JPS6219322A - ワイヤ放電加工用電源装置 - Google Patents

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、スイッチング素子をパルス制御回路からのパ
ルス信号でオン・オフスイッチング制御することにより
ワイヤ電極と被加工物との間隙に加工パルスを印加して
間欠的なアーク放電を発生させ、被加工物の加工を行う
ワイヤ放電加工用電源装置に関するものである。

〔発明の背景〕

この種の装置を第３図に示す。この第３図において、１
は一定方向、例えば矢印イ方向に送行するワイヤ電極で
、被加工物２の加工面と所定の間隙を置いて対向した状
態でその被加工物２を上下方向に貫通している。直流電
源３は正極が被加工物２に接続され、負極がスイッチン
グ素子４及び限流抵抗５を直列に介して前記ワイヤ電極
１に接続される。発振器６は、パルス信号でスイッチン
グ素子４をオン・オフスイッチングさせて、ワイヤ電極
１と被加工物２との間（以下、極間という）にパルス状
の電圧を印加し、間欠的なアーク放電を発生させる。

以上のように間欠的なアーク放電が発生し、被加工物２
の加工が行われるが、上記放電が発生すると極間には第
４図（ａ）に示すような矩形に近い電流が流れる。極間
に第３図中破線で示すようにコンデンサ７を接続した場
合の電流は第４図（ｂ）に示すようにサイン波に近い波
形となる。

このようなパルス、１パルス当たりの電気量ｉは下記（
１）式で与えられる。

１　＝　／　　Ｉ　ｐ　ｄ　ｔ　　　・・・・・・・・
・・・・（１）また平均加工電流Ｔは、平均放電周波数
をｆとして、下記（２）式で与えられる。

１＝ｉ−ｆ　　　　　・・・・・・・・・・・・（２）
ところで一般にワイヤ電極１には、その材質や径に応じ
て断線が生じない領域での最大の電流値（これを限界電
流値という）が存在することが知られており、加工中の
電流値を限界電流値以下に維持して加工を行うことが重
要である。

しかしながら従来、加工中の電流値を正確に把握するこ
とは難しかった。特に高周波成分を含む電流波形の電流
値の検出は、例えば元木幹雄著「放電応用装置」　（日
刊工業新聞社１９６６年発行）の第１４４〜１４７頁に
記載のように特殊な検出器が必要であると共に正確な測
定が難しかった。また、発振器６のパルス信号を用いて
１パルス当たりの電気量ｉを求め、更に平均放電周波数
ｆとから（２）式を用いて平均加工電流を求めることも
考えられるが、これでは演算処理が難しくなる。

以上のように従来は、加工中の電流値を簡易かつ正確に
把握することができず、このため平均加工電流がワイヤ
電極１の限界電流値を越えたか否かも簡易かつ正確に把
握できず、信頼性高くワイヤ電極１の断線を防止するこ
とができないという問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような問題点を解消するためになされた
もので、平均加工電流が簡易かつ正確に把握でき、した
がって平均加工電流がワイヤ電極の限界電流値を越えた
か否かも簡易かつ正確に把握でき、ワイヤ電極の断線を
信頼性高く防止することができるワイヤ放電加工用電源
装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明装置は、スイッチング素子をオン・オフスイッチ
ング制御するパルス制御回路からのパルス信号のパルス
幅に比例する信号（上記パルス信号のパルス幅と同一の
信号を含む）を２乗演算することにより瞬時の平均加工
電流を把握し、その平均加工電流がワイヤ電極の限界電
流値を越えたとき、平均加工電流を低減させて上記限界
電流値以下となるようにし、上述目的を達成するように
したものである。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明によるワイヤ放電加工用電源装置の一実
施例を示す回路図で、図中１〜４は各々第３図と同様で
ある。８は直流電源３及びスイッチング素子４の直列回
路にダイオード９を介して並列に接続された第２直流電
源である。この場合。

第２直流電源８は被加工物２に対して直流電源３とは逆
極性に接続され、またダイオード９は第２直流電源８に
対して逆方向に接続されている。１０は極間にアーク放
電が発生したことを検出し、信号を出力する放電開始検
出回路である。１１はパルス制御回路で、放電開始検出
回路１０からの信号を受けてから、すなわち上記放電が
開始してからｔ１時間後にスイッチング素子４がオフし
、その後、所望の時間ｔ３を経て再びスイッチング素子
４がオンするようなオン・オフスイッチング制御をパル
ス信号によりスイッチング素子４に対して行う。１２は
パルス制御回路１１のパルス信号のパルス幅に比例する
信号を２乗演算する演算回路である。１３は比較回路で
、演算回路１２の出力信号とワイヤ電極１の限界電流値
に相当する信号とを比較し、前者の値が後者の値を越え
たとき、すなわち加工時の平均加工電流がワイヤ電極１
の限界電流値を越えたとき前記パルス制御回路１１を次
のように制御する。すなわち、加工時の平均加工電流が
ワイヤ電極１の限界電流値以下となるように、例えば前
記オン時間ｔｌ又はオフ時間ｔ３あるいはその両方を制
御する。

次に上述本発明装置の動作について説明する。

すなわち、スイッチング素子４がパルス制御回路１１か
らのパルス信号でオン・オフスイッチング制御されるこ
とにより、イオン交換水や油（図示せず）が供給されて
いる極間に加工パルスが印加され、間欠的なアーク放電
が発生され、被加工物２の加工が行われる。ここで、極
間にアーク放電が発生すると、放電開始検出回路ｌＯが
それを検出し、その１．時間後にスイッチング素子４が
オフとなり、更にそのｔ３時間後にスイッチング素子４
がオンとなり、以下これを繰り返して上記オン・オフス
イッチング制御が行われる。

このときの１パルス分の放電電流波形は第２図に示すよ
うになる。この電流が流れる線路の抵抗が小さいとき、
はぼ三角波になり、また図中の傾きα、β及び時間ｔ、
は通電線路のインダクタンスと直流電源３，８とによっ
て決まり、一般に装置固有の値となる。そしてこの場合
の１パルス当たりの電気量ｉは、下記（３）式で与えら
れる。

１＝Ｋｔ−・・・・・・・・・・・・・・・（３）すな
わち、１パルス当りの電気量ｉはスイッチング素子４の
オン時間ｔｌの２乗に比例することになる。したがって
、あらかじめ波形定数である上記α、βを求めるか、又
はＫを求めておけば容易に時間ｔ１から上記ｉを求める
ことができる。

そこでパルス制御回路１１からのパルス信号のパルス幅
に比例する信号を演算回路１２に入力して２乗演算し、
その出力信号、すなわち平均加工電流がワイヤ電極１の
限界電流値を越えたか否か比較回路１３で比較し、越え
たときにはパルス制御回路１１を制御し、上記平均加工
電流が上記限界電流値以下になるようにする。これによ
り、加工中の平均加工電流がワイヤ電極１の限界電流値
を越えないように常時制御され、ワイヤ電極１の断線が
防止される。

なお、演算回路１２及び比較回路１３はディジタル回路
又はアナログ回路のいずれの構成でもよいが、アナログ
回路で構成する場合には、パルス制御回路１１からのパ
ルス信号をパルス幅し！でピーク電圧が一定の電圧パル
スとし、平均化のためのフィルタ回路を通した後、その
アナログ２乗演算回路に入力させるようにすれば、容易
に平均加工電流に比例した信号を得ることができる。

〔発明の効果〕　　′ 以上述べたように本発明によれば、加工時の平均加工電
流が簡易かつ正確に把握でき、これによりワイヤ電極の
断線を信頼性高く防止することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す回路図、第２図は
同装置における放電電流波形の一例を示す図、第３図は
従来装置の回路図、第４図は同装置における放電電流波
形図である。 １・・・ワイヤ電極、２・・・被加工物、３，８・・・
直流電源、４・・・スイッチング素子、９・・・ダイオ
ード、１１・・・パルス制御回路、１２・・・演算回路
、１３・・・比較回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スイッチング素子をパルス制御回路からのパルス信号で
   オン・オフスイッチング制御することによりワイヤ電極
   と被加工物との間隙に加工パルスを印加して間欠的なア
   ーク放電を発生させ、前記被加工物の加工を行うワイヤ
   放電加工用電源装置において、前記パルス制御回路から
   のパルス信号のパルス幅に比例する信号を２乗演算する
   演算回路と、この演算回路の出力信号が所定値を越えた
   ときに前記パルス制御回路を制御して前記間隙に流れる
   平均加工電流を低減させる比較回路とを具備することを
   特徴とするワイヤ放電加工用電源装置。