JPS6222730B2 - - Google Patents

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JPS6222730B2
JPS6222730B2 JP56019726A JP1972681A JPS6222730B2 JP S6222730 B2 JPS6222730 B2 JP S6222730B2 JP 56019726 A JP56019726 A JP 56019726A JP 1972681 A JP1972681 A JP 1972681A JP S6222730 B2 JPS6222730 B2 JP S6222730B2
Authority
JP
Japan
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power supply
voltage
sub
discharge
electrode
Prior art date
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Application number
JP56019726A
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English (en)
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JPS57138529A (en
Inventor
Yoshio Ozaki
Kazuo Tsurumoto
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP1972681A priority Critical patent/JPS57138529A/ja
Publication of JPS57138529A publication Critical patent/JPS57138529A/ja
Publication of JPS6222730B2 publication Critical patent/JPS6222730B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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

Landscapes

  • 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】 本発明は放電加工用電源装置、特にワイヤ等か
らなる電極と被加工物との間に間けつにアーク放
電を発生させることにより被加工物に加工を施す
ために使用される電源装置に関するものである。
この種の装置としては、例えば第1図に示すよ
うに、放電維持電圧よりも高い出力電圧を有する
電源10の出力を、抵抗12、トランジスタTro
からなるスイツチング回路14を介してワイヤ電
極16と被加工物18との間に間けつ的に与えて
放電を生じさせ、これにより被加工物18に加工
を施すようになつている。このとき、電極16に
放電用の電圧および電流を供給するための電路l
の電極16側端には、コンデンサ20が並列に挿
入されていて、放電に必要なピーク電流はそのコ
ンデンサ20の放電によつて得られるようになつ
ている。スイツチング回路14は、パルス発生器
22からの駆動パルス信号によつて間けつ的に閉
じられ、これによりコンデンサ20を介して電極
16に放電電流が間けつ的に供給されるようにな
つている。ところで、このような従来の電源装置
では、放電開始電圧が必ずしも一定しない性格の
ものであるため、第1図のようにコンデンサ20
を用いた装置では、電源10によるコンデンサ2
0への充電が開始されてから放電が開始されるま
での遅延時間が一定せず、このため第2図a,b
に示すように、一発一発の放電量がばらつくとい
つた問題を生じていた。すなわち、放電電圧波形
は第2図bに示すように各放電回毎にばらつき、
そのときの放電電流のピーク値Ipも同図bに示
すように大きくばらつく。このように一発一発の
放電電流がばらつくと、当然面粗度に対する加工
速度が低下してしまう。このようなことを防止す
るために、上記コンデンサ20を用いずに、電源
10から電極16に放電電流を直接パルス状に供
給することも考えられる。しかし、第3図aにそ
の電圧波形を、また同図bにその電流波形をそれ
ぞれ示すように、この場合も放電電流のばらつき
は生じ、しかもミス放電すら生じることもある。
これは、放電開始までの時間がばらつくからであ
る。
また一般に放電加工装置では、上記電流波形の
ピーク値Ipを高くし、かつそのパルス幅Iwを狭
くするほど、面粗度に対する加工速度および最大
加工速度を高められることが知られている。しか
し、電流パルス幅Iwを狭くして電流ピーク値Ip
を高めるには、第2図の例では、コンデンサ20
の放電路のインダクタンスを小さくする必要があ
る。これを実施するには、放電路の長さを極力短
縮すればよいのであるが、しかしこれは、加工の
ための電極16の移動範囲に制限を加えてしまう
という欠点をもたらす。他の方法で、電流パルス
幅Iwを狭くして電流ピーク値Ipを高めるには、
上記放電路のインダクタンスに打ち勝つだけの十
分に高い電源電圧を電極16に与えなければなら
ない。ところがまた、本発明者らが明らかにした
ところによると、第4図に示すように、電源電圧
が高くなるほど、加工速度が低下し、またワイヤ
ー電極16の断線の頻度も高くなつてしまうとい
う問題が生じる。従つて、放電加工では、その電
源電圧を高めることなくその電流ピーク値Ip
高め、かつその電流パルス幅Iwを狭めなければ
ならない。しかしこれらは、前述した如き従来の
装置においては、互いに背反する要素があつて、
そのような要求を満すことはきわめて困難であつ
た。
本発明は、前述した従来の課題に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、放電に
際して電極に与える電源電圧をできるだけ低くす
る一方、その電流ピーク値を高め、かつその電流
パルス幅を狭めることを同時に達成し得るように
し、これにより電路の長さの影響をそれほど受け
ずに、面粗度に対する加工速度および最大加工速
度を高められるようにした放電加工用電源装置を
提供することにある。
電極と被加工物との間に間欠放電を発生させる
ことにより被加工物に加工を施す放電加工用電源
装置において、 上記電極に放電を生じさせるのに足る出力電圧
とその放電の維持電流よりも大きなピーク電流容
量を持つ副電源と、 この副電源をスイツチング制御する副スイツチ
ング回路と、 上記副電源よりも高い出力電圧と大きなピーク
電流容量を持つ主電源と、 この主電源をスイツチング制御する主スイツチ
ング回路と、 上記電極に放電を行わせるに際して上記副スイ
ツチング回路及び主スイツチング回路を制御する
タイミング制御装置と、 を含み、 上記タイミング制御装置は、 上記副電源の出力を上記電極に間欠的に与える
べく上記副スイツチング回路に周期的に駆動パル
ス信号を与える副スイツチ駆動手段と、 上記電極における電圧が上記放電の維持電圧と
上記副電源の出力電圧の間に設定された基準電圧
よりも低いときに出力を発するように構成された
電圧比較手段と、 この電圧比較手段の出力と上記駆動パルス信号
との論理積出力でもつて上記主スイツチング回路
を放電開始と略同時に閉状態に駆動し、前記論理
積出力終了後に開状態に駆動する主スイツチング
駆動手段と、を含むことを特徴とする放電加工用
電源装置。
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
説明する。
第5図は、この発明による放電加工用電源装置
の一実施例を示したもので、同図に示す装置は、
先ず、副電源V1と主電源V2の2つの電源を有
する。副電源V1は、ワイヤー電極16と被加工
物18との間に放電を生じさせるのに足る出力電
圧E1とその放電の維持電流よりも大きなピーク
電流容量を持つ。また、主電源V2は、上記副電
源V1よりも高い出力電圧E2と大きなピーク電
流容量を持つ。副電源V1は、電流制限用抵抗R
1およびトランジスタTr1からなる副スイツチ
ング回路S1をそれぞれ直列に介して上記電極1
6および被加工物18に接続されている。また、
主電源V2は、互いに並列接続された複数のトラ
ンジスタTr2,Tr3……Troからなる主スイツ
チング回路S2を介して上記電極16および被加
工物18に接続されている、副スイツチング回路
S1と主スイツチング回路S2は、それぞれタイ
ミング制御回路24によつてその開閉動作のタイ
ミングが制御される。タイミング制御回路24に
は、図示を省略するが、副スイツチング回路S1
に周期的にパルス信号を与える副スイツチ駆動手
段と、上記電極16における電圧が上記放電の維
持電圧と副電源V1の出力電圧E1の間に設定さ
れた基準電圧ESよりも低いときに負論理の出力
を発するように構成された電圧比較手段とが含ま
れている。さらに、これも図示を省略するが、上
記電圧比較手段の出力と上記駆動パルス信号との
論理積出力でもつて上記主スイツチング回路S2
を閉状態に駆動する駆動手段とを備えている。そ
して、これにより後述するように、副電源V1の
出力を主電源V2の出力よりも先に上記電極16
に与えることができるのである。
なお、実施例では、主スイツチング回路S2と
並列に電圧源V3が上記主電源V2とは逆極性に
接続されている。電圧源V3と主スイツチング回
路S2との間には、電圧源V3方向からの逆流を
阻止するためのダイオードD2,D3……Do
直列に介在している。
さらにまた、上記副電源V1および主電源V2
は、それぞれ共通の電路lによつて電極16およ
び被加工物18に直接接続されるようになつてい
て、電極16および被加工物18の側には、従来
のような放電用コンデンサが接続されていない。
さて、上述した装置の動作を、第6図の波形チ
ヤートを参照しながら説明すると、先ず、上記タ
イミング制御回路24から第6図bに示すような
信号Aが発せられ、これによつて副電源V1の出
力電圧E1が上記電極16に与えられる。これに
より、電極16と被加工物18との間の加工間隙
の状況の影響により、各パルス毎にやや遅れて放
電が生じるようになる。すなわち、電極16に
は、同図aに示すように、はじめに副電源電圧E
1が印加され、放電が生じると、その電極電圧は
放電維持電圧E3にまで急激に低下する。この電
圧の低下すなわち放電の発生状態は、上記タイミ
ング制御回路24内の比較手段によつて検出さ
れ、比較検出手段からは同図cに示すような負論
理のパルス信号Bが出力される。この信号B上記
信号Aとの論理積が、同図dに示すようなパルス
幅pwの狭い信号Cとなる。そして、この信号に
よつて、その狭いパルス幅pwの間だけ上記主ス
イツチング回路S2が閉じられて、このときだけ
比較的高電圧かつ大ピーク電流容量の電源が上記
電極16に与えられるようになる。これにより、
上記電極16における放電電流の波形は、同図e
に示すように、上記信号Cのパルス幅pw分だけ
大きなピーク電流が流れるようになる。このとき
注目すべきことは、主電源V2の出力電圧E2が
電極16に印加されるのは、その電極16にて上
記副電源V1による放電が開始されてからであ
り、従つて主電源V2の電圧E2を高くしても、
電極16における印加電圧は、その放電によつて
最初から放電維持電圧E3付近にまでクランプさ
れるということである。これにより、主電源電圧
E2を高くして、非常に短時間内に、電路lのイ
ンダクタンス等に打ち勝つて大きなかつ時間幅の
狭いピーク電流を与えることができるようにな
る。そしてこれにより、面粗度に対する加工速度
および最大加工速度を容易に高めることができ
る。さらに実施例では、上記主電源V2の電圧E
2を高めることによつて電流の立ち上がりを速め
ることができるとともに、上記電圧源V3を設け
たことにより、主スイツチング回路S2が閉から
開に復帰した後の電流の立ち下り速度も速められ
るようになつている。ここで、上記主電源V2に
よる放電電流の制御は、実施例では、主スイツチ
ング回路S2のトランジスタTr1,Tr2……Tr
の導通個数を制御することによつても行なうこ
とができる。
なお、実施例ではワイヤ電極を用いる装置につ
いて述べたが、この発明は、ワイヤ以外の電極を
用いたものにも、もちろん適応できる。
以上のように、この発明による放電加工用電源
装置では、放電に際して電極に印加される電源電
圧を実質的に低くすることができる一方、その電
流ピーク値を高め、かつ電流パルス幅を狭めるこ
とを同時に達成することができ、これにより電路
の長さ等の影響をそれほど受けずに、電極の損耗
を少なくし、また面粗度に対する加工速度および
最大加工速度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の放電加工用電源装置の一例を示
す回路図、第2図a,bはその動作電圧波形およ
び電流波形を示す波形チヤート図、第3図a,b
は従来の他の装置による動作電圧波形および電流
波形を示す波形チヤート図、第4図は電源電圧と
最大加工速度との関係を示すグラフ図、第5図は
この発明による装置の一実施例を示す回路図、第
6図a,b,c,d,eは第5図に示した装置の
動作を説明するための波形チヤート図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、16はワ
イヤ電極、18は被加工物、V1は副電源、V2
は主電源、S1は副スイツチング回路、S2は主
スイツチング回路、24はタイミング制御装置で
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電極と被加工物との間に間欠放電を発生させ
    ることにより被加工物に加工を施す放電加工用電
    源装置において、 上記電極に放電を生じさせるのに足る出力電圧
    とその放電の維持電流よりも大きなピーク電流容
    量を持つ副電源と、 この副電源をスイツチング制御する副スイツチ
    ング回路と、 上記副電源よりも高い出力電圧と大きなピーク
    電流容量を持つ主電源と、 この主電源をスイツチング制御する主スイツチ
    ング回路と、 上記電極に放電を行わせるに際して上記副スイ
    ツチング回路及び主スイツチング回路を制御する
    タイミング制御装置と、 を含み、 上記タイミング制御装置は、 上記副電源の出力を上記電極に間欠的に与える
    べく上記副スイツチング回路に周期的に駆動パル
    ス信号を与える副スイツチ駆動手段と、 上記電極における電圧が上記放電の維持電圧と
    上記副電源の出力電圧の間に設定された基準電圧
    よりも低いときに出力を発するように構成された
    電圧比較手段と、 この電圧比較手段の出力と上記駆動パルス信号
    との論理積出力でもつて上記主スイツチング回路
    を放電開始と略同時に閉状態に駆動し、前記論理
    積出力終了後に開状態に駆動する主スイツチング
    駆動手段と、を含むことを特徴とする放電加工用
    電源装置。
JP1972681A 1981-02-13 1981-02-13 Electric power source apparatus for electric discharge machining Granted JPS57138529A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5125953A (ja) * 1974-08-28 1976-03-03 Hitachi Ltd

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JPS5125953A (ja) * 1974-08-28 1976-03-03 Hitachi Ltd

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