JP2718616B2 - 放電加工パルスの供給方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は放電加工パルスの供給方
法および装置に関し、特に形彫り放電加工に好適な放電
加工パルスの供給方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】放電加工は大別して形彫り放電加工とワ
イヤ放電加工に分類される。放電加工の加工液として油
を使用する場合は問題とならないが、水溶性加工液を使
用する場合は、電極とワーク間に電圧を印加すると水溶
性加工液が電気分解し水溶性加工液に含まれるイオンに
より微小電流が流れワークの加工表面に電解生成物が付
着したりワークを電蝕する現象が起こる。この現象は水
溶性加工液を用いる放電加工の抱える問題の１つであ
り、これまで種々の技術によりこの現象を防止する試み
がなされてきた。

【０００３】特開昭６１−１６４７２３号公報に、ワイ
ヤ放電加工に係る上述の電蝕を防止する技術が記載され
ている。この技術は電極とワーク間に、休止時間τOFF
をおきながら間欠的に電圧パルスを印加してワークを加
工し、その休止時間τOFF に加工中に印加する電圧パル
スと逆極性の電圧パルスを放電しない程度に印加して電
極とワーク間に印加する電圧の平均値が略０Ｖとなるよ
うに制御して放電加工するものである。この技術は、ワ
イヤ放電加工に適用する場合の電極とワーク間に印加す
る電圧パルスはτONが短く、τOFF が長いので、τOFF
の時間に放電しない程度の逆極性の電圧を印加して平均
電圧を略０Ｖとすることは可能であるが、形彫り放電加
工に適用する場合は、電極とワーク間に印加する電圧パ
ルスはτONが長く、τOFF が短いので、τOFF の時間に
放電しない程度の逆極性の電圧を印加して平均電圧を０
Ｖとすることは不可能であり、したがってこの技術は形
彫り放電加工に適用できない。

【０００４】本出願人により特開平３−２９４１１６号
公報に、特に形彫り放電加工に最適な前述の電蝕を防止
する技術が記載されている。この技術は電極とワークと
を対向させた加工間隙に休止時間τOFF をおきながら間
欠的に電圧パルスを印加し、先ず加工間隙に少なくとも
放電を発生し得る第１極性の電圧を印加し、第１極性の
電圧による加工間隙の放電の開始が検知された後、第１
極性の電圧の印加を停止するとともに、少なくとも加工
間隙の絶縁が回復しないうちに瞬時に第１極性とは逆の
第２極性の電圧であって、加工間隙に少なくとも放電を
発生し得る電圧を印加し、所定の時間τONだけ第２極性
の電圧を継続して印加し、その後に休止時間τOFF をも
たせて前記加工を繰り返し、加工間隙に発生する放電に
よりワークを加工する放電加工パルスの供給方法および
装置を提供するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、形彫り放電
加工において、電極の消耗を少なくするためにはグラフ
ァイトや銅などの電極を陽極、鉄鋼やアルミニウムなど
のワークを陰極とした極性で電圧を印加して放電加工す
るのがよいことが知られている。しかし水溶性加工液を
使用した形彫り放電加工において、前記極性で電圧を印
加して放電加工するときは、荒加工はよいが仕上げ加工
で前述の付着および電蝕が起き、前記と逆極性の電圧を
印加して放電加工するときは、電極に放電屑が付着し加
工寸法の精度が悪くなる。そのため上記特開平３−２９
４１１６号公報に記載の技術は、前記極性の電圧を印加
して放電加工するので電極消耗が少なく、放電開始まで
は前記と逆極性の電圧を印加するので付着物および電蝕
がない放電加工を実現しようとするものである。しかし
ながら、上記技術は、放電を開始するまで前記と逆極性
の電圧を印加し、放電を開始した瞬間に前記極性の電圧
を印加して放電させることを繰り返すので、結果的に平
均電圧が負となり、ワークの電蝕は防止できるものの、
電極に放電屑が付着し、加工寸法精度を悪化するという
問題がある。

【０００６】したがって、本発明の目的は上述の問題点
のない、すなわち電極消耗が小さく、電蝕がなく、また
電極に放電屑の付着がない加工精度のよい放電加工パル
スの供給方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の一実施例
の概略構成を示す図である。前記目的を達成する本発明
の放電加工パルスの供給方法は、電極９とワーク１０と
を対向させた加工間隙に休止時間τOFF をおきながら間
欠的に正極性および負極性の電圧パルスをそれぞれ印加
し、加工間隙に発生する放電によりワーク１０を加工す
る放電加工パルスの供給方法において、加工間隙に印加
される極間の平均電圧およびその平均電圧の極性を検出
し、 （ｉ）平均電圧の極性が正のとき、 加工間隙に少なくとも放電を発生し得る電極９を負とす
る負極性の電圧パルスを印加し、負極性の電圧パルスに
よる加工間隙の放電の開始が検出された後、負極性の電
圧パルスの印加を停止するとともに、少なくとも加工間
隙の絶縁が回復しないうちに瞬時に負極性とは逆の電極
９を正とする正極性の電圧パルスであって、加工間隙に
少なくとも放電を発生し得る電圧パルスを印加し、所定
の時間τONだけ正極性の電圧パルスを継続して印加し、
その後に所定の休止時間τOFF をとる。 （ii）平均電圧の極性が負のとき、正 極性の電圧パルスを印加し、正極性の電圧パルスによ
る加工間隙の放電の開始が検出された後も、正極性の電
圧を継続して所定の時間τONだけ印加し、その後に所定
の休止時間τOFF をとる。そして、加工間隙の平均電圧
の極性に応じて上記（ｉ）または（ii）の処理を繰り返
すことを特徴とする。

【０００８】さらに、本発明の放電加工パルスの供給方
法は、正極性または負極性の電圧パルスが加工間隙へ印
加され、所定時間τW 経過しても加工間隙で放電の開始
が検出されないとき、平均電圧の極性を検出し、平均電
圧の極性が印加電圧の極性と同じとき、印加電圧を平均
電圧と反対極性の電圧パルスに切り換えて加工間隙へ印
加する。

【０００９】前記目的を達成する本発明の放電加工パル
スの供給装置は、電極９とワーク１０とを対向させた加
工間隙に休止時間τOFF をおきながら間欠的に正極性お
よび負極性の電圧パルスをそれぞれ印加し、加工間隙に
発生する放電によりワーク１０を加工する放電加工パル
スの供給装置において、 （ｉ）加工間隙に電極９を負とする負極性の電圧を供給
する第１電源１と、 （ii）第１電源１と加工間隙との間に直列に接続され、
第１電源１から加工間隙への負極性の電圧の供給をオン
オフする第１開閉手段２と、 （iii ）加工間隙に負極性とは逆の電極９を正とする正
極性の電圧を供給する第２電源５と、 （iv）第２電源５と加工間隙との間に直列に接続され、
第２電源５から加工間隙への正極性の電圧の供給をオン
オフする第２開閉手段６と、 （ｖ）加工間隙に印加される極間電圧の平均電圧を検出
し、平均電圧の極性を検出する電位判別部１５と、 （vi）極間電圧が所定レベルより大から小となる変化を
検出する放電検出部１７と、 （vii ）電位判別部１５からの正の電位判別信号を受け
たときは第１開閉手段２をオンとし、かつ第２開閉手段
６をオフとして電極９を負とする電圧を印加し、放電検
出部１７により放電開始が検出されたら、第１開閉手段
２をオフするとともに第２開閉手段６をオンにし、所定
時間τON放電を継続し、電位判別部１５からの負の電位
判別信号を受けたときは第２開閉手段６をオンとし、か
つ第１開閉手段２をオフとして電極９を正とする電圧を
印加し、放電検出部１７により放電開始が検出されたら
そのまま所定時間τON放電を継続させた後、第２開閉手
段６をオフするパルス発生制御手段２０と、を具備す
る。

【００１０】さらに本発明の放電加工パルスの供給装置
におけるパルス発生制御手段２０は、加工間隙に正極性
または負極性の電圧を印加後、放電開始まで所定時間τ
w 毎に電位判別手段１５により極間電圧の平均電圧の極
性を判別し、加工間隙に印加されている電圧の極性と電
位判別手段１５が判別した極性が同じとき、第１開閉手
段２と第２開閉手段６のオンオフを共に切り換える。

【００１１】

【作用】上記手段により、電極とワークを対向させた加
工間隙に、印加する各電圧パルスの先頭で極間平均電圧
を打ち消す極性の電圧を出力し、放電開始後、電極を
正、ワークを負とする極性の電圧を印加して放電加工す
るので電極消耗が少なく、また平均電圧が略０Ｖとなる
ように加工間隙に電圧を印加するので電蝕がなく、さら
にまた電極に放電屑が付着しない。それゆえ加工寸法精
度の良い放電加工が実現される。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の一実施例の基本構成図であ
る。第１の電源として負電圧直流電源１は、第１の開閉
手段であり好ましくは電界効果トランジスタであるトラ
ンジスタ２および放電電流制限用抵抗（以下、抵抗と称
する）３を介して電極９およびワーク１０間に電極９側
を負電位とする電圧（以下、負電圧と称する）を供給す
る。第２の電源として正電圧直流電源５は、第２の開閉
手段であり好ましくは電界効果トランジスタであるトラ
ンジスタ６および放電電流制限用抵抗（以下、抵抗と称
する）７を介して電極９およびワーク１０間に電極９側
を正電位とする電圧（以下、正電圧と称する）を供給す
る。

【００１３】極間電圧検出部１１は電極９とワーク１０
の電位差を検出し、極間電圧の平均電圧の極性を判別す
る電位判別部１５と、加工間隙における放電の開始を検
出する放電検出部１７に接続される。記憶部１３には負
電圧による放電時間τP 、加工用正電圧による放電時間
τONおよび休止時間τOFF の値が基本クロックのカウン
ト数として格納され、さらに本発明は電極とワーク間に
正電圧または負電圧を印加後、所定時間τW 経過しても
放電開始しないときは平均電圧の極性を判別し印加電圧
の極性が平均電圧の極性と同じとき平均電圧を０Ｖとす
るために印加電圧の極性を切り換えるが、記憶部１３に
はこの所定時間τW の値も水晶振動子等からなる基本ク
ロックのカウント数として格納される。なお、τP の値
は充分小さい値、好ましくは０が設定される。τONは所
望の加工精度が得られる値に、τOFF は絶縁回復に充分
な時間に設定される。カウンタ部１４はパルス発生部１
２からの指令に応じて記憶部１３の値を取り出し、その
値の数だけ基本クロックＣＬＫをカウントし、カウント
が終了したら終了信号をパルス発生部１２とパルス極性
制御部１９へ送出する。パルス発生部１２はカウンタ部
１４へ時間の計数を指令し、その結果および極間電圧検
出部１１の検出結果に応じて、パルス発生部１２とパル
ス極性制御部１９を介してゲートドライブ回路４または
８を制御してトランジスタ２または６をオン、オフして
電極９とワーク１０間に負または正の電圧を印加する。
すなわち、パルス発生部１２、パルス極性制御部１９、
記憶部１３、カウンタ部１４が組み合わされ、電極とワ
ーク間に印加電圧を正電圧または負電圧に切り換える切
換手段を構成している。

【００１４】図２は、図１に示す回路の動作を説明する
タイムチャートである。本図において（Ａ）欄は図１中
Ｘで示した信号、すなわちパルス極性制御部１９がゲー
トドライブ回路４へ送出する信号の状態を示し、（Ｂ）
欄は同様に図１中Ｙで示した信号、すなわちパルス極性
制御部１９がゲートドライブ回路８へ送出する信号の状
態を示し、（Ｃ）欄は電極９とワーク１０間の極間の電
圧の変化を示し、（Ｄ）欄は電極９とワーク１０間の放
電による電流の変化を示し、（Ｅ）欄は極間平均電圧の
変化を示す。

【００１５】以下に、図１と図２を相互に参照しつつ本
実施例の動作を説明する。時刻ｔ１において極間平均電
圧の極性が正とすると、これを打ち消すためにパルス極
性制御部１９がトランジスタ２を導通するための信号を
送出すると電極９とワーク１０の間には電極９を負とす
る電圧が印加される。この電圧により電極９とワーク１
０の間の媒体である水溶性加工液はイオン化され絶縁が
破れて時刻ｔ２に放電が開始し、電極９とワーク１０の
間に電流が流れ始める。すると抵抗３において電圧降下
が生じ電極９とワーク１０間の電位差は減少する。この
電位差の減少が極間電圧検出部１１を介して放電検出部
１７にて検出され、パルス発生部１２はこれを受けてカ
ウンタ部１４へ負電圧による放電時間τP の時間計数を
指令する。時刻ｔ３にカウンタ部１４からτP の計数終
了信号を受け取ったら、パルス発生部１２はトランジス
タ２を非導通状態にトランジスタ６を導通状態にする信
号をパルス極性制御部１９へ送出する。なお、τP を０
とする場合にはカウンタ部１４を介さずパルス発生部１
２が放電開始の信号を受け取ったら、直ちにパルス極性
制御部１９によりトランジスタ２を非導通状態にトラン
ジスタ６を導通状態に切り換える構成にする。

【００１６】時刻ｔ３から電極９とワーク１０間に正電
圧が印加されると切り換え時間が充分短ければ絶縁が回
復する前に正電圧が印加されることとなり、同じ箇所で
放電が継続して放電電流が流れ、電極９とワーク１０間
の電圧は放電時の電圧となる。時刻ｔ３でトランジスタ
２から６への切り換えと同時にパルス発生部１２はカウ
ンタ部１４へτONの時間計数を指令し、極間に加工用放
電電流を流す。時刻ｔ４にτONの計数が終了したらパル
ス発生部１２はトランジスタ６を非導通にするための信
号をパルス極性制御部１９へ送出して放電を休止し、同
時にカウンタ部１４へτOFF の時間計数を指令する。こ
のときの極間平均電圧の極性は負であるので、τOFF が
終了した時刻ｔ５ではパルス極性制御部１９はトランジ
スタ６を導通状態にする信号を送出する。以下時刻ｔ６
までｔ２以降と同様な放電が行われ、放電終了後時刻ｔ
１０まで、時刻ｔ１〜ｔ４と同様な放電加工が繰り返し
行われる。

【００１７】次に、時刻ｔ１０では直前の極間平均電圧
の極性が負であるので、正電圧が極間に印加され、パル
ス発生部１２はカウンタ部１４へτW の時間計数を指令
する。カウンタ部１４から所定時間τW 経過した時刻ｔ
１１までに放電しないときに電位判別部１５によりその
ときの平均電圧の極性を判別し、平均電圧が正であるの
でパルス極性制御部１９はトランジスタ６を非導通状態
にする信号を送出しかつトランジスタ２を導通状態にす
る信号を送出し、極間印加電圧を負電圧に切り換える。
時刻ｔ１２で放電が開始し放電検出部１７が検出する
と、パルス発生部１２はカウンタ部１４へτP の時間計
数を指令する。カウンタ部１４からτP の計数終了信号
を受け取った時刻ｔ3 で、パルス発生部１２はトランジ
スタ２を非導通状態にトランジスタ６を導通状態にする
信号をパルス極性制御部１９へ送出すると同時にパルス
発生部１２はカウンタ部１４へτONの時間計数を指令し
て極間に加工用放電電流を流す。時刻ｔ１４にτONの計
数が終了したらパルス発生部１２はトランジスタ６を非
導通にするための信号をパルス極性制御部１９へ送出し
て放電を休止し、同時にカウンタ部１４へτOFF の時間
計数を指令する。本発明の一実施例による放電加工パル
スの発生供給方法は上述の動作を繰り返し実行する。

【００１８】図３は図１における記憶部１３とカウンタ
部１４の詳細回路例である。τP レジスタ１３０には時
間τP を基本クロックＣＬＫの周期で除算した値が格納
され、同様にτONレジスタ１３２には時間τONに対応す
る値が、τOFF レジスタ１３４には時間τOFF に対応す
る値が、τW レジスタ１３６には前述の所定時間τWを
基本クロックＣＬＫの周期で除算した値が格納されてい
る。

【００１９】τP カウンタ１４０は、そのLOAD端子に接
続されたパルス発生部１２から負電圧による放電時間τ
P の計数を制御するための信号ＬＤ１がＬレベルである
間、τP レジスタ１３０に格納されている値をロードし
続け、Ｈレベルになると端子ＤＮから入力される基本ク
ロックＣＬＫの度にこの値をダウンカウントし、カウン
タの値が０になったらBORROW(BRW) 端子へτP の計数終
了を示す信号Ｂ１をパルス発生部１２へ向けて出力す
る。

【００２０】同様にτONカウンタ１４２およびτOFF カ
ウンタ１４４はそれぞれ信号ＬＤ２およびＬＤ３がＬレ
ベルである間それぞれτONレジスタ１３２およびτOFF
レジスタ１３４からの値をロードし続けＨレベルになる
とクロックパルスＣＬＫが入力する度にこの値をダウン
カウントし、カウンタの値が０になったらそれぞれBRW
端子へ信号Ｂ２およびＢ３を出力する。なお、前述した
ように、τP を０とする場合にはτP レジスタ１３０と
τP カウンタ１４０は不要である。

【００２１】τW カウンタ１４６は、そのLOAD端子に接
続されたパルス発生部１２からの時間τW の計数を制御
するための信号ＬＤ４がＬレベルである間、τW レジス
タ１３６に格納されている値をロードし続け、Ｈレベル
になると端子ＤＮから入力される基本クロックＣＬＫが
入力する度にこの値をダウンカウントし、カウンタの値
が０になったらBRW 端子へτW の計数終了を示す信号Ｂ
４をパルス発生部１２へ向けて出力する。

【００２２】図４は本発明による放電加工パルスの制御
回路の詳細説明図である。極間電圧検出部１１は、演算
増幅器１１０と抵抗Ｒ１〜Ｒ４で構成される差動増幅回
路と、演算増幅器１１０の出力が入力され、その入力の
絶対値を出力する公知の技術からなる絶対値回路１１１
とから構成される。この差動増幅回路の入力には電極９
およびワーク１０間の電圧が供給され、高電圧の極間電
圧を演算素子で扱える低電圧にレベル変換される。

【００２３】放電検出部１７は、絶対値回路１１１の出
力に接続されるコンパレータ１７０と可変抵抗ＶＲ１と
抵抗Ｒ６で構成される基準電圧設定回路と、ＪＫフリッ
プフロップ１７１から構成される。このコンパレータ１
７０は可変抵抗ＶＲ１と抵抗Ｒ６で分圧して設定される
放電判別レベルと極間電圧の絶対値の電圧を比較し、極
間の印加電圧の絶対値が設定レベル以上であるときＨレ
ベルを出力し、設定レベル以下であるときＬレベルを出
力する。一方、ＪＫフリップフロップ１７１はコンパレ
ータ１７０の出力の立ち下がりを一時的に記憶し、τON
の終了信号Ｂ２でリセットされる。

【００２４】電位判別部１５は、極間電圧検出部１１に
おける演算増幅器１１０の出力が、抵抗Ｒ７、Ｒ８およ
びコンデンサＣ１で構成する積分回路を介してコンパレ
ータ１５０へ入力され、電極とワーク間の極間電圧の平
均電圧を検出し、極性を判別する。抵抗Ｒ８によりヒス
テリシス特性を利用して電位判別基準レベルＬＶ１、Ｌ
Ｖ２を得ている。コンパレータ１５０の出力はフリップ
フロップ１９０に送られτONの終了信号Ｂ２またはτW
のカウント終了信号Ｂ４が来る度に更新して一時記憶さ
れる。

【００２５】パルス発生部１２は、ＪＫフリップフロッ
プ１２０、１２１とＡＮＤゲート１２２、１２３、１２
４とＤ形フリップフロップ１２５およびＮＡＮＤゲート
１２６で構成される。ＪＫフリップフロップ１２０の非
反転出力はカウンタ部１４からのτP 計数終了信号Ｂ１
でＨレベルとなり、τON計数終了信号Ｂ２でＬレベルと
なる。またＪＫフリップフロップ１２１の非反転出力は
カウンタ部１４からのτOFF 計数終了信号Ｂ３でＨレベ
ルとなり、次回のτON計数終了信号Ｂ２でＬレベルにな
る。ＪＫフリップフロップ１２０の非反転出力はカウン
タ部１４への信号ＬＤ２となり、τONカウンタ１４２を
制御する。ＪＫフリップフロップ１２０の反転出力とＪ
Ｋフリップフロップ１２１の非反転出力はそれぞれＡＮ
Ｄゲート１２２へ入力され、ＡＮＤゲート１２２の出力
はＮＡＮＤゲート１２６の再ロード信号とＡＮＤ処理さ
れてカウンタ部１４への信号ＬＤ４となり、τW カウン
タ１４４を制御する。ＪＫフリップフロップ１２１の反
転出力はそのままカウンタ部１４への信号ＬＤ３とな
り、τOFF カウンタ１４４を制御する。また、ＪＫフリ
ップフロップ１２０の反転出力と放電検出部１７のＪＫ
フリップフロップ１７１の非反転出力はそれぞれＡＮＤ
ゲート１２３へ入力され、ＡＮＤゲート１２３の出力は
カウンタ部１４への信号ＬＤ１となる。さらに、フリッ
プフロップ１２５は、τW カウンタ１４６の計数終了信
号Ｂ４を１クロック分遅らせて、τW カウンタ１４６の
動作を安定させている。フリップフロップ１２５の出力
は放電検出信号であるフリップフロップ１７１の出力と
ＮＡＮＤ処理１２６され、放電待ち時間の間τW カウン
タ１４６を再ロードする。

【００２６】パルス極性制御部１９は、ＪＫフリップフ
ロップ１９０とＡＮＤゲート１９１、１９３、１９４と
インバータ１９２およびＯＲゲート１９５から構成され
る。電位判別部１５におけるコンパレータ１５０の出力
はＪＫフリップフロップ１９０のＪ入力に接続され、か
つインバータ１９２を介してＪＫフリップフロップ１９
０のＫ入力に接続される。一方、カウンタ部１４からの
信号Ｂ２とＢ４はそれぞれＡＮＤゲート１９１へ入力さ
れ、ＡＮＤゲート１９１の出力はＪＫフリップフロップ
１９０の反転クロック入力に接続される。カウンタ部１
４からの信号Ｂ２とＢ４は立ち下がり信号なので、ＡＮ
Ｄゲート１９１はＯＲ論理信号の作用をし、τONカウン
タ終了信号Ｂ２およびτW カウント終了信号Ｂ４が来る
度に、フリップフロップ１９０で電位判別信号を更新し
て一時記憶する。ＪＫフリップフロップ１９０の非反転
出力はＡＮＤゲート１９３へ入力され、反転出力はＡＮ
Ｄゲート１９４へ入力され、ＡＮＤゲート１９３と１９
４のゲート開閉信号としてパルス発生部におけるＡＮＤ
ゲート１２２の出力信号をＡＮＤゲート１９３に出力す
るか、１９４に出力するかを切り換えている。ＡＮＤゲ
ート１９３の出力はＯＲゲート１９５に入力され、ＯＲ
ゲート１９５の他の入力はＪＫフリップフロップ１２０
の非反転出力と接続され、ＯＲゲート１９５の出力はゲ
ートドライブ回路８の入力に接続され正電圧パルスの制
御信号となり、ＡＮＤゲート１９４の出力はゲートドラ
イブ回路４の入力に接続され負電圧パルスの制御信号と
なる。

【００２７】図５は図３と図４に示す回路の動作を説明
するタイムチャートである。（Ａ）〜（Ｎ）の各欄は、
それぞれ図４中にＡ〜Ｎと付した箇所の信号の状態を示
す。以下に本図に示すＰ１〜Ｐ６の時間帯における動作
を順に説明する。最初に、Ｐ１の時間帯について詳細に
説明する。Ｐ１時間帯におけるタイムチャートは、τON
カウンタ１４２の終了信号Ｂ２の立ち下がりで始まり
（Ｆ）、各ＪＫフリップフロップ１２０、１２１、およ
び１７１のＣＬ入力へ入力されると、ＪＫフリップフロ
ップ１２０、１２１および１７１はリセットされ、信号
ＬＤ３はＨレベルとなってτOFF カウンタ１４４による
時間τOFF の計数が開始される。この間は休止時間であ
りＪＫフリップフロップ１２０および１２１は共にリセ
ットされた状態にあるので、ＡＮＤゲート１２２、１９
３、１９４とＯＲゲート１９５を介するゲートドライブ
回路４及び８への信号は共にＬレベルであり、トランジ
スタ２及び６は共に非導通となり電極９とワーク１０は
印加されない。また、Ｐ１の前の信号Ｂ２時点で極間平
均電圧（Ｂ、Ｃ）は正であるので、次のＰ１に対する極
性指令の信号（Ｄ）はＬレベルとなり、ＡＮＤゲート１
９３のゲートが閉じられ、ゲート１９４が開かれてい
る。

【００２８】次にτOFF カウンタ１４４において時間τ
OFF の計数が終了すると、休止時間でτOFF の終了信号
Ｂ３が出力される。この信号の立ち下がりでＪＫフリッ
プフロップ１２１の出力が反転するので、ＡＮＤゲート
１２２の出力はＨレベルとなり、ＡＮＤゲート１９４の
出力はＨレベルとなりゲートドライブ４への信号がＨレ
ベルとなる。そうなるとトランジスタ２は導通し、電極
９とワーク１０の間に負電圧が印加される。（Ａ）欄の
信号はこの極間電圧を表す。

【００２９】電極とワークの間に負電圧が印加されると
き、充分な休止期間τOFF を経て印加されるので電極９
とワーク１０間の絶縁が回復しており、すぐには電流が
流れないので電極とワーク間の電圧には電源電圧がその
まま現れる。このとき、コンパレータ１７０からなる比
較演算回路の出力はＨレベルとなる。印加された電圧に
より極間の媒体が絶縁破壊され放電が開始されると、極
間電圧（負の電圧）が減少する。可変抵抗ＶＲ１および
抵抗Ｒ６で分圧される電圧は放電開始前の極間電圧と放
電中の極間電圧との間の値に設定されている。したがっ
てコンパレータ１７０の出力は極間の放電開始とともに
ＨレベルからＬレベルへ変化する。そうすると、ＪＫフ
リップフロップ１７１の出力は反転し、そのためＡＮＤ
ゲート１２３の出力はＨレベルとなり（Ｉ欄）、カウン
タ部１４への信号ＬＤ１がＨレベルとなってτP カウン
タ１４０により負電圧による放電時間τP の計数が開始
される。

【００３０】τP の計数終了信号Ｂ１がＬレベルになる
と（Ｅ欄）、ＪＫフリップフロップ１２０の出力は反転
する。したがってＡＮＤゲート１２２、１９４を介する
ゲートドライブ回路４への信号はＬレベルとなり
（Ｍ）、ＡＮＤゲート１２３、１９３、ＯＲゲート１９
５を介するゲートドライブ回路８への信号はＨレベルと
なって（Ｎ）、電極とワークの間には負電圧に変わって
正電圧が印加される。それと共に信号ＬＤ２はＨレベル
となり、加工用放電時間τONの計数が開始される。切り
換え時間が充分短ければ、極間の絶縁が回復されること
なく、正電圧が印加されるので、直ちに放電電流が流
れ、極間電圧は放電中の電圧を示す。τONの計数が終了
すると信号Ｂ２がＬレベルとなり、休止時間τOFF を経
てＰ２の時間帯に移る。

【００３１】ここで、Ｐ１の時間帯について上記内容を
整理して概略して説明する。Ｐ１の前で極間電圧の平均
電圧が正（Ｂ，Ｃ）と仮定すると、極性指令の信号
（Ｄ）がＬレベルとなり、τOFF カウンタの終了信号
（Ｇ）によってゲートドライブ回路４への信号はＨレベ
ルとなり（Ｍ）、極間に負電圧が印加される。負電圧が
印加され、放電が開始すると（Ｉ）、負電圧をオフ
（Ｍ）、正電圧をオン（Ｎ）に印加電圧の極性を切り換
える。その後正電圧を所定時間τON印加して放電し、τ
ON経過後正電圧をオフとし、τOFF 経過後次の印加電圧
の極性を指令する。

【００３２】以下Ｐ２〜Ｐ６の時間帯について概略して
説明する。先ず、Ｐ２の時間帯について説明する。Ｐ１
の時間帯終了後の極間電圧の平均電圧が負なので極性指
令（Ｄ）がＨレベルとなり、τOFF カウンタの終了信号
（Ｇ）によってゲートドライブ回路８への信号はＨレベ
ルとなり（Ｎ）、極間に正電圧が印加される。この場合
は極間に正電圧が印加されて放電が開始するので、τON
カウンタが計数終了するまで同一極性の印加が継続され
る。次に、Ｐ３の時間帯について説明する。Ｐ２の時間
帯終了後の極間電圧の平均電圧が正なので極性指令
（Ｄ）がＬレベルとなり、τOFF カウンタの終了信号
（Ｇ）によってゲートドライブ回路４への信号はＨレベ
ルとなり（Ｍ）、極間に負電圧が印加されて放電が開始
し、所定時間τW 経過しても放電が開始しないので、極
間に正電圧が切り換えられて印加され、その後放電した
状態を示す。放電以降はＰ１と同様なので説明は省略す
る。次に、Ｐ４の時間帯はＰ２と同様であり、Ｐ５の時
間帯はＰ１と同様であるので説明は省略する。

【００３３】最後に、Ｐ６の時間帯について説明する。
Ｐ５の時間帯終了後の極間電圧の平均電圧が正なので極
性指令（Ｄ）がＬレベルとなり、τOFF カウンタの終了
信号（Ｇ）によってゲートドライブ回路４への信号はＨ
レベルとなり（Ｍ）、極間に負電圧が印加され、所定時
間τW 経過しても放電しないので、極間に正電圧が切り
換えられて印加され（Ｎ）、所定時間τW 経過しても放
電しないので、再度極間に負電圧が印加され（Ｍ）、そ
の後放電開始したので加工用の正電圧に極間の印加電圧
を切り換えて放電を継続した状態を示す。なお、この放
電パルスの供給方法を用いると、従来実用面では面粗
さ、３０〜４０μｍＲmax までしか仕上がらなかったも
のが１０μｍＲmax まで仕上げ加工を行えるようになっ
た

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の放電加工
パルスの供給方法および装置によれば、極間の平均電圧
が略０Ｖに保たれるのでワークの電蝕や錆の発生を防止
できる。またワークや電極への電解生成物の付着もなく
なり放電が安定し加工速度が速くなり効率が改善され
る。さらに、電極消耗が少なく、電極への放電屑の付着
が防止されるので加工精度が向上し、ワークの仕上げ面
粗度が良好になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の基本構成図である。

【図２】図１に示す回路の動作を説明するタイムチャー
トである。

【図３】図１における記憶部とカウンタ部の詳細回路図
である。

【図４】本発明による放電加工パルスの制御回路の詳細
説明図である。

【図５】図３と図４に示す回路の動作を説明するタイム
チャートである。

【符号の説明】

１…負電圧直流電源 ２、６…トランジスタ ３、７…放電電流制限用抵抗器 ４、８…ゲートドライブ回路 ５…正電圧直流電源 ９…電極 １０…ワーク １１…極間電圧検出部 １２…パルス発生部 １３…記憶部 １４…カウンタ部 １５…電位判別部 １７…放電検出部 １９…パルス極性制御部 ２０…パルス発生制御手段

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極（９）とワーク（１０）とを対向さ
   せた加工間隙に休止時間τOFF をおきながら間欠的に正
   極性および負極性の電圧パルスをそれぞれ印加し、前記
   加工間隙に発生する放電により前記ワーク（１０）を加
   工する放電加工パルスの供給方法において、 前記加工間隙に印加される極間の平均電圧およびその平
   均電圧の極性を検出し、 （ｉ）前記平均電圧の極性が正のとき、 前記加工間隙に少なくとも放電を発生し得る前記電極
   （９）を負とする前記負極性の電圧パルスを印加し、 前記負極性の電圧パルスによる前記加工間隙の放電の開
   始が検出された後、前記負極性の電圧パルスの印加を停
   止するとともに、少なくとも前記加工間隙の絶縁が回復
   しないうちに瞬時に前記負極性とは逆の前記電極（９）
   を正とする前記正極性の電圧パルスであって、前記加工
   間隙に少なくとも放電を発生し得る電圧パルスを印加
   し、 所定の時間τONだけ前記正極性の電圧パルスを継続して
   印加し、 その後に所定の休止時間τOFF をとり、 （ii）前記平均電圧の極性が負のとき、 前記正極性の電圧パルスを印加し、 前記正極性の電圧パルスによる前記加工間隙の放電の開
   始が検出された後も、 前記正極性の電圧パルスを継続して所定の時間τONだけ
   印加し、 その後に所定の休止時間τOFF をとり、前記 加工間隙の前記平均電圧の極性に応じて前記（ｉ）
   または（ii）の処理を繰り返すことを特徴とする放電加
   工パルスの供給方法。
2. 【請求項２】 前記正極性または前記負極性の電圧パル
   スが前記加工間隙へ印加され、所定時間τW 経過しても
   前記加工間隙で放電の開始が検出されないとき、前記平
   均電圧の極性を検出し、前記平均電圧の極性が前記印加
   電圧の極性と同じとき、前記印加電圧を前記平均電圧と
   反対極性の電圧パルスに切り換えて前記加工間隙へ印加
   する請求項１に記載の放電加工パルスの供給方法。
3. 【請求項３】 電極（９）とワーク（１０）とを対向さ
   せた加工間隙に休止時間τOFF をおきながら間欠的に正
   極性および負極性の電圧パルスをそれぞれ印加し、前記
   加工間隙に発生する放電により前記ワーク（１０）を加
   工する放電加工パルスの供給装置において、 前記加工間隙に前記電極（９）を負とする負極性の電圧
   を供給する第１電源（１）と、 前記第１電源（１）と前記加工間隙との間に直列に接続
   され、前記第１電源（１）から前記加工間隙への前記負
   極性の電圧の供給をオンオフする第１開閉手段（２）
   と、 前記加工間隙に前記負極性とは逆の前記電極（９）を正
   とする正極性の電圧を供給する第２電源（５）と、 前記第２電源（５）と前記加工間隙との間に直列に接続
   され、前記第２電源（５）から前記加工間隙への前記正
   極性の電圧の供給をオンオフする第２開閉手段（６）
   と、 前記加工間隙に印加される極間電圧の平均電圧を検出
   し、前記平均電圧の極性を検出する電位判別部（１５）
   と、 前記極間電圧が所定レベルより大から小となる変化を検
   出する放電検出部（１７）と、 前記電位判別部（１５）からの正の電位判別信号を受け
   たときは前記第１開閉手段（２）をオンとし、かつ前記
   第２開閉手段（６）をオフとして前記電極（９）を負と
   する電圧を印加し、前記放電検出部（１７）により放電
   開始が検出されたら、前記第１開閉手段（２）をオフす
   るとともに前記第２開閉手段（６）をオンにし、所定時
   間τON放電を継続し、 前記電位判別部（１５）からの負の電位判別信号を受け
   たときは前記第２開閉手段（６）をオンとし、かつ前記
   第１開閉手段（２）をオフとして前記電極（９）を正と
   する電圧を印加し、前記放電検出部（１７）により放電
   開始が検出されたらそのまま前記所定時間τON放電を継
   続させた後、前記第２開閉手段（６）をオフするパルス
   発生制御手段（２０）と、 を具備することを特徴とする放電加工パルスの供給装
   置。
4. 【請求項４】 前記パルス発生制御手段（２０）は、前
   記加工間隙に正極性または負極性の電圧を印加後、放電
   開始まで所定時間τw 毎に前記電位判別手段（１５）に
   より前記極間電圧の前記平均電圧の極性を判別し、前記
   加工間隙に印加されている電圧の極性と前記電位判別手
   段（１５）が判別した極性が同じとき、前記第１開閉手
   段（２）と前記第２開閉手段（６）のオンオフを共に切
   り換える請求項３に記載の放電加工パルスの供給装置。