(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工電極と被加工物との間に発生させた放電により前記被加工物を加工する放電加工装置において、
前記被加工物を加工するために入力された入力加工量を補正する補正量を前記加工電極の使用履歴に基づいて算出する補正量算出部と、
算出された前記補正量によって前記入力加工量を補正する補正部と、
補正された前記入力加工量に基づいて前記被加工物の加工処理を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする放電加工装置。
【請求項２】
前記補正部は、前記加工電極が加工処理を行った累積加工量を前記使用履歴として算出する累積加工量算出部を備え、前記累積加工量に基づいて前記入力加工量を補正することを特徴とする請求項１に記載の放電加工装置。
【請求項３】
前記補正部は、１回の加工処理が複数の加工条件からなる加工処理を複数回加工処理する場合において、前記加工電極が前回加工処理を行った際の加工量に関する情報である前回加工量情報を前記使用履歴として記憶する記憶部を備え、
前記記憶部で記憶している前記前回加工量情報に基づいて前記入力加工量を補正することを特徴とする請求項１に記載の放電加工装置。
【請求項４】
前記前回加工量情報は、１回の加工処理の加工量と１回の加工処理中に含まれる所定の加工条件の加工量との比率であることを特徴とする請求項３に記載の放電加工装置。
【請求項５】
前記前回加工量情報は、１回の加工処理中に含まれる所定の加工条件の加工量であることを特徴とする請求項３に記載の放電加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パルス放電により被加工物を加工する放電加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パルス放電加工は、被加工物を加工するため放電加工装置の電極と被加工物の間に加工電圧を印加して、その際に発生するパルス放電エネルギーによって被加工物の加工を実行する。
放電加工装置による被加工物の放電加工は、電極の状態等によって加工精度や被加工物の除去量が変動する。したがって、正確な加工を行うためには電極の状態等を正確に検知して加工を行う必要がある。
正確な加工を行うため、１発の有効放電パルスによる放電加工量が一定であることを前提として被加工物の加工量を算出し、算出された加工量に基づいて加工制御を行う技術がある。
特許文献１に記載の三次元放電加工装置は、加工時のパルス放電を検出して検出放電数を累算する計数回路と、ＸＹ平面加工位置における加工形状にしたがった加工深さ信号を加工電源の設定エネルギーに対応するパルス数の信号に変換する信号変換回路を備えている。そして、計数回路による検出放電数と信号変換回路によるパルス数が一致した時に、パイプ電極を固定したサーボヘッドのサーボ送りを停止している。
また、被加工物を有効に加工するために、加工に有効に寄与する放電パルスとそうでない放電パルスとを判別し、加工に有効な放電パルスの数に基づいて加工制御を行う技術がある。
特許文献２に記載の放電加工装置は、加工間隙の電流／電圧／インピーダンスのうち少なくとも１つの交流成分または高周波成分のみを整流し、整流した成分を平滑化することによって放電状態を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３４５２２９号公報
【特許文献２】特開平５−２９３７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、有効放電パルス１発による被加工物の除去量は、被加工物を加工する電極の加工表面状態、電極と被加工物との対向面積の変化、放電パルスの状況等によって異なるものである。したがって、上記の従来技術のように、１発の有効放電パルスによる放電加工量が一定であることを前提として放電加工量を検出すると、正確な放電加工量を検知することができなくなる。このように、上記の従来技術は、有効放電パルス１発による被加工物の除去量を一定として加工処理の制御を行っているため、被加工物の加工量に誤差が生じてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、放電加工を行うために設定した被加工物の除去量を電極の状態等に応じて補正し、補正した除去量に基づいて加工処理の制御を行う放電加工装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる放電加工装置にあっては、加工電極と被加工物との間に発生させた放電により前記被加工物を加工する放電加工装置において、前記被加工物を加工するために入力された入力加工量を補正する補正量を前記加工電極の使用履歴に基づいて算出する補正量算出部と、算出された前記補正量によって前記入力加工量を補正する補正部と、補正された前記入力加工量に基づいて前記被加工物の加工処理を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１図は、本発明の実施の形態１に係る放電加工装置の構成を示す図である。
【図２】第２図は、実施の形態１に係る加工量算出部の機能を示す機能ブロック図である。
【図３】第３図は、実施の形態１に係る放電加工装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図４】第４図は、電極の累積加工量とパルス１発当たりの加工量の関係を示す図である。
【図５】第５図は、加工量算出部によって指令加工量を補正した場合の、電極の累積加工量とパルス１発当たりの加工量の関係を示す図である。
【図６】第６図は、実施の形態２に係る加工量算出部の機能を示す機能ブロック図である。
【図７】第７図は、実施の形態２に係る放電加工装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図８】第８図は、電極の形状を示した図である。
【図９】第９図は、加工処理時における電極と被加工物の断面を示す断面図である。
【図１０】第１０図は、電極と被加工物の対向面積とパルス１発当たりの加工量の関係を示す図である。
【図１１】第１１図は、電極と被加工物の対向面積とパルス１発当たりの加工量の関係を示す図である。
【図１２】第１２図は、実施の形態３に係る放電加工装置の構成を示す図である。
【図１３】第１３図は、実施の形態３に係る加工量算出部の機能を示す機能ブロック図である。
【図１４】第１４図は、実施の形態３にかかる放電加工装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図１５】第１５図は、実施の形態４に係る加工量算出部の機能を示す機能ブロック図である。
【図１６】第１６図は、実施の形態４にかかる放電加工装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図１７】第１７図は、荒加工用の電気条件と仕上げ加工用の電気条件を示した図である。
【図１８】第１８図は、前回の荒加工の加工量と、その次（今回）の荒加工の加工量の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明にかかる放電加工装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【０００９】
実施の形態１．
第１図〜第５図に従ってこの発明の実施の形態１について説明する。第１図は、本発明の実施の形態１に係る放電加工装置の構成を示す図である。放電加工装置１００は、加工制御部１１０と電極１２０からなる。
【００１０】
電極１２０は、被加工物１３０を放電加工するものであり、例えばタフピッチ銅等からなる。加工液で満たされた加工槽内の電極１２０と被加工物１３０に所定の電圧を印加することによって、電極１２０と被加工物１３０の間隙でパルス放電を発生させ、被加工物１３０を加工する。被加工物１３０は、例えばニッケル合金や鉄（ＳＫＨ５１）からなる。
【００１１】
加工制御部１１０は、電極１２０によるこれまでの加工量の合計値（以下、累積加工量Ｓという）に基づいて電極１２０を制御する。加工制御部１１０は、パルス発振部３０、発振制御部（制御部）４０、放電パルス検出部５０、加工パルス数算出部６０、加工量算出部（補正部）７０からなる。
【００１２】
パルス発振部３０は、電極１２０と被加工物１３０の極間に電圧を印加し、電極１２０と被加工物１３０の極間に所定のパルス放電を発生させる。発振制御部４０は、加工パルス数算出部６０からの指示情報に基づいて、パルス発振部３０を制御する。
【００１３】
放電パルス検出部５０は、電極１２０と被加工物１３０の間隙に発生した有効放電パルスを検出する。放電パルス検出部５０は、加工間隙で発生する電圧波形の高周波成分を整流後に積分することによって高周波成分の大きさを電圧レベルとして検出する。そして、高周波成分が積分出力の大きい方に分布している場合（安定加工時）の放電パルスを有効放電パルスであると判断する。放電パルス検出部５０は、有効放電パルスを検出すると、パルスの検出信号を加工パルス数算出部６０に送る。
【００１４】
加工量算出部７０は、電極１２０による加工処理の累積加工量Ｓに基づいて被加工物１３０の加工に必要な加工量を算出し、算出した加工量から被加工物１３０の加工に必要な放電パルス数を算出して加工パルス数算出部６０に送る。
【００１５】
加工パルス数算出部６０は、放電パルス検出部５０から送られる有効放電パルスの検出信号をカウントし、有効放電パルスのパルス数が加工量算出部７０から送られる放電パルス数に達すると、パルス発振部３０を停止させるための指示情報を発振制御部４０に送信する。
【００１６】
第２図は、実施の形態１に係る加工量算出部の機能を示す機能ブロック図である。第２図に示すように加工量算出部７０は、情報格納部７１、累積加工量算出部７２、補正値算出部７３、演算処理部７４、入力部７５からなる。
【００１７】
入力部７５は、被加工物１３０の放電加工を行う際に、被加工物１３０に対して必要な加工量を指令加工量Ａとして入力する。情報格納部（記憶部）７１は、入力部７５へ入力された被加工物１３０の指令加工量Ａを格納する。
【００１８】
累積加工量算出部７２は、被加工物１３０の加工が終了した後、情報格納部７１から送られる指令加工量Ａに基づいて電極１２０の累積加工量Ｓを算出（更新）し、格納する。電極１２０の累積加工量Ｓは、電極１３０を新品の電極に交換した際、リセットされる。
【００１９】
補正値算出部７３は、累積加工量算出部７２から送られる累積加工量Ｓに基づいて情報格納部７１で格納している指令加工量Ａに所定の補正を行い、補正加工量Ｂ１として演算処理部７４に送信する。演算処理部７４は、補正値算出部７３から送られる補正加工量Ｂ１を、加工に必要な有効放電パルス数（以下、指令有効放電パルス数という）Ｎ１に変換する。
【００２０】
第３図は、実施の形態１に係る放電加工装置の動作手順を示すフローチャートである。放電加工装置１００の使用者は、入力部７５に被加工物１３０を加工するのに必要な加工量を指令加工量Ａとして入力する（ステップＳ１００）。入力部７５に入力された指令加工量Ａは、補正値算出部７３に送られる。また、累積加工量算出部７２において予め格納している累積加工量Ｓが補正値算出部７３に送られる。
【００２１】
ここで、加工算出部７０における加工量の補正処理について説明する。第４図は、電極の累積加工量とパルス１発当たりの加工量の関係を示す図である。第４図において、縦軸は有効放電パルス１発当たりの加工量（以下、パルス１発当たりの加工量という）が一定であるとして計算した場合の加工量（計算値）と、実際の加工量（実測値）との誤差を示している。ここでの計算値は、電極１２０がある程度使い古されて安定した状態となった電極１２０のパルス１発当たりの加工量Ｍ１に基づいて計算した加工量を示す。また、横軸は累積加工量Ｓを示している。累積加工量Ｓは、電極１２０で被加工物１３０を加工した総加工重量を意味する。
【００２２】
第４図に示すように、新品状態（累積加工量Ｓ＝０）の電極１２０から被加工物１３０の加工を行うと、累積加工量Ｓの増加とともに放電パルス１発当たりの加工量が増加するため、累積加工量Ｓの増加とともに実際の加工量は増加する。そして、実際の加工量は次第に収束し、計算値とほぼ等しくなる。
【００２３】
例えば、累積加工量が５００ｍｇの時、計算値との誤差値が約−１０を示しており、実際の加工量が予想の加工量（計算値）よりも１０％少なく加工されることを表している。
【００２４】
このように、電極１２０は、新品の状態から放電加工処理を行うに従い、パルス１発当たりの加工量が変化する。したがって、本実施の形態１においては、電極１２０が行った加工処理の累積加工量Ｓに基づいて指令加工量Ａを補正し、補正加工量Ｂ１に基づいて加工処理を制御する。
【００２５】
第３図に戻り、補正値算出部７３は、累積加工量Ｓに基づいて指令加工量Ａの補正を行う。本実施の形態１においては、累積加工量Ｓに関わらず実際に指令加工量Ａだけ被加工物１３０が加工されるよう、第４図に示す実験結果に基づいて指令加工量Ａを補正し、補正加工量Ｂ１を算出する。例えばＳ＜５００ｍｇの場合、ここでは式（１）に基づいて補正加工量Ｂ１を算出する。
【００２６】
Ｂ１＝（０．７５＋０.２０×Ｓ／５００）×Ａ・・・（１）
【００２７】
また、例えば５００ｍｇ≦Ｓ＜１０００ｍｇの場合、ここでは式（２）に基づいて補正加工量Ｂ１を算出する。
Ｂ１＝（０．９５＋０．０５×Ｓ／１０００）×Ａ・・・（２）
【００２８】
また、例えばＳ≧１０００ｍｇの場合、ここでは式（３）に基づいて補正加工量Ｂ１を算出する。
Ｂ１＝Ａ・・・（３）
【００２９】
ここでは、累積加工量が０ｍｇの時の指令加工量と計算値との誤差率が平均約２５％であることから、式（１）においては０.７５という値を用いている。また、累積加工量が５００ｍｇの時の指令加工量と計算値との平均的な誤差率が約５％であることから、式（２）においては０．９５という値を用いている。また、累積加工量が１０００ｍｇ以上の場合、指令加工量と計算値との誤差はほとんどないため、式（３）においては指令加工量の補正は行わないこととしている。
【００３０】
補正値算出部７３は、累積加工量ＳがＳ＜５００ｍｇの条件を満たしているか否かを確認する（ステップＳ１１０）。そして、累積加工量Ｓが、Ｓ＜５００ｍｇの条件を満たしている場合は、式（１）に基づいて補正加工量Ｂ１を算出する（ステップＳ１２０）。
【００３１】
Ｓ＜５００ｍｇでない場合は、累積加工量Ｓが５００ｍｇ≦Ｓ＜１０００ｍｇの条件を満たしているか否かを確認する（ステップＳ１３０）。そして、累積加工量Ｓが、５００ｍｇ≦Ｓ＜１０００ｍｇの条件を満たしている場合は、式（２）に基づいて補正加工量Ｂ１を算出する（ステップＳ１４０）。
【００３２】
累積加工量ＳがＳ＜５００ｍｇでなく、５００ｍｇ≦Ｓ＜１０００ｍｇでもない場合は、Ｓ≦１０００ｍｇであると判断し、式（３）に基づいて指令加工量Ａから補正加工量Ｂ１を算出する（ステップＳ１６０）。
【００３３】
補正値算出部７３で算出した補正加工量Ｂ１は、演算処理部７４に送られる。演算処理部７４は、補正値算出部７３からの補正加工量Ｂ１を指令有効放電パルス数Ｎ１に変換する。指令有効放電パルス数Ｎ１は、補正加工量Ｂ１を１発の有効放電パルスの加工量Ｍ１で除算することによって得る（ステップＳ１７０）。
【００３４】
演算処理部７４で得られた指令有効放電パルス数Ｎ１は、加工パルス数算出部６０に送られ、放電加工装置１００による被加工物１３０の放電加工処理が開始される。放電パルス検出部５０は電極１２０と被加工物１３０の間隙に発生した有効放電パルスを検出し、パルスの検出信号を加工パルス数算出部６０に送信する。
【００３５】
加工パルス数算出部６０は、放電パルス検出部５０から送られるパルスの検出信号をカウントし、カウントした有効放電パルス数と演算処理部７４から送られる指令有効放電パルス数Ｎ１をリアルタイムで比較する。そして、カウントした有効放電パルス数と演算処理部７４から送られる指令有効放電パルス数Ｎ１が一致すると、加工パルス数算出部６０は、発振制御部４０に発振終了の指示情報を送信する。発振制御部４０は、加工パルス数算出部６０から送られる発振終了の指示情報を受けると、パルス放電を停止させるようパルス発振部３０を制御し、放電加工処理を終了する。
【００３６】
放電加工処理の終了後、情報格納部７１に格納されている被加工物１３０の指令加工量Ａを累積加工量算出部７２に送る。累積加工量算出部７２は、既に格納していた累積加工量Ｓに指令加工量Ａを加えることによって、被加工物１３０の加工終了後における新たな累積加工量Ｓを算出し格納する（ステップＳ１８０）。
【００３７】
第５図は、加工量算出部によって指令加工量を補正した場合の、電極の累積加工量とパルス１発当たりの加工量の関係の一例を示す図である。第５図において、縦軸はパルス１発当たりの加工量が一定であるとした場合の計算上の加工量（計算値）と、実際の加工量（実測値）との誤差を示している。横軸は累積加工量Ｓを示している。第４図と第５図を比較すると、累積加工量が１０００ｍｇ以下の時、加工量算出部７０によって指令加工量Ａを補正した場合の計算値との誤差率が減少していることが分かる。
【００３８】
なお、本実施の形態１においては、式（１）〜式（３）を用いて指令加工量の補正を行ったが、指令加工量の補正は式（１）〜式（３）による補正に限られず、他の補正式等によって指令加工量の補正を行ってもよい。
【００３９】
また、本実施の形態１においては累積加工量を加工重量によって算出する構成としたが、累積加工量Ｓは被加工物１３０の総加工回数、総加工時間、総加工パルス数によって算出する構成としてもよい。
なお、本実施の形態１においては、指令加工量Ａを補正加工量Ｂ１に補正した後に指令放電パルス数Ｎ１を算出したが、累積加工量Ｓに基づいてパルス１発当たりの加工量Ｍ１を補正し、指令加工量Ａと補正された加工量Ｍ１に基づいて指令放電パルス数Ｎ１を算出してもよい。
【００４０】
本実施の形態１によれば、電極１２０の累積放電加工量に応じて指令加工量Ａの補正を行うので、電極１２０による実際の加工量を正確に検知することが可能となり、放電加工制御を精度良く行うことが可能となる。
【００４１】
実施の形態２．
第１図、第６図〜第１２図を用いてこの発明の実施の形態２について説明する。この実施の形態２においては、電極１２０と被加工物１３０の対向面積Ｔの変化に応じて指令加工量Ａの補正を行う。
【００４２】
第６図は、実施の形態２に係る加工量算出部の機能を示す機能ブロック図である。第６図の各構成要素のうち第２図に示す実施の形態１の加工量算出部と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。
【００４３】
第６図に示すように加工量算出部７０は、演算処理部７４、入力部７５、加工量判別部７６、加工深さ算出部７７からなる。加工量判別部７６は、入力部７５に入力された被加工物１３０の指令加工量Ａに基づいて、パルス１発当たりの加工量を補正するための補正式を決定し、決定した補正式に関する情報を演算処理部７４に送る。
【００４４】
加工深さ算出部７７は、加工条件毎に、指令加工量Ａに基づいて加工深さＨを算出する。加工深さＨとは、加工電極１２０の底面から被加工物１３０の上面までの距離である。
【００４５】
演算処理部７４は、加工深さ算出部７７で算出した加工深さＨと、加工量判別部７６からの補正式に関する情報とに基づいてパルス１発当たりの加工量Ｍ２を算出し、指令加工量Ａを指令有効放電パルス数Ｎ１に変換する。
【００４６】
第７図は、実施の形態２に係る放電加工装置の動作手順を示すフローチャートである。放電加工装置１００の使用者は、入力部７５に被加工物１３０を加工するのに必要な加工量を指令加工量Ａとして入力する（ステップＳ２００）。入力部７５に入力された指令加工量Ａは、加工量判別部７６と加工深さ算出部７７に送られる。
【００４７】
ここで、電極１２０と被加工物１３０の対向面積Ｔとパルス１発当たりの加工量の関係について説明する。第８図は電極の形状を示した図であり、第９図は、加工処理時における電極と被加工物の断面を示す断面図であり、第１０図は電極と被加工物の対向面積とパルス１発当たりの加工量の関係を示す図である。
【００４８】
第９図に示すように、電極１２０は被加工物１３０に対して加工深さＨだけ被加工物１３０の内部に入った状態で加工処理を行う。このとき被加工物１３０の上面と同じ面内にある電極１２０の面積が対向面積Ｔとなる。
【００４９】
第１０図において、横軸は電極１２０と被加工物１３０の対向面積Ｔを示し、縦軸はパルス１発当たりの加工量Ｍ２を表している。第１０図に示すように、パルス１発当たりの加工量Ｍ２は対向面積Ｔに対して２次曲線的なカーブを描いている。
【００５０】
このように、電極１２０と被加工物１３０の対向面積Ｔ（電極１２０の形状や加工深さＨ）が変化する場合、パルス１発当たりの加工量Ｍ２が変化するため、実際の加工量と放電パルス数の関係は線形ではなくなる。したがって、精度の高い加工を行うためには、被加工物１３０の加工量や電極１２０と被加工物１３０の対向面積Ｔに応じたパルス１発当たりの加工量Ｍ２を算出し、放電加工処理を行う必要がある。
【００５１】
例えば、対向面積Ｔとパルス１発あたりの加工量Ｍ２が、第１１図に示す関係にある電極１２０の指令加工量Ａを補正する場合について説明する。第１１図は、電極と被加工物の対向面積とパルス１発当たりの加工量の関係を示す図である。
【００５２】
ここでは、電極１２０の形状が、電極１２０の加工深さが加工深さ０ｍｍのとき対向面積Ｔが２５ｍｍ２であり、加工深さ４ｍｍのとき対向面積Ｔが４９ｍｍ２であり、加工深さ１０ｍｍのとき対向面積Ｔは１００ｍｍ２である場合について説明する。電極１２０と被加工物１３０間に流れる単位時間当たりの電流密度は、例えば１８．８（Ａ／ｓｅｃ）等の一定値とする。
【００５３】
第７図に戻り、加工深さ算出部７７は、電極１２０の形状に基づいて指令加工量Ａに対応する加工深さＨを算出する（ステップＳ２０５）。指令加工量Ａは、被加工物１３０の比重を８．０（ｇ／ｃｍ３）とすると式（４）のように表せる。
【００５４】
∫（５＋Ｈ／２）2ｄＨ＝Ａ／８・・・（４）
【００５５】
加工深さＨは式（４）を整理した式（５）によって得ることができる。
Ｈ３＋３０Ｈ２＋３００Ｈ＝１.５Ａ・・・（５）
【００５６】
加工深さＨの値は、この式（５）の３次方程式を解いた式（６）によって得ることができる。
Ｈ＝（１０００＋１.５Ａ）１／３−１０・・・（６）
【００５７】
したがって、加工量Ａ≒１１６２．７ｍｇだけ加工されると加工深さＨ＝４ｍｍまで到達する。さらに、加工量Ａ≒４６６６．７ｍｇだけ加工されると加工深さ１０ｍｍに到達する。
【００５８】
加工量判別部７６は、指令加工量Ａから算出した加工深さＨに基づいて、パルス１発当たりの加工量を補正するための補正式を決定する。第１１図の関係より、パルス１発当たりの加工量Ｐ（μｇ）は加工深さＨに応じて例えば以下の式（７）、式（８）によって補正できる。
【００５９】
加工深さＨ＜４ｍｍのとき、
Ｐ＝１５．８＋（２１．３−１５．８）×Ｈ・・・（７）
【００６０】
加工深さ４ｍｍ≦Ｈ＜１０ｍｍのとき、
Ｐ＝２１．３＋（２２．４−２１．３）×（Ｈ−４）・・・（８）
【００６１】
指令加工量Ａから加工深さは式（６）により求められる。さらに、この狙い加工深さＨから指令パルス数Ｎ１は式（９），（１０）で求められる。
【００６２】
指令加工量ＡがＡ＜１１６２．７ｍｇのとき、
Ｎ１＝（比重×対向面積×深さ／パルス１発当たりの加工量）＝８ＳＨ／Ｐ＝２０００×（Ｈ３＋４０Ｈ２＋４００Ｈ）／（５．５Ｈ＋１５.８）・・・（９）
【００６３】
指令加工量Ａが１１６２．７ｍｇ≦Ａ＜４６６６．７ｍｇのとき、同様に
Ｎ１＝８ＳＨ／Ｐ＝２０００×（Ｈ３＋４０Ｈ２＋４００Ｈ）／（１.１Ｈ＋１６.９）・・・（１０）
【００６４】
指令加工量Ａ≧４６６６．７ｍｇのときは、加工深さＨが１０ｍｍ以上となるため電極１２０によって加工処理を行わない。
【００６５】
例えば、式（７）や式（８）によって放電パルス１発当たりの加工量を補正するよう設定していた場合、加工量判別部７６は補正式を決定するため指令加工量Ａが、Ａ＜１１６２．７ｍｇの条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ２１０）。
【００６６】
加工量判別部７６は、指令加工量Ａが、Ａ＜１１６２．７ｍｇであると判断した場合（ステップＳ２１０、Ｙｅｓ）、演算処理部７４に指令加工量Ａが、「Ａ＜１１６２．７ｍｇ」である旨を通知する。
【００６７】
加工量判別部７６は、指令加工量Ａが、Ａ＜１１６２．７ｍｇでないと判断した場合（ステップＳ２１０、Ｎｏ）、演算処理部７４に指令加工量Ａが、「１１６２．７ｍｇ≦Ａ」である旨を通知する。
【００６８】
演算処理部７４は、加工深さ算出部７７で算出した加工深さＨと、加工量判別部７６からの通知に基づいて、Ａ＜１１６２．７ｍｇの場合は式（６）と式（９）によって指令放電加工パルス数Ｎ１を算出する（ステップＳ２２０）。また、演算処理部７４は１１６２．７ｍｇ≦Ａ＜４６６６．７ｍｇの場合は、式（６）と式（１０）によって指令放電加工パルス数Ｎ１を算出する（ステップＳ２３０）。
【００６９】
演算処理部７４によって算出された指令有効放電パルス数Ｎ１は、加工パルス数算出部６０に送られる。そして、発振制御部４０は放電パルス検出部５０で検出した有効放電パルス数と演算処理部７４からの指令有効放電パルス数Ｎ１に基づいて、パルス発振部３０を制御する。
【００７０】
このように、指令加工量Ａに基づいて指令放電加工パルス数Ｎ１を算出しているので、被加工物１３０の上面高さが加工処理毎に異なる場合や、被加工物１３０の水平度の変化による放電開始位置に変化がある場合であっても、電極１２０は精度よく加工処理を行うことができる。
【００７１】
なお、指令加工量Ａから加工深さＨを求めることができるため、被加工物１３０の上面高さや放電開始位置等の変化が少ない場合は、加工深さＨに基づいて加工処理を制御することも可能である。
【００７２】
なお、本実施の形態２においては、式（４）〜式（１０）を用いて指令加工量Ａの補正を行ったが、指令加工量Ａの補正は式（４）〜式（１０）による補正に限られず、他の補正式等によって指令加工量Ａの補正を行ってもよい。
【００７３】
このように実施の形態２によれば、指令加工量Ａに基づいて加工深さＨを算出し、加工深さＨに基づいて指令有効放電パルス数Ｎ１を算出しているので、対向面積Ｔに応じた正確な加工量の制御が可能となる。したがって、放電加工によって被加工物１３０の一部を除去するような正確な加工精度を必要とする加工処理であっても、精度良く加工処理を行うことができる。
【００７４】
実施の形態３．
第１２図〜第１４図を用いてこの発明の実施の形態３について説明する。この実施の形態３においては、放電パルス検出部５０が有効放電パルスとともに後述する準アーク放電パルス、アーク放電パルスも検出する。そして、これら全ての放電パルスのパルス１発当たりの加工量に基づいて加工中の被加工物１３０の加工量を算出し、被加工物１３０の加工制御を行う。
【００７５】
第１２図は、実施の形態３に係る放電加工装置の構成を示す図であり、第１３図は、実施の形態３に係る加工量算出部の機能を示す機能ブロック図である。第１２図および第１３図の各構成要素のうち第１図に示す放電加工装置および第２図に示す加工量算出部と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。
【００７６】
第１２図に示すように、放電加工装置１０１の加工制御部１１１（制御部）は、加工量算出部７０が発振制御部４０および放電パルス検出部５０と接続されている。また、放電パルス検出部５０は、有効放電パルス、準アーク放電パルス、アーク放電パルスを検出する。
【００７７】
第１３図に示すように加工量算出部１７０は、入力部７５、加工量判定部７８、有効放電パルス数記憶部８１、準アーク放電パルス数記憶部８２、アーク放電パルス数記憶部８３、加工量換算部（算出部）７９からなる。
【００７８】
有効放電パルス数記憶部８１は、放電パルス検出部５０で検出された有効放電パルスに対して放電パルス検出部５０から送信される検出信号をカウントし、有効放電パルスのカウント数を有効放電パルス数ｘとして記憶する。
【００７９】
準アーク放電パルス数記憶部８２は、放電パルス検出部５０で検出された準アーク放電パルスに対して放電パルス検出部５０から送信される検出信号をカウントし、準アーク放電パルスのカウント数を準アーク放電パルス数ｙとして記憶する。
【００８０】
アーク放電パルス数記憶部８３は、放電パルス検出部５０で検出されたアーク放電パルスに対して放電パルス検出部５０から送信される検出信号をカウントし、アーク放電パルスのカウント数をアーク放電パルス数ｚとして記憶する。
【００８１】
加工量換算部７９は、３種類の放電パルス毎に予め算出しておいたパルス１発当たりの加工量に基づいて、加工中の被加工物１３０の加工量（後述する加工量Ｑ）を算出する。
【００８２】
加工量判定部７８は、加工量換算部７９から送られる加工量Ｑと、入力部７５から送られる指令加工量Ａを比較し、加工量Ｑの値が指令加工量Ａの値以上になった場合に、発振制御部４０に発振終了の指示情報を送信する。
【００８３】
第１４図は、実施の形態３にかかる放電加工装置の動作手順を示すフローチャートである。放電加工装置１００の使用者は、入力部７５に被加工物１３０を加工するのに必要な加工量を指令加工量Ａとして入力する（ステップＳ３００）。入力部７５に入力された指令加工量Ａは、加工量判定部７８に送られる。加工量判定部７８は指令加工量Ａを保持しておく。被加工物１３０の加工処理を開始すると、放電パルス検出部５０は検出された放電パルスが有効放電パルス、準アーク放電パルス、アーク放電パルスのいずれであるかを判別する（ステップＳ３１０）。
【００８４】
放電パルス検出部５０における、有効放電パルス、準アーク放電パルス、アーク放電パルスの検出方法について説明する。放電パルス検出部５０は、検出した高周波成分が積分出力の大きい方に分布している場合（安定加工時）の放電パルスを有効放電パルスであると判断する。また、高周波成分が積分出力の小さい方に分布している場合（アーク時）の放電パルスをアーク放電パルスであると判断する。さらに、高周波成分が有効放電パルスとアーク放電パルスの間の積分出力に分布している場合（不安定時）の放電パルスを準アーク放電パルスであると判断する。例えば、高周波成分が積分出力０〜０．５Ｖに多く分布している場合をアーク放電パルスと判断し、高周波成分が積分出力０．５〜３Ｖに多く分布している場合を準アーク放電パルスと判断し、高周波成分が積分出力３〜９Ｖに多く分布している場合を有効放電パルスと判断するよう設定しておく。
【００８５】
第１４図に戻り、放電パルス検出部５０は、有効放電パルスを検出した場合は有効放電パルス数記憶部８１に検出信号を送信する。有効放電パルス数記憶部８１は、放電パルス検出部５０から検出信号を受けると、記憶していた有効放電パルス数ｘの値を１つインクリメントし（ステップＳ３２０）、インクリメントした値を記憶する。有効放電パルス数記憶部８１は、有効放電パルス数ｘの値をインクリメントすると、有効放電パルス数ｘの値を加工量換算部７９に送信する。
【００８６】
放電パルス検出部５０は、準アーク放電パルスを検出した場合は準アーク放電パルス数記憶部８２に検出信号を送信する。準アーク放電パルス数記憶部８２は、放電パルス検出部５０から検出信号を受けると、記憶していた準アーク放電パルス数ｙの値を１つインクリメントし（ステップＳ３３０）、インクリメントした値を記憶する。準アーク放電パルス数記憶部８２は、準アーク放電パルス数ｙの値をインクリメントすると、準アーク放電パルス数ｙの値を加工量換算部７９に送信する。
【００８７】
放電パルス検出部５０は、アーク放電パルスを検出した場合はアーク放電パルス数記憶部８３に検出信号を送信する。アーク放電パルス数記憶部８３は、放電パルス検出部５０から検出信号を受けると、記憶していたアーク放電パルス数ｚの値を１つインクリメントし（ステップＳ３４０）、インクリメントした値を記憶する。アーク放電パルス数記憶部８３は、アーク放電パルス数ｚの値をインクリメントすると、アーク放電パルス数ｚの値を加工量換算部７９に送信する。
【００８８】
加工量換算部７９は、有効放電パルス数記憶部８１、準アーク放電パルス数記憶部８２、アーク放電パルス数記憶部８３のいずれかから放電パルス数の値を受信すると、加工量Ｑを有効放電パルス１発当たりの加工量α、準アーク放電パルス１発当たりの加工量β、アーク放電パルス１発当たりの加工量γに基づいて、式（１１）から算出し加工量判定部７８に送信する（ステップＳ３５０）。
【００８９】
Ｑ＝１０００×（α・ｘ＋β・ｙ＋γ・ｚ）・・・（１１）
【００９０】
ここで、有効放電パルス１発当たりの加工量α、準アーク放電パルス１発当たりの加工量β、アーク放電パルス１発当たりの加工量γの算出方法について説明する。加工試験ｎ回目（ｎは自然数）のパルス数をそれぞれ有効放電パルス数Ｘｎ、準アーク放電パルス数Ｙｎ、アーク放電パルス数Ｚｎ（ｎは自然数）とし、加工試験ｎ回目の全加工量を全加工量Ｗｎとすると、有効放電パルス１発当たりの加工量α、準アーク放電パルス１発当たりの加工量β、アーク放電パルス１発当たりの加工量γ、有効放電パルス数Ｘｎ、準アーク放電パルス数Ｙｎ、アーク放電パルス数Ｚｎ、全加工量Ｗｎの関係は式（１２）で表せる。
【数１】
0004588702.tif 000002
【００９１】
したがって、予め加工試験を複数回行い、式（１２）を解くことによって、有効放電パルス１発当たりの加工量α、準アーク放電パルス１発当たりの加工量β、アーク放電パルス１発当たりの加工量γを得ることができる。得られた有効放電パルス１発当たりの加工量α、準アーク放電パルス１発当たりの加工量β、アーク放電パルス１発当たりの加工量γは予め加工量換算部７９に設定しておく。
【００９２】
加工量換算部７９は、有効放電パルス１発当たりの加工量α、準アーク放電パルス１発当たりの加工量β、アーク放電パルス１発当たりの加工量γと有効放電パルス数ｘ、準アーク放電パルス数ｙ、アーク放電パルス数ｚに基づいて加工量Ｑを算出する。
【００９３】
加工量判定部７８は、入力部７５から送られる指令加工量Ａと加工量Ｑを比較する（ステップＳ３６０）。加工量判定部７８は、加工量Ｑが指令加工量Ａ以上になった場合に、発振制御部４０に加工処理を終了するよう発振終了の指示情報を送信する。そして、発振制御部４０からの制御によってパルス発振部３０は放電加工処理を終了する。
【００９４】
このように実施の形態３によれば、放電パルスの出力が不安定な場合であっても、パルスの種類毎にパルス数をカウントして加工量Ｑを算出するので精度の良い加工処理を行うことが可能となる。
【００９５】
実施の形態４．
第１図、第１５図および第１６図を用いてこの発明の実施の形態４について説明する。この実施の形態４においては、複数回の加工処理を行う際、前回（Ｎ回目）の加工処理での加工量が、この次（（Ｎ＋１）回目）の加工処理での加工量に与える影響に基づいて指令加工量Ａの補正を行う。また、１度の加工処理として、複数の電気条件を用いる。ここでは、変更前の電気条件が荒加工であり、変更後の電気条件が仕上げ加工である場合について説明する。
【００９６】
第１５図は、実施の形態４に係る加工量算出部の機能を示す機能ブロック図である。第１５図の各構成要素のうち第２図に示す実施の形態１の加工量算出部と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。
【００９７】
第１５図に示すように加工量算出部７０は、情報格納部（記憶部）７１、補正値算出部８５、演算処理部７４、入力部７５からなる。情報格納部７１は、指令加工量Ａと、今回の直前に行われた加工処理時の指令加工量Ｃを格納する。
【００９８】
補正値算出部８５は、情報格納部７１から送られる指令加工量Ｃに基づいて今回の指令加工量Ａを補正する。そして、指令加工量Ａから補正加工量Ｂ２を得る。演算処理部７４は、補正値算出部８５からの補正加工量Ｂ２と、予め設定しておいた仕上げ加工用の加工量Ｄに基づいて、補正加工量Ｂ２を指令有効放電パルス数Ｎ２、Ｎ３に変換する。指令有効放電パルス数Ｎ３は、仕上げ加工用の放電パルス数であり、指令有効放電パルス数Ｎ２は、荒加工用の放電パルス数である。
【００９９】
第１６図は、実施の形態４にかかる放電加工装置の動作手順を示すフローチャートである。放電加工装置１００の使用者は、入力部７５を介して入力部７５に指令加工量Ａを入力する（ステップＳ４００）。入力部７５に入力された指令加工量Ａは、情報格納部７１に送られ、情報格納部７１は指令加工量Ａを格納しておく。
【０１００】
ここで、複数回の加工処理を行う際、前回の加工処理での加工量が、この次の加工処理の加工量に与える影響について説明する。第１７図は荒加工用の電気条件と仕上げ加工用の電気条件を示した図であり、第１８図は前回の荒加工の加工量と、その次（今回）の荒加工の加工量の関係を示す図である。
【０１０１】
仕上げ加工の有効放電パルス数は、例えば４２１０６回のように一定の回数に設定しておくものとする。第１８図に示すように、前回の荒加工の加工量を種々変化させているのに対し、今回の荒加工の加工量を１３５９５回として一定回数に設定している。第１８図に示すように前回の荒加工の加工量（有効放電パルス数）が多い場合は、今回の荒加工の加工量（有効放電パルス数）が多くなる傾向を示す。すなわち、仕上げ加工の有効放電パルス数は常に一定数であるため、前回の加工処理において仕上げ加工の有効放電パルス数に対する荒加工の有効放電パルス数の比率が増加すると、今回の仕上げ加工の加工量が増加する。このため、前回の荒加工の加工量に応じて今回の荒加工の有効放電パルス数を補正しなければ、精度良く加工処理を行うことができない。
【０１０２】
ここでは、補正値算出部８５が、前回の荒加工の加工量と今回の荒加工の加工量が第１８図に示す関係にある条件で指令加工量Ａを補正する場合について説明する。したがって、仕上げ加工用の加工量Ｄは、予め所定値に設定されているものとする。
【０１０３】
第１８図に戻り、補正値算出部８５は、情報格納部７１から送られる前回の指令加工量Ｃに基づいて今回の指令加工量Ａを補正し、補正加工量Ｂ２を得る。補正加工量Ｂ２は、例えば式（１３）によって算出する（ステップＳ４１０）。
【０１０４】
Ｂ２＝（１−０．０２×Ｃ）×Ａ・・・（１３）
【０１０５】
演算処理部７４は、補正値算出部８５から送られる補正加工量Ｂ２と予め設定しておいた仕上げ加工用の加工量Ｄに基づいて、仕上げ加工用の指令有効放電パルス数Ｎ２と、荒加工用の指令有効放電パルス数Ｎ３を算出する。指令有効放電パルス数Ｎ２は式（１４）によって算出し、指令有効放電パルス数Ｎ３は、式（１５）によって算出する（ステップＳ４２０）。ここで、Ｍ３は荒加工用の有効放電パルス１発当たりの加工量であり、Ｍ４は仕上げ加工用の有効放電パルス１発当たりの加工量である。
【０１０６】
Ｎ２＝（Ｂ−Ｄ）／Ｍ３・・・（１４）
Ｎ３＝Ｄ／Ｍ４・・・（１５）
【０１０７】
演算処理部７４で得られた指令有効放電パルス数Ｎ２，Ｎ３は、加工パルス数算出部６０に送られる。パルス発振部３０は、荒加工用の条件によって被加工物１３０の放電加工処理を開始する。放電パルス検出部５０は電極１２０と被加工物１３０の間隙に発生した有効放電パルスを検出し、パルスの検出信号を加工パルス数算出部６０に送信する。
【０１０８】
加工パルス数算出部６０は、放電パルス検出部５０から送られるパルスの検出信号をカウントし、カウントした有効放電パルス数と演算処理部７４から送られる指令有効放電パルス数Ｎ２をリアルタイムで比較する。そして、放電パルス検出部５０から送られる有効放電パルス数と演算処理部７４から送られる指令有効放電パルス数Ｎ２が一致すると、加工パルス数算出部６０は発振制御部４０に発振終了の指示命令を送信し、荒加工用のパルス放電を停止させる。
【０１０９】
つぎに、パルス発振部３０は、仕上げ加工用の条件によって被加工物１３０の放電加工処理を開始する。放電パルス検出部５０は電極１２０と被加工物１３０の間隙に発生した有効放電パルスを検出し、パルスの検出信号を加工パルス数算出部６０に送信する。
【０１１０】
加工パルス数算出部６０は、放電パルス検出部５０から送られるパルスの検出信号をカウントし、カウントした有効放電パルス数と演算処理部７４から送られる指令有効放電パルス数Ｎ３をリアルタイムで比較する。そして、放電パルス検出部５０から送られる有効放電パルス数と演算処理部７４から送られる指令有効放電パルス数Ｎ３が一致すると、加工パルス数算出部６０は発振制御部４０に発振終了の指示命令を送信し、仕上げ加工用のパルス放電を停止させ、放電加工処理を終了する。
【０１１１】
被加工物１３０の放電加工処理の終了後、情報格納部７１に格納されている被加工物１３０の指令加工量Ａを情報格納部８５に送る。情報格納部８５は、既に格納していた前回の指令加工量Ｃを指令加工量Ａの値に変更し格納する（ステップＳ４３０）。
【０１１２】
なお、本実施の形態４においては仕上げ加工用の加工量Ｄを一定とし、前回の荒加工用の加工量に基づいて指令加工量Ａを補正する構成としたが、荒加工用の加工量と仕上げ加工用の加工量の比率に基づいて指令加工量Ａを補正する構成としてもよい。
【０１１３】
このように実施の形態４によれば、前回の荒加工の加工量が今回の荒加工の加工量に及ぼす影響を低減するよう指令加工量Ａを補正しているので、被加工物１３０の正確な加工処理を行うために複数の加工電気条件で加工する必要がある場合であっても、精度良く加工処理を行うことが可能となる。
【０１１４】
なお、放電加工装置は、実施の形態１〜４で説明した放電加工装置の構成要素を全て備える構成としてもよい。この場合、例えば加工量換算部７９は有効放電パルスのパルス１発当たりの加工量が、準アーク放電パルス数とアーク放電パルス数のそれぞれのパルス何発分に相当するかに基づいて、有効放電パルス数記憶部８１、準アーク放電パルス数記憶部８２、アーク放電パルス数記憶部８３で検出された放電パルスを有効放電パルス数に換算する。そして、累積加工量Ｓ、対向面積Ｔ、前回の指令加工量Ｃに基づいて指令加工量Ａを補正し、加工量換算部７９で換算された有効放電パルス数が補正された指令加工量に到達した時点で加工処理を終了する。
【０１１５】
以上説明したように、この発明によれば、電極１２０の使用履歴に基づいて指令加工量Ａを補正し、補正加工量Ｂ１に基づいて被加工物２の加工処理を行っているので、電極１２０の使用履歴によって変化する実際の加工量に関わらず、被加工物２を精度良く加工処理できるという効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
以上のように、本発明にかかる放電加工装置は、設定された加工量だけ正確に加工することが可能な放電加工装置に適している。
【図１】
0004588702.tif 000003
【図２】
0004588702.tif 000004
【図３】
0004588702.tif 000005
【図４】
0004588702.tif 000006
【図５】
0004588702.tif 000007
【図６】
0004588702.tif 000008
【図７】
0004588702.tif 000009
【図８】
0004588702.tif 000010
【図９】
0004588702.tif 000011
【図１０】
0004588702.tif 000012
【図１１】
0004588702.tif 000013
【図１２】
0004588702.tif 000014
【図１３】
0004588702.tif 000015
【図１４】
0004588702.tif 000016
【図１５】
0004588702.tif 000017
【図１６】
0004588702.tif 000018
【図１７】
0004588702.tif 000019
【図１８】
0004588702.tif 000020