CN105246632B - 电火花加工装置、电火花加工方法以及设计方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够利用寄生电容来提高被加工物的表面粗糙度的电火花加工装置、电火花加工方法以及设计方法。电火花加工装置(1)具备向电极(17)与被加工物(19)的间隙供给电流来进行电火花加工的电流供给电路(3)。寄生电容部(21)在电火花加工中产生于电极(17)与被加工物(19)之间。寄生电容部(21)在电火花加工中将所蓄积的电荷供给到间隙。电容器(11)蓄积电荷直到寄生电容部(21)放电结束为止，在寄生电容部放电之后，通过所蓄积的电荷对寄生电容部(21)进行充电。寄生电容部(21)在充电后再次放电。由此，产生脉冲电流，实现电火花加工。
Description
技术领域
本申请发明涉及电火花加工装置、电火花加工方法以及设计方法，尤其涉及具备向电极与被加工物的间隙供给电流来进行电火花加工的电流供给电路的电火花加工装置等。
背景技术
以往，例如如专利文献1所记载，已知有如下的电火花加工装置：向电极与被加工物的极间施加脉冲电压，向电极与被加工物的间隙供给脉冲状的电流，从而对被加工物进行加工。
专利文献2记载有：利用与电极及被加工物串联产生的寄生电容，生成比开关元件的响应时间短的脉冲宽度的脉冲。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2005-153078号公报
专利文献2：日本特开2005-329498号公报
发明内容
发明要解决的问题
在电火花加工装置中，电极与被加工物之间的距离被控制成在极间产生放电。当在电极与被加工物的极间产生放电时，电流在电极与被加工物的间隙流动，形成导电路。
然而，考虑单次的电火花加工。若放电所利用的电荷变大，则放电痕变大。另外，若放电周期长，则加工时间变长。这样一来，电极相对于加工面的移动速度变小，因其他不稳定要素而产生线迹等不良影响，表面粗 糙度难以提高。
因此，被加工物的表面粗糙度，在电火花加工的制约条件等下，若减小电流脉冲的峰值电流并且减小脉冲宽度的施加时间，则可期待有所提高。
这样，在以往的电火花加工装置的设计中，脉冲电压的控制是重要的事项。例如，如专利文献1、2所记载，从电极和被加工物的外部向电极与被加工物的极间施加脉冲压，向电极与被加工物之间供给脉冲电压。
然而，如专利文献1所记载，在电火花加工装置中，在电极与被加工物的极间存在寄生电容。当在电极与被加工物的极间出现电压时，向电极与被加工物之间的寄生电容进行充电。并且，当在电极与被加工物的极间产生放电时，蓄积于寄生电容的电荷释放到极间。
特别是，减小被加工物与电极的隙间存在极限。因此，在运用上，希望尽量增大电极与被加工物之间的电压。电极与被加工物之间的寄生电容的电荷Q成为电容C与电压V之积。因此，若电极与被加工物之间的电压变大，则蓄积于寄生电容的电荷也变大。并且，电流是以时间对Q进行微分而得到的值(dQ/dt)。因此，电极与被加工物之间的电压越大，则在电极与被加工物的间隙流动越比设计者预定的电流多的电流。
这样，以往，寄生电容是设计者无意中产生的，单单被当作是设计上的障碍。因此，设计者使寄生电容减少，使用专门从电源提供的电流，从而控制向电极与被加工物之间供给的电流。
本申请发明的目的在于提供一种能够利用寄生电容来提高被加工物的表面粗糙度的电火花加工装置等。
用于解决问题的手段
本申请发明的第1观点是一种放电装置，具备向电极与被加工物的间隙供给电流来进行电火花加工的电流供给电路，其特征在于，在所述电火花加工中，对于在所述电极与所述被加工物之间产生的寄生电容部，在所蓄积的电荷被供给到所述间隙之后，进行充电并使其再次放电。
本申请发明的第2观点根据第1观点的电火花加工装置，所述电流供给电路具备蓄电部，所述蓄电部蓄积电荷直到所述寄生电容部的放电结束 为止，在所述寄生电容部放电之后，通过所蓄积的电荷对所述寄生电容部进行充电。
本申请发明的第3观点根据第2观点的电火花加工装置，所述电流供给电路包括与所述电极及所述被加工物串联连接的电阻部，所述蓄电部与所述电阻部并联连接。
本申请发明的第4观点根据第3观点的电火花加工装置，其特征在于，所述电流供给电路具备线圈部，所述线圈部调整处于所述蓄电部与所述寄生电容部之间的电感。
本申请发明的第5观点根据第1～第4观点中任一观点的电火花加工装置，所述电流供给电路具备对是否向所述电极与所述被加工物的间隙施加电压进行控制的开关元件，所述开关元件在从所述寄生电容部放电起直到充电并再次放电为止的期间，使电压持续地施加于所述电极与所述被加工物的间隙。
本申请发明的第6观点根据第5观点的电火花加工装置，所述开关元件，在所述电火花加工中，进行使电压持续地施加于所述电极与所述被加工物的间隙的接通控制，或者，在所述电火花加工中，进行在使电压施加于所述电极与所述被加工物的间隙后使得成为不施加的状态、之后再次施加的接通断开控制。
本申请发明的第7观点根据第1～第6观点中任一观点的电火花加工装置，其特征在于，所述被加工物固定于工件台，向所述被加工物的通电经由所述工件台来进行，所述工件台为多层结构，包括：加工槽层，其形成加工槽；绝缘层，其将所述工件台的腿部与用于固定所述被加工物的固定部绝缘；以及通电层，其向所述被加工物通电。
本申请发明的第8观点根据权利要求1～7中任一项所记载的电火花加工装置，所述电火花加工是线电火花加工，所述电火花加工装置具备以任意的周期调换被加工物与电极的极性的电极切换电路。
本申请发明的第9观点是一种电火花加工方法，是向电极与被加工物的间隙供给电流来进行电火花加工的电流供给电路中的电火花加工方法， 包括：寄生电容部蓄电步骤，通过向所述间隙施加电压来对所述电极与所述被加工物之间的寄生电容部进行蓄电；寄生电容部放电步骤，通过所述电极与被加工物之间的电压超过预定的放电电压，对所述间隙释放蓄积于所述寄生电容部的电荷，所述电极与被加工物之间的电压变得低于预定的放电电压；寄生电容部再蓄电步骤，对所述寄生电容部进行蓄电；以及寄生电容部再放电步骤，通过所述电极与被加工物之间的电压再次超过预定的放电电压，将蓄积于所述寄生电容部的电荷释放到所述间隙。
本申请发明的第10观点是一种设计方法，用于设计向电极与被加工物的间隙供给电流来进行电火花加工的电流供给电路，所述电流供给电路，在所述电火花加工中，对于在所述电极与所述被加工物之间产生的寄生电容部，在所蓄积的电荷被供给到所述间隙之后，进行充电并使其再次放电，所述电流供给电路具备：与所述电极及所述被加工物串联连接的电源部、电阻部以及线圈部和与所述电阻部并联连接的蓄电部，所述设计方法包括：电阻值确定步骤，基于从所述电源部侧向所述寄生电容部侧流动的电流的值，确定所述电阻部的电阻值；电感值确定步骤，基于从所述电火花加工开始到从所述电源部侧向所述寄生电容部侧流动的电流增加为止的时间，确定所述线圈部的电感值；以及电容确定步骤，基于所述电火花加工开始后施加于所述间隙的电压的变化，确定所述蓄电部的电容。
此外，蓄电部例如是电容器。该电容器作为高速电容器、快充电容器，用于使放电后的寄生电容高速蓄电。
发明效果
根据本申请发明的各观点，通过利用寄生电容对电极与被加工物的间隙供给电流脉冲，能够减小电流脉冲的峰值电流。即，电极与被加工物的间隙的电流主要由从寄生电容供给的电荷决定。根据本申请发明的各观点，通过积极地利用寄生电容，利用寄生电容所包含的电荷来生成电流脉冲，能够减小电流脉冲的峰值电流而提高表面粗糙度。
进而，根据本申请发明的第2观点，蓄电部能够对放电后的寄生电容高速地进行充电。由此，能够在减小了电流脉冲的峰值电流的状态下，以 短的时间将电极与被加工物之间的到放电开始为止的电压恢复，缩短放电周期，增加每单位时间的放电次数(放电频率)而有效地提高表面粗糙度。进而，由于能够高效地进行加工，所以能够提高加工速度，能够减小受到干扰(外部振动、电源电压的变动、温度等的变化等)的概率，所以能够得到稳定的加工面粗糙度。
进而，根据本申请发明的第3观点，通过将蓄电部与电阻并联连接，能够容易地实现寄生电容的放电后的充电。由此，能够使由小电荷引起的放电现象以短的周期产生，能够稳定地提高被加工物的表面粗糙度。
进而，根据本申请发明的第4观点，通过设置线圈部来调整蓄电部与寄生电容部之间的电感，能够在放电时调整到来自蓄电部和/或电源的电流充分地开始向极间流动为止的时间。通过使得在放电结束后流动足够大的量，能够使得极间的放电几乎由寄生电容实现，能够使放电为小的放电。另外，充电主要对寄生电容进行，能够减小放电现象的周期。因此，通过线圈部，能够缩短从寄生电容部放电起直到蓄电并再次放电为止的时间，并且能够调整有助于放电的峰值电压。
进而，根据本申请发明的第5观点，由于通过寄生电容来产生脉冲电流，所以在电火花加工期间，即使开关元件处于接通的状态，也能够产生脉冲电流。
进而，本申请发明的第6观点，通过对在接通控制和接通断开控制之间切换，能够使得电极与被加工物之间的绝缘恢复可靠地进行。即，在例如利用油的电火花线加工机的情况下，由于线电极与被加工物之间的绝缘恢复快，所以能够通过接通控制来产生脉冲电流。例如，以接通控制时的脉冲电流的时间间隔为基准，在加工液的绝缘恢复与该时间间隔相比足够快的情况下，通过接通控制来产生脉冲电流。另一方面，在利用水的情况下，由于线电极与被加工物之间的绝缘恢复差，所以进行接通断开控制来使绝缘恢复可靠地进行。例如，至少在加工液的绝缘恢复比接通控制时的脉冲电流的时间间隔慢的情况下，进行接通断开控制，可靠地进行绝缘恢复来生成脉冲电流。例如，可以根据加工液的绝缘恢复是比预定的时间快 还是比预定的时间慢，不仅通过接通控制、还通过接通断开控制来可靠地进行绝缘恢复。
进而，根据本申请发明的第7观点，由于能够使线电极与被加工物之间的寄生电容最小，所以1次的放电现象所使用的电荷成为最小，1次的放电痕成为最小，从而能够提高表面粗糙度。以往，例如存在以陶瓷(绝缘素材)来制作工件台、在工件上做文章而进行电气布线的规格的机构等。并且，若对于被加工物在布线部位上做文章，则制限事项增加。根据本申请发明的第7观点，工件台是多层结构。例如包括绝缘层和通电层。工件台的腿部是金属，不需要特别的硬度。作为绝缘层的台部分例如是陶瓷层，将工件台的腿部与用于固定被加工物的固定部绝缘。作为通电层的金属层是向被加工物通电的层，是使得电流容易流动、具有不容易因被加工物而损伤的硬度的金属。例如是热处理后的合金钢等。根据本申请发明的第7观点，与向台整体通入电流的结构相比，与工件接触的台的电导部分的质量少，所以寄生电容减少。
进而，根据本申请发明的第8观点，在作为绝缘物而存在于电极与被加工物之间的加工液例如是水的情况下，由于容易引起电解腐蚀，所以通过以特定的频率来调换被加工物与电极的极性而进行加工，能够抑制电蚀的发生。电源附属有用于实现此的切换装置。在加工液例如是水的情况和是油的情况下，构成被加工物的物质的氧化还原和/或熔析、其他物质的熔敷等特性变化，所以电源结构和电源极性的控制方法等不同。在油那样绝缘性高的情况下，能够缩短电极与被加工物的距离。
附图说明
图1是示出本申请发明的实施方式的电火花加工装置的一例的概要的图。
图2是示出将图1的被加工物19固定的工件台的一例的图。
图3是示出通过实际的加工得到的表面粗糙度的测定结果的图。
图4是示出不存在图1的电容器11的情况下的电压V0及电流I2的一 例的图。
图5是示出存在图1的电容器11的情况下的电压V0及电流I2的一例的图。
图6示出与实际的放电间隔同样的条件下的模拟结果。
图7是示出用于设计图1的电流供给电路3的设计装置的结构的一例的框图。
图8是示出图7的设计装置51的工作的一例的流程图。
图9是示出以不存在图1的电容器11和线圈15的情况下的实际电路进行了实际的电火花加工时的线电极17与被加工物19之间的电压测定结果的图。
图10是示出以存在图1的电容器11和线圈15的情况下的实际电路进行了实际的电火花加工时的线电极17与被加工物19之间的电压测定结果的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本申请发明的实施例进行说明。此外，本申请发明的实施方式不限于本实施例。
实施例
图1是示出本申请发明的实施方式的电火花加工装置的一例的概要的图。电火花加工装置1具备电流供给电路3。电流供给电路3具备电火花加工部5、电源7、电阻9(本申请权利要求的“电阻部”的一例)、电容器11(本申请权利要求的“蓄电部”的一例)、开关元件13(本申请权利要求的“开关元件”的一例)以及线圈15(本申请权利要求的“线圈部”的一例)。
电火花加工部5进行电火花线加工，具备电极17(本申请权利要求的“电极”的一例)和被加工物19(本申请权利要求的“被加工物”的一例)。在电极17与被加工物19之间，作为绝缘物而存在加工液。加工液例如是水、油。在电极17与被加工物19之间，通过施加电压而在电极17与被加 工物19之间产生寄生电容21(本申请权利要求的“寄生电容部”的一例)。
对电流供给电路3的连接关系进行说明。在电流供给电路3中，电火花加工部5、电源7、电阻9、开关元件13以及线圈15串联连接。电容器11与电阻9并联连接。
对电流供给电路3中的符号进行说明。将电阻9的电阻值设为R1。将电容器11的电容设为C1。开关元件13也称为S1。将线圈15的电感值设为Lx。将寄生电容21的电容设为Cx。将经由电阻9的电流设为Ir1。将从电容器11供给的电流设为Ic1。将经由线圈15的电流设为I1。I1＝Ir1+Ic1。将供给到电极17的电流设为I2。将施加于电极17与被加工物19之间的电压设为V0。
电源7用于向电极17与被加工物19之间施加电压。
电阻9用于控制来自电源7的电流。
电容器11使用电源7的电流进行蓄电。电容器11用于在寄生电容21放电之后对寄生电容21进行充电。
开关元件13用于关于电源7与电极17之间的电连接关系对接通和断开进行控制。在利用寄生电容21的精加工的情况下，开关元件13既可以维持接通状态，也可以以特定的周期在接通和断开之间切换。在图1的电源电路中，既能选择接通控制又能选择接通断开控制。
在例如利用油的电火花线加工机的情况下，线电极与被加工物之间的绝缘恢复快，所以可以通过接通控制来产生脉冲电流。例如，以接通控制时的脉冲电流的时间间隔为基准，在加工液的绝缘恢复与该时间间隔相比足够快的情况下，通过接通控制生成脉冲电流。另一方面，在利用水的情况下，线电极与被加工物之间的绝缘恢复差，所以进行接通断开控制来使得绝缘恢复可靠。例如可以是，在加工液的绝缘恢复比预定的时间快的情况下，通过接通控制生成脉冲电流，在加工液的绝缘恢复比预定的时间慢的情况下，通过接通断开控制可靠地进行绝缘恢复而生成脉冲电流。
线圈15与电阻9、电容器11以及寄生电容21构成LRC电路。线圈15用于调整电容器11与寄生电容21之间的电感来缩短从寄生电容21放 电起直到蓄电并再次放电为止的时间。
此外，本申请发明不同于例如专利文献2那样使得共振来实现比开关快。即，线圈15的电感值Lx对上升的速度(图5的线47)、峰值的V值产生影响。例如，当增大线圈15的电感值Lx时，虽然周期变短，但V值的峰值变大。结果，放电所使用的电容变大，对表面粗糙度带来不良影响。因此，例如考虑设为与布线所具有的线圈容量等价的值(或者，能够评价为等价的程度的范围内)。同样，上升也受到C1的值的影响。因此，通过调整电容器11的电容C1和线圈15的电感值Lx，能够设计期望的上升。
在电火花加工装置1中，当在电极17与被加工物19的极间产生放电时，电流在电极17与被加工物19的间隙流动，形成导电路。电火花加工部5向电极17与被加工物19的极间施加电压，向电极17与被加工物19的间隙供给电流，从而对被加工物19进行加工。电极17与被加工物19之间的距离被控制成在极间产生放电。
图2是示出将图1的被加工物19固定的工件台的例子的图。图2(a)示出工件台的概要，(b)示出实际制作的工件台的整体面貌，(c)将(b)的多层结构的部分放大。
在图2(a)中，本实施例的工件台为多层结构，包括腿的部分金属31(本申请权利要求的“腿部”的一例，不需要特别的硬度)、用于绝缘的陶瓷层33(本申请权利要求的“绝缘层”的一例)以及用于在陶瓷层33上以接触方式设置被加工物19的金属层35(容易通入电流、具有不容易因被加工物19而损伤的硬度的金属，例如热处理后的合金钢等)。
具体说明本实施例的工件台的结构。在工件台存在上下2个头37、39。供电部41用于向金属层35供电。被加工物19固定于金属层35，向被加工物19的通电经由金属层35进行。供电部43用于向头37、39供电。
首先，考虑全由金属制作工件台。然而，在该情况下，在与加工槽整体之间决定寄生电容，寄生电容大。
因此，以往，考虑利用陶瓷(绝缘素材)来制作工件台，设为在工件上做文章而进行电气布线的规格的机构，从而减少寄生电容。然而，若对 于工件在布线部位上做文章，则限制事项会增加。
根据本实施例，将工件台设为多层结构，通过陶瓷层33的绝缘，能够在维持作业性的同时，减小工件台的表面积。由此，寄生电容实质上由工件台的表面积和头的表面积决定，能够使寄生电容足够小。因此，与将台整体设为绝缘体相比，能够提高作业性，并且，与向台整体通入电流的结构相比，由于与工件接触的台的电导部分的质量少，所以寄生电容减少。(c)是示出向金属层35的供电方法的图。
接着，对电流供给电路3的工作的一例进行说明。首先，在开关元件13断开的状态下，在电流供给电路3中没有电流流动。
当使开关元件13接通后，通过电源7向电容器11和电火花加工部5施加电压，对电容器11和寄生电容21进行蓄电。通过电阻9的电流(Ir1)对寄生电容21充电。
当施加于电火花加工部5的电压成为预定的值(以下，称为“放电电压”)后，在电极17与被加工物19的极间产生放电，电流在电极17与被加工物19的间隙流动，形成导电路。由于存在线圈15，所以在电源7和电容器11的电流向电火花加工部5和寄生电容21流动足够大的量之前需要花费时间。因此，当在电极17与被加工物19之间引起放电后，主要从寄生电容21向极间流动大量电流。
当寄生电容21放电时，寄生电容21的电压急剧下降。结果，V0变得比放电电压低。于是，寄生电容21不仅由经由电阻9的电流Ir1充电，还由从电容器11供给的电流Ic1充电。然后，V0再次超过放电电压，从而在电极17与被加工物19的极间产生放电。之后，对于与不存在电容器11的情况相比高速地充电、放电周期变短的情况，使用模拟结果进行说明。并且，由于能够高效地进行加工，所以能够提高加工速度，能够减少受到干扰(外部振动、电源电压的变动、温度等的变化等)的概率，所以能够得到稳定的加工面粗糙度。
图3是示出通过实际的加工得到的表面粗糙度的测定结果的图。横轴表示位置，单位是mm。纵轴表示截面曲线，单位是μm。用标准传感器(pick up)、算出规格为JIS-B06012001年度版，测定长度为1.25mm，截止波长为0.25mm。示出最大高度表面粗糙度。
接着，参照图4和图5，对不存在图1的电容器11的情况和存在图1的电容器11的情况进行说明。在图4和图5中，横轴是时间，上方的纵轴是电压V0，下方的纵轴是电流I2。VD是放电电压。i21是脉冲电流的峰值。
图4是示出不存在图1的电容器11的情况下的电压V0及电流I2的一例的图。当寄生电容21被充电时，V0上升，在时刻t11超过放电电压VD。于是，蓄积于寄生电容21的电荷放电，寄生电容21的电压急剧减少。然后，在t12放电结束。从t11到t12，产生脉冲电流。寄生电容21在放电结束后通过电源7再次蓄电。当在t13再次超过放电电压VD时，蓄积于寄生电容21的电荷放电，寄生电容21的电压急剧减少。通过反复进行上述过程，产生周期T1的脉冲电流。
图5是示出存在图1的电容器11的情况下的电压V0及电流I2的一例的图。当寄生电容21被充电时，V0上升，在时刻t21超过放电电压VD。于是，蓄积于寄生电容21的电荷放电，寄生电容21的电压急剧减少。然后，在t22放电结束。从t21到t22，产生脉冲电流。寄生电容21在放电结束后通过电源7及电容器11再次蓄电。由于使用蓄积于电容器的电力，所以线47与线45(图4的t12～t13的线)相比，蓄电变快。因此，当在比t13早的t23再次超过放电电压VD时，蓄积于寄生电容21的电荷放电，寄生电容21的电压急剧减少。通过反复进行上述过程，产生周期T2的脉冲电流。周期T2比周期T1短。
图6示出与实际的放电间隔同样的条件下的模拟结果。横轴表示自充电开始的时间(μsec)，纵轴表示极间电压。例如，在不存在电容器的情况下，极间电压成为200V为止的时间为0.234μsec，而在存在电容器的情况下，极间电压成为200V为止的时间为0.087μsec。因此，可知极间电压以大约2.6倍的速度上升。因此，可知：在存在电容器11的情况下和不存在电容器11的情况下，向寄生电容蓄电的速度大不相同。
接着，对确定电阻9的电阻值R1、电容器11的电容C1、线圈15的 电感值Lx的设计法的一例进行说明。
首先，电阻9的电阻值根据从电源7向寄生电容21和电火花加工部5供给的电流的值确定。若该电流大，则在极间连续地流动电流。因此，确定电阻9的电阻值，以使得成为极间的放电不连续产生的电流的值。
接着，确定线圈15的电感值。若线圈15的电感值小，则在极间的放电期间，来自电源7侧的电流在极间流动，在极间连续地流动电流。因此，确定线圈15的电感值，以使得：在放电时，防止电源7的电流在极间流动，使蓄积于寄生电容的电力在极间流动，进而，在放电结束之后，来自电源7侧的电流蓄积于寄生电容21。
接着，确定电容器11的电容。若电容器11的电容大，则在寄生电容21的充电时，会因过冲而开始极间的放电。于是，放电变大而表面粗糙度恶化。因此，确定电容器11的电容，以免产生这样的过冲。
图7是示出用于设计图1的电流供给电路3的设计装置的结构的一例的框图。图8是示出图7的设计装置51的工作的一例的流程图。设计装置51具备电阻值确定部53、电感值确定部55、电容确定部57以及显示部59。
首先，作为设计装置51中的初始值设定，给出电源7的电压、寄生电容21的电容以及电火花加工部5的电特性(步骤ST1)。
电阻值确定部53通过用户的操作来确定电阻9的电阻值(步骤ST2)。
接着，电阻值确定部53确定在电阻9中流动的电流。例如，在电源7的电压设为500V的情况下，在作为电阻9的电阻值而设为1kΩ时，设为流动0.5A的电流。然后，分析是否会因该电流而在极间产生连续的放电(步骤ST3)。
电阻值确定部53也可以在显示部59显示在电阻9中流动的电流。用户指示修正电阻9的电阻值的情况下，返回步骤ST2的处理，重新分析。
电感值确定部55通过用户的操作来确定线圈15的电感值(步骤ST4)。
接着，电感值确定部55分析在极间的放电开始之后随着时间的经过而从电源7侧向寄生电容21侧流动的电流。并且，分析在从极间的放电开始到结束的期间是否流动一定量以上的电流。利用该一定量的判断例如可以 与确定的量进行比较来判断，也可以利用与来自寄生电容21的电流进行比较而得出的相对的量来判断。
电感值确定部55也可以通过图表等将沿着时间经过的电流的值显示于显示部59。在用户指示修正线圈15的电感值的情况下，返回步骤ST4的处理，重新分析。
电容确定部57通过用户的操作来确定电容器11的电容(步骤ST6)。
电容确定部57在放电后分析极间的电压。并且，分析是否以由电容器11实现的充电的峰值进行放电(步骤ST7)。
电容确定部57也可以通过图表等将沿着时间经过的电压的值显示于显示部59。在用户指示修正电容器11的电容的情况下，返回步骤ST6的处理，重新分析。
此外，在电火花加工部5中，作为绝缘物而存在于电极17与被加工物19之间的加工液使用例如水、油等。在水的情况和油的情况下，构成被加工物的物质的氧化还原和/或熔析、其他物质的熔敷等特性会变化，所以电源结构和电源极性的控制方法等不同。特别是，在水的情况下，容易引起电解腐蚀，所以以特定的频率调换被加工物和电极的极性来进行加工，从而抑制电蚀的产生。电源附属有为了用于实现上述内容的切换装置。在油加工的情况下，无需特别切换。请参照例如日本特开平2-279214号公报。
接着，参照图9和图10，通过对不存在由实际电路实现的图1的电容器11及线圈15的情况(图9)和存在由实际电路实现的图1的电容器11及线圈15的情况(图10)的有效放电进行比较，来具体说明电容器11及线圈15的意义。
图9是示出以不存在图1的电容器11及线圈15的情况下的实际电路进行了实际的电火花加工时的线电极17与被加工物19之间的电压测定结果的图表。在该情况下，在图表所显示的时间内，可确认2次有效放电。另外，可认为是二次放电的现象可观察到3次。在此，二次放电是与作为目的的电火花加工不同的放电的总称。例如，主要考虑向加工时产生的沉渣等的间接放电。
图10是示出以存在图1的电容器11及线圈15的情况下的实际电路进行了实际的电火花加工时的线电极17与被加工物19之间的电压测定结果的图表。在该情况下，在图表所显示的时间内，可确认8次有效放电。另外，未观测到二次放电。由于设定了合适的电容器电容和线圈容量，所以是抑制了过冲的电压波形，能够以最小电荷进行放电。由此，作为电容器11的功能，可期待确保能够进行迅速地对寄生电容充入电荷的电荷容量。另外，作为线圈15的功能，可期待通过使来自电源部的充电比放电时间延迟，从而划分放电现象。进而，实际证实了如下功能：通过由电容器11及线圈15的作用实现的振荡，引起合适的过冲而稳定地实现对寄生电容的迅速充电。
标号说明
1 电火花加工装置，3 电流供给电路，5 电火花加工部，9 电阻，11 电容器，13 开关元件，15 线圈，17 电极，19 被加工物，21 寄生电容，31 腿的部分金属，33 陶瓷层，35金属层，37、39 头，41、43 供电部，45、47 线，51 设计装置，53 电阻值确定部，55 电感值确定部，57 电容确定部，59 显示部。
Claims (8)
1.一种电火花加工装置，具备向电极与被加工物的间隙供给电流来进行电火花加工的电流供给电路，其特征在于，
所述电流供给电路，在电源部和在所述电极与所述被加工物之间产生的寄生电容部之间，具备线圈部和对是否向所述电极与所述被加工物的间隙施加电压进行控制的开关元件，
在所述电火花加工中，
对于所述寄生电容部，在所蓄积的电荷被供给到所述间隙之后，用所述电源部的电荷进行充电，
在所述线圈部使所述电源部的电荷向所述间隙的流动延迟了的状态下将所述寄生电容部的电荷释放到所述间隙，
所述开关元件，在从所述寄生电容部放电起直到充电并再次放电为止的期间，使电压持续地施加于所述电极与所述被加工物的间隙。
2.根据权利要求1所述的电火花加工装置，
所述电流供给电路在所述电源部与所述线圈部之间具备蓄电部，
所述蓄电部蓄积所述电源部的电荷直到所述寄生电容部放电结束为止，在所述寄生电容部的放电之后，通过所蓄积的电荷对所述寄生电容部进行充电。
3.根据权利要求2所述的电火花加工装置，
所述电流供给电路包括与所述电极及所述被加工物串联连接的电阻部，
所述蓄电部与所述电阻部并联连接。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电火花加工装置，其特征在于，
所述被加工物固定于工件台，向所述被加工物的通电经由所述工件台来进行，
所述工件台是多层结构，包括：
绝缘层，其将所述工件台的腿部与用于固定所述被加工物的固定部绝缘；和
通电层，其向所述被加工物通电。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的电火花加工装置，
所述电火花加工是电火花线加工，
所述电火花加工装置具备以特定的频率调换所述电极及所述被加工物的极性的电极切换电路。
6.根据权利要求4所述的电火花加工装置，
所述电火花加工是电火花线加工，
所述电火花加工装置具备以特定的频率调换所述电极及所述被加工物的极性的电极切换电路。
7.一种电火花加工方法，是向电极与被加工物的间隙供给电流来进行电火花加工的电流供给电路中的电火花加工方法，其特征在于，
所述电流供给电路，在电源部和处于所述电极与所述被加工物之间的寄生电容部之间，具备线圈部和对是否向所述电极与所述被加工物的间隙施加电压进行控制的开关元件，
所述开关元件，在从所述寄生电容部放电起直到充电并再次放电为止的期间，使电压持续地施加于所述电极与所述被加工物的间隙，
所述电火花加工方法包括：
寄生电容部蓄电步骤，通过所述电源部向所述间隙施加电压来对所述寄生电容部进行蓄电；
寄生电容部放电步骤，通过所述寄生电容部引起的所述间隙的电压超过放电电压，在所述线圈部使所述电源部的电荷向所述间隙的流动延迟了的状态下对所述间隙释放蓄积于所述寄生电容部的电荷，所述间隙的电压变得低于放电电压；
寄生电容部再蓄电步骤，通过所述电源部对所述间隙施加电压来对所述寄生电容部进行蓄电；以及
寄生电容部再放电步骤，通过所述寄生电容部引起的所述间隙的电压再次超过所述放电电压，在所述线圈部使所述电源部的电荷向所述间隙的流动延迟了的状态下将蓄积于所述寄生电容部的电荷释放到所述间隙。
8.一种设计方法，用于设计向电极与被加工物的间隙供给电流来进行电火花加工的电流供给电路，
所述电流供给电路，具备：
与所述电极及所述被加工物串联连接的电源部、电阻部以及线圈部；
开关元件，其对是否向所述电极与所述被加工物的间隙施加电压进行控制；以及
与所述电阻部并联连接的蓄电部，
所述电流供给电路，在所述电火花加工中，
所述开关元件，在从在所述电极与所述被加工物之间产生的寄生电容部放电起直到充电并再次放电为止的期间，使电压持续地施加于所述电极与所述被加工物的间隙，
对于所述寄生电容部，在所蓄积的电荷被供给到所述间隙之后，用所述电源部的电荷进行充电，在所述线圈部使所述电源部的电荷向所述间隙的流动延迟了的状态下将所述寄生电容部的电荷释放到所述间隙，
所述设计方法包括：
电阻值确定步骤，基于从所述电源部侧向所述寄生电容部侧流动的电流的值，确定所述电阻部的电阻值；
电感值确定步骤，基于从所述电火花加工开始到从所述电源部侧向所述寄生电容部侧流动的电流增加为止的时间，确定所述线圈部的电感值，在所述寄生电容部的电荷释放到所述间隙时所述线圈部使所述电源部的电荷向所述间隙的流动延迟；以及
电容确定步骤，基于所述电火花加工开始后施加于所述间隙的电压的变化，确定所述蓄电部的电容。
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