JPH0468083B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、水又は水を主成分とする放電加工液
を用いて被加工物を放電加工する場合に、加工用
電極の消耗を有効に抑えることができるようにし
た放電加工装置に関する。

従来の技術 一般に、被加工物を速い加工速度で加工するた
めには、水又は水を主成分とする放電加工液を用
いるのが有効であることが知られている。従つ
て、型彫りの放電加工においても、高速加工が要
求される場合には、水又は水を主成分とする放電
加工液が広く用いられている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、水又は水を主成分とする放電加
工液を使用して放電加工を行なうと、逆極性加工
時に、水の電解作用による電解電流が放電加工間
隙に流れ、これに困り、数％程度の電極消耗を生
じるという問題点を有していた。

本発明の目的は、従つて、水又は水を主成分と
する放電加工液を用いて放電加工を行なうような
場合であつても、加工用電極の消耗をほとんど生
じさせることがないようにした放電加工装置を提
供することにある。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するための本発明の特徴は、
水又は水を主成分とする放電加工液の存在の下に
加工用電極と被加工物との間の放電加工間〓に所
要のパルス巾の放電加工用パルス電圧を繰り返し
印加し、上記被加工物を放電加工するようにした
放電加工装置において、上記放電加工間〓に流れ
る電流のレベルを検知するための抵抗素子と、上
記放電加工用パルス電圧の印加に応答して該抵抗
素子の両端に生じる検出電圧に基づき上記放電加
工間〓を流れる電流のレベルが上記放電加工間〓
における電解電流成分の発生を示す所定レベル以
上であるか否かを判別するための第１手段と、該
第１手段により上記電流のレベルが上記所定レベ
ル以上となつたことが判別された場合所定の一定
時間だけ上記放電加工間〓に電流が流れるのを停
止させる第２手段とを備えた点にある。

作 用 放電加工用パルス電圧が放電加工間〓に印加さ
れることにより放電加工間〓に電流が流れると、
その電流のレベルが検知される。

第１手段によつて、放電加工間〓に流れる電流
のレベルが放電加工間〓における電解電流成分の
発生を示す所定レベル以上であることを判別され
ると、第２手段がこれに応答し、所定の一定時間
だけ放電加工間〓に電流が流れるのが完全に停止
せしめられ、これにより、放電加工間〓における
加工液中のイオンの拡散が良好に行なわれる。

実施例 第１図には、本発明による放電加工装置の一実
施例が示されている。放電加工装置１は、概略的
に示されている加工機本体２と、加工用パルス電
源３とを備えている。加工機本体２のヘツド部４
のクイル５には加工用電極６が固着されており、
加工液７の入つている加工タンク８内には、加工
液８に浸漬されるように被加工物９が載置されて
おり、加工用パルス電源３の出力端子１０，１１
からの加工用パルスは、加工用電極６と被加工物
９との間に形成される放電加工間隙１２に印加さ
れる。ヘツド部４内には、電極送り用モータ１３
により駆動される図示しない電極送り機構が設け
られている。放電加工中、電極送り用モータ１３
は、放電加工間隙１２に生ずる電圧Vgの値に応
答して作動するサーボ回路１４から出力されるサ
ーボ信号CSにより駆動され、これにより、加工
期間中、放電加工間隙１２の間隙長が所定の値に
保持されるよう、加工用電極６の位置が制御され
る。

尚、図示の実施例では、被加工物６を高速加工
するため、加工液７として、図示しない加工液供
給装置から水または水を主成分とする加工液が供
給されている。

加工用パルス電源３は、スイツチングトランジ
スタ１５を備えており、スイツチングトランジス
タ１５のコレクタ回路には直流電源１６の正極が
接続され、一方、そのエミツタ回路には放電加工
電流のピーク値を定めるための電流制限用の抵抗
器１７が挿入されており、この抵抗器１７の抵抗
値を適宜に設定することにより、放電加工電流の
ピーク値を所望の値に設定することができる。

スイツチングトランジスタ１５を周期的にオ
ン、オフ制御するため、スイツチングトランジス
タ１５のベースには、パルス発生器１８からの制
御パルス電圧Ｐがアンドゲート１９を介して供給
される構成となつている。

制御パルス電圧Ｐは、第２図ａに示されるよう
に、高レベル期間がTaで、低レベル期間がTbの
繰り返しパルス列信号となつている。従つて、制
御パルス電圧Ｐがアドゲート１９を介してスイツ
チングトランジスタ１５のベースに印加される
と、スイツチングトランジスタ１５は、制御パル
ス電圧Ｐが高レベルの期間だけオンとなり、これ
により、出力端子１０，１１から加工用パルス電
圧が出力されて放電加工間隙１２に印加される。

第２図ｂには、放電加工間隙１２における間隙
電圧Vgの波形が示されている。

放電加工間隙１２において電解作用が生じた場
合にこれを検出し、放電加工間隙１２に流れる電
解電流を遮断することができるように、加工用パ
ルス電源３には、パルス供給制御回路２０が設け
られている。

加工パルス供給制御回路２０は、放電加工期間
中放電加工間隙１２において電解作用が生じると
電解電流のために放電加工間隙１２に流れる電流
が著しく増大するという点に着目し、放電加工間
隙１２に流れる電流Ｉの値が、所定の正常な放電
加工電流値より大きい所定値Ｋを越えたことを検
出して、放電加工間隙１２に加工用のパルス電圧
が供給されるのを所定期間だけ停止させる回路で
ある。

放電加工間隙１２に流れる加工電流Ｉの値が所
定値Ｋを越えたか否かを検出するため、電流検出
用抵抗器２１が出力端子１１とアースとの間に接
続されており、電流検出用抵抗器２１の両端に加
工間隙１２を流れる電流Ｉの値に応じた検出電圧
Vdを発生する構成となつている。

検出電圧Vdは、＋入力端子に基準電圧Vrが印
加されている電圧比較器２２の−入力端子に印加
されている。基準電圧Vrのレベルは、加工間隙
１２に所定値Ｋの電流が流れたときに電流検出用
抵抗器２１の両端に生じる検出電圧Vdのレベル
に等しくなるように設定されている。従つて、放
電加工間隙１２に流れる電流Ｉの値がＫより小さ
い場合には、電圧比較器２２の出力電圧Voの値
は低レベルであるが、放電加工間隙１２に流れる
電流Ｉの値がＫより大きい場合には、電圧比較器
２２の出力電圧Voの値は高レベルとなる。

電圧比較器２２の出力電圧Voは、単安定マル
チバイブレータ２３にトリガ信号として入力され
ており、単安定マルチバイブレータ２３は、電圧
比較器２２の出力電圧Voが低レベルから高レベ
ルに変化したことに応答して、所定時間だけ低レ
ベルとなる禁止信号IPを出力する。禁止信号IP
は、アンドゲート１９の他方の入力端子に印加さ
れており、禁止信号IPのレベルが低レベルとな
つた場合にアンドゲート１９が閉じられる。

次に、第１図及び第２図を参照しながら放電加
工装置１の動作について説明する。

第２図で、時刻ｔ＝t1において立上る制御パル
ス電圧Ｐによつてスイツチングトランジスタ１５
がオンとなると、放電加工間隙１２に加工用パル
スが印加され、これにより間隙電圧Vgのレベル
が大きくなり、ｔ＝t2において放電加工間隙１２
において放電が生じ、電流Ｉが放電加工間隙１２
に流れることになる。（第２図ｂ，ｃ）。このと
き、放電加工間隙において電解作用が生じなけれ
ば、電流Ｉの値は、上述の如く設定された所定の
値Ｋを越えることはなく、従つて、放電状態は、
ｔ＝t2で高レベルとなつた制御パルス電圧Ｐのレ
ベルが低レベルとなるｔ＝t3まで持続する。

このように、放電加工間隙において電解作用が
発生していない場合には、電流Ｉの値がＫをこえ
ることがなく、単安定マルチバイブレータ２３は
トリガされることがないので、禁止信号IP値は
高レベルに保持されたままとなり、アンドゲート
１９は開かれている。従つて、第２図ａに示され
る制御パルス電圧Ｐはそのままスイツチングトラ
ンジスタ１５のベースに印加され、スイツングト
ランジスタ１５は、制御パルス電圧Ｐに従つてオ
ン、オフせしめられることになる。

一方、放電期間中、ｔ＝t4において、放電加工
間隙１２において電解作用が生じると、電解電流
のために、電流Ｉの値が増大し、所定値Ｋよりも
大きくなる。この結果、検出電圧Vdのレベルが
基準電圧Vrのレベルよりも大きくなり、出力電
圧Voのレベルがｔ＝t4において高レベルとなる
ので、単安定マルチバイブレータ２３がトリガさ
れ、時刻t4からt5までの所定時間Toだけ禁止信
号IPのレベルが低レベルとなり、この間アンド
ゲート１９が閉じられる。

従つて、時刻t4からt5までの間は、制御パルス
電圧Ｐのレベル状態に拘らず、スイツチングトラ
ンジスタ１５が強制的にオフとされる。このた
め、時刻t4においてアンドゲート１９が閉じられ
ると、間隙電圧Vgは直ちに零となり、これによ
り、放電加工間〓１２に流れる電流が完全に遮断
され、放電加工間〓１２における加工液のイオン
が確実に停止し、放電加工間〓における加工液中
のイオンの拡散が良好に行なわれることになる。

時刻t6において制御パルス電圧Ｐの次の立上り
が生じ、これによる放電動作中において、再び放
電加工間隙１２における電解作用が生じても、上
述の場合と同様にして、加工パルス供給制御回路
２０により放電加工間隙に電解電流が流れるのを
阻止することができる。

尚、第２図ｃにおいて、加工パルス供給制御回
路２０がない場合に生じる電解電流の波形を点線
で示し、且つ、第２図ｂにおいて、このときの間
隙電圧Vgの波形を同じく点線で示してある。

この結果、放電加工間隙に電解電流を流すこと
なく、放電加工を行なえるので、加工液として水
または水を主成分とするものを用い、且つ加工用
電極を正極とする加工を行なつても、加工用電極
の消耗をほとんど生じさせることなく放電加工を
行なうことができる。

尚、加工パルス供給制御回路２０により、電解
電流が生じた場合に放電加工間隙に放電加工パル
スを印加するのを停止すると、各加工電流波形の
時間幅と電流値との比率が所要の無消耗条件に一
致しなくなるが、その差は僅かであり、実験の結
果、電極の消耗にほとんど悪影響を与えないこと
が確認された。

上記実施例では、加工パルス供給制御回路２０
は、電解電流の発生を検出した場合に、以後、単
安定マルチバイブレータ２３によつて定められる
所定期間Toだけスイツチングトランジスタ１５
をオフするように構成されているが、この期間
Toの長さは、次の制御パルス電圧Ｐの立上りタ
イミングに影響を与えることがないように、適宜
に設定されるのが好ましい。また、電解電流の発
生を検出した場合に、加工用パルスの印加を停止
させる期間の設定手段は、実施例に示される回路
に限定されるものではなく、他の適宜の回路を用
いてもよいことは勿論である。

効 果 本発明によれば、上述の如く、放電加工間〓に
放電加工用パルス電圧が印加されたときに放電加
工間〓に流れる電流のレベルを抵抗素子で検知
し、この電流レベルが放電加工間〓における電解
電流成分の発生を示す所定レベル以上の場合に
は、放電加工間〓に流れる電流を所定の一定時間
遮断し、これにより放電加工間〓における加工液
の比抵抗値を増大させる構成であるから、次に放
電加工用パルス電圧を印加した場合、被加工物を
良好に放電加工することができる。このように、
水又は水を主成分とする加工液を用いて放電加工
間〓に放電加工用パルス電圧を繰り返し印加する
ことにより被加工物を放電加工する場合、放電加
工間〓における電解電流の発生を極めて効果的に
抑えることができるので、加工用電極の消耗を極
力抑えつつ、被加工物を高速加工することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による放電加工装置の一実施例
を示す構成図、第２図ａ乃至第２図ｅは第１図に
示す装置の動作を説明するための各部の信号波形
図である。 １……放電加工装置、２……加工機本体、３…
…加工用パルス電源、１２……放電加工間隙、１
５……スイツチングトランジスタ、１８……パル
ス発生器、１９……アンドゲート、２０……加工
パルス供給制御回路、２１……電流検出用抵抗
器、２２……電圧比較器、２３……単安定マルチ
バイブレータ、Ｐ……制御パルス電圧、Vd……
検出電圧、Vr……基準電圧、Vo……出力電圧。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水又は水を主成分とする放電加工液の存在の
   下に加工用電極と被加工物との間の放電加工間〓
   に所要のパルス巾の放電加工用パルス電圧を繰り
   返し印加し、前記被加工物を放電加工するように
   した放電加工装置において、前記放電加工間〓に
   流れる電流のレベルを検知するための抵抗素子
   と、前記放電加工用パルス電圧の印加に応答して
   該抵抗素子の両端に生じる検出電圧に基づき前記
   放電加工間〓を流れる電流のレベルが前記放電加
   工間〓における電解電流成分の発生を示す所定レ
   ベル以上であるか否かを判別するための第１手段
   と、該第１手段により前記電流のレベルが前記所
   定レベル以上となつたことが判別された場合所定
   の一定時間だけ前記放電加工間〓に電流が流れる
   のを停止させる第２手段とを備えたことを特徴と
   する放電加工装置。