JPS6247134B2 - - Google Patents

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JPS6247134B2
JPS6247134B2 JP56072579A JP7257981A JPS6247134B2 JP S6247134 B2 JPS6247134 B2 JP S6247134B2 JP 56072579 A JP56072579 A JP 56072579A JP 7257981 A JP7257981 A JP 7257981A JP S6247134 B2 JPS6247134 B2 JP S6247134B2
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JP
Japan
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capacitor
terminal voltage
switching element
voltage
workpiece
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JP56072579A
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English (en)
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JPS57211421A (en
Inventor
Haruki Obara
Shunzo Izumya
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Priority to EP82901427A priority patent/EP0081587B1/en
Priority to US06/456,060 priority patent/US4469927A/en
Priority to KR8202101A priority patent/KR860000619B1/ko
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Publication of JPS6247134B2 publication Critical patent/JPS6247134B2/ja
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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
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02Wire-cutting
    • B23H7/04Apparatus for supplying current to working gap; Electric circuits specially adapted therefor

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ワイヤカツト放電加工の加工速度を
向上し得るワイヤカツト放電加工電源装置に関す
るものである。
ワイヤカツト放電加工に於いては、例えば第1
図に示すように、パルス発生器4からのパルスに
よりトランジスタ3をオン、オフ制御し、トラン
ジスタ3がオンのときに、直流電源1から抵抗2
を介してコンデンサ5に充電し、このコンデンサ
5の充電電圧をワイヤ電極7とワーク6との間に
印加して放電加工を行なうもので、8は接触子、
9,10はガイドを示すものである。
ワイヤ電極7とワーク6との間の電圧即ちギヤ
ツプ電圧は例えば第2図に示すように変化する。
即ちコンデンサ5の充電完了後に放電が生じた
り、充電途中で放電が生じたりするものである。
このように放電時間が異なるのは、ワイヤ電極の
振れ等によつてワイヤ電極とワーク間のギヤツプ
の大きさが異なつた位置で放電が生じるのも一つ
の原因である。つまりワイヤ電極とワーク間のギ
ヤツプが大きい程火花遅れが大きくなるためであ
る。実験結果によると、コンデンサの充電電圧が
低い程加工速度が大きくなることが判つた。この
理由については充分に解明されていないが、例え
ばコンデンサの充電電圧が高いと、ワイヤ電極と
ワークの間のギヤツプが放電加工により拡大し、
次の一点で生じた放電が他の点に移行し難い状態
となる為であると云う説がある。言い換えれば一
回の放電加工量は充電電圧が高い程大きく、また
ワイヤ電極とワークの間のギヤツプが大きい程集
中放電が起こりやすいと言える。即ち充電完了後
時間をおいて放電を生ずる場合は、ワイヤ電極と
ワークの間のギヤツプが大きいため、集中放電が
起こりやすくなる。
又コンデンサ5の充電電圧を低くする為に、直
流電源1の電圧を低くすることも考えられるが、
コンデンサ5の充電エネルギーが低下することに
より、加工速度を向上することができないものと
なる。又抵抗2を大きくすることも考えられる
が、この場合も充電速度が低下し、且つ電力損失
が大きくなる欠点がある。
本発明は、前述の如き従来の欠点を改善したも
ので、コンデンサの充電電圧を制御し、それによ
つて加工速度を向上し得るようにすることを目的
とするものである。以下実施例について詳細に説
明する。
第3図は本発明の実施例の要部回路を示し、直
流電源11、抵抗12、トランジスタ13、コン
デンサ15、ワーク16、ワイヤ電極17、接触
子18、ガイド19,20については、第1図に
示す従来例と同様の構成であるが、抵抗21,2
2により分圧したギヤツプ電圧をパルス発生回路
14に加え、パルス発生回路14からの制御パル
スaによりトランジスタ13を制御すると共に、
制御パルスbによりトランジスタ24を制御し、
抵抗23を介してコンデンサ15の充電制御を行
なう構成を有するものである。
パルス発生回路14は、抵抗21,22により
ギヤツプ電圧に比例した電圧が加えられることに
より、コンデンサ15の充電電圧が所定値に達し
たことを識別してトランジスタ13をオフとし、
ワイヤ電極17とワーク16との間に放電が生じ
ないとき、ギヤツプ間の漏洩電流によつてコンデ
ンサ15の端子電圧が低下する。この端子電圧が
或る値にまで低下すると、トランジスタ24をオ
ンとし、漏洩電流に相当する電流を抵抗23を介
して直流電源11から供給し、コンデンサ15の
端子電圧を或る値に維持させる。そして放電が生
じてコンデンサ15の端子電圧が更に低下したと
き、トランジスタ24はオフとなるように制御さ
れる。
第4図はギヤツプ電圧の説明図であり、領域I
では、トランジスタ13がオンとなつてコンデン
サ15の充電が行なわれ、領域では、トランジ
スタ13がオフで、ギヤツプ間の漏洩電流により
ギヤツプ電圧は低下し、領域ではトランジスタ
24がオンとなつて漏洩電流に相当する電流が供
給されることにより、ギヤツプ電圧は或る値に維
持される。放電は、領域の充電途中で生じる場
合、領域の充電後で生じる場合、領域の低電
圧維持状態で生じる場合がある。従つて領域の
如く低電圧維持状態で放電を生じさせる場合を含
むので、平均加工電圧を低くすることができ、加
工速度を向上することができる。これは実験によ
つても確認されている。
第5図はパルス発生回路14の要部ブロツク図
あり、41〜43は比較器、44は立下りでトリ
ガされる単安定回路、45は立上りでトリガされ
る単安定回路、46は初期セツト回路、47,4
8はフリツプフロツプを構成するナンド回路、4
9,50はノア回路、51〜53は基準電圧、5
4は所定の周期の充電用パルスである。又15,
16,17,21,22は第3図のコンデンサ、
ワーク、ワイヤ電極、抵抗をそれぞれ示すもので
ある。比較器41〜43の基準電圧51〜53
は、第6図に示すように、ギヤツプ電圧即ちコン
デンサ15の端子電圧の中間レベルH1、低レベ
ルL1、高レベルH2を検出できるように選定さ
れている。
コンデンサ15の端子電圧が零の場合、抵抗2
1,22により分圧された電圧も零となり、比較
器41〜43の出力は“0”となる。この状態で
初期セツト回路46によりフリツプフロツプをセ
ツトし、Q=“1”、=“0”の出力とする。従
つてノア回路49の出力の制御パルスbは“0”
となり、ノア回路50の出力の制御パルスaはパ
ルス54に従つて“1”、“0”となる。トランジ
スタ24(第3図参照)は制御パルスbが“0”
であるからオフとなり、トランジスタ13は制御
パルスaに従つてオン、オフの繰返しとなる。従
つてトランジスタ13がオンのときコンデンサ1
5の充電が行なわれ、その端子電圧が上昇する。
コンデンサ15の端子電圧が低レベルL1以上
となると、比較器42の出力は“1”となるが、
単安定回路44はトリガされない。又コンデンサ
15の端子電圧が中間レベルH1に上昇すると、
比較器41の出力が“1”となり、前記パルスb
は“0”のままである。
コンデンサ15の端子電圧が更に上昇し、高レ
ベルH2に達すると、比較器43の出力“1”と
なり、“0”から“1”への立上りにより単安定
回路45がトリガされ、その出力によつてフリツ
プフロツプがリセツトされて、Q=“0”、=
“1”の状態となる。従つてノア回路50の出力
の制御パルスaは“0”となり、トランジスタ1
3はオフとなる。それによつてコンデンサ15の
充電は停止され、ワイヤ電極17とワーク16と
の間に漏洩電流が流れ、コンデンサ15の端子電
圧は次第に低下する。
コンデンサ15の端子電圧が中間レベルH1よ
り低下すると、比較器41の出力が“0”とな
る。従つてノア回路49の出力の制御パルスbは
“1”となり、トランジスタ24がオンとなつ
て、直流電源11から漏洩電流に相当する電流が
供給され、コンデンサ15の端子電圧は中間レベ
ルH1近傍に維持される。このトランジスタ24
を介して供給される電流によりコンデンサ15の
端子電圧が中間レベルH1以上となると、比較器
41の出力が“1”となり、制御パルスbは
“0”となるから、トランジスタ24はオフとな
る。比較器41〜43は周知のヒステリシス特性
を有する構成であり、中間レベルH1を中心とし
た状態でコンデンサ15の端子電圧が第4図の領
域として示すようにほぼ一定に維持されること
になる。
ワイヤ電極17とワーク16との間に放電が生
じると、コンデンサ15の端子電圧は急速に低下
し、低レベルL1以下となると、比較器41〜4
3の出力は“0”となり、単安定回路44は
“1”から“0”への立下りによりトリガされ、
その出力がセツトパルスとなつて、フリツプフロ
ツプがセツトされ、初期状態に戻ることになる。
前述の動作は、中間レベルH1で放電が生じる
場合についてのものであるが、高レベルH2に上
昇中の領域に於ける放電の場合は、フリツプフ
ロツプはセツト状態のまま、低レベルL1以下に
コンデンサ15の端子電圧が低下し、単安定回路
44がトリガされてセツトパルスが出力され、フ
リツプフロツプの出力状態は変化しないので、引
続いて制御パルスaがトランジスタ13に加えら
れて、コンデンサ15の充電が開始される。
又高レベルH2から中間レベルH1に低下する
途中の領域に於ける放電の場合は、フリツプフ
ロツプがリセツト状態であり、制御パルスa,b
は“0”でトランジスタ13,24はオフであつ
て、放電により低レベルL1以下となると、フリ
ツプフロツプがセツトされ、初期状態に戻ること
になる。
前述の動作説明からも判るように、比較器43
と単安定回路45とにより放電が生じたことを検
出し、比較器24と単安定回路44とによりコン
デンサ15が所定の値に充電されたことを検出
し、比較器41によりコンデンサ15の端子電圧
が中間レベルH1であることを検出し、これらに
よつてトランジスタ13,24を制御し、平均加
工電圧を低くして、加工速度を向上するものであ
る。又トランジスタ13,24は、FETやサイ
リスタ等のスイツチング素子を用いることも可能
であり、ナンド回路やノア回路は、他の論理回路
で構成することができる。
以上説明したように、本発明は、トランジスタ
13等のスイツチング素子のオン、オフ制御によ
り、オン状態のときコンデンサ15に充電し、そ
のコンデンサ15の端子電圧をワイヤ電極17と
ワーク16との間に印加して放電加工を行なうと
共に、スイツチング素子に並列的にトランジスタ
24等の補助スイツチング素子を接続して、コン
デンサ15の端子電圧が高レベルH2になつたこ
とを比較器43、単安定回路45等からなる手段
により検出したとき、スイツチング素子をオフと
し、その後ワイヤ電極17とワーク16との間の
漏洩電流によりコンデンサ15の端子電圧が中間
レベルH1に低下したことを比較器41等からな
る手段によつて検出したとき、補助スイツチング
素子をオン状態として、漏洩電流に相当する電流
を供給し、放電が生じてコンデンサ15の端子電
圧が低レベルL1に低下したことを比較器42、
単安定回路44等からなる手段により検出したと
き、補助スイツチング素子をオフ状態とすると共
に、スイツチング素子のオン、オフ制御を開始さ
せるもので、直流電源11の電圧を高くしてコン
デンサ15の高速充電を可能とし、また放電完了
直後に放電が生ずる場合、即ちワイヤ電極とワー
クの間のギヤツプが小さい場合は充電電圧が高レ
ベルH2近傍の高い電圧の時に放電するので放電
加工量を大きくすることができ、また充電完了後
時間をおいての領域で放電を生ずる場合、即ち
ワイヤ電極とワークの間のギヤツプが大きい場合
は充電電圧が中間レベルH1の低電圧で放電する
ので集中放電を防ぐことができる。従つて加工速
度を向上することができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のワイヤカツト放電加工電源装置
の要部回路図、第2図はギヤツプ電圧の一例の波
形図、第3図は本発明の実施例の要部回路図、第
4図は第3図に於けるギヤツプ電圧の一例の波形
図、第5図は本発明の実施例のパルス発生回路の
ブロツク図、第6図はレベル設定の説明図であ
る。 11は直流電源、12,21,22,23は抵
抗、13,24はトランジスタ、14はパルス発
生回路、15はコンデンサ、16はワーク、17
はワイヤ電極、41〜43は比較器、44,45
は単安定回路、46は初期セツト回路、47,4
8はナンド回路、49,50はノア回路である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 トランジスタ等の主スイツチング素子のオ
    ン、オフ制御を行ない、オン状態のときコンデン
    サに充電し、該コンデンサの端子電圧をワイヤ電
    極とワークとの間に印加して、前記ワークの放電
    加工を行なうワイヤカツト放電加工電源装置に於
    いて、前記スイツチング素子に並列的に接続さ
    れ、前記ワイヤ電極とワークとの間の漏洩電流に
    相当する電流を供給する為の抵抗と補助スイツチ
    ング素子とから成る直列回路と、前記コンデンサ
    の端子電圧の高レベル、中間レベル及び低レベル
    を検出する手段と、該手段により前記コンデンサ
    の端子電圧が高レベルとなつたことを検出したと
    き前記主スイツチング素子をオフ状態とする手段
    と、前記コンデンサの端子電圧が高レベルから中
    間レベルに低下したことを検出したとき前記補助
    スイツチング素子をオン状態とする手段と、前記
    コンデンサの端子電圧が低レベルに低下したこと
    を検出したとき、前記補助スイツチング素子をオ
    フ状態とすると共に、前記スイツチング素子のオ
    ン、オフ制御を開始させる手段とを備えたことを
    特徴とするワイヤカツト放電加工電源装置。
JP56072579A 1981-05-14 1981-05-14 Wire cut discharge machining power source equipment Granted JPS57211421A (en)

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JPS57211421A JPS57211421A (en) 1982-12-25
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EP (1) EP0081587B1 (ja)
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KR (1) KR860000619B1 (ja)
DE (1) DE3272125D1 (ja)
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