JP2701630B2 - 放電加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工物と電極間
の間隙を適正に制御しながら被加工物を加工する放電加
工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３６は従来の放電加工装置の放電回路
の接続図である。図において、１は電極、２は電極１に
所定間隙離れて配置された被加工物、３は出力電圧Ｅ１
を可変に設定できる第１直流電源、４はダイオード、５
は第１抵抗器、例えば、電流制限用抵抗である。６は第
１スイッチ、例えば、半導体スイッチである。

【０００３】電極１はダイオード４の陽極に接続され、
ダイオード４の陰性は第１直流電源３の陰極に接続さ
れ、第１直流電源３の陽極は電流制限用抵抗５の一端に
接続され、電流制限用抵抗５の他端は半導体スイッチ６
の陽極に接続され、半導体スイッチ６の陰極は被加工物
２に接続されている。７は発振回路である。この発振回
路７の出力端子７ａは半導体スイッチ６の制御端子６ａ
に接続されている。なお、第１直流電源３、電流制限用
抵抗５、半導体スイッチ６、ダイオード４、および、発
振回路７より第１回路体が構成される。

【０００４】図３７は、発振回路７の詳細接続図であ
る。図において、４００１はクロックパルス発生器、４
００２、４００３および４００４は２入力ＯＲ回路、４
００７はフリップフロップ、４００８はオンタイムカウ
ンタ、４００９はオフタイムカウンタ、４０１０は発振
回路７の出力端子７ａが“１”となる時間を設定するオ
ンタイム設定器、４０１１は発振回路７の出力端子７ａ
が“０”となる時間を設定するオフタイム設定器であ
る。

【０００５】オンタイム設定器４０１０はオンタイムカ
ウンタ４００８のビット数と同じ数の出力端子を有し、
オフタイム設定器４０１１はオフタイムカウンタ４００
９のビット数と同じ数の出力端子を有している。４０１
２および４０１３は一致比較回路である、この一致比較
回路４０１２はオンタイムカウンタ４００８のビット数
と同じ数の入力端子を有する一対の比較データ入力端子
を持っている。

【０００６】オンタイム設定器４０１０の各出力端子
は、一致比較回路４０１２の一方の比較データ入力端子
に接続され、オンタイムカウンタ４００８の各出力端子
は、他方の比較データ入力端子に接続されている。

【０００７】一致比較回路４０１２はオンタイム設定器
４０１０に設定されたオンタイムデータとオンタイムカ
ウンタ４００８の内容とを比較し、両者が一致したとき
出力端子４０１２ａに“１”を出力するとともに、オン
タイムカウンタ４００８の内容が、あらかじめ設定され
た所定値になったとき出力端子４０１２ｂに“１”を出
力する。

【０００８】一致比較回路４０１３はオンタイムカウン
タ４００９のビット数と同じ数の入力端子を有する一対
の比較データ入力端子を持っている。そして、オフタイ
ム設定器４０１１の各出力端子は一致比較回路４０１３
の一方に比較データ入力端子に接続され、オフタイムカ
ウンタ４００９の各出力端子は他方の比較データ入力端
子に接続されている。

【０００９】一致比較回路４０１３はオフタイム設定器
４０１１に設定されたオフタイムデータとオフタイムカ
ウンタ４００９の内容が一致したとき出力端子４０１３
ａに“１”を出力する。

【００１０】フリップフロップ４００７のＮ出力端子４
００７Ａａは２入力ＡＮＤ回路４００５の一方の入力端
子に接続されるとともに発振回路７の出力端子７ａに接
続されている。また、２入力ＡＮＤ回路４００５の他方
の入力端子はクロックパルス発生器４００１の出力端子
４００１ａに接続されている。さらに、２入力ＡＮＤ回
路４００５の出力端子はオンタイムカウンタ４００８の
カウント入力端子４００８ａに接続されている。

【００１１】フリップフロップ４００７のＣ出力端子４
００７ｂは２入力ＡＮＤ回路４００６の一方の入力端子
に接続され、２入力ＡＮＤ回路４００６の他方の入力端
子はクロックパルス発生器４００１の出力端子４００１
ａに接続されている。また、２入力ＡＮＤ回路４００６
の出力端子はオフタイムカウンタ４００９のカウント入
力端子４００９ａに接続されている。

【００１２】一致比較回路４０１２の出力端子４０１２
ａは２入力ＯＲ回路４００３の一方の入力端子に接続さ
れるとともに２入力ＯＲ回路４００２の一方の入力端子
に接続されている。さらに、２入力ＯＲ回路４００２の
出力端子はフリップフロップ４００７のＲ入力端子４０
０７ｃに接続され、２入力ＯＲ回路４００３の出力端子
はオンタイムカウンタ４００８のリセット入力端子４０
０８ｂに接続されている。

【００１３】一致比較回路４０１３の出力端子４０１３
ａは２入力ＯＲ回路４００４の一方の入力端子に接続さ
れるとともにフリップフロップ４００７のＳ入力端子４
００７ｄに接続されている。さらに、２入力ＯＲ回路４
００４の出力端子はオフタイムカウンタ４０１３のリセ
ット入力端子４００９ｂに接続されている。

【００１４】発振回路７のリセット端子７ｄは２入力Ｏ
Ｒ回路４００２の他方の入力端子、２入力ＯＲ回路４０
０３の他方の入力端子、および、２入力ＯＲ回路４００
４の他方の入力端子に接続されている。さらに、一致比
較回路４０１２の出力端子４０１２ｂは発振回路７の出
力端子７ｂに接続されている。

【００１５】次に、図３７に示される発振回路７の動作
について説明する。始めにフリップフロップ４００７が
リセットされており、フリップフロップ４００７のＣ出
力端子４００７ｂは“１”であり、Ｎ出力端子４００７
ａは“０”になっているものとする。クロックパルス発
生器４００１の出力端子４００１ａには常に所定周期の
クロックパルスが出力されているので、２入力ＡＮＤ回
路４００６を介してクロックパルスがオンタイムカウン
タ４００９のカウント入力端子４００９ａに入力され
る。

【００１６】オフタイムカウンタ４００９はクロックパ
ルスが入力される毎にカウントアップし、オフタイムカ
ウンタ４００９の内容がオフタイム設定器４０１１の内
容、すなわちオフタイムデータと等しくなったとき一致
比較回路４０１３の出力端子４０１３ａが“１”となり
２入力ＯＲ回路４０００４を介してオフタイムカウンタ
４００９のリセット入力端子４００９ｂを“１”にし、
オフタイムカウンタ４００９をリセットする。また、同
時にフリップフロップ４００７をセットする。

【００１７】フリップフロップ４００７がセットされる
とフリップフロップ４００７のＣ出力端子４００７ｂが
“０”になるとともに、Ｎ出力端子４００７ａが“１”
になる。従って、２入力ＡＮＤ回路４００６の出力端子
にはクロックパルスは出力されず、オフタイムカウンタ
４００９はカウントを停止する。一方、２入力ＡＮＤ回
路４００５の出力端子にはクロックパルスが出力され、
オンタイムカウンタ４００８はカウントを開始する。

【００１８】オンタイムカウンタ４００８の内容が、あ
らかじめ設定された所定値になったとき一致比較回路４
０１２の出力端子４０１２ｂにパルスが出力される。こ
のパルスは発振回路７の出力端子７ｂに出力される。ま
た、オンタイムカウンタ４００８がさらにカウントを続
け、オンタイム設定器４０１０に設定されたオンタイム
データと等しくなると一致比較回路４０１２の出力端子
４０１２ａが“１”になる。

【００１９】出力端子４０１２ａが“１”になると２入
力ＯＲ回路４００３を介してオンタイムカウンタ４００
８のリセット入力端子４００８ｂを“１”にし、オンタ
イムカウンタ４００８をリセットするとともに、２入力
ＯＲ回路４００２を介してフリップフロップ４００７の
Ｒ入力端子４００７ｃを“１”にし、フリップフロップ
４００７をリセットする。従って、ここでオンタイムカ
ウンタ４００８、オフタイムカウンタ４００９、および
フリップフロップ４００７がともにリセットされた状態
になり、始めの状態に戻ることになる。

【００２０】その後、上述の動作が繰返される結果、発
振回路７の出力端子７ａには、オンタイム設定器４０１
０に設定されたオンタイムデータの間“１”となり、オ
フタイム設定器４０１１に設定されたオフタイムデータ
の間“０”となるパルスが出力され、出力端子７ａが
“１”に変化した時から所定時間後に出力端子７ｂにパ
ルスが出力される。

【００２１】フリップフロップ４００７がセットされて
いるときに発振回路７のリセット端子７ｄにリセットパ
ルスを与えるとフリップフロップ４００７はリセットさ
れる。また、フリップフロップ４００７のＣ出力端子４
００７ｂは発振回路７の出力端子７ｃに接続されてい
る。

【００２２】図３６において、８はダイオード、９は出
力電圧Ｅ３を有する第３直流電源である。また、１０は
第３スイッチ、例えば、半導体スイッチである。ダイオ
ード８の陽極は電極１に接続され、ダイオード８の陰極
は第３直流電源９の陰極に接続され、第３直流電源９の
陽極は半導体スイッチ１０の陽極に接続され、半導体ス
イッチ１０の陰極は被加工物２に接続されている。

【００２３】１１、１２はそれぞれ分圧用抵抗器であ
り、分圧用抵抗器１１の一端は電極１に接続され、他端
は分圧用抵抗器１２の一端に接続され、さらに、分圧用
抵抗器１２の他端は被加工物２に接続されている。１３
は２つの入力端子１３ａ、および、１３ｂを有する差動
増幅器、１４は放電検出回路である。

【００２４】差動増幅器１３の入力端子１３ａは分圧用
抵抗器１１と分圧用抵抗器１２の接続点１２ａに接続さ
れ、差動増幅器１３の入力端子１３ｂは被加工物２に接
続されている。また、差動増幅器１３の出力端子１３ｃ
は放電検出回路１４の入力端子１４ａに接続されてい
る。

【００２５】１５はワンショットマルチバイブレータ、
１６は２入力ＡＮＤ回路である。２入力ＡＮＤ回路１６
の一方の入力端子１６ａは発振回路７の出力端子７ｂに
接続され、他方の入力端子１６ｂは放電検出回路１４の
出力端子１４ｂにされている。また、２入力回路１６の
出力端子１６ｃはワンショットマルチバイブレータ１５
の入力端子１５ａに接続され、ワンショットマルチバイ
ブレータ１５の出力端子１５ｂは半導体スイッチ１０の
制御端子１０ａに接続されている。なお、点線で示した
１７は電極１と被加工物２間の浮遊容量を示している。
なお、第３直流電源９、半導体スイッチ１０、および、
ダイオード８より第３回路体が構成され、ワンショット
マルチバイブレータ１５および２入力ＡＮＤ回路１６か
ら第３スイッチ制御回路が構成される。

【００２６】次に、図３６に示される回路の動作につい
て図３８の動作タイムチャートにより説明する。発振回
路７は所定の周期Ｔａで発振を行い出力端子７ａに図３
８ｂの電圧波形を出力している。この電圧波形はＴｂの
期間“１”であり、Ｔｃの期間“０”になるパルス波形
である。このパルス波形は半導体スイッチ６の制御端子
６ａに加えられ、半導体スイッチ６をＴｂの期間オンさ
せ、Ｔｃの期間オフさせる。半導体スイッチ６がオンし
ているとき第１直流電源３の電圧Ｅ１を電流制御用抵抗
器５およびダイオード４を介して電極１と被加工物２の
間（以後これを加工間隙と称す）に印加し放電を開始さ
せる。

【００２７】図３８ａの波形は加工間隙の電圧（以後こ
れを加工間隙電圧（Ｅｇ）と称す）を示している。この
波形は半導体スイッチ６がオンした後、放電が開始され
るまでは加工間隙電圧Ｅｇは第１直流電源３の電圧とな
り、放電開始とともに加工間隙電圧Ｅｇは低下し、所定
の電圧Ｖｇに変化している。

【００２８】分圧用抵抗器１２の両端には加工間隙電圧
Ｅｇに比例して電圧が発生するので、差動増幅器１３の
出力電圧は、加工間隙電圧Ｅｇに比例した電圧になる。
また、この電圧は放電検出回路１４の入力端子１４ａに
入力される。放電検出回路１４は、この電圧にもとづ
き、加工間隙電圧Ｅｇがあらかじめ設定された第１の電
圧ＥＳ１と第２の電圧ＥＳ２の間の電圧であるか否かを
判定する。

【００２９】加工間隙電圧Ｅｇが第１の電圧ＥＳ１と第
２の電圧ＥＳ２との間の電圧であれば、放電が行われて
いるものとして放電検出回路１４は出力端子１４ｂに
“１”を出力する。また、加工間隙電圧Ｅｇが、第１の
電圧ＥＳ１と第２の電圧ＥＳ２との間の電圧でなけれ
ば、放電は行われていないものとして放電検出回路１４
は出力端子１４ｂに“０”を出力する。

【００３０】図３８（ｄ）は、この出力端子１４ｂの電
圧波形を示し、図３８（ｃ）は発振回路７の出力端子７
ｂに出力される電圧波形を示している。なお、この出力
端子７ｂの電圧波形は発振回路７の出力端子７ａの立上
がり時点から所定時間Ｔｄ遅れて立上り所定時間Ｔｅ後
に立下るパルス波形になっている。

【００３１】図３８（ｅ）は図３８（ｃ）に示される発
振回路７の出力端子７ｂの信号と、図３７（ｄ）に示さ
れる放電検出回路１４の出力端子１４ｂの信号とが、２
入力ＡＮＤ回路１６の各入力端子にそれぞれ入力された
結果、２入力ＡＮＤ回路１６の出力端子１６ｃに出力さ
れる電圧波形を示している。

【００３２】この図３８（ｅ）に示す電圧波形は、ワン
ショットマルチバイブレータ１５の入力端子１５ａに入
力される。また、ワンショットマルチバイブレータ１５
の出力端子１５ｂには、図３８（ｅ）の電圧波形の立上
り時に“１”になり、その後所定時間Ｔｏｎの後に
“０”に戻る図３８（ｆ）に示される電圧波形が出力さ
れる。

【００３３】図３８（ｆ）の電圧波形は半導体スイッチ
１０の制御端子１０ａに入力され、図３８（ｆ）の電圧
波形が“１”のとき半導体スイッチ１０をオンさせる。
半導体スイッチ１０がオンすると半導体スイッチ１０、
とダイオード８を介してすでに放電中の加工間隙に第３
直流電源９が接続され、この第３直流電源９により加工
間隙に放電電流が流される。

【００３４】図３８（ｇ）は加工間隙に流れる電流波形
を示している。この電流波形は、半導体スイッチ６また
は半導体スイッチ１０がオンしているとき所定の勾配で
電流が増加し、半導体スイッチ６および半導体スイッチ
１０の両方がオフすると、立下がる据歯状波となってい
る。図３８（ｇ）に示されるように電流が急峻に変化せ
ず所定の勾配で変化する理由は、回路中に浮遊インダク
タンス（図示せず）が存在するためである。また、通常
第３直流電源９の出力電圧Ｅ３は第１直流電源Ｅ１に比
べ高い電圧にして、この勾配をより急峻にし、大きい電
流が流れるようにしている。

【００３５】このような放電回路において、例えば、半
導体スイッチ１０がオンしている時、何等かの原因で放
電が中断すると、加工間隙には第３直流電源９の出力電
圧Ｅ３がかかることになり、加工間隙電圧Ｅｇは上昇す
る。また、半導体スイッチ６および半導体スイッチ１０
がオフした後も、通常数千〜１万ＰＦ程度の大きさを有
する浮遊容量１７により加工間隙電圧Ｅｇは高い電圧の
まま状態が保持される。

【００３６】図３９は、半導体スイッチ１０がオンして
いる時に放電が中断した場合の動作タイムチャートを示
している。図において、図３９（ａ）〜図３９（ｇ）
は、それぞれ図３８における図３８（ａ）〜図３８
（ｇ）と同一の測定点における電圧または電流波形を示
している。図３９において、Ｔ_０は半導体スイッチ１０
がオンする時点である。また、Ｔ_１は半導体スイッチ１
０がオンしているとき放電が中断した時点であり、Ｔ_２
は時点Ｔ_１後半導体スイッチ１０がオフする時点であ
る。

【００３７】Ｔ_３は時点Ｔ_２の後、再び発振器７の出力
端子７ａが“１”になり、半導体スイッチ６がオンする
時点である。また、Ｔ_４は時点Ｔ_３でオンした半導体ス
イッチ１０がオフする時点である。なお、図３９におい
て、時点Ｔ_１以前の図４３（ａ）〜図３９（ｆ）の波形
は図３８に示される波形と同様である。

【００３８】時点Ｔ_１で放電の中断が発生すると、図３
９（ｇ）に示される電流波形は零に低下するとともに図
３９（ａ）に示される加工間隙電圧Ｅｇの波形は第３直
流電源９の出力電圧Ｅ_３まで上昇する。また、図３９
（ｆ）に示す波形は図３８（ｆ）と同様に立上り後所定
時間Ｔｏｎ経過した時点Ｔ_２で自動的に零に復帰する。
なお、時点Ｔ_２の後、時点Ｔ_３までの間、図３９（ａ）
の波形は浮遊容量１７により第３の直流電流９の出力電
圧Ｅ_３からほとんど低下することなく高い電圧が保持さ
れる。

【００３９】時点Ｔ_３では発振回路７の出力端子７ａが
“１”になるとともに半導体スイッチ６がオンし、次の
放電動作に入る。なお、時点Ｔ_３以後の動作を示す波形
は図４２に示す波形と同様な正常な放電動作が行われる
波形となっている。

【００４０】図３９（ａ）に示されるように、半導体ス
イッチ１０がオンしている時に放電が中断したために加
工間隙に高い電圧がかかると、加工間隙の平均電圧であ
る平均加工間隙電圧は上昇する。

【００４１】一方、放電加工を行うとき必要な加工間隙
を一定に保つための制御は、加工間隙に印加される平均
電圧（以後平均加工電圧と称す）を一定に保持すること
により達成する方法がとられている。すなわち平均加工
電圧が所定値より高いときは加工間隙を狭くし、平均加
工電圧を下げ、所定値より低いときは加工間隙を広く
し、平均加工電圧を上げるように被加工物２を支持する
テーブルまたは、電極１を支持する電極支持体の位置を
移動させ加工を進めている。

【００４２】半導体スイッチ１０がオンしている時に放
電が中断されたために加工間隙に高い電圧が発生する
と、平均加工電圧は当該加工間隙に相当する電圧以上に
上昇するので、加工間隙を一定に保持する制御が異常動
作するようになる。すなわち、加工間隙は異常に狭くな
り集中放電を発生させ、電極１および被加工物２に損傷
を与え加工精度を低下させることになる。

【００４３】加工間隙を一定に保持するための制御方法
として、平均加工電圧を用いずに半導体スイッチ６がオ
ンした後、放電を開始するまでの無負荷時間をカウンタ
等で測定し、この無負荷時間の長短により制御する方法
が考えられるが、このような方法は浮遊容量１７が大き
く、加工液に導電性がある放電加工装置においては、電
流制御用抵抗５が存在するために半導体スイッチ６をオ
ンにした後、加工間隙電圧Ｅｇが立上るまでの時間がか
かること、および加工間隙電圧Ｅｇが電圧Ｅ_１より低下
する問題などがあるため用いることができない。

【００４４】図３６に示される従来の放電加工装置の放
電回路は第１直流電源３および第３直流電源９の２個の
電源を用いているが、第１直流電源３のみを有する従来
の放電加工装置もある。図３９はこのような放電加工装
置の放電回路の接続図である。

【００４５】図４０において、４３０１は出力電圧Ｅ３
５１０を有する第１直流電源、４３０２は第１スイッ
チ、例えば、半導体スイッチであり、４３０３は電流制
限用抵抗である。電極１は第１直流電源４３０１の陰極
に接続され、第１直流電源４３０１の陽極は電流制限用
抵抗４３０３の一端に接続され、電流制限用抵抗４３０
３の他端は半導体スイッチ４３０２の陽極に接続され、
半導体スイッチ４３０２の陰極は、被加工物２に接続さ
れている。また、発振回路７の出力端子７ａは半導体ス
イッチ４３０２の制御端子４３０２ａに接続されてい
る。

【００４６】次に、図４０に示される放電回路の動作に
ついて、図４１に示す動作タイムチャートにより説明す
る。発振回路７の出力端子７ａには、図４１（ｂ）に示
されるように出力が“１”になる期間Ｔ４４ｂと、出力
が“０”になる期間Ｔ４４ｃとが交互に繰返されるパル
ス波形が出力される。このパルス波系は半導体スイッチ
４３０２の制御端子４３０２ａに入力され、半導体スイ
ッチ４３０２を期間Ｔ４４ｂでオンにし、期間Ｔ４４ｃ
でオフにする。

【００４７】図４１（ａ）は加工間隙電圧Ｅｇの波形を
示している。図４１（ａ）は図４１（ｂ）の波形の立上
りの時点Ｔ４４００で電圧Ｅ３５１０まで上昇し、放電
が開始される時点Ｔ４４０１で電圧Ｖｇ１に低下し、図
４１（ｂ）の波形の立下りの時点Ｔ４４０２で零になる
波形となっている。

【００４８】図４１（ｃ）は放電電流の波形を示してい
る。この波形は時点Ｔ４４０１より所定の勾配で電流が
増加し、時点Ｔ４４０２より急勾配で零に減少する波形
となっている。

【００４９】図４１に示される動作タイムチャートは通
常の動作状態を示しているが、図４２は、時点Ｔ４４０
１と時点Ｔ４４０２の間の時点Ｔ４５０１で何等かの原
因により放電の中断が発生し、時点Ｔ４４０２に至って
もなお放電を再開しない場合の動作を示す動作タイムチ
ャートである。

【００５０】図４２において、時点Ｔ４４０２と、次に
発振回路７の出力端子７ａが“１”になる時点Ｔ４４０
３までの間、加工間隙電圧Ｅｇは、ほぼ電圧Ｅ３５１０
がそのまま保持されている。このように高い電圧が保持
される理由は加工間隙の浮遊容量４３０５に電荷が貯え
られているためである。

【００５１】時点Ｔ４４０２〜時点Ｔ４４０３の間、加
工間隙電圧Ｅｇが高い電圧になっているため平均加工電
圧は、図４１に示されるような所定周期毎に１回の無負
荷時間が発生する場合に比べ異なったものとなり、加工
間隙の制御は正常に行われなくなる。

【００５２】図４３は、図４２において、放電の中断が
時点Ｔ４５０１で発生した後、時点Ｔ４４０２以前の時
点Ｔ４６０１で放電が再開された場合を示す図である。
この場合、時点Ｔ４５０１〜時点Ｔ４６０１の間が無負
荷時間となるため、１周期の間に加工間隙電圧Ｅｇの高
い無負荷時間が２回発生することになる。従って、平均
加工電圧は異常に高くなり、加工間隙の制御は、やは
り、正常に行われない。

【００５３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の放
電加工装置では、加工間隙と無関係に平均加工電圧が変
化する場合がある。このような場合、加工間隙を異常に
狭くし集中放電を起こさせ、電極１および被加工物２を
損傷し、加工精度を低下させたり、電解あるいは電食に
よる被加工物の表面形状の変化が生じる等の問題点があ
った。

【００５４】この発明は上述のような問題点を解決する
ためになされたもので、加工間隙が安定に制御されると
ともに電解あるいは電食による被加工物の表面形状の変
化が防止され、安定で高精度な加工ができる放電加工装
置を得ることを目的とする。

【００５５】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる放電加
工装置は、被加工物との間で放電を行う電極と、第１直
流電源と第１スイッチと第１抵抗器とを有し第１スイッ
チを断続的にオンオフすることにより被加工物の電位を
電極の電位より高くする正電圧が第１抵抗器を介して断
続的に被加工物および電極の間に印加されるように接続
された第１回路体と、第２スイッチを有するスイッチ回
路と第２直流電源とを有し第２スイッチを断続的にオン
オフすることにより被加工物の電位を電極の電位より低
くする負電圧が断続的に被加工物および電極の間に印加
されるように接続された第２回路体と、被加工物および
電極の間に印加される正電圧にもとづく制御電圧を出力
する制御電圧出力手段と、制御電圧にもとづき被加工物
および電極間の間隙を制御する加工間隙制御手段と、を
備えるようにしたものである。

【００５６】また、被加工物および電極の間に印加され
る電圧の平均値が所定値になるように第２直流電源の出
力電圧を設定する電圧設定手段を有するようにしたもの
である。

【００５７】また、第２回路体は、第１直流電源の一方
の端子からの電圧が電極から被加工物へ、他方の端子か
らの電圧が被加工物から電極へ切換えられて印加される
ように切換え可能な切換スイッチ回路からなり、この切
換スイッチ回路により被加工物および電極の間に被加工
物の電位を電極の電位より低くする負電圧が断続的に印
加されるようにしたものである。

【００５８】また、被加工物および電極の間の電圧の平
均値が所定値になるように、被加工物の電位を電極の電
位より低くする負電圧の印加時間を設定する負電圧印加
時間設定手段を有するようにしたものである。

【００５９】また、被加工物および電極の間の電圧の平
均値が所定値になるように、第１スイッチがオフしてい
る時間を設定する休止時間設定手段を有するようにした
ものである。

【００６０】また、被加工物および電極の間の電圧の平
均値が所定値になるように、被加工物の電位を電極の電
位より高くする正電圧の印加時間を設定する正電圧印加
時間設定手段を有するようにしたものである。

【００６１】また、第３直流電源および第３スイッチを
有し第３スイッチがオンすることにより被加工物および
上記電極の間に被加工物の電位を電極の電位より高くす
る正電圧が印加されるように接続された第３回路体と、
第１直流電源による被加工物および電極の間の放電を検
出する放電検出回路と、次に第１スイッチがオンする前
の所定時間、放電検出回路の放電検出信号にもとづき第
３スイッチをオンさせる第３スイッチ制御回路と、を有
するようにしたものである。

【００６２】また、放電が中断したことを被加工物およ
び電極間の電圧にもとづき検出する放電中断検出手段
と、この放電中断検出手段からの放電中断検出信号によ
り第３スイッチをオフし第２スイッチをオンするように
したものである。

【００６３】また、放電が中断したことを被加工物およ
び電極間の電圧にもとづき検出する放電中断検出手段
と、この放電中断検出手段からの放電中断検出信号によ
り第１スイッチおよび第３スイッチをオフし第２スイッ
チをオンするようにしたものである。

【００６４】また、制御電圧出力手段は、第２抵抗器お
よびコンデンサの並列接続体と第３抵抗器と整流素子と
の直列接続体を有し、直列接続体は被加工物の電位が電
極の電位より高いときに電流が流れる方向に一端が被加
工物に接続されるとともに他端が電極に接続され、第２
抵抗器の両端に制御電圧が出力されるようにしたもので
ある。

【００６５】また、制御電圧出力手段は被加工物および
電極の間の電圧を所定の時間間隔で検出し、この検出結
果にもとづき、被加工物の電位を電極の電位より高くす
る正電圧にもとづく制御電圧を求めるようにしたもので
ある。

【００６６】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態１． 図１はこの発明の実施の形態１による放電回路の接続図
である。図１において、５０１は半導体スイッチ６およ
び半導体スイッチ１０がオフし、第１直流電源３および
第３直流電源９にもとづいて電圧が加工間隙に印加され
ているとき、加工間隙電圧Ｅｇを負の電圧にする第２回
路体、例えば、逆電圧回路である。図１は、図３６に示
される従来の放電加工装置の放電回路に、この逆電圧回
路５０１を設けたものである。

【００６７】次に、逆電圧回路５０１について、図１に
より説明する。図において、５０２は第２直流電源、１
０２は抵抗器、１０３は第２スイッチ、例えば、半導体
スイッチである。また、第２直流電源５０２と抵抗器１
０２と半導体スイッチ１０３との直列体は電極１と被加
工物２の間に接続されている。１０４は２入力ＡＮＤ回
路であり、この２入力ＡＮＤ回路１０４の出力端子１０
４ａは半導体スイッチ１０３の制御端子１０３ａに接続
されている。なお、抵抗器１０２、２入力ＡＮＤ回路１
０４、および、第２スイッチ１０３よりスイッチ回路が
構成される。

【００６８】２入力ＡＮＤ回路１０４の一方の入力端子
１０４ｂは発振回路７の出力端子７ｃに接続され、他方
の入力端子１０４ｃはワンショットマルチバイブレータ
１５の出力端子１５ｃに接続されている。

【００６９】逆電圧回路５０１は、第２直流電源、抵抗
器１０２、半導体スイッチ１０３および２入力ＡＮＤ回
路１０４より構成されている。また、発振回路の出力端
子７ｃには出力端子７ａの反転信号が出力され、ワンシ
ョットマルチバイブレータ１５の出力端子１５ｃには出
力端子１５ｂの反転信号が出力されている。

【００７０】次に、逆電圧回路５０１の動作について図
２の動作タイムチャートにより説明する。図２は、半導
体スイッチ６および半導体スイッチ１０の遮断時である
Ｔ_ｏｆｆの間における加工間隙電圧Ｅｇが異なる他は、
図３９に示される従来の放電加工装置の放電回路の動作
タイムチャートと同様である。

【００７１】図３９においては、Ｔ_ｏｆｆの間、すなわ
ち、時点Ｔ_２と時点Ｔ_３の間の加工間隙電圧Ｅｇは高い
電圧に保たれているが、図２においては時点Ｔ_２の後、
負の電圧になっている。これは、Ｔ_ｏｆｆの間、半導体
スイッチ１０３がオンすることにより第２直流電源５０
２の電圧が加工間隙に印加されるためである。すなわ
ち、半導体スイッチ６および半導体スイッチ１０がオフ
の間、逆電圧印加回路５０１により加工間隙電圧Ｅｇ
を、大きさが第２の直流電圧に等しく極性が負の電圧Ｖ
ｃにするようにしている。第２直流電源５０２の電圧は
放電可能な電圧より低くしておけば、負方向の放電によ
り発生する持続的なアーク放電を防止することができ
る。

【００７２】なお、図２は電圧Ｅ_３＞電圧Ｅ_１の場合を
示しているが、これに限らず電圧Ｅ_３≦電圧Ｅ_１であっ
てもよい。

【００７３】図３は放電中に放電が中断する現象が生じ
ない場合における動作タイムチャートである、この図３
は時点Ｔ_１と時点Ｔ_２の間で加工間隙電圧Ｅｇが所定の
電圧Ｖｇのままである他は図２と同様である。

【００７４】図４〜図６は図１に示される放電回路の電
流の流れる方向を示す説明図である。図４における矢印
８０１は半導体スイッチ６がオンしているときの電流の
流れる方向を示し、図５における矢印９０１は半導体ス
イッチ１０がオンしているときの電流の流れる方向を示
し、図６における矢印１００１は半導体スイッチ１０３
がオンしているときの電流の流れる方向を示している。

【００７５】次に、加工間隙を制御するための平均加工
電圧の検出について説明する。加工間隙を制御するため
の平均加工電圧は加工間隙電圧Ｅｇが負の電圧になる期
間も含めて平均電圧を求めると加工間隙と平均電圧との
間の正常な関係が保持されなくなる。加工間隙電圧Ｅｇ
が正の電圧になる期間のみの平均電圧を求める方法とし
て図７に示すようにダイオードを用いる方法がある。

【００７６】図７において３９１は陰極が電極１に接続
された整流素子、例えば、ダイオードである。３９２は
一端がダイオード３９１の陽極に接続された第３抵抗
器、例えば、抵抗器、３９３は一端が抵抗器３９２の他
端に接続され、他端が被加工物２に接続された第２抵抗
器、例えば、抵抗器である。３９４は抵抗器３９３に並
列に接続されたコンデンサである。

【００７７】ダイオード３９１、抵抗器３９２、抵抗器
３９３、および、コンデンサ３９４より制御電圧出力手
段、例えば、正極性平均加工電圧検出器３９０が構成さ
れる。そして、この正極性平均加工電圧検出器３９０に
より、加工間隙の正極性の電圧を平均化した電圧が抵抗
器３９３の両端の電圧としてとり出される。

【００７８】３９５は被加工物２を保持するＸＹテーブ
ルを駆動するＸＹテーブル駆動手段、３９６はＸＹテー
ブル駆動手段３９５に制御信号を送出するＸＹテーブル
制御手段である。抵抗器３９３の両端の電圧はＸＹテー
ブル制御手段３９６に入力されている。

【００７９】正極性平均加工電圧検出器３９０およびＸ
Ｙテーブル駆動制御手段３９６から加工間隙制御手段３
９７が構成される。正極性平均加工電圧検出器３９０の
検出出力にもとづきＸＹテーブル駆動制御手段３９６、
および、ＸＹテーブル駆動手段３９５を介してＸＹテー
ブルが駆動され、加工間隙が所定間隔になるように制御
される。

【００８０】図７に示す加工間隙制御手段３９７により
加工間隙に負の電圧が印加される場合があっても加工間
隙に正の電圧のみが印加される場合と同様に加工間隙を
制御することが可能になる。

【００８１】正極性平均加工電圧検出器３９０により極
間短絡、すなわち、電極１と被加工物２とが電気的に接
触したか否かを検出する場合において、電極１および被
加工物２より正極性平均加工電圧検出器３９０までの距
離が長いと、ノイズ等のために極間短絡が発生しても検
出出力電圧が零ボルトにならず極間短絡を検出するのが
困難になる。このため、電極１および被加工物２から正
極性平均加工電圧検出器３９０までの距離を短くする目
的で正極性平均加工電圧検出器３９０は電極１および被
加工物２の近傍に配設している。

【００８２】加工間隙を制御するための正極性の平均加
工電圧を求める方法として、上述のような正極性平均加
工電圧検出器３９０によらず、一定時間毎に加工間隙の
電圧をサンプリングしこのサンプリング値にもとづき算
出するようにしてもよい。

【００８３】図７に示す回路により整流して平均加工電
圧を求める方法、および、上述の一定時間毎に加工間隙
の電圧をサンプリングし、サンプリング値にもとづき正
極性の平均加工電圧を算出する方法は、図１に示す放電
回路を有する放電加工装置に限らず加工間隙に正極性の
電圧および負極性の電圧が印加されるいずれの放電加工
装置に適用してもよく、同様の効果がある。

【００８４】この発明の実施の形態１によれば、平均加
工電圧を異常に高くすることがなく加工間隙が安定に制
御される効果がある。また、電解あるいは電食による被
加工物２の表面形状の変化を防止するとともに被加工物
２の磁化を防止できる効果もある。

【００８５】発明の実施の形態２． 次に、この発明の他の実施の形態として、発明の実施の
形態１における第２直流電源５０２の出力電圧を制御す
ることにより平均加工間隙電圧を０Ｖにする場合につい
て図により説明する。図８はこの発明の実施の形態２を
示す放電加工装置の放電回路の接続図である。

【００８６】図８において、１１０１および１１０２は
分圧用抵抗器、１１０３はコンデンサである。分圧用抵
抗器１１０１の一端は電極１に接続され、他端は分圧用
抵抗器１１０２の一端に接続されている。また、分圧用
抵抗器１１０２の他端は被加工物２に接続され、コンデ
ンサ１１０３は分圧用抵抗器１１０２に並列に接続され
ている。

【００８７】１１０５は差動増幅器であり、この差動増
幅器１１０５の一方の入力端子１１０５ａは分圧用抵抗
器１１０１と分圧用抵抗器１１０２の接続点に接続され
ており、他方の入力端子１１０５ｂは被加工物２に接続
されている。なお、分圧用抵抗器１１０１、１１０２、
コンデンサ１１０３、および、差動増幅器１１０５によ
り平均加工間隙電圧が検出される。

【００８８】１１０７はディジタル可変出力電圧電源で
ある。このディジタル可変出力電源１１０７は図１に示
される第２直流電源５０２にディジタル入力信号にもと
づき所定の電圧を出力する可変電圧機構（図示せず）を
設けたものである。

【００８９】１１０６は、入力端子１１０６ａが差動増
幅器１１０５の出力端子１１０５ｃに接続され、この出
力端子１１０５ｃに出力される平均加工間隙電圧にもと
づき、平均加工間隙電圧が０Ｖになるように所定のディ
ジタル信号出力端子１１０６ｂに出力するインターフェ
ース回路である。インターフェース回路１１０６の出力
端子１１０６ｂは、ディジタル可変出力電源１１０７の
制御端子（図示せず）に入力されている。

【００９０】図８は、発明の実施の形態１を示す図１に
おいて、第２直流電源５０２に可変出力電圧機構を設
け、ディジタル可変出力電圧電源１１０７とし、さら
に、インターフェース回路１１０６、分圧抵抗器１１０
１、１１０２、コンデンサ１１０３、および、差動増幅
器１１０５を設けるようにしたものである。また、ディ
ジタル可変出力電圧電源１１０７の可変出力電圧機構
（図示せず）、分圧用抵抗器１１０１、１１０２、コン
デンサ１１０３、差動増幅器１１０５、および、インタ
ーフェース回路１１０６により電圧設定手段１１００が
構成されている。

【００９１】図９は、インターフェース回路１１０６の
詳細を示した接続図である。図において、１２０１は電
圧比較器、１２０２はクロックパルス発生器、１２０３
はｎビットのアプダウンカウンタ、１２０４は入力され
るディジタル信号を反転して出力する反転回路、１２０
５および１２０６は２入力ＡＮＤ回路である。

【００９２】電圧比較器１２０１の正極性入力端子１２
０１ａはインターフェース回路１１０６の入力端子１１
０６ａに接続され、電圧比較器１２０１の負極性入力端
子１２０１ｂは接地され、電圧比較器１２０１の出力端
子１２０１ｃは２入力ＡＮＤ回路１２０５の一方の入力
端子１２０５ａおよび反転回路１２０４の入力端子１２
０４ａに接続されている。クロックパルス発生器１２０
２の出力端子１２０２ａは２入力ＡＮＤ回路１２０５の
他方の入力端子１２０５ｂおよび２入力ＡＮＤ回路１２
０６の一方の入力端子１２０６ａに接続されている。

【００９３】反転回路１２０４の出力端子１２０４ｂは
２入力ＡＮＤ回路１２０６の他方の入力端子１２０６ｂ
に接続されている。さらに、２入力ＡＮＤ回路１２０５
の出力端子１２０５ｃはアップダウンカウンタ１２０３
のカウントアップ入力端子１２０３ａに接続され、２入
力ＡＮＤ回路１２０６の出力端子１２０６ｃはアップダ
ウンカウンタ１２０３のカウントダウン入力端子１２０
３ｂに接続されている。

【００９４】１２０７はアップダウンカウンタ１２０３
に設定する初期値を記憶する初期設定値記憶部である。
この初期設定値記憶部１２０７はｎビットの記憶容量を
有するとともに、記憶されている２進化情報を並列に出
力する出力端子Ｍ_１〜Ｍ_ｎを有している。これらの出力
端子Ｍ_１〜Ｍ_ｎは、それぞれアップダウンカウンタ１２
０３のデータ入力端子Ｄ_１〜Ｄ_ｎに接続されている。

【００９５】１２０８は加工開始時に加工開始パルスを
出力端子１２０８ａに出力する加工開始パルス発生部で
ある。この加工開始パルス発生部１２０８の出力端子１
２０８ａは、アップダウンカウンタ１２０３の入力端子
ＬＤに接続されており、上述の加工開始パルスがアップ
ダウンカウンタ１２０３の入力端子ＬＤに入力される
と、初期設定値記憶部１２０７の内容がアップダウンカ
ウンタ１２０３にセットされる。

【００９６】アップダウンカウンタ１２０３の出力端子
Ｑ_１〜Ｑ_ｎは、それぞれディジタル可変電圧電源１１０
７の電圧設定入力端子Ｓ_１〜Ｓ_ｎに接続され、アップダ
ウンカウンタ１２０３の内容にもとづきディジタル可変
電圧電源１１０７の出力電圧を設定するようにしてい
る。

【００９７】次に、インターフェース回路１１０６の動
作について説明する。まず、加工開始時に加工開始パル
ス発生部１２０８より加工開始パルスがアップダウンカ
ウンタ１２０３の入力端子ＬＤに与えられると、初期設
定値記憶部１２０７の内容がアップダウンカウンタ１２
０３にセットされる。そして、ディジタル可変電圧電源
１１０７は、このアップダウンカウンタ１２０３の内容
にもとづく出力電圧を出力する。この出力電圧は半導体
スイッチ１０３がオンしているとき電極１と被加工物２
との間に印加される。

【００９８】一方、電極１と被加工物２の間の電圧は分
圧用抵抗器１１０１、１１０２で分圧されるとともに、
コンデンサ１１０３と分圧用抵抗器１１０１、１１０２
により構成される積分回路により積分され、差動増幅器
１１０５の出力端子１１０５ｃに平均加工間隙電圧を出
力する。この平均加工間隙電圧は帰還信号としてインタ
ーフェース回路１１０６の入力端子１１０６ａを介して
電圧比較器１２０１の正極性の入力端子１２０１ａに入
力される。

【００９９】目標平均加工間隙電圧値としてＯＶが電圧
比較回路１２０１の負極性の入力端子１２０１ｂに入力
されているので、平均加工間隙電圧が正の電圧であれば
電圧比較器１２０１の出力端子１２０１ｃは“１”を出
力し、平均加工間隙電圧が負の電圧であれば、出力端子
１２０１ｃは“０”を出力する。

【０１００】クロック発生器１２０２は所定周期のパル
スを常時発生しており、電圧比較器１２０１の出力端子
１２０１ｃが“１”のとき、すなわち、平均加工間隙電
圧が正の電圧のときは２入力ＡＮＤ回路１２０５の出力
端子１２０５ｃにクロックパルスの発生器１２０２の出
力端子１２０２ａの波形と同様の波形のパルスが出力さ
れ、アップダウンカウンタ１２０３はカウントアップす
る。

【０１０１】電圧比較器１２０１の出力端子１２０１ｃ
が“０”のとき、すなわち、平均加工間隙電圧が負のと
きは２入力ＡＮＤ回路１２０５の出力端子１２０５ｃは
“０”となり、他に、反転回路１２０４の出力端子１２
０４ｂが“１”となるとともに、２入力ＡＮＤ回路１２
０６の出力端子１２０６ｃにクロックパルス発生器１２
０２の出力端子１２０２ａの波形と同様の波形のパルが
出力され、アップダウンカウンタ１２０３はカウントダ
ウンする。

【０１０２】従って、平均加工間隙電圧が０Ｖになるよ
うな値にアップダウンカウンタ１２０３の内容が自動的
に設定されるように動作する。ディジタル可変電圧電源
１１０７は上述のアップダウンカウンタ１２０３の内容
にもとづく電圧を出力しており、この電圧を半導体スイ
ッチ１０３がオンしている間加工間隙に負の電圧として
出力することにより平均加工間隙電圧を０Ｖにしてい
る。

【０１０３】図１０は平均加工間隙電圧の変動にともな
いアップダウンカウンタ１２０３がどのように動作する
かを示した動作タイムチャートである。図において、図
１０（ａ）は加工開始前には“０”で、加工開始後
“１”になる加工信号、図１０（ｂ）はクロックパルス
発生器１２０２の出力端子１２０２ａの波形、図１０
（ｃ）は差動増幅器１１０５の出力端子１１０５ｃの波
形であり、平均加工間隙電圧を示している。

【０１０４】図１０（ｄ）は電圧比較器１２０１の出力
端子１２０１ｃの波形である。図１０（ｅ）はアップダ
ウンカウンタ１２０３のカウントアップ入力端子１２０
３ａの波形、図１０（ｆ）はカウントダウン入力端子１
２０３ｂの波形、図１０（ｇ）はアップダウンカウンタ
１２０３の内容を示す波形である。

【０１０５】図１０に示されるようにクロックパルス発
生器１２０２は所定周期のパルスを出力し、平均加工間
隙電圧が正の電圧のときは、電圧比較器１２０１の出力
端子１２０１ｃは“１”となり、負の電圧のときは
“０”となっている。

【０１０６】電圧比較器１２０１の出力端子１２０１ｃ
が“１”のときはクロックパルス発生器１２０２の出力
端子１２０２ａのパルスがアップダウンカウンタ１２０
３のカウントアップ入力端子１２０３ａに印加され、出
力端子１２０１ｃが“０”のときはクロックパルス発生
器１２０２の出力端子１２０２ａのパルスがアップダウ
ンカウンタ１２０３のカウントダウン入力端子１２０３
ｂに印加される。従って、アップダウンカウンタ１２０
３は平均加工間隙電圧が正の電圧のときはカウントアッ
プし、負の電圧のときはカウントダウンする。

【０１０７】図１１は、図８の主要部の信号波形を示す
図である。図１１は発明の実施の形態１を示す図２に比
べて、Ｖｃが調整された電圧になっている他は図２と同
様である。

【０１０８】図１２は、放電が中断しない場合における
図８の主要部の信号波形を示す図である。この図１２は
加工間隙電圧Ｅｇを示す図１２（ａ）が時点Ｔ_１と時点
Ｔ_２の間で上昇せず時点Ｔ_１以前と同じ電圧を維持し、
時点Ｔ_２以降は負の所定電圧に近づく波形となってい
る。また、放電電流ｉｇを示す図１２（ｈ）は時点Ｔ_１
で零に向わずに時点Ｔ_２まで電流値を増加する波形とな
っている他は図１１と同じである。

【０１０９】この発明の実施の形態２においては、平均
加工間隙電圧が０Ｖになるように制御されるため、発明
の実施の形態１における効果をより完全に得るようにす
ることができる。

【０１１０】発明の実施の形態３． 次に、この発明のさらに他の実施の形態として、半導体
スイッチ１０３がオンする時間幅を制御することによ
り、平均加工間隙電圧を０Ｖにする場合について、図に
より説明する。図１３は、この場合の放電加工装置の放
電回路の接続図である。

【０１１１】図１３は、図１において２入力ＡＮＤ回路
１０４の出力端子１０４ａと半導体スイッチ１０３の制
御端子１０３ａの間に可変パルス幅ワンショットマルチ
バイブレータ１６０１を設け、さらに、図８と同様に分
圧用抵抗器１１０１、１１０２、コンデンサ１１０３、
および、差動増幅器１１０５を設け、この差動増幅器１
１０５の出力端子１１０５ｃを可変パルス幅ワンショッ
トマルチバイブレータ１６０１のパルス幅制御端子１６
０１ｃに接続するようにしたものである。

【０１１２】すなわち、２入力ＡＮＤ回路１０４の出力
端子１０４ａは可変パルス幅ワンショットマルチバイブ
レータ１６０１のトリガ端子１６０１ａに接続され、可
変パルス幅ワンショットマルチバイブレータ１６０１の
出力端子１６０１ｂは半導体スイッチ１０３の制御端子
１０３ａに接続されている。分圧用抵抗器１１０１、１
１０２、コンデンサ１１０３、差動増幅器１１０５、お
よび、可変パルス幅ワンショットマルチバイブレータ１
６０１より負電圧印加時間設定手段１６００が構成され
る。

【０１１３】図１４は可変パルス幅ワンショットマルチ
バイブレータ１６０１の詳細接続図である。この図１４
は発明の実施の形態２におけるインターフェース回路１
１０６にコンデンサ１７０１、抵抗器１７０２、フリッ
プフロップ１７０３、２入力ＯＲ回路１７０４、１７０
５、２入力ＡＮＤ回路１７１０、カウンタ１７０６、一
致比較回路１７０７、および、最大値比較回路１７０８
を設けるとともに、２入力ＡＮＤ回路１２０５にさらに
上述の最大値比較回路１７０８からの出力信号を入力す
る入力端子を追加し、３入力ＡＮＤ回路１７０９に変更
するようにしたものである。

【０１１４】可変パルス幅ワンショットマルチバイブレ
ータ１６０１のトリガ入力端子１６０１ａはコンデンサ
１７０１の一端に接続され、コンデンサ１７０１の他端
はフリップフロップ１７０３のＳ入力端子１７０３ａお
よび抵抗器１７０２の一端に接続され、抵抗器１７０２
の他端は接地されている。また、フリップフロップ１７
０３のＮ出力端子１７０３ｂは２入力ＡＮＤ回路１７１
０の一方の入力端子１７１０ａおよび可変パルス幅ワン
ショットマルチバイブレータ１６０１の出力端子１６０
１ｂに接続されている。

【０１１５】２入力ＡＮＤ回路１７１０の他方の入力端
子１７１０ｂはクロックパルス発生器１２０２の出力端
子１２０２ａに接続され、２入力ＡＮＤ回路１７１０の
出力端子１７１０ｃはカウンタ１７０６のカウント入力
端子１７０６ａに接続されている。カウンタ１７０６の
出力端子Ｐ_１〜Ｐ_ｎはそれぞれ一致比較回路１７０７の
一方の比較入力端子Ａ_１〜Ａ_ｎに接続され、他方に比較
入力端子Ｂ_１〜Ｂ_ｎはそれぞれアップダウンカウンタ１
２０３の出力端子Ｑ_１〜Ｑ_ｎに接続されている。

【０１１６】一致比較回路１７０７の一致出力端子１７
０７ａは２入力ＯＲ回路１７０４の一方の入力端子１７
０４ａおよび、２入力ＯＲ回路１７０５の一方の入力端
子１７０５ａに接続されている。また、２入力ＯＲ回路
１７０４の他方の入力端子１７０４ｂおよび２入力ＯＲ
回路１７０５の他方の入力端子１７０５ｂは、加工開始
パルス発生器１２０８の出力端子１２０８ａに接続され
ている。

【０１１７】２入力ＯＲ回路１７０４の出力端子１７０
４ｃはフリップフロップ１７０３のＲ入力端子１７０３
ｃに接続され、２入力ＯＲ回路１７０５の出力端子１７
０５ｃはカウンタ１７０６のリセット入力端子１７０６
ｂに接続されている。最大値比較回路１７０８の一方の
比較入力端子Ｕ_１〜Ｕ_ｎはそれぞれアップダウンカウン
タ１２０３の出力端子Ｑ_１〜Ｑ_ｎに接続され、他方の比
較入力端子Ｖ_１〜Ｖ_ｎはそれぞれ初期設定値記憶部１２
０７の出力端子Ｍ_１〜Ｍ_ｎに接続されている。

【０１１８】最大値比較回路１７０８の出力端子１７０
８ａは、一方の比較入力端子Ｕ_１〜Ｕ_ｎのデータが他方
の比較入力端子Ｖ_１〜Ｖ_ｎのデータより小さいとき
“１”を出力し、大きいとき“０”を出力する。また、
この出力端子１７０８ａは３入力のＡＮＤ回路１７０９
の入力端子１７０９ｄに接続されている。

【０１１９】３入力のＡＮＤ回路１７０９の他の入力端
子１７０９ａ、１７０９ｂおよび出力端子１７０９ｃの
接続先はそれぞれ図９における２入力ＡＮＤ回路１２０
５の入力端子１２０５ａ、１２０５ｂおよび出力端子１
２０５ｃの接続先と同じである。

【０１２０】次に、図１４に示される可変パルスワンシ
ョットマルチバイブレータ１６０１の動作について説明
する。まず、加工開始時に加工開始パルス発生部１２０
８より加工開始パルスがアップダウンカウンタ１２０３
の入力端子ＬＤに与えられると、初期設定値記憶部１２
０７の内容がアップダウンカウンタ１２０３にセットさ
れる。

【０１２１】初期設定値記憶部１２０７には、あらかじ
めアップダウンカウンタ１２０３のカウント上限値が設
定されているようにしているのでアップダウンカウンタ
１２０３は加工開始時にカウント上限値にセットされ
る。また、このときカウンタ１７０６およびフリップフ
ロップ１７０３は２入力ＯＲ回路１７０５、１７０４を
介して同時にリセットされる。

【０１２２】一方、半導体スイッチ６および半導体スイ
ッチ１０が共にオフの状態になった時すなわち、発振回
路７の出力端子７ｃおよびワンショットマルチバイブレ
ータ１５の出力端子１５ｃが共に“１”に変化したと
き、２入力ＡＮＤ回路１０４の出力端子１０４ａに
“１”が出力される。この出力端子１０４ａは可変パル
ス幅ワンショットマルチバイブレータ１６０１のトリガ
入力端子１６０１ａに接続されている。

【０１２３】コンデンサ１７０１および抵抗器１７０２
より構成される微分回路により、２入力ＡＮＤ回路１０
４の出力端子１０４ａが“１”から“１”に変化する立
上り時にパルスがフリップフロップ１７０３のＳ入力端
子１７０３ａに入力されフリップフロップ１７０３がセ
ットされる。フリップフロップ１７０３がセットされる
とＮ出力端子１７０３ｂが“１”になり、２入力ＡＮＤ
回路１７１０を介し、カウンタ１７０６のカウンタ入力
端子１７０６ａにクロックパルス発生器１２０２の出力
端子１２０２ａのパルスと同様のパルスが印加される。

【０１２４】このパルスにより、あらかじめリセットさ
れていたカウンタ１７０６はカウントを開始する。アッ
プダウンカウンタ１２０３の内容とカウンタ１７０６の
内容が一致したとき一致比較回路１７０７の出力端子１
７０７ａに“１”が出力され、フリップフロップ１７０
３を２入力ＯＲ回路１７０４を介してリセットするとと
もに、カウンタ１７０６を２入力ＯＲ回路１７０５を介
してリセットする。

【０１２５】従って、フリップフロップ１７０３のＮ出
力端子１７０３ｂに接続されている可変パルス幅ワンシ
ョットマルチバイブレータ１６０１の出力端子１６０１
ｂには、入力端子１６０１ａに入力される信号の立ち上
りとともに立上り、アップダウンカウンタ１２０３にセ
ットされている内容にもとづく時間の後に立下るパルス
が出力される。

【０１２６】差動増幅器１１０５の出力端子１１０５ｃ
がパルス幅制御端子１６０１ｃに接続されているので、
例えば平均加工間隙電圧が負の電圧であれば電圧比較器
１２０１の出力端子１２０１ｃが“０”になる。出力端
子１２０１ｃ“０”がになると２入力ＡＮＤ回路１２１
０を介してクロックパルス発生器１２０２の出力端子の
パルスと同様のパルスがアップダウンカウンタ１２０３
のカウントダウン入力端子１２０３ｂに印加されアップ
ダウンカウンタ１２０３はカウントダウンする。

【０１２７】アップダウンカウンタ１２０３がカウント
ダウンすると、可変パルス幅ワンショットマルチバイブ
レータ１６０１の出力端子１６０１ｂに出力されるパル
スの幅が狭くなり、半導体スイッチ１０３を介して、加
工間隙に負の電圧を印加する時間が減少し、平均加工間
隙電圧を上昇させる。

【０１２８】平均加工間隙電圧が上昇し正の電圧になる
と、最大値比較回路１７０８の出力端子１７０８ａが
“１”であれば、３入力のＡＮＤ回路１７０９を介し
て、クロックパルス発生器１２０２のパルスがアップダ
ウンカウンタ１２０３のカウントアップ入力に印加さ
れ、アップダウンカウンタ１２０３はカウントアップ
し、平均加工間隙電圧を減少させる。

【０１２９】従って、最大値比較回路１７０８の出力端
子１７０８ａが“１”の場合においては、アップダウン
カウンタ１２０３の内容は平均加工間隙電圧を０Ｖにす
る値になる。また、アップダウンカウンタ１２０３の内
容が初期設定値記憶部１２０７の内容と等しくなったと
きは平均加工間隙電圧が正の電圧であってもアップダウ
ンカウンタ１２０３はカウントアップせずにアップダウ
ンカウンタの内容はそれ以上大きくならない。

【０１３０】このアップダウンカウンタ１２０３の内容
が初期設定値記憶部１２０７に設定された値より大きく
ならないように制限している理由は、可変パルス幅ワン
ショットマルチバイブレータ１６０１の出力端子１６０
１ｂのパルス幅が、放電休止時間（半導体スイッチ６お
よび半導体スイッチ１０が共にオフの時間）以上になら
ないようにするためである。

【０１３１】図１５は平均加工間隙電源の変動にともな
いアップダウンカウンタ１２０３がどのように動作する
かを示したタイムチャートである。図１５は、発明の実
施の形態２を示す図１０に、最大値比較回路１７０８の
出力端子１７０８ａの波形（ｄｄ）を加えている他、こ
の波形（ｄｄ）が“０”の間はアップダウンカウンタの
カウントアップ入力端子１２０３ａの波形（ｅ）も
“０”になっている。従って、この間アップダウンカウ
ンタ１２０３の波形（ｇ）はカウントアップが停止され
た波形になっている。なお、図１５（ａ）〜（ｄ）、
（ｆ）はそれぞれ図１０（ａ）〜（ｄ）、（ｆ）と同様
の波形である。

【０１３２】図１６は、放電の中断が発生しない場合に
おける動作タイムチャートである。図１６（ｂ）〜
（ｈ）は、それぞれ発明の実施の形態２を示す図１２
（ｂ）〜（ｈ）と同様である。また、図１６（ｉ）は可
変パルス幅ワンショットマルチバイブレータ１６０１の
出力端子１６０１ｂの波形を示している。また、加工間
隙電圧を示す図１６（ａ）は、出力端子１６０１ｂが
“１”のときは負の所定の電圧が印加される波形となっ
ている。なお、この発明の実施の形態３により発明の実
施の形態２と同様の効果が得られる。

【０１３３】発明の実施の形態４． 次に、この発明のさらに他の実施の形態として、放電休
止時間を制御することにより平均加工間隙電圧を０Ｖに
する場合について説明する。図１７は、発明の実施の形
態４を示す放電加工装置の放電回路の接続図である。こ
の図１７は、この発明の実施の形態１を示す図１に、分
圧用抵抗器１１０１、１１０２、コンデンサ１１０３、
差動増幅器１１０５、および、インターフェース回路２
００１から構成される休止時間設定手段２０００を設け
るようにしたものである。

【０１３４】差動増幅器１３の出力端子はインターフェ
ース回路２００１の入力端子２００１ａに接続され、イ
ンターフェース回路２００１の出力端子は発振回路７の
オフタイム設定器４０１１の設定入力端子に接続されて
いる。また、オフタイム設定器４０１１の設定入力端子
とインターフェース回路２００１の出力端子は共に、そ
れぞれ発振回路７のオフタイム設定器４０１１の出力端
子と同数あり、互に、同一位の桁同士が接続されてい
る。

【０１３５】図１８はインターフェース回路２００１の
接続図である。図１８は発明の実施の形態２におけるイ
ンターフェース回路１１０６を示す図９と比べ、アップ
ダウンカウンタ１２０３の出力端子Ｑ_１〜Ｑ_ｎの接続先
が異なる他は同様である。すなわち、第１２図において
は、アップダウンカウンタ１２０３の出力端子Ｑ_１〜Ｑ
_ｎの接続先はディジタル可変出力電圧電源１１０７であ
るが、図１８においては発振回路７のオフタイム設定器
４０１１の設定入力端子になっている。

【０１３６】次に、動作について説明する。放電休止時
間に加工間隙に逆極性の電圧を印加することは発明の実
施の形態１と同様であるが、前述のように、平均加工間
隙電圧を０Ｖに制御するため、インターフェース回路２
００１が設けられている。このインターフェース回路２
００１の動作は、制御対象が図９においては加工間隙に
印加する負の電圧の大きさであったが、図１８において
は放電休止時間となっている他は同様である。

【０１３７】図１９はインターフェース回路２００１の
動作タイムチャートである。図１９は、発明の実施の形
態２を示す図１０と同様である。図２０は、この発明の
実施の形態４の動作タイムチャートである。なお、この
タイムチャートは放電の中断が発生していない場合のも
のである。また、図２０は、発明の実施の形態２の動作
タイムチャートである図１２と比べ、放電休止時間Ｔｋ
が異っているが、その他については同様である。また、
この発明の実施の形態４の効果も発明の実施の形態２と
同様である。

【０１３８】発明の実施の形態５． 次に、この発明のさらに他の実施の形態として、正の電
圧を加工間隙に印加する時間を制御することにより平均
加工間隙電圧を０Ｖにする場合についても図により説明
する。図２１は、発明の実施の形態５を示す放電加工装
置の放電回路の接続図である。図２１は、発明の実施の
形態４を示す図１７と比べインターフェース回路２００
１の出力端子の接続先が異なり、インターフェース回路
２００１をインターフェース回路２４０１）としている
他は同一である。

【０１３９】すなわち、図１７においては、インターフ
ェース回路２００１の出力端子の接続先は発振回路７の
オフタイム設定器４０１１の設定入力端子であるが、図
２１においては発振回路７のオンタイム設定器４０１０
の設定入力端子になっている。また、分圧用抵抗器１１
０１、１１０２、コンデンサ１１０３、差動増幅器１１
０５および、インターフェース回路２４０１から正電圧
印加時間設定手段２４００が構成されている。

【０１４０】図２２はインターフェース回路２４０１の
詳細接続図である。この図２２は発明の実施の形態３の
インターフェース回路１６０１を示す図１４に比べ、ア
ップダウンカウンタ１２０３の出力端子Ｑ_１〜Ｑ_ｎの接
続先が発振回路７のオンタイム設定器４０１０の設定入
力端子になり、コンデンサ１７０１、抵抗器１７０２、
フリップフロップ１７０３、２入力ＯＲ回路１７０４、
２入力ＯＲ回路１７０５、カウンタ１７０６、一致比較
回路１７０７、および最大値比較回路１７０８が除外さ
れ、３入力ＡＮＤ回路１７０９が２入力ＡＮＤ回路１２
０５になっているが、その他のついては同様である。

【０１４１】図２３はインターフェース回路２４０１の
動作タイムチャートである。この図２３は発明の実施の
形態３を示す図１５と、加工間隙電圧Ｅｇの極性が異な
る他は同様である。

【０１４２】図２３（ｃ）に示される加工間隙電圧Ｅｇ
の極性が図１５と異る理由は、発明の実施の形態３にお
いては、平均加工間隙電圧が例えば、正の電圧であれ
ば、アップダウンカウンタ１２０３をカウントアップさ
せ加工間隙に負の電圧を印加する時間を増加させ平均加
工隙電圧を減少させる必要があるのに対し、この発明の
実施の形態５においては、平均加工間隙電圧が正の電圧
であればアップダウンカウンタ１２０３をカウントダウ
ンさせ、加工間隙に正の電圧を印加する時間を減少させ
平均加工間隙電圧を減少させる必要があるためである。

【０１４３】インターフェース回路２４０１に最大値比
較回路１７０８が設けられている理由は、加工間隙に正
の電圧を印加する時間を無制限に大きくすると正常に放
電が行われなくなる場合が生じるためである。インター
フェース回路２４０１の動作は、最大値比較回路１７０
８によるカウントアップ制限が発明の実施の形態３と同
様にある他は発明の実施の形態４のインターフェース回
路２００１と同様なので詳細な説明を省略する。

【０１４４】図２４は、図２１に示される放電回路の動
作タイムチャートである。この図２４は、発明の実施の
形態１を示す図３と比べて、半導体スイッチ６の制御端
子の状態が異なっている。すなわち、図３においては図
３（ｂ）が“１”となる時間である半導体スイッチ６が
オンしている時間は一定であるが、図２４（ｂ）におい
ては可変になっている。

【０１４５】図２４においては、時点Ｔ２７０１と時点
Ｔ２７０２の間にワンショットマルチバイブレータ１５
がトリガされず、発振回路７の出力端子７ｂにパルスが
出力された後に第１直流電源３による放電が発生した場
合が図示されている。なお、上述の相異点の以外につい
ては図２４は図３と同様である。

【０１４６】図２５は、放電が発生しない場合の図２１
に示される放電回路の動作タイムチャートである。図に
おいて、半導体スイッチ１０３の制御端子１０３ａの電
圧波形を示す図２５（ｃ）は、半導体スイッチ６の制御
端子の状態を示す図２５（ｂ）の反転信号となってい
る。また、加工間隙電圧は、図２５（ｂ）が“１”のと
き第１直流電源３の電圧となり、“０”のときは、第２
直流電源５０２による負の電圧となっている。図２５
（ｄ）は発振回路７の出力端子７ｂの波形であり、図３
と同様である。

【０１４７】放電検出回路１４の出力端子１４ｂの電圧
波形を示す図２５（ｅ）、ワンショットマルチバイブレ
ータ１５の入力端子１５ａの電圧波形を示す図２５
（ｆ）、半導体スイッチ１０の制御端子の電圧波形を示
す図２５（ｇ）、および放電電流波形を示す図２５
（ｈ）はいずれも０Ｖのままである。

【０１４８】この図２５は放電が行われない場合も平均
加工間隙電圧が０Ｖになるように制御される様子を示し
ている。この発明の実施の形態５の効果は発明の実施の
形態２と同様である。

【０１４９】発明の実施の形態５においては、図２４
（ｂ）が“１”になっている時間を可変にし、図２４
（ｂ）の波形の立上りより図２４（ｄ）の波形の立上り
までの時間Ｔｄは一定としているが、この時間Ｔｄを可
変にするとともに、図２４（ｄ）の波形の立上りから図
２４（ｂ）の波形の立下りまでの時間を一定にするよう
にしても同様の効果が得られる。

【０１５０】発明の実施の形態６． 発明の実施の形態２〜発明の実施の形態５において、第
２直流電源５０２の出力電圧、加工間隙に逆電圧を印加
する時間、放電休止時間、加工間隙に正の電圧を印加す
る時間のうち、いずれか固定パラメータとしているもの
を可変にするようにしてもよい。すなわち、例えば、発
明の実施の形態２〜発明の実施の形態５のうち、いずれ
かを実施したとき、平均加工間隙電圧を０Ｖに制御する
ため変化させるパラメータの可変範囲に制限があり、平
均加工間隙電圧を０Ｖに出来ないことがある。このよう
なとき上述の固定パラメータのいずれかを自動的に変化
させるようにして、平均加工間隙電圧を０Ｖにするよう
に制御してもよい。

【０１５１】発明の実施の形態７． 発明の実施の形態１〜発明の実施の形態６において抵抗
器１０２を高抵抗にし、第２直流電源５０２の出力電圧
を放電可能な高電圧にするようにしてもよい。図２６
は、第２の直流５０２の出力電圧が高い場合において、
抵抗器１０２の抵抗値が大きい場合と小さい場合につい
て、それぞれ、加工間隙電圧と放電電流を図示した説明
図である。図２６（ａ）および図２６（ｂ）はそれぞれ
抵抗器１０２の抵抗値が小さいときの加工間隙電圧と放
電電流であり、図２６（ｃ）および図２６（ｄ）はそれ
ぞれ抵抗器１０２の抵抗値が小さいときの加工間隙電圧
と放電電流であり、図２６（ｃ）および図２６（ｄ）は
それぞれ抵抗器１０２の抵抗値が大きいときの加工間隙
電圧と放電電流を示している。

【０１５２】図２６（ａ）は時点Ｔ２９０１から時点Ｔ
２９０２の間は無負荷時間として高い負の電圧であり、
その後、放電が開始され低い負の電圧Ｅ２９０１となる
波形である。図２６（ｂ）は時点Ｔ２９０２より時点Ｔ
２９０３までの間、加工間隙の浮遊容量に貯えられてい
る電荷が放電されるために負の大電流ｉ２９０１が瞬間
流れ、その後持続アーク電流ｉ２９０２が流れる波形と
なっている。

【０１５３】図２６（ｃ）は時点Ｔ２９０４より時点Ｔ
２９０５まで無負荷時間として高い負の電圧であり、時
点Ｔ２９０５および時点Ｔ２９０６において、それぞれ
放電が瞬時発生し、低い負の電圧Ｅ２９０１に近づく
が、直ちに高い負の電圧に戻る波形になっている。ま
た、時点Ｔ２９０７では半導体スイッチ１０３がオフす
るとともに０Ｖに復帰している。

【０１５４】図２６（ｄ）は時点Ｔ２９０５および時点
２９０６において加工間隙の浮遊容量に貯えられている
電荷が放電されるために負の大電流が瞬間流れる波形に
なっている。すなわち、図２６（ａ）および図２６
（ｂ）に示されるように抵抗器１０２を電流制限用抵抗
５と同程度の値にし、第２直流電源５０２の出力電圧
を、第１直流電源３の出力電源Ｅ_１程度にしたとき、負
の方向の放電は時続的なアーク放電となり易い。

【０１５５】一方、図２６（ｃ）および図２６（ｄ）に
示されるように抵抗器１０２の抵抗値を大きくし、２０
〜１００Ω程度にすると放電電流は持続的でなくなり、
加工間隙の浮遊容量に貯えられている電荷による放電電
流のみになる。従って、負の高い電圧が加工間隙に印加
されても、負の放電電流は、ほとんど流れないので被加
工物２に損傷を与えることなしに平均加工間隙電圧を制
御することが可能である。

【０１５６】発明の実施の形態８． 次に、この発明のさらに他の実施の形態を説明する。図
２７は発明の実施の形態１を示す図１において、第１直
流電源３の出力を正極性または逆極性に切替えて加工間
隙に供給し、第２直流電源５０２を不用とした発明の実
施の形態８を示す放電加工装置の放電回路の接続図であ
る。

【０１５７】すなわち、図２７は、図１において半導体
スイッチ６とともにオンオフし、第１直流電源３の出力
を正極性で加工間隙に接続または切り離す第１の半導体
スイッチと、半導体スイッチ１０３とともにオンオフ
し、第１直流電源３の出力を逆極性で加工間隙に接続ま
たは切り離す第２の半導体スイッチを設け、発振回路７
の出力端子７ａが“１”のときは第１直流電源３の出力
を正極性で加工間隙に印加し、２入力ＡＮＤ回路１０４
の出力端子１０４ａが“１”のときは第１直流電源３の
出力を逆極性で加工間隙に印加するように接続切替を行
い第２直流電源５０２を不用にしている。

【０１５８】図２７において、３００１は第１の半導体
スイッチ、３００２は第２の半導体スイッチである。第
１の半導体スイッチ３００１は図１のダイオード４の陽
極と電極１の間に挿入され、第１の半導体スイッチ３０
０１の陽極は電極１に接続され、陰極はダイオード４の
陽極に接続されている。また、第１の半導体スイッチ３
００１の制御端子は発振回路７の出力端子７ａに接続さ
れている。

【０１５９】図１においては抵抗器１０２の一端は第２
直流電源５０２の陰極に接続されているが、図２７にお
いては第２直流電源５０２ではなく、第１直流電源３の
陰極に接続されている。さらに、第２の半導体スイッチ
３００２の陽極は第１直流電源３の陽極に接続され、第
２の半導体スイッチ３００２の陰極は電極１に接続され
ている。

【０１６０】第２の半導体スイッチ３００２の制御端子
は２入力ＡＮＤ回路１０４の出力端子１０４ａに接続さ
れている。なお、その他の接続については、図２７は図
１と同様である。第１の半導体スイッチ３００１、第２
の半導体スイッチ３００２、半導体スイッチ１０３およ
び２入力ＡＮＤ回路１０４より切換スイッチ回路３００
０が構成されている。

【０１６１】次に、動作について図２８に示す動作タイ
ムチャートにより説明する。図２８は、放電休止時間の
加工間隙電圧Ｅｇが発明の実施の形態１を示す図３と異
なるが、その他については図３と同様である。すなわ
ち、図２８（ａ）は時点Ｔ３１０１と時点Ｔ３１０２の
間において、発明の実施の形態７を示す図２６（ｃ）の
時点Ｔ２９０４〜時点Ｔ２９０７の波形と同様の波形に
なっている。

【０１６２】図２９〜図３１は、図２７において、それ
ぞれ、半導体スイッチ６および第１の半導体スイッチ３
００１がオンしている時と、半導体スイッチ１０がオン
している時と、半導体スイッチ１０３、および、第２の
半導体スイッチ３００２がオンしている時の放電回路に
流れる電流の方向を示した説明図である。

【０１６３】すなわち、放電が開始するまでは図２９の
矢印３２０１に示される方向に電流が流れ、放電が開始
すると図３０の矢印３３０１に示される方向に電流が流
れ、放電休止時間には図３１の矢印３３４０１に示され
る方向に電流が流れるように加工間隙電圧が印加され
る。

【０１６４】図２７において、抵抗器１０２の一端は第
１直流電源３の陰極に接続されているが、これに限らず
ダイオード４の陽極に接続するようにしてもよい。さら
に、抵抗器１０２は第１直流電源３の陰極と半導体スイ
ッチ１０３の陰極間に挿入されているが、これに限ら
ず、半導体スイッチ１０３に流れる電流の電流経路上に
挿入されていればよく、例えば、第１直流電源３の陽極
と、第２の半導体スイッチ３００２の陽極の間に挿入す
るようにしてもよい。

【０１６５】この発明の実施の形態８は発明の実施の形
態１と同様の効果を有するとともに、さらに、第２直流
電源を必要としないので、放電回路を安価に構成するこ
とができる効果がある。

【０１６６】発明の実施の形態９． 発明の実施の形態３〜発明の実施の形態６において、発
明の実施の形態８と同様に第２直流電源５０２を不用に
するようにしてもよい。この場合、いずれも発明の実施
の形態８と同様の効果が得られる。

【０１６７】発明の実施の形態１０． 発明の実施の形態１〜発明の実施の形態９において、放
電中断検出手段を設け、放電の中断とともに直ちに加工
間隙に逆極性の電圧を印加するようにしてもよい。図３
２により放電中断検出手段の動作について説明する。図
３２は、図１において放電の中断を検出する放電中断検
出手段を設けるとともに説明の便宜上第２直流電源の出
力電圧を０Ｖとしたものである。

【０１６８】図３２において、３０２は放電中断検出手
段、例えば、放電中断検出回路である。放電中断検出回
路３０２の入力端子３０２ａは差動増幅器１３の出力端
子１３ｃに接続され、出力端子３０２ｂは発振回路７の
入力端子７ｄおよびワンショットマルチバイブレータ１
５の入力端子１５ｄに接続されている。

【０１６９】放電中断検出回路３０２の動作について図
３３の動作タイムチャートにより説明する。通常、第１
直流電源３の電圧Ｅ１は第３直流電源９の電圧Ｅ３によ
り低いので、電圧Ｅ３より低く電圧Ｅ１より高めの電圧
ＥＳＯを弁別レベルとして設定する。そして、加工間隙
電圧Ｅｇがこの弁別レベルＥＳＯより高い電圧になると
放電中断検出回路３０２は出力端子３０２ｂに“１”を
出力するように構成されている。

【０１７０】加工間隙に第３直流電源９により電圧が印
加されているときに放電が中断すると出力端子３０２ｂ
に“１”が出力される。放電中断検出回路３０２の出力
端子３０２ｂより“１”出力されると、発振器７の出力
端子７ａの出力を時点Ｔ_３まで“０”にし、ワンショッ
トマルチバイブレータ１５の出力端子１５ｂの出力も次
にトリガされるまで“０”にする。なお、発振回路７の
出力端子７ａの信号は、所定周期で立上り、所定のパル
ス幅を有するパルスであるが、出力端子７ａが“１”の
ときリセット端子７ｄに“１”の信号が入力されると、
それ以後、次の立上り時点までの間出力端子７ａは
“０”になり、その一周期だけ上述のパルス幅が狭くな
る。

【０１７１】従って、時点Ｔ_１〜時点Ｔ_３の間は発振器
７の出力端子７ｃおよびワンショットマルチバイブレー
タ１５の出力端子１５ｃには共に“１”が出力されるの
で、２入力ＡＮＤ回路１０４の出力端子１０４ａには
“１”が出力され半導体スイッチ１０３がオンになる。
半導体スイッチ１０３がオンすると、抵抗１０２を介し
て浮遊容量１７に貯えられた電荷が放電され加工間隙電
圧Ｅｇは零に低下する。

【０１７２】発明の実施の形態１〜発明の実施の形態９
においてこの放電中断検出手段を適用すれば、平均加工
電圧の異常上昇をより少なくすることができ、加工間隙
をより安定に制御できる効果がある。電解あるいは電食
による被加工物２の表面形状の変化をより一層減少させ
るとともに被加工物２の磁化をより一層減少させる効果
もある。

【０１７３】発明の実施の形態１１． 発明の実施の形態１〜発明の実施の形態１０において
は、第３直流電源９と、ダイオード８、半導体スイッチ
１０、ワンショットマルチバイブレータ１５、および２
入力ＡＮＤ回路１６より構成される第３直流電源９の出
力を加工間隙に印加する回路を省くようにしてもよい。
この場合は、第３直流電源９を用いないため放電電流の
立上りが遅れ加工速度が遅くなる場合があるがその他に
ついては、それぞれ、第３直流電源９を省く前と同様の
効果がある。

【０１７４】発明の実施の形態１２． 発明の実施の形態１０における放電中断回路３０２は加
工間隙電圧ＥｇがＥＳＯより高い電圧になったとき放電
が中断したものと判定しているが、これに限らず、次に
説明する放電中断検出手段、例えば、放電中断検出回路
を放電中断検出回路３０２の代りに用いるようにしても
よい。この場合は、電圧Ｅ_１と電圧Ｅ_３の関係は、電圧
Ｅ_１＜電圧Ｅ_３に限らなくてもよい。図３４は、この発
明の実施の形態１２における放電中断検出回路の動作を
説明するための放電回路の接続図である。この図３４
は、図１において、ダイオード８、第３直流電源９、半
導体スイッチ１０、ワンショットマルチバイブレータ１
５、２入力ＡＮＤ回路９、および、放電中断検出回路３
０２、が取り外され、説明の便宜上により第２直流電源
５０２の出力電圧を０Ｖとするとともに、放電中断検出
回路３７００が設けられたものである。

【０１７５】図３４において、３７０１はフルップフロ
ップ、３７０２は無負荷検出回路、３７０３は２入力Ａ
ＮＤ回路である。フリップフロップ３７０１のＳ入力端
子３７０１ａは放電検出回路１４の出力端子１４ｂに接
続され、Ｒ入力端子３７０１ｂは発振回路７の出力端子
７ｃに接続されている。

【０１７６】出力端子７ｃは出力端子７ａの反転信号が
出力される端子である。差動増幅器１３の出力端子１３
ｃは無負荷検出回路３７０２の入力端子３７０２ａに接
続され、無負荷検出回路３７０２の出力端子３７０２ｂ
は２入力ＡＮＤ回路３７０３の一方の入力端子３７０３
ａに接続されている。また、２入力ＡＮＤ回路３７０３
の他方の入力端子３７０３ｂはフリップフロップ３７０
１のＮ出力端子３７０１ｃに接続されている。

【０１７７】２入力ＡＮＤ回路３７０３の出力端子３７
０３ｃは発振回路７のリセット端子７ｄに接続されてい
る。なお、発振回路７の出力端子７ａの信号は、所定周
期で立上り、所定のパルス幅を有するパルスであるが、
出力端子７ａが“１”のときリセット端子７ｄに“１”
の信号が入力されると、それ以後、次の立上り時点まで
の間出力端子７ａは“０”になり、その一周期だけ上述
のパルス幅が狭くなる。

【０１７８】放電中断検出回路３７００の動作につい
て、図３５の動作タイムチャートにより説明する。図７
は従来例を示す図４２と時点Ｔ４５０１〜時点Ｔ４４０
３の間以外は同様である。時点Ｔ４５０１において、放
電が中断されると無負荷検出回路３７０２の出力端子３
７０２ｂに“１”が出力され、２入力ＡＮＤ回路３７０
３の一方の入力端子３７０３ａが“１”になる。

【０１７９】無負荷検出回路３７０２は、加工間隙電圧
Ｅｇが、放電時の加工間隙電圧Ｖｇと直流電源４３０１
の出力電圧（Ｅ３５１０）との間の所定電圧Ｅ_ｓ３８０
１より大きくなったとき、出力端子３７０２ｂに“１”
を出力し、Ｅ_ｓ３８０１より小さいとき“１”を出力す
るように構成されている。

【０１８０】一方、フリップフロップ３７０１は時点Ｔ
３８０１で放電検出回路１４が放電を検出し、放電検出
回路１４の出力端子１４ｂが“１”になったときにセッ
トされており、フリップフロップ３７０１のＮ出力端子
３７０１ｃは“１”になっている。従って、無負荷検出
回路３７０２の出力端子３７０２ｂが“１”になると２
入力ＡＮＤ回路３７０３の出力端子３７０３ｃに“１”
が出力される。

【０１８１】出力端子３７０３ｃに“１”が出力される
と発振回路７のリセット端子７ｄに“１”が入力され、
発振回路７の出力端子７ａを“１”から“０”に変化さ
せる。従って、時点Ｔ４５０１で半導体スイッチ４３０
２はオフになるとともに半導体スイッチ３５０２がオン
になり、加工間隙に貯えられていた電荷は抵抗器３５０
１を介して放電され、図３５（ａ）に示されるように、
時点Ｔ４５０１より一度上昇しかけた加工間隙電圧Ｅｇ
は直ちに低下する。

【０１８２】時点Ｔ４５０１で発振回路７の出力端子７
ａが“１”から“０”に変化したとき、出力端子７ｃは
“０”から“１”に変化するのでフリップフロップ３７
０１のＲ入力端子３７０１ｂに“１”が入力され、フリ
ップフロップ３７０１はリセットされる。

【０１８３】時点Ｔ４５０１で半導体スイッチ４３０２
がオフすると、図３５（ｃ）に示される放電検出回路１
４の出力端子１４ｂ、および、図３５（ｅ）に示される
無負荷検出回路３７０２の出力端子３７０２ｂは共に
“０”になり、放電電流波形を示す図３５（ｆ）は零に
変化する。

【０１８４】時点Ｔ４４０１と時点Ｔ３８０１の間の無
負荷時間においてはフリップフロップ３７０１はセット
されていないので、この間無負荷検出回路３７０２の出
力端子３７０２ｂが“１”であっても２入力ＡＮＤ回路
３７０３の出力端子３７０３ｃは“０”のままになり、
発振回路７リセットすることはない。上述のように、こ
の放電中断検出手段によれば、電圧Ｅ_１と電圧Ｅ_３の関
係は、電圧Ｅ_１＜電圧Ｅ_３に限らなくてもよい。

【０１８５】

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ており、第１直流電源と第１スイッチと第１抵抗器とを
有する第１回路体において第１スイッチを断続的にオン
オフすることにより被加工物の電位を電極の電位より高
くする正電圧が第１抵抗器を介して断続的に被加工物お
よび電極の間に印加され、第２スイッチを有するスイッ
チ回路と第２直流電源とを有する第２回路体において第
２スイッチを断続的にオンオフすることにより被加工物
の電位を電極の電位より低くする負電圧が断続的に被加
工物および電極の間に印加され、制御電圧出力手段によ
り被加工物および電極の間に印加される正電圧にもとづ
く制御電圧を出力され、この制御電圧にもとづき加工間
隙制御手段により被加工物および電極間の間隙が制御さ
れるので、加工間隙が安定に制御されるとともに電解あ
るいは電食による被加工物の表面形状の変化が防止さ
れ、安定で高精度な加工ができる効果がある。

【０１８６】また、被加工物および電極の間に印加され
る電圧の平均値が所定値になるように電圧設定手段が第
２直流電源の出力電圧を設定するようにしたので、加工
間隙が一層安定に制御されるとともに電解あるいは電食
による被加工物の表面形状の変化が一層防止され、安定
で高精度な加工ができる効果がある。

【０１８７】また、第１直流電源の一方の端子からの電
圧が電極から被加工物へ、他方の端子からの電圧が被加
工物から電極へ切換えられて印加されるように切換え可
能な切換スイッチ回路からなる第２回路体を設け、この
切換スイッチ回路により被加工物および電極の間に被加
工物の電位を電極の電位より低くする負電圧が断続的に
印加されるようにしたので、負電圧を印加するために別
の電源を用意せずに同様な効果が得られ装置のコストの
増大化を防止できる効果がある。

【０１８８】また、被加工物および電極の間の電圧の平
均値が所定値になるように、被加工物の電位を電極の電
位より低くする負電圧の印加時間を負電圧印加時間設定
手段が設定するようにしたので、加工間隙が一層安定に
制御されるとともに電解あるいは電食による被加工物の
表面形状の変化が一層防止され、安定で高精度な加工が
できる効果がある。

【０１８９】また、被加工物および電極の間の電圧の平
均値が所定値になるように、第１スイッチがオフしてい
る時間を休止時間設定手段が設定するようにしたので、
加工間隙が一層安定に制御されるとともに電解あるいは
電食による被加工物の表面形状の変化が一層防止され、
安定で高精度な加工ができる効果がある。

【０１９０】また、被加工物および電極の間の電圧の平
均値が所定値になるように、被加工物の電位を電極の電
位より高くする正電圧の印加時間を正電圧印加時間設定
手段が設定するようにしたので、加工間隙が一層安定に
制御されるとともに電解あるいは電食による被加工物の
表面形状の変化が一層防止され、安定で高精度な加工が
できる効果がある。

【０１９１】また、第３直流電源および第３スイッチを
有し第３スイッチがオンすることにより被加工物および
上記電極の間に被加工物の電位を電極の電位より高くす
る正電圧が印加されるように接続された第３回路体を設
け、第１直流電源による被加工物および電極の間の放電
を放電検出回路が検出し、次に第１スイッチがオンする
前の所定時間、放電検出回路の放電検出信号にもとづき
第３スイッチ制御回路が第３スイッチをオンさせるよう
にしたので、同様な効果が得られるとともに加工間隙に
より大きい電流を流すことができ、より高速な加工がで
きる効果がある。

【０１９２】また、放電が中断したことを被加工物およ
び電極間の電圧にもとづき放電中断検出手段が検出し、
この放電中断検出手段からの放電中断検出信号により第
３スイッチをオフし第２スイッチをオンするようにした
ので、加工間隙がさらに一層安定に制御されるとともに
電解あるいは電食による被加工物の表面形状の変化がさ
らに一層防止され、安定で高精度な加工ができる効果が
ある。

【０１９３】また、放電が中断したことを被加工物およ
び電極間の電圧にもとづき放電中断検出手段が検出し、
この放電中断検出手段からの放電中断検出信号により第
１スイッチおよび第３スイッチをオフし第２スイッチを
オンするようにしたので、加工間隙がさらに一層安定に
制御されるとともに電解あるいは電食による被加工物の
表面形状の変化がさらに一層防止され、安定で高精度な
加工ができる効果がある。

【０１９４】また、制御電圧出力手段は、第２抵抗器お
よびコンデンサの並列接続体と第３抵抗器と整流素子と
の直列接続体の一端が被加工物に接続されるとともに他
端が電極に接続され、被加工物の電位が電極の電位より
高いときにこの直列接続体に電流が流れるようにし、第
２抵抗器の両端に制御電圧が出力されるという構成にし
たので、簡単な回路構成で済み装置のコストの増大化を
防止できる効果がある。

【０１９５】また、制御電圧出力手段は、被加工物およ
び電極の間の電圧を所定の時間間隔で検出し、この検出
結果にもとづき、被加工物の電位を電極の電位より高く
する正電圧にもとづく制御電圧を求めるようにしたの
で、より的確な制御電圧を演算により求めることができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す放電加工装置
の放電回路の接続図である。

【図２】 図１に示す放電回路の動作タイミング図であ
る。

【図３】 図１に示す放電回路の動作タイミング図であ
る。

【図４】 図１に示す放電回路の電流経路を示す説明図
である。

【図５】 図１に示す放電回路の電流経路を示す説明図
である。

【図６】 図１に示す放電回路の電流経路を示す説明図
である。

【図７】 正極性平均加工電圧検出器を用いた加工間隙
制御手段およびＸＹテーブル駆動手段を示すブロック構
成図である。

【図８】 この発明の実施の形態２を示す放電加工装置
の放電回路の接続図である。

【図９】 図８に示すインターフェース回路の詳細接続
図である。

【図１０】 図９に示すインターフェース回路の動作タ
イミング図である。

【図１１】 図８に示す放電回路の動作タイミング図で
ある。

【図１２】 図８に示す放電回路の動作タイミング図で
ある。

【図１３】 この発明の実施の形態３を示す放電加工装
置の放電回路の接続図である。

【図１４】 図１３に示すインターフェース回路の詳細
説明図である。

【図１５】 図１４に示すインターフェース回路の動作
タイミング図である。

【図１６】 図１３に示す放電回路の動作タイミング図
である。

【図１７】 この発明の実施の形態４を示す放電加工装
置の放電回路の接続図である。

【図１８】 図１７に示すインターフェース回路の動作
タイミング図である。

【図１９】 図１８に示すインターフェース回路の詳細
接続図である。

【図２０】 図１７に示す放電回路の動作タイミング図
である。

【図２１】 この発明の実施の形態５を示す放電加工装
置の放電回路の接続図である。

【図２２】 図２１に示すインターフェース回路の詳細
接続図である。

【図２３】 図２２に示すインターフェース回路の動作
タイミング図である。

【図２４】 図２１に示す放電回路の動作タイミング図
である。

【図２５】 図２１に示す放電回路の動作タイミング図
である。

【図２６】 この発明の実施の形態７の放電加工装置の
加工間隙電圧を示すタイミング図である。

【図２７】 この発明の実施の形態８を示す放電加工装
置の放電回路の接続図である。

【図２８】 図２７に示す放電回路の動作タイミング図
である。

【図２９】 図２７に示す放電回路の電流経路を示す説
明図である。

【図３０】 図２７に示す放電回路の電流経路を示す説
明図である。

【図３１】 図２７に示す放電回路の電流経路を示す説
明図である。

【図３２】 この発明の実施の形態１０において、放電
中断検出回路の動作を説明するための放電回路の接続図
である。

【図３３】 図３２に示す放電回路の動作タイミング図
である。

【図３４】 この発明の実施の形態１２において、放電
中断検出回路の動作を説明するための放電回路の接続図
である。

【図３５】 図３４に示す放電回路の動作タイミング図
である。

【図３６】 従来例を示す放電加工装置の放電回路の接
続図である。

【図３７】 図３６に示す発振回路の詳細接続図であ
る。

【図３８】 図３６に示す放電回路の動作タイミング図
である。

【図３９】 図３６に示す放電回路の動作タイミング図
である。

【図４０】 他の従来例を示す放電加工装置の放電回路
の接続図である。

【図４１】 図４０に示す放電回路の動作タイミング図
である。

【図４２】 図４０に示す放電回路の動作タイミング図
である。

【図４３】 図４０に示す放電回路の動作タイミング図
である。

【符号の説明】

１ 電極 ２ 被加工物 ３ 第１直流電源 ６ 半導体スイッチ ７ 発振回路 ９ 第３直流電源 １０ 半導体スイッチ １４ 放電検出回路 ３２ 放電中断検出回路 １０２ 抵抗器 １０３ 半導体スイッチ ３９０ 正極性平均加工電圧検出器 ５０１ 逆電圧印加回路 ５０２ 第２直流電源 １１００ 電圧設定手段 １１０７ 第２直流電源 １６００ 電圧印加時間設定手段 ２０００ 放電休止時間設定手段 ２４００ 放電電圧印加時間設定手段 ３０００ 切換スイッチ回路 ３７００ 放電中断検出回路 ４３０１ 第１直流電源 ４３０２ 半導体スイッチ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−201014（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−228520（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−190218（ＪＰ，Ａ)

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物との間で放電を行う電極、第１
   直流電源と第１スイッチと第１抵抗器とを有し上記第１
   スイッチを断続的にオンオフするととにより上記被加工
   物の電位を上記電極の電位より高くする正電圧が上記第
   １抵抗器を介して断続的に上記被加工物および上記電極
   の間に印加されるように接続された第１回路体、第２ス
   イッチを有するスイッチ回路と第２直流電源とを有し上
   記第２スイッチを断続的にオンオフすることにより上記
   被加工物の電位を上記電極の電位より低くする負電圧が
   断続的に上記被加工物および上記電極の間に印加される
   ように接続された第２回路体、上記被加工物および上記
   電極の間に印加される上記正電圧にもとづく制御電圧を
   出力する制御電圧出力手段、上記制御電圧にもとづき上
   記被加工物および上記電極間の間隙を制御する加工間隙
   制御手段、を備えた放電加工装置。
2. 【請求項２】 被加工物および電極の間に印加される電
   圧の平均値が所定値になるように第２直流電源の出力電
   圧を設定する電圧設定手段を有することを特徴とする請
   求項１記載の放電加工装置。
3. 【請求項３】 第２回路体は、第１直流電源の一方の端
   子からの電圧が電極から被加工物へ、他方の端子からの
   電圧が上記被加工物から上記電極へ切換えられて印加さ
   れるように切換え可能な切換スイッチ回路からなり、こ
   の切換スイッチ回路により上記被加工物および上記電極
   の間に上記被加工物の電位を上記電極の電位より低くす
   る負電圧が断続的に印加されることを特徴とする請求項
   １記載の放電加工装置。
4. 【請求項４】 被加工物および電極の間の電圧の平均値
   が所定値になるように、上記被加工物の電位を上記電極
   の電位より低くする負電圧の印加時間を設定する負電圧
   印加時間設定手段を有することを特徴とする請求項１ま
   たは請求項３記載の放電加工装置。
5. 【請求項５】 被加工物および電極の間の電圧の平均値
   が所定値になるように、第１スイッチがオフしている時
   間を設定する休止時間設定手段を有することを特徴とす
   る請求項１または請求項３記載の放電加工装置。
6. 【請求項６】 被加工物および電極の間の電圧の平均値
   が所定値になるように、上記被加工物の電位を上記電極
   の電位より高くする正電圧の印加時間を設定する正電圧
   印加時間設定手段を有することを特徴とする請求項１ま
   たは請求項３記載の放電加工装置。
7. 【請求項７】 第３直流電源および第３スイッチを有し
   上記第３スイッチがオンすることにより上記被加工物お
   よび上記電極の間に上記被加工物の電位を上記電極の電
   位より高くする正電圧が印加されるように接続された第
   ３回路体と、第１直流電源による上記被加工物および上
   記電極の間の放電を検出する放電検出回路と、次に第１
   スイッチがオンする前の所定時間上記放電検出回路の放
   電検出信号にもとづき上記第３スイッチをオンさせる第
   ３スイッチ制御回路と、を有することを特徴とする請求
   項１及至請求項６のいずれかに記載の放電加工装置。
8. 【請求項８】 放電が中断したことを被加工物および電
   極間の電圧にもとづき検出する放電中断検出手段と、こ
   の放電中断検出手段からの放電中断検出信号により第３
   スイッチをオフし第２スイッチをオンすることを特徴と
   する請求項１及至請求項６のいずれかに記載の放電加工
   装置。
9. 【請求項９】 放電が中断したことを被加工物および電
   極間の電圧にもとづき検出する放電中断検出手段と、こ
   の放電中断検出手段からの放電中断検出信号により第１
   スイッチおよび第３スイッチをオフし第２スイッチをオ
   ンすることを特徴とする請求項７記載の放電加工装置。
10. 【請求項１０】 制御電圧出力手段は、第２抵抗器およ
    びコンデンサの並列接続体と第３抵抗器と整流素子との
    直列接続体を有し、上記直列接続体は上記被加工物の電
    位が上記電極の電位より高いときに電流が流れる方向に
    一端が上記被加工物に接続されるとともに他端が上記電
    極に接続され、上記第２抵抗器の両端に制御電圧が出力
    されることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれ
    かに記載の放電加工装置。
11. 【請求項１１】 制御電圧出力手段は被加工物および電
    極の間の電圧を所定の時間間隔で検出し、この検出結果
    にもとづき、上記被加工物の電位を上記電極の電位より
    高くする正電圧にもとづく制御電圧を求めることを特徴
    とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の放電加
    工装置。