JPS6312726B2 - - Google Patents
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- JPS6312726B2 JPS6312726B2 JP12242478A JP12242478A JPS6312726B2 JP S6312726 B2 JPS6312726 B2 JP S6312726B2 JP 12242478 A JP12242478 A JP 12242478A JP 12242478 A JP12242478 A JP 12242478A JP S6312726 B2 JPS6312726 B2 JP S6312726B2
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- pulse
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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
- B23H7/14—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply
- B23H7/18—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply for maintaining or controlling the desired spacing between electrode and workpiece
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はパルス電源方式の放電加工機に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pulse power source electric discharge machine.
放電加工機による放電加工は、金属の穴あけプ
レス装置などの金型加工等として広く応用される
ものであるが、この種の放電加工技術においては
加工仕上げ状態を良好にするためなどからパルス
電源方式が採用される。一般にこの種の放電加工
は油中において成され、工具電極と被加工物間に
印加される放電電圧パルス幅と放電時間との比率
で加工状態を判定し、その時間幅が1に近ずくほ
ど印加パルスは有効に使われていることになり、
最も望ましくまた、加工能率が高くなることを意
味する。ところが、この工具電極と被加工物との
間には放電電圧パルスが印加された直後のパルス
幅を残すことなく、持続アーク放電現象を発生す
る。持続アーク放電は被加工物面を局部的に加工
するなど、加工状態を不安定なものとする欠点が
ある。したがつて、この持続アーク放電を防止す
る手段を付加することがなされる。それにはパル
ス検出により正常放電と持続アーク放電時の差電
圧をとり、それによつてサーボモータを駆動し、
工具電極の送りを制御して防止するものと、パル
ス電源の出力パルス電圧など電気的条件を制御す
るものと、さらにはそれらを同時に組合せて制御
するものとがある。 Electric discharge machining using an electric discharge machine is widely applied to mold machining for metal drilling press equipment, etc., but in this type of electric discharge machining technology, a pulse power supply method is used to improve the machining finish condition. will be adopted. Generally, this type of electrical discharge machining is performed in oil, and the machining state is determined by the ratio of the discharge voltage pulse width applied between the tool electrode and the workpiece to the discharge time, and the closer the time width is to 1, the more This means that the applied pulse is being used effectively,
This is most desirable and means that processing efficiency is high. However, the pulse width immediately after the discharge voltage pulse is applied does not remain between the tool electrode and the workpiece, and a sustained arc discharge phenomenon occurs. Sustained arc discharge has the drawback of making the machining conditions unstable, such as locally machining the surface of the workpiece. Therefore, it is necessary to add a means to prevent this sustained arc discharge. To do this, the difference voltage between normal discharge and sustained arc discharge is detected by pulse detection, and the servo motor is driven accordingly.
There are methods that control and prevent the feeding of the tool electrode, methods that control electrical conditions such as the output pulse voltage of a pulse power source, and methods that combine these simultaneously.
第1図は、そのうちの電極送り制御と電気条件
制御を同時に制御する方式をブロツク線図で示し
たものである。図中1は放電加工用のパルス電源
であつて、その電圧は工具電極2と被加工物3と
の間に形成される極間に放電電圧パルスとして印
加される。4は極間電圧パルスの平均電圧を検出
する極間電圧検出器で、その出力は差動増幅器5
の一方の入力端子に入力されている。差動増幅器
5の他の入力端子には、出力が予め任意の値に設
定された基準電圧設定器6の電圧が印加してあ
る。7はサーボモータに代表される電極駆動装置
を示し、差動増幅器5の出力差電圧によつて起動
し、工具電極2の送りを自動制御するものであ
る。また、8,9,10はパルス電源1の電気条
件を自動制御するための制御回路を構成する比較
増幅器、基準電圧設定器放電パルス制御回路であ
つて、図示の如く極間電圧検出器4の出力を得、
それを基準電圧設定器9の出力と比較増幅し、放
電パルス制御回路10を介してパルス電源1より
の出力放電電圧パルス幅などを制御し、第2図の
波形図1の如き正常放電がなされるように構成し
てある。 FIG. 1 is a block diagram showing a method for simultaneously controlling electrode feed control and electrical condition control. In the figure, reference numeral 1 denotes a pulse power source for electric discharge machining, and its voltage is applied as a discharge voltage pulse between poles formed between a tool electrode 2 and a workpiece 3. 4 is a voltage detector between electrodes that detects the average voltage of voltage pulses between electrodes, and its output is sent to a differential amplifier 5.
is input to one of the input terminals. A voltage from a reference voltage setter 6 whose output is preset to an arbitrary value is applied to the other input terminal of the differential amplifier 5. Reference numeral 7 denotes an electrode drive device, typically a servo motor, which is activated by the output differential voltage of the differential amplifier 5 and automatically controls the feeding of the tool electrode 2. Reference numerals 8, 9, and 10 are a comparator amplifier, a reference voltage setter, and a discharge pulse control circuit that constitute a control circuit for automatically controlling the electrical conditions of the pulse power source 1, and as shown in the figure, they are a comparator amplifier, a reference voltage setter, and a discharge pulse control circuit. get the output,
It is compared and amplified with the output of the reference voltage setter 9, and the output discharge voltage pulse width from the pulse power source 1 is controlled via the discharge pulse control circuit 10, so that a normal discharge as shown in the waveform diagram 1 in FIG. 2 is performed. It is configured so that
いま、第1図の回路において、工具電極2と被
加工物3との間に加工屑などが介在し短絡する
と、第2図3に示す如く極間電圧が低下し、差動
増幅器5よりの差電圧でもつてサーボモータ7を
駆動して極間の間隙を拡大するように工具電極2
を制御する。また、それと同時に、比較増幅器8
からの出力パルスによつて放電パルス制御回路1
0を介してパルス電源1を制御し、放電パルスの
休止時間を増大して一時的に放電加工を停止させ
る。 Now, in the circuit shown in FIG. 1, if machining debris or the like is present between the tool electrode 2 and the workpiece 3, causing a short circuit, the inter-electrode voltage decreases as shown in FIG. The tool electrode 2 is moved so that the servo motor 7 is driven by a voltage difference to enlarge the gap between the electrodes.
control. At the same time, the comparison amplifier 8
Discharge pulse control circuit 1 by the output pulse from
The pulse power source 1 is controlled via the pulse power source 1 to increase the pause time of the discharge pulse to temporarily stop the discharge machining.
しかし、第2図2に示すように持続アーク放電
となつた場合、これは前述の如く加工面の状態を
不安定なものとすると共に、集中電流により加工
面あらさを悪くするが、上記のように極間の平均
電圧を検出して基準電圧と比較しているので、第
2図1の正常放電と持続アーク放電2を判別する
ことができない。すなわち、第2図に示す矩形波
形3は電圧cに示すように低い値であり、正常放
電との判別はできるが、持続アーク放電2と正常
放電1とでは電圧Aの部分では等しいが、正常放
電1の時間T0は非常に短かい時間であり、その
電圧Bと持続アーク放電2の電圧B′とが異なる
だけであり、それぞれの平均電圧はほとんど差が
ないため、それが判別検出できない。 However, when sustained arc discharge occurs as shown in Fig. 2, this makes the condition of the machined surface unstable as described above, and the concentrated current worsens the roughness of the machined surface. Since the average voltage between the electrodes is detected and compared with the reference voltage, it is impossible to distinguish between normal discharge and sustained arc discharge 2 in FIG. In other words, rectangular waveform 3 shown in Fig. 2 has a low value as shown by voltage c, and can be distinguished from normal discharge, but sustained arc discharge 2 and normal discharge 1 are equal in voltage A, but are not normal. The time T 0 of discharge 1 is a very short time, and the only difference is the voltage B of discharge 1 and the voltage B' of sustained arc discharge 2, and there is almost no difference in their average voltages, so it cannot be distinguished and detected. .
したがつて、上記回路構成では持続アーク放電
を正常放電とみなして制御するため加工状態が不
安定となり、加工面あらさを局部的に悪化する、
いわゆるアークを防止することができなかつた。 Therefore, in the above circuit configuration, the sustained arc discharge is treated as a normal discharge and controlled, making the machining condition unstable and locally worsening the machined surface roughness.
It was not possible to prevent so-called arcing.
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、放電加工状態の安定化を図ると共に、持続
アーク放電を防止することにある。 An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above, to stabilize the electrical discharge machining state, and to prevent sustained arc discharge.
本発明は、極間の平均電圧を検出すると同時
に、持続アーク放電と短絡とを検出し、その検出
信号によつて加工間隙と加工電流の制御を行な
い、上記目的を達成したものである。以下、第3
図〜第8図に従つて本発明を詳述する。 The present invention achieves the above object by detecting the average voltage between the poles, detecting sustained arc discharge and short circuit, and controlling the machining gap and machining current based on the detection signals. Below, the third
The present invention will be explained in detail with reference to FIGS.
第3図は本発明の一実施例を示したもので、前
述と同じ符号を付してあるものは同一の部分を示
す。第3図に示すように、同実施例においては、
極間に印加される電圧を極間電圧検出器4に入力
すると共に、新たに設けた前記電圧検出器4と並
列接続の第1の検出回路11(以下持続アーク放
電パルス検出回路11という)に入力し、各々の
出力電圧を差動増幅器12に入力して、それより
得られる差電圧で前述と同様にサーボモータ7を
駆動制御すると共に差動増幅器12の差電圧を比
較増幅器8に入力し加工電流などの電気条件を制
御するように構成してある。持続アーク放電パル
ス検出回路11の具体的な回路構成は第4図の如
くであり、同図について第5図および第6図のパ
ルス波形図に従つて説明する。 FIG. 3 shows an embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as described above indicate the same parts. As shown in FIG. 3, in the same example,
The voltage applied between the electrodes is input to the inter-electrode voltage detector 4, and is also input to a newly installed first detection circuit 11 (hereinafter referred to as sustained arc discharge pulse detection circuit 11) connected in parallel with the voltage detector 4. Each output voltage is input to the differential amplifier 12, and the difference voltage obtained therefrom is used to drive and control the servo motor 7 in the same manner as described above, and the differential voltage of the differential amplifier 12 is input to the comparator amplifier 8. It is configured to control electrical conditions such as machining current. The specific circuit configuration of the sustained arc discharge pulse detection circuit 11 is shown in FIG. 4, and this figure will be explained with reference to the pulse waveform diagrams in FIGS. 5 and 6.
第4図中13,13′は極間電圧を所定の電圧
として得るための分圧抵抗器である。14,1
5,16は分圧した極間電圧を入力とする比較器
であつて、分圧抵抗器13,13′の出力aは、
この比較器14,15,16のそれぞれプラス端
子、マイナス端子およびプラス端子に入力される
ように接続してある。この各々の比較器14,1
5,16のもう1つの入力端子には、正常放電パ
ルス、無放電パルス、持続アーク放電パルスを比
較検出するためのレベル電圧E1,E2,E3が図示
していない電圧設定器より入力してある。19,
20,22はアンドゲート回路を示し、比較器1
4,15の出力と、フリツプフロツプ17を介し
て得た比較器16の出力、並びに図示していない
パルス出力回路よりの第1のタイミングパルス
T1および第2のタイミングパルスT2(以下、単に
タイミングパルスT1およびタイミングパルスT2
という)のうちT1が入力してある。インバータ
18,21,29フリツプフロツプ17と比較器
15および14の出力を反転させるためのインバ
ータ、23はアンドゲート回路20と22および
30の出力を入力とするオアゲート回路で、その
出力はアンドゲート回路19の出力でセツトされ
る第1のフリツプフロツプ24(以下単に、フリ
ツプフロツプ24という)のリセツト信号となる
ものである。25,26はフリツプフロツプ24
の出力部に接続されて、積分回路を形成する抵抗
とコンデンサである。27は積分出力と所定レベ
ルに設定されたレベル電圧とを比較する比較器
で、その出力は第3図の差動増幅器12に与えら
れるものである。第3図の如く接続構成した回路
において、持続アーク放電をなくす場合の動作説
明を行なう。 In FIG. 4, reference numerals 13 and 13' denote voltage dividing resistors for obtaining a predetermined voltage between electrodes. 14,1
5 and 16 are comparators which input the divided voltage between electrodes, and the output a of the voltage dividing resistors 13 and 13' is as follows.
These comparators 14, 15, and 16 are connected so as to be inputted to their respective positive terminals, negative terminals, and positive terminals. Each of these comparators 14,1
Level voltages E 1 , E 2 , and E 3 for comparing and detecting normal discharge pulses, non-discharge pulses, and sustained arc discharge pulses are input to the other input terminals 5 and 16 from a voltage setting device (not shown). It has been done. 19,
20 and 22 indicate AND gate circuits, and comparator 1
4 and 15, the output of the comparator 16 obtained via the flip-flop 17, and the first timing pulse from a pulse output circuit (not shown).
T 1 and the second timing pulse T 2 (hereinafter simply referred to as timing pulse T 1 and timing pulse T 2
), T 1 is input. Inverters 18, 21, 29 An inverter for inverting the outputs of the flip-flop 17 and the comparators 15 and 14. 23 is an OR gate circuit that receives the outputs of the AND gate circuits 20, 22, and 30; This serves as a reset signal for the first flip-flop 24 (hereinafter simply referred to as flip-flop 24), which is set by the output of the flip-flop 24. 25 and 26 are flip-flops 24
A resistor and a capacitor are connected to the output of the circuit to form an integrating circuit. A comparator 27 compares the integrated output with a level voltage set to a predetermined level, and its output is applied to the differential amplifier 12 shown in FIG. The operation of eliminating sustained arc discharge in a circuit configured as shown in FIG. 3 will be explained.
まず、第5図1に示す波形図に従つて正常放電
時の検出について述べる。第5図1のaは極間電
圧波形図であつて放電電圧パルスおよび正常放電
パルスの検出は電圧レベル設定値E1,E2,E3に
おいて検出する。すなわち、第4図の比較器14
の入力端子(−)の電圧E1は第5図aに示す如
く設定してあるので、比較器14の出力は波形b
の如くとなる。また、比較器15の出力波形はレ
ベル電圧E2と比較され、波形cの如くとなる。
さらに、比較器16も同様にしてレベル電圧E3
と比較され、波形dが得られる。そして、比較器
16の出力電圧dによりフリツプフロツプ17は
リセツトされ出力波形eとなるが、それは、予め
タイミングパルスT2によりリセツトされている。
それによつてインバータ18からはfなる出力電
圧が得られる。これら、比較器14,15の出力
b,cと、インバータ18の出力fはアンドゲー
ト回路30に印加され、同時にタイミングパルス
T1が印加されることによつてパルス電圧gが得
られる。すなわち、このパルス電圧波形gが正常
放電検出信号である。このパルス電圧gとアンド
ゲート回路22の出力パルスiとの積によりオア
ゲート回路23からは出力パルスjが得られ、フ
リツプフロツプ24のリセツト端子に入力され
る。すなわち、フリツプフロツプ24の出力lは
ない故、第3図の持続アーク放電検出器11の出
力はなく、正常放電中であることを意味する。 First, detection during normal discharge will be described according to the waveform diagram shown in FIG. FIG. 5A is a voltage waveform diagram between electrodes, and discharge voltage pulses and normal discharge pulses are detected at voltage level setting values E 1 , E 2 , and E 3 . That is, comparator 14 in FIG.
Since the voltage E1 at the input terminal (-) of is set as shown in FIG.
It will be as follows. Further, the output waveform of the comparator 15 is compared with the level voltage E2 , and becomes a waveform like c.
Furthermore, the comparator 16 also adjusts the level voltage E 3 in the same way.
A waveform d is obtained. Then, the flip-flop 17 is reset by the output voltage d of the comparator 16, resulting in an output waveform e, which has been reset in advance by the timing pulse T2 .
As a result, an output voltage f is obtained from the inverter 18. The outputs b and c of the comparators 14 and 15 and the output f of the inverter 18 are applied to an AND gate circuit 30, and at the same time a timing pulse is applied to the AND gate circuit 30.
A pulse voltage g is obtained by applying T 1 . That is, this pulse voltage waveform g is a normal discharge detection signal. The output pulse j is obtained from the OR gate circuit 23 by the product of this pulse voltage g and the output pulse i of the AND gate circuit 22, and is input to the reset terminal of the flip-flop 24. That is, since there is no output l from the flip-flop 24, there is no output from the sustained arc discharge detector 11 shown in FIG. 3, which means that normal discharge is occurring.
次に、第5図2に示す無放電検出について述べ
る。この場合は、タイミングパルスT1と、レベ
ル電圧E2による比較器出力cの反転出力hとの
積によつてアンドゲート回路22より第5図2の
iなる出力パルスが得られ、オアゲート回路23
を介して出力パルスjが得られる。この場合も正
常放電時と同様にフリツプフロツプ24のリセツ
ト信号印加となり、そのフリツプフロツプ24の
出力はない。 Next, the non-discharge detection shown in FIG. 5 will be described. In this case, an output pulse i in FIG. 52 is obtained from the AND gate circuit 22 by the product of the timing pulse T 1 and the inverted output h of the comparator output c by the level voltage E 2,
An output pulse j is obtained via. In this case, as in the case of normal discharge, a reset signal is applied to the flip-flop 24, and there is no output from the flip-flop 24.
次に、本発明により防止しようとする持続アー
ク放電の検出について述べる。持続アーク放電の
検出信号は、第5図3に示す如きのパルス検出に
より出力パルスhは瞬時的に得られるがタイミン
グパルスT1と合致しないので、アンドゲート回
路22の出力iおよびオアゲート回路23の出力
jはない。しかしながら、アンドゲート回路19
からは出力パルスkが得られ、それがいわゆる持
続アーク放電パルスとしてフリツプフロツプ24
のセツト端子に入力され、フリツプフロツプ24
の出力パルスはlの如きパルス波形として得られ
る。 Next, detection of sustained arc discharge, which is intended to be prevented by the present invention, will be described. The sustained arc discharge detection signal is obtained by pulse detection as shown in FIG . There is no output j. However, the AND gate circuit 19
An output pulse k is obtained from the flip-flop 24 as a so-called sustained arc discharge pulse.
is input to the set terminal of flip-flop 24.
The output pulse of is obtained as a pulse waveform such as l.
このようにして得た持続アーク放電検出信号k
と正常または無放電検出信号jとにより第6図に
示す如き、検出信号k,jが得られ、それによつ
てフリツプフロツプ24からは出力パルスlが得
られ、積分回路を構成するコンデンサ26の出力
電圧は波形mの如くとなる。出力波形mは予めマ
イナス端子をレベル電圧E4に設定した比較器2
7のプラス端子に与えられ、そのレベル電圧E4
以上になると出力パルスnが得られる。 Sustained arc discharge detection signal k obtained in this way
Detection signals k and j as shown in FIG. 6 are obtained from the normal or non-discharge detection signal j, and an output pulse l is obtained from the flip-flop 24, and the output voltage of the capacitor 26 constituting the integrating circuit is has a waveform like m. The output waveform m is generated by comparator 2 whose negative terminal is set to level voltage E 4 in advance.
7 and its level voltage E 4
When the value exceeds the value, an output pulse n is obtained.
したがつて、持続アーク放電時間または持続ア
ーク放電パルス数が多いときのみ端子28より出
力パルスが得られ、この持続アーク放電パルスを
第3図の差動増幅器12に与え、その出力信号に
より次段の差動増幅器5を作動し、サーボモータ
7を駆動させて極間の加工間隙を拡大すると同時
に比較増幅器8を介し加工電流を減少させるよう
に放電パルス制御回路10を制御する。これによ
つて、加工面に悪影響を与える持続アーク放電を
防止すると共に、加工の安定化を図るものであ
る。 Therefore, an output pulse is obtained from the terminal 28 only when the sustained arc discharge time or the number of sustained arc discharge pulses is large, and this sustained arc discharge pulse is applied to the differential amplifier 12 shown in FIG. The discharge pulse control circuit 10 is controlled to drive the servo motor 7 to enlarge the machining gap between the machining poles, and at the same time to decrease the machining current via the comparator amplifier 8. This prevents sustained arc discharge that adversely affects the machined surface and stabilizes the process.
しかしながら通常の放電加工におては、必らず
しも正常放電のみによる放電加工は行なわれてい
ない。そればかりかサーボモータ7による加工電
極2の送り速さおよび被加工物3の被加工量(寸
法)の相互関係から加工間隙は長、短変動するこ
とが常である。 However, in normal electrical discharge machining, electrical discharge machining is not necessarily performed using only normal electrical discharge. Moreover, due to the interrelationship between the feeding speed of the machining electrode 2 by the servo motor 7 and the amount (dimensions) of the workpiece 3 to be machined, the machining gap usually fluctuates between long and short.
従つて通常の放電加工では無放電、正常放電持
続放電、短絡の4つの放電形態を繰返している。
但し、この各放電形態のうち正常放電の発生する
割合が高い程加工能率が高いことはもちろんであ
る。如上の放電加工において放電加工により被加
工物3から除去された屑(以下スラツジという)
が加工間隙に滞留し、このスラツジを介して短絡
状態(以下疑似短絡という)になることがある
が、この疑似短絡は、そのまま放置しても加工液
(放電加工は絶縁性の液体中で行なわれる)の噴
流により滞留物が除去されるので、すでに
(20ms程度)解除されることが多い。そして、こ
の疑似短絡では持続アークが発生せず、したがつ
て、被加工物3にアーク痕(本発明ではこのアー
ク痕の発生を皆無にすることを主目的としてい
る)が発生しないので放電加工上の害は余り大き
くない。但し、この疑似短絡は高々数ms程度で
あるが加工電極2と被加工物3が接触して発生す
る短絡の場合と区別するため、極間電圧検出器4
の出力低下(平均値電圧)が50〜100ms程度続い
た場合には加工電極2を上昇させるようになつて
いる。 Therefore, in normal electrical discharge machining, four discharge forms are repeated: no discharge, normal discharge, sustained discharge, and short circuit.
However, it goes without saying that the higher the proportion of normal discharges among these discharge forms, the higher the machining efficiency. The waste removed from the workpiece 3 by electrical discharge machining in the above-mentioned electrical discharge machining (hereinafter referred to as sludge)
may remain in the machining gap and cause a short circuit (hereinafter referred to as a pseudo short circuit) through this sludge, but even if this pseudo short circuit is left as it is, the machining fluid (discharge machining is performed in an insulating liquid) Since the stagnant matter is removed by the jet of water, it is often released already (about 20 ms). In this pseudo-short circuit, no sustained arc is generated, and therefore no arc traces (the main purpose of the present invention is to completely eliminate the generation of arc traces) are generated on the workpiece 3, so electrical discharge machining is performed. The above damage is not too great. However, this pseudo short circuit lasts for several milliseconds at most, but in order to distinguish it from a short circuit that occurs due to contact between the machining electrode 2 and the workpiece 3, the inter-electrode voltage detector 4
When the output decrease (average voltage) continues for about 50 to 100 ms, the processing electrode 2 is raised.
放電加工の途中で加工電極2と被加工物3との
間隙が小さくなり、持続放電と短絡が繰返して発
生する如き状態において、短絡が発生した場合は
それが疑似短絡であればアーク痕は発生しないの
であるから、持続アーク放電と区別し放電加工を
継続(加工電極を上昇させない)することが有効
である。 During electrical discharge machining, the gap between the machining electrode 2 and the workpiece 3 becomes smaller, and in a situation where sustained discharge and short circuit occur repeatedly, if a short circuit occurs, if it is a pseudo short circuit, arc marks will occur. Therefore, it is effective to distinguish it from sustained arc discharge and continue electric discharge machining (without raising the machining electrode).
次に、第5図4に示す短絡検出について述べ
る。この場合はタイミングパルスT1と、レベル
電圧E1による比較器出力bの反転出力pとの積
によつてアンドゲート回路30より第5図4のQ
なる出力パルスが得られ、オアゲート回路23を
介して出力パルスjが得られる。この場合も正常
放電、無放電の場合と同様にフリツプフロツプ2
4のリセツト信号を印加することとなり、フリツ
プフロツプ24の出力lはない。したがつて持続
アーク放電に引続いて短絡が発生した場合はフリ
ツプフロツプ24は、持続アーク放電時セツトさ
れてても短絡時にはリセツトされるので端子28
に出力信号28は出ない。 Next, short circuit detection shown in FIG. 5 will be described. In this case, by the product of the timing pulse T1 and the inverted output p of the comparator output b due to the level voltage E1 , the Q
An output pulse is obtained, and an output pulse j is obtained via the OR gate circuit 23. In this case as well, the flip-flop 2
4 reset signal is applied, and there is no output l of flip-flop 24. Therefore, if a short circuit occurs following a sustained arc discharge, the flip-flop 24 will be reset at the short circuit even if it is set during the sustained arc discharge, and the terminal 28 will be reset.
The output signal 28 is not output.
再び第3図の説明に戻る。31は極間電圧の中
から異常放電すなわち持続アーク放電及び短絡
(この場合は第4図に示す持続アーク検出器11
の説明の項で述べた疑似短絡及び短時間に発生す
る短絡を意味する)を検出し、異常放電が所定時
間連続した場合に比較増幅器9から加工パルス電
源1へのフイードバツク線路上に設けられたスイ
ツチ32を投入しフイードバツクを有効する如く
動作する第2の検出回路(以下異常放電検出器と
いう)である。第7図はこの異常放電検出器31
を示す回路図を示す。異常放電検出器31は、第
4図に示した持続アーク放電検出器11における
短絡信号Qに相当する短絡信号Qにより、第2の
フリツプフロツプ24′(以下単に、フリツプフ
ロツプ24′という)をセツトする(第4図にお
いてはリセツトしていた)点が異なるのみであ
る。第7図において第4図に対応する部分は同一
符号に「′(ダツシユ)」を付して示す。33はア
ンドゲート回19′と30′との出力を入力とする
オアゲート回路でその出力はフリツプフロツプ2
4′のセツト信号Uとなる。オアゲート回路2
3′はアンドゲート回路20′と22′との出力を
入力とし、その出力jはオアゲート回路33の出
力Uによりセツトされるフリツプフロツプ24′
のリセツトされるフリツプフロツプ24′のリセ
ツト信号になる。このような異常放電検出器31
の動作は第8図1及び2に示す如く正常放電、無
放電については第5図1及び2に示した波形図と
同一であるが、持続アーク放電短絡については第
8図3,4に示ま如く、アンドゲート回路19′
から出力された信号K′及びアンドゲート回路3
0′から出力された信号Q′との積によりオアゲー
ト回路33′からは出力パルスUが得られる。す
ると、出力パルスUによりフリツプフロツプ2
4′がセツトされその出力パルスは第9図l′の如
く波形として得られる。このようにして得た持続
アーク放電または短絡検出信号Uと正常または無
放電検出信号j′とにより、第9図に示す如き検出
信号l′,j1′が得られ、積分回路を構成するコンデ
ンサ26′の出力電圧は波形m′の如くなる。出力
波形m′は予めマイナス端子をレベル電圧E4に設
定した比較器27′のプラス端子に与えられ、そ
のレベル電圧E4以上になると出力パルスn′が得ら
れる。異常放電検出器31からの出力信号n′によ
りスイツチ32が投入される。すなわち持続アー
ク放電と短絡状態が所定時間以上継続すると持続
アーク放電によるアーク痕の発生及び短絡により
放電加工が行なわれない時間の増加があり、放電
加工能率が低下するのでこれらの衝害を除去する
目的で加工パルス電源1の加工電流を減少する。
この時の加工電流が減少するか否かは差動増幅器
12の出力信号と基準値設定器の出力により決定
される。 Returning to the explanation of FIG. 3 again. Reference numeral 31 indicates abnormal discharge from the voltage between electrodes, i.e., sustained arc discharge and short circuit (in this case, the sustained arc detector 11 shown in FIG. 4).
(meaning a pseudo short circuit and a short circuit that occurs in a short period of time as described in the explanation section), and when abnormal discharge continues for a predetermined period of time. This is a second detection circuit (hereinafter referred to as an abnormal discharge detector) which operates to turn on the switch 32 and enable feedback. Figure 7 shows this abnormal discharge detector 31.
A circuit diagram showing this is shown. The abnormal discharge detector 31 sets the second flip-flop 24' (hereinafter simply referred to as flip-flop 24') by a short circuit signal Q corresponding to the short circuit signal Q in the sustained arc discharge detector 11 shown in FIG. The only difference is that (in FIG. 4, it was reset). In FIG. 7, parts corresponding to those in FIG. 4 are indicated by the same reference numerals with a dash (') added. 33 is an OR gate circuit which receives the outputs of AND gate circuits 19' and 30', and its output is fed to flip-flop 2.
4' becomes the set signal U. OR gate circuit 2
3' inputs the outputs of the AND gate circuits 20' and 22', and its output j is input to the flip-flop 24' which is set by the output U of the OR gate circuit 33.
This becomes the reset signal for the flip-flop 24' which is reset. Such abnormal discharge detector 31
As shown in Figure 8 1 and 2, the waveform chart for normal discharge and no discharge is the same as the waveform diagram shown in Figure 5 1 and 2, but for sustained arc discharge short circuit, it is shown in Figure 8 3 and 4. Just like that, AND gate circuit 19'
Signal K′ output from and AND gate circuit 3
An output pulse U is obtained from the OR gate circuit 33' by multiplying the signal Q' output from the OR gate circuit 33'. Then, the output pulse U causes flip-flop 2
4' is set, and its output pulse is obtained as a waveform as shown in FIG. 9l'. From the sustained arc discharge or short circuit detection signal U obtained in this way and the normal or no discharge detection signal j', detection signals l' and j 1 ' as shown in FIG. The output voltage of 26' has a waveform m'. The output waveform m' is applied to the plus terminal of a comparator 27' whose minus terminal is previously set to the level voltage E4 , and when the voltage reaches the level voltage E4 or higher, an output pulse n' is obtained. The switch 32 is turned on by the output signal n' from the abnormal discharge detector 31. In other words, if sustained arc discharge and short circuit continue for more than a predetermined period of time, arc scars will be generated due to sustained arc discharge and the time during which electrical discharge machining cannot be performed will increase due to the short circuit, and the efficiency of electrical discharge machining will decrease, so these impacts should be removed. For this purpose, the machining current of the machining pulse power source 1 is reduced.
Whether or not the machining current is reduced at this time is determined by the output signal of the differential amplifier 12 and the output of the reference value setter.
なお、第4図及び第7図において用いた抵抗2
5′とコンデンサ26′により構成される積分器は
これに限らず、持続アーク放電時間又は異常放電
時間を検出し、所定の時間幅と比較できるもので
あればよいことはいうまでもないことである。加
工間隙を拡げる操作の操作時間或いは間隙の拡大
量は持続アーク検出器11の出力信号を増幅器や
単安定マルチバイブレータ等を用いて調節するこ
とができる。このような単安定マルチバイブレー
タや増幅器を用いて制御することは加工パルス電
源1の放電パルス周波数または放電パルスの休止
時間の増、減するに要する時間、放電電流を減少
する操作の操作時間を調節する場合にも適用でき
る。 Note that the resistor 2 used in Figures 4 and 7
It goes without saying that the integrator constituted by 5' and the capacitor 26' is not limited to this, and any integrator that can detect sustained arc discharge time or abnormal discharge time and compare it with a predetermined time width is sufficient. be. The operation time of the operation to widen the machining gap or the amount of gap expansion can be adjusted by using the output signal of the sustained arc detector 11 using an amplifier, a monostable multivibrator, or the like. Control using such a monostable multivibrator or amplifier means adjusting the time required to increase or decrease the discharge pulse frequency or discharge pulse pause time of the machining pulse power source 1, and the operation time for reducing the discharge current. It can also be applied when
上記構成の回路による実験結果によれば、
工 具 電 極……銅製20φ円柱
被 加 工 物……SKD11
加工パルス幅……500(μsec)
加 工 電 流……20(A)
の加工条件で加工したとき、従来方式で加工する
と約3分間で持続アーク放電が発生して加工不能
となつたが、本発明による回路方式によると、30
分間以上加工を行なつても持続アークが発生せ
ず、良好な加工面あらさが得られ、極めて有効な
ものと判明した。なお、本実験で使用した積分回
路の時定数は5ms、設定電圧E4のレベルを第6図
mの波形が最大値になるときの80%に設定し、ま
た、加工電流の制御は50%電流が減少するように
設定した。 According to the experimental results using the circuit with the above configuration, under the following machining conditions: tool electrode...copper 20φ cylindrical workpiece...SKD11 machining pulse width...500 (μsec) machining current...20 (A) When machining was done using the conventional method, sustained arc discharge occurred in about 3 minutes and machining became impossible, but according to the circuit method of the present invention, 30
Even after machining was carried out for more than a minute, no sustained arc occurred, and a good machined surface roughness was obtained, proving that the process was extremely effective. The time constant of the integrating circuit used in this experiment was 5 ms, the level of the set voltage E4 was set to 80% of the maximum value of the waveform in Figure 6 m, and the control of the machining current was set to 50%. The current was set to decrease.
上述の実施例からも明らかなように本発明は極
間の平均電圧を検出すると同時に、持続アーク放
電電圧を検出し、該各々の検出差電圧をとつて加
工電極間隙と加工電源の出力制御パルス制御を行
なうようにしたものである。したがつて、本発明
によれば、持続アーク放電が原因で発生す問題は
なくなり、放電加工状態の安定化が図れると共
に、良好な加工面あらさを得ることができる。 As is clear from the above-described embodiments, the present invention detects the average voltage between the machining electrodes, simultaneously detects the sustained arc discharge voltage, and calculates the machining electrode gap and the output control pulse of the machining power source by taking the detected difference voltage. It is designed to perform control. Therefore, according to the present invention, problems caused by sustained arc discharge are eliminated, the electric discharge machining state can be stabilized, and a good machined surface roughness can be obtained.
また、持続アーク放電と短絡との加工状態を識
別し、持続アーク放電のみが所定時間連続して発
生した場合に加工電極2と被加工物3との間隙を
拡げ、短絡状態が所定の短時間に繰返された場合
は放電加工を継続するようにしたので短時間の内
に短絡を伴なつて持続アーク放電が発生しても放
電加工が中断されることが無く、しかもこの時ア
ーク痕を発生しないので良好な加工面あらさに加
えて加工能率が向上できるという効果がある。 In addition, the machining state of sustained arc discharge and short circuit is distinguished, and when only sustained arc discharge occurs continuously for a predetermined period of time, the gap between the machining electrode 2 and the workpiece 3 is widened, and the short circuit state is maintained for a predetermined short period of time. If this occurs repeatedly, electrical discharge machining is continued, so even if sustained arc discharge occurs with a short circuit within a short period of time, electrical discharge machining will not be interrupted, and furthermore, arc marks will be generated at this time. This has the effect of improving machining efficiency in addition to good machined surface roughness.
第1図は従来方式による放電加工機の全体的回
路構成図、第2図は放電加工時における極間印加
パルスの波形図、第3図は本発明の一実施例を示
す放電加工機の全体的回路構成図、第4図は第3
図の一部(第1の検出回路)を具体的に示した回
路構成図第5図および第6図は第4図の回路動作
を説明するためのタイムチヤートである。第7図
は第3図の一部(第2の検出回路)を具体的に示
した回路図、第8図および第9図は第7図の回路
動作を説明するためのタイムチヤートである。
1…パルス電源、2…工具電極、3…被加工
物、4…極間電圧検出器、5,12…差動増幅
器、6,9…基準値設定器、7…モータ、8…比
較増幅器、10…放電パルス制御回路、11…持
続アーク放電パルス検出回路、14,15,1
6,27…比較器、17…第1のフリツプフロツ
プ、24…第2のフリツプフロツプ、18,21
…インバータ、19,20,22,30…アンド
ゲート回路、23,33…オアゲート回路、25
…抵抗、26…コンデンサ、31…異常放電検出
器(第2の検出回路)、32…スイツチ。
Figure 1 is an overall circuit configuration diagram of a conventional electric discharge machine, Figure 2 is a waveform diagram of pulses applied between machining holes during electric discharge machining, and Figure 3 is an overall diagram of an electric discharge machine according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is the circuit configuration diagram of Figure 3.
FIGS. 5 and 6, which are circuit configuration diagrams specifically showing a part of the diagram (the first detection circuit), are time charts for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 4. FIG. 7 is a circuit diagram specifically showing a part of FIG. 3 (second detection circuit), and FIGS. 8 and 9 are time charts for explaining the circuit operation of FIG. 7. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Pulse power supply, 2... Tool electrode, 3... Workpiece, 4... Voltage detector between electrodes, 5, 12... Differential amplifier, 6, 9... Reference value setter, 7... Motor, 8... Comparative amplifier, 10...Discharge pulse control circuit, 11...Sustained arc discharge pulse detection circuit, 14, 15, 1
6, 27... Comparator, 17... First flip-flop, 24... Second flip-flop, 18, 21
...Inverter, 19,20,22,30...AND gate circuit, 23,33...OR gate circuit, 25
...Resistor, 26...Capacitor, 31...Abnormal discharge detector (second detection circuit), 32...Switch.
Claims (1)
されたパルス電源と、上記極間に発生する放電パ
ルスの平均電圧を検出する極間電圧検出回路と、
上記放電パルスを複数の基準電圧と比較した比較
信号と放電パルスの立下りに同期した第1のタイ
ミングパルスと放電パルスの立下りに所定時間遅
れた第2のタイミングパルスとの組合せ論理回路
により短絡、持続アーク放電、正常放電および無
放電に対応する各信号を出力し、上記持続アーク
放電信号によつてセツトされる第1のフリツプフ
ロツプの出力が予め決められた時間継続した時に
パルス信号を出力する第1の検出回路と、上記極
間電圧検出回路からの平均電圧信号と上記第1の
検出回路からのパルス信号との差電圧信号を出力
する差動増幅器と、この差動増幅器からの出力電
圧と基準電圧との差電圧により電極送り制御する
電極駆動装置と、上記差動増幅器からの出力電圧
と他の基準電圧との差電圧により上記パルス電源
から上記極間に印加する放電パルス条件を制御す
る制御回路と、上記持続アーク放電信号または短
絡信号のいずれかによつてセツトされ且つ正常放
電信号または無放電信号のいずれかによつてリセ
ツトされる第2のフリツプフロツプの出力が所定
の時間継続した時にパルス信号を出す第2の検出
回路と、この第2の検出回路からのパルス信号に
より上記制御回路からの制御信号を停止または開
始するスイツチを有することを特徴とする持続ア
ーク放電防止装置を備えた放電加工機。1. A pulse power source connected between the electrodes formed by the tool electrode and the workpiece, and a voltage detection circuit between the electrodes that detects the average voltage of the discharge pulses generated between the electrodes.
A short circuit is caused by a combination logic circuit of a comparison signal that compares the discharge pulse with a plurality of reference voltages, a first timing pulse synchronized with the falling edge of the discharge pulse, and a second timing pulse delayed by a predetermined time after the falling edge of the discharge pulse. , outputs each signal corresponding to sustained arc discharge, normal discharge, and no discharge, and outputs a pulse signal when the output of the first flip-flop set by the sustained arc discharge signal continues for a predetermined time. a first detection circuit; a differential amplifier that outputs a difference voltage signal between the average voltage signal from the electrode voltage detection circuit and the pulse signal from the first detection circuit; and an output voltage from the differential amplifier. and a reference voltage, and an electrode drive device that controls electrode feeding based on the voltage difference between the output voltage from the differential amplifier and another reference voltage, and a discharge pulse condition applied between the electrodes from the pulse power supply using the voltage difference between the output voltage from the differential amplifier and another reference voltage. and a second flip-flop whose output is set by either the sustained arc discharge signal or the short circuit signal and reset by either the normal discharge signal or the no discharge signal for a predetermined period of time. A sustained arc discharge prevention device characterized by having a second detection circuit that occasionally outputs a pulse signal, and a switch that stops or starts the control signal from the control circuit based on the pulse signal from the second detection circuit. electrical discharge machine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12242478A JPS5548530A (en) | 1978-10-04 | 1978-10-04 | Electric spark machine having continuous arc electric discharge prevention device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12242478A JPS5548530A (en) | 1978-10-04 | 1978-10-04 | Electric spark machine having continuous arc electric discharge prevention device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5548530A JPS5548530A (en) | 1980-04-07 |
JPS6312726B2 true JPS6312726B2 (en) | 1988-03-22 |
Family
ID=14835481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12242478A Granted JPS5548530A (en) | 1978-10-04 | 1978-10-04 | Electric spark machine having continuous arc electric discharge prevention device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5548530A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2578357B2 (en) * | 1988-05-27 | 1997-02-05 | 三菱電機株式会社 | EDM control device |
TW386921B (en) | 1998-06-24 | 2000-04-11 | Ind Tech Res Inst | Method and apparatus for controlling electric discharge machining efficiency |
-
1978
- 1978-10-04 JP JP12242478A patent/JPS5548530A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS5548530A (en) | 1980-04-07 |
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