JPH02237720A - 放電加工を利用する工作機械における電極の摩耗を減少する方法 - 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〕 本発明は、工作機械の電極の摩耗を低減する方法に関す
る。

〔従来の技術〕

本発明の目的を述べる前に、放電加工のプロセスを簡単
に説明してから、詳述され発明の目的をなす改良方法を
提示するつもりである。

放電加工のプロセスは、一方を電極といい、他方を部品
という２つの導体の間に一連の放電を行わせることによ
り遂行されるものであることは知られている。

このシステムの目的は、前者の形状を後者に対して忠実
に再現することである。金型製作や線引きなど、広範に
利用されている。

放電加工を行うには、２つの電極を電流インパルス（一
般に方形の）源に接続し、両者を誘電性の液体に入れる
。この液体は、絶縁材として、冷却剤として、また加工
中に分離した粒子を誘引するなど、様々な機能を果たす
。

放電加工のプロセスは、機械的作用および電磁的作用も
あるが、何よりもまず放電の熱作用によって引き起こさ
れる。

まず、両電極に電圧パルスをかけると、そのインパルス
が液体の誘電抵抗に打ちかてるだけ十分に小さい距離で
電極が分離されていれば、電離させ、所定値の電流が流
れる小経路を作る。このインパルスは加工する部品に局
部的な溶解を生じ、小さなへこみを作る。

新しくインパルスが加わるごとにこのプロセスが繰り返
され、電極は部品に対して自己を再現し続け、部品の形
状をしたキャビティが作られる。

パルスごとに、新しい経路が作られ、放電が行われるよ
うに電流がパルスを作ることが必要である。そうしない
と、常に同じ地点が作成され、希望の再現が得られない
ことになる。

加工中、材料の溶解によって生じる一連の残滓が分離す
る。これらは誘電液中に懸濁して留まるので、加工部品
から引き離されなければならない。

これらの残滓を除去しないと、その蓄積が放電を異常に
し、有害な作用を与える。そうなった場合、放電が同じ
経路を通り、結果として炭素の形成を伴うアークによる
連続放電を生じることもある。

このプロセスは、一方向性インパルスであることも必要
である。この形態によれば、電極の摩耗が部品に関して
非対称的であり、電極の摩耗は小さく、部品の摩耗は大
きいことが知られているからである。

電極のすべての部分でまったく摩耗のないことが理想で
ある。しかし残念ながら、様々な要因のために、これは
実際ではない。

〔発明が解決しようとする課題〕

他の改良方法と異なる、本特許の主となる目的は、現在
の放電加工機械で生じている電極の摩耗を、実際に半分
にまで低減することにほかならない。

〔発明の構成、作用及び効果〕

リラクセーション回路にもとづくシステムに代わって、
規定の電流インパルスのシステムが導入された時に、放
電加工は、摩耗に関しても、工作速度に関ｊ７ても、著
しい進歩を遂げたことは知られている。

インパルスの利用は、現代のパワートランジスタのおか
げで著しい進歩を遂げている。これらは、電流の極めて
大きい強さをコントロールできるようにしたほか、相当
速い整流速度で作動【２、それによりかなりの高周波の
使用を可能に【７ている。

トランジスタを強電流をコントロールするために作動さ
せる最適な形式の一つは、トランジスタが、しゃ断状態
と飽和状態という２つの明確に規定された状態を呈する
、いわゆる整流システムを利用することである。このシ
ステムは、高性能および整流素子の放熱が少ないという
利点がある。

電圧と電流が素子で同時には生じないからである。

このシステムでは、ほとんど、一方の状態から他方の状
態へ遷移する瞬間に最大の損失が生じるため、この遷移
を可能な限り短時間で行わせる努力をしなければならな
い。それが短時間になればなるほど、トランジスタは良
好に作動し、その損失も少なくなる。しかしもちろん、
トランジスタに結合された負荷の種類もその作動に影響
する。

この現象をさらによく説明するために、図１を参照され
たい。電流のインパルスを示すこの図から、ｔオン時問
およびｔオフ時間が短くなればなるほど、トランジスタ
の放熱は少なくなることがわかる。すなわち、両側が可
能な限り垂直になり、ｄ　ｉ／ｄ　ｔの最大達成可能値
が得られるわけである。

話をプロセスに戻し、図２では、開回路の電圧インパル
スを（，ａ）で、加工状態の電圧インパルスを（ｂ）と
（Ｃ）で示している。（ｄ）および（ｅ）で示したもの
は、上記のそれぞれに対応する電流インパルスである。

開回路、すなわち電極と部品の距離が、電離が生じる距
離よりも大きい場合、インパルスは（ａ）で示す形をし
ている。このインパルスはまったく作用を与えず、従っ
て損失インパルスである。

（ｂ）では、電圧インパルスはすでに明瞭な形を示して
おり、この場合、両電極は適切な距離にあり、従って電
離が生じる。ｔオン時間は、電流インパルスが電極間を
流れた後の電離の時間である。

（Ｃ）は、以前のものよりも長い電離の時間を呈する、
別の電圧インパルスである。

電離のこの遅延はまったく不規則に生じるが、注型用金
型の電圧を高めることによって、その時間を相当短縮で
きる。電離の状態を長くした場合、電流インパルスの幅
は狭まり、短時間で流れることがわかる。

さらに、インパルスのエネルギーはその面積に比例する
ので、分離される材料および残されるくぼみは、両方の
場合で異なる。

実際には、等エネルギーインパルスと異エネルギーイン
パルスという２つの基本的なシステムがある。前者は等
しい時間を持ち、後者はまったく不規則な時間を持つ。

２つの連続した電流インパルスの間には、必ず、休止が
なければならない。その目的は、金型の伝導経路を閉じ
、それにより部品の別の部分でプロセスを再生起きでき
るように、誘電液にその絶縁性を回復させることである
。

実際には、材料の除去の生産性を高めるために、回帰周
波数をできる限り高くすることができるように、この休
止をできる限り短くするようにしている。しかし、電極
と部品の間に残滓があることから、または、休止が短す
ぎる場合にホットポイントが生じることから、様々な連
続インパルスが同一経路を通る時間があり、結果として
脱電離がまったく生じず、プロセスは連続する電弧に悪
化し、部品と電極を傷つけ、その後致命的な要因となり
、作業員自らが除去しなければならない炭素を形成する
。

この現象を避けるために用いられている方法の一つは、
電極を定期的に動かして、残滓の排除を容易にすること
である。しかし残滓の蓄積は、加工速度、部品の形状、
キャビティの深さなど、様々な要因によって異なるので
、機械の性能の低下を犠牲にしない限り、この問題を完
全に避けられるように清浄サイクルを最適化することは
、事実上不可能である。

こうした異常放電が生じる瞬間を検知できるシステムは
、電離のピーク電圧を観察することによって可能である
。悪化現象が生じる前には、ピーク電圧の低下または全
相殺にまで達することが観察できるので、これにより悪
化させる前に問題に対処する当面の対策を取ることがで
きる。

電極を一時的に回収するシステムも、加工状態とまった
く無関係になるために別の短所がある。

電極を必要な時に引き出し、必要でない時に引き出さな
いということがよくある。電極にこうした交替する動き
を行わせることは、機械の性能の著しい低下をもたらす
。電極を動かしている間は、機械は加工を行わないから
である。従って、一日の終業時のそうした損失時間を加
算すると、非効率時間の総計は相当なものになり、それ
に伴って生産性の損失も大きなものになる。

すべての放電加工機械では、この休止時間は完全にイン
パルス時間と無関係であり、インパルス時間のそれぞれ
の調整ごとに、選択されたそれぞれの新しい状況で良好
な安定性と性能を得るために休止時間を調整する必要が
ある。

このことは、例を挙げるとより明確になる。最初の加工
パスとして、１００マイクロ秒のインパルス時間と１０
マイクロ秒の休止時間を選択したと仮定する。この速度
でいったん加工が終了すれば、インパルス時間を１０マ
イクロ秒に変更したいと思う。休止時間を修正しなけれ
ば、最初の例ではインパルスと休止時間の比が１０：１
であるのに対し、第二の例では］：１、すなわち５０％
になり、性能は明らかに同じには保てないことがわかる
。

本特許において開発された回路では、休止時間が、常に
、選択したインパルス時間の何％として表されるため、
その比は一定に保たれる。

次に、電極が受ける摩耗の分析について説明する。これ
について発明人は、電極が受ける摩耗のほぼ５０％は、
電離の経路が確立した時点に生じ、伝導としゃ断の間の
過渡時間が短《なればなるほど摩耗が大きくなることに
気づいた。このことから、発明人は、放電を開始する時
点で、経路は無限に小さく、ごく高い電流が流れた場合
、結果としての電流密度は非常に大きくなるという仮説
を組み立てた。時間の経過とともに、経路はしだいに広
がり、それにより同一電流は大きな面積に広がり、従っ
て電流密度は低下する。それがどのようなものであれ、
一つのことは確実である。つまり、電流インパルスの立
ち上がりの傾斜が垂直になればなるほど、摩耗は大きく
なる、すなわち、摩耗は比（Ｊｉ／ｄｔにある程度比例
する。

さらに、電流の最初のピークは、電流にある寄生能力お
よび電極と部品に固有の容量により、これらの容量が’
ＦＬＨｉの前に負荷された場合、それらは電離が生じた
時点で、１／２Ｃｙ”の初期エネルギーで自己のエネル
ギーを放出する、という事実により強制できる。

イ耗を防ぐために必要なこの傾斜の低減は、その分散が
安全域の外側になるので、バワーｌ・ランジスタの良好
な整流と両立する。

従って、これらの欠点を持たず、更にチャンネルを拡げ
るための時間を与えることの出来る方法が発明されてい
る。

その方法は、基準電流の強度に関ｌ７て重み例けｌ７た
形で分布した種々の段階の電力を、その最初の段階の電
力が他と同じ強度でか、もしくは他よりも高い、初期イ
オン化を容易にすることが出来るような強度で供給され
ることが出来るようにインパルス発生器に与えることに
ある。

種々の段階の電流は、その各段階の放電を継続的に発生
し、また好ましくは、例えばＢＣＤコードの様に最少数
の段階で必要な電流値の全範囲を生ずることが出来るよ
うに決められたコードに依って、調整する方法で、生成
せしめられる。各放電段階間の時間間隔は、その各放電
間に所要の遅れを発生することが出来るように、同一の
方法で、任意に変化させることが可能である。

第１段階の電力により供給される電流パルスの値は、放
電を維持する電流強度に等しいか、もしくは僅かに大き
く、また常に選定した加工電流よりも小さいことが必要
である。発生中は、その維持電流が、それより小さいと
きには各パルスの放電が不安定になり、その確立が予測
不可能である様な最低強度値であることに注意しなけれ
ばならない。

開発された方式では、一度イオン化が開始すると、電流
が、その開始を検出（，、プログラム可能なカウンタを
オフにし、カウンタは、周波数が加工インパルスの周波
数よりも大きい、タイムベースから進行するインパルス
をカウントし始め、また予め選択してあるカウントに達
すると、回路は、次ぎの電力段階へ条件信号を送り、前
段階よりも強い電流インパルスを、第１段に対して若干
の遅れを持って倶給する。第３段は、第２段が接続され
て後、ある一定時間の終りに接続され、以下同様に行な
われる。この方法で、予め選択した電流をイオン化の時
に一間的確立されるのではなく、間隔を置いた形で設定
することが可能であり、強力なインパルスを通過させる
のに充分な程度までチャンネルを拡げるのに先分な時間
が得られる。

この間隔は、選定した電流が所要のピーク値に達するま
で徐々に増加し、またその瞬間から引続きパルスは正常
に継続するように、ジャンプ中に行なうことが出来る。

従って、電流インパルスの立上り側の傾斜を段階的に変
化させるための電力が要求され、各段階の幅が、時間及
び高さの関数となり、また電流の１つの関数がこれらの
パラメータのそれぞれを変化させるので、加工電流イン
パルスの立上り側の形を無制限に変化させることが可能
であり、その結果電極の摩耗を最低値まで減少させるた
めに最も適当な形にインパルスを構成せしめることが出
来る。第１０図はインパルスの立上り側の種々の形状を
示す。

我々は、この方法を用いて、電極の摩耗が実際に５０％
減少することを見出した。これは、主として電極の経費
が重要な項目になり得る様な、細い浮出し加工を含む生
産に於て、最も重要である。

更にこの方法によれば、摩耗量が少ないと同時に、現在
の方法に依るよりも均一であり、また規則的である。こ
れは最大の摩耗を生じる鋭角な縁部での摩耗が微小であ
るためである。

この方法に依れば、トランジスタは常に完全な整流に依
って作動することが出来、その結果問題となっている段
階の幅と高さを無制限に調節することが出来る。

初期強度が比較的弱い時、従って微小な段階的変化を行
なうことが出来ないときには、この電力供給の第一段階
では、電流の立上り側の傾斜を変えるための手段を備え
ることが出来、従って電力の放散について従来言われて
きたにも拘らず、またこの段階では強度が低いと仮定す
ると、熱放射の問題を生じないという事実に特に注目す
べきである。

電極の摩耗が電流インパルスの立上り側で５０％になる
と、摩耗がインパルス数と周波数に直接関係することは
明らかであり、このことは、精密な仕上げ加工用に使用
される、即ち摩耗が著しく好ましくない精密加工範囲で
ある高周波領域で摩耗が比較的大きいために、実際面で
も確認されている。

本方法は、インパルスがすべて等エネルギーであると否
とにかかわらず、インパルスを発生するための装置に適
用することが出来る。しかし、インパルスが等エネルギ
ーでないときには、イオン化の時間を可成り長くしなけ
れば、強力な電流インパルスがインパルスの継続期間外
、即ち休止中に来るため、これらのインパルスが回復不
能の損失となり、従って有用な作業に何ら寄与しないた
めに、機械の性能にとって可成りの損失となることがあ
る。

同様の方法で、電流インパルスの立下り側を段階化する
ことが出来、それほど充分ではないが、摩耗を更に減少
させることが可能になる。これは強度の大きい瞬間的な
インパルスがカットされる時に、段階化の結果として僅
かな電流の転換を生じ、回路に常に寄生インダクタンス
があるためである。

〔実施例〕

更によく理解出来るように、この方式の可能な実際の装
置の一つについて説明する。

第３図に於で見ることの出来るブロック図に於て、Ａは
一般の電源を表わし、Ｂは発振回路を、Ｃは決定論理を
、Ｄは電力増幅器を、Ｅは電極を励起さ”せるサーボ機
構を、Ｆは電極を、またＧは加工さる部品を表わす。

ここで各ブロック毎の作用について見てみよう。

ブロックＡからはじめると、ブロックＡは一連の供給電
圧から成り、変圧器、整流器および濾波器を備えている
が、この分野の技術者にとって公知であるので、ここで
はその詳細については言及しない。

ブロックＢは、第４図に示されており、図中のｂ１は機
械の加工インパルスの周波数よりも高い周波数を有する
インパルスを発生するクロツクを表わす。クロックは、
精度と安定性を高く保つために水晶クリスタル・クロッ
クが好ましい。このクロックは周波数１００ＭＨｚで働
くものと仮定する。

クロックから発生したインパルスはブロックｂ２に入る
。ブロックｂ２は、値１００の固定分割装置と、ブリセ
レクタＰｒに依り、またはコンピュータを経て外側から
プログラムすることの出来る装置とから成る、分周器で
ある。

この分周器は休止時間発生器を構成する。クロックｂ２
を出たインパルスは、別のプログラム可能な分周器を構
成しているブロックｂ３に入る。

ブロックｂ３は加工電流のインパルス時間を発生するも
のである。このブロックからの出力は双安定回路（ｂ４
）に加えられ、そこに到達した各インバルスに依って双
安定回路の状態は変化する。

その出力は、同回路の各状態に応じて固定カウンタまた
はプログラマブル・カウンタを交互に選択してブロック
ｂ１に到達する。

インパルス時間どして１２０マイクロ秒を選択し、また
休止時間がインパルスの１０％と仮定する。１００ＭＨ
ｚで周期０．０１マイクロ秒の周波数から開始して、分
周器ｂ２でこれらの特性の信号を発生する。双安定回路
から進行する信号が１であるとし、その場合に例えばカ
ウント値１００の固定カウンタが選ばれたとすると、こ
の分割器の出力は周期が０．０１ｘｌＯＯ−１マイクロ
秒に等しい信号となる。この信号は同時に、１２０マイ
クロ秒にプログラムされた分周器ｂ３に加えられ、１２
０Ｘ１−１２０マイクロ秒に出力を生じ、この出力が双
安定回路に到すると、状態に変化を生じて０に等しい出
力を生じ、その結果１００の固定値で分周しつつあった
分周器ｂ２は、例えば１０のプログラムされた値に依っ
て分周するようになり、１２０にプログラムされたまま
の分周器の出力にＯ．ＯＩＸＩＯ−０．１マイクロ秒を
生じる。従ってこの分周器の出力に沿って、０．ＩＸ１
２０−１．２マイクロ秒の信号が得られ、これが目標と
している信号である。この信号に依って双安定回路は再
び変化し、状態１に戻る。ここで得られた出力信号は第
５図の様になる。

分周器ｂ２に於て、また外部信号に依って、加工条件が
不規則な時に休止時間を拡げることを目的として、分周
係数を変えることが出来ることも予想されており、この
方法で、電極と部品との間でのカーボンの生成を防ぐこ
とが出来る。

これは固定１〜だ、予め確立された休止時間幅を与える
単一の信号であってもよく、あるいはまた、好ましくは
、形状が可変であってもよく、従って最初の時間幅に依
って問題を解決できないときは、引き続き不規則信号を
発生して、それぞれの新しい不正確インパルスに於であ
る一定値だけ分周係数の増加等を生じる。

この様に休止時間を漸進的に拡げることに依って、アー
クの発生を防止することが出来るが、この回路中では、
休止時間幅とサーボ機構の制御システムとの間に相関関
係を持たせるようになっており、従って平均電極／部品
電圧が徐々に減少するにつれて休止幅が生成するとき、
この減少はサーボコントロール回路の比較器に依ってピ
ックアップされ、減少した電圧を“検知″して電極と部
品との間隔を徐々に、また電極一部品電圧の減少に比較
して、開くための命令を“与える“この拡張が続くと、
高レベルに調節された第２の比較器に依って、電極と部
品の間隙をクリーニングするために電極を急速に停止さ
せるための命令が与えられる。もしも何らかの理由のた
めにこの急速停止が行なわれないときは、また強い電流
のインパルスの生成を禁止する信号が発せられ、従って
アークを発生することが実際上不可能となる。

両分周器ｂ３およびｂ２は、また非同期エントリー装置
を備えており、そのために如何なる時にもカウンタに再
び負荷をかけることが出来、その時点からカウントを再
開することが出来、またこの方法でその幅を完全にコン
トロールされたインパルス時間を得ることが可能になる
。

この信号は、以下に述べる検出回路に依ってイオン化の
発生（７たことが感知された瞬間から、カウンタに到達
する。

ここで第６図に示す加工条件用の弁別器ブロック（Ｃ）
について説明を進める。このブロック中で、ＶＣＩ，Ｖ
Ｃ２，およびＶＣはイオン化電圧のレベルの動的弁別器
である。そのおのおのは適当な検出値に調整される。そ
れらの検出は、加工条件の全リアルタイム監視を行なう
ためにパルス毎に行なわれる。

弁別器ＶＣ４およびＶＣ５が平均加工条件を測定するか
、または時間の関数として不規則インパルスの数を記録
する累算器であることも出来、また発生されるべき正確
なインパルスもしくは実際に発生されるインパルスを記
録するディジタル比較器であることも出来る。

比較器はすべて調整可能な比較水準を持っており、これ
はＶＣ３の場合には、必要ならば手動で調整を行なうた
めの外部制御装置を持つことも出来る。

このブロック内に於でＶＣ６は、電圧ｖＣ１の比較器と
、発振器ブロックの分周器ｂ２およびｂ３に加えら．れ
る同期化信号に比較電圧のレベルを変換する論理回路と
を含んでおり、発振器ブロックは第７図の時間図表に従
ってオン化を生じる瞬間からインパルス時間のカウント
を再開する。

同図中、線図８１は電極一部品電圧を表わし、同図中に
異なるイオン化時間“ｔ″ｔｏｎ　１および“ｔ″ｔｏ
ｎ　２を見ることが出来る。ＶｃｏＩＩｌｐは比較器Ｖ
ＣＩの比較水準を表わしている。

比較器ＶＣＩの出力（信号Ｓｌ）には、線図８１のイオ
ン化の時間のみが現れ、またそれは比較水準ＶｅＯＩｐ
の閾値を通ることが出来た電圧を表わしている。

信号Ｓ２からイオン化の初めに有用な情報が抽出され、
発振器の分周器を部分修正するのに適した信号（Ｓ３）
に変換されるが、この変換は分周器連鎖ｂ２およびｂ３
のカウンタが、この信号を受けとった瞬間にカウントを
再開するように行なわれ、線図８４に従う結果が得られ
る。各パルスの時間の長さは遅れに比例し、その各々の
イオン化時間内にあり、イオン化の遅れと加工インパル
スの時間の合計に等しい。この方式に依って、イオン化
を行なうときに発生する遅れに関係なく、加工電流のイ
ンパルスに一定の幅を与えることに成功した。またその
インパルスはプログラム値ｔｐに等しい。線図８４参照
。

遅延回路（ブロックＣ７）は比較器ＶＣ２、論理回路、
および若干の、好ましくはフォトカップリングした、出
力段に直接接続した出力段を含んでいる。

この回路の比較器は、ＶＣ１の様にイオン化電圧水準を
検出し、その出力は遅れ発生器に送られ、これと共に一
般の発信器の出力が加えられる。両出力に依り、また若
干の双安定回路および一連の分周器を経て、互いに位相
の異なる出力が第８図の時間図表に従って発生する。第
８図には、更に理解し易い様に、この方式の作動に必要
最低限の２種の出力のみを示す。

これらの線図は、２種のそれぞれ発振器の信号と電極一
部品から生ずる信号とに対応する入力Ｅ１およびＥ２を
示す。信号Ｓ６は比較器の出力であり、イオン化の遅れ
に対応している。信号Ｓ８およびＳ９は双安定回路の出
力に対応しており、またＳ２２は分周器の出力信号であ
る。

出力Ｓ７は、発振器の信号を忠実に反映しており、好ま
しくは前述の様に、フォトカブラを経て、イオン化の電
源回路の弱電流のインパルスを発生する段階に入力され
る。

出力Ｓ１０は、プログラムされた遅れとイオン化時間と
の合計であるＳ７と位相がずれている。

この出力は、別のフォトカブラを経て、強電流の次の段
階へ入力される。このことは、信号Ｓ７が強度の弱い出
力段で増幅され、信号Ｅ２に従ってイオン化時間“ｔ”
ｉｏｎｌの放電を開始する。

イオン化を生じた瞬間に、第８図のグラフＩｓに示した
電流値の段階が、同じ方法で開始され、このブロック中
に含まれる分周器連鎖中に必要な遅れを生じるようにカ
ウントを開始する。

この時間が経過したとき、この分周器は、状態の変化に
応じて信号Ｓ９を発生する回路の双安定部の１つに信号
Ｓ１１を送り、前述のフォトカブラに依り信号Ｓ１０が
グラフＩ　ｐ　（Ｐｉｇ　８）の強電流１ｂの増幅段に
与えられる。

得られた結果は、電流インパルスの全期間がＴｐ一τ＋
Ｔｆ即ちチャンネルによって開始される時間中は弱電流
、および加工インパルスの残りの部分である時間Ｔｆ巾
は強電流であることである。

この回路構成に従い、ＳＩＯを適当な論理回路に依り単
に取り消すことに依って、強電流のインパルスが抑制さ
れ、正規の幅よりも大きい休止時間に依って生じる強度
の低いインパルスのみが残される。従ってこの場合間隔
の状態が連続して調べられていることになる。

不規則状態が継続している間、休止時間は長く、極端な
場合になると強電流のインパルスは存在しなくなり、そ
の結果カーボンの生成が防止される。

間隔が正規の状態に戻ると強電流の加工インパルスは信
号ＳＩＯの抑制を解除することに依って再発生させるこ
とが出来る。

これに依って生じる実際的な効果は、信号１ｐ（第８図
）に反映されるが、そこでは電流インパルスが立上り側
に於で段階化することが観察されている。小さい段階化
は初期インパルスに相当し、大きい段階化は電力インパ
ルスに相当する。

休止時間拡張用のシステムクロツクＣ８は比較器ＶＣ３
および決定論理回路を含んでいる。

比較器は各インパルス信号８１３のイオン化電圧のレベ
ルを分析し、比較１ノベルよりも高いときは、出力信号
Ｓ１４を発生する。

論理回路には、比較器からの信号が入力され、その出力
は発振器ブロックの分周器Ｂ２に加えられ、分周係数の
値を与える。分周係数は、休止用プリセレクタからとら
れたときはｔｏであり、ｔｏより高い値についてはｔｌ
であって、比較的長い休止を生じる。１つの値と他の値
との間の決定はＶＣの比較水準に従って比較器に依って
行なわれる。

論理回路は下記の様な動きをもっている：双安定回路が
発振器（Ｘ）から到達する各インパルスの初めに２つの
状態の１つに進み、比較器（Ｙ）を経てイオン化の各イ
ンパルスの下降側で状態を変化させる。第９図参照。

不規則インパルスが発生すると（グラフ３１３中の“ｂ
“）、双安定回路は最初の状態の全サイクル中に残る。

インパルスが正常である時に現われるべきインバルスＺ
は、出現出来ず、その結果休止時間が長くなる。この双
安定回路の出力からの信号は、ｔｏとｔＥとの間を決定
する信号である。

従って回路は、以後のインパルスが不規則になろうとし
ていると仮定し続け、従って長い休止時間をプログラム
するが、正常なインパルスにイオン化側の特性が現れる
と回路が切替って、正常な休止時間がプログラムされ、
電流インパルスが発生している間継続する。

回路Ｃ９はサーボ機構を停止せしめるための信号を発生
する役割りを担当しており、中電圧の比較器ＶＣ４およ
び信号を送り出すための論理回路とより成っており、加
工インパルスを中断せしめて、電極および部品を無電圧
に保つ。同時に別の信号が、サーボ機械と組合されたエ
ンコーダより発生するインパルスを記録するためにイン
パルス用のカウンタに送られる。次いでカウンタが所定
の数値に達すると、サーボ信号が反転【７、カウンタが
減算を開始すると同時に、サーボ機構は部品に接近しは
じめる。これらの全ての操作は、高速のサーボ速度で、
停止、および接近の両方共に行なわれるが、カウンタが
減算中にある一定値に達すると、カウンタは信号を発信
してサーボ機構が低速に変るようにサーボ機構に命令す
る。その結果クリーニング操作を出来るだけ早く完了す
るようにすることが出来、また部品に新たに接近中の電
極を装置の慣性効果に依って部品に過度に接近したり衝
突することを防ぐことが出来る。

回路ＣＩＯはサーボ調節回路であって、電圧比較器と、
サーボ機構が油圧型であるときにはサーボパルプを１リ
御することの出来る±ＩＯＶの出力を供給する差動増幅
器とより、またサーボ機構が電気機械式で直流電動機を
有する場合には、４個の四分円を有する速度調節器とよ
り、また電動機がステップ変速型であるときには電圧一
周波数変換器とより成っている。

ブロックＤは整流作用を有するステップトランジスタか
ら成る出力増幅器であり、二極トランジスタとＭＯＳＦ
ＥＴのいずれを使用することも可能であるが、後者の方
が整流速度が高く、制流電力が低く、２次破壊を生じな
い等の特性の観点から好ましい。これらの長所について
は既に現在の技術水準から公知である。

本発明は、その本質に於て、発明の詳細な説明中に詳記
した態様以外の形態に於でも実施することが出来、特許
権の保護もまたかかる形態にまで拡張されるものである
。従って本発明は、なお請求事項の趣旨中に含まれる限
り、最も適当な手段によって実施することの出来るもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明を説明するための信号波形
図、第３図は本発明の１実施例を示すブロック線図、第
４図は第３図中の発信回路の構成を示すブロック線図、
第５図は第２図の発信回路の出力信号の波形図、第６図
は第３図中の弁別器ブロックを示すブロック線図、第７
図及び第８図は第６図の弁別器の動作を説明するための
信号波形図、第９図及び第１０図は第３図の実施例の動
作を説明するための信号波形図である。 Ａ・・・電源、Ｂ・・・発振回路、Ｃ・・・決定論理、
Ｄ・・・電力増幅器、Ｅ・・・サーボ機構、Ｆ・・・電
極、Ｇ・・・被加工部品。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放電加工を利用する工作機械に於ける電極の摩耗を
   減少する方法に於て、電極および機械加工すべき部品と
   の間の放電を制御する回路が、電流インパルスを発生す
   る一連の電力段階で、好ましくはトランジスタ化した、
   電流強度の値に関して重み付けした形で分布され、逐次
   的な方法で接続することが出来、好ましくはクロックか
   らのパルスに依ってコード化および同期化させて、電流
   値を連続的に増加させることが出来、この増加をこれら
   電流の連続値を時間的に遅らせて電流パルスの立上り側
   を段階的な形状になる様にし、その各段の幅が時間の関
   数であり、高さが電流の関数である様に増加せしめ、電
   流パルスのこの立上り側に無制限の範囲の傾斜をもうけ
   ることが出来るようにして、電極の摩耗の最低５０％の
   減少を達成出来るようにすることを特徴とする方法。 ２、強電流の１段階、もしくはその段階が数段あるとき
   には、複数の段階の加工形式を、弱電流の第１段階に関
   して遅延化信号を受信した瞬間から結合もしくは段階化
   出来ることを特徴とする、第１請求項に記載の放電加工
   を利用する工作機械に於ける電極の摩耗を減少する方法
   。 ３、強電流の複数段階の分割が、前以って実行出来るか
   もしくは立ち下り側で段階的に実行出来ることを特徴と
   する、第１請求項に記載の放電加工を利用する工作機械
   に於ける電極の摩耗を減少する方法。 ４、一度高電流のインパルスが確立されると弱電流の第
   １インパルスにより加工が継続出来るかもしくはチャン
   ネルが既に確立されたので、前記操作の間に弱電流の第
   １インパルスを供給出来ることを特徴とする、第１請求
   項に記載の放電加工を利用する工作機械に於ける電極の
   摩耗を減少する方法。 ５、初期供給電流により供給された第１電力段階に電流
   インパルスの立ち上り傾斜を変化させる方法が含まれる
   ことを特徴とする第１請求項から第４請求項に記載の放
   電加工を利用する工作機械に於ける電極の摩耗を減少す
   る方法。 ６、弱電流のインパルスと強電流のインパルスとの間の
   遅れのシステムをエネルギー蓄積回路に応用し、その結
   果、まず低エネルギーの累算機が放電を行い、続いて高
   エネルギーの累算機が放電を行うことを特徴とする第１
   請求項から第５請求項に記載の放電加工を利用する工作
   機械に於ける電極の摩耗を減少する方法。 ７、インパルス毎にリアルタイムでイオン化の発生を常
   に探知し、インパルス時間を制御する計算器に再充電信
   号を送る場合に、その時点から先、計算を再開して均等
   なエネルギーの電流インパルスを得る働きを持つレベル
   比較器回路を有することを特徴とする第１請求項から第
   ６請求項に記載の放電加工を利用する工作機械に於ける
   電極の摩耗を減少する方法。 ８、電極と加工部分との間にイオン化電流が存在するか
   を探知し、インパルスが不規則であろうことを予知する
   場合に休止時間を延長させ、そしてイオン化インパルス
   の立ち下り側で状態を変化させることにより加工インパ
   ルスの間に通常の休止の状態に推移することを特徴とす
   る第１請求項から第７請求項に記載の放電加工を利用す
   る工作機械に於ける電極の摩耗を減少する方法。 ９、連続する一連の不規則インパルスによって、休止時
   間の延長を引き起こし、その結果電極と部品との間の電
   圧の平均値を減少せしめ、サーボ調整比較器によって探
   知し、迂速にサーボを取り除き、より低いレベルを探知
   し、サーボの迂速停止に切り替えることを特徴とする第
   １請求項から第８請求項に記載の放電加工を利用する工
   作機械に於ける電極の摩耗を減少する方法。 １０、サーボ機構−および従って電極が停止できない場
   合、より強力な電流の段階を表示する信号が現われるま
   で休止時間が順々に増加するであろうことを特徴とする
   第１請求項から第９請求項に記載の放電加工を利用する
   工作機械に於ける電極の摩耗を減少する方法。 １１、インパルス時間の百分率である休止時間を発生す
   る回路を有し、両者間に一定関係を維持せしめることを
   特徴とする第１請求項から第１０請求項に記載の放電加
   工を利用する工作機械に於ける電極の摩耗を減少する方
   法。 １２、本システムが負荷と並列の、もしくは他の要素と
   直列接続の状態にある整流素子に依る制御に利用可能で
   あることを特徴とする第１請求項から第１１請求項に記
   載の放電加工を利用する工作機械に於ける電極の摩耗を
   減少する方法。 １３、電極および加工すべき部品との間の電圧の平均レ
   ベルの比較回路を有し、電圧のレベルが予測値よりも低
   く、不規則放電の徴候を示す値にまで低下したときに電
   極を停止するための信号を与えることを特徴とする第１
   請求項から第１２請求項に記載の放電加工を利用する工
   作機械に於ける電極の摩耗を減少する方法。 １４、電極を作動するための命令を送り出し、同時に電
   極が停止した瞬間にエンコーダを経てサーボ機構から送
   られるインパルスを記録する一連のカウンタのカウント
   を設定し、ある一定のカウントに達したときにサーボ機
   構が反転信号を受信し反対方向にカウント、もしくは減
   算を開始するが、カウントが零に達する前にサーボ機構
   を減速接続せしめて電極の加工部品との衝突を防止する
   ことを特徴とする第１３請求項に記載の放電加工を利用
   する工作機械に於ける電極の摩耗を減少する方法。