JPS632611A

JPS632611A - 放電加工電源

Info

Publication number: JPS632611A
Application number: JP14033886A
Authority: JP
Inventors: Haruki Obara; 小原　治樹; Yuji Okuyama; 奥山　祐二
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1986-06-18
Filing date: 1986-06-18
Publication date: 1988-01-07
Also published as: JPH0360611B2

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、ワイヤカット放電加工において、放電加工時
とは逆極性の電圧をワイｔ７電極とワーク間に印加し平
均加工電圧をゼロにすることにより電気分解作用を防止
し、ワークの電食を防止する放電加工電源に関する。

従来の接衝加工液として水を用いる放電加工においては電気分解作
用が生じ、特に、超硬合金のような電食性のワークを荒
加工する場合等は電食が生じ、ワークをもろくする等の
欠点があった。また、仕上加工時においては、酸化被膜
等が生じ安定した放電が生じられなかった。さらに、電
気分解作用のために粒子の選択電食によりワークの表面
が荒れて仕、Ｆ面のあらさが悪くなる等の欠点があった
。

これを防止するために、非加工時に電極とワーク間のギ
ャップに加工時とは逆に逆電圧を印加号ることによって
平均加工電圧をゼロにして電気分解作用を防止すること
はすでに公知である。

この正逆電圧を簡単な構成で印加する方法としては第３
図に示ずような方法がある。第３図において、１はワイ
ヤ電極、２はワーク、３は直流電源、Ｒは抵抗、Ｃはコ
ンデンサ、Ｔ（よスイッチング素子としてのトランジス
タであり、該トランジスタＴのベースに周期的なパルス
信号を入力し、該トランジスタＴをオン、オフさせ、ト
ランジスタＴがオン中には、直流電源３からワーク２、
ワイヤ電極１、コンデンサＣ、トランジスタＴを通りコ
ンデンサＣを充電させる。なお、このとき直流電源３、
抵抗Ｒ、トランジスタＴの回路にも電流は流れる。

次に、トランジスタＴがオフになるとコンデンサＣの充
電電圧が抵抗Ｒを介してワーク２、ワイヤ電極１間に印
加され、ワーク２、ワイヤ電極１間に放電を生じせしめ
ることとなる。

このように、トランジスタＴがオンでコンデンサＣを充
電するときにはワーク２側がプラス、ワイヤ電極１側が
マイナスとなるが、トランジスタ下がオフでコンデンサ
Ｃの充［ｆ圧がワーク２、ワイヤ電極１間に印加される
ときはワイヤ電極１側がプラス、ワーク２側がマイナス
に印加されることとなり、ワイヤ電極１とワーク２間に
は交互に正、逆の電圧が印加されることとなる。

発明が解決しようとする問題点しかし、上記従来の方法では、抵抗ＲにコンデンサＣを
充電するとき、また、コンデンサＣの電荷を放電すると
き、両方とも電流が流れ、この抵抗Ｒによるエネルギー
ロスが大きいという欠点があった。

そこで、本発明の目的は、従来技術の欠点を改善し、エ
ネルギーロスが少なり、電源効率のよい、構成が簡単な
両極性放電電源を得ることにある。

問題点を解決するための手段本発明はワイヤ電極、ワーク、コンデンサ及び第１のス
イッチング素子を直列に接続し直流電源に接続された充
電回路を設け、上記第１のスイッチング素子のオンーオ
フ紡作と逆のタイミングでオン−オフ動作を行う第２の
スイッチング素子を上記充電回路のワイヤ電極、ワーク
、コンデンサの直列回路と並列に接続することによって
上記問題点を解決した作　　用第１のスイッチング素子がオンになると直流電源から該
第１のスイッチング素子、コンデンサ、ワーク、ワイヤ
電極、直流電源へと電流が流れコンデンサは充電され、
第１のスイッチング素子がオフとなり第２のスイッチン
グ素子がオンになると、コンデンサの充電電圧が第２の
スイッチング素子を介して、ワークとワイヤ電極間のギ
ャップに印加される。その結果、ワークとワイヤ電極間
のギャップには、コンデンサの充電時と放電時では逆の
極性の電圧が印加されることとなり、両極性の放電電源
を得ることとなる。

実施例第１図は本発明の一実施例の回路図であり、１はワイヤ
電極、２はワーク、３は直流電源、Ｃはコンデンサ、Ｔ
１．Ｔ２はスイッチング素子としてのトランシタ、Ｄｉ
、Ｄ２はダイオードである。

ワイヤ電極１．ワーク２．コンデンサＣ３第１のトラン
ジスタＴ１．第１のダイオードＤ１は直流電源に直列に
接続され、第２のトランジスタＴ２と第２のダイオード
Ｄ２は直列に接続され、上記ワイヤＮ極１、ワーク２、
コンデンサＣの直列回路と並列に接続されている。そし
て、本実施例においては第１のトランジスタＴ１はＰＮ
Ｐ型トランジスタで、第２のトランジスタＴ２はＮＰＮ
型のトランジスタで構成し、両トランジスタＴＩ。

Ｔ２のベースには第２図（ｂ　）に示ずようなパルスが
入力されるようになっており、−方のトランジスタがオ
ンのときは他方のトランジスタはオフとなり、他方のト
ランジスタがオンのときは一方のトランジスタがオフと
なるようになっている。

なお、第１．第２のダイオードＤ１．Ｄ２は第１゜第２
のトランジスタＴ１．Ｔ２を各々保護するために入れら
れたものである。

そこで、第１のトランジスタＴ１がオンのときには、直
流電８！３から第１のダイオードＤ１．第１のトランジ
スタＴｌ、コンデンサＣ，ワーク２゜ワイヤ電ＫＡ１を
通り直流電源３への回路が閉となりコンデンサＣは充電
されることとなる。次に、第１のトランジスタＴ１をオ
フにし第２のトランジスタＴ２をオンとすると、コンデ
ンサＣの充電電圧は第２のトランジスタＴ２、第２のダ
イオードＤ２を介してワイヤ電極１．ワーク２間のギャ
ップに印加されｔＩｉ電を生じせしめることとなる。

今、直流電源３の電圧をＥ、ワイヤ電極１とワーク２間
のギャップ電圧をＶａとして、第２図の波形図を参照し
ながら、ワイヤ電極１とワーク２間のギャップに加わる
電圧Ｖａについて詳説すると、第２図（ｂ）は第１．第
２のトランジスタＴ１．Ｔ２のベースに印加されるパル
スで第２図（ａ　）はワイヤ電極１とワーク２内のギャ
ップ電圧Ｖａを表すもので、第２図（１））に示す正の
パルスが第１．第２のトランジスタＴ１．Ｔ２のベース
に印加されると、第１のトランジスタＴ１はオンとなる
。この瞬間はワイヤ電極１とワーク２間のギャップに直
流電源３の電圧Ｅがワーク２側をプラスにしてすべて印
加されるが、その後、ワイヤ電極１とワーク２間のギャ
ップ抵抗とコンデンサＣの容量で決まる時定数によりコ
ンデンサＣは徐々に充電され、その結果ギャップ電圧Ｖ
Ｃ＋は徐々に低下する。次に、負のパルスが両ベースに
印加されると、第２のトランジスタＴ２がオンとなり、
コンデンサＣの充電電圧がワイヤ電極１とワーク２間に
ワイヤ電極１側をプラスに印加される。

即ち、第２図（ａ　）に示すように、ギャップ電圧■０
の立上り、立下りは直流電源３の電圧Ｅだけジャンプし
てワイヤ電ｉｉとワーク２間に正逆極性の電圧を印加す
ることとなり、この動作が繰り返されると、第２図（ａ
　）に示すようにＱｖラインより上部の面積Ａ１と下部
の面積Ａ２は等しくなり、ワイヤ電極１とワーク２間に
は平均加工電圧がＯとなるように印加されることとなる
。

そして、第２図に示すように両トランジスタＴｌ、Ｔ２
をオン、オフさせるパルスのデユーティ−比を１／２と
するとくプラス幅、マイナス幅を同一）、ワーク２とワ
イヤ電極１間には極性の異なる同一電圧が交互に印加さ
れることとなり、パルス幅を〈デユーティ−比１／２で
）変えることによりこの電圧±Ｅ／２〜±Ｅまで変える
ことかでき、放電パルスの強さをパルス幅によって調整
することができる。また、このパルスのデユーティ−比
を変えることによってワイヤ電極１とワーク２間のギャ
ップに印加される正、逆の電圧の大きさを変えることも
できる。

なお、仕上加工時には放電電流を小さくするので、第１
．第２のトランジスタＴ１．Ｔ２や電源の待つ浮遊容量
の悪影響が出るので、放電回路中、即ち、例えばワイヤ
電極１と第２のダイオード０２間に抵抗、またはインダ
クター等を挿入するようにしてその影響を小さくすれば
よい。即ち、ワイヤ電極１と第２のダイオード０２間に
抵抗とスイッチの並列回路を挿入し、荒加工時にはスイ
ッチをオンにし、仕上加工時にはスイッチをオフとすれ
ばよい。そして、この場合抵抗は小さな値のものでよい
からエネルギーロスは少なくてすむ。

発明の効果以上述べたように、本発明は簡単な構成によってワーク
とワイヤ電極間に両極性の電圧を印加できる両極性放電
電源を提供でき、かつエネルギーロスが少ないので電源
効率の良い放電加工電源を得ることができる。そして、
ワークとワイヤ電極間に両極性の電圧が印加されるから
、加工液に水を使用する場合でも電食及びさびを防止す
ることができ、超硬合金のワイヤカット放電加工に適し
、また、仕上加工時には酸化被膜等が生じ難いから加工
が安定し、特に有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図（ａ　）　
　（ｂ　）は同実施例におけるギャップ電圧とトランジ
スタのベースに印加するパルスの波形を示す図、第３図
は従来の両極性放電加工電源の回路図である。１・・・ワイヤ電極、２・・・ワーク、３・・・直流電
源、Ｔ１．Ｔ２・・・トランジスタ、Ｃ・・・コンデン
サ、Ｄｌ、Ｄ２・・・ダイオード、Ｖｃ・・・ギャップ
電圧。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ワイヤ電極、ワーク、コンデンサ及び第１のスイ
ッチング素子を直列に接続し直流電源に接続された充電
回路と、上記第１のスイッチング素子のオン−オフ動作
と逆のタイミングでオン−オフ動作を行う第２のスイッ
チング素子を上記充電回路のワイヤ電極、ワーク、コン
デンサの直列回路と並列に接続したことを特徴とする放
電加工電源。
（２）上記第２のスイッチング素子と並列に接続された
ワイヤ電極、ワーク、コンデンサの直列回路に抵抗が直
列に挿入接続された特許請求の範囲第１項記載の放電加
工電源。
（３）上記第２のスイッチング素子と並列に接続された
ワイヤ電極、ワーク、コンデンサの直列回路にインダク
ターが直列に挿入接続された特許請求の範囲第１項記載
の放電加工電源。