JPH04348814A - 放電加工装置における通電制御方法 - Google Patents

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、金属である被加工物の
表面加工を行なうための放電加工装置における通電制御
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属である被加工物の表面加工手段とし
て、比較的容易に、しかも良好な仕上りが行なえるもの
に放電加工がある。この放電加工は、被加工物と電極と
を所定間隔離して油中にセットし、この被加工物と電極
との間にパルス電圧の印加、遮断を微小時間で繰り返す
ことにより、被加工物と電極との間に放電をさせ、被加
工物の表面を徐々に電極と同様の形状に加工するもので
ある。加工は、パルス電流の供給時間長さとピーク電流
から決まるエネルギー量で行なわれるが、加工面積が増
加すると、極間に発生する加工生成物の排除が困難とな
り、加工が不安定となる。

【０００３】そこで無負荷電圧を高く設定することによ
り、極間間隙を拡大させ、加工を安定化させる。それに
よって短時間で加工が完了する。しかし特にグラファイ
ト電極を用いた場合において、この無負荷電圧の高圧化
は急峻な高ピーク電流を発生させるため、加工表面が粗
くなり勝ちである。電圧を低くし時間を多くとったとき
には仕上げは良好になるが時間がかかるほか、次のよう
な問題が生ずる。

【０００４】電圧を低くすると、高電圧印加のものに比
して放電開始のための絶縁破壊距離が小さくなる。この
ため被加工物と電極との間隙を小さくする必要があり、
小さくすると放電痕の盛上がりや、加工粉によって被加
工物と電極との間にしばしば短絡が発生して仕上げが良
好に行なえず、また加工能率が低下することになる。加
工粉は被加工物と電極との間に滞留しなければ悪影響が
ないので、電極に孔をあけ、この孔から被加工物に向け
て油を噴出させることにより加工粉を除去するようにし
ているが、充分な効果が生じないのが現状である。

【０００５】放電痕の盛上がりや加工粉の影響を無くす
ためには、被加工物と電極との間隙を大きくすればよい
が、そのようにすると印加電圧を高くしなければ放電が
開始しないことになる。電圧を高くすると制御回路の静
電容量が影響して放電加工時に発生する急峻な電流の発
生を増加させ、被加工物の表面粗さが悪くなる。

【０００６】先行技術としては、特開昭５５−１０６７
３５　号公報ならびに特開昭６３−７４５２０号公報に
開示されたものがある。加工安定状態を考えたとき、立
ち上がり初期の高ピークパルスは無い方が、表面粗さを
小さく保つ上で好ましい。しかしながら前者の特開昭５
５−１０６７３５　公報に記載された発明では、連続的
に同一波形が出力されるものであるため、加工安定状態
下で表面粗さを粗くしてしまう問題がある。

【０００７】また極間拡大波形の初期パルスの間隔は、
短いほど加工面への影響がなく、実験によれば０．４　
マイクロセコンド以上で極間間隙を広げることができる
ため、初期パルスの間隔としては０．４　ないし０．８
　マイクロセコンドが適切であるところ、同公報記載の
ものではパルス間隔が１ないし１００　マイクロセコン
ドとなっているので、範囲を大きく外れているものであ
る。

【０００８】また後者の特開昭６３−７４５２０号公報
に記載されたものは、持続アーク放電を防止するために
、被加工物の加工表面粗さを悪化させない範囲において
設定した値より平均パルス電流を大きくしているが、こ
の方法では持続アーク放電は防止し得ても低ピーク電流
（２アンペア以下）の大面積（１００　ｃｍ２　以上）
加工での加工安定向上および短絡電流防止の点において
難があるものと思われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、先行技術が
有するこれらの特長や問題点を踏まえ、被加工物と電極
との間に印加する電圧を上げることなく、従来と同一の
電圧を印加することを前提とし、被加工物と電極との間
隙を大きくとれるようにし、間隙を大きくとることによ
って、放電痕の盛上がりや加工粉の影響を無くすことが
できる、放電加工装置における通電制御方法を提供しよ
うとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、被加工物とこれに対向させた
電極との間隙にパルス電流を流すことにより被加工物の
表面加工を行なう放電加工において、パルス電流の立上
がり時に通常時より多い電流を流すことを特徴とする放
電加工装置における通電制御方法を得たものである。

【００１１】

【作用】このような構成の通電制御方法によれば、パル
ス電流の立上がり時に瞬間的に印加される大電流によっ
て、被加工物と電極との間隙が大きくとってあっても、
充分に放電が開始することになる。放電開始後は通常の
放電電流値に減少させる。電圧を高めずに被加工物と電
極との間隙を大きくすることができるから、高電圧にし
たことにより生ずる弊害についての心配はない。

【００１２】

【実施例】以下、本発明方法を実施するための放電加工
装置を図１について説明する。１は被加工物であって図
示しない油中にセットされたものであり、２はこの被加
工物１に所定の間隙を有して対向させた電極である。こ
の電極２には、高周波に対する見掛け抵抗３がある。電
極２には電極送りモータ４が取付けられており、昇降し
て被加工物１に対する距離が変えられるようになってい
る。電極２は３個の抵抗器５，６，７とそれぞれこの抵
抗器５，６，７に直列接続されたスイッチング素子とし
てのトランジスタ８，９，１０の出力側を介して直流電
源１０の正極側に接続されている。直流電源１１の負極
側は被加工物１に接続されている。

【００１３】トランジスタ８，９，１０の制御側である
ベースは、それぞれパルス発生器１２，１３，１４の出
力側に接続されており、加工に適合する時間だけトラン
ジスタ８，９，１０にベース電圧が与えられ、これをオ
ンにして抵抗器５，６，７を通じた電流を被加工物１と
電極２との間に印加するようになっている。パルス発生
器１２，１３，１４はパルス制御回路１５の制御を受け
て作動するものである。

【００１４】１６は極間の平均電圧を検出する極間電圧
検出器であり、その出力電圧は差動増幅器１７に入力さ
れるようになっている。差動増幅器１７には基準電圧設
定器１８も接続されており、差動増幅器１７は極間電圧
検出器１６の出力電圧とこの基準電圧設定器１８に設定
された電圧を受け、その結果に応じた出力信号を電極送
りモータ４に発して、電極２の昇降を行なうようになっ
ている。

【００１５】極間電圧検出器１６の出力側はさらに比較
器１９の一つの入力端に接続されており、他の入力端に
接続された、極間短絡の判別用に設定された基準電圧設
定器２０の出力電圧と比較されるようになっている。比
較器１９の出力側は、前述のパルス制御御路１５の一つ
の入力端に接続されている。

【００１６】電極２には、正常・異常放電判別回路２１
も接続されており、放電が正常に行なわれているか否か
の判別を行なうようになっている。この正常・異常放電
判別回路２１の出力側には積算・平均回路２２が接続さ
れており、正常・異常放電判別回路２１が出力する正常
放電波形信号の平均電流化を行なうようになっている。

【００１７】積算・平均回路２２の出力側は、基準電流
発生器２３の出力側とともに比較器２４に接続され、両
電流の比較が行なわれ、所定の正常放電率に達している
か否かが表示器２５に表示されるようになっている。比
較器２４の出力側はタイマ２６を介してパルス制御回路
１５に接続されている。これにより、比較器２４の出力
信号は、所定の正常放電率以下の時間がタイマ２６でカ
ウントされ、所定時間以上継続したとき、タイマ２６か
らパルス制御回路１５に信号が与えられるようになって
いる。

【００１８】このように構成されたこの回路を使用して
の本発明方法を説明する。被加工物１と電極２との間隙
ｄを正しく設定し、放電を開始させる。放電の開始は、
放電パルス制御回路１５がパルス発生器１２，１３，１
４のいずれか１個あるいは全部に出力信号を発し、これ
に対応したトランジスタ８，９，１０をオンさせて抵抗
器５，６，７を通じた電流を被加工物１と電極２との極
間に流し、放電させることにより行なわれる。

【００１９】図２は３個のトランジスタ８，９，１０の
通電状態の一例を示すものである。すなわち、トランジ
スタ８は所定時間通電し、トランジスタ９は最初の放電
開始時のみ通電し、トランジスタ１０はオフのままであ
る。 このときの合成電流波形は図示のようになる。放電中、
極間電圧検出器１６は極間電圧を検出し、正常・異常放
電判別回路２１は放電が正常に行なわれているか否かの
判別を行なう。なお、電源から極間のインダクタンス成
分が増加すると、図３に示すように電流波形の立上りを
遅らせるため、トランジスタ８，９を図示するように制
御して、所定時間以上の立上がりの後、設定時間の高ピ
ーク電流を維持させるのがよい。

【００２０】極間電圧検出器１６の出力電圧は差動増幅
器１７により基準電圧設定器１８の出力電圧と比較され
、電極送りモータ４によって電圧に見合った間隙ｄに調
整される。また比較器１９によって、極間短絡の判別用
に設定された基準電圧設定器２０の出力電圧と比較され
、極間短絡が判別される。極間短絡があれば放電パルス
制御回路１５はパルス発生器１２，１３，１４の作動を
停止させる。

【００２１】以上の制御を実施した際、正常・異常放電
判別回路２１は放電が正常に行なわれているか否かの判
別を行ない、正常放電と異常放電との時間的な比から、
所定の正常放電率以下を判断するとタイマ２６が作動し
、その時間が続いたとき、これをカウントする。そして
これが所定時間以上継続するとタイマ２６は放電パルス
制御回路１５に信号を出力する。放電パルス制御回路１
５はこの信号を受けたとき、図４に示すように変化する
。この例ではトランジスタ８，９の通電状態には変化が
なく、それまでオフの状態を維持していたトランジスタ
１０をトランジスタ９と同時間オンさせることになる。

【００２２】この結果の合成電流波形は図示のようにな
り、図２のときに比べて通電時間は同一であるが電流値
が高い時間帯を得ることができることになる。このよう
に高いピーク電流の時間帯を得ることにより、極間間隙
ｄを広げることができることになる。極間間隙ｄを広げ
るのは、電極２に取付けられた電極送りモータ４で行な
う。極間間隙ｄを広げても被加工物１と電極２との極間
が放電可能状態になっているので、放電は継続する。な
お、上記ピーク電流は０．４　ないし０．８　マイクロ
セコンドの間で設定される。これは、それ以上の時間で
あると表面粗さに影響が生ずるからである。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た放電加工装置における通電制御方法であるから、極間
電圧を高めずに極間距離を大きくとることが可能となる
。これにより、とくに綿密に仕上げる必要がある最終加
工工程において、放電痕の盛上がりや、加工粉による悪
影響を排除した良好な加工が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する放電加工装置の回路図で
ある。

【図２】図１のもののトランジスタの作動を示すグラフ
である。

【図３】インダクタンス成分の影響を回避するときの作
動を示すグラフである。

【図４】図１のもののトランジスタの作動の他の状態を
示すグラフである。

【符号の説明】

１　　被加工物 ２　　電極 ８　　トランジスタ ９　　トランジスタ １０　　トランジスタ １１　　直流電源 １２　　パルス発生器 １３　　パルス発生器 １４　　パルス発生器 １５　　パルス制御回路 １６　　極間電圧検出器 １７　　差動増幅器 ２１　　正常・異常放電判別回路 ２２　　積算・平均回路 ２６　　タイマ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被加工物とこれに対向させた電極との
   間隙にパルス電流を流すことにより被加工物の表面加工
   を行なう放電加工において、パルス電流の立上がり時に
   通常時より多い電流を流すことを特徴とする放電加工装
   置における通電制御方法。