JPH0116605B2 - - Google Patents
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- JPH0116605B2 JPH0116605B2 JP4966380A JP4966380A JPH0116605B2 JP H0116605 B2 JPH0116605 B2 JP H0116605B2 JP 4966380 A JP4966380 A JP 4966380A JP 4966380 A JP4966380 A JP 4966380A JP H0116605 B2 JPH0116605 B2 JP H0116605B2
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- 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
〔産業上の利用分野〕
本発明は振動する電極と被加工体の対向加工間
隙に加工液を供給しながらパルス放電を行なうこ
とにより放電痕を楕円形にして加工する放電加工
方法に関する。 〔従来の技術〕 放電による加工の原理は電極間の絶縁破壊によ
つて放電が行なわれると放電電流が放電点の一点
に集中して流れ、付近の温度を急速に温度上昇さ
せ電極面金属を溶融気化させ、同時に発生する金
属ガス及び加工液の分解ガスによつて放電圧力を
生じ、この放電圧力によつて前記溶融した電極面
の金属が噴出され微粒子となつて飛散し、電極面
に噴火口に似た放電痕が形成されるが、放電パル
ス電圧を加えることによつて放電点を加工面全体
に移動させて発生させることにより放電痕の集積
として加工穴、加工溝等を形成する。放電点は電
極間の最も近接した部分に順次移動して発生し、
従つて電極の形状通りに相手側電極（被加工物）
に加工穴が形成され、電極を所要の形状に成形
し、又電極を所要の形状に加工送り移動させるこ
とにより目的とする形状加工が行なえるものであ
る。 〔発明が解決しようとする課題〕 前記放電痕の形状は第１図にイが正面図、ロが
側断面図を示すように、ほぼ円形に形成され、噴
口Ａの周りに溶融物が冷却して盛上がつた噴山Ｂ
が形成される。噴口Ａのくぼみ深さＨ、噴山の高
さｈ、噴口Ａの直径Dxで、この大きさにより加
工量が決まる。この大きさは一発の放電エネルギ
に比例するので、放電エネルギを増大すれば放電
痕が大きくなり加工量が増すが、一方放電痕が大
きくなれば加工面粗さが増加する（悪化する）。
通常放電エネルギを増加すると噴口の深さＨと噴
山の高さｈが共に増大し、Ｈ＋ｈで決まる加工面
粗さが大きくなる。従つて加工面粗さに対する加
工速度（単位時間の加工量）の比率はパルス放電
のエネルギを増大制御しても改善されない。加工
面粗さRmaxと加工量Ｗとの間には、通常 Rmax3∝Ｗ ……(1) の関係にある。 しかしながら同一放電エネルギ、同一加工量で
も放電痕の形状がＨ＋ｈを小さくし、Dxを大き
くして形成できれば、前記Rmaxの指数を小さく
し加工面粗さRmaxを小さくすることができる。 本発明は加工面粗さRmaxを小さくして前記加
工量と加工面粗さの関係式が Rmax1.5〜2∝Ｗ ……(2) になるような放電加工方法を提供することを目的
とするものである。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明はモータに
よりＸ軸、Ｙ軸駆動制御され、所要形状の加工送
りを与えるNC送り制御が行なわれるテーブルに
固定された被加工体と、この被加工体に相対向し
て加工間隙を形成する電極と、この電極を固定支
持するチヤツクと、このチヤツクに回転を与える
駆動装置と、電極と被加工体間に加工パルスを加
える加工パルス幅の切換可能な加工パルス電源
と、この加工パルス電源の加工パルス幅の切換制
御に応じてモータ等駆動装置の回転数を切換制御
する制御回路と、加工液供給ノズルとを備え、被
加工体に所要形状の加工送りを与え、加工液供給
ノズルから被加工体と電極とが相対向する加工間
隙に加工液を供給しながら、被加工体と電極との
間に加工パルス電源より加工パルスを加え、この
加工パルス電源の加工パルス幅の切換に応じて制
御回路を切換制御して電極の回転数を切換えする
ことによつてパルス放電の放電点溶融部分を移動
し放電痕の長径が短径の２倍以上になるようにし
たものである。 〔作用〕 即ち、加工間隙を形成する電極を回転すること
により、被加工体間に相対移動を行なわせるよう
にしたものであり、本発明はその相対移動速度を
加工パルスのパルス幅に対応させてパルス幅が短
いときは速くパルス幅が長いときは遅くするよう
に制御回路で制御し放電点の溶融時間に合せた速
度に制御することにより、被加工体の放電点溶融
部分を移動し被加工体に形成される放電痕を第２
図及び第３図のように正面図が楕円形になるよう
に生じさせ、噴口噴山のＨ＋ｈを小さくして加工
面粗さの比率を改善するものである。 〔実施例〕 以下図面の一実施例により説明する。第４図に
於て、１は被加工体、２は電極で、相対向して加
工間隙を形成する。電極２は回転軸３の先端チヤ
ツク４に固定支持され、モータ５により高速回転
される。被加工体１はNC送り制御が行なわれる
テーブル６に固定され、モータ７，８によりＸ
軸、Ｙ軸駆動制御され、所要形状の加工送りが与
えられる。９が駆動信号を加えるNC制御装置、
１０は電極２、被加工体１間に加工パルスを加え
る加工パルス幅の切換可能な加工パルス電源、１
１は加工パルス電源１０の加工パルス幅の切換制
御に応じてモータ５の回転速度を切換制御する制
御回路、１２は加工液供給ノズル、１３はポン
プ、１４は加工液貯蔵タンクである。 ノズル１２から供給する加工液には水、例えば
イオン交換樹脂により処理して103〜105Ωcmオー
ダの比抵抗としたものを用いる。勿論水以外の従
来利用されてきた油類、その他諸種配合した加工
液の利用を妨げるものではない。 加工液が供給された電極２、被加工体１の加工
間隙にはパルス電源１０から供給される加工パル
スにより放電が行なわれ、繰返し放電によつて加
工が行なわれる。加工は電極２に対して被加工体
１側に相対加工送りを与える。NC制御電極９に
よる分配パルスによりＸ軸モータ７及びＹ軸モー
タ８を駆動してテーブル６に数値制御送りを与
え、被加工体１が移動する形状に応じて放電加工
が進み送りによつて所要の形状加工が行なわれ
る。加工中電極２はモータ５によつて高速回転す
る。 直径130mmの円板を20000rpmで回転させ外周を
切削した後、グリースを塗布して、電流電圧
300V、コンデンサ容量300μFの電源で単発放電
を行なつたとき、第５図ｂに示すように噴出の全
長ｌ＝5.1mm、幅ｄ＝1.7mm、深さは同ｃ図に示す
ように約３mm程度の噴出ができた。同図ａに、こ
のときの放電電圧、放電電流、放電電力の
変化をグラフで示したが、噴出の深さの最も深い
時期と放電電力最大の時期とは略一致するが、深
さの断面と電力波形とは相似ではなく、噴出ほう
は偏平となる。これはある電力以上では消耗効率
が低下するからであることが知られている。しか
して、電極２の高速回転によつて電極２と被加工
体１間には相対移動が行なわれ、電極２の回転軸
心と平行な被加工体１の加工面に対するパルス放
電の放電点溶融部分が相対移動方向に伸ばされ、
前記第２図、第３図で説明したように噴口が楕円
形に形成されるようになる。電極２の回転速度
は、加工パルス電源１０の切換信号に応動して制
御回路１１により駆動装置であるモータ５が制御
され、加工パルスに対応した速度で回転される。
即ち、パルス電源１０から供給される加工パルス
の放電溶融時間を制御するパルス幅に対応してパ
ルス幅が短いときは放電点の溶融時間が短いので
電極２の回転速度を速くしパルス幅が長いときは
放電点の溶融時間が長いのでそれに応じて電極２
の回転速度を遅くしてもよく、この放電点の溶融
時間に合せた相対移動速度を与えることによつて
放電溶融点を相対移動方向に引伸ばして放電痕を
楕円形に形成させることができ、噴口噴山を小さ
くして加工面粗さを小さくすることができる。即
ちこれを一実施例をもつて説明すると次のようで
ある。 直径３mmφのCu電極で鉄材の加工をするとき、
加工パルスは波高値Ip＝27A、パルス幅τonを変
化させた加工条件で行なつた加工結果を従来電極
を回転させない場合と本発明の電極回転を行な
い、且つ回転速度を加工パルス幅に対応して制御
したものとの結果を加工面粗さで比較したものは
下表の通りであつた。 加工間隙は要粗さRmaxを決定すれば、自ずか
ら決定され、加工速度ｇ／min（単位時間当りの
加工量）も面粗さRmaxに関連して定まるもので
ある。しかして加工間隙と加工速度とは従来の面
粗さから設定し、本発明も同じ条件で加工したと
きの面粗さを表にして比較したものである。 尚、電極と被加工体間の相対移動速度は約３
mm／secとした。
隙に加工液を供給しながらパルス放電を行なうこ
とにより放電痕を楕円形にして加工する放電加工
方法に関する。 〔従来の技術〕 放電による加工の原理は電極間の絶縁破壊によ
つて放電が行なわれると放電電流が放電点の一点
に集中して流れ、付近の温度を急速に温度上昇さ
せ電極面金属を溶融気化させ、同時に発生する金
属ガス及び加工液の分解ガスによつて放電圧力を
生じ、この放電圧力によつて前記溶融した電極面
の金属が噴出され微粒子となつて飛散し、電極面
に噴火口に似た放電痕が形成されるが、放電パル
ス電圧を加えることによつて放電点を加工面全体
に移動させて発生させることにより放電痕の集積
として加工穴、加工溝等を形成する。放電点は電
極間の最も近接した部分に順次移動して発生し、
従つて電極の形状通りに相手側電極（被加工物）
に加工穴が形成され、電極を所要の形状に成形
し、又電極を所要の形状に加工送り移動させるこ
とにより目的とする形状加工が行なえるものであ
る。 〔発明が解決しようとする課題〕 前記放電痕の形状は第１図にイが正面図、ロが
側断面図を示すように、ほぼ円形に形成され、噴
口Ａの周りに溶融物が冷却して盛上がつた噴山Ｂ
が形成される。噴口Ａのくぼみ深さＨ、噴山の高
さｈ、噴口Ａの直径Dxで、この大きさにより加
工量が決まる。この大きさは一発の放電エネルギ
に比例するので、放電エネルギを増大すれば放電
痕が大きくなり加工量が増すが、一方放電痕が大
きくなれば加工面粗さが増加する（悪化する）。
通常放電エネルギを増加すると噴口の深さＨと噴
山の高さｈが共に増大し、Ｈ＋ｈで決まる加工面
粗さが大きくなる。従つて加工面粗さに対する加
工速度（単位時間の加工量）の比率はパルス放電
のエネルギを増大制御しても改善されない。加工
面粗さRmaxと加工量Ｗとの間には、通常 Rmax3∝Ｗ ……(1) の関係にある。 しかしながら同一放電エネルギ、同一加工量で
も放電痕の形状がＨ＋ｈを小さくし、Dxを大き
くして形成できれば、前記Rmaxの指数を小さく
し加工面粗さRmaxを小さくすることができる。 本発明は加工面粗さRmaxを小さくして前記加
工量と加工面粗さの関係式が Rmax1.5〜2∝Ｗ ……(2) になるような放電加工方法を提供することを目的
とするものである。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明はモータに
よりＸ軸、Ｙ軸駆動制御され、所要形状の加工送
りを与えるNC送り制御が行なわれるテーブルに
固定された被加工体と、この被加工体に相対向し
て加工間隙を形成する電極と、この電極を固定支
持するチヤツクと、このチヤツクに回転を与える
駆動装置と、電極と被加工体間に加工パルスを加
える加工パルス幅の切換可能な加工パルス電源
と、この加工パルス電源の加工パルス幅の切換制
御に応じてモータ等駆動装置の回転数を切換制御
する制御回路と、加工液供給ノズルとを備え、被
加工体に所要形状の加工送りを与え、加工液供給
ノズルから被加工体と電極とが相対向する加工間
隙に加工液を供給しながら、被加工体と電極との
間に加工パルス電源より加工パルスを加え、この
加工パルス電源の加工パルス幅の切換に応じて制
御回路を切換制御して電極の回転数を切換えする
ことによつてパルス放電の放電点溶融部分を移動
し放電痕の長径が短径の２倍以上になるようにし
たものである。 〔作用〕 即ち、加工間隙を形成する電極を回転すること
により、被加工体間に相対移動を行なわせるよう
にしたものであり、本発明はその相対移動速度を
加工パルスのパルス幅に対応させてパルス幅が短
いときは速くパルス幅が長いときは遅くするよう
に制御回路で制御し放電点の溶融時間に合せた速
度に制御することにより、被加工体の放電点溶融
部分を移動し被加工体に形成される放電痕を第２
図及び第３図のように正面図が楕円形になるよう
に生じさせ、噴口噴山のＨ＋ｈを小さくして加工
面粗さの比率を改善するものである。 〔実施例〕 以下図面の一実施例により説明する。第４図に
於て、１は被加工体、２は電極で、相対向して加
工間隙を形成する。電極２は回転軸３の先端チヤ
ツク４に固定支持され、モータ５により高速回転
される。被加工体１はNC送り制御が行なわれる
テーブル６に固定され、モータ７，８によりＸ
軸、Ｙ軸駆動制御され、所要形状の加工送りが与
えられる。９が駆動信号を加えるNC制御装置、
１０は電極２、被加工体１間に加工パルスを加え
る加工パルス幅の切換可能な加工パルス電源、１
１は加工パルス電源１０の加工パルス幅の切換制
御に応じてモータ５の回転速度を切換制御する制
御回路、１２は加工液供給ノズル、１３はポン
プ、１４は加工液貯蔵タンクである。 ノズル１２から供給する加工液には水、例えば
イオン交換樹脂により処理して103〜105Ωcmオー
ダの比抵抗としたものを用いる。勿論水以外の従
来利用されてきた油類、その他諸種配合した加工
液の利用を妨げるものではない。 加工液が供給された電極２、被加工体１の加工
間隙にはパルス電源１０から供給される加工パル
スにより放電が行なわれ、繰返し放電によつて加
工が行なわれる。加工は電極２に対して被加工体
１側に相対加工送りを与える。NC制御電極９に
よる分配パルスによりＸ軸モータ７及びＹ軸モー
タ８を駆動してテーブル６に数値制御送りを与
え、被加工体１が移動する形状に応じて放電加工
が進み送りによつて所要の形状加工が行なわれ
る。加工中電極２はモータ５によつて高速回転す
る。 直径130mmの円板を20000rpmで回転させ外周を
切削した後、グリースを塗布して、電流電圧
300V、コンデンサ容量300μFの電源で単発放電
を行なつたとき、第５図ｂに示すように噴出の全
長ｌ＝5.1mm、幅ｄ＝1.7mm、深さは同ｃ図に示す
ように約３mm程度の噴出ができた。同図ａに、こ
のときの放電電圧、放電電流、放電電力の
変化をグラフで示したが、噴出の深さの最も深い
時期と放電電力最大の時期とは略一致するが、深
さの断面と電力波形とは相似ではなく、噴出ほう
は偏平となる。これはある電力以上では消耗効率
が低下するからであることが知られている。しか
して、電極２の高速回転によつて電極２と被加工
体１間には相対移動が行なわれ、電極２の回転軸
心と平行な被加工体１の加工面に対するパルス放
電の放電点溶融部分が相対移動方向に伸ばされ、
前記第２図、第３図で説明したように噴口が楕円
形に形成されるようになる。電極２の回転速度
は、加工パルス電源１０の切換信号に応動して制
御回路１１により駆動装置であるモータ５が制御
され、加工パルスに対応した速度で回転される。
即ち、パルス電源１０から供給される加工パルス
の放電溶融時間を制御するパルス幅に対応してパ
ルス幅が短いときは放電点の溶融時間が短いので
電極２の回転速度を速くしパルス幅が長いときは
放電点の溶融時間が長いのでそれに応じて電極２
の回転速度を遅くしてもよく、この放電点の溶融
時間に合せた相対移動速度を与えることによつて
放電溶融点を相対移動方向に引伸ばして放電痕を
楕円形に形成させることができ、噴口噴山を小さ
くして加工面粗さを小さくすることができる。即
ちこれを一実施例をもつて説明すると次のようで
ある。 直径３mmφのCu電極で鉄材の加工をするとき、
加工パルスは波高値Ip＝27A、パルス幅τonを変
化させた加工条件で行なつた加工結果を従来電極
を回転させない場合と本発明の電極回転を行な
い、且つ回転速度を加工パルス幅に対応して制御
したものとの結果を加工面粗さで比較したものは
下表の通りであつた。 加工間隙は要粗さRmaxを決定すれば、自ずか
ら決定され、加工速度ｇ／min（単位時間当りの
加工量）も面粗さRmaxに関連して定まるもので
ある。しかして加工間隙と加工速度とは従来の面
粗さから設定し、本発明も同じ条件で加工したと
きの面粗さを表にして比較したものである。 尚、電極と被加工体間の相対移動速度は約３
mm／secとした。
以上のように本発明は電極、被加工体間に相対
移動を行なわせるようにし、且つその相対移動速
度加工パルスのパルス幅に対応させてパルス幅が
短いときは速くパルス幅が長いときは遅くし放電
点の溶融時間に合せた速度制御するようにしたか
ら、相対移動によつて放電点溶融物を、特に溶融
物が盛上がる噴山部分を溶融中に相対移動方向に
引伸ばして放電痕を楕円形に形成することがで
き、これにより加工面粗さを著しく小さくでき、
従つて加工速度に対する加工面粗さの関係を著し
く改善でき、高精度、高性能の放電加工を可能な
らしめる効果がある。
移動を行なわせるようにし、且つその相対移動速
度加工パルスのパルス幅に対応させてパルス幅が
短いときは速くパルス幅が長いときは遅くし放電
点の溶融時間に合せた速度制御するようにしたか
ら、相対移動によつて放電点溶融物を、特に溶融
物が盛上がる噴山部分を溶融中に相対移動方向に
引伸ばして放電痕を楕円形に形成することがで
き、これにより加工面粗さを著しく小さくでき、
従つて加工速度に対する加工面粗さの関係を著し
く改善でき、高精度、高性能の放電加工を可能な
らしめる効果がある。
第１図は従来の放電痕形状説明図、第２図及び
第３図は本発明放電痕形状説明図、第４図は本発
明の一実施例装置の構成説明図、第５図ａ，ｂ，
ｃは、従来移動する被加工体に単発の放電を行な
つたときにできた噴口の状態を説明する図であ
る。 １……被加工体、２……電極、５……回転モー
タ、６……テーブル、１０……加工パルス電源、
１１……制御回路、１２……加工液ノズル。
第３図は本発明放電痕形状説明図、第４図は本発
明の一実施例装置の構成説明図、第５図ａ，ｂ，
ｃは、従来移動する被加工体に単発の放電を行な
つたときにできた噴口の状態を説明する図であ
る。 １……被加工体、２……電極、５……回転モー
タ、６……テーブル、１０……加工パルス電源、
１１……制御回路、１２……加工液ノズル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ モータによりＸ軸、Ｙ軸駆動制御され、所要
形状の加工送りを与えるNC送り制御が行なわれ
るテーブルに固定された被加工体と、この被加工
体に相対向して加工間隙を形成する電極と、この
電極を固定支持するチヤツクと、このチヤツクに
回転を与える駆動装置と、電極と被加工体間に加
工パルスを加える加工パルス幅の切換可能な加工
パルス電源と、この加工パルス電源の加工パルス
幅の切換制御に応じてモータ等駆動装置の回転数
を切換制御する制御回路と、加工液供給ノズルと
を備え、被加工体に所要形状の加工送りを与え、
加工液供給ノズルから被加工体と電極とが相対向
する加工間隙に加工液を供給しながら、被加工体
と電極との間に加工パルス電源より加工パルスを
加え、この加工パルス電源の加工パルス幅の切換
に応じて制御回路を切換制御して電極の回転数を
切換えすることによつて、パルス放電の放電点溶
融部分を移動し放電痕が楕円形になるようにする
放電加工方法。 ２ 楕円形の放電痕の長径が短径の２倍以上にな
るように制御回路を切換制御する特許請求の範囲
第１項に記載の放電加工方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4966380A JPS56146622A (en) | 1980-04-15 | 1980-04-15 | Discharge processing method |
| GB8109861A GB2073641B (en) | 1980-04-15 | 1981-03-30 | Controlling crater shape in electrical discharge machining |
| FR8107406A FR2480165B1 (fr) | 1980-04-15 | 1981-04-13 | Procede perfectionne pour l'usinage par decharges electriques |
| US06/253,287 US4394558A (en) | 1980-04-15 | 1981-04-13 | EDM Method of machining workpieces with a controlled crater configuration |
| DE19813114956 DE3114956A1 (de) | 1980-04-15 | 1981-04-13 | Elektroentladungs-bearbeitungsverfahren und -vorrichtung zur bearbeitung von werkstuecken mit gesteuerter kraterausbildung |
| IT48287/81A IT1142808B (it) | 1980-04-15 | 1981-04-15 | Perfezionamento ad un procedimento ad elettroerosione di lavorazione di pezzi con una confugurazione a crateri regolata |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4966380A JPS56146622A (en) | 1980-04-15 | 1980-04-15 | Discharge processing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56146622A JPS56146622A (en) | 1981-11-14 |
| JPH0116605B2 true JPH0116605B2 (ja) | 1989-03-27 |
Family
ID=12837413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4966380A Granted JPS56146622A (en) | 1980-04-15 | 1980-04-15 | Discharge processing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56146622A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4171452B2 (ja) | 2004-10-18 | 2008-10-22 | 三菱重工食品包装機械株式会社 | バリア膜形成用内部電極及び成膜装置 |
-
1980
- 1980-04-15 JP JP4966380A patent/JPS56146622A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56146622A (en) | 1981-11-14 |
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