JPH01295716A - Power supply device for electric discharge machining - Google Patents

Power supply device for electric discharge machining

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JPH01295716A
JPH01295716A JP12292788A JP12292788A JPH01295716A JP H01295716 A JPH01295716 A JP H01295716A JP 12292788 A JP12292788 A JP 12292788A JP 12292788 A JP12292788 A JP 12292788A JP H01295716 A JPH01295716 A JP H01295716A
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discharge
power supply
sub
polarity
power source
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Shoji Futamura
昭二 二村
Seiki Kurihara
栗原 正機
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Institute of Technology Precision Electrical Discharge Works
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a metal in an electrode side from being dissolved adhering to a workpiece side by providing a main power source, subpower source and a subpower source polarity switching circuit alternately switching applied polarity of this subpower source. CONSTITUTION:In the case of an electric discharge machining power supply device having a main power source 1 and a subpower source 2, first the subpower source 2 is applied generating an electric discharge. The subpower source 2 alternately switches its applying polarity by a subpower source polarity switching circuit 26. In this way, a mean value of voltage, applied between gaps, is decreased. Electrolytic action is controlled by the mean value of the applied voltage, but because the mean value of the voltage is decreased (to zero if possible) as described in the above, the electrolytic action decreases, preventing even elution of a metal in a side of a workpiece 9 and of a metal in a side of a wire electrode 10.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、工作物と電極との間に電圧を印加し、放電に
より工作物を加工する放電加工機のための電源装置に関
するものである。
The present invention relates to a power supply device for an electric discharge machine that applies a voltage between a workpiece and an electrode to machine the workpiece by electric discharge.

【従来の技術】[Conventional technology]

従来の放電加工用電源装置には、加工速度を速める等の
ため主電源と副電源の2つの電源を有するものがある。 このような放電加工用電源装置では、副電源の役目は放
電を開始させることにある。従って、電流容量は小さい
ものとしである。先ず副電源を印加し、放電が開始され
たところで主電源を印加する。主電源としては、高電圧
大電流の電源を使用する。印加極性は、工作物側がプラ
ス、電極側がマイナスである。 このような放電加工用ii電源装置よれば、狭い幅でし
かも高いピーク値を持つパルス電流を流すことが出来、
加工速度が速くなる。 ところが、放電加工は放電部に加工液を供給しながら行
い、その加工液としては、通常、水が用いられる。従っ
て、水に浸された中で、工作物側にプラス、ft極側に
マイナスが印加されることになるから、電解作用が行わ
れる。 その結果、工作物に含まれるイオン化傾向の大なる金属
が溶出し、工作物が錆び易くなる。また、工作物が、結
合剤としてコバルトを含む超硬合金である場合には、コ
バルトが溶出して材質が劣化する。 そこで、主電源と副電源とで印加する極性を逆にし、電
解作用を減少させることが行われている。 即ち、主電源は工作物側がプラス、電極側がマイナスに
なるよう印加するが、副電源はその逆の極性で印加する
。主電源を上記の極性で印加するのは、放電加工上から
の要請である。もし主電源を逆の極性で印加すると、放
電が不安定となって加工速度が低下したり電極の消耗が
激しくなったりするといった不都合があるからである。 このような技術に関する文献としては、例えば、特開昭
56−56341号公報がある。
Some conventional electrical discharge machining power supply devices have two power supplies, a main power source and a sub power source, in order to increase the machining speed. In such a power supply device for electric discharge machining, the role of the auxiliary power supply is to start electric discharge. Therefore, the current capacity is assumed to be small. First, the sub power source is applied, and when the discharge starts, the main power source is applied. A high-voltage, large-current power source is used as the main power source. The applied polarity is positive on the workpiece side and negative on the electrode side. According to such a II power supply device for electric discharge machining, it is possible to flow a pulse current with a narrow width and a high peak value,
Machining speed becomes faster. However, electrical discharge machining is performed while supplying machining fluid to the discharge portion, and water is usually used as the machining fluid. Therefore, while immersed in water, a positive voltage is applied to the workpiece side and a negative voltage is applied to the ft pole side, so that an electrolytic action is performed. As a result, metals with a high ionization tendency contained in the workpiece are eluted, making the workpiece susceptible to rust. Furthermore, if the workpiece is a cemented carbide containing cobalt as a binder, the cobalt will be eluted and the material will deteriorate. Therefore, the polarity applied by the main power source and the sub power source is reversed to reduce the electrolytic effect. That is, the main power is applied so that the workpiece side is positive and the electrode side is negative, but the auxiliary power is applied with the opposite polarity. Applying the main power with the above polarity is a requirement for electrical discharge machining. This is because if the main power source is applied with the opposite polarity, the discharge becomes unstable, resulting in disadvantages such as a reduction in machining speed and increased wear on the electrodes. An example of a document related to such a technique is Japanese Patent Laid-Open No. 56-56341.

【発明が解決しようとしている課題】[Problem to be solved by the invention]

(問題点) しかしながら、前記した放電加工用電源装置には、次の
ような問題点がある。 第1の問題点は、電極側の金属が溶出し工作物側に付着
するという問題点である。 第2の問題点は、工作物の加工面を荒らしたり、電極を
損傷したりするという問題点である。 (問題点の説明) 先ず、第1の問題点について説明する。 電解作用は、印加されている電圧の平均値に左右される
が、副電源が印加されてから放電が開始されるまでの時
間(いわゆる、放電遅れ時間)は、個々にみればその長
さはまちまちであるが、トータルで考えれば、主電源が
印加されている時間より長い。そのため、副電源を主電
源とは逆掻性に印加すると、工作物と電極間のギャップ
にかかる平均電圧は、電極側プラス、工作物側マイナス
となる。 その結果、工作物側の金属の溶出は防がれるが、電極側
の金属が溶出し、工作物側に付着する(メンキされる)
。 次に、第2の問題点について説明する。 放電の電流路を放電柱と言うが、工作物と電極との間に
放電が発生した時、両者の間に放電柱ができる。 第4図に、ワイヤ放電加工の場合を例にとり、ワイヤ(
電極)と工作物との間にできる放電柱の変化を示す。第
4図(イ)は、放電発生当初の状態を示し、第4図(ロ
)は、暫く放電が継続した後の状態を示す。 放電発生当初は、電流はギャップの絶縁を僅かに破って
流れるから、放電柱は第4図(イ)のように細い、電流
はこの細い放電柱に集中し、電流密度は大きい。 しかし、時間が経過するに従い、当初の放電柱の周辺の
空間も低抵抗状態になって行き、放電柱は第4図(ロ)
のように太くなる。太いと、電流密度は小さい。 従って、放電の電流密度特性は、第5図のようになる。 放電発生当初、電流密度は大であるが、時間の経過と共
に小となって行く。 従来の2電源を有する放電加工用電源装置では、副電源
を印加して放電開始が検知されるや、直ちに主電源を印
加するから、放電柱が細い状態の時に主電源が印加され
ることになる。 すると、放電柱が細くてただでさえ電流密度が大である
時期に、より強力な電源である主電源から大電流が流し
込まれるから、工作物の加工面を荒らしたり、電極を損
傷したりすることになる。 電極がワイヤの場合には、損傷部がワイヤガイド等に引
っ掛かり、断線に至ることがある。 本発明は、以上のような問題点を解決することを課題と
するものである。
(Problems) However, the above-described power supply device for electric discharge machining has the following problems. The first problem is that the metal on the electrode side is eluted and adheres to the workpiece side. The second problem is that the machined surface of the workpiece is roughened and the electrodes are damaged. (Description of Problem) First, the first problem will be explained. The electrolytic action depends on the average value of the applied voltage, but the time from when the auxiliary power source is applied until the discharge starts (the so-called discharge delay time) is It varies, but in total, it is longer than the time the main power is applied. Therefore, when the auxiliary power source is applied in a manner opposite to the main power source, the average voltage applied to the gap between the workpiece and the electrode becomes positive on the electrode side and negative on the workpiece side. As a result, the metal on the workpiece side is prevented from eluting, but the metal on the electrode side elutes and adheres to the workpiece side (scalping).
. Next, the second problem will be explained. The current path of discharge is called a discharge column, and when a discharge occurs between the workpiece and the electrode, a discharge column is formed between the two. Figure 4 shows the case of wire electrical discharge machining as an example.
This figure shows the changes in the discharge column formed between the electrode (electrode) and the workpiece. FIG. 4(a) shows the state at the beginning of the discharge, and FIG. 4(b) shows the state after the discharge has continued for a while. At the beginning of discharge, the current flows by slightly breaking the insulation of the gap, so the discharge column is thin as shown in FIG. 4(a), the current is concentrated in this thin discharge column, and the current density is high. However, as time passes, the space around the original discharge pillar also becomes low in resistance, and the discharge pillar becomes as shown in Figure 4 (b).
It becomes thick like. The thicker the wire, the lower the current density. Therefore, the current density characteristics of the discharge are as shown in FIG. At the beginning of the discharge, the current density is high, but it becomes smaller as time passes. In the conventional electric discharge machining power supply device with two power supplies, the main power is immediately applied as soon as the sub power is applied and the start of discharge is detected, so the main power is applied when the discharge column is thin. Become. Then, at a time when the discharge column is thin and the current density is already high, a large current is poured from the main power source, which is a more powerful power source, which may roughen the machined surface of the workpiece or damage the electrode. It turns out. If the electrode is a wire, the damaged part may get caught on a wire guide or the like, leading to wire breakage. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

前記第1の問題点を解決するため、本発明の放電加工用
電源装置では、主電源と、副電源と、該副電源の印加極
性を交互に切り換える副電源極性切換回路とを備えるこ
ととした。 また、前記第1.第2の問題点を共に解決するためには
、主電源と、副電源と、該副電源の印加極性を交互に切
り換える副電源極性切換回路と、前記副it源の印加に
より生ずる放電が所定時間継続したことを検出する手段
と、該手段からの信号によって主電源の印加を開始する
手段とを備えることとした。
In order to solve the first problem, the electric discharge machining power supply device of the present invention is provided with a main power supply, a sub-power supply, and a sub-power supply polarity switching circuit that alternately switches the applied polarity of the sub-power supply. . In addition, the above-mentioned No. 1. In order to solve the second problem together, it is necessary to provide a main power supply, a sub-power supply, a sub-power supply polarity switching circuit that alternately switches the application polarity of the sub-power supply, and a discharge caused by application of the sub-IT source for a predetermined period of time. The present invention is provided with means for detecting the continuation of the application, and means for starting application of main power in response to a signal from the means.

【作  用】[For production]

主電源と副電源とを有する放電加工用電源装置において
は、最初、副電源を印加して放電を生せしめる。 副a6IAs性切換回路によって、印加する副電源の極
性を、交互に切り換える。これにより、ギャップ間にか
かる電圧の平均値を低下させる(出来ればOにする)。 すると、電解作用が低下し、工作物側の金属の溶出も電
極側の金属の溶出も防止される。 また、副電源による放電の開始を検出すると共に、その
放電が予め定めた一定の時間継続しているかどうか検出
する。放電が一定の時間継続していれば、その間に放電
柱は発達して太くなる。 太くなって電流密度が小となったところで、主電源を印
加する。主電源からの電流は副電源からの電流よりも大
であるが、電流密度が小さくなった状態で流されるから
、電極や工作物を損傷しない。
In a power supply device for electric discharge machining having a main power source and a sub power source, the sub power source is first applied to generate electric discharge. The polarity of the applied auxiliary power source is alternately switched by the auxiliary a6IAs switching circuit. This reduces the average value of the voltage applied across the gap (preferably to O). This reduces the electrolytic action and prevents the elution of metal from the workpiece side and from the electrode side. Furthermore, it detects the start of discharge by the auxiliary power source, and also detects whether the discharge continues for a predetermined period of time. If the discharge continues for a certain period of time, the discharge column will develop and become thicker during that time. When the current density becomes small, apply the main power. Although the current from the main power source is larger than the current from the auxiliary power source, the current density is reduced so that it does not damage the electrode or workpiece.

【実 施 例】【Example】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。 (装置の構成) 第1図に、本発明の実施例にかかわる放電加工用電源装
置を示す。第1図において、1は主電源、2は副電源、
3はリードインダクタンス、4は抵抗、5,6はスイッ
チングトランジスタ、7.8はダイオード、9は工作物
、9−1は加工軌跡、IOはワイヤ電極、11は通電子
、12は放電持続検出回路、13は比較器、14は単安
定マルチバイブレーク、15は論理回路、16はフリッ
プフロップ回路、17は同期用クロック入力端子、18
はサブゲートパルス発生回路、19はメインゲートパル
ス発生回路、20.21はパルス幅設定信号、22ない
し25はスイッチングトランジスタ、26は副電源極性
切換回路、27は切換信号発生回路、Nは同極性印加回
路、Rは逆極性印加回路、N+ 、Nz 、Rt 、R
tはスイッチングトランジスタの制御端子、■5は基準
電圧である。 主電源1は、高電圧大電流の電源であり、スイッチング
トランジスタ5がオンされている時、土竜6fA1→リ
ードインダクタンス3−スイッチングトランジスタ5−
ダイオード7→工作物9→ワイヤ電極1〇−通電子11
−1電B1という経路で印加される。スイッチングトラ
ンジスタ5がオンされるのは、メインゲートパルス発生
回路19よリメインゲートバルスが供給された時である
。 メインゲートパルス発生回路19からのメインゲートパ
ルスは、フリップフロップ回路16からの出力を受けて
発生される。メインゲートパルスのパルス幅T、48は
、パルス幅設定信号20により予め設定される。 副電源2は、主電源1より低電圧であり、電流は抵抗4
により制限された小さいものである。副電源2の印加極
性は、副′r4源極性切換回路26によって決定される
。 副電源極性切換回路26は、同時にオンされるスイッチ
ングトランジスタ22.23から成る同種性印加回路N
 (Normal)と、これまた同時にオンされるスイ
ッチングトランジスタ24.25から成る逆極性印加回
路R(Reverse )とにより構成されている。こ
れらのスイッチングトランジスタがオンするのは5.切
換信号発生回路27がらの信号が各制御端子N+ 、N
t 、Rt 、Rzに人力された時である。 同極性印加回路Nのスイッチングトランジスタ22.2
3がオンされ、スイッチングトランジスタ6がオンされ
た時には、副taIX2−抵抗4−スイッチングトラン
ジスタ6→ダイオード8→スイッチングトランジスタ2
2−工作物9−ワイヤ電極1〇−通電子11→スイツチ
ングトランジスタ23−副電源2の経路で印加される。 また、逆極性印加回路Rのスイノチングトランジスタ2
4,25がオンされ、スイッチングトランジスタ6がオ
ンされた時には、副型a2−抵抗4→スイッチングトラ
ンジスタ6→ダイオード8→スイッチングトランジスタ
24→通電子11→ワイヤ電極10−工作物9−スイッ
チングトランジスタ25−副電源2の経路で印加される
。 スイッチングトランジスタ6がオンするのは、サブゲー
トパルス発生回路18よりサブゲートパルスが供給され
た時である。サブゲートパルス発生回路18からのサブ
ゲートパルスは、所定の休止期間(休止幅T4.)が経
過した時に始まり、比較器13からの出力を受けてから
所定の期間(放電パルス幅TsH)経過した時に終了す
るパルスである。この放電パルス幅’rsi+は、副電
源2の電圧印加時間ではなく、放電を開始してから(つ
まり、放電電流が流れ始めてから)副電源2の印加を打
ち切るまでの時間である(第2図(イ)、第3図(イ)
参照)、放電パルス幅T3Hおよび休止幅T5.は、パ
ルス幅設定信号21により予め設定されダイオード7は
逆流阻止用のダイオードであり、副電源2が印加されて
いる時、その電圧がスイッチングトランジスタ5の方へ
回り込んで印加されるのを阻止する。ダイオード8も同
様のダイオードである。 放電持続検出回路12は、副電源2を印加することによ
って生じた放電が所定時間mvtしたがどうかを検出す
る回路であり、比較器13.単安定マルチバイブレータ
14.論理回路15がら構成されている。 フリンプフロフブ回路16は、放電持続検出回路12の
出力信号を整形して、メインゲートパルス発生回路19
に望ましい形で供給するためのものである。 なお、同期用クロック入力端子17に入力されるクロッ
クは、装置の動作を、装置全体で同期をとりながら行う
ためのものである。従って、装置を構成する各部に加え
られるが、第1図では、主な個所のみを示した。 (装置の動作) 次に、第2図、第3図を参照しつつ、動作を説明する。 第2図は、副t:aを主電源と同極性で印加する時の波
形図、第3図は、副電源を主電源と逆極性で印加する時
の波形図である。 (A)副電源を主電源と同極性で印加する時同極性印加
回路Nがオンされると共に、サブゲートパルスによりス
イッチングトランジスタ6がオンされると、副電源2が
印加される。 第2図(ロ)は、副電源2によるギャップ電圧である(
厳密に言えば、副電源2だけが印加し続けられたと仮定
した場合のギャップ電圧である)。 放電が開始されるまでには、通常、暫く時間かがかる。 この時間は、ギャップの状況等により、長かったり短か
ったりする。第2図(ロ)では、時刻1.で放電が開始
するよう表されてい石。この時の放電柱は、第4図(イ
)のように細い。 比較器13は、放電の発生を検出する。比較器13の基
準電圧vllは、放電が発生した時のギャップ間の電圧
よりも大に選んである。それゆえ、放電が発生すると、
比較器13はその旨の信号を出す、その信号は、サブゲ
ートパルス発生回路18に入力されると共に、単安定マ
ルチバイブレーク14に入力される。 サブゲートパルス発生回路18は、前述したように、放
電発生信号を受けると、時刻り、より放電パルス幅T’
ssが経過するまで、サブゲートパルスを維持する。 また、単安定マルチバイブレーク14は、第2図(ハ)
のような所定幅TI4の出力パルスを出す。 所定幅T、4は、単安定マルチバイブレーク14の回路
定数によって決められる。論理回路15は、単安定マル
チバイブレーク14と比較器13との論理積を取る。従
って、論理回路15から出力が出ると、それは、放電を
開始してから所定幅714の時間後において、なお放電
が継続していることを意味するものとなる。 上記の所定幅TI4は、放電が開始されてから放電柱が
第午図(ロ)のように太くなるまでの時間となるよう、
適宜設定する(例えば、0.5 μs〜2μs)e 論理回路15からフリップフロップ回路16のD端子に
入力が入った後、クロック端子CKに最初に到来する同
期用クロックをGK+bとすると(第2図(ニ))、C
K、6が到来した時刻1.に、フリップフロップ回路1
6はQ端子より出力信号を出す。 この出力信号がメインゲートパルス発生回路19に入力
されると、第2図(ホ)に示すように、パルス幅T、、
のメインゲートパルスを出す。これにより、スイッチン
グトランジスタ5がオンされて、土竜′a1が印加され
る。 第2図(へ)は、土竜a1が印加された時のギャップ電
圧である。■、は、放電維持電圧である。 波形の後端部は、インダクタンス等の影響によりなだら
かに下降した形となっている。 なお、サブゲートパルスの終了時点と、メインゲートパ
ルスの終了時点とは、必ずしも一致はしない。各パルス
の開始時点は不定であり、しかも、それぞれのパルス幅
は予め設定されているからである。 第2図(ト)は、ギヤツブ電圧の波形であるが、これは
、第2図(ロ)と(へ)とを合成したものとなる。 第2図(チ)は、ギャップ電流を示す。I、の部分は、
副型′a2の印加時の放電電流であり、■7の部分は、
土竜′a1の印加時の放電電流である。 (B)副電源を主電源と逆極性で印加する時逆極性印加
回路Rがオンされると共に、サブゲートパルスによりス
イッチングトランジスタ6がオンされると、副電源2が
印加される。 第3図は、この時の波形であるが、第3図(イ)〜(チ
)は、それぞれ第2図(イ)〜(チ)に対応している。 副電源2の波形が、第2図の場合と上下逆になっている
点だけが異なる。 この場合も、放電持続検出回路12により、放電が一定
時間継続したことを確認してから(放電柱が太くなって
から)、主電源1を印加することになる。 以上(A)、  (B)の動作から理解されるように、
本発明では、副電源2が主電源1と同極性で印加される
場合でも、逆極性で印加される場合でも、副電源2の印
加による放電が開始された後、放電柱が太くなるまで意
図的に一定の時間待ち、しかる後、主電源1を印加する
。このようにすれば、細い放電柱に大電流が投入される
ということがないので、工作物の加工面や電極を荒らす
ことがなくなる。 (C) ffi性切り換えと電解作用について電解作用
は、前述したように、ギャップ間に印加されている平均
電圧が大きければ盛んになる。 平均電圧が、工作物側がプラス、電極側がマイナスの極
性(つまり、主電源1の印加極性と同じ)であれば、工
作物側の金属が溶出する。平均電圧の極性が上記と逆で
あれば、電極側の金属が溶出する。 第2図(ト)から明らかなように、副電源2を主電源1
と同極性で印加した時の平均電圧は、主電源1と同極性
(工作物側プラス、電極側マイナス)である。この状態
で放電加工を続けると、工作物側の金属が溶出する。 副型/s2を土竜a1と逆極性で印加した時の平均電圧
は、第3図(ト)では、副電源2による波形(ゼロライ
ンより下側部分)から土竜′a1による波形(ゼロライ
ンより上側部分)を差し引いたものとなるが、その極性
は副電源2と同極性となる。もし、副tai2を印加し
ている時の放電遅れ時間(印加してから放電を開始する
までの時間)が短ければ、ゼロラインより下側の波形部
分が僅かになるので、逆になることもある。しかし、−
般に、副型a2と同極性になることの方が多い。 そこで、副型′a2を同極性で印加する時と逆極性で印
加する時とを交互に切り換えながら、ギャップ間の平均
電圧が小(出来れば、ゼロ)になるよう、それぞれの印
加時間の長さを調節してやる(例えば、逆極性で印加す
る方の時間を長くする)。印加時間の調節は、切換信号
発生回路27によって行う。 このようにして平均電圧が小にされるから、電解作用は
減少される。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. (Configuration of Apparatus) FIG. 1 shows a power supply device for electrical discharge machining according to an embodiment of the present invention. In Figure 1, 1 is the main power supply, 2 is the sub-power supply,
3 is a lead inductance, 4 is a resistor, 5 and 6 are switching transistors, 7.8 is a diode, 9 is a workpiece, 9-1 is a machining trajectory, IO is a wire electrode, 11 is a conductor, 12 is a discharge duration detection circuit , 13 is a comparator, 14 is a monostable multi-bi break, 15 is a logic circuit, 16 is a flip-flop circuit, 17 is a synchronization clock input terminal, 18
1 is a sub-gate pulse generation circuit, 19 is a main gate pulse generation circuit, 20.21 is a pulse width setting signal, 22 to 25 are switching transistors, 26 is a sub-power supply polarity switching circuit, 27 is a switching signal generation circuit, N is a same polarity application circuit, R is a reverse polarity application circuit, N+, Nz, Rt, R
t is a control terminal of the switching transistor, and 5 is a reference voltage. The main power supply 1 is a high-voltage, large-current power supply, and when the switching transistor 5 is turned on, the power supply 6fA1→lead inductance 3−switching transistor 5−
Diode 7 → Workpiece 9 → Wire electrode 1〇-Electronic 11
-1 electric current is applied through a path called B1. The switching transistor 5 is turned on when the main gate pulse generation circuit 19 supplies the main gate pulse. The main gate pulse from the main gate pulse generation circuit 19 is generated in response to the output from the flip-flop circuit 16. The pulse width T, 48 of the main gate pulse is set in advance by the pulse width setting signal 20. The sub power supply 2 has a lower voltage than the main power supply 1, and the current flows through the resistor 4.
It is small and limited by. The applied polarity of the sub-power source 2 is determined by the sub-'r4 source polarity switching circuit 26. The sub power supply polarity switching circuit 26 includes a homogeneous application circuit N consisting of switching transistors 22 and 23 that are turned on at the same time.
(Normal) and a reverse polarity applying circuit R (Reverse) consisting of switching transistors 24 and 25 which are also turned on at the same time. 5. These switching transistors turn on. A signal from the switching signal generation circuit 27 is sent to each control terminal N+, N
This is when t, Rt, and Rz are manually applied. Switching transistor 22.2 of same polarity application circuit N
3 is turned on and switching transistor 6 is turned on, sub taIX2 - resistor 4 - switching transistor 6 → diode 8 → switching transistor 2
The voltage is applied through the path 2-workpiece 9-wire electrode 10-conductor 11->switching transistor 23-auxiliary power supply 2. In addition, the switching transistor 2 of the reverse polarity application circuit R
4 and 25 are turned on and the switching transistor 6 is turned on, the subtype a2-resistor 4->switching transistor 6->diode 8->switching transistor 24->conductor 11->wire electrode 10-workpiece 9-switching transistor 25- It is applied through the path of the sub power supply 2. The switching transistor 6 is turned on when the sub-gate pulse is supplied from the sub-gate pulse generating circuit 18. The sub-gate pulse from the sub-gate pulse generation circuit 18 starts when a predetermined pause period (pause width T4.) has elapsed, and ends when a predetermined period (discharge pulse width TsH) has elapsed after receiving the output from the comparator 13. It is a pulse that This discharge pulse width 'rsi+ is not the voltage application time of the sub power supply 2, but the time from the start of discharge (that is, after the discharge current begins to flow) until the application of the sub power supply 2 is discontinued (Fig. 2 (a), Figure 3 (a)
), discharge pulse width T3H and pause width T5. is preset by the pulse width setting signal 21, and the diode 7 is a reverse current blocking diode, which prevents the voltage from being applied to the switching transistor 5 when the auxiliary power supply 2 is applied. do. Diode 8 is also a similar diode. The discharge duration detection circuit 12 is a circuit that detects whether the discharge generated by applying the sub power source 2 has exceeded mvt for a predetermined time, and comparators 13. Monostable multivibrator14. It consists of a logic circuit 15. The flip-flop circuit 16 shapes the output signal of the discharge duration detection circuit 12 and outputs it to the main gate pulse generation circuit 19.
It is intended to provide the desired form to the customers. Note that the clock input to the synchronization clock input terminal 17 is for synchronizing the operation of the apparatus as a whole. Therefore, although it is added to each part constituting the device, only the main parts are shown in FIG. (Operation of Apparatus) Next, the operation will be explained with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a waveform diagram when the sub-t:a is applied with the same polarity as the main power supply, and FIG. 3 is a waveform diagram when the sub-power supply is applied with the opposite polarity to the main power supply. (A) When the sub power supply is applied with the same polarity as the main power supply, the same polarity application circuit N is turned on, and when the switching transistor 6 is turned on by the sub gate pulse, the sub power supply 2 is applied. Figure 2 (b) shows the gap voltage caused by the sub power supply 2 (
Strictly speaking, this is the gap voltage assuming that only the sub power supply 2 continues to be applied). It usually takes some time before discharge starts. This time may be long or short depending on the gap situation and the like. In Figure 2 (b), time 1. The stone is represented as a discharge begins. The discharge column at this time is thin as shown in FIG. 4(a). Comparator 13 detects the occurrence of discharge. The reference voltage vll of the comparator 13 is chosen to be greater than the voltage across the gap when a discharge occurs. Therefore, when a discharge occurs,
The comparator 13 outputs a signal to that effect, and this signal is input to the sub-gate pulse generation circuit 18 as well as to the monostable multi-bi break 14. As described above, when the sub-gate pulse generation circuit 18 receives the discharge generation signal, the sub-gate pulse generation circuit 18 generates the discharge pulse width T' according to the time.
The sub-gate pulse is maintained until ss has elapsed. In addition, the monostable multi-bi break 14 is shown in Fig. 2 (c).
It outputs an output pulse with a predetermined width TI4 as shown in FIG. The predetermined width T,4 is determined by the circuit constant of the monostable multi-bi break 14. The logic circuit 15 performs an AND operation between the monostable multi-bibreak 14 and the comparator 13. Therefore, when the logic circuit 15 outputs an output, it means that the discharge is still continuing even after the predetermined width 714 has elapsed since the start of the discharge. The above-mentioned predetermined width TI4 is set to be the time from when the discharge starts until the discharge column becomes thick as shown in the meridian diagram (b).
Set as appropriate (for example, 0.5 μs to 2 μs) e. If the synchronization clock that first arrives at the clock terminal CK after input from the logic circuit 15 to the D terminal of the flip-flop circuit 16 is GK+b (second Figure (d)), C
Time when K, 6 arrived 1. , flip-flop circuit 1
6 outputs an output signal from the Q terminal. When this output signal is input to the main gate pulse generation circuit 19, the pulse width T, .
The main gate pulse is output. As a result, the switching transistor 5 is turned on and the voltage 'a1' is applied. FIG. 2(f) shows the gap voltage when the earth voltage a1 is applied. (2) is the discharge sustaining voltage. The rear end of the waveform has a gently descending shape due to the influence of inductance and the like. Note that the end time of the sub-gate pulse and the end time of the main gate pulse do not necessarily coincide. This is because the starting point of each pulse is undefined, and the width of each pulse is set in advance. FIG. 2(G) shows the waveform of the gear voltage, which is a combination of FIGS. 2(B) and 2(F). FIG. 2(H) shows the gap current. The part I is
This is the discharge current when sub-type 'a2 is applied, and the part ■7 is:
This is the discharge current when the earth'a1 is applied. (B) When the sub power supply is applied with the opposite polarity to the main power supply When the reverse polarity application circuit R is turned on and the switching transistor 6 is turned on by the sub gate pulse, the sub power supply 2 is applied. FIG. 3 shows the waveforms at this time, and FIGS. 3(A) to 3(H) correspond to FIGS. 2(A) to (H), respectively. The only difference is that the waveform of the auxiliary power source 2 is upside down from that in FIG. 2. In this case as well, the main power source 1 is applied after the discharge continuation detection circuit 12 confirms that the discharge has continued for a certain period of time (after the discharge column becomes thicker). As understood from the operations (A) and (B) above,
In the present invention, whether the sub power source 2 is applied with the same polarity as the main power source 1 or the opposite polarity, after the discharge is started due to the application of the sub power source 2, the discharge column becomes thicker than expected. After waiting for a certain period of time, the main power supply 1 is applied. In this way, a large current will not be applied to the thin discharge column, so that the machined surface of the workpiece and the electrode will not be roughened. (C) ffi property switching and electrolytic action As described above, electrolytic action becomes more active when the average voltage applied across the gap is large. If the average voltage is positive on the workpiece side and negative on the electrode side (that is, the same as the applied polarity of the main power source 1), the metal on the workpiece side will be eluted. If the polarity of the average voltage is opposite to the above, the metal on the electrode side will be eluted. As is clear from Figure 2 (G), the sub power supply 2 is connected to the main power supply 1.
The average voltage when applied with the same polarity as the main power supply 1 is the same polarity (positive on the workpiece side, negative on the electrode side). If electrical discharge machining is continued in this state, the metal on the workpiece side will be eluted. In Figure 3 (G), the average voltage when the sub-type /s2 is applied with the opposite polarity to that of Doryu a1 is as follows: (upper part), but its polarity is the same as that of the sub power supply 2. If the discharge delay time (time from application to start of discharge) when applying sub-tai2 is short, the waveform portion below the zero line will be small, so the opposite may occur. be. However, −
In general, it is more likely to have the same polarity as subtype a2. Therefore, while applying the sub-type 'a2 with the same polarity and applying it with the opposite polarity, we set the duration of each application so that the average voltage across the gap is small (preferably zero). Adjust the intensity (for example, lengthen the time when applying the opposite polarity). The application time is adjusted by the switching signal generation circuit 27. Since the average voltage is thus reduced, the electrolytic effect is reduced.

【発明の効果】【Effect of the invention】

以上述べた如く、本発明の放電加工用電源装置によれば
、次のような効果を奏する。 ■ 副電源が主電源と同極性で印加される期間と逆極性
で印加される期間とを調節し、工作物と電極とのギャッ
プ間にかかる平均電圧が小にされる。 そのため、電解作用が減少し、工作物側の金属のみなら
ず電極側の金属の溶出も防止される。 ■ 副電源の印加により放電が開始してから(放電柱が
生じてから)、暫く放電が継続して放電柱が太くなった
頃合を見計らって主電源を印加するので、工作物の加工
面を荒らしたり、電極を損傷したりすることがない。 そのためワイヤ放電加工の場合には、電極であるワイヤ
に損傷部を作ることがないし、従って、損傷部がワイヤ
ガイド等に引っ掛かって断線するということもなくなる
As described above, the electric discharge machining power supply device of the present invention provides the following effects. ■ The average voltage applied across the gap between the workpiece and the electrode is reduced by adjusting the period during which the sub power source is applied with the same polarity as the main power source and the period during which it is applied with the opposite polarity. Therefore, the electrolytic action is reduced and the elution of not only the metal on the workpiece side but also the metal on the electrode side is prevented. ■ After the discharge starts due to the application of the auxiliary power supply (after the discharge column is formed), the main power is applied at the moment when the discharge continues for a while and the discharge column becomes thicker, so the machined surface of the workpiece is No roughening or damage to the electrodes. Therefore, in the case of wire electric discharge machining, no damaged portion is created in the wire that is the electrode, and therefore, there is no possibility that the damaged portion will be caught on a wire guide or the like and disconnected.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図・・・本発明の実施例にかかわる放電加工用電源
装置 第2図・・・副電源を主電源と同極性で印加する時の波
形図 第3図・・・副電源を主電源と逆極性で印加する時の波
形図 第4図・・・放電柱の変化を示す図 第5図・・・放電の電流密度特性図 図において、■は主?11,2は副電源、3はリードイ
ンダクタンス、4は抵抗、5,6はスイッチングトラン
ジスタ、7,8はダイオード、9は工作物、10はワイ
ヤ電極、11は通電子、12は放電持続検出回路、13
は比較器、14は単安定マルチバイブレーク、15は論
理回路、16はフリップフロンブ回路、17は同期用ク
ロック入力端子、18はサブゲートパルス発生回路、1
9はメインゲートパルス発生回路、20.21はパルス
幅設定信号、22ないし25はスイッチングトランジス
タ、26は副電源極性切換回路、27は切換信号発生回
路、Nは同極性印加回路、Rは逆穫性印加回路である。 特許出願人  株式会社 放電精密加工研究所代理人弁
理士 森 1) 寛(外3名)?+20 η3 (2) 11″¥彎    ;件内 (イ)       (0) 爾I+図 一タ奇問 猶タ 図
Fig. 1: Electrical discharge machining power supply according to an embodiment of the present invention Fig. 2: Waveform diagram when the sub power source is applied with the same polarity as the main power source Fig. 3: Sub power source is connected to the main power source Figure 4: Waveform diagram when applying with opposite polarity Figure 5: Diagram showing changes in discharge column Figure 5: Current density characteristic diagram of discharge In the diagram, ■ is the main? 11 and 2 are sub-power supplies, 3 are lead inductances, 4 are resistors, 5 and 6 are switching transistors, 7 and 8 are diodes, 9 is a workpiece, 10 is a wire electrode, 11 is a conductor, 12 is a discharge duration detection circuit , 13
is a comparator, 14 is a monostable multi-bi break, 15 is a logic circuit, 16 is a flip-flop circuit, 17 is a synchronization clock input terminal, 18 is a sub-gate pulse generation circuit, 1
9 is a main gate pulse generation circuit, 20.21 is a pulse width setting signal, 22 to 25 are switching transistors, 26 is a sub power supply polarity switching circuit, 27 is a switching signal generation circuit, N is a same polarity application circuit, and R is a reverse polarity application circuit. This is a voltage application circuit. Patent applicant: Discharge Precision Machining Research Institute Co., Ltd. Representative Patent Attorney Mori 1) Hiroshi (3 others)? +20 η3 (2) 11″¥彎;subject (I) (0) 爾I+Fig.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)主電源と、副電源と、該副電源の印加極性を交互
に切り換える副電源極性切換回路とを有することを特徴
とする放電加工用電源装置。
(1) A power supply device for electrical discharge machining, comprising a main power supply, a subpower supply, and a subpower supply polarity switching circuit that alternately switches the applied polarity of the subpower supply.
(2)主電源と、副電源と、該副電源の印加極性を交互
に切り換える副電源極性切換回路と、前記副電源の印加
により生ずる放電が所定時間継続したことを検出する手
段と、該手段からの信号によって主電源の印加を開始す
る手段とを備えたことを特徴とする放電加工用電源装置
(2) A main power source, a sub power source, a sub power source polarity switching circuit that alternately switches the applied polarity of the sub power source, means for detecting that the discharge caused by application of the sub power source has continued for a predetermined period of time, and the means 1. A power supply device for electric discharge machining, comprising means for starting application of main power in response to a signal from the main power source.
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