JP2003127028A

JP2003127028A - 微細放電加工方法及びその放電制御装置

Info

Publication number: JP2003127028A
Application number: JP2001326322A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Yamada; 芳生山田; Hiroyuki Nakada; 広之中田; Takeshi Masaki; 健正木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2003-05-08

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】微少放電電流を得て超微細放電加工を実現で
きかつその導通遮断をコントロールすることで、純水加
工においても電解作用を解消して加工品位を向上でき、
かつ短絡状態を発生し難くして加工スピードを向上でき
る微細加工方法及びその放電制御装置を提供する。【解決手段】電源３と電極１との間の回路を導通遮断
する第１の導通遮断素子６と、加工ワーク２と電源３と
の間に接続された第２の導通遮断素子７と、第１の導通
遮断素子６に対して導通遮断タイミングを指令するコン
トロール部１０と、その導通遮断タイミングを所定時間
遅延して第２の導通遮断素子７に対して指令する遅延回
路１１とを備え、第１の導通遮断素子６の導通立ち上り
後、第２の導通遮断素子７を導通立ち上げして、差分電
圧を電極１と加工ワーク２間に印加するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタのノズル穴加工や化学繊維のノズル穴加工や自動
車エンジンの燃料噴射ノズル穴などの微細径穴加工や、
微細部品成形金型の加工等に好適に使用される微細放電
加工方法及びその放電制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の微細放電加工機の放電制御回路の
構成例を図７に示す。図７において、電極２１にて加工
ワーク２２に対して放電加工を行うように構成され、電
極２１には、直流の電源２３、充電時定数を定める抵抗
２４、２５、及び放電エネルギーを蓄積するコンデンサ
２６からなる放電制御回路が接続されている。

【０００３】電極２１が加工ワーク２２に近接すると、
放電が自然発生し、抵抗２４、２５とコンデンサ２６に
よって規定される充放電時定数で充電・放電を繰り返
し、放電加工が進行することになる。

【０００４】このように、微細放電加工機においてコン
デンサの充放電方式を採用するのは、放電加工電流のパ
ルス幅を数１０ｎｓｅｃのオーダまで下げ、放電エネル
ギーを１０^-7Ｊレベルにできることにある。

【０００５】また、他の従来例として、図８に示すよう
な放電制御回路が知られている。図８において、電極２
１にて加工ワーク２２に対して放電加工を行うように構
成され、電極２１には、直流の電源２３、回路を導通遮
断するトランジスタ２７、及び電流制限抵抗２８、２９
からなる放電制御回路が接続されている。トランジスタ
２７にはコントローラ３０から一定の周期のパルス電圧
が印加され、放電加工が進行することになる。

【０００６】このような構成においては、図７のコンデ
ンサ放電に比べて回路を強制的に遮断することができる
利点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図７の放電
制御回路においては、抵抗２４、２５、コンデンサ２
６、及び放電ギャップにより決まるほぼランダムに近い
周期で放電パルスが自然発生することになり、電極送り
速度が早い場合や加工深さが深い場合には、電極２１と
加工ワーク２２の間が近接しすぎるため、また深穴で加
工屑が除去されない場合においても、短絡電流が発生し
やすくなり、加工が進まなくなるという問題がある。

【０００８】また、短絡状態から再度放電加工を開始す
る間を含め、電極２１と加工ワーク２２間には電圧が常
時かかった状態になるため、特に加工速度を高くするた
めに、加工液として油でなく純水を用いて加工する場合
には電解作用が起こり、目標とする加工以外に電解作用
での異常加工が発生するという問題点もある。

【０００９】また、短絡現象が発生すると加工が進ま
ず、正常な放電状態に復帰するため電極を一旦退避動作
させる必要があるために著しく加工時間が長くなり、そ
のため短絡が発生し始めると、放電パルスを長くとるこ
とが望ましいが、放電周期を変化させることは困難であ
るという問題がある。

【００１０】一方、図８の放電制御回路においては、回
路を強制的に遮断できるので上記のような問題は解消で
きるが、高速スイッチングＭＯＳＦＥＴでも、パルス波
形の立ち上がり時間で１０ｎｓｅｃ程度の遅れがあり、
トランジスタ２７のゲートに遮断指令を入れてから立ち
下がりが始まるまで数１００ｎｓｅｃの時間遅れがあ
り、さらに立ち下がりが完了するまでで１００ｎｓｅｃ
オーダの遅れ時間を生じるため、コンデンサ充放電と同
等の数１０ｎｓｅｃパルス幅の微少放電電流を得ること
が困難であるという問題がある。

【００１１】本発明は、上記従来の問題に鑑み、微少放
電電流を得ることができて超微細放電加工を実現できる
とともに、導通遮断をコントロールできて、純水加工に
おいても電解作用を解消して加工品位を向上でき、かつ
短絡状態を発生し難くできて加工スピードを向上できる
微細放電加工方法及びその放電制御装置を提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１発明の微細
放電加工方法は、放電電源と電極間を第１の導通遮断素
子にて所定タイミングで導通遮断するとともにこの第１
の導通遮断素子に比して導通遮断タイミングを所定時間
遅延して放電電源と加工ワーク間を第２の導通遮断素子
にて導通遮断して電極と加工ワーク間に差分電圧を印加
して放電加工するものであり、第１と第２の導通遮断素
子の導通遮断タイミングの設定によって極短時間の放電
パルスを形成することができて超微細加工を実現するこ
とができ、また導通遮断素子にて導通遮断制御を行うこ
とができ、放電状態に応じて放電パルスの時間幅を調整
することができ、短絡状態を発生し難くできて加工スピ
ードを向上できる。

【００１３】また、第１と第２の導通遮断素子の導通遮
断タイミングを、電極と加工ワーク間の放電加工電流及
び電圧パルス幅が１００ｎｓｅｃ以下となるように制御
することにより、１０^-7Ｊレベルの放電エネルギーによ
る超微細放電加工を実現でき、かつ加工液に水を用いて
も電解作用が発生せず、電解作用による加工品位の低下
を防止して、加工精度を向上できる。なお、パルス幅は
短ければ短い方が良いが、１ｎｓｅｃ以下は現実的でな
く、これが下限値となる。

【００１４】また、上記第１発明では、導通遮断素子の
立ち上がり特性を用いて１０ｎｓｅｃレベルのパルス幅
の電流・電圧を得ることができが、その場合導通遮断素
子に印加されるパルス幅以下の周期でパルス電圧・電流
を印加して加工するすることができない。

【００１５】そこで、本発明の第２発明の微細放電加工
方法は、放電電源と電極間を導通遮断する第１の導通遮
断素子の導通後、所定時間後に放電電源と加工ワーク間
を導通遮断する第２の導通遮断素子を導通させ、第２の
導通遮断素子を遮断した後所定時間後に第１の導通遮断
素子が遮断されるように、第１及び第２の導通遮断素子
の導通遮断パルスのパルス幅と位相を調整して放電加工
するものであり、第１及び第２の導通遮断素子として立
ち上がり・立ち下がりの高速な素子を用いることによ
り、１つのパルス周期の間に２重のパルスを得ることが
できて、微細加工を高速にて加工することができる。

【００１６】また、上記発明方法において、電極と加工
ワークの間の加工媒体として脱イオン水を用いると、放
電加工電流パルス幅が１００ｎｓｅｃ以下と小さくても
加工ワークを確実にかつ高速にて加工することができ
る。即ち、電極と加工ワークの間の加工媒体として油を
用いて放電加工電流パルス幅を上記のように小さくする
と、加工速度が極めて遅くなって実用化が不可能となる
が、脱イオン水を用いることで１０^-7Ｊレベルの放電エ
ネルギーによる超微細加工を高精度にかつ高速にて加工
することができ、超微細加工が実現される。

【００１７】本発明の第３発明の微細放電加工の放電制
御装置は、放電電源と電極との間の回路を導通遮断する
第１の導通遮断素子と、加工ワークと放電電源との間に
接続された第２の導通遮断素子と、第１の導通遮断素子
に対して導通遮断タイミングを指令するパルス発生手段
と、パルス発生手段による導通遮断タイミングを所定時
間遅延して第２の導通遮断素子に対して指令する遅延手
段とを備え、第１の導通遮断素子の導通立ち上り後、第
２の導通遮断素子を導通立ち上げして、差分電圧を電極
と加工ワーク間に印加するようにしたものであり、第１
と第２の導通遮断素子の導通遮断タイミングの設定によ
って１０〜数１０ｎｓｅｃレベルの極短時間の放電パル
スを形成することができるとともに、導通遮断素子にて
導通遮断し、遅延手段の遅延時間によって放電状態に応
じて放電パルスの時間幅を調整することができるため、
加工液を水を用いた放電加工においても電解作用を解消
して加工品位を向上でき、かつ短絡状態を発生し難くで
きて加工スピードを向上できる。

【００１８】また、第４発明の微細放電加工の放電制御
装置は、放電電源の一方の極性と電極との間の回路を導
通遮断する第１の導通遮断素子と、加工ワークと放電電
源の一方の極性との間に接続された第２の導通遮断素子
と、加工ワークと放電電源の他方の極性との間に接続さ
れた第３の導通遮断素子と、第１の導通遮断素子に対し
て導通遮断タイミングを指令するパルス発生手段と、パ
ルス発生手段による導通遮断タイミングを所定時間遅延
して第２の導通遮断素子に対して指令する遅延手段と、
パルス発生手段による導通遮断タイミングを所定時間進
相して第３の導通遮断素子に対して指令する進相手段と
を備え、第１の導通遮断素子の導通立ち上り後、第２の
導通遮断素子を導通立ち上げし、差分電圧を電極と加工
ワーク間に印加し、第３の導通遮断素子の遮断で第１と
第２の導通遮断素子の導通を遮断するようにしたもので
あり、上記第１発明の作用に加え、第３の導通遮断素子
により、電源より供給される放電電流に寄与しない無効
電流を大幅に低減することができる。

【００１９】また、第５発明の微細放電加工の放電制御
装置は、放電電源と電極との間の回路を導通遮断する第
１の導通遮断素子と、加工ワークと放電電源との間に接
続された第２の導通遮断素子と、第１の導通遮断素子に
対して導通遮断タイミングを指令する第１のパルス発生
手段と、第２の導通遮断素子に対して導通遮断タイミン
グを指令する第２のパルス発生手段とを備え、第２のパ
ルス発生手段は、その導通タイミングを第１のパルス発
生手段よりも所定時間遅らせるとともに、その遮断タイ
ミングを第１のパルス発生手段よりも所定時間早めるよ
うに構成して、差分電圧を電極と加工ワーク間に印加す
るようにしたものであり、第１及び第２の導通遮断素子
として立ち上がり・立ち下がりの高速な素子を用いるこ
とにより、１つのパルス周期の間に２重のパルスを得る
ことができて、微細加工を高速にて加工することができ
る。

【００２０】また、パルス発生手段、遅延手段、及び進
相手段を、ＴＴＬレベルのデジタル信号処理素子で構成
することにより、信号処理各素子の遅延時間の影響を無
くして上記作用効果を確実に得ることができる。

【００２１】また、電極と加工ワークの間に並列に還流
抵抗を配置すると、導通遮断素子の内蔵電荷や浮遊容量
の電荷を還流することができ、遮断時の残留電圧、浮遊
電圧を瞬時に低減して上記作用効果を確実に得ることが
できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
の微細放電加工機の放電制御装置の第１の実施形態につ
いて、図１、図２を参照して説明する。

【００２３】図１において、１は電極、２は加工ワーク
で、電極１にて加工ワーク２に対して放電加工を行うよ
うに構成されている。電極１に対して直流の電源３から
電流を制限する抵抗４、５を介して電圧、電流を供給す
るように構成され、かつ電極１と電源３の間に第１の導
通遮断素子６が介装されている。また、加工ワーク２と
電源３との間に第２の導通遮断素子７が介装されてい
る。コントロール部１０から指令される導通遮断指令信
号は、第１の導通遮断素子６のゲート駆動回路８に対し
ては直接入力され、第２の導通遮断素子７のゲート駆動
回路９に対しては遅延回路１１を介して入力されてい
る。１２は電極１と加工ワーク２間に並列に介装された
還流抵抗である。

【００２４】以上の構成において、電極１と加工ワーク
２との間隙が放電可能な距離になると、放電が始まり加
工がスタートすることになる。超微細加工においては、
１０ ^-7Ｊ程度のエネルギーで加工することが望ましく、
通常１０〜４０ｎｓｅｃ程度のパルス幅で、０．５Ａ程
度の波高値の放電電流で加工することになる。第１の導
通遮断素子６として通常のトランジスタを用いた場合に
は、数１００ｎｓｅｃ程度のパルス幅発生が限度とな
る。コントロール部１０の指令信号に基づいてゲート駆
動回路８を図２（ａ）に示すようにオン・オフした場
合、第１の導通遮断素子６の実際の動作は、図２（ｂ）
に示すようになる。すなわち、ゲートＯＮ信号よりｔｄ
時間遅れ、さらに立ち上がりにｔｒ時間を要する。ま
た、ゲートＯＦＦ信号より立ち下がりスタートするまで
にｔscg 時間がかかり、また遮断が完了するまでにｔｆ
時間の立ち下がり時間がかかることになる。一般に立ち
上がり時間ｔｒは１０ｎｓｅｃ程度のスピードがある
が、立ち下がり時間ｔｆや遅延時間ｔscg は、立ち上が
り時間ｔｒに比べて数１０倍の時間がかかるため、ゲー
ト信号を１０ｎｓｅｃのパルス幅にしても実際の電流パ
ルス幅は数１００ｎｓｅｃのオーダになる。

【００２５】そこで、遅延回路１１にて図２（ａ）のゲ
ートＯＮ信号に対してｔde時間、例えば５ｎｓｅｃの遅
延時間をもたせて、ゲート駆動回路９にて第２の導通遮
断素子７に図２（ｃ）に示すようなゲートオン・オフ信
号を印加する。すると、第１の導通遮断素子６のオンに
よって電極１に電圧が印加されるが、第２の導通遮断素
子７のオンによって、図２（ｄ）のような電圧が加工ワ
ーク２に印加され、電極１と加工ワーク２間には、図２
（ｅ）に示すように、立ち上がり時の各電圧差分のみが
印加されることになり、（ｔde＋ｔｒ）時間、約１５ｎ
ｓｅｃのパルス幅で放電電圧が電極１に印加され、パル
ス電流及び電圧の幅は約数１０ｎｓｅｃ程度になる。

【００２６】このように所定の期間放電電圧及び電流を
印加し、その後所定の時間遮断するというタイミングを
強制的に繰り返すことで、放電加工を行う加工ワーク２
への電圧・電流の印加を定期的に遮断することができ
る。かくして、従来例の連続電圧印加に比べ、電極１と
加工ワーク２間への電圧印加の期間を調節することがで
き、これによって加工媒体に水を用いる場合でも電解作
用が生じる前に電圧が遮断されて異常加工が防止され
る。また、短絡が生じた場合でも回路を遮断することに
なるので、通常短絡現象は復帰することになる。

【００２７】また、電極１と加工ワーク２の間の加工媒
体として、特に比抵抗値が１０〜１８ＭΩ・ｃｍの超純
水と呼ばれる脱イオン水を用いると、放電加工電流パル
ス幅が１０〜４０ｎｓｅｃと小さくても加工ワークを確
実にかつ高速にて加工することができる。即ち、電極１
と加工ワーク２の間の加工媒体として油を用いて放電加
工電流パルス幅を上記のように小さくすると、加工速度
が極めて遅くなって実用化が不可能となるが、脱イオン
水を用いることで１０^-7Ｊレベルの放電エネルギーによ
る超微細加工を高精度にかつ高速にて加工することがで
き、超微細加工が実現される。

【００２８】なお、脱イオン水の比抵抗値は、Ｈ₂Ｏ分
子の持つ比抵抗値に限りなく近い１８ＭΩ・ｃｍとなる
ように生成されるが、電極１と加工ワーク２の間に供給
される間に環境のイオンや不純物に晒されて比抵抗値が
直ちに低下するため、掛け流しながら加工して加工状態
での加工媒体の比抵抗値を１０ＭΩ・ｃｍ程度以上とな
るように調整することにより、上記作用を確保すること
ができる。因みに、通常の純水の比抵抗値は、１００Ｋ
〜１ＭΩ・ｃｍ程度である。

【００２９】放電電流及び電圧のパルス幅は、上記のよ
うに１０〜４０ｎｓｅｃとなるように制御すると、電流
のパルス幅が小さいことによって加工面の粗さを少なく
でき、電圧のパルス幅が小さいことによって電解腐食の
発生を抑制できて効果があるが、特に１０〜３０ｎｓｅ
ｃ、さらには１０〜１５ｎｓｅｃに制御すると、特に加
工媒体として脱イオン水を用いる高速・高精度の超微細
加工の実現に効果的である。

【００３０】例えば、脱イオン水雰囲気中にて、ステン
レス板に直径１５μｍのタングステン電極で５０μｍの
深さの加工を行う場合、約３０μｍまでの深さは短絡の
発生もなく加工は進むが、この深さから次第に短絡状態
が増加し、加工が進まないことになる。これは、加工深
さが深くなるに従って、物理的な放電環境が変化し、放
電周期短い場合、短絡現象を発生し易くなるためと考え
られる。そこで、図２に示す放電周期Ｔｐ、Ｔｓを、基
準信号と遅延時間の調整により変更することにより、特
にＴｓの長さを長くすることにより、短絡が発生し難く
なり、より早く加工を行うことができる。なお、Ｔｓの
値は絶縁媒体や加工ワークの材質によって異なるもので
ある。

【００３１】また、電極１と加工ワーク２間に並列に還
流抵抗１２を介装しているので、ＭＯＳＦＥＴの内蔵電
荷や浮遊容量の電荷を還流することができ、遮断時の残
留電圧、浮遊電圧を瞬時に低減することができる。

【００３２】（第２の実施形態）次に、本発明の微細放
電加工機の放電制御装置の第２の実施形態について、図
３、図４を参照して説明する。なお、以下の実施形態の
説明においては、先行する実施形態と同一の構成要素に
ついては同一参照符号を付して説明を省略し、相違点の
みを説明する。

【００３３】本実施形態においては、加工ワーク２と電
源３の逆極性側との間に第３の導通遮断素子１３が介装
され、そのゲート駆動回路１４にコントロール部１０か
ら指令される導通遮断指令信号が進相回路１５を介して
入力されている。

【００３４】以上の構成における各波形のタイミングを
図４に示す。図４において、図２の波形に加えて、第３
の導通遮断素子１３に加えるゲート信号を図４（ｆ）に
示し、実際の動作波形を図４（ｇ）に示す。ゲート信号
は図４（ａ）よりもｔdf時間進んだ位相で供給される。
これにより、電源３より第２の導通遮断素子７、電流制
限抵抗５を通って流れる、図４（ｄ）に示す放電加工に
寄与しない無効電流を、図４（ｈ）に示すように大幅に
低減することができる。図４（ｄ）に示すように、第２
の導通遮断素子７に大量の無効電流が流れると、この第
２の導通遮断素子７が発熱し、温度上昇によって各導通
遮断素子６、７、１３による損失が大きくなり、加工効
率の低下を来すという問題が発生するのを確実に防止す
ることができる。

【００３５】（第３の実施形態）次に、本発明の微細放
電加工機の放電制御装置の第３の実施形態について、図
５、図６を参照して説明する。

【００３６】本実施形態においては、第１の導通遮断素
子６のゲート駆動回路８とコントロール部１０との間に
パルス幅及びパルス位相をコントロールする第１のパル
ス幅・位相コントロール回路１６を介装し、第２の導通
遮断素子７のゲート駆動回路９とコントロール部１０と
の間にパルス幅及びパルス位相をコントロールする第２
のパルス幅・位相コントロール回路１７を介装してい
る。また、第１及び第２の導通遮断素子６、７として立
ち上がり・立ち下がりの高速な素子を使用している。

【００３７】以上の構成において、第１のパルス幅・位
相コントロール回路１６にてゲート駆動回路８を介して
第１の導通遮断素子６に図６（ａ）の信号を印加し、第
２のパルス幅・位相コントロール回路１７にてゲート駆
動回路９を介して第２の導通遮断素子７に、図６（ｂ）
に示すように、図６（ａ）の信号の立ち上がりより所定
時間遅れて立ち上がり、図６（ａ）の信号の立ち下がり
より所定時間早く立ち下がる信号を印加することによ
り、図６（ｃ）に示すように、１つのパルス周期の間
に、各々１０ｎｓｅｃレベルの２重のパルスを発生する
ことができ、微細な加工を高速にて加工することができ
る。

【００３８】なお、以上の実施形態において、パルス発
振や遅延、進相処理は、ナノ秒オーダの信号処理が必要
であり、ＴＴＬレベルのデジタル信号処理回路にて構成
している。そうしないと、信号処理各素子の遅延時間に
影響し、目的とする信号を得ることができない。また、
導通遮断を行う各導通遮断素子６、７、１３も、ゲート
のＴＴＬドライブが可能なパワー素子にて構成されてい
る。

【００３９】

【発明の効果】本発明の微細放電加工方法によれば、以
上のように放電電源と電極間を第１の導通遮断素子にて
所定タイミングで導通遮断するとともにこの第１の導通
遮断素子に比して導通遮断タイミングを所定時間遅延し
て放電電源と加工ワーク間を第２の導通遮断素子にて導
通遮断し、電極と加工ワーク間に差分電圧を印加して放
電加工するので、第１と第２の導通遮断素子の導通遮断
タイミングの設定によって極短時間の放電パルスを形成
することができて超微細加工を実現することができ、ま
た導通遮断素子にて導通遮断制御を行うことができ、放
電状態に応じて放電パルスの時間幅を調整することがで
き、短絡状態を発生し難くできて加工スピードを向上で
きる。

【００４０】また、第１と第２の導通遮断素子の導通遮
断タイミングを、電極と加工ワーク間の放電加工電流及
び電圧パルス幅が１００ｎｓｅｃ以下となるように制御
することにより、１０^-7Ｊレベルの放電エネルギーによ
る超微細放電加工を実現でき、かつ加工液に水を用いて
も電解作用が発生せず、電解作用による加工品位の低下
を防止して、加工精度を向上できる。

【００４１】また、放電電源と電極間を導通遮断する第
１の導通遮断素子の導通後、所定時間後に放電電源と加
工ワーク間を導通遮断する第２の導通遮断素子を導通さ
せ、第２の導通遮断素子を遮断した後所定時間後に第１
の導通遮断素子が遮断されるように、第１及び第２の導
通遮断素子の導通遮断パルスのパルス幅と位相を調整し
て放電加工すると、第１及び第２の導通遮断素子として
立ち上がり・立ち下がりの高速な素子を用いることによ
り、１つのパルス周期の間に２重のパルスを得ることが
できて、微細加工を高速にて加工することができる。

【００４２】また、上記加工方法において、電極と加工
ワークの間の加工媒体として脱イオン水を用いると、放
電加工電流及び電圧パルス幅が１００ｎｓｅｃ以下と小
さくても加工ワークを確実にかつ高速にて加工すること
ができる。

【００４３】また、本発明の微細放電加工の放電制御装
置によれば、第１の導通遮断素子の導通立ち上り後、第
２の導通遮断素子を導通立ち上げして、差分電圧を電極
と加工ワーク間に印加するようにしたので、第１と第２
の導通遮断素子の導通遮断タイミングの設定によって、
１００ｎｓｅｃ、好適には１０〜数１０ｎｓｅｃレベル
の極短時間の放電パルスを形成することができるととも
に、導通遮断素子にて導通遮断し、遅延手段の遅延時間
によって放電状態に応じて放電パルスの時間幅を調整す
ることができるため、加工液に水を用いた放電加工にお
いても電解作用を解消して加工品位を向上でき、かつ短
絡状態を発生し難くできて加工スピードを向上できる。

【００４４】また、第１の導通遮断素子の導通立ち上り
後、第２の導通遮断素子を導通立ち上げし、差分電圧を
電極と加工ワーク間に印加し、さらに第３の導通遮断素
子の遮断で第１と第２の導通遮断素子の導通を遮断する
ようにすると、上記第１発明の作用に加え、第３の導通
遮断素子により、電源より供給される放電電流に寄与し
ない無効電流を大幅に低減することができる。

【００４５】また、第２の導通遮断素子の遮断タイミン
グを第１の導通遮断素子よりも所定時間早めるように、
第１と第２の導通遮断素子に対して導通遮断タイミング
を指令する第１と第２のパルス発生手段を構成し、第１
及び第２の導通遮断素子として立ち上がり・立ち下がり
の高速な素子を用いることにより、１つのパルス周期の
間に２重のパルスを得ることができて、微細加工を高速
にて加工することができる。

【００４６】また、パルス発生手段、遅延手段、及び進
相手段を、ＴＴＬレベルのデジタル信号処理素子で構成
することにより、信号処理各素子の遅延時間の影響を無
くして上記作用効果を確実に得ることができる。

【００４７】また、電極と加工ワークの間に並列に還流
抵抗を配置すると、導通遮断素子の内蔵電荷や浮遊容量
の電荷を還流することができ、遮断時の残留電圧、浮遊
電圧を瞬時に低減して上記作用効果を確実に得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の微細放電加工機の放電制御装置の第１
の実施形態の概略構成図である。

【図２】同実施形態の放電制御タイミングの説明図であ
る。

【図３】本発明の微細放電加工機の放電制御装置の第２
の実施形態の概略構成図である。

【図４】同実施形態の放電制御タイミングの説明図であ
る。

【図５】本発明の微細放電加工機の放電制御装置の第３
の実施形態の概略構成図である。

【図６】同実施形態の放電制御タイミングの説明図であ
る。

【図７】従来例の微細放電加工機の放電制御装置の概略
構成図である。

【図８】他の従来例の微細放電加工機の放電制御装置の
概略構成図である。

【符号の説明】

１電極２加工ワーク３電源６第１の導通遮断素子７第２の導通遮断素子１０コントロール部１１遅延回路１３第３の導通遮断素子１５進相回路１６第１のパルス幅・位相コントロール回路１７第２のパルス幅・位相コントロール回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者正木健大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 3C059 AA01 AB01 BA03 BA07 BA21 CG02 EA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電電源と電極間を第１の導通遮断素子
にて所定タイミングで導通遮断するとともにこの第１の
導通遮断素子に比して導通遮断タイミングを所定時間遅
延して放電電源と加工ワーク間を第２の導通遮断素子に
て導通遮断して電極と加工ワーク間に差分電圧を印加し
て放電加工することを特徴とする微細放電加工方法。
【請求項２】第１と第２の導通遮断素子の導通遮断タ
イミングを、電極と加工ワーク間の放電加工電流及び電
圧パルス幅が１００ｎｓｅｃ以下となるように制御する
ことを特徴とする請求項１記載の微細放電加工方法。
【請求項３】放電電源と電極間を導通遮断する第１の
導通遮断素子の導通後、所定時間後に放電電源と加工ワ
ーク間を導通遮断する第２の導通遮断素子を導通させ、
第２の導通遮断素子を遮断した後所定時間後に第１の導
通遮断素子が遮断されるように、第１及び第２の導通遮
断素子の導通遮断パルスのパルス幅と位相を調整して放
電加工することを特徴とする微細放電加工方法。
【請求項４】電極と加工ワークの間の加工媒体として
脱イオン水を用いることを特徴とする請求項１〜３の何
れかに記載の微細放電加工方法。
【請求項５】放電電源と電極との間の回路を導通遮断
する第１の導通遮断素子と、加工ワークと放電電源との
間に接続された第２の導通遮断素子と、第１の導通遮断
素子に対して導通遮断タイミングを指令するパルス発生
手段と、パルス発生手段による導通遮断タイミングを所
定時間遅延して第２の導通遮断素子に対して指令する遅
延手段とを備え、第１の導通遮断素子の導通立ち上り
後、第２の導通遮断素子を導通立ち上げして、差分電圧
を電極と加工ワーク間に印加するようにしたことを特徴
とする微細放電加工の放電制御装置。
【請求項６】放電電源の一方の極性と電極との間の回
路を導通遮断する第１の導通遮断素子と、加工ワークと
放電電源の一方の極性との間に接続された第２の導通遮
断素子と、加工ワークと放電電源の他方の極性との間に
接続された第３の導通遮断素子と、第１の導通遮断素子
に対して導通遮断タイミングを指令するパルス発生手段
と、パルス発生手段による導通遮断タイミングを所定時
間遅延して第２の導通遮断素子に対して指令する遅延手
段と、パルス発生手段による導通遮断タイミングを所定
時間進相して第３の導通遮断素子に対して指令する進相
手段とを備え、第１の導通遮断素子の導通立ち上り後、
第２の導通遮断素子を導通立ち上げし、差分電圧を電極
と加工ワーク間に印加し、第３の導通遮断素子の遮断で
第１と第２の導通遮断素子の導通を遮断するようにした
ことを特徴とする微細放電加工の放電制御装置。
【請求項７】放電電源と電極との間の回路を導通遮断
する第１の導通遮断素子と、加工ワークと放電電源との
間に接続された第２の導通遮断素子と、第１の導通遮断
素子に対して導通遮断タイミングを指令する第１のパル
ス発生手段と、第２の導通遮断素子に対して導通遮断タ
イミングを指令する第２のパルス発生手段とを備え、第
２のパルス発生手段は、その導通タイミングを第１のパ
ルス発生手段よりも所定時間遅らせるとともに、その遮
断タイミングを第１のパルス発生手段よりも所定時間早
めるように構成して、差分電圧を電極と加工ワーク間に
印加するようにしたことを特徴とする微細放電加工の放
電制御装置。
【請求項８】パルス発生手段、遅延手段、及び進相手
段を、ＴＴＬレベルのデジタル信号処理素子で構成した
ことを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載の微細放
電加工の放電制御装置。
【請求項９】電極と加工ワークの間に並列に還流抵抗
を配置したことを特徴とする請求項５〜７の何れかに記
載の微細放電加工の放電制御装置。