JP2003001526A - 放電加工装置の短絡放電クレータ防止装置 - Google Patents
放電加工装置の短絡放電クレータ防止装置Info
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- JP2003001526A JP2003001526A JP2001189459A JP2001189459A JP2003001526A JP 2003001526 A JP2003001526 A JP 2003001526A JP 2001189459 A JP2001189459 A JP 2001189459A JP 2001189459 A JP2001189459 A JP 2001189459A JP 2003001526 A JP2003001526 A JP 2003001526A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】放電電極と被加工物が接触して短絡状態になっ
ても、放電によるクレータが生じることのない装置の提
供 【解決手段】前記パルス電圧を発生させる第一制御素子
７と、この第１制御素子７による放電指令に引き続いて
放電指令パルス電圧を発生する第二制御素子８と、パル
ス電圧の印加時に前記第一制御素子７に流れる電流を測
定する電流センサ９と、前記第一制御素子７で発生する
パルス電圧の開始時刻から前記電流センサ９が電流を検
出するまでの時間を測定する手段１１とを備え、第一制
御素子７に与える放電指令の時間と電流は、第二制御素
子８に与える放電指令の時間と電流よりもそれぞれ極め
て小さな時間と電流に制限され、前記測定時間が前記加
工液Ｌの分極時間に満たない場合は直ちに第一制御素子
７の動作を停止させ、第二制御素子８による放電指令を
停止する短絡放電クレータ防止装置。
ても、放電によるクレータが生じることのない装置の提
供 【解決手段】前記パルス電圧を発生させる第一制御素子
７と、この第１制御素子７による放電指令に引き続いて
放電指令パルス電圧を発生する第二制御素子８と、パル
ス電圧の印加時に前記第一制御素子７に流れる電流を測
定する電流センサ９と、前記第一制御素子７で発生する
パルス電圧の開始時刻から前記電流センサ９が電流を検
出するまでの時間を測定する手段１１とを備え、第一制
御素子７に与える放電指令の時間と電流は、第二制御素
子８に与える放電指令の時間と電流よりもそれぞれ極め
て小さな時間と電流に制限され、前記測定時間が前記加
工液Ｌの分極時間に満たない場合は直ちに第一制御素子
７の動作を停止させ、第二制御素子８による放電指令を
停止する短絡放電クレータ防止装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロ放電加工機
のような放電加工装置に関し、特に、特に良質の放電加
工面の取得と加工速度の向上を両立させる放電加工装置
の短絡クレータ防止装置に関する。
のような放電加工装置に関し、特に、特に良質の放電加
工面の取得と加工速度の向上を両立させる放電加工装置
の短絡クレータ防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、放電加工装置のＣＲ放電
型パルス電源においては、放電電極と被加工物とが回路
的に同電位になる短絡がおきると、自動的にその後の充
電は起こらないので、以後の放電は生じることはなく、
放電電極と被加工物との間の接触・短絡については特別
な対策は必要としない。
型パルス電源においては、放電電極と被加工物とが回路
的に同電位になる短絡がおきると、自動的にその後の充
電は起こらないので、以後の放電は生じることはなく、
放電電極と被加工物との間の接触・短絡については特別
な対策は必要としない。
【０００３】また、放電加工装置の一部に使用されてい
る高周波放電型加工電源においては、放電電極と被加工
物とが回路的に同電位になる短絡がおきれば、自動的に
回路のＱが低下するか、あるいはインピーダンスマッチ
ングが狂うので、放電電圧を発生し続けることができな
いため、同様に両者の短絡時の問題は生じない。
る高周波放電型加工電源においては、放電電極と被加工
物とが回路的に同電位になる短絡がおきれば、自動的に
回路のＱが低下するか、あるいはインピーダンスマッチ
ングが狂うので、放電電圧を発生し続けることができな
いため、同様に両者の短絡時の問題は生じない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これに対して、半導体
素子などを用いて、直流電圧をパルス状にＯＮ／ＯＦＦ
して放電電圧を放電電極と被加工物との間に印加する装
置では、短絡が起こっても電流を制限するものがなく、
短絡したまま連続的に放電加工が行われてしまう。した
がって、パルス電圧を放電電極と被加工物との間に印加
する装置では、両者の短絡状態を検知して制御素子に与
えて、放電指令をカットする手段が必須である。その結
果、巨大なクレータができ、加工表面の質を大幅に低下
させてしまう。
素子などを用いて、直流電圧をパルス状にＯＮ／ＯＦＦ
して放電電圧を放電電極と被加工物との間に印加する装
置では、短絡が起こっても電流を制限するものがなく、
短絡したまま連続的に放電加工が行われてしまう。した
がって、パルス電圧を放電電極と被加工物との間に印加
する装置では、両者の短絡状態を検知して制御素子に与
えて、放電指令をカットする手段が必須である。その結
果、巨大なクレータができ、加工表面の質を大幅に低下
させてしまう。
【０００５】つまり、このような目的のためには、単純
には、抵抗を（ＦＥＴならばドレイン端子に）半導体素
子に直列に入れるなどの対策が少しは効果はあるけれど
も、この対策によると、溶融エネルギーが小さくなる、
パルス波形がなまる等新たな問題が生じる。また、この
対策では、応答速度が遅くなる、パルス数レートが上げ
られず、加工速度が速くできないなどの弊害も起きる。
には、抵抗を（ＦＥＴならばドレイン端子に）半導体素
子に直列に入れるなどの対策が少しは効果はあるけれど
も、この対策によると、溶融エネルギーが小さくなる、
パルス波形がなまる等新たな問題が生じる。また、この
対策では、応答速度が遅くなる、パルス数レートが上げ
られず、加工速度が速くできないなどの弊害も起きる。
【０００６】本発明の目的は、以上に述べたような従来
のパルス電圧を印加する放電加工装置の問題に鑑み、放
電電極と被加工物が接触して短絡状態になっても、短絡
放電によるクレータが生じることのない装置を得るにあ
る。
のパルス電圧を印加する放電加工装置の問題に鑑み、放
電電極と被加工物が接触して短絡状態になっても、短絡
放電によるクレータが生じることのない装置を得るにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、相互間に形成された放電ギャップを変化
できるように自由な空間ベクトル方向に相対的に変位可
能に加工液中に位置された放電電極と被加工物との間
に、パルス電圧を印加して放電を生じさせ、前記被加工
物を部分的に溶解させる放電加工装置において、前記パ
ルス電圧を発生させる第一制御素子と、この第１制御素
子による放電指令に引き続いて放電指令パルス電圧を発
生する第二制御素子と、パルス電圧の印加時に前記第一
制御素子に流れる電流を測定する電流センサと、前記第
一制御素子で発生するパルス電圧の開始時刻から前記電
流センサが電流を検出するまでの時間を測定する手段と
を備え、第一制御素子に与える放電指令の時間と電流
は、第二制御素子に与える放電指令の時間と電流よりも
それぞれ極めて小さな時間と電流に制限され、前記測定
時間が前記加工液の分極時間に満たない場合は直ちに第
一制御素子の動作を停止させ、第二制御素子による放電
指令を停止する短絡放電クレータ防止装置を提案するも
のである。
め、本発明は、相互間に形成された放電ギャップを変化
できるように自由な空間ベクトル方向に相対的に変位可
能に加工液中に位置された放電電極と被加工物との間
に、パルス電圧を印加して放電を生じさせ、前記被加工
物を部分的に溶解させる放電加工装置において、前記パ
ルス電圧を発生させる第一制御素子と、この第１制御素
子による放電指令に引き続いて放電指令パルス電圧を発
生する第二制御素子と、パルス電圧の印加時に前記第一
制御素子に流れる電流を測定する電流センサと、前記第
一制御素子で発生するパルス電圧の開始時刻から前記電
流センサが電流を検出するまでの時間を測定する手段と
を備え、第一制御素子に与える放電指令の時間と電流
は、第二制御素子に与える放電指令の時間と電流よりも
それぞれ極めて小さな時間と電流に制限され、前記測定
時間が前記加工液の分極時間に満たない場合は直ちに第
一制御素子の動作を停止させ、第二制御素子による放電
指令を停止する短絡放電クレータ防止装置を提案するも
のである。
【０００８】後述する本発明の好ましい実施態様の説明
では、前記測定時間が前記加工液の分極時間に満たない
場合は直ちに第一制御素子の動作を停止させ、第二制御
素子による放電指令を停止すると共に、前記放電電極と
被加工物との間の相対変位手段で前記放電ギャップを拡
大させた後、次回の放電指令を第一制御素子に与える構
成が説明される。
では、前記測定時間が前記加工液の分極時間に満たない
場合は直ちに第一制御素子の動作を停止させ、第二制御
素子による放電指令を停止すると共に、前記放電電極と
被加工物との間の相対変位手段で前記放電ギャップを拡
大させた後、次回の放電指令を第一制御素子に与える構
成が説明される。
【０００９】以下、図面について本発明の好ましい実施
態様につき説明する。図１に示す本発明による放電加工
装置の説明に先立って、被加工物の放電加工が行われる
加工液Ｌの分極時間と放電開始速度との関係を説明す
る。
態様につき説明する。図１に示す本発明による放電加工
装置の説明に先立って、被加工物の放電加工が行われる
加工液Ｌの分極時間と放電開始速度との関係を説明す
る。
【００１０】加工液Ｌとして主として用いる”水”の分
子は約０．３ｎｍと見積もられ、放電ギャップＧが０．
１μｍとすれば、その間には約３００個の水の分子がひ
しめいていることになる。”水”の分子の分極時間は、
印加される電場の強さと、水分子の数によるけれども、
電場の強さは印加される電圧とギャップの間隔と水の誘
電率で決まる。
子は約０．３ｎｍと見積もられ、放電ギャップＧが０．
１μｍとすれば、その間には約３００個の水の分子がひ
しめいていることになる。”水”の分子の分極時間は、
印加される電場の強さと、水分子の数によるけれども、
電場の強さは印加される電圧とギャップの間隔と水の誘
電率で決まる。
【００１１】つまり、分極時間ηは、
【数１】
として得られる。
【００１２】加工液の分極時間は、電圧印加開始時から
放電開始までの時間で知ることができる。図２（ａ）は
パルス電圧の放電指令電圧である。また、図２（ｂ）は
放電電極Ｂと被加工物の接触・短絡している状態での放
電電流波形である。放電指令電圧に対する短絡電流の時
間遅れは、２nsec以下であることを確認している。
放電開始までの時間で知ることができる。図２（ａ）は
パルス電圧の放電指令電圧である。また、図２（ｂ）は
放電電極Ｂと被加工物の接触・短絡している状態での放
電電流波形である。放電指令電圧に対する短絡電流の時
間遅れは、２nsec以下であることを確認している。
【００１３】一方、放電電極Ｂと被加工物との間の放電
ギャップＧが正常と推察される場合は、図２（ｃ）に示
したように、放電指令電圧の立ち上がりから明らかにあ
る時間が経過した後、放電電流が流れている。本発明者
などの実験結果では、この放電開始時の時間遅れは、種
々の加工液Ｌの種類、温度、圧力、放電ギャップＧなど
のファクタを変えても、２０nsec以内となることはな
く、具体的には３０nsec〜４０nsecの範囲ではいろいろ
測定されるが、それより短いものは存在しない。いきな
り図２（ｃ）のような放電特性となる。
ギャップＧが正常と推察される場合は、図２（ｃ）に示
したように、放電指令電圧の立ち上がりから明らかにあ
る時間が経過した後、放電電流が流れている。本発明者
などの実験結果では、この放電開始時の時間遅れは、種
々の加工液Ｌの種類、温度、圧力、放電ギャップＧなど
のファクタを変えても、２０nsec以内となることはな
く、具体的には３０nsec〜４０nsecの範囲ではいろいろ
測定されるが、それより短いものは存在しない。いきな
り図２（ｃ）のような放電特性となる。
【００１４】言い換えると、２０nsec以内の放電開始は
二つの物体が電位的に短絡していることを意味し、電圧
印加開始から放電が開始するまでに２０nsec以上の時間
遅れがあれば、間違いなく加工液Ｌ（水）の分極を伴
い、この状態における放電は、大きな爆発エネルギーを
伴うものと判断してよいと考えることができる。
二つの物体が電位的に短絡していることを意味し、電圧
印加開始から放電が開始するまでに２０nsec以上の時間
遅れがあれば、間違いなく加工液Ｌ（水）の分極を伴
い、この状態における放電は、大きな爆発エネルギーを
伴うものと判断してよいと考えることができる。
【００１５】以上の考察結果によると、放電指令（電圧
印加開始）と同時に高速タイマーを２０nsecの間作動さ
せ、この期間内に制御素子に電流が検知されれば、直ち
に放電指令を停止させれば、放電電極Ｂと被加工物の短
絡による短絡放電クレータの形成を防止できる。
印加開始）と同時に高速タイマーを２０nsecの間作動さ
せ、この期間内に制御素子に電流が検知されれば、直ち
に放電指令を停止させれば、放電電極Ｂと被加工物の短
絡による短絡放電クレータの形成を防止できる。
【００１６】さらに論を進めると、放電電圧用の制御素
子を並列接続された第一制御素子と第二制御素子に分
け、第二制御素子の放電指令電流に比較して第一制御素
子の放電指令電流を充分に小さくし、第一制御素子に対
して放電指令と同時に高速タイマーを２０nsecの間作動
させればよい。つまり、この時間内に第一制御素子に電
流が検知されれば、第二制御素子の放電指令を停止させ
ることができるから、さらに短絡放電クレータを小さく
することができる。
子を並列接続された第一制御素子と第二制御素子に分
け、第二制御素子の放電指令電流に比較して第一制御素
子の放電指令電流を充分に小さくし、第一制御素子に対
して放電指令と同時に高速タイマーを２０nsecの間作動
させればよい。つまり、この時間内に第一制御素子に電
流が検知されれば、第二制御素子の放電指令を停止させ
ることができるから、さらに短絡放電クレータを小さく
することができる。
【００１７】このように制御素子を二つに分けることに
よって、短絡放電状態を意図的に発生させても実用上何
ら問題のないレベルまで加工後の表面粗さを改良がで
き、振動などの他の要因による悪影響以下のレベルにな
るように、容易に設定条件を調整できる。
よって、短絡放電状態を意図的に発生させても実用上何
ら問題のないレベルまで加工後の表面粗さを改良がで
き、振動などの他の要因による悪影響以下のレベルにな
るように、容易に設定条件を調整できる。
【００１８】図１は加工液Ｌ中で被加工物を精密放電加
工する本発明の放電加工装置の電気回路であり、例えば
ワイヤ状電極であることができる放電電極Ｂと被加工物
との間には放電ギャップＧが形成されるが、この放電ギ
ャップＧは自由な空間ベクトル方向に変化できる。
工する本発明の放電加工装置の電気回路であり、例えば
ワイヤ状電極であることができる放電電極Ｂと被加工物
との間には放電ギャップＧが形成されるが、この放電ギ
ャップＧは自由な空間ベクトル方向に変化できる。
【００１９】即ち、図示実施態様の場合、被加工物はＸ
軸及びＺ軸方向に移動できるＸＺテーブル１に固定さ
れ、コントローラ２により位置制御される同ＸＺテーブ
ル１の移動により放電ギャップＧを変化できるものを例
示するが、本発明は同構造に限定されるものではなく、
３次元空間における３直角軸方向の並進運動方向並びに
同各３軸まわりの回転運動方向に放電ギャップＧを拡大
・縮小できる支持構造であることができる。
軸及びＺ軸方向に移動できるＸＺテーブル１に固定さ
れ、コントローラ２により位置制御される同ＸＺテーブ
ル１の移動により放電ギャップＧを変化できるものを例
示するが、本発明は同構造に限定されるものではなく、
３次元空間における３直角軸方向の並進運動方向並びに
同各３軸まわりの回転運動方向に放電ギャップＧを拡大
・縮小できる支持構造であることができる。
【００２０】また、前記ＸＺテーブル１にはＺスケール
３で代表させて示す現在位置検出手段が付設され、これ
らの現在位置検出手段の信号が前記コントローラ２にフ
ィードバックされて放電ギャップＧを適正な状態に保ち
ながら被加工物の放電加工が行われる。
３で代表させて示す現在位置検出手段が付設され、これ
らの現在位置検出手段の信号が前記コントローラ２にフ
ィードバックされて放電ギャップＧを適正な状態に保ち
ながら被加工物の放電加工が行われる。
【００２１】本発明においては、２つのパルスを発信す
る２相パルス発信器４が用意され、この２相パルス発信
器４では２０nsecのパルス幅の第一相パルスＰ1とこの
第一相パルスＰ1 に引き続き間断なく発信される第二相
パルスＰ2 が発信されるが、この第二相パルスＰ2 のパ
ルス幅は第一相パルスＰ1 のパルス幅よりも長く設定さ
れるものとする。
る２相パルス発信器４が用意され、この２相パルス発信
器４では２０nsecのパルス幅の第一相パルスＰ1とこの
第一相パルスＰ1 に引き続き間断なく発信される第二相
パルスＰ2 が発信されるが、この第二相パルスＰ2 のパ
ルス幅は第一相パルスＰ1 のパルス幅よりも長く設定さ
れるものとする。
【００２２】そして、これらの第一相パルスＰ1 及び第
二相パルスＰ2 は、それぞれ第一オペアンプ５及び第二
オペアンプ６で増幅した後、放電電極Ｂに対して併設さ
れる第一ＦＥＴ素子７及び第二ＦＥＴ素子８に供給され
る。即ち、第一相パルスＰ1 は前記第一オペアンプ５を
介して第一ＦＥＴ素子７のゲートに導かれ、小型パッケ
ージの高速動作用素子で構成する同第一ＦＥＴ素子７が
導通状態になることによって放電電極Ｂと被加工物との
間に放電電圧が印加されるが、図示例の場合、この第一
ＦＥＴ素子７が導通状態になる時間は２０nsecに限定さ
れ、第二ＦＥＴ素子８には大電流を流せるパワートラン
ジスタで構成される。
二相パルスＰ2 は、それぞれ第一オペアンプ５及び第二
オペアンプ６で増幅した後、放電電極Ｂに対して併設さ
れる第一ＦＥＴ素子７及び第二ＦＥＴ素子８に供給され
る。即ち、第一相パルスＰ1 は前記第一オペアンプ５を
介して第一ＦＥＴ素子７のゲートに導かれ、小型パッケ
ージの高速動作用素子で構成する同第一ＦＥＴ素子７が
導通状態になることによって放電電極Ｂと被加工物との
間に放電電圧が印加されるが、図示例の場合、この第一
ＦＥＴ素子７が導通状態になる時間は２０nsecに限定さ
れ、第二ＦＥＴ素子８には大電流を流せるパワートラン
ジスタで構成される。
【００２３】また、＋８０Ｖを外部電源が被加工物に接
続され、前記第一ＦＥＴ素子７及び第二ＦＥＴ素子８の
ドレイン端子が前述した放電電極Ｂに接続され、いずれ
かのまたは第二ＦＥＴ素子８がアクティブになると、放
電電極Ｂと被加工物との間の放電ギャップＧには電圧＋
８０Ｖが印加されることになる。前記第一相パルスＰ1
電圧印加時の被加工物と放電電極Ｂとの間の放電ギャッ
プＧの状態は、第一ＦＥＴ素子７のソース端子に取り付
けられた抵抗９の両端電圧によって検出・監視される。
つまり、放電電極Ｂと被加工物とが近づきすぎて接触し
同電位になっていれば、第一相パルスＰ1 印加の際の２
０nsecの時間内において、パルス電圧ＶG1の立ち上がり
と同時に抵抗９に電流が流れるから、この抵抗９の両端
電圧の監視により放電電極Ｂと被加工物との接触状態を
検出できる。
続され、前記第一ＦＥＴ素子７及び第二ＦＥＴ素子８の
ドレイン端子が前述した放電電極Ｂに接続され、いずれ
かのまたは第二ＦＥＴ素子８がアクティブになると、放
電電極Ｂと被加工物との間の放電ギャップＧには電圧＋
８０Ｖが印加されることになる。前記第一相パルスＰ1
電圧印加時の被加工物と放電電極Ｂとの間の放電ギャッ
プＧの状態は、第一ＦＥＴ素子７のソース端子に取り付
けられた抵抗９の両端電圧によって検出・監視される。
つまり、放電電極Ｂと被加工物とが近づきすぎて接触し
同電位になっていれば、第一相パルスＰ1 印加の際の２
０nsecの時間内において、パルス電圧ＶG1の立ち上がり
と同時に抵抗９に電流が流れるから、この抵抗９の両端
電圧の監視により放電電極Ｂと被加工物との接触状態を
検出できる。
【００２４】アンドゲート１０は第一相パルスＰ1 と検
出電流の積をとるもので、この検出電流が２０nsec以内
であれば出力がアクティブとなり、次のＲＳフリップフ
ロップ１１をセットする。ＲＳフリップフロップ１１が
セットされると、その出力の反転信号で第二相パルスＰ
2 が第二ＦＥＴ素子８の前段の第二オペアンプ６に供給
されるのをマスクされる。この結果、第二相パルスＰ2
は第二ＦＥＴ素子８には至らず、第二ＦＥＴ素子８は、
第二相パルスＰ2 の時間にも非アクティブのままに維持
される。よって、放電電極Ｂと被加工物との接触・短絡
状態における放電クレータの発生は、第一相パルスＰ1
期間だけに限られ、その大きさは最小限に押さえられる
ことになる。
出電流の積をとるもので、この検出電流が２０nsec以内
であれば出力がアクティブとなり、次のＲＳフリップフ
ロップ１１をセットする。ＲＳフリップフロップ１１が
セットされると、その出力の反転信号で第二相パルスＰ
2 が第二ＦＥＴ素子８の前段の第二オペアンプ６に供給
されるのをマスクされる。この結果、第二相パルスＰ2
は第二ＦＥＴ素子８には至らず、第二ＦＥＴ素子８は、
第二相パルスＰ2 の時間にも非アクティブのままに維持
される。よって、放電電極Ｂと被加工物との接触・短絡
状態における放電クレータの発生は、第一相パルスＰ1
期間だけに限られ、その大きさは最小限に押さえられる
ことになる。
【００２５】実際の設定としては、第二相パルスＰ2 の
パルス幅を１μsec 、第一ＦＥＴ素子７に流せる電流を
０．１Ａ、第二ＦＥＴ素子８の電流を１Ａとすれば、第
一相パルスＰ1 の間に流れる第一ＦＥＴ素子７の電荷量
は最大で２×１０-9クローン、第二相パルスＰ2 の間に
第二ＦＥＴ素子８で流れる電荷量は１×１０-6クーロン
となり、約１０００倍の格差があるので、第一相パルス
Ｐ1 のクレータ発生時の寄与率は非常に小さいと言え
る。前記ＲＳフリップフロップ１１ついていえば、第二
相パルスＰ2 の反転信号の立ち上がりでリセットするよ
うにしておけば、短絡状態の場合に第二相パルスＰ 2 の
第二ＦＥＴ素子８へのマスクを連続的にかけ続けること
ができる。
パルス幅を１μsec 、第一ＦＥＴ素子７に流せる電流を
０．１Ａ、第二ＦＥＴ素子８の電流を１Ａとすれば、第
一相パルスＰ1 の間に流れる第一ＦＥＴ素子７の電荷量
は最大で２×１０-9クローン、第二相パルスＰ2 の間に
第二ＦＥＴ素子８で流れる電荷量は１×１０-6クーロン
となり、約１０００倍の格差があるので、第一相パルス
Ｐ1 のクレータ発生時の寄与率は非常に小さいと言え
る。前記ＲＳフリップフロップ１１ついていえば、第二
相パルスＰ2 の反転信号の立ち上がりでリセットするよ
うにしておけば、短絡状態の場合に第二相パルスＰ 2 の
第二ＦＥＴ素子８へのマスクを連続的にかけ続けること
ができる。
【００２６】また、放電電極Ｂと被加工物とが短絡状態
でないならば、第二相パルスＰ2 はそのまま前記第二オ
ペアンプ６を介して第二ＦＥＴ素子８に供給され、同第
二ＦＥＴ素子８のアクティブ状態で放電ギャップＧに放
電電圧が印加されることになる。
でないならば、第二相パルスＰ2 はそのまま前記第二オ
ペアンプ６を介して第二ＦＥＴ素子８に供給され、同第
二ＦＥＴ素子８のアクティブ状態で放電ギャップＧに放
電電圧が印加されることになる。
【００２７】なお、短絡状態を示すアンドゲート１０の
パルスは、コントローラ２にも供給されるから、同コン
トローラ２は、このパルスにつき所定の距離だけ放電電
極Ｂと被加工物との間の放電ギャップＧを広げるようＸ
Ｚテーブル１を移動させることになる。
パルスは、コントローラ２にも供給されるから、同コン
トローラ２は、このパルスにつき所定の距離だけ放電電
極Ｂと被加工物との間の放電ギャップＧを広げるようＸ
Ｚテーブル１を移動させることになる。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の短絡クレータ防止装置によれば、短絡放電時において
もクレータが発生することなく、放電加工面の表面粗さ
は均一でかつ良好な状態に保たれる。また、本発明によ
れば、加工速度が向上するばかりでなく、短絡放電回避
が高速の電子ロジック回路で自動的に行われるので、短
絡状態（放電電流の平均値が設定値以上になる状態で判
定されている）に対処する動きをＣＮＣ装置を利用して
プログラミングしなければならなかった従来の装置に比
較して、プログラミングの必要がない。また、従来の平
均電流による方式では、電流値がある程度大きくないと
安定しなかったが、本発明では、特に低電流での放電が
極めて安定し、第一制御素子に与える時間指令と電流指
令は、電荷量（時間と電流の積）で最小２×１０-9クロ
ーンであり、第二制御素子に与えるそれは下限は４×１
０-9クローンまで安定しており、その上限は２０，００
０×１０-9クローン以上でも不安定現象は見られない。
さらに、本発明の放電加工装置では、ＣＮＣ制御装置と
の接続が容易になり、ＣＮＣ装置は加工パスを出すだけ
でよい効果がある。
の短絡クレータ防止装置によれば、短絡放電時において
もクレータが発生することなく、放電加工面の表面粗さ
は均一でかつ良好な状態に保たれる。また、本発明によ
れば、加工速度が向上するばかりでなく、短絡放電回避
が高速の電子ロジック回路で自動的に行われるので、短
絡状態（放電電流の平均値が設定値以上になる状態で判
定されている）に対処する動きをＣＮＣ装置を利用して
プログラミングしなければならなかった従来の装置に比
較して、プログラミングの必要がない。また、従来の平
均電流による方式では、電流値がある程度大きくないと
安定しなかったが、本発明では、特に低電流での放電が
極めて安定し、第一制御素子に与える時間指令と電流指
令は、電荷量（時間と電流の積）で最小２×１０-9クロ
ーンであり、第二制御素子に与えるそれは下限は４×１
０-9クローンまで安定しており、その上限は２０，００
０×１０-9クローン以上でも不安定現象は見られない。
さらに、本発明の放電加工装置では、ＣＮＣ制御装置と
の接続が容易になり、ＣＮＣ装置は加工パスを出すだけ
でよい効果がある。
【図１】本発明を施された放電加工装置の電気回路図で
ある。
ある。
【図２】放電指令電圧とギャップとの関係を示すタイム
チャートであって、（ａ）は第一相放電指令電圧を、
（ｂ）はギャップがゼロの場合の放電電流を、（ｃ）は
ギャップが適正な場合の放電電流を、（ｄ）はギャップ
が広すぎる場合の放電電極ー被加工物間電流をそれぞれ
示す。
チャートであって、（ａ）は第一相放電指令電圧を、
（ｂ）はギャップがゼロの場合の放電電流を、（ｃ）は
ギャップが適正な場合の放電電流を、（ｄ）はギャップ
が広すぎる場合の放電電極ー被加工物間電流をそれぞれ
示す。
Ａ 被加工物
Ｂ 放電電極
Ｇ 放電ギャップ
Ｌ 加工液
Ｐ1 第一相パルス
Ｐ2 第二相パルス
１ ＸＺテーブル
２ コントローラ
３ Ｚスケール
４ ２相パルス発信器
５ 第一オペアンプ
６ 第二オペアンプ
７ 第一ＦＥＴ素子
８ 第二ＦＥＴ素子
９ 抵抗
Claims (2)
- 【請求項１】 相互間に形成された放電ギャップを変化
できるように自由な空間ベクトル方向に相対的に変位可
能に加工液中に位置された放電電極と被加工物との間
に、パルス電圧を印加して放電を生じさせ、前記被加工
物を部分的に溶解させる放電加工装置において、 前記パルス電圧を発生させる第一制御素子と、この第１
制御素子による放電指令に引き続いて放電指令パルス電
圧を発生する第二制御素子と、パルス電圧の印加時に前
記第一制御素子に流れる電流を測定する電流センサと、
前記第一制御素子で発生するパルス電圧の開始時刻から
前記電流センサが電流を検出するまでの時間を測定する
手段とを備え、 第一制御素子に与える放電指令の時間と電流は、第二制
御素子に与える放電指令の時間と電流よりもそれぞれ極
めて小さな時間と電流に制限され、 前記測定時間が前記加工液の分極時間に満たない場合は
直ちに第一制御素子の動作を停止させ、第二制御素子に
よる放電指令を停止することを特徴とする短絡放電クレ
ータ防止装置。 - 【請求項２】 前記測定時間が前記加工液の分極時間に
満たない場合は直ちに第一制御素子の動作を停止させ、
第二制御素子による放電指令を停止すると共に、前記放
電電極と被加工物との間の相対変位手段で前記放電ギャ
ップを拡大させた後、次回の放電指令を第一制御素子に
与えることを特徴とする請求項１記載の短絡放電クレー
タ防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001189459A JP2003001526A (ja) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | 放電加工装置の短絡放電クレータ防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001189459A JP2003001526A (ja) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | 放電加工装置の短絡放電クレータ防止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003001526A true JP2003001526A (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=19028373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001189459A Pending JP2003001526A (ja) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | 放電加工装置の短絡放電クレータ防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003001526A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63295124A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-12-01 | Hitachi Seiko Ltd | ワイヤ放電加工機 |
| JPH058121A (ja) * | 1991-07-05 | 1993-01-19 | Fanuc Ltd | 放電加工装置 |
| JPH10315052A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-12-02 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工機 |
-
2001
- 2001-06-22 JP JP2001189459A patent/JP2003001526A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63295124A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-12-01 | Hitachi Seiko Ltd | ワイヤ放電加工機 |
| JPH058121A (ja) * | 1991-07-05 | 1993-01-19 | Fanuc Ltd | 放電加工装置 |
| JPH10315052A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-12-02 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工機 |
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Legal Events
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