CN101528401B - 线电极放电加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于得到一种线电极放电加工装置。在该线电极放电加工装置中，上部主放电用电源(10a)使用可以构成去路和回路的上部馈线(14a)，而连接在上部通电端子(4a)和被加工物(3)之间，下部主放电用电源(10b)使用可以构成去路和回路的下部馈线(14b)，而连接在下部通电端子(4b)和被加工物(3)之间，辅助放电用电源(11)使用具有比上部·下部的馈线(14a、14b)更高的阻抗且可以构成去路和回路的上部·下部的辅助馈线(15a、15b)，连接在上部通电端子(4a)和被加工物(3)之间、以及下部通电端子(4b)和被加工物(3)之间。

Description

线电极放电加工装置

技术领域

本发明涉及一种线电极放电加工装置，特别涉及一种加工用电源的构成方式。

背景技术

线电极放电加工装置是如下述所示的装置，其将沿上下方向移动的作为一侧电极的线电极、和作为另一侧电极的被加工物相对配置，在线电极和被加工物之间的相对间隙(即极间)产生脉冲状放电，利用该热能将被加工物加工成所期望的形状，其中，被加工物被控制为在与该线电极的移动方向正交的平面内移动。

在该线电极放电加工装置中，作为向极间供给电源的结构，采用下述结构，即，被加工物直接与加工用电源的一侧电极端连接，进行移动的线电极经由滑动接触的供电点与加工用电源的另一侧电极连接，该供电点通常隔着线电极与被加工物之间的相对位置而在上下设置2个。即，流过线电极的放电电流的流路，构成为在被加工物的上部侧和下部侧并联存在两条。

另外，图6表示专利文献1所公开的线电极放电加工装置的结构，在现有的线电极放电加工装置中，通常例如图6所示，使用辅助放电用电源和主放电用电源这两个加工用电源，实施粗加工和精加工，其中，该辅助放电用电源用于诱发小电流的火花放电(预备放电)，该主放电用电源用于在火花放电发生后供给作为加工电流的大电流。

在图6中，作为辅助放电用电源的辅助电源VS经由开关晶体管Tr1、作为电源供给线的同轴电缆W1以及电阻器R1，连接于极间(E-W)，另外，作为主放电用电源的主电源VN经由开关晶体管Tr2、电阻器R2、二极管D1、作为电源供给线的同轴电缆W2以及电磁开关器K，连接于极间(E-W)。在极间(E-W)产生的放电，通过放电检测部61进行检测，接收该检测信号的脉冲控制部62对晶体管Tr1、Tr2的接通/断开动作进行控制。

在粗加工时，使电磁开关器K为闭合状态，使晶体管Tr1为导通状态，将辅助电源VS的电压向极间(E-W)供给而产生放电。在极间(E-W)中产生放电后，使晶体管Tr2进行导通动作而将主电源VN的电压向极间(E-W)供给，进行粗加工。另外，在精加工时，使电磁开关器K为断开状态，将主电源VN电气断开，仅以辅助电源VS实施精加工。

在这里，线电极放电加工装置的课题之一是粗加工的高速化。为了实现高速化，虽然可以单纯地增加输入能量，但这样会引起线电极断线。线电极的断线原因主要是放电集中在线电极的1个位置、即“集中放电”。

因此，当前提出了下述技术(例如，专利文献2、3)，其利用上述所示的放电电流的流路在上部侧和下部侧并联存在这一情况，避免在线电极中集中放电，防止线电极断线。

即，在专利文献2中公开了以下技术，其着眼于从上下2个供电点向作为电阻的线电极上的放电位置进行供给的电流之差(分流比)，与至放电位置的线电极长度之比、即线电极电阻量之比相对应这一点，在上部侧的供电点以及下部侧的供电点上分别设置电流传感器，根据2个电流传感器的输出，检测与电阻比的不同对应而产生的电流差，测量放电位置，在放电集中的情况下，停止向极间施加电压。

另外，图7表示专利文献3所公开的线电极放电加工装置的结构，在专利文献3中公开了以下技术，如图7所示，其通过设置可以对从上下2个位置向线电极70供电的加工电流相互独立地进行控制的开关元件71a、71b，并以上下非同步的方式供给加工电流，从而避免放电集中。由此，由于可以防止电流的一点集中，所以阻止线电极断线。

此外，概略说明图7所示的结构。在图7中，线电极70由隔着适当间隔沿上下方向配置的线电极引导部73a、73b引导，而从上方向下方移动。在该线电极引导部73a、73b间的线电极移动路径上，被加工物74隔着规定间隔而与线电极70相对配置，隔着与该被加工物74之间的相对位置，在沿上下方向与该相对位置接近的位置上设置加工液喷嘴75a、75b。这一措施用于从上下向线电极70与被加工物74之间的相对位置喷射高压的加工液而清除放电加工碎屑。

在上部的线电极引导部73a的附近位置，设置与线电极70滑动接触的上部供电点(通电端子)76a，在下部线电极引导部73b的附近位置，设置与线电极70滑动接触的下部供电点(通电端子)76b。串联配置的加工用电源77a、77b的串联连接侧电极端，直接与被加工物74连接。另外，加工用电源77a、77b的串联电路中的一侧电极端，经由电阻器78a、开关元件71a以及二极管79a而与通电端子76a连接，加工用电源77a、77b的串联电路中的另一侧电极端，经由电阻器78b、开关元件71b以及二极管79b而与通电端子76b连接。开关元件71a由门脉冲发生电路80a、开关元件71b由门脉冲发生电路80b分别独立地进行接通/断开控制。

然而，在线电极放电加工装置中，线电极在放电结束后，成为承受与放电方向相反的方向上的反作用力的状态。另外，为了清除放电加工碎屑，通常如上述所示，隔着线电极与被加工物之间的相对位置而从上下向该相对位置喷射高压的加工液。由于通过上述放电反作用力及加工液的喷射等，线电极成为振动状态，从而容易破坏被加工物的平直精度，由此导致加工形状产生误差。即，线电极放电加工装置的另一个课题是，可以修正由线电极振动导致的加工形状的误差。

为了减少由线电极振动导致的加工形状的误差，存在在各加工工序中选择最优的加工能量、加工速度、线电极张力、加工液压力等参数的方法，在本发明中，考虑着眼于专利文献3(图7)所示的电源结构而最优地控制加工能量。

具体地说，在本发明中，在图6所示的通常的电源结构中，使主放电用电源VN由图7所示的加工用电源77a、77b这2个构成，并不将它们进行串联连接，而是分为上部供电用的主放电用电源和下部供电用的主放电用电源，并可以独立地进行控制，即，可以从上部·下部的主放电用电源分别独立地向极间供电，可以仅从单侧的供电点进行单侧供电。

并且，考虑可以根据需要而测量放电位置的结构。在此情况下，由于放电位置的测量如上述(专利文献2)所示利用电流分流比，所以在使用2个主放电用电源进行放电位置的测量的情况下，在使用一侧的主放电用电源进行单侧供电时，因为无法得到电流分流比，所以无法测量放电位置。因此，采用利用辅助放电用电源进行放电位置的测量的结构。即，为了在单侧供电时也可以进行放电位置的测量，需要以与上述的2个主放电用电源相同的方法，通过上下两处从辅助放电用电源向极间进行供电。该措施对于实现火花放电即辅助放电(预备放电)的稳定化、防止空放电来说也是必要的。

所述的2个主放电用电源以及辅助放电用电源各自与极间的连接关系，例如成为图8所示的形式。图8是表示下述例子的配线图，即，如上述所示，以使用独立地作为上部供电用、下部供电用的2个主放电用电源，且可以使用辅助放电用电源进行放电位置的测量的方式构成线电极放电加工装置的情况下，根据现有技术构成2个主放电用电源以及辅助放电用电源各自的与极间的连接关系。

在图8中，本发明所要实现的线电极放电加工装置，作为与图7所示的放电加工部(线电极70、被加工物74、上下的供电点(通电端子)76a、76b、上下的线电极引导部73a、73b，此外，加工液喷嘴75a、75b省略图示)对应的加工用电源，具有：可以相互独立地进行控制的上部供电用的主放电用电源85a和下部供电用的主放电用电源85b；以及辅助放电用电源86。另外，设置上部用端子座87a和下部用端子座87b，2个主放电用电源85a、85b以及辅助放电用电源86各自与极间以下述方式进行连接。

即，在上部用端子座87a中，其线电极连接端E与上部供电点(通电端子)76a连接，在该线电极连接端E上分别连接主放电用电源85a的一侧电极端和辅助放电用电源86的一侧电极端。另外，在下部用端子座87b中，其线电极连接端E与下部供电点(通电端子)76b连接，在该线电极连接端E上分别连接主放电用电源85b的一侧电极端和辅助放电用电源86的一侧电极端。另外，上部用端子座87a的被加工物连接端W和下部用端子座87b的被加工物连接端W分别与被加工物74连接，在两个端子座各自的被加工物连接端W上，分别连接主放电用电源85a、85b各自的另一侧电极端和辅助放电用电源86的另一侧电极端。

由于如果使2个主放电用电源85a、85b以及辅助放电用电源86分别与极间如上述所示进行连接，则在使用一侧主放电用电源进行单侧供电时，可以从线电极70的上下2个位置由辅助放电用电源86向极间进行供电，所以虽然在图8中没有示出电流传感器，但是只要在线电极70的上下2个位置上设置电流传感器，就可以利用辅助放电电流进行放电位置的测量。

专利文献1：特开平7-276142号公报(图5)

专利文献2：特开昭62-15017号公报(图1)

专利文献3：特开平1-97525号公报(图2)

发明内容

但是，如果2个主放电用电源以及辅助放电用电源各自与极间的连接关系为图8所示的结构，则存在应独立进行控制的上部供电和下部供电的独立性受到影响的问题。

即，在图8中，作为单侧供电的电源控制形态，例如在上部供电用的主放电用电源85a接通，下部供电用的主放电用电源85b断开的情况下，主放电用电源85a产生的放电电流，以上部用端子座87a的线电极连接端E～上部供电点(通电端子)76a～线电极70～被加工物74～上部用端子座87a的被加工物连接端W的路径流过极间。这是在上部供电时的电流路径。

但是，主放电用电源85a产生的放电电流，在流过上述路径的同时，如图中虚线所示，还以上部用端子座87a的线电极连接端E～辅助放电用电源86的一侧电极端～下部用端子座87b的线电极连接端E～下部供电点(通电端子)76b～线电极70～被加工物74～上部用端子座87a的被加工物连接端W的路径，沿与上述相反的朝向流过极间。这是在下部供电时的电流路径。

由此，在图8所示的结构中，由于在使用一侧供电点进行单侧供电时，形成经由辅助放电用电源的一侧电极端朝向另一侧供电点的电流路径，所以如上述所示，从一侧供电点向极间供给的主放电电流，也从另一侧供电点向极间供给，上部供电和下部供电的独立性受到影响。

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于得到一种线电极放电加工装置，其在作为主放电用电源而独立设置上部供电用和下部供电用的电源的情况下，可以保持上部供电和下部供电的独立性，同时，在由辅助放电用电源进行辅助放电时，可以从上部·下部的供电点均等地向极间供给电流。

另外，本发明的目的在于得到一种线电极放电加工装置，其在上述发明的基础上，在由辅助放电用电源进行辅助放电时，可以监控从上部·下部的供电点向极间供给的电流而测量放电位置。

为了实现上述目的，本发明的特征在于，作为加工用电源具有：第1以及第2主放电用电源，它们彼此独立地产生主放电电压；以及辅助放电用电源，其产生与所述主放电电压不同的辅助放电电压，其中，该加工用电源向上部·下部的通电端子和被加工物施加放电电压而向线电极和所述被加工物之间的极间供给放电电流，该上部·下部的通电端子分别配置为，与沿上下方向移动的所述线电极的上方位置的至少一个部位和下方位置的至少一个部位滑动接触，所述被加工物在所述上部·下部的通电端子之间，与所述线电极隔着规定的加工间隙而相对配置，所述第1主放电用电源使用可以构成去路和回路的第1连接线，而连接在所述上部通电端子和所述被加工物之间，所述第2主放电用电源使用可以构成去路和回路的第2连接线，而连接在所述下部通电端子和所述被加工物之间，所述辅助放电用电源使用具有比所述第1及第2连接线更高的阻抗且可以构成去路和回路的第3及第4连接线，而连接在所述上部通电端子和所述被加工物之间、以及所述下部通电端子和所述被加工物之间。

根据本发明，与独立设置的第1及第2主放电用电源相同地，在辅助放电用电源和上部·下部的通电端子之间分别设置独立的电流环路，由于设置在该辅助放电用电源侧的2个电流环路均为高阻抗环路，所以在向上部·下部的通电端子的一个和被加工物之间施加主放电电压而进行单侧供电时，可以阻止主放电电流从这一个通电端子经由辅助放电用电源侧流入另一个通电端子侧，可以确保上部供电和下部供电的独立性。而且，由于可以采取即使在2个电流环路中产生由构造体导致的阻抗差的情况下，也能够在辅助放电(预备放电)时从辅助放电用电源向上部·下部的通电端子分别均等地供给电流的措施，所以可以防止空放电的产生，可以形成稳定的辅助放电(预备放电)。

发明的效果

根据本发明可以实现下述效果，即，可以使用辅助放电用电源形成稳定的辅助放电(预备放电)，同时，与加工状况对应而如实施单侧供电等这样对2个独立的主放电用电源的输出进行调整，控制在被加工物的厚度方向上的加工能量，修正由线电极振动导致的加工形状的误差。

附图说明

图1是说明本发明的实施方式1所涉及的线电极放电加工装置的电源结构的示意图。

图2是说明本发明的实施方式2所涉及的线电极放电加工装置的电源结构的示意图。

图3是说明本发明的实施方式3所涉及的线电极放电加工装置的电源结构的示意图。

图4是说明本发明的实施方式4所涉及的线电极放电加工装置的电源结构的示意图。

图5是说明本发明的实施方式5所涉及的线电极放电加工装置的电源结构的示意图。

图6是表示专利文献1所公开的线电极放电加工装置的结构的电路图。

图7是表示专利文献3所公开的线电极放电加工装置的结构的电路图。

图8是表示下述例子的配线图，即，以使用独立地作为上部供电用、下部供电用的2个主放电用电源，并且可以使用辅助放电用电源进行放电位置的测量的方式构成线电极放电加工装置的情况下，根据现有技术构成2个主放电用电源以及辅助放电用电源各自的与极间的连接关系。

标号的说明

1线电极

2a、2b线电极引导部

3被加工物

4a上部的供电点(上部通电端子)

4b下部的供电点(下部通电端子)

10a上部供电用的主放电用电源(上部主放电用电源)

10b下部供电用的主放电用电源(下部主放电用电源)

11辅助放电用电源

12电源盒

13a上部端子座

13b下部端子座

13c辅助端子座

14a上部主馈线

14b下部主馈线

15a上部辅助馈线

15b下部辅助馈线

21a、21b电流传感器

22a、22b辅助电容器

30a、30b辅助端子座

31a、31b电阻元件(电流限制元件)

41a、41b单极线

42低阻抗部件(例如铜板)

具体实施方式

下面，参照附图，详细说明本发明所涉及的线电极放电加工装置的优选实施方式。

实施方式1

图1是说明本发明的实施方式1所涉及的线电极放电加工装置的电源结构的示意图。在图1中，标号1是线电极。该线电极1由沿上下方向隔着适当间隔而配置的线电极引导部2a、2b所引导，例如从上方向下方移动。在线电极引导部2a、2b之间的线电极移动路径上，在与线电极移动方向正交的平面上，隔着规定的加工间隙(将其称为“极间”)而与线电极相对地配置具有一定厚度的板状的被加工物3。在线电极引导部2a的附近位置设置上部的供电点即上部通电端子4a，在线电极引导部2b的附近位置设置下部的供电点即下部通电端子4b，这些通电端子分别与线电极1滑动接触。此外，虽然省略图示，但是在线电极引导部2a、2b之间的线电极移动路径上，隔着与被加工物3之间的相对位置，在沿上下方向与该相对位置接近的位置上分别设置加工液喷嘴，从上下向线电极1与被加工物3之间的相对位置喷射高压的加工液，清除放电加工碎屑。以上是放电加工部的通常的结构。

在这里，在本实施方式1以及下面示出的各实施方式中，上部·下部的通电端子4a、4b分别图示1个，但是，本发明包含上部·下部的通电端子4a、4b这两者或者其中的一种设置有多个的情况。即，在本发明中，上部·下部的通电端子4a、4b分别设置大于或等于1个。

作为对应于该放电加工部的加工用电源，在本实施方式中，具有：可以彼此独立地控制的上部供电用的主放电用电源(上部主放电用电源)10a和下部供电用的主放电用电源(下部主放电用电源)10b；以及辅助放电用电源11。在这里，辅助放电用电源11主要以检测线电极1和被加工物3之间的加工间隙(极间)的极间状态作为目的，产生向极间供给辅助放电电流的较低电压的电压脉冲。另外，上部主放电用电源10a以及下部主放电用电源10b这2者均主要用于产生与辅助放电用电源11相比更高的规定电平、规定脉宽的电压脉冲，以向极间供给加工用的主放电电流。

上述3个电源例如收容在电源盒12中，在该电源盒12中，作为输出端子设置有：上部端子座13a，其与上部主放电用电源10a的两个电极端连接；下部端子座13b，其与下部主放电用电源10b的两个电极端连接；以及辅助端子座13c，其与辅助放电用电源11的两个电极端连接。在将上述3个端子座与极间进行连接时，使用可以构成去路和回路的4根馈线(上部·下部的主馈线14a、14b，上部·下部的辅助馈线15a、15b)。此外，上部·下部的主馈线14a、14b对应于第1及第2连接线，上部·下部的辅助馈线15a、15b对应于第3及第4连接线。

在将上部端子座13a与极间进行连接时，使用上部主馈线14a的作为去路的电线，将其线电极连接端E和上部通电端子4a之间进行连接，使用上部主馈线14a的作为回路的电线，将其被加工物连接端W和被加工物3之间进行连接。另外，在将下部端子座13b与极间进行连接时，使用下部主馈线14b的作为去路的电线，将其线电极连接端E和下部通电端子4b之间进行连接，使用下部主馈线14b的作为回路的电线，将其被加工物连接端W和被加工物3之间进行连接。

另一方面，在将辅助端子座13c与极间进行连接时，使用上部辅助馈线15a的作为去路的电线，将其线电极连接端E和上部通电端子4a之间进行连接，使用上部辅助馈线15a的作为回路的电线，将其被加工物连接端W和被加工物3之间进行连接，同时，使用下部辅助馈线15b的作为去路的电线，将其线电极连接端E和下部通电端子4b之间进行连接，使用下部辅助馈线15b的作为回路的电线，将其被加工物连接端W和被加工物3之间进行连接。

在这里，具体地说明上部·下部的主馈线14a、14b和上部·下部的辅助馈线15a、15b。原则上，上部·下部的主馈线14a、14b使用低阻抗的例如同轴电缆。另外，根据粗加工时的电流值，并联地增加该同轴电缆的根数而实现低阻抗化。

另一方面，上部·下部的辅助馈线15a、15b使用具有比同轴电缆更高阻抗的例如双绞线，实现高阻抗化。这是由于，辅助放电用电源11的目的在于向极间施加电压脉冲而产生火花放电(预备放电)即辅助放电，因此辅助馈线15a、15b不需要为低阻抗。

根据该结构，作为单侧供电的电源控制形式，在例如上部主放电用电源10a接通，下部主放电用电源10b断开的情况下，上部主放电用电源10a产生的放电电流，经由上部端子座13a、上部主馈线14a，从上部通电端子4a向线电极1和被加工物3之间的极间供给。

此时，上部主放电用电源10a产生的放电电流也会流入上部通电端子4a～上部辅助馈线15a～辅助端子座13c～下部辅助馈线15b～下部通电端子4b的路径中，但是因为上部辅助馈线15a以及下部辅助馈线15b是高阻抗，所以流入该路径中的电流在上部辅助馈线15a以及下部辅助馈线15b中被截止，实际上不会从下部通电端子4b向极间供给。

如上述所示，由于即使构成为可以从辅助放电用电源11经由上部·下部的通电端子4a、4b这两者向极间供给辅助放电电流，在使用一侧通电端子进行单侧供电时，也可以将经由辅助放电用电源11侧向另一侧通电端子流动的电流截止，因此可以确保单侧供电的独立性。

另外，对于上部·下部的辅助馈线15a、15b，在上部·下部的通电端子4a、4b分别为1个的情况下，通过恰当地确定两者的阻抗关系，或者在上部·下部的通电端子4a、4b分别具有大于或等于1个而可以进行选择的情况下，通过在所选择的适当的通电端子上连接上部·下部的辅助馈线15a、15b，从而无论在被加工物3的厚度方向的哪一个位置上产生放电，都可以在维持单侧供电的独立性的状态下，从上部·下部的通电端子4a、4b向极间均等地供给辅助放电电流。

即，为了使辅助放电电流从上部·下部的通电端子4a、4b无偏差而均等地流入极间，原则上，只要使上部·下部的辅助馈线15a、15b具有相同的材质、形状、结构即可。但是，因为辅助放电电流流过包含上部·下部的通电端子4a、4b以及被加工物3的构造体，所以有时会因加工的状态而使辅助放电电流实质上产生偏差。

示出一个例子：在加工状态例如为通过一侧通电端子的电流环路的阻抗比通过另一侧通电端子的电流环路的阻抗大的加工状态的情况下，因为从一侧通电端子供给的辅助放电电流显著变小，所以根据被加工物3的厚度方向上的放电位置不同，可能产生辅助放电和主放电没有相连的“空放电”，而使加工特性恶化。

在此情况下，将上部·下部的辅助馈线15a、15b各自的阻抗规定为，使得在被加工物3的厚度中央部附近进行辅助放电时，辅助放电电流取得平衡，在上部供电环路和下部供电环路中大致均等。对于这种平衡，在上部·下部的通电端子4a、4b分别为1个的情况下，可以通过上部·下部的辅助馈线15a、15b与加工的状态对应采用不同的材质、形状、结构而实现。另外，在上部·下部的通电端子4a、4b分别具有大于或等于1个而可以选择的情况下，可以通过将上部·下部的辅助馈线15a、15b与加工状态对应选择适当的通电端子进行连接而实现。

具体地说，针对上部·下部的通电端子4a、4b分别为1个的情况而言，只要对于构造体为低阻抗的某一侧的通电端子，使用高阻抗的辅助馈线(例如1组双绞线)进行连接，对于构造体为高阻抗的另一侧的通电端子，使用低阻抗的辅助馈线(例如2～3组双绞线)进行连接，就可以使辅助放电电流均等地流动。

如果对采取了上述措施的上部供电环路和下部供电环路之间的电流比例“上部供电环路/下部供电环路”，以具体的数值例进行表示，则为1/10＜(上部供电环路/下部供电环路)＜10，更优选为1/2＜(上部供电环路/下部供电环路)＜2。如上述所示，因为只要从上下均等地供给辅助放电电流，就可以使“空放电”的产生频率降低，所以无论放电位置如何，都可以得到稳定的加工特性。

此外，形成阻抗的成分存在电感成分和电阻成分这2个。同轴电缆和双绞线之间的不同主要在于电感成分的不同，但也可以改变电阻成分。例如，在辅助馈线使用同轴电缆的情况下，通过使其与主馈线所使用的同轴电缆相比减小截面积并增加长度，也可以实现辅助馈线的高阻抗化。

另外，根据上述动作说明可知，由于只要辅助馈线的阻抗至少在流过主放电电流的期间内变高即可，所以例如也可以构成为，在施加主放电电流时，使用FET等电气开关或继电器等机械开关将辅助馈线断开。在此情况下，因为辅助馈线的阻抗瞬间变为无限大的阻抗，所以对于上述动作例而言，同样可以使从上部主放电用电源10a输出的电流不会通过下部通电端子4b进行供给。这是“实现高阻抗化的单元”的结构例。

另外，在图1中，以上部·下部的主馈线14a、14b没有从上部·下部的通电端子4a、4b断开的方式进行表示，但当然也可以如专利文献1所公开的那样，通过插入开关、继电器等电磁开关器而进行断开。这样，通过在精加工时断开粗加工时所使用的上部·下部的主馈线14a、14b，从而不会使由杂散电容产生的剩余电流进入极间，可以实现精加工表面精度的提高。

如上述所示，根据本实施方式1，在作为主放电用电源而独立地设置上部供电用和下部供电用的电源，且可以由辅助放电用电源从上部·下部这两侧进行供电的情况下，由于从一侧通电端子供给的主放电电流不会经由辅助放电用电源的电极端从另一侧通电端子向极间供给，因此可以保持上部供电和下部供电之间的独立性。

并且，在从上部·下部的通电端子供给由辅助放电用电源产生的辅助放电电流的情况下，由于无论在被加工物的厚度方向的哪个位置产生放电，都可以供给均等的辅助放电电流，因此可以产生稳定的辅助放电(预备放电)并与主放电相连，无论放电位置如何，都可以进行稳定的加工。

通过上述措施，可以一边产生稳定的辅助放电，一边与加工状况对应而如实施单侧供电等那样对上部主放电用电源以及下部主放电用电源各自的输出进行调整，控制被加工物的厚度方向的加工能量，因此可以修正由线电极的振动导致的加工形状的误差。

实施方式2

图2是说明本发明的实施方式2所涉及的线电极放电加工装置的电源结构的示意图。此外，在图2中，对于与图1(实施方式1)示出的结构要素相同以及等同的结构要素，标注相同的标号。在这里，以与本实施方式2相关的部分为中心进行说明。

如图2所示，在本实施方式2中，在图1(实施方式1)所示的结构的基础上，在上部辅助馈线15a的例如去路上安装电流传感器21a，在下部辅助馈线15b的例如去路上安装电流传感器21b。另外，辅助电容器22a插入上部通电端子4a和被加工物3之间，辅助电容器22b插入下部通电端子4b和被加工物3之间。

电流传感器21a、21b是为了根据辅助放电电流的分流比测定放电位置而设置的。由于从辅助放电用电源11向上部·下部的通电端子4a、4b流动的辅助放电电流也与主放电电流相同地，受到线电极阻抗的影响，因此与专利文献2所示的使用主放电电流的情况相同，可以利用线电极阻抗进行放电位置检测。

另外，辅助电容器22a、22b实现下述作用，在极间没有放电时，接收辅助放电用电源11输出的电压脉冲进行充电，如果产生辅助放电，则该充电电荷作为辅助放电电流而注入极间，使辅助放电电流加强。由此，可以防止空放电的产生。因此，可以说在不担心或者较少产生空放电的情况下，不需要特别设置辅助电容器22a、22b。

由于根据上述主旨，该辅助电容器22a、22b原则上只要设置在上部·下部的辅助馈线15a、15b各自的线间即可，所以也可以配置在辅助放电用电源11的附近或辅助端子座13c的附近，但优选可以在刚刚进行辅助放电后就从辅助电容器22a、22b向极间注入电流。因此，在图2中，为了使从辅助电容器22a、22b至极间的线路的电感尽可能变小，而分别配置在尽可能接近极间的上部·下部的通电端子4a、4b和被加工物3之间。

另外，电流传感器21a、21b安装为涵盖上部·下部的辅助馈线15a、15b各自的去路以及将辅助电容器22a、22b与上部·下部的通电端子4a、4b之间进行连接的连接线。这样，由于在辅助放电时流动的电流是从辅助放电用电源11输出的电流和从辅助电容器22a、22b输出的电流之间的合成，因此电流传感器21a、21b的检测电流强度升高，可以进行SN比高的放电位置检测。但是，在由于杂散电感等的影响而使辅助放电用电源11的输出电流与辅助电容器21a、21b的输出电流的相位不一致的情况下，仅使用某一侧的分流比检测放电位置即可。

如上述所示，根据本实施方式2，由于设置有电流传感器，其分别对从辅助放电用电源向上部·下部的通电端子流动的辅助放电电流进行检测，所以可以一边保持实施方式1中说明的上部供电和下部供电之间的独立性，一边使用从上部·下部这两侧向极间供给的辅助放电电流进行放电位置检测，可以进行与放电位置对应的电源控制。

另外，由于设置有辅助电容器，其分别对从上部·下部的通电端子这两者向极间供给的辅助放电电流进行加强，所以可以防止空放电的产生，实施稳定的加工。此时，由于采用将2个辅助电容器分别设置在极间的附近而实现低阻抗化，在辅助放电开始时立刻从上部·下部这两侧向极间注入电流这样的措施，所以可以更可靠地防止空放电的产生。

另外，由于在同时使用2个电流传感器和2个辅助电容器的情况下，采取以下措施，即，将2个辅助电容器分别设置在极间的附近而实现低阻抗化，使2个电流传感器可以分别以将流过上部·下部的馈线的电流和2个辅助电容器输出的电流之间合成的方式进行检测，因此可以进行SN比高的放电位置检测。因此，可以提高与放电位置对应的电源控制的精度，另外，可以实施更稳定的加工。

实施方式3

图3是说明本发明的实施方式3所涉及的线电极放电加工装置的电源结构的示意图。此外，在图3中，对于与图1(实施方式1)示出的结构要素相同以及等同的结构要素，标注相同的标号。在这里，以与本实施方式3相关的部分为中心进行说明。在本实施方式3中，说明不使用电流传感器而进行放电位置检测的方法。

如图3所示，在本实施方式3中，在图1(实施方式1)所示的结构的基础上，替代辅助端子座13c而设置有：辅助端子座30a，其与上部辅助馈线15a连接；以及辅助端子座30b，其与下部辅助馈线15b连接。

另外，辅助端子座30a的线电极连接端E经由电阻元件31a、辅助端子座30b的线电极连接端E经由电阻元件31b而分别与辅助放电用电源11的一侧电极端连接，辅助端子座30a、30b的各被加工物连接端W共同地与辅助放电用电源11的另一侧电极端连接。

在这里，由于电阻元件31a是限制从辅助放电用电源11的一侧电极端向上部通电端子4a流动的电流的电流限制元件，电阻元件31b是限制从辅助放电用电源11的一侧电极端向下部通电端子4b流动的电流的电流限制元件，因此其配置位置不限于图3所示的方式，如插入上部·下部的辅助馈线15a、15b各自的去路中等，只要位于从辅助放电用电源11的一侧电极至上部·下部的通电端子4a、4b的各电流通路内即可。

根据该结构，作为单侧供电的电源控制方式，在例如上部主放电用电源10a接通，下部主放电用电源10b断开的情况下，上部主放电用电源10a的放电电流经由上部端子座13a、上部主馈线14a，从上部通电端子4a向线电极1和被加工物3之间的极间供给。

此时，上部主放电用电源10a产生的放电电流也会流入上部通电端子4a～上部辅助馈线15a～辅助端子座30a～电阻元件31a～电阻元件31b～辅助端子座30b～下部辅助馈线15b～下部通电端子4b的路径中，但是因为流入该路径中的电流，与电阻元件31a、31b上的电压降对应而被截止，所以实际上不会从下部通电端子4b向极间供给。

在以上的动作说明中，虽然没有讨论上部·下部的辅助馈线15a、15b所具有的阻抗，但是通过电阻元件31a、31b，可以与上部·下部的辅助馈线15a、15b形成比上部·下部的主馈线14a、14b更高的阻抗的实施方式1相同地，确保单侧供电的独立性。即，本实施方式3(图3)中使用的上部·下部的辅助馈线15a、15b，可以与实施方式1相同地，使用阻抗比上部·下部的主馈线14a、14b高的线材，也可以使用与上部·下部的主馈线14a、14b相同的线材。在后者的情况下，由于4根馈线为相同线材即可，因此可以实现电源设计的容易化。

在这里，关于电阻元件31a、31b的值，如果电阻值过小，则根据上述动作说明可知，单侧供电的独立性被破坏。另一方面，如果电阻值过大，则因为所施加的辅助放电用的电压脉冲上升速度过慢，所以产生放电频率降低的问题。因此，电阻元件31a、31b的值虽然只要是可以将电流流入进行截止的值，就可以是任意值，但优选为不产生上述问题的范围内的值，例如为2Ω～6Ω左右。

另外，因为辅助放电用电源11和上部·下部的通电端子4a、4b之间的电流通路是与实施方式1相同的结构，所以无论在被加工物3的厚度方向的哪个位置发生放电，都可以在维持单侧供电的独立性的状态下，以与实施方式1相同的方式从上部·下部的通电端子4a、4b向极间均等地供给辅助放电电流。

即，在包含上部通电端子4a和被加工物3的构造体的阻抗特性、与包含下部通电端子4b和被加工物3的构造体的阻抗特性之间产生差别的情况下，在上部·下部的通电端子4a、4b分别为1个的情况下，以与实施方式1相同的方式，使电阻元件31a、31b的值为不同的值，在上部·下部的通电端子4a、4b分别具有大于或等于1个而可以选择的情况下，通过选择适当的通电端子与上部·下部的辅助馈线15a、15b进行连接，基于这种措施，可以使辅助放电电流从上部·下部的通电端子4a、4b无偏差而均等地向极间流动。

例如，对于上部·下部的通电端子4a、4b分别为1个的情况而言，在包含上部通电端子4a和被加工物3的构造中的阻抗特性，明显低于包含下部通电端子4b和被加工物3的构造中的阻抗特性的情况下，通过使上部电流限制用的电阻元件31a为高电阻值，使下部电流限制用的电阻元件31b为低电阻值，可以保持整个系统的阻抗的平衡。由此，由于与实施方式1相同地，无论放电位置如何，都可以流过恒定的辅助放电电流，因此可以防止空放电，可以实施稳定的加工。

此外，作为电流限制元件，也可以替代电阻元件31a、31b而使用实现相同的电流限制作用的电感元件。另外，也可以构成为在上部·下部的辅助馈线15a、15b各自的去路内设置铁氧体磁芯，而去除高频电流成分。

下面，说明使用电阻元件31a、31b检测放电位置的方法。如上述所示，如果被加工物3的厚度方向上的放电位置发生变化，则流过上部通电端子4a的上部电流和流过下部通电端子4b的下部电流之间的分流比发生变化。即，分别流过上部电流限制用电阻元件31a、下部电流限制用电阻元件31b的电流，与放电位置对应而发生变化。因此，在检测放电位置时，只要单纯地观测辅助放电电流在电阻元件31a、31b中产生的电压降之比即可。

具体地说，例如可以使用OP放大器等，对辅助端子座30a、30b各自的从被加工物连接端W侧至线电极连接端E侧的电压电平进行测量，通过计算这些电压电平之比，进行放电位置的测量。另外，由于只要在辅助端子座30a的线电极连接端E侧和辅助端子座30b的线电极连接端E侧连接差分放大器，就可以通过差分放大器得到使上部电流和下部电流相减后的值，因此可以简单地进行放电位置的检测。

在这里，由于在本实施方式3中可以省略上部·下部的辅助馈线15a、15b，而减少馈线根数，因此说明这样的变形例。在图3中，在省略上部·下部的辅助馈线15a、15b的状态下，将辅助放电用电源11的一侧电极端和辅助端子座30a、30b的各线电极连接端E侧直接连接，辅助端子座30a的线电极连接端E侧和上部端子座13a的线电极连接端E侧经由电阻元件31a进行连接，相同地，辅助端子座30b的线电极连接端E侧和下部端子座13b的线电极连接端E侧经由电阻元件31b进行连接。另外，将辅助端子座30a、30b的各被加工物连接端W与上部·下部的端子座13a、13b的各被加工物连接端W连接。

根据该变形例，由于可以使用上部·下部的主馈线14a、14b从上下向极间供给辅助放电电流，因此可以得到相同的作用效果。

如上述所示，根据本实施方式3，由于在从辅助放电用电源至上部·下部的通电端子的各电流通路上分别设置电流限制元件，所以可以通过监视各电流限制元件中的限制电流量进行放电位置的检测，而无需电流传感器，可以进行与放电位置对应的电源控制。这样，由于可以使用于满足高阻抗化要求的电流限制元件兼作为电流传感器，因此可以实现系统简化、电路规模的缩小化。

另外，由于在从辅助放电用电源至上部·下部的通电端子这两条电流通路中使用的去路/回路用连接线(馈线)，可以采用与从2个主放电用电源至上部·下部的通电端子的各电流通路中使用的去路/回路用连接线相同的材料·结构，因此可以实现电源设计的容易化。

并且，由于即使在辅助放电用电源和上部·下部的通电端子之间不设置电流通路，也可以通过在从2个主放电用电源至上部·下部的通电端子的各电流通路和辅助放电用电源之间设置电流限制元件，从而利用从2个主放电用电源至上部·下部的通电端子的各电流通路向上部·下部的通电端子供给辅助放电电流，因此可以减少去路/回路用连接线的根数。

实施方式4

图4是说明本发明的实施方式4所涉及的线电极放电加工装置的电源结构的示意图。此外，在图4中，对于与图1(实施方式1)示出的结构要素相同以及等同的结构要素，标注相同的标号。在这里，以与本实施方式4相关的部分为中心进行说明。

如实施方式1中说明的那样，优选辅助馈线15a、15b具有比上部·下部的主馈线14a、14b更高的阻抗，而使其含有电抗器成分。具体地说，辅助馈线15a、15b使用双绞线。但是，需要形成高阻抗的电流通路为去路而不是回路。

因此，在本实施方式4中，如图4所示，在图1(实施方式1)所示的结构的基础上，替代独立地构成去路和回路的上部·下部的辅助馈线15a、15b，而利用仅构成去路的单极线41a连接辅助端子座13c的线电极连接端E侧和上部通电端子4a，利用仅构成去路的单极线41b连接辅助端子座13c的线电极连接端E侧和下部通电端子4b，使用铜板等低阻抗部件42将辅助端子座13的被加工物连接端W与上部·下部的端子座13a、13b的各被加工物连接端W进行连接，作为回路的一部分而使用上部·下部的主馈线14a、14b的回路。

根据该结构，辅助放电电流从辅助端子座13c的线电极连接端E侧向单极线41a(单极线41b)、上部通电端子4a(下部通电端子4b)、线电极1、被加工物3流动，进而从被加工物3向上部·下部的主馈线14a、14b、上部·下部的端子座13a、13b的各被加工物连接端W流动。然后，从上部·下部的端子座13a、13b的各被加工物连接端W，经由低阻抗部件42向辅助端子座13c的被加工物连接端W返回。

在本实施方式4中，由于可以通过使单极线41a、41b具有适当的电感，从而与上部·下部的主馈线14a、14b相比实现高阻抗化，所以可以实现配线简化，同时与实施方式1相同地确保单侧供电的独立性。

另外，在需要将放电位置反映至加工控制中的情况下，只要如实施方式2(图2)中说明的那样，分别在单极线41a、41b上安装电流传感器，或者如实施方式3(图3)中说明的那样，分别在单极线41a、41b上设置电流限制元件，就可以进行放电位置检测。

另外，在需要加强辅助放电电流的情况下，只要分别在上部·下部的通电端子4a、4b和被加工物3之间，设置实施方式2(图2)中说明的辅助电容器22a、22b即可。

实施方式5

图5是说明本发明的实施方式5所涉及的线电极放电加工装置的电源结构的示意图。此外，在图5中，对于与图1(实施方式1)和图2(实施方式2)中示出的结构要素相同或等同的结构要素，标注相同的标号。在这里，以与本实施方式5相关的部分为中心进行说明。

如图5所示，在本实施方式5中，在图1(实施方式1)所示的结构的基础上，对于上部·下部的辅助馈线15a、15b，例如采用下部辅助馈线15b，而不采用上部辅助馈线15a。即，在图5所示的例子中，辅助端子座13c与上部通电端子4a以及被加工物3之间没有进行连接。

另外，在上部通电端子4a和被加工物3之间，连接图2(实施方式2)所示的辅助电容器22a，在该辅助电容器22a和上部通电端子4a之间的连接线上，安装图2(实施方式2)所示的电流传感器21a，同时，在下部辅助馈线15b的例如去路上安装图2(实施方式2)所示的电流传感器21b。

在图5中，在非放电时，如果从辅助放电用电源11向辅助端子座13c的线电极连接端E侧和被加工物连接端W侧之间施加辅助放电用的电压脉冲，则在由下部辅助馈线15b的去路、下部通电端子4b、线电极1、上部通电端子4a、辅助电容器22a、被加工物3、下部辅助馈线15b的回路构成的路径上，流过充电电流而对辅助电容器22a充电。

另外，如果在极间产生辅助放电，则来自辅助放电用电源11的辅助放电电流，通过下部辅助馈线15b的去路而向下部通电端子4b供给，同时，也从辅助电容器22a向上部通电端子4a供给电流。

如上述所示，由于在辅助放电时，可以从上部·下部的通电端子4a、4b向极间供给电流，所以可以与实施方式1相同地防止空放电，进行稳定的加工。此外，根据上述动作说明可知，辅助电容器22a的容量需要与辅助放电用电源11的供给能力相同，因此虽然根据电源设计思想而不同，但只要是例如10nF～80nF左右即可。

另外，由于在主放电时实施单侧供电的情况下，不存在经由辅助放电用电源11而从另一侧通电端子流入的路径，所以与实施方式1相同地可以确保单侧供电的独立性。

另外，如果辅助电容器22a充分充电而成为稳定状态，则在辅助放电产生时，大致相同的电流从上部·下部的通电端子4a、4b向极间流动，因此可以使用电流传感器21a、21b，而与实施方式2相同地检测放电位置。

此外，也可以是与图5所示的结构相反的结构。即，在针对上部·下部的辅助馈线15a、15b，采用上部辅助馈线15a，而不采用下部辅助馈线15b的情况下，在下部通电端子4b和被加工物3之间，连接图2(实施方式2)所示的辅助电容器22b，在该辅助电容器22b和下部通电端子4b之间的连接线上，安装图2(实施方式2)所示的电流传感器21b，同时，在上部辅助馈线15a的去路上，安装图2(实施方式2)所示的电流传感器21a。通过该结构当然也可以得到相同的作用效果。

如上述所示，在实施方式5中，可以实现配线简化，同时与实施方式1相同地确保单侧供电的独立性，另外，在辅助放电时，可以从上部·下部的供电点向极间均等地供给电流，与实施方式2相同地，可以进行放电位置的测量。

工业实用性

如上述所示，本发明所涉及的线电极放电加工装置作为下述电源结构而起作用，即，在作为主放电用电源而独立地设置上部供电用和下部供电用电源的情况下，保持上部供电和下部供电之间的独立性，同时，在利用辅助放电用电源进行辅助放电时，从上部·下部的供电点向极间均等地供给电流，特别地，适于作为下述电源结构，即，可以进行放电位置的测量，同时，可以防止空放电的产生而进行稳定的加工控制，可以控制被加工物的厚度方向上的加工能量而修正由线电极的振动导致的加工形状的误差。

Claims (14)

1.一种线电极放电加工装置，其特征在于，

作为加工用电源具有：第1以及第2主放电用电源，它们彼此独立地产生主放电电压；以及辅助放电用电源，其产生与所述主放电电压不同的辅助放电电压，其中，该加工用电源向上部·下部的通电端子和被加工物施加放电电压而向线电极和所述被加工物之间的极间供给放电电流，该上部·下部的通电端子分别配置为，与沿上下方向移动的所述线电极的上方位置的至少一个部位和下方位置的至少一个部位滑动接触，所述被加工物在所述上部·下部的通电端子之间，与所述线电极隔着规定的加工间隙而相对配置，

所述第1主放电用电源使用可以构成去路和回路的第1连接线，而连接在所述上部通电端子和所述被加工物之间，

所述第2主放电用电源使用可以构成去路和回路的第2连接线，而连接在所述下部通电端子和所述被加工物之间，

在将所述辅助放电用电源连接在所述上部通电端子和所述被加工物之间时，使用可以构成去路和回路的第3连接线，在将所述辅助放电用电源连接在所述下部通电端子和所述被加工物之间时，使用可以构成去路和回路的第4连接线，并且，所述第3及第4连接线具有比所述第1及第2连接线更高的阻抗。

2.根据权利要求1所述的线电极放电加工装置，其特征在于，

在所述第3及第4连接线上分别设置有电流传感器。

3.根据权利要求1所述的线电极放电加工装置，其特征在于，

在设置所述第3及第4连接线中任意的一个连接线，而省略另一个连接线的状态下，在所述上部·下部的通电端子中的没有与所述辅助放电用电源连接的通电端子和所述被加工物之间连接有电容器。

4.根据权利要求1所述的线电极放电加工装置，其特征在于，

在设置所述第3及第4连接线中任意的一个连接线，而省略另一个连接线的状态下，在所述上部·下部的通电端子中的没有与所述辅助放电用电源连接的通电端子和所述被加工物之间连接有电容器，在所述电容器和所述没有与所述辅助放电用电源连接的通电端子之间连接有电流传感器，同时，在所述一个连接线上设置有电流传感器。

5.根据权利要求1所述的线电极放电加工装置，其特征在于，

设置实现高阻抗化的单元，其在从所述第1及第2主放电用电源供给主放电电流的期间内，分别解除所述第3连接线、所述上部通电端子和所述被加工物之间的连接，解除所述第4连接线、所述下部通电端子和所述被加工物之间的连接，而实现高阻抗化。

6.一种线电极放电加工装置，其特征在于，

作为加工用电源具有：第1以及第2主放电用电源，它们彼此独立地产生主放电电压；以及辅助放电用电源，其产生与所述主放电电压不同的辅助放电电压，其中，该加工用电源向上部·下部的通电端子和被加工物施加放电电压而向线电极和所述被加工物之间的极间供给放电电流，该上部·下部的通电端子分别配置为，与沿上下方向移动的所述线电极的上方位置的至少一个部位和下方位置的至少一个部位滑动接触，所述被加工物在所述上部·下部的通电端子之间，与所述线电极隔着规定的加工间隙而相对配置，

所述第1主放电用电源使用可以构成去路和回路的第1连接线，而连接在所述上部通电端子和所述被加工物之间，

所述第2主放电用电源使用可以构成去路和回路的第2连接线，而连接在所述下部通电端子和所述被加工物之间，

在将所述辅助放电用电源连接在所述上部通电端子和所述被加工物之间时，使用可以构成去路和回路的第3连接线，在将所述辅助放电用电源连接在所述下部通电端子和所述被加工物之间时，使用可以构成去路和回路的第4连接线，并且，所述第3及第4连接线具有比所述第1以及第2连接线高的阻抗或者相同程度的阻抗，

在所述第3以及第4连接线的去路上分别设置有电流限制元件。

7.根据权利要求6所述的线电极放电加工装置，其特征在于，

所述2个电流限制元件具有彼此不同的值。

8.根据权利要求6所述的线电极放电加工装置，其特征在于，

具有基于所述2个电流限制元件各自的限制电流量而检测放电位置的单元。

9.根据权利要求6所述的线电极放电加工装置，其特征在于，

省略所述第3及第4连接线这两者，所述辅助放电用电源的一侧电极端经由所述2个电流限制元件中对应的电流限制元件，分别与所述第1及第2连接线的去路连接，另一侧电极端分别与所述第1以及第2连接线的回路连接。

10.一种线电极放电加工装置，其特征在于，

作为加工用电源具有：第1以及第2主放电用电源，它们彼此独立地产生主放电电压；以及辅助放电用电源，其产生与所述主放电电压不同的辅助放电电压，其中，该加工用电源向上部·下部的通电端子和被加工物施加放电电压而向线电极和所述被加工物之间的极间供给放电电流，该上部·下部的通电端子分别配置为，与沿上下方向移动的所述线电极的上方位置的至少一个部位和下方位置的至少一个部位滑动接触，所述被加工物在所述上部·下部的通电端子之间，与所述线电极隔着规定的加工间隙而相对配置，

所述第1主放电用电源使用可以构成去路和回路的第1连接线，而连接在所述上部通电端子和所述被加工物之间，

所述第2主放电用电源使用可以构成去路和回路的第2连接线，而连接在所述下部通电端子和所述被加工物之间，

所述辅助放电用电源的一侧电极端使用具有比所述第1及第2连接线更高的阻抗且仅构成去路的第3及第4连接线，分别与所述上部·下部的通电端子连接，另一侧电极端使用低阻抗部件，分别与所述第1及第2连接线的回路连接。

11.根据权利要求10所述的线电极放电加工装置，其特征在于，

在所述上部·下部的通电端子和所述被加工物之间分别连接有电容器。

12.根据权利要求10所述的线电极放电加工装置，其特征在于，

在所述第3及第4连接线上分别设置有电流传感器。

13.根据权利要求10所述的线电极放电加工装置，其特征在于，

在所述第3及第4连接线上分别设置有电流限制元件。

14.根据权利要求10所述的线电极放电加工装置，其特征在于，

在所述上部·下部的通电端子和所述被加工物之间分别连接有电容器，同时，在所述第3及第4连接线上分别设置有电流传感器或者电流限制元件。

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