(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工条件を設定した加工条件設定部からの設定出力に応じて、加工制御部が電極と被加工物間で形成される極間に放電を発生させて被加工物の加工を行う放電加工機において、
前記加工条件設定部に設定された前記加工条件に基づいて前記被加工物を加工する加工部と、
前記加工部が前記被加工物を加工するときの実際の加工情報を検出する検出部と、
標準機に設定された加工情報からなる標準機特性を記憶すると共に、前記加工条件設定部に設定された前記加工条件に基づいて前記被加工物を加工するとき、前記加工条件設定部に設定された前記加工条件と前記検出部から得られた実際の加工情報から、本機の加工特性である本機特性を求め、それを記憶する加工特性演算記憶部と、
前記加工特性演算記億部に記憶された本機特性と前記標準機特性とを比較し、前記標準機特性に対する本機特性の関係を示す補正係数を求める比較部と、
前記比較部からの補正係数を記憶すると共に、前記加工部が入力する前記加工条件設定部に設定された前記加工条件に基づいて被加工物を加工する信号を補正する補正部と、
を具備することを特徴とする放電加工機。
【請求項２】
加工条件を設定した加工条件設定部からの設定出力に応じて、加工制御部が電極と被加工物間で形成される極間に放電を発生させて被加工物の加工を行う放電加工機において、
前記加工条件設定部に設定された前記加工条件に基づいて前記被加工物を加工する加工部と、
前記加工部が前記被加工物を加工するときの実際の加工情報を検出する検出部と、
標準機に設定された加工情報からなる標準機特性を記憶すると共に、前記加工条件設定部に設定された前記極間電圧に基づいて前記被加工物を加工するとき、前記標準機特性と前記検出部から得られた実際の加工情報を表示すると共に、前記被加工物の加工特性を求め、それを表示し、かつ、それを記憶する表示部を有する加工特性演算記憶部と、
前記加工特性演算記億部に記憶された本機の加工特性である本機特性と前記標準機特性とを比較し、前記標準機特性に対する本機特性の関係を示す補正係数を求める比較部と、
前記比較部からの補正係数を記憶すると共に、前記加工部が入力する前記加工条件設定部に設定された前記加工条件に基づいて被加工物を加工する信号を補正する補正部と、
を具備することを特徴とする放電加工機。
【請求項３】
前記検出部は、検出する実際の加工情報が極間に発生する実アーク電圧であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放電加工機。
【請求項４】
前記検出部は、検出する実際の加工情報が極間の移動速度である実加工速度であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放電加工機。
【請求項５】
加工条件を設定した加工条件設定部からの設定出力に応じて、加工制御部が電極と被加工物間で形成される極間に放電を発生させて被加工物の加工を行う放電加工方法において、
前記加工条件設定部に設定された前記加工条件に基づいて前記被加工物を加工するとき、前記加工条件設定部に設定された前記加工条件と前記被加工物を加工するときの実際の加工情報を検出する検出部から得られた加工中の実際の加工情報から前記被加工物の加工特性を求め、その求めた加工特性を標準機に設定された加工情報からなる標準機特性と比較し、本機特性の関係を示す補正係数を求め、この補正係数を用いて前記被加工物を加工する信号を補正し、被加工物を加工することを特徴とする放電加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、型彫放電加工機、ワイヤ放電加工機等の放電加工機及び放電加工方法に関するものであり、特に、機械毎の加工特性のバラツキを調整する放電加工機及び機械毎の加工特性を求めて加工を行う放電加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放電加工機の加工特性は、被加工物と電極で形成される間隙（以下、単に『極間』という）に流れる電流の電流ピーク値だけでなく、放電発生時に実際に極間に発生するアーク電圧（以下、単に『実アーク電圧』という）にも大きく影響される。したがって、放電加工機の加工特性とは、特定の加工条件で加工を行う場合の加工速度、加工面あらさ、電流ピーク値、実アーク電圧等を含むものである。
【０００３】
一般に、放電加工機の加工条件として設定する項目としては、実アーク電圧を制御するためのアーク電圧（以下、単に『設定アーク電圧』という）の他に、極間の無負荷電圧、極間に流れるピーク電流、放電のオン時間及びオフ時間、加工液流量、加工液比抵抗等があり、ワイヤ放電加工機の場合は、更に、ワイヤ送り速度、ワイヤ張力等が追加される。
【０００４】
複数台の同一機種の放電加工機で同一の加工条件を設定して加工する場合、当然、全ての放電加工機で同じ加工特性が得られることが望まれる。しかし、実際には、フィーダ線の長さ、配線の引き回し方法等が同一機種の放電加工機間でもばらつくこと等の要因により、加工特性も機械毎にばらつくのが現状である。
工場出荷時や初期設定時、その他のメンテナンスの際の調整時において必要なことは、このような同一機種の放電加工機間の加工特性のばらつきを無くし、同一の加工条件を設定した場合に、同一機種の全ての放電加工機で同一加工特性が得られることである。
【０００５】
特に、フィーダ線の長さ、配線の引き回し方等のばらつきの原因が存在しても、機械毎の加工特性にばらつきが無ければ、同一の加工条件の設定時に、同一の加工速度が得られ、得られた形状精度も機械毎に異なることなく、同一のものが得られることとなる。
【０００６】
図１２は極間に一定の無負荷電圧を印加したときの、実アーク電圧と加工速度との関係を示した特性図である。
図１２において、極間に一定の無負荷電圧を印加したとき、実アーク電圧が４２Ｖ，４６Ｖ，５０Ｖの３つの場合を比較すると、実アーク電圧が低いときほど加工速度が大きくなっている。このことから、実アーク電圧を変えることにより、放電加工機の加工速度を変えることができることがわかる。
【０００７】
このように、加工条件の一つである実アーク電圧を変更することにより、加工速度を変えることが一般的に行われている。この実アーク電圧を含む加工条件の設定は、通常、オペレータによって行われる操作であるが、これらの操作を行うには経験と高い技術力が要求される。
【０００８】
図１３はワイヤ放電加工機を用いて加工を行なった場合の加工速度と加工精度の関係を示した加工速度−精度特性図である。
縦軸の値｛（ａ＋ｃ）／２｝−ｂは、ワイヤ加工溝の加工精度（溝形状の歪み）を表わすパラメータである。ここで、ワイヤ加工溝のａは板状の被加工物の上面における加工溝幅を、ｂは板状の被加工物の上下面の中間点における加工溝幅を、ｃは板状の被加工物の下面における加工溝幅を表わしている。また、横軸は加工速度を示し、加工速度−精度特性図の右方向へ行くほど加工速度が大きく（速く）なっており、左方向へ行くほど加工速度が小さく（遅く）なっている。
また、図１３には、第１段の加工のみを行った場合と、第１段の加工の後、更に、第２段の加工を行った場合との結果が示されている。
図１３から明らかなように、第１段の加工のみを行った段階では加工速度の違いが加工精度に及ぼす影響は少ない。しかし、第２段の加工まで行った段階においては、加工速度の違いが加工精度に及ぼす影響が大きく現れているのが分る。
【０００９】
また、図１４は加工特性の異なる同一機種の放電加工機３台を用いた場合の実アーク電圧と設定アーク電圧との関係を例示した実アーク電圧−設定アーク電圧特性図である。
図１４において、設定アーク電圧を同一に設定したとしても、機械毎に実アーク電圧に差が生じていることがわかる。即ち、普通の加工速度の放電加工機では、特定の設定アーク電圧を設定したとき実アーク電圧は４６Ｖとする。しかし、加工速度の遅い放電加工機では、同一の設定アーク電圧を設定しても実アーク電圧は低く、４４Ｖであり、加工速度の速い放電加工機では、同一の設定アーク電圧を設定しても実アーク電圧は高く、５０Ｖとなる。
【００１０】
図１５は同一機種で加工特性の異なる放電加工機３台の加工速度−設定アーク電圧特性の違いを示す特性図である。
即ち、同一機種で加工特性の異なる放電加工機３台について、縦軸に加工速度を取り、横軸に設定アーク電圧を取ってその特性を示したもので、特に、同じ設定アーク電圧に対して３台の機械で加工速度が異なっている事例である。この場合の加工速度の関係は、同一の設定アーク電圧の値に対して各放電加工機の加工速度が、機械１の速度＞機械２の速度＞機械３の速度となっている。
【００１１】
実際の放電加工機においては、実アーク電圧を特定する設定アーク電圧を同一の値にしても、実アーク電圧が機械毎にばらつくため、形状精度も機械毎にばらついていた。この問題を解決するため、従来は放電加工機の制御装置の基板内にあるアーク電圧設定用のボリュームを調整し、個々に設定アーク電圧を変更し、アーク電圧を除く加工条件を同一とした場合に、加工速度が規定範囲内に入るように機械毎に加工特性の調整を行っていた。
【００１２】
図１６は従来のアーク電圧設定用のボリュームを有する放電加工機の回路図である。
図１６において、１００は電極、１０１は被加工物、１０２は直流電源、１０３は電流制限抵抗器、１０４はスイッチング素子で、電極１００と被加工物１０１からなる極間にスイッチング素子１０４がオン・オフ制御されることによって、パルス電圧、パルス電流が与えられる。極間の電圧は抵抗器１０５ａ及び抵抗器１０５ｂの直列回路で分圧され、分圧された電圧信号は入力抵抗器１０６を介して第１の反転増幅器１０８によって反転増幅される。第１の反転増幅器１０８の利得はフィードバック抵抗器１０７／入力抵抗器１０６となる。反転された極間電圧に相当する電圧信号は、実際のアーク電圧であり、ここでいう実アーク電圧Ｖである。
【００１３】
一方、数値制御装置等の中央演算装置（ＣＰＵ）１０９からは、設定アーク電圧がディジタル値で出力される。１１０はこのディジタル値で与えられた設定アーク電圧をアナログ電圧に変換するためのＤＡ変換器、１１１はこのアナログの設定アーク電圧を反転増幅するための第２の反転増幅器である。１１２はこの反転増幅器の入力抵抗器、１１３は同じくこの反転増幅器のフィードバック抵抗器で、設定アーク電圧を調整可能にするためフィードバック抵抗器１１３は可変抵抗器になっている。この第２の反転増幅器１１１の利得はフィードバック抵抗器１１３／入力抵抗器１１２となる。第１の反転増幅器１０８からは実アーク電圧が、第２の反転増幅器１１１からは入力抵抗器１１７及び入力抵抗器１１８を介して設定アーク電圧Ｅが、次の差動入力形減算回路からなる差動増幅器１１４に与えられる。因に、差動増幅器１１４の極間移動位置に対応する出力Ｆは、
Ｆ＝（フィードバック抵抗器１１６／入力抵抗器１１５）×（Ｅ−Ｖ）
となる。
【００１４】
即ち、差動増幅器１１４は実アーク電圧Ｖと設定アーク電圧Ｅとの差電圧を増幅し、次段のＸＹ軸モータを駆動するＸＹ軸アンプ１１９にその出力を与える。ＸＹ軸アンプ１１９は差電圧に比例した速度出力をＸ軸モータ及びＹ軸モータに与えるように設定されているため、実アーク電圧Ｖが設定アーク電圧Ｅに一致するよう電極１００、被加工物１０１のギャップが制御される。したがって、設定アーク電圧Ｅを変更すれば、電極１００、被加工物１０１のギャップが変更されることになる。
【００１５】
このように、従来は基板内にあるフィードバック抵抗器１１３のアーク電圧設定用ボリュームを調整して設定アーク電圧Ｅを変更し、設定アーク電圧Ｅを除く加工条件を同一とした場合に、加工速度が規定範囲内に入るように、機械毎に加工特性の調整を行なっていた。
しかし、この調整を行うためには、調整方法の意味を知り、正しく調整するためのノウハウを必要とする。そのため、経験や技量の足りない作業者の場合は、うまく調整できないという問題があった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は、これらの問題点を解決するためになされたものであり、製品の出荷時やその他の調整作業において、同一機種の放電加工機の加工特性のばらつきの調整を容易にし、経験の少ない作業者でも正確に調整作業ができるようにした放電加工機及び放電加工方法の提供を第１の課題とするものである。
また、この発明は製品の出荷時やその他の調整作業において、同一機種における放電加工機の加工特性のばらつきの調整を、経験の無い作業者でも画面上に表示される数値を基にして、正確な調整作業ができるようにした放電加工機及び放電加工方法の提供を第２の課題とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる放電加工機は、加工条件を設定した加工条件設定部からの設定出力に応じて、加工制御部が電極と被加工物間で形成される極間に放電を発生させて被加工物の加工を行う放電加工機において、前記加工条件設定部に設定された前記加工条件に基づいて前記被加工物を加工する加工部と、前記加工部が前記被加工物を加工するときの実際の加工情報を検出する検出部と、前記加工条件設定部に設定された前記加工条件に基づいて前記被加工物を加工するとき、前記加工条件設定部に設定された前記加工条件と前記検出部から得られた実際の加工情報から、本機の加工特性である本機特性を求め、それを記憶する加工特性演算記憶部と、前記加工特性演算記億部に記憶された本機特性と標準機に設定された加工情報からなる標準機特性とを比較し、前記標準機特性に対する本機特性の関係を示す補正係数を求める比較部と、前記比較部からの補正係数を用いて前記加工条件設定部に設定された加工条件を補正する補正部とを具備するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
なお、この発明の各実施の形態について、従来例及び各実施の形態に共通する同一の構成部分は、従来例及び各実施の形態に付した符号と同一の符号を付すこととする。
【００１９】
実施の形態１．
図１は同一機種の加工特性が異なる放電加工機３台の例示で、設定アーク電圧以外の加工条件を同一に設定し、実アーク電圧が同一になるように、設定アーク電圧の値を調整する場合の特性図である。
図１に示すように、設定アーク電圧Ｅを調整する前は、同一の設定アーク電圧Ｅの値に対して、３台の放電加工機のそれぞれが異なった実アーク電圧Ｖを持ち、結果として、同一加工条件設定下で３台の放電加工機が異なる加工特性を持つこととなる。実アーク電圧４６Ｖを一定にしようとすると、加工速度の遅い機械では設定アーク電圧を４９Ｖに、加工速度の普通の機械では設定アーク電圧を４６Ｖに、加工速度の速い機械では設定アーク電圧を４３．４Ｖに設定すればよいことになる。
【００２０】
即ち、設定アーク電圧Ｅ以外の加工条件を全て同一に設定して、実アーク電圧Ｖが同一になるように、設定アーク電圧Ｅの値のみを調整する。このように、設定アーク電圧Ｅの値のみを調整することにより、設定アーク電圧Ｅ以外の加工条件を同一に設定したとき、各放電加工機の実アーク電圧Ｖを同一とすることが可能となる。その結果として、各放電加工機の加工速度を同一とすることが可能となる。
図１の例示では、設定アーク電圧を４３．４Ｖ、４６Ｖ、４９Ｖとすることによって、３台の放電加工機の実アーク電圧Ｖが４６Ｖに調整される場合を示している。３台の放電加工機の実アーク電圧Ｖを一定にすることは、結果的に、３台の放電加工機の実加工速度Ｇを一定にすることになる。
【００２１】
図２は同一機種の加工特性が異なる放電加工機３台の例示で、設定アーク電圧Ｅの値を４０Ｖから５０Ｖまで６段階に変化させて、そのときの実加工速度の値を測定した説明図である。また、図３は図２の値をグラフ化した特性図である。
図２に示すように、同一機種の放電加工機３台について、設定アーク電圧Ｅの値を４０Ｖから５０Ｖまで６段階に変化させ、そのときの実加工速度Ｇの値を測定すると、３台の放電加工機のうちの１台の機械１では、５．４〜２．８ｍｍ／ｍｉｎの加工速度となり、機械２では４．３〜２．３ｍｍ／ｍｉｎの加工速度となり、機械３では３．６〜２．１ｍｍ／ｍｉｎの加工速度となる。
したがって、図３の図２の結果をグラフ化した特性図からも、所望の加工速度を得る場合に、各放電加工機で設定アーク電圧Ｅの値をどのように調整したらよいかがわかる。
【００２２】
これを踏まえて、本実施の形態では放電加工機を、次のように構成した。
図４は本発明の実施の形態１の放電加工機の機能ブロック構成図である。
図４において、加工制御部１は、加工速度を含む前述した各種の加工条件を設定し、それを記憶する加工条件設定部１ａを有するとともに放電加工機全体の制御を行なうもので、通常、パソコン等を搭載した数値制御装置等で構成されている。加工部２は、加工制御部１で指定された加工条件に基づいて被加工物１０１を加工するもので、Ｘ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構、必要に応じて設定されるＺ軸サーボ機構、放電加工用電源、加工エネルギーを決定するスイッチング素子等を有している。検出部３は、実アーク電圧Ｖ、実加工速度Ｇ等の実際の加工情報を検出するもので、実アーク電圧Ｖを検出する場合には、極間の電圧を検出したり、または、加工速度を検出する場合には、Ｘ軸サーボ機構に配設したエンコーダ、Ｙ軸サーボ機構に配設したエンコーダ、必要に応じて設定されるＺ軸サーボ機構に配設したエンコーダの位置の変化を加工制御部１から得るか、Ｘ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構、必要に応じて設定されるＺ軸サーボ機構の現在位置を加工制御部１から得ることになる。
加工特性演算記憶部４は、加工条件設定部１ａに設定された極間電圧に基づいて被加工物１０１を加工するとき、実際に加工されている検出部３から得られた加工情報から、極間電圧と被加工物１０１の加工特性を演算して求め、それを記憶するものである。また、比較部５は、加工特性演算記憶部４に記憶された加工情報と条件設定部１ａに設定された加工条件とを比較し、両者の比較により補正値を演算する。補正部６は、比較部５からの信号を受けて加工部２が入力する極間のアーク電圧、即ち、設定アーク電圧Ｅの設定値を補正するものである。
【００２３】
図５は本発明の実施の形態１の放電加工機の全体の具体的構成を示す構成図である。
図５において、加工制御部１は、放電加工機全体の制御を行うと共に、設定アーク電圧、極間の無負荷電圧及びピーク電流、放電のオン及びオフ時間、加工液流量、加工液比抵抗、更に、ワイヤ放電加工機の場合には、ワイヤ送り速度、ワイヤ張力等を入力する加工条件設定部１ａを有している。加工条件設定部１ａには、設定アーク電圧（Ｅ1 ，Ｅ2 ・・・Ｅn （前記『Ｅ』と同意味である））、設定加工速度（Ｆ1 ，Ｆ2 ・・・Ｆn 、（前記『Ｆ』と同意味である））を含む加工条件の種類がアドレス、実際に実測した加工速度、即ち、実加工速度（Ｇ1 ，Ｇ2 ・・・Ｇn 、（前記『Ｇ』と同意味である））、実アーク電圧（Ｖ1 ，Ｖ2 ・・・Ｖn 、（前記『Ｖ』と同意味である））等の加工情報が対応して割り付けられたメモリを有している。更に、この設定アーク電圧Ｅ、設定加工速度Ｆ等の加工条件のアドレスには、対応する補正係数（ｋ1 ，ｋ2 ・・・ｋn 、（以下、単にこれを『ｋ』という））を格納するメモリも有している。
【００２４】
加工部２は、加工制御部１で指定された加工条件に基いて被加工物１０１を加工する構成である。具体的には、ＸＹ軸アンプ２０、そのＸＹ軸アンプ２０によって駆動されるＸ軸モータ２１及びＹ軸モータ２２からなるＸ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構（Ｚ軸サーボ機構を使用しないものとする）と、電極１００と、被加工物１０１と、電極１００と被加工物１０１間に放電エネルギーを供給する直流電源１０２と、直流電源１０２から出力する電流を制限する電流制限抵抗器１０３と、放電エネルギーをオン・オフ制御するスイッチング素子１０４と、加工制御部１からの加工条件のうちスイッチング素子１０４のオン・オフに対応するパルス、休止信号を受けて、スイッチング素子１０４のオン・オフを制御するスイッチング駆動回路２８とから構成されている。ここで、電極１００、被加工物１０１、直流電源１０２、電流制限抵抗器１０３、スイッチング素子１０４、スイッチング素子１０４をオン・オフ制御するスイッチング駆動回路２８は、電極１００と被加工物１０１との間の極間にパルス電圧、電流を与える放電加工用電源回路を構成している。
【００２５】
実際の加工情報を検出する検出部３は、電極１００と被加工物１０１との間の極間の電圧を検出する増幅器３１、及び増幅器３１の出力のアナログ電圧をディジタル値に変換し、加工制御部１に出力するＡＤ変換器３２から構成されており、この検出器３は実アーク電圧を検出する事例である。また、Ｘ軸モータ２１及びＹ軸モータ２２からなるＸ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構（Ｚ軸サーボ機構を使用しないものとする）には、Ｘ軸エンコーダ２３及びＹ軸エンコーダ２４が配設されており、両者の変量をベクトル合成することにより実加工速度Ｇを得ることができる。なお、本実施の形態では、実アーク電圧Ｖ及び実加工速度Ｇの両者を得て、両者の平均値によって補正する動作について説明する。
加工特性演算記憶部４は、検出部３の検出結果を基に加工特性を演算して記憶するもので、加工条件設定部１ａと同様に実アーク電圧Ｖとそのときの実加工速度Ｇの関係が加工条件として記憶される。
ディジタルコンパレータからなる比較部５は、加工条件設定部１ａと加工特性演算記憶部４の加工特性情報を比較し、両者の加工情報が一致しなければ、その一致していない信号の程度に応じて補正部６を駆動する。補正部６は、設定加工速度Ｆと設定アーク電圧Ｅの加工特性情報に対して、加工特性演算記憶部４で得られた加工特性情報から、所定の加工速度を得るために設定アーク電圧にかかる係数ｋを演算し、それを記憶する。この設定アーク電圧を補正するための補正部６は、加工制御部１の加工条件設定部１ａに、その結果が記憶される。所定の加工速度を得るための補正が働くため、各機械毎のばらつきがあっても、これを放電加工機相互間の加工速度のばらつきを補正し、各放電加工機の加工特性を一致させることができる。
【００２６】
次に、本実施の形態の放電加工機の補正方法について、図４及び図６を用いて説明する。
図６は本発明の実施の形態１の放電加工機の加工特性制御を行うフローチャートで、図６（ａ）は加工特性を求めるフローチャートであり、図６（ｂ）は加工特性を用いて加工条件を補正するフローチャートである。
なお、このルーチンは、本発明の実施の形態１の放電加工機のメインルーチンを実行する初期にコールされる。
まず、ステップＳ１では、図４の加工条件設定部１ａに設定アーク電圧Ｅ等の加工条件を設定する。ステップＳ２ではステップＳ１で設定された設定アーク電圧及び他の加工条件において加工部２を用いて加工を行い、そのときの実アーク電圧Ｖを検出部３によって実測する。同時に、そのときの実加工速度ＧをＸ軸エンコーダ２３及びＹ軸エンコーダ２４で実測する。ステップＳ３ではステップＳ１で設定した設定アーク電圧ＥとステップＳ２で得られた実アーク電圧Ｖ、実加工速度Ｇを一組の加工情報として加工特性演算記憶部４内のメモリに記憶する。
【００２７】
次に、ステップＳ４では必要数の加工情報のデータ取りを全て終了したかどうかを判定し、終了してない場合は、ステップＳ１へ戻り、ステップＳ１からステップＳ４のルーチンを繰返し実行する。加工情報のデータ取りを全て終了した場合はステップＳ５へ進み、ステップＳ１からステップＳ４のルーチンで求められた加工情報を基に、放電加工機の特性を加工特性演算記憶部４にて演算し、ステップＳ６でこの求めた特性を加工特性演算記憶部４内のメモリに記憶する。このようにして機械毎の特性が求められる。
図７は本発明の実施の形態１の放電加工機の加工特性制御を行う説明図で、図７（ａ）は実加工速度を基に演算した場合の補正、図７（ｂ）は実アーク電圧を基に演算した場合の補正について説明する説明図である。
ステップＳ１からステップＳ６のルーチンでは、本機の特性を実測して本機特性Ｍ、他機の特性を実測して標準機特性Ｍｍを得たものとし、加工特性演算記憶部４内のメモリに記憶されているものとする。
【００２８】
図６（ａ）のルーチンで求められた加工特性は、次に、図６（ｂ）のルーチンで使用される。
まず、ステップＳ１１で加工条件設定部１ａで選択されている同時に加工制御しようとする放電加工機の標準機特性Ｍｍを読込む。この読込みは加工制御部１相互間の接続によって読込みを行ってもよいし、加工条件設定部１ａに人を介して入力してもよい。ステップＳ１２で加工条件設定部１ａで選択された設定加工速度と加工特性演算記憶部４内のメモリに記憶された加工特性とを比較部５で比較する。ステップＳ１３ではその比較結果を補正部６に出力する。ステップＳ１４で補正部６は比較部５から入力された信号に基づいて加工条件設定部１ａが加工部２へ出力する信号を補正する。なお、本実施の形態では、後述する実加工速度Ｇを基に演算する補正係数ｋf と、実アーク電圧Ｖを基に演算する補正係数ｋv の平均をとって、補正値ｋ＝（ｋf ＋ｋv ）／２として、加工条件設定部１ａが加工部２へ出力する信号の補正を行っている。
【００２９】
この動作を図７を使用して説明すると、次のようになる。
図７は本発明の実施の形態１の放電加工機の加工特性制御を図６のフローチャートに従って行う説明図である。
図７（ａ）は設定アーク電圧Ｅと実加工速度Ｇの特性で補正する場合で、予め、本機の特性を実測すると本機特性Ｍとなり、他機の特性を実測すると標準機特性Ｍｍとなるものとし、ここでは、標準機特性Ｍｍに特性を合致させることとする。ここで本機特性Ｍと標準機特性Ｍｍとの共通する特定の実加工速度ＦX を求め、実加工速度ＦX から本機特性Ｍの設定アーク電圧ＥX を求める。また、実加工速度ＦX から標準機特性Ｍｍにおける設定アーク電圧ＥX'を求める。そして、ステップＳ１２で両者の差をとり、両者間に差が存在するときには、実加工速度ＦX 、設定アーク電圧ＥFX' 、設定アーク電圧ＥFXと補正係数ｋf との関係は、
ＦX ×（ＥFX' ／ＥFX）＝ＦX ×ｋf
となり、本機特性Ｍを標準機特性Ｍｍの加工特性で稼働させるとすれば、
ＥFX' ＝ｋf ・ＥFX
となる。そこで、ステップＳ１３では、補正係数ｋを演算してそれを補正部６に記憶しておく。ステップＳ１２で両者の差をとり、両者間に差が存在しないときには、補正係数ｋf ＝１とする。ステップＳ１４で補正部６の補正係数ｋv を用いて加工条件設定部１ａが加工部２へ出力する信号を補正し、それを出力する。
【００３０】
図７（ｂ）は設定アーク電圧Ｅと実アーク電圧Ｖの特性で補正する場合で、予め、本機の特性を実測すると本機特性Ｍとなり、他機の特性を実測すると標準機特性Ｍｍとなるものとし、ここでは、標準機特性Ｍｍに特性を合致させることを前提とする。ここで本機特性Ｍと標準機特性Ｍｍとの共通する実アーク電圧ＶX を求め、実アーク電圧ＶX から本機特性Ｍの設定アーク電圧ＥVXを求める。また、実アーク電圧ＶX から標準機特性Ｍｍにおける設定アーク電圧ＥVX' を求める。そして、ステップＳ１２で両者の差をとり、両者間に差が存在するときには、実アーク電圧ＶX 、設定アーク電圧ＥVX' 、設定アーク電圧ＥVXと補正係数ｋv との関係は、
ＶX ×（ＥVX' ／ＥVX）＝ＶX ×ｋv
となり、本機特性Ｍを標準機特性Ｍｍの加工特性で稼働させるとすれば、
ＥFX' ＝ｋ・ＥVX
となる。そこで、ステップＳ１３では、補正係数ｋv を演算してそれを補正部６に記憶しておく。ステップＳ１２で両者の差をとり、両者間に差が存在しないときには、補正係数ｋv ＝１とする。ステップＳ１４で補正部６の補正係数ｋv を用いて加工条件設定部１ａが加工部２へ出力する信号を補正して、それを出力する。
【００３１】
なお、この実加工速度Ｇを基に演算する補正係数ｋf と実アーク電圧Ｖを基に演算する補正係数ｋv は、互いに相関関係があることから、一方のみ使用してもよいし、両者の平均値を使用してもよいし、或いは両者に重みを付し、それを平均して使用してもよい。しかし、本実施の形態のように、実加工速度Ｇを基に演算する補正係数ｋf と、実アーク電圧Ｖを基に演算する補正係数ｋv の平均をとって、補正値ｋ＝（ｋf ＋ｋv ）／２として、加工条件設定部１ａが加工部２へ出力する信号の補正を行う場合には、被加工物１０１の複雑な加工条件の変化にも対応することができる。
【００３２】
実施の形態１では、加工条件とそれに対応する実測値（実加工速度Ｇ）の組合わせが複数の場合について複数の補正係数（ｋ1 ，ｋ2 ・・・ｋn ）を使用する事例で説明したが、図３に示した機械１、機械２、機械３の特性曲線の傾きが機械毎で特定されていることが予めわかっている場合は、一つの加工条件とそれに対応する実加工速度Ｇ、実アーク電圧Ｖ等の実測値がわかれば、放電加工機の補正係数ｋが一定になる。この場合にも実施の形態１のように、加工条件に適した設定加工速度Ｆが与えられると、設定加工速度Ｆに対する実アーク電圧Ｖを得るための設定アーク電圧Ｅの値を基に、補正係数ｋを使用して補正する実施の形態とすることができる。
本実施の形態において、被加工物１０１の加工に用いる複数の加工条件に対し、それぞれの加工条件に適した実加工速度Ｇがわかれば、その実加工速度Ｇを実現する設定アーク電圧Ｅの値を算出して、自動的に設定アーク電圧Ｅの値を補正できるから、初心者であっても容易に補正作業を行うことができ、同一機種の放電加工機の加工特性のばらつきの補正を容易にし、経験の少ない作業者でも正確に調整ができる。
【００３３】
実施の形態２．
次に、加工条件が数種類あり、それぞれの加工条件毎に適した規格の加工速度になるように、実アーク電圧Ｖを補正する事例について説明する。
図８は本発明の実施の形態２の放電加工機の加工特性制御を行う説明図で、加工条件が数種類あり、それぞれの加工条件毎に適した規格の加工速度になるように、実アーク電圧Ｖを補正するものである。
図８の（ａ）から（ｆ）は、縦軸に実加工速度Ｇ、横軸に設定アーク電圧Ｅの値をとったもので、複数の加工条件によって、それぞれの加工条件毎に適した実加工速度Ｇと設定アーク電圧Ｅの特性、実アーク電圧Ｖと設定アーク電圧Ｅの特性が変化する事例である。加工条件が代わることにより加工特性が変化するとき、複数の加工条件毎に、設定アーク電圧Ｅの値を補正することが望ましい。これは超高精度加工の場合等に対応できるものである。
【００３４】
実施の形態３．
図９は実施の形態３における放電加工機の機能ブロック構成図である。
また、図１０は放電加工機の画面表示する加工情報を示した説明図、図１１は放電加工機の加工条件と実加工速度の関係を示した特性図である。
なお、本実施の形態３と実施の形態１の構成との相違点は、本実施の形態では加工特性演算記憶部４に表示機能を持たせたことにあり、特に、この実施の形態では、実施の形態１との相違点のみ説明する。
図９において、加工特性演算記憶部４は、加工条件設定部１ａに設定された設定アーク電圧に基づいて被加工物を加工するとき、実際に加工されている検出部３から得られた加工情報から、設定アーク電圧Ｅと被加工物の加工特性を演算して求め、それを記憶するものであるが、設定アーク電圧Ｅと被加工物１０１の加工特性及び補正係数ｋ等の補正を行う情報を表示する表示部４０を有している。
本実施の形態の放電加工機は、例えば、図１０に示すように、表示部４０の表示画面には、５つの加工条件（Ｅ１０１〜Ｅ１０５）の各々に対し、加工速度の規格範囲、実加工速度Ｇ、補正前の設定アーク電圧Ｅの値及び補正後の設定アーク電圧Ｅの値等が表示される。
したがって、表示部４０の表示画面から５つの加工条件（Ｅ１０１〜Ｅ１０５）の内の何れか１つの加工条件、加工速度の規格範囲、実加工速度Ｇが決定されれば、加工特性演算記憶部４に記憶された加工条件設定部１ａに設定された加工条件を、表示部４０の表示画面に従って補正前の設定アーク電圧Ｅの値から補正後の設定アーク電圧Ｅの値に変更すればよい。
【００３５】
作業者は、画面表示部４０の表示画面を見ながら必要な補正を行うことによって、加工条件毎の加工速度の規格範囲と共に、実加工速度Ｇと補正前の設定アーク電圧Ｅの値を知ることができ、設定アーク電圧Ｅの値をどのように補正したらよいかの目安を画面表示部４０の画面上から知るとともに、補正後の状態も再度の表示を見ることにより、それを確認することができる。
【００３６】
また、図１１に示すように、補正を行なう前後の、加工条件と加工速度Ｆの関係は、補正前の複数の加工条件に対して非線形の特性を持っていた加工速度Ｆは、補正後には複数の加工条件に対して複数の補正定数（ｋ1 ，ｋ2 ・・・ｋn ）を用いて補正することにより、特定の補正定数ｋの線形特性を有するようになる。
このように、補正後の放電加工機の加工特性の変化率が一定となることにより、規定加工速度以外の中間の加工速度で加工したい場合にも、規定加工速度に対する加工条件を補間することによって、収集できていない領域の加工条件を容易に求めることができ、様々な要求に対応した加工を実現することが可能となる。
また、前述の実施の形態で説明したように、複数の放電加工機を同時に運転する場合には、その内の１台を標準機特性Ｍｍを有する標準機として使用することができる。そして、工場出荷時に複数台使用するユーザ向けに特定の標準機特性Ｍｍを設定することもできる。
【００３７】
なお、上記実施の形態１乃至実施の形態３では、実加工速度Ｇと設定アーク電圧Ｅ及び実アーク電圧Ｖと設定アーク電圧Ｅの両者を用いる場合について説明したが、本発明を実施する場合には、実加工速度Ｇと設定アーク電圧Ｅ及び実アーク電圧Ｖと設定アーク電圧Ｅの両者を同時に使用するものに限定されるものでなく、実加工速度Ｇと実アーク電圧Ｖは図１２に示すように特定の関係があることから、実加工速度Ｇと設定アーク電圧Ｅまたは実アーク電圧Ｖと設定アーク電圧Ｅの一方のみの使用とすることもでき、同様の効果が得られる。
ところで、上記実施の形態においては、実加工速度Ｇを得るのに図５に示すように、Ｘ軸モータ２１及びＹ軸モータ２２からなるＸ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構に配設したＸ軸エンコーダ２３及びＹ軸エンコーダ２４からＸ軸方向及びＹ軸方向のベクトル合成をして、その移動距離を算出しているが、本発明を実施する場合には、Ｘ軸モータ２１及びＹ軸モータ２２からなるＸ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構に加工制御部１から出力する位置情報を直接使用することもできる。
【００３８】
上記実施の形態の放電加工機は、加工条件を設定した加工条件設定部１ａからの設定出力に応じて、加工制御部１が電極１００と被加工物１０１間で形成される極間に放電を発生させて被加工物１０１の加工を行う放電加工機において、加工条件設定部１ａに設定された加工条件に基づいて被加工物１０１を加工する加工部２と、加工部２が被加工物１０１を加工するときの実際の実加工速度Ｇ及び／または実アーク電圧Ｖ等の加工情報を検出する検出部３と、加工条件設定部１ａに設定された加工条件に基づいて被加工物１０１を加工するとき、検出部３から得られた実際の加工情報から、被加工物１０１の加工特性を求め、それを記憶する加工特性演算記憶部４と、加工条件設定部１ａに設定された加工条件と加工特性演算記憶部４に記憶された加工特性を比較する比較部５と、比較部５からの信号を受けて加工部２が入力する信号を補正する補正部６とを具備するものである。
したがって、加工制御部１が電極１００と被加工物１０１間で形成される極間に放電を発生させて被加工物１０１の加工を行い、複数の加工状態下で加工し、それぞれの加工条件における加工情報を実測し、加工条件とその加工条件における実測加工情報とから放電加工機の加工特性を求め、この求められた加工特性を用いて加工条件を補正し、被加工物１０１を加工するようにしたものである。故に、フィーダ線の長さや機械内配線の引き回しの違い等によって同一機種の放電加工機においても、本来同一であるべき加工特性が機械毎に異なっている加工特性の違いを無くすことができ、放電加工機の加工特性を容易に補正することができる。
よって、放電加工機の製品出荷時やその他の調整作業において、同一機種の放電加工機の加工特性のばらつきの調整を容易にし、経験の少ない作業者でも正確に調整作業ができるようにできる。
【００３９】
また、上記実施の形態の放電加工機は、加工条件を設定した加工条件設定部１ａからの設定出力に応じて、加工制御部１が電極１００と被加工物１０１間で形成される極間に放電を発生させて被加工物１０１の加工を行う放電加工機において、加工条件設定部１ａに設定された加工条件に基づいて被加工物１０１を加工する加工部２と、加工部２が被加工物１０１を加工するときの実際の実加工速度Ｇ及び／または実アーク電圧Ｖ等の加工情報を検出する検出部３と、加工条件設定部１ａに設定された極間電圧に基づいて被加工物１０１を加工するとき、検出部２から得られた実際の加工情報を表示すると共に、被加工物１０１の加工特性を求め、それを表示し、かつ、それを記憶する表示部４０を有する加工特性演算記憶部４と、加工条件設定部１ａに設定された加工条件と加工特性演算記憶部４に記憶された加工特性を比較する比較部５と、比較部５からの信号を受けて加工部２が入力する信号を補正する補正部６とを具備するものである。
したがって、加工制御部１が電極１００と被加工物１０１間で形成される極間に放電を発生させて被加工物１０１の加工を行い、複数の加工状態下で加工し、それぞれの加工条件における加工情報を実測し、加工条件とその加工条件における実測加工情報とから放電加工機の加工特性を求め、この求められた加工特性等を表示部４０を用いて表示し、その表示された補正係数ｋによって加工条件を補正し、被加工物１０１を加工するようにしたものである。この求められた加工特性を用いて加工条件を補正し、被加工物１０１を加工するようにした。故に、フィーダ線の長さや機械内配線の引き回しの違い等によって同一機種の放電加工機においても、本来同一であるべき加工特性が機械毎に異なっている加工特性の違いを無くすことができ、放電加工機の加工特性を容易に補正することができる。
よって、放電加工機の製品出荷時やその他の調整作業において、同一機種における放電加工機の加工特性のばらつきの調整を、経験の無い作業者でも画面上に表示される数値を基にして、正確な調整作業ができるようにできる。
【００４０】
また、上記両実施の形態の放電加工機は、加工条件を設定した加工条件設定部１ａからの設定出力に応じて、加工制御部１が電極１００と被加工物１０１間で形成される極間に放電を発生させて被加工物１０１の加工を行う放電加工方法において、加工条件設定部１ａに設定された加工条件に基づいて被加工物１０１を加工するとき、検出部３から得られた加工中の実際の加工情報から被加工物１０１の加工特性を求め、その求めた加工特性を用いて被加工物１０１を加工する放電加工方法の実施の形態とすることもできる。
したがって、加工制御部１が電極１００と被加工物１０１間で形成される極間に放電を発生させて被加工物１０１の加工を行う加工特性を、複数の加工状態下で加工し、それぞれの加工条件における加工情報を実測し、加工条件とその加工条件における実測加工情報とから放電加工機の加工特性を求め、この求められた加工特性を用いて加工条件を補正し、被加工物１０１を加工するようにしたものである。故に、フィーダ線の長さや機械内配線の引き回しの違い等によって同一機種の放電加工機においても、本来同一であるべき加工特性が機械毎に異なっている加工特性の違いを無くすことができ、放電加工機の加工特性を容易に補正することができる。よって、放電加工機の製品出荷時やその他の調整作業において、同一機種の放電加工機の加工特性のばらつきの調整を容易にし、経験の少ない作業者でも正確に調整作業ができるようにできる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、加工制御部が実際に放電を発生させて複数の加工状態下で加工し、それぞれの加工条件における加工情報を実測し、加工条件とその加工条件における実測加工情報とから放電加工機の加工特性を求め、この求められた加工特性を用いて加工条件を補正し、被加工物を加工するものであるから、本来同一であるべき加工特性が機械毎に異なっている加工特性の違いを無くすことができ、放電加工機の加工特性を容易に補正することができる。また、機械毎の加工特性を求められるばかりでなく、所望の加工条件で加工する加工条件を容易に求めることができる。
よって、放電加工機の製品出荷時やその他の調整作業において、同一機種の放電加工機の加工特性のばらつきの調整を容易にし、経験の少ない作業者でも正確に調整作業ができるようにできる。
【００４２】
また、表示画面を用いて機械毎の加工特性を求められるばかりでなく、所望の加工条件で加工するための加工条件を容易に求めることができる。
【００４３】
また、請求項３の放電加工機は、請求項１または請求項２に記載の効果に加えて、設定アーク電圧と実アーク電圧との関係を機械毎に知ることができ、所望の実アーク電圧を実現するための設定アーク電圧を容易に知ることができ、機械毎の加工特性の補正を容易にできる。
【００４４】
また、請求項４の放電加工機は、請求項１または請求項２に記載の効果に加えて、設定アーク電圧と実加工速度との関係を機械毎に知ることができ、所望の実加工速度を実現するための設定アーク電圧を容易に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は同一機種の加工特性が異なる放電加工機３台の例示で、実アーク電圧が同一になるように、設定アーク電圧の値を調整する場合の特性図である。
【図２】  図２は同一機種の加工特性が異なる放電加工機３台の例示で、設定アーク電圧の値を６段階に変化させたときの加工速度の値を測定した説明図である。
【図３】  図３は図２の値をグラフ化した特性図である。
【図４】  図４は本発明の実施の形態１の放電加工機の機能ブロック構成図である。
【図５】  図５は本発明の実施の形態１の放電加工機の全体の具体的構成を示す構成図である。
【図６】  図６は本発明の実施の形態１の放電加工機の加工特性制御を行うフローチャートである。
【図７】  図７は本発明の実施の形態１の放電加工機の加工特性制御を行う説明図である。
【図８】  図８は本発明の実施の形態２の放電加工機の加工条件が数種類あり、それぞれの加工条件毎に適した規格の加工速度になるように実アーク電圧を補正する加工特性制御を行う説明図である。
【図９】  図９は本発明の実施の形態３の放電加工機の機能ブロック構成図である。
【図１０】  図１０は本発明の実施の形態３の放電加工機の画面表示する加工情報を示した説明図である。
【図１１】  図１１は本発明の実施の形態３の放電加工機の加工条件と実加工速度の関係を示した特性図である。
【図１２】  図１２は極間に一定の無負荷電圧を印加したときの、実アーク電圧と加工速度との関係を示した特性図である。
【図１３】  図１３はワイヤ放電加工機を用いて加工を行なった場合の加工速度と加工精度の関係を示した加工速度−精度特性図である。
【図１４】  図１４は加工特性の異なる同一機種の放電加工機３台の実アーク電圧と設定アーク電圧との関係を例示した実アーク電圧−設定アーク電圧特性図である。
【図１５】  図１５は同一機種で加工特性の異なる放電加工機３台についての加工速度−設定アーク電圧の特性図である。
【図１６】  図１６は従来のアーク電圧設定用のボリュームを有する放電加工機の回路図である。
【符号の説明】
１  加工制御部、１ａ  加工条件設定部、２  加工部、３  検出部、４  加工特性演算記憶部、５  比較部、６  補正部。
【図１】
0003780649.tif 000002
【図２】
0003780649.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003780649.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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