KR890001437B1 - 방전가공기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

방전가공기

제1도는 방전가공기의 기계적 배치 관계를 나타낸 사시도.

제2도는 종래의 방전가공기의 전기회로도.

제3도는 방전주기를 설명하기 위한 파형도.

제4도는 본원 발명을 구체화한 방전가공기의 전기회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 피가공물 4 : X축구동모터

5 : Y축구동모터 6 : 와이어전극

9,10 : 급전자 11 : 직류전원

12a, 12b : 방전로 16a, 16b : 전계효과트랜지스터(FET)

21 : 제1의 접속로 21a : 제1의 전류규제소자

22 : 제2의 접속로 22a : 제2의 전류규제소자

23 : 변성기 24 : 발광소자

27 : 중앙처리장치(CPU)

본원 발명은 피가공물 전극과 방전전극과의 사이에 전압을 인가했을때의 방전현상을 이용하여 피가공물을 원하는 형상으로 가공하도록 한 방전가공기에 관한 것이다.

종래, 이 종류의 방전가공기로서 제1도에 나타낸 것이 있다.

그리고, 그 구성은 다음과 같다.

즉, 피가공물 전극으로서의 피가공물(1)은 X축테이블(2)에 재치되고, 그 X축테이블(2)는 Y축테이블(3)에 재치되어 있다. 그리고, X축테이블(2)은 X축구동모터(4)로 X축방향으로 왕복이동되며, Y축테이블(3)은 Y축구동모터(5)로 Y축방향으로 왕복동되도록 되어 있다.

방전전극으로서의 와이어전극(6)은 공급릴(7)에서 인출되며, 권취릴(8)로 적당한 텐션이 부여되면서 권취되어 있다. 그리고, 피가공물(1) 및 와이어전극(6)간에 각기 급전자(給電子)(9), (10)를 통해 와이어전극(6)측이 마이너스레벨로 되는 펄스형전압을 인가함으로써 피가공물(1)과 와이어전극(6)과의 간극(D)에 방전을 발생시키도록 되어 있다.

그리고, 이 방전가공기의 전기회로는 제2도에 나타낸 것처럼 직류전원(11)의 마이너스단자는 방전로(12a)상에 설치한 가공개시스위치(13), 저항(14), 다이오드(15) 및 스위칭소자로서의 전계효과트랜지스터(이하, 단지 FET 라고함)(16)를 통해 와이어전극(6)에 접속되며, 플러스단자는 방전로(12b)를 통해 피가공물(1)에 접속되어 있다. 그리고, 직류전원(11)은 상기 가공개시스위치(13)가 온되면, 충전콘덴서(17)를 충전하고, 그 충전콘덴서(17)의 충전전압은 구동회로(18)에서 FET(16)가 턴온되면, 피가공물(1)과 와이어전극(6)간의 간극(D)에 극간전압 V으로서 인가된다. 이때, 상기 각 모터(4), (5)의 구동에 의하여 상기 간극(D)이 좁혀짐으로써 방전이 개시되어 방전전류 I가 흐른다. 그리고, 방전이 개시되어 소정의 시간후 FET(16)를 턴온시킨 다음, 일정시간 휴지하고, 다시 구동회로(18)에서 FET(16)가 온됨으로써 제3도에 나타낸 바와같은 방전이 반복되어 피가공물(1)을 원하는 형상으로 가공하게 된다.

또, 방전로(12a),(12b)간에는 저항(19) 및 다이오드(20)를 접속하고, FET(16)를 오프했을때에 그 방전로의 인덕턴스에 의해 그 방전로상에 생기는 리액턴스를 상기 저항(19)에 의해 소비하도록 되어 있다.

그런데, 여기서 문제가 되는 것은 상기 방전로(12a), (12b)에는 인덕턴스 성분이 있기 때문에 상기 저항(19)으로 제3도 파선으로 나타낸 바와 같이 방전전류 I를 변형시키는 결과, 펄스폭이 작고 또한 피크치가 높은 이상적인 방전전류를 얻기란 매우 어려웠다. 그 결과, 방전가공에 있어서 이상적인 면조도(面粗度)를 얻을 수는 없었다.

본원 발명은 상기 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 방전시간을 짧게하고, 즉 펄스폭이 작고 또한 피크치가 높아진다고 하는 이상적인 방전전류 파형으로 할 수 있고, 면조도가 좋은 방전가공을 가능하게 하는 동시에, 스위칭소자가 오프되었을때, 방전로가 갖는 인덕턴스에 의해 생기는 전류를 충전콘덴서의 플러스극측에 흐르게 하며, 다음의 방전을 위한 당해 방전전류를 유효하게 이용할 수 있는 방전가공기를 제공하는데 있다.

본원 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 방전전극과 피가공물 전극과의 사이에 전압을 인가하여 그 가공간극에 방전을 발생시키고, 그 방전에너지에 의해 피가공물을 가공하는 방전가공기에 있어서, 상기 양 전극 사이에 방전로를 통해 방전을 발생시키기 위한 전압을 공급하는 직류전원과, 그 직류전원의 양단자와 상기 양 전극과의 사이의 방전로에 각기 접속되며, 그 방전로를 개폐하기 위한 스위칭소자와, 상기 직류전원의 플러스단자측에 접속된 한쪽의 전극과 그 전극측의 방전로에 접속된 스위칭소자와의 사이에 일단이 접속되며, 타단이 상기 직류전원의 마이너스단자에 접속되고, 그 마이너스단자측에서 상기 한쪽의 전극측을 향한 방향의 전류의 흐름만을 허용하는 전류규제소자가 접속된 제1의 접속로와, 상기 직류전원의 플러스단자측에 일단이 접속되는 동시에, 다른쪽의 전극과 그 전극측의 방전로에 접속된 스위칭소자와의 사이에 접속되며, 상기 직류전원의 플러스단자를 향한 방향의 전류의 흐름만 허용하는 전류규제소자가 접속된 제2의 접속로를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 방전가공기를 그 요지로 하는 것이다.

본원 발명은 상기한 구성에 의해 각 스위칭소자가 온되면, 방전전극과 피가공물 전극과의 사이에 전압이 인가되고, 양 전극간의 절연이 파괴되어 방전전류가 흐른다. 그 상태에서 각 스위칭소자가 오프되면, 각 방전로의 인덕턴스에 의해 흐르는 전류는 직류전원의 마이너스단자측에서 제1의 접속로, 피가공물 전극, 제2의 접속로 및 직류전원의 플러스단자측에 귀환되고, 전원의 극성과 반대방향으로 전류가 흘러서 그 전류가 직선적으로 감소한다.

다음에, 본원 발명을 구체화한 일실시예를 제4도에 의하여 설명한다.

그리고, 설명의 편의상 본 실시예에 있어서는 상기 종래에와 같은 곳은 부호를 같게하여 상세한 설명은 생략한다.

제4도에 있어서, 방전로(12a), (12b)에는 스위칭소자로서의 제1 및 제2의 FET(16a), (16b)가 설치되며, 구동회로(18a), (18b)에서 온·오프 제어되어 각각의 방전로(12a), (12b)를 개폐한다. 그리고, 본 실시예에서는 양 FET(16a), (16b)는 서로 동기해서 온·오프되오록 구동회로(18a), (18b)에서 제어되고 있다.

제1의 접속로(21)는 상기 피가공물(1)측의 방전로(12b)와 상기 직류전원(11)측의 방전로(12a)간에 배선되며, 그 선로상에는 다이오드로 이루어진 제1의 전류규제소자(21a)가 설치되고, 방전로(12a)에서 방전로(12b)를 향한 방향의 전류만 통하도록 되어 있다.

제2의 접속로(22)는 상기 와이어전극(6)측의 방전로(12a)와 상기 직류전원(11)측의 방전로(12b)간에 배선되며, 그 선로상에는 다이오드로 이루어진 제2의 전류규제소자(22a)가 설치되고, 방전로(12a)에서 방전로(12b)를 향한 방향의 전류만 통하도록 되어 있다.

변성기(變成器)(23)는 상기 방전로(12b)에 설치되며, 상기 FET(16a), (16b)가 턴온된 상태에 있어서 피가공물(1)와 와이어전극(6)간의 전극(D)에서 방전이 발생한 경우에 이 방전로(12b)에 흐르는 전류를 검지한다. 그리고, 변성기(23)는 발광소자(24)와 접속되어 있어서, 그 검지에 의하여 발광소자(24)를 발광시킨다. 그리고 발광소자(24)에서 출력되는 빛은 방전발생 검출신호로서 광파이버(25)를 통해 수광소자(26)에 출력된다. 수광소자(26)은 상기 검출신호의 수광에 의거하여 온되고, 그 온신호를 중앙처리장치(이하 단지 CPU라고 함)(27)에 출력한다.

CPU(27)는 독출전용메모리(ROM)(28) 및 독출과 재입력이 가능한 메모리(RAM)(29)를 구비하며, ROM(28)에 기억한 제어프로그램으로 동작한다. 또, RAM(29)은 데이터 및 그때 그때의 각종 데이터가 기억되도록 되어 있다. 그리고, CPU(27)는 수광소자(26)로부터의 온신호에 의거하여 미리 정한 시간에 상기 FET(16a), (16b)를 턴오프한 다음, 다시 소정시간 경과후에 턴온시키고자 스위칭제어회로(30)를 통해 상기 구동회로(18a), (18b)에 제어신호를 출력하고, 소정의 주기로 방전을 반복하도록 제어한다.

다음에, 상기와 같이 구성한 방전가공기의 작용에 대해 설명한다.

지금, 양 FET(16a), (16b)가 온되어 있어서 방전전류가 흘러 방전이 생기고 있는 상태에서, 양 FET(16a), (16b)가 오프되면 양 방전로(12a), (12b)는 개로되며, 충전콘덴서(17)의 방전은 완전히 차단되는 동시에, FET(16a), (16b)가 오프된 직후에 있어서의 방전로(12a), (12b)의 인덕턴스에 의해 흐르는 과도전류는 제1 및 제2접속로(21), (22)의 제1 및 제2의 전류규제소자(21a), (22b)를 지나 충전콘덴서(17)에 흐르기 때문에 방전전류의 하강이 급해져 이상적인 방전전류파형 즉 방전시간을 짧게할 수 있고, 면조도가 좋은 방전가공을 할 수 있는 동시에, 더우기 상기 과도전류는 충전콘덴서(17)에 플러스극성으로 전하기 축적되므로, 다음의 방전을 위한 방전전류로 사용할 수 있다.

이상 상술한 바와같이, 본원 발명은 방전전극과 피가공물 전극과의 사이에 전압을 인가하여 그 가공간극에 방전을 발생시키고, 그 방전에너지에 의해서 피가공물을 가공하는 방전가공기에 있어서, 상기 양 전극사이에 방전로를 통해 방전을 발생시키기 위한 전압을 공급하는 직류전원과, 그 직류전원의 양 단자와 상기 양 전극과의 사이의 방전로에 각기 접속되며, 그 방전로를 개폐하기 위한 스위칭소자와, 기기 직류전원의 플러스단자측에 접속된 한쪽의 전극과 그 전극측의 방전로에 접속된 스위칭소자와의 사이에 일단이 접속되며, 타단이 상기 직류전원의 마이너스단자에 접속되고, 그 마이너스단자측에서 상기 한쪽의 전극측을 향한 방향의 전류의 흐름만을 허용하는 전류규제소자가 접속된 제1의 접속로와, 상기 직류전원의 플러스단자측에 일단이 접속되는 동시에, 다른쪽의 전극과 그 전극측의 방전로에 접속된 스위칭소자와의 사이에 접속되며, 상기 직류전원의 플러스단자를 향한 방향의 전류의 흐름만을 허용하는 전류규제소자가 접속된 제2의 접속로를 구비하므로써, 각 스위칭소자를 오프했을때에 방전회로중의 인덕턴스에 의한 전류를 전원의 극성과는 반대방향으로 흐르게 함으로써 전원으로 귀환할 수 있기 때문에, 방전시간을 짧게 즉 펄스폭이 작고 또한 피크치가 높아질 수 있는 이상적인 방전전류 파형으로 할 수 있고, 면조도가 좋은 방전가공을 가능하게 하는 동시에, 스위칭소자가 오프되었을때 방전로가 갖는 인덕턴스에 의해 생기는 전류를 충전콘덴서의 플러스극측에 흐르게 하고, 다음의 방전을 위한 당해 방전전류를 유효하게 이용할 수 있는 뛰어난 효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 방전전극(6)과 피가공물 전극(1)과의 사이에 전압을 인가하여 그 가공간극(D)에 방전을 발생시키고, 그 방전에너지에 의해 피가공물(1)을 가공하는 방전가공기에 있어서, 상기 양 전극(1, 6)사이에 방전로(12a, 12b)를 통해 방전을 발생시키기 위한 전압을 공급하는 직류전원(11)과, 그 직류전원(11)의 양 단자와 상기 양 전극(1, 6)과의 사이의 방전로(12a, 12b)에 각기 접속되며, 그 방전로(12a, 12b)를 개폐하기 위한 스위칭소자(16a, 16b)와, 상기 직류전원(11)의 플러스단자측에 접속된 한쪽의 전극(1)과 그 전극(1)측의 방전로(12b)에 접속된 스위칭소자(16b)와의 사이에 일단이 접속되며, 타단이 상기 직류전원(11)의 마이너스단자에 접속되고, 그 마이너스단자측에서 상기 한쪽의 전극(1)측을 향한 방향의 전류의 흐름만을 허용하는 전류규제소자(12a)가 접속된 제1의 접속로(21)와, 상기 직류전원(11)의 플러스단자측에 일단이 접속되는 동시에, 다른쪽의 전극(6)과 그 전극(6)측의 방전로(12a)에 접속된 스위칭소자(16a)와의 사이에 접속되며, 상기 직류전원(11)의 플러스단자를 향한 방향의 전류의 흐름만을 허용하는 전류규제소자(22a)가 접속된 제2의 접속로(22)를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 방전가공기.

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