專利名稱：放電加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加工液中使電極與工件的極間發(fā)生放電來加工工件的放電加工裝置的改進(jìn)，具體地說，涉及利用所述極間距離的變化可將發(fā)生的加工反作用力抑制在規(guī)定值之下的放電加工裝置的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
圖4為現(xiàn)有的放電加工裝置的構(gòu)成圖，圖中，1為電極，2為工件，3為加工液，4為加工槽，5為電極支持夾具，6為固定工件2用的固定盤，7和8為使電極1與工件2在XY平面內(nèi)相對移動用的X軸和Y軸，9為使電極1與工件2在Z方向上相對移動用的主軸即Z軸，10、11和12為對驅(qū)動X軸、Y軸及Z軸的未圖示的伺服電動機(jī)進(jìn)行取得控制的X軸伺服放大器、Y軸伺服放大器、及Z軸伺服放大器，13為加工電力供給手段，14為NC裝置。
加工槽4內(nèi)注滿加工液3，通過加工電力供給手段13向電極1與工件2的極間供給作為放電能量的加工電力，利用作為定位手段的X軸、Y軸及Z軸等使電極1與工件2相對移動，利用在所述極間發(fā)生的放電進(jìn)行工件2的加工。
由NC裝置14總管所述定位手段對電極1與工件2的相對位置定位控制以及電氣加工條件的控制等。
放電加工裝置中，除放電加工中的電極1與工件2的極間距離的控制(加工伺服)之外，還需要除去加工中產(chǎn)生的加工屑使其不滯留在極間的清除手段。作為這種手段的一種，采用每隔一定時間中斷加工，并使電極1相對于工件2作高速往復(fù)運(yùn)動的所謂跳變(jump)動作。通過這種跳變動作產(chǎn)生的抽吸作用，可從極間排除加工屑，維持穩(wěn)定的放電加工。
放電加工裝置由于在作為粘性流體的加工液中實(shí)行加工過程，因此一旦極間距離有變化，就由于加工液的粘性引起流體力。該加工反作用力F的大小用下次(斯蒂芬公式)表示。
F＝(3·ν·V·S2)/(2·π·G3) ……(1)式中，ν為加工液的粘性系數(shù)，V為電極與工件的相對移動速度，S為電極面積，G為極間距離。
從式(1)可知，在電極面積S大，跳變動作等產(chǎn)生的電極與工件的相對速度V大的情況下，以及極間距離G小的情況下，將發(fā)生特別強(qiáng)的加工反作用力F。
圖5為用油壓伺服放電加工裝置測定的電極與工件的極間距離G變化時發(fā)生的加工反作用力F的曲線，表示出電極面積S為9.6cm2，電極與工件的相對移動速度V為4mm/s的情況。在極間距離G為7μm左右的加工條件下，發(fā)生的加工反作用力F的大小約440N(約45kgf，加工應(yīng)力約46N/cm2(約4.7kgf/cm2))。這時的電極與工件的相對移動速度V因?yàn)槭怯蛪核欧到y(tǒng)，為4mm/s，比例如線性電動機(jī)伺服系統(tǒng)小2的數(shù)量級，盡管如此，產(chǎn)生約440N的加工反作用力(約46N/cm2的加工應(yīng)力)。
如果用圖5的結(jié)果，可根據(jù)式(1)的關(guān)系計(jì)算電極與工件的相對移動速度V和電極面積S有變化時發(fā)生的加工反作用力F的大小。圖6(a)表示電極面積S為9.6cm2，電極與工件的相對移動速度V為400mm/s時發(fā)生的加工反作用力F的大小的曲線。這是線性電動機(jī)伺服系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的電極與工件的相對移動速度。圖6(b)表示電極面積S為100cm2、電極與工件的相對移動速度V為4mm/s時發(fā)生的加工反作用力F的大小的曲線。不論是圖6(a)還是圖6(b)的情況下，都能夠見到所發(fā)生的加工反作用力F的大小最大增大到44000N(4500kgf)左右。
在這樣的加工液中進(jìn)行放電的放電加工裝置中，如利用跳變動作來改變極間距離則必然發(fā)生加工反作用力，由于這種強(qiáng)的加工反作用力反復(fù)作用于極間，因而NC裝置內(nèi)的保護(hù)電路起作用，使加工中途停止，最壞情況下電極或主軸驅(qū)動零件發(fā)生損壞。又由于與加工反作用力成正比地，支持電極的主軸部整體變形也大，故使工件的最終加工精度惡化。特別是使用面積大的電極的情況下，跳變動作速度快的情況下以及在維持狹窄的極間距離的精加工等情況下，由于加工反作用力變大，所以必須在加工條件設(shè)定時預(yù)先講究抑制主軸的跳變動作時的速度等對策。
例如，日本特開平7-124821號公報(bào)中披露了放電加工裝置的主軸負(fù)荷減輕裝置，該裝置將跳變動作的一工序中的電動機(jī)轉(zhuǎn)矩峰值的檢測值與規(guī)定的基準(zhǔn)值加以比較，根據(jù)該比較結(jié)果，用預(yù)先存儲的校正數(shù)據(jù)決定下一跳變動作的加減速度。
現(xiàn)有技術(shù)是這樣以根據(jù)斯蒂芬公式(1)的關(guān)系減小電極與工件的相對移動速度V來抑制加工反作用力F的考慮為依據(jù)的，使V減小增大了對加工無貢獻(xiàn)的無用時間、即跳變時間的比率，從而有增加總加工時間，降低加工生產(chǎn)率的問題。
此外還存在這樣的問題，即跳變動作時的加工反作用力引起放電加工裝置的振動，該振動降低了加工精度，還增加了加工時間，降低加工生產(chǎn)率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問題而作，其目的在于能使加工反作用力大致為規(guī)定值以下同時能減少跳變動作時間，從而可得到能防止主軸驅(qū)動零件等受損傷以及加工精度下降，并能提高加工生產(chǎn)率的放電加工裝置。
此外，其目的還在于能抑制伴隨跳變動作發(fā)生的振動，從而可得到能防止加工精度下降，并能提高加工產(chǎn)生率的放電加工裝置。
本發(fā)明的放電加工裝置，利用加工電力供給手段對設(shè)置于加工液中的電極與工件的極間供給加工電力，利用定位手段使所述電極及工件相對移動以加工所述工件，同時利用所述定位手段進(jìn)行使所述電極相對于所述工件暫時增大所述極間距離地相對移動的跳變動作，其特征在于，具備檢測加工反作用力的加工反作用力檢測手段，設(shè)定加工反作用力的規(guī)定值的加工反作用力規(guī)定值設(shè)定手段、將所述加工反作用力檢測手段檢測出的加工反作用力檢測值與所述加工反作用力規(guī)定值設(shè)定手段設(shè)定的加工反作用力規(guī)定值作比較的加工反作用力比較手段、以及根據(jù)所述加工反作用力比較手段的比較在所述加工反作用力檢測值大于所述加工反作用力規(guī)定值時，變更所述跳變動作的軌跡以減低所述加工反作用力的動作軌跡變更手段。
又，本發(fā)明的放電加工裝置，所述動作軌跡變更手段進(jìn)行所述跳變動作的軌跡變更，使得在向增大所述極間的方向的動作中，根據(jù)所述加工反作用力比較手段的比較，在所述加工反作用力檢測值大于所述加工反作用力規(guī)定值時，使所述電極與工件的相對移動速度V為大致一定地進(jìn)行動作；在向減少所述極間的方向的動作中，根據(jù)所述加工反作用力比較手段的比較，在所述加工反作用力檢測值大于所述加工反作用力規(guī)定值時，變更所述跳變動作的軌跡，以降低所述相對移動速度V的絕對值到小于設(shè)定速度Vs＝k·Vmax(0＜k＜1，Vmax為可能達(dá)到的最大速度，Vmax＝(f·2·π·G3)/(3·ν·S2)，f為所述加工反作用力規(guī)定值，G為所述極間距離，ν為所述加工液的粘性系數(shù)，S為所述電極面積)。
又，本發(fā)明的放電加工裝置，利用加工電力供給手段對設(shè)置于加工液中的電極與工件的極間提供加工電力，利用定位手段使所述電極及工件相對移動以加工所述工件，同時利用所述定位手段進(jìn)行使所述電極相對于所述工件暫時增大極間距離地相對移動的跳變動作，其特征在于，具備檢測放電加工裝置主體的變形量的變形量檢測手段、設(shè)定放電加工裝置主體的變形量的規(guī)定值的變形量規(guī)定值設(shè)定手段、將所述變形量檢測手段檢測出的變形量的檢測值與所述變形量規(guī)定值設(shè)定手段設(shè)定的變形量的規(guī)定值作比較的變形量比較手段、以及根據(jù)所述變形量比較手段的比較，在所述變形量的檢測值大于所述變形量的規(guī)定值時，進(jìn)行所述跳變動作的軌跡變更，以減小所述變形量的動作軌跡變更手段。
又，本發(fā)明的放電加工裝置，利用加工電力供給手段對設(shè)置于加工液中的電極與工件的極間供給加工電力，利用定位手段使電極與工件相對移動以加工所述工件，同時利用所述定位手段進(jìn)行使所述電極相對于所述工件暫時增大極間距離地相對移動的跳變動作，其特征在于，具備檢測加工應(yīng)力的加工應(yīng)力檢測手段、設(shè)定加工應(yīng)力規(guī)定值的加工應(yīng)力規(guī)定值設(shè)定手段、將所述加工應(yīng)力檢測手段檢測出的加工應(yīng)力的檢測值與所述加工應(yīng)力規(guī)定值設(shè)定手段設(shè)定的加工應(yīng)力的規(guī)定值作比較的加工應(yīng)力比較手段、根據(jù)所述加工應(yīng)力比較手段的比較，在所述加工應(yīng)力的檢測量大于所述加工應(yīng)力的規(guī)定值時，進(jìn)行所述跳變動作的軌跡變更，以減小所述加工應(yīng)力的動作軌跡變更手段。
又，本發(fā)明的放電加工裝置相應(yīng)于加工面積及加工條件等變更所述規(guī)定值。
又，本發(fā)明的放電加工裝置，將所述跳變動作中的所述電極與工件的相對移動速度的指令值合成為傅里葉級數(shù)，在第n次頻率成分與機(jī)械系統(tǒng)的諧振頻率一致或近似的情況下，去掉所述傅里葉級數(shù)成分的第n次成分進(jìn)行合成，或者去掉第n次以上的高次成分進(jìn)行合成。
又，本發(fā)明的放電加工裝置，將所述跳變動作中的所述電極與工件的相對移動速度的指令值合成為傅里葉級數(shù)，在第n次頻率成分與機(jī)械系統(tǒng)的諧振頻率一致或近似的情況下，使所述傅里葉級數(shù)成分的第n次成分的振幅變得微小然后進(jìn)行合成，或者使第n次以上的高次成分的振幅變得微小然后進(jìn)行合成。
本發(fā)明的放電加工裝置由于具有如上所述的結(jié)構(gòu)，所以通過實(shí)時比較加工反作用力等與規(guī)定值并進(jìn)行的細(xì)致的控制，能達(dá)到使反作用力大致在規(guī)定值以下，并使進(jìn)行跳變動作的時間減少，因而可防止主軸驅(qū)動零件等的損傷以及加工精度的下降，并提高加工生產(chǎn)率的效果。
又，在伴隨加工反作用力等的增加而急劇變更跳變動作中的軌跡的情況下，也能達(dá)到抑制因機(jī)械諧振引起的加工精度的下降以及因殘余振動引起加工時間的增加的效果。


圖1為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的放電加工裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為用于說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的放電加工裝置的跳變動作的框圖。
圖3為利用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的放電加工裝置的加工反作用力比較手段的比較結(jié)果進(jìn)行跳變動作控制的說明圖。
圖4為已有的放電加工裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖5表示在電極與工件的極間距離改變時發(fā)生的加工反作用力的測定例。
圖6是加工反作用力與極間距離的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的放電加工裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖中，1為電極，2為工件，3為加工液，4為加工槽，5為電極支持夾具，6為固定工件2用的固定盤，7和8為用于使電極1和工件2在XY平面內(nèi)相對移動的X軸和Y軸，9為用于使電極1和工件2在Z方向上相對移動的主軸即Z軸，10、11及12為對驅(qū)動X軸、Y軸及Z軸的未圖示的伺服電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制的X軸伺服放大器、Y軸伺服放大器及Z軸伺服放大器，13為加工電力供給手段，15為NC裝置。
加工槽4內(nèi)注滿加工液，對電極1與工件2的極間由加工電力供給手段供給作為放電能量的加工電力，利用作為定位手段的X軸、Y軸及Z軸使電極1與工件2相對移動，利用所述極間發(fā)生的放電進(jìn)行工件的加工。
利用NC裝置15總管所述定位手段進(jìn)行的電極1與工件2的相對位置確定控制以及電氣加工條件的控制，由NC裝置15進(jìn)行加工伺服動作以及排出加工屑用的規(guī)定的跳變動作的控制。
圖2為說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的放電加工裝置的跳變動作用的框圖，與圖1相同的符號表示相同或相當(dāng)?shù)牟糠帧D2中，9a為Z軸驅(qū)動用伺服電動機(jī)，9b為位置檢測器，9c為速度檢測器，9d為圓頭螺栓，16為電氣條件及跳變動作條件等加工條件的設(shè)定部，17為用于作成與加工條件設(shè)定部16設(shè)定的加工條件對應(yīng)的動作軌跡的動作軌跡初期參數(shù)存儲部，18為用加工條件設(shè)定部16設(shè)定的加工條件及與該加工條件對應(yīng)的動作軌跡初期參數(shù)存儲部17的參數(shù)來計(jì)算動作軌跡的初期動作軌跡運(yùn)算部，19為加入間隙(back lash)修正等修正量并向伺服放大器12發(fā)送每一伺服指令周期的指令值數(shù)據(jù)的動作控制參數(shù)運(yùn)算部，20為Z軸驅(qū)動用伺服電動機(jī)9a的電流檢測部，21為電動機(jī)常數(shù)存儲部，22為加工反作用力及變形量運(yùn)算部，23為加工反作用力規(guī)定值設(shè)定手段，24為加工反作用力比較手段，25為動作軌跡變更手段，26為動作軌跡變更參數(shù)存儲部。
作為主軸的Z軸9的位置數(shù)據(jù)，由位置檢測器9b檢測，輸入Z軸伺服放大器12。又，Z軸驅(qū)動用伺服電動機(jī)9a的轉(zhuǎn)速由速度檢測器9c檢測并輸入Z軸伺服放大器12。
Z軸驅(qū)動用伺服電動機(jī)9a圓頭螺栓9b等組成的Z軸9的驅(qū)動裝置中，驅(qū)動力與電動機(jī)電流成正比，因此可用Z軸驅(qū)動用伺服電動機(jī)9a的電動機(jī)常數(shù)求出加工反作用力。亦即根據(jù)存儲與Z軸驅(qū)動用伺服電動機(jī)9a有關(guān)的整套常數(shù)的電動機(jī)常數(shù)存儲部21的數(shù)據(jù)與電流檢測部20檢測出的電動機(jī)電流值，加工反作用力及變形量運(yùn)算部22計(jì)算驅(qū)動負(fù)荷，可以從該驅(qū)動負(fù)荷減去伴隨Z軸動作產(chǎn)生的可動部的慣性力來求出加工反作用力。而且，加工反作用力及變形量運(yùn)算部22具備力與變形的換算表，因此可從加工反作用力求得放電加工裝置本身的變形量。
圖2所示的框圖構(gòu)成中，電流檢測部20、電動機(jī)常數(shù)存儲部21以及加工反作用力及變形量運(yùn)算部22相當(dāng)于加工反作用力檢測手段及變形量檢測手段。
設(shè)定于加工反作用力規(guī)定值設(shè)定手段23的加工反作用力的規(guī)定值只要綜合考慮例如主軸驅(qū)動零件的允許負(fù)荷及電極與電極支持夾具的安裝強(qiáng)度允許的負(fù)荷等，設(shè)定負(fù)荷的最小值即可。此外，也可通過手動輸入加工反作用力的規(guī)定值，也可設(shè)定基于電極形狀數(shù)據(jù)等的計(jì)算值。這樣的規(guī)定值根據(jù)加工面積及加工條件等而變化，因此采用在加工進(jìn)行中也能變更所述規(guī)定值的設(shè)定的結(jié)構(gòu)。
加工反作用力比較手段24對加工反作用力規(guī)定值設(shè)定手段23設(shè)定的規(guī)定值與利用加工反作用力及變形量運(yùn)算部22求得的加工反作用力進(jìn)行實(shí)時比較。
動作軌跡變更手段25根據(jù)加工反作用力比較手段24的判定結(jié)果，在加工反作用力大于規(guī)定值時，進(jìn)行變更動作軌跡用的演算。
動作軌跡更變參數(shù)存儲部26存儲動作軌跡變更手段25動作時的動作軌跡變更控制參數(shù)。
有關(guān)動作軌跡變更手段25演算確定的動作軌跡的控制參數(shù)保存到動作軌跡變更參數(shù)存儲部26，在沒有必要在下一次的跳變動作中變更動作軌跡時，動作控制參數(shù)運(yùn)算部19從動作軌跡變更參數(shù)存儲部26提取控制參數(shù)，加入修正量，將每一個伺服指令周期的指令值數(shù)據(jù)發(fā)送到伺服放大器12。
圖3為根據(jù)加工反作用力比較手段24的比較結(jié)果進(jìn)行的跳變動作控制的說明圖，圖3(a)至(c)分別表示極間距離G、加工反作用力F以及電極與工件的相同移動速度V隨時間變化的例子。又，圖3中，LG1表示初期動作軌跡，LG2表示軌跡變更后的動作軌跡(以下稱變更動作軌跡)，LF1表示以初期動作軌跡的動作檢測出的加工反作用力，LF2表示以變更動作軌跡的動作檢測出的加工反作用力，LV1表示初期動作軌跡中的電極與工件的相對移動速度，LV2表示變更動作軌跡中的電極與工件的相對速度。
圖3中，以初期動作軌跡LG1進(jìn)行動作，根據(jù)加工反作用力比較手段24的比較結(jié)果，在加工反作用力F的絕對值超過規(guī)定值f時(時刻t1)，利用動作軌跡變更手段25使相對移動速度V例如大致一定地動作。使其這樣動作的理由是，時刻t1時正在向增大極間距離G的方向動作；雖然在這種狀態(tài)下極間距離G及相對移動速度V在增大，但按斯蒂芬公式(1)，加工反作用力F與相對移動速度V成正比，與極間距離G的3次方成反比，因此如使相對移動速度v大致一定，則隨著極間距離G的增大，加工反作用力F減小。
此后極間距離G增大，根據(jù)加工反作用力比較手段24的比較結(jié)果，加工反作用力F的絕對值為規(guī)定值f以下的情況下(時刻t2)，利用動作軌跡變更手段25使動作軌跡為與初期動作軌跡LV1相同形狀的動作軌跡。
在向減小極間距離G的方向的動作中(時刻t3)，根據(jù)加反作用力比較手段24的比較結(jié)果，在加工反作用力F的絕對值超過規(guī)定值f的情況下，通過動作軌跡變更手段25使相對移動速度V的絕對值下降到設(shè)定速度Vs以下地動作。由于利用斯蒂芬公式(1)的變式、即Vmax＝(f·2·π·G3)/(3·ν·S2)，根據(jù)加工反作用力F的規(guī)定值f，可求得可能達(dá)到的最大速度Vmax，因此只要對該可能達(dá)到的最大速度Vmax乘以規(guī)定系數(shù)求出即可。亦即，使其動作時使相對移動速度V小于設(shè)定速度Vs(Vs＝k·Vmax(0＜k＜1))。
使其這樣動作的理由是，t3的時刻正在向減小極間距離G的方向動作，這種狀態(tài)下根據(jù)斯蒂芬公式(1)，加工反作用力F與極間距離G的3次方成反比，因此為使隨著極間距離G的減小而有增大傾向的加工反作用力F減小，就必需如上所述使相對移動速度V小于設(shè)定速度Vs。
此后極間距離G更進(jìn)一步減小，加工反作用力F的絕對值再次達(dá)到規(guī)定值以下時(時刻t4)，動作軌跡變更手段25進(jìn)行與時刻t3的控制相同的演算，使相對移動速度V小于設(shè)定速度Vs，進(jìn)行再進(jìn)一步降低相對移動速度V的絕對值的動作。
通過以上那樣的動作軌跡的控制，可使變更動作軌跡LG2檢測出的加工反作用力LF2略小于加工反作用力的規(guī)定值f。
通過實(shí)時比較上述的加工反作用力與規(guī)定值并進(jìn)行細(xì)致的控制，作為跳變動作整體并不單純變更加減速度，因此可使產(chǎn)生加工反作用力大約小于規(guī)定值并減小跳變動作時間，從而能提高加工生產(chǎn)率。在實(shí)際的放電加中多用的復(fù)雜的電極形狀的情況下也可適用。
在進(jìn)行上述跳變動作的情況下，將電極與工件的相對移動速度的指令值(V(t)如下式所示作為傅里葉級數(shù)合成，以此可進(jìn)一步抑制加工時間的增大。
V(t)＝∑(Ak·sin(ωk·t+θ)+Bk·cos(ωk·t+θ)) ……(2)式中，k＝1、2，…，t為時間，θ為初期相位，式(2)中，在第n次頻率成分與放電加工裝置的機(jī)械系統(tǒng)的諧振頻率一致或近似的情況下，就去除電極與工件的相對移動速度的指令值V(t)的傅里葉級數(shù)成分的第n次成分再進(jìn)行合成，或者去除第n次以上的高次成分再進(jìn)行合成?；蛘?，使所述傅里葉級數(shù)成分的第n次成分的振幅變得微小再合成，或者使第n次以上的成分的振幅變得微小再合成。
放電加工裝置的機(jī)械系統(tǒng)的諧振頻率可通過振動模式分析等的實(shí)驗(yàn)預(yù)先掌握，如上所述去除與放電加工裝置的機(jī)械系統(tǒng)的諧振頻率一致或近似的頻率成分或利用以微小的傅里葉級數(shù)等合成的速度指令，這樣即使在隨著加工反作用力的增加急劇變更跳變動作中的軌跡的情況下，也可抑制由機(jī)械諧振引起的加工精度的下降以及殘余振動引起的加工時間的增加。
以上的說明中，加工反作用力規(guī)定值設(shè)定手段23設(shè)定加工反作用力的規(guī)定值，對該加工反作用力的規(guī)定值與加工反作用力的檢測值進(jìn)行比較，然而由于加工反作用力及變形量運(yùn)算部22可換算力與變形，故也可設(shè)定變形量的規(guī)定值替代加工反作用力規(guī)定值設(shè)定手段23的加工反作用力的規(guī)定值，將該變形量的規(guī)定值與加工反作用力及變形量運(yùn)算部22檢測出的變形量進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果進(jìn)行控制。或者也可通過加工反作用力F與電極面積S求得加工應(yīng)力F/S，設(shè)定加工應(yīng)力的規(guī)定值來替代加工反作用力規(guī)定值設(shè)定手段的加工反作用力的規(guī)定值，將該加工應(yīng)力的規(guī)定值與所述加工應(yīng)力F/S進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果進(jìn)行控制。
又，以上說明中，利用Z軸驅(qū)動用伺服電動機(jī)的電流檢測以及電動機(jī)常數(shù)通過演算求得加工反作用力及變形量的檢測，然而也可以用傳感器直接檢測。例如，可用力傳感器及壓力傳感器等來檢測加工反作用力，用激光變位計(jì)及電容型變位傳感器檢測變形量。
又，以上說明中，說明了如圖2所示通過圓頭螺栓傳達(dá)驅(qū)動力的放電加工裝置的例子，然而也可以是不用圓頭螺栓9d的線性電動機(jī)驅(qū)動的放電加工裝置。
工業(yè)應(yīng)用性如上所述，本發(fā)明的放電加工裝置適用于在加工液中使電極與工件的極間發(fā)生放電，利用該放電能量對工件進(jìn)行加工的放電加工作業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種放電加工裝置，利用加工電力供給手段對設(shè)置于加工液中的電極與工件的極間供給加工電力，利用定位手段使所述電極及工件相對移動以加工所述工件，同時利用所述定位手段進(jìn)行使所述電極相對于所述工件暫時增大所述極間距離地相對移動的跳變動作，其特征在于，具備檢測加工反作用力的加工反作用力檢測手段、設(shè)定加工反作用力規(guī)定值的加工反作用力規(guī)定值設(shè)定手段、將所述加工反作用力檢測手段檢測出的加工反作用力檢測值與所述加工反作用力規(guī)定值設(shè)定手段設(shè)定的加工反作用力規(guī)定值作比較的加工反作用力比較手段、以及利用所述加工反作用力比較手段的比較，在所述加工反作用力檢測值大于所述加工反作用力規(guī)定值時，變更所述跳變動作的軌跡以減小所述加工反作用力的動作軌跡變更手段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電加工裝置，其特征在于，所述動作軌跡變更手段進(jìn)行所述跳變動作的軌跡變更，使得在向增大所述極間的方向的動作中，根據(jù)所述加工反作用力比較手段進(jìn)行的比較，所述加工反作用力檢測值大于所述加工反作用力規(guī)定值時，使所述電極與工件的相對移動速度V為大致一定地進(jìn)行動作；在向減少所述極間的方向的動作中，根據(jù)所述加工反作用力比較手段進(jìn)行的比較，在所述加工反作用力檢測值大于所述加工反作用力規(guī)定值時，變更所述跳變動作的軌跡，以降低所述相對移動速度V的絕對值到小于設(shè)定速度Vs＝k·Vmax其中，0＜k＜1，Vmax為可能達(dá)到的最大速度，Vmax＝(f·2·π·G3)/(3·ν·S2)，f為所述加工反作用力規(guī)定值，G為極間距離，ν為所述加工液的粘性系數(shù)，S為所述電極面積。
3.一種放電放工裝置，利用加工電力供給手段對設(shè)置于加工液中的電極與工件的極間供給加工電力，利用定位手段使電極及工件相對移動以加工所述工件，同時利用所述定位手段進(jìn)行使所述電極相對于所述工件暫時增大極間距離地相對移動的跳變動作，其特征在于，具備檢測放電加工裝置主體的變形量的變形量檢測手段、設(shè)定放電加工裝置主體變形量的規(guī)定值的變形量規(guī)定值設(shè)定手段、將所述變形量檢測手段檢測出的變形量的檢測值與所述變形量規(guī)定值設(shè)定手段設(shè)定的變形量的規(guī)定值作比較的變形量比較手段、以及根據(jù)所述變形量比較手段進(jìn)行的比較，在所述變形量的檢測值大于所述變形量的規(guī)定值時，進(jìn)行所述跳變動作的軌跡變更，以減小所述變形量的動作軌跡變更手段。
4.一種放電加工裝置，利用加工電力供給手段對設(shè)置于加工液中的電極與工件的極間供給加工電力，利用定位手段使電極及工件相對移動以加工所述工件，同時利用所述定位手段進(jìn)行使所述電極相對于所述工件暫時增大極間距離地相對移動的跳變動作，其特征在于，具備檢測加工應(yīng)力的加工應(yīng)力檢測手段、設(shè)定加工應(yīng)力規(guī)定值的加工應(yīng)力規(guī)定值設(shè)定手段、將所述加工應(yīng)力檢測手段檢測出的加工應(yīng)力的檢測值與所述加工應(yīng)力規(guī)定值設(shè)定手段設(shè)定的加工應(yīng)力的規(guī)定值作比較的加工應(yīng)力比較手段、以及根據(jù)所述加工應(yīng)力比較手段的比較，在所述加工應(yīng)力的檢測量大于所述加工應(yīng)力的規(guī)定值時，進(jìn)行所述跳變動作的軌跡變更，以減小所述加工應(yīng)力的動作軌跡變更手段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的放電加工裝置，其特征在于，相應(yīng)于加工面積及加工條件等變更所述規(guī)定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的放電加工裝置，其特征在于，將所述跳變動作中的所述電極與工件的相對移動速度的指令值合成為傅里葉級數(shù)，在第n次頻率成分與機(jī)械系統(tǒng)的諧振頻率一致或近似的情況下，去掉所述傅里葉級數(shù)成分的第n次成分進(jìn)行合成，或者去掉第n次以上的高次成分進(jìn)行合成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的放電加工裝置，其特征在于，將所述跳變動作中的所述電極與工件的相對移動速度的指令值合成為傅里葉級數(shù)，在第n次頻率成分與機(jī)械系統(tǒng)的諧振頻率一致或近似的情況下，使所述傅里葉級數(shù)成分的第n次成分的振幅變得微小然后進(jìn)行合成，或者使第n次以上的高次成分的振幅變得微小然后進(jìn)行合成。
全文摘要
放電加工裝置利用電力供給手段(13)對設(shè)置于加工液(3)中的電極(1)與工件(2)的極間供給加工電力，利用定位手段使電極(1)及工件(2)相對移動并進(jìn)行加工，同時進(jìn)行跳變動作，所述裝置具備檢測加工反作用力的加工反作用力檢測手段(20、21、22)，設(shè)定加工反作用力的規(guī)定值的加工反作用力規(guī)定值設(shè)定手段(23)，將加工反作用力檢測手段(20、21、22)檢測出的加工反作用力檢測值與加工反作用力規(guī)定值設(shè)定手段(23)設(shè)定的加工反作用力規(guī)定值作比較的加工反作用力比較手段(24)，以及利用比較手段進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)所述檢測值大于所述規(guī)定值時為減小加工反作用力而進(jìn)行所述跳變動作的軌跡變更的動作軌跡變更手段。能防止主軸驅(qū)動零件等的損傷及加工精度的下降，并可提高加工生產(chǎn)率。
文檔編號B23H7/20GK1486227SQ01821847
公開日2004年3月31日 申請日期2001年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月9日
發(fā)明者毛利尚武, 齋藤長男, 阿久根光明, 小川元, 中川孝幸, 今井祥人, 人, 光明, 幸, 男 申請人:三菱電機(jī)株式會社, 毛利尚武