JPH0584609A - 放電加工制御装置 - Google Patents

放電加工制御装置

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JPH0584609A
JPH0584609A JP8363692A JP8363692A JPH0584609A JP H0584609 A JPH0584609 A JP H0584609A JP 8363692 A JP8363692 A JP 8363692A JP 8363692 A JP8363692 A JP 8363692A JP H0584609 A JPH0584609 A JP H0584609A
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステップ電流値の制御を加工電流の最大値近
くまで、かつ木目細かく行う場合においてもスイッチン
グ回路の並列接続数およびスイッチング素子の数を多く
する必要のない放電加工制御装置を提供することを目的
とする。 【構成】 加工用電極2と被加工物3との間に形成され
る加工間隙に、重み付けされた電流を供給する互いに並
列接続された複数のスイッチング回路と、これら複数の
スイッチング回路を制御して上記加工間隙に供給される
放電電流パルスの持続期間中に導通するスイッチング回
路の組み合せを変化させ、上記放電電流パルス形状を所
定形状にする制御回路5,6,7を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、直流電圧源とスイッ
チイング素子とを加工用電極と被加工物間に形成される
加工間隙に直列に接続し、上記スイッチイング素子を制
御することにより上記加工間隙にパルス電圧を印加する
放電加工の制御装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、放電加工においては矩形状パルス
電流を流すことにより加工が行われていたが、近年、例
えば本出願人の提案に係る特開昭49ー118097号
公報に開示されているように、矩形状パルス電流以外の
パルス電流、例えば三角形状パルス電流など、特殊な形
状を有するパルス電流によって加工特性を改善する方法
が行われている。この場合、上記特殊形状パルス電流を
得るのに図10に示すような方法が行われている。即
ち、スイッチング素子70a,70b,70c,・・
・,70nの各々のベースに制御回路71によってベー
ス電流を時間的にずらして流し、上記各スイッチング素
子70a,70b,70c,・・・,70nを順次時間
的にずらして導通させることにより、特殊な形状のパル
ス電流を発生させ、直流電圧源1からスイッチング素子
70a,70b,70c,・・・,70nおよび各コレ
クタ抵抗72a,72b,72c,・・・,72nを経
て加工用電極2と被加工物3により形成される加工間隙
に流すことにより、被加工物3の加工を行う方法であ
る。なお、73は休止時間設定回路、74はフリップフ
ロップ、75は加工間隙電圧印加用スイッチング素子、
76,77はスイッチング素子75のベース抵抗および
コレクタ抵抗、78は放電発生検出装置、79はクロッ
クパルス発生回路である。
【0003】次に、上記図10に示す装置の動作につい
て説明すれば、先ず休止時間設定回路73から休止時間
終了の信号がでると、その信号は信号線Aを通ってフリ
ップフロップ74へ入り、スイッチング素子75のベー
ス抵抗76を経てスイッチング素子74を導通させる。
このことにより加工用電極2と被加工物3により形成さ
れる加工間隙に電圧を印加し、ある遅延時間の後放電に
移行する。ここで放電に移行する時点を放電発生検出装
置78により検出し、信号線Bによりフリップフロップ
74にインパルス信号を送ってスイッチング素子75を
遮断する。
【0004】一方、放電に移行した時点で、放電発生検
出装置78は信号線Cによりクロックパルス発生回路7
9を駆動させ、その信号を制御回路71に送り、予め設
定されたように、スイッチング素子70a,70b,7
0c,・・・,70nを順次時間的にずらして導通させ
る。ここで上記スイッチング素子70a,70b,70
c,・・・,70nが導通すれば、直流電圧源1により
スイッチング素子70a,70b,70c,・・・,7
0n、コレクタ抵抗72a,72b,72c,・・・,
72nを経て加工間隙に特殊な形状のパルス電流が流れ
る。
【0005】次に、図10に示す装置の動作原理を図1
1で説明する。ここで図11(a)に休止時間クロック
パルス、図11(b)に加工間隙電圧波形、図11
(c)に放電検出インパルス信号、図11(d)にスイ
ッチング素子75の導通時間、図11(e)に放電時間
クロックパルス、図11(f)に放電電流波形を示す。
ここで図11(a)に示した休止時間クロックパルスが
ある決められた数に達すると、同図(d)に示すように
スイッチング素子75を導通させ、同図(b)に示すよ
うに前記遅延時間ののちに加工間隙に放電を発生する。
この放電により同図(c)に示すインパルス信号が出
て、図10に示すクロックパルス発生回路79を駆動
し、図11(e)に示すようにクロックパルスを発生す
る。このクロックパルスの発生により図11(d)で明
らかなようにスイッチング素子75は遮断する。また、
図11(e)に示すクロックパルスが発生すると、その
ある決められた数に応じてスイッチング素子70a,7
0b,70c,・・・,70nを順次時間をずらして図
11(f)に示すような波形の放電電流を加工間隙に流
す。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来装置は上記のよう
に、加工用電極と被加工物との間に形成される加工間隙
に印加するステップ電流値に等しいスイッチング回路を
並列に接続し、スイッチング素子を制御するものであ
り、従ってステップ電流値の制御を加工電流の最大値近
くまで行う場合、スイッチング回路の並列接続数が多く
なり、これに伴いスイッチング素子も多く必要としてい
た。特に、ステップ電流値の制御を木目細かく行いたい
場合(例えば0.5A単位)には、スイッチング回路の
並列接続数およびスイッチング素子数が一層多くなる問
題点を有していた。
【0007】この発明は上記問題点に鑑みてなされたも
ので、ステップ電流値の制御を加工電流の最大値近くま
で、かつ木目細かく行う場合においてもスイッチング回
路の並列接続数およびスイッチング素子数を多くする必
要のない放電加工制御装置を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係る放電加工
制御装置は、加工用電極と被加工物との間に形成される
加工間隙に、重み付けされた電流を供給する互いに並列
接続された複数のスイッチング回路と、これら複数のス
イッチング回路を制御して上記加工間隙に供給される放
電電流パルスの持続期間中に導通するスイッチング回路
の組み合せを変化させ、上記放電電流パルス形状を所定
形状にする制御回路を備えたものである。
【0009】
【作用】上記のように構成された放電加工制御装置によ
り被加工物を加工する場合、加工用電極と被加工物との
間に形成される加工間隙に、重み付けされた電流を供給
する互いに並列接続された複数のスイッチング回路を適
宜組み合せて放電電流パルスの持続期間中に導通させ、
所定形状の放電電流パルスが得られる。
【0010】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の一実施例を示すもので、1は所
定電圧Vに設定されている直流電圧源、2は直流電圧源
1の正極に接続される加工用電極、3は電極駆動装置4
に取付けられた加工用電極2により放電加工される被加
工物で、この被加工物3は抵抗器R0〜R6とスイッチ
ング素子S0〜S6の直列体を介して直流電圧源1の負
極に接続されている。なお、スイッチング素子S0は1
A、スイッチング素子S1は0.5A、スイッチング素
子S2は1A、スイッチング素子S3は2A、スイッチ
ング素子S4は4A、スイッチング素子S5は8A、ス
イッチング素子S6は16Aのピーク電流を通電するよ
うに構成されている。すなわち、上記スイッチング素子
S0〜S6の各々が挿入されている回路によりスイッチ
ング回路20〜26が構成され、このスイッチング回路
20〜26に流れる電流は重み付けされている。
【0011】また、6はステップ数比較出力回路で、出
力端子P0〜P6はスイッチング素子S0〜S6をON
またはOFFに駆動する。ステップ数は入力端子N0〜
N5へ2進数値で入力する。5はステップ周期出力回路
で、ステップ周期パルス信号STをステップ数比較出力
回路6へ出力する。ステップ周期は入力端子T0〜T6
へ2進数値で入力し、また、ステップ動作の開始を知ら
せるリセット信号LDを出力する。7は発振回路で、パ
ルス信号PSと10MHzのクロック信号CKおよび加
工用電極2と被加工物3間の放電検出信号DSを出力す
る。
【0012】図2は、図1におけるステップ周期出力回
路5の詳細を示す回路図である。図2において、9は7
ビットの2進カウンター、8はステップ周期の2進数値
T0〜T6と2進カウンター9の出力Q0〜Q6の大小
を判別する比較器、10a〜10dはD−フリップフロ
ップ、11a〜11bはANDゲート、12は2入力N
ANDゲート、13はインバータ、14は3入力NAN
Dゲートである。
【0013】図3は、図1におけるステップ数比較出力
回路6の詳細を示す回路図である。図3において、16
は6ビットの2進カウンター、15はステップ数の2進
数値N0〜N5と2進カウンター16の出力Q0〜Q5
の大小を判別する比較器、17は3入力ANDゲート、
18a〜18gはスイッチング素子ドライバーである。
なお、上記ステップ数の2進数値(以下、2進設定ステ
ップ数と称す)N0〜N5は放電加工電流の設定値から
1Aを引いた値を0.5Aで割った2進の整数値であ
る。
【0014】次に、図1〜図3および図4〜図6により
上記実施例装置の動作について説明する。図1におい
て、前記スイッチング素子S0〜S6のピーク電流は、
抵抗器R0〜R6と直流電圧源1の電圧Vから放電電極
間電圧を引いた加工電圧Eとの比で決定される。これら
のピーク電流はスイッチング素子S0がONすると1
A、スイッチング素子S1がスイッチング素子S0同時
にONすると1.5Aとなり、このようにスイッチング
素子S0〜S6のONおよびOFFにより加算されて増
加する。なお、上記のスイッチング素子S0〜S6のO
NおよびOFFはステップ数比較出力回路6の出力P0
〜P6で制御される。
【0015】以下、ステップ数比較出力回路6の出力P
0〜P6の一例を図2〜図5により説明する。図2にお
いて、PSはパルス信号で加工間隙に電圧を印加してい
る間、論理1Hになっている。加工間隙に放電が発生し
電流が流れ始めると加工電流信号DSが論理1Hにな
る。この時クロック信号CKによりD−フリップフロッ
プ10Cに論理1Hがラッチされ、初期リセット信号L
Dが3−入力NANDゲート14から出力される。この
後、2進カウンタ9に初期値0がロードされ、クロック
CKを1/2分周した信号でカウントされ、カウントデ
ータが2進カウンタ9の出力Q0〜Q6に現われる。2
進カウンタ9の出力データQ0〜Q6とステップ周期2
進数データT0〜T6が大小比較器8で比較され、2進
カウンタ9の出力データがステップ周期2進数データと
等しくなるか、又はより大きくなると、大小比較器8の
0A≦B出力が論理1Hになり0A>B出力が論理0Lにな
る。
【0016】この結果、ステップ周期パルスSTが2−
入力NANDゲート12から出力されると同時に2進カ
ウンター9には0がロードされる。この様子を図4のタ
イムチャートに表わす。クロックCKは10MHZ で、
ステップ周期2進数データは2で、T0=0、T1=
1、T2=0、T3=0、T4=0、T5=0、T6=
0の場合の例で、ステップ周期パルスSTは0.4μS
周期で出力している。上記ステップ周期パルスSTは図
3に詳細を示すステップ数比較出力回路6に送られる。
図3においてPSはパルス信号で、スイッチング素子ド
ライバー18a〜18gのコントロールを行ない、また
スイッチ信号P0を出力する。LDおよびSTはステッ
プ周期出力回路5からの信号で、それぞれ初期リセット
パルスとステップ周期パルスである。2進カウンタ16
は初期リセットパルスLDにより0がロードされた後、
ステップ周期パルスSTによりカウントアップされる。
2進カウンター16のカウントアップ数は、2進カウン
ター16の出力Q0〜Q5と2進設定ステップ数N0〜
N5を比較する大小比較器15の出力0A>B で制御さ
れ、2進カウンター16の出力データが、2進設定ステ
ップ数データと等しくなるか、または大きくなると3−
入力ANDゲート17を閉じて2進カウンター16の動
作を停止させる。
【0017】スイッチング素子ドライバー18b〜18
gへの入力は2進カウンターの出力Q0〜Q5でスイッ
チ信号P1〜P6へ出力する。図5のタイムチャート
は、2進設定ステップ数6でN0=0、N1=1、N2
=1、N3=0、N4=0、N5=0の場合の例であ
る。加工電流はパルス信号PSで1A流れ、その後カウ
ントが進むにつれて0.5Aずつ増加している。7つ目
のSTパルスはカウントされていない。
【0018】ところで、上記実施例1による放電加工制
御装置では、放電加工電流の初期における電流値を図6
に示すように最初のステップのピーク電流値を固定され
た一定値の1Aとし、次からのステップを0.5Aごと
にステップ状に増加させている。このため、放電加工電
流の設定値が大きい場合には、ステップ電流値の制御を
その最大値近くまで行う場合には、相当数のスイッチン
グ回路とスイッチング素子を必要としており、これを更
に改善したのが実施例2である。
【0019】実施例2.次に、この発明の実施例2につ
いて説明する。図7はこの発明の実施例2におけるステ
ップ数比較出力回路6を示す回路図、図8はこの発明の
実施例2における放電加工電流の理想波形を示し、図8
(a)は2進設定ステップ数が7以下の場合の波形図、
図8(b)は2進設定ステップ数が8以上の場合の波形
図、図9はこの発明の実施例2における放電加工電流の
実際の波形を示す図である。
【0020】図7において、図3と同一符号は同一部分
を示し、19は3入力ORゲートで、ステップ数の2進
数値N0〜N5が8以上の数値の場合に論理1Hを出力
し、7以下の場合には論理0Lを出力する。6ビットの
2進カウンター16の2進数入力データD0〜D5の内
D0は論理1Hに接続され、D1はORゲート19の出
力が接続されている。また、D2〜D5は論理0Lに接
続されている。
【0021】なお、この実施例において、図7に示すス
テップ数比較出力回路6の回路構成は図3に示すものと
異なるが、装置全体の構成は図1と同様であり、またス
テップ周期出力回路5の回路構成は図2に示す装置と同
様である。
【0022】次に、この実施例2に示す装置の動作につ
いて説明する。図7において、PSはパルス信号でスイ
ッチング素子ドライバー18a〜18gのコントロール
を行ない、またスイッチ信号P0を出力する。LDおよ
びSTはステップ周期出力回路5からの信号で、それぞ
れ初期リセットパルスとステップ周期パルスである。2
進カウンタ16は初期リセットパルスLDにより、2進
設定ステップ数N0〜N5が7以下の場合、すなわち放
電加工電流の設定値が4.5A以下の場合には1が、2
進設定ステップ数が8以上の場合、すなわち放電加工電
流の設定値が5A以上の場合には3がD0〜D5にロー
ドされた後、ステップ周期パルスSTによりカウントア
ップされる。2進カウンター16のカウントアップ数
は、2進カウンター16の出力Q0〜Q5と2進設定ス
テップ数N0〜N5を比較する大小比較器15の出力0
A>Bで制限され、2進カウンター16の出力データが2
進設定ステップ数データと等しくなるかまたは大きくな
ると、3−入力ANDゲート17を閉じて、2進カウン
ター16の動作を停止させる。スイッチング素子ドライ
バー18b〜18gへの入力は2進カウンターの出力Q
0〜Q5でスイッチ信号P1〜P6を出力する。
【0023】この結果、放電加工電流の波形は、加工用
電極2と被加工物3間に浮遊静電容量が無い理想的な場
合には図8(a)または図8(b)のようになり、ま
た、加工用電極2と被加工物3間に浮遊静電容量が存在
する場合においても、図9のように、放電加工電流の最
初のステップのピーク電流を高くした電流となる。
【0024】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、加工用
電極と被加工物との間に形成される加工間隙に、重み付
けされた電流を供給する互いに並列接続された複数のス
イッチング回路と、これら複数のスイッチング回路を制
御して上記加工間隙に供給される放電電流パルスの持続
期間中に導通するスイッチング回路の組み合せを変化さ
せ、上記放電電流パルス形状を所定形状にする制御回路
を備えたので、被加工物を放電加工する場合の放電電流
パルスの持続期間中において、そのステップ電流値の制
御を加工電流の最大値近くまで、かつ木目細かく行う場
合においてもスイッチング回路の並列接続数およびスイ
ッチング素子の数を多くする必要のない放電加工制御装
置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1による放電加工制御装置の
一例を示す構成図である。
【図2】図1に示すステップ周期出力回路の詳細を示す
回路図である。
【図3】図1に示すステップ数比較出力回路の詳細を示
す回路図である。
【図4】図2に示すステップ周期出力回路の動作のタイ
ムチャートである。
【図5】図3に示すステップ数比較出力回路の動作のタ
イムチャートである。
【図6】この発明の実施例1による放電加工制御装置に
おける放電加工電流の理想波形を示す図である。
【図7】この発明の実施例2におけるステップ数比較出
力回路を示す回路図である。
【図8】この発明の実施例2における放電加工電流の理
想波形図である。
【図9】この発明の実施例2における放電加工電流の実
際の波形を示す波形図である。
【図10】従来の放電加工制御装置を示す構成図であ
る。
【図11】従来の放電加工制御装置の動作原理を説明す
る図である。
【符号の説明】
1 直流電源 2 加工用電極 3 被加工物 4 電極駆動装置 5 ステップ周期出力回路 6 ステップ数比較出力回路 7 発振回路 S0〜S6 スイッチ素子 R0〜R6 電流制限用抵抗器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年5月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】次に、図1〜図3および図4〜図6により
上記実施例装置の動作について説明する。図1におい
て、前記スイッチング素子S0〜S6のピーク電流は、
抵抗器R0〜R6と直流電圧源1の電圧Vから放電電極
間電圧を引いた加工電圧Eとの比で決定される。これら
のピーク電流はスイッチング素子S0がONすると1
A、スイッチング素子S1がスイッチング素子S0と同
時にONすると1.5Aとなり、このようにスイッチン
グ素子S0〜S6のONおよびOFFにより加算されて
増加する。なお、上記のスイッチング素子S0〜S6の
ONおよびOFFはステップ数比較出力回路6の出力P
0〜P6で制御される。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加工用電極と被加工物との間に形成され
    る加工間隙に、重み付けされた電流を供給する互いに並
    列接続された複数のスイッチング回路と、これら複数の
    スイッチング回路を制御して上記加工間隙に供給される
    放電電流パルスの持続期間中に導通するスイッチング回
    路の組み合せを変化させ、上記放電電流パルス形状を所
    定形状にする制御回路とを備えたことを特徴とする放電
    加工制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19802122C2 (de) * 1997-05-12 2002-05-23 Mitsubishi Electric Corp Energieversorgungsgerät für eine Elektroentladungsmaschine

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JPS53148095A (en) * 1977-05-31 1978-12-23 Mitsubishi Electric Corp Electric discharge machining apparatus
JPS5923936A (ja) * 1982-07-30 1984-02-07 Toyota Motor Corp 車両用切替ダイバ−シテイ受信機

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