JPH0244648B2 - - Google Patents
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- JPH0244648B2 JPH0244648B2 JP57090799A JP9079982A JPH0244648B2 JP H0244648 B2 JPH0244648 B2 JP H0244648B2 JP 57090799 A JP57090799 A JP 57090799A JP 9079982 A JP9079982 A JP 9079982A JP H0244648 B2 JPH0244648 B2 JP H0244648B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/02—Wire-cutting
- B23H7/04—Apparatus for supplying current to working gap; Electric circuits specially adapted therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
本発明は放電加工装置、特に電流ピーク値の大
きい主スイツチング回路と、電流ピーク値の小さ
い副スイツチング回路とを有し、電極と被加工物
との極間に間欠放電を発生させる放電加工装置に
関するものである。 例えばワイヤカツト放電加工装置は、加工用電
源の供給方式として、電極と被加工物との極間に
コンデンサを並列に接続し、該コンデンサにスイ
ツチングトランジスタでオン・オフ制御して充電
を行わせ、コンデンサの充電電荷を利用して放電
加工を行う方式と、極間に流れる電流を直接スイ
ツチング回路でオン・オフ制御する方式とに大別
される。 前者の方式は、第１図に示す如く、ワイヤ電極
１０及び被加工物１２間に並列にコンデンサ１４
を介挿し、該コンデンサ１４に電源１６から電流
制限用抵抗１８及びスイツチング用トランジスタ
２０を介して電源を供給するように構成され、ト
ランジスタ２０を発振器２２のオン・オフパルス
信号によつてスイツチングさせてワイヤ電極１０
と被加工物１２とにより形成される極間にパルス
状の電圧及び電流を印加する。 第２図ａ及びｂは夫々第１図の放電加工装置に
おける極間電圧Ｖ及び加工電流Ｉを示す波形図で
あつて、極間電圧Ｖはコンデンサ１４の容量Ｃと
抵抗１８の抵抗値Ｒによつて定まる時定数CRに
基づく波形となつている。放電の発生時期は、極
間の間隙長及び極間における加工液の比抵抗、加
工粉の排出状態等によつてバラツキを生じ、例え
ば電源電圧Vccに達する前に放電したり、極間電
圧に達した後遅延時間を経て放電したりする。こ
の際、極間に流れる電流のピーク値Ip及び電流パ
ルス巾τpは、夫々
きい主スイツチング回路と、電流ピーク値の小さ
い副スイツチング回路とを有し、電極と被加工物
との極間に間欠放電を発生させる放電加工装置に
関するものである。 例えばワイヤカツト放電加工装置は、加工用電
源の供給方式として、電極と被加工物との極間に
コンデンサを並列に接続し、該コンデンサにスイ
ツチングトランジスタでオン・オフ制御して充電
を行わせ、コンデンサの充電電荷を利用して放電
加工を行う方式と、極間に流れる電流を直接スイ
ツチング回路でオン・オフ制御する方式とに大別
される。 前者の方式は、第１図に示す如く、ワイヤ電極
１０及び被加工物１２間に並列にコンデンサ１４
を介挿し、該コンデンサ１４に電源１６から電流
制限用抵抗１８及びスイツチング用トランジスタ
２０を介して電源を供給するように構成され、ト
ランジスタ２０を発振器２２のオン・オフパルス
信号によつてスイツチングさせてワイヤ電極１０
と被加工物１２とにより形成される極間にパルス
状の電圧及び電流を印加する。 第２図ａ及びｂは夫々第１図の放電加工装置に
おける極間電圧Ｖ及び加工電流Ｉを示す波形図で
あつて、極間電圧Ｖはコンデンサ１４の容量Ｃと
抵抗１８の抵抗値Ｒによつて定まる時定数CRに
基づく波形となつている。放電の発生時期は、極
間の間隙長及び極間における加工液の比抵抗、加
工粉の排出状態等によつてバラツキを生じ、例え
ば電源電圧Vccに達する前に放電したり、極間電
圧に達した後遅延時間を経て放電したりする。こ
の際、極間に流れる電流のピーク値Ip及び電流パ
ルス巾τpは、夫々
【式】τp＝π√
と表わされる。但し、Ｅは放電開始電圧、Ｌは電
流路のインダクタンスである。従つて放電開始時
の電圧によつて加工電流の大きさが決定され、こ
のため放電開始毎の加工電流値はバラツクことに
なる。一方一回の放電によつて除去される量は、
放電時の電流の大きさに依存するので加工面の面
粗度は、放電時の電流値の最も大きいものによつ
て決定される。所で加工速度は一般に一回の放電
電流が大きい方が速いものであるが、第１図の構
成の放電加工装置では、一回毎の放電電流がバラ
ツクため、面粗度に対する加工速度が低下する欠
点を有していた。 後者の方式としては、特公昭44―13195に示さ
れたものであり、その概略を説明すると、電流ピ
ーク値の大きい主スイツチング回路と電流ピーク
値が小さく且つ極間に電圧を印加するのみの副ス
イツチング回路とを有し、先ず副スイツチング回
路によつて極間に電圧を印加し、放電の発生を検
出した後主スイツチング回路を所定時間閉じて所
望の電流を流すことにより、第３図ａ及びｂに示
す如く極間電圧Ｖに対して均一な放電電流Ｉを形
成して面粗さに対する加工速度を速めることがで
き、前者の欠点を補うことができる。然し乍ら、
この方式においても以下に説明する欠点がある。 即ち、第１の欠点は、異常放電時（例えば、無
負荷時間がなく、電圧印加と同時に放電が発生す
る時）においても所望の加工電流を流すため、ア
ークになつてワイヤ等が断線されることであり、
第２の欠点は短絡時にも同様の電流を流すためジ
ユール熱によつてワイヤ等が断線されることであ
る。これらの点についてさらに説明すると、主ス
イツチング回路を閉じる時間をTON、休止時間を
TOFF、ピーク電流をIP、平均無負荷時間をTOPEN
とすると、加工中の平均電流は、 ＝IP×TON／TOFF＋TOPEN＋TON となる。所が異常放電時の平均電流′は、 ′＝IP×TON／TOFF＋TON で表わされる。従つて異常時の増加率／′は、 Ｉ／―／I′＝TOFF＋TON／TOFF＋TOPEN＋TON となる。 一般にワイヤカツト放電加工では、TOFF＋TON
とTOPENとの比率は大きく、TOPENはTOFF＋TONの
２〜３倍あるいはそれ以上であり、このため′
はの２〜３倍あるいはそれ以上となる。ところ
がワイヤに流せる電流には限界があるため、異常
時にはワイヤ断線となる不都合を生じる。 このように後者の方式は前者の欠点を解消し得
るものであるが、何らかの異常が発生したとき、
例えば、ワイヤカツト加工において直線加工から
コーナ加工に移行するとき（特にこのときにワイ
ヤ断線が最も多くの発生する）、又極間電圧サー
ボが適正作動していないとき、若しくはワイヤの
振動が大きくなり極間電圧サーボが速やかに働ら
かなくなつたとき等にワイヤ断線が生じる欠点を
有していた。 本発明は前述した従来の課題に鑑み為されたも
のであり、その目的は加工速度の向上は勿論、面
粗さに対する加工速度を上昇させると共に加工の
安定性を向上させ得る放電加工装置を提供するこ
とにある。 上記目的を達成するために、本発明は、電流ピ
ーク値の大きい主スイツチング回路と、電流ピー
ク値の小さい副スイツチング回路とを有し、電極
と被加工物との極間に間欠放電を発生させる放電
加工装置において、上記副スイツチング回路によ
つて上記極間に電圧を印加し、１〜4μsecの判定
設定時間経過前に放電を発生しないときは放電を
生じるまで当該副スイツチング回路による極間へ
の電圧印加を継続するとともに放電発生時に上記
主スイツチング回路から所望の面粗さに応じた正
常電流を極間に直ちに供給し、上記判定設定時間
前に放電又は短絡が発生したとき上記主スイツチ
ング回路又は副スイツチング回路から上記正常電
流より小さい電流を極間に直ちに供給するように
制御する制御信号形成回路を有することを特徴と
する。 以下、図面について本発明の好適な実施例を説
明する。 第４図は本発明による放電加工装置の概略を示
す回路図であつて、ワイヤ電極１０及び被加工電
極１２間に主スイツチング回路２４及び副スイツ
チング回路２６が並列に接続されている。 主スイツチング回路２４は、直流電源V2と、
その出力側に介挿された抵抗R2〜RN及びトラン
ジスタ等のスイツチング素子Tr2〜TrNの直列回
路とから構成され、又副スイツチング回路２６
は、直流電源V1、抵抗R1及びトランジスタ等の
スイツチング素子Tr1によつて構成されている。
この場合副スイツチング回路２６はピーク電流値
が放電維持電流値程度若しくはそれ以上となるよ
うに抵抗R1の値が設定されている。 主スイツチング回路２４及び副スイツチング回
路２６のスイツチング素子Tr2〜TrN及びTr1は、
制御信号形成回路２８の出力によつてオン・オフ
制御される。 制御信号形成回路２８の一例は、第５図に示す
ように構成されている。即ち、入力端子３０に極
間電圧Ｖが供給され、これが夫々基準電圧Vref1
及びVref2が供給された比較回路３２及び３４に
入力される。基準電圧Vref1は放電時のアーク電
位より高く且つ電源電圧V1より低く設定され、
又Vref2は放電時のアーク電位より低く且つ零電
位より高く設定されている。 比較回路３２の比較出力ＢはNOT回路４６を
介してアンド回路３６の一方の入力側に供給さ
れ、アンド回路３６の他方の入力側にはクロツク
パルス発生回路３８からの１〜5MHzのクロツク
パルスＤが供給されている。クロツクパルス発生
回路３８は後述する信号L′によつて発振開始して
クロツクパルスＤを出力し、信号Ｐによつて発振
停止する。 アンド回路３６の出力信号Ｅは後述するフリツ
プフロツプ回路（以下FF回路と称す）からの背
定出力信号Ｆが供給されたアンド回路４０に入力
されると共に、FF回路８０からの否定出力信号
Ｆが供給されたアンド回路４２に入力される。 アンド回路４２の出力信号は前記比較回路３４
の比較出力信号Ｃが供給されたアンド回路４４に
入力されると共に、比較出力信号ＣがNOT回路
４６で反転された信号が供給されたアンド回路４
８に入力される。 而してアンド回路４０，４４及び４８の出力信
号Ｇ、Ｈ及びＩが夫々単安定回路５０，５２及び
５４を介してナンド回路５６に入力され、ナンド
回路５６の出力信号Ｐが主スイツチング回路２４
のドライブ回路５８に供給されると共に前記クロ
ツクパルス発生回路３８に停止信号として供給さ
れる。各単安定回路５０，５２及び５４は夫々パ
ルス巾T1，T2及びT3が可変抵抗Rv1，Rv2及び
Rv3によつて調整され、これによりドライブ回路
５８からの出力によつて主スイツチング回路２４
の極間に流す電流巾が変更され、極間の状況に応
じた加工電流を流すことが可能となる。 一方アンド回路４０，４４及び４８の出力信号
Ｇ、Ｈ及びＩは、ノア回路６０に供給され、ノア
回路６０の副スイツチング回路２６を開くタイミ
ングを表わす出力信号Ｊが休止時間TOFFを可変抵
抗VR4によつて設定する単安定回路６２に供給さ
れ、その出力信号Ｋがノツト回路６４を介して休
止終了パルスＬを出力する単安定回路６６に供給
される。 単安定回路６６の出力信号Ｌは微少時間ΔTの
遅延時間を有する遅延回路６８に供給され、その
遅延出力信号L′が前記クロツクパルス発生回路３
８にスタート信号として供給される。又単安定回
路６６の出力信号Ｌはリセツト入力側に前記ノア
回路６０の出力信号Ｊが供給されたフリツプフロ
ツプ回路（以下FF回路と称す）７０のセツト入
力側に供給され、このFF回路７０の肯定出力信
号Ｏが副スイツチング回路２６のドライブ回路７
２に供給され、スイツチング素子Tr1をオン・オ
フ制御する。 単に単安定回路６６の出力信号Ｌは、単安定回
路７４に供給され、この回路７４から放電監視設
定時間TSを表わす出力信号Ｍが得られ、これが
ノツト回路７６を介して単安定回路７８を介して
FF回路８８のセツト入力側に供給され、このFF
回路８０のリセツト入力側に単安定回路６６の出
力信号Ｌが供給されている。 FF回路８０の肯定出力信号Ｆ及び否定出力信
号が夫々前記アンド回路４０及び４２に供給さ
れる。 以上が本発明の構成であるが、次にその動作を
第６図の波形図を伴つて説明する。 先ず、時点t1で休止区間が終了して単安定回路
６２の出力信号Ｋが高レベルとなり、単安定回路
６６からの出力信号Ｌが瞬時の間低レベルとなる
と、これにより、FF回路７０がセツトされると
共にFF回路８０がリセツトされてドライブ回路
７２を通じて副スイツチング回路２６のスイツチ
ング素子Tr1がオンとなり、ワイヤ電極１０及び
被加工物１２間の極間に放電を開始するに十分な
電圧Ｖが印加されたものとすると、この状態では
クロツクパルス発生回路３８には遅延回路６８か
らのスタート信号L′が供給されておらず、出力信
号Ｄは停止状態にある。このため放電及び短絡を
生じていない状態では印加電圧Ｖは高電位を維持
し、比較回路３２及び３４の出力信号Ｂ及びＣは
低レベルから高レベルに移行するが、アンド回路
３６の出力信号Ｅは低レベルを維持し、アンド回
路４０，４４及び４８の出力信号Ｇ、Ｈ及びＩは
夫々低レベルを維持し、従つてノア回路６０の出
力は高レベルを維持し、単安定回路６２はリセツ
ト状態で高レベル、単安定回路６６の出力信号Ｌ
も高レベルを維持し、FF回路７０及び８０はセ
ツト状態及びリセツト状態で副スイツチング回路
２６からの電圧印加が継続される。次いで時点t1
より微少時間ΔT経過した時点t2になると、遅延
回路６８から遅延信号L′が得られ、これがクロツ
クパルス発生回路３８にスタート信号として供給
されるのでこの回路からクロツクパルスＤが得ら
れる。然し乍らアンド回路３６の出力信号Ｅは低
レベルを維持する。 而して時点t1から時点t2後の設定時間Tsが経過
した時点t3で単安定回路７４の出力信号Ｍが高レ
ベルとなり、このため単安定回路７８から瞬時の
間低レベルとなる信号Ｎが得られ、これによつて
FF回路８０がセツトされる。この時点ではアン
ド回路３６の出力信号Ｅが低レベルを維持してい
るので、アンド回路４０，４４及び４８の出力信
号Ｇ、Ｈ及びＩは引続き低レベルを維持し、副ス
イツチング回路２６による電圧印加が継続され
る。 次いで時点t4で瞬間に放電が生じて、極間電圧
Ｖが低下すると、比較回路３２の出力信号が低レ
ベルとなり、アンド回路３６に高レベル信号が入
力されるので、この回路から高レベルの信号Ｅが
得られる。従つてアンド回路４０の出力信号Ｇが
高レベルとなつて正常放電信号として単安定回路
５０に供給され、この回路から時間T1の間オン
となる出力G′が得られる。これがナンド回路５
６に供給されてこの回路から制御信号Ｐが得られ
ドライブ回路５８を介して主スイツチング回路２
４が駆動され正常放電に応じた電流加工電流を極
間に供給し、これと同時にクロツクパルス発生回
路３８のクロツクパルスＤを停止させる。 又アンド回路４０の出力信号Ｇが高レベルとな
つたことにより、ノア回路６０の出力信号Ｊが低
レベルとなり、これによつてFF回路７０がリセ
ツトされ、副スイツチング回路２６のスイツチン
グ素子Tr1がオフとなると共に、単安定回路６２
がセツトされ、その出力が休止時間TOFFの間低レ
ベルとなる。 次いで時間T1経過した時点t5で単安定回路の出
力信号G′が高レベルに復帰し、ナンド回路５６
の出力信号Ｐが低レベルに復帰して主スイツチン
グ回路２４のスイツチング素子がオフとなり極間
への電圧印加が停止される。 その後時点t4から休止時間TOFF経過した時点t6
となると、単安定回路６２の出力信号Ｋが高レベ
ルに復帰し、この時点で単安定回路６６からの信
号Ｌが瞬時の間低レベルとなる。これに基づき前
記と同様にFF回路７０がセツトされて副スイツ
チング回路２６から極間に電圧が印加されると共
に、FF回路８０がリセツトされ、且つ単安定回
路７４がセツトされる。 而してこの状態で極間に放電を生じていると、
極間電圧Ｖは低電位であり、比較回路３４の出力
信号Ｃのみが高レベルとなる。又時点t6から微少
時間ΔT経過した時点t7で遅延回路６８よりのス
タート信号L′によつてクロツクパルス発生回路３
８から出力Ｄが得られ、これによつてアンド回路
３６の出力信号Ｅが高レベルとなり、FF回路８
０がリセツト状態であるので、アンド回路４２か
ら設定時間Ts以内の放電であることを表わす高
レベルの信号Ｈが得られる。従つて前記と同様に
副スイツチング回路２６に代えて主スイツチング
回路２４から単安定回路５２のオン時間T2に応
じた時間加工電流を極間に通電する。 次に時点t7から休止時間TOFF経過した時点t8と
なると、再度FF回路７０がセツトされ、副スイ
ツチング回路２６から電圧が極間に印加され、然
し乍らこの時点で短絡が生じていると、極間電圧
Ｖは零であり、従つて比較回路３２，３４の出力
信号Ｂ、Ｃは低レベルを維持し、FF回路８０は
リセツト状態であるので、時点t8からΔT時間経
過した時点t9で得られるクロツクパルスＤがアン
ド回路３６，４０を介してアンド回路４８に供給
され、この回路から短絡状態を表わす高レベルの
信号Ｉが得られる。従つて前記と同様に副スイツ
チング回路２６に代えて主スイツチング回路２４
から単安定回路５２のオン時間T3に応じた時間
加工電流を極間に通電する。 更に時点t9から休止時間TOFF経過した時点t10で
再度副スイツチング回路２６から極間に電圧が印
加され、これによる放電が正常であるか異常であ
るか、さらに短絡状態であるかに応じて前記各動
作が順次繰返えされる。 なお、単安定回路７４で設定される判定設定時
間Tsは以下に説明するように１〜4μsecに設定さ
れる。 即ち、前記実施例において、単安定回路５０，
５４及び５６のオン時間T1，T2及びT3を、夫々
T2≒T3、T1≒5T2として加工した場合の設定時
間Tsと加工速度との関係を、直線加工及びコー
ナ等を含む形状加工の両者について第７図に示
す。この結果から、時間Tsが比較的長くなると
ワイヤ断線の発生は少なくなり、直線加工と形状
加工との差は少なくなるが、短絡の発生により加
工速度は低下する。又時間Tsが比較的短いとき
はワイヤ断線の発生が多くなり、加工速度が低下
する。従つて良好な結果を示すのは時間Tsが１
〜4μsecの場合であり、この場合の加工において
は加工速度が速く、ワイヤ切れが少なく、しかも
面粗さに対する加工速度が速くなることが実証さ
れ、特に時間Tsを2μsecに設定すると最大形状加
工速度は従来装置に比較して1.5〜２倍の加工速
度が得られた。 以上のように本発明によれば、電流ピーク値の
大きい主スイツチング回路と、電流ピーク値の小
さい副スイツチング回路とを有し、常時は副スイ
ツチング回路によつて極間に電圧を印加し、印加
後１〜4μsecにの判定設定時間以前に放電が発生
しなければ、放電開始時まで極間に副スイツチン
グ回路で電圧を印加し放電開始後主スイツチング
回路によつて所望の面粗さに応じた加工電流を流
し、判定設定時間以前に放電若しくは短絡が発生
すれば、夫々前記加工電流より小さい電流を主ス
イツチング回路から直ちに流すことにより最大形
状加工速度を増大し、面粗さに対する加工速度を
向上させ、加工の安定性の向上させ得る優れた効
果を有する。 尚上記実施例では異常放電時及び正常放電時に
供給する加工電流を主スイツチング回路のオン時
間を変えることによつて変更するようにした場合
について説明したが、電流ピーク値を可変可能と
し、異常放電時に電流ピーク値を減少させるよう
にしても良い。 又副スイツチング回路のピーク電流を大きくし
異常放電時には副スイツチング回路から所定時間
電流を供給するようにしても良い。 更に、本発明は前述したワイヤカツト放電加工
装置に限らず汎用の形彫放電加工装置にも適用し
得ることは勿論である。
流路のインダクタンスである。従つて放電開始時
の電圧によつて加工電流の大きさが決定され、こ
のため放電開始毎の加工電流値はバラツクことに
なる。一方一回の放電によつて除去される量は、
放電時の電流の大きさに依存するので加工面の面
粗度は、放電時の電流値の最も大きいものによつ
て決定される。所で加工速度は一般に一回の放電
電流が大きい方が速いものであるが、第１図の構
成の放電加工装置では、一回毎の放電電流がバラ
ツクため、面粗度に対する加工速度が低下する欠
点を有していた。 後者の方式としては、特公昭44―13195に示さ
れたものであり、その概略を説明すると、電流ピ
ーク値の大きい主スイツチング回路と電流ピーク
値が小さく且つ極間に電圧を印加するのみの副ス
イツチング回路とを有し、先ず副スイツチング回
路によつて極間に電圧を印加し、放電の発生を検
出した後主スイツチング回路を所定時間閉じて所
望の電流を流すことにより、第３図ａ及びｂに示
す如く極間電圧Ｖに対して均一な放電電流Ｉを形
成して面粗さに対する加工速度を速めることがで
き、前者の欠点を補うことができる。然し乍ら、
この方式においても以下に説明する欠点がある。 即ち、第１の欠点は、異常放電時（例えば、無
負荷時間がなく、電圧印加と同時に放電が発生す
る時）においても所望の加工電流を流すため、ア
ークになつてワイヤ等が断線されることであり、
第２の欠点は短絡時にも同様の電流を流すためジ
ユール熱によつてワイヤ等が断線されることであ
る。これらの点についてさらに説明すると、主ス
イツチング回路を閉じる時間をTON、休止時間を
TOFF、ピーク電流をIP、平均無負荷時間をTOPEN
とすると、加工中の平均電流は、 ＝IP×TON／TOFF＋TOPEN＋TON となる。所が異常放電時の平均電流′は、 ′＝IP×TON／TOFF＋TON で表わされる。従つて異常時の増加率／′は、 Ｉ／―／I′＝TOFF＋TON／TOFF＋TOPEN＋TON となる。 一般にワイヤカツト放電加工では、TOFF＋TON
とTOPENとの比率は大きく、TOPENはTOFF＋TONの
２〜３倍あるいはそれ以上であり、このため′
はの２〜３倍あるいはそれ以上となる。ところ
がワイヤに流せる電流には限界があるため、異常
時にはワイヤ断線となる不都合を生じる。 このように後者の方式は前者の欠点を解消し得
るものであるが、何らかの異常が発生したとき、
例えば、ワイヤカツト加工において直線加工から
コーナ加工に移行するとき（特にこのときにワイ
ヤ断線が最も多くの発生する）、又極間電圧サー
ボが適正作動していないとき、若しくはワイヤの
振動が大きくなり極間電圧サーボが速やかに働ら
かなくなつたとき等にワイヤ断線が生じる欠点を
有していた。 本発明は前述した従来の課題に鑑み為されたも
のであり、その目的は加工速度の向上は勿論、面
粗さに対する加工速度を上昇させると共に加工の
安定性を向上させ得る放電加工装置を提供するこ
とにある。 上記目的を達成するために、本発明は、電流ピ
ーク値の大きい主スイツチング回路と、電流ピー
ク値の小さい副スイツチング回路とを有し、電極
と被加工物との極間に間欠放電を発生させる放電
加工装置において、上記副スイツチング回路によ
つて上記極間に電圧を印加し、１〜4μsecの判定
設定時間経過前に放電を発生しないときは放電を
生じるまで当該副スイツチング回路による極間へ
の電圧印加を継続するとともに放電発生時に上記
主スイツチング回路から所望の面粗さに応じた正
常電流を極間に直ちに供給し、上記判定設定時間
前に放電又は短絡が発生したとき上記主スイツチ
ング回路又は副スイツチング回路から上記正常電
流より小さい電流を極間に直ちに供給するように
制御する制御信号形成回路を有することを特徴と
する。 以下、図面について本発明の好適な実施例を説
明する。 第４図は本発明による放電加工装置の概略を示
す回路図であつて、ワイヤ電極１０及び被加工電
極１２間に主スイツチング回路２４及び副スイツ
チング回路２６が並列に接続されている。 主スイツチング回路２４は、直流電源V2と、
その出力側に介挿された抵抗R2〜RN及びトラン
ジスタ等のスイツチング素子Tr2〜TrNの直列回
路とから構成され、又副スイツチング回路２６
は、直流電源V1、抵抗R1及びトランジスタ等の
スイツチング素子Tr1によつて構成されている。
この場合副スイツチング回路２６はピーク電流値
が放電維持電流値程度若しくはそれ以上となるよ
うに抵抗R1の値が設定されている。 主スイツチング回路２４及び副スイツチング回
路２６のスイツチング素子Tr2〜TrN及びTr1は、
制御信号形成回路２８の出力によつてオン・オフ
制御される。 制御信号形成回路２８の一例は、第５図に示す
ように構成されている。即ち、入力端子３０に極
間電圧Ｖが供給され、これが夫々基準電圧Vref1
及びVref2が供給された比較回路３２及び３４に
入力される。基準電圧Vref1は放電時のアーク電
位より高く且つ電源電圧V1より低く設定され、
又Vref2は放電時のアーク電位より低く且つ零電
位より高く設定されている。 比較回路３２の比較出力ＢはNOT回路４６を
介してアンド回路３６の一方の入力側に供給さ
れ、アンド回路３６の他方の入力側にはクロツク
パルス発生回路３８からの１〜5MHzのクロツク
パルスＤが供給されている。クロツクパルス発生
回路３８は後述する信号L′によつて発振開始して
クロツクパルスＤを出力し、信号Ｐによつて発振
停止する。 アンド回路３６の出力信号Ｅは後述するフリツ
プフロツプ回路（以下FF回路と称す）からの背
定出力信号Ｆが供給されたアンド回路４０に入力
されると共に、FF回路８０からの否定出力信号
Ｆが供給されたアンド回路４２に入力される。 アンド回路４２の出力信号は前記比較回路３４
の比較出力信号Ｃが供給されたアンド回路４４に
入力されると共に、比較出力信号ＣがNOT回路
４６で反転された信号が供給されたアンド回路４
８に入力される。 而してアンド回路４０，４４及び４８の出力信
号Ｇ、Ｈ及びＩが夫々単安定回路５０，５２及び
５４を介してナンド回路５６に入力され、ナンド
回路５６の出力信号Ｐが主スイツチング回路２４
のドライブ回路５８に供給されると共に前記クロ
ツクパルス発生回路３８に停止信号として供給さ
れる。各単安定回路５０，５２及び５４は夫々パ
ルス巾T1，T2及びT3が可変抵抗Rv1，Rv2及び
Rv3によつて調整され、これによりドライブ回路
５８からの出力によつて主スイツチング回路２４
の極間に流す電流巾が変更され、極間の状況に応
じた加工電流を流すことが可能となる。 一方アンド回路４０，４４及び４８の出力信号
Ｇ、Ｈ及びＩは、ノア回路６０に供給され、ノア
回路６０の副スイツチング回路２６を開くタイミ
ングを表わす出力信号Ｊが休止時間TOFFを可変抵
抗VR4によつて設定する単安定回路６２に供給さ
れ、その出力信号Ｋがノツト回路６４を介して休
止終了パルスＬを出力する単安定回路６６に供給
される。 単安定回路６６の出力信号Ｌは微少時間ΔTの
遅延時間を有する遅延回路６８に供給され、その
遅延出力信号L′が前記クロツクパルス発生回路３
８にスタート信号として供給される。又単安定回
路６６の出力信号Ｌはリセツト入力側に前記ノア
回路６０の出力信号Ｊが供給されたフリツプフロ
ツプ回路（以下FF回路と称す）７０のセツト入
力側に供給され、このFF回路７０の肯定出力信
号Ｏが副スイツチング回路２６のドライブ回路７
２に供給され、スイツチング素子Tr1をオン・オ
フ制御する。 単に単安定回路６６の出力信号Ｌは、単安定回
路７４に供給され、この回路７４から放電監視設
定時間TSを表わす出力信号Ｍが得られ、これが
ノツト回路７６を介して単安定回路７８を介して
FF回路８８のセツト入力側に供給され、このFF
回路８０のリセツト入力側に単安定回路６６の出
力信号Ｌが供給されている。 FF回路８０の肯定出力信号Ｆ及び否定出力信
号が夫々前記アンド回路４０及び４２に供給さ
れる。 以上が本発明の構成であるが、次にその動作を
第６図の波形図を伴つて説明する。 先ず、時点t1で休止区間が終了して単安定回路
６２の出力信号Ｋが高レベルとなり、単安定回路
６６からの出力信号Ｌが瞬時の間低レベルとなる
と、これにより、FF回路７０がセツトされると
共にFF回路８０がリセツトされてドライブ回路
７２を通じて副スイツチング回路２６のスイツチ
ング素子Tr1がオンとなり、ワイヤ電極１０及び
被加工物１２間の極間に放電を開始するに十分な
電圧Ｖが印加されたものとすると、この状態では
クロツクパルス発生回路３８には遅延回路６８か
らのスタート信号L′が供給されておらず、出力信
号Ｄは停止状態にある。このため放電及び短絡を
生じていない状態では印加電圧Ｖは高電位を維持
し、比較回路３２及び３４の出力信号Ｂ及びＣは
低レベルから高レベルに移行するが、アンド回路
３６の出力信号Ｅは低レベルを維持し、アンド回
路４０，４４及び４８の出力信号Ｇ、Ｈ及びＩは
夫々低レベルを維持し、従つてノア回路６０の出
力は高レベルを維持し、単安定回路６２はリセツ
ト状態で高レベル、単安定回路６６の出力信号Ｌ
も高レベルを維持し、FF回路７０及び８０はセ
ツト状態及びリセツト状態で副スイツチング回路
２６からの電圧印加が継続される。次いで時点t1
より微少時間ΔT経過した時点t2になると、遅延
回路６８から遅延信号L′が得られ、これがクロツ
クパルス発生回路３８にスタート信号として供給
されるのでこの回路からクロツクパルスＤが得ら
れる。然し乍らアンド回路３６の出力信号Ｅは低
レベルを維持する。 而して時点t1から時点t2後の設定時間Tsが経過
した時点t3で単安定回路７４の出力信号Ｍが高レ
ベルとなり、このため単安定回路７８から瞬時の
間低レベルとなる信号Ｎが得られ、これによつて
FF回路８０がセツトされる。この時点ではアン
ド回路３６の出力信号Ｅが低レベルを維持してい
るので、アンド回路４０，４４及び４８の出力信
号Ｇ、Ｈ及びＩは引続き低レベルを維持し、副ス
イツチング回路２６による電圧印加が継続され
る。 次いで時点t4で瞬間に放電が生じて、極間電圧
Ｖが低下すると、比較回路３２の出力信号が低レ
ベルとなり、アンド回路３６に高レベル信号が入
力されるので、この回路から高レベルの信号Ｅが
得られる。従つてアンド回路４０の出力信号Ｇが
高レベルとなつて正常放電信号として単安定回路
５０に供給され、この回路から時間T1の間オン
となる出力G′が得られる。これがナンド回路５
６に供給されてこの回路から制御信号Ｐが得られ
ドライブ回路５８を介して主スイツチング回路２
４が駆動され正常放電に応じた電流加工電流を極
間に供給し、これと同時にクロツクパルス発生回
路３８のクロツクパルスＤを停止させる。 又アンド回路４０の出力信号Ｇが高レベルとな
つたことにより、ノア回路６０の出力信号Ｊが低
レベルとなり、これによつてFF回路７０がリセ
ツトされ、副スイツチング回路２６のスイツチン
グ素子Tr1がオフとなると共に、単安定回路６２
がセツトされ、その出力が休止時間TOFFの間低レ
ベルとなる。 次いで時間T1経過した時点t5で単安定回路の出
力信号G′が高レベルに復帰し、ナンド回路５６
の出力信号Ｐが低レベルに復帰して主スイツチン
グ回路２４のスイツチング素子がオフとなり極間
への電圧印加が停止される。 その後時点t4から休止時間TOFF経過した時点t6
となると、単安定回路６２の出力信号Ｋが高レベ
ルに復帰し、この時点で単安定回路６６からの信
号Ｌが瞬時の間低レベルとなる。これに基づき前
記と同様にFF回路７０がセツトされて副スイツ
チング回路２６から極間に電圧が印加されると共
に、FF回路８０がリセツトされ、且つ単安定回
路７４がセツトされる。 而してこの状態で極間に放電を生じていると、
極間電圧Ｖは低電位であり、比較回路３４の出力
信号Ｃのみが高レベルとなる。又時点t6から微少
時間ΔT経過した時点t7で遅延回路６８よりのス
タート信号L′によつてクロツクパルス発生回路３
８から出力Ｄが得られ、これによつてアンド回路
３６の出力信号Ｅが高レベルとなり、FF回路８
０がリセツト状態であるので、アンド回路４２か
ら設定時間Ts以内の放電であることを表わす高
レベルの信号Ｈが得られる。従つて前記と同様に
副スイツチング回路２６に代えて主スイツチング
回路２４から単安定回路５２のオン時間T2に応
じた時間加工電流を極間に通電する。 次に時点t7から休止時間TOFF経過した時点t8と
なると、再度FF回路７０がセツトされ、副スイ
ツチング回路２６から電圧が極間に印加され、然
し乍らこの時点で短絡が生じていると、極間電圧
Ｖは零であり、従つて比較回路３２，３４の出力
信号Ｂ、Ｃは低レベルを維持し、FF回路８０は
リセツト状態であるので、時点t8からΔT時間経
過した時点t9で得られるクロツクパルスＤがアン
ド回路３６，４０を介してアンド回路４８に供給
され、この回路から短絡状態を表わす高レベルの
信号Ｉが得られる。従つて前記と同様に副スイツ
チング回路２６に代えて主スイツチング回路２４
から単安定回路５２のオン時間T3に応じた時間
加工電流を極間に通電する。 更に時点t9から休止時間TOFF経過した時点t10で
再度副スイツチング回路２６から極間に電圧が印
加され、これによる放電が正常であるか異常であ
るか、さらに短絡状態であるかに応じて前記各動
作が順次繰返えされる。 なお、単安定回路７４で設定される判定設定時
間Tsは以下に説明するように１〜4μsecに設定さ
れる。 即ち、前記実施例において、単安定回路５０，
５４及び５６のオン時間T1，T2及びT3を、夫々
T2≒T3、T1≒5T2として加工した場合の設定時
間Tsと加工速度との関係を、直線加工及びコー
ナ等を含む形状加工の両者について第７図に示
す。この結果から、時間Tsが比較的長くなると
ワイヤ断線の発生は少なくなり、直線加工と形状
加工との差は少なくなるが、短絡の発生により加
工速度は低下する。又時間Tsが比較的短いとき
はワイヤ断線の発生が多くなり、加工速度が低下
する。従つて良好な結果を示すのは時間Tsが１
〜4μsecの場合であり、この場合の加工において
は加工速度が速く、ワイヤ切れが少なく、しかも
面粗さに対する加工速度が速くなることが実証さ
れ、特に時間Tsを2μsecに設定すると最大形状加
工速度は従来装置に比較して1.5〜２倍の加工速
度が得られた。 以上のように本発明によれば、電流ピーク値の
大きい主スイツチング回路と、電流ピーク値の小
さい副スイツチング回路とを有し、常時は副スイ
ツチング回路によつて極間に電圧を印加し、印加
後１〜4μsecにの判定設定時間以前に放電が発生
しなければ、放電開始時まで極間に副スイツチン
グ回路で電圧を印加し放電開始後主スイツチング
回路によつて所望の面粗さに応じた加工電流を流
し、判定設定時間以前に放電若しくは短絡が発生
すれば、夫々前記加工電流より小さい電流を主ス
イツチング回路から直ちに流すことにより最大形
状加工速度を増大し、面粗さに対する加工速度を
向上させ、加工の安定性の向上させ得る優れた効
果を有する。 尚上記実施例では異常放電時及び正常放電時に
供給する加工電流を主スイツチング回路のオン時
間を変えることによつて変更するようにした場合
について説明したが、電流ピーク値を可変可能と
し、異常放電時に電流ピーク値を減少させるよう
にしても良い。 又副スイツチング回路のピーク電流を大きくし
異常放電時には副スイツチング回路から所定時間
電流を供給するようにしても良い。 更に、本発明は前述したワイヤカツト放電加工
装置に限らず汎用の形彫放電加工装置にも適用し
得ることは勿論である。
第１図は従来のワイヤカツト放電加工装置を示
す回路図、第２図はその極間電圧・電流波形を示
す波形図、第３図は他の従来装置における極間電
圧・電流波形を示す波形図、第４図は本発明によ
るワイヤカツト放電加工装置を示す回路図、第５
図はその制御信号形成回路を示す回路図、第６図
はその各部の信号波形を示す波形図、第７図は加
工結果を示すグラフ図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、１０はワ
イヤ電極、１２は被加工物、２４は主スイツチン
グ回路、２６は副スイツチング回路、２８は制御
信号形成回路、３２，３４は比較回路、５０，５
２及び５４は単安定回路、５８は主スイツチング
回路のドライブ回路、６２，６６は単安定回路、
６８は遅延回路、７０はFF回路、７２は副スイ
ツチング回路のドライブ回路、７４，７８は単安
定回路、８０はFF回路である。
す回路図、第２図はその極間電圧・電流波形を示
す波形図、第３図は他の従来装置における極間電
圧・電流波形を示す波形図、第４図は本発明によ
るワイヤカツト放電加工装置を示す回路図、第５
図はその制御信号形成回路を示す回路図、第６図
はその各部の信号波形を示す波形図、第７図は加
工結果を示すグラフ図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、１０はワ
イヤ電極、１２は被加工物、２４は主スイツチン
グ回路、２６は副スイツチング回路、２８は制御
信号形成回路、３２，３４は比較回路、５０，５
２及び５４は単安定回路、５８は主スイツチング
回路のドライブ回路、６２，６６は単安定回路、
６８は遅延回路、７０はFF回路、７２は副スイ
ツチング回路のドライブ回路、７４，７８は単安
定回路、８０はFF回路である。
Claims (1)
- １ 電流ピーク値の大きい主スイツチング回路
と、電流ピーク値の小さい副スイツチング回路と
を有し、電極と被加工物との極間に間欠放電を発
生させる放電加工装置において、上記副スイツチ
ング回路によつて上記極間に電圧を印加し、１〜
4μsecの判定設定時間経過前に放電を発生しない
時は放電が生じるまで当該副スイツチング回路に
よる極間への電圧印加を継続するとともに放電発
生時に上記主スイツチング回路から所望の面粗さ
に応じた正常電流を極間に直ちに供給し、上記判
定設定時間前に放電または短絡が発生した時は上
記主スイツチング回路または副スイツチング回路
から上記正常電流より小さい電流を極間に直ちに
供給するように制御する制御信号形成回路を有す
ることを特徴とする放電加工装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57090799A JPS58211826A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | 放電加工装置 |
| CH472/84A CH663168A5 (de) | 1982-05-28 | 1983-05-27 | Elektrische funkenerosionsmaschine. |
| PCT/JP1983/000167 WO1983004204A1 (en) | 1982-05-28 | 1983-05-27 | Electric discharge machining apparatus |
| DE3390011T DE3390011C2 (de) | 1982-05-28 | 1983-05-27 | Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung eines Werkstücks |
| US06/584,440 US4695696A (en) | 1982-05-28 | 1983-05-27 | Electric discharge machine with control of the machining pulse's current value in accordance with the delay time |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57090799A JPS58211826A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | 放電加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58211826A JPS58211826A (ja) | 1983-12-09 |
| JPH0244648B2 true JPH0244648B2 (ja) | 1990-10-04 |
Family
ID=14008630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57090799A Granted JPS58211826A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | 放電加工装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4695696A (ja) |
| JP (1) | JPS58211826A (ja) |
| CH (1) | CH663168A5 (ja) |
| DE (1) | DE3390011C2 (ja) |
| WO (1) | WO1983004204A1 (ja) |
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- 1983-05-27 US US06/584,440 patent/US4695696A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-05-27 CH CH472/84A patent/CH663168A5/de not_active IP Right Cessation
- 1983-05-27 DE DE3390011T patent/DE3390011C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS498897A (ja) * | 1972-05-24 | 1974-01-25 | ||
| JPS50499A (ja) * | 1973-05-09 | 1975-01-07 |
Also Published As
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|---|---|
| JPS58211826A (ja) | 1983-12-09 |
| US4695696A (en) | 1987-09-22 |
| CH663168A5 (de) | 1987-11-30 |
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