CN110856880A - 刻模放电加工机 - Google Patents

Abstract

本发明是一种能在电流脉冲的脉宽小于1μsec的超微细加工的区域中，将每一放电电流脉冲的脉宽准确设为一定并连续提供的刻模放电加工机。刻模放电加工机设置：第一切换元件(32)，在超微细加工电路(23)中在直流电源(5)正极与加工间隙间串联配置；第二切换元件(33)，在超微细加工电路(23)中在直流电源(5)负极与加工间隙间串联，与第一切换元件(32)串联配置；检测电阻(35)，在超微细加工电路(23)中在第一切换元件(32)与加工间隙间串联配置；及控制装置(22)，在预设休止时间后接通切换元件(32)、(33)两者或一者，在放电产生检测装置(24)检测到加工间隙的放电产生后在规定时间后，断开切换元件(32)、(33)两者或一者。

Description

刻模放电加工机

技术领域

本发明涉及一种刻模放电加工机(die sinking electrical dischargemachining)，特别详细而言，涉及一种具备下述加工电源装置的刻模放电加工机，所述加工电源装置使脉宽为极短时间的电流脉冲的波形一致，向加工间隙反复提供放电能量相同的电流。

背景技术

如专利文献1或专利文献2所示那样，刻模放电加工机例如构成为：将经形成为所需加工形状的工具电极与被加工物空开规定的加工间隔而相向配置，向加工间隙施加电压而产生放电，利用此时的放电能量将被加工物的材料去除，通过反复进行所述操作而将工具电极的形状转印至被加工物，将被加工物加工成所需形状。

放电加工中，利用放电现象中的特别是火花放电、及随后的瞬态弧区域的放电来进行加工，因而能够提供适于放电加工的电流的时间长度存在极限。若超过所述极限时间而持续提供电流，则进入弧放电状态，因电流流动而产生的热导致工具电极或被加工物熔解，加工失败。

因此，产生放电的放电加工电路向加工间隙施加规定的电压，产生有助于加工的火花放电，并在产生放电起规定时间后暂时休止电流的提供，设置规定的休止时间将加工间隙消电离而使绝缘度恢复后，再次向加工间隙施加规定电压而产生火花放电。

放电加工是利用放电能量将被加工物的材料去除的加工方法，因而理论上，一击放电能去除的材料量与每一击放电的放电能量的大小大致成比例。另外，放电能量的大小依存于产生放电时在加工间隙流动的电流的大小、换言之电流密度的大小。

在放电加工中，当通过放电将材料去除时，在被加工物形成被称为凹痕(crater，放电痕)的孔。所述凹痕越大，则材料的去除量越多，但加工面粗糙度变得更粗糙。因此，通常进行至少一次下述工序而高效率地获得所需的精细加工面：以尽可能大的放电能量，以将材料大体上去除的方式进行加工的粗加工工序；以及后续的整饰加工工序，也就是阶段性地减小放电能量进行加工，直到成为所要求的精细的加工面粗糙度为止的工序。

对于凹痕的大小来说，其偏差越小，则加工面越更细致。因此，从获得优质加工面的方面来看，多数个凹痕的大小平均表示的面粗糙度的测定值小当然重要，而且凹痕的大小的偏差小也重要。若放电能量的大小一定，换言之若反复的电流脉冲的波形一定，则凹痕的大小几乎相同，也就是几乎不产生偏差。因此，为了获得优质加工面，期望每一击放电的电流脉冲的波形一致而为一定。

为了控制电流提供以使每一击放电的电流脉冲的波形一定，理应只要向加工间隙施加电压后，在规定时间后断开切换元件(switching device)即可。但是实际上，向加工间隙施加电压后，在被称为无负载时间或放电待机时间的无法预测的不特定时间后，才在加工间隙产生放电而电流开始流动，因而即便在预定的规定时间后断开切换元件，每一击放电的电流脉冲的脉宽(时间宽)也不同，无法使连续的电流脉冲的波形一致而为相同波形。

因此，正实施下述技术：检测在加工间隙产生了放电，以产生放电起在规定时间后断开切换元件的方式进行控制，由此使每一击放电的电流脉冲的脉宽一致而为一定。以下，将检测到放电产生后在规定时间后断开切换元件的方法统称为钳住(on clamp)方式。所述的专利文献1中公开了其一例。进行更详细说明，电流脉冲的波形中的上升及下降特性与峰电流值是大致由电路元件统一地决定，因而只要能够通过适当设定所述规定时间来使每一击放电的电流脉冲的脉宽一致而为一定，则可连续地提供波形相同的电流脉冲。

但是，所述技术原理上不可能以较检测到放电产生后直至断开切换元件为止所经过的控制时间更短的反复周期来使电流脉冲接通、断开。换言之，不可能提供脉宽较检测到放电产生后直至断开切换元件为止所需要的延迟时间(时滞(time-lag))更短的电流脉冲。尤其因存在于放电加工电路中的静电电容及电阻成分导致电压脉冲的上升及下降的波形变得平缓，因而所述延迟时间变得更大。因此，由当前的刻模放电加工机中的修整加工电路的结构能够提供的电流脉冲的脉宽的下限大致成为1μsec(秒)。因此，在提供纳秒级的极短脉宽的电流脉冲来形成特别微细的凹痕的、所谓“超微细加工”中，无法应用钳住方式。

因此，超微细加工中，以所谓多振荡方式来提供电流脉冲。多振荡方式是与放电的产生无关，而基于预先作为电加工条件而设定的接通时间及断开时间，以1MHz以上的高频的切换频率使切换元件接通、断开而提供电流脉冲的方式。根据所述多振荡方式，也可将电流脉冲的脉宽设为纳秒级，因而能够进一步减小加工面粗糙度。但是，多振荡方式中，由于不特定的无负载时间而电流脉冲的脉宽并不一定，因而凹痕的大小产生偏差，加工面的品质不大良好。而且，多振荡方式中，大多在需放电的期间未产生放电，或产生基本上无助于加工的放电，其结果，可见相较于钳住方式而加工效率反而低，加工速度降低的倾向。

而且，例如像专利文献2所示那样，也已知以下技术：利用第一非导通元件将直流电源与工具电极之间设为非导通后，延迟规定时间而利用第二非导通元件设为非导通，由此在极间施加差电压。根据这种使用高速的切换元件来提供电流脉冲的技术，可谓能形成脉宽为纳秒级的电流脉冲。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特公昭44-13195号公报

[专利文献2]日本专利特开2003-127028号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

但是，能够连续地提供纳秒级的脉宽的电流脉冲的若干技术均无法检测放电产生而控制切换元件的断开，因而依然无法将每一击放电的电流脉冲的脉宽准确地设为一定并连续地提供。因此，在放电加工的超微细加工的区域中，有能够改善加工面的品质的余地。

本发明是鉴于所述情况而成，其目的在于提供一种在电流脉冲的脉宽小于1μsec的超微细加工的区域中，将每一击放电的电流脉冲的脉宽准确地设为一定并连续地提供，从而能够改善加工面的品质的刻模放电加工机。

[解决问题的技术手段]

本发明的刻模放电加工机基本上应用所述的钳住方式，通过消除减小电流脉冲的脉宽方面的妨碍因素，而可提供小于1μsec的极短脉宽的电流脉冲。即，本发明的刻模放电加工机具有：主放电加工电路，包含与由工具电极和被加工物形成的加工间隙串联连接的直流电源；超微细加工电路，自所述主放电加工电路切断，尽可能去掉静电电容及电阻成分而将来自所述直流电源的电流以脉宽小于1μsec的电流脉冲的形式施加于所述加工间隙；第一切换元件，在所述超微细加工电路中，在所述直流电源的正极与加工间隙之间串联配置；第二切换元件，在所述超微细加工电路中，在所述直流电源的负极与加工间隙之间串联，且与所述第一切换元件串联配置；放电产生检测装置，在所述加工间隙中检测产生了放电；检测电阻，在所述超微细加工电路中，在所述第一切换元件与所述加工间隙之间串联配置，具有将下述电压脉冲提供给所述加工间隙的大小的电阻值，所述电压脉冲需要较所述加工间隙的100nsec以上且小于1μsec的所述电流脉冲的脉宽更短的上升时间及更短的下降时间，且所述电压脉冲的波形中的刚产生放电后的电压下降稳定且规则；及控制装置，尽可能接近所述放电产生检测装置而设置，在预设的休止时间后将所述第一切换元件与所述第二切换元件两者或其中一者接通，在所述放电产生检测装置检测到所述放电的产生后在规定时间后，将所述第一切换元件与所述第二切换元件两者或其中一者断开。

而且，所述放电产生检测装置理想的是与包含所述主放电加工电路的电气侧远离而设置于机械侧。

而且，所述放电产生检测装置理想的是包含分压电路。

而且，理想的是还具有：继电器开关，为将所述加工间隙与所述直流电源连接的路径，且分别插设于所述主放电加工电路侧与所述超微细加工电路侧，当将其中一者设为导通状态时使另一者成为非导通状态。

[发明的效果]

以下，参照图4对本发明的效果进行说明。图4的(a)表示理想的电压脉冲波形，在时刻t11瞬间上升至规定电压，当在时刻t12在加工间隙产生放电时，电压瞬间下降至放电电压。因此，理论上设定图中作为Th而表示的检测阈值，当加工间隙的电压下降至检测阈值Th所示的规定电压时，判定为加工间隙产生了放电，由此检测到放电产生，并使例如所述那样的切换元件等以时刻t12至时刻t13之间的规定时间接通，由此可将一定脉宽(与时刻t12至时刻t13的规定期间的时间长度相等)的电流脉冲提供给加工间隙。

但是实际上，由于放电加工电路中的静电电容或电阻成分的影响，而产生图4的(b)所示那样的检测延后ds，因而若考虑检测到放电产生后直至使切换元件断开为止所需的控制时间，则当电流脉冲的脉宽为未达1μsec的极短时间时，难以将电流脉冲控制为一定脉宽。此处，通过尽力减小放电加工电路中的静电电容或电阻成分，而如图4的(c)所示，能够使加工间隙的电压波形的上升及下降更急剧。其结果，能够更迅速地检测电压下降至检测阈值Th而产生了放电，因而能够改善检测延后ds。

但是，当尽力减小放电加工电路中的静电电容或电阻成分时，加工电路中的电阻成分基本上成为加工间隙的电阻成分，因此刚产生放电后的电压下降时的电压变化方式更强烈地受到一直变动的加工间隙的状态的影响，由此变得不稳定。因此，如图4的(c)所示那样，加工间隙的刚产生放电后的电压变化直接反映给检测电压，检测到放电产生的时刻例如为ts1、ts2、ts3而有偏差，由此无法可靠地检测加工间隙的放电产生，结果难以将电流脉冲控制为一定脉宽。但是，到目前为止，实用上无法在超微细加工的区域中进行钳住方式，因而可谓由检测到放电产生的时机(timing)不稳定导致无法稳定地检测放电产生这一情况也几乎不为人所知。

本发明的刻模放电加工机是查明妨碍可靠地检测放电产生的妨碍因素而最终获得，使电压的上升及下降急剧，并在能够提供脉宽小于1μsec的电流脉冲的超微细加工电路中设置检测电阻，此检测电阻的电阻值在阻止加工间隙的刚产生放电后的电压的不稳定下降方式的方面必要充分小。通过设置这种检测电阻，加工间隙的电压波形如图4的(d)所示那样，虽然直至上升为止的时间与图4的(c)的电压波形相比而稍延后，但每一电压脉冲的刚产生放电后的不规则的电压下降方式得到抑制。由此，本发明的刻模放电加工机能够将纳秒级、例如100nsec左右的极短脉宽并且脉宽一定且波形一致的电流脉冲提供给加工间隙。

而且，图1所示的实施方式的刻模放电加工机是以放电产生检测装置包含高阻抗的分压电路的方式构成，因而即便在检测电压小时，也能够获取几乎不存在检测延后的可靠的检测电压，从而能够更确实地检测放电产生。

如以上所述那样，根据本发明，能够在利用脉宽小于1μsec的极小电流脉冲的超微细加工区域中，形成均匀大小的凹痕，获得加工面粗糙度小且均质的面质优异的加工面。特别是能够在每一击放电提供上升和下降急剧的电压脉冲，因而所形成的均匀大小的凹痕成为面积相对较大且深度浅的边缘平滑的凹痕，并且能够获得起伏平缓的平滑加工面，例如在模具中脱模性提高。而且，与多振荡方式相比而发挥加工效率提升的效果。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的刻模放电加工机的框图。

图2是表示所述刻模放电加工机的外观的正面图。

图3是对所述刻模放电加工机的效果进行说明的、加工间隙的电压与电流及控制信号的波形的概略图。

图4是对现有的刻模放电加工机与本发明的刻模放电加工机的作用进行说明的、加工间隙的电压波形的概略图。

[符号的说明]

1：工具电极

2：被加工物

5：直流电源

10：加工机本机

20：数值控制电源装置

21：主放电加工电路

22：主加工控制装置

23：超微细加工电路

24：放电产生检测装置

25：控制器

30：继电器开关

32：第一切换元件

33：第二切换元件

34：切换开关

35：检测电阻

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的一实施方式的刻模放电加工机的、包含放电加工电路的加工电源装置的电路框图，图2是表示所述刻模放电加工机的外观的正面图。首先，参照图2对刻模放电加工机的总体结构进行说明。作为一例，所述刻模放电加工机为刻模放电加工机，且基本上包含加工机本机10、及数值控制电源装置20。

加工机本机10例如构成为利用直线电机(linear motor)那样的伺服电机(servomotor)分别使头(head)11在加工深度方向(Z轴方向)往返移动，使冲头(ram)12在前后方向(Y轴方向)往返移动，且使平台13在横向(X轴方向)往返移动，从而使工具电极EL与被加工物WP至少可在铅垂一轴方向与水平二轴方向的同时三轴方向相对移动。关于实现这种相对移动的更具体的机构，可应用众所周知的各种机构。

工具电极EL固定在设于头11的下端的安装板，被加工物WP安装于由加工槽14所包围的设于平台13上的定盘。数值控制电源装置20是距加工机本机10远离例如几米(m)左右而设置，经过同轴电缆CB向加工机本机10提供电力及控制信号。

接下来，对本实施方式的刻模放电加工机的加工电源装置的结构进行说明。图1所示的加工电源装置的放电加工电路至少具有主放电加工电路21及超微细加工电路23。主放电加工电路21包括共用可变的直流电源5的粗加工电路到修整加工电路，但省略详细的说明。而且，放电加工电路包含由工具电极1和被加工物2形成的加工间隙。此外，工具电极1相当于图2所示的工具电极EL，被加工物2相当于同样地示于图2的被加工物WP。图1所示的放电加工电路包含加工间隙的静电电容(电容器成分)3、及含有线间电感的电感成分4。

加工电源装置设于图2所示的数值控制电源装置20，具有主放电加工电路21、主加工控制装置22及超微细加工电路23。此外，图1中为了容易理解，而与可变的直流电源5分开来表示主放电加工电路21，但本发明的主放电加工电路21也包含直流电源5。超微细加工电路23包含超微细加工电路23专用的放电产生检测装置24、及作为超微细加工电路23专用的控制装置的控制器25。超微细加工电路23的包含切换电路的主电路、放电产生检测装置24及控制器25之间分别经电绝缘，防止感应电流的影响。

关于包含放电产生检测装置24及控制器25的超微细加工电路23，为了缩短电路而使电阻值更小并且进一步提高响应性，理想的是设于尽可能靠近机械侧的加工间隙的位置。其中，能够构成为：在能够提供经控制为小于1μsec的一定脉宽的电流脉冲的范围内，例如使控制器25包含在设于电源侧的主加工控制装置22中。或者，也可在能充分保护控制装置免受损伤的范围内，将包含控制器25的主加工控制装置22设于机械侧。

而且，图1所示的放电加工电路具有插设于将所述加工间隙与可变的直流电源5连接的路径的继电器开关(relay switch)30。继电器开关30的主放电加工电路21侧的一组继电器开关30A、与超微细加工电路23侧的一组继电器开关30B是以彼此排他的方式，也就是当使其中一者为导通状态时使另一者成为非导通状态的方式，例如由主加工控制装置22操作。

放电产生检测装置24设于超微细加工电路23，构成为可更高速地准确检测对加工间隙施加的电压。放电产生检测装置24输出的、表示放电产生的检测信号在极短时间输入控制器25。控制器25为现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)，接收主加工控制装置22输出的加工条件的设定数据、以及对超微细加工电路23的第一切换元件32及第二切换元件33进行接通断开控制的门信号的设定信号，向一对切换元件32及切换元件33各自输出门信号。切换元件32及切换元件33分别在接收所述门信号时被设定为接通状态，也就是将来自可变的直流电源5的电压施加于加工间隙的状态。

此外，本实施方式中，可选择性地执行下述加工：如所述那样将纳秒级的极短脉宽的电流脉冲提供给加工间隙的超微细加工、与将更长脉宽的电流脉冲提供给加工间隙的粗加工到整饰加工。即，在超微细加工时，如图1所示，将用于切换主放电加工电路21与超微细加工电路23的继电器开关30中的主放电加工电路21侧的一组继电器开关30A设为非导通状态，将超微细加工电路23侧的一组继电器开关30B设为导通状态。由此，将极短脉宽的电压脉冲施加于加工间隙，所述极短脉宽的电压脉冲是由切换元件32与切换元件33来控制接通、断开。相对于此，在粗加工时，将继电器开关30A设为导通状态，将继电器开关30B设为非导通状态。由此，将相对较长脉宽的电压脉冲施加于加工间隙，所述相对较长脉宽的电压脉冲是由位于主放电加工电路21中的未图示的彼此并联连接的多个切换元件来控制接通、断开。

此处，在切换元件32与加工间隙之间串联配置有检测电阻35。

图1所示的实施方式的加工电源装置的超微细加工电路23中，设有切换开关34，以使彼此并联连接的多个检测电阻35能够选择性地导通，能够根据工具电极1的大小、或包含所要求的电流脉冲的脉宽的加工条件来进行切换开关34的通断，以成为如下电阻值的方式来调整检测电阻35的电阻值，即，获得以钳住方式可提供电流脉冲的充分快的电压上升，同时为了阻止导致检测的时刻偏差那样的、刚产生放电后的电压下降时的不稳定且不规则的变化方式而必要充分小。

此外，包含超微细加工电路23专用的放电产生检测装置24及控制器25的超微细加工电路23总体上尽可能使静电电容及电阻元件小。而且，放电产生检测装置24尽可能设于加工间隙的附近，且以包含高阻抗的分压电路24A的方式构成。

以下，对具有所述结构的本实施方式的刻模放电加工机的作用进行说明。首先，对粗加工工序进行说明。此时，继电器开关30是设定为所述的粗加工时的状态。主加工控制装置22将按照粗加工的加工条件的门信号输出至主放电加工电路21的未图示的切换元件。

主放电加工电路21的多个切换元件基于粗加工的加工条件而反复接通、断开，向工具电极1与被加工物2之间的加工间隙施加电压脉冲。通过粗加工工序将工具电极1的形状转印至被加工物2，将被加工物2大体上加工成所需形状。此外，所述粗加工工序中，主加工控制装置22如图1所示，输入有基于加工间隙的电压Vg的检测电压，因而能够选择性地以钳住方式提供电流脉冲。而且，主放电加工电路21中，提供给加工间隙的电流脉冲的脉宽例如为1μsec～100μsec左右。当进行一次以上的整饰加工时，切换为整饰加工的加工条件，从主加工控制装置22将按照整饰加工的加工条件的门信号输出至主放电加工电路21的未图示的切换元件。整饰加工工序中，已在被加工物2形成有接近所需加工形状的加工孔，通过一次以上的整饰加工工序，而以修整加工形状并且减小加工面粗糙度的方式进行放电加工。

接着，对进行由主放电加工电路21实施的粗加工工序至一次以上的整饰加工工序后实施的超微细加工工序进行说明。首先，使继电器开关30动作，将主放电加工电路21从放电加工电路在物理上完全切断，将超微细加工电路23连接于放电加工电路。如图1所示，主加工控制装置22将表示超微细加工的加工条件的参数的数据CN、和基准的门信号AGate及门信号BGate送至控制器25。控制器25将依据按照所述加工条件设定的接通时间及断开时间的门信号，同时或错开时间而输出至切换元件32与切换元件33。

从控制器25输出的门信号分别输入第一切换元件32及第二切换元件33的门，切换元件32与切换元件33反复接通、断开，由此向工具电极1与被加工物2之间的加工间隙施加电压脉冲。施加电压脉冲后在不特定的无负载时间后在加工间隙产生放电，利用此时的放电能量将被加工物2的材料去除。通过反复进行所述放电及材料去除，而将工具电极1的形状转印至被加工物2，将被加工物2加工成所需形状。超微细加工中，为了使所述的凹痕特别微细，期望提供给加工间隙的电流脉冲的脉宽小于1μsec而较小，而且为一定。

实施方式的切换元件32及切换元件33例如为场效晶体管(金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，MOS-FET))，目前所提供的切换元件32或切换元件33的响应速度自身已具有能够实现脉宽为1μsec以下的电流脉冲的提供的性能。但是，现有装置中如先参照图4所说明的那样，难以实际检测放电产生并基于此而将电流脉冲的脉宽设为一定。因此，本实施方式中，在通过尽可能去掉静电电容及电阻成分而使电压的上升及下降所需要的时间更短，从而能以极短时间检测到放电产生的超微细加工电路23中，设置经设定为下述电阻值的检测电阻35，即，在不像无法提供脉宽为100nsec以上且1μsec以下的一定脉宽的电流脉冲那样的、电压的上升及下降所需要的时间致命地长的范围内，能够阻止加工间隙的刚产生放电后的电压下降时的电压的不稳定且不规则的变化方式的、必要充分小的电阻值。

通过设置检测电阻35，加工间隙的电压的波形概略上成为图4的(d)所示那样。即，检测电压在刚产生放电后的充分快的时刻输入放电产生电路24，并且能够抑制电压的下降方式变得不稳定且不规则，能够一直从产生放电起在基本相同时刻检测到放电产生，从而可更高速且确实地检测放电产生。由此，本实施方式的刻模放电加工机将纳秒级、例如100nsec左右的极短一定脉宽的电流脉冲提供给加工间隙，在超微细加工的加工区域中，可应用钳住方式的电流脉冲的提供。因此，不仅能够使日本工业标准(Japanese IndustrialStandards，JIS)所规定的表面粗糙度Rz极小，而且能够获得凹痕均匀且细致的面质高的加工面，并且表面粗糙度Rsm也明显得到改善而能够获得凹痕浅且广的平滑加工面，因而也能够提高加工物的脱模性。

此处，对于准确地检测到加工间隙的放电产生后，将一定脉宽的电流脉冲提供给加工间隙的方面，参照图3来进行说明。所述图3的(a)～图3的(e)概略性地表示随着时间t的检测电压等的变化的状况。图3的(a)表示超微细加工电路23的标准加工间隙的电压Vg的波形。如图所示，在与控制器25按照门信号AGate及门信号BGate将第一切换元件32和第二切换元件33同时接通大致相同的时间t1，加工间隙的电压Vg急剧上升，当在不特定的无负载时间后的时间t2产生放电时，电压Vg开始下降。此时，通过设置所述那样的检测电阻35，电压Vg的下降方式在每一击放电并无偏差。

放电产生检测装置24即便在高阻抗的分压电路24A中输入的检测电压极小，也能够更稳定地高速获得正确的检测电压。从分压电路24A输出的电压信号经由操作放大器(operational amplifier)24B及电平转换电路24C而在比较器24D中与检测阈值Th比较。比较器24D如图3的(c)所示，当基于加工间隙的电压Vg的电压信号超过检测阈值Th时，将表示放电产生的信号(以下称为钳住信号)OC输出至控制器25而开始检测放电产生。然后，当电压信号低于检测阈值Th时，停止钳住信号OC的输出。本实施方式的放电产生检测装置24中，操作放大器24B、电平转换电路24C、比较器24D分别包含高速动作的集成电路(IntegratedCircuit，IC)，以几十nsec的极短时间转送检测信号。

当产生放电时，由工具电极1和被加工物2形成的加工间隙的电流I对应于钳住信号OC，在直到切换元件断开为止的时间t2至t3的期间中，以图3的(b)那样的波形流动。更详细而言，超微细加工电路23如以下那样动作。放电产生检测装置24在刚产生放电后停止钳住信号OC的输出。放电产生检测装置24停止钳住信号OC后，控制器25立即停止门信号AGate、门信号BGate的输出而将第一切换元件32和第二切换元件33同时断开。此时，如图3的(c)及图3的(d)所示那样，在检测到放电的产生后至将一对切换元件32、切换元件33断开为止，如图3的(b)所示那样至少需要50nsec左右的少许的期间td，所述少许的期间td中在加工间隙流动电流I而达到峰电流值。当将一对切换元件32、切换元件33断开时，电流I急剧下降。根据以上内容，例如通过调整根据加工间隙的电压Vg检测到放电产生后直至将一对切换元件32、切换元件33断开为止的时间，而将100nsec～1μsec左右的极短一定脉宽的电流脉冲提供给加工间隙。

此外，若在直流电源5与加工间隙之间仅有一个切换元件，则在将切换元件断开时，成为直流电源5的正侧或负侧与加工间隙保持相连的状态，而无法将放电电路完全阻断，因而加工间隙的电流下降延后，无法获得由图3的(b)所示那样的急剧下降所致的脉宽短的电流脉冲。本发明中，有可能所述时间延后成问题，因而在超微细加工电路23中，使两个一对的切换元件32与切换元件33同时断开，而将直流电源5与加工间隙之间完全断开。

第一切换元件32与第二切换元件33也可分别动作。MOS-FET以饱和区域进行接通断开，因而当欲对小的峰电流提供长脉冲时，将时间错开而接通、断开。其中，当使这些一对切换元件分别动作时，也为了获得脉宽稳定的电流波形，而在断开时同时断开。

本实施方式的超微细加工电路23能够从主放电加工电路21完全切断，并且将放电产生检测装置24及控制器25配置于最靠近超微细加工电路23的包含一对切换元件32、切换元件33的主电路处，尽可能地缩短获得基于加工间隙的电压Vg的检测信号后至输出门信号AGate、门信号BGate为止的时间。而且，通过将包含放电产生检测装置24及控制器25的超微细加工电路23设于加工机本机10，换言之设于更接近加工间隙的位置，而使电线所含的静电电容、电阻成分、电感成分更小，使电压脉冲及电流脉冲各自的上升及下降更急剧，而缩短提供电压脉冲及电流脉冲的时间。其结果，不仅能够提供脉宽小于1μsec的电流脉冲，而且能够以一定的电流脉宽提供，而使电流脉冲的波形一致。而且，本实施方式的超微细加工电路23能够利用控制器25，以10nsec单位精细地控制而提供100nsec以上且1μsec以下的脉宽。

Claims (4)

1.一种刻模放电加工机，包括：

主放电加工电路，包含与由工具电极和被加工物形成的加工间隙串联连接的直流电源；

超微细加工电路，从所述主放电加工电路断开，尽可能去掉静电电容及电阻成分而将来自所述直流电源的电流以脉宽小于1μsec的电流脉冲的形式施加于所述加工间隙；

第一切换元件，在所述超微细加工电路中，在所述直流电源的正极与加工间隙之间串联配置；

第二切换元件，在所述超微细加工电路中，在所述直流电源的负极与加工间隙之间串联，且与所述第一切换元件串联配置；

放电产生检测装置，检测在所述加工间隙中产生了放电；

检测电阻，在所述超微细加工电路中，在所述第一切换元件与所述加工间隙之间串联配置，且具有将下述电压脉冲提供给所述加工间隙的大小的电阻值，所述电压脉冲需要较所述加工间隙的100nsec以上且小于1μsec的所述电流脉冲的脉宽更短的上升时间及更短的下降时间，且所述电压脉冲的波形的刚产生放电后的电压下降稳定且规则；及

控制装置，尽可能接近所述放电产生检测装置而设置，在预设的休止时间后将所述第一切换元件与所述第二切换元件两者或其中一者接通，在所述放电产生检测装置检测到所述放电的产生后在规定时间后，将所述第一切换元件与所述第二切换元件两者或其中一者断开。

2.根据权利要求1所述的刻模放电加工机，其中所述放电产生检测装置与包含所述主放电加工电路的电气侧远离而设置于机械侧。

3.根据权利要求1或2所述的刻模放电加工机，其中所述放电产生检测装置包含分压电路。

4.根据权利要求1或2所述的刻模放电加工机，还包括：继电器开关，为将所述加工间隙与所述直流电源连接的路径，且分别插设于所述主放电加工电路侧与所述超微细加工电路侧，当将其中一者设为导通状态时使另一者成为非导通状态。

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