CN1101869A - 放电加工装置 - Google Patents

Abstract

一种将电压施加到由一电极和一工件之间形成 的加工间隙、从而对工件进行加工的加工放电装置， 加工放电装置包括一用来提供加工电流的直流电源 和一与直流电源串联相连、用来限制加工电流的限流 器。一开关装置与直流电源和限流器串联相连，向加 工间隙提供一电压、形成直流脉冲。由电感和电容组 成的串联电路与加工间隙并联相连。串联电路或者 用来抑制跟随在电容器放电电流分量后面的直流脉 冲电流分量的中断、从而防止出现脉冲断裂现象，或 者用来抑制跟随在电容器放电电流分量后面的直流 脉冲电流分量(尤其是脉冲)的持续时间。视加工是 否要求为镜面质量而定，串联电路的电压、电感值可 以在指定范围内选定。

Description

本发明涉及一种用于工件加工，特别是镜面加工的放电加工装置。

图13是现有技术中的放电加工装置。图中，电极和工件之间形成一加工间隙1（machining    gap）。直流电源2的电压值约为80至100V。图中，3为限流电阻，开关装置4供给电压及截断输出电流，驱动电路5用来驱动开关装置4，6为加工间隙处电极和工件之间形成的电容。

加工期间，电压被加到由电极和工件形成的加工间隙1，对工件进行加工。开关装置4首先由驱动电路5开通，将电压加到加工间隙1。所施加的电压引起加工间隙1处的放电。放电由一放电检测电路（图中未画）进行检测，并且在经历一给定的电流脉冲时间（脉冲宽波）以后，开关装置4关断，以便提供给定脉宽的电流脉冲。随后，在给定的关闭时间以后，开关装置4接通，重新供给电压。重复上述运行，对工件进行加工。

应该理解的是，在这种加工过程中，加工能力以及被加工表面的粗糙度将取决于提供给加工间隙1的电流脉冲的电流值。换言之，当电源脉冲的电源值上升时，加工速度增加，但加工面粗糙度恶化。同时，当电流脉冲的电流值下降时，加工表面的粗糙度改善，但加工速度降低。即，电流脉冲的电流值变化给出所要求的加工特性。

提供给加工间隙1的脉冲电流值是由直流电源2和限流电阻3的值来确定的，通常用对限流电阻3进行切换来控制。

加工要求加工表面质量良好，限流电阻3常选较大值。在这种情况下，加工间隙1中电极和工件之间面积的变化将导致电流脉冲波形的较大变化。即，当加工间隙1的面积增加时，加工间隙中形成-电容。电容的增加不仅如图14（a）所示在直流电弧分量30之前使电容器放电分量31增加，而且如图14（b）所示，产生的电流波形使得在电容器放电分量31以及直流电弧分量30不存在以后电弧被截止。当发生这种直流电弧截止（通常称为脉冲断裂现象（pulse    crack    phenomenon））时，工件由脉宽极短的电容器放电分量31进行加工，加工速率减小，电极显著损耗。同时，有一种趋势是，电极损耗使电极表面变得粗糙，加工表面粗糙度变大。

当电容器（电容值）更大，且限流电阻值更大时，可能发生直流电弧截止，即，脉冲断裂现象。更具体地说，当直流电源2的电压值是80V，限流电阻3的电阻值是10Ω或更大（即电流值是8A或更低）以及加工间隙中形成的电容是1000pF或更大时，脉冲断裂可能发生，加工特性趋于显著变坏。特别是当电流值是5A或更低时，这种趋势很重要。

同时，作为一种克服损耗以及提高加工速度的方法，日本专利公开号为SHO50-78993的专利文献披露，一种由不超过20μH的电感以及不超过2μF的电容构成的串联电路去与一加工间隙相并联。这份专利文献指出，因为加工速率特别在加工电流为20A以及电感为20μH或更高的情况下减小，所以最理想的电感值是15μH或更低。

正如上述专利文献中所指出的那样，在电流较高（不低于20A）的加工条件下，很自然，脉冲断裂现象不大可能发生。所以，如上所述，电感值为20μH或更高将导致加工特性的恶化。然而，本发明人的研究表明，当电流值较低，即不超过8A（加工电流值）、且电感值为20μH或更低时，脉冲断裂现象发生，且电极损耗增加，加工速度减小。结果，电感的增加使加工特性得到改善。

在上述现有技术的放电加工装置中，如果加工电流较低，电极和工件之间的相对面积增加，则直流电弧中止处经常发生脉冲断裂。结果，加工速率下降，电极损耗增大，加工表面粗糙度增大。

同时，如果一个由电感不超过20μH的电感和一个电容组成的串联电路，像日本公开号为SHO50-78993的专利文献所公开的那样与一加工间隙并联相连，则在脉冲电流值为8A或更低的加工条件下，脉冲断裂现象特别容易发生在电极面积较大的加工过程中。结果，电极损耗增大，加工速度减低。

需要指出的是现有技术的另一例，即日本专利公开号为SHO50-103791所公开的一种结构，在这种结构中，将一具有电抗的电路串联或并联与加工间隙相连，加工时，使电路与所要求的放电电流中的交流分量的基波或谐波发生谐振，从而使加工表面的粗糙度得到改善。然而，因为此例中使用的电容器电容约为100pF，所以脉冲宽度减小到极其小的值，电极损耗显著增加。

相应地，本发明的一个目的在于，在电极面积较大的情况下，用一种能够在加工中抑制脉冲断裂的放电加工装置来解决现有技术中的这些问题，从而减少电极损耗，提高加工速度和加工表面质量。

本发明的另一个目的在于提供一种能够稳定地、特别是在镜面加工中提供具有低峰值和窄脉宽的放电加工装置，从而在一大面积范围内改善表面粗糙度。

本发明的第三个目的在于提供一种与电极面积及加工条件变化相应的、始终确保最佳加工状态的放电加工装置。

本发明涉及的放电加工装置包含：一提供加工电流的直流电源，一与直流电源串联相连、将加工电流限制在加工电流8A或更低的限流器，与直流电源和限流器串联相连的开关装置，以及一由电感（50至500μH）和电容（0.02至2μH）组成的串联电路，所述电容与一加工间隙串联相连，用以抑制在电容器放电电流分量后出现的直流脉冲电流分量的中断。

除此之外，本发明的放电加工装置包含一提供加工电流的直流电源，一与直流电源串联相连、用来把加工电流限制在镜面加工电流（2A或更低）的限流器，一与直流电源和限流器串联相连的开关装置，以及一由电感（20至50μH）和电容（0.001至0.02μH）组成的串联电路，所述电容与一加工间隙并联相连，用来抑制跟在电容器放电电流分量后的直流脉冲电流分量的持续时间。

除此之外，本发明的放电加工装置包含一恒定电流供给装置，所述恒定电流供给装置包括一直流电源、一电抗器、一二极管以及一提供加工电流（8A或更低）的第一开关装置，放电装置还包含一含有第二开关装置的输出通断装置，以及一由电感（50至500μH）和电容（0.02至2μH）组成的串联电路，所述电容与加工间隙并联相连，用来抑制跟在电容器放电电流分量后的直流脉冲电流分量的中断。

除此之外，本发明的放电加工装置包含一恒定电流供给装置，所述恒定电流供给装置包括一直流电源、一电抗器、一二极管以及一提供镜面加工电流（2A或更低）的另一开关装置，放电加工装置还包含一含有第二开关装置的输出电流通断装置，以及一由电感（20至50μH）和电容（0.001至0.02μF）组成的串联电路，所述电容与加工间隙并联相连，用来抑制电容器放电电流成分后的持续直流脉冲电流成份。

另外，本发明的放电加工装置指任一种这样的放电加工装置：其中，多个电感-电容串联电路与加工间隙并联相连，开关装置在多个串联电路之间进行切换。

图1    是本发明第一种较佳实施例的结构。

图2    是本发明第一种较佳实施例的电流波形。

图3    描绘的是本发明第一种较佳实施例中加工速率对加工面积的变化关系以及负荷耗散比对加工面积的变化关系。

图4    描绘的是本发明第一和第三种较佳实施例中，电感或电容对脉冲断裂发生几率的变化关系。

图5    描绘的是本发明第二种较佳实施例的结构。

图6（a）和图6（b）描绘的是本发明第二种较佳实施例中的电流波形。

图7    描绘的是本发明第二和第四种较佳实施例中电感/电容对表面粗糙度的变化关系。

图8    描绘的是本发明第三种较佳实施例的结构。

图9（a）和图9（b）描绘的是本发明第三种较佳实施例中的电流波形。

图10    描绘的是本发明第四种较佳实施例的结构。

图11（a）和图11（b）描绘的是本发明第四种较佳实施例中的电流波形。

图12    描绘的是本发明第五种较佳实施例的结构。

图13    描绘的是现有技术中放电加工装置的结构。

图14（a）和14（b）描绘的是现有技术中放电加工装置的电流波形。

按照本发明，加工中可以抑制跟在电容器放电电流分量后的直流脉冲电流分量的中断。

同样，按照本发明，镜面加工中可以抑制跟在电容器放电电流分量后直流脉冲电流分量的持续时间。

另外，本发明的放电加工装置在加工中，在多个电感-电容串联电路之间进行切换，从而对应于电极面积和加工条件的变化可以产生用于加工的最佳电流波形。

现在结合图1至图4，描述本发明的一个实施例。图1是本发明的一个实施例，其中，标号1表示电极和工件形成的加工间隙，2表示将加工电流提供给加工间隙1的直流电源，3表示电阻值为10Ω或更大的限流电阻，当直流电源2为80V时，限流电阻3提供加工电流（8A或更低）。开关装置4施加一电压并截断输出电流。驱动电路5驱动开关装置4，电容6是在加工间隙1的电极和工件之间形成的，线圈7与加工间隙1并联相连，电容器8与线圈7串联相连，连接极性变化的开关15a、15b、16a和16b使得当本发明中开关15a、15b闭合时，电极为正极性。

运行时，与现有技术中的例子相同，电压被施加到由电极和工件组成的加工间隙，对工件进行加工。即，驱动电路5接通开关装置4，把电压施加到加工间隙1，接着，由放电检测电路（图中未画）检测放电，并且在给定电流脉冲时间（即脉冲宽度）以后，开关装置4关断，停止提供给定脉冲宽度的电流脉冲。然后，在一给定关断时间以后，开关装置4再次接通，施加电压。上述过程重复运行，从而对工件进行加工。

与现有技术的例子相同，当加工间隙1的相向面积增大时，加工间隙中形成一电容。所以，电容器放电分量31先于直流电弧分量30向加工间隙放电，但储存在电容器8内的静电能量通过线圈7提供到加工间隙，接着依次提供一个电流波形和直流电弧分量。图2（a）和图2（b）是本实施例的电流波形，其中，直流脉冲分量30与电容器8产生的电流分量32重迭在一起。应该指出的是，图2（a）是加工面积较小时的波形，图2（b）是加工面积较大时的波形。

电容器8的电流分量32具有一个由于线圈7的电感而变得平滑的电流波形，电流峰值受到抑制而具有较低值，脉冲断裂被消除，从而稳定地提供一个波形，然后是直流电弧分量30。

电容器8的电容值比加工间隙1中形成的电容值（通常约为几千pF）要大得多，从而在加工面积增加的情况下防止脉冲断裂的发生。

图3是在本实施例和现有技术的例子之间，对加工面积随加工速率（负荷加工速率）变化以及加工面积随负荷-损耗比（电极损耗/加工量）变化进行比较的实验结果，其中，施加的电压是80V，线圈7的电感是400μH，电容器8的电容是1μF，限流电阻是20Ω（电流值是4A）。此图表示，在提供了脉冲断裂防护的情况下，与现有技术的例子（特别是当加工面积较大时），加工速率和电极损耗大大改善。

如上所述，为了在电容器放电成分31后防止脉冲断裂以及在电容器放电后用加工电流脉冲8A或更低的电流值，不间断地（特别是在加工过程中）提供直流脉冲，使用一大约为50至500μH的线圈7和大约为0.02至2μH的电容器。图4（a）和图4（b）表示电感或电容与脉冲断裂发生几率之间的关系。由图可知，脉冲断裂发生几率取决于电感和电容的组合情况，特别是，当恰当组合电感和电容，使电感在50至500μH之间、电容在0.02至2μH之间时，可以大大改善加工特性。

现在结合附图5至7描述本发明的第二种实施例。图5中，加工间隙1由一电极和一工件构成，直流电源2向加工间隙1提供加工电流，且其与加工间隙的连接极性与第一种实施例中的连接极性相反，即，电极为负极，工件为正极。限流电阻3的电阻值不低于40Ω，当直流电源2的电压为80V时，提供镜面加工电流（2A或更低）。开关装置4施加电压并截断输出电流，驱动电路5驱动开关装置4，加工间隙1的电极一工件相向部分形成电容6，线圈7与加工间隙1并联相连，并且电容器8与线圈串联相连。这里，线圈7的电感设置为20至50μH，电容器8的电容设置为0.001至0.02μF。

15a、15b、16a和16b表示极性换向开关，本发明中，当开关16a、16b闭合时，电极极性为负。

运行中，如第一种实施例的情况相同，电压施加到由电极和工件构成的加工间隙，对工件进行加工，即，开关装置4由驱动电路5接通，把电压施加到加工间隙1上，随后由放电检测电路（图中未画）检测放电，并且在经历一给定电流脉冲持续时间（脉冲宽度）以后，开关装置4被关断，提供给定脉冲宽度的电流脉冲。然后，在给定关断时间以后，开关装置4再次接通，重新施加电压。上述过程重复运行，从而对工件进行加工。

如同第一种实施例的情况，当加工间隙1的相向面积增大时，在加工间隙中形成一电容。所以，电容器放电分量31先于直流电弧分量30首先向加工间隙放电。接着，储存在电容器8内的静电能是通过线圈7加工到加工间隙。本实施例中，当限流电阻3的阻值为40Ω或更大（电流值为2A或更低）时，线圈7和电容8均被设置为具有较小值，电流波形的峰值较低，脉冲宽度较窄，且脉冲后面不会出现直流电弧分量，这与第一种实施例中的情况不同。图6（a）和6（b）表示的本实施例中的电流波形仅包括主要由电容8产生的电流分量32，后面不带直流脉冲成分30。电容器8的电流分量32的波形由于线圈7的电感而变得平滑，电流峰值被抑制至一低值，并且稳定地提供一不带直流电弧分量30的波形。

在本实施例中，当用所述低电流峰值和窄脉冲宽度的波形在电极为负极性的情况下对工件进行加工时，工件可以在一大面积范围内被加工成一接近镜面的表面。根据实验的结果，用50平方毫米的铜电极以及50μH的电感和0.005μF的电容，用这种波形可以将工件加工成不超过1μmR_max表面粗糙度的镜面。

如上所述，为了在电容器放电分量32以后，特别在用电流值不超过2A的电流脉冲进行加工中确保用直流脉冲截止对工件进行加工，建议采用具有大约20至50μH电感的线圈和大约0.001至0.02μF电容的电容器。图7表示电容或电感与加工表面粗糙度之间的关系。从图可以得知，加工表面粗糙度按照电感与电容的组合而变化，特别是，当恰当组合电感和电容，使电感在20至500μH之间，电容在0.001至0.02μF，则可以大大改善加工表面粗糙度。特别是当电容值在0.001至0.005μF的范围内，脉冲宽度在几个μS或更低的值以下，从而落在镜面加工条件范围内，加工表面粗糙度大大改善。

现在结合图8和图9（a）-（b）描述本发明的第三种实施例。图8所示的本发明实施例中，1表示由电极和工件组成的加工间隙，2代表直流电源，100代表提供加工电流（8A或更低）的恒流源。这一恒流源由第一开关装置101、一二极管102以及一电抗器103构成，并含有一第一开关装置101的压降斩波器，二极管102和电抗器在输出和输入之间与二极管104相连，并包括一个检测电抗器103电流的电流检测器105。输出电流通断区110由第二开关装置111、二极管112和电源113组成的串联电路以及一二极管114构成。106和115表示分别用来驱动第一开关装置101和第二开关装置111的驱动电路。6表示加工间隙1的电极一工件相向部分形成的电容，7表示并联与加工间隙1相连的线圈，8表示与线圈串联相连的电容器。这里，线圈7的电感设置成50至500μH，电容器8的电容设置成0.02至2μH。

115a、115b、116a和116b表示极性换向开关，在本实施例中，当开关115a、115b闭合时，使得电极极性为正。

运行中当发生放电时，直流电源2通过第一开关装置101、电抗器103、第二开关装置111以及二极管114，将电流提供给加工间隙1。图9（a）和图9（b）为电流波形。此电流按照由电抗器103的电感确定的电流增加比而增加。当电流达到一最大极限值时，电流检测器105关断第一开关装置101。随后电流通过二极管102、电抗器103、第二开关装置111以及二极管114提供到加工间隙1，输出电流下降。当电流检测器105检测到电流下降至最小极限值时，第一开关装置101重新开通。然后，输出电流通过第一开关装置101，电抗器103，第二开关装置111以及二极管114，提供到加工间隙1并且增大。重复进行这种运行，从而控制输出电流使其具有如图9（a）所示的波形。应该理解的是，因为并联连接在加工间隙两端的电容8内的静电能量通过线圈7向加工间隙放电，所以实际上提供到加工间隙1的电流波形如图9（b）所示。

在上述运行重复了一个相当于一个所要求的脉冲宽度时间间隔以后，输出电流通断区110的第二开关装置111被关断，切断电流，使电流中止一个所要求的断开时间长度。对放电加工装置重复上述运行。

本实施例不需要第一种实施例中所使用的限流电阻3，从而可以压缩电源体积，制成不发热并且没有电阻损耗的电源，但是当没有线圈7和电容8时，具有如图9（a）所示的电流脉动被提供到加工间隙，从而特别在加工电流区域内电流值接近为零，直流电弧中断处的脉冲断裂现象就会发生。即，与现有技术中使用限流电阻的情况相比，本实施例的缺陷在于，特别是在加工电流区域内，加工特性由于脉冲断裂而变坏。

本实施例中，当加工间隙的相向面积增加时，加工间隙中形成电容。所以，电容器放电分量31先于图9（a）中的直流电弧分量，首先向加工间隙1放电，但储存在电容器8中的大量静电能量通过线圈7提供到加工间隙，接着，提供一如图9（b）所示的直流电弧分量电流波形。在给出的波形中，直流脉冲分量30，电容器8产生的电流分量32叠加在一起。电容器8的电流分量32由于线圈7的电感而使波形变得平滑，电流峰值被抑制至一低值，消除了由于波动产生的脉冲断裂，从而确保稳定地提供一个波形，使直流电弧分量30波形跟在它后面。

应该理解的是，电容器8的电容值比加工间隙1中形成的电容（通常约为几千pF）要大得多，从而在加工面积增大的情况下不间断地防止脉冲断裂的发生。

本实施例中，防止脉冲断裂所产生的效果几乎与第一种实施例的实验结果（如图3所示）相同。与现有技术的例子、特别在加工面积较大的情况下相比，不论是加工速率，还是电极损耗都大大改善。

如上所述，为了防止在电空器放电分量31之后的脉冲断裂以及由电流波动引起的脉冲断裂，为了可靠地（特别是在用8A或更低电流值的加工电流脉冲进行加工的情况下）在电容器放电后跟随有直流脉冲，建议与第一种实施例的情况相同，线圈7的电感和电容分别取大约50至500μH和0.02至2μF。

下面结合图10和图11（a）-（b），描述本发明的第四种实施例。图10描绘的是本发明的第四种实施例，其中，1表示电极和工件形成的加工间隙;2表示向加间隙1提供加工电流的直流电源，直流电源与加工间隙连接在一起，其极性与第三种实施例的极性相反，即，电极为负极，工件为正极;100代表恒流源，它由第一开关装置101、二极管102以及电抗管103构成，用来提供镜面加工电流（2A或更低），开关装置101、二极管102以及电抗管103构成一压降斩波器，斩波器通过二极管104跨接在输出和输入之间，恒流源还包括一个检测电抗器103的电流的电流检测器105。输出电流通断区110含有由第二开关装置111、二极管112和电压源113组成的串联电路和一二极管114。106和115分别表示驱动第一开关装置101和第二开关装置111的驱动电路。6表示加工间隙1的电极一工件相向部分形成的电容，7表示与加工间隙1并联连接的线圈，8代表与线圈7串联相连的电容。这里，线圈7的电感设置为20至50μH，电容器8的电容设置为0.001至0.02μF。

115a、115b、116a和116b表示极性换向开关，本实施例中，当开关116a、116b闭合时，使得电极极性为负。

与第三种实施例的情况相同，放电发生时，电流通过第一开关装置101、电抗器103、第二开关装置111以及二极管114由直流电源2提供到加工间隙。当电流达到最大极性值时，电流检测器105关断第一开关装置101。然后电流通过二极管102、电抗器102、第二开关装置111以及二极管114提供到加工间隙1，输出电流下降。当电流检测器105检测到电流下降到最低极限值时，第一开关装置再次接通。然后，输出电流通过第一开关装置101、电抗器103、第二开关装置111以及二极管114，提供到电极120，并且电流增大。这一过程重复进行，从而控制输出电流，使输出电流具有如图11（a）所示的波形。

在上述过程重复了相当于所要求的一个脉冲宽度时间之后，输出电流通断区110的第二开关装置111被关断使电流截止，电流中止一所要求的关断时间长度。对放电加工装置重复上述过程。

与第三种实施例的情况相同，当加工间隙1的相向面积增大时，加工间隙中形成电容。所以，电容器放电分量31先于直流电弧分量30，首先向加工间隙1放电。接着，电容器8中的大量静电能量通过线圈7提供到加工间隙。本实施例与第三种实施例不同，当电流值为2A或更低时，线圈7和电容器8被设置为具有较小值，从而提供具有低峰值和窄脉冲宽度的电流波形，且不带有直流电弧分量30。图11（b）表示本实施例的电流波形，波形中仅包括大部分由电容器8产生的电流分量32，且不含直流脉冲分量30。电容器8的电流分量32因为线圈7的电感而使波形变得平滑，电流峰值被抑制至一低值，并稳定地提供不带直流电弧分量30的波形。

在本实施例中，当电极为负极性、用具有低电流峰值和短脉冲宽度的波形对工件进行加工时，与第三种实施例的情况相同，工件可以大面积地被加工成一近似镜面。按照这些实施例，用60平方毫米的铜电极，可以由所述波形将工件加工成表面精糙度不超过0.7μmR_max的镜面。

如上所述，在电容器放电分量31之后，特别在用电流值不超过2A的电流脉冲进行加工的过程，为了确保用直流脉冲截止对工件进行加工，建议与第二种实施例相同，采用电感大约为0.02至2μF的线圈和电容大约为0.02至2μF的电容器。正如已经描述过的那样，按照图7，视电感和电容的组合而定，可以有各种不同情况的加工表面粗糙度，特别是，当恰当组合电感和电容，使电感在20和50μH之间、电容在0.001和0.02μF之间，可以大大改善加工表面的粗糙度。特别是，当电感值为0.001至0.005μF、脉冲宽度为几个μS或更低时，则落在镜面加工条件的范围内。

当由线圈7和电容8组成的串联电路与前述实施例中的加工间隙相连时，由线圈、电容器和开关组成的多个串联电路（由线圈7a、电容器8a和开关9a组成的串联电路以及由线圈7b、电容8b和开关9b构成的串联电路）以及由电阻器和开关组成的串联电路（由电阻器3a和开关3D构成的串联电路、由电阻器3b和开关3E构成的串联电路、以及由电阻管3C和开关3F构成的串联电路）可以连接成如图12所示的电路，在开关3D、3E、3F之间进行切换，从而提供所要求的加工电流值，以及用开关9a、9b构成的开关装置、在由电容和线圈构成的串联电路之间进行切换，从而当加工条件和/或电极面积不同或变化时，连续提供一最佳加工特性。

明显的是，本发明获得的放电加工装置包含：提供加工电流的直流电源;与所述直流电源相串联、用来将加工电流限制在加工电流的限流装置;与所述直流电源和限流器串联相连的开关装置;以及与加工间隙相并联、用来抑制跟在电容器放电电流分量后面的直流脉冲电流分量的中断、由电感和电容组成的串联电路，这里，在大面积电极的加工电流区中可以防止脉冲断裂的发生，电极损耗大大减小，而且，当电极极性为正时，加工速度得以显著改善。也就是说，可以防止由于电极表面损耗而引起的加工表面质量的下降。

同样十分明显的是，本发明的放电加工装置包含有：一个提供加工电流的直流电源;一个与所述直流电源串联连接、将加工电流限制到镜面加工电流的限流装置;一个与所述直流电源及限流装置相串联的开关装置;一个由与加工间隙并联的电感及电容组成的、用以抑制跟随在电容放电电流分量后面的直流脉冲电流分量的延续的串联电路，其中，在加工中的电容器放电之后，直流脉冲不持续，可以为加工产生具有电容器放电波形的电流峰值受到抑制的波形，并且可以在镜面加工中稳定地提供具有低峰值和窄脉冲宽度的电流脉冲，特别在电极为负极性时更是这样，从而大面积地显著改善表面粗糙度。

同样十分明显的是，本发明的放电加工装置包含：一个由直流电源、电抗器、二极管以及第一开关装置组件的恒流源，用来提供加工电流;一个由开关装置构成的输出电流通断装置;一个由与加工间隙相并联的电感与电容组成的、用来抑制跟随在电容器放电电流分量后面的直流脉冲电流分量的中断的串联电路，从而可以防止在电极面积较大的加工电流区内由于加工间隙电容和电流波动的增加而产生的脉冲断裂现象，特别是当电极为负极性时显著减小电极损耗、提高加工速率。同时，可以防止由于电极表面损耗而产生的加工表面质量变坏。另外，因为不需要限流电阻，所以电源装置可以做得较小，价格较低，电源没有能量损耗，不发热。

同样很明显的是，本发明的放电加工装置包含：一个由直流电源、电抗器、二极管以及一提供镜面加工电流的第一开关装置构成的恒流源;一个由第二开关装置构成的输出电流通断装置;以及一个由与加工间隙相并联的电感与电容组成的、用来抑制跟随在电容器放电电流分量的持续时间后面的直流脉冲电流分量的串联电路，其中，在加工中的电容器放电后，直流脉冲不再持续下去，可以产生用于加工的、电流峰值受到抑制的电容器放电波形。所以，特别是当电极为负极性时，在镜面加工中可以稳定提供具有低峰值和窄脉宽的电流脉冲，并进而大面积地显著改善表面粗糙度。同样，因为不需要限流电阻，所以，电源体积可以做得较小，价格较低，电源没有能量消耗，不发热。

另外十分明显的是，本发明的放电加工装置中，多个由电感器和电容器组成的串联电路，与加工间隙并联相连，在加工中，在所述多个串联电路之间进行切换的开关电路，用来产生用于加工的、与电极面积的变化和加工条件的变化一致的最佳电流波形，从而显著减小电极损耗、提高加工速率。另外，可以稳定地（特别是在镜面加工中）提供具有低峰值和窄脉冲宽度的电流脉冲，从而大面积地显著改善表面粗糙度。

每一个要求外国优先权的外国专利申请所披露的内容在此一并供作参考。

尽管上文所描述的每一种较佳实施例均有其某种程度的特殊性，但是应该理解的是，所披露的较佳实施例仅仅是一些例子，在不偏离后文权利要求书所陈述的本发明精神和范围的情况下，可以对各组件的结构作各种各样的变异。

Claims (18)

1、一种把电压施加到一电极和一工件之间形成的加工间隙、从而对工件进行加工的放电加工装置，其特征在于，它包含：

一提供加工电流的直流电源；

一把加工电流限制在某个最终成品加工电流、且与所述直流电源串联相连的限流器；

一与所述直流电源和限流器串联相连、并且向所述加工间隙提供电压、从而形成具有某个脉冲宽度的直流脉冲的开关装置；以及

一由电感和电容组成的串联电路，所述串联电路与所述加工间隙并联相连，用来抑制跟随在电容器放电电流分量后面的直流脉冲电流分量的中断。

2、一种把电压施加到一电极和一工件之间形成的具有电容的加工间隙、从而对工件进行加工的放电加工装置，其特征在于，它包含：

一提供加工电流的直流电源;

一把加工电流限制在一镜面加工电流、且与所述直流电源串联连接的限流器;

一由所述直流电源和限流器串联相连、并且向所述加工间隙提供电压、从而形成具有一定脉冲宽度的直流脉冲的开关装置;以及

一由电感和电容组成的串联电路，所述串联电路与所述加工间隙并联相连，用来抑制跟随在电容器放电电流分量后面的直流脉冲电流分量的扫续时间。

3、一种把电压施加到一电极和一工件之间形成的、具有电容的加工间隙、从而对工件进行加工的放电加工装置，其特征在于，它包含：

一个由一直流电源、一电抗器、一二极管和一第一开关装置组成的、用来提供一加工电流的恒定电流供电装置;

输出电流通断装置，所述输出电流通断装置包括一用来建立所要求的脉冲宽度的第二开关装置;以及

一由电感和电容组成的串联电路，该串联电路与所述加工间隙并联相连，用来抑制跟随在电容器放电电流分量后面的直流脉冲电流分量的中断。

4、一种把电压施加到一电极和一工件之间形成的加工间隙、从而对工件进行加工的放电加工装置，其特征在于，它包含：

用来提供镜面加工电流、包括有一直流电源、一电抗器、一二极管和一第一开关装置的恒定电流供电装置;

输出电流通断装置，所述输出电流通断装置包括一用来建立所要求的电流脉冲宽度的第二开关装置;以及

一个由一电感和一电容组成的串联电路，该串联电路与所述加工间隙并联相连，用来抑制其跟随在电容器放电电流分量后面的直流脉冲电流分量的持续时间。

5、如权利要求1所述的放电加工装置，其特征在于，所述多个电感-电容串联电路与加工间隙并联相连，所述开关装置在所述多个串联电路之间进行切换。

6、如权利要求2所述的放电加工装置，其特征在于，所述多个电感-电容串联电路与加工间隙并联相连，所述开关装置在所述多个串联电路之间进行切换。

7、如权利要求3所述的放电加工装置，其特征在于，多个电感-电容串联电路与所述加工间隙并联相连，所述开关装置在所述多个串联电路之间进行切换。

8、如权利要求4所述的放电加工装置，其特征在于，多个电感-电容串联电路与所述加工间隙并联相连，所述开关装置在所述多个串联电路之间进行切换。

9、如权利要求1所述的放电加工装置，其特征在于，所述加工电流值是8A或更低，串联电路中的电感值是50至500μH，串联电路中的电容值是0.02至2μF。

10、如权利要求3所述的放电加工装置，其特征在于，所述加工电流值是8A或更低，串联电路中的电感值是50至500μH，串联电路中的电容值是0.02至2μF。

11、如权利要求5所述的放电加工装置，其特征在于，所述加工电流值是8A或更低，串联电路中的电感值是50至500μH，串联电路中的电容值是0.02至2μF。

12、如权利要求7所述的放电加工装置，其特征在于，所述加工电流值是8A或更低，串联电路中的电感值是50至500μH，串联电路中的电容值是0.02至2μF。

13、如权利要求2所述的放电加工装置，其特征在于，所述镜面加工电流值是2A或更低，串联电路中的电感值是20至50μH，串联电路中的电容值是0.001至0.02μF。

14、如权利要求4所述的放电加工装置，其特征在于，所述镜面加工电流值是2A或更低，串联电路中的电感值是20至50μH，串联电路中的电容值是0.001至0.02μF。

15、如权利要求6所述的放电加工装置，其特征在于，所述镜面加工电流值是2A或更低，串联电路中的电感值是20至50μH，串联电路中的电容值是0.001至0.02μF。

16、如权利要求8所述的放电加工装置，其特征在于，所述镜面加工电流值是2A或更低，串联电路中的电感值是20至50μH，串联电路中的电容值是0.001至0.02μF。

17、一种把电容器放电电压施加到电极和工件之间形成的加工间隙、用放电加工装置对工件进行加工的方法，其特征在于，它包含：

提供一加工电流值受到限制的加工电流;

交替地将具有一定脉冲宽度的直流脉冲电压施加到加工间隙上;以及

抑制跟随在电容器放电电流分量后面的直流脉冲电流分量的中断。

18、一种把电容器放电电压施加到电极和工件之间形成的加工间隙、用放电加工装置对工件进行加工的方法，其特征在于，它包含：

提供一加工电流值受到限制的加工电流;

交替地将具有一定脉冲宽度的直流脉冲电压施加到加工间隙;以及

抑制跟随在电容器放电电流分量后面的直流脉冲电流分量的持续时间。

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