JPS61260921A - 放電加工用電源 - Google Patents

放電加工用電源

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JPS61260921A
JPS61260921A JP10139585A JP10139585A JPS61260921A JP S61260921 A JPS61260921 A JP S61260921A JP 10139585 A JP10139585 A JP 10139585A JP 10139585 A JP10139585 A JP 10139585A JP S61260921 A JPS61260921 A JP S61260921A
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inductance
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electric discharge
switching
power supply
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俊雄 鈴木
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弥冨 剛
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卓司 真柄
Masahiro Yamamoto
政博 山本
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  • 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は従来困難とされていた面粗度1μmRmax以
下の仕上面を得ることのできる放電加工用電源に関する
[従来の技術] 一般に交流高周波による放電加工は、平均加工電圧が0
となるため、電解作用によるチッピング(欠落現象)が
発生せず、−回の半波放電ごとに極性が変わり、放電点
が異なるため、fiめで良質の加工面が得られるという
優れた加工特性な持っている。第7図は従来の放電加工
用の交流高周波電源の回路図である。第7図において、
(1)は直流電源、(2)はスイッチング素子、(3)
はスイッチング素子(21を駆動するための駆動回路、
(4)は電流制限の抵抗器、(5)は結合トランス、(
6)は加工用電極と被加工物とから形成される極間、(
7)は電流供給線及び極間(6)に存在する浮遊インダ
クタンス、(8)は同じく電流供給線及び極間(6)に
存在する浮遊キャパシタンスである。
次に、第7図に示した従来の放電加工用の交流高周波を
源の動作について説明する。スイッチング素子(2)が
駆動回路(3)により数百〜数MHzの周波数でスイッ
チング動作をすると、結合トランス(5)の1次側(直
流を勇側)には交流パルスが発生する。1矢側で発生し
た変流パルスが結合トランス(5)の2次側(vl、間
(6)側)に誘導されると、結合トランス(5)と極間
(6)との間に存在する浮遊インダクタンス(7)及び
浮遊キャパシタンス(8)の共振回路により決定される
又流高周波電圧が極間(6)に供給される°、他極間6
)に供給される電圧により、加工電極と被加工物との間
に放電が発生し、加工電極と被加工物との間の相対位置
を三次元的に移動させることにより被加工物が所望の加
工形状に加工される。こ・の場合、加工面の特性は極間
(6)に供給される電圧により大きく左右され、この電
圧は浮遊インダクタンス(7)及び浮遊キャパシタンス
(8;によって決定される。通常、浮遊インダクタンス
(7)は0.1〜数μH1#遊キヤパシタンス(8)は
数百〜数千pF8度であるが、共振回路が加工機本体及
び被加工物を包含したものとなるため1機械的構造の差
によるばらつきを持つ。又、浮遊キャパシタンス(8)
は加工中の電極、被加工物間距離及び対向面積などの変
化によっても大きく変動する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記構成の従来の交流高周波電源は実際極間(6)に供
給される電圧が浮遊インダクタンス(7)及び浮遊キャ
パシタンス(8)により大きく変動してしまうので、常
に安定した加工特性を維持することは困難であるという
問題があった。こうした問題点を改善するためには1周
波数を可変にして同調を取り極間(6)VcFh望の電
圧を供給すれば良いのであるが、加工中のt′?M、被
加工物間距離及び対向面積変化に起因する浮遊キャパシ
タンス(8)の変動に対してはまったく無力である上、
加工電源がきわめて高価なものとなり、さらに作業者の
操作が繁雑になってしまう。また、結合トランス(5)
についても特性のばらつきを少なくすることが難かしく
、安定した電源特性を確保することが困難であるという
問題があった。
本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、
放電加工機特有の浮遊キャパシタンスのバラつぎ及び変
動に対して、常に面組度の小さな良質加工面を得ること
ができるとともに、安価で加工適用範囲の広い放電加工
用電源を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するだめの手段〕
そこで本発明では、電極と被加工物とを対向配置して形
成しrこ極間に放電を発生させることにより、被加工物
を放電加工する装置の放電加工用電源を、極間に電圧を
印加するための直流電源と、極間と直流電源との間に極
間及び直流電源に対して並列に接続されたスイッチング
素子と、スイッチング素子をオンオフ制御することによ
って極間に又流電圧を発生させる駆動回路と、直流電源
とスイッチング素子との間に接続された電流制限用の抵
抗器と、スイッチング素子と極間との間に接続された結
合コンデンサと、結合コンデンサと前′記極間との間に
接続された可変インダクタンス結合コイルと、可変イン
ダクタンス結合コイルのインダクタンスを切り換えるた
めの切換手段とから構成する。
〔作 用〕
上記構成の放電加工用電源は、駆動回路によってスイッ
チング素子をオンオフ制御して極間に高周波電圧を印加
して放電加工を行なう。その際、切換手段によって可変
インダクタンス結合コイルのインダクタンスを適正に切
り換えることにより、出力電圧を安定させる。
〔実施例〕
以下1本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説
明する。
第1図は本発明に係る放電加工用電源の回路図である。
第1図において、(1)は直流電源、(2)はスイッチ
ング素子、(3)はスイッチング素子(2)を駆動する
ための駆動回路、(4)は電流制限用の抵抗器、(6)
は加工電極と被加工物とから形成される極間、(7)は
電流供給線及び極間(6)などに存在する浮遊インダク
タンス、(8)は電流供給線及び極間(6)などに存在
する浮遊キャパシタンス、(9)はスイッチング素子(
2)と極間(6)の間に設けられた結合コンデンサ。
(1υは結合コンデンサ(9)と極間(6)の間に設け
られた可変インダクタンス結合コイル、 C11lは可
変インダクタンス結合コイル(Lolを切り換えるリレ
ー接点(切換手段)である。
次に本発明に係る放電加工用電源の全体の動作について
説明する。なお、可変インダクタンス(lO1結合コイ
ル0αのインダクタンスは浮遊インダクタンス(8)の
インダクタンスに較べて十分に大きいものとする。
ま°ず、スイッチング素子(2)をオフにすると、第2
図に示すように直流電源(1)(El、抵抗器(4) 
(R1)、結合コンデンサ(91(Cs)、可変インダ
クタンス結合コイル0α(Ll)及び浮遊キャパシタン
ス(81(Cz )から構成される直列回路に、同図中
矢印で示す方向に電流が流れ、結合コンデンサ(9)及
び浮遊キャパシタンス(8)は充電されろ。次に、スイ
ッチング素子(2)をオンにすると、第3図に示すよう
に浮遊キャパシタンス(3) (Cz )、可変インダ
クタンス結合コイル(10)(Lt)及び結合コンデン
サ(91(C+)からI11成される直列回路に、同図
中矢印で示す方向に11流が流れ、結合コンデンサ(9
)及び浮遊キャパシタンス(8)は放電される。従って
、駆動回路(3)によって数[MHzlのスイッチング
速度でスイッチング素子(2)゛のオンオフ制御を繰り
返すと、極間(6)には浮遊キャパシタンス(8)の両
端の電圧、即ち変流高周波電圧が発生し、この電圧によ
って極間(6)に放電が生じて放電加工が行なわれるこ
とになる。
前述した様に、放電加工装置の電気回路は加工機本体及
び加工間隙を包含したものであり、放電加工装置の機械
的な構造の違い又は電極と被加工物との間の距離及び対
向面積の変化などにより。
浮遊キャパシタンス(8)の容量が大ぎく変動する。
また、電流供給線の端末処理の方法などにより。
浮遊インダクタンス(7)のインダクタンスも大きく変
動することになる。均一な加工面を得るためには、この
ような浮遊キャパシタンス(8)及び浮遊インダクタン
ス(7)の変化に対して、出力電圧の変動を抑えること
が必要となる。第4図は可変インダクタンス結合コイル
(10)をパラメータとした、浮遊キャパシタンス(8
)の変動に対する出力電圧の変化を示した図であって、
同図中A、B及びCは可変インダクタンス結合コイル帥
のインダクタンスfiOのインダクタンスを50〔μH
〕、10〔μH〕及び1[μH]とした場合を示すもの
である。同図から明らかなように、出力電圧は可変イン
ダクタンス結合コイル(1■のインダクタンスを10〔
μH〕にすると、少なくとも浮遊キャパシタンス(8)
の変動範囲約500〜1000[:pF]で安定する。
第5図は第1図に示した可変インダクタンス結合コイル
(11のインダクタンスを20〔μH〕と5〔μH〕の
2段に切り換えられるようにしたときの出力電圧の変化
を示した図であって、同図中入が20CμHIBが5〔
μH〕 のときの出力電圧を示している。同図から明ら
かなように可変インダクタンス結合コイル(11のイン
ダクタンスが20〔μH〕又は5[μH]のいずれであ
っても、浮遊キャパシタンス(8)の変動範囲500〜
1000 [pH]で出力電圧は安定する。そこで、加
工条件に応じて、リレー接点αDを適当に切り換えるこ
とによって出刃電圧を7切り換えて放電加工を行なうよ
うにする。
なお1通常の放電加工における仕上加工は加工の進行と
ともに電気的な条件を切り換えて、i&終的に良質加工
面及び所望の加工精度を得るようにしている。そこで、
本実施例では直流を源(1)の電圧の切り換えと可変イ
ンダクタンス結合コイル00)のインダクタンスの切り
換えとを組み合わせて、出力電圧の範囲を広げ、より細
かい電気的な条件の選択を可能にした。
次に第6図は本発明の他の実施例である放電加工用電源
の回路図である。なお、第6図において第1図と同様の
機能を果たす部分については同一の符号を付し、その説
明は省略する。上記実施例では、可肇インダクタンス結
合コイル01としてインダクタンスの異なる2つのコイ
ルを並列に接続したもの、切換手段としてこの2つのコ
イルにそれぞれ直列に接続したリレー接点Ql)を用い
たが、本実施例においては、可変インダクタンス結合コ
イルσ(力として2つのコイルを直列に接続しにもの切
換手段としてこの2つのコイルにそれぞれ並列に接続し
たリレー接点(1])を甲いている。
なお、第1図及び第6図に示した実施例では切換手段と
してリレー接点(11)を使用したが、他の切換手段、
例えばロータリースイッチなどでも良い。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、電極と被加工物と
を対向配置して形成した極間に放電を発生させることに
より、被加工物を放電加工する装置の放電加工用電源を
、極間に電圧を印加するための直流電源と、極間と直流
電源との間に徐開及び直・流電源に対して並列に接iさ
れたスイッチング素子と、スイッチング素子をオンオフ
制御することによって極間に交流電圧を発生させる駆動
回路と、直流電源とスイッチング素子との間に接続され
た電流制限用の抵抗器と、スイッチング素子と極間との
間に接続された結合コンデンサと、結合コンデンサと前
記極間との間に接続された可変インダクタンス結合コイ
ルと、可変インダクタンス結合コイルのインダクタンス
を切り換えるための切換手段とから構成し、切換手段に
よって可変インダクタンス結合コイルのインダクタンス
を適正な範囲内で切り換えることにより、放電加工機特
有の浮遊キャパシタンスの変動に対して出力電圧を安定
させることができるので、極めて良質で均一な加工面を
得ることができる。
又、可変インダクタンス結合コイルのインダクタンスの
切り換えにより出力電圧を変えられるので、加工適用範
囲が広くなる。
さらに、従来の様にスイッチング周波数を変える必要が
ないので、同調回路が不要となり、極めて安価な放電加
工用電源が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る放電加工用電源の回路図。 第2図及び!3図は第1図に示した放電加工用電源の動
作説明図、第4図及び第5図は第1図に示した放電加工
用電源の浮遊キャパシタンスの変動に対する出力電圧の
特性を示す特性図、第6図は本発明の他の実施例である
放電加工用電源の回路図、第7図は従来の放電加工用電
源の回路図である。 図中、1は直流電源、2はスイッチング素子、3は駆動
回路、4は抵抗器、6は極間、7は浮遊インダクタンス
、8は浮遊キャパシタンス、9は結合コンデンサ、10
は可変インダクタンス結合コイル、11はリレー接点で
ある。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分な示すもので
ある。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第2図  1・直流電源 7: ン字妨1インダクグンス 8: 5季造1午Vノでシタンス 第 3 図        9:締金コンデンサ第4図 第5図 第6図 第7図 手続補正書(自発) 昭和61年1月13日

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電極と被加工物とを対向配置して形成した極間に
    放電を発生させることにより、該被加工物を放電加工す
    る装置の放電加工用電源において、前記極間に電圧を印
    加するための直流電源と、前記極間と直流電源との間に
    該極間及び直流電源に対して並列に接続されたスイッチ
    ング素子と、該スイッチング素子をオンオフ制御するこ
    とによつて前記極間に交流電圧を発生させる駆動回路と
    、前記直流電源とスイッチング素子との間に接続された
    電流制限用の抵抗器と、前記スイッチング素子と極間と
    の間に接続された結合コンデンサと、該結合コンデンサ
    と前記極間との間に接続された可変インダクタンス結合
    コイルと、該可変インダクタンス結合コイルのインダク
    タンスを切り換えるための切換手段とを備えたことを特
    徴とする放電加工用電源。
  2. (2)可変インダクタンス結合コイルは、インダクタン
    スが前記極間の浮遊インダクタンスのインダクタンスに
    較べて十分に大きい特許請求の範囲第1項記載の放電加
    工用電源。
  3. (3)可変インダクタンス結合コイルは、インダクタン
    スの異なる複数のコイルを並列に接続したものであり、
    切換手段は該複数のコイルにそれぞれ直列に接続したリ
    レー接点である特許請求の範囲第1項記載の放電加工用
    電源。
  4. (4)可変インダクタンス結合コイルは、インダクタン
    スの異なる複数のコイルを直列に接続したものであり、
    切換手段は該複数のコイルにそれぞれ並列に接続したリ
    レー接点である特許請求の範囲第1項記載の放電加工用
    電源。
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