放电加工装置及放电加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种利用各种变质度不同的加工液、避免异常放电的发生、使被加工物上形成的熔融再凝固层相应变薄、并且使加工速度、低电极消耗及工作表面质量（被加工物表面质量）等加工特性也合适的放电加工装置及加工方法。为此，提出了一种放电加工装置，其特征在于，具有：检测出使用中的加工液的体积电阻率的体积电阻率检测部；伺服基准电压运算部，所述伺服基准电压运算部根据使用新品加工液时的体积电阻率和伺服基准电压与使用中的加工液的体积电阻率的关系、求出能够适用于使用中的加工液的伺服基准电压；以及加工条件运算部，所述加工条件运算部根据由上述伺服基准电压运算部求出的伺服基准电压，求出包含放电电流、放电时间及休止时间的加工条件的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将被加工物(加工对象物)和加工电极隔着孩乏小加工 间隙对置、向被加工物与加工电极之间的间隙施加脉冲状电压而进行 加工的放电加工装置以及放电加工方法。
技术介绍
放电加工是利用因放电产生的热所导致的被加工物的熔融现象 和因加工液爆发的气化膨胀使熔融部分飞散的作用的加工方法。基于 该放电加工未飞散完而残留的熔融部分冷却凝固后形成在性质上与 被加工物不同的熔融再凝固层。再凝固层由于受到急热和急冷，所以 含有裂紋，硬且脆，成为被加工物的龟裂进展、破裂以及强度降低的 原因。另外，放电加工中，基于加工产生的金属屑、水、羧酸等，导 致加工液变质，加工液的体积电阻率降低。基于该体积电阻率的降低 而产生异常放电，从而流过电弧电流时，会有加工速度降低和被加工 物表面变质等问题发生。为了避免上述异常放电，专利文献l记载的放电加工装置中，监 控加工间隙的电压，此电压偏离基准值时，由伺服控制提供对加工间 隙的祠服基准电压，使能够正常放电。另外，关于上述熔融再凝固层， 以往的放电加工方法中，想要减少熔融再凝固层时，最好尽可能选择 放电时间短的条件。专利文献l:日本专利第3213116号公报(图1、图5) 通过采用上述专利文献l中记载的放电加工装置，确实能够避免 异常放电。但是，专利文献l中记载的专利技术，只是表示对放电时间的 定性的方针，并没有涉及到放电时间和休止时间等加工条件的最优 化。因此，该放电加工装置不能得到合适的加工特性和相应地减少熔融再凝固层。并且，这里的放电加工装置的加工特性至少包含加工速度、低电极消耗及工作表面质量(被加工物表面质量)这3个特性。 专利
技术实现思路
本专利技术的目的在于，得到利用各种变质度不同的加工液、避免异 常放电的发生、使在被加工物上形成的熔融再凝固层相应变薄、并且 使加工速度、低电极消耗及工作表面质量(被加工物表面质量)等加 工特性也合适的。本专利技术是为了达到上述目的而专利技术的。涉及本专利技术的放电加工装 置的特征在于，具有检测出使用中的加工液的体积电阻率的体积电阻率检测部； 伺服基准电压运算部，所述伺服基准电压运算部根据使用新品加工液时的体积电阻率和伺服基准电压、与使用中的加工液的体积电阻率的关系，求出能够适用于使用中的加工液的伺服基准电压；以及 加工条件运算部，所述加工条件运算部根据上述伺服基准电压运算部求出的伺服基准电压，求出包含放电电流、放电时间及休止时间的加工条件。才艮据本专利技术，求出与加工液物理性质对应的放电电流、放电时间、 休止时间及伺服基准电压等最优加工条件，并利用该加工条件对被加 工物进行加工，根据加工液的变质程度、得到合适的加工特性。附图说明图l是表示本专利技术实施方式l的放电加工装置结构的框图。 图2是表示加工速度与体积电阻率的关系的特性图。 图3是表示完成面粗糙度与体积电阻率的关系的特性图。 图4是表示加工能量与熔融再凝固层厚度的关系的特性图。 图5是表示本专利技术实施方式1的放电加工装置的加工条件最优化 处理的流程图。图6是表示正常放电时与异常放电时的电压波形的波形图。符号说明2伺服电动机、4加工用电极、6工作物(被加工物)、8加工 槽、10体积电阻率检测部、11伺服基准电压运算部、12加工条件 计算部、13加工条件运算部、14加工条件数据库存储部、15控制 装置、16伺服控制部、17脉冲控制部、18加工液、19脉冲电源具体实施方式下面参照附图说明本专利技术的具体实施方式。 实施方式1图1是表示本专利技术实施方式1的放电加工装置结构的框图。图1 中，加工槽8内充满了 i-链烷烃等加工液18，其中设置了工作物(被 加工物)6。在配置在工作物(被加工物)6上方的伺服电动机2顶端 设置了加工用电极4。施加在加工用电极4上的伺服基准电压由伺服 控制部16决定和产生。并且由该伺服基准电压决定(控制)加工用 电极4与工作物(被加工物)6的间隙。在电压施加在加工用电极4 上时，从加工用电极4通过加工液18对工作物(被力卩工物)6产生放 电，从而力o工工作物(^皮力。工物)6。体积电阻率检测部10检测出使用中的加工液18的体积电阻率。 如后面所详细说明，加工条件计算部12中包含的伺服基准电压运算 部11求出能够适用于使用中的加工液18的伺服基准电压的范围。并 且如后面所详细i兌明的那样，加工条件计算部12中包含的加工条件 运算部13求出加工条件(放电电流、放电时间、休止时间及伺服基 准电压)。加工条件数据库存储部14，存储决定(将在后面说明的) 加工条件的关系式。被求出的加工条件从控制装置15提供给伺服控 制部16,伺服控制部16用此加工条件控制伺服电动机2及加工用电 极4。另外，控制装置15将(在后面将说明的)脉冲发生条件提供给 脉冲控制部17，该脉冲控制部17根据脉冲发生条件对脉冲电源19指 示加工用电极4中脉冲的发生。图1所示的放电加工装置特别用于形雕放电加工。作为形雕放电加工中使用的加工液(形雕放电加工液)， 一般使用低粘度的碳氢类 化合物的加工液、或者在低粘度碳氢类化合物中添加了抗氧化剂、冷 却特性改进剂等的加工液。但是，加工液由放电能量受到热变性和氧 化变性，生成分解物、聚合物、脂肪酸、脂肪酸金属盐等，所以随着 使用时间，物理性质会发生变化。图2是表示加工速度Vw与加工液体积电阻率p的关系的特性图， 图3是表示完成面粗糙度Rs与加工液体积电阻率p的关系的特性图。 这些特性图是本专利技术的专利技术者对形雕放电加工液的新品和变质品进 行详细分析和评价加工特性(即、加工速度及加工后,皮加工物的完成 面粗糙度)与加工液物理性质(即、体积电阻率)的结果。并且，图 2及图3中，A、 B、 C及D是商业上能够购买的放电加工装置用加工 液。加工液中也含有变质品(A和C)。如图2所示，在体积电阻率p随着加工液的变质而降低时，加工 速度Vw上升。例如，体积电阻率p从1.0xl0"Q'cm降低到 1.0xl013Q'cm时，加工速度Vw增大到约1.6倍。这是因为加工液由 放电能量受到热变性和氧化变性，生成分解物、聚合物、脂肪酸、脂 肪酸金属盐等和加工屑(金属粉)，故体积电阻率降低，但这时通电 性上升，所以到绝缘破坏为止的时间变短，其结果为加工速度上升。另外，如图3所示，体积电阻率p降低时完成面粗糙度Rs变大。 即，表面的凹凸增大。这是由于加工液变质、体积电阻率降低时，绝 缘性难以充分恢复，容易发生集中放电，工作物上产生污点(黑点) 等，导致加工表面质量降低，面粗糙度变大。图4也是本专利技术的专利技术者对加工能量(IpxTON)与熔融再凝固 层厚度d的分析评价结果的特性图。这里的加工能量定义为"放电电 流x放电时间"。如图4所示，加工能量(IpxTON)增加时，熔融再凝 固层厚度d变厚。其原因被推测为，体积电阻率降低时通电性上升， 到绝缘破坏为止的时间变短， 一定时间内给与被加工物的能量增加， 另外因体积电阻率降低再凝固层厚度变厚。这样，加工液的体积电阻率因加工液种类和加工液变质而发生变化时，即使保持其他条件不发生变化，也不能得到相同的加工特性。 因此，为了维持所期望的加工特性，需要根据加工液的体积电阻率来 改变加工条件。例如，如上所述，体积电阻率降低的变质加工液与新 品加工液相比，绝缘恢复较慢，故容易发生集中放电。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放电加工装置，所述放电加工装置利用加工液对被加工物进行放电加工，其特征在于，具有：检测出使用中的加工液的体积电阻率的体积电阻率检测部；伺服基准电压运算部，所述伺服基准电压运算部根据使用新品加工液时的体积电阻率和伺服基准电压与使用中的加工液的体积电阻率的关系、求出能够适用于使用中的加工液的伺服基准电压；以及加工条件运算部，所述加工条件运算部根据由上述伺服基准电压运算部求出的伺服基准电压，求出包含放电电流、放电时间及休止时间的加工条件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：三木伸介，加藤木英隆，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]