JPH0429491B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、放電加工電源に係り、特に、放電が
安定し、かつ放電電流の切れをよくすることによ
り、良好な加工面を得ることができる放電加工電
源に関する。

（従来技術） 第３図は放電加工、特に、ワイヤカツト放電加
工機の構成図であり、図中、１は放電加工電源、
２は上部ワイヤガイド、３は下部ワイヤガイド、
４はXYテーブル、５はワーク、６はワイヤ電
極、７はＸ軸サーボモータ、８はＹ軸サーボモー
タ、９は加工液処理槽、１０はCNC、１１は加
工指令テープである。ワーク５とワイヤ電極６間
に放電を発生させる放電加工電源１からはパルス
状の電圧を発生させて、ワイヤ電極６とワーク５
間に印加するようにしている。この放電加工電源
の具体的構成について詳細に説明する。

第４図はトランジスタ制御付コンデンサ放電回
路であり、コンデンサＣの放電回路の充電回路部
分に、トランジスタによるスイツチング素子を挿
入したものである。係る回路によると、トランジ
スタTr１及びTr２を制御回路で切換えて放電電
流のピークIpをかえることができる。この回路は
電源と極間がスイツチ回路によつて隔絶できるた
め放電電流が流れている時には、電源を遮断する
ことができ、絶縁回復の達成されない状態での電
流の流れ込みを防ぐことができる。また、第５図
に示されるように、トランジスタ電源では得られ
にくい、ピーク値Ipが高く、しかもパルス幅τpの
狭い電流が加工上好都合な、ワイヤ放電加工機、
小孔穿加工機および超硬合金の専用加工機の電源
として広く使用される。

（従来技術の問題点） このように、トランジスタ制御付コンデンサ放
電回路では、放電電流のピーク値Ipが大きく、放
電電流パルス幅（μs）τpの小さい放電電流によ
つて、高い速度で放電加工が可能となるが、仕上
げ加工の場合、放電電流の切れが悪く、尾をひく
と共に極間の漏れ電流によりコンデンサの充電電
圧の変動をきたし、安定な放電を行うことができ
ないという問題があつた。

（発明の目的） 本発明は、小電流充電回路とこれよりも大きな
電流充電回路とを併設することにより、放電電流
の切れが良好で、かつ充電電圧の変動を抑えて、
放電が安定な放電加工電源を得ることを目的とす
る。

（発明の概要） 本発明は、スイツチング素子を介して充電され
るコンデンサを有する放電加工電源において、放
電の持続時間と略同一時間の充電パルス幅にて断
続する電流にて上記コンデンサを充電する第１の
充電手段と、上記第１の充電手段の断続周期より
長周期にて断続しかつ第１の充電手段より低電流
にて上記コンデンサを充電する第２の充電手段
と、上記コンデンサの充電電圧を検知する電圧検
知手段と、該検知される充電電圧が所定値以上の
場合に上記第１の充電手段の作動を抑制する過充
電防止手段とを有することを特徴とする放電加工
電源である。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。

第１図ａおよびｂは本発明に係る放電加工電源
の回路図である。図中、Tr１，Tr２はトランジ
スタ、Ｒ１，Ｒ２は充電抵抗であり、ここではト
ランジスタTr１には大電流、トランジスタTr２
には小電流を流せるように抵抗Ｒ１は抵抗Ｒ２に
比べて抵抗値を小さくする、つまり、Ｒ１＜Ｒ２
になるように抵抗値を設定する。Ｒ３，Ｒ４は分
圧抵抗、Ｃはコンデンサ、２１は直流電源、２２
は放電加工部である。更に、２３はパルス幅の大
きいパルスを発生させる第１の発信器（OSC1）、
２４はパルス幅の小さいパルスを発生させる第２
の発信器（OSC2）、２５および２７はアンド回
路、２６は比較器、２８および２９は前置増幅器
である。

また、第２図ａ乃至ｅは、第１図ａ及びｂにお
ける回路の各部の波形図である。

そこで、これらの図に基づいて、当該放電加工
電源の作用について説明する。

まず、第１の発信器２３からは第２図ａに示さ
れるように、パルス幅の大きい信号が発生され、
該信号は前置増幅器２８で増幅され、トランジス
タTr２のゲートＧ２に加えられる。

一方、第２の発信器２４からは第２図ｂに示さ
れるように、パルス幅の小さい信号が発生され、
該信号と前記した第１の発信器２３から得られる
パルス幅の大きい信号はアンド回路２５によつて
論理積がとられて、アンド回路２７の一方に入力
される。

また、コンデンサＣの電圧Vcは分圧抵抗Ｒ３
及び分圧抵抗Ｒ４にて分圧されて電圧Egとして
検出される。該検出電圧Egは比較器２６によつ
て基準電圧Vrと比較される。つまり、第２図ｃ
に示されるようにコンデンサＣの電圧Vcが基準
電圧Vrをこえると比較器２６から信号が出力さ
れる。即ち、コンデンサＣの過充電を監視してい
る。そして、コンデンサＣの電圧Vcが基準電圧
Vr以上になると第２図ｅに示されるように、ト
ランジスタTr１のゲートＧ１に印加される信号
は停止される。即ち、コンデンサＣの電圧Vcが
基準電圧Vr以下の状態では大電流充電回路によ
り短いパルス幅で規則正しく間欠的に充電が行わ
れるが、コンデンサＣが過充電状態になると大電
流充電回路のトランジスタTr１のゲートＧ１へ
のパルスの供給は停止され、従つて充電電流が抑
制される。つまり、コンデンサＣの過充電を自動
的に防止することができる。なお、ゲート回路２
７とトランジスタTr１のゲートＧ１の間には前
置増幅器２９を設ける。

第２図ｃに示されるようにコンデンサＣが充電
されると第２図ｄに示されるようにコンデンサＣ
からは放電電流Icが放電加工部２２の電極間に流
れ、放電加工を行う。

この放電加工電源の回路構成においては、小電
流充電回路とこれより大きな電流充電回路を並列
に接続するようにしている。そして、小電流充電
回路はコンデンサＣへの充電電流を小電流に制限
しているために放電後に充電電流が放電加工部２
２へ流れ込まず放電電流の切れが良い。つまり、
コンデンサＣの放電後に充電電流が続くことがな
い。更に、小電流充電回路の制御パルス幅は大き
いために放電を安定して持続させることができ
る。

一方、大電流充電回路は微小パルス幅でオン、
オフさせる。このパルス幅は放電電流Icの放電持
続幅と同程度とする。このようにパルス幅を小と
することによつてコンデンサＣへの放電電流が放
電加工部２２へ流れ込むことを防止することがで
きる。大電流とするのは、小電流のみでは電極間
（ギヤツプ）の漏れ電流によつてコンデンサＣの
充電電圧が低下するのを急速に回復せしめ、この
充電電圧の変動を防止するためである。

この実施例においては、充電回路の開閉をトラ
ンジスタを用いて説明したが、これに代えてサイ
リスタ等のスイツチング素子を用いることができ
ることはいうまでもない。

また、本発明は前記実施例に限定されるもので
はなく、これらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。

（発明の効果） 本発明によれば、コンデンサの放電電流の切れ
を良好にすることができると共に放電を安定した
状態に持続させるようにすることができるので、
放電加工面の加工精度が向上し、面粗さの良好な
均一な加工面を形成させることができる。特に、
仕上放電加工においては、放電加工エネルギを加
工面へいかに供給するかが、加工製品の良否の決
定的な要因となるが、上記のごとく本発明による
放電加工電源では加工面における放電状態を最適
状態にすることができるので、当該放電加工電源
がかかる仕上放電加工に好適であり、加工製品の
品質の向上に資するところは大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ及びｂは本発明の一実施例を示す放電
加工電源の回路図、第２図ａ乃至ｅは第１図の回
路の各部の信号の波形図、第３図は放電加工シス
テムの全体図、第４図は従来のトランジスタ制御
つきコンデンサ放電回路図、第５図ａ及びｂは第
４図における電圧、電流の波形図である。 Tr１，Tr２……トランジスタ、Ｒ１，Ｒ２…
…充電抵抗、Ｃ……コンデンサ、Ｒ３，Ｒ４……
分圧抵抗、２１……電源、２２……放電加工部、
２３……第１の発信器、２４……第２の発信器、
２５，２７……アンド回路、２６……比較器、２
８，２９……前置増幅器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スイツチング素子を介して充電されるコンデ
   ンサを有する放電加工電源において、放電の持続
   時間と略同一時間の充電パルス幅にて断続する電
   流にて上記コンデンサを充電する第１の充電手段
   と、上記第１の充電手段の断続周期より長周期に
   て断続しかつ第１の充電手段より低電流にて上記
   コンデンサを充電する第２の充電手段と、上記コ
   ンデンサの充電電圧を検知する電圧検知手段と、
   該検知される充電電圧が所定値以上の場合に上記
   第１の充電手段の作動を抑制する過充電防止手段
   とを有することを特徴とする放電加工電源。