TWI442985B - 金屬線放電加工機 - Google Patents

Description

金屬線放電加工機

本發明係有關在金屬線電極與工作件之間施加梯形波之電壓的類型的金屬線放電加工機。

於放電加工中，在加工液中的電極與工作件之間(極間加工間隙(藉由將彼此對向設置的電極與工作件予以加工而形成))施加電壓以產生電弧放電。於因該放電之熱而工作件熔化的同時，加工液被急遽加熱，引起汽化爆炸，將熔化的工作件吹走。藉由以高頻重複此動作而進行加工。又，由於因放電所產生小的放電痕聚集而形成加工表面，因此各個放電痕的大小決定表面粗度。

已知於放電加工的一種，即金屬線放電加工中，在金屬線電極與工作件之間(極間)施加高頻交流電壓，以高頻重複短時間的放電，藉此可得到細微的加工表面。圖9A係金屬線放電加工機之電源所產生高頻交流電壓的例子。以既定之頻率重複將正極性電壓與負極性電壓從電源輸出成電源輸出電壓100。電源輸出電壓因著到極間之路徑上所存在的電感或雜散電容等，如圖9B所示，成為正弦波電壓102，並施加到極間。例如，日本特開昭61－260915號公報揭示：藉由以1MHz～5MHz的高頻交流電壓進行加工，可得到表面粗度在1μmR_max 以下的加工表面。

然而，近年來人們研究得知：以高頻交流電壓102(參照圖9B)進行加工時，存在以下(1)~(3)所示的問題。

(1)直線精度降低

於金屬線放電加工中，當以高頻交流電壓進行加工時，由於形成在金屬線電極與工作件之間(極間)始終施加電壓的狀態(參照圖9B)，因此極間產生靜電吸引力的作用，金屬線被拉往工作件的方向而彎曲，工作件之板厚中央部的加工量增加，而加工表面變得不直，直線精度惡化。

(2)加工表面粗度降低

若以交流電壓進行加工，由於電壓從正反轉成負或者從負反轉成正，而放電波形產生零交叉點104，因此電壓的每半個週期係放電將中斷(參照圖9B)。但是，當交流的頻率升高時，各個放電電弧的消弧變得不充分，施加電壓後立即發生放電等情形下，變得容易產生在相同位置重複放電的現象。因此，於高頻放電持續時，比起以交流半波放電所得的表面粗度，變得只能得到明顯較差的表面粗度。又，由於呈現依放電頻率而表面粗度不同的傾向，因此有時加工表面上出現痕紋。

(3)加工狀態的判斷困難

於金屬線放電加工中，一般測定極間的平均電壓以變更控制電極的進給速度及加工條件。但是，當成為數MHz以上的高頻交流電壓時，用以得到平均電壓的整流電路不回應，有測定誤差變大的問題。又，當成為高頻時，在加工電源與極間之間常常發生「共振現象」，放電間隙長度、工作件板厚或加工液的流動狀態等發生變化，僅因極間之電氣常數微小變化而加工電壓即大幅變動，變得越來越難以根據平均電壓的變化判斷加工狀態。因此，於精加工領域中，以電極的進給速度也恒定方式進行加工等，難以依加工狀態而進行回饋控制，成為提高加工精度的瓶頸。

就有關上述(1)及(2)的對策而言，國際公開專利第2002/058874號公報提出間歇施加高頻交流電壓的方法。但是，其仍留下以下的問題：欲以該施加方法發揮充分的效果，必須以極高頻休止施加電壓；又，電壓施加之開始、結束時出現電壓過渡變化的區間，可施加正規之加工電壓的時間變短，加工效率嚴重降低。圖10說明此種高頻交流電壓之間歇施加的波形。圖10B顯示極間電壓114的波形，符號114所示部分對應於電源輸出電壓，符號120所示部分對應於休止時間112。極間電壓114之波形部位116、118為極間電壓過渡變動的部分。又，符號120對應於休止時間112，係極間電壓成為零的區間。如圖10B之休止時間120所示，於該時間內放電完全中斷。

就有關上述(3)的對策而言，美國專利7,038,158號公報提出以下之技術：在高頻交流上重疊施加直流電壓，利用低通濾波器僅提取極間電壓的低頻電壓成分，以按照該低頻電壓的變化控制電極的進給。於該電極進給控制技術中，由於平均電壓不成為零，因此工作件或加工機本體有發生電蝕之虞。又，由於使用低通濾波器，因此在放電狀態急遽變化的情形下，回應變差，存在無法追蹤之虞。

因此，本發明之目的為：提供金屬線放電加工機，能解決上述問題點，可得到高精度且高品位的被加工物表面。

依本發明之金屬線放電加工機包含有電源，該電源以1微秒以內的週期將正極性與負極性的兩極性電壓交替施加於金屬線電極與加工對象即工作件之間(極間)，或使每單位時間的正極性電壓與負極性電壓成既定之施加比例施加在該極間。另外，該電源包含：電壓施加機構，於各次電壓施加之間設有至少為電壓施加時間以上的休止時間，依此方式而在該極間施加電壓；及振動抑制機構，用以抑制在電壓之施加、休止的過渡狀態下所產生之振動。

該金屬線放電加工機可更包含放電檢測器，用以在開始各次電壓施加的時點，檢測是否因前次施加電壓已發生放電。

該振動抑制機構係與該極間串聯連接於電源的阻尼電阻，且該阻尼電阻的值可設定成：使該電源、及將來自該電源之輸出供給到該極間的供電線、以及該極間所形成之電路的共振條件接近臨界。

該金屬線放電加工機可更包含設定機構，用以按照目標之加工精度、表面粗度或加工速度，或者按照所選擇的工作件材質、工作件板厚或金屬線徑，設定休止時間對於該電壓之施加時間的比。

本發明可提供金屬線放電加工機，藉由包含上述構成，能得到高精度且高品位的被加工物表面。

(實施發明之最佳形態)

依本發明之金屬線放電加工機的一實施形態，於施加正負兩極性電壓之間設置至少施加時間以上的休止時間，以使極間電壓波形成為梯形波而進行加工。

圖1係此種金屬線放電加工機之電源所使用兩極性電壓施加電路10的概略電路圖。圖1中，符號11、12表示直流電源，符號13、14表示開關元件，符號15表示阻尼電阻，符號16表示電感，符號17表示電阻，符號18表示線間電容，符號19表示金屬線電極，符號20表示工作件，符號21表示極間雜散電容，符號22表示漏電阻。電感16、電阻17及線間電容18等價表示由供電電纜24所代表的電源與極間之配線路徑具有的各個成分。Vbb意味著金屬線電極19與工作件20的極間電壓。利用未圖示的控制電路對開關元件13、14進行導通/斷開動作，輸出圖2A及圖6A所示的電源輸出電壓。

於兩極性電壓施加電路10存在著供電電纜的電感16、電阻17、線間電容18，又於極間，在金屬線電極19與工作件20之間的對向面存在著極間雜散電容21、漏電阻22。由於在粗加工或中等加工時前緣的急劇之峰值高的加工電流較有利，電路整體的阻抗盡可能變小，故電感16及電阻17小，但線間電容18變大。因此，當如精加工中欲改善表面粗度而減少來自電源的輸出能量時，不僅線間電容18，也變得難以高速驅動極間雜散電容21，可在極間施加的高頻交流電壓的頻率受限制於200～300kHz左右。

因此，於精加工中進行電路上的設計，俾切換到線間電容18小的供電電纜，或極間雜散電容21也盡可能變小，並考量到一般可施加500kHz以上的高頻交流電壓。

以兩極性電壓施加電路10在極間施加：於施加正極性或負極性的電壓(參照圖2A之ta)後已插入休止時間(參照圖2A之tb)的電源輸出電壓。首先，於施加電壓之間(時間ta)線間電容18及極間雜散電容21上累積電荷，而極間電壓Vbb上升。其後，當進入休止時間tb而不施加電壓時，線間電容18及極間雜散電容21所累積的電荷經由漏電阻22放電，而電壓逐漸降低。由於當電壓的施加週期縮短到1微秒以下時，休止時間tb也相對縮短(1微秒以下)，因此休止時間tb中之極間電壓的降低小，成為大致可忽略的程度。

而且，兩極性電壓施加電路10藉由對於極間串聯組裝阻尼電阻15以使極間電壓Vbb成為大致梯形波(參照圖2B)，俾於電源電壓之施加及休止的過渡狀態下不產生振動。阻尼電阻15的電阻值越大，振動抑制效果越增大，但另一方面，電壓的變化速度也變慢，波形變鈍。

因此，於金屬線放電加工機之電源，即兩極性電壓施加電路10(參照圖1)中，令供電電纜24的電路電感16為L，令供電電纜24之線間電容18加上極間雜散電容21後的合計電容為C時，若令

R=2√(L/C)

以使阻尼電阻15的值R成為臨界條件，即可於抑制振動的同時，得到最快的回應。然而，由於加工中當工作件板厚或放電間隙長度變化時，極間雜散電容21也變化，因此難以始終滿足臨界條件，但只要該等變化微小，則即使極間電壓波形稍微振動，也對加工特性少有影響，實際應用上並無問題。又，阻尼電阻15的電阻值R係測定電路電感L與電容C，並利用上述式子所求出，但也可不如此，而一面觀察振動的程度、波形的鈍化程度，一面實驗性地決定阻尼電阻15的值。

圖2A及圖2B說明已切換直流電源時的電源輸出電壓與極間電壓。圖2A所示電源輸出電壓130係交替輸出正極性電壓134與負極性電壓136的電壓，且於輸出正極性電壓134與負極性電壓136後分別具有休止時間132。利用電源輸出電壓130，使金屬線電極與工作件之間的電壓(極間電壓)成為圖2B所示的梯形波電壓138。又，ta表示施加電壓時間的長度，tb表示休止時間的長度，tc表示一週期。一週期於圖2A中係從施加正極性電壓到施加負極性電壓的時間，但於後述圖6A中係從施加正極性電壓到施加正極性電壓的時間。換言之，從施加任一極性之電壓到下次施加任一方極性之電壓的時間稱為一週期。

圖3A顯示不使用圖1的直流電源11、12而使用高頻交流電源，並與高頻交流電壓的週期同步進行切換，將正極性電壓144與負極性電壓146之兩極性的正弦半波包夾休止時間142而輸出成電源輸出電壓140。利用該電源輸出電壓140，使金屬線電極與工作件之間的電壓(極間電壓)成為圖3B所示的梯形波電壓148。

圖4A顯示使極間電壓成為高頻交流電壓150的例子(習知技術)，該圖中，符號152、154、156表示放電位置，且於該等位置係極間電壓降低。圖4B顯示使極間電壓成為梯形波電壓158的例子(依本發明之技術)，該圖中，符號160、162、164表示放電位置，且於該等位置係極間電壓降低。於圖4B所示梯形波電壓158的極間電壓中，比起圖4A所示的高頻交流電壓150的極間電壓，每次放電的電壓降低變大，且由於隨著放電頻度升高而極間平均電壓大幅降低，因此作用於金屬線電極的靜電吸引力也急遽降低，結果直線度提高。

又，如圖4B所示，因著在梯形波電壓158的各次放電之間確實插入休止時間166、168、170，而放電電弧的消弧變得確實，且由於各個放電位置分散，故不易發生放電集中。因此，不會發生工作件加工表面的表面粗度惡化。又，因著放電頻度的疏密度減少，故也具有下述次要效果：不會發生加工屑的局部集中，且放電加工穩定，而不易發生短路。其結果，比起加工成極間電壓成為圖4A及圖9B所示高頻交流電壓的情形，如本發明之實施方式，加工成梯形波之電壓則能使放電間隙長度更短，其結果，因著對於電壓施加次數的放電頻度提高，故即使插入休止時間，加工量比起圖10所示間歇施加的情形仍然降低較少。

表1顯示以工作件板厚100mm、金屬線直徑0.25、加工速度4mm/分能維持穩定加工時的加工結果。由該表1可知：於極間電壓波形為梯形波(參照圖2B、圖3B、圖4B、圖6C)時能維持穩定加工之最短的放電間隙長度係5μm，比極間電壓為高頻交流波形時的11μm或間歇高頻交流時的7.5μm小。又，關於直線度及表面粗度也可知：依梯形波之極間電壓所進行加工比起依高頻交流或間歇高頻交流之極間電壓所進行加工更理想。

而且，若是通常的高頻交流電壓(參照圖4A及圖9B)，由於極間電壓的瞬時值經常變化，因此非常難以根據極間電壓的變化判斷有無放電。一般而言，多在極間電壓的峰值附近發生放電，且由於放電而極間電壓一口氣降低到電弧電壓附近。於圖4A之符號152、154、156所示放電位置，顯示由於放電而極間電壓一口氣降低到電弧電壓。因此，若能確實檢測出該急遽的電壓降低，即變得可判斷有無放電。但是，當過了極間電壓的波峰時由於即使不放電而電壓也降低，因此當放電稍微延遲時，已放電時與未放電時的電壓變化變小。又，由於極間電壓高速變化，因此判定的時點即使僅僅些微偏離時，也有誤判有無放電之虞。因此，若是高頻交流電壓，當頻率高時並無法進行有效的放電檢測。

另一方面，如本發明之一實施方式，使極間電壓成為梯形波時，若在1週期之間不放電，電壓即大致維持於峰值；若放電，則由於到下一週期之前，來自電源的輸出斷開，因此極間電壓保持降低到電弧電壓以下不變。

因此，因有無放電所形成之極間電壓的電壓變化明確，無須進行細微之判定時點的管理。例如，於開始下一週期之電壓施加的時點，將極間電壓與判定電壓，即規定之基準電壓進行比較，藉此可輕易地檢測出有無放電。圖5顯示檢測出有無此種放電之放電檢測器的一例。圖5所示放電檢測器40中，僅顯示檢測出正極性電壓的情形，但同樣也可檢測出負極性電壓。

圖5中，符號41為直流電源，符號42為開關元件，符號43為阻尼電阻，符號44為供電電纜，符號45為金屬線電極，符號46為工作件，符號47、48為分壓電阻，符號49為比較器，符號50為判定電壓，符號51表示接地，符號52為閂鎖電路，符號53為放電檢測信號，符號54為正極性電壓施加時點產生器，符號55為時點信號，符號56為用以驅動開關元件42的第1驅動電路。符號57表示接地。

圖5之放電檢測器40中，極間電壓Vbb被分壓電阻47、48所構成的分壓器分壓，所分壓的電壓輸入至比較器49。對該比較器49還輸入用以判定極間有無放電的判定電壓50。於從正極性電壓施加時點產生器54所輸出之時點信號55的前緣的時點，來自比較器49的輸出信號由閂鎖電路52閂鎖，並從該閂鎖電路52輸出放電檢測信號53。

若於時點信號55的前緣的時點在極間未放電，則從該分壓器(分壓電阻47、48)輸入至比較器49的電壓即比判定電壓50高，結果比較器49輸出低位準的信號(未放電的信號)。另一方面，若在極間已放電，則從該分壓器輸入至比較器49的電壓比判定電壓50低，結果比較器49輸出高位準的信號(已放電的信號)。

閂鎖電路52對於顯示在信號55的前緣之時點從比較器49被輸出之顯示有無放電的信號進行閂鎖，並輸出成放電檢測信號53。又，以未圖示的重設信號對閂鎖電路52進行重設，藉此可在各週期進行放電檢測。又，圖5之電路中，對第1驅動電路56與閂鎖電路52雖輸入相同的時點信號55，但於實際電路中，由於第1驅動電路56或開關元件42的動作比起閂鎖電路52係動作延遲 較大，因此於閂鎖電路52檢測出有無放電後，開始施加電源輸出電壓。

本發明由於能確實地檢測出有無放電，故可判定加工狀態，或者更正確地推定加工量，變得可進行比目前更精細的控制。若是一般在金屬線放電加工機中使用作控制指標的平均電壓，即使連極間之加工屑的密度或加工液的導電率(比電阻)等變化，平均電壓值也變化，容易受到有無放電以外之干擾的影響。又，檢測時必要使用低通濾波器，且回應慢，亦為其問題。本發明由於不易受到該等干擾的影響，且可即時識別加工進行狀態，因此具有控制延遲也小的效果。

以習知技術即高頻交流電壓進行加工時，由於在極間始終施加電壓，因此為分離各次放電，必須每半個週期使電壓的極性反轉，設置電流的零交叉點。以本發明之梯形波電壓進行加工時，由於在每次施加電壓時插入休止時間以分離放電，並非必要使極性交替反轉，即使連續施加相同極性的電壓，加工表面粗度或加工表面品質(紋路)也不會惡化。而且，由於正極性電壓所進行放電與負極性電壓所進行放電係加工特性不同，因此本發明中，也可積極改變每單位時間之正極性電壓與負極性電壓的施加次數的施加比例，以改變加工特性。

圖6A~圖6C說明改變正極性電壓與負極性電壓之每單位時間的施加次數的施加比例而輸出電壓的例子。圖6A中，顯示重複進行：連續施加2次正極性電壓，然後施加1次負極性電壓的電源輸出波形。又，圖6B顯示在施加正極性電壓或負極性電壓之前，指令殘留電荷放電指令。圖6C顯示依圖6B之殘留電荷放電指令，極間電壓如符號191~195所示地大致成為零。就依殘留電荷放電指令而釋放殘留電荷之兩極性電壓施加電路的一實施形態，使用圖7敍述如後。

一般而言，由於負極性電壓之放電比起正極性電壓之放電，每次放電的加工量多，因此若能使負極性電壓的施加次數增多，則加工速度即提高。另一方面，若是正極性電壓所進行放電，由 於放電痕的深度比負極性時淺，因此如圖6A及圖6C所示，藉由增加正極性電壓的施加比例，可提高表面粗度。但是，連續施加同一極性的電壓時，於極間之雜散電容殘留有電荷的狀態下連續施加電壓時，極間電壓呈階梯狀上升，電壓的峰值不穩定。

因此，必須在極間並聯設置短路開關等殘留電荷放電機構(參照圖7之符號76)，於施加電壓前使該殘留電荷放電機構動作，以釋放殘留電荷。又，放電檢測的時點並非開始施加電壓時，而必須為該殘留電荷放電機構開始動作時。

圖7係包含此種殘留電荷放電機構之兩極性電壓施加電路的一例。該兩極性電壓施加電路60具有：直流電源61、62；開關元件63、64，由未圖示的控制機構進行導通/斷開控制；殘留電荷放電開關76、及阻尼電阻69，介由供電電纜70在金屬線電極71與工作件72之間(極間)施加兩極性的電壓。符號73表示極間雜散電容，符號74表示漏電阻。殘留電荷放電開關76構成殘留電荷放電機構，且本實施例中，由二極體65、66及開關元件67、68構成。

在此，使用圖6A~圖6C的波形圖說明殘留電荷放電開關76(殘留電荷放電機構)的動作。為於對極間施加圖6A之正極性電壓182或負極性電壓186的電源輸出電壓之前去除殘留電荷，從未圖示的控制電路輸出殘留電荷放電指令188(圖6B)到殘留電荷放電開關76。依殘留電荷放電指令188，殘留電荷放電開關76的開關元件67、68導通。藉此，由於形成由開關元件67與二極體66構成的閉合電路或者由開關元件68與二極體65構成的閉合電路，因此無論在極間施加正極性電壓182與負極性電壓186中的任一種電源輸出電壓，殘留電荷都會被阻尼電阻69消耗。如此藉由具備殘留電荷放電開關76，可在開始下一週期之前，使各週期的極間電壓大致歸零。

圖8說明包含用圖5所說明放電檢測機構與用圖7所說明殘留電荷放電機構之電壓施加電路的一例。因此，該圖8所示電壓施加電路的殘留電荷放電開關76的情形，與圖7所示電壓施加電路的殘留電荷放電開關76的情形相同，開關元件67、68介由第2驅動電路59而由自控制電路58輸出的殘留電荷放電指令188(參照圖6B)進行導通/斷開控制，且於該殘留電荷放電指令188為ON時，開關元件67、68導通。其結果，與上述圖7之電壓施加電路的情形相同，由於形成由開關元件67與二極體66構成的閉合電路或者由開關元件68與二極體65構成的閉合電路，因此殘留電荷被阻尼電阻43消耗。

圖8所示之電壓施加電路中，為檢測有無放電，殘留電荷放電指令188除了輸入至該第2驅動電路59以外，也輸入至閂鎖電路52。另外，藉由以殘留電荷放電指令188的前緣來對比較器49之輸出進行閂鎖，即可檢測出有無放電。又，於該實施形態中，同樣由於在實際電路中開關元件67、68比閂鎖電路52較晚開始動作，因此根據殘留電荷放電指令188而閂鎖電路52檢測出有無放電，並無問題。另一方面，從控制電路58將時點信號55輸入至第1驅動電路56。第1驅動電路56根據時點信號55將開關元件42導通/斷開。時點信號55使時點與殘留電荷放電指令188的下降配合，藉此可在殘留電荷結束放電後，開始施加電源電壓。

如此由於使用本發明之梯形波的加工電壓，而具有各種之優點，但是因在各次電壓施加之間插入休止時間，相對地休止時間的比例增加，故加工速度降低。因此，必須配合加工目的，設定最適當的休止時間。目前為止的實驗中，在表面粗度粗糙，且加工電壓高時，把休止時間設定長些，但隨著表面粗度變細，則較佳係縮短休止時間以提高放電頻率，抑制加工量的降低。

實用之休止時間的範圍在施加時間的1～5倍左右，設定長些係在加工穩定性、精度或加工表面品質(加工表面的紋路)各方面均有利，但是在加工速度方面則不利。而且，即使拉長到10倍、20倍，雖然加工穩定性、精度或表面粗度的提高效果不致於喪失，但改善的比例也已達飽和，而速度降低的缺點更嚴重。

而且，由於在休止時間之間係極間電壓逐漸降低，因此當休止時間太長時，極間電壓降低到電弧電壓附近，變得難以檢測出有無放電。反之，當使休止時間比施加時間短時，電壓的平坦頂部也變短，而波形成為與梯形相比頭部失真的正弦波，失去目前為止所說明之作為梯形波的優點。因此，休止時間必須至少在施加時間以上，若能容許速度降低即在2倍以上，如此可得到更明顯的效果。

10．．．兩極性電壓施加電路

11、12．．．直流電源

13、14．．．開關元件

15．．．阻尼電阻

16．．．電感(電路電感)

17．．．電阻

18．．．線間電容

19．．．金屬線電極

20．．．工作件

21．．．極間雜散電容

22．．．漏電阻

24．．．供電電纜

40．．．放電檢測器

41．．．直流電源

42．．．開關元件

43．．．阻尼電阻

44．．．供電電纜

45．．．金屬線電極

46．．．工作件

47、48．．．分壓電阻

49．．．比較器

50．．．判定電壓

51．．．接地

52．．．閂鎖電路

53．．．放電檢測信號

54．．．正極性電壓施加時點產生器

55．．．時點信號

56．．．第1驅動電路

57．．．接地

58．．．控制電路

59．．．第2驅動電路

60．．．兩極性電壓施加電路

61、62．．．直流電源

63、64．．．開關元件

65、66．．．二極體

67、68．．．開關元件

69．．．阻尼電阻

70．．．供電電纜

71．．．金屬線電極

72．．．工作件

73．．．極間雜散電容

74．．．漏電阻

76．．．殘留電荷放電開關

100．．．電源輸出電壓

102．．．正弦波電壓(高頻交流電壓)

104．．．零交叉點

112．．．休止時間

114．．．極間電壓

116、118．．．極間電壓之波形部位

120．．．休止時間

130、140．．．電源輸出電壓

132、142．．．休止時間

134、144．．．正極性電壓

136、146．．．負極性電壓

138、148．．．梯形波電壓

150．．．高頻交流電壓

152、154、156‧‧‧放電位置

158‧‧‧梯形波電壓

160、162、164‧‧‧放電位置

166、168、170‧‧‧休止時間

182‧‧‧正極性電壓

184‧‧‧休止時間

186‧‧‧負極性電壓

188‧‧‧殘留電荷放電指令

191-195‧‧‧顯示極間電壓大致成為零

ta‧‧‧施加電壓時間的長度

tb‧‧‧休止時間的長度

tc‧‧‧一週期

Vbb‧‧‧極間電壓

本發明之上述及其他目的與特徵，藉由參照附加圖式以說明以上的實施例，而顯得更明確。該等圖式中，

圖1係金屬線放電加工機之電源所使用兩極性電壓施加電路之第1例的概略電路圖。

圖2A及圖2B係顯示已對構成圖1之兩極性電壓施加電路的兩個開關元件進行導通/斷開動作時之電源輸出電壓的波形的第1例，及對應之極間電壓的波形的例子。

圖3A及圖3B顯示在極間施加梯形波之電壓的第2例的波形。

圖4A係說明在使極間電壓成為高頻交流電壓的例子(習知技術)中，已放電時之電壓變化的波形；圖4B係說明在使極間電壓成為梯形波電壓的例子(本發明)中，已放電時之電壓變化的波形。

圖5係顯示檢測出有無放電之放電檢測器的一例。

圖6A～圖6C係顯示已對構成圖1之兩極性電壓施加電路的兩個開關元件進行導通/斷開動作時之電源輸出電壓的波形的第3例(梯形波之電壓)，及在施加正極性電壓或負極性電壓之前所指令的殘留電荷放電指令，以及對應之極間電壓的波形的例子。

圖7係金屬線放電加工機之電源所使用兩極性電壓施加電路之第3例的概略電路圖。

圖8係說明包含放電檢測機構與殘留電荷放電機構之電壓施加電路的一例。

圖9A及圖9B係說明金屬線放電加工機之電源所產生矩形電壓，及對應之極間電壓各自的波形。

圖10A及圖10B係說明金屬線放電加工機之電源所產生間歇的矩形電壓的波形，及對應之極間電壓的波形。

10．．．兩極性電壓施加電路

11、12．．．直流電源

13、14．．．開關元件

15．．．阻尼電阻

16．．．電感

17．．．電阻

18．．．線間電容

19．．．金屬線電極

20．．．工作件

21．．．極間雜散電容

22．．．漏電阻

24．．．供電電纜

Vbb．．．極間電壓

Claims (4)

1. 一種金屬線放電加工機，包含有電源，對工作件進行加工；該電源以1微秒以內的週期將正極性與負極性的兩極性電壓交替施加於金屬線電極和該工作件之極間，或使每單位時間的正極性電壓與負極性電壓成既定之施加比例施加在該極間；其特徵係該電源包含：電壓施加機構，於各次電壓施加之間設有至少為電壓施加時間以上的休止時間，依此方式而在該極間施加電壓；及阻尼電阻，對於該極間串聯組裝而成，用以抑制在電壓之施加、休止的過渡狀態下所產生之振動。
2. 如申請專利範圍第1項之金屬線放電加工機，其中，更包含放電檢測器，用以在開始各次電壓施加的時點，檢測是否因前次施加電壓已發生放電。
3. 如申請專利範圍第1項之金屬線放電加工機，其中，該阻尼電阻係與該極間串聯連接於電源的阻尼電阻，且該阻尼電阻的值係設定成：使該電源、及將來自該電源之輸出供給到該極間的供電線、以及該極間所形成之電路的共振條件接近臨界。
4. 如申請專利範圍第1項之金屬線放電加工機，其中，更包含設定機構，用以按照目標之加工精度、表面粗度或加工速度，或者按照所選擇的工作件材質、工作件板厚或金屬線徑，設定休止時間對於該電壓之施加時間的比。