TW494035B - Electric discharge processing apparatus - Google Patents

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五、發明說明（〇 (發明所屬之技術領域） 本發明係關於一種放電加工裝置。 (習知技術） 為了提高放電加工之加工速度，有考量同時發生複 數放電（以下，稱為並聯放電）者。實現並聯放電，可對 大面積之精修加工領域對加工面粗糙度之惡化的問題找 到解決之頭緒。 例如在曰本特開昭61_71920號公報，揭示有藉由以 電極之表面作為電阻體，在大面積之精修加工領^中改 善加工面粗糙度之方法（以下，稱為電阻體電極法）。 第11圖係表示電阻體電極法之電極的構造圖。在圖 中’以導電性黏接劑黏接由厚度i 5_之石夕薄板所構成 之電阻體1與由銅所構成之供電體2以構咸電極。 電阻體電極法之原理係藉由設在電極表面之電阻體 1内在之電阻分割在電極與工件之間（以下，稱為加工門 隙）的浮動電容，以形成分布常數狀態，藉由將從上述浮 動電容投入放電發生地點之能量與小面積加工時_樣減 少，以防止大面積加工之加工面粗糙度之惡化。然而， 雖為些微，但在上述揭示例子中，由於以電極之表面作 為電阻體時會在電極内發生電位坡度，雖提及有複數放 電同時發生（亦即，實現並聯放電）之可能性，惟有如 述之缺點問題。 此外’作為與上述相似之放電加工方法，有日本特 丨開昭58-186532號公報或特開昭62-84920號公報，揭示 Ϊ紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵“挪公爱 ' 1 312103 ! I --------訂--------‘線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494035 --------_B7______ 五、發明說明（2) 有藉由柱狀地分割電極，而在大面積之精修加工領域中 改善加工面粗糙度之方法（以下，稱為分割電極法）。 第圖係表示分割電極法之電極的構造圖，·第 圖係表示分割電極法之整體電極的立體圖。與第U圖相 同或相當之構件賦與相同符號而省略說明。在第12圖及 第13圖中，3係絕緣體，4係由銅等低電阻材所構成的 柱狀構件。 分割電極法之原理，係如第12圖所示藉由絕緣體3 將互相絕緣之複數柱狀構件4經由電阻體丨連接於供電 體2,將整體電極如第13圖所示地形成柱狀電極之捆成 體，並將形成在加工間隙之浮動電容與小面積加工時一 樣分割成較小而減少，在於防止大面積加工的加工面粗 糙度之惡化。但是，在上述分割電極法之揭示例中，並 未提及有關於並聯放電之技術。 在彙整上述電阻體電極法與分割電極法之放電加工 方法的文獻中（參照曰本精密工學會誌v〇1 53，N〇 1， P124至130)，有關於並聯放電，也僅提及電阻體電極 法，而未提及分割電極法。再且該文獻之並聯放電係有 下述之問題點。 (發明欲解決之課題） 如上所述’在電阻體電極法，係對大面積之精修加 工有精修面粗糙度惡化之問題，將形成在加工間隙之浮 動電容以電阻分割成小電容，以得到與小面積加工時同 等之精修面粗糙度為著眼點。亦即，藉由設於電極表面 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

------------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I n n .i 丨線- . 312103 494035 齊 I !才 % A7 五、發明說明（ 之電阻體’將發生放電時有助於加工之浮動電容限定在 形成於發生放電地點附近（大約半徑數百微米之圓内）的 電谷以儘里減小形成在大面積之精修加工時會成為問 題之加工間隙的浮動電容之影響。 於疋，此時由於藉由形成在加工間隙之浮動電容的 加工刀羞為可忽略之較小值，而供做加工之能量係可視 為從所有加工電源以脈衝狀供給。如此，不管有無發生 並聯放電由於考量供做加工之能量係大約一定，因此 在發生並聯放電時從加工電源所供應之加工電流只不過 疋被刀/爪在複數放電點，而即使為並聯放電也有無法提 咼放電加工速度之問題點。 在電阻體電極法，由於在粗加工等有大加工電流流 動時，藉由起因於加工電流之電阻加熱而使電流發熱， 因此有電極消耗大之問題點。 在依分割電極法之電極中，實際上有幾乎不會發生 並聯放電之問題點。此係由於在放電加工中若加工屑濃 度愈高則可能發生放電之極間距離愈長，因此一旦開始 放電則在其附近有連續發生放電之性質，如上述文獻所 §己載，例如在捆成一邊約丨〇mm之柱狀構件的分割電 極，可能在開始放電之特定柱狀構件中，會連績發生放 電。且，在分割電極法中，上述文獻中並未提及有關於 並聯放電之原因，推測係起因於該問題點。又，在分割 電極法有電極構造變為複雜之問題點。 本發明係為了解決如上述之課題而研創者，其第一 本^*張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（21Q X 297公髮） '~~—----- 3 312103 ^--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- •線 Λ7 Λ7 經 濟 邹 智 慧 时 4 % 員 X. 消 費 Fi

五、發明說明（4) :目的係在於得到一種可提高放電加工速度的放電加工 裝置。 第二項目的係在於提供—種可抑制電極消耗 加工裝置。 第二項目的係在於提供-種可確實實施並聯放電， 且可簡單地製作電極構造的放電加工裝置。 (解決課題之方案） 本發明之放電加工裝置’係具備有經由被加工物與 加工間隙相對向之放電加工用電極的放電加工裝置，直 中： 〆、 放電加工用電極係由：交互積層導電層與不良導電 層的層狀各向異性導電體；連接於該層狀各向異性導電 體之積層橫斷端面的電阻體；以及連接於該電阻體的供 電體所構成。 本發明也是具備經由被加工物與加工間隙相對向之 放電加工用電極的放電加工裝置，其中，放電加工用電 極係導電層與不良導電層交互地積層的層狀各向異性導 電體，及連接於該層狀各向異性導電體之積層橫斷端面 的電阻體，及連接於該電阻體的供電體，及在層狀各向 異丨生導電體之積層橫斷端面，經由電介體設置導電性的 接地體’使接地體與被加工物相連接著。 層狀各向異性導電體之不良導電層係由非導電材所 構成者。 而且層狀各向異性導電體之不良導電層係由電阻體

494035 A7 —_B7 五、發明說明（ 所構成者。 層狀各向異性導電體係由各向異性碳材所構成者。 本發明之放電加工裝置具備有：供電艎至少由兩個 給電體構成，在橫斷層狀各向異性導電鳢之積層面之方 向互相離㈣連接於電阻體，計職至各供電體之電流 的電流檢測機構。 本發明之放電加工裝f具備有··供電體至少由兩個 給電體構成，在各供電體平行於層狀各向異性導電體之 積層面之方向互相離開之狀態，且層狀各向異性導電體 之各導電層與各供電體的相對向面積之差或比，在每一 訂 各導層不同之狀態下連接於電阻體，計測流至各供電體 之電流的電流檢測機構。 線 暖齊郎皆慧讨i Qirsll肖費乂η乍土. 本發明之放電加工裝置係於加工進行方向之每一單 位電極移動距離之每一各導電層之加工體積愈大，則與 導電層相對向的供電體之寬度形成較廣之形狀者。、 —另外，形成層狀各向異性導電體之各導電層與各供 電體的相對向面積之差或比，對於各導電層之位置以一 次函數之關係而變化之構成者。 (發明之實施形態） (實施形態一） 第1圖係表示本發明實施形態一之放電加工用電極 之構造的立體圖，第2圖係表不第1圖之放電加工裝置 之放電原理的等效電路圖；第3圖係表示具備第丨圖之 放電加工用電極的放電加工裝置之概略構成的構成圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5 312103 494035

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在第1圖申，以層狀各向異性導電體u與電阻體12及 給電體13構成電極14。層狀各向異性導電體11係將在 表面塗敷例如氧化鋁等陶瓷或瓷漆等所構成之絕緣薄膜 的銅等所構成的金屬薄板予以積層並壓接的構件，層狀 地交互積層著導電層與不良導電層，而平行於不良導電 層之方向的導電度比橫向不良導電層之方向的導電度具 有明顯較高之各向異性導電度。 以下為了說明，將與該導電層或不良導電層平行之 面積為積層面11a;層狀各向異性導電體U之端面中， 與積層面11a平行之端面且橫斷積層平行端面llb、積 層面11a之端面積稱為積層橫斷端面iic。再且在圖中， 如第1圖所示’在積層橫斷端面11c由緣畫出多數積層 面11a’而與積層平行端面ub區別。 對於層狀各向異性導電體11之製作，例如對於使用 切斷薄片狀材料而利用積層之方式的快速原型機裝置 (Rapid Prototyping)供給塗敷絕緣薄膜之金屬薄板，即可 從三維CAD資料直接簡便地製作所期望形狀之電極。另 外’各導電層之厚度係lmm以下較理想，而在1〇〇μιη 以下則完全沒有問題。而且，不良導電層之厚度係儘量 愈薄愈妤，與導電層之厚度相同程度以下為佳。 電阻體12係由具有連接於層狀各向異性導電體u 之積層橫斷端面11c之電阻的碳或鎳鉻合金等所構成， 藉由例如將具有電阻之薄板在積層橫斷端面Uc上壓接 至層狀各向異性導電體11且以真空處理形成電阻薄膜 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公髮)_-：---- 度/ 6 312103 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ». -線· 494035 經 濟 部 智 慧“ 財 產 局· 員 工 消 費 合 h 社 印 製 A7 五、發明說明（7) 等所構成。 供電體13係由具有連接於電阻體12之導電性的銅 等所構成，與電阻體12之狀況相同藉由壓接或薄獏形成 等連接於電阻體12。 藉由這種構造，層狀各向異性導電體11内之各個導 電層，係經由電阻體12連接於供電體13。從供電體13 至導電層之電阻值係依據各種原因使期望數值變化，惟 大約10Ω至10ΚΩ較理想。 以下，使用第2圖說明使用具有上述構造之電極14 時的特徵。如上所述，由於放電加工係使電極與工件隔 著微小之間隙相對向’因此在加工間隙形成有由浮動電 容所產生之電容器。使用該電極14時，如表示於第2 圖之等效電路，層狀各向異性導電體11内之各導電層， 則成為經由電阻體12内之電阻而形成互相並聯連接的 電容器。 因此，若在電極14與工件15之間施加電壓，則充 電在各電容器之後’在加工間隙發生放電。由於各電容 器係互相經由電阻並聯連接，因此其端子間之電壓係分 別有不同數值。亦即，即使在某一電容器發生放電，由 於從其放電位置離開充分之距離位置之電容器的端子間 電壓幾乎不會變化，因此可發生並聯放電。 以下說明該實施形態一與習知電阻體電極法不同之 點。在該電阻體電極法之情況下，如第11圖所示，藉由 以導電性黏接劑黏接由矽薄板所構成之電阻體丨及鋼所 巧氏張尺度適财關家標準（CNS)A4規格⑽x 297公髮 ---------------^--------訂--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明說明（s) 構成之供電體2來構成電極，將形成於電極與工件之加 工間隙的浮動電容藉由電阻分割成很小。亦即，藉由設 於電極表面之電阻體，將發生放電時有助於加工之浮動 電容限定在形成於發生放電地點附近（大約半徑數百微 米之圓内）的電容，以儘量減小形成在大面積之精修加工 時會成為問題之加工間隙的浮動電容之影響。 因此在該情況下，由於藉由形成在加工間隙之浮動 電容的加工分量係為可忽略之小值，而供做加工之能量 係可視為從所有加工電源以脈衝狀供給。如此，不管有 無發生並聯放電，由於可考量供做加工之能量係大約一 定，因此在發生並聯放電時從加工電源所供應之加工電 流只不過是被分流在複數放電點，而即使為並聯放電也 無法提高放電加工之速度。 另-方面’在本發明中’如圖所示，提示電極 14具備有：積層有導電層與不良導電層之層狀各向異性 導電體⑴具有連接於該層狀各向異性導電體n之積 層橫斷端面11c之電阻的電阻體12 :以及具有連接於該 電阻體12之導電性的供電體13的電極！[此時，由於 相同導電層内之兩點間的電阻幾乎為零，各導電層可分 別作為一個電容器，因此，可作皂 曰 下為一個電容器之範圍並 不依自放電發生地點之距離而定，只要是相同之導以 即可作為-個電容器，這-點為與該電阻體電極法大习 相同之點。因各導電層厚度較薄而與工件Η之相對面· 長，故可將看做同-電容器之對向面積作成比該電阻覺 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐了' 8 312103 494035 A7 五、發明說明（$ 電極法作成較廣，因此可增大靜電電容量到不可忽視各 導電層所形成之電容器加工之影響之程度。

II 亦即，形成於電極與工件1 5之加工間隙的浮動電 容，係在該電阻體電極法欲排除之對象，加工係藉由從 加工電源所供應之脈衝電流。但是，在該發明令係積極 地利用該浮動電容，將從加工電源所供應之電流一次儲 存在以該浮動電容所形成之各電容器後供給於加工，可 實現依各該導電層所形成的電容器之放電所產生的並聯 放電加工，成為使用簡單構造之電極14而可提昇放電加 工速度。在本發明之情形下，從加工電源所供應之電流 為對各電容器久充電電流，並不是如該電阻體電極法使 用於直接放電，因此供給電流波形不一定須要脈衝狀， 而可以穩定電流波形等之任意電流波形供應。 經 濟 部 智 慧- 財 產 局· 員 工 消 費 合 作 社 印 製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下說明本發明實施形態一與習知之分割電極法不 同之點。在該分割電極法之情形，如第12圖所示，藉由 絕緣體3將互相絕緣之複數柱狀構件4，經由電阻體1 連接於供電體2,如第13圖所示，將整體電極構成柱狀 電極之捆成體，並將形成在加工間隙之浮動電容分割成 與小面積加工時相同而減少。但是，如上所述，放電加 工有一種特別的性質，而若放電加工時一旦產生放電， 則有容易在其周圍連績產生的性質，而為了產生並聯放 電必須將各該柱狀構件設置成例如約數百微米程度之間 隔而相當接近。然而，為了使柱狀構件互相接近，則必 須將各柱狀構件作成很細，必然須縮小各柱狀構件與工 ^紙張尺度適用中國國家標準（C^S)A4規格（21& x 2 7公砮- 9 312103 494035 A7 ------- B7 —_ 五、發明說明（1() ^"'- 件之對向面積，以使各柱狀構件之浮動電容變小，因此 儲存在該浮動電容之電荷對於加工並無幫助。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 亦即，為了以儲存在各柱狀構件與工件15相對向而 形成之浮動電容來施行加工，則柱狀構件4必須夠粗 大例如以一平方mm以上之廣面積與工件丨5相對向。 另一方面，為了產生並聯放電，則柱狀構件4必須夠細， 例如必須以約數百微米以下之距離與其他柱狀構件相鄰 接，但要兩者兼具極為困難。因此，在使用電極為具有 實際上可製作之數mm四方以上之大小的柱狀構件之分 割電極法中，由於在開始放電之特定柱狀構件會連續發 生放電，因此幾乎不會發生並聯放電。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 但是’在本發明之情形中，如上所述，由於各導電 層厚度薄而長度大、因此各導電層為了將較大靜電電容 幵/成有助於加工之程度而在電極與工件之間保持充 分之對向面積的狀態下，與其他導電層可鄰接於可充分 發生並聯放電之距離。例如，各導電層間之距離為約數 百微米’為了實現一平方mm以上之對向面積，則在約 數mm之所有長度使各導電層與工件相對向即可。如 此’由於在本發明中，可使具有大電容之電容器接近而 配置，因此，不會和該分割電極法實質上成為僅一個電 容器發生放電之狀況，可確實實現並聯放電加工，成為 可使用簡單構造之電極14來提昇放電加工速度。 以下，使用第3圖說明具備本發明實施形態一之放 電加工用電極的放電加工裝置之構成及動作。上述所說 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 10 312103 494035

五、發明說明（u ) 明之構造的電極14待裝兮尤 上，而電加工裝置之主轴16 而工件15係設置於加工槽 内之久道· @ 價17内。在此，電極14 S與工件15之對向面積若過窄則盥電阻體 電極之情形同樣有助於加 L、電阻體 缺較理相之斟a 之子動電谷會變得過小，雖 ::之對向面積與電極14與工件15之 二惟大概說來約〇」平方_以上為較理想，而在 _以上就沒有問題。亦即，若導電層之厚度為 約刚叩左右時，㈣層與工件相對向之部分為⑺随 以上則實佳。 加工槽17内係充滿著加工液18。加工電源19係具 有充分之電流供應能力的定電壓電源，其係連接於設在 電極14之供電體13與工件15。控制装置係經由主 軸16控制電極14之位置以使電極14與工件15之間隔 成為一S。該控制方法係可採用㈣電極位置等既知之 方法乂使例如加工電流成為固定。亦即，使用霍耳元件 或變流器等電流檢測器，或串聯插入充電電路之分路電 阻之端子間電壓值，測定對於形成在加工間隙之電容器 的充電電流，若加工電流低於事先設定之數值時，則減 少電極14與工件15之距離，若高於該數值時則控制電I 極14之位置而使之增大即可。加工電流係從加工電源 19經由供電體13，電阻體12，充電至形成於各導電層| 與工件1 5間的各電容器之後，由同時以並聯狀態產生之| 放電供作加工。 在上述實施形態一之例子令，加工電源1 9係供給固| - ------------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

• I n I ί ί it---------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 11 312103 494035

定電壓，惟如平常之放電加工裝置或如該電阻體電極法 使用脈衝狀施加電壓之電源等亦可，此時，可期待抑制 發生電旅放電之功效。再且，使用可變更施加之電壓值 之電源’可以實現各種面粗縫度之加工，或可利用於避 免異吊放電狀態之控制而很適合。 在上述實施形態一之例子中，構成對電容器之充電 電流加以測定且控制電極14之位置，惟加工電源之 輸出電壓值係已知，而在電容器之充電電路串聯插入電 阻，或使用I出阻抗高的加工電源、，則充電電流可從供 電體13與工件15之電位差獲得，因此可賓略充電電流 值之測定，而依據該供電體13與工件15之電位差來控 制電極14之位置亦可。亦即，當供電體13與工件15 之間的電壓下降至事先設定之數值時，則增大電極工4 與工件1 5之距離，而電壓上昇則減少該距離以控制電極 14之位置的既知之控制方法。 又在上述實施形態一之例中表示塗敷絕緣薄膜之金 屬薄板的層狀各向異性導電體丨〗為層狀各向異性導電 體11之實例，惟不良導電層並不一定需要完全之絕緣 體，而電阻體也可以發揮與上述同樣之功效。此時係可 低價格地實現電極。但是，在不同之積層面間產生有意 義之電位差程度則需要大電阻值，因此採用積層厚度每 一 cm具有1000Ω以上之電阻值之物質較理想。 作為層狀各向異性導電體u，使用例如熱分解碳材 料等所構成的各向異性導電材料時，則由於仍可使用材

---- I 訂 ---- •線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 12 312103 494035 經 濟 部 智 慧‘ 財 產 S- 工 消 費 合 作 社 印 製 A7 五、發明說明（13 料所具備之各向異方導電性，因此電極之製作變得容 易。該材料係為了疊狀地積層有碳原子，與積層面平行 之方向的導電度成為垂直方向之1000倍的層狀各向異 性導電材。若該材料之積層橫斷端面直接形成供電體， 則所有導電層成為相同電位可使用作為平常之放電加工 用電極材料，惟如上述實施形態一所示，在該材料之積 層橫斷端面形成電阻體，而經由該電阻體形成供電體， 則可依照上述實施形態一所述之結構方式產生並聯放 電。 在上述實施形態一中，電阻體及供電體係形成在電 極上面’惟這些位置係在橫斷積層面之積層橫斷端面 11C上任何一處均可，例如形成在電極之側面亦可。 而且，在上述實施形態一中，並未特別提及供電體 13之形狀，惟加工進行方向之每一單位電位電極移動距 離的每一各導電層之加工體積愈大。若將相對向於導電 層之供電體13之寬度總和設成較大，則加工量愈多部分 對電容器之充電電阻變得愈低而可提高放電頻率。因 此，由於每一單位加工體積之放電頻率為均勻化，故在 乍小範圍内不會發生以高頻率且放電集中之情形，而具 有防止電極之異常消耗的優點。 例如，在一般之粗加工時，在加工進行方垂直向下 時，則連接於對於垂直方向之電極投影面積大的導電層 之部分愈擴大供電體之寬度。為此，如第4圖所示，以 水+面切斷電㉟14e，而在整體切斷面上形成電阻體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公ϋ----- 13 312103 ^--------^-----------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494035 及供電體13e即可。又，例如精修加工階段之搖動加工 時，則以橫向之加工為主，而任一導電層之加工進行方 向之投影面積均大約相等時，則供電體之形狀係與積層 面平行之方向的寬度成為固定即可。 依照該實施形態一，藉由交互積層導電層與不良導 電層之層狀各向異性導電體··連接於該層狀各向異性導 電體之積層橫斷端面的電阻體；以及連接於該電阻體之 供電體來構成放電加工用電極，由於各導電層之厚度較 薄，且與工件之對向面存在細長，因此可增大視作相同 電容器的對向面積。所以，形成在與工件之加工間隙的 靜電電容係成為互相介由電阻且並聯連接之微小電容器 之集合體，由於各電容器之靜電電容具充分實行放電加 工之靜電電容，且存在接近於可充分發生並聯放電之距 離’因此可確實實行同時並聯放電加工，使用簡單構造 之放電加工用電極而可提高放電加工速度。 又，藉由層狀各向異性導電體之不良導電層係由電 阻體所構成，故可低價格地製作電極。 另外’利用層狀各向異性導電體係由各向異性碳材 所構成，故可容易地製作電極。 復且，加工進行方向之每一單位電極移動距離之每 各導電層的加工體積愈大，則將相對向於導電層的供 電體之寬度總和設定較大，由於加工量愈多之部分可提 高放電頻率，因此可防止電極之異常消耗。 (實施形態二） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · -線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 14 312103 B7

五、發明說明（Q 第5圖係表示本發明實施形態二之放電加工用電極 構乂的立體圖；第6圖係表示具備第5圖之放電加工用 電極的放電加工裝置之概略構成的構成圖。在第5圖及 第6圖中，與第1圖至第3圖相同之符號係表示相同或 相當部分而省略其說明。在第5圖中，由層狀各向異性 導電體11與電阻體12及供電體13及電介體21與接地 體22構成電極24。電介體21係具有設於層狀各向異性 介質11之積層橫斷端面llc之電介體的構件，例如以氧 化鈦或鈦酸鋇之薄膜等所形成。接地體22係具有設於電 介體21之導電性的構件，與供電體13同樣以壓接或薄 獏形成等所形成。 以下說明動作。實施形態二之放電加工裝置與實施 形態一之裝置，如第6圖所示，以導線等連接接地體22 =工件15之處有所不同。在實施形態一，係藉由形成於 介由加工液18而相對向之各導電層與工件15之間的浮 動電容實行加工，惟在實施形態二則除此之外形成在 各導電層與接地體22之間的靜電電容也有助於加工。在 此，在存在於各導電體與接地體22之間的電介體2ι可 使用各種材#，例域用丨述鈦酸鋇等高電介常數材 料，與介由加工液相對向時相比，可以相同面積窄易地 獲得數千倍的靜電電容。 又，形成電介體21之積層橫斷端面Uc係不僅存在 於電極上面，而且也存在於側面，因此例如在積層橫斷 I端面lie之表面也可設置多數微細之縫隙，藉由設置多 本紙張尺度適用t國國家標準(CNS)A4規格_(21〇 X 297公爱__ 15 312103

-n n - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '^--------^---------線. 494035 312103 A7 B7 五、發明說明（Θ 數微細之縫隙的所有表面形成電介體21等之方法，由於 亦能顯著增大積層橫斷端面11c與接地體22之對向面 積，因此，可達到比實施形態一更明顯大的靜電電容。 因此，根據該實施形態二，在層狀各向異性導電體 11之積層橫斷端面11c上，介由電介體21設置導電性 之接地體22,且藉由將接地體22與工件15相連接，由 於與實施形態一之情形相比，使形成於電極24與工件之 加工間隙的靜電電容變得更大，因此可更確實地實行同 時並聯之放電加工，成為使用簡單構造之放電加工用電 極而可更提高放電加工速度。 且，在實施形態一之情形，若變更電極14與工件 15之間的距離則用於加工的靜電電容會變動，惟在實施 形態二之情形，則由於在接地體22與層狀各向異性導電 介體11之積層橫剖端面llc之間形成的靜電電容值係不 會受到加工間隙長度之影響，因此可獲得不受電極24 與工件之對向面積之影響之均句面粗糙度之加工面。 此外，在上述實施形態二中，電介體與接地體係形 成在電極之側面，惟這些位置在橫斷積層面之積層橫斷 面上之任一位置均可，例如形成在電極上面亦可。又有 關供電趙13之形狀，與第4圖相同，加工進行方向之每 -單位電極積動距離之各導電層的加工體積愈大， 對向於導電層之供電體13之寬度總和設定較大亦可，而 達成與實施形態一相同之作用功效。 (實施形態三） 本紙張尺度適用_ “奉（LNS)A4規格咖χ挪在） 再

I 線 A7 五、發明說明（17 7) 第7圖係表示本發明實施形態 之構造的立艚m•够。 电加工用電極 圖，第圖係表示具備第7圖之 用電極的放電加工聢$ 閛艾放電加工 φ . 之概略構成圖。在第7圖及第8 圖中與第1圖至国口久弟8 八 第圖相同之符號係表示相同或相春邱 體ηΛ 第7圖中，以層狀各向異性導電 體u與電阻體12及供電體33構成電極34 電 係由第一供雷栌μ & 供電體33 , 2 &第二供電體33b所構成。而在橫 斷層狀各向異性導電體11之積層面以方向以互相隔門 之兩處連接於電阻體12，由具有導電性之鋼等所構成: 並藉由壓接或薄臈形成等形成於電阻體12〇 實施形態三之放電加工裝置與實施形態一之裝置， 係如第8圖所示，第一供電體…及第二供電體3讣， 經由供電線35a，3 5b而連接於加工電源19，而在各供 電線35a，3 5b上則設有連接於控制裝置2〇的第一電流 檢測器36a及第二電流檢測器3讣之處與實施形態_ = 同0 以下說明動作。由於發生並聯放電之構造與實施形 態一相同，因此省略其說明。 一般，周知使用石墨等較高電阻之電極材料時，設 置複數供電點，且分別計測各加工電流即可特定放電之 產生位置。 層狀各向異性導電體11係平行於積層面lla之方向 的電阻較低’惟橫斷積層面11a之方向的電阻明顯偏 高。因此，在充電電流流向橫斷積層面lla之方向時， I紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑽X 297公爱） {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --裝 · -線·

-i n H n I - 312103 494035 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（ltt ) 1〇 並非在層狀各向異性導電體11之内部而是在電阻體12 内部流動。 因此，與上述石墨電極之情形相同，藉由使用第一 及第二電流檢測器36a，36b以分別計測在第一及第二供 電體33a，33b流動之供電電流，可檢測出是否充電在兩 個供電點間之任一電容器。因此，除了如實施形態一所 述控制電極位置使加工電流成為一定的既知方法，或同 樣如實施形態一所述依據供電體與工件之電位差以控制 電極之位置的既知方法之外，若由兩個電流檢測器 35a’ 35b之輸出可判斷為充電電流集中在特定電容器 時’則視為發生短路而可加上隔開電極與工件之控制， 變成可避免損傷工件15之加工面。 在上述實施例，係設置兩處供電體，惟在三處以上 設置供電體亦可。 如上所述，依照該實施形態三，由於供電體至少由 兩個供電體所構成，各供電體在橫斷層狀各向異性導電 體之積層面之方向互相隔開地連接於電阻體，並藉由具 備計測流至各供電體之電流的電流檢測器，由於可判斷 充電電流是否集中在特定電容器中，因此可避免損傷工 件之加工面。 (實施形態四） 第9圖係表示本發明實施形態四的放電加工用電極 之構造的立體圖；第i 0圖係表示本發明實施形態四之其 他放電加工用電極的立體圖。在第9圖及第10圖中與第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）----- 18 312103 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 A7 經濟部智慧財產展員工消費合作社印製 五、發明說明（D》 1圖相同之符號係表示相同或相當部分，而省略其說 月在第9圖及第10圖中，以層狀各向異性導電體Η ”電阻體12及供電體43構成電極44。供電體43係由 具有導電性之鋼等所構成，並由第一供電體43a及第二 供電體43b所構成。 第一供電體43a及第二供電體43b係在平行於積層 之方向互相隔開之狀態，且層狀各向異性導電體 11之各導電層與二個供電體之各對向面積之差或比，在 每一各導電層不相同之狀態下而設置。此係如第9圖所 不，將第一供電體43a設成平行於積層面lla之方向的 寬度成為固定，而第二供電體43b設成平行於積層面Ua 之方向的寬度使其徐徐增加即可達成。 實施形態四之放電加工機係與第8圖相同構成。例 如第一供電體43 a及第二供電體43b，經由供電線3 5a， 35b連接於加工電源i9,在各供電線35a，35b設有連接 於控制裝置20的第一電流檢測器36a及第二電流檢測器 36b 〇 以下說明動作。由於發生並聯放電的構造係與實施 形悲一相同，因此省略其說明。在該實施形態，電流從 第一及第二供電體43a，43b朝電阻體12之厚度方向流 至各導電層。因此，對於形成在各導電層與工件15之間 的電容器之充電電阻係各導電層與第一及第二供電體 43a，43b的對向面積成反比。 又，由於對各電容器之充電電流係與充電電阻成反 ^ ^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 19 312103 494035 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 X 消 費 合 作 社 印 製 A7 B7 五、發明說明（2〇 :> 比，因此充電電流係成為與上述對向面積成比例而流 動。從以上所述的供電體之設置形態可知，由於導電層 與第一及第二供電體43a，43b之對向面積之差或比，係 在每一導電層不同之狀態下被設置，因此在第一及第二 供電體43a，43b流動的充電電流之差或比，在每一導 電層亦不相同。故藉由將流在第一及第二供電體43a， 43b之充電電流與實施形態三相同個別施計測，可檢測 充電在那一電容器，而可判斷充電電流是否集中在特定 電容器上，故可避免損傷工件之加工面。 此外，在該實施形態四中，雖未特別提及各導電層 與各兩個供電體之對向面積的差或比對於各導電層之位 置的關係，惟對向面積之差或比相對於各導電層之位置 構成單調地增加或減少，又更理想者係如第1〇圖所示以 一維函數之關係構成，則具有從電流檢測器輸出特定充 電位置之處理變為容易的優點。 該實施形態四的充電電阻係由各導電層與兩個供電 體43a ’ 43b之對向面積的總和來決定，故該對向面積之 總和係相當於實施形態一之各導電層與供電體之對向面 積。因此’與實施形態一相同，每一單位電極移動距離 之每-導電層之加工體積愈A，若开》成相對向於導電層 之供電體之寬度總和較大之形狀時加工景 一 里^多之部分愈 可提高放電頻率，故可防止電極之異常消耗。 〜 另外，在上述實施例係將供電體設 一 又罝兩處，惟設置 二處以上之供電體，視需要使用其中兩處亦可。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 312103 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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經 濟 部 智 慧* 財 產 局· 員 工 消 費 合 作 社 印 製 21 五、發明說明（2) 如上所述，依照該實施形態四，供電體至少由兩個 供電體所構成，各供電體在互相離開平行於層狀各向異 性導電體11之積層面11a之方向的狀態下，且層狀各向 異性導電體11之各導電層與各供電體的對向面積之差 或比’在每一各導電層不同之狀態下連接於電阻體，藉 由具備計測流至各供電體之電流的電流檢測器，由於可 判斷充電電流是否集中在特定電容器，因此可避免損傷 工件之加工面。 由於各導電層與各供電體之對向面積之差或比對各 導電層之位置構成在一維函數之關係下變化，因此從電 流檢測器輸出特定充電位置之處理變為容易。 (發明之功效） 由於本發明係如上述而構成，因此具有如下所示之 功效。 具備有經由被加工物與加工間隙相對向之放電加工 用電極的放電加工裝置，係藉由交互積層導電層與不良 導電層之層狀各向異性導電體，及連接於該層狀各向異 性導電體之積層橫斷端面的電阻體，及連接於該電阻體 之供電體以構成放電加工用電極，由於各該導電層之厚 度較薄且與被加工物之對向細長因此可增大視作相同電 容器的對向面積。所以，形成在與被加工物之加工間隙 的靜電電容係成為互相介由電阻且並聯連接之微小電容 器之集合體，由於各電容器之靜電電容具有充分實行放 電加工之靜電電容，且存在近接於可充分發生並聯放電 本紙張尺錢R @ A4 — ( ------ 312103 494035 A7 -------— B7_____ 五、發明說明（22 } 之距離，因此可確實實行同時並聯放電加工，使用簡單 構造之放電加工用電極而可提高放電加工速度。 並且，在層狀各向異性導電體之積層橫斷端面，經 由電介體设置導電性之接地體’由於形成於放電加主用 電極與被加工物之加工間隙的靜電電容變為更大，因此 可更確實地實行同時並聯之放電加工，成為使用簡單構 造之放電加工用電極而更提高放電加工速度。 並且，藉由層狀各向異性導電體之不良導電層係由 非導電材所構成，因可達到各向異性強之層狀各向異性 導電體，故可確實發生並聯放電。 並且，可以低價製作層狀各向異性導電體之不良導 電層由電阻體所構成的電極。 並且，藉由層狀各向異性導電體由各向異性碳材所 構成，故可容易製作電極。 由於供電體至少由兩個給電體構成，在橫斷層狀各 向異性導電體之積層面之方向互相離開而連接於電阻 體’並藉由具備計測流至各供電體之電流的電流檢測 器，由於可判斷充電電流是否集中在轉定電容器上，因 此可避免損傷工件之加工面。 並且，供電體至少由兩個給電體構成，各供電體在 互相離開平行於層狀各向異性導電體之積層面之方向的 狀態下，且層狀各向異性導電體之各導電層與各供電體 的對向面積之差或比，在每一各導電層不同之狀態下連 接於電阻體，藉由具備計測流至各供電體之電流的電流 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 312103 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1, -丨線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 22 494035 A7 ---—_ B7 五、發明說明（2$ 檢測機構，由於可判斷充電電流是否集令在特定電容 器’因此可避免損傷工件之加工面。 並且，加工進行方向之每一單位電極移動距離之每 一各導電層之加工體積愈大，則將與導電層相對向之供 電體寬度總和設成較大，由於加工量愈多之部分愈可提 高放電頻率，故可防止電極之異常消耗。 事 項 再 並且，藉由形成層狀各向異性導電體之各導電層與 各供電體之對向面積之差或比相對於各導電層之位置構 成在一維函數之關係下變化，因此從電流檢測器輸出特 定充電位置之處理變為容易。 (圖式之簡單說明） 第1圖係表示本發明實施形態一之放電加工用電極 之構造的立體圖。 第2圖係表示第i圖之放電加工裝置之放電原理的 等效電路圖。 第3圖係表示具備第1圖之放電加工用電極的放電 加工裝置之概略構成的構成圖。 經濟部智落財產忌員工消費合作社印製 第4圖係表示本發明實施形態一之其他放電加工用 電極之構造的立體圖。 第5圖係表示本發明實施形態二之放電加工用電極 之構造的立體圖。 第ό圖係表示具備第5圖之放電加工用電極的放電 加工裝置之概略構成的構成圖。 第7圖係表示本發明實施形態三之放電加工用電極 本紙張尺度賴巾關家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） 23 312103 494035 A7 B7 五、發明說明（24 ) 之構造的立體圖。 第8圖係表示具備第7圖之放電加工用電極的放電 加工裝置之概略構成的構成圖。 第9圖係表示本發明實施形態四之放電加工用電極 之構造的立體圖。 第1〇圖係表示本發明實施形態四之其他放電加工 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 用電極的立體圖。 第11圖係表示習知之電阻體電極法之電極的構造 圖。 第12圖係表示習知之分割電極法之電極的構造 第13圖係表示習知之分割電極法之整體電極的立 體圖。 (元件符號說明） 11，lie層狀各向異性導電體 11 a積層面 lib積層平行端面 11c積層橫斷端面 1，12，12e電阻體 2，13，13e，33a，33b， 43a，43b供電體 4柱狀構件 14， 14e， 24， 34， 44 放電加工用電極 1 5被加工物（工件） 1 7加工槽 18加工槽 1 9加工電源 20控制裝置 21電介體 22接地體 36a，36b電流檢測機構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 24 312103 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t. ----—丨訂----- 線· 494035 A7 _B7 五、發明說明（25 :> 44，24電極 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· _ •線· 經濟部智«·財產奇員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 25 312103

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局員工福利委員會印製 Μ /

   2 H3 第89128277號專利申請案 申清專利範圍修正本 (91年4月11曰） 種放電加工装置’係具備有經由被加工物與加工間隙 相對^ 、同之放電加工用電極的放電加工裝置，其特徵為： 、胃 上述放電加工用電極係由：交互積層導電層與不良 =電層的層狀各向異性導電體；連接於該層狀各向異性 ‘電體之積層橫斷端面的電阻體；以及連接於該電阻體 的供電體所構成。 種放电加工裝置’係具備有經由被加工物與加工間隙 相對向之放電加工用電極的放電加工裝置，其特徵為： 上述放電加工用電極係導電層與不良導電層交互 地積層的層狀各向異性導電體，及連接於該層狀各向異 性導電體之積層橫斷端面的電阻體，及連接於該電阻體 的供電體’及在上述層狀各向異性導電體之積層橫斷端 面’經由電介體設置導電性的接地體’使上述接地體與 被加工物相連接著。 、 3·如申讀專利範圍第i或2項之放電加工裝置，复 各向/、性V電體之不良導電層係由非導電材所構成 者。 4·如申請專利範圍第1或2項之放電加工裝署甘 衣罝，其中層狀 各向異性導電體之不良導電層係由電阻體所構成者 5·如申月專利耗圍第1或2項之放電加工裝 衣罝，其中層狀 各向異性導電體係由各向異性碳材所構成者。 曰 6.如申請專利範圍第1或2項之放電加工 展置’其中具備 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（21〇 312103 7 經濟部中央標準局員工福利委員會印制农 有：供電體至少由兩個給電體構m斷層狀各向異 性導電體之積層面之方向互相冑開而連接於電阻體，檢 測流至上述各供電體之電流的電流檢測機構。 如申清專利範圍第1或2項之放電加工裝置，係具備 有：供電體至少由兩個給電體構成，在上述各供電體平 行於層狀各向各向異&導電體之積層方向互相離 開之狀態，且上述層狀各向異性導電體之各導電層與上 述各供電體的相對向面積之差或比，在上逑每一2導層 不同之狀態下連接於電阻體，檢測流至上述各供電體之 電流的電流檢測機構。 u 如申請專利範圍第項之放電加卫裝置，其中加工 進行方向之每-單位電極移動距離之每一各導電層之 I加工體積愈大，則與導電層相對向的供電體之寬度3形成 較廣之形狀者。 9.如申請專利範圍第7項之放電加工裝置，其中形成層狀 各向異性導電體之各導電層與各供電體的相對向面積 之差或比，對於上述各導電層之位置以一次函數之關係 而變化之構成者。 ' 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210 x 297公幻 312103