JPS5944170B2 - 放電加工装置 - Google Patents
放電加工装置Info
- Publication number
- JPS5944170B2 JPS5944170B2 JP49009239A JP923974A JPS5944170B2 JP S5944170 B2 JPS5944170 B2 JP S5944170B2 JP 49009239 A JP49009239 A JP 49009239A JP 923974 A JP923974 A JP 923974A JP S5944170 B2 JPS5944170 B2 JP S5944170B2
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- JP
- Japan
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- discharge
- machining
- circuit
- electric discharge
- frequency
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- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は放電加工装置、特に、高速度で極めて良質の加
工面が得られるような仕上げ加工用又は超仕上げ加工用
の非蓄勢式の放電加工装置の改良に関する。
工面が得られるような仕上げ加工用又は超仕上げ加工用
の非蓄勢式の放電加工装置の改良に関する。
従来、加工面粗度の低い良質な加工面を得るための放電
加工は、微小エネルギの蓄勢式回路の放電加工装置によ
つて行なわれていたが、この公知の方法は、デューティ
・ファクズが低く加工速度〜３μＨｍａｘが限度であり
、１μＨｍａｘ以下の粗度の超仕上げ面を得ることは不
可能であつた。
加工は、微小エネルギの蓄勢式回路の放電加工装置によ
つて行なわれていたが、この公知の方法は、デューティ
・ファクズが低く加工速度〜３μＨｍａｘが限度であり
、１μＨｍａｘ以下の粗度の超仕上げ面を得ることは不
可能であつた。
本発明は叙上の観点に立つてなされたものであつて、そ
の目的とするところは、従来公知の非蓄勢式の放電加工
装置を改良し加工速度を損することなく、且つ従来得ら
れなかつた１μＨｍａｘ以下の０．１〜０．５μ１１ｍ
ａｘ程度の超仕上げ面が得られるような放電加工装置を
提供することにある。従来、良質な加工面を得るために
は放電のピーク電圧を下げ、ピーク電流をある程度以上
大きくし、また、放電パルスの持続時間を１〜数μｓｅ
ｃまたはそれ以下に短縮し、単発放電のエネルギを微小
量とすることが必要とされていた。然しながら、非蓄勢
式回路ではこのような短い放電パルスを発生させること
は困難であり、微小エネルギの蓄勢式回路が用いられて
いたが、たとえ微小エネルギであつても、実際上被加工
休からなにがしかの除去加工を行なうと、深いクレータ
が生じるので仕上げ面は梨地状となり、その粗度も場合
によつては１μＨｍａｘまでとすることが不可能ではな
いにせよ実用上２〜３μＨｍａｘ以下とすることは困難
であつた。
の目的とするところは、従来公知の非蓄勢式の放電加工
装置を改良し加工速度を損することなく、且つ従来得ら
れなかつた１μＨｍａｘ以下の０．１〜０．５μ１１ｍ
ａｘ程度の超仕上げ面が得られるような放電加工装置を
提供することにある。従来、良質な加工面を得るために
は放電のピーク電圧を下げ、ピーク電流をある程度以上
大きくし、また、放電パルスの持続時間を１〜数μｓｅ
ｃまたはそれ以下に短縮し、単発放電のエネルギを微小
量とすることが必要とされていた。然しながら、非蓄勢
式回路ではこのような短い放電パルスを発生させること
は困難であり、微小エネルギの蓄勢式回路が用いられて
いたが、たとえ微小エネルギであつても、実際上被加工
休からなにがしかの除去加工を行なうと、深いクレータ
が生じるので仕上げ面は梨地状となり、その粗度も場合
によつては１μＨｍａｘまでとすることが不可能ではな
いにせよ実用上２〜３μＨｍａｘ以下とすることは困難
であつた。
またその上、微小エネルギの放電でも一旦放電が行なわ
れると、加工間隙内の放電部位に相当量のイオンが生じ
、これが消滅するまでの間充電または電圧パルスの印加
を留保する必要があるので、デューティ・ファクタが極
端に悪化し加工速度が低下する。而して、本発明は叙上
の公知の方法を改良あるいは発展させるものでなく、こ
れと全く異なつた手段により良質な加工面を得ようとす
るものであつて、その要旨とするところは、非蓄勢式回
路を用い放電のピーク電流はある程度限定するにせよ、
各放電パルスの放電持続時間は特に短縮せず数μｓｅｃ
ないしそれ以上の適宜の値としておくと共に、放電電流
中に含まれる高周波成分の基調波もしくは高調波に同調
共振し得るようなリアクタンスを有する回路要素を加工
間隙に並列に接続することにより、非蓄勢回路による各
放電パルスの放電電流を上記共振周波数で振動させて、
各放電パルスをあたかも共振周波数の複数の微小放電に
細分化したような放電として仕上げ加工の加工速度を低
減させることなく、表面粗度が０．５μｍ１［Ｍａｘ以
下、場合によつては０．１μＨｍａｘ程度の光沢のある
仕上げ面を得ることにある。
れると、加工間隙内の放電部位に相当量のイオンが生じ
、これが消滅するまでの間充電または電圧パルスの印加
を留保する必要があるので、デューティ・ファクタが極
端に悪化し加工速度が低下する。而して、本発明は叙上
の公知の方法を改良あるいは発展させるものでなく、こ
れと全く異なつた手段により良質な加工面を得ようとす
るものであつて、その要旨とするところは、非蓄勢式回
路を用い放電のピーク電流はある程度限定するにせよ、
各放電パルスの放電持続時間は特に短縮せず数μｓｅｃ
ないしそれ以上の適宜の値としておくと共に、放電電流
中に含まれる高周波成分の基調波もしくは高調波に同調
共振し得るようなリアクタンスを有する回路要素を加工
間隙に並列に接続することにより、非蓄勢回路による各
放電パルスの放電電流を上記共振周波数で振動させて、
各放電パルスをあたかも共振周波数の複数の微小放電に
細分化したような放電として仕上げ加工の加工速度を低
減させることなく、表面粗度が０．５μｍ１［Ｍａｘ以
下、場合によつては０．１μＨｍａｘ程度の光沢のある
仕上げ面を得ることにある。
即ち、非蓄勢式回路による加工性能の面粗度Ｒは、放電
パルスのパルス幅τ０ｎ（μｓ）と放電電流振幅ｐ（Ａ
）に依存し、ｎ ρ で表わされることが知られているが、本発明は仕土加工
であるから上記式に於て放電電流のパルス幅τ０ｎ、及
び電流振幅１ｐを所定の小さい値に選定すると共に、好
ましくは、放電電流の振幅１ｐを従来の仕上加工に於け
る通常値より小さい値に選定するものの、各放電パルス
期間中の放電電流を、加工間隙に並列に設けたリアクタ
ンスの 二回路共振により、前記各放電の放電パルス幅
τ０ｎの期間内に従来よりも大きな変化率で複数回振動
せしめた放電、即ち、上記設定放電パルス幅τ０ｎ、及
び設定放電電流振幅１ｐの各放電を、パルス幅τｓ（但
し、τｓ〈τ０ｎ）で、放電電流振幅１ｓ〉（但し、Ｉ
ｓ＞Ｉｐ）の放電を、ｎ個（ｎは少なくとも２〜３以上
）連続させた集合の如き一種の微小放電の集合した放電
とすることにより、上記式に当て嵌まらない良好な面粗
度を得ると共に、放電電流振幅は上記振動により複数回
、設定放電流５振幅１ｐよりも大きい値１ｓの状態が振
動して現われるパルス幅τ０ｎ放電とすることにより、
加工速度を低下させないで上記の放電加工が行なわれる
ようになつたものである。
パルスのパルス幅τ０ｎ（μｓ）と放電電流振幅ｐ（Ａ
）に依存し、ｎ ρ で表わされることが知られているが、本発明は仕土加工
であるから上記式に於て放電電流のパルス幅τ０ｎ、及
び電流振幅１ｐを所定の小さい値に選定すると共に、好
ましくは、放電電流の振幅１ｐを従来の仕上加工に於け
る通常値より小さい値に選定するものの、各放電パルス
期間中の放電電流を、加工間隙に並列に設けたリアクタ
ンスの 二回路共振により、前記各放電の放電パルス幅
τ０ｎの期間内に従来よりも大きな変化率で複数回振動
せしめた放電、即ち、上記設定放電パルス幅τ０ｎ、及
び設定放電電流振幅１ｐの各放電を、パルス幅τｓ（但
し、τｓ〈τ０ｎ）で、放電電流振幅１ｓ〉（但し、Ｉ
ｓ＞Ｉｐ）の放電を、ｎ個（ｎは少なくとも２〜３以上
）連続させた集合の如き一種の微小放電の集合した放電
とすることにより、上記式に当て嵌まらない良好な面粗
度を得ると共に、放電電流振幅は上記振動により複数回
、設定放電流５振幅１ｐよりも大きい値１ｓの状態が振
動して現われるパルス幅τ０ｎ放電とすることにより、
加工速度を低下させないで上記の放電加工が行なわれる
ようになつたものである。
一般的に、公知の放電加工装置に於ても放電電３流中に
は高周波交流成分が含まれており、特に加土好ましい放
電にはこのような高周波交流成分の振幅が大きくあられ
れることが知られている。
は高周波交流成分が含まれており、特に加土好ましい放
電にはこのような高周波交流成分の振幅が大きくあられ
れることが知られている。
この高周波交流成分は電極及び被加工体との材質の組合
せ並びにその他の放電加工条件でほぼ定４まつた周波数
特性を有する。本発明では、上記電極及び被加工体の組
合せ並びにその他の放電加工条件によつて定まる高周波
交流成分の周波数特性を予め調べておき、調べた結果に
基づいて、前記回路要素のリアクタンスが前記高周波交
流成分の基調波もしくは高調波と同調共振するように予
め設定したものである。
せ並びにその他の放電加工条件でほぼ定４まつた周波数
特性を有する。本発明では、上記電極及び被加工体の組
合せ並びにその他の放電加工条件によつて定まる高周波
交流成分の周波数特性を予め調べておき、調べた結果に
基づいて、前記回路要素のリアクタンスが前記高周波交
流成分の基調波もしくは高調波と同調共振するように予
め設定したものである。
而して、本発明に於いては、放電中の高周波公流成分は
公知のものに比し数倍ないし十数倍の振幅で直流成分に
重畳され一種の高周波共振放電となるものであり、その
ような放電電流を得るため、リアクタンスを有し加工間
隙と共に所望の共振回路を構成する回路要素、または所
望の共振周波数を有するタンク回路とコンデンサを直列
に接続した直列回路が、加工間隙に並列に接続される。
以下、図面により本発明の詳細を説明する。第１図及び
第２図はいずれも本発明にかかる放電加工装置の一実施
例を示す回路図、第３図は本発明の実施に於ける放電パ
ルスの模型図である。第１図及び第２図中、１は工具電
極、２は被加工体、３は直流電源、４はスイツチング素
子、５は該スイツチング素子４の制御回路、６及び７は
固定抵抗及び可変抵抗、８及び９は可変容量型のコンデ
ンサ及び可変イリノダクタンス型のコイル、また第２図
中の１０はタンク回路、１１及び１２は該タンク回路１
０を構成するコンデンサ及びコイル、１３はタンク回路
１０と直列に接続されたコンデンサで、両者による直列
回路を加工間？に並列に接続することにより、この直列
回路は加工間隙に対して共振回路を形成すると共に、上
記コンデンサ１３は直流遮断の役も果すものである。而
して、いずれの実施例に於ても、スイツチング素子４は
公知の常法により制御回路５により開閉制御され、その
放電持続時間、電圧パルスの休止時間は、従来通常の什
上げ加工で採用される値を採用することができる。また
、本発明に於ける具体的な加工条件等の一例は、通常の
工具電極１を銅被加工体２を鉄材とする加工に、例えば
第１図に示した回路を用いた場合、コンデンサ８の容量
１００ｐＦ、コイル９のインダクタンス２．０μＨ、電
源無負荷電圧１２０・Ｖ１スイツチング素子４のオン及
びオフ時間は夫々２μｓ及び１．５μｓ、放電直流ピー
ク電流（放電時の平均電流）１．２Ａの如くであり、こ
のような条件で加工すると、電極面の仕上げや材質にも
よるが、０．５μＨｍａｘ以下、場合によつては０．１
μＨｍａｘの光沢ある仕上げ面が得られるものである。
また、第２図に示し２た回路を用いる場合は、他の加工
条件を上述の場合と同一とすると、コンデンサ１１の容
蟇３０ＰＦ、コイル１２のインダクタンス２．０μＨ１
そしてコンデンサ１３の容量を約８０ＰＦとすると、上
述第１図の実験例の場合とほぼ同様な加工特性が得られ
る。
公知のものに比し数倍ないし十数倍の振幅で直流成分に
重畳され一種の高周波共振放電となるものであり、その
ような放電電流を得るため、リアクタンスを有し加工間
隙と共に所望の共振回路を構成する回路要素、または所
望の共振周波数を有するタンク回路とコンデンサを直列
に接続した直列回路が、加工間隙に並列に接続される。
以下、図面により本発明の詳細を説明する。第１図及び
第２図はいずれも本発明にかかる放電加工装置の一実施
例を示す回路図、第３図は本発明の実施に於ける放電パ
ルスの模型図である。第１図及び第２図中、１は工具電
極、２は被加工体、３は直流電源、４はスイツチング素
子、５は該スイツチング素子４の制御回路、６及び７は
固定抵抗及び可変抵抗、８及び９は可変容量型のコンデ
ンサ及び可変イリノダクタンス型のコイル、また第２図
中の１０はタンク回路、１１及び１２は該タンク回路１
０を構成するコンデンサ及びコイル、１３はタンク回路
１０と直列に接続されたコンデンサで、両者による直列
回路を加工間？に並列に接続することにより、この直列
回路は加工間隙に対して共振回路を形成すると共に、上
記コンデンサ１３は直流遮断の役も果すものである。而
して、いずれの実施例に於ても、スイツチング素子４は
公知の常法により制御回路５により開閉制御され、その
放電持続時間、電圧パルスの休止時間は、従来通常の什
上げ加工で採用される値を採用することができる。また
、本発明に於ける具体的な加工条件等の一例は、通常の
工具電極１を銅被加工体２を鉄材とする加工に、例えば
第１図に示した回路を用いた場合、コンデンサ８の容量
１００ｐＦ、コイル９のインダクタンス２．０μＨ、電
源無負荷電圧１２０・Ｖ１スイツチング素子４のオン及
びオフ時間は夫々２μｓ及び１．５μｓ、放電直流ピー
ク電流（放電時の平均電流）１．２Ａの如くであり、こ
のような条件で加工すると、電極面の仕上げや材質にも
よるが、０．５μＨｍａｘ以下、場合によつては０．１
μＨｍａｘの光沢ある仕上げ面が得られるものである。
また、第２図に示し２た回路を用いる場合は、他の加工
条件を上述の場合と同一とすると、コンデンサ１１の容
蟇３０ＰＦ、コイル１２のインダクタンス２．０μＨ１
そしてコンデンサ１３の容量を約８０ＰＦとすると、上
述第１図の実験例の場合とほぼ同様な加工特性が得られ
る。
本発明による装置を用いて加工を行なう場合、電極と被
加工体との材質の相異及びその組合わせ並びにその他の
選択設定される放電加工条件により高周波交流成分の周
波数特性を予め調べておき、調べた結果に基づいて、コ
ンデンサ８の静電容量、コイル９のインダクタンス、ま
たはタンク回路及びコンデンサ１３を調整し、所望の安
定した共振状態が得られるように設定する。
加工体との材質の相異及びその組合わせ並びにその他の
選択設定される放電加工条件により高周波交流成分の周
波数特性を予め調べておき、調べた結果に基づいて、コ
ンデンサ８の静電容量、コイル９のインダクタンス、ま
たはタンク回路及びコンデンサ１３を調整し、所望の安
定した共振状態が得られるように設定する。
即ち、第３図の放電電圧及び放電電流の模型図に示すよ
うに、スイツチング素子５のオン・オフによる各放電パ
ルスの放電電流をリアクタンスを含む回路の共振により
振動させて、各放電パルスをあたかも共振周波数の複数
の微小放電に細分化したような放電とするものである。
うに、スイツチング素子５のオン・オフによる各放電パ
ルスの放電電流をリアクタンスを含む回路の共振により
振動させて、各放電パルスをあたかも共振周波数の複数
の微小放電に細分化したような放電とするものである。
一般的には、公知の加工装置により同等の放電条件で加
工する際、発生する放電の放電電流中に含まれる高周波
交流成分中、含有エネルギ割合のより大きい周波数に同
調するよう調整すると安定した放電が行なわれるように
なるが、前記周波数の高調波や基調波でも安定した共振
が行なわれることもある。
工する際、発生する放電の放電電流中に含まれる高周波
交流成分中、含有エネルギ割合のより大きい周波数に同
調するよう調整すると安定した放電が行なわれるように
なるが、前記周波数の高調波や基調波でも安定した共振
が行なわれることもある。
この調整を行なう場合重要なことは、重畳された高周波
交流成分の振幅が公知の装置による場合に比し少なくと
も数倍以上となるよう調整すること存び安定した放電が
持続されるよう調整することである。以上のような条件
を設定して加工を行なうと、一定の電圧が印加された後
放電に移行すると同時に、その電圧パルスに基づく放電
期間中間隙には一種の高周波共振放電が加えられ、放電
時の放電電流及び電圧は第３図に示す模型図のように、
前記高周波交流成分の基調波または高調波に対応する周
波の放電に細分化された状態となり、加工速度をほとん
ど損することなく、容易に１μＨｍａｘ以下０．５〜０
．１μＨｍａｘまでの超仕上げ面を得ることができる。
交流成分の振幅が公知の装置による場合に比し少なくと
も数倍以上となるよう調整すること存び安定した放電が
持続されるよう調整することである。以上のような条件
を設定して加工を行なうと、一定の電圧が印加された後
放電に移行すると同時に、その電圧パルスに基づく放電
期間中間隙には一種の高周波共振放電が加えられ、放電
時の放電電流及び電圧は第３図に示す模型図のように、
前記高周波交流成分の基調波または高調波に対応する周
波の放電に細分化された状態となり、加工速度をほとん
ど損することなく、容易に１μＨｍａｘ以下０．５〜０
．１μＨｍａｘまでの超仕上げ面を得ることができる。
即ち、本発明によるときは、スイツチング素子４のオン
・オフに基づく各単発放電のパルス幅及びその放電エネ
ルギは比較的大きな値であるので、加工速度は低下せず
、また、そのような条件にも拘らず放電に伴つて発生す
るクレータが微小であり且つその凹凸が少ないので容易
に光沢のある仕上げ面を得ることができるものである。
・オフに基づく各単発放電のパルス幅及びその放電エネ
ルギは比較的大きな値であるので、加工速度は低下せず
、また、そのような条件にも拘らず放電に伴つて発生す
るクレータが微小であり且つその凹凸が少ないので容易
に光沢のある仕上げ面を得ることができるものである。
なお、本発明にかかる放電加工装置の構成は叙上の実施
例に限定されるものでなく、リアクタンスを有する回路
要素及びタンク回路の構成及び結合方法として公知のす
べてのものが利用できるものである。
例に限定されるものでなく、リアクタンスを有する回路
要素及びタンク回路の構成及び結合方法として公知のす
べてのものが利用できるものである。
第１図及び第２図はいずれも本発明にかかる放電加工装
置の一実施例を示す回路図、第３図は放電パルスの模型
図である。 １・・・・・・工具電極、２・・・・・・被加工体、３
・・・・・・直流電源、４・・・・・・スイツチング素
子、５・・・・・・制御回路、８・・・・・・コンデン
サ、９・・・・・・コイル、１０・・・・・・タンク回
路。
置の一実施例を示す回路図、第３図は放電パルスの模型
図である。 １・・・・・・工具電極、２・・・・・・被加工体、３
・・・・・・直流電源、４・・・・・・スイツチング素
子、５・・・・・・制御回路、８・・・・・・コンデン
サ、９・・・・・・コイル、１０・・・・・・タンク回
路。
Claims (1)
- １ 所望の加工液中で工具電極と被加工体とを適宜の加
工間隔を隔てて対向させ、且つこれらを所望の制御装置
により開閉制御させるスイッチング素子を介して、所望
の直流電源に接続して成る非蓄勢式放電加工装置に於て
、上記加工間隙に並列にリアクタンスを有する回路要素
が接続され、一定の加工条件の下で定まる、好ましい放
電電流中に含まれる高周波成分の基調波もしくは高調波
に同調共振するように、前記リアクタンスを有する回路
及び加工間隙を含む回路の定数を予め設定してなること
を特徴とする放電加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49009239A JPS5944170B2 (ja) | 1974-01-23 | 1974-01-23 | 放電加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49009239A JPS5944170B2 (ja) | 1974-01-23 | 1974-01-23 | 放電加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS50103791A JPS50103791A (ja) | 1975-08-16 |
| JPS5944170B2 true JPS5944170B2 (ja) | 1984-10-27 |
Family
ID=11714837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49009239A Expired JPS5944170B2 (ja) | 1974-01-23 | 1974-01-23 | 放電加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5944170B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6074457A (ja) * | 1984-04-02 | 1985-04-26 | Hitachi Ltd | 半導体プラスチツクパツケ−ジ |
| JP2914103B2 (ja) * | 1993-06-30 | 1999-06-28 | 三菱電機株式会社 | 放電加工装置 |
| JP5202639B2 (ja) * | 2008-09-02 | 2013-06-05 | 三菱電機株式会社 | 放電加工機用電源装置 |
-
1974
- 1974-01-23 JP JP49009239A patent/JPS5944170B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS50103791A (ja) | 1975-08-16 |
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