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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024148191
(43)【公開日】2024-10-18
(54)【発明の名称】放電加工機およびサーボ制御方法
(51)【国際特許分類】
B23H 1/02 20060101AFI20241010BHJP
B23H 7/02 20060101ALI20241010BHJP
【ＦＩ】
B23H1/02 F
B23H1/02 C
B23H7/02 S
【審査請求】有
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023061078
(22)【出願日】2023-04-05
(71)【出願人】
【識別番号】000132725
【氏名又は名称】株式会社ソディック
(72)【発明者】
【氏名】山田 邦治
(72)【発明者】
【氏名】田井 克幸
(72)【発明者】
【氏名】荒井 祥次
【テーマコード（参考）】
3C059
【Ｆターム（参考）】
3C059AA01
3C059AB01
3C059AB05
3C059BA01
3C059BA06
3C059CC02
3C059CH01
3C059EA02
3C059EA03
(57)【要約】 （修正有）
【課題】より正確で安定的なサーボ制御が可能な放電加工機を提供する。
【解決手段】所定のサンプリング期間あたりの電流波形の面積の総和である電流総和面積の実測値を算出する電流面積総和演算部６３１と、実測値とあらかじめ設定されている目標値とを比較し、実測値を目標値に近づけるサーボ制御指令を出力するサーボ司令部６１２と、サーボ制御指令に基づき、加工間隙の大きさを一定に維持するよう、サーボモータ２１，２３に駆動電流を出力するサーボ制御装置６７と、を備える、放電加工機が提供される。
【選択図】図３
【解決手段】所定のサンプリング期間あたりの電流波形の面積の総和である電流総和面積の実測値を算出する電流面積総和演算部６３１と、実測値とあらかじめ設定されている目標値とを比較し、実測値を目標値に近づけるサーボ制御指令を出力するサーボ司令部６１２と、サーボ制御指令に基づき、加工間隙の大きさを一定に維持するよう、サーボモータ２１，２３に駆動電流を出力するサーボ制御装置６７と、を備える、放電加工機が提供される。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被加工物と工具電極とによって形成される加工間隙に電圧を印加して放電を発生させる電源装置と、
前記被加工物と前記工具電極とを相対移動させるサーボモータを含む相対移動装置と、
所定のサンプリング期間あたりの電流波形の面積の総和である電流面積総和の実測値を算出する電流面積総和演算部と、
前記実測値とあらかじめ設定されている目標値とを比較し、前記実測値を前記目標値に近づけるサーボ制御指令を出力するサーボ司令部と、
前記サーボ制御指令に基づき、前記加工間隙の大きさを一定に維持するよう、前記サーボモータに駆動電流を出力するサーボ制御装置と、を備える、放電加工機。
前記被加工物と前記工具電極とを相対移動させるサーボモータを含む相対移動装置と、
所定のサンプリング期間あたりの電流波形の面積の総和である電流面積総和の実測値を算出する電流面積総和演算部と、
前記実測値とあらかじめ設定されている目標値とを比較し、前記実測値を前記目標値に近づけるサーボ制御指令を出力するサーボ司令部と、
前記サーボ制御指令に基づき、前記加工間隙の大きさを一定に維持するよう、前記サーボモータに駆動電流を出力するサーボ制御装置と、を備える、放電加工機。
【請求項2】
前記電源装置は、
前記加工間隙に直列に接続されるとともに、前記加工間隙に電圧を印加して前記加工間隙に放電を誘起する第１の電源回路と、
前記第１の電源回路と並列に設けられ、前記加工間隙に直列に接続されるとともに、放電の発生が検出された時点で前記加工間隙に電圧を印加して、前記第１の電源回路から供給される電流よりも大きい電流を前記加工間隙に供給する第２の電源回路と、を備え、
前記第１の電源回路は、
加工間隙に直列に接続され、前記加工間隙に電圧を印加する第１の直流電源と、
前記第１の直流電源と前記加工間隙との間に直列に設けられる第１の主スイッチング素子と、を含み、
前記第２の電源回路は、
加工間隙に直列に接続され、前記加工間隙に電圧を印加する第２の直流電源と、
前記第２の直流電源と前記加工間隙との間に直列に設けられる第２の主スイッチング素子と、を含む、請求項１に記載の放電加工機。
前記加工間隙に直列に接続されるとともに、前記加工間隙に電圧を印加して前記加工間隙に放電を誘起する第１の電源回路と、
前記第１の電源回路と並列に設けられ、前記加工間隙に直列に接続されるとともに、放電の発生が検出された時点で前記加工間隙に電圧を印加して、前記第１の電源回路から供給される電流よりも大きい電流を前記加工間隙に供給する第２の電源回路と、を備え、
前記第１の電源回路は、
加工間隙に直列に接続され、前記加工間隙に電圧を印加する第１の直流電源と、
前記第１の直流電源と前記加工間隙との間に直列に設けられる第１の主スイッチング素子と、を含み、
前記第２の電源回路は、
加工間隙に直列に接続され、前記加工間隙に電圧を印加する第２の直流電源と、
前記第２の直流電源と前記加工間隙との間に直列に設けられる第２の主スイッチング素子と、を含む、請求項１に記載の放電加工機。
【請求項3】
前記電流面積総和演算部は、前記サンプリング期間あたりの、放電の発生回数である放電数と、前記第２の主スイッチング素子のオン時間であるゲート幅と、前記第２の直流電源が印加する電圧の値である印加電圧値と、に基づき、前記実測値を算出する、請求項２に記載の放電加工機。
【請求項4】
前記第１の電源回路により前記加工間隙に所定の電圧を印加してから放電が発生するまでの時間である放電待機時間が閾値以上であるときの前記放電数である第１の放電数と、前記放電待機時間が前記閾値未満であるときの前記放電数である第２の放電数と、を個別に記憶する放電カウンタと、
前記放電待機時間が前記閾値以上であるとき、前記ゲート幅が第１のゲート幅となり、前記放電待機時間が前記閾値未満であるとき、前記ゲート幅が前記第１のゲート幅よりも短い第２のゲート幅となるよう、ゲート指令を出力するパルス司令部と、をさらに備え、
前記電流面積総和演算部は、前記第１の放電数と、前記第２の放電数と、前記第１のゲート幅と、前記第２のゲート幅と、前記印加電圧値と、に基づき、前記実測値を算出する、請求項３に記載の放電加工機。
前記放電待機時間が前記閾値以上であるとき、前記ゲート幅が第１のゲート幅となり、前記放電待機時間が前記閾値未満であるとき、前記ゲート幅が前記第１のゲート幅よりも短い第２のゲート幅となるよう、ゲート指令を出力するパルス司令部と、をさらに備え、
前記電流面積総和演算部は、前記第１の放電数と、前記第２の放電数と、前記第１のゲート幅と、前記第２のゲート幅と、前記印加電圧値と、に基づき、前記実測値を算出する、請求項３に記載の放電加工機。
【請求項5】
ＰＩＤ制御における操作量を算出するＰＩＤ演算部をさらに備え、
前記サーボ司令部は、前記操作量に基づく前記サーボ制御指令を前記サーボ制御装置に出力する、請求項１に記載の放電加工機。
前記サーボ司令部は、前記操作量に基づく前記サーボ制御指令を前記サーボ制御装置に出力する、請求項１に記載の放電加工機。
【請求項6】
前記工具電極の移動軌跡である加工軌跡が所望の加工形状の外側に設定されるとき、鋭角をなす所定長さの２本の直線状の加工軌跡で構成されるエッジ軌跡における前記目標値は、前記エッジ軌跡の始点に接続される所定長さの直線状の加工軌跡であるアプローチ軌跡および前記エッジ軌跡の終点に接続される所定長さの直線状の加工軌跡であるリターン軌跡における前記目標値よりも低く設定され、
前記加工軌跡が所望の加工形状の内側に設定されるとき、前記エッジ軌跡における前記目標値は、前記アプローチ軌跡および前記リターン軌跡における前記目標値よりも高く設定される、請求項１に記載の放電加工機。
前記加工軌跡が所望の加工形状の内側に設定されるとき、前記エッジ軌跡における前記目標値は、前記アプローチ軌跡および前記リターン軌跡における前記目標値よりも高く設定される、請求項１に記載の放電加工機。
【請求項7】
前記加工軌跡が所望の加工形状の外側に設定されるとき、
前記アプローチ軌跡の始点から前記アプローチ軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定され、
前記リターン軌跡の始点から前記リターン軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、
前記加工軌跡が所望の加工形状の内側に設定されるとき、
前記アプローチ軌跡の始点から前記アプローチ軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、
前記リターン軌跡の始点から前記リターン軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定される、請求項６に記載の放電加工機。
前記アプローチ軌跡の始点から前記アプローチ軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定され、
前記リターン軌跡の始点から前記リターン軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、
前記加工軌跡が所望の加工形状の内側に設定されるとき、
前記アプローチ軌跡の始点から前記アプローチ軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、
前記リターン軌跡の始点から前記リターン軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定される、請求項６に記載の放電加工機。
【請求項8】
前記工具電極の移動軌跡である加工軌跡が所望の加工形状の外側に設定されるとき、円弧状の加工軌跡である円弧軌跡における前記目標値は、前記円弧軌跡の始点に接続される所定長さの直線状の加工軌跡であるアプローチ軌跡および前記円弧軌跡の終点に接続される所定長さの直線状の加工軌跡であるリターン軌跡における前記目標値よりも低く設定され、
前記加工軌跡が所望の加工形状の内側に設定されるとき、前記円弧軌跡における前記目標値は、前記アプローチ軌跡および前記リターン軌跡における前記目標値よりも高く設定される、請求項１に記載の放電加工機。
前記加工軌跡が所望の加工形状の内側に設定されるとき、前記円弧軌跡における前記目標値は、前記アプローチ軌跡および前記リターン軌跡における前記目標値よりも高く設定される、請求項１に記載の放電加工機。
【請求項9】
前記加工軌跡が所望の加工形状の外側に設定されるとき、
前記アプローチ軌跡の始点から前記アプローチ軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定され、
前記リターン軌跡の始点から前記リターン軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、
前記加工軌跡が所望の加工形状の内側に設定されるとき、
前記アプローチ軌跡の始点から前記アプローチ軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、
前記リターン軌跡の始点から前記リターン軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定される、請求項８に記載の放電加工機。
前記アプローチ軌跡の始点から前記アプローチ軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定され、
前記リターン軌跡の始点から前記リターン軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、
前記加工軌跡が所望の加工形状の内側に設定されるとき、
前記アプローチ軌跡の始点から前記アプローチ軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、
前記リターン軌跡の始点から前記リターン軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定される、請求項８に記載の放電加工機。
【請求項10】
被加工物と工具電極とによって形成される加工間隙に電圧を印加して放電を発生させる電源装置と、前記被加工物と前記工具電極とを相対移動させるサーボモータを含む相対移動装置と、を備える、放電加工機のサーボ制御方法であって、
所定のサンプリング期間あたりの電流波形の面積の総和である電流面積総和の実測値を算出し、
前記実測値とあらかじめ設定されている目標値とを比較し、前記実測値を前記目標値に近づけるサーボ制御指令を出力し、
前記サーボ制御指令に基づき、前記加工間隙の大きさを一定に維持するよう、前記サーボモータに駆動電流を出力する、サーボ制御方法。
所定のサンプリング期間あたりの電流波形の面積の総和である電流面積総和の実測値を算出し、
前記実測値とあらかじめ設定されている目標値とを比較し、前記実測値を前記目標値に近づけるサーボ制御指令を出力し、
前記サーボ制御指令に基づき、前記加工間隙の大きさを一定に維持するよう、前記サーボモータに駆動電流を出力する、サーボ制御方法。
【請求項11】
前記電源装置は、
前記加工間隙に直列に接続されるとともに、前記加工間隙に電圧を印加して前記加工間隙に放電を誘起する第１の電源回路と、
前記第１の電源回路と並列に設けられ、前記加工間隙に直列に接続されるとともに、放電の発生が検出された時点で前記加工間隙に電圧を印加して、前記第１の電源回路から供給される電流よりも大きい電流を前記加工間隙に供給する第２の電源回路と、を備え、
前記第１の電源回路は、
加工間隙に直列に接続され、前記加工間隙に電圧を印加する第１の直流電源と、
前記第１の直流電源と前記加工間隙との間に直列に設けられる第１の主スイッチング素子と、を含み、
前記第２の電源回路は、
加工間隙に直列に接続され、前記加工間隙に電圧を印加する第２の直流電源と、
前記第２の直流電源と前記加工間隙との間に直列に設けられる第２の主スイッチング素子と、を含む、請求項１０に記載のサーボ制御方法。
前記加工間隙に直列に接続されるとともに、前記加工間隙に電圧を印加して前記加工間隙に放電を誘起する第１の電源回路と、
前記第１の電源回路と並列に設けられ、前記加工間隙に直列に接続されるとともに、放電の発生が検出された時点で前記加工間隙に電圧を印加して、前記第１の電源回路から供給される電流よりも大きい電流を前記加工間隙に供給する第２の電源回路と、を備え、
前記第１の電源回路は、
加工間隙に直列に接続され、前記加工間隙に電圧を印加する第１の直流電源と、
前記第１の直流電源と前記加工間隙との間に直列に設けられる第１の主スイッチング素子と、を含み、
前記第２の電源回路は、
加工間隙に直列に接続され、前記加工間隙に電圧を印加する第２の直流電源と、
前記第２の直流電源と前記加工間隙との間に直列に設けられる第２の主スイッチング素子と、を含む、請求項１０に記載のサーボ制御方法。
【請求項12】
前記サンプリング期間あたりの、放電の発生回数である放電数と、前記第２の主スイッチング素子のオン時間であるゲート幅と、前記第２の直流電源が印加する電圧の値である印加電圧値と、に基づき、前記実測値が算出される、請求項１１に記載のサーボ制御方法。
【請求項13】
前記第１の電源回路により前記加工間隙に所定の電圧を印加してから放電が発生するまでの時間である放電待機時間が閾値以上であるときの前記放電数である第１の放電数と、前記放電待機時間が前記閾値未満であるときの前記放電数である第２の放電数と、が個別に記憶され、
前記放電待機時間が前記閾値以上であるとき、前記ゲート幅が第１のゲート幅となり、前記放電待機時間が前記閾値未満であるとき、前記ゲート幅が前記第１のゲート幅よりも短い第２のゲート幅となるよう、ゲート指令が出力され、
前記第１の放電数と、前記第２の放電数と、前記第１のゲート幅と、前記第２のゲート幅と、前記印加電圧値と、に基づき、前記実測値が算出される、請求項１２に記載のサーボ制御方法。
前記放電待機時間が前記閾値以上であるとき、前記ゲート幅が第１のゲート幅となり、前記放電待機時間が前記閾値未満であるとき、前記ゲート幅が前記第１のゲート幅よりも短い第２のゲート幅となるよう、ゲート指令が出力され、
前記第１の放電数と、前記第２の放電数と、前記第１のゲート幅と、前記第２のゲート幅と、前記印加電圧値と、に基づき、前記実測値が算出される、請求項１２に記載のサーボ制御方法。
【請求項14】
ＰＩＤ制御における操作量が算出され、
前記操作量に基づく前記サーボ制御指令が出力される、請求項１０に記載のサーボ制御方法。
前記操作量に基づく前記サーボ制御指令が出力される、請求項１０に記載のサーボ制御方法。
【請求項15】
前記工具電極の移動軌跡である加工軌跡が所望の加工形状の外側に設定されるとき、鋭角をなす所定長さの２本の直線状の加工軌跡で構成されるエッジ軌跡における前記目標値は、前記エッジ軌跡の始点に接続される所定長さの直線状の加工軌跡であるアプローチ軌跡および前記エッジ軌跡の終点に接続される所定長さの直線状の加工軌跡であるリターン軌跡における前記目標値よりも低く設定され、
前記加工軌跡が所望の加工形状の内側に設定されるとき、前記エッジ軌跡における前記目標値は、前記アプローチ軌跡および前記リターン軌跡における前記目標値よりも高く設定される、請求項１０に記載のサーボ制御方法。
前記加工軌跡が所望の加工形状の内側に設定されるとき、前記エッジ軌跡における前記目標値は、前記アプローチ軌跡および前記リターン軌跡における前記目標値よりも高く設定される、請求項１０に記載のサーボ制御方法。
【請求項16】
前記加工軌跡が所望の加工形状の外側に設定されるとき、
前記アプローチ軌跡の始点から前記アプローチ軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定され、
前記リターン軌跡の始点から前記リターン軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、
前記加工軌跡が所望の加工形状の内側に設定されるとき、
前記アプローチ軌跡の始点から前記アプローチ軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、
前記リターン軌跡の始点から前記リターン軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定される、請求項１５に記載のサーボ制御方法。
前記アプローチ軌跡の始点から前記アプローチ軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定され、
前記リターン軌跡の始点から前記リターン軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、
前記加工軌跡が所望の加工形状の内側に設定されるとき、
前記アプローチ軌跡の始点から前記アプローチ軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、
前記リターン軌跡の始点から前記リターン軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定される、請求項１５に記載のサーボ制御方法。
【請求項17】
前記工具電極の移動軌跡である加工軌跡が所望の加工形状の外側に設定されるとき、円弧状の加工軌跡である円弧軌跡における前記目標値は、前記円弧軌跡の始点に接続される所定長さの直線状の加工軌跡であるアプローチ軌跡および前記円弧軌跡の終点に接続される所定長さの直線状の加工軌跡であるリターン軌跡における前記目標値よりも低く設定され、
前記加工軌跡が所望の加工形状の内側に設定されるとき、前記円弧軌跡における前記目標値は、前記アプローチ軌跡および前記リターン軌跡における前記目標値よりも高く設定される、請求項１０に記載のサーボ制御方法。
前記加工軌跡が所望の加工形状の内側に設定されるとき、前記円弧軌跡における前記目標値は、前記アプローチ軌跡および前記リターン軌跡における前記目標値よりも高く設定される、請求項１０に記載のサーボ制御方法。
【請求項18】
前記加工軌跡が所望の加工形状の外側に設定されるとき、
前記アプローチ軌跡の始点から前記アプローチ軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定され、
前記リターン軌跡の始点から前記リターン軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、
前記加工軌跡が所望の加工形状の内側に設定されるとき、
前記アプローチ軌跡の始点から前記アプローチ軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、
前記リターン軌跡の始点から前記リターン軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定される、請求項１７に記載のサーボ制御方法。
前記アプローチ軌跡の始点から前記アプローチ軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定され、
前記リターン軌跡の始点から前記リターン軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、
前記加工軌跡が所望の加工形状の内側に設定されるとき、
前記アプローチ軌跡の始点から前記アプローチ軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、
前記リターン軌跡の始点から前記リターン軌跡の終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定される、請求項１７に記載のサーボ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放電加工機および放電加工機におけるサーボ制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
放電加工機においては、工具電極と被加工物とが、微小な隙間である加工間隙を介して対向配置される。放電加工機は、加工間隙に所定の電圧を印加して放電を発生させるとともに、工具電極と被加工物とを所定の送り速度で相対移動させて被加工物を所望の形状に加工する。放電加工機においては、加工間隙の大きさを一定に維持するサーボ制御が一般に行われる。
【0003】
サーボ制御の基準とするパラメータとしては、平均電圧、加工頻度、放電待機時間などが公知である。平均電圧とは、所定のサンプリング期間における加工間隙における電圧の平均値である。加工頻度とは、所定のサンプリング期間における放電数である。放電待機時間とは、加工間隙に所定の電圧を印加してから放電が発生するまでの時間である。これらのパラメータと基準値とを比較し、比較結果に応じて工具電極と被加工物との相対距離を調節することで、加工間隙が一定に保たれる。特許文献１は、平均電圧に基づくサーボ制御を開示している。特許文献２は、加工頻度に基づくサーボ制御を開示している。特許文献３は、放電待機時間に基づくサーボ制御を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第２７１１２９３号公報
【特許文献2】特許第４５６９９７３号公報
【特許文献3】特公昭５６－０００１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
平均電圧によるサーボ制御は、外乱の影響を受けやすい。例えば、加工液の比抵抗値が下がると、電圧のリークが発生し、平均電圧も影響を受ける。加工頻度によるサーボ制御は、放電１発ごとの取り量を同一とみなし、放電数のみで制御を行う。換言すれば、加工頻度によるサーボ制御では、取り量に応じた重みづけがなされていない。放電待機時間によるサーボ制御は、放電待機時間が一定となるように制御を行う。しかしながら、放電待機時間を一定にしたとしても、必ずしも取り量が一定となるわけではない。以上のことから、平均電圧、加工頻度または放電待機時間に基づく従来のサーボ制御では、正確な制御が難しかった。
【0006】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、所定のサンプリング期間あたりの電流波形の面積の総和である電流面積総和に基づきサーボ制御を行う、放電加工機および放電加工機のサーボ制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明によれば、被加工物と工具電極とによって形成される加工間隙に電圧を印加して放電を発生させる電源装置と、被加工物と工具電極とを相対移動させるサーボモータを含む相対移動装置と、所定のサンプリング期間あたりの電流波形の面積の総和である電流面積総和の実測値を算出する電流面積総和演算部と、実測値とあらかじめ設定されている目標値とを比較し、実測値を目標値に近づけるサーボ制御指令を出力するサーボ司令部と、サーボ制御指令に基づき、加工間隙の大きさを一定に維持するよう、サーボモータに駆動電流を出力するサーボ制御装置と、を備える、放電加工機が提供される。
【0008】
また、本発明によれば、被加工物と工具電極とによって形成される加工間隙に電圧を印加して放電を発生させる電源装置と、被加工物と工具電極とを相対移動させるサーボモータを含む相対移動装置と、を備える、放電加工機のサーボ制御方法であって、所定のサンプリング期間あたりの電流波形の面積の総和である電流面積総和の実測値を算出し、実測値とあらかじめ設定されている目標値とを比較し、実測値を目標値に近づけるサーボ制御指令を出力し、サーボ制御指令に基づき、加工間隙の大きさを一定に維持するよう、サーボモータに駆動電流を出力する、サーボ制御方法が提供される。
【発明の効果】
【0009】
本発明の放電加工機では、所定のサンプリング期間あたりの電流波形の面積の総和である電流面積総和に基づきサーボ制御が行われる。電流面積総和は、放電のエネルギと直接的な相関があり、ひいては、取り量と直接的な相関がある。そのため、より正確で安定的なサーボ制御が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本実施形態の放電加工機の概略構成図である。
【図2】電源装置のブロック図である。
【図3】制御装置のブロック図である。
【図4】極間電圧、極間電流およびゲート信号を示すタイミングチャートである。
【図5】エッジ軌跡の例を示す。
【図6】アウトコーナ加工時のエッジ軌跡における距離と目標値の関係を示すグラフである。
【図7】インコーナ加工時のエッジ軌跡における距離と目標値の関係を示すグラフである。
【図8】円弧軌跡の例を示す。
【図9】アウトコーナ加工時の円弧軌跡における距離と目標値の関係を示すグラフである。
【図10】インコーナ加工時の円弧軌跡における距離と目標値の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に説明される各種変形例は、それぞれ任意に組み合わせて実施することができる。
【0012】
本実施形態の放電加工機１は、工具電極Ｔとしてワイヤ電極を使用するワイヤ放電加工機であるが、本発明は、総型電極を使用する形彫放電加工機およびパイプ電極を使用する細穴放電加工機にも適用することができる。
【0013】
図１に示されるように、本実施形態の放電加工機１は、上ワイヤガイドユニット１１と、下ワイヤガイドユニット１３と、加工槽１５と、スタンド１７と、テーブル１９と、相対移動装置２と、を備える。上ワイヤガイドユニット１１および下ワイヤガイドユニット１３は、それぞれ、工具電極Ｔとしてのワイヤ電極を案内するワイヤガイドを有する。放電加工の対象となる被加工物Ｗは、スタンド１７上に固定され、加工槽１５内に載置される。加工槽１５は、放電加工時は、加工液Ｌで満たされる。加工液Ｌは、純水または油を主成分とする誘電性流体である。
【0014】
相対移動装置２は、被加工物Ｗと工具電極Ｔとを相対移動させる。相対移動装置２は、被加工物Ｗ側を移動させるものであってもよいし、工具電極Ｔ側を移動させるものであってもよいし、両者を組み合わせたものであってもよい。本実施形態の相対移動装置２は、サーボモータとして、加工槽１５が載置されるテーブル１９を所定の水平方向であるＸ軸方向に移動させるＸ軸サーボモータ２１と、テーブル１９をＸ軸方向に直交する水平方向であるＹ軸方向に移動させるＹ軸サーボモータ２３と、を含む。放電加工にあたり、工具電極Ｔと被加工物Ｗは、互いに非接触を保ちつつ近接するよう相対移動される。被加工物Ｗと工具電極とによって形成される隙間を、加工間隙という。加工間隙の大きさは一定に維持される。
【0015】
放電加工機１は、加工間隙に電圧を印加して放電を発生させる、電源装置３を備える。被加工物Ｗおよび工具電極Ｔは、電源装置３と電気的に接続される。図２に示されるように、電源装置３は、加工間隙に直列に接続される第１の電源回路４と、第２の電源回路と並列に設けられるとともに、加工間隙に直接に接続される第２の電源回路５と、を備える。第１の電源回路４は、加工間隙に電圧を印加し、加工間隙に放電を誘起する。第２の電源回路５は、放電の発生が検出された時点で、加工間隙に電圧を印加し、第１の電源回路４から供給される電流よりも大きい電流である加工電流を供給する。以下、加工間隙における電圧を極間電圧、加工間隙における電流を極間電流という。また、放電加工機１は、図３に示されるように、各部の制御を行う制御装置６として、数値制御装置６１と、放電制御装置６３と、パルス発生装置６５と、サーボ制御装置６７と、を備える。
【0016】
第１の電源回路４は、第１の直流電源４１と、第１の主スイッチング素子４２と、極性切換回路４３と、放電検出回路４４と、電流制限抵抗４５と、逆流防止ダイオード４６と、電圧計４７と、を含む。
【0017】
第１の直流電源４１は、加工間隙に直列に接続され、加工間隙に放電誘起用の電圧を印加する。第１の直流電源４１の出力電圧は、放電を発生させるのに十分な大きさであればよい。
【0018】
第１の主スイッチング素子４２は、第１の直流電源４１と加工間隙との間に直列に設けられるスイッチング素子である。極性切換回路４３は、いわゆるブリッジ回路であり、一対の正極性スイッチング素子４３１と、一対の逆極性スイッチング素子４３３と、を含む。正極性スイッチング素子４３１は、第１の直流電源４１の正極側と被加工物Ｗとの間に設けられるスイッチング素子と、第１の直流電源４１の負極側と工具電極Ｔとの間に設けられるスイッチング素子と、を有する。逆極性スイッチング素子４３３は、第１の直流電源４１の負極側と被加工物Ｗとの間に設けられるスイッチング素子と、第１の直流電源４１の正極側と工具電極Ｔとの間に設けられるスイッチング素子と、を有する。
【0019】
放電検出回路４４は、第１の主スイッチング素子４２に並列に接続された、放電の発生を検出する回路である。放電検出回路４４は、電流制限抵抗４４１と、検出回路用スイッチング素子４４３と、シャント抵抗４４５と、シャント抵抗４４５の両端に接続されたオペアンプ４４７と、を有する。電流制限抵抗４４１は、十分な抵抗値を有し、第１の直流電源４１から加工間隙に供給される電流を可能な限り小さくする。検出回路用スイッチング素子４４３は、第１の主スイッチング素子４２と同期してオン／オフされるスイッチング素子である。加工間隙に放電が発生すると、放電検出回路４４に電流が流れ、シャント抵抗４４５の両端に電位差が生じる。この電位差がオペアンプ４４７によって増幅され、放電検出信号として出力される。
【0020】
正極性加工を行うとき、すなわち、第１の電源回路４が、被加工物Ｗが正極、工具電極Ｔが負極となる電圧を印加する場合、パルス発生装置６５から、第１の主スイッチング素子４２および検出回路用スイッチング素子４４３にゲート信号ＭＧが供給されるとともに、正極性スイッチング素子４３１にゲート信号ＳＧｐが供給される。こうして、第１の主スイッチング素子４２、検出回路用スイッチング素子４４３および正極性スイッチング素子４３１がオンされる。逆極性加工を行うとき、すなわち、第１の電源回路４が、被加工物Ｗが負極、工具電極Ｔが正極となる電圧を印加する場合、パルス発生装置６５から、第１の主スイッチング素子４２および検出回路用スイッチング素子４４３にゲート信号ＭＧが供給されるとともに、逆極性スイッチング素子４３３にゲート信号ＳＧｎが供給される。こうして、第１の主スイッチング素子４２、検出回路用スイッチング素子４４３および逆極性スイッチング素子４３３がオンされる。
【0021】
電流制限抵抗４５は、第１の直流電源４１と加工間隙との間に直列に設けられる。電流制限抵抗４５は、十分な抵抗値を有し、第１の直流電源４１から加工間隙に供給される電流を可能な限り小さくする。
【0022】
逆流防止ダイオード４６は、極性切換回路４３と、加工間隙との間に直列に配置され、第１の主スイッチング素子４２、検出回路用スイッチング素子４４３、正極性スイッチング素子４３１および逆極性スイッチング素子４３３をサージ電圧から保護する。
【0023】
電圧計４７は、加工間隙に並列に接続される。電圧計４７は、極間電圧を測定し、測定値を放電制御装置６３へと出力する。
【0024】
第２の電源回路５は、第２の直流電源５１と、第２の主スイッチング素子５２と、逆流防止ダイオード５３と、を含む。
【0025】
第２の直流電源５１は、加工間隙に直列に接続され、加工間隙に加工電流を供給するための電圧を印加する。第２の直流電源５１が印加する電圧の値を、印加電圧値ＡＶとする。
【0026】
第２の主スイッチング素子５２は、第２の直流電源５１と加工間隙との間に直列に設けられるスイッチング素子である。本実施形態では、２つの第２の主スイッチング素子５２が、第２の直流電源５１を挟んで、それぞれ正極側と負極側に設けられる。
【0027】
加工間隙に放電が発生したことが検出されると、パルス発生装置６５から、第２の主スイッチング素子５２にゲート信号ＮＧが供給され、第２の主スイッチング素子５２がオンされる。そして、加工間隙に加工電流が供給される。所定時間が経過した後、ゲート信号ＭＧ，ＮＧの供給が停止され、第１の主スイッチング素子４２、検出回路用スイッチング素子４４３、および第２の主スイッチング素子５２がオフされる。
【0028】
逆流防止ダイオード５３は、第２の主スイッチング素子５２の一方と、加工間隙との間に直列に配置され、第２の主スイッチング素子５２をサージ電圧から保護する。
【0029】
放電制御装置６３は、図３に示されるように、電流面積総和演算部６３１と、放電カウンタ６３２と、放電待機時間演算部６３３と、パルス司令部６３４と、メモリ６３５と、を含む。
【0030】
電流面積総和演算部６３１は、各種データに基づき、電流面積総和Ｅｔの実測値Ｆｍを算出する。電流面積総和Ｅｔは、１回の放電の電流波形の面積をＥとしたとき、所定のサンプリング期間あたりの面積Ｅの総和をいう。
【0031】
放電カウンタ６３２は、放電検出回路４４のオペアンプ４４７が出力した放電検出信号に基づき、放電の発生回数である放電数を記憶する。本実施形態では、放電カウンタ６３２は、放電待機時間τｗが所定の閾値ｔｈ以上であるときの放電数と、放電待機時間τｗが所定の閾値ｔｈ未満であるときの放電数とを、それぞれ第１の放電数ＣＬ、第２の放電数ＣＳとして、個別に記憶する。
【0032】
放電待機時間演算部６３３は、各放電における放電待機時間τｗを算出する。放電待機時間τｗは加工間隙に所定の電圧を印加してから、放電が発生するまでの不特定の時間をいう。特に、本実施形態においては、放電待機時間τｗは、第１の電源回路４により、加工間隙に所定の電圧を印加してから放電が発生するまでの時間をいう。放電待機時間演算部６３３は、第１の電源回路４が加工間隙への電圧印加を開始した時点、すなわち、パルス発生装置６５がゲート信号ＭＧの出力を開始した時点から、放電の発生が検出された時点までの時間をタイマーで測定し、放電待機時間τｗを求める。
【0033】
パルス司令部６３４は、パルス発生装置６５にゲート信号ＭＧ，ＳＧｐ，ＳＧｎ，ＮＧを所定のタイミングで出力するように、ゲート指令を送る。本実施形態においては、第２の主スイッチング素子５２に係るゲート信号ＮＧは、放電の発生が検出されてから、放電待機時間τｗに応じて設定される所定時間だけオンされる。換言すれば、ゲート信号ＮＧのオン時間は、放電待機時間τｗに応じて変化する値である。ここで、ゲート信号ＮＧのオン時間をゲート幅ＮＧｗとし、ゲート幅ＮＧｗのうち相対的に長いゲート幅の設定値を第１のゲート幅ＮＧｗＬとし、相対的に短いゲート幅の設定値を第２のゲート幅ＮＧｗＳとする。本実施形態においては、パルス司令部６３４は、放電待機時間τｗが所定の閾値ｔｈ以上であるとき、ゲート幅ＮＧｗが第１のゲート幅ＮＧｗＬとなり、放電待機時間τｗが所定の閾値ｔｈ未満であるとき、ゲート幅ＮＧｗが第２のゲート幅ＮＧｗＳとなるよう、パルス発生装置６５にゲート指令を出力する。本実施形態では、ゲート幅ＮＧｗは、２つのゲート幅ＮＧｗＬ，ＮＧｗＳに区分されるが、放電待機時間τｗに応じて３以上に区分されてもよい。
【0034】
メモリ６３５は、演算に必要なデータおよび演算結果を記憶する。
【0035】
数値制御装置６１は、図３に示されるように、ＰＩＤ演算部６１１と、サーボ司令部６１２と、メモリ６１３と、を含む。ＰＩＤ演算部６１１は、電流面積総和演算部６３１が演算した電流面積総和Ｅｔの実測値Ｆｍと、その他データに基づき、ＰＩＤ制御における操作量、ひいては、出力速度を求める。サーボ司令部６１２は、電流面積総和Ｅｔの実測値Ｆｍとあらかじめ設定されている目標値Ｆｔとを比較し、実測値Ｆｍを目標値Ｆｔに近づけるサーボ制御指令を、サーボ制御装置６７に出力する。特に、ＰＩＤ制御によるサーボ制御が行われる場合は、サーボ司令部６１２は、ＰＩＤ演算部６１１によって演算した操作量、ひいては出力速度に基づくサーボ制御指令をサーボ制御装置６７に出力する。メモリ６１３は、演算に必要なデータおよび演算結果を記憶する。オペレータは、数値制御装置６１の不図示の入力装置を介して、必要なパラメータを入力可能である。
【0036】
パルス発生装置６５は、第１の主スイッチング素子４２、検出回路用スイッチング素子４４３、正極性スイッチング素子４３１、逆極性スイッチング素子４３３および第２の主スイッチング素子５２にゲート信号ＭＧ，ＳＧｐ，ＳＧｎ，ＮＧを供給し、それらのオン／オフを切り換えることで、加工間隙に放電を発生させる。各スイッチング素子は、典型的にはＭＯＳＦＥＴ等の電解効果トランジスタである。
【0037】
サーボ制御装置６７はドライバであり、サーボ制御指令に基づき、加工間隙の大きさを一定に維持するように、相対移動装置２のＸ軸サーボモータ２１およびＹ軸サーボモータ２３に駆動電流を出力する。
【0038】
以上説明した電源装置３および制御装置６の構成はあくまで一例であり、これに限定されない。例えば、本実施形態では、放電検出回路４４によって放電の発生を検出したが、電圧計４７によって測定した極間電圧の値を基に、放電の発生を検出してもよい。つまり、正極性加工では極間電圧が一定以上降下したとき、逆極性加工では極間電圧が一定以上上昇したときに、放電が発生したとみなしてよい。例えば、本実施形態では、電流面積総和Ｅｔに係る演算は放電制御装置６３で、ＰＩＤ制御に係る演算は数値制御装置６１で行われるが、数値制御装置６１および放電制御装置６３の一方で演算を行うよう構成してもよい。制御装置６は、所望の演算および制御が可能な限りにおいて、任意のソフトウェアとハードウェアが組み合わされて構成されてよい。制御装置６の各演算部および各司令部としては、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＤＲＰ、ＤＳＰ、ＣＰＵ等の任意の演算装置が使用されてよい。
【0039】
ここで、本実施形態のサーボ制御について詳述する。図４は、極間電圧、極間電流および各ゲート信号ＭＧ，ＳＧｐ，ＳＧｎ，ＮＧのタイミングチャートを模式的に示している。
【0040】
図４に示されるように、極間電流の波形は、理想的には、放電が発生し、ゲート信号ＮＧがオンになるタイミングから立ち上がり、ゲート信号ＮＧがオフとなるタイミングを頂点とする三角波となる。ゆえに、ゲート信号ＮＧのオン時間であるゲート幅ＮＧｗと極間電流のピーク値であるピーク電流値Ｉｐとを乗算すれば、１回の放電の電流波形の面積Ｅの概算値が求められる。
【0041】
本実施形態では、所定のサンプリング期間あたりの電流波形の面積Ｅの総和である電流面積総和Ｅｔに基づき、サーボ制御を行う。電流面積総和Ｅｔは、加工間隙に発生する放電のエネルギと直接的な相関があるので、電流面積総和Ｅｔに基づいてサーボ制御を行うことで、実質的に、放電のエネルギに基づくサーボ制御が可能である。なお、本実施形態においては、電流面積総和Ｅｔに１を含む所定の係数を乗じた値が、電流面積総和Ｅｔの実測値Ｆｍとして扱われる。
【0042】
ピーク電流値Ｉｐ、ゲート幅ＮＧｗ、所定の定数Ｋおよび印加電圧値ＡＶには、以下の数式１で示す比例関係がある。αは傾きを示す定数であり、実験で求めることができる。
【0043】
【数1】
【0044】
「面積Ｅ＝ゲート幅ＮＧｗ×ピーク電流値Ｉｐ」であるから、数式１は以下の数式２のように変形できる。
【0045】
【数2】
【0046】
ゆえに、所定のサンプリング期間、例えば１０ｍｓあたりの放電数を求め、面積Ｅと放電数を乗算すれば、電流面積総和Ｅｔを求めることができる。本実施形態においては、ゲート幅ＮＧｗは、放電待機時間τｗが所定の閾値ｔｈ以上であるとき第１のゲート幅ＮＧｗＬであり、放電待機時間τｗが所定の閾値ｔｈ未満であるとき第２のゲート幅ＮＧｗＳである。また、放電数は、放電待機時間τｗが所定の閾値ｔｈ以上であるときは第１の放電数ＣＬとしてカウントされ、放電待機時間τｗが所定の閾値ｔｈ未満であるときは第２の放電数ＣＳとしてカウントされる。すなわち、電流面積総和演算部６３１は、以下の数式３に基づき、電流面積総和Ｅｔを算出してよい。また、前述のように、電流面積総和Ｅｔに係数を乗じた値を電流面積総和Ｅｔの実測値Ｆｍとしてよいので、Ｅｔに代えてＥｔ／αを求めてもよい。
【0047】
【数3】
【0048】
このように算出した電流面積総和Ｅｔの実測値Ｆｍは、外乱の影響を受けにくいパラメータであるとともに、取り量と直接的な相関がある。電流面積総和Ｅｔの実測値Ｆｍに基づきサーボ制御を行うことで、より安定した、高精度の加工を行う事ができる。
【0049】
本実施形態では、第１の放電数ＣＬと、第２の放電数ＣＳと、第１のゲート幅ＮＧｗＬと、第２のゲート幅ＮＧｗＳと、印加電圧値ＡＶと、に基づき、電流面積総和Ｅｔの実測値Ｆｍを算出する。このようにすれば、比較的簡易な計算式で実測値Ｆｍを算出でき、好ましい。ただし、電流面積総和Ｅｔの実測値Ｆｍを算出できるのであれば、別の算出方法が採用されてもよい。例えば、電源装置３に極間電流を測定する電流計を設け、極間電流の値を基に、電流面積総和Ｅｔの実測値Ｆｍが算出されてもよい。具体的に、極間電流のパルス幅とピーク電流値Ｉｐとから実測値Ｆｍが算出されてもよいし、あるいは、極間電流の波形の積分値から算出されてもよい。直接極間電流に基づき演算を行うことで、より正確に実測値Ｆｍを算出できる。
【0050】
本実施形態においては、好ましくは、ＰＩＤ制御によるサーボ制御がなされる。すなわち、ＰＩＤ演算部６１１は、ＰＩＤ制御における操作量を算出する。そして、サーボ司令部６１２は、操作量に基づくサーボ制御指令、ひいては、操作量に基づいて算出した出力速度に係る指令を含むサーボ制御指令をサーボ制御装置６７に出力する。ＰＩＤ制御における操作量は、所定の周期で更新される。ここで、ある時点の更新をｎ回目の更新とし、
Ｆｎ：操作量（添え字ｎは、ｎ回目の操作量であることを示す。）
Ｅｎ：偏差（添え字ｎは、ｎ回目の偏差であることを示す。）
Ｅｉ：積分偏差
Ｅｄ；微分偏差
Ｋｐ：比例ゲイン
Ｋｉ：積分ゲイン
Ｋｄ：微分ゲイン
Ｆｔ：電流面積総和Ｅｔの目標値
Ｆｍ：電流面積総和Ｅｔの実測値
とする。ｎ回目の操作量Ｆｎは、以下の数式４で求められる。
Ｆｎ：操作量（添え字ｎは、ｎ回目の操作量であることを示す。）
Ｅｎ：偏差（添え字ｎは、ｎ回目の偏差であることを示す。）
Ｅｉ：積分偏差
Ｅｄ；微分偏差
Ｋｐ：比例ゲイン
Ｋｉ：積分ゲイン
Ｋｄ：微分ゲイン
Ｆｔ：電流面積総和Ｅｔの目標値
Ｆｍ：電流面積総和Ｅｔの実測値
とする。ｎ回目の操作量Ｆｎは、以下の数式４で求められる。
【0051】
【数4】
【0052】
操作量の更新量ΔＦは、ｎ回目の操作量Ｆｎとｎ－１回目の操作量Ｆｎ－１の差分である。また、速度の更新量ΔＶと、操作量の更新量ΔＦとの間には、所定の傾きβを比例定数とする比例関係がある。ゆえに、ｎ回目の出力速度Ｖｎは、以下の数式５で求められる。
【0053】
【数5】
【0054】
従来は、単純に、実測値が目標値以下の時は所定の送り速度で工具電極Ｔを相対的に前進させ、実測値が目標値を越えているときは工具電極Ｔを相対的に後退させるサーボ制御が行われていた。サーボ制御時にＰＩＤ制御を行うことで、従来技術と比べて、加工形状や板厚に応じた適正な送り速度で工具電極Ｔを相対移動させることができる。そのため、送り速度を必要以上に低下させることなく、高精度の加工を行うことができる。また、放電のエネルギと直接的な相関がある電流面積総和Ｅｔに基づいてＰＩＤ制御がなされるので、工具電極Ｔと被加工物Ｗが接触して短絡が発生する前に送り速度が低下される。そのため、短絡の発生が防止される。
【0055】
加工形状に応じて電流面積総和Ｅｔの目標値Ｆｔを変化させてもよい。特にコーナー部においては、輪郭形状の崩れ、いわゆるダレが発生しやすいので、コーナー部において目標値Ｆｔを調整することで、より高精度の加工を行う事が出来る。ここで、工具電極Ｔの移動軌跡を加工軌跡という。コーナー部への加工において、加工軌跡が所望の加工形状の内側に設定される加工をアウトコーナ加工といい、加工軌跡が所望の加工形状の外側に設定される加工をインコーナ加工という。コーナー部は、角度の異なる２本の直線で形成されるエッジ部と、円弧で形成される円弧部に大別され、それぞれの加工軌跡をエッジ軌跡、円弧軌跡という。
【0056】
図５にはエッジ軌跡の例が示される。エッジ軌跡ｂ，ｃは、鋭角をなす所定長さの２本の直線状の加工軌跡で構成される。ここで、エッジ軌跡ｂの始点に接続される所定長さの直線状の加工軌跡をアプローチ軌跡ａとする。また、エッジ軌跡ｃの終点に接続される所定長さの直線状の加工軌跡をリターン軌跡ｄとする。
【0057】
アウトコーナ加工時は、エッジ軌跡ｂ，ｃにおける目標値は、アプローチ軌跡ａおよびリターン軌跡ｄにおける目標値よりも低く設定される。特に、図６に示されるように、アプローチ軌跡ａの始点からアプローチ軌跡ａの終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定され、リターン軌跡ｄの始点からリターン軌跡ｄの終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定されることが好ましい。本実施形態では、アプローチ軌跡ａの終点およびリターン軌跡ｄの始点における目標値ＬｔＬ１は、エッジ軌跡ｂ，ｃにおける目標値ＦｔＬ２よりも高く設定される。換言すれば、電流面積総和Ｅｔの目標値Ｆｔは、アプローチ軌跡ａにおいて通常の目標値ＦｔＮから目標値ＬｔＬ１へと推移し、エッジ軌跡ｂ，ｃにおいて目標値ＦｔＬ２に変更されたあと、リターン軌跡ｄにおいて目標値ＬｔＬ１から通常の目標値ＦｔＮへと推移する。結果として、エッジ軌跡ｂ，ｃにおいては、送り速度が自動的に大きくなる。
【0058】
インコーナ加工時は、エッジ軌跡ｂ，ｃにおける目標値は、アプローチ軌跡ａおよびリターン軌跡ｄにおける目標値よりも高く設定される。特に、図７に示されるように、アプローチ軌跡ａの始点からアプローチ軌跡ａの終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、リターン軌跡ｄの始点からリターン軌跡ｄの終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定されることが好ましい。本実施形態では、アプローチ軌跡ａの終点およびリターン軌跡ｄの始点における目標値ＬｔＨ１は、エッジ軌跡ｂ，ｃにおける目標値ＦｔＨ２よりも低く設定される。換言すれば、電流面積総和Ｅｔの目標値Ｆｔは、アプローチ軌跡ａにおいて通常の目標値ＦｔＮから目標値ＬｔＨ１へと推移し、エッジ軌跡ｂ，ｃにおいて目標値ＦｔＨ２に変更されたあと、リターン軌跡ｄにおいて目標値ＬｔＨ１から通常の目標値ＦｔＮへと推移する。結果として、エッジ軌跡ｂ，ｃにおいては、送り速度が自動的に小さくなる。
【0059】
図８には円弧軌跡の例が示される。円弧軌跡ｆは、円弧状の加工軌跡で構成される。ここで、円弧軌跡ｆの始点に接続される所定長さの直線状の加工軌跡をアプローチ軌跡ｅとする。また、円弧軌跡ｆの終点に接続される所定長さの直線状の加工軌跡をリターン軌跡ｇとする。
【0060】
アウトコーナ加工時は、円弧軌跡ｆにおける目標値は、アプローチ軌跡ｅおよびリターン軌跡ｇにおける目標値よりも低く設定される。特に、図９に示されるように、アプローチ軌跡ｅの始点からアプローチ軌跡ｅの終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定され、リターン軌跡ｇの始点からリターン軌跡ｇの終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定されることが好ましい。本実施形態では、アプローチ軌跡ｅの終点およびリターン軌跡ｇの始点における目標値ＬｔＬ１は、円弧軌跡ｆにおける目標値ＦｔＬ２よりも高く設定される。換言すれば、電流面積総和Ｅｔの目標値Ｆｔは、アプローチ軌跡ｅにおいて通常の目標値ＦｔＮから目標値ＬｔＬ１へと推移し、円弧軌跡ｆにおいて目標値ＦｔＬ２に変更されたあと、リターン軌跡ｇにおいて目標値ＬｔＬ１から通常の目標値ＦｔＮへと推移する。結果として、円弧軌跡ｆにおいては、送り速度が自動的に大きくなる。
【0061】
アウトコーナ加工時は、円弧軌跡ｆにおける目標値は、アプローチ軌跡ｅおよびリターン軌跡ｇにおける目標値よりも高く設定される。特に、図１０に示されるように、アプローチ軌跡ｅの始点からアプローチ軌跡ｅの終点に向かって、徐々に前記目標値が高くなるよう設定され、リターン軌跡ｇの始点からリターン軌跡ｇの終点に向かって、徐々に前記目標値が低くなるよう設定されることが好ましい。本実施形態では、アプローチ軌跡ｅの終点およびリターン軌跡ｇの始点における目標値ＬｔＨ１は、円弧軌跡ｆにおける目標値ＦｔＨ２よりも高く設定される。換言すれば、電流面積総和Ｅｔの目標値Ｆｔは、アプローチ軌跡ｅにおいて通常の目標値ＦｔＮから目標値ＬｔＨ１へと推移し、円弧軌跡ｆにおいて目標値ＦｔＨ２に変更されたあと、リターン軌跡ｇにおいて目標値ＬｔＨ１から通常の目標値ＦｔＮへと推移する。結果として、円弧軌跡ｆにおいては、送り速度が自動的に小さくなる。
【0062】
このように、コーナー部において目標値Ｆｔを変化させることで、より高精度の加工が実現できる上に、送り速度が適正化される。特に、アプローチ軌跡ａ，ｅおよびリターン軌跡ｄ，ｇにおいて、徐々に目標値Ｆｔが変化するよう制御した場合は、急激な目標値Ｆｔの変化が抑えられるので、ハンチングが防止される。本実施形態では、アプローチ軌跡ａ，ｅおよびリターン軌跡ｄ，ｇにおいては、比例的に目標値Ｆｔを増減させたが、これに限定されるものではない。例えば、目標値Ｆｔの増減は二次関数的に行われてもよい。また、本実施形態では、アプローチ軌跡ａ，ｅの終点およびリターン軌跡ｄ，ｇの始点における目標値ＬｔＬ１，ＦｔＨ１と、エッジ軌跡ｂ，ｃおよび円弧軌跡ｆにおける目標値ＦｔＬ２，ＬｔＨ２と、に差を設けたが、両者は同一であってよい。
【0063】
以上に説明したコーナー部に係る制御は、典型的にはワイヤ放電加工機に適用される。ただし、型彫放電加工機または細穴放電加工機において単純形状の工具電極Ｔを使用して創成加工を実施する場合など、型彫放電加工機または細穴放電加工機に対しても、本制御を好適に適用することができる。
【符号の説明】
【0064】
１ 放電加工機
２ 相対移動装置
２１ Ｘ軸サーボモータ
２３ Ｙ軸サーボモータ
３ 電源装置
４ 第１の電源回路
４１ 第１の直流電源
４２ 第１の主スイッチング素子
５ 第２の電源回路
５１ 第２の直流電源
５２ 第２の主スイッチング素子
６１１ ＰＩＤ演算部
６１２ サーボ司令部
６３１ 電流面積総和演算部
６３２ 放電カウンタ
６３４ パルス司令部
６７ サーボ制御装置
Ｔ 工具電極
Ｗ 被加工物
２ 相対移動装置
２１ Ｘ軸サーボモータ
２３ Ｙ軸サーボモータ
３ 電源装置
４ 第１の電源回路
４１ 第１の直流電源
４２ 第１の主スイッチング素子
５ 第２の電源回路
５１ 第２の直流電源
５２ 第２の主スイッチング素子
６１１ ＰＩＤ演算部
６１２ サーボ司令部
６３１ 電流面積総和演算部
６３２ 放電カウンタ
６３４ パルス司令部
６７ サーボ制御装置
Ｔ 工具電極
Ｗ 被加工物
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】