JPS60146624A - 放電加工方法並びにその装置 - Google Patents

放電加工方法並びにその装置

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JPS60146624A
JPS60146624A JP78584A JP78584A JPS60146624A JP S60146624 A JPS60146624 A JP S60146624A JP 78584 A JP78584 A JP 78584A JP 78584 A JP78584 A JP 78584A JP S60146624 A JPS60146624 A JP S60146624A
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machining
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discharge
waveform
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Masakazu Kishi
岸 雅一
Hitoshi Miyahara
宮原 斉
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Via Mechanics Ltd
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Hitachi Seiko Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/02Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は放電力11工方法並びにその装置に係り、さら
に詳しくは)J]1工用−極と工作物とが対向して形成
する7JU工間隙に間欠的な放電を発生させて加工を行
う放電加工方法並びにその装置に関するものである。
〔発明の背端〕
ワイヤ放′亀加工機は、近年、カロエ速度及び加工精度
が大幅に向上しているが、JJD工速変速度上させた場
合、 JJu工稍度が低下する傾向がちる。特に最近開
発きれた高速〃ロエ用・ぐルス′亀源は〃ロエ鞘度を低
下させている原因の一つである電解作用が比較的大きい
ことが明らかになっている。本発明はこの問題を解決す
るためになされたものである。
第1図は従来のワイヤ放電加工装置の全体構成を示した
ものであって、1はワイヤ電極を示し、このワイヤ電極
1は、ローラ2.3に案内され、工作物4に対向し、そ
の電極1と工作物4の相対位置は数値制御装置の指令に
より動作する位置決め装置のモータ5,6により制御さ
れる。前記電極1と工作物2により形成される加工間隙
Qには加工液供給ノズル7.8により7JO工液である
イオン′9S換水が供給烙れ、また前記電極lには通電
端子9.10から給電される。電源供給するノヤルス電
の11は、直流電源12.スイッチング素子13及びそ
の制御回路14 、減流抵抗15そして放電用コンデン
サより構成されている。この種のパルス電源の加工間隙
におけろ電圧と電流の波形は第2図(a)に示すように
電圧が指数関数的に増加して直流電源12の電圧まで放
電用コンデンサ16が充電されて、前記加工間隙に放電
が発生すると、第2図(幻のような振動電流が流れる。
この振動電流波形は放電用コンデンサから加工間隙に至
る通電糸のインダクタンス及び抵抗値と放電用コンデン
サの容量によって決定されるが、一般に第2図(a)の
ような振動電流波形となる。
また第1図の放電用コンデンサ16を取り除いた場合の
電源回路も従来から使用されており、その波形は第2図
の(b)のような波形となる。いずれの場合も絶縁破壊
時の印加パルスの極性は工作物が陽極である。この極性
は工作物を加工する速度が高くなる極性として選ばれて
おり、加工速度を高くするには工作物から電極へ電流を
流す方が良いことが実験により確認されている。
しかし、加工液に水が用いられているため、′電圧が加
工間隙に印加されている時、電解反応が生じて、工作物
の加工表面が軟質となり〃ロエ面の品質を悪化させてい
た。この量は数μmから十数μmもあるため、寸法精度
を数μmを得る高精度加工の大きな障害となっていた。
この問題に対して、極間の平均電圧が0■になるように
両極性の・やルス電圧を印加する方法もあるが、それに
よると加工に寄与する加工パルスの周波数が低下するた
めに、加工速度が低下するという問題を残していた。
〔発明の目的J 本発明の目的は、前記した従来技術の問題点に鑑みなさ
れたものであって、放電加工を低下させることなく加工
間隙における電解反応により生ずる加工表面の軟質層を
なくした放電加工法並びにその装置を提供するにある。
〔発明の概要〕
本発明の1つの特徴は、 jJO工用電極と工作物との
間の7JO工間隙に間欠放電を発生させて工作物の71
0王を行う放電力ロエ方法において、前記加工間隙が絶
縁破壊した直後に、前記〃11工用電極と工作物との間
に出力する電流の方向とは逆方向に加工電流を重畳する
点にある。
本発明のもう1つの特徴は、加工用電極と工作物との間
の加工間隙に間欠放電を発生させて工作物の加工を行な
う放電7JII工装置において、絶縁破壊用・やシスI
r1l路を構成する直流電源の陰極と、主放電回路を構
成する直流電源の陽極を工作物に接続すると共に、前記
絶縁破壊用・やルス回路に挿入したスイッチング素子を
オフ制御後に、主放電回路に挿入したスイッチング素子
をオン制御するパルス制御回路を設け、絶縁破壊時の工
作物の間欠放電電圧を陰極とし、放電加工速度を低下さ
せることなく電解反応による工作物のかロエ表面の悪化
全防止するように構成した点である。
〔発明の実施例〕
以下、第3図〜第6図に従って本発明を詳述する。第3
図はその一実施例を示すものであって、第1図と同一符
号を付しであるものは同一機能を有するものである。同
図においては説明をl口単にするため電源回路を主とし
て示しである。第3図においてはi#!3縁破壊用・母
ルス回路は、直流電源17 。
スイッチング素子18.減流抵抗19及びスイッチング
素子18を制御するスイッチング制御回路か、ダイオー
ド29で構成されている。また、主放′a電流回路は直
流電#、21.スイッチング素子22及びその制御回路
る。ダイオード別、副直流?iE源かで構成されている
。また、放電が開始したことを検出する電流検出器あが
加工間隙と絶縁破壊用パルス回路の間に接続されている
またかは・やルス制御回路を示し、電流検出器側の出力
信号を処理すると共に、スイッチング素子、制御回路加
、23へパルス信号を出力するためのものである。
次に第4図を用いて第3図の回路動作を説明する。
まず、i4ルス制御回路27から第4図の波形(e)の
出力がスイッチング素子制両回路加へ入力されて、スイ
ッチング素子18がオン状態となる。この時スイッチン
グ素子22はオフしている。直流型#t17の電源電圧
E、が加工間隙に印加される。この時工作物の極性は陰
極であるため、工作物は電解されない。放電が開始する
と第4図の(a)波形のように電圧が低下し、そして(
b)波形のように電流が流れ出し、その電流は電流検出
器路で検出器れ、その信号はノ4ルス制呻回路へ入力さ
れて、スイッチング素子Uを制御する信号がスイッチン
グ素子制御回路るへ出力される。その結果、スイッチン
グ素子22は第4図の(d)波形のタイミングでオン状
態となり、その時の加工間隙に流れる電流は第4図の(
bJrHL形のようになる。第4図の(b)波形でスイ
ッチング素子四をオフした後でも電流が流れているのは
、通電系の布線のインダクタンスに蓄積した電磁エネル
ギーがダイオ−トムを通って放出するからである。
第4図で示すように放電が開始してから、スイッチング
素子22がオンするまでにt3時間だけ遅れているが、
電流検出器あて放電開始を検出してからスイッチング素
子をオンするまでの信号処理時間は使用する素子の信号
処理時間で最短時間でも200〜500naかかるため
であり、時間t3は2()0〜500 ns以上となる
。また時間1.とt2は、通常一定になるように制御さ
れる。
次に本発明の他の実施例を第5図に従って説明する。同
実施例は絶縁破壊用・やルス回路に放電用コンデンサを
使用した場合で、第3図の回路と異なる点は放電用コン
デンサ加が追加しである点である。インダクタンス31
及び抵抗32は、放電用コア7′7″j0から加工間隙
に至る通電路0イ″′rタンスと抵抗であり、放電電流
が十分振動条件を満す111になるように設定されてい
る。第5図の回路の動作を第6図で説明する。
第6図の波形(a)は〃ロエ間隙の電圧、波形(b)は
加工間隙の電流、波形(c) 、 fd)はスイッチン
グ素子18スイツチング素子乙のオン、オフ信号状態を
示すものである。
第6図の波形(C)のようにスイッチング素子18がオ
ンすると、放電用コンデンサIに直流型@、 17から
抵抗19を介して充電される。そして、放電が開始する
と放電用コンデンサ加から加工間隙Qに放電電流が流れ
出すが、それを電流検出器路が検出し、ノクルス制御回
路nへ出力する。そしてパルス制御回路から、スイッチ
ング素子18をオフする信号を出力すると共に、第6図
の波形(d)のように放電が開始してからスイッチング
素子Uがオンするまでの時間がt′3 となるように、
パルス制御回路27はタイミングの信号をスイッチング
素子制御回路おを介してスイッチング素子Uへ出力する
。その時の放電電流は第6図の波形(b)のようになり
、放電用コンデンサ園から出力された放′亀電流の第2
半波に直流電源21からの大電流が重畳される。
なお、時間t′3は時間t4>t’3としても良い◎た
だし、その場合時間t′3は第4図の時間t3のように
放電開始からスイッチング素子が動作する1での信号伝
達時間より大きくしなければならない。
以上本発明の2つの実施例の説明においては、放電開始
の検出に電流検出器を用いたが、加工間隙の電圧を測定
し、絶縁破壊時の電圧降下を検出しても同様の効果が得
られる。
゛また、上述の実施例は、ワイヤ状の電極を用いたワイ
ヤ放電加工装置で説明したが、加工液に水系のものを使
用する場合の形彫り放岨加工装置においても同様の効果
が得ちれることはいうまでもない。
〔発明の効果〕
上述の実施例からも明らかなように本発明によれば、放
電力ロエ速度を低下させることなく′電解反応により生
ずる工作物加工表面の悪化を防上できるという利点並び
に効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術による放゛亀加工装置の全体的構成図
、第2図(a) 、 (b)第1図における電圧、電流
波形図、第3図は本発明の一実施例を示す放電加工装置
の電源回路図、第4図は第3図の動作説明をするパルス
波形図、第5図は本発明の他の実施例を示す放電加工装
置の亀の回路図、第6図は第5図の動作説明をするパル
ス波形図である。 1・・・加工用電極、4・・・工作物、17・・・絶縁
破壊用パルス回路の直流電蝕、18.22・・・スイッ
チング素子、20・・・絶縁破壊用パルス回路のスイッ
チング素子側副回路、21・・・主成′a沖]路の1亘
流電諒、乙・・・主放電回路のスイッチング素子制惧引
回路、5・・・主放電回路の剛直流電源、27・・・パ
ルス制rI回路、あ・・・電流検出器、30・・・放電
用コンデンサ。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 第t FBI 第 21・」 (。) (b) 第 3目 第4図 第5図 第6t4

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 加工用電極と工作物との間の加工間隙に間欠放電
    を発生させて工作物の加工を行う放電加工方法において
    、前記加工間隙が絶縁破壊した直後に、前記加工用″電
    極と工作物との間に出力する電流の方向とは逆方向に加
    工電流を重畳することを特徴とする放電加工方法。  2、 前記、加工間隙が絶縁破壊した直後に、前記加工
    用電極と工作物との間に出力する電流の方向とは逆方向
    に加工電流を重畳する動作は間欠・母ルス毎に行うこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の放電加工装
    置。 □ i、’nu工用電qtと工作物との間の加工間隙に間欠
    放電を発生させて工作物の加工を行う放電加工装置であ
    って、絶縁破壊用・ぐルス回路を構成する直流電源の陰
    惨と、主放電回路を構成する直流電源の陽極を工作物に
    接続すると共に、前記絶縁値、壊用パルス回路に挿入し
    たスイッチング素子をオン制御する・ぐルス制御回路を
    設けて成ることを特徴とする放電加工装置。
JP78584A 1984-01-09 1984-01-09 放電加工方法並びにその装置 Granted JPS60146624A (ja)

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Cited By (3)

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