JPH03228521A

JPH03228521A - 放電加工方法

Info

Publication number: JPH03228521A
Application number: JP31016490A
Authority: JP
Inventors: Haruki Obara; 小原　治樹
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1990-11-17
Filing date: 1990-11-17
Publication date: 1991-10-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ワークと電極間に正、逆極性の電圧を印加し
て放電加工を行う放電加工方法に関する。

従来の技術通常、放電加工においては、荒加工、中加工。

仕上げ加工等を数回繰り返して加工を行うが、仕上げ加
工においては、放電電流のピーク値及び放電電流の時間
幅、即ち一発の放電のパワーを小さくして放電を行い、
この放電パワーの小さいほどワークの加工面の粗さは良
くなる。しかし、このパワーを小さくすると放電が非常
に不安定となりやすく、加工が安定しない。特に、この
傾向は加工液に水を用いた水中での加工の場合に著しい
。

これは、水中での加工ではもれ電流が生じ、印加電圧が
小さくなり、変動することや放電後の消イオンが急速で
放電が継続しないため等が考えられる。ところで、加工
中のワーク表面の電食防止のためワークと電極間に逆極
性電圧を印加し、平均加工電圧を零にする方法が開発さ
れているが（特願昭５９−３５９９０号、特願昭５９−
５６１３５号等）、この方法では放電パワーを小さくし
ても比較的加工が安定することか発見てきた。これは、
逆極性電圧の印加によって放電すると、ワークの加工に
はほとんど寄与しないか、ワークと電極間のギャップ中
にイオンを多くして放電し易い状態を作ること、又、ワ
イヤカット放電加工の場合、ワイヤを振動させて放電し
易くすること、さらには、逆極性電圧の印加によりワー
クの加工面に電極のくずが付着し、さびを防止して放電
をし易くする等の理由が考えられる。しかし、従来の逆
極性電圧印加方式では、逆極性電圧放電は電極を消耗さ
せるため、むしろ逆極性電圧をおさえ放電しないように
制限し、少なくとも正極性電圧と同しかそれ以下にして
いた。

発明か解決しようとする問題点本発明の目的は、放電パワーを小さくしてワークの加工
面の粗さを良くすると共に、放電パワーを小さくしても
放電加工が安定して行えるようにしたものである。

問題点を解決するための手段本発明は、上記問題点を解決するため、放電加工におい
て、仕上加工時、正極性電圧を印加した直後に逆極性電圧を印加させるに
あたって、正極性電圧の印加終了動作によって時定数回路を働かせ
その出力電圧を０ホルトからその時定数でもって次の正
極性電圧印加開始時点まで昇圧させていく過程で、上記逆極性電圧の印加終了時点を、電極・ワーク間の電
圧を分圧し、その分圧電圧を平滑した電圧と一定電圧と
を加算した電圧■、のレベルに到達した時点に定めて、電極とワーク間に印加する逆極性電圧を正極性電圧より
も高く調整し平均加工電圧を逆極性電圧側にした。

作用非加工時には電極とワーク間ギャップに加工時とは逆の
極性の電圧（逆極性電圧）が印加される。

そして、このときの逆極性電圧印加による放電パワーの
大きさは、電極・ワーク間のギャップの平滑した加工電
圧によって定まる値に設定されているため、加工時の極
性の電圧（正極性電圧）の印加による放電パワーの大き
さよりも常に大きくなるよう安定的に調整されることに
なる。

このようにして平均加工電圧は常に逆極性電圧側にくる
ように調整されて、仕上加工は良好な粗さをもって安定
して行うことかできる。このように正極性放電パワーよ
り逆極性放電パワーを大きくすることによって、加工が
安定して行えるという理由は明らかではないが、逆極性
電圧ではワーク表面はほとんど加工されず、むしろ電極
側を消耗させ、ワイヤカットの場合はワーク表面にワイ
ヤくずが付着させ良くなかった（従来はこの電極側を消
耗させるという理由から、逆極性電圧はおさえて逆極性
放電を行なわないようにしていた）。

しかし、仕上加工においてはパワーが小さいので、電極
の消耗は小さく、電極の消耗を問題にするほどでもない
。そして、前述したように、ワイヤのくずがワーク表面
に付着してワーク表面のさびを防止し、それにより小さ
なパワーでも放電を生じやすくしている要因になってい
るものとも考えられる。

実施例第１図〜第３図は、本発明の第１の実施例を示すもので
、第１図は、本発明の第１の実施例における放電加工電
源の基本回路を示す。Ｐは電極、Ｗはワーク、Ｅｌは直
流電源で、電流制限抵抗Ｒ１を介してスイッチング素子
のトランジスタＴ１がオンになったとき、ワークＷと電
極Ｐに電圧を印加して放電加工を行わせるものであり、
この点、従来のトランジスタにより制御する放電回路と
同じである。また、第１図において、端子ａ、　　ｂ間
にコンデンサを接続し、このコンデンサを充放電させて
放電加工を行う放電回路であってもよい。

Ｅ２はワークＷと電極Ｐ間へ逆極性電圧を印加するため
の電源で、スイッチング素子としてのトランジスタＴ２
及び電流制限抵抗Ｒ２を介して逆極性電圧が印加される
ものである。そして、上記トランジスタＴｌ、Ｔ２は、
第２図に示す制御回路によって制御されるもので、該制
御回路は、第１図における点ａ、　　ｂ間、すなわち電
極Ｐ、ワークＷ間の電圧を抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧し、そ
の電圧と可変抵抗Ｒｖｌて設定した一定電圧を加算し平
滑する平滑回路１．コンパレータ２、上記トランジスタ
Ｔ１を導通させるための信号がベースＧ３に入力されて
導通するトランジスタＴ３、該トランジスタＴ３と並列
に接続されたコンデンサＣ２゜ナントゲートＮｌ、　イ
ンバータＩｔ、１２等で構成され、インバータＩ２の出
力は上記トランジスタＴ２のベースＧ２へ入力されてい
る。

次に、本実施例の動作を第３図のタイミングチャートを
参照しながら説明する。

まず、第１図の基本回路において、トランジスタＴ１の
ベースＧ１に第３図（イ）に示すようなパルスが導入さ
れ、該トランジスタＴ１はオンし、直流電源Ｅ１より電
極ＰとワークＷ間に正極性電圧を印加し放電を生せしめ
る。その後、トランジスタＴ１をオフにして、トランジ
スタＴ２を導通させて、電極ＰとワークＷ間に逆極性電
圧を電源Ｅ２から印加している。この動作を繰返し行っ
ているが、電極ＰとワークＷ間のギャップ電圧は、第２
図に示すように、抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧して制御回路に
入力されており、このギャップ電圧に可変抵抗Ｒｖｌで
設定した一定電圧を加算して平滑回路１で平滑され、該
平滑回路１の出力は、電極ＰとワークＷ間に印加される
電圧の平均加工電圧に可変抵抗Ｒｖｌで設定した一定電
圧を加算した値が出力されることとなる。なお、この可
変抵抗ＲＶＩで設定した一定電圧を加算するのは、平滑
回路１から出力される電圧（第２図のＶＬ）の最低レベ
ルを設定してやるためである。

この平滑回路１から出力される電圧を、第２図。

第３図に示すようにＶＬとする。そして、この加工電圧
ＶＬは、コンパレータ７の一方の端子に入力されている
。一方、トランジスタＴ３のベースＧ３にもトランジス
タＴ１をオンにする設定されたオンタイムのパルスが入
力されているから、トランジスタＴ１と共にトランジス
タＴ３も導通し、その結果、コンパレータ７の他方の端
子に入力される電圧ＶＣは、第３図（ロ）に示すように
バイヤス電圧■２からＯＶに低下する。そして、オンタ
イムが切れ、トランジスタＴ３がオフになると、第３図
（ロ）に示すように、コンデンサＣ２が充電され、この
充電電圧ＶＣがコンパレータ２の他方の入力端子に入力
されることとなる。そして、コンパレータ２は２つの入
力電圧ＶＬとＶＣを比較し、コンデンサＣ２の充電電圧
ＶＣが電圧ＶＬより低い期間、すなわち、第３図（）Ｘ
）に示すような出力を出すこととなる。そして、このコ
ンパレータ２の出力と設定されたオンタイムのパルスを
、インバータ■１で反転させた信号がナントゲートＮ１
に人力され、かつインバータＩ２て反転される結果、イ
ンバータＩ２からは第３図（ニ）に示すようなパルスが
出力されることとなる。そして、この出力パルスは上記
トランジスタＴ２のゲートＧ２に入力され、該トランジ
スタＴ２を導通させ、電極ＰとワークＷ間に逆極性電圧
Ｅ２を印加することとなる。その結果、第３図（ホ）に
示すように、電極ＰとワークＷ間には正、逆の極性の電
圧が印加される。そして、平滑回路の出力電圧ＶＬの大
きさ、すなわち、電極・ワーク間の平滑した電圧の大き
さによって逆極性電圧を印加する時間か変動するように
なっているので、常に逆極性電圧が正極性電圧よりも高
く調整されることが保証される。したがって、これによ
り平均加工電圧が逆極性電圧になるように逆極性電圧印
加のパルス幅を設定し仕上加工を行えば安定した加工が
得られる。

そして、正極性電圧用の電源Ｅ１より逆極性電圧用の電
圧Ｅ２を大きくして、正極性電圧によるパワーを小さく
し、逆極性電圧のパワーを大きくすれば、より安定した
加工及びより良好な加工面を得ることができる。

発明の効果以上述べたように、仕上げ加工時に平均加工電圧を逆極
性電圧側にして正極性放電時の放電ノ々ワーを小さくし
て放電加工を行うから、加工面の面粗さは向上し、良好
な加工面を得ることができると共に平均加工電圧が逆極
性電圧側になっていることから安定した加工をも得るこ
とができる。また、逆極性電圧のパワーか大きいことか
ら電極の消耗を起こすが、仕上げ加工時は全体的パワー
か小さいから、電極の消耗も少なく格別問題にする程で
もない。むしろ水中での加工においては加工面に電極の
くずか付着し、加工面のサビ阻止に役立つ。又、逆極性
電圧の値を大きくすることから平均加工電圧を一定（逆
極性電圧側）に保ちながら加工をする場合、逆極性電圧
印加時間が短くなり、放電繰り返し数を大きくできると
いう効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の放電加工電源の基本回路、
第２図は、同実施例の制御回路、第３図は、動作タイミ
ングチャートである。

Claims

【特許請求の範囲】（イ）放電加工において、仕上げ加工時（ロ）正極性電圧を印加した直後に逆極性電圧を印加さ
せるにあたって、（ハ）正極性電圧の印加終了動作によって時定数回路を
動かせその出力電圧を０ボルトからその時定数でもって
次の正極性電圧印加開始時点まで昇圧させていく過程で
、（ニ）上記逆極性電圧の印加終了時点を、（ホ）電極・ワーク間の電圧を分圧し、その分圧電圧を
平滑にした電圧と一定電圧とを加算した電圧ＶＬのレベ
ルに到達した時点に定め、（ヘ）もって、電極とワーク
間に印加する逆極性電圧を正極性電圧よりも高く調整し
平均加工電圧を逆極性電圧側にした（ト）放電加工方法。