JPH11221717A - 放電加工方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い表面特性に加えて非常に精密な加工
となるように、低い電流強度及び高い周波数の非常に短
いパルス用いて既知の放電加工プロセスを改良すること 【解決手段】 放電加工方法及び装置は、Ｒａ＝０．１
μｍの表面特性を達成すべくパルス間の動作を断続処理
とし、精密加工の間干渉自己制御効果避ける。この方法
及び装置において、間真実性の高い輪郭がワイヤ切断に
より形成され、また１μｍ以下の範囲の正確な型彫り加
工が行われる。これは、μｍオーダの加工に特に効果的
に用いられるが、広い面積の電極を用いる空洞型彫り加
工のような他の放電加工にも適用することができる。よ
り短い加工時間及びより高い精密さ並びにより高い再現
性をもたらす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工電極による工
作物の精密放電加工方法及び装置に関し、特に、加工電
極と工作物とが互いに精密加工距離をおいており、平滑
仕上げパルスが対応する精密放電加工機と共に、制御さ
れたプロセスの工作物に供給される放電加工方法及び装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】キャビティー放電加工やワイヤ放電加工
のような放電加工（ＥＤＭ）は、すでに、Ｒａ＜０．１
μｍの優れた表面特性と、１μｍ以下の深さの表面傷と
を有する技術状態にある。そのような加工は、１Ａ程度
の電流強度でメガＨｚのオーダの単極性パルス又は双極
性パルスを発生することができる発生器を必要としてい
る。

【０００３】交流パルス用のこの種の発生器は、ドイツ
特許出願公開第 40 11 752号(A1)に記載されている。２
０μｍまでの共振ギャップ幅と３０ＭＨｚの交流電流周
波数とを有する振動共振回路は、ワイヤ放電加工の間中
新規な共振加工を許す目的で提供される。しかし、ワイ
ヤ電極の干渉自己制御効果が関係しており、輪郭の真実
性に共振ギャップ幅（２０μｍ）のオーダのエラーを生
じる。この課題は、放電加工の分野において既知であ
り、１００ｋＨｚを越える周波数の仕上げパルスですで
に作業をしている。ワイヤ電極の輪郭エラーの補正とト
ラブルなしのサーボ機構にもかかわらず、シャープな外
側輪郭がまるめられ、内側角部が材料超過になる。その
ような精密切断が繰り返されるほど、品質がより低下す
る。また、縦の輪郭が材料超過のゾーンにおいて凸面状
に膨出し、材料不足のゾーンにおいて凹面状にへこむ。

【０００４】付加的に発生した周期的パルスの間、放電
加工のスパーク・ギャップの電気抵抗値を測定電流源に
より決定し、サーボ・ドライブ、リンス洗浄機及び発生
器をそれにより制御することができることは既知である
（スイス特許第650 433号）。

【０００５】このプロセスは、電気抵抗値から空洞浸食
放電加工の間中放電の集中と共に、汚染の程度を決定
し、より高い切断の遂行を監督なしに達成するような値
に基準信号でプロセスを制御する作業を有する。

【０００６】しかし、電極振動のパルス衝撃係数を決定
しかつそれで精密加工の改良することは、スイス特許第
650 433号以外に提案されていない。試験パルスを用い
る種々の異なった測定方法は既知であるが、それらは前
記のスイス特許第650 433号の技術以上に本発明の目的
及び精神からさらに逸脱する。

【０００７】放電加工の間に生じるワイヤの振動を抑制
するために、そのような振動を検出することは知られて
いる（特開平９−２４８７１７号、特開昭６３−２１６
６３１号、特開昭６３−２２９２２７号、特開昭６３−
３１２０２０号）。

【０００８】

【解決しようとする課題】本発明の目的は、高い表面特
性に加えて非常に精密な加工となるように、低い電流強
度及び高い周波数の非常に短いパルス用いて既知の放電
加工プロセスを改良することにある。

【０００９】

【解決手段、作用及び効果】上記目的は、加工電極と工
作物とが互いに精密加工距離をおいており、平滑仕上げ
パルスが制御されたプロセスの工作物に供給される電加
工プロセスにおいて、平滑仕上げパルスを処理時間の間
中ギャップに供給しかつ測定源を少なくとも中断時間の
間に前記ギャップに提供して加工を断続的に行い、前記
中断時間の間に電極が工作物に接触していることを電気
的測定により決定してこの測定からパルス衝撃係数を得
て接触の周波数を決定し、制御信号をプロセスの制御の
ために引き出す、ことにより解決される。

【００１０】本発明は、次のような利点を有する。高い
表面精度及び高い鋭さを工作物に確実に与えるように、
放電加工が改良される。先鋭なワイヤで仕上げ切断をす
る場合には、１μｍより優れた縦プロファイル及び角部
エラーが達成される。直径寸法が１００μｍから１０μ
ｍの精密ワイヤで切断する場合には、高い切断性能であ
るにもかかわらず、重要なより先鋭性が達成される。精
密な電極で穿孔加工及び型彫り加工をする場合には、ミ
クロン・オーダの精密さになる。放電加工が大きい表面
の型彫り電極でも充分に促進され、表面特性及び形状の
真実性が改良される。

【００１１】本発明の利点は、特に、加工が周期的に断
続され、電極の振動状態が例えばパルス衝撃係数をとお
して記録かつ安定化され、ほぼ１００ｋＨｚ以上のパル
ス周波数で電極の干渉自己制御効果が解決される、とい
う事実に続く。動作の断続すなわち中断により、加工プ
ロセスがミクロン・オーダに制御することができる。精
密なワイヤ電極及び型彫り電極は、特に干渉自己制御効
果の影響を受けやすい場合、精密さにおける妥協なし
に、最大に負荷させることができる。本発明にしたがえ
ば、大きい面積の型彫り加工電極での放電加工は、優位
なプロセス信号でより能率的及び精密に処理することが
できる。プロセス値、すなわち特有作業用の全ての調整
パラメータは、相互依存をもはや考慮する必要がないか
ら、より短時間で決定することができる。

【００１２】さらに、有利さとの比較において付加的な
投資が制限され、この概念にしたがえば既存の機器に後
付けすることができる。

【００１３】本発明の他の利点及びその具体例は、図面
を参照する以下の好ましい実施例の説明から明らかとな
ろう。

【００１４】

【発明の実施の形態】先ず図３を参照して、従来技術に
従うワイヤ切断機（すなわち、ワイヤカット放電加工
機）による精密カッティングの中の妨害自己制御効果に
ついて説明する。３つのシナリオａ，ｂ，ｃは、工作物
６，電極５及び上下のガイド・ヘッド７を通して縦断面
の形に示されている。コメントすなわち制御情報は、ほ
ぼ１００ｋＨｚ以上のパルス周波数を使用して、型彫り
加工、外形加工（輪郭加工）、穴あけ加工等の彫り下げ
電極を用いる他の放電加工と同様に供給される。ワイヤ
と彫り下げ電極とは、本発明においては用語”加工電
極”として参照する。

【００１５】１回以上のプレカットをされた工作物６を
Ｒａ＝０．１μｍの要求表面特性に仕上げるものとす
る。工作物６と電極５とは、精密加工空間として参照す
る非常に制限された空間を介して対向される。工作物の
表面加工は、いわゆる仕上げパルス（すなわち、精密パ
ルス）を用いて作業ギャップにおいて行われる。重要な
入力量を必要とするために、工作物の外形（すなわち、
輪郭）は一定のサーボ速度で普通のトレースをされる。

【００１６】シナリオａは、材料が過度に多量に切除さ
れた形のエラーがプレカットにより生じたゾーン又は工
作物６の外側角部の加工状態を示す。ここで興味のある
ことは、放電加工がオープン電流の結果としてゾーンに
おいて中断されないで、予期するように高安定に維持さ
れることである。凹面にへこんだ縦プロファイルから、
電極５が増大した静電力に起因する公知の樽型振動、す
なわち電極が音楽機器の振動スプリングのように、縦軸
線に対し対称的に偏向される振動を実行することによる
ものと考えられる。しかし、これは、第１の箇所におい
ては放電加工の不安定さがワイヤ電極の振動周波数にお
いて確立され、第２の箇所においては工作物に対し１５
μｍに完全かつ平滑にゆがめられるドイツ特許出願公開
第2 826270号Ａ１の光学的なワイヤ位置センサで証明さ
れるので、あてにならない。前記ワイヤ位置センサ
は、。既知のワイヤ振動は、これまで２μｍ以上を測定
したことがない。

【００１７】シナリオｂは、プレカットにより左後方に
エラーを生じない輪郭の１ラインの加工状態を示す。こ
の場合だけが従来技術において精密さのために許容し得
る結果となる。

【００１８】シナリオｃは、プレカット・エラーの結
果、工作物６の材料が過度に残った輪郭すなわち内側角
部の加工状態を示す。電極５は、工作物６からほぼ１０
μｍゆがめられている。通常のサーボシステムにおいて
は、材料が過剰であるにもかかわらず、パルスのわずか
に大きいオープン回路割合（予期されるように、増大す
る短絡回路の割合の代わりに）が見いだされるので、ラ
インの輪郭に関する前進速度が（減少される代わりに）
さらに増大される。これは、さらに、エラーを増大させ
る。

【００１９】全ての３つのシナリオにおいては、安定し
た放電加工が行われているから、ますます大きなエラー
を防止するために入手し得る情報はない。

【００２０】この予期し得ない調子は、電極の自己制御
効果により説明し得るだけである。ワイヤ電極の静電力
がスパーク・ギャップに逆比例して増大し、ゼロに等し
いスパーク・ギャップで直ちに消えると想定するとき、
シナリオａのメカニズムは直ちに明らかになる。すなわ
ち、精密加工のために大きな測定可能のスパーク・ギャ
ップを推定するとき、ドイツ特許出願公開第4 011 752
号Ａ１に記載されているような２０μｍではなく、１か
ら２μｍに到達する。大きな静電力のために、工作物の
全高さにわたるワイヤ電極は、電食が行われかつ反力が
生じる理想的なスパーク・ギャップにまで工作物に向け
て引き寄せられる。これに対し、シナリオｃにおいて
は、スパーク放電の反発浸食力は予め抑制する（シナリ
オａにおいても現れるが、引き寄せ静電力に比べて小さ
い）。これは、望まない自己制御効果のためのもっとも
らしい説明にすぎない。

【００２１】本発明においては、浸食パルスは周期的に
中断（すなわち、遮断）され、加工電極５はどれほどの
材料が除去されるかについて測定位相で周期的に走査さ
れる。測定位相の間、電極はより小さい歪み力（すなわ
り、偏向力）の結果としてマイクロ・オーダの及びより
小さい振動を生じる。走査は、電極及び工作物間の電圧
を通して測定位相の間中行われる。反発力が低下するよ
うに制限された測定電流が浸食放電に導入され、また典
型的には１０ＶＤＣの制限された測定電圧が非常に小さ
い偏向力を発生するにすぎないから、望まない自己制御
効果は効果的に抑制される。小さい電圧であるほど非常
に小さい力となるように、静電力が電圧に二次的に依存
することは知られている。

【００２２】図４は、本発明による好ましい結果を示
す。図３に比べ、外側角部、ライン及び内側角部は、図
示してはいないが、パルス衝撃係数が異なる３つの走査
信号で運転された最終精密カットである。これは、それ
から及び測定したパルス衝撃係数から発振器１用のガイ
ド値ＧＣを発生するため、及びサーボ制御器８用のガイ
ド値ＳＣを発生するために、パルス衝撃係数用の基準値
が請求項５及び又は７に従うプロセスのために要求され
る、ということを意味する。パルス衝撃係数は、加工電
極５が工作物６と接触している間に測定時間の関数とし
て規定される。

【００２３】平均パルス衝撃係数のための基準値は、図
４のａにおいては１０％、図４のｂにおいては５０％、
図４のｃにおいては９０％を要求される。実験では、こ
の範囲以上の調整が再現可能に供給され、再現可能のゆ
がみは、例えば、５０ｍｍの加工物高さで、ケースａ
（１０％）においては工作物に向けて１μｍであり、ケ
ースｃ（９０％）においては工作物から離れる方向へ１
μｍである。これは、極微小範囲において高精密加工用
の大きな可能性を直接的に示唆する。興味深いことに
は、通常の測定手段で記録可能の膨らみ（又は、へこ
み）は、ケースａ，ｃのいずれにおいても検出されなか
った。これは所望の自己制御効果のためであり、そのよ
うな範囲において電極５は工作物の全高さにわたって平
行に変位される。

【００２４】さらに、プレカットに起因する現存の輪郭
エラーは除去され、外側角部及び内側角部は１μｍ以下
のエラーに完全に再現される。

【００２５】本発明に従うワイヤ切断機（すなわち、ワ
イヤカット放電加工機）のための基本的な概念を図１に
示す。しかし、原理は、型彫り加工のようなキャビティ
ー・シンキングや穴開け加工機等、他の放電加工機によ
る加工にも等しく適用することができる。単なる相違
は、サーボ制御器８にあり、一般にＺ軸線にだけ作用
し、下部ガイド・ヘッド７が存在しないことである。ス
パーク・ギャップ信号Ｆは、図示の例では下部ガイド・
ヘッド７から得ているが、上部ガイド・ヘッド７から得
てもよいし、電極５から直接得てもよい。

【００２６】多くの構成要素は、それらが本発明を理解
する上で不可欠のものではないので、図１に示されてい
ない。

【００２７】発振器１は、調整値を高級制御システム
（図示せず）から制御接続器９を介して受け、加工の間
発生器２を周期的かつ間欠的に励起させるための制御信
号Ｔを発生器２に供給する。他の制御信号Ｐは、測定源
３を加工時と加工時との間すなわち中断時間Ｐの間に周
期的に励起させるために測定源３に供給される。

【００２８】第３の制御信号Ｍは、測定時間の間の平均
値を算出するように、発振器１から測定モジュール４に
供給される。

【００２９】発生器２、測定源３及び測定モジュール４
は、上部及び下部ガイド・ヘッド７を介して電極５及び
工作物６に接続されている。

【００３０】サーボ制御器８は、駆動軸線Ｘ，Ｙ及び／
又は付加的な駆動軸線Ｚ，Ｕ，Ｖ，Ａ，Ｂ，Ｃにわたる
前進運動を実行させる。

【００３１】発生器２に関しては、ドイツ国ニュルメン
ブルグにおける１９９６年５月のProceedings of Power
Convention Conference（７７〜８４頁）に詳細に記載
されている。このＤ級設計の高周波増幅器は、１２００
ワットの出力で８４％以上の効率を有する。１３ＭＨ以
上の運転周波数は、１００％の変調深さで変調入力Ｊ１
を介して所望のように変調することができる。これは、
運転周波数が、処理時間すなわち加工時間Ｔの間パケッ
トに解放することができ、また中断時間Ｐの間ブロック
することができる、ということを意味する。この増幅器
は、より小電力用に非常に容易に寸法付けることができ
る。例えば、１つの実現性は、供給電圧（３００ＶＤ
Ｃ）をより低い値に向けて変更して、ほぼ３０ＶＤＣに
低下させることである。

【００３２】測定源３は、工作物の接触（短絡）及び非
接触（開放）を測定することにより、中断時間の間に電
極振動を識別するように作用する。誘電体の汚染物質が
精密加工の間加工ギャップ（すなわち、スパーク・ギャ
ップ）に存在して、電気伝導力が干渉信号として現れる
から、電流源特性は測定源３のために提供される。これ
は、スパーク・ギャップの高導電性が測定源３の電圧遮
断を生じないように電流源を調整することができる、と
いう利点を有する。負荷抵抗器を備える単純な電圧源
は、長方形のＵ−Ｉ特性のためにそれらの妨害に対して
より高い感度を呈する。

【００３３】測定源の極性を加工タスクに調整してもよ
いし、その代わりにさらに変更してもよい。アルミニウ
ム、チタン等で製作された工作物は、誘電性の水におい
て、高い負の電極電圧のもとで酸化物層を形成して測定
に逆に作用する傾向を有する。正の電極電圧はこの種の
問題を生じない。

【００３４】それゆえに、測定源３は、中断時間Ｐの間
中測定パルスを両極方向に処理しかつ発生器２の随意の
両極性電圧パルスを両極方向に分離すなわち絶縁するこ
とができるスイッチング要素を出力に有している。既知
のトランジスタ・ダイオード回路は、ブリッジ構成、反
並列的又は反直列的において、前記のために好適であ
る。

【００３５】測定の目的のために中断時間での加工は、
必ずしも電力損失をともなわない。平均電力は電極を負
荷するための解決を与え、時間の損失は、例えば、発生
器２の電流パルスを増大させることにより修正すること
ができる。例えば、直径２００μｍの電極を用いて鋼鉄
に微細な穴を放電加工により形成する場合、既存のプロ
セスの穿孔速度を３倍にすることは本発明に従うプロセ
スにより達成された。同じ時間であれば、さらに優れた
形状の真実性及び再現性を得ることができる。

【００３６】一方、図１の測定モジュール４は、スパー
ク・ギャップ信号Ｆを連続して受ける。その入力に必要
なことは、適宜な電圧能力を有することである。しか
し、スパーク・ギャップ信号Ｆと制限値Ｇ（以下にさら
に説明する。）からの比較結果が測定時間Ｍの間に評価
され、平均化される。この課題は、複数のＣＭＯＳ要素
と低域フィルタとで解決することができる。電極振動の
パルス衝撃係数が時間離散の平均値であるので、平均値
の形成は、例えば、電極５が測定時間Ｍの時間窓におい
て工作物に接触している間、すなわち、スパーク・ギャ
ップ電圧が制限値Ｇ以下のとき、クロックパルスを計数
することにより、測定時間Ｍの時間窓において単にデジ
タル的に遂行し得え、確立されたフィルタリング時間後
の輪郭状態の説明をすることができる。

【００３７】対応する回路は、点火時間の決定から、例
えばドイツ特許出願公告第2 250 872 号により、当業者
に最もよく知られている。

【００３８】加工プロセスは、（閉アクション・ループ
を備える）制御に基づいて遂行される。この目的のため
に、サーボ制御器８用のガイド量ＳＣ及びしたがって前
進速度と、発振器１用のガイド量ＧＣ及びしたがって測
定時間Ｔとを発生するための第１及び第２の基準値が制
限値Ｇに加えて測定モジュール４にさらに入力される。
この２つの基準値は、プロセスのパルス衝撃係数を発生
すべきとき、すなわち測定時間の何％で電極５が工作物
６と平均的に接触するかを決定する。決定したパルス衝
撃係数が第１又は第２の基準値を超えると、電極５の平
均速度は低下され、加工時間Ｔは増大される。２つの基
準値は、測定時間Ｔと前進速度との制御干渉がそれらの
結果に加わる場合、等しい値に設定することができる。
異なる基準値では、より無感応の制御干渉は、より敏感
な制御干渉が飽和又は過渡偏差のためにその基準値でパ
ルス衝撃係数をもはや維持しないときだけ、その効果を
遂行する。安定性の基準は、当然考慮されねばならない
が、制御技術における当業者によく知られている。パル
ス衝撃係数の定義は、０％のためには開回路を維持し、
１００％のためには閉回路をすなわち電極５と工作物６
との接触を維持する離脱点として一定不変に使用され
る。

【００３９】この決定を変更し得ることは明らかであ
る。

【００４０】図２は、加工時間Ｔの信号、中断時間Ｐの
信号、測定時間Ｍの信号及びスパーク・ギャップ信号Ｆ
を時間の関数として示す。加工時間は、ｔ１からｔ２ま
でと、ｔ４からｔ５までであり、第２の制御量ＧＣを通
して可能の限り短縮されている。この時間の間、発生器
２は接続され、測定源３は切り離される。

【００４１】中断時間はｔ２からｔ４までであり、発生
器２は時間Ｄの間切り離され、電極５は測定源３により
要求された振動状態に振動すべき時間を有する。この場
合静電力が非常に小さいから、振動幅も非常に小さくな
る。

【００４２】測定時間はｔ３とｔ４との間であり、測定
時間Ｍの何％でスパーク・ギャップ信号Ｆが制限値Ｇ以
下になるかを評価する。制限値は、概算で測定源３の電
圧の２分の１に設定される。この時間の間、正規の振動
が数ｋＨｚの範囲で達成される。この周波数は、電極２
の重量及び弾力性に依存する。同様に、広い範囲のシン
キング電極は精密加工状態の間振動される。曲げ力、せ
ん断力及び捻り力の結果、等しい合成振動モードが生じ
る。これまでは電極の対称的な黒化パターンは異なる洗
浄状態に起因するものと考えられていたが、実験では本
発明のプロセスを使用している間それが現れず、そのよ
うな黒化パターンが消滅していた。これは、これらの振
動が微量に制御することができるということを確実に示
す。実験における加工時間は、伝統的な従来方法より充
分に短くなった。

【００４３】上記の代わりにｔ2からｔ３までの遅延時
間Ｄは、加工時間後に直ちに開始される測定時間Ｍに適
用してもよい。測定時間は、典型的には２００μｍ継続
し、また中断時間Ｐほどに長い。次いで情報は、わずか
に変形された形に現れるが、同じ方法を精密に評価され
る。平均値上、測定時間Ｍの間、電圧が制限値Ｇを越え
るほど、電極は工作物から離される。この種の測定は、
より適度な精密さで高い切断力を望むとき、興味を引く
ことができる。

【００４４】図５は、半ブリッジ技術を用いた発生器２
の他の実施例を示す。

【００４５】ＭＯＳＦＥＴのような２つの半導体スイッ
チ１０，１１は、制御回路１４から逆位相の制御パルス
を受ける。制御回路１４は、調整可能の発振器を備えて
おり、また加工時間信号Ｔを受けて加工時間Ｔ外で半導
体スイッチ１０，１１を閉鎖する。非並列のダイオード
１２，１３は、過剰電圧及び逆動作に対して、直列出力
回路Ｒ，Ｌ，Ｃが不正確な調整の間、半導体スイッチ１
０，１１を保護する。

【００４６】図６は図５に従う発生器の異なる３つの動
作を示し、直列出力回路Ｒ，Ｌ，Ｃの調整を対応させる
ことにより単に引き起こされる。上の曲線は、ブリッジ
の中心点での発生器電圧ＵGを示す。長方形の振動は、
キャパシタ１５で緩衝される調整可能の供給電圧ＵDCの
振幅に現れる。長方形振動の持続時間は、制御回路１４
の発振器の調整に依存する。下方の曲線は、スパーク・
ギャップが点火されたときに電極５を介してガイドヘッ
ド７に現れるスパーク・ギャップ電流ＩFを示す。工作
物６は、供給電圧ＵDCの安定したグランド電位に接続さ
れる。

【００４７】ケースａは直列出力回路Ｒ，Ｌ，Ｃの理想
的な調整の状態のときを示す。キャパシタＣ及びインダ
クタンスｌから形成される発振回路の共振周波数は、発
生器電圧ＵGの振動周波数に正確に対応する。負荷抵抗
器Ｒは、短絡回路とされており、またこれでないとき、
電流の振幅の減少を生じる。インダクタンスＬは、必要
ならば、放電回路の漏洩インダクタンスから構成するこ
とができる。Ｄ級の高周波増幅器は、ケースａに従う方
法においてだけ動作する。

【００４８】ケースｂは、クラッド・エラーを示す。キ
ャパシタＣとインダクタンスＬから形成される発振回路
は、例えば制御回路１４の発振器に設定された周波数よ
り６倍高い共振周波数に設定されている。発振器電圧Ｕ
G及びスパーク・ギャップ電流ＩF間の逆位相状態を回避
するために、負荷抵抗器Ｒは、電流の振幅が発生器パル
スＵGの持続時間にしたがって本質的に衰退するよう
に、調整することができる。ほぼ２５ＭＨｚにまでの放
電周波数を発生することは比較的簡単な手段で可能であ
る。スパーク・ギャップ電流ＩFの発振振幅は、非並列
のダイオード１２，１３を介してキャパシタ１５に供給
され、そこにエネルギーが一時的に蓄えられる。

【００４９】ケースｃは、３種類の動作を示す。インダ
クタンスＬはできるだけ閉じるようにゼロに設定され、
時定数は負荷抵抗器Ｒ及びキャパシタＣから形成され、
発生器電圧ＵGのパルス幅より大きい。スパーク・ギャ
ップ電流ＩFの振幅は、調整可能の供給電圧ＵDC及び負
荷抵抗器Ｒの調整により広い制限を越えて決定すること
ができる。キャパシタＣが常に直列に接続されているの
で、スパークギャップ電流ＩFの直流成分は効果的に抑
圧される。

【００５０】上記の説明は、発生器２の種々の調整可能
性と利点の証明である。

【００５１】本発明は、上記実施例に限定されない。本
発明は、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワイヤ切断機における本発明の基本的概念を示
す図である。

【図２】図１における最重要信号のタイムチャートの一
実施例を示す図である。

【図３】従来のワイヤ切断機による精密切断により生じ
る３種の状態を示す図である。

【図４】本発明に従うワイヤ切断機による精密切断によ
り生じる３種の状態を示す図である。

【図５】発生器の有利な変形例を示す図である。

【図６】図５の発生器における異なる３種の動作例を示
す図であって、発生器電圧ＵG及びスパーク・ギャップ
電流ＩFを示す。

【符号の説明】

１ 発振器 ２ 発生器 ３ 測定源 ４ 測定モジュール ５ ワイヤ電極 ６ 工作物 ７ ガイド ８ サーボ制御器 ９ 制御接続器 １０，１１ トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ） １２，１３ ダイオード １４ １５ キャパシタ Ｒ 負荷抵抗器 Ｃ キャパシタ Ｌ インダクタンス

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工電極と工作物とが互いに精密加工距
   離をおいておりかつ平滑仕上げパルスが制御されるプロ
   セスの工作物に供給される、加工電極により工作物を放
   電加工する方法であって、平滑仕上げパルスを処理時間
   の間ギャップに供給しかつ測定源を少なくとも中断時間
   の間に前記ギャップに提供して加工を断続的に行い、前
   記中断時間の間に電極が工作物に接触していることを電
   気的測定により決定してこの測定からパルス衝撃係数を
   得て接触の周波数を決定し、制御信号をプロセスの制御
   のために引き出すことを含む、放電加工方法。
2. 【請求項２】 加工電極の振動をスパーク・ギャップ信
   号の信号波形から及び電極振動のパルス衝撃係数を決定
   することにより生じさせ、プロセスの状態制御をパルス
   衝撃係数について生じさせる、請求項１に記載の放電加
   工方法。
3. 【請求項３】 加工電極が工作物に接触している間に前
   記パルス衝撃係数を前記測定時間Ｍの一部として規定す
   る、請求項２に記載の放電加工方法。
4. 【請求項４】 前記測定時間を前記中断時間と同期さ
   せ、前記中断時間の開始を遅延時間だけ遅延させる、請
   求項２又は３に記載の放電加工方法。、
5. 【請求項５】 決定したパルス衝撃係数と第１の基準値
   とから第１のガイド量を測定モジュールにおいて発生さ
   せ、その第１のガイド量を前進システムの制御のために
   サーボ制御器に供給する、請求項２，３又は４に記載の
   放電加工方法。
6. 【請求項６】 決定したパルス衝撃係数が前記第１の基
   準値を超えているときは前進速度を下げ、前記パルス衝
   撃係数が前記第１の基準値より小さいときは前進速度を
   上げる、請求項２，３又は４に記載の放電加工方法。
7. 【請求項７】 決定したパルス衝撃係数と第２の基準値
   とから第２のガイド量を測定モジュールにおいて発生さ
   せ、その第２の基準値で加工時間の持続時間を制御す
   る、請求項２から６のいずれか１項に記載の放電加工方
   法。
8. 【請求項８】 決定したパルス衝撃係数が前記第２の基
   準値より小さいときは加工時間の持続時間を短くし、前
   記パルス衝撃係数が前記第２の基準値より大きいときは
   前記加工時間の持続時間を長くする、請求項７に記載の
   放電加工方法。
9. 【請求項９】 測定源が電圧制限を備えた電流源特性を
   有する、請求項１から８のいずれか１項に記載の放電加
   工方法。
10. 【請求項１０】 前記測定源の電流源特性は１０ｍＡか
    ら６００ｍＡまでの間で調整可能であり、前記測定源の
    電圧制限は１Ｖから１００Ｖまでの間で調整可能であ
    る、請求項９に記載の放電加工方法。
11. 【請求項１１】 前記スパーク・ギャップ信号は調整可
    能の制限値を備える測定モジュールにおいて合成され、
    前記制限値は前記測定源の設定電圧制限より小さく、合
    成した結果はフィルタにおいて隣り合う前記測定時間の
    間で不変に維持される、請求項９又は１０に記載の放電
    加工方法。
12. 【請求項１２】 前記測定源の複数の出力信号が前記中
    断時間から中断時間まで交互に正負に若しくは正又は負
    に設定される、請求項１から１１のいずれか１項に記載
    の放電加工方法。
13. 【請求項１３】 加工時間は、制御の介在なしに３０ｍ
    秒であり、また０％のパルス衝撃係数でゼロに向けて前
    記ガイド量を通して減少するパルス衝撃係数で直線的に
    減少される、請求項１から１２のいずれか１項に記載の
    放電加工方法。
14. 【請求項１４】 前記中断時間は１ｍ秒であり、遅延時
    間は２００μ秒である、請求項１３に記載の放電加工方
    法。
15. 【請求項１５】 前記中断時間は２００μ秒であり、遅
    延時間はゼロであり、前記測定時間は前記中断時間に等
    しい、請求項１から１３のいずれか１項に記載の放電加
    工方法。
16. 【請求項１６】 前記発生器は、１０μ秒からび２０μ
    秒までの間の持続時間と、１０Ａから５００ｍＡまでの
    間の電流振幅と、１００ｋＨｚから２５ＭＨｚまでの間
    のパルス周波数とを有する単極性パルス又は双極性パル
    スを発生し、また加工時間信号を受けてその時間の間だ
    けパルスを発生するために励起入力を有する、請求項１
    から１５のいずれか１項に記載の放電加工方法。
17. 【請求項１７】 加工電極と工作物とが互いに精密加工
    距離をおいておりかつ平滑仕上げパルスが制御されたプ
    ロセスの工作物に供給される、加工電極による工作物の
    放電加工をする装置であって、平滑仕上げパルスが処理
    時間の間ギャップに供給されかつ測定源が少なくとも中
    断時間の間に前記ギャップに供給されて加工が断続的に
    行われ、前記中断時間の間に電極が工作物に接触してい
    ることが電気的測定により決定されてこの測定からパル
    ス衝撃係数が得られて接触の周波数が決定され、制御信
    号がプロセスの制御のために引き出される、放電加工装
    置。
18. 【請求項１８】 前記仕上げパルスを加工時間の間だけ
    周期的に発生する発生器と、 中断時間信号に依存して中断時間の間に測定パルスを発
    生する測定源と、 測定時間の間に電極振動のパルス衝撃係数をスパーク・
    ギャップ信号から決定する測定モジュールとを含み、 前記測定モジュールは、前記パルス衝撃係数の関数とし
    て前進システムを制御すべく又は加工時間の持続時間を
    制御すべく第１及び第２のガイド量を有する、請求項１
    ７に記載の放電加工装置。
19. 【請求項１９】 加工電極が工作物に接触している間前
    記パルス衝撃係数が前記測定時間Ｍの一部として規定さ
    れる、請求項１８に記載の放電加工装置。
20. 【請求項２０】 前記発生器、前記測定源又は前記測定
    モジュールは制御可能の励起入力を備える、請求項１８
    又は１９に記載の放電加工装置。
21. 【請求項２１】 前記測定源は、調整可能の電圧制限回
    路、パルス中断回路又は随意の極性反転器を備える調整
    可能の電流源からなる、請求項１８，１９又は２０に記
    載の放電加工装置。
22. 【請求項２２】 前記測定モジュールは前記スパーク・
    ギャップ信号と調整可能の制限値とを受ける比較器を含
    み、前記比較器の出力は測前記定時間の間平均値を形成
    すべく低域フィルタにスイッチング装置を介して供給さ
    れ、前記スイッチング装置は、前記測定時間の間は導通
    状態になり、隣り合う前記測定時間の間の期間は非導通
    状態になる、請求項１８から２１のいずれか１項に記載
    の放電加工装置。
23. 【請求項２３】 前記発生器は加工時間信号を変調入力
    に受けるＣ級増幅器から構成されており、調整ギャップ
    はそのとき１００％である、請求項１８から２２のいず
    れか１項に記載の放電加工装置。
24. 【請求項２４】 発生器は半ブリッジ回路構成の少なく
    とも２つのスイッチング素子と非並列接続の少なくとも
    ２つのダイオードとからなり、前記スイッチング素子は
    前記加工時間信号に関して阻止入力を介して非導通状態
    に変えられている、請求項１８から２３のいずれか１項
    に記載の放電加工装置。
25. 【請求項２５】 前記発生器は、調整可能の負荷抵抗
    器、調整可能のインダクタンス及び調整可能のキャパし
    タンスからなる少なくとも１つの要素を有する直列接続
    回路を含む、請求項１８から２４のいずれか１項に記載
    の放電加工装置。
26. 【請求項２６】 前記要素は、インダクタンスとキャパ
    シタンスとにより決定される共振周波数が発生器運転周
    波数の近くになるように調整される、請求項２５に記載
    の放電加工装置。
27. 【請求項２７】 前記要素はインダクタンスとキャパシ
    タンスとにより決定される共振周波数が発生器の多くの
    運転周波数となるように調整され、前記負荷抵抗器は共
    振振動が発生器の個々のパルスの間中本質的に低下する
    ように調整される、請求項２５に記載の放電加工装置。
28. 【請求項２８】 前記インダクタンスはゼロに調整さ
    れ、前記キャパしタンス及び前記負荷抵抗器の値はそれ
    らの時定数が発生器の単一パルスの持続時間より大きく
    なるように調整される、請求項２５に記載の放電加工装
    置。