JPH05208317A - 放電加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被加工物２の電圧よりも高い電圧を電極１に
加える負電圧を加工間隙に印加し、加工間隔の平均電圧
を減少させる放電加工装置において、負電圧での放電に
よる被加工物２の加工面の加工品質の低下を防止する。 【構成】 高周波発振器４１及び２入力ＮＡＮＤ回路４
２の作用により、加工間隙に印加する負電圧を所定の周
期で断続して印加するようにし、負電圧による放電時間
を微少時間に留める。 【効果】 被加工物２の電解・電蝕による変形や磁化現
象を防止できるとともに加工面の加工品質低下を防止で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は被加工物の加工面の加工
品質を向上した放電加工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１４は特開昭６１−４６２０号公報に
開示された従来の放電加工装置における加工間隙電圧印
加回路のブロック構成図である。なお、この加工間隙電
圧印加回路は被加工物と放電加工装置の電極との間の加
工間隙に印加する電圧を発生する回路である。

【０００３】図１４において、１は電極、２は被加工
物、３は出力電圧がＥ1である第１の直流電源、１２〜
１５はそれぞれスイッチ回路、例えば、半導体スイッチ
ング素子である。

【０００４】半導体スイッチング素子１２と抵抗器１６
との直列体は第１の直流電源３の陽極と電極１との間に
接続され、半導体スイッチング素子１４と抵抗器１７と
の直列体は第１の直流電源３の陽極と被加工物２との間
に接続されている。なお、抵抗器１６および抵抗器１７
より抵抗回路が構成される。

【０００５】また、半導体スイッチング素子１３は第１
の直流電源３の陰極と電極１との間に接続され、半導体
スイッチング素子１５は第１の直流電源３の陰極と被加
工物２との間に接続されている。

【０００６】７は出力電圧がＥ3（例えば２４０Ｖ）で
ある第２の直流電源、１８は半導体スイッチング素子で
ある。そして第２の直流電源７、半導体スイッチング素
子１８、抵抗器１９およびダイオード２０の直列体は、
電極１と被加工物２との間に接続されている。

【０００７】なお、ダイオード２０はこの直列体におい
て、電極１から被加工物２に向けて電流が流れる方向に
取付けられている。また、２１〜２５はそれぞれ半導体
スイッチング素子１２〜１５、および、半導体スイッチ
ング素子１８を駆動する駆動回路である。

【０００８】２６は駆動回路２１〜２５に制御信号を与
え、半導体スイッチング素子１２〜１５、および、半導
体スイッチング素子１８のオンオフ制御を行う制御回路
である。

【０００９】なお、第２の直流電源７の出力電圧Ｅ3は
第１の直流電源３の電圧Ｅ1より高く、抵抗器１９の抵
抗値は抵抗器１６、および、抵抗器１７の抵抗値より十
分小さい値に設定されている。

【００１０】また、９２７は電極１の電圧を制御回路２
６に伝える信号線であり、９２８は被加工物２の電圧を
制御回路２６に伝える信号線である。

【００１１】そして、９２９は制御回路２６より出力さ
れる制御信号を駆動回路２１および２４に伝える信号線
であり、９３０は制御回路２６より出力される制御信号
を駆動回路２２および２３に伝える信号線である。ま
た、９３１は制御回路２６より出力される制御信号を駆
動回路１９に伝える信号線である。

【００１２】次に、図１４に示す加工間隙電圧印加回路
の動作について説明する。図１４において、制御回路２
６により半導体スイッチング素子１２および１５は同時
にオンオフ動作し、半導体スイッチング素子１３および
１４は同時にオンオフするように制御されるとともに、
半導体スイッチング素子１２および１３は互に相補的に
オンオフ動作し、半導体スイッチング素子１４および１
５は互いに相補的にオンオフ動作するように制御され
る。

【００１３】また、半導体スイッチング素子１３および
１４がオンし、電極１に比べ被加工物２に高い電圧が印
加された状態、すなわち、正の電圧が加工間隙に印加さ
れた状態で放電が開始すると、半導体スイッチング素子
１８がオンし第２の直流電源７の電圧Ｅ₃が被加工物２
と電極１との間に印加され被加工物２と電極１との間に
大きな放電電流が流れる。

【００１４】そして、所定時間経過後半導体スイッチン
グ素子１３および１４をオフさせるとともに半導体スイ
ッチング素子１８もオフさせるように制御回路２６によ
り制御される。なお、放電による被加工物２の加工は半
導体スイッチング素子１３および１４がオンし加工間隙
に正の電圧が印加された状態のときに行われる。そし
て、半導体スイッチング素子１２および１５がオンし被
加工物２に比べ電極１の電圧が高い電圧が印加される状
態、すなわち、負の電圧が加工間隙に印加される状態の
とき被加工物２と電極１との間に印加される平均電圧の
片寄りが減少する方向に是正され、電解現象や電蝕現象
が軽減される。

【００１５】次に、図１４に示す従来装置の加工間隙電
圧印加回路の動作について図１５に示す動作フロー図、
図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示す加工間隙の電圧
波形図および電流波形図により説明する。加工間隙電圧
印加回路に動作開始指令が与えられると図１５におい
て、ステップＳ２００からステップＳ２０１に移行す
る。

【００１６】ステップＳ２０１では、半導体スイッチン
グ素子１２および１５がオンし半導体スイッチング素子
１３、１４、および、１８がオフする。この状態では、
半導体スイッチング素子１２および抵抗器１６を介して
第１の直流電源３の陽極の電圧が電極１に印加され、半
導体スイッチング素子１５を介して第１の直流電源３の
陰極の電圧が被加工物２に印加される。

【００１７】ステップＳ２０１からステップＳ２０２へ
は直ちに移行する。そして、ステップＳ２０２では、ス
テップＳ２０１で設定された状態のまま期間Ｔ1の間、
留まり次のステップＳ２０３に進む。

【００１８】なお、ステップＳ２０２に留まる期間Ｔ1
においては図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すよう
に放電が発生するまで−Ｅ1の電圧が加工間隙に発生
し、放電が開始されると−Ｅ01の電圧が発生する。ま
た、放電が開始されてから期間Ｔ1が終了するまでの間
は図１６（ｂ）に示すように負方向の電流である−Ｉｏ
ｐが加工間隙に流れる。なお、−Ｅ01の電圧の絶対値
は、−Ｅ1の絶対値に比べて小さい値になる。

【００１９】ステップＳ２０３では、半導体スイッチン
グ素子１２、１５、および１８がオフし、加工間隙に電
圧が印加されない状態になる。そして、直ちにステップ
Ｓ２０４に進む。ステップＳ２０４では、ステップＳ２
０３で設定された状態のまま図１６（ａ）に示す期間Ｔ
2の間、留まり次のステップＳ２０５に進む。

【００２０】ステップＳ２０５では、半導体スイッチン
グ素子１２、１５、および１８はオフしたまま、半導体
スイッチング素子１３、および、１４がオンする。この
状態では半導体スイッチング素子１４および抵抗器１７
を介して、第１の直流電源３の陽極の電圧が被加工物２
に印加され、半導体スイッチング素子１３を介して第１
の直流電源の陰極の電圧が電極１に印加される。そし
て、ステップＳ２０５からステップＳ２０６に直ちに移
行する。

【００２１】ステップＳ２０６では放電が発生したか否
かを判定し、放電が発生していなければステップＳ２０
８に進む。ステップＳ２０８ではステップＳ２０４から
ステップＳ２０５に移行した後、期間Ｔ3に留まる時間
が終了したか否か判定し、まだ終了していなければステ
ップＳ２０６に戻る。ステップＳ２０６で放電が発生し
ていれば次のステップＳ２０７に進む。

【００２２】ステップＳ２０７では半導体スイッチング
素子１８をオンにする。半導体スイッチング素子１８が
オンすると半導体スイッチング素子１８、抵抗器１９、
およびダイオード２０を介して、第２の直流電源７の陽
極の電圧が被加工物２に印加され、第２の直流電源７の
陰極の電圧が電極１に印加される。そして、ステップＳ
２０７から直ちにステップＳ２０８に進む。

【００２３】ステップＳ２０８ではステップＳ２０４か
らステップＳ２０５に移行した後、期間Ｔ3に留まる時
間が終了していなければ前述のようにステップＳ２０６
に戻り、終了していればステップＳ２０９に進む。ま
た、ステップＳ２０５〜ステップＳ２０８の状態は図１
６（ａ）および図１６（ｂ）において、期間Ｔ3で示さ
れ、放電が開始されるまではＥ1の電圧が加工間隙に発
生し、放電が開始されるとＥ11の電圧が発生する。

【００２４】そして、放電が開始されてから期間Ｔ3に
留まる時間が終了するまでの間は図１１（ｂ）に示すよ
うに正方向の電流Ｉｐが加工間隙に流れる。なお、Ｅ11
の電圧はＥ1に比べて十分に小さい大きさになってお
り、−Ｉｏｐの絶対値はＩｐの絶対値より十分小さい値
になっている。

【００２５】−Ｉｏｐの絶対値がＩｐの絶対値に比べて
十分小さい理由は、上述のように抵抗器１６の抵抗値に
比べて抵抗器１９および抵抗器１７の抵抗値が十分小さ
いためである。ステップＳ２０９では半導体スイッチン
グ素子１３、１４、および、１８をオフにし、加工間隙
に電圧が印加されない状態にする。そして、ステップＳ
２１０に進む。

【００２６】ステップＳ２１０ではステップＳ２０９で
設定された状態のまま、図１６（ａ）、図１６（ｂ）に
示す期間Ｔ4の間、留り初めのステップＳ２０１に戻
る。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】さて、図１４に示す従
来装置においては、負電圧、すなわち、被加工物２の電
圧よりも電極１の電圧の方が高くなるように印加される
電圧は、放電を開始するための高い正電圧を供給する第
１の直流電源３により供給されるため、負電圧も高い電
圧となり負電圧による放電が発生する。

【００２８】この負電圧による放電は、抵抗器１６によ
り電流制限を受け数十マイクロ秒間程度継続するエネル
ギーが小さい放電なので、被加工物２が鉄系材料の場合
にはほとんど問題にならない。しかし、超硬合金、導電
性セラミックス、ダイヤモンド焼結体などの焼結材料に
おいては１０ミクロン程度の深さまたは幅のマイクロク
ラックが発生し、加工面の加工品質を著しく低下させ
る。

【００２９】また、数十マイクロ秒間程度継続する負電
圧による放電は電極１の消耗を促進させ、電極より溶融
離脱した電極材料を被加工物に付着させるので加工面の
加工品質を低下させる。

【００３０】また、他の従来例として、特公昭６３−５
０１３２号公報に開示のものがある。この特公昭６３−
５０１３２号公報に開示のものは、ワイヤ電極とワーク
間に印加される平均電圧を検出し、該平均電圧に応じた
パルス幅のパルスを出力する逆電圧時間調整回路と、逆
電圧印加時にトランジスタと抵抗間の電圧と基準電圧と
の差を検出保持するサンプルホールド回路の保持電圧に
応じた出力を上記逆電圧時間調整回路の出力パルス時間
だけ出力する逆電圧調整回路とを有し、該逆電圧調整回
路の出力により上記トランジスタを導通させるととも
に、Ａ級増幅動作をさせることにより逆電圧のピーク電
圧が一定で平均加工電圧が零になるようにしたものであ
る。

【００３１】この従来例のものは、電極の大きな損傷を
回避するため逆電圧のピーク電圧がカットされるもの
の、負電圧印加時の放電を極力防止するためになされた
ものではないので、上記図１４に示す従来例と同様に負
電圧印加時に放電が発生する。そして放電が発生した場
合、極間電圧が低下し、上述のような構成であることか
ら、極間に大電流を流そうと作用し有害アークが持続し
易く、ひいては上記図１４に示す従来例と同様の欠点を
有する。またこの従来例のものは、トランジスタをＡ級
増幅動作させるものであるので、ハイパワーな放電加工
電源の出力制御を行おうとすると、トランジスタの発熱
等が生じる欠点もある。

【００３２】以上のように従来の放電加工装置の加工間
隙電圧印加回路は上述のように構成されており、負電圧
印加時の放電を極力防止するよう考慮されたものではな
かったので、負電圧を印加する電源の電圧が高く、負電
圧による放電電流が発生することが往々にしてあり、こ
のため被加工物の加工面の加工品質を著しく低下させる
という問題点を有している。

【００３３】この発明は上述のような問題点を解決する
ためになされたものであり、加工間隙に負電圧を印加す
る電源の電圧が放電発生の可能な高い電圧を有する場合
においても、負電圧の放電による被加工物の加工面の品
質低下が防止されるとともに、加工面の加工品質の高い
放電加工装置を得ることを目的としている。

【００３４】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係わる放電
加工装置は、被加工物と所定距離離隔して対向配置され
た電極と、第１の直流電源と、この第１の直流電源の負
側が上記電極側に、正側が上記被加工物側に接続される
正極性の電圧印加状態と上記第１の直流電源の負側が上
記被加工物の側に、正側が上記電極側に接続される負極
性の電圧印加状態とを切換可能なスイッチ回路と、上記
負極性の電圧印加状態とこの負極性の電圧印加状態を解
除した状態とが交互に発生する期間と上記正極性の電圧
印加状態の期間とが所定の順序で繰返し発生するように
上記スイッチ回路を制御するスイッチ制御回路とを備え
る構成としたものである。

【００３５】また第２の発明に係わる放電加工装置は、
上記スイッチ制御回路を、電極と被加工物との間の平均
電圧が予め設定した所定の電圧になるように、負極性の
電圧印加状態とこの負極性の電圧印加状態を解除した状
態とが交互に発生する期間中、スイッチ回路を所定のデ
ューティ・ファクターで制御するデューティ・ファクタ
ー制御手段を有するものとしたものである。

【００３６】また第３の発明に係わる放電加工装置は、
被加工物と所定距離離隔して対向配置された電極と、第
１の直流電源と、この第１の直流電源の負側が上記電極
側に、正側が上記被加工物側に接続される正極性の電圧
印加状態と上記第１の直流電源の負側が上記被加工物の
側に、正側が上記電極側に接続される負極性の電圧印加
状態とを切換可能なスイッチ回路と、上記負極性の電圧
印加状態の期間と上記正極性の電圧印加状態の期間とが
所定の順序で繰返し発生するように上記スイッチ回路を
制御するスイッチ制御回路と、負極性の電圧印加状態で
電極と被加工物との間の電圧を所定電圧にクランプする
電圧クランプ回路とを備える構成としたものである。

【００３７】また第４の発明に係わる放電加工装置は、
上記電圧クランプ回路を、スイッチング体と抵抗器また
はインダクタとの直列体と、上記スイッチング体をオン
オフさせるスイッチング駆動手段とを有するものとし、
かつ上記直列体を電極と被加工物との間に接続するとと
もに、上記スイッチング駆動手段を、上記スイッチング
体を所定のデューティ・ファクターでオンオフ駆動して
上記電極と被加工物との間の電圧を所定電圧にするよう
にしたものである。

【００３８】また第５の発明に係わる放電加工装置は、
上記第４の発明に係る放電加工装置において、スイッチ
ング駆動手段を介してスイッチング体をオンオフ動作さ
せ、電極と被加工物との間の平均電圧を所定電圧にする
ように上記スイッチング体のオンオフ動作のデューティ
ー・ファクターを制御するスイッチング体デューティー
・ファクター制御手段を設けたものである。

【００３９】また第６の発明に係わる放電加工装置は、
上記第３〜第５の発明に係る放電加工装置において、負
極性の電圧による放電を検出する放電検出手段と、正極
性の大電流を被加工物と電極との間に供給する第２の直
流電源とを備え、上記放電検出手段が負極性の電圧印加
時に放電を検出したとき、電極と被加工物との間の静電
容量に蓄積された静電エネルギーによる電流アークが途
切れる前に、上記第２の直流電源より正極性の大電流を
被加工物と電極との間に供給するようにしたものであ
る。

【００４０】また第７の発明に係わる放電加工装置は、
上記第３〜第６の発明に係る放電加工装置において、正
極性または負極性の電圧による放電を検出する放電検出
手段を備え、この放電検出手段が正極性または負極性の
電圧印加時に放電を検出したとき、正極性電圧または負
極性電圧による直流アークを遮断するよう上記スイッチ
制御回路を制御するようにしたものである。

【００４１】また第８の発明に係わる放電加工装置は、
上記第３の発明に係る放電加工装置において、正極性及
び負極性の電圧による放電を各々検出する放電検出手段
と、正極性の大電流を被加工物と電極との間に供給する
第２の直流電源と、正極性の電圧印加時に放電が発生し
たとき、上記第２の直流電源より正極性の大電流を被加
工物と電極との間に供給する第１のモードと、負極性の
電圧印加時に放電が発生したとき、上記第２の直流電源
より正極性の大電流を被加工物と電極との間に供給する
第２のモードとの何れのモードとするかを切り換える手
段とを備える構成としたものである。

【００４２】更にまた第９の発明に係わる放電加工装置
は、上記第３の発明に係る放電加工装置において、正極
性及び負極性の電圧による放電を各々検出する放電検出
手段と、正極性の大電流を被加工物と電極との間に供給
する第２の直流電源とを備え、これらの放電検出手段が
放電を検出したとき、電圧印加状態が正極性及び負極性
の何れの状態であっても、正極性の大電流を被加工物と
電極との間に供給するようにしたものである。

【００４３】

【作用】第１の発明における放電加工装置は、負極性の
電圧印加時に放電が発生しない、または放電が発生した
としても直ぐに消滅する。

【００４４】また第２の発明における放電加工装置は、
極間の平均電圧を容易に制御できる。

【００４５】また第３の発明における放電加工装置は、
負極性の電圧印加時に放電が発生しない、または放電が
極力発生しないようにすることができる。

【００４６】また第４の発明における放電加工装置は、
上記電極と被加工物との間の電圧を容易に所定電圧にす
る。

【００４７】また第５の発明における放電加工装置は、
電極と被加工物との間の平均電圧を容易に零にできる。

【００４８】また第６の発明における放電加工装置は、
加工速度が向上する。

【００４９】また第７の発明における放電加工装置は、
正極性の電圧印加時に加工面に悪影響を及ぼすアークの
発生を防止する。

【００５０】また第８の発明における放電加工装置は、
被加工物の材質に応じた適切な放電加工を行うことを可
能とする。

【００５１】更にまた第９の発明における放電加工装置
は、加工速度が大幅に向上する。

【００５２】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の実施例１を示す放電加工装
置の加工間隙電圧印加回路のブロック図である。図１に
おいて１〜２、７、１２〜２６は従来例を示す図１４と
同様であり説明を省略する。

【００５３】また、図１において、１は極間に約８０Ｖ
〜１５０Ｖの電圧を印加できる可変の第１の直流電源、
４１は高周波発振回路、４２は２入力ＮＡＮＤ回路であ
る。２入力ＮＡＮＤ回路４２の一方の入力端子は高周波
発振回路４１の発振出力が接続され、他方の入力端子に
は制御回路２６から出力される制御信号４３が接続され
ている。

【００５４】なお、この制御信号４３は従来例を示す図
１４における制御信号２９と同様の信号である。また、
２入力ＮＡＮＤ回路４２の出力端子は駆動回路２１およ
び駆動回路２４に接続されている。そして、制御回路２
６、高周波発振回路４１、２入力ＮＡＮＤ回路および駆
動回路２１〜２４よりスイッチ制御回路が構成される。

【００５５】次に、図１に示す加工間隙電圧印加回路の
動作について説明する。図１に示す加工間隙電圧印加回
路の動作は、図１４に示す従来の加工間隙電圧印加回路
の動作において、負の電圧が加工間隙に印加される期
間、すなわち、Ｔ1の期間において、半導体スイッチン
グ素子１２および１５は高周波発振回路４１の発振周波
数（通常１〜２ＭＨｚ）で断続的にオンオフする。

【００５６】図２（ａ）および図２（ｂ）は期間Ｔ1に
おいて放電が発生しない場合の放電間隙の電圧波形およ
び電流波形を示している。なお、図２（ｂ）に示すよう
に期間Ｔ3において従来例を示す図１６と同様のＩｐの
大きさの電流が流れるが、期間Ｔ1においては電流は流
れていない。

【００５７】図２（ａ）においてＴ1の期間における実
線で示した高周波のパルス波形は加工間隙、すなわち、
被加工物２と電極１との間に静電容量成分が存在しない
場合の波形を示し、零ボルトの電圧から−Ｅ1の電圧
（約８０Ｖ）に時間とともに漸近する点線で示した波形
は静電容量成分が存在する場合の波形を示している。な
お、図中Ｅ1の電圧も、約８０Ｖである。

【００５８】図３（ａ）および図３（ｂ）は期間Ｔ1に
おいて放電が発生した場合における期間Ｔ1の加工間隙
の電圧および電流波形を示している。

【００５９】図３（ａ）および図３（ｂ）において、実
線で示した波形３０１および波形３０２は加工間隙に静
電容量が存在しない場合における図１に示す加工間隙電
圧印加回路による加工間隙の電圧波形および電流波形で
ある。波形３０１に示すように、期間Ｔ1の特定時刻Ｔ
Ｔ1で放電が発生したとき、電圧が−Ｅ01（約２５Ｖ）
に上昇するが、短時間（高周波発振器４１の発振周期以
下）で半導体スイッチング素子１２および１５がオフに
する。

【００６０】このときの電流波形は図３（ｂ）に示すよ
うに時刻ＴＴ1で−Ｉｏｐの電流が流れるが上述の電圧
波形と同様に短時間で零に復帰する。また、図３（ａ）
および図３（ｂ）において点線で示した波形３０３およ
び波形３０４は、それぞれ、従来例を示す図１４に示す
加工間隙電圧印加回路による加工間隙の電圧および電流
波形を上述の波形３０１および波形３０２と対比して示
した波形である。

【００６１】波形３０３に示すように、図１４に示す加
工間隙電圧印加回路においては、時刻ＴＴ1で一担放電
が開始すると期間Ｔ1が終了するまで継続して放電が行
われ、この放電が継続している間、加工間隙の電圧は−
Ｅ01に上昇する。そして、図３（ｂ）に示すように電流
波形は−Ｉｐｏが期間Ｔ1の終了するまで続く波形にな
る。

【００６２】従って、図１４に示す従来の放電間隙電圧
印加回路によれば加工間隙に負電圧が印加された状態で
の放電が一担開始されると期間Ｔ1が終了するまで継続
するので、この放電にもとづき被加工物２の加工面の品
質が著しく低下するが、図１に示すこの発明による加工
間隙電圧印加回路によれば、放電が開始しても短時間で
放電電流が零に復帰するので、被加工物２の加工面の品
質の低下を防止できる効果がある。

【００６３】実施例２．また、上述のように加工間隙に
静電容量成分が存在するときは、図２（ａ）において点
線にて示す電圧波形が期間Ｔ1に表われるが、この電圧
波形は図４（ａ）に示すように加工間隙の静電容量が大
きい場合は時間とともに緩やかに零ボルトから−Ｅ1に
近づくが、静電容量が小さい場合はより速やかに零ボル
トから−Ｅ1に近づく。

【００６４】図４（ｂ）に示すように加工間隙の静電容
量が同一であっても高周波発振器４１の発振出力波形の
デューティー・ファクターの大小により零ボルトの状態
から−Ｅ1の電圧に近づく速さが異る。

【００６５】すなわち、デューティ・ファクターが大
（半導体スイッチング素子１２および１５がオンしてい
る時間とオフしている時間の割合において、オンしてい
る時間の割合が大きい）の場合は−Ｅ1の電圧に速やか
に到達し、デューティー・ファクターが小の場合は−Ｅ
1の電圧により緩やかに到達する。

【００６６】従って、加工間隙に静電容量が存在する場
合も存在しない場合もデューティー・ファクターを変化
させることにより加工間隙に期間Ｔ1において印加され
る負電圧の積分値を変化させることができる。

【００６７】そこで、加工間隙に印加される正電圧の積
分値と負電圧の積分値が平均して等しくなるように、す
なわち、平均電圧が零になるようにデューティー・ファ
クターを設定すれば、電解または電蝕現象による被加工
物２の表面の変形や磁化現象をより完全に防止すること
ができる。

【００６８】図５は、デューティー・ファクターを変化
させる方法の一例を示す説明図である。図５（ａ）にお
いて、５０１はデューティー・ファクターを変化させる
ことができるようにした高周波発振回路である。この高
周波発振回路５０１は図１に示す加工間隙電圧印加回路
において、高周波発振回路４１に置きかえて使用され
る。

【００６９】５０２は、基準クロック発生器であり、一
定のデューティー・ファクターを有する所定の周波数の
クロックパルスを発生する。５０３は、基準クロック発
生器５０２の出力信号であるクロックパルスが入力さ
れ、このクロックパルスの周波数と同じ周波数の鋸歯状
波を発生する鋸歯状波発生器である。

【００７０】また、５０４は電圧比較器であり、鋸歯状
波発生器５０３の出力信号と基準電圧端子５０５の電圧
と比較し、鋸歯状波発生器５０３の出力信号の大きさが
基準電圧端子５０５の電圧より大きいときは“１”のレ
ベルの信号を出力し、基準電圧端子５０５の電圧より小
さいときは“０”のレベルの信号を出力する。

【００７１】なお、“１”のレベルの信号は、正の所定
の電圧によって表わされ、“０”のレベルの信号は零ボ
ルトまたは零ボルトに近い電圧によって表わされてい
る。この高周波発振回路５０１によれば、基準電圧端子
５０５の電圧の大きさを変えることにより出力波形のデ
ューティー・ファクターを変化させることができる。

【００７２】すなわち、基準電圧端子５０５の電圧を高
めの電圧に設定すれば“０”のレベルにある時間と比べ
“１”のレベルにある時間が短いパルスが電圧比較器５
０４の出力端子、すなわち、高周波発振回路５０１の出
力端子より出力され、基準電圧端子５０５の電圧を低め
の電圧に設定すれば“０”のレベルにある時間に比べ
“１”のレベルにある時間が長いパルスが電圧比較器５
０４の出力端子、すなわち、高周波発振回路５０１の出
力端子より出力される。

【００７３】なお、図５（ｂ）は電圧比較器５０４の入
力波形と出力波形を対比して示した図である。この増幅
回路５０６により加工間隙の平均電圧検出器（図示せ
ず）の検出出力と平均電圧設定値との差分を増幅し、こ
の増幅出力を基準電圧端子５０５に接続することにより
負帰還をかけ、加工間隙の平均電圧が平均電圧設定値に
なるように自動的にデューティー・ファクターを変化さ
せることも可能である。

【００７４】このとき平均電圧設定値を零ボルトに設定
すれば加工間隙の平均電圧が零ボルトになるようにデュ
ーティー・ファクターが自動的に設定される。なお、デ
ューティー・ファクター制御手段は鋸歯状波発生器５０
３、電圧比較器５０４および増幅回路５０６より構成さ
れている。また、上述のデューティー・ファクター制御
手段はアナログ信号の処理を行っているが、これに限ら
ずディジタル処理によるようにしてもよい。

【００７５】実施例３．図６は、この発明の実施例３を
示す加工間隙電圧印加回路のブロック構成図である。

【００７６】図６において、２８は出力電圧がＥ2であ
る第３の直流電源、２９は陰極が第３の直流電源２８の
陽極に接続された整流回路、例えばダイオードで、第３
の直流電源２８とともにクランプ回路を構成している。
なお、Ｅ2の絶対値はＥ1の絶対値より小さく設定されて
いる。また、ダイオード２９の陽極は電極１に接続さ
れ、第３の直流電源２８の陰極は被加工物２に接続され
ている。

【００７７】図６は従来例を示す図１４に上述の第３の
直流電源２８とダイオード２９を付加したものであり、
１〜３、７、１２〜２６は実施例１と同様なので説明を
省略する。

【００７８】次に、図６に示す加工間隙電圧印加回路の
動作について説明する。図６に示す加工間隙電圧印加回
路において、第３の直流電源２８およびダイオード２９
の直列体は加工間隙に印加される負の電圧の絶縁値が第
３の直流電源２８の出力電圧Ｅ2より大きくならないよ
うにクランプする働きを有している。

【００７９】すなわち、半導体スイッチング素子１２お
よび１５がオンしても、絶対値がＥ1である負の電圧が
加工間隙に印加されることはなく、Ｅ1（例えば約８０
Ｖ）より小さい電圧であるＥ2の電圧（例えば約７０
Ｖ）にクランプされる。なお、ダイオード２９は第３の
直流電源２８の陽極から電極１に向けて流れる電流を阻
止する機能を有している。

【００８０】図７は、加工間隙の電圧波形を示す図であ
り、図において点線で示した期間Ｔ1における波高値が
−Ｅの波形は第３の直流電源２８およびダイオード２９
の直列体が電極１と被加工物２間に接続されていない状
態、すなわち、クランプしない状態における放電開始前
の波形である。

【００８１】そして、期間Ｔ1における波高値が−Ｅ2
（例えば約７０Ｖ）の実線で示した波形は、クランプさ
れた状態における放電開始前の波形を示している。この
ように、加工間隙に印加される負電圧の大きさは、電圧
−Ｅ2にクランプされるため負電圧による放電は軽減ま
たは阻止されるので、被加工物２の加工面２の加工面の
品質の低下を防止できる効果がある。

【００８２】図７において期間Ｔ3においては加工間隙
に正電圧が印加され、この期間Ｔ3において、放電開始
前は加工間隙にＥ1の電圧が印加される。そして、正電
圧印加の場合も負電圧印加の場合も放電が開始されると
加工間隙に印加される電圧はその絶対値が減少する。

【００８３】実施例４．図８は、この発明の実施例４を
示す加工間隙電圧印加回路のブロック構成図である。こ
の図８に示す加工間隙間電圧印加回路は図６に示す実施
例３の加工間隙電圧印加回路において加工間隙電圧を可
変にするようにしたものである。

【００８４】図８において、３０は抵抗器であり、ダイ
オード２９の陽極は電極１に接続され、ダイオード２９
の陰極は抵抗器３０の一端に接続されている。そして、
抵抗器３０の他端は第３の直流電源２８の陽極と接続さ
れ第３の直流電源２８の陰極は被加工物２に接続されて
いる。

【００８５】３１はスイッチング体、例えば半導体スイ
ッチング素子である。また、３２は半導体スイッチング
素子３１の制御端子３１ａに半導体スイッチング素子３
１をオンオフ駆動する制御信号を出力するスイッチング
駆動手段、例えば駆動回路である。

【００８６】３３は抵抗器であり、この抵抗器３３の一
端はダイオード２９の陰極に接続されている。そして、
抵抗器３３の他端と被加工物２との間に半導体スイッチ
ング素子３１が接続されている。また、３４はコンデン
サでありダイオード２９の陰極と被加工物２との間に接
続されている。

【００８７】図８において、１〜３、７、１２〜２９は
実施例１に示すものと同様なので説明を省略する。な
お、抵抗器３０は第３の直流電源２８の内部抵抗が十分
大きい場合は省略してもよい。

【００８８】次に、図８に示す加工間隙電圧印加回路の
動作について説明する。駆動回路３２は、加工間隙の浮
遊容量および、コンデンサ３４と抵抗器３３とにより構
成されるＣＲ回路の時定数より小さい周期で半導体スイ
ッチング素子３１をオンオフする制御信号を半導体スイ
ッチング素子３１の制御端子に入力するように構成され
ている。

【００８９】そして、半導体スイッチング素子３１のオ
ンオフ動作のデューティー・ファクターを変化させるこ
とにより加工間隙電圧の変化を可能にしている。すなわ
ち、このデューティ・ファクターを選定して設定するこ
とにより加工間隙の平均電圧を零ボルトまたは零ボルト
近くにすれば、電解または電蝕現象による被加工物２の
表面の変形や磁化現象を防止することができる。

【００９０】また、コンデンサ３４により加工間隙電圧
の変動が防止されるが半導体スイッチング素子３１のオ
ンオフ動作の周波数が大きく、加工間隙の浮遊容量が大
きいときはコンデンサ３４は省略してもよい。

【００９１】また、抵抗器３０が直列接続された第３の
直流電源２８は、半導体スイッチング素子３１、１５、
１６がオフした状態のとき、コンデンサ３４に第３の直
流電源２８の電圧Ｅ2を印加するために設けたものであ
る。この電圧Ｅ2によりサージ電圧によるコンデンサ３
４の両端の電圧上昇を防止することができ、コンデンサ
３４を充電するための突入電流を減少させることができ
る。

【００９２】また、図８において点線で接続されている
スイッチング体デューティー・ファクター制御手段３５
により、加工間隙の平均電圧検出器（図示せず）の検出
出力を用いて図５（ａ）と同様に負帰還制御し、加工間
隙の平均電圧が平均電圧設定値になるようにデューティ
・ファクターを自動設定するようにしてもよい。この場
合、平均電圧設定値を零ボルトに設定すれば加工間隙の
平均電圧は零ボルトになる。

【００９３】なお、抵抗器３３はインダクターで置きか
えてもよく、この場合は抵抗器３３の発熱による電力消
費を防止できる効果がある。

【００９４】実施例５．次にを図９及び図１０に基づき
説明する。上述した各実施例のものは加工中の正極性電
圧と負極性電圧を相殺するために負極性電圧を印加して
いる時間が長くなり、加工に寄与する第２の直流電源７
による電流パルスの周波数が低下し、加工速度が向上し
ない。

【００９５】この発明の実施例５は、この問題点をも解
決しようとするものである。図９において５０は極間に
供給される負極性電圧を所定の値にてクランプする電圧
クランプ回路で、上記実施例３における第３の直流電源
２８とダイオード２９とから構成される電圧クランプ回
路と同一のもので、簡略図示している。また５１は極間
に浮遊する静電容量、５２は第１の直流電源３による負
極性の放電を検出する放電検出回路、５３は後述するよ
うに、駆動回路２１〜２５に制御信号を与え、半導体ス
イッチング素子１２〜１５、１８のオンオフ制御を行う
制御回路である。なお、他の構成は上記した実施例と実
質的に同様のものであるので説明を省略する。

【００９６】次に、動作について説明する。動作開始時
においては電極１および被加工物２を挟んでブリッジ接
続された半導体スイッチング素子１２〜１５のうち対角
線にある半導体スイッチング素子１３、１４をともにオ
ン、他の対角線にある半導体スイッチング素子１２、１
５および第２の直流電源７に接続した半導体スイッチン
グ素子１８をオフとする。このとき、極間には図１０
（ａ）に示すように＋Ｅ1（例えば約１５０Ｖ）の電圧
が印加される。この状態が時間Ｔ1だけ継続されたの
ち、全ての半導体スイッチング素子１２〜１５、１８を
オフとし、休止状態とする。

【００９７】この休止状態が時間Ｔ2だけ経過後、半導
体スイッチング素子１２、１５をオンとする。なお、こ
のとき半導体スイッチング素子１８もオフの状態であ
る。このとき極間にはクランプ回路５０により決まるク
ランプ電圧−Ｅc（例えば約７０Ｖ）の電圧が印加され
る。この負極性での電圧による放電の発生は放電検出回
路５２により検出され、この検出信号によりスイッチン
グ素子１２、１５をＯＦＦする。スイッチング素子１
２、１５がＯＦＦされても、極間の静電容量５１に蓄え
られた静電エネルギーが放出されるまでのきわめて短い
期間、すなわち約数十〜数百ナノ秒間は負の直流アーク
電流が継続する。

【００９８】この電流が途絶える前にスイッチング素子
１８をＯＮすることにより、正極性の大電流が極間に流
れ、加工が進行する。ここで、負の直流アークが途切れ
てしまった後にスイッチング素子１８をＯＮすると、極
間に高圧の正極性電圧が発生してしまい、ワイヤ断線な
どを招く。すなわちこれら負極性電流の供給と正極性電
流の供給は連続的に行われることが重要であり、スイッ
チング素子１２、１５がＯＦＦしてからスイッチング素
子１８がＯＮするまでの時間は数十ナノ秒程度である必
要がある。スイッチング素子１８がＯＮした後の所定時
間後にスイッチング素子１８はＯＦＦされ休止状態とな
る。この休止状態で時間Ｔ2経過後、上記のサイクルを
繰り返すことにより加工が行われる。

【００９９】従来例同様、電流制限用抵抗器１６、１７
の抵抗値Ｒ11，Ｒ12は抵抗器１９の抵抗値Ｒ2に比べて
十分大きく選ばれているため、図１０（ｂ）の電流波形
に示すように、半導体スイッチング素子１８のオンによ
り第２の直流電源７から供給するピーク電流値は、半導
体スイッチング素子１２〜１５を介して第１の直流電源
３から供給するピーク電流値に比べて十分高く、実際の
放電加工に寄与する電流はほとんど半導体スイッチング
素子１８により極間に供給される。また、正・負極性の
電圧印加時間は、加工中の正極性電圧と負極性電圧が相
殺する（和が平均的に０となる）よう設定される。

【０１００】図１０と図１６とを比較してわかるよう
に、平均電圧を０に維持した加工において、本実施例は
従来例より高い頻度でスイッチング素子１８をオンする
ことができるため、高電流パルスをより高い頻度で極間
に供給でき、加工速度が大幅に向上する。

【０１０１】なお、上記実施例５においては、加工中の
正極性電圧と負極性電圧が相殺するよう、あらかじめ正
極性電圧の印加時間Ｔ1を設定したが、平均電圧検出手
段（図９中、符号５４で示す）を設け、この平均電圧検
出手段５４にて加工中の平均電圧を検出し、平均電圧が
０となるよう正極性電圧印加時間Ｔ1を制御することに
より、より確実な電食防止効果が得られる。実施例６．

【０１０２】また、図１２に示すように、正極性電圧に
よる放電を検出する放電検出手段５５を設け、図１１の
ように正極性電圧による放電が発生した際に正極性電圧
による直流アークを遮断するのに必要最小限の微小な休
止時間を設けることにより、正極性電圧による直流アー
クの持続を防止でき、より一層安定な加工を行うことが
できる。この微小休止時間の長さは極間の状態や工作物
の種類により異なるが、実験によれば０．５〜２μｓｅ
ｃが適当である。またこれとは逆に、負極性電圧による
放電を検出する放電検出手段５２にて、負極性電圧によ
る放電が発生した際にも同様に負極性電圧による直流ア
ークを遮断するようにしてもよい。

【０１０３】実施例７．次に、この発明の実施例７を図
１２に基づき説明する。図１２において５６は後述する
ように、駆動回路２１〜２５に制御信号を与え、半導体
スイッチング素子１２〜１５、１８のオンオフ制御を行
う制御回路である。なお、他の構成は上記した実施例と
実質的に同様のものであるので説明を省略する。

【０１０４】次に、動作について説明する。本実施例に
おいては、前記従来例のように正極性電圧による放電が
発生した際に正極性の大電流を印加する駆動モード（以
下第１のモードと称する）と、前記実施例５のように負
極性の放電が発生した際に正極性の大電流を印加する駆
動モード（以下第２のモードと称する）の両方の加工を
行うことができるよう構成されている。

【０１０５】すなわち、第１のモードは、従来例と同様
の動作にて加工を行うモードであり、まずスイッチング
素子１３、１４をＯＮすることにより正極性電圧を極間
に印加し、この正極性電圧による放電を放電検出手段５
５により検出したのち、スイッチング素子１８をＯＮし
て正極性の大電流を極間に供給する。次いで所定時間Ｔ
2の休止後、スイッチング素子１２、１５をＯＮして負
極性電圧を印加する。これらのサイクルを繰り返すこと
により加工が進行する。このモードは加工速度は低い
が、加工面に対するクラックの発生などのダメージが少
なく、特に超硬合金、ダイヤモンド焼結体などの焼結材
料や、導電性セラミックスの加工に適している。

【０１０６】次に、第２のモードは、前記実施例５の動
作と同様の動作にて加工を行うモードであり、まずスイ
ッチング素子１２、１５をＯＮすることにより負極性電
圧を極間に印加し、この負極性電圧による放電を放電検
出回路手段５２により検出したのち、スイッチング素子
１２、１５をＯＦＦする。スイッチング素子１２、１５
がＯＦＦされても、極間の静電容量５１に蓄えられた静
電エネルギーが放出されるまでのきわめて短い期間は負
の直流アーク電流が継続し、この電流が途絶える前にス
イッチング素子１８をＯＮすることにより、正極性の大
電流が極間に流れ、加工が進行する。

【０１０７】これら負極性電流の供給と正極性電流の供
給は連続的に行われ、所定時間後にスイッチング素子１
８はＯＦＦされ休止状態となる。この休止状態で時間Ｔ
2経過後、上記のサイクルを繰り返すことにより加工が
行われる。このモードは前述のように高い加工速度が得
られるため、特に鉄系材料の加工に適している。なお、
上記の２つのモードのいずれも、加工中の正極性電圧と
負極性電圧が相殺する（和が平均的に０となる）よう設
定または制御されるため、加工中の工作物の電解腐食を
防止することが可能であることはいうまでもない。

【０１０８】上記実施例７においては正極性電圧、負極
性電圧のいずれか一方での放電が発生した際に正極性の
大電流を流す構成を示したが、図１３に示すように正極
性、負極性電圧の両方の放電発生後に大電流を供給する
ようにしても、加工速度の向上を行いつつ、電解腐食を
防止した加工を行うことができる。

【０１０９】また、上記実施例６と同様、正極性電圧ま
たは負極性電圧による放電が発生した際に正極性電圧ま
たは負極性電圧による直流アークを遮断するのに必要最
小限の０．５〜２μｓｅｃ程度の微小な休止時間を設け
ることにより、正極性電圧または負極性電圧による直流
アークの持続を防止でき、より一層安定な加工を行うこ
とができる。

【０１１０】

【発明の効果】以上述べたように第１の発明によれば、
被加工物と所定距離離隔して対向配置された電極と、第
１の直流電源と、この第１の直流電源の負側が上記電極
側に、正側が上記被加工物側に接続される正極性の電圧
印加状態と上記第１の直流電源の負側が上記被加工物の
側に、正側が上記電極側に接続される負極性の電圧印加
状態とを切換可能なスイッチ回路と、上記負極性の電圧
印加状態とこの負極性の電圧印加状態を解除した状態と
が交互に発生する期間と上記正極性の電圧印加状態の期
間とが所定の順序で繰返し発生するように上記スイッチ
回路を制御するスイッチ制御回路とを備える構成とした
ので、平均電圧を０に維持した加工において、負極性の
電圧印加時における放電の発生の防止、または仮に放電
したとしてもその放電を直ぐに消滅できるようになり、
負極性の電圧印加状態での放電に基づく被加工物の加工
面の品質低下を防止できる効果がある。

【０１１１】また、第２の発明によれば、上記スイッチ
制御回路を、電極と被加工物との間の平均電圧が予め設
定した所定の電圧になるように、負極性の電圧印加状態
とこの負極性の電圧印加状態を解除した状態とが交互に
発生する期間中、スイッチ回路を所定のデューティ・フ
ァクターで制御するデューティ・ファクター制御手段を
有するものとしたので、第１の発明の効果に加え、電極
と被加工物との間の平均電圧を、予め設定した所定の電
圧になるように容易に制御できる効果がある。

【０１１２】また、第３の発明によれば、被加工物と所
定距離離隔して対向配置された電極と、第１の直流電源
と、この第１の直流電源の負側が上記電極側に、正側が
上記被加工物側に接続される正極性の電圧印加状態と上
記第１の直流電源の負側が上記被加工物の側に、正側が
上記電極側に接続される負極性の電圧印加状態とを切換
可能なスイッチ回路と、上記負極性の電圧印加状態の期
間と上記正極性の電圧印加状態の期間とが所定の順序で
繰返し発生するように上記スイッチ回路を制御するスイ
ッチ制御回路と、負極性の電圧印加状態で電極と被加工
物との間の電圧を所定電圧にクランプする電圧クランプ
回路とを備える構成としたので、負極性の電圧印加時に
おける放電の発生の防止、またはその放電発生を極力防
止できるようになり、ひいては負極性の電圧印加状態で
の放電にもとづく被加工物の加工面の品質低下を防止で
きる効果がある。また、トランジスタをＡ級増幅動作さ
せることなく負極性の電圧印加状態で電極と被加工物と
の間の電圧を所定電圧にクランプするものであるので、
ハイパワーな放電加工電源の出力制御を行っても、トラ
ンジスタの発熱等の問題も生じない。

【０１１３】また、第４の発明によれば、上記電圧クラ
ンプ回路を、スイッチング体と抵抗器またはインダクタ
との直列体と、上記スイッチング体をオンオフさせるス
イッチング駆動手段とを有するものとし、かつ上記直列
体を電極と被加工物との間に接続するとともに、上記ス
イッチング駆動手段を、上記スイッチング体を所定のデ
ューティ・ファクターでオンオフ駆動して上記電極と被
加工物との間の電圧を所定電圧にするようにしたので、
第３の発明の効果に加え、容易に上記電極と被加工物と
の間の電圧を所定電圧にすることができる効果がある。

【０１１４】また、第５の発明によれば、上記第４の発
明に係る放電加工装置において、スイッチング駆動手段
を介してスイッチング体をオンオフ動作させ、電極と被
加工物との間の平均電圧を所定電圧にするように上記ス
イッチング体のオンオフ動作のデューティー・ファクタ
ーを制御するスイッチング体デューティー・ファクター
制御手段を設けたので、第４の発明の効果に加え、容易
に電極と被加工物との間の平均電圧を零にすることがで
きる効果がある。

【０１１５】また、第６の発明によれば、上記第３〜第
５の発明に係る放電加工装置において、負極性の電圧に
よる放電を検出する放電検出手段と、正極性の大電流を
被加工物と電極との間に供給する第２の直流電源とを備
え、上記放電検出手段が負極性の電圧印加時に放電を検
出したとき、電極と被加工物との間の静電容量に蓄積さ
れた静電エネルギーによる電流アークが途切れる前に、
上記第２の直流電源より正極性の大電流を被加工物と電
極との間に供給するようにしたので、第３〜第５の発明
の効果に加え、加工速度が向上する効果がある。

【０１１６】また第７の発明によれば、上記第３〜第６
の発明に係る放電加工装置において、正極性または負極
性の電圧による放電を検出する放電検出手段を備え、こ
の放電検出手段が正極性または負極性の電圧印加時に放
電を検出したとき、正極性電圧または負極性電圧による
直流アークを遮断するよう上記スイッチ制御回路を制御
するように構成したので、第３〜第６の発明の効果に加
え、正極性または負極性の電圧印加時に加工面に悪影響
を及ぼすアークの発生を防止できる効果がある。

【０１１７】また第８の発明によれば、上記第３の発明
に係る放電加工装置において、正極性及び負極性の電圧
による放電を各々検出する放電検出手段と、正極性の大
電流を被加工物と電極との間に供給する第２の直流電源
と、正極性の電圧印加時に放電が発生したとき、上記第
２の直流電源より正極性の大電流を被加工物と電極との
間に供給する第１のモードと、負極性の電圧印加時に放
電が発生したとき、上記第２の直流電源より正極性の大
電流を被加工物と電極との間に供給する第２のモードと
の何れのモードとするかを切り換える手段とを備える構
成としたので、第３の発明の効果に加え、加工材料に応
じて最適な加工条件を選択でき、加工材料が異なる場合
においてもマイクロ・クラックなどの発生を防止すると
ともに、工作物の電解腐食を防止した高品位な加工を安
定して行うことができる効果がある。

【０１１８】また第９の発明によれば、上記第３の発明
に係る放電加工装置において、正極性及び負極性の電圧
による放電を各々検出する放電検出手段と、正極性の大
電流を被加工物と電極との間に供給する第２の直流電源
とを備え、これらの放電検出手段が放電を検出したと
き、電圧印加状態が正極性及び負極性の何れの状態であ
っても、正極性の大電流を被加工物と電極との間に供給
するようにしたので、第３の発明の効果に加え、加工速
度が大幅に向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１および実施例２を示す放電
加工装置の加工間隙電圧印加回路のブロック構成図であ
る。

【図２】図１に示すブロック構成図において、加工間隙
の電圧波形図および電流波形図である。

【図３】この発明の実施例１を適用した場合と適用しな
い場合を対比して示した電極と被加工物との間の電圧お
よび電流波形である。

【図４】この発明の実施例２においてデューティー・フ
ァクターと加工間隙の電圧の関係を示す波形図である。

【図５】この発明の実施例２においてデューティー・フ
ァクターを変化させる方法を示す説明図である。

【図６】この発明の実施例３を示す放電加工装置の加工
間隙電圧印加回路のブロック構成図である。

【図７】図６に示すブロック図において、加工間隙の電
圧波形図である。

【図８】この発明の実施例４を示す放電加工装置の加工
間隙電圧印加回路のブロック構成図である。

【図９】この発明の実施例５を示す放電加工装置の加工
間隙電圧印加回路のブロック構成図である。

【図１０】この発明の実施例５に係る電圧・電流波形図
である。

【図１１】この発明の実施例６を示す電圧・電流波形図
である。

【図１２】この発明の実施例７を示す放電加工装置の加
工間隙電圧印加回路のブロック構成図である。

【図１３】この発明の実施例７の変形例を示す電圧・電
流波形図である。

【図１４】従来の放電加工装置の加工間隙電圧印加回路
のブロック構成図である。

【図１５】図１４に示すブロック構成図の動作フロー図
である。

【図１６】図１４に示すブロック構成図における加工間
隙の電圧波形図および電流波形図である。

【符号の説明】

１ 電極 ２ 被加工物 ３ 第１の直流電源 ７ 第２の直流電源 １２ スイッチ回路 １３ スイッチ回路 １４ スイッチ回路 １５ スイッチ回路 １６ 抵抗器 １７ 抵抗器 １８ スイッチ回路 ２１ 駆動回路 ２２ 駆動回路 ２３ 駆動回路 ２４ 駆動回路 ２６ スイッチ制御回路 ２８ 第３の直流電源 ２９ ダイオード ３１ スイッチング体 ３２ スイッチング駆動手段 ３３ 抵抗器 ３５ スイッチング体デューティー・ファクター制御手
段 ４１ 高周波発振器 ４２ ２入力ＮＡＮＤ回路 ５０ クランプ回路 ５２ 負極性の放電検出手段 ５３ スイッチ制御回路 ５５ 正極性の放電検出手段 ５６ スイッチ制御回路 ５０３ 鋸歯状波発生器 ５０４ 電圧比較器 ５０５ 増幅器

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物と所定距離離隔して対向配置さ
   れた電極と、第１の直流電源と、この第１の直流電源の
   負側が上記電極側に、正側が上記被加工物側に接続され
   る正極性の電圧印加状態と上記第１の直流電源の負側が
   上記被加工物の側に、正側が上記電極側に接続される負
   極性の電圧印加状態とを切換可能なスイッチ回路と、上
   記負極性の電圧印加状態とこの負極性の電圧印加状態を
   解除した状態とが交互に発生する期間と上記正極性の電
   圧印加状態の期間とが所定の順序で繰返し発生するよう
   に上記スイッチ回路を制御するスイッチ制御回路とを備
   えた放電加工装置。
2. 【請求項２】 上記スイッチ制御回路は、電極と被加工
   物との間の平均電圧が予め設定した所定の電圧になるよ
   うに、負極性の電圧印加状態とこの負極性の電圧印加状
   態を解除した状態とが交互に発生する期間中、スイッチ
   回路を所定のデューティ・ファクターで制御するデュー
   ティ・ファクター制御手段を有するものであることを特
   徴とする請求項１に記載の放電加工装置。
3. 【請求項３】 被加工物と所定距離離隔して対向配置さ
   れた電極と、第１の直流電源と、この第１の直流電源の
   負側が上記電極側に、正側が上記被加工物側に接続され
   る正極性の電圧印加状態と上記第１の直流電源の負側が
   上記被加工物の側に、正側が上記電極側に接続される負
   極性の電圧印加状態とを切換可能なスイッチ回路と、上
   記負極性の電圧印加状態の期間と上記正極性の電圧印加
   状態の期間とが所定の順序で繰返し発生するように上記
   スイッチ回路を制御するスイッチ制御回路と、負極性の
   電圧印加状態で電極と被加工物との間の電圧を所定電圧
   にクランプする電圧クランプ回路とを備えた放電加工装
   置。
4. 【請求項４】 上記電圧クランプ回路は、スイッチング
   体と抵抗器またはインダクタとの直列体と、上記スイッ
   チング体をオンオフさせるスイッチング駆動手段とを備
   え、上記直列体は電極と被加工物との間に接続され、上
   記スイッチング駆動手段は、上記スイッチング体を所定
   のデューティ・ファクターでオンオフ駆動し上記電極と
   被加工物との間の電圧を所定電圧にすることを特徴とす
   る請求項３に記載の放電加工装置。
5. 【請求項５】 上記スイッチング駆動手段を介してスイ
   ッチング体をオンオフ動作させ、電極と被加工物との間
   の平均電圧を所定電圧にするように上記スイッチング体
   のオンオフ動作のデューティー・ファクターを制御する
   スイッチング体デューティー・ファクター制御手段を設
   けたことを特徴とする請求項４に記載の放電加工装置。
6. 【請求項６】 負極性の電圧による放電を検出する放電
   検出手段と、正極性の大電流を被加工物と電極との間に
   供給する第２の直流電源とを備え、上記放電検出手段が
   負極性の電圧印加時に放電を検出したとき、電極と被加
   工物との間の静電容量に蓄積された静電エネルギーによ
   る電流アークが途切れる前に、上記第２の直流電源より
   正極性の大電流を被加工物と電極との間に供給すること
   を特徴とする請求項３〜請求項５の何れかに記載の放電
   加工装置。
7. 【請求項７】 正極性または負極性の電圧による放電を
   検出する放電検出手段を備え、この放電検出手段が正極
   性または負極性の電圧印加時に放電を検出したとき、正
   極性電圧または負極性電圧による直流アークを遮断する
   よう上記スイッチ制御回路を制御することを特徴とする
   請求項３〜請求項６の何れかに記載の放電加工装置。
8. 【請求項８】 正極性及び負極性の電圧による放電を各
   々検出する放電検出手段と、正極性の大電流を被加工物
   と電極との間に供給する第２の直流電源と、正極性の電
   圧印加時に放電が発生したとき、上記第２の直流電源よ
   り正極性の大電流を被加工物と電極との間に供給する第
   １のモードと、負極性の電圧印加時に放電が発生したと
   き、上記第２の直流電源より正極性の大電流を被加工物
   と電極との間に供給する第２のモードとの何れのモード
   とするかを切り換える手段とを備えてなる請求項３に記
   載の放電加工装置。
9. 【請求項９】 正極性及び負極性の電圧による放電を各
   々検出する放電検出手段と、正極性の大電流を被加工物
   と電極との間に供給する第２の直流電源とを備え、これ
   らの放電検出手段が放電を検出したとき、電圧印加状態
   が正極性及び負極性の何れの状態であっても、正極性の
   大電流を被加工物と電極との間に供給することを特徴と
   する請求項３に記載の放電加工装置。