JPS63123617A - 放電加工方法 - Google Patents
放電加工方法Info
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- JPS63123617A JPS63123617A JP27107186A JP27107186A JPS63123617A JP S63123617 A JPS63123617 A JP S63123617A JP 27107186 A JP27107186 A JP 27107186A JP 27107186 A JP27107186 A JP 27107186A JP S63123617 A JPS63123617 A JP S63123617A
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Links
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Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分計〕
この発明は、加工液として導電性加工液を使用する放電
茄工槻の放電W工方法に関するものである。
茄工槻の放電W工方法に関するものである。
第9図は1例えば特開昭60−85826号公報に示さ
れた従来の放w1m工方法による加工用電源を示す回路
図である。図におりて、(1)は加工用1[。
れた従来の放w1m工方法による加工用電源を示す回路
図である。図におりて、(1)は加工用1[。
(2)は被W工体、(3)は第2の直流電源、(4)お
よび(至)はパワートランジスタ、(5)および(イ)
は上記パワートランジスタ(4)、(至)のエミッタ側
に接続された電流制限抵抗、(9)はff4iff(1
)と被加工体(2)で形成される極間に放電が発生した
ことを検出する放電検出手段、(2)は切換手段、α1
はパワートランジスタ(4)を駆動する第2の駆動回路
、(6)および(至)は電流の逆流入を防ぐダイオード
、Qsはパワートランジスタ(至)を[0171する第
1の駆動回路、αりは第1の直流電源である。なお、上
記の切換手段@は第1および第2の駆動回路(2)、r
J8を制御するものである。
よび(至)はパワートランジスタ、(5)および(イ)
は上記パワートランジスタ(4)、(至)のエミッタ側
に接続された電流制限抵抗、(9)はff4iff(1
)と被加工体(2)で形成される極間に放電が発生した
ことを検出する放電検出手段、(2)は切換手段、α1
はパワートランジスタ(4)を駆動する第2の駆動回路
、(6)および(至)は電流の逆流入を防ぐダイオード
、Qsはパワートランジスタ(至)を[0171する第
1の駆動回路、αりは第1の直流電源である。なお、上
記の切換手段@は第1および第2の駆動回路(2)、r
J8を制御するものである。
ここで、導電性加工液を用いた場合の雪気的特質を述べ
ることにする。
ることにする。
導電性加工液を用いる場合は、加工用W極(1)と被W
工体(2)が平行平板にて対向すると仮定できるとき、
極間インピーダンスRgap ハg 107ニ示すよう
に次の式で表わされる。
工体(2)が平行平板にて対向すると仮定できるとき、
極間インピーダンスRgap ハg 107ニ示すよう
に次の式で表わされる。
ただし。
ρニア111工液の比抵抗〔Ωα〕
l:極間距離 [薗〕
S:極間の対向面積〔d〕
第2の駆動回絡贈を生動さぜ、パワートランジスタ(4
)をオンにした場合、極間を形成するW工用wt極(1
)と被加工体(2)の間には放電現象に移行する前に、
第6図(a) gで示されるような電圧VgOpen■
が発生する。このとき、オームの法則により電圧Vgo
penは で表わされる。
)をオンにした場合、極間を形成するW工用wt極(1
)と被加工体(2)の間には放電現象に移行する前に、
第6図(a) gで示されるような電圧VgOpen■
が発生する。このとき、オームの法則により電圧Vgo
penは で表わされる。
ただし。
RJI :電流制限抵抗
Eli :c、流電源嘗圧
なお、ここで用すたVgOpenを無負荷電圧と呼ぶこ
とにする。、また放[後の極間電圧をアーク電圧Vga
roとする。
とにする。、また放[後の極間電圧をアーク電圧Vga
roとする。
極間に流れる電流については、電源から供給される全電
流を工、極間インピーダンスRgapに対してオームの
法則に従って流れる電解電流にお^て無負荷電圧印加時
のものを工fopenU、放)中のものを工rare、
放’I現象によって流れる放電、電流を工dとすると。
流を工、極間インピーダンスRgapに対してオームの
法則に従って流れる電解電流にお^て無負荷電圧印加時
のものを工fopenU、放)中のものを工rare、
放’I現象によって流れる放電、電流を工dとすると。
放電前では 工=工zopen C3)
放電中テハ 工=工d十工zarC(4)ただし。
放電中テハ 工=工d十工zarC(4)ただし。
ここで(1)式かられかる様に、摩工液の比抵抗ρが低
め程、極間距離lが小さh程、また極間の対向面積Sが
広い程、面間インピーダンスRgapは低下する。さら
に(2)式から明らかな様に、極間インピーダンスRg
apが低下すると、無負荷電圧VgO1)enが低下す
る。特にアーク電圧Qarcより低くなった場合は、放
電が発生しなhため加工不能となる。このため特に大面
積の郡工Cζおいては。
め程、極間距離lが小さh程、また極間の対向面積Sが
広い程、面間インピーダンスRgapは低下する。さら
に(2)式から明らかな様に、極間インピーダンスRg
apが低下すると、無負荷電圧VgO1)enが低下す
る。特にアーク電圧Qarcより低くなった場合は、放
電が発生しなhため加工不能となる。このため特に大面
積の郡工Cζおいては。
加工液の比抵抗ρをある穆度高く保つ必要性があり、イ
オン交換樹脂を用^て比抵抗ρの制御を行ったりする。
オン交換樹脂を用^て比抵抗ρの制御を行ったりする。
しかしながら、放電中の7流を小さ!/%偵で所望する
場合、電流制限抵抗Ryを大きく設定する必要があるが
、同時に無負荷電圧VgO%nが低下するため放電が発
生し一ζくくなす、1η工能率が著しく低下する。そこ
で導電性加工液を用^た放試児工種の放置m1方法とし
ては次の様な対策を施して−る。
場合、電流制限抵抗Ryを大きく設定する必要があるが
、同時に無負荷電圧VgO%nが低下するため放電が発
生し一ζくくなす、1η工能率が著しく低下する。そこ
で導電性加工液を用^た放試児工種の放置m1方法とし
ては次の様な対策を施して−る。
第9図は放W7XI工用電源の回Vを示すもので。
図においてはW!(1)と?I1w工体(2)に対して
、2組の冒流回路が並列に接読された構成となっており
。
、2組の冒流回路が並列に接読された構成となっており
。
(ゞ。
実際の・加工電流(′)i!!電電流)は、第2の駆動
回路(至)によって駆動されるパワートランジスタ(4
) ト。
回路(至)によって駆動されるパワートランジスタ(4
) ト。
第2の直流電源(3L’賀流制限低抗(5)、ダイオー
ド(6)によって構成さnる回路から供給される。
ド(6)によって構成さnる回路から供給される。
そして、放電開始前においては、上記回路の他に更に、
第1の駆動回路(ト)によって7勤されるパワートラン
ジスタ(至)、¥V流制御恨抵抗(ハ)、ダイオード(
至)、それに第1の匡流電i1ヴQりかち構成されろ回
路がち、を極(1)、被加工体(2)間にはより多くの
電流が流入される。すなわち、族1時より多くの電流を
流してやることにより、極間の無負荷時の電圧を亮<シ
、放電が誘発されやす^様にしている。
第1の駆動回路(ト)によって7勤されるパワートラン
ジスタ(至)、¥V流制御恨抵抗(ハ)、ダイオード(
至)、それに第1の匡流電i1ヴQりかち構成されろ回
路がち、を極(1)、被加工体(2)間にはより多くの
電流が流入される。すなわち、族1時より多くの電流を
流してやることにより、極間の無負荷時の電圧を亮<シ
、放電が誘発されやす^様にしている。
次に、極間に放電が発生した後は放電検出手段(9)に
より放電を検出し、切換手段@によって第1の駆a回路
α尋に信号を送り、パワートランジスタ(至)をオフす
ることにより放tt流は第2の直流電源(3)かへのみ
供給されることになるのである。
より放電を検出し、切換手段@によって第1の駆a回路
α尋に信号を送り、パワートランジスタ(至)をオフす
ることにより放tt流は第2の直流電源(3)かへのみ
供給されることになるのである。
この時、抵抗(5)の抵抗11!E(Mは所望の面粗度
。
。
W工速度に対応する放電電流を得る為の値、抵抗(至)
の抵抗値Reは、 Hpt側と合わせて放電開始に十分
な無負荷電圧を得るのに必要な1v流に対応した値とし
て予め設定しておく。
の抵抗値Reは、 Hpt側と合わせて放電開始に十分
な無負荷電圧を得るのに必要な1v流に対応した値とし
て予め設定しておく。
この様にして無負荷電圧VgOpenを求めると。
となる。
ただし。
E鳳:第1の駆動回路側の直流vtt、m電圧E2:第
2の駆動回路側の直流7源貫圧である。
2の駆動回路側の直流7源貫圧である。
従来の放電加工方法は以上のように1r源の内部インピ
ーダンスを切り替える方法をとっている。
ーダンスを切り替える方法をとっている。
しかしながら、N源の内部インピーダンスを算出するた
めに(1)式より板間インピーダンスRgapのg[を
得るには、事実上次のような問題点があだ。
めに(1)式より板間インピーダンスRgapのg[を
得るには、事実上次のような問題点があだ。
■ 電極(1)と被加工体(2)は必ずしも平面対向で
はなく、W間距離をそのまま(1)式の4に代入するこ
とはできなり。
はなく、W間距離をそのまま(1)式の4に代入するこ
とはできなり。
■ W工形状によっては第11図に示すように。
加工の進行に伴す極間の対向面積は変化して行く。この
ことによる極間インピーダンスRgapの値の変化は無
視できない程大きいものがある。
ことによる極間インピーダンスRgapの値の変化は無
視できない程大きいものがある。
■ 導電性加工液の比抵抗はπ1工の進行に伴って変化
する上、第121に示すように、71O工液タンク、7
10工槽内そして放電ギャップ間にお匹て異なる値を持
ち、放電ギャップ間の比抵抗測定が困難である。
する上、第121に示すように、71O工液タンク、7
10工槽内そして放電ギャップ間にお匹て異なる値を持
ち、放電ギャップ間の比抵抗測定が困難である。
以上の点がち、極間距m1.M間の対向面積Sおよび加
工液の比抵抗ρを測定することから極間インピーダンス
RgapltIC出することは困難であるとともに、7
1O工の進行に伴って変化して行くことになる。更に広
えて、加工の進行に伴って変化する極間インピーダンス
Rgapに対してず源の内部インピーダンス11の修正
が行われないと0次のような不具合が生じる。
工液の比抵抗ρを測定することから極間インピーダンス
RgapltIC出することは困難であるとともに、7
1O工の進行に伴って変化して行くことになる。更に広
えて、加工の進行に伴って変化する極間インピーダンス
Rgapに対してず源の内部インピーダンス11の修正
が行われないと0次のような不具合が生じる。
即ち、放電中に流れる冒流工rarCの厘が変化するこ
とにより、(4)式から明らかなように那エフ流工dが
変化してしまう。この結果、目的とする加工面粗度に対
して渚大卯工速度を維持できなくなったり、脣工面粗皮
が一定に保てなくなるのである。
とにより、(4)式から明らかなように那エフ流工dが
変化してしまう。この結果、目的とする加工面粗度に対
して渚大卯工速度を維持できなくなったり、脣工面粗皮
が一定に保てなくなるのである。
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
もので放tm工全般に渡って加工を安定に維持するとと
もに、電源の内部インピーダンスを自動的に変更、設定
できるようにすることで。
もので放tm工全般に渡って加工を安定に維持するとと
もに、電源の内部インピーダンスを自動的に変更、設定
できるようにすることで。
W工の進行に伴って極間距mg、極間の対向面積S>よ
び比抵抗ρが変化することによる極間インピーダンスR
g&1:lの変化に対し、終始一定した面粗度を維持し
、また、目標とする面粗度に対して常に最大加工速度が
得られる放電加工方法を得ることを目的とする。
び比抵抗ρが変化することによる極間インピーダンスR
g&1:lの変化に対し、終始一定した面粗度を維持し
、また、目標とする面粗度に対して常に最大加工速度が
得られる放電加工方法を得ることを目的とする。
本発明に係る放電加工方法は、極間のインピーダンスを
検出し、このデータをもとに所望の無負荷電圧を得るた
めの電源の内部インピーダンスと。
検出し、このデータをもとに所望の無負荷電圧を得るた
めの電源の内部インピーダンスと。
所望の加工電流を得るための電源の内部インピーダンス
を算出するように構成したものである。
を算出するように構成したものである。
本発明における放電加工方法は、検出された極間インピ
ーダンスのデータをもとに、極間に放電が発生するまで
の無負荷時間では放’!発生電圧以上の無負荷電圧を供
給するような電源の内部インピーダンス縫を算出し、放
電発生後では所望の加工電流を流すよう電源の内部イン
ピーダンスNlt所定値に制御する。
ーダンスのデータをもとに、極間に放電が発生するまで
の無負荷時間では放’!発生電圧以上の無負荷電圧を供
給するような電源の内部インピーダンス縫を算出し、放
電発生後では所望の加工電流を流すよう電源の内部イン
ピーダンスNlt所定値に制御する。
以下、この発明の一実施例を1図を以って説明する。1
g1図〜第5図において、(1)は加工用4!極。
g1図〜第5図において、(1)は加工用4!極。
(2)は被加工体、(3)は加工用直流電源、(4)は
(4−1)(4−41・・・・・・(4−n)から成る
パワートランジスタ群、(6)は(5−13(5−2)
・・帽・(5−nlかち成り、それぞれパワートランジ
スタ(4−11(4−1・・−曲・(4−1’Hのエミ
ッタ側に接縦された?2テ流制限抵抗群、(6)および
06は電流の逆流人を防ぐためのダイオード、(7)は
検出用IT流電源、(8)は検出用直流電源(7)かち
の電流を制限するための抵抗、(9)は極間に放電が発
生したことを検出する放1r検出手段。
(4−1)(4−41・・・・・・(4−n)から成る
パワートランジスタ群、(6)は(5−13(5−2)
・・帽・(5−nlかち成り、それぞれパワートランジ
スタ(4−11(4−1・・−曲・(4−1’Hのエミ
ッタ側に接縦された?2テ流制限抵抗群、(6)および
06は電流の逆流人を防ぐためのダイオード、(7)は
検出用IT流電源、(8)は検出用直流電源(7)かち
の電流を制限するための抵抗、(9)は極間に放電が発
生したことを検出する放1r検出手段。
alは極間インピーダンスRga pを検出する検出手
段、αフは検出手段αりによって検出された極間インピ
ーダンスRgapをもとに、その極間インピーダンスR
ga、pに適した電源の内部インピーダンスを算出する
演算手段、(2)は演算手段(11)の演算結果に基ツ
匹てパワートランジスタW(4)のオン、オフ組合わせ
パターン、即ち切換出力を決定し、このパターンを複数
個、−時記憶しておくことができる切換手段、 03は
パワートランジスタ群(4)の中から任意の組合わせの
パワートランジスタをm択的jmオンすることができる
駆動回路、 (14は演算手段(ロ)によって算出され
た電源の内部インピーダンス値を記憶する記憶手段、α
・は雷流制限抵抗群(5)の内の抵抗と、これに接続さ
れてhるパワートランジスタを選択し、その組み合わせ
パターンを決定するデコード手段、αηは放電検出手段
(9)からの信号を切換手段@に送る発振器、a8は符
号(ロ)(2)0400αηから構成される電源制御回
路、aりは電流制限抵抗(8)を切り換える検出用抵抗
切替回路、(財)は極間電圧を分圧する分圧器である。
段、αフは検出手段αりによって検出された極間インピ
ーダンスRgapをもとに、その極間インピーダンスR
ga、pに適した電源の内部インピーダンスを算出する
演算手段、(2)は演算手段(11)の演算結果に基ツ
匹てパワートランジスタW(4)のオン、オフ組合わせ
パターン、即ち切換出力を決定し、このパターンを複数
個、−時記憶しておくことができる切換手段、 03は
パワートランジスタ群(4)の中から任意の組合わせの
パワートランジスタをm択的jmオンすることができる
駆動回路、 (14は演算手段(ロ)によって算出され
た電源の内部インピーダンス値を記憶する記憶手段、α
・は雷流制限抵抗群(5)の内の抵抗と、これに接続さ
れてhるパワートランジスタを選択し、その組み合わせ
パターンを決定するデコード手段、αηは放電検出手段
(9)からの信号を切換手段@に送る発振器、a8は符
号(ロ)(2)0400αηから構成される電源制御回
路、aりは電流制限抵抗(8)を切り換える検出用抵抗
切替回路、(財)は極間電圧を分圧する分圧器である。
次に、各部の動作について述べる。
検出手段α1は以下に述べる方法によって極間インピー
タンスngapを直接測定する。これへの方法による場
合、(1)式における極間距fmg、欄間の対向面積S
および加工液の比抵抗ρに依存することなく極間インピ
ーダンスRgapをif接測測定きるため、前述の様な
問題点が解決できるのである。
タンスngapを直接測定する。これへの方法による場
合、(1)式における極間距fmg、欄間の対向面積S
および加工液の比抵抗ρに依存することなく極間インピ
ーダンスRgapをif接測測定きるため、前述の様な
問題点が解決できるのである。
まず、第1の方法は次のとうりである。即ち。
那工用直流電!(3)の休止時間中に、別N源である検
出用直流電源(7)によって加工用直流電源(3)と同
一極性の検出用電圧を極間に印加し、この時極間に現れ
る電圧から極間インピーダンスRgapを算出する方法
である。
出用直流電源(7)によって加工用直流電源(3)と同
一極性の検出用電圧を極間に印加し、この時極間に現れ
る電圧から極間インピーダンスRgapを算出する方法
である。
つまり、第1図及びt$2図に示す様に検出用度i電源
(7)を設け、W流制限、抵抗(8)を介して極間へ接
続する。検出中においては1wi間に放電が生じては検
出が行えないため、極間電圧V、GBはアーク電圧を越
えない様に設定することが必要となる。
(7)を設け、W流制限、抵抗(8)を介して極間へ接
続する。検出中においては1wi間に放電が生じては検
出が行えないため、極間電圧V、GBはアーク電圧を越
えない様に設定することが必要となる。
このため、第1図に示す様に、検出用直流電源(7)の
電rRW圧V21をアーク電圧Vgaroよりも低く設
定すると、制御が行いやすいことになる。また。
電rRW圧V21をアーク電圧Vgaroよりも低く設
定すると、制御が行いやすいことになる。また。
Va > vgarcの場合でも、茶2図に示す様に、
検出手段GOにより検出された電圧Vgapを演算手段
Q引でより処理し、制限抵抗(8)の☆■を検出用抵抗
切替回路a9によって切り替えることにより、電源電圧
Vaをアーク電圧Vgarc二り小さく設定することが
できる。また、制限抵抗(8)+最適値に切りかえるこ
とにより、検出手段α1によって検出される電圧Vga
pの検出精度を上げることができる。
検出手段GOにより検出された電圧Vgapを演算手段
Q引でより処理し、制限抵抗(8)の☆■を検出用抵抗
切替回路a9によって切り替えることにより、電源電圧
Vaをアーク電圧Vgarc二り小さく設定することが
できる。また、制限抵抗(8)+最適値に切りかえるこ
とにより、検出手段α1によって検出される電圧Vga
pの検出精度を上げることができる。
ところで、電源重圧Va、抵抗@Ra、測定された極間
の電圧値Vp及び極間インピーダンスRμpの間には次
の関係がある。
の電圧値Vp及び極間インピーダンスRμpの間には次
の関係がある。
従って、極間インピーダンスRgapはと算出すること
ができる^ また、極間インピーダンスRgapを求める方法として
第2に次の様な方法がある。
ができる^ また、極間インピーダンスRgapを求める方法として
第2に次の様な方法がある。
第8図にかhで加工用電源(3)によって極間に電圧を
印加し、放電が発生するまでの無負荷時間中の極間電圧
VgO’penから極間インピーダンスRgapを亘出
する方法である。つまり、無負荷電圧印加時の電源の内
部インピーダンスをRxとすると。
印加し、放電が発生するまでの無負荷時間中の極間電圧
VgO’penから極間インピーダンスRgapを亘出
する方法である。つまり、無負荷電圧印加時の電源の内
部インピーダンスをRxとすると。
電源雪圧E、@間電圧vgopen訃よび極間インピー
ダンスRgapの間には0次の関係がある。
ダンスRgapの間には0次の関係がある。
したがって極間インピーダンスRgapは。
と算出される。なか、上記の極間電圧VgopenはA
/D変換器を介してデジタ/L/i?iで検出手段l′
IQへ読み込む等の方法がある。
/D変換器を介してデジタ/L/i?iで検出手段l′
IQへ読み込む等の方法がある。
この方法は、極間インピーダンスRgap検出用ぽ流電
源Va(7)と、11fI/E制限用抵抗Ra (8)
が不要であると−う大きな利点を持つ。
源Va(7)と、11fI/E制限用抵抗Ra (8)
が不要であると−う大きな利点を持つ。
一方、7JII用Wl源(3)によって極間−ζ電圧を
印麿後、直ちに放電が発生した場合には無負荷時間中の
極間電圧VgOpenを検出できなh為、極間インピー
ダンスRgapを算出できない欠、aft持つ。
印麿後、直ちに放電が発生した場合には無負荷時間中の
極間電圧VgOpenを検出できなh為、極間インピー
ダンスRgapを算出できない欠、aft持つ。
更に、極間インピーダンスRgal)を求める方法とし
て、第8に次の様な方法がある一0第4図にお論で、休
止時間におhてもパワートランジスタ群(4)のうちの
いくつかをオンにし、j同がアーク電圧以下の電圧とな
る様、貫流制限抵抗(5)の値を十分大きく設定して通
電し、その時極間に現れる電圧Vgzから算出する方法
である。ここで、休止時間中のN tAの内部インピー
ダンスをR2とすると。
て、第8に次の様な方法がある一0第4図にお論で、休
止時間におhてもパワートランジスタ群(4)のうちの
いくつかをオンにし、j同がアーク電圧以下の電圧とな
る様、貫流制限抵抗(5)の値を十分大きく設定して通
電し、その時極間に現れる電圧Vgzから算出する方法
である。ここで、休止時間中のN tAの内部インピー
ダンスをR2とすると。
it源電圧E、極間電圧Vgzと、極間インビーダン7
LRgapとの間には1次の関係がある。
LRgapとの間には1次の関係がある。
したがって極間インピーダンスRgapj、t。
と算出することができる。
この方法は、極間インピーダンスRgap検出用直流電
源(7)Vaと電流制限用抵抗(8)R&が不要である
とめう大きな利点を持つ、、また、休止時間中に極間電
圧Vgzを検出して極間インピーダンス即時を算出する
為、前述した第2の方法の様に、電圧印W後、ぽちに放
電が発生し、無負荷時間が無−場合にも極間インピーダ
ンスRgap 、5−算出できろ。
源(7)Vaと電流制限用抵抗(8)R&が不要である
とめう大きな利点を持つ、、また、休止時間中に極間電
圧Vgzを検出して極間インピーダンス即時を算出する
為、前述した第2の方法の様に、電圧印W後、ぽちに放
電が発生し、無負荷時間が無−場合にも極間インピーダ
ンスRgap 、5−算出できろ。
更に、極間インピーダンスRgapを求める方法として
、I!4に次の様な方法がある。第5図にシ^て、7I
O工用電源(3)の休止時間中にアーク雪圧vgaro
より低い電圧値をもつ別を源である検出用直流電源(7
)によって、7JI工用11rl[(3)と同一極性の
検出用電圧を極間に印710L/−この時極間に現れる
電圧かへ極間インピーダンスRgapを算出する方法で
ある。この方法は、検出用直流電源(7)のW流制限用
抵抗を、710工用電源(3)のffM制限抵抗群(6
)を利用することに特徴が有り、前述の「極間インピー
ダンスRgapを求める第1の方法」に比べて検出用直
流W源(7)の電流制限用抵抗(8)が不要であるとい
う大きな利点を待つ。
、I!4に次の様な方法がある。第5図にシ^て、7I
O工用電源(3)の休止時間中にアーク雪圧vgaro
より低い電圧値をもつ別を源である検出用直流電源(7
)によって、7JI工用11rl[(3)と同一極性の
検出用電圧を極間に印710L/−この時極間に現れる
電圧かへ極間インピーダンスRgapを算出する方法で
ある。この方法は、検出用直流電源(7)のW流制限用
抵抗を、710工用電源(3)のffM制限抵抗群(6
)を利用することに特徴が有り、前述の「極間インピー
ダンスRgapを求める第1の方法」に比べて検出用直
流W源(7)の電流制限用抵抗(8)が不要であるとい
う大きな利点を待つ。
演算手段Q1)は、検出手段αQによって測定された極
間インピーダンスRgap ypもとに、以下の各状況
に応じたM#の内部インピーダンスを算出する。
間インピーダンスRgap ypもとに、以下の各状況
に応じたM#の内部インピーダンスを算出する。
第1に、電圧印ZJI後で放電前の無負荷状顛に対して
は、放電が発生するのに十分な程高す無負荷電圧VgO
penが得ちれるだけの電源内部インピーダンスRxを
算出する。極間に放電が発生したことを検出すると同時
I’m @ g内部インピーダンスはRxから、放電中
に所望の放vtriIdを得るための電源内部インピー
ダンスR7に切り替えるが。
は、放電が発生するのに十分な程高す無負荷電圧VgO
penが得ちれるだけの電源内部インピーダンスRxを
算出する。極間に放電が発生したことを検出すると同時
I’m @ g内部インピーダンスはRxから、放電中
に所望の放vtriIdを得るための電源内部インピー
ダンスR7に切り替えるが。
パワートランジスタ等スイッチング票子(4)にはスイ
ッチング遅れ時間がある為、その時間中極間には、下記
で表わされる瞬時冒流工npeakがwc6図(ロ)の
如く流れる。pIr望の放VV流工d以上の1流が瞬時
電流よりpeakとして流れる為、7X+工面を荒へす
という欠点がある。
ッチング遅れ時間がある為、その時間中極間には、下記
で表わされる瞬時冒流工npeakがwc6図(ロ)の
如く流れる。pIr望の放VV流工d以上の1流が瞬時
電流よりpeakとして流れる為、7X+工面を荒へす
という欠点がある。
高い無負荷電圧vgopenを得る為には、!頭内部イ
ンピーダンスRxは小さめ程長いが、上記瞬時電流工J
)peakが、7Jl工面を荒らさない様な適当な値と
する。
ンピーダンスRxは小さめ程長いが、上記瞬時電流工J
)peakが、7Jl工面を荒らさない様な適当な値と
する。
この時、無負荷電圧vgopenと極間インピーダンス
Rgap 、及び電源内部インピーダンスExの関係は
。
Rgap 、及び電源内部インピーダンスExの関係は
。
したがって。
Iこたし、Eは直流電源(3)の電圧
すなわち、目標とする無負荷電圧VgO1)enと測定
した極間インピーダンスRgapより、ti内部インピ
ーダンスRXはαυ式により算出される。
した極間インピーダンスRgapより、ti内部インピ
ーダンスRXはαυ式により算出される。
第2に放電中においては、極間インピーダンスRgap
の変化−ζ応じて加工ζで寄与しなめ電解W加工xar
cが変化するため、7p工に必−な放11T流工αを一
定Cζ制御するために、放f市流工dと′ボ解7)Ii
9[Izare e 7Jえた全ず流工を極間インピー
ダンスRgapに応じて制御する。
の変化−ζ応じて加工ζで寄与しなめ電解W加工xar
cが変化するため、7p工に必−な放11T流工αを一
定Cζ制御するために、放f市流工dと′ボ解7)Ii
9[Izare e 7Jえた全ず流工を極間インピー
ダンスRgapに応じて制御する。
今、放電中の電解w流工rarcと放f’lr流工dと
は0次式で表わされろ。
は0次式で表わされろ。
ここで、Ryは電源内部インピーダンスであり。
電流制御抵抗群(5)の組み合わせによって構成される
合成抵抗値である6また。アーク電圧VgarQはW、
7図に示す様に、放Wff流工dに依存することが実験
的にa認されて^る。測定した極間インピーダンスRg
ap 、所望の放wtwr、流工dおよびアーク電圧V
garcの値より電源内部インピーダンスhyは。
合成抵抗値である6また。アーク電圧VgarQはW、
7図に示す様に、放Wff流工dに依存することが実験
的にa認されて^る。測定した極間インピーダンスRg
ap 、所望の放wtwr、流工dおよびアーク電圧V
garcの値より電源内部インピーダンスhyは。
と算出することができる。
演″#算手段α1)によって算出されたN源の内部イン
ピーダンス[Rx、Ryは、記憶手段α尋へ送^れる。
ピーダンス[Rx、Ryは、記憶手段α尋へ送^れる。
極間インピーダンスRgapを算出する方法として、休
止時間中に晴間に電圧を印加する方法(前述、*Sの方
法)の場合には、休止時間中に極間電圧をアーク電圧以
下になる種設定する!頭内部インピーダンス@R2も記
憶手段α4へ送られる。切換手段(2)は、Rx、Ry
、Rzの中から、無負荷時間中はRx 、放電中はR7
、休止時間中は’Rzを選択するように切換を行う。F
流制限抵抗群(5)の構成は1rr4の設計段階で決定
されるが、デコード手段QeはRX、R7,R2iと^
う蹟の内部インピーダンスを実現する為、V流制限抵抗
群(5)の内、どの抵抗を組み合わせて使うかを決定し
、使用すると決定された抵抗に接続してbるパワートラ
ンジスタを選択し、該パワートランジスタの組み合わせ
パターンを作る。−例として。
止時間中に晴間に電圧を印加する方法(前述、*Sの方
法)の場合には、休止時間中に極間電圧をアーク電圧以
下になる種設定する!頭内部インピーダンス@R2も記
憶手段α4へ送られる。切換手段(2)は、Rx、Ry
、Rzの中から、無負荷時間中はRx 、放電中はR7
、休止時間中は’Rzを選択するように切換を行う。F
流制限抵抗群(5)の構成は1rr4の設計段階で決定
されるが、デコード手段QeはRX、R7,R2iと^
う蹟の内部インピーダンスを実現する為、V流制限抵抗
群(5)の内、どの抵抗を組み合わせて使うかを決定し
、使用すると決定された抵抗に接続してbるパワートラ
ンジスタを選択し、該パワートランジスタの組み合わせ
パターンを作る。−例として。
ただし、α皇、α2.・・・・・・cLnは0又は1ま
たRxの代わりにBy 、 By と置き替えても測成
は成り立つ。
たRxの代わりにBy 、 By と置き替えても測成
は成り立つ。
R+、Rt・・・・・・Hnはそnぞれ電流制限抵抗(
5−+1(5−21・・−・・(5−n)の抵抗l!。
5−+1(5−21・・−・・(5−n)の抵抗l!。
となる様な数列(αn)6決定する。
ところで、目標とする無負荷電圧Vgopenは最低で
アーク電圧V$rqが必要であるが、それ以上であれば
原理的には何ボルトでもよIfhl。
アーク電圧V$rqが必要であるが、それ以上であれば
原理的には何ボルトでもよIfhl。
bま、無負荷電圧Vgopenの目標値を定めた時。
目標慣に一致させる制御と、目標値以上が容易に得られ
る様な場合は特に目標値に引き下げることは行わなり制
御とが考えられる。すなわち0M極面積Sが小さく極間
インピーダンスRgapが十分に大き^場合などに、後
者の様な場合が生じる。
る様な場合は特に目標値に引き下げることは行わなり制
御とが考えられる。すなわち0M極面積Sが小さく極間
インピーダンスRgapが十分に大き^場合などに、後
者の様な場合が生じる。
しかしながら、放電検出手段(9)による放電検出は、
一般に放電基準電圧に対して梗!!I′ft圧と比較し
て行われるため、無負荷電圧の高さは放電検出の時間遅
れに依存する。このため、#負荷電圧はできる限り一定
に保たれている方がよく、無負荷電圧を一定にする様、
演算手段a旧ζよって制御されるのが好まし一〇 以上、上記の方法により、検出車段Q11でよって極間
インピーダンスI’?gaI)を算出することができ。
一般に放電基準電圧に対して梗!!I′ft圧と比較し
て行われるため、無負荷電圧の高さは放電検出の時間遅
れに依存する。このため、#負荷電圧はできる限り一定
に保たれている方がよく、無負荷電圧を一定にする様、
演算手段a旧ζよって制御されるのが好まし一〇 以上、上記の方法により、検出車段Q11でよって極間
インピーダンスI’?gaI)を算出することができ。
算出データは各π圧パVス毎に1回ずつ出力させろこと
ができる。
ができる。
演算手段αυは、検出手段OQによって各!圧バ〃ス毎
に1回ずつ出力された極間インピーダンスRgapをも
とに、電源の内部インピーダンスy:1=算出する。
に1回ずつ出力された極間インピーダンスRgapをも
とに、電源の内部インピーダンスy:1=算出する。
ところで、検出手段αOから出力される極間インピーダ
ンスに基づいて電源の内部インピーダンスを求める際に
、算出された極間インピーダンスRga’pのデータの
処理方法として以下の方法がある。
ンスに基づいて電源の内部インピーダンスを求める際に
、算出された極間インピーダンスRga’pのデータの
処理方法として以下の方法がある。
第1の方法は、各パルス毎に1回ずつ出力される極間イ
ンピーダンスHgapかへ1次回のパルスの時の内部イ
ンピーダンスを算出する方法である。
ンピーダンスHgapかへ1次回のパルスの時の内部イ
ンピーダンスを算出する方法である。
すなわち、この方法は、前回のパルスの時の極間インピ
ーダンスの情報を、今回パルスを負荷する際の内部イン
ピーダンス決定に利用しようとするもので、極間の状況
の変化に即座に対応できるものである。
ーダンスの情報を、今回パルスを負荷する際の内部イン
ピーダンス決定に利用しようとするもので、極間の状況
の変化に即座に対応できるものである。
ところが放市丁工においては、加工粉の蓄積等の外乱に
よって一時的に極間が短絡または短絡に近い状況が発生
し得る。
よって一時的に極間が短絡または短絡に近い状況が発生
し得る。
そのような状況下においては、極間電圧は零かそれに近
いIIIIを示す。すなわち、 (8)(9)00式に
おいて、 Rga 、 RgOpen 、 RgZ ニ
零またはそれに近り値が代入される。その結果、 Rg
apが零に近づくことによって、ση□□□式で算出さ
れるRx 、 Ryも零に近づく。このことは、711
工用直流電源(3)から非常に小さ一抵抗を介して極間
に大冨流を供給することを意味する。そのためにエネル
ギーの大きな放電が発生し、意図する面粗さより大なる
面粗さの那工面が形成されてしまう。
いIIIIを示す。すなわち、 (8)(9)00式に
おいて、 Rga 、 RgOpen 、 RgZ ニ
零またはそれに近り値が代入される。その結果、 Rg
apが零に近づくことによって、ση□□□式で算出さ
れるRx 、 Ryも零に近づく。このことは、711
工用直流電源(3)から非常に小さ一抵抗を介して極間
に大冨流を供給することを意味する。そのためにエネル
ギーの大きな放電が発生し、意図する面粗さより大なる
面粗さの那工面が形成されてしまう。
上に述べた欠点を補うために第2の方法として極間イン
ピーダンスll(ga pのデータのうち、最新のn個
(n≧2)の平均値Rgap−mを算出し、その結果を
用すて、内部インピーダンスを算出する方法がある。
ピーダンスll(ga pのデータのうち、最新のn個
(n≧2)の平均値Rgap−mを算出し、その結果を
用すて、内部インピーダンスを算出する方法がある。
例えば、第8図の概念図に示すように、1−nの番地が
つ−たメモリを考えろ。このメモリに対して、極間イン
ピーダンスRgapのデータを入力し記憶させるわけで
あるが、その方法として新しく外から入力されるデータ
は必Aず1番地に入力され、以前かちあったデータは、
+1番地に移さnるようにする。このようにするとメモ
リは常に最新のn個のRgapのデータを記憶している
ことになる。このメ七すの内容を用いて演算手段(6)
での計算を実行して平均[I Rga?m1を求め、こ
の値をもとに電源の内部インピーダンスを算出する。
つ−たメモリを考えろ。このメモリに対して、極間イン
ピーダンスRgapのデータを入力し記憶させるわけで
あるが、その方法として新しく外から入力されるデータ
は必Aず1番地に入力され、以前かちあったデータは、
+1番地に移さnるようにする。このようにするとメモ
リは常に最新のn個のRgapのデータを記憶している
ことになる。このメ七すの内容を用いて演算手段(6)
での計算を実行して平均[I Rga?m1を求め、こ
の値をもとに電源の内部インピーダンスを算出する。
また、第2の方法のところで述べたメモリを用−て以下
の第8の方法も考えられる。それは、メモリにだくわえ
られた最新のn個の極間インピーダンスRga pの中
から、最大fiをもつRgapを代表値として採用する
方法であるnnの大きさを適切に選ぶことによって、短
絡゛または短絡に近^時に現れる零または茎に近^ng
apの値を採用することを避けることができる。
の第8の方法も考えられる。それは、メモリにだくわえ
られた最新のn個の極間インピーダンスRga pの中
から、最大fiをもつRgapを代表値として採用する
方法であるnnの大きさを適切に選ぶことによって、短
絡゛または短絡に近^時に現れる零または茎に近^ng
apの値を採用することを避けることができる。
次にパワートランジスタ群(4)の駆動回路03は。
切換手段(2)かち送らnてくる。パワートランジスタ
の選択組合わせパターンのデータをデコードし。
の選択組合わせパターンのデータをデコードし。
対応するパワートランジスタのベースに接続している信
号線にパワートランジスタをオンにする信号を出力する
。
号線にパワートランジスタをオンにする信号を出力する
。
前述してきたように、極間インピーダンス準apの変化
に対応して、各電圧パルス中の次の各状況に応じて1w
、源の内部インピーダンスを変化させる。
に対応して、各電圧パルス中の次の各状況に応じて1w
、源の内部インピーダンスを変化させる。
■ 前の休止が終わって極間に電圧を印Wするときは、
を源の内部インピーダンスを(ロ)式で算出するRXと
する。
を源の内部インピーダンスを(ロ)式で算出するRXと
する。
■ 放電検出手段(9)によって極間に放電が発生した
ことを検出したとき、検出信号を切換手段□□□に伝え
、内部インピーダンスをRxから(6)式で算出するR
yに切換える。
ことを検出したとき、検出信号を切換手段□□□に伝え
、内部インピーダンスをRxから(6)式で算出するR
yに切換える。
■ 所望の電圧891時間が4ぎたところでパワートラ
ンジスタをすべてオフにして休を時間とする。
ンジスタをすべてオフにして休を時間とする。
以上の動作を繰り返し連続して行うことによって加工を
進行させるのである。
進行させるのである。
なお1本賽施例では汎用放1lr71o工機につ匹て述
べてきたが6ワイヤカツト放t7Io工侵につ^ても同
様の効果を奏する。
べてきたが6ワイヤカツト放t7Io工侵につ^ても同
様の効果を奏する。
【発明の効1)
以上のように本発明によれば、41間の放電状態の変化
に起因する極間インピーダンスの変化に対応してこの極
間インピーダンスを検出し、そのデータをもとにW頭内
部インピーダンスを算出するように構成したので、最適
な無1jL荷電流と所望の加工7流が得ちれることにな
る。従って、安定なW工状頷を維持しながら、加工条件
の設定で一義的に決定する均一な面あ八さの放!顎工面
が得られるだけでなく、従来加工不可能であった大面積
加工と仕上加工の領域で加工が可能になり、安価で実用
的な放!加工方法を得ることができ、極めて有効な効果
を奏する。
に起因する極間インピーダンスの変化に対応してこの極
間インピーダンスを検出し、そのデータをもとにW頭内
部インピーダンスを算出するように構成したので、最適
な無1jL荷電流と所望の加工7流が得ちれることにな
る。従って、安定なW工状頷を維持しながら、加工条件
の設定で一義的に決定する均一な面あ八さの放!顎工面
が得られるだけでなく、従来加工不可能であった大面積
加工と仕上加工の領域で加工が可能になり、安価で実用
的な放!加工方法を得ることができ、極めて有効な効果
を奏する。
第1図は本発明の−t#施例による放W7Io工方法に
おける加工用電源の回路図、第2図〜第5図は本発明の
他の方法1ζおける加工用W源の回路図。 第6図は境間鷺圧と極間雪原の波形図、第7図はアーク
電圧と放電電流の相関関係を示す圀、78図は最新の極
間インピーダンスのデータを記憶するためのメモリの概
念図、第9図は、従来の放電層重方法にかける加工用電
源の回v!P図0軍lO圀は導電性部上液を岸いた場合
の極間の構成図、第11図は複雑形状をした冒極のW工
の進行に伴う対向面積の増71olF示すIN、F12
図は加工液の比抵抗の相異を説明するための図である。 図Cζおいて、(1)は加工用!極、 (2)は被加工
体。 (3)は歴工用直流電源、(4)はパワートランジスタ
群。 (5)は常流制限抵抗群、(7)は検出用直流電源、(
9)は放電検出手段、a引、を検出手段、 Ql)は演
算手段、α2は切換手段、α3は駆動回路、(ロ)は記
憶手段、αGはデコード手段、(至)は制御回路である
。 なお1図中、同一符号は同−又は、相当部分を示す。
おける加工用電源の回路図、第2図〜第5図は本発明の
他の方法1ζおける加工用W源の回路図。 第6図は境間鷺圧と極間雪原の波形図、第7図はアーク
電圧と放電電流の相関関係を示す圀、78図は最新の極
間インピーダンスのデータを記憶するためのメモリの概
念図、第9図は、従来の放電層重方法にかける加工用電
源の回v!P図0軍lO圀は導電性部上液を岸いた場合
の極間の構成図、第11図は複雑形状をした冒極のW工
の進行に伴う対向面積の増71olF示すIN、F12
図は加工液の比抵抗の相異を説明するための図である。 図Cζおいて、(1)は加工用!極、 (2)は被加工
体。 (3)は歴工用直流電源、(4)はパワートランジスタ
群。 (5)は常流制限抵抗群、(7)は検出用直流電源、(
9)は放電検出手段、a引、を検出手段、 Ql)は演
算手段、α2は切換手段、α3は駆動回路、(ロ)は記
憶手段、αGはデコード手段、(至)は制御回路である
。 なお1図中、同一符号は同−又は、相当部分を示す。
Claims (3)
- (1)加工液として導電性加工液を用い、電極と被加工
体により形成される極間にパルス状の電圧を繰り返し印
加して放電を発生させ、その放電エネルギーで上記被加
工体の加工を行う放電加工方法において、上記電極と被
加工体間の距離、対向面積および上記導電性加工液の比
抵抗から形成される極間インピーダンスを検出し、上記
極間に電圧を印加して放電が発生するまでの無負荷時間
においては放電発生電圧以上の無負荷電圧を供給する様
電源の内部インピーダンス値を所定値に制御し、放電が
発生したことを検出した後には所望の放電電流を得るた
めに、所定の加工電流を流す様な電源の内部インピーダ
ンス値をアーク電圧値を放電電流値に依存する値として
演算式に盛込み、上記極間インピーダンス値より演算し
てその値に変更制御し所定時間電流を流し続け、所定の
休止時間後この一連の動作を繰り返し制御を行うことを
特徴とする放電加工方法。 - (2)並列に接続されたn個の抵抗群があって、このそ
れぞれの抵抗値Rk(k=1、2・・・・・・n )の
逆数がバイナリ構成となっており、上記n個の抵抗のう
ちの選択組合せによって所望の電源の内部インピーダン
スを設定することを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の放電加工方法。 - (3)アナログ/デジタル変換器を用いて、極間電圧値
を演算手段に取込む極間電圧検出手段を有することを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の放電加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27107186A JPS63123617A (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | 放電加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27107186A JPS63123617A (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | 放電加工方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63123617A true JPS63123617A (ja) | 1988-05-27 |
Family
ID=17494980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27107186A Pending JPS63123617A (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | 放電加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63123617A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015037813A (ja) * | 2012-07-10 | 2015-02-26 | ファナック株式会社 | 加工用電源を切り替えてワイヤ切断用に使用するワイヤ放電加工機 |
-
1986
- 1986-11-14 JP JP27107186A patent/JPS63123617A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015037813A (ja) * | 2012-07-10 | 2015-02-26 | ファナック株式会社 | 加工用電源を切り替えてワイヤ切断用に使用するワイヤ放電加工機 |
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