JPS60180720A - 放電加工電源 - Google Patents

放電加工電源

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Publication number
JPS60180720A
JPS60180720A JP3598684A JP3598684A JPS60180720A JP S60180720 A JPS60180720 A JP S60180720A JP 3598684 A JP3598684 A JP 3598684A JP 3598684 A JP3598684 A JP 3598684A JP S60180720 A JPS60180720 A JP S60180720A
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JP
Japan
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capacitor
circuit
discharge
electrode
current
Prior art date
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Pending
Application number
JP3598684A
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English (en)
Inventor
Haruki Obara
小原 治樹
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Classifications

    • 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

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、放電加工におけるコンデンサ放電回路による
放電加工に関する。
従来技術 第1図は、従来の]ンデン勺放電回路を有する放電加工
電源の一例を示ず図で、第2図にこの例における動作タ
イミング及び各波形を示す。この例においては、スイッ
チング素子としてのトランジスタQ1のべ〜スG1に、
第2図(a>に示すようナパルスを入力するとトランジ
スタQ1はオンとなり、電流制限用抵抗R1を介して電
源EからコンデンサC1を充電し、該コンデンサC1の
充N電圧Vcは第2図(b)に示すようになる。
その後、トランジスタQ1をオフにして、トランジスタ
Q2をオンにする(第2図(e)参照)。
その結果、第2図(C)に示すように、電極Pとワーク
W間にはコンデンサC1の充電電圧Vcが印加され、放
電が発生し、放電電流11が第2図(d)に示すように
流れ、放電加工が行われる。
この際、放電が終了した時点では、第2図(b)に示す
ようにコンデンサC1には逆に充電され逆電圧Voが発
生する。そのため、この逆電圧V。
がトランジスタQ2を逆にバイアスする形となり、該ト
ランジスタQ2を破損させる原因となる。また、次の充
電時においては、この逆方向に充電した分だけ充電せね
ばならず、大きな電流が流れることとなる。そこで、第
1図破線で示すようにコンデンサC1ど並列に抵抗R2
どダイオード1)1を挿入し、−V記逆電圧Voを吸収
づる方法が取られているが、この方法では、エネルギー
を無駄に消費する結果となっていた。
また、第3図に示すようなコンデンサ放電回路の放電加
工電源も開発されている。すなわち、第3図において、
Aで示す回路部分がプリント板化されており、C2は、
電源Eの平滑用コンデンサ、D2は、該プリント板Aと
充放電用のコンデ21101間にある浮遊インダクタン
ス1−4(なお、第1図Li、L2,13も浮遊インダ
クタンスである)に蓄えられたエネルギーを再度コンデ
ンサに充電させるためのフライホイールダイオードであ
る。なお、該プリント板A部分には、従来存在していた
電流制限用抵抗(第1図における抵抗R1)が設()ら
れていない。
そして、この回路は、第4図のタイミング図及び各波形
で示すような動作を行う。
まず、トランジスタQ1のベースG1に第4図(a ”
)に示づようなパルスが入力され、トランジスタQ1が
オンとなると、コンデンサC1への充電電流が第4図(
C)に示すように、浮遊インダクタンスし4の影響で直
線的に増加し、トランジスタQ1がオフになると浮遊イ
ンダクタンスL4に蓄えられていたエネルギーがダイオ
ードD2を介して電流13どしてコンデンサC1を充電
する方向に流れる(第4図(e ) (c )参照)。
その結果、コンデン#jC1の充電電圧は第4図(d 
)のようになるが、その後、l・ランジスタQ2がオン
し、該充電電圧が電極PとワークW間に印加され放電が
生じると、放電電流I4が第4図(f)に示すように流
れ放電加工を行う。しかし、トランジスタQ2がオンの
状態で放電が発生し、放電電流I4が流れるとき、該放
電電流■4は、コンデンサC1からワークW、電極P、
トランジスタQ2.コンデンサC1へという回路以外に
も、電極1〕、トランジスタQ2゜ダイオードD2を介
して流れる電流も発生ずる。そのため、放電電流I4が
第4図(t)の破線で示すように尾を引く現象が生じる
。通常は、この尾を引く成分は回路−Fの抵抗により吸
収されるが、電極1〕とワークWがショートぎみになっ
たときなどはこの尾を引く成分が生じ、この時トランジ
スタQ2をオフにすると、該トランジスタQ2を破損さ
せる原因結果となっていた。
また、加工液として水を用いる放電加工においては、電
気分解が生じ、特に、超硬合金のような電食性のワーク
をもろく16等の欠点があり、さらに、セカンドカット
時においては、電気分解作用のために粒子の選択電食に
よりワークの表面が荒れて仕上面のあらざが悪くなる等
の欠点があるが、これらの、F記欠点は、非加工時に電
極とワーク間のギャップに加工時と番は逆に逆電圧を印
加することによって改善できることが知られていた。
発明の目的 本発明は、上記従来技術の欠点を改善し、」−ネルギー
効率を高め、スイッチング素子の破損を防1Lb1かつ
、電極とワーク間に逆電圧を印加することができ゛・る
放電加工電源を提供することを目的としている。
発明の構成 本発明は、コンデンサを充放電させるコンデンサ放電回
路の放電回路に2つのスイッチング素子を設け、該スイ
ッチング素子を同期してオン・オフざlてワークと電極
間に放電を生じさせる放電加工電源にJ3いて、上記放
電回路中の浮遊インダクタンス中に蓄えられたエネルギ
ーを上記コンデンサに帰還させる帰還回路とワークと電
極間に上記コンデンサの充電電圧で逆電圧を印加する逆
電圧印加回路を上記放電回路に設けたことを構成とする
放電加工電源である。
実施例 第5図は、本発明の一実施例で、第3図のようなフライ
ホイールダイオードD2を有したコンデンサC1への充
電回路1を有する放電加工電源を適用した例を示す。
第5図において、Eは!1lI12は平滑用コンデンサ
、D2〜D5はダイオード、Ql、03〜Q6はスイッ
チング素子としてのトランジスタで、Qlはコンデン”
JClへの充電を制御する1〜ランジスタ、G3.G4
は放電制御用のトランジスタ、G5は電極PとワークW
間へ逆電圧を印加さゼるためのトランジスタ、06は電
極PとワークW間の漏れ電流にコンデンサC1の充電電
圧の低下を防1トリ“るための充電圧補償回路2のトラ
ンジスタである。
なお、G1.G3−G6は、各トランジスタのベースで
ある。12〜L4は浮遊インダクタンス、R2,R3,
R4は電流制限用の抵抗である。そして、上記第3図の
放電加工電源と比較して相違する点は、充電圧補償回路
2が追加されたことと、放電を制御する1〜ランジスタ
が2個(G3.G4)設けられている点、トランジスタ
Q5.ダイオードD3〜D5.抵抗R2,R3からなる
電極Pと、ワークW間への逆電圧印加回路及び浮遊イン
ダクタンスL2.L3に蓄えられたエネルギーをコンデ
ンサC1に帰j呈させる回路が設けられている点である
そこで、本実論例を、第6図の動作タイミングと各波形
を示す図を参照しながら説明すると、トランジスタQ1
のベースG1に第6図(a)で示ずようなパルスを入ノ
jしてトランジスタQ1をオンさせると、第3図の動作
説明で述べたように、コンデンサC1には第6図(d 
)で示すように充電N流I5が流れ、トランジスタQ1
がオフになると、浮遊インダクタンスL4に蓄積された
エネルギーが電流としてフライホイールダイオードD2
を介してコンデンサC1を充電し、第6図(e)に示す
ように、コンデンサC1の充電電圧Vcは上昇する(第
6図<8)では破線で充電電圧Vcを示し、実線でワー
クWと電極1間のギャップ電圧Vcを示している)。次
に、第6図(、C)に承すようにトランジスタQ5のベ
ースG5にパルスを入力し、該トランジスタQ5をオン
にすると、コンデンサC1の充電電圧Vcは抵抗R3,
電極P、ワークW、抵抗R2,ダイオードD3.トラン
ジスタQ5.コンデンサC1なる回路により、電極Pと
ワークW間を第6図(e)の実線に示すように逆電圧を
印加する。そして、次に、トランジスタQ3.Q4を示
すパルスを印加して該トランジスタQ3.Q4をオンに
すると、コンデンサC1の充電電圧は、トランジスタQ
4.ワークW。
電極P、トランジスタQ3.コンデンサC01なる回路
により、ワークWど電極1間のギャップには正方向のギ
ャップ電圧Voが印加される(第6図(e)の実線参照
)。その後、ワークWと電極1間に放電が発生すると、
第6図([)に示すように放電電流がI6が流れる。こ
うして、放電電流I6が流れている途中で1−ランジス
タQ3.Q/1をオフにするとく第6図(11)参照)
、雷4亀11〕。
ワークW等へのリード線等による浮遊インダクタンスL
2..L3に蓄えられたエネルギーによる電流がダイオ
ードD4.D5による帰還回路、すなわち、コンデンサ
C1,ダイオードD/1.ワークW、電極P、ダイオー
ド1)5.コンデンサC1ど流れ、?Tjびコンデンサ
C1を充電する。以上、この繰返しを行って放電加工を
行うこととなるが、放電終了接、浮遊インダクタンスL
2.13に蓄積されたエネルギーは挿入されたダイオー
ドD4゜r)5によって再びコンデンサC1を充電する
から、エネルギー効率は少な(、効率がよいものとなる
また、ダイオードD3.D1′lが電流を]ンデンリC
1に帰還するようにしたから、放電制御用の1〜ランジ
スタQ 3 、 、Q 4に加わる負担は小さく、放電
電流が流れている途中に該トランジスタQ3゜Q4をオ
フにしても、トランジスタQ3.Q4を破損するような
ことはない。
さらに、放電電流が流れている途中で、トランジスタQ
3.Q4をオフにして電流を遮断してもよいから、フラ
イホイールダイオードD2を通って電流が流れ、放電電
流が尾を引くことはなく、また、従来のように、充放電
用のコンデンサC1の容量をリレー等により変えて放電
電流のピーク値や幅を制御する方式ではなく、上記コン
デンサC1の容量は固定にして、単にトランジスタQ3
゜Q4のオフのタイミングを制御することによって放電
電流の任意のピーク値及び幅を得ることができ、制御し
やすい。
さらに、上記実施例C′は、ワークWと電極P間の漏れ
電流によるコンデンサC1の充電電圧の低下を防止する
ために、充電圧補償回路2が付加されており、コンデン
サC1の充電電圧が低下する毎に該充電圧補償回路2の
トランジスタQ6のベースG6に第6図(a )に示す
ようにパルスを入力し、トランジスタQ6をオンにしC
電源Eがら抵抗R4を介してコンデンサC1の充電電圧
を一定に保持するようにしである。
なお、上記実施例では、コンデンFjc1への充電回路
1を第3図に示すような回路を用いたが、第1図で示す
ような充電回路を用いてもよいことは勿論である。
発明の効果 以上述べたように、放電加工電源にお番ノるコンデンサ
放電回路の放電回路中に帰還回路を設けたから、電極や
ワークへのリード線等にょる淫遊インダクタンスに蓄積
されるエネルギーがコンデンサを介して逆電圧充電する
ことを防止し、該エネルギーで該コンデンサを正電圧充
電させるため、エネルギー効率が非常によくなる。また
、コンデンサが逆電圧に充電されず、かつ、放電を制御
するスイッチング素子への負担も小さくなるので、該ス
イッチング素子を破損することはない。さらに、放電を
制御するスイッチング素子をオフさせるタイミングを制
御することによって放電電流のピーク値や幅を制御する
ことができ、放電加工の制御が簡単で便利である。
さらに、上記帰還回路中にワークと電極間に逆電圧を印
加する回路をも加えたから、加工液として水を用いる放
電加工の際の電気分解作用を減少させ、加工面の面あら
さを向上させることができる。また、超硬合金のような
電食性のワークに放電加工を行うとき生じる電食を防止
し、電食によるワークがもろくなることを防ぐことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の]ンデンリ放電回路の放電加工電源の
一例を示す図、 第2図は、同−例の動作タイミング及び波形を示ず図、 第3図は、他の従来のコンデンサ放電回路の放電加工電
源の一例を示す図、 第4図は、同−例の動作タイミング及び波形を示す図、 第5図は、本発明の一実施例を示す図゛、第6図は、同
−例の動作タイミング及び波形を示す図である。 1・・・充電回路、2・・・充電圧補償回路、Cj、C
2・・・コンデンサ、E・・・電源、D1〜D5・・・
ダイオード、01〜Q6・・・トランジスタ、L1〜L
4・・・!7遊インダクタンス、P・j・電極、W・・
・ワーク。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)コンデンサを充放電させるコンデンサ放電回路の
    放電回路に2つのスイッチング素子を設け、該スイッチ
    ング素子を同期してオン・オフさせてワークと電極間に
    放電を生じさせる放電加工電源において、上記放電回路
    中の浮遊インダクタンス中に蓄えられたエネルギーを上
    記コンデンサに帰還さける帰還回路とワークと電極間に
    上記コンデンサの充電電圧で逆電圧を印加する逆電圧印
    加回路を上記放電回路に設けたことを特徴とする放電加
    工電源。
  2. (2)上記コンデンサの両端子と上記ワーク及び上記電
    極は上記スイッチング素子を介してそれぞれ接続され、
    上記帰還回路は上記コンデンサの一方の端子に接続され
    た上記スイッチング素子と、上記コンデンサの他方の端
    子とを、上記コンデンサからの放電電流の流れを阻止す
    る方向に各々接続されたダイオードからなり、上記逆電
    圧印加回路は、上記ダイオードの一方のダイオードと並
    列に接続されたスイッチング素子と抵抗を直列に接続し
    た回路と他方のダイオードと並列に接続された抵抗より
    なる特許請求の範囲第1項記載の放電加工電源。
  3. (3)上記コンデンサへの充電回路には漏れ電流による
    該コンデンサの充電電圧の低下を防止し、一定の充電電
    圧を保持づる充電圧補償回路が設けられている特許請求
    の範囲第1項または第2項記載の放電加工電源。
JP3598684A 1984-02-29 1984-02-29 放電加工電源 Pending JPS60180720A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4967054A (en) * 1988-02-04 1990-10-30 Fanuc Ltd Electric-discharge-machining power source
EP0776724A2 (en) * 1991-05-21 1997-06-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electrical discharge power supply circuit
EP1493522A1 (fr) * 2002-06-03 2005-01-05 Charmilles Technologies S.A. Dispositif d'usinage par électroérosion

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