JPS5949847B2 - 放電加工装置 - Google Patents

放電加工装置

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JPS5949847B2
JPS5949847B2 JP11493378A JP11493378A JPS5949847B2 JP S5949847 B2 JPS5949847 B2 JP S5949847B2 JP 11493378 A JP11493378 A JP 11493378A JP 11493378 A JP11493378 A JP 11493378A JP S5949847 B2 JPS5949847 B2 JP S5949847B2
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Japan
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pulse
machining
discharge
processing
power source
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JP11493378A
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潔 井上
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Inoue Japax Research Inc
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Inoue Japax Research Inc
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Publication date
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Priority to DE19792929454 priority patent/DE2929454A1/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/02Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
    • B23H1/022Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges for shaping the discharge pulse train
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H2300/00Power source circuits or energization
    • B23H2300/20Relaxation circuit power supplies for supplying the machining current, e.g. capacitor or inductance energy storage circuits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流電源をトランジスタ等のスイッチによりオ
ン・オフして加工パルス列を発生し、発生パルス列を電
極と被加工体の加工間隙に供給して加工する放電加工装
置の改良に係る。
パルス列は加工単位のパルス巾τ。
n、sと間隔τoff、sを有するパルス列を発生する
。また好ましくはノ飢ス列をパルスの無い間隔τ。ff
によつて中断制御し、この中断により分離された継続時
間τonのパルス列と中断間隔τ。ffとを繰返すパル
スを加工間隙に供給して放電加工する。また前記τon
、τoff等を加工間隙の放電状態により制御し、また
τ。n、s、τoff、s等も制御することにより最適
加工することができる。パルスの中断制御により発生加
工屑がこの期間中に排除され、間隙浄化が行なわれるか
ら、次のパルス列による放電は安定して行なわれ、たと
え放電がアーク等になつても次の中断制御によつて容易
に遮断することができる。一方加工間隙の間隙長制御は
通常加工間隙の放電状態を信号として行なうが、常に易
放電状態に制御する。
前記パルス列の各パルスによつて不発放電が発生しない
ように制御するが、間隙を狭めればそれだけアーク放電
が発生し易く洗浄効果も悪くなる。したがつてこのよう
なときはパルス列の続く時間巾τIを短かくし中断制御
の繰返し数を高めればよいが、それでは加工速度が低下
する。またそれでは加工間隙長を広く匍脚してやればよ
いが、これにより洗浄効果が上つてもパルス列中の放電
が発生しない不発放電数が増加するから好ましくない。
本発明はこのような点に鑑みて提案されたもので、加工
パルス列を発生する主加工用電源の他に、前記加工パル
スを発生する直流電源より高電圧の充電々線で充電され
るコンデンサの放電々流を供給する補助電源を加工間隙
に接続し、前記主加工用電源の発生するパルス列に、該
加工パルス数より少ない割合で前記補助電源のコンデン
サ放電々流を組入れるようにしたもので、コンデンサ放
電電流はパルス列加工パルスによる放電々流よりも高電
圧、高電流となり、これにより放電エネルギ増大パルス
が加工パルス列中に組入れられることになり、加工間隙
は通常よりも広げられるが、連続して広がるわけではな
く、したがつて加工間隙の易放電状態は維持され、且つ
間隙洗浄効果は高められ、コンデンサ放電々流の組入数
、率によつて間隙制御が最適にでき、またパルス列の中
断制御を行なう回数を少なくして安定加工ができ、加工
速度を高めることができる。
以下図面の一実施例により本発明を説明する。
第1図は中断制御されたパルス列(電流パルス)を示す
もので、加工単位のパルス巾τ。N.5と間隔τ0ff
.,を有するパルスは加工材質、力旺条件等によつて設
定される。このパルス列を中断するパルスの無い間隔τ
。Ffは前の放電によつて発生した加工屑等が間隙から
充分排除される時間を必要とし、またパルス列の継続時
間τ。。は各パルスによる放電が独立したパルス放電を
発生する範囲で設定する。パルス列中に高い電圧に充電
されたコンデンサ放電を組入れることによつて波高値1
pが増大制御される。第2図は一実施例回路図で、1は
加工用電極、2は被加工体で、この両者の対向により加
工間隙を形成する。
3は主加工用電源の直流電源、4はオン・オフスイツチ
ング制御して加工パルスを発生するトランジスタ等のス
イツチで、電源3をスイツチングして発生した加工パル
スを加工間隙に供給して放電加工する。
5は加工単位のパルス巾τ00.8と間隔τ。
Ff.8を有するパルス列を発生する発振器、6は時間
巾τ。nと間隔τ。Ffの中断制御パルスを発生する発
振器で、両発振器5,6の出力パルスをアンドゲート7
で結合することにより第1図に示したパルス列が時間1
]τ00継続し、次に中断間隔τ。Ffの中断制御が行
なわれ、これが次々に繰返すパルスを発生し、スイツチ
4を制御する。即ち前記発振器によつてスイツチ制御パ
ルスの発生回路を構成する。
8は補助電源の直流電源で、前記主加工電源の直流電源
3より高くしてある。
9は直流電源8によつて充電され放電用コンデンサ、1
0が放電制御スイツチで、サイリスタが用いられている
11はコンデンサ9の充電々圧を検出する抵抗、12は
検出信号によりスイツチ10をオン導通制御するパルス
発生回路で、スイツチ10オンによりコンデンサ9放電
々流を加工間隙に供給する。
以上において主加工電源からはスイツチ4のオン・オフ
スイツチング制御によつて、加工単位のパルス巾τ。
0.5と間隔τ。
Ff.8を有するパルス列が中断間隔τ。Ffで中断制
御された時間巾τ。n継続するパルス列の加工パルスが
次々に繰返して発生し加工間隙に供給され放電加工が行
なわれる。そしてこの加工パルス列に補助電源からスイ
ツチ10のオン・オフ制御によつてコンデンサ9の放電
々流が組入れられ、このコンデンサ9の放電々流は主加
工電源の直流電源3より高電圧の直流電源8によつて充
電され、スイツチ10のオン導通により衝撃的に放電す
るから高電流パルスが組入られ、第1図に示すようなパ
ルスを加工間隙に流すことができる。この波高値増大パ
ルスの組入れはコンデンサ9の充電速度によつて制御さ
れ、所定の充電が行なわれる毎に抵抗11の検出信号に
よつてパルス回路12が作動し制御パルスをスイツチ1
0に加えて制御しコンデンサ9放電を行なうようにして
いる。充電速度が毎回殆んど一定ならば第1図のように
所定間隔毎に波高値増大パルスを組入れることができる
。増大する波高値はコンデンサ9の充電々圧及び放電回
路抵抗等によつて制御され任意に制御することができる
。この波高値増大パルスによつて所定のτ。
N.5とτ0ff.8で繰返されるパルス列による加工
間隙の放電状態に変化をきたし、即ち加工間隙を形成す
る電極1にサーボ送り機構が設けてあり、サーボは間隙
信号にょつて制御され、加工間隙に流れる電流が増大す
るときは間隙長を広げ、電流が低減するときは間隙を狭
めるよう制御するが、このサーボによる間隙の制御は一
般に間隙長をlとすればで表わされる。
したがつてIpはlパルスの波高値であるが、サーボが
追従できない高周波の場合は平均電流値と考えてよく、
平均電流を高めることによつて間隙長が広がることがわ
かる。第1図 Jのようにパルス列中に波高値増大パル
スを組入れることによつて組入時にサーボにより加工間
隙が広げられることがわかる。そしてこの波高値増大パ
ルスの組入れにより時間間隙を広げられ、組入れ数によ
り間隙長を任意に制御できることがわかる。通常組入れ
数はパルス列中に1〜30%程度に制御することにより
充分であり、加工間隙を制御することにより加工屑排除
効果を高め放電を制御し安定した加工をすることができ
る。またこの波高値増大パルスによつて間隙の加工屑等
の不動−態化物、被加工体表面の放電噴出等を溶断し排
除することも期待され、放電がアーク等になりかけたと
きこの波高値増大パルスを組入れることによつて安定加
工を続けることができる。以上のようにして加工パルス
列中に波高値増大パルスを組入れることによつて加工間
隙を制御するから特に加工パルスの電圧制御をする必要
がなく、定電圧の低電圧パルスでもつて安定した加工が
でき、またパルス列による安定加工ができるので、パル
ス列の継続時間τ。
nを長くすることができ、中断間隔τ。Ffを短かくす
ることができ、中断制御の繰返しを少なくでき、または
中断制御を必要としなくなり、これにより加工速度を高
めることができる。また波高値増大パルスのIpは、例
えば他の加工パルス列のパルスの2倍になつても加工面
粗さは理論上1.2倍にしか増大せず、しかも波高値増
大パルスの組入れ数は全体パルス列の30%程度以下の
少量であり、又、波高値増大パルスを前記のようにコン
デンサ放電によつて供給するようにしたから、Ipを充
分高くでき、そのときのパルス幅を充分小さくでき、し
たがつて加工面粗さは殆んど変化なく、また加工精度も
低下させないで安定加工できる。例えば放電コンデンサ
9に0.05μFを用い、これをなるべく加工間隙の近
くに配置し接続して放電回路のインダクタンスがL =
0.2μHにし、組入パルスをパルス巾0.1μs、
波高値Ip2OOAとし、加工パルス列はパルス巾13
μs、間隔13μS)波高値50Aの中断制御なしのパ
ルスを用い、これに前記コンデンサ放電による波高値増
大パルスを3%の割合で組入れるようにして、WCu電
極でFe材の加工をしたとき加工速度は0.31/Mw
t.加工面粗さ13μRmaxb電極消耗比E/W3%
であつた。
なお波高値増大パルスを組入れないときは加工速度0.
12g/Mz7z,加工面粗さ13μRmax、電極消
耗比13%であつた。第3図はコンデンサ放電を制御す
るスイツチ10を加工パルスを発生するアンドゲート?
の出力制御パルスをプリセツトカウンタ13で所定のカ
ウントを行なう毎にスイツチ制御する例である。
,4は制御パルス発生回路である。これによるときは加
工パルスと波高値増大パルスの組入率は設定により一定
に制御できる。
第4図は加工間隙の放電状態によつて波高値増大パルス
の組入を制御するもので、15は加工間隙の放電を検出
する回路、16は回路15の検出にもとずく信号、即ち
放電数、正常放電数、不良放電数等をカウントするプリ
セツトカウンタ、ITはカウンタ16の信号によつて制
御信号を発生するパルス発生回路で、制御パルスをスイ
ツチ10に加えてオン・オフ制御する。即ちこの実施例
によれば加工間隙の放電にもとずいて、波高値増大パル
スを組入れることができ、間隙状態に応じて最適制御が
できる。
以上のように本発明は加工パルス列に組入れて波高値増
大パルスを供給するのにコンデンサ放電によつて供給す
るようにしたので、Ipを充分高くでき、Ipの高いパ
ルスを容易に供給することができ、しかもコンデンサ放
電によつてパル久幅を充分小さくでき、加工パルス列に
よる加工面粗さとか加工精度を悪くすることなく、その
加工特性に殆んど影響を与えることなしに加工すること
ができ、この波高値増大パルスの組入れによつて加工間
隙が広げられ、チツプ等の排除効果が高まり安定加工に
より加工速度を高めることができる。そしてコンデンサ
放電を利用することにより充電電源は小容量、小型にで
き、短絡大電流を流し電源を破損したり、加工面を傷付
けたりすることもなく安定した放電加工を行なうことが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を説明するパルス波形図、第2図は本発
明の一実施例回路構成図、第3図及び第4図は他の実施
例回路構成図である。 1は電極、2は被加工体、3は直流電源、4はスイツチ
、5,6は発振器、7はアンドゲート、8は直流電源、
9はコンデンサ、10はスイツチ、11は電圧検出抵抗
、12はパルス発生回路、13はカウンタ、14はパル
ス発生回路、15は信号検出回路、16はカウンタ、1
7はパルス発生回路である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 加工用電極と被加工体の加工間隙に、直流電源とオ
    ン・オフスイッチ及び該スイッチを制御するパルス発生
    回路により加工単位のパルス幅と間隔を有するパルス列
    の加工用パルスを供給する主加工用電源を接続すると共
    に、放電用コンデンサと前記直流電源より高電圧の充電
    電源と放電制御用スイッチ及び該スイッチを制御するパ
    ルス発生回路によりコンデンサ放電電流を供給する補助
    電源を接続し、前記主加工用電源の発生するパルス列に
    該パルス列のパルス数より少ない割合で前記補助電源の
    コンデンサ放電電流を組入れるようにしたことを特徴と
    する放電加工装置。 2 主加工用電源は、加工単位のパルス幅と間隔を有す
    るパルス列をパルスの無い間隔によつて中断させてパル
    ス列の接続時間と中断間隔とを交互に繰返す加工用パル
    スを供給することを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載の放電加工装置。 3 補助電源のパルス発生回路は放電用コンデンサの充
    電電圧を信号として制御パルスを発生することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載の放電加工装置。 4 補助電源のパルス発生回路は所定の時間間隔で制御
    パルスを発生することを特徴とする特許請求の範囲第1
    項に記載の放電加工装置。 5 補助電源のパルス発生回路は加工間隙の状態に応じ
    て制御パルスを発生することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載の放電加工装置。
JP11493378A 1978-07-21 1978-09-18 放電加工装置 Expired JPS5949847B2 (ja)

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JP11493378A JPS5949847B2 (ja) 1978-09-18 1978-09-18 放電加工装置
US06/056,856 US4503309A (en) 1978-07-21 1979-07-12 EDM Method and apparatus with successive trains of intermittently enlarged elementary pulses
GB7925101A GB2025824B (en) 1978-07-21 1979-07-18 Electrical descharge machining
DE19792929454 DE2929454A1 (de) 1978-07-21 1979-07-20 Verfahren und vorrichtung zum elektroerosiven bearbeiten
IT49827/79A IT1118893B (it) 1978-07-21 1979-07-20 Procedimento e dispositivo per la lavorazione a scarica elettrica consequenze di treni di impulsi elementtari amplificati ad intermittenza
FR7918849A FR2431345A1 (fr) 1978-07-21 1979-07-20 Procede et appareil pour l'usinage par decharges electriques

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IL123390A (en) * 1997-04-03 2000-11-21 Funai Electric Co Air conditioning system

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