JPH0553570B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、被加工物の加工面粗度を向上する
放電加工装置に関するものである。

［従来の技術］ 第５図は従来の放電加工装置を示す図であり、
図において、１は放電加工装置本体、１ａはコラ
ム、１ｂはベツド、２および３はベツド１ｂ上に
設けられたＸ方向およびＹ方向に移動するクロス
テーブル、４はこのクロステーブル３上に取り付
けられた金属製の被加工物取付体（以下、定盤と
称する）、５はワイヤ電極、６はワイヤ電極５を
供給する供給ボビン、７はワイヤ電極５にテンシ
ヨンを加えるためのパウダブレーキ、８ａはワイ
ヤ電極５を加工間〓に導く上部ガイド、８ｂは下
部ガイド、９は使用済みのワイヤ電極５を巻き取
るための巻き取りローラ、１０は使用済みワイヤ
電極５の回収箱、１１は加工用電源、１２は制御
装置、１３は被加工物、１４ａは加工用電源１１
からワイヤ電極５に放電エネルギーを供給する給
電線（以下、フイーダ線と称する）、１４ｂは被
加工物１３に放電エネルギーを供給するフイーダ
線である。

上記のように構成された従来の放電加工装置で
は、ワイヤ電極５と被加工物１３との加工間〓に
例えば、直流電源をトランジスタ等のスイツチン
グ素子によりオン・オフさせることにより得られ
るパルスを供給して放電を生じさせ、その放電エ
ネルギーが被加工物１３とワイヤ電極５との間で
電流密度の高い電子の流れとなつて被加工物１３
の一点をたたき、溶融させて被加工物１３を加工
する、また、上記パルスはフイーダ線１４ａ，１
４ｂにより、加工用電源１１からそれぞれワイヤ
電極５と被加工物１３に伝えられるようになつて
いる。

第６図は放電１回当りの放電電圧および放電電
流と放電時間との関係を示した線図であり、一般
に放電加工によつて得られる被加工物１３の加工
面の粗さは、加工時の放電エネルギーが大きいほ
ど面が粗くなるとされているが、上記の図におい
て、放電電流ピーク値Ipの放電電流時間幅τpとの
積、すなわち加工時の放電エネルギーを逆に少な
くすれば、被加工物１３の加工面は細かい面が得
られることになる。

しかしながら、放電加工装置本体１自身が浮遊
容量を持つとともに、定盤４、クロステーブル
２，３と導通して被加工物１３と同電位であるの
で、被加工物１３とワイヤ電極５との対向してい
る部分にも浮遊容量が存在していることになる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の放電加工装置では、良面粗
度を得るために上記放電電流ピーク値Ip、放電電
流時間幅τpを小さくするように加工用電源１１
を制御しても、上記の浮遊容量が影響してワイヤ
電極５と被加工物１３との間にコンデンサ放電が
発生してしまい、放電エネルギーはある量より小
さくは制御できないために、加工面粗度の向上に
は限界があるという問題点があつた。

この浮遊容量の存在は、被加工物１３の加工面
を細かい面に加工する例えば仕上げ加工時に特に
問題になる。

この発明は、かかる問題点を解消するためにな
されたもので、ワイヤ電極と被加工物との間の浮
遊容量を低減し、加工時のコンデンサ放電を抑制
することにより、被加工物の加工面粗度を向上さ
せる放電加工装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係わる放電加工装置は、電極と、こ
の電極との間で、荒加工時は第１の放電エネルギ
ーが、仕上げ加工時は第１の放電エネルギーより
小さい第２の放電エネルギーが供給される被加工
物と、この被加工物が取り付けられる被加工物取
付体とこれら被加工物と被加工物取付体との間に
設けられて両者を電気的に絶縁する絶縁体と、上
記荒加工時、上記被加工物と被加工物取付体間を
短絡させ、かつ上記仕上げ加工時、上記被加工物
と被加工物取付体間を絶縁させる開閉手段とを備
えたものである。

［作用］ この発明においては、被加工物を電気絶縁体を
介在させて被加工物取付体に取り付けると共に、
荒加工時、被加工物と被加工物取付体間を短絡さ
せ、かつ仕上げ加工時、被加工物と被加工物取付
体間を絶縁させることにより、荒加工時の加工特
性を低下させることなく、仕上げ加工時において
上記加工間〓の浮遊容量が低減される。

つまり浮遊容量によるコンデンサ放電の場合に
おける放電電流ピーク値Ipと放電電流時間幅τpは
次式で求められる。

Ip＝（Eo−Ea）√ ……(1) τp＝√ ……(2) ここで、Eo：放電電圧、Ea：アーク電位、
Ｃ：浮遊容量 従つて、浮遊容量Ｃを低減すれば、(1)、(2)式よ
り放電電流ピーク値Ip、放電電流時間幅τpがとも
に小さくなり、加工面粗度は向上する。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例による放電加工装
置の構成図であり、図において、符号１〜１４は
従来例で示した第５図における同符号と同一また
は相当部分であり、１５は前記加工用電源１１よ
り加工間〓へ供給するエネルギーの小さい第２の
加工用電源、即ち仕上加工用電源、１６ａ，１６
ｂは仕上加工用電源１５から放電エネルギーを供
給するフイーダ線、１７は電磁開閉器、１８は電
磁開閉器１７を加工液から水密にするケース、１
９ａ，１９ｂは定盤４と被加工物１３を短絡する
短絡線、２０は電磁開閉器１７の投入・開放を制
御する制御装置１２からの信号線、２１は電気絶
縁材料によつて形成された絶縁体で、定盤４にね
じ等で固定され、第２図ａ，ｂ定盤４付近拡大図
に示すように、この絶縁体２１に設けた取付用ね
じ部と、径および間隔を一致させた貫通孔が形成
された被加工物１３を絶縁体２１上に載置させ、
仕上加工用電源１５からのフイーダ線１６ｂと被
加工物１３とを接続することによつて、仕上加工
用電源１５と定盤４、すなわち放電加工装置本体
１とは電気的に絶縁されるようになつている。そ
して、制御装置１２によつて電磁開閉器１７を投
入すると、定盤４と被加工物１３間は短絡線１９
ａ，１９ｂを介して導通状態となつて絶縁は開放
され、従来と同様、加工用電源１１により被加工
物１３は放電加工されるが、この場合においては
大きな加工エネルギーで加工されるために、加工
間〓に存在する浮遊容量の影響は無視できる。

次に、仕上加工時には電磁開閉器１７を開放す
る。電磁開閉器１７を開放することにより、被加
工物１３は定盤４に取り付けられた絶縁体２１に
よつて、放電加工装置本体１と電気的に絶縁され
ているため、放電加工装置本体１自身の浮遊容量
およびワイヤ電極５と放電加工装置本体１との浮
遊容量がなくなる。このため、放電加工時のコン
デンサ放電による放電エネルギーを抑制すること
ができ、従つて単発放電エネルギーが小さくな
る。この結果、ワイヤ電極５と被加工物１３との
クリアランスはせまく、被加工物１３の加工面の
あらさが細かくなる。

前述のように、この浮遊容量を低減した仕上加
工を行うまでには、大きな加工速度で荒加工、中
仕上加工を行うことが一般的である。つまり、例
えば、仕上加工用と一般加工（荒加工、中仕上加
工）用の２つの加工用電源１５，１１を持ち、一
般加工を行う場合は従来の方法で加工を行い、仕
上加工を行う場合には浮遊容量を低減した方法に
よつて加工を行うものである。この場合、一般加
工から仕上加工へ移行する時に被加工物１３を定
盤４からはずして絶縁体２１に取り付け直すとい
うことは精度上無理なので、一般加工時も予め被
加工物１３を絶縁体２１を介して取り付けて、か
つ定盤４と電気的に短絡状態にしておき、仕上加
工時に短絡を解放して絶縁することによつて加工
を行う。また、被加工物１３と定盤４との短絡、
絶縁の切り換えは電磁開閉器１７によつて行われ
るので、短絡解放時に被加工物１３の位置がすれ
ることもなく、また、人手を要さず自動で一般加
工、仕上加工を切り換えることが可能となるので
ある。

なお、上記実施例では、被加工物１３と放電加
工装置本体１とを絶縁体２１をもつて絶縁した
が、第３図に示すように電気的絶縁体で形成され
た絶縁板２２で被加工物１３を挟んで絶縁しても
よいことはいうまでもない。

また、上記実施例では短絡線１９ａを定盤４に
接続しているが、直接フイーダ線１４ｂと接続し
てもよく、さらに、ケース１８を導通性材料で形
成すれば、第４図に示すようにケース１８に接続
してもよい。ただしこの場合は、被加工物１３に
接続される短絡線１９ｂがケース１８と接する部
分は絶縁を施すことが必要である。

さて、上記実施例では定盤４と被加工物１３を
短絡する手段として、電磁開閉器１７を用いるも
のとしたが、例えば油圧、空気圧の接触器または
大容量のリレーなど、外部からの信号で短絡回路
を入切する開閉手段であれば上記実施例と同様の
効果を奏する。

ところで、上記実施例ではワイヤ電極５を用い
た、いわゆるワイヤ放電加工装置について説明し
たが、型彫放電加工装置に応用しても同様の効果
が得られる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、電極と、この
電極との間で、荒加工時は第１の放電エネルギー
が、仕上げ加工時は第１の放電エネルギーより小
さい第２の放電エネルギーが供給される被加工物
と、この被加工物が取り付けられる被加工物取付
体と、これら被加工物と被加工物取付体との間に
設けられて両者を電気的に絶縁する絶縁体と、上
記荒加工時、上記被加工物と被加工物取付体間を
短絡させ、かつ上記仕上げ加工時、上記被加工物
と被加工物取付体間を絶縁させる開閉手段とを備
えたので、加工時のコンデンサ放電を抑制するこ
とができ、仕上加工時に被加工物の加工面粗度の
細かいものが得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す放電加工装
置の構成図、第２図ａ，ｂはこの発明の一実施例
を示す部分拡大図、第３図および第４図はこの発
明の他の実施例を示す部分拡大図、第５図は従来
の放電加工装置の構成図、第６図は同放電電圧と
放電電流を示す線図である。 図において、１は放電加工装置本体、４は定
盤、５はワイヤ電極、１３は被加工物、１７は電
磁開閉器、１９ａ，１９ｂは短絡線、２１，２２
は絶縁体である。なお、図中、同一符号は同一、
または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電極と、 この電極との間で、荒加工時は第１の放電エネ
   ルギーが、仕上げ加工時は第１の放電エネルギー
   より小さい第２の放電エネルギーが供給される被
   加工物と、 この被加工物が取り付けられる被加工物取付体
   と、 これら被加工物と被加工物取付体との間に設け
   られて両者を電気的に絶縁する絶縁体と、 上記荒加工時、上記被加工物と被加工物取付体
   間を短絡させ、かつ上記仕上げ加工時、上記被加
   工物と被加工物取付体間を絶縁させる開閉手段と を備えた放電加工装置。