JPS6374521A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は放電加工におけるアーク切れ現象に対処し、特
に仕上げ加工の高精度化に好適する放電加工装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 放電加工は、加工用’Ｒｔｌと被加工物とでなす間隙（
加工間隙）に供給した加工パルスによる間欠アーク放電
によって加工を行うものである。このような放電加工に
おいて、加工パルスの供給エネルギが小さい例えば仕上
げ領域では、加工間隙における何らかの現象又は放電回
路の浮遊容量によると考えられる影響により、加工パル
ス供給中に一旦発生した放電が中断する、いわゆるアー
ク切れが発生することがある。アーク切れが発生すると
、放電電流パルス幅が減少することが認められるが、放
電加工においては、放電電流パルス幅が小さくなると電
極消耗が増加する特性があるため、アーク切れの多発は
電極消耗率を上昇させる。このためアーク切れ発生を極
力減少させ、短い幅の電流パルスの発生頻度を減少させ
ることが必要であるが、従来、この点について何ら配慮
されていなかった。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のように従来はアーク切れについて配慮がされてお
らず、供給パルスエネルギが比較的小さい仕上げ領域で
アーク切れが多発した。特に、このようなアーク切れが
発生し、同パルスオンタイム中にそのアーク切れが消滅
（アークが再発生）する場合には短いパルス幅の電流パ
ルスが２ケ連続して発生することになるため電極消耗率
の増加を招き、加工精度を低下させることとなった。

本発明の目的は、上記のアーク切れ発生による本来のパ
ルス幅より短い幅の電流パルスの発生頻度を減少させ、
電極消耗率の増加を抑えることにより、高精度な加工を
行うことのできる放電加工装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的は、アーク切れを検出した場合、直ちにスイッ
チ素子をオフして加工パルスの供給を休止し、あらかじ
め設定されたパルスオフタイムを経過した後にスイッチ
素子をオンして加工パルスの供給を再開するように加工
パルスを制御するスイッチング制御回路を設けることに
より達成される。

［作用］ アーク切れの検出は加工間隙の放電電圧、放電電流又は
インピーダンスの検出により行い、その検出出力値を、
放電持続時間中の所定期間、設定値と比較し、上記検出
出力値が設定値以上又は以下というような所定の条件を
満たしたときアーク切れと判別して加工パルスのスイッ
チ素子をオフするように動作する。それによって、従来
、同一パルスオンタイム中にアーク切れ消滅（アーク再
発生）することにより発生していた短い幅の電流パルス
が本発明装置では発生しなくなるため、電極消耗率の増
加を抑えることができる。また、アーク切れ検出により
加工パルスのスイッチ素子をオフした後、所定のパルス
オフタイムを経過してからスイッチ素子をオンし、次の
加工パルスを供給するように制御するため、加工速度を
損うことがない。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は本発明による放電加工装置の一実施例を示すブロック
図で、図中１は加工用電極、２はその電極１とで加工間
隙を形成する被加工物である。３は加工用電源で、スイ
ッチ素子、ここではスイッチングトランジスタ４と電流
制限抵抗５とを直列に介して加工間隙ｇに接続される。

６は上記トランジスタ４をオン・オフスイッチング制御
するＲＳフリップフロップで、オンタイム・カウンタ７
、オフタイム・カウンタ８からのカウントアツプ信号Ｒ
Ｃ○によりリセット動作、セット動作が行われる。９は
上記カウンタ７．８にクロックパルスＣＫを与えるクロ
ックパルス発振器、１０はオンタイム設定回路、１１は
オフタイム設定回路である。

ここで上記カウンタ７．８について詳述すると、オンタ
イム・カウンタ７は、ＲＳフリップフロップ６のセット
時、すなわちトランジスタ４のオン時にＲＳフリップフ
ロップ６のＱ出力信号によりカウント内容がイレースさ
れるとともにクロックパルスＧＫがロードされ、オンタ
イム・カウントを開始する。このカウントはオンタイム
設定回路１０の設定値に達するまで続けられ、カウント
値が設定値に達するとカウントアツプ信号ＲＣＯを出力
し、ＲＳフリップフロップ６をリセットする。

またオフタイム・カウンタ８は、ＲＳフリップフロップ
６のリセット時、すなわちトランジスタ４のオフ時にＲ
Ｓフリップフロップ６のｄ出力信号によりカウント内容
がイレースされるとともにクロックパルスＣＫがロード
され、オフタイム・カウントを開始する。このカウント
はオフタイム設定回路１１の設定値に達するまで続けら
れ、カウント値が設定値に達するとカウントアツプ信号
ＲＣ○を出力し、ＲＳフリップフロップ６をセットする
。

トランジスタ４は、このようなカウンタ７．８の動作に
よってオンタイム及びオフタイムの各設定値に従ったオ
ン・オフ時間（デユーティ比）でオン・オフスイッチン
グされる。これにより加工間隙ｇには、上記デユーティ
比をもった加工パルスが供給されて間欠アーク放電が発
生し、被加工物２への加工が行われる。

１２は加工間隙ｇの電圧を検出する検出回路で、その出
力はアーク切れ判別用のコンパレータ１３により、アー
ク切れ判別レベル設定回路１４の出力（例えば極間８０
Ｖ相当）と比較される。コンパレータ１３は、検出回路
１２の出力が設定回路１４の設定値（アーク切れ判別レ
ベル）以上であればＨレベルを、それ未満の場合はＬレ
ベルを出力し、ＡＮＤ回路１５の第２入力端子に加える
。１６は放電持続時間を検出する検出回路で、加工間隙
ｇの電圧と、トランジスタ４のオン・オフ制御信号によ
り放電持続時間中であることを検出する。この検出回路
１６の出力はＡＮＤ回路１５の第１入力端子に加えられ
る。したがってＡＮＤ回路１５の出力は放電持続時間中
でかつ、加工間隙ｇの電圧がアーク切れ判別レベル以上
、すなわちアーク切れ発生のときのみＨレベルとなる。

このＡＮＤ回路１５の出力は。

ＯＲ回路１７により、オンタイム・カウンタ７のカウン
トアツプ信号ＲＣ○と論理和が求められ、ＲＳフリップ
プロップ６のリセット端子Ｒに加えられる。したがって
スイッチングトランジスタ４は、アーク切れが非発生の
場合にはオンタイム・カウンタ７のカウントアツプ信号
ＲＣＯによってオフされ、一方、アーク切れが発生した
場合はアーク切れ検出信号（ＡＮＤ回路１５のＨレベル
信号）によって直ちにオフされ、それと同時にオフタイ
ム・カウンタ８がオフタイム・カウント動作を開始する
。

以上の動作を放電波形図で示せば第２図の通りである。

第２図において、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は従来装
置における加工パルス（加工間隙印加電圧パルス）、放
電電圧及び放電電流の各波形であり、また（ｄ）、（ｅ
）及び（ｆ）は上述本発明実施例の加工パルス、放電電
圧及び放電電流の各波形である。さらに同図において、
Ａ、Ｃ，Ｄ、Ｇ、ＨｌＪ、Ｋ及びＭはアーク切れが非発
生の場合の各波形であり、またＢ、Ｅ、Ｆ、Ｉ及びＬは
アーク切れが発生した場合の各波形である。従来装置で
は、放電持続時間中にアーク切れが発生した場合、放［
９流は波形Ｅ及びＦの２ケのパルスとなる。これに対し
て本発明装置では、アーク切れの発生により加工パルス
供給を休止し、所定時間後に再開するので、放電電流は
波形りの１ケのみとなり。

したがって電極消耗率を増加させる、パルス幅の小さい
電流パルスの発生頻度を小さく抑えることができる。し
たがって、加工速度を損うことなく、加工精度を向上さ
せることができる。

なお、アーク切れ発生によって加工パルスを休止した後
のパルスオフタイムは、オフタイム設定回路１１による
のとは別個に設定するような回路構成としてもよい。ま
た、アーク切れの検出期間は。

放電持続時間内であればどの期間であってもよく、例え
ば、放電開始後、あらかじめ設定した放電持続時間の２
０％の期間はアーク切れ検出をせず、その後、加工パル
スがオフするまでアーク切れ検出するようにしてもよい
。

上述実施例では、コンパレータ１３、アーク切し判別レ
ベル設定回路１４、ＡＮＤ回路１５及び放電持続時間検
出回路１６によりアーク切れ検出回路を構成し、またＲ
Ｓフリップフロップ６、オンタイム・カウンタ７、オフ
タイム・カウンタ８、クロックパルス発振器９、オンタ
イム設定回路１０．オフタイム設定回路１１及びＯＲ回
路１７によりスイッチング制御回路を構成したが、いず
れもこのような構成のみに限定されないことはいうまで
もない。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明は、アーク切れを検出したとき
にスイッチ素子をオフし、加工パルスの供給を休止し、
設定時間後に加工パルスの供給を再開するようにしたの
で、アーク切れの発生による短い幅の電流パルスの発生
頻度を減少させ、電極消耗率の増加を抑えることができ
、加工の高精度化を計ることができ、しかも加工速度を
損うことがないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示すブロック図、第２
図は放電加工装置における放電波形を示す図である。 １・・・加工用電極、２・・・被加工物、４・・・スイ
ッチングトランジスタ（スイッチ素子）、６・・・ＲＳ
フリップフロップ、７，８・・・カウンタ、９・・・ク
ロックパルス発振器、１２・・・加工間隙電圧検出回路
、１３・・・アーク切れ判別用コンパレータ、１４・・
・アーク切れ判別レベル設定回路、１５・・・ＡＮＤ回
路、１６・・・放電持続時間検出回路、１７・・・ＯＲ
回路、ｇ・・・加工間隙。 特許出願人　　日立精工株式会社 代理人　弁理士　　秋　本　　正　突 筒　１図 第２図 手続補正書（自発） １、事件の表示 昭和６１年特許願第２１８１１６号 ２、発明の名称 放電加工装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所（居所）　　　東京都千代田区大手町二丁目６番２
号氏名（名称）　　　　日立精工株式会社４、代理°人 住所　東京都港区西新橋１丁目６番１４号　相馬西新橋
ビル５、補正の対象 明細書中「発明の詳細な説明」の欄 （１）明細書６頁３〜４行及び１２〜１３行「カウント
内容が・・・・・・ロードされ、」を各々ｒカウント・
イネーブルとなり、クロックパルスＣＫを入力し、」と
訂正する。 （２）同６頁５行「このカウントは」の次に「ＲＳフリ
ップフロップ６のリセット時にＱ出力信号によりオンタ
イム・カウンタ７ヘロードされた」を加入する。 （３）同６頁１４行「このカウントは」の次にｒＲＳフ
リップフロップ６のセット時にζ出力信号によりオフタ
イム・カウンタ８ヘロードされた」を加入する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、加工用電極と被加工物を対向してなる加工間隙に、
   スイッチ素子のオン・オフスイッチング制御により加工
   パルスを供給し、間欠アーク放電を発生させながら加工
   を行う放電加工装置において、前記加工間隙の電圧、電
   流又はインピーダンスを検出する検出回路と、この検出
   回路の検出出力値を放電持続時間中の所定期間に設定値
   と比較し、それらの値の関係が所定の条件を満たしたと
   きアーク切れと判別してアーク切れ検出信号を発生する
   アーク切れ検出回路と、そのアーク切れ信号を受けて前
   記スイッチ素子をオフして加工パルスの供給を休止させ
   、あらかじめ設定されたパルスオフタイムを経過した後
   に前記スイッチ素子をオンして加工パルスの供給を再開
   させるスイッチング制御回路とを具備することを特徴と
   する放電加工装置。