JPH0351533B2 - - Google Patents
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- JPH0351533B2 JPH0351533B2 JP58078724A JP7872483A JPH0351533B2 JP H0351533 B2 JPH0351533 B2 JP H0351533B2 JP 58078724 A JP58078724 A JP 58078724A JP 7872483 A JP7872483 A JP 7872483A JP H0351533 B2 JPH0351533 B2 JP H0351533B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- peak current
- voltage
- current
- machining
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 24
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000009760 electrical discharge machining Methods 0.000 claims 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
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
- B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
- B23H1/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
- B23H1/022—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges for shaping the discharge pulse train
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は電極と被加工物間にパルス放電を行
ないながら加工する放電加工用電源装置の改良に
関するものである。
ないながら加工する放電加工用電源装置の改良に
関するものである。
従来この種の装置として第１図に示すものがあ
つた。図において１は電極、２は被加工物、３は
これらによつて形成される微小な加工間〓（以下
極間と称す。）、４はバイポーラ形トランジスタま
たは電界効果形トランジスタ等の半導体スイツチ
ング素子、５は電流制限用抵抗器、６は直流電
源、７は極間３を含むスイツチング回路中に存在
する全インダクタンス、８は半導体スイツチング
素子４のオフ、オフを制御する制御回路及びドラ
イブ回路であり、その詳細は略す。
つた。図において１は電極、２は被加工物、３は
これらによつて形成される微小な加工間〓（以下
極間と称す。）、４はバイポーラ形トランジスタま
たは電界効果形トランジスタ等の半導体スイツチ
ング素子、５は電流制限用抵抗器、６は直流電
源、７は極間３を含むスイツチング回路中に存在
する全インダクタンス、８は半導体スイツチング
素子４のオフ、オフを制御する制御回路及びドラ
イブ回路であり、その詳細は略す。
次に動作について説明する。電極１と被加工物
２とによつて形成される極間３に流される加工電
流は第２図に示す通り間欠的な、いわゆるパルス
電流である。制御回路８によつてオン、オフ制御
される半導体スイツチング素子４がオン状態の
時、極間３の絶縁が破れて放電電流が流れるが、
この時の電流のピーク値IPは、半導体スイツチン
グ素子のオン電圧、極間３のアーク電圧を無視す
れば直流電源６の電圧Ｅと電流制限抵抗器５の抵
抗値ＲによつてIP≒Ｅ／Ｒと表わされる。したが
つてピーク電流値IPを変化させたいときには、Ｒ
の値、即ち電流制限抵抗器を切換えるか直流電源
の電圧Ｅを変えればよい。また平均電流IAVはピ
ーク電流値IP及び半導体スイツチング素子４のオ
ン、オフの時間比率（デユーテイ）によつて変化
させることができる。実用的な半導体スイツチン
グ素子の耐圧はせいぜい1000V程度のため、高い
ピーク電流を得る場合には電流制限抵抗器の低抵
抗値化、即ち極間までを含めてスイツチング回路
の低インピーダンス化が図られる。最終的には電
流制限抵抗器５のない無抵抗スイツチング回路が
用いられる。このときのピーク電流値はIP〓Ｅ・
（tp／Ｌ）で表わされる。ここでtpは半導体スイ
ツチング素子のオン時間幅である。
２とによつて形成される極間３に流される加工電
流は第２図に示す通り間欠的な、いわゆるパルス
電流である。制御回路８によつてオン、オフ制御
される半導体スイツチング素子４がオン状態の
時、極間３の絶縁が破れて放電電流が流れるが、
この時の電流のピーク値IPは、半導体スイツチン
グ素子のオン電圧、極間３のアーク電圧を無視す
れば直流電源６の電圧Ｅと電流制限抵抗器５の抵
抗値ＲによつてIP≒Ｅ／Ｒと表わされる。したが
つてピーク電流値IPを変化させたいときには、Ｒ
の値、即ち電流制限抵抗器を切換えるか直流電源
の電圧Ｅを変えればよい。また平均電流IAVはピ
ーク電流値IP及び半導体スイツチング素子４のオ
ン、オフの時間比率（デユーテイ）によつて変化
させることができる。実用的な半導体スイツチン
グ素子の耐圧はせいぜい1000V程度のため、高い
ピーク電流を得る場合には電流制限抵抗器の低抵
抗値化、即ち極間までを含めてスイツチング回路
の低インピーダンス化が図られる。最終的には電
流制限抵抗器５のない無抵抗スイツチング回路が
用いられる。このときのピーク電流値はIP〓Ｅ・
（tp／Ｌ）で表わされる。ここでtpは半導体スイ
ツチング素子のオン時間幅である。
即ち、電流の立ち上りIP／tpはＥ／Ｌ決定され
るようになる。
るようになる。
従来の放電加工用電源装置は以上のように構成
されているので、毎回のパルス放電電流につい
て、そのピーク電流値IPを一定にするためには、
直流電源電圧Ｅ、半導体スイツチング素子のオン
時間幅tp、及びスイツチング回路中のインダクタ
ンスＬを一定値に制御することが必要であつた。
Ｅ，tp，Ｌの三者の中で前二者は比較的一定値制
御することは容易であるが、スイツチング回路中
に存在するインダクタンスＬは電源装置内部の回
路に存在するインダクタンスだけでなく電極と被
加工物の形状、極間における加工状態に依存する
ため一定値に精度よく制御することができず、そ
のためピーク電流値のばらつき抑制できないとい
う欠点があつた。
されているので、毎回のパルス放電電流につい
て、そのピーク電流値IPを一定にするためには、
直流電源電圧Ｅ、半導体スイツチング素子のオン
時間幅tp、及びスイツチング回路中のインダクタ
ンスＬを一定値に制御することが必要であつた。
Ｅ，tp，Ｌの三者の中で前二者は比較的一定値制
御することは容易であるが、スイツチング回路中
に存在するインダクタンスＬは電源装置内部の回
路に存在するインダクタンスだけでなく電極と被
加工物の形状、極間における加工状態に依存する
ため一定値に精度よく制御することができず、そ
のためピーク電流値のばらつき抑制できないとい
う欠点があつた。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、放電加工用電源装
置に接続される電極、被加工物の形状、極間にお
ける加工状態によつて、スイツチング回路中のイ
ンダクタンスＬがわずかに変化してもこれを自動
的に検出し、ピーク電流値を精度よく一定値に制
御できる放電加工用電源装置を提供することを目
的としている。
去するためになされたもので、放電加工用電源装
置に接続される電極、被加工物の形状、極間にお
ける加工状態によつて、スイツチング回路中のイ
ンダクタンスＬがわずかに変化してもこれを自動
的に検出し、ピーク電流値を精度よく一定値に制
御できる放電加工用電源装置を提供することを目
的としている。
以下この発明の一実施例を図について説明す
る。第３図において、９は極間電流を電圧として
検出するための電流−電圧変換回路、１０は電流
−電圧変換回路９の出力を入力とし、ピーク値を
検出するピーク値検出回路で、その出力VPはピ
ーク電流値に比例する。ピーク値検出回路１０の
ホールド時間、言いかえれば時定数は放電電流の
一周期に比べて十分長くなるように設定される。
１１はパルス幅tpに応じて決まる基準ピーク電流
値Vrとピーク値検出回路１０の出力VPとの差を
出力とする差動増幅器、１２は放電電流が流れた
ときだけ閉じられるアナログスイツチ、１３は電
圧可変な直流電源で、差動増幅器１１の出力Vo
の極性に応じてVoが正の電圧の場合、Voが零に
なるまで現在の出力電圧を下げ、またVoが負の
電圧の場合、Voが零になるまで現在の出力電圧
を上げるように自動的に出力電圧を調整する一種
の自動電圧調整器付の直流電源である。
る。第３図において、９は極間電流を電圧として
検出するための電流−電圧変換回路、１０は電流
−電圧変換回路９の出力を入力とし、ピーク値を
検出するピーク値検出回路で、その出力VPはピ
ーク電流値に比例する。ピーク値検出回路１０の
ホールド時間、言いかえれば時定数は放電電流の
一周期に比べて十分長くなるように設定される。
１１はパルス幅tpに応じて決まる基準ピーク電流
値Vrとピーク値検出回路１０の出力VPとの差を
出力とする差動増幅器、１２は放電電流が流れた
ときだけ閉じられるアナログスイツチ、１３は電
圧可変な直流電源で、差動増幅器１１の出力Vo
の極性に応じてVoが正の電圧の場合、Voが零に
なるまで現在の出力電圧を下げ、またVoが負の
電圧の場合、Voが零になるまで現在の出力電圧
を上げるように自動的に出力電圧を調整する一種
の自動電圧調整器付の直流電源である。
半導体スイツチング素子４がターンオンしてか
ら極間３の絶縁が破れた場合には時間の経過とと
もに極間電流は増加し、半導体スイツチング素子
４がターンオフする時点でピーク電流値を示す。
この極間電流の変化はスイツチング回路中に挿入
された微小抵抗の両端の電圧として電流−電圧変
換回路９によつて電圧の変化として検出される。
ピーク値検出回路１０はMOS−FETのゲートリ
ーク電流と充電回路のダイオードのリーク電流を
小さく選ぶことにより保持時間を長くした回路
で、その保持時間は毎回の放電の繰り返し周期よ
りも十分長く選ばれるのでピーク値検出回路１０
はピーク電流値に相当する電圧VPを出力する。
直流電源１３の電圧Ｅ、半導体スイツチング素子
４のオン時間幅tpが決まるとスイツチング回路４
が本来極間３に与えるべきピーク電流の基準値が
決まり、差動増幅器１１の一方の入力としてこの
基準値に相当する電圧Vrが与えられる。実際の
ピーク電流値とこの基準ピーク電流値との差は電
極１と被加工物２の形状加工間〓長、加工状態な
どに起因するスイツチング回路中のインダクタン
スのばらつきによつて生ずるものである。例え
ば、インダクタンスが何らかの原因で増加し、ピ
ーク電流値が基準値より小さい場合には差動増幅
器１１の出力電圧Voは負の値を示すので、自動
電圧調整器付直流電源１３はVoが零になるまで、
即ちピーク電流値が基準値と一致するまで、その
出力電圧を上げ、従つてピーク電流値を高くする
よう動作する。ピーク電流値が基準より大きい場
合はその逆である。上記フイードバツクはアナロ
グスイツチ１２により放電電流が流れると動作始
める。
ら極間３の絶縁が破れた場合には時間の経過とと
もに極間電流は増加し、半導体スイツチング素子
４がターンオフする時点でピーク電流値を示す。
この極間電流の変化はスイツチング回路中に挿入
された微小抵抗の両端の電圧として電流−電圧変
換回路９によつて電圧の変化として検出される。
ピーク値検出回路１０はMOS−FETのゲートリ
ーク電流と充電回路のダイオードのリーク電流を
小さく選ぶことにより保持時間を長くした回路
で、その保持時間は毎回の放電の繰り返し周期よ
りも十分長く選ばれるのでピーク値検出回路１０
はピーク電流値に相当する電圧VPを出力する。
直流電源１３の電圧Ｅ、半導体スイツチング素子
４のオン時間幅tpが決まるとスイツチング回路４
が本来極間３に与えるべきピーク電流の基準値が
決まり、差動増幅器１１の一方の入力としてこの
基準値に相当する電圧Vrが与えられる。実際の
ピーク電流値とこの基準ピーク電流値との差は電
極１と被加工物２の形状加工間〓長、加工状態な
どに起因するスイツチング回路中のインダクタン
スのばらつきによつて生ずるものである。例え
ば、インダクタンスが何らかの原因で増加し、ピ
ーク電流値が基準値より小さい場合には差動増幅
器１１の出力電圧Voは負の値を示すので、自動
電圧調整器付直流電源１３はVoが零になるまで、
即ちピーク電流値が基準値と一致するまで、その
出力電圧を上げ、従つてピーク電流値を高くする
よう動作する。ピーク電流値が基準より大きい場
合はその逆である。上記フイードバツクはアナロ
グスイツチ１２により放電電流が流れると動作始
める。
なお、上記実施例ではピーク電流の検出及び基
準値との比較誤差検出など全てアナログ回路を使
用したものを示したが、これらを全てデイジタル
的に扱つてもよく、第４図に示すように電流−電
圧変換器９の出力をアナログ−デイジタル変換器
１６によつてデイジタル量に変換し、基準値との
比較演算を例えばマイクロプロセツサなどのデイ
ジタル演算器１５によつて行なつても上記実施例
と同様の効果を奏する。また、電圧可変な直流電
源１３の代りに電圧固定の直流電源６と直列にピ
ーク電流の変動分を補う可変直流電源１４を設け
てもよい。
準値との比較誤差検出など全てアナログ回路を使
用したものを示したが、これらを全てデイジタル
的に扱つてもよく、第４図に示すように電流−電
圧変換器９の出力をアナログ−デイジタル変換器
１６によつてデイジタル量に変換し、基準値との
比較演算を例えばマイクロプロセツサなどのデイ
ジタル演算器１５によつて行なつても上記実施例
と同様の効果を奏する。また、電圧可変な直流電
源１３の代りに電圧固定の直流電源６と直列にピ
ーク電流の変動分を補う可変直流電源１４を設け
てもよい。
以上のようにこの発明によれば、極間を流れる
放電電流のピーク電流を検出することにより、こ
のピーク電流値と基準値とを比較しピーク電流の
ばらつきをスイツチング回路の直流電源の電圧に
よつて補正するように構成したので、電極や被加
工物の形状、加工間〓長、加工状態による極間の
インダクタンスのばらつきに起因するピーク電流
のばらつきを自動的に補正でき、均一で大きさの
そろつた放電電流パルスが得られ、被加工物の加
工面の精度、面粗さが向上するばかりでなく、加
工における再現性が一段と向上するという大きな
効果がある。
放電電流のピーク電流を検出することにより、こ
のピーク電流値と基準値とを比較しピーク電流の
ばらつきをスイツチング回路の直流電源の電圧に
よつて補正するように構成したので、電極や被加
工物の形状、加工間〓長、加工状態による極間の
インダクタンスのばらつきに起因するピーク電流
のばらつきを自動的に補正でき、均一で大きさの
そろつた放電電流パルスが得られ、被加工物の加
工面の精度、面粗さが向上するばかりでなく、加
工における再現性が一段と向上するという大きな
効果がある。
第１図は従来の放電加工用電源装置の回路図、
第２図は極間電流を流す説明図、第３図は本発明
の一実施例による放電加工用電源装置を示す回路
図、第４図は本発明の他の実施例を示す回路図で
ある。 図中、１は電極、２は被加工物、３は加工間
〓、４は半導体スイツチング素子、６，１３，１
４は直流電源、１０はピーク値検出回路、１１は
差動増幅回路である。なお、図中同一符号は同
一、又は相当部分を示す。
第２図は極間電流を流す説明図、第３図は本発明
の一実施例による放電加工用電源装置を示す回路
図、第４図は本発明の他の実施例を示す回路図で
ある。 図中、１は電極、２は被加工物、３は加工間
〓、４は半導体スイツチング素子、６，１３，１
４は直流電源、１０はピーク値検出回路、１１は
差動増幅回路である。なお、図中同一符号は同
一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 電極と加工液を介して被加工物との間に形成
される加工間〓に、オン・オフ動作を繰り返す半
導体スイツチング素子によつて間欠的なパルス電
流を供給するスイツチング回路を備えた放電加工
用電源装置に於て、上記パルス電流の最大値を検
出するピーク電流検出回路と、基準ピーク電流値
と上記ピーク電流検出回路の出力として得られた
ピーク電流値との差を出力とする差動増幅器と、
上記差動増幅器の出力によつて出力電圧が制御さ
れる電圧可変直流電源を備え、上記スイツチング
回路に上記電圧可変直流電源の出力電圧を供給す
ることを特徴とする放電加工用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7872483A JPS59205228A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | 放電加工用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7872483A JPS59205228A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | 放電加工用電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59205228A JPS59205228A (ja) | 1984-11-20 |
| JPH0351533B2 true JPH0351533B2 (ja) | 1991-08-07 |
Family
ID=13669826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7872483A Granted JPS59205228A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | 放電加工用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59205228A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63156618A (ja) * | 1986-12-22 | 1988-06-29 | Hoden Seimitsu Kako Kenkyusho Ltd | 放電加工装置 |
| JPH02298433A (ja) * | 1989-05-09 | 1990-12-10 | Sodick Co Ltd | ワイヤカット放電加工装置 |
| JP5587963B2 (ja) | 2012-11-13 | 2014-09-10 | ファナック株式会社 | ピーク電流補正機能を有したワイヤ放電加工機 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4943297A (ja) * | 1972-06-16 | 1974-04-23 |
-
1983
- 1983-05-04 JP JP7872483A patent/JPS59205228A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4943297A (ja) * | 1972-06-16 | 1974-04-23 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59205228A (ja) | 1984-11-20 |
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