JPH04250919A - 放電加工装置 - Google Patents

放電加工装置

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JPH04250919A
JPH04250919A JP46391A JP46391A JPH04250919A JP H04250919 A JPH04250919 A JP H04250919A JP 46391 A JP46391 A JP 46391A JP 46391 A JP46391 A JP 46391A JP H04250919 A JPH04250919 A JP H04250919A
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JP
Japan
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pulse
series circuit
resistor
discharge machining
machining gap
Prior art date
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Pending
Application number
JP46391A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Inoue
潔 井上
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INR Kenkyusho KK
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INR Kenkyusho KK
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は放電加工装置の特にパル
ス電源に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、放電加工機において、電極と被加
工体の形成する加工間隙の近くに放電用コンデンサを設
け、該コンデンサの放電回路にオン・オフスイッチを挿
入してスイッチのオン導通によってコンデンサ放電を行
なうようにした装置が知られている。
【0003】これは電極と被加工体の加工間隙が形成さ
れる機械装置と加工パルスを供給する電源装置とが離隔
された位置に配置される場合に、電源装置と加工間隙と
の間が長いケーブルをもって接続され、ケーブルのイン
ダクタンス及びキャパシタンス等が供給加工パルスに影
響して波高値を高く出来なかったり、供給パルスの波形
が歪んだり振動的になったりする欠点を改良するために
提案されたものであるが、前記放電用コンデンサは所望
する放電エネルギに対応して静電容量を設定し、又前記
スイッチはスイッチオンによりコンデンサ放電を起動す
るために作動させ、コンデンサ放電が終了してからスイ
ッチオフするように作動させるものであり、加工間隙に
エネルギ効率の高い矩形波パルスの供給が出来ず、繰返
し周波数を大きく制御することができない欠点がある。 又加工間隙の近くにコンデンサを設けてもコンデンサと
加工間隙を接続するリード線のインダクタンスは長さに
比例した値が存在し、この値に比例してスイッチオフに
より電流遮断すると電流が振動し、振動数、振動エネル
ギ、及び減衰振動が増大することは避けられない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
欠点を改良して、加工間隙に矩形波パルスを波高値を高
く供給でき、繰返し周波数を任意に大きく制御できるよ
うにすることを目的として提案されたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は加工間隙
の近くに直流電源によって充電されるコンデンサを設け
、該コンデンサと加工間隙の間にオン・オフパルス発生
用のスイッチと抵抗の直列回路を複数個並列に挿入し、
且つ前記直列回路のリード線を所要の間隔を隔てゝ保持
する手段を設けたことを特徴とするものである。
【0006】又前記直列回路を耐食性材料で包んで加工
タンク内に固定し、各直列回路のリード線を所要の間隔
を隔てゝ加工台に固定したことを特徴とする。又スイッ
チと抵抗の直列回路において、1つのスイッチに複数の
抵抗を接続し、各抵抗のリード線を所要の間隔を隔てゝ
保持するようにしたことを特徴とする。又抵抗体として
ZrO2+CaO +RuO2、SiO2+RuO2、
もしくはSi+RuO2粉体よりなる粉体抵抗を用いた
ことを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明は前記のように加工間隙の近くに直流電
源によって充電されるコンデンサを設け、該コンデンサ
と加工間隙の間にオン・オフパルス発生用のスイッチと
抵抗の直列回路を複数組並列に挿入して成るものである
から、加工間隙には矩形波パルスを波高値を高めて、繰
返しを任意に大きく制御して供給でき、又前記直列回路
を複数個並列に接続し、その合成パルスを加工間隙に供
給するようにしたことにより各直列回路の抵抗を大きく
設計できるから、パルス電流の立上り立下り特性(L/
R)を改善することができ、又各直列回路のリード線を
所要の間隔を隔てゝ保持する手段を設けたから、各直列
回路のリード線に流れる相互誘導による起電力を小さく
して振動エネルギ及び減衰振動を小さくすることができ
る。又これらの相互効果によって矩形波の改善ができ、
デューティの増大ができる。したがって加工間隙にはエ
ネルギ効率の高い矩形波パルスを波高値を高め繰返し周
波数を高めて供給でき、加工速度、加工精度を向上させ
ることができる。
【0008】
【実施例】以下図面の一実施例により本発明を説明する
。図1において、1は電極、2は被加工体で、相対向す
ることにより加工間隙を形成する。3は加工間隙の近く
に設けられ、端子4に接続する図示しない直流電源によ
って充電される比較的容量の大きいコンデンサで、これ
を直流電源として加工間隙にエネルギを供給する。51
、52、53は FET高速スイッチで、オン・オフス
イッチングによって加工パルスを発生する。61、62
、63は電流波高値を設定する抵抗で、インダクタンス
分の少ない無誘導抵抗を用いる。スイッチ51と抵抗6
1の直列回路、同様に52と62の直列回路及び53と
63の直列回路は、各々並列にして電源コンデンサ3と
加工間隙を結ぶ回路に挿入され、その合成パルスを加工
間隙に供給する。7は各直列回路と加工間隙を接続する
リード線を互いに所定の間隔を隔てゝ望ましくは平行に
保持するホルダー、8は各スイッチ51〜53を同期し
てオン・オフスイッチング制御するゲートパルス発生回
路の接続端子である。
【0009】以上において、大容量コンデンサ3はパル
スの発生用ではなく加工間隙近くに設けた平滑用の直流
電源として利用するものであり、大容量の数 100μ
F〜 10000μF程度のコンデンサを用いる。この
コンデンサ3の電圧をスイッチ51〜53のオン・オフ
スイッチングによって加工間隙に加工パルスを供給する
が、端子8に供給するパルス発生回路の制御パルスの設
定制御によって加工間隙に発生する放電パルスのパルス
幅τon及び休止幅τoff の制御が任意にでき、1
0−1μs〜 103μs程度の広範囲に亘って所望の
パルスを発生させることができる。しかもこの発生加工
パルスは大容量コンデンサ3を直流電源としてスイッチ
51〜53をオン・オフスイッチングすることによって
発生するものであるから、矩形波パルスを発生供給する
ことができる。図2のAは矩形波パルスを示す。
【0010】又コンデンサ3を充電する電源電圧はタッ
プ切換等により調整するが、放電加工に必要な50V〜
 300V程度の範囲で調整設定し、この設定電圧によ
り加工間隙に流す放電電流波高値Ipに対応して電流制
御に所要の抵抗値を設定するが、複数(3個)の抵抗6
1〜63を並列に挿入して電流を分流することにより各
分流回路の抵抗値は1つの抵抗を用いる場合の3倍の高
抵抗(R)を用い、各回路から加工間隙に各々 1/3
 の分流電流を合流して所要の電流を流すことができる
【0011】一方、コンデンサ3を加工間隙の近くに設
け、最短リード線で加工間隙に接続したことによって放
電回路のインダクタンスLは極力小さく設計されている
。そしてスイッチ51〜53と抵抗61〜63及び加工
間隙に至るリード線の各直列回路に存在するインダクタ
ンス分は複数回路に分けてもリード線の長さが等しいと
するとインダクタンスLは変わらない。
【0012】しかしながら放電の立上り立下り特性の時
定数T=L/Rが前記のように回路抵抗Rを大きくする
ことによって各直列回路共に約 1/3 程度になるか
ら、各直列回路を周期ゲートしてオン・オフ制御したと
き加工間隙に流れる合成パルス電流は急峻な立上り立下
り特性を有する矩形波パルスを供給することができる。 したがって加工条件の設定に当りτon、τoff を
サブミクロンの微小パルス幅に設定しても充分に追従す
る高周波パルス放電を容易に安定して行なわせることが
できる。
【0013】又各直列回路と加工間隙を接続するリード
線は、ホルダー7によって所定の間隔をもって望ましく
は平行に保持されているから、各直列回路のリード線に
流れる相互誘導による起電力を極力小さくして振動エネ
ルギ及び減衰振動を小さくすることができ、スイッチ5
1〜53のオフによる電流遮断時の振動を急速に短時間
に減衰し加工間隙の絶縁回復を早めるから、休止時間を
短くして次のパルス放電を発生することができ、放電の
繰返し周波数を高めることができる。図2のBは遮断時
の減衰振動を示す。
【0014】なお抵抗体61〜63には無誘導抵抗を用
いることによってインダクタンス分を少なくし、発生す
るパルス電流の波形を改善することができるが、ZrO
2+ CaO+RuO2、SiO2+RuO2、RuO
2+Si等の半導体特性をもつ粉末を用いた粉体抵抗を
利用することによってインダクタンス分を減少させるこ
とができる。各々 150〜 200Wで1〜 100
Ω程度の抵抗体が容易に得られる。
【0015】図3はスイッチ及び抵抗体より或る直列回
路を被加工体を固定する放電加工機の加工タンク内の加
工台の下に固定して設けた実装状態を示す斜視図で、図
4がその側断面図である。スイッチと抵抗の直列回路は
耐食性材料のTi、TiMg等を主体とした金属とかセ
ラミックス材料で包み、所要の間隔を保って各直列回路
からリード線10を導出する。耐食性材料でモールドし
た直列回路9は加工台下の加工タンク12に固定して導
出するリード線10を所定の間隔を保ったまま平行に張
って加工台11に固定する。
【0016】このように構成することによって加工タン
ク内に固定して設けられた直列回路9は、加工液によっ
て強制的に冷却され放熱効果が高められ、最短リード線
10によって加工間隙に接続されることにより、リード
線に存在するインダクタンス成分を最小に設計すること
ができる。又各リード線10は加工台11との間に所定
の間隔で平行に張設されるので、リード線相互間の電磁
誘導による起電力を低減させることができる。尚、耐食
性材で包んだ直列回路9は、複数の回路を一体にモール
ド構造にすることなく、各直列回路を1つづつ耐食性材
で包んだ分離構造にすることができ、加工タンク12及
び加工台11間への取付交換にはその方が便利である。 又電極を取付支持する加工ヘッド14へのリード線13
は1本線を利用するが、ヘッド14に所定の間隔を保っ
て固定できる場合は回路数に応じた本数のリード線を所
定間隔を保って平行に配線するとよい。
【0017】図5は1つのスイッチ15に対して複数の
抵抗16を並列に組合せてユニット化した例で、各抵抗
体16の出力リード線は各々を所定の間隔を保って平行
に保持する。
【0018】図6は各抵抗体17をセラミック等の間隔
子18によって所定の間隔をもって組立てユニット化し
たもので、各抵抗体17のリード線は所定の間隔をもっ
て平行に保持する。ユニット化することによって組合せ
交換が容易にできる。
【0019】
【発明の効果】以上のように、本発明は加工間隙の近く
に直流電源によって充電されるコンデンサを設け、該コ
ンデンサと加工間隙の間にオン・オフパルス発生用のス
イッチと抵抗の直列回路を複数組並列に挿入し、且つ前
記各直列回路のリード線を所要の間隔を隔てゝ平行に保
持する手段を設けてなるものであるから、加工間隙には
矩形波パルスを波高値を高め、繰返し周波数を高めて供
給することができる。
【0020】又コンデンサを加工間隙の近くに設け、最
短リード線で加工間隙に接続したこによって放電回路の
インダクタンスLを極力小さく設計でき、又スイッチと
抵抗の直列回路を複数個並列に接続し、その合成パルス
を加工間隙に供給するようにしたことにより各直列回路
の抵抗Rを大きく設計できるから、パルス電流の立上り
立下り特性の時定数T=L/Rを小さくすることができ
、加工間隙には急峻な立上り立下り特性を有する矩形波
パルスを供給することができる。したがって加工条件の
設定に当たりτon、τoff をサブミクロンの微小
パルス幅に設定しても充分に追従する高周波パルス放電
を容易に安定して行わせることができる。
【0021】又各直列回路のリード線を所要の間隔で平
行に保持する手段を設けたから、リード線に流れる相互
誘導による起電力を小さくし電流遮断時の振動を小さく
することができ、振動を急速に減衰させることができる
から、加工間隙の絶縁回復を早め休止時間を短くして次
のパルス放電を発生することができ、放電の繰返し周波
数を高めることができる。
【0022】したがって本発明によれば、加工間隙にエ
ネルギ効率の高い矩形波パルスを波高値を高め繰返し周
波数を高めて供給することができ、加工速度、加工精度
を向上させ、サブミクロンの微細パルスにより超精密加
工をすることができる。
【0023】尚、本発明は叙上の実施例に限定されるも
のでなく、本発明の目的の範囲内において上記の説明か
ら当業者が容易に想到し得るすべての変更実施例を包摂
するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の回路図である。
【図2】パルス電流遮断時の減衰振動を示す波形図であ
る。
【図3】他の実施例の電源装置の実装状態を示す斜視図
である。
【図4】図3の側断面図である。
【図5】他の実施例の一部構造図である。
【図6】更に他の実施例の一部構造図である。
【符号の説明】
1           電極 2           被加工体 3           コンデンサ 51,52,53  スイッチ 61,62,63  抵抗 7           ホルダ 8           接続端子 9           直列回路 10          リード線 11          加工台 12          加工タンク 13          リード線 14          加工ヘッド 15          スイッチ 16,17      抵抗体

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  電極(1) と被加工体(2) 間の
    加工間隙にパルス放電を発生させて加工する放電加工装
    置において、前記加工間隙の近くに直流電源によって充
    電されるコンデンサ(3) を設け、該コンデンサと加
    工間隙の接続回路に、オン・オフパルス発生用のスイッ
    チ(51,52,53)と抵抗(61,62,63)の
    直列回路(9) を複数組並列に挿入し、且つ前記各直
    列回路のリード線を所要の間隔を隔てゝ保持する手段を
    設けたことを特徴とする放電加工装置。
  2. 【請求項2】  各直列回路を耐食性材料で包んで加工
    タンク内に固定し、各直列回路のリード線(10)を所
    要の間隔を隔てゝ加工台に固定したことを特徴とする請
    求項1に記載の放電加工装置。
  3. 【請求項3】  耐食性材料としてTiもしくはTiM
    gを主体とした材料を用いたことを特徴とする請求項2
    に記載の放電加工装置。
  4. 【請求項4】  耐食性材料としてセラミックス材を用
    いたことを特徴とする請求項2に記載の放電加工装置。
  5. 【請求項5】  スイッチと抵抗の組合せにより成る直
    列回路(9) が複数個並列に挿入されるようにユニッ
    ト化したことを特徴とする請求項1に記載の放電加工装
    置。
  6. 【請求項6】  スイッチと抵抗の直列回路において、
    1つのスイッチに複数の抵抗を接続し、各抵抗のリード
    線を所要の間隔を隔てゝ保持するようにしたことを特徴
    とする請求項1に記載の放電加工装置。
  7. 【請求項7】  抵抗体としてZrO2+CaO +R
    uO2、SiO2+RuO2、もしくはSi+RuO2
    粉体よりなる粉体抵抗を用いたことを特徴とする請求項
    1に記載の放電加工装置。
JP46391A 1991-01-08 1991-01-08 放電加工装置 Pending JPH04250919A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9843068B2 (en) 2009-02-27 2017-12-12 Sony Corporation Nonaqueous electrolyte secondary battery

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9843068B2 (en) 2009-02-27 2017-12-12 Sony Corporation Nonaqueous electrolyte secondary battery
US10403926B2 (en) 2009-02-27 2019-09-03 Murata Manufacturing Co., Ltd. Nonaqueous electrolyte secondary battery

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