JPS61168423A - ワイヤ放電加工機用電源装置 - Google Patents
ワイヤ放電加工機用電源装置Info
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- JPS61168423A JPS61168423A JP896085A JP896085A JPS61168423A JP S61168423 A JPS61168423 A JP S61168423A JP 896085 A JP896085 A JP 896085A JP 896085 A JP896085 A JP 896085A JP S61168423 A JPS61168423 A JP S61168423A
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- machining
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- switching element
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- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 53
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
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- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING 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
- B23H1/00—Electrical 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
- B23H1/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
- B23H1/022—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges for shaping the discharge pulse train
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はワイヤ放電加工機に係り、特にその放電発生に
用いられる電源装置の改良に関するものである。
用いられる電源装置の改良に関するものである。
近年、ワイヤ放電加工機の加工速度及び加工精度は共に
大巾に高められたが、加工速度を高めると加工精度は低
下する傾向にある。特に、高速加工用パルス電源装置が
用いられたものにあっては、その電源装置が比較的大き
な電解反応を生じさせることから、加工精度を低下させ
ていた。
大巾に高められたが、加工速度を高めると加工精度は低
下する傾向にある。特に、高速加工用パルス電源装置が
用いられたものにあっては、その電源装置が比較的大き
な電解反応を生じさせることから、加工精度を低下させ
ていた。
以下これについて第3図に基づき説明する。第3図は従
来の上記電源装置を備えたワイヤ放電加工機の概略構成
図で1図中1はワイヤ電極を示す。
来の上記電源装置を備えたワイヤ放電加工機の概略構成
図で1図中1はワイヤ電極を示す。
このワイヤ電極1は、ローラ2,3に案内されて被加工
物4の加工面に対向しており、その電極1と被加工物4
の相対位置は図示しない数値制御装置の指令により動作
する位置決め装置のモータ5゜6により制御される。前
記電極1と被加工物4により形成される加工間隙Qには
加工液供給ノズル7.8により加工液であるイオン交換
水が供給され、また前記電極1は通電端子9.IJこ接
しており、電極1と被加工物4の間(加工間隙Q)には
電源装置11より電源供給される。電源装置11は直流
電源12、スイッチング素子13及びそのオンオフ制御
回路14、限流抵抗15及び放電用コンデンサ16より
なる放電回路から構成されている。
物4の加工面に対向しており、その電極1と被加工物4
の相対位置は図示しない数値制御装置の指令により動作
する位置決め装置のモータ5゜6により制御される。前
記電極1と被加工物4により形成される加工間隙Qには
加工液供給ノズル7.8により加工液であるイオン交換
水が供給され、また前記電極1は通電端子9.IJこ接
しており、電極1と被加工物4の間(加工間隙Q)には
電源装置11より電源供給される。電源装置11は直流
電源12、スイッチング素子13及びそのオンオフ制御
回路14、限流抵抗15及び放電用コンデンサ16より
なる放電回路から構成されている。
上記電源装置11による加工間隙Qにおける電圧波形は
、第4図(a)に示すように、スイッチング素子13の
スイッチオン後、指数関数的に増加し、直流電源12の
電圧までコンデンサ16が充電されて最大となり、前記
加工間隙Qに放電が発生すると、第4図(b)に示すよ
うに振動電流が流れた後、0となる。振動電流波形は、
コンデンサ16から加工間隙Qに至る通電系のインダク
タンス及び抵抗値とコンデンサ16の容量によって決定
されるが、一般には第4図(b)のような波形となる。
、第4図(a)に示すように、スイッチング素子13の
スイッチオン後、指数関数的に増加し、直流電源12の
電圧までコンデンサ16が充電されて最大となり、前記
加工間隙Qに放電が発生すると、第4図(b)に示すよ
うに振動電流が流れた後、0となる。振動電流波形は、
コンデンサ16から加工間隙Qに至る通電系のインダク
タンス及び抵抗値とコンデンサ16の容量によって決定
されるが、一般には第4図(b)のような波形となる。
また、第3図中のコンデンサ16を取除いた回路構成の
電源装置も従来から使用されており、この場合の電圧及
び電流波形は第5図(a)及び(b)のようになる。い
ずれの電源装置の場合も絶縁破壊時の印加パルスの極性
は被加工物4を陽極としたものである。これは、被加工
物4を加工する速度が高くなる極性として、被加工物4
から電極1へ電流を流す方がよいことが実験により確認
されていることによる。
電源装置も従来から使用されており、この場合の電圧及
び電流波形は第5図(a)及び(b)のようになる。い
ずれの電源装置の場合も絶縁破壊時の印加パルスの極性
は被加工物4を陽極としたものである。これは、被加工
物4を加工する速度が高くなる極性として、被加工物4
から電極1へ電流を流す方がよいことが実験により確認
されていることによる。
しかしこのような従来装置では1通常、加工液に水が用
いられていることから、電圧が加工間隙Qに印加されて
いる時に電解反応が生じ、被加工物4の加工表面が軟質
となり、加工面の品質を劣化させていた。この劣化量は
、加工面から数μm乃至十数μmにも及ぶため、寸法精
度が数μmオーダーの高精度加工を行う場合に大きな障
害となっていた。
いられていることから、電圧が加工間隙Qに印加されて
いる時に電解反応が生じ、被加工物4の加工表面が軟質
となり、加工面の品質を劣化させていた。この劣化量は
、加工面から数μm乃至十数μmにも及ぶため、寸法精
度が数μmオーダーの高精度加工を行う場合に大きな障
害となっていた。
上述の問題に対しては、電源WJti間の平均電圧がO
vになるように両極性のパルス電圧を印加する方法があ
るが、これによると加工に寄与する加工パルスの周波数
が低下するため、加工速度が低下するという問題を残し
ていた。
vになるように両極性のパルス電圧を印加する方法があ
るが、これによると加工に寄与する加工パルスの周波数
が低下するため、加工速度が低下するという問題を残し
ていた。
本発明は上記のような問題点を解消するためになされた
もので、加工速度を低下させることなく加工間隙におけ
る電解反応により生ずる加工表面の軟質化を防止し、加
工面の品質を向上して寸法精度の高度化を計ったワイヤ
放電加工機用電源装置を提供することを目的とする。
もので、加工速度を低下させることなく加工間隙におけ
る電解反応により生ずる加工表面の軟質化を防止し、加
工面の品質を向上して寸法精度の高度化を計ったワイヤ
放電加工機用電源装置を提供することを目的とする。
本発明装置は、加工間隙の絶縁破壊を行った後、その加
工間隙に加工用の主放電を発生させ、これを繰り返して
加工を行うワイヤ放電加工機用電源装置であって、被加
工物の極性を、前記絶縁破壊を行うときは陰極とし、主
放電を発生させるときは陽極とすることにより、加工速
度を低下させずに電解反応による加工表面の軟質化を防
止し、かつ加工間隙に放電を発生させる主放電回路のス
イッチング素子のオフ時に通電系に生ずる電磁エネルギ
をダイオードにより絶縁破壊用パルス回路の直流電源に
再利用すべく導入してエネルギ効率を高めたものである
。
工間隙に加工用の主放電を発生させ、これを繰り返して
加工を行うワイヤ放電加工機用電源装置であって、被加
工物の極性を、前記絶縁破壊を行うときは陰極とし、主
放電を発生させるときは陽極とすることにより、加工速
度を低下させずに電解反応による加工表面の軟質化を防
止し、かつ加工間隙に放電を発生させる主放電回路のス
イッチング素子のオフ時に通電系に生ずる電磁エネルギ
をダイオードにより絶縁破壊用パルス回路の直流電源に
再利用すべく導入してエネルギ効率を高めたものである
。
以下第1図及び第2図を参照して本発明の詳細な説明す
る。第1図は本発明によるワイヤ放電加工機用電源装置
の一実施例を示す回路図で、図中1.4.9及び10は
第3図と同様である。20はワイヤ電極1及び被加工物
4間の加工間隙Qの絶縁破壊を行う絶縁破壊用パルス回
路で、直流電源20a、スイッチング索子20b、その
オンオフ制御回路20c、限流抵抗20d、放電用コン
デンサ20e及びダイオード20fからなる。21は加
工間隙Qに加工用の主放電を発生させる主放電回路で、
直流電源21a、スイッチング素子21b及びそのオン
オフ制御回路21cからなる。22は加工制御回路で、
電極1及び被加工物4の電圧検出回路22aとオンオフ
制御回路20c、 21cを制御するパルス制御回路2
2bとからなり、前記絶縁破壊後に主放電を発生させる
動作を繰返し行うべく前記パルス回路20及び主放電回
路21を制御する。23はダイオードで、前記スイッチ
ング素子21bのオフ時に通電系に生ずる電磁エネルギ
を前記直流型[20aへ導入するために前記主放電回路
21及びパルス回路20間に接続されている。24は前
記直流電源20aの陰極及び前記直流電源21aの陽極
に接続された被加工物接続用出力端子である。25はワ
イヤ電極接続用出力端子で、前記ダイオード20f及び
スイッチング素子20bを各々逆方向に介し、さらに限
流抵抗20dを介して直流電源20aの陽極に接続され
ると共に、前記スイッチング素子21bを順方向に介し
て直流電源21aの陰極に接続される。
る。第1図は本発明によるワイヤ放電加工機用電源装置
の一実施例を示す回路図で、図中1.4.9及び10は
第3図と同様である。20はワイヤ電極1及び被加工物
4間の加工間隙Qの絶縁破壊を行う絶縁破壊用パルス回
路で、直流電源20a、スイッチング索子20b、その
オンオフ制御回路20c、限流抵抗20d、放電用コン
デンサ20e及びダイオード20fからなる。21は加
工間隙Qに加工用の主放電を発生させる主放電回路で、
直流電源21a、スイッチング素子21b及びそのオン
オフ制御回路21cからなる。22は加工制御回路で、
電極1及び被加工物4の電圧検出回路22aとオンオフ
制御回路20c、 21cを制御するパルス制御回路2
2bとからなり、前記絶縁破壊後に主放電を発生させる
動作を繰返し行うべく前記パルス回路20及び主放電回
路21を制御する。23はダイオードで、前記スイッチ
ング素子21bのオフ時に通電系に生ずる電磁エネルギ
を前記直流型[20aへ導入するために前記主放電回路
21及びパルス回路20間に接続されている。24は前
記直流電源20aの陰極及び前記直流電源21aの陽極
に接続された被加工物接続用出力端子である。25はワ
イヤ電極接続用出力端子で、前記ダイオード20f及び
スイッチング素子20bを各々逆方向に介し、さらに限
流抵抗20dを介して直流電源20aの陽極に接続され
ると共に、前記スイッチング素子21bを順方向に介し
て直流電源21aの陰極に接続される。
次に上述本発明装置の動作について説明する。
まず、パルス制御回路22bから第2図(C)に示す信
号がスイッチング素子オンオフ制御回路20cへ入力さ
れて、スイッチング素子20bがオン状態となる。この
時スイッチング素子21bはオフしている(第2図(d
)参照)。直流電源20aから抵抗20d及びスイッチ
ング素子20bを介して放電用コンデンサ20eが第2
図(a)に示すように充電される。そしてこれにより加
工間隙Qに絶縁破壊用の放電が開始すると、放電用コン
デンサ20eからダイオード20fを介して放電々流が
流れ出す。その放電が開始したこと、すなわち加工間隙
の絶縁破壊がされたことを電圧検出回路22aが検出し
、信号をパルス制御回路22bへ出力する。そしてパル
ス制御回路22bからスイッチング素子20bをオフす
る信号をスイッチング素子オンオフ制御回路20cに出
力すると共に、第2図(d)に示す信号をスイッチング
素子オンオフ制御回路21cへ出力してスイッチング素
子21bをt1時間オン状態とする。その時加工間隙Q
に流れる電流は第2図(b)に示す波形となる。
号がスイッチング素子オンオフ制御回路20cへ入力さ
れて、スイッチング素子20bがオン状態となる。この
時スイッチング素子21bはオフしている(第2図(d
)参照)。直流電源20aから抵抗20d及びスイッチ
ング素子20bを介して放電用コンデンサ20eが第2
図(a)に示すように充電される。そしてこれにより加
工間隙Qに絶縁破壊用の放電が開始すると、放電用コン
デンサ20eからダイオード20fを介して放電々流が
流れ出す。その放電が開始したこと、すなわち加工間隙
の絶縁破壊がされたことを電圧検出回路22aが検出し
、信号をパルス制御回路22bへ出力する。そしてパル
ス制御回路22bからスイッチング素子20bをオフす
る信号をスイッチング素子オンオフ制御回路20cに出
力すると共に、第2図(d)に示す信号をスイッチング
素子オンオフ制御回路21cへ出力してスイッチング素
子21bをt1時間オン状態とする。その時加工間隙Q
に流れる電流は第2図(b)に示す波形となる。
スイッチング素子21bをオフした後でも加工間隙Qに
電流が流れているのは、通電系に発生し、その布線のイ
ンダクタンスに蓄積した電磁エネルギがダイオード23
を通って直流電源20aに流れ込むからである。この時
の主放電回路21からの電流の波形は第2図(b)に示
すようにほぼ三角形となり、その傾きβは直流電源20
aの電源電圧Esで決まる。
電流が流れているのは、通電系に発生し、その布線のイ
ンダクタンスに蓄積した電磁エネルギがダイオード23
を通って直流電源20aに流れ込むからである。この時
の主放電回路21からの電流の波形は第2図(b)に示
すようにほぼ三角形となり、その傾きβは直流電源20
aの電源電圧Esで決まる。
スイッチング素子21bがオフし、所定時間t2経過す
ると、パルス制御回路22bから再び第2図(C)に示
す信号がスイッチング素子オンオフ制御回路20cに入
力されてスイッチング素子20bがオン状態となり、上
述動作が行われ、以下これを繰返すことにより放電加工
が行われる。
ると、パルス制御回路22bから再び第2図(C)に示
す信号がスイッチング素子オンオフ制御回路20cに入
力されてスイッチング素子20bがオン状態となり、上
述動作が行われ、以下これを繰返すことにより放電加工
が行われる。
なお第2図に示す゛ように、コンデンサ20eの放電が
開始してから、スイッチング素子21bがオンするまで
にt3時間だけ遅れているが、電圧検出回路22aで放
電開始を検出してから、スイッチング素子21bをオン
するまでの信号処理時間は、使用する素子の信号処理時
間で最短時間でも200〜500nsかかるためであり
、時間t3は200〜500ns以上となる。また時間
t1とt2は、通常一定になるように制御される。
開始してから、スイッチング素子21bがオンするまで
にt3時間だけ遅れているが、電圧検出回路22aで放
電開始を検出してから、スイッチング素子21bをオン
するまでの信号処理時間は、使用する素子の信号処理時
間で最短時間でも200〜500nsかかるためであり
、時間t3は200〜500ns以上となる。また時間
t1とt2は、通常一定になるように制御される。
なお上述実施例では絶縁破壊用パルス回路20中に放電
用コンデンサ20eを使っているが、これを使用しなく
ても同様の効果が得られる6また上述実施例では、放電
用コンデンサ30の放電開始の検出に電圧検出回路22
aを用いたが、加工間隙Qに流れる電流あるいは放電用
コンデンサ30からの放電々流を測定しても同様の効果
が得られる。
用コンデンサ20eを使っているが、これを使用しなく
ても同様の効果が得られる6また上述実施例では、放電
用コンデンサ30の放電開始の検出に電圧検出回路22
aを用いたが、加工間隙Qに流れる電流あるいは放電用
コンデンサ30からの放電々流を測定しても同様の効果
が得られる。
以上述べたように本発明は、加工間隙の絶縁破壊を行っ
た後、その加工間隙に加工用の主放電を発生させ、これ
を繰返して加工を行うワイヤ放電加工機用電源装置であ
って、被加工物の極性を。
た後、その加工間隙に加工用の主放電を発生させ、これ
を繰返して加工を行うワイヤ放電加工機用電源装置であ
って、被加工物の極性を。
前記絶縁破壊を行うときは陰極とし、主放電を発生させ
るときは陽極とするようにしたので、放電加工速度を低
下させることなく加工間隙における電解反応により生ず
る加工表面の軟質化を防止できる。従って、加工面の品
質が向上し1寸法端度を高度化できるという効果がある
。また、主放電回路のスイッチング素子のオフ時に通電
系に生ずる電磁エネルギをダイオードにより絶縁破壊用
パルス回路の直流電源に導入するようにしたのでエネル
ギ効率が高いという効果もある。
るときは陽極とするようにしたので、放電加工速度を低
下させることなく加工間隙における電解反応により生ず
る加工表面の軟質化を防止できる。従って、加工面の品
質が向上し1寸法端度を高度化できるという効果がある
。また、主放電回路のスイッチング素子のオフ時に通電
系に生ずる電磁エネルギをダイオードにより絶縁破壊用
パルス回路の直流電源に導入するようにしたのでエネル
ギ効率が高いという効果もある。
第1図は本発明装置の一実施例を示す回路図、第2図は
同装置の動作を説明するためのタイミングチャート、第
3図は従来装置を備えたワイヤ放電加工機の概略構成図
、第4図及び第5図は各々第3図中の従来装置における
加工間隙の電圧及び電流波形図である。 1・・・ワイヤ電極、4・・・被加工物、20・・・絶
縁破壊用パルス回路、 21・・・主放電回路、22・
・・加工制御回路、23・・・ダイオード、24・・・
被加工物接続用出力端子、25・・・ワイヤ電極接続用
出力端子、Q・・・加工間隙。 特 許 出 願 人 日立精工株式会社代理人
弁理士 秋 本 正 実第3図 ! 第4図 第5図 手続補正書(自発) 昭和60年3月14日
同装置の動作を説明するためのタイミングチャート、第
3図は従来装置を備えたワイヤ放電加工機の概略構成図
、第4図及び第5図は各々第3図中の従来装置における
加工間隙の電圧及び電流波形図である。 1・・・ワイヤ電極、4・・・被加工物、20・・・絶
縁破壊用パルス回路、 21・・・主放電回路、22・
・・加工制御回路、23・・・ダイオード、24・・・
被加工物接続用出力端子、25・・・ワイヤ電極接続用
出力端子、Q・・・加工間隙。 特 許 出 願 人 日立精工株式会社代理人
弁理士 秋 本 正 実第3図 ! 第4図 第5図 手続補正書(自発) 昭和60年3月14日
Claims (1)
- ワイヤ電極及び被加工物間の加工間隙の絶縁破壊を行う
絶縁破壊用パルス回路と、前記加工間隙に加工用の主放
電を発生させる主放電回路と、前記絶縁破壊後に主放電
を発生させる動作を繰返し行うべく前記パルス回路及び
主放電回路を制御する加工制御回路と、前記パルス回路
中の直流電源の陰極及び前記主放電回路中の直流電源の
陽極に接続された前記被加工物接続用の出力端子と、前
記主放電回路のスイッチング素子のオフ時に通電系に生
ずる電磁エネルギを前記パルス回路中の直流電源へ導入
すべく前記主放電回路及びパルス回路間に接続されたダ
イオードとを具備することを特徴とするワイヤ放電加工
機用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP896085A JPS61168423A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | ワイヤ放電加工機用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP896085A JPS61168423A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | ワイヤ放電加工機用電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61168423A true JPS61168423A (ja) | 1986-07-30 |
Family
ID=11707235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP896085A Pending JPS61168423A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | ワイヤ放電加工機用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61168423A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4509457B2 (ja) * | 2000-05-15 | 2010-07-21 | 三菱電機株式会社 | 放電加工用電源装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5656341A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-18 | Fanuc Ltd | Power source for wire cut electric discharge machining |
| JPS58196923A (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-16 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工装置 |
-
1985
- 1985-01-23 JP JP896085A patent/JPS61168423A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5656341A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-18 | Fanuc Ltd | Power source for wire cut electric discharge machining |
| JPS58196923A (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-16 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4509457B2 (ja) * | 2000-05-15 | 2010-07-21 | 三菱電機株式会社 | 放電加工用電源装置 |
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