JPS6327941Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はワイヤカツト放電加工装置用の電源回
路に関する。

ワイヤカツト放電加工装置の電源回路には各種
あるが、バイステーブルエレメントにより開閉制
御されるスイツチング素子を介して、直流電源に
より充電されるコンデンサからワイヤ電極及び被
加工体に給電する方式の回路が広く採用されてい
る。

この方式では、主としてスイツチング素子開閉
パルスのデユーテイフアクタにより充電電流が制
御され、さらに加工送り速度により電極、被加工
体間放電の周波数が定まる。

この方式の一般的な仕様では、直流電源電圧は
200ないし300V、コンデンサ容量は0.01ないし
0.5μF、スイツチング素子の開閉周波数は100KHz
前後であり、加工のための放電発生周波数が20K
Hzとなるよう加工送り及びコンデンサ充電電流が
設定される。

而して、放電発生周波数を約20KHzに設定する
理由は、通常この周波数で加工速度がピーク値に
達することによるものであり、他の諸元は、この
周波数で加工のため好適な放電が発生するよう選
ばれているものである。

この方式ではコンデンサの充電電流を制御する
のに抵抗を用いていないので電流効率が良好であ
り、制御回路も簡単なものですむという利点があ
るが、反面アーク放電が発生し易く、ワイヤ電極
がしばしば断線するという問題点があつた。

本考案は叙上の観点に立つてなされたものであ
つて、その目的とするところは、アーク放電の発
生がなく、ワイヤ電極切断事故が極めて少い新規
なワイヤカツト放電加工装置用電源回路を提供す
ることにある。

而して、本考案の要旨とするところは、上記の
如く、ワイヤ電極及び被加工体に給電するコンデ
ンサと、スイツチング素子を介して上記コンデン
サを充電する直流電源と、上記スイツチング素子
を開閉する制御回路とから成る電源回路におい
て、上記直流電源の電圧を通常の加工間隙内放電
開始電圧の二倍以上四倍以下の高レベルに設定す
ると共に、ワイヤ電極と被加工体とに近接して、
両者間にスイツチング素子を含む側路を設け、上
記コンデンサの充電電圧がアーク放電を発生させ
るおそれのある危険限界まで上昇したときには、
上記側路のスイツチング素子を閉じ、側路を介し
てコンデンサ放電を行なわせ、アーク放電発生を
防止すること、他方上記高電圧によりコンデンサ
の高速充電を行なつて放電繰り返し周波数を増大
させ、加工速度を増し、また設定値よりも高エネ
ルギ放電を生ぜしめずして加工面の荒れを防止す
ること等にある。

以下図面により本考案の詳細を説明する。

第１図は本考案にかゝるワイヤカツト放電加工
装置用電源回路の一実施例を説明する回路図、第
２図はコンデンサ電圧の変動を示すタイムチヤー
ト、第３図は加工電流パルスを示すタイムチヤー
トである。

而して、第１図中、１は被加工体、２はワイヤ
電極、３は図示されていない加工装置の作業テー
ブル上に少くとも二軸方向に移動自在に支承され
ている載物台、４は被加工体１を載物台３上に固
定するクランプ、５は電極となるワイヤの供給ド
ラム、６はその回収ドラム、７はキヤプスタン、
８はピンチローラ、９，１０及び１１はガイドロ
ーラ、１２は給電ローラ、１３，１４はブレーキ
ローラ、１５，１６は案内ダイス、１７はコンデ
ンサ、１８は直流電源、１９はスイツチング素
子、２０はスイツチング素子１９を制御するため
のパルスを発振するバイステーブルエレメント、
２１はワイヤ電極２と被加工体１に近接して、両
者間の放電回路に並列に設けられる側路、２２は
側路２１内に挿入されたスイツチング素子、２３
はコンデンサ１７の充電電圧の検知器として設け
られたシユミツトトリガ回路、２４はスイツチン
グ素子１９に並列に接続された高抵抗で、長い時
定数でコンデンサ１７の電荷補給を行なうだけで
なく、間隙に高電圧を印加して放電開始を促進す
る。なお、直流電源１８は、低電圧大電流容量の
直流電源と、高電圧小電流容量の直流電源とを並
列に、かつ前記低電圧大電流電源側に高電圧阻止
整流器を直列に挿設した構成のもの等が用いられ
る。

ワイヤ電極２は、供給ドラム５から供給され、
ブレーキローラ１３，１４の間を通り、以下、順
次ガイドローラ１１，１０、案内ダイス１６，１
５、及びガイドローラ９により案内され、キヤプ
スタン７及びピンチローラ８により引出され、回
収ドラム６に巻き取られるが、その行程中に、給
電ローラ１２により給電される。

一方、被加工体１は、クランプ４により載物台
３の上に取付けられ、図示されていない公知の装
置により加工送りされる。

スイツチング素子１９は、バイステーブルエレ
メント２０の発振パルスにより所望の周波数及び
デユーテイフアクタで開閉される。

通常、直流電源１８の電圧は、通常の放電開始
電のよりずつと高く、その二倍以上四倍以下の高
レベル、望ましくは300V前後もしくはそれ以上
に設定されており、そのため、加工間隙内に放電
が発生していない間、コンデンサ１７の充電電圧
は安全かつ確実に第２図に示す如く略直線的に上
昇せしめられる。

而して、正常な状態においては、コンデンサ電
圧Ｖが一定のレベルV₀に達すると、放電が発生
し被加工体１とワイヤ電極２の間に、第３図に示
す如き正常な加工電流が流れる。

然しながら、何等かの理由により、コンデンサ
充電電圧が正常な放電開始電圧を越えても、加工
間隙内に放電の発生しないことがあり、そのよう
な場合従来の装置では、コンデンサ電圧が次の放
電発生まで引続いて上昇せしめられるので、次回
の放電がアーク放電に移行し、かつまた、放電に
伴つて被加工部分に注入されるエネルギ及びワイ
ヤ電極に与えられる熱的、機械的シヨツクもコン
デンサ電圧の二乗に比例して増大するので、ワイ
ヤ電極の切断や被加工面損傷等の事故が発生する
危険性があつた。

本考案装置においては、側路２１、スイツチン
グ素子２２及びシユミツトトリガ回路２３が設け
られており、コンデンサ１７の充電電圧が許容限
界値V_Aに達すると、このシユミツトトリガ回路
２３がトリガして、スイツチング素子２２を導通
させるから、コンデンサ１７の電荷は側路２１を
介して直ちに放電されるので、第２図に示す如
く、コンデンサ電圧は直ちに下降するので、第３
図に示す如く過大放電は未然に防止されるもので
ある。

而して、スイツチング素子２２の導通によりコ
ンデンサ１７の電圧が多少とも降下すれば、シユ
ミツトトリガ回路２３が常態に復し、スイツチン
グ素子２２の導通が断たれるので、再びコンデン
サ電圧は上昇を開始し、放電加工が再開される。

而して、叙上の作用効果を可能な限り確実なも
のとするために、側路２１は出来るだけ短く構成
すると共に、可能な限り被加工体に近接して、例
えば加工タンクや作業テーブル内に設けることが
推奨される。また、スイツチング素子２２及びシ
ユミツトトリガ回路２３は1MHz以上、望ましく
は10MHz以上の応答速度を有するものであること
が必要である。

本考案は叙上の如く構成されるから、本考案に
よるときは、アーク放電等の過大放電を未然に防
止でき、従つて、ワイヤ電極の切断、被加工面の
損傷等の事故を生ずることのないワイヤカツト放
電加工装置用電源回路を提供し得るものである。

なお、本考案の構成は叙上の実施例に限定され
るものでなく、例えば、スイツチング素子として
はSCRその他の公知の素子が利用でき、また、
コンデンサ電圧検出のための検出器としては、上
記のシユミツトトリガ回路の代りに、モノステー
ブルエレメント、比較回路、等々の公知の回路が
自由に利用できるものであり、本考案はそれらの
すべてを包摂するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかゝるワイヤカツト放電加工
装置用電源回路の一実施例を示す回路図、第２図
はコンデンサ電圧の変動を示すタイムチヤート、
第３図は加工電流パルスを示すタイムチヤートで
ある。 １：被加工体、２：ワイヤ電極、３：載物台、
５：ワイヤ供給ドラム、６：ワイヤ回収ドラム、
７：キヤプスタン、８：ピンチローラ、９，１
０，１１：ガイドローラ、１２：給電ローラ、１
３，１４：ブレーキローラ、１５，１６：案内ダ
イス、１７：コンデンサ、１８：直流電源、１
９：スイツチング素子、２０：バイステーブルエ
レメント、２１：側路、２２：スイツチング素
子、２３：シユミツトトリガ回路、２４：高抵
抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 極板の一方がワイヤ電極に、他の一方が被加工
   体に接続されるコンデンサと、スイツチング素子
   を介して上記コンデンサを充電する放電開始電圧
   の２倍以上４倍以下の高電圧の直流電源と、上記
   スイツチング素子を開閉する制御回路と、ワイヤ
   電極と被加工体とに近接して両者間に設けたスイ
   ツチング素子を含む側路と、上記コンデンサの充
   電電圧が所定の設定値を越えたときこれを検知し
   得る検知器と、上記検知器が上記設定値を越える
   コンデンサ電圧を検知したとき上記側路内のスイ
   ツチング素子を作動してワイヤ電極と被加工体と
   を導通せしめる制御回路を設けたことを特徴とす
   る上記のワイヤカツト放電加工装置用電源回路。