JPS6357119A - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は放電加工装置に係や、特に放電加工効率の向上
、改善を図った放電加工装置に関する。

（従来の技術） 被加工体を一方の電極とする一対の放１！電極およびこ
れら両数電電極間に介在する充放電回路よりなる放電加
工装置はワイヤ放電加工或いは形彫り放電加工などに広
く実用されている。即ち充放電回路のコンデンサやリア
クトルなどのエネルギ蓄積素子に電気エネルギを一度蓄
え前記放電電極間に間欠的に放電を起生させ、一方の放
電電極をなす被加工体について所要の加工、例えば切断
や形彫りなど施す加工手段はよく知られ、広く実用され
ている。ところでこの種の放電加工（こおいて、所要の
放電加工を効率よ〈実施するためには安定した放電が望
まれ、一般に上記放電′Ｘ極間の電圧や電流を検出し、
放電電極の送り速度をル′！！節するか或いは充放電回
路の電気条件例、ｔば客層の異なるコンデンサや抵抗値
の異唸る抵抗体に梵き換えることによって放電の安定化
を行立っている。

しかしながら前記調節手段においては次のような不都合
がある。即ち放電電極間の電圧や電流を検出し電気条件
を制御する場合についてみると、正常放電から異常放電
へ移行する際、極間電圧もしくは電流の読み取りだけで
は詳細に放電状態を判断し難いため放電状態を正常化す
るのに時間遅れを生ずる。また上記異常放電を回避して
所要の放電加工を行なうとすると放電加工可能なスピー
ドに対し７０〜８０チ程度の加ニスピードを保持する必
要があり、そのため放電加工効率の低下を必然的に招来
する。

（発明が解決しようとする問題点） 従って本発明は、所要の放電が円滑に行なわれ、もって
、効率よく微細な放電加工なども実施しうるよう改善さ
れた放電加工装置を提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば放電電極間の放電電圧や放電電流の各波
形を検出する手段と、この検出した各波形について一定
周期でエネルギを計算する手段と、この計算したエネル
ギを予め設定しである充放電回路における理論エネルギ
と比較する手段と、前記エネルギの比較に応動して充放
電回路の電気条件を切換える手段とを具備させたもので
ある０（作用） 上記構成により放１！電榎間の放電電圧および放電電流
の両波形は一定の周期をもって一定時間内のエネルギが
算出され、この算出された電圧波形および電流波形のエ
ネルギ量を予め設定しである各波形についてのエネルギ
量と対比することによって前記放電状態が容易に且つ詳
細に検出乃至把握される。

（実施例） 以下本発明の一実施例の概略構成を示す第１図を参照し
て本発明を説明する。（１）は一方の放電電極をなす咬
加工体、（２）は前記被加工体（１）に対向する他方の
放電加工電極で本実施例ではワイヤ状を成しており給電
端子（２α）（２善）を介して電源（３）側に接続して
いる。また（４）は抵抗体、（５）は前記電源（３）お
よび抵抗体（４）などとともに充放電回路（６）を形成
し、且つこの充放電回路（６）の電気条件を切換亭 え手段で、例えば第２図に示す如く容量の異々るコンデ
ンサ（５α）、　（５４）、　（５Ｃ）、　（５”）を
並列に配設し、スイッチを介して適宜切換接続し得るコ
ンデンサ群である。さらに（７）は前記ワイヤ状放電電
極（２）を流れる放電電流を検出する電流センサであゆ
、この電流センサ（７）を介して前記放電電流の電流波
形は電流波形検出手段（７α）にて検出される。−方（
８）は電圧プローグで、この電圧プローグ（８）を介し
て一方の放電電極（１）をなす被加工体と他方の放電電
極（２）との間の放゛電電圧の電圧波形は電圧波形検出
手段（８α）にて検出される。さらにまた（９）はエネ
ルギ計算手段で前記電流波形検出手段（７α）および電
圧波形検出手段（８α）でそれぞれ検出される両波形に
ついて一定の周期（サンプリング間隔）、例えば０．１
μｓｅｃ間隔で一定時間例えば１００μｓｅｃの間に起
生ずる電流波形および電圧波形についてエネルギ量を計
算乃至演算する機能を有するものである。ここで前記電
流波形および電圧波形についてのエネルギ量は下記シン
プソンの近似式もしくは台形側によって計算される。

（式中　日＝エネルギ量、Ｌ＝サンプリング間隔（μ５
６Ｃ）。

ｆ　＝　Ｉ（ｔ）　・Ｖ（ｔ）、　　Ｉ　（ｔ）＝　ｍ
Ｊ定時（７）　＆’、ｔ−ｆｌｉｔ　Ａ　。

Ｖ（ｔ）＝測定時の放電電圧Ｖ） またｆｌｌはエネルギ七比較手段で、前記エネルギ計算
手段１９）で計算し、算出された放電時のエネルギ量Ｅ
を、予め設定されている理論エネルギ量と対比する機能
を備えたものである。即ちエネルギ縫比較手段ｑＩは前
記電源（３）、抵抗体（４）および電気条件切換え手段
（５）をなすコンデンサ群（但しいずれか１個を基準に
設定しておく）から構成されていれた充放電回路（６）
の理論エネルギ計値）を予め設定しておきこの設定値と
前記実測値と金比狡し、設定値に対し実測値が同等か或
いは小畑いかを判定表示するものである。

次（こ上記構成の放寛加工裂！ｄの動作について説明す
る。先ず所要の被加工体を一方の放電電ｉｔ）として設
定する一方、電源（３）を入れ両数電電極（１）および
（２）間に所要の放電を発生させて放電加工を開始する
。この放電加工において例えば０．１μｓｅｃの間隔を
おいて前記放電電極（１）、　（２）間の放電［流およ
び放電電圧が、電流センナ（７）を介して、或いは電圧
プローグ（８）を介して電流波形検出手段（７α）。

電圧波形検出手段（８α）にてそれぞれ対応する波形を
検出する。しかして前記放電加工における両数１！′ｆ
ｔ極（Ｉｔ　ｒ　＋２）間の放電が正常の場合には第３
図に模写的に示すような波形がそれぞれ得られる。

一方前記両放電電極（１）、　（２）間の放電が異常の
場合には第４図に模写的に示すような波形がそれぞれ表
われる。しかして上記両波形検出手段（７α）、（８α
）でそれぞれ検出される波形について、一定の周期例え
ば０．１μｓｅｃ間渦で、例えば１００μ５ｅｃｉこお
ける（サンプリング時間）両波形毎のエネルギ量が、エ
ネルギ計算手段（９）で算出される。次いで前記算出さ
れた電流波形の全エネルギ量および電圧波形の全エネル
ギ量はエネルギ量比較手段Ｑｌ）において予め設定され
ている各理論（基準）エネルギ量と比較され理論値より
小さいか否か判定される。このエネルギ量比較により、
例えば実測値が理論値よりも小さい場合、換言すると放
’ｔ’ｉｔ流波形や放電電圧波形が第４図示の如く異常
放電に相当すると判定された場合には、前記充放電回路
（６）の電気条件切換え手段イ５）のコンデンサを容量
の大きいものに切ｙ８える。かくすることにより放電加
工において安定した放電エネルギが速かに供給されるこ
とになり、もって所要の放電加工を再現性よく、且つ効
率よく行ないうる０またこの放電加工において加工速度
を例えば１０％程度低減すると前記放電エネルギの安定
化をさらに容易に図り得る。

一方前記放ｉ！電％（１）、　（２）間の［流、電圧の
両波形を電流波形検出手段（７α）および電圧波形検出
手段（８α）にてそれぞれ検出する段階で放電パルスの
周期も検出される。しかしてこの放電パルスの周期が例
えば５０μ、　ｓｅｃと制御されている場合その放電パ
ルスに対応する放１！電圧の波形の有無にょ妙、無放電
時間が検出さ几る。しかして前記無放電に対応する電圧
波形乃至エネルギと放電に対応する電圧波形乃至エネル
ギとの間隔（周期）とが一定値以上の場合、例えば超便
合金の放電加工において３０μ、　ｓｅｃ以上になった
場合には加ニスピードを上げることができる。

なお上記実施例においては、放電加工電極（２）として
ワイヤ状のものを用いたが、この形状に限定されるもの
でなく、例えば円柱状または円板状のものであってもよ
い。また充放電回路の電気切換え手段としては上記コン
デンサ群に限らず抵抗体群或いはコンデンサと抵抗体と
の組合せなどでもよい。さらに放電電流および放電電圧
の両波形をそれぞれ検出するサンプリング間隔は好しく
は０．１ルｓｅｃ以下であるがこれ：り犬さくてもよく
、またサンプリング時間は１００μ、　ｓｅｃ程度以上
に設定するのが好しい。

〔発明の効果〕

上記の如く本発明に係る放“這加工装置によれば放電電
極間の放ａｔ流および放電電圧の両波形を検出する手段
、検出した放を電光波形および放電電圧波形を一定の周
期毎に全エネルギを計算する手段、計算されたエネルギ
叶を理論エネルギ量と比較、判定する手段および前記比
較判定に応じて充放電回路の電気条件を切換える手段を
具備し７ている。しかして本装置によれば放電加工時の
放電状態が詳細に検出でき且つ安定した放電状態の維持
、対応も容易で放電効率は９０チ以上となし得る。また
前記安定した放電状態の維持により常時良好な放電加工
を達成し得る。即ち放電加工面の粗さや加工変質層を低
減するためには通常加工エネルギを小さく設定するが、
加工エネルギを小さく設定すると異常放電が頻発する。

しかして放電電極間の電圧や電流を噴出して電極の送り
速度を調節するなど従来の制御対策では十分に対応し得
なかったのに対して本発明に係る放電加工装［なの場合
には異常放電への遷移領域ぎりさ゛りな放電状態の検出
、対応、維持ができるため品質良好な加工品？容易に得
られ、特に微細加工に好適する。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明の一実施例の概略構成を示すブロック図
、第２図は第１図示装置の充放電回路の電気条件切換え
手段を示す回路図、第３図は放電加工装置における正常
放電時の電流、電圧波形図。 第４図は同じく異常放電時の電流、電圧波形図である。 （１）・・・被加工体、（２）・・・放電加工電極。 （６）・・・充放電回路、（５）・・・電気条件切換え
手段。 （７α）・・・電流波形検出手段。 （８α）・・・電圧波形検出手段。 （９）・・・エネルギ計算手段。 １ユ〔・・・エネルギ比較手段。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　竹　花　喜久男 第　２　図 第３図 第　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加工体を一方の電極とする一対の放電電極と、前記一
   対の放電電極に所要の電圧を印加する充放電回路と、前
   記放電電極間の電圧および電流の各波形を検出する電圧
   、電流の波形検出手段と、前記電圧、電流の波形検出手
   段で検出した電圧波形および電流波形について一定周期
   のエネルギを計算するエネルギ計算手段と、前記エネル
   ギ計算手段で算出したエネルギ量を前記充放電回路にお
   ける理論エネルギ量と比較するエネルギ量比較手段と、
   前記エネルギ量比較手段でのエネルギ量比較において前
   記計算値が理論値より小さい値のとき前記充放電回路の
   電気条件を切換える電気条件切換え手段とを具備して成
   ることを特徴とする放電加工装置。