JPS5813623B2 - 放電被覆加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被覆材の電極を被加工体に対向して、両者間に
接触開離振動とか摺動運動を行ないながらパルス放電を
行って前記電極材の一部を被加工体に溶着被覆する放電
被覆加工装置の改良に関する。

従来、被覆加工用のパルス電源としては主としてコンデ
ンサの充放電を利用したものが用いられているが、被覆
加工量の増大が期待できないし、長時間加工を続けると
一旦被覆された被覆層の部分が放電により溶解飛散した
り電極側に転移溶着したりしてかえって減量する場合が
あり、加工量を所定以上に高めることができなかった。

本発明は加工量の飛躍的増大効果を目的として提案され
たもので、商用交流を直接整流して得られる直流等をパ
ワー電源として用い、これをスイッチのオン．オフ制御
により交流もしくはパルスを発生せしめ、該交流もしく
はパルスを変圧器で変圧することにより得られる交流パ
ルスもしくは該交流を整流した直流パルスを出力するイ
ンバータを設け、且つ前記スイッチに、短い加工単位の
パルス巾と間隔を持った単位パルス列をパルスの無い時
間々隔で中断制御することにより、中断間隔と中断によ
り分離されたパルス集団とを繰返す高周波のパルスを供
給する発振制御回路を設け、前記インバータの出力を前
記電極と被加工体間に供給すると共に、前記発振制御回
路の中断制御のパルスまたはこれに同期するパルスもし
くは前記インバータのパルスを前記振動装置に供給して
制御するようにしたことを特徴とする。

以下図面により本発明を説明すると、第１図において、
１は商用交流電源の入力端子，２は整流器で交流を直接
整流して直流電源を得る。

３，４は直流出力をオン．オフスイッチング制御するス
イツチ（トランジスタ）、勿論１つのスイッチでオン．
オフしてパルスを作るようにしてもよい。

５はスイッチ３，４のオン．オフにより発生する交流を
変圧する変圧器で、２次コイルの高周波交流を全波整流
器６または半波整流器７で整流して放電間隙に加える。

８は切換スイッチ，９は振動ヘッドで、先端に超硬等の
被覆材電極１０が取付けられ、被加工体１１に対向して
被覆加工が行なわれる。

１２が振動コイルで、これを交流もしくはパルス励磁す
ることによりヘッド９が振動し電極１０が被加工体１１
に接触開離の振動をする。

振動に応じて放電が発生し電極先端部分が小量づつ被加
工体１１に溶着し被覆が行なわれる。

１３は前記スイッチ３，４に制御パルスを供給する発振
制御回路の変圧器で、前記インバータ変圧器５の誘起電
圧をＬＣ共振回路１４を通してフィードバックし、変圧
器１３を通してスイッチ３，４に供給するようにして発
振し短い加工単位のパルス巾と間隔を持った単位パルス
列を前記スイッチ３，４に供給制御する。

周波数はＬＣ共振回路１４によって定まり、通常ＩＫ〜
５００ＫＨｚ程度に選定される。

１５は中断制御のパルスを発生する発振器で、発振周波
数は通常５０〜５００Ｈｚ程度に設定される。

この出力パルスはオアゲート１６を通して変圧器１３と
スイッチ３，４の接続回路に挿入したスイッチ１７．１
８（サイリスタ）に加わりオン．オフ制御する。

１９は変圧器５の２次側と放電間隙を結ぶ回路に挿入し
た放電々流検出抵抗で、この検出信号を増巾器２０で増
巾した信号をオアゲート１６を通して前記スイッチ１７
に加える。

２１は発振器１５のパルスを増巾制御回路で、増巾出力
を振動コイル１２に加えて振動制御する。

以上において共振回路１４から変圧器１３を通してスイ
ッチ３，４に加えられる単位パルス列は短い加工単位の
パルス巾τｏｎ．ｓと間隔τｏｆｆ．ｓを持ったもので
第２図ａに示すようなものとなり、連続的に発振するが
、発振器１５の発生する中断制御パルスがオアゲート１
６を通してスイッチ１ ７，１ ８をオン．オフ制御す
るから所定間隔で中断される。

発振器１５の出力パルスは前記単位パルスから比べれば
充分低周波であり、パルス巾、間隔ともに長くなる。

第２図ｂは中断制御パルスでパルス巾τｏｎ，間隔てｏ
ｆｆの繰返しパルスを発生し、オンパルスτｏｎがスイ
ッチ１７，１８に加わっている間に変圧器１３からスイ
ッチ３，４に単位パルス列が加わって制御し、オフパル
スτｏｆｆにおいてはスイッチ１７．１８が回路をオフ
するから単位パルス列が遮断され、したがってスイッチ
３，４には第２図Ｃのようなパルス列が中断間隔τｏｆ
ｆで分離されたパルスが加わりスイッチング制御される
。

変圧器５には直流電源２をスイッチ３，４でオン．オフ
して第２図Ｃと同形の交流パルスが加わり変圧して２次
側に誘起する交流を放電電力として利用する。

半波整流器７で半波整流すれば電極１０と被加工体１１
間に加わる加工パルスは第２図ｄとなり、加工単位のパ
ルス巾τｏｎ．ｓと間隔τｏｆｆ．ｓを持った単位パル
ス列が、中断制御パルスの時間巾に相当する時間巾τｏ
ｎだけ続き、間隔τｏｆｆの中断時間をおいて再び前記
パルス列が続くよう、これが繰返す加工パルスが供給さ
れる。

τｏｎ．ｓ及びτｏｆｆ．ｓは１μ〜５００μｓ１τｏ
ｎ及びτｏｆｆは１ｍ〜１０ｍＳ程度に設定され、単位
パルス列の各単位パルスによって電極１０と被加工体１
１間には放電が発生し、繰返される。

一方振動ヘッドの振動コイル１２には発振器１５の５０
〜５００Ｈｚ程度の前記中断制御用のパルスが増巾器２
１を経て供給され振動制御され、電極１０が被加工体１
１に接触開離振動する。

この振動と前記単位パルス列の加工パルスの中断制御と
は完全に同期し、中断制御パルスのτｏｎによってコイ
ル励磁されて電極１０が被加工体１１に接触または近接
する間に単位パルスの集団が間隙に供給され放電し被覆
が行なわれ、中断制御のτｏｆｆ時に振動コイル１２の
励磁が切れると電極１０は被加工体１１から離隔するが
、このときは間隙に加わる加工パルスも中断するように
なる。

そしてコイル１２が再び励磁されて電極１０が被加工体
１１に近接すれば同期して間隙に単位パルス集団が加え
られ放電が行なわれ被覆が行なわれ、これが繰返される
。

このように電極１０の被加工体１１への接触開離振動と
加工パルスの供給及び放電とが完全に同期して行なわれ
、電極１０が被加工体１１から開離してから放電アーク
等が発生するのが防止でき、不要なエネルギの供給、加
熱による被覆面の損耗を防止して被覆でき、被覆加工量
を時間とともに比例増加することができる。

そして振動によって電極１０が被加工体１１に近接乃至
接触する間、加工パルスは連続パルスを供給するのでは
なく、単位パルスを集団として供給し、各単位パルスに
よる放電を繰返すから電極材の局部的加熱効果とか加熱
溶解部分の被加工体への転移溶着の効果は高く被覆加工
量の増大効果があると共に、短いパルス巾の小さい放電
によって小量づゝ被覆が行なわれるから被覆面粗さが加
工中常に小さく手滑面で被覆できるから、被覆表面上に
被覆を重ねて行なうことができ被覆層の厚さを増加でき
、きれいな面の被膜が得られる。

なお前記実施例図において、スイッチ８を切換え、整流
器６による全波整流出力を電極１０、被加工体１１間に
供給すれば２倍の周波数で放電することができる。

また図において、放電々流を抵抗１９によって検出し、
これをオアゲート１６に加えて制御するようにしている
から、第２図のように単位パルスが中断制御されるとき
、中断間隔で分離された始めと終りの単位パルスが途中
切断によりパルス巾τｏｎ．ｓが小さくなるようなこと
はなく常に設定された所定のパルス巾を有するよう制御
される。

勿論中断間隔で分離された始めと終りの単位パルスの巾
τｏｎ．ｓが変化しても加工に大きく影響しない場合は
、前記検出抵抗１９による放電々流をフィードバックす
る回路を除去し発振器１５だけで制御してもよい。

また発振器１５による単位パルス列の中断制御は共振回
路１４と変圧器１３間にスイッチを挿入して制御しても
よく、単位パルス列の発振器は独立した発振器で構成し
てもよく、この独立発振器の発振を中断制御パルスで中
止制御するようにしても、第２図のようなパルスを発生
できる。

また単位パルス列の中断制御はインバータの出力パルス
または電極と被加工体間に供給されるパルスのパルス数
をプリセットカウンタでカウントすることによりプリセ
ット数に達したとき、それを信号として単位パルス列の
中断制御を行なうように回路構成することもできる。

また振動コイル１２に供給するパルスは発振器１５の出
力パルスでなくても、この中断制御パルスに同期する他
のパルスを供給してまたインバータの変圧器５出力の中
断制御パルスに相当するパルス成分を取り出してコイル
に供給し振動制御してもよい。

いずれも振動と放電とは同期させることができる。

以上のように本発明は加工パルスと振動を完全に同期し
て供給でき、電極振動による被加工体からの離隔時には
放電の全く行なわない加工パルスの中断により加熱部の
冷却が充分に行なわれ、また加工パルスは短いパルス巾
と間隔の単位パルスの集団として加え、１サイクルの振
動近接接触時に多数の小さい放電を高周波で繰返すよう
にしたから、■サイクル当りの被覆加工量が増加でき、
被覆層上に積層被膜して加工時間とともに被覆量を増加
させることができ、加工面粗さも小さい良質な被覆層を
常に加工形成できる効果がある。

また加工パルス、即ち高周波の単位パルス列の発生は直
流電源をスイッチのオン．オフによって発生する高周波
の交流もしくはパルスを変圧器で変圧するインバータを
用いているから、容易に前記高周波の単位パルス列が発
生でき、中断間隔制御も正確に安定してでき、高周波を
利用するから変圧器等が小型になり、応答性の良い小型
電源で高能率の被覆加工装置を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例回路図、第２図は各部の波形
説明図である。 １は商用交流電源端子、２は整流器、３，４はスイッチ
、５は変圧器、６は全波整流器、７は半波整流器、８は
切換スイッチ、９は振動ヘッド、１０は電極、１１は被
加工体、１２は振動コイル、１３は変圧器、１４は共振
回路、１５は発振器、１６はオアゲート、１７，１８は
整流スイッチ、１９は放電々流検出抵抗、２０ ，２１
は増巾器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 振動装置によって被覆材電極を被加工体に接触開離
   もしくは摺動運動させながらパルス電源によって前記電
   極と被加工体間にパルス放電を行って被覆加工する装置
   において、直流を電源としてスイッチのオン．オフ制御
   により交流もしくはパルスを発生せしめ、該交流もしく
   はパルスを変圧器で変圧することにより得られる交流パ
   ルスもしくは該交流を整流した直流パルスを出力するイ
   ンバータを設け、且つ前記スイッチに、短い加工単位の
   パルス巾と間隔を持った単位パルス列をパルスの無い時
   間々隔で中断制御することにより、中断間隔と中断によ
   り分離されたパルス集団とを繰返す高周波のパルスを供
   給する発振制御回路を設け、前記インバータの出力を前
   記電極と被加工体間に供給すると共に、前記発振制御回
   路の中断制御のパルスまたはこれに同期するパルスもし
   くは前記インバータのパルスを前記振動装置に供給して
   制御するようにしたことを特徴とする放電被覆加工装置
   。 ２ 単位パルス列はＩＫ〜５ ０ ０ ＫＨｚ，中断制
   御パルスは５０〜５００Ｈｚの周波数を利用することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の放電被覆加工
   装置。