JPS6311218A - 放電加工装置 - Google Patents

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］ この発明は、電極と被加工物間で放電を発生させ、この
放電エネルギーで被加工物を加工する放電加工装置に関
し、特に加工精度の向上及び加工速度を高めることので
きる放電加工装置に関する。

［従来の技術］ 第３図は従来の放電加工装置を示す概要構成図であり、
同図において電極（２）は加工槽（８）内に置かれた被
加工物（１）と対向して設けられている。加工液タンク
（４）内には絶縁性加工液（３）があり、加工の際には
ポンプ（５）を介し、絶縁性加工液（３）は加工槽（８
）に充満される。上記電極（２）と被加工物（１）との
間には、電気エネルギーを供給する加工電源（１３）が
接続されている。この加工電源（１３）は、例えば直流
電源（１３ａ）　、スイッチング素子（１３ｂ）　、電
流制限抵抗（１３ｃ）及び前記スイッチング素子（１３
ｂ）を制御する制御回路（１３ｄ）によって構成されて
いる。

次に、上記従来装置の動作について説明する。

上記加工電源（１３）は電極（２）と被加工物（１）と
の間に方形波の電圧（以下パルス電圧と称す）を印加す
る。パルス電圧の電圧値をＥとして電極（２）と被加工
物（１）との間に印加すると、電極（２）と被加工物（
１）間間隙（以下、極間と称す）に放電が発生する。こ
の放電発生時の極間電圧はアーク放電電圧２０〜３０Ｖ
に保たれる。この極間電圧をＶｇとすると極間を流れる
方形波の電流（以下パルス電流と称す）の値Ｉｐは、電
流制限抵抗（１３ｃ）の値をＲとすると となる。電流制限抵抗（１３ｃ）の値を変化させること
によりパルス電流値Ｉｐが変化し、被加工物（１）の型
彫加工速度（以下加工速度と称す）、被加工物（１）の
加工面粗さが変化する。

上記電極（２）と被加工物（１）を相対運動させ極間で
放電を発生させることにより被加工物（１）を型彫加工
できる。電極（２）と被加工物（１）の相対運動は被加
工物（１）を載せているテーブル（７）と、このテーブ
ル（７）の動きと、垂直の方向に電極（２）を移動させ
る２軸スライダ（８）との移動により行なわれる。テー
ブル（７）はＸ軸駆動モータ（８）とＹ軸駆動モータ（
１０）、Ｚ軸スライダ（８）はＺ軸駆動モータ（１１）
により駆動される。

以上の構成により、被加工物（１）と電極（２）の相対
運動は前述のｘ、ｙ、ｚ軸により３次元の運動となる。

上記ｘ、ｙ、ｚ軸の駆動モータ（８）。

（ｔｏ）、（ｔｉ）の駆動及び制御を行なう制御装置（
１２）は数値制御装置（以下ＮＣ装置と称す）が用いら
れている。

上記加工電源（１３）からは高周波パルス電圧が被加工
物（１）とワイヤ電極（２）との間に印加され、１つの
パルスによる放電爆発により被加工物（１）の一部を溶
融飛散させる。

この場合、加工電流がアーク放電維持電流値に近いと、
極間に電圧が印加されていても電流が途切れるパルス割
れが発生してしまう。

従って、通常の加工電源ではアーク放電維持電流付近の
加工ではパルス割れの発生の有無に拘らず、極間へ電気
エネルギーを供給するフィーダ線に直列にインダクタを
維持し、パルス割れを防いで加工するのが普通である。

従って、電流の立上りを抑えてしまうインダクタの作用
により、設定パルス巾での平均加工電流は減少し、加工
速度は低くならざるを得ない。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の加工電源では、加工電流のパルス割れが発生し、
電極消耗が大きくなる。また被加工物の加工面粗さが均
一にならないという問題点があった。そこで、極間に電
気エネルギーを供給するフィーダ線にインダクタを直列
に接続し、アーク放電維持電流付近での加工電流のパル
ス割れを防ぐという解決策が採られていたが、インダク
タを接続することにより電流の立上がりが抑えられ、平
均加工電流が減少し加工速度が低下するという問題点が
新たに生じ、さらに加工電流がアーク放電維持電流以上
である場合でも電極の面積が広いとパルス割れは発生し
やすく、インダクタを接続する加工条件も明確でなく、
加工速度の低下、及び電極消耗率が増大するという問題
点があった。

この発明はかかる問題を解決するためになされたもので
、あらゆる加工条件のもとで加工電流のパルス割れを検
出し、設定時間内だけインダクタを接続し、パルス割れ
が発生しない時はインダクタを取り除き、加工速度の低
下を抑え、電極の消耗を抑え、被加工物の加工度を均一
にできる放電加工装置を得ることを目的とする。

Ｅ問題点を解決するための手段］ この発明に係る放電加工装置は、電極と被加工物間で放
電した際の通電期間における加工電流のパルス割れをパ
ルス割り検出手段にて検出し、この検出した信号により
電気エネルギーを供給するフィーダ線と直列に設定時間
内インダクタを接続し、パルス割れを防ぐと共に、パル
ス割れが発生しない時はインダクタの接続を解除する構
成である。

［作用］ この発明においては１通電期間における加工電流を検出
し、加工条件で設定した電流値と比較し、加工電流が設
定値より低下するとパルス割れが発生したと検出手段に
て検出し、この検出結果に基づくパルス割れ発生信号が
出力されたとき、極間に電気エネルギーを供給するフィ
ーダ線にインダクタを設定時間内接続しパルス割れを防
ぎ、パルス割れが発生しない時はインダクタの接続を解
除して加工速度の低下を防ぎ、電極消耗を抑え、被加工
物の加工面粗さを均一にする。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を第１図及び８８２図に基づ
いて説明する。第１図に本実施例の全体回路ブロック図
、第２図に上記第１図の主要ブロックの出力・入力の各
波形図を示し、上記各図において本実施例に係る放電加
工装置は、　被加工物（１）、電極（２）、加工電源（
１３）を従来装置の構成と同一とし、加工に際し設定さ
れる電流設定値が電流値指令としてＮＣ装置より送出さ
れ、これを記憶するレジスタ（１６）と、該レジスタ（
１Ｂ）に記憶された内容の電流設定値をアナログ値に変
換して出力するＤ／Ａコンバータ（１７）と、該Ｄ／Ａ
コンバータ（１７）にて変換されたアナログ値の電流設
定値における電圧レベルＶにを設定値と一致する電圧よ
り数ｍＶ低くする可変抵抗器（１Ｂ）と、上記被加工物
（りの出力側に接続される加工電流検出用抵抗器（１９
）と、該加工電流検出用抵抗器（１９）の入力電流であ
る加工電流値と可変抵抗器（１８）の出力電流である電
流設定値とを比較するコンパレータ（２０）と、該コン
パレータ（２０）の出力が零である場合（即ち、正常な
加工電流が流れている場合）に積算を開始し被加工物（
１）に印加されるパルス巾を算出するカウンタ（２１）
と、該カウンタ（２１）の積算に基づくパルス巾と予め
設定されるパルス巾設定値とを比較するパルス巾コンパ
レータ（２２）と、該パルス巾コンパレータ（２２）の
積算値におけるパルスの周期を決定する発振器（２３〕
と、上記コンパレータ（２０）とパルス巾コンパレータ
（２２）との各出力における排他的論理和条件をとるゲ
ー）　（２４）と。

該ゲー）　（２４）の出力に基づき積算を開始、発振器
（２６）により定められる周期の間積算を継続する制御
用カウンタ（２５）と、該制御用カウンタ（２５）の積
算が継続の周期を決定する発振器（２６）と、上記制御
用カウンタ（２５）の積算が継続している間オン状態と
なりスイッチング動作を行なうトランジスタ（２７）と
、該トランジスタ（２７）のスイッチング動作により駆
動するリレー（２８）と、該リレー（２８）の駆動によ
り動作するＡ接点（２８ａ）　、　Ｂ接点（２８ｂ）と
、該Ａ接点（２８ａ）に直列且つ極間フィーダ線に直列
に接続されるインダクタ（２８）とを備えて構成される
。

上記コンパレータ（２０）は予め定められた電流設定値
と等しい値の加工電流が流れれば、即ち正常な加工電流
が流れれば出力が零となる。

上記カンウタ（２１）とパルス巾コンパレータ（２２）
とは、上記コンパレータ（２０）の出力によって作動す
るタイマと考えることもできる。このパルス巾コンパレ
ータ（２２）は、カウンタ（２１）の出力と予め設定さ
れたパルス巾設定値とを比較し、この比較結果が一致の
場合には“１”を出力し、これ以外の比較中には“０”
を出力する。

上記ケ−）　（２４）は、パルス巾コンパレータ（２２
）の出力とコンパレータ（２０）の出力とが一致してい
るときに“０”の出力を行ない、不一致のときに“１″
の出力を行なう。

次に上記構成に基づく本実施例の動作を第１図及び第２
図に基づいて説明する。まず加工電源（１３）より第２
図（Ａ）　Ｋ示す極間電圧波形が出力され、第２図（Ｂ
）に示す加工電流波形の電流が流れる。この加工電流波
形は極間電圧波形の点Ｐにおける突出電圧によりＱ点で
パルス割れが起こっている。

他方、Ｄ／Ａコンパレータ（１７）と可変抵抗器（１８
）により電流設定値の電圧レベルが調整され、この調整
された電圧レベル波形図を第２図（ｃ）に示す。

次に上記第２図（Ｃ）に示す電圧レベルの電流設定値と
加工電流の値とをコンパレータ（２０）にて比較し、こ
の比較結果を第２図（Ｄ）に示し、極間に電圧が印加さ
れないとき及びパルス割れが発生したときに“１”の出
力となり、他は“Ｏ”の出力となる。

上記コンバレー°夕（２０）の出力“１”を発振器（２
３）にて決定される周期に基づいてカウンタ（２１）が
積算し、この積算値と予め定められたパルス巾設定値と
の各個が比較され、この比較結果が一致の場合には“１
”を出力し、これ以外の比較中の場合には“０”の出力
がなされ、この出力波形図を第２図（Ｅ）を示す。

このパルス巾コンパレータ（２２）の出力とコンパレー
タ（２０）の出力との排他的論理和条件がゲート（２４
）にてとられ、この出力波形を第２図（Ｆ）に示し、Ｒ
点における出力“１″のパルスがパルス割れを加工電流
において発生したことを示す、このゲート（２４）の出
力により制御用カウンタ（２５）が積算を開始し、この
積算がなされている期間にトランジスタ（２７）がオン
状態なり、リレー（２８）が駆動してその接点であるＡ
接点（２８ａ）が接続状態となり、インダクタ（２９）
が極間フィーダ線に直列に接続されることとなる。

上記インダクタ（２９）が極間フィーダ線に接続された
場合は、その極間電圧波形が第２図（Ｇ）に示す波形図
となり、加工電流がパルス割れを起こしそうになり電流
値が下がると極間にＶ’ｐの電圧が供給電圧ＶＰと同じ
方向に誘起され電流のパルス割れを防ぐ、このＶ’Ｐは
極間の浮遊容量をＣｏ、記インダクタ（２９）のインダ
クタンスをＬＯ１加工電流をと表わせる。

このインダクタンスＬＯを大きくすることがらＶ’Ｐが
大きくなり加工電流のパルス割れを防ぐことかできる。

またインダクタ（２９）を接続する時間を発振器（２６
）で設定でき、パルス割れが発生しない時はインダクタ
（２３）を接続することなく加工速度の低下を抑え、電
極の消耗を抑え、被加工物の面粗さを均一にできる。

なお、上記実施例では、この発明を棒状電極を用いる型
彫放電加工装置について述べたが、ワイヤ電極を用いる
ワイヤカット放電加工装置にも利用できることはいうま
でもない。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば電極と被加工物間で放
電する際の加工電流のパルス割れを検出し、極間のフィ
ーダ線と直列にインダクタを設定時間内接続する構成を
採ったことから、パルス割れを防ぎ、パルス割れ発生時
の電極消耗を抑え、被加工物の加工面粗さを均一にでき
る効果を奏する。また、パルス割れが発生しない加工で
はインダクタを接続せず、インダクタ接続時の加工速度
の低下を抑えることができる効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を一実施例に係る放電加工装置の全体
回路ブロック図、第２図は第１図の各主要ブロックの出
力・入力の各波形図であり、同図（Ａ）は極間電圧波形
図、同図ＣＢ）は加工電流波形図、同図（Ｃ）は電流設
定値の電圧レベル図、同図（Ｉｆ）はコンパレータの出
力波形図、同図（Ｅ）はパルス巾コンパレータの出力波
形図、同図（Ｆ）はゲートの出力波形図、同図（Ｇ）は
極間電流波形図、同図（Ｈ）は加工電流波形図、第３図
は従来装置の概要構成図を示す。 図において、 （１）は電極、　　　　　（２）は被加工物、（１３）
は加工電源、　　　（１８）はレジスタ、（１７）はＤ
／Ａコンバータ、（１８）は可変抵抗器、（１９）は電
流検出用抵抗器、 （２０）はコンパレータ、　　（２１）はカウンタ、（
２２）はパルス巾コンパレータ、 （２４）はゲート、　　　　（２５）は制御用カウンタ
、（２日）はリレー、　　　　　（２３）はインダクタ
。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代　　理　　人　　　大　　岩　　増　　雄手続補正書
（自発） ２１発明の名称 放電加工装置 ３、補正をする者 ４鵠、ｄ ツメ ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）明細書第４薫第１０行の「ワイヤ電極（２）」と
いう記載を「電極（２）」と補正する。 （３）明細書第６頁第９行の「パルス割り検出手段」と
いう記載を「パルス割れ検出手段」と補正する。 （０明細書第８頁第２行の「入力電流」という記載を「
入力電圧」と補正する。 （５）明細書第８頁第３行の「出力電流」という記載を
「出力電圧」と補正する。 （６）明細書第１０頁第５〜７行の「この加工電流波形
は極間・・・よりＱ点でパルス割れが起こっている。」
という記載を「この加工電流波形はＱ点でパルス割れが
起こり、極間電圧波形のＰ点で電圧が突出する。」と補
正する。 （７）明細書第１１頁第４行の「第２図（Ｅ）を示す、
」という記載を「第２図（Ｅ）に示す、」と補正する。 （８）図中、第１図、第３図を別紙の通り補正する。 ７、添付書類の目録 （１）補正後の特許請求の範囲を記載した書面１通 （２）図面　　　　　　　　　　　　　　　１通以上 補正後の特許請求の範囲を記載した書面］１と被加工物
間にパルス電圧を印加して両者間に放電を発生させ、そ
の放電エネルギーで上記被加工物を加工する放電加工装
置において、上記電極と被加工物間間隙で放電した際の
通電期間におけるパルス電流の断状態を検出する検出手
段と、この検出手段により検出される信号に基づきパル
ス電流にパルス割れが発生したと判断された場合には上
記電源と電極との間にインダクタを接続し、上記パルス
割れが発生しない場合には上記インダクタの接続を解除
するパルス割れ制御手段とを備えて構成したことを特徴
とする放電加工装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極と被加工物とを絶縁性加工液を介在させて対向させ
   、その電極と被加工物間にパルス電圧を印加して両者間
   に放電を発生させ、その放電エネルギーで上記被加工物
   を加工する放電加工装置において、上記電極と被加工物
   間間隙で放電した際の通電期間におけるパルス電流の断
   状態を検出する検出手段と、この検出手段により検出さ
   れる信号に基づきパルス電流にパルス割れが発生したと
   判断された場合には上記電源と電極との間にインダクタ
   を接続し、上記パルス割れが発生しない場合には上記イ
   ンダクタの接続を解除するパルス割れ制御手段とを備え
   て構成したことを特徴とする放電加工装置。