JPS6146252B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、加工用電極と被加工体とが相対向す
る加工間隙に加工液を供給介在させると共に、パ
ルス的電流を通電して加工する放電加工装置の、
特にパルス通電電源の改良に関するものである。
放電加工の加工間隙に於ける加工状態は、設定加
工条件や加工態様により異なるが、放電パルスを
繰返して供給して加工するとき、一発一発の放電
によつて加工間隙には加工屑が発生し、これが繰
返されるパルス放電毎に全て排除されるわけでは
なく間隙に介在し、又この導電性の加工屑が、加
工間隙の絶縁性加工液中に分散して介在すること
によつて印加電圧パルスに基づく放電が発生し易
くなり、放電の繰返しを高めて加工でき、加工速
度を高められる。しかしながらこのような加工屑
が加工間隙から排出される量に比較して発生する
量の方が多い状態で加工を続けると、加工間隙の
加工液中加工屑濃度が増大するだけでなく、それ
が沈滞し、次第に堆積してきて、ついにはアー
ク・短絡により加工が不能になる。

このため、加工間隙内の加工液を適度に撹拌し
ながら加工を行なうようにするだけでなく、加工
液の更新や加工屑の排除等により加工間隙内加工
液中の加工屑濃度を加工条件等に応じた適正な値
に保つことが必要であつた。

従来このような欠点を除去するために、主加工
パルス電源の他に補助パルス電源を設け、主加工
パルスに続いて補助パルスを通電するようにした
方法装置が提案されている。この補助パルスは、
主加工パルスによる噴出の除去とか、加工屑によ
る小短絡等を除去するために加えるものであり、
加工作用を期待したものではないから、又、他方
加工面粗さや加工精度を悪化させないためにも、
主加工パルスよりも小容量の、小さい補助パルス
を加えることが試みられていたのである。

しかしながら、実験の結果によれば、補助パル
スよりも大きい容量の主加工パルス等に除去でき
ない。次第に堆積していく加工屑等は、この補助
パルスを加えたとしても加工間隙から円滑に排除
することは難しく、効果が少ないことがわかつて
いる。

そこで本発明はその後の研究の結果提案される
もので、主加工パルスよりも、パルス幅（τ
on）、波高値（Ip）の何れか一方若しくは両方が
大きい放電パルスを発生させる電源を設け、この
電源によるパルスを主加工パルスより少ない、予
め設定した比率で主加工パルスのパルス列中に組
入れて加工するようにしたもので、加工間隙内に
沈滞、堆積しようとする加工屑を撹拌して放電繰
返しを増すと共にアーク放電の発生を防止し、他
方加工屑の排出を促進して、加工間隙内加工液中
加工屑濃度を加工条件等に応じて適正値に保つて
正常放電加工状態を維持させることができるよう
になつたものである。

以下一実施例により説明する。第１図に於て１
は加工用電源、２は被加工体で、相対向して加工
間隙を形成する。３は加工用電圧源で、トランジ
スタのスイツチ４を直列に介して加工間隙に並列
接続され、スイツチ４のオン・オフスイツチング
制御によつて主加工パルスを発生し加工間隙に加
え、間歇的なパルス放電を行なつて加工する。５
はスイツチ４に制御パルスを供給するパルサで、
これはマルチバイブレータ等の独立発振器、又は
加工間隙の検出信号電圧をシユミツトトリガ回路
の如き判別回路で判別してタイマ回路を作動させ
るパルス発生回路、又は発振定数が加工間隙の状
態によつて変化、切換等制御されるパルス発生回
路等が利用される。６は他の電圧源で、スイツチ
７を直列に介して加工間隙に並列接続され、ワン
シヨツトマルチバイブレータの如き単安定パルス
信号を発生するパルサ８によつてスイツチ７がオ
ン・オフ制御され、これにより前記主加工パルス
とは異なるパルス、例えばパルス幅（τon）が
大きいか、波高値（Ip）が大きい、又はその両方
が大きいパルスを発生供給する。９はプリセツト
カウンタで、パルサ５の出力パルスをカウントし
てプリセツト数までカウントすると信号をパルサ
８に加え、自己カウント数はクリアする。パルサ
８は信号の入力により単安定に発振して所定１パ
ルスを出力しスイツチ７を作動させる。１０及び
１１は逆流阻止用整流体である。

パルサ５によるスイツチ４のオン・オフスイツ
チング制御によつて加工間隙に主加工パルスを加
え、パルス放電を行なう。主加工パルスが所定の
周波数で、又は加工間隙の状態に応じた周波数で
加えられることにより、パルス放電は繰返し発生
して加工が行なわれる。放電加工によつて加工間
隙には被加工体材、電極材の微粉末、微粒子、そ
の他加工数の炭化等による加工屑が発生し介在す
る。そして加工間隙内加工液の更新及び加工屑の
排出が所定の状態以上に行なわれないと、加工間
隙内加工液中の加工屑濃度が増しこれが次第に堆
積してくるが、多量に堆積すると前記したように
放電はアーク・短絡に至る。従つて放電がこのよ
うな異常放電になる前に加工屑の排除を行なつて
加工間隙内加工液中の加工屑濃度が所定値以下の
適正値に保たなければならないが、加工間隙に繰
返されるパルス放電によつて発生する加工屑は、
放電エネルギに比例し、１パルス放電によつて発
生する加工屑の量はほぼ一定し、放電パルス数に
よつて発生する加工屑量が決まり、加工屑の加工
間隙からの排出状態が一定又は所定の状態である
とすると、加工屑が堆積して異常放電に至る時期
は放電パルス数を計数することによつてほぼ決定
し検知することができる。従つてその放電数をカ
ウンタ９にプリセツトしておけば、放電パルス数
がプリセツトした値に達すると信号を出力してパ
ルサ８を作動させ、スイツチ７を制御して主加工
パルスよりもパルス幅、波高値等の大きいパルス
を加工間隙に加え、これによつて主加工パルスに
よる放電よりも大きな放電、例えば放電パルス幅
が主加工パルスの幅よりも大きい放電を行なつて
加工間隙内加工液を撹拌し、加工屑を吹き飛ばし
堆積を防止し、加工間隙からの加工屑の排除を促
進して、加工屑濃度を適正に保つ。

このスイツチ７をオン・オフ制御して供給する
パルスを加工間隙に加える時期は、前記のように
加工屑が次第に堆積してきて異常放電が発生する
前に定めれば良く、これは加工条件、例えば荒加
工とか仕上加工よつて異なり、加工形状が複雑で
屑の排除効果が悪いものと良好なもの、又加工液
を加工噴流できるものとできない場合で異なり、
又、加工孔の深さ等その時の加工の進行状態等に
よつても異なるから、予め加工データから選定し
てカウンタ９にプリセツトする。第２図、 (イ)は主加工パルスa2個の次に波高値の高いパルス
ｂを加えるようにしたもの、 (ロ)は主加工パルスa4個の次にパルスｂを加えたも
の、 (ハ)主加工パルスa3個の次にパルス幅の大きいパル
スｃを加えたもの、 (ニ)は主加工パルスa2個の次に、パルス幅及び波高
値共に高いパルスｄを加える例である。

尚、このパルスｂ，ｃ，ｄは主加工パルスａの
休止中でも、又同時に重畳して加えても、何れで
もよく、パルス幅、波高値は、前述の如くその時
の設定加工条件及び加工状態に於て加工屑の充分
な排除効果が期待できる程度に定めればよい。

このように主加工パルスにより予定のパルス放
電が繰返され加工屑が間隙に堆積してきたと思わ
れるときに、カウンタ９が制御信号を発振し、パ
ルス幅若しくは波高値の高いパルス放電ｂ，ｃ，
ｄが行なわれるように他のパルス加工間隙に供給
するように構成したから、この主加工パルスによ
る放電よりも大きな放電を最小限に止めることが
できる。このパルス幅若しくは波高値の高いパル
ス放電によれば、加工間隙内加工液の撹拌及び加
工屑の排除効果が高まるのに対して加工面も悪化
する欠点があるが、前記のようにこの大きな放電
の発生回数を最小限に制御することによつて加工
面粗さを損うことなく、加工間隙内加工液の撹拌
及び加工屑の除去効果を高め、もつてアーク・短
絡の発生を防止して安定した加工を行なうことが
でき、加工速度を向上させることができる。

例えば、加工屑排除のパルスを主加工パルスの
のパルス幅より30〜50％増大したパルスとして、
これを主加工パルス３に対して１の割合で加えた
とき、加工面粗さは約20％悪くなり、加工速度は
3.2倍に増大した。又主加工パルス／排除パルス
を５／１としたときは面粗さは10％悪化し、加工
速度は2.1倍になつた。又主加工パルス／排除パ
ルスを20／１としたときは面粗さは３％悪化し、
加工速度は1.3倍になつた。このように加工屑排
除パルスによる放電により加工間隙内加工液を撹
拌し、加工屑を吹き飛ばし、加工間隙からの加工
屑の排除を促進して加工屑濃度を加工条件等に応
じた適正値に保つことにより放電が安定し正常放
電を続けられ、その結果加工速度が増大すると共
に、排除パルスによる大きな放電によつても加工
が行なわれるため、加工面粗さが少々悪化する
が、それに引き換え加工速度は著しく高められ、
高速で高能率の放電加工が行なわれるようにな
る。

尚、以上の実施例に於て、カウンタ９によるカ
ウントは、スイツチ４のオン・オフ制御パルスに
限らず、スイツチ４のオン・オフによつて主加工
パルスを加工間隙に加えたとき、放電したパルス
と放電しないパルスを分別して放電パルス数だけ
をカウンタ９でカウントするとか、又放電したパ
ルスのうち正常放電か否かを適宜の判別回路で判
別して正常放電の数をカウンタ９でカウントし
て、カウント数がプリセツト値に達したときパル
サ８を作動させるように構成してもよく、又加工
間隙の状態を判別して正常でない異常放電のみを
カウンタでカウントし、又、正常放電と異常放電
とをアップダウンカウンタでカウントしてプリセ
ツト値に達したとき、パルサ８を制御するとか、
又加工間隙の状態を判別してアーク・短絡に至る
前、至つた時を検出してパルサ８を制御するとい
つた諸種な回路構成が利用できる。

又、パルス電源は主加工パルス電源と、排除パ
ルス電源とを別々に設ける必要はなく、一方を他
方に組込んで兼用させる構成を利用することもで
きる。

以上のように本発明は従来の補助パルスの概念
と異なり、加工間隙内加工液の撹拌や加工屑の排
除効果が充分期待できるパルス幅若しくは波高値
が主加工パルスよりも大きいパルス、排除パルス
を主加工パルス列中に組入れて加工間隙に加え、
加工するようにしたから、前記のように加工速度
を著しく増大できる。又従来加工屑排除のため
に、加工中に一時放電を休止して電極を引き上げ
間隙を広げて体積した加工屑を洗浄する方式が提
案実施されているが、かかる方式によれば洗浄を
行なう相当長い時間のレシプロ運動期間、加工を
停止させなければならず、これにより平均加工速
度は著しく低下するが、本発明によれば、このよ
うなレシプロ運動による加工屑排除の作動回数を
充分少なくすることができるから高能率の加工が
でき、実用上効果が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例回路構成図、第２図
は本発明を説明する主加工パルスと加工屑排除パ
ルスの組合せ説明図である。 １…電極、２…被加工体、３，６…電圧源、
４，７…スイツチ、５，８…パルサ、９…カウン
タ、１０，１１…整流体、ａ…主加工パルス、
ｂ，ｃ，ｄ…加工屑排除パルス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加工用電極と被加工体とが対向して形成する
   加工間隙にスイツチ素子のオン・オフスイツチン
   グ制御により繰返し加工パルスを供給するように
   した放電加工装置に於て、前記スイツチ素子のオ
   ン・オフスイツチングに基づいて供給される主加
   工パルスよりもパルス幅若しくは波高値の何れか
   一方若しくは両方の大きい他のパルスを、前記主
   加工パルスの所定複数個の発生数毎に又は該加工
   パルスに基づく所定複数個の放電数毎に、前記主
   加工パルスに組入れて前記加工間隙に供給するパ
   ルス電源を設けてなる放電加工装置。