WO2011065377A1

WO2011065377A1 - 電解加工装置の放電検出方法および電解加工装置

Info

Publication number: WO2011065377A1
Application number: PCT/JP2010/070930
Authority: WO
Inventors: 小原治樹; 中嶋聖司
Original assignee: 国立大学法人富山大学; 株式会社泉精器製作所
Priority date: 2009-11-25
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2011-06-03

Abstract

　被加工物２８とこれに対向する電極２０との間に電解液を供給しつつ被加工部２８と電極２０との間にギャップ電圧を印加し、被加工物２８を電解加工する電解加工装置に用いる放電検出方法であって、被加工物２８と電極２０とのギャップ間のコンダクタンスを検出し、このコンダクタンスが所定の放電判定しきい値Ｖ_levelになることから放電発生を検出する。高電圧パルスアシスト方式に容易に適用でき、低電圧パルスおよび高電圧パルスアシスト方式の電流立上がり時における放電を速やかかつ確実に検出できる。電極と被加工物とが短絡した時にもこの短絡（放電）を検出できる。

Description

電解加工装置の放電検出方法および電解加工装置

　この発明は、電解加工における被加工物と電極とのギャップ間に発生する放電を検出する放電検出方法と、この方法を用いる電解加工装置とに関するものである。

　電解加工は、ＮａＣｌ、ＮａＮＯ₃などの水溶液（電解液）中で、負電圧を印加する電極と正電圧を印加するワーク（被加工物）との間に３～２０Ｖ程度の電圧を加えて電流を流し、電気化学反応によりワークとなる金属を溶出させつつ加工する方法である。電極形状を転写した形状がワークに加工されるため、切削では加工困難な複雑な形状が加工できる。また放電加工と異なり電極の消耗がなく、電極面積に応じて電流を増すことができる。そのため、量産性がよい、加工による残留応力が発生しない、面粗さが小さく表面の仕上がりが優れている、などの特徴を持つ。

　この電解加工では従来直流電流（ＤＣ）が用いられていたが、最近はパルス電流のほうが精度がよいとして低電圧パルス電流が広く用いられている。さらに発明者の一人が提案した方法（特開２００７－０２１６３２）として、低電圧パルス電流を供給しながら、高電圧パルス電流を付加する方式（高電圧パルスアシスト方式）もある。ここでは以下これらの加工電源方式を、ＤＣ電解加工、低電圧パルス電解加工、高電圧パルスアシスト電解加工などと呼び区別する。

　電解加工においては、加工中に放電が発生することがあり、特に初期の電解加工では比較的大きな電極を用い、千～数万Ａに及ぶ電流を流すこともあったから、放電が発生すると一瞬にして電極と被加工物が損傷し、加工不能になるという問題があった。そこでこれを防ぐため、放電を検出し、電流を遮断する技術が必要となった。放電が発生すると電流が急に増加するので、ＤＣ電解加工や低電圧パルス電解加工においては加工中の電流を検出し、電流が所定レベルを越えたことをもって放電と判定していた（電流検出方式）。
　またパルス電流を用いた電解加工にも適用できる方式として、特表２００１－５１６２９０（対応：ＷＯ０９／９３４９４９、ＵＳ６３１２５８４Ａ、ＥＰ０９６６３３６Ａ）に見られるように、放電時に発生する高周波信号から放電を検出する方式（高周波検出方式）も提案された。

　この放電時に発生する高周波信号を用いて放電を検出する方式は、ＤＣ電解加工、低電圧パルス電界加工、高電圧パルスアシスト電解加工のいずれにも適用でき、さらに加工探さにより判定レベルを変更する必要がないという長所がある。

　電流から判定する放電検出方法（前記電流検出方式）においては、以下の問題があった。
（1）高電圧パルスアシスト電解加工の場合に、高電圧パルス電流は低電圧パルス電流よりも電流が大きいため、高電圧側に合わせて判定レベル（放電判定しきい値）を設けると、高電圧側電流の放電は検出できるが、低電圧側電流の放電は検出できない。もちろん低電圧電流と高電圧電流を別個に計測し、それぞれに判定レベルを設ければ問題は解決するが、それでは回路構成が複雑になる。
（2）低電圧パルス電解加工および高電圧パルスアシスト電解加工では、電流が大きくなると、電流の立ち上がりに時間を要するため、その立ち上がりの間に放電が起きたときに検出できない。
　また高周波検出方式には次の問題があった。
（3）電極と被加工物が短絡した場合には電極と被加工物は損傷するが、電極と被加工物が短絡した場合には高周波信号が発生しないので、この方式では短絡を検出できないという問題である。

　この発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、１）高電圧パルスアシスト方式に容易に適用でき、２）低電圧パルスおよび高電圧パルスアシスト方式の電流立上がり時における放電を速やかかつ確実に検出でき、３）電極と被加工物とが短絡した時にもこの短絡（放電）を検出できる、電解加工装置における放電検出方法を提供することを第１の目的とする。

　またこの発明は、この放電検出方法を用いる電解加工装置を提供することを第２の目的とする。

　この発明によれば第１の目的は、被加工物とこれに対向する電極との間に電解液を供給しつつ前記被加工部と電極とのギャップ間にギャップ電圧を印加し、前記被加工物を電解加工する電解加工装置に用いる放電検出方法であって、被加工物と電極とのギャップ間のコンダクタンスを検出し、このコンダクタンスが所定の放電判定しきい値を越えることから放電発生を検出することを特徴とする電解加工装置の放電検出方法、により達成される。

　この発明は、電圧パルスをギャップ間に印加する場合、ギャップ間の電圧ｖｇと電流ｉｇの出力波形が相似的な形状になることから、コンダクタンス（ｉｇ／ｖｇ）が略一定値になることを知得したことに基づきなされたものである。このコンダクタンスは低電圧パルスでも高電圧パルスでも略一定になるので放電判定レベルを変えることなく、高電圧パルスアシスト方式に適用できる。
　なお、ギャップ電圧ｖｇとギャップ電流ｉｇとをそれぞれ増幅して得られるギャップ電圧信号Ｖｇとギャップ電流信号Ｉｇから、Ｉｇ／Ｖｇの値を求め、これをコンダクタンスとしてもよい。ギャップ電圧信号の増幅率とギャップ電流信号の増幅率が同じであれば、Ｉｇ／Ｖｇとｉｇ／ｖｇは同じ値となる。増幅率が異なる場合にはＩｇ／Ｖｇはｉｇ／ｖｇとは異なる値となるが、両増幅率の比に応じて放電判定しきい値Ｖ_levelを増減させることにより放電発生を検出することができる。本発明で使用するコンダクタンスとは、このような相対的なコンダクタンス値を含むものである。

　放電判定しきい値Ｖ_levelは固定値であってもよいが、コンダクタンスの増減に対応して増減させるのが望ましい。一般に穴加工の場合に加工が進行して加工穴の深さが深くなるとギャップ電流ｉｇが増加するのでコンダクタンスも増大する。従ってこの場合には、放電判定しきい値Ｖ_levelをコンダクタンスに対応させて自動変更（増大）させることにより加工を中断する必要を無くすことができる。

　また放電判定しきい値Ｖ_levelは、コンダクタンスに代えて非放電時の（定常加工時の、正常加工時の）ギャップ間電流ｉｇ（又は電流信号Ｉｇ）を用いて、この電流ｉｇ（又は電流信号Ｉｇ）に対応して増減させてもよい。ギャップ電圧ｖｇ（又は電圧信号Ｖｇ）はこの時（非放電時）には略一定に維持されるから、電流ｉｇ（又は電流信号Ｉｇ）がコンダクタンスに代えて使用できるわけである。

　ギャップ間に印加する電圧は高電圧パルスアシスト方式のものが適する。この場合は、所定周期の低電圧パルス（例えば電圧５～１５Ｖ、周期５００ＫＨ_Z程度）と、これより高電圧かつ長周期の高電圧パルス（例えば、電圧７５～１００Ｖ、周期２０～１０００Ｈｚ程度）とを組合せあるいは重畳させた電圧パルスとすることができる。この方式によれば、被加工物の表面を覆う不働態膜を高電圧パルスで破り、その箇所では低電圧パルスにより電解加工を進行し、高精度な電解加工が可能になるものである。しかし本発明は他の方式、例えばＤＣ電解加工、低電圧パルス電解加工にも適用でき、これらを包含する。

　また第２の目的は、請求項１の放電検出方法の実施に用いる電解加工装置であって、被加工物と電極との間のギャップに電解液を供給する電解液供給手段と、前記ギャップ間にギャップ電圧を供給する電源回路と、前記ギャップ電圧およびギャップ電流に基づいて前記ギャップ間のコンダクタンスを演算する除算器と、この除算器が出力するコンダクタンスを所定の放電判定しきい値Ｖ_levelと比較し両者の大小変化に基づいて放電検出信号を出力する比較器と、前記放電検出信号に基づいて前記電源回路によるギャップ電圧の供給を禁止する遮断回路と、を備えることを特徴とする電解加工装置、により達成される。

　本発明による電解加工装置では、放電検出時に回路はギャップ電圧の供給を禁止するものであるが、ギャップ電圧の供給禁止と共に、ギャップに並列接続したスイッチング素子を短絡するものが望ましい。すなわちギャップを含む主回路に存在するインダクタンス成分により、ギャップ電圧の遮断時にはギャップ間に大きい電流が流れ電極と加工面に損傷が生じるが、この時スイッチング素子を放電検出信号に基づいて短絡することによって遮断電流を迂回させ、電極と加工面の損傷発生を防ぐことができる。

　比較器に入力する放電判別しきい値Ｖ_levelは、除算器が演算したコンダクタンス（Ｉｇ／Ｖｇ）を積分した積分値とすることができる。一般に電極と被加工面との対向面積（ギャップ面積）が増加するとギャップ電流ｉｇ（Ｉｇ）が増えるから（なおギャップ電圧ｖｇ（Ｖｇ）は電源回路により定電圧に保たれている。）、コンダクタンスも増大する。従って放電が発生していないにもかかわらずコンダクタンスが大きくなる。そこでこの時には放電判別しきい値Ｖ_levelも増大させることにより、放電を誤検出するのを防ぐことができる。

　本発明は、電圧パルスをギャップ間に印加する場合には、ギャップ間の電圧ｖｇ（Ｖｇ）と電流ｉｇ（Ｉｇ）の出力波形が相似的な形状になることから、コンダクタンス（ｉｇ／ｖｇ（Ｉｇ／Ｖｇ））が略一定値になることを知得したことに基づきなされたものである。このコンダクタンスは低電圧パルスでも高電圧パルスでも略一定になるので放電判定レベルを変えることなく、高電圧パルスアシスト方式に適用できる。

　また低電圧パルス、高電圧パルスアシスト方式での放電発生による電流立上がり時にはギャップ電圧ｖｇが急減するから、電流立上がりが遅れてもコンダクタンスは急増することになり、放電発生を速やかかつ確実に検出できる。

　さらに被加工物と電極が短絡した時には、ギャップ電圧ｖｇが急減しギャップ電流ｉｇが急増するからコンダクタンスが急増する。このためギャップの短絡も確実に検出できる。

本発明の電解加工装置の一実施例の構成を示す図である。図１の装置に用いる高電圧パルスアシスト方式の電源回路を示す図である。図２の電源回路における高電圧パルスと低電圧パルスの電圧波形を模式的に示す波形図である。放電を検出して遮断信号（Ｉｎｈｉｂｉｔ）を出力する放電検出回路を示す図である。正常な電解加工中のギャップ電圧（信号）Ｖｇ、ギャップ電流（信号）Ｉｇ、放電判定しきい値Ｖ_levelおよびコンダクタンスＹ（Ｉｇ／Ｖｇ）の出力波形を示す図である。放電検出時のギャップ電圧Ｖｇ、ギャップ電流Ｉｇ、放電判定しきい値Ｖ_levelおよびコンダクタンスＹの出力波形を示す図である。主回路におけるトランジスタＴｒ１～Ｔｒ４の駆動信号の波形を示す図である。本発明の実施例２による電解加工装置の電源回路を示す図である。本発明の実施例２におけるギャップ電流Ｉｇの波形を示す図である。

　次に図１～５を用いて本発明の一実施例を説明する。図１において符号１０はベース、１２はこのベース１０の一側から起立する支持部である。支持部１２の上部にはＺ軸方向（垂直方向）にスライド可能な昇降部１４が保持され、この昇降部１４の上下方向の位置がＺ軸サーボモータ１６により制御される。この昇降部１４には電極保持部１８が取付けられ、この電極保持部１８の下端に電極２０が取付けられている。

　ベース１０には、ＸＹ軸サーボモータ２２により水平面上をＸ、Ｙ軸方向にスライド可能なＸＹテーブル２４が配設されている。ＸＹテーブル２４の上面には、加工槽２６が載置され、その中にワーク（被加工物）２８が固定されている。ワーク２８は電極２０の下方に位置し、ＸＹ軸モータ２２によりＸＹ方向に移動する。ＸＹ軸モータ２２、Ｚ軸モータ１６は電子制御装置（図示せず）により制御される。

　この結果、ＸＹテーブル２４が水平移動してワーク２８の電極２０に対する位置決めがなされ、昇降部１４をＺ軸モータ１６で上下方向の位置決めすることによって電極２０とワーク２８との間隙、すなわちギャップＧｐの寸法が制御される。

　３０は電解液のタンクであり、ここには、硝酸ナトリウムや塩化ナトリウムなどの水溶液からなる電解液が貯められている。この電解液はポンプ３２によって加工槽２６に供給される。ワーク２８と電極２０はこの加工槽２６内の電解液に浸漬している。なおポンプ３２が吐出する電解液は、ワーク２８と電極２０との間隙（ギャップＧｐ）である加工部に供給される。

　加工槽２６内の電解液は、フィルタ３４でスラッジなどが除去されて電解液タンク３０に戻る。そしてポンプ３２、加工槽２６、フィルタ３４、タンク３０の循環路を循環する。一方電極２０とワーク２８との間（ギャップＧｐ）には、加工電源３６によりギャップ電圧として電圧パルスが印加されて電解加工が行われる。

　加工電源３６は、図２に示す電源回路３８および遮断回路４０と、図４に示す放電検出回路４２とを含む。電源回路３８は、ギャップＧｐに低電圧パルスＰ_L（図３参照）を供給する低電圧ユニット４４と、高電圧パルスＰ_H（図３）を供給する高電圧ユニット４６とを持つ。これら両ユニット４４、４６はほぼ同様な構成であり、主な相違点は、直流定電圧電源Ｖ_L、Ｖ_Hの電圧が異なる点と、オッシレータ（発振器）ＯＳＣ（Ｌ）、ＯＳＣ（Ｈ）の発振周波数が異なる点である。なおこれらの電圧、周波数は図３に示すものに対応する。

　電源回路３８の主回路、すなわちギャップＧｐに電圧パルスを供給する回路を説明する。低電圧ユニット４４は、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）からなるトランジスタＴｒ１とＴｒ２とを持ち、Ｔｒ１を電源Ｖ_Lの負（－）極と電極２０の間に、Ｔｒ２を電源ＶＬの正（＋）極とワーク２８との間に介在させ、これらＴｒ１、Ｔｒ２をオッシレータＯＳＣ（Ｌ）により同時にオン・オフさせる。なお図２では一方のトランジスタＴｒ２の駆動回路のみを示している。

　オッシレータＯＳＣ（Ｌ）のパルス信号は、後記する遮断回路４０となる論理回路ＮＡＮＤ１と、増幅器である反転ドライバＤｒｉｖｅｒ１を介してＴｒ１、Ｔｒ２のゲートＧ１に入力される。従って後記する放電検出回路４２が出力する信号（Ｉｎｈｉｂｉｔ信号）がオフ（１レベル、放電検出しない時）ならＮＡＮＤ１はＯＳＣ（Ｌ）の出力パルス（１レベル）を極性反転させてＤｒｉｖｅｒ１に導き、Ｄｒｉｖｅｒ１はこれを反転して正のゲート信号をＴｒ１、Ｔｒ２のゲートＧ１、Ｇ１に導いてＴｒ１、Ｔｒ２をオンにする（図７参照）。

　ダイオードＤ１、Ｄ２はＴｒ１とＴｒ２のコレクタ（Ｃ）間およびエミッタ（Ｅ）間に介在し、Ｔｒ１とＴｒ２の電流遮断時に主回路のインダクタンスにより流れ続ける電流を電源Ｖ_Lに戻して、Ｔｒ１、Ｔｒ２に加わるサージ電圧を抑制し、Ｔｒ１、Ｔｒ２を保護する。高電圧ユニット４６は以上説明した低電圧ユニット４４と同じ構成であるから、その説明は繰り返さない。なお電極２０とＴｒ１との間に介在するダイオードＤ５は、高電圧ユニット４６から低電圧ユニット４４に電流が流れるのを阻止する。

　前記遮断回路４０はＮＡＮＤ１とＮＡＮＤ２で構成され、これらの１つの入力端に導かれる遮断信号（Ｉｎｈｉｂｉｔ）がオン（０レベル）になると低電圧ユニット４４と高電圧ユニット４６とは同時に不作動になる。すなわちＴｒ１～Ｔｒ４は同時にオフとなり電解加工電流が遮断される。

　図３は図２の電源回路３８による正常な（放電が発生していない）状態における高電圧パルスＰ_Hと低電圧パルスＰ_Lの出力波形を模式的に示す。低電圧パルス（Ｐ_L）電流を流しつつ、間欠的に高電圧パルス（Ｐ_H）電流を付加し、これによって高精度の加工を行おうとするものである。図２の回路３８の低電圧ユニット４４のみを用いれば、通常の低電圧パルス電解加工となり、低電圧電流をパルス化せずに常時流せば通常のＤＣ電解加工となる。本発明はこれらのいずれの方式にも対応できるので、図２では加工電源の代表として両方を含む高電圧パルスアシスト方式を用いて説明したものである。

　図５は、図２の回路３８を用いた時に実際の電解加工中に得られるギャップ電圧ｖｇと電流ｉｇの波形を示す。低電圧側では１０Ｖ程度のピーク電圧、高電圧側では７５Ｖ程度のピーク電圧がかかっており、このときのピーク電流値は低圧側で８０Ａ、高圧側で２５０Ａである。本来、これらの波形はパルス幅が充分長いとき、平坦な頂上を持つ波形となるが、ここではパルス幅が短く、主回路のインダクタンス成分によって電流の立ち上がりが遅いため、電流が完全に立ち上がる前に電圧はオフになっている。電圧が０になる（なろうとする）時にも、電流は直ちには０にならず、高圧電流の場合は５μｓ程度の時間がかかっている。

　図５において、電流ｉｇの立ち上がりの箇所も含めて電圧波形ｖｇと電流波形ｉｇは相似的な形状になっていることが分かる。このことから電圧ｖｇと電流ｉｇの比を取れば、高圧、低圧パルスに関係なく、また電流の立ち上がり部分でも一定値になることが予想できることが解る。図２では主回路にＩＧＢＴからなるＴｒ１～Ｔｒ４を用いているが、これらは他の半導体素子、例えばＮＰＮバイポラトランジスタ、ＦＥＴなどであってもよい。

　次に放電検出回路４２の構成を図４を用いて説明する。ギャップ電圧ｖｇを反転増幅器Ａ１で増幅してギャップ電圧信号Ｖｇとし、ギャップ電流ｉｇを電流測定器ＣＳで検出し増幅器Ａ２で増幅してギャップ電流信号Ｉｇとする。以下ギャップ電圧ｖｇ、ギャップ電流ｉｇを増幅器Ａ１、Ａ２の出力Ｖｇ、Ｉｇともいう。除算器ＤｉｖｉｄｅｒＤは電流信号Ｉｇをギャップ電圧信号Ｖｇで割ってコンダクタンスＩｇ／Ｖｇとする。これを比較器Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ　Ｃで放電判定しきい値Ｖ_levelと比較してコンダクタンスが高くなったときに放電したと判定して、１ショットマルチバイブレータであるＴｉｍｅｒ　Ｔに信号を送る。Ｔｉｍｅｒはこの信号により所定時間幅０レベルになる遮断信号（Ｉｎｈｉｂｉｔ信号）を作り、この信号が図２の遮断回路４０のＮＡＮＤ１、ＮＡＮＤ２を介して高電圧パルスＰ_Hと低電圧パルスＰ_Lの出力を休止する構成である。

　除算器Ｄは電流信号Ｉｇを電圧信号Ｖｇで割り算するが、高圧パルスと低圧パルスがオフの時にはギャップ間に電圧がかからないため分母が０となる。このとき電流も０であるから割り算値は不定となる。また除算器の特性として、分母の信号の電圧値が低いと応答が極めて劣化とするという問題がある。そこでここでは電圧信号Ｖｇと電流信号Ｉｇにオフセットを与えてこの問題を回避するように構成した。即ち分母と分子のオフセットΔＶｇ、ΔＩｇが、次式を満たすように与える。このようにオフセットを与えればパルス休止中も割り算値は一定になるとともに、分母の電圧を任意に大きくできるから、応答が劣化する問題もない。

　図４で用いた除算器Ｄはこれらのオフセットも入力できる構成になっている。実際の回路では、除算器Ｄのオフセット入力電圧ΔＶｇには、一定値を与えている。除算器Ｄのオフセット入力ΔＩｇには、以下に述べるように放電判定しきい値Ｖ_levelを分圧した信号を用いている。

　放電判定しきい値Ｖ_levelは電解加工の最初に図４の可変抵抗器ＶＲ１でＩｇ／Ｖｇよりも少し高めに設定される。ＶＲ１の電圧はダイオードＤ６を介してコンデンサＣ１を充電し、増幅器Ａ３でコンデンサＣ１の電圧を少し高くした電圧、例えば１．２倍した電圧を放電判定しきい値Ｖ_levelにする。増幅器Ａ３にはコンデンサ電圧の急速な低下を防ぐため、高入力インピーダンスの演算増幅器（オペアンプ）を用いる。ただし全く電圧が低下しないのも困るので、抵抗値が高い抵抗R2で所望速度でゆっくりと電圧が低下するように構成している。

　加工深さが大きくなるとギャップＧｐの対向面積が増えるので電解電流ｉｇ（Ｉｇ）が増える。このため除算器Ｄの割り算の出力値Ｙが高くなるが、この出力値Ｙの出力電圧により電流が抵抗Ｒ１とダイオードＤ７を介してコンデンサＣ１に流れるため、放電判定レベル（しきい値）Ｖ_levelが増加する。しかし放電のように突発的にコンダクタンスが増加しても抵抗Ｒ１とＣ１が積分回路を構成するため、放電判定しきい値Ｖ_levelはほとんど変化しない。正常な電解加工が連続して発生した場合のみ徐々にこのしきい値が増加する。このようにして放電判定しきい値Ｖ_levelは加工深さに伴って自動的に増加する。ギャップ電流信号ＩｇのオフセットΔＩｇには、放電判定しきい値Ｖ_levelを可変抵抗器ＶＲ２で分圧したものを用いる。電解加工の初期に式（１）を満たすようにΔＩｇを調整しておけばよい。すなわちΔＩｇはＶ_levelに比例して増加しＶｇとΔＶｇが一定値であるから、ΔＩｇ／（Ｖｇ＋ΔＶｇ）とＩｇ／（Ｖｇ＋ΔＶｇ）は共にＶ_levelに比例するからである。このため、式（１）の関係は加工深さが深くなっても成り立つ。

　放電するとギャップ電圧信号Ｖｇの低下に伴ってギャップ電流信号Ｉｇが増えるから、その相乗効果によってコンダクタンスが増加する。コンダクタンスが判定しきい値Ｖ_levelを越えたとき、除算器Ｄの出力変化をトリガとしてＴｉｍｅｒ　Ｔが一定時間のパルス信号を出力し、これが図２に示す遮断回路４０のＮＡＮＤ１、ＮＡＮＤ２を介して低圧パルスと高圧パルス信号の出力を禁止する（図７参照）。

　図５には実際の正常な加工中の電圧波形ｖｇ、電流波形ｉｇと共に、コンダクタンス波形Ｙおよびしきい値Ｖ_levelを示す。この図から高電圧パルス、低電圧パルス、電流の立ち上がり、立ち下がり、パルスの有無にかかわらずコンダクタンスＹは常に一定値を維持することが分かる。

　また図６は、放電発生時の電圧信号波形Ｖｇ、電流信号波形Ｉｇ、コンダクタンス波形Ｙの模式図である。図６に×は放電発生時を示し、この放電発生時×には電圧Ｖｇが低下し電流Ｉｇが増加するからコンダクタンスＹは増加する。これをＶ_levelの電圧と比較して放電を判定する。したがって放電によるコンダクタンスの瞬間的な増加から放電を検出することが可能である。

　図８は実施例２の電源回路３８Ａを示す。この電源回路３８Ａでは前記図２の電源回路３８と同一部分に同一符号を付したから、その説明は繰り返さない。この実施例２で図２のものと異なるのは遮断回路４０Ａである。すなわちこの遮断回路４０Ａは、遮断信号（Ｉｎｈｉｂｉｔ）に基づいてＮＡＮＤ１、ＮＡＮＤ２によってＴｒ１～Ｔｒ４をオフにし、電圧パルス（低電圧パルスＰ_Lおよび高電圧パルスＰ_H）の供給を禁止すると共に、ギャップＧｐに並列接続したトランジスタＴｒ５を短絡するようにした。

　遮断信号（Ｉｎｈｉｂｉｔ）は図４の放電検出回路４４が出力するものであり、放電検出時に０レベルになる。この遮断信号は反転増幅器であるドライバｄｒｉｖｅｒ３を通ってＴｒ５のゲートに入り、Ｔｒ５をオンにする。このためギャップ電流信号ＩｇはこのＴｒ５を通ってギャップＧｐを迂回する。

　トランジスタＴｒ５が無い図２の回路では、図９の（ａ）、（ｂ）に斜線で示すように主回路のトランジスタＴｒ１～Ｔｒ４をオフにしても電流信号Ｉｇは直ちに０にはならず、少し尾を引いた三角波形になる。この現象は回路のインダクタンスに蓄えられたエネルギを電源に回生する動作の結果として発生する。この三角波の電流はギャップＧｐ間に放電電流として流れる。従って図９（ａ）と（ｂ）を比較すれば分かるように、電流が２倍になれば、三角波の電流の面積は４倍だから、電解電流が大きいほど急激に電極損傷が進行する。

　この実施例２はギャップ間をトランジスタＴｒ５で短絡できるように構成し、Ｔｉｍｅｒ　Ｔの出力（Ｉｎｈｉｂｉｔ信号）によりこのトランジスタＴｒ５をオンにする。このため図８（ｃ）に示すように３角波の電流はＴｒ５に流れ、ギャップ間の電流は流れないか、または小さな値となる。この結果電極２０とワーク２８の加工面の損傷を小さくおさえることができる。

　２０　電極
　２８　ワーク（被加工物）
　３８、３８Ａ　電源回路
　４０、４０Ａ　遮断回路
　４２　放電検出回路
　Ｄ　除算器（Ｄｉｖｉｄｅｒ）
　Ｃ　比較器（Ｃｏｍｐａｒａｔｅｒ）
　Ｖｇ（ｖｇ）　ギャップ電圧
　Ｉｇ（ｉｇ）　ギャップ電流
　Ｙ　コンダクタンス
　Ｐ_L　低電圧パルス
　Ｐ_H　高電圧パルス
　Ｔｒ５　ギャップに並列接続されたトランジスタ（スイッチング素子）

Claims

　被加工物とこれに対向する電極との間に電解液を供給しつつ前記被加工部と電極とのギャップ間にギャップ電圧を印加し、前記被加工物を電解加工する電解加工装置に用いる放電検出方法であって、被加工物と電極とのギャップ間のコンダクタンスを検出し、このコンダクタンスが所定の放電判定しきい値を越えることから放電発生を検出することを特徴とする電解加工装置の放電検出方法。
　放電判定しきい値は固定値である請求項１の電解加工装置の放電検出方法。
　放電判定しきい値はコンダクタンスの増減に対応して増減させる請求項１の電解加工装置の放電検出方法。
　放電判定しきい値は非放電時のギャップ間電流の増減に対応して増減させる請求項１の電解加工装置の放電検出方法。
　被加工物と電極との間に印加するギャップ電圧は所定周期の低電圧パルスと、これより高電圧かつ長い周期の高電圧パルスとで形成される請求項１の電解加工装置の放電検出方法。
　請求項１の放電検出方法の実施に用いる電解加工装置であって、
　被加工物と電極との間のギャップに電解液を供給する電解液供給手段と、
　前記ギャップ間にギャップ電圧を供給する電源回路と、
　前記ギャップ電圧およびギャップ電流に基づいて前記ギャップ間のコンダクタンスを演算する除算器と、
　この除算器が出力するコンダクタンスを所定の放電判定しきい値Ｖ_levelと比較し両者の大小変化に基づいて放電検出信号を出力する比較器と、
　前記放電検出信号に基づいて前記電源回路によるギャップ電圧の供給を禁止する遮断回路と、
を備えることを特徴とする電解加工装置。
　ギャップ電圧は電圧パルスであり、遮断回路は前記電圧パルスの供給を禁止すると共にギャップに並列接続されたスイッチング素子を短絡する請求項６の電解加工装置。
　請求項６において、比較器に入力する放電判別しきい値Ｖ_levelは、除算器が出力するコンダクタンスを積分回路で積分した積分値により設定される電解加工装置。