｔは短くて良いが、加工面積が
大きくなるに従って加工量は多くなるので、Ｖｅ内で加
工が安定していることを確保するためにＴは１秒とする
。しかし、加工面積がきわめて大きくなると、むしろ加
工粉の排出が難しくなることが影響し、このためＴを大
きくすると加工終了の判定がしに（くなるため、Ｔは逆
に短くする。
手法３は、揺動半径により上記Ｔを決定するものである
（第３図（ｃ）参照）。揺動半径が小さいときはＴが短
くても揺動全周の判定ができ、揺動半径が大きいときは
Ｔが大きくないと揺動全周の判定ができなくなるからで
ある。
第４図は論理部２３により第１の記憶部２１に記憶され
ている方法及び第２の記憶部２２に記憶されている加工
液噴流圧力、加工面積、加工深さ、揺動半径の加工環境
から、加工終了判定パラメータの要素である放電加工電
圧と基準電圧の差の範囲Ｖｅと、そのＶｅ内での継続時
間Ｔを決定する方法を示したフローチャー１・である。
まず、論理部２３は、ステップ４０．４１でｊ−１，ｉ
−１とすることにより対象１．すなわちこの場合は加工
終了判定パラメータの一要素である放電加工電圧と基準
電圧の差の範囲ｖｅについての手法１を第１の記憶部２
１より読み込み（ステップ４２）、また、ステップ４３
でその手法１に係る加工環境、すなわち加工液噴流圧力
の状況を第２のｆｃ！憶部二部２２読み込み、その加工
液噴流圧力に応じて、手法１による放電加工電圧と基準
電圧の差の範囲Ｖｅｌを得る（ステップ４４）。
次に、ステップ４５で上記ｖｅについての次の手法２を
読み込み、上記と同様の手順に従い、第２の記憶部２２
に記憶されている加工面積の大きさに応じて手法２によ
る放電加工電圧と基準電圧の差の範囲Ｖｅ２を得る（ス
テップ４４）。また、同様の手順で手法３によりＶｅ３
を得る（ステップ４４）。その対象についての手法が全
部であるかどうかはステップ４６で判断する。
次に、この３つの手法により得られた３つの結果を合成
することにより（ステップ４７）、放電加工電圧と基準
電圧の差の範囲Ｖｅが得られる（ステップ４８）。この
合成は、例えば次の（１）式のように各々の結果の平均
をとることにより行われる。
ただし、Ｎｊ　：対象ｊに対する手法の総数次に、対象
を変えて（ステップ４９．５０）、次の対象、すなわち
上記Ｖｅ内での継続時間Ｔについての手法１を読み込み
（ステップ４２）、第２の記憶部２２に記憶されている
加工液噴流圧力に応じて手法１によるｖｅ内での継続時
間Ｔ１を得る（ステップ４４）。次に、同様にして手法
２を読み込み、第２の記憶部２２に記憶されている加工
面積の大きさに応じて手法２によるＶｅ内での継続時間
Ｔ２を得る（ステップ４４）。同様に手法３によりＴ３
を得る（ステップ４４）。次に、この３つの手法により
得られた３つの結果を合成することにより（ステップ４
７）、Ｖ’ｅ内での継続時間Ｔが決定される（ステップ
４８）。この合成は、前記（１）式と同様に各々の結果
の平均をとることにより行われる。
ただし、Ｎｊ　：対象ｊに対する手法の総数ここで、上
述した加工液噴流圧力、加工面積、加工深さ、揺動半径
は次のようにして第２の記憶部２２に記憶される。まず
、加工液噴流圧力は、第１図の加工液圧力計１４から検
出値処理部１７に加工液４の圧力値が伝えられ、その圧
力値はさらに第２の記憶部２２へと伝えられて記憶され
る。
次に、加工面積は、キーボード等の入力装置２４から作
業者により入力されたデータが第２の記憶部２２に記憶
される。また、加工深さは、Ｚ軸５の速度及び位置検出
器７からの信号を検出値処理部１７へ伝え、そこで加工
電源１６の入り中の移動量、すなわち加工深さを求め、
第２の記憶部２２へ伝えられる。最後に、揺動半径は、
Ｘ軸８゜Ｙ軸９の速度及び位置検出器１２．１３からの
信号を検出値処理部１７へ伝え、そこでＸ、Ｙ軸移動の
最大変位量を求め、第２の記憶部２２へ伝えられる。
以上の結果から求められた放電加工電圧と基準電圧の差
の範囲Ｖｅと、そのＶｅ内での継続時間Ｔで加工終了判
定を行う。この加工終了判定処理は、論理部２３で行い
、その処理は第５図に示すフローに従って行われる。
まず、ステップ５１で電極が被加工物に押込む方向の所
望の位置に達したか否かを判別する。この判別で用いる
所望の位置とは、第１図における人力装置２４よりあら
かじめ入力され、第２の記憶部２２に記憶されている位
置と、加工中において速度及び位置検出器７からの信号
を検出値処理部１７を介し第２の記憶部２２に伝えられ
る位置との差が零になったときの位置である。次に、ス
テップ５２で継続時間Ｔを測るタイマーを一旦クリアー
して、ステップ５３で放電加工電圧と基準電圧を読み込
む。ここで、これらのデータは、第１図において検出値
処理部１７で電極１と被加工物２間の電圧を検出し、第
２の記憶部２２に放電加工電圧として伝えられ、また、
基準電圧はあらかじめ入力装置２４より入力され、第２
の記憶部２２に記憶されている。次に、ステップ５４で
放電加工電圧と基準電圧の差と、上記Ｖｅとを比較し、
Ｖｅの範囲内に入らなければステップ５５で継続時間を
測るタイマーをクリアーし、Ｖｅの範囲内に入れば、ス
テップ５６で継続時間タイマーを加算更新し、ステップ
５７で継続時間タイマーがＴを越えると加工終了判定は
完了とみなす（ステップ５８）。
なお、上記実施例では、加工終了判定のパラメータとし
て、放電加工電圧と基準電圧の差の範囲ｖｅと、その範
囲Ｖｅ内での継続時間Ｔを用いているが、揺動周回回数
または極間電圧サーボでの前進後退の距離範囲とその範
囲内での継続時間を用いてもよい。また、加工終了判定
パラメータを変化させるだめの加工環境の判断要素とし
て加工液噴流圧力、加工面積、加工深さ、揺動半径を用
いたが、揺動形状、電極形状、加工条件等を用いてもよ
い。さらに、本加工終了判定装置は放電加工機用数値制
御装置に内蔵する形式であってもよい。
また、上記実施例では、論理部２３における結果の合成
手法として、前記（１）　、　　（２）式による平均値
をもってしたが、個々の手法に対する結果の重み付は平
均、最大値、最小値等各種の手法を用いて合成してもよ
い。
また、第１の記憶部、第２の記憶部及び論理部は、ファ
ジールールに従った記述で推論によるアルゴリズムで構
成してもよい。
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、複数個の加工環境要素の
検出及び分析を行って各々の加工環境に適応した加工終
了判定パラメータを求めることにより、そのパラメータ
に基づいて的確に加工終了の判定ができるので、被加工
物の加工精度が高く、また、従来のように一律の加工終
了判定ではないので、加工時間に無駄がなく効率の高い
加工が実現できる。
また、本装置は、上記加工終了判定方法を効率よく実現
するとともに、加工環境要素の検出及び分析に係る方法
を論理部とは独立して第１の記憶部に記憶させることに
より、該方法の追加、変更、修正等が容易に行えるとい
う効果も併有している。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例による放電加工終了判定装置
のブロック図、第２図（ａ）〜（ｃ）は第１の記憶部に
記憶されている加工環境要素の検出及び分析に係る方法
の内容を示した説明図で、加工終了判定パラメータの一
要素である放電加工電圧と基準電圧の電圧差の範囲を求
める手法を例示し、たちのである。第３図（ａ）〜（ｃ
）は同様に第１の記憶部に記憶されている加工環境要素
の検出及び分析に係る方法の他の内容を示した説明図で
、加工終了判定パラメータの他の要素である上記電圧差
の範囲内での継続時間を求める手法を例示したものであ
る。第４図は論理部における加工終了判定パラメータを
求める処理法を示すフローチャート、第５図は論理部に
おける加工終了判定処理法を示すフローチャートである
。 １・・・電極 ２・・・被加工物 ３・・・加工槽 ４・・・加工液 ５・・・Ｚ軸 ６・・・Ｚ軸周駆動モータ ７・・・Ｚ軸の速度及び位置検出器 ８・・・Ｘ軸 ９・・・Ｙ軸 １０・・・Ｘ軸周駆動モータ １１・・・Ｙ軸周駆動モータ １２・・・Ｘ軸の速度及び位置検出器 １３・・・Ｙ軸速度及び位置検出器 １４・・・加工液圧力計 １５・・・電極位置制御部 １６・・・加工電源 １７・・・検出値処理部 ２０・・・加工終了判定装置 ２１・・・第１の記憶部 ２２・・・第２の記憶部 ２３・・・論理部 ２４・・・入力装置 なお、図中、同一符号は同一またはＩ目当部分を示す。 第２図 加工潰り電２九圧力　（ｋＱ／Ｃｍ２）代理人　弁理士
　　佐々木　宗　冶 第 図 加り便嘩圀υ三力（ｋｇ／ｃｍり 沈工め循（ａｍ’） 千を置方’ＴＫＩ　　（μｍン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）電極が被加工物に押し込まれる方向に電極と被加
    工物に相対的な動きを与え、その方向に対して電極と被
    加工物との距離が一定になるようにサーボをとりながら
    加工を行い、さらに電極あるいは被加工物に送り方向と
    垂直な要素を持った揺動運動を与えて加工を行う放電加
    工方法において、加工液噴流圧力、加工面積、加工深さ
    、揺動半径等複数の加工環境要素を検出及び分析し、放
    電加工電圧と基準電圧の差の範囲と、その範囲内の継続
    時間等からなる加工終了判定パラメータを決定し、加工
    時における検出値が前記加工終了判定パラメータ内に入
    っているか否かにより加工終了の判定を行うことを特徴
    とする放電加工終了判定方法。
  2. （２）電極が被加工物に押し込まれる方向に電極と被加
    工物に相対的な動きを与え、その方向に対して電極と被
    加工物との距離が一定になるようにサーボをとりながら
    加工を行い、さらに電極あるいは被加工物に送り方向と
    垂直な要素を持った揺動運動を与えて加工を行う放電加
    工機において、加工液噴流圧力、加工面積、加工深さ、
    揺動半径等の加工環境要素の検出及び分析に係る方法を
    複数個記憶した第１の記憶部と、現在あるいは過去の少
    なくとも一方の加工状態及びその加工環境を記憶した第
    ２の記憶部と、前記第２の記憶部に記憶された加工状態
    及び加工環境と前記第１の記憶部に記憶された複数個の
    方法とから得られる複数個の結果を合成することにより
    加工終了判定パラメータを求め、該パラメータに対応し
    た加工終了判定を行う論理部を備えてなることを特徴と
    する放電加工終了判定装置。
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