JPH07290317A - 放電加工方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電解反応により生ずる被加工物表面の劣化を
確実に防止することができる放電加工方法及びその装置
を提供する。 【構成】 加工用電極１と被加工物２との間に形成され
る極間に放電誘起電圧を印加し、その放電誘起電圧によ
って誘起される間欠放電により極間が絶縁破壊された直
後に主放電電流を重畳する放電加工において、放電を極
間に誘起させる少なくとも一つの直流電源を有する放電
誘起回路４と、放電後に加工用の主放電電流を重畳する
主放電回路３と、放電誘起回路４による極間への印加電
圧の極性を切り替える切り替え回路６を設ける構成と
し、放電誘起電圧の極間に対する極性を各放電を最小単
位として切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放電加工方法及びその
装置に関し、特に、加工用電極と被加工物との間に形成
される極間に、間欠的な放電を発生させて加工を行う放
電加工方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】放電加工において加工精度を低下させる
原因として、電解作用が知られている。通常、放電加工
においては、加工用電極と被加工物との間に形成される
加工間隙に水等の電解性を有する加工液を介して放電を
行っている。このような放電加工では、放電誘起電圧が
加工間隙に印加されいる間、その放電誘起電圧が高いほ
ど電解電流が大きくなる。この電解電流は、被加工物を
イオン化して溶出させて加工面の品質を悪化させるとい
う問題がある。この溶出量は、例えば、数μｍから十数
μｍとなり、数μｍの高精度を要する加工には大きな問
題となる。また、被加工物が合金の場合には、その溶出
速度が合金成分毎に異なり、特定金属の欠損等の問題も
生じることになる。このような、電解反応による被加工
物の加工面の劣化の防止する技術とし、従来以下に示す
ような方法が知られている。 （１）第１の方法は、極間の平均電圧が０Ｖとなるよう
に両極性のパルス電圧を印加する方法である。 （２）第２の方法は、例えば特開昭６０−１４６６２４
号公報に示されるように、主放電電源とは逆極性の放電
誘起電圧を印加する方法である。 （３）第３の方法は、例えば特開昭５６−８２１２７号
公報に示されるように、高周波の交流電圧を印加して、
放電を誘起する方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の被加工
物の表面劣化の防止方法では、それぞれ次のような問題
点がある。 （１）両極性の電圧を印加することによる第１の方法で
は、加工に寄与する放電の周期が長くなって、加工速度
が低下するという問題点がある。 （２）主放電電源とは逆極性の放電誘起電圧を印加する
ことによる第２の方法では、極間の平均電圧を０Ｖにす
ることが困難であるという問題点がある。これは、主放
電電流の通電期間中においては極間は放電状態であっ
て、このときの極間電圧は放電誘起電圧と比較して低い
電圧であり、しかも、放電の頻度が低い加工条件では、
放電誘起電圧の印加時間は主放電電流の通電時間より長
くなるため、それぞれの印加電圧と印加時間の積から求
める極間の平均電圧を０Ｖにすることが困難であるから
でる。 （３）高周波の交流電圧を印加することによる第３の方
法では、高周波の発振器が必要であって、回路が複雑化
するとともに高価になるという問題点がある。また、安
定な電圧を極間に印加するために、放電誘起電源の発振
周波数に同調するようなＬ−Ｃの共振回路を極間に接続
する必要があり、極間のインダクタンスが変化すると極
間に印加される電圧も変化するという問題点がある。そ
こで、本発明は前記した従来の問題点を解決して、電解
反応により生ずる被加工物表面の劣化を確実に防止する
ことができる放電加工方法及びその装置を提供すること
を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、加工用電極と
被加工物との間に形成される極間に放電誘起電圧を印加
し、その放電誘起電圧によって誘起される放電により極
間が絶縁破壊された直後に主放電電流を重畳する放電加
工方法において、放電誘起電圧の極間に対する極性を、
各放電を最小単位として切り替えることにより、前記目
的を達成するものである。本発明の放電加工方法におけ
る放電誘起電圧の極性の切り替えは周期的に行うことが
でき、その周期的切り替えとしては、例えば、各放電
毎、複数回の放電からなる一定期間毎とすることがで
き、一定期間毎に極性の切り替えを行う場合には、該一
定期間内における放電誘起電圧の極性の割合を同率と
し、その極性の順序は任意、もしくは所定の順序とする
ことができる。本発明は、加工用電極と被加工物との間
に形成される極間に間欠放電を発生させて被加工物の加
工を行う放電加工装置において、放電を極間に誘起させ
る少なくとも一つの直流電源を有する放電誘起回路と、
放電後に加工用の主放電電流を重畳する主放電回路と、
放電誘起回路による極間への印加電圧の極性を切り替え
る切り替え回路を設けることにより、前記目的を達成す
るものである。

【０００５】本発明の放電加工装置において、切り替え
回路は、放電誘起回路を構成する直流電源と極間との間
に設けたスイッチ手段を含んでおり、このスイッチ手段
を開閉することにより極間への印加電圧の極性を切り替
える構成、あるいは放電を最小単位として切り替えの周
期を設定し、その周期によってスイッチ手段の切り替え
を行う構成とすることができる。本発明の放電加工装置
の第１の実施態様は、一つの直流電源からの極間への印
加極性が異なる二つの接続回路を有し、該接続回路を切
り替え回路によって選択することにより極間への放電誘
起電圧の極性を切り替えるものである。また、本発明の
放電加工装置の第２の実施態様は、極間に対して接続方
向を互いに逆方向とする二つの直流電源を設け、該直流
電源を切り替え回路により選択することにより極間への
放電誘起電圧の極性を切り替えるものである。

【０００６】また、本発明の放電加工装置の第３の実施
態様は、切り替え回路における極性の切り替えを、放電
発生に基づく制御信号を入力とするフリップフロップ出
力により行うものである。

【０００７】また、本発明の放電加工装置の第４の実施
態様は、切り替え回路における極性の切り替え周期は、
放電発生に基づく制御信号を入力とするカウンタにより
行ううものである。本発明の放電加工において、放電誘
起電圧は、加工用電極と被加工物との間の極間に印加さ
れるものであり、極間の絶縁を破壊して放電を誘起する
電圧である。そして、この放電誘起電圧の極間への極性
は、例えば、被加工物を基準とし、主放電電流を流す主
放電電源と同じ極性を正方向とし、反対の極性を逆方向
とすることができる。また、本発明の放電加工における
放電誘起電圧の極間に対する極性の切り替えは、放電誘
起電圧印加中における極性の切替えは行わず、各放電を
最小単位として行うものである。

【０００８】

【作用】前記した本発明の放電加工によれば、はじめ
に、加工用電極と被加工物との間に形成される極間に対
して、放電誘起回路から放電誘起電圧をある極性の方向
で印加する。放電誘起電圧が印加された極間は、ある時
間の経過後この放電誘起電圧により絶縁破壊を起こして
放電を開始する。この放電開始時より主放電電源から極
間への主放電電流の供給を行い、放電を所定時間続行さ
せる。放電時における極間の電圧は、放電誘起電圧より
充分小さな値となる。この放電によって、被加工物の放
電加工を行う。極間での放電は、所定時間の経過後、主
放電電流の供給を断ってしばらく続行する。放電が停止
した後、休止時間をとることにより極間の絶縁状態を回
復させ、一つの放電が終了する。この放電を最小単位と
する放電工程の後、次の放電工程においては、放電誘起
回路から極間に印加する放電誘起電圧の極性方向を前放
電工程の極性方向と逆方向とする。この逆方向の放電誘
起電圧は単に極性が逆であるだけであって、その作用は
同様であり、放電工程と同様にして、極間にある時間の
経過後絶縁破壊を起こして放電を開始する。そして、そ
の後の放電加工も同様に行われる。

【０００９】したがって、放電前の放電誘起電圧の極間
に対する極性のみが異なることになる。放電誘起電圧を
印加してから放電が始まるまでの時間は極間の状態によ
り異なり、個々の放電で比較すると放電誘起電圧の印加
時間に差が生じるが、放電誘起電圧の電圧はその絶対値
が等しく、印加時間のばらつきは平均すればほぼ無視で
きるものとなるため、平均した極間電圧はほぼ０Ｖとみ
ることができ、放電誘起電圧の印加によって発生する電
解反応で生ずる被加工物表面の劣化を防止することがで
きる。そして、この放電加工における放電誘起電圧の極
性の切り替えは、放電を最小単位として、周期的に行う
ことができるものである。この繰り返し周期を最小単位
とすると、放電誘起電圧の極性の切り替えは各放電毎に
行われる。また、繰り返し周期を複数回の放電からなる
一定期間毎とすることができる。この一定期間毎の極性
の切り替えでは、一定期間内において放電誘起電圧の極
性の割合を一定比率とするものである。そして、この一
定期間内での極性の順序は任意、もしくは一定の順序と
することができる。この本発明の放電誘起電圧の極性の
切り替えは、放電発生を基にして制御信号を出力する制
御回路により、切り替え回路を駆動して行うものであ
り、切り替え回路は、例えば、放電誘起電源と極間との
間に設けたスイッチ手段の開閉を制御して、放電誘起電
源の接続状態の変更あるいは極性の異なる放電誘起電源
の選択を行う。この放電誘起電源の制御によって、極間
への放電誘起電圧の印加極性を切り替え、極間における
放電誘起電圧の平均電圧をほぼ０Ｖとし、放電誘起電圧
の印加によって発生する電解反応による影響を実質的に
停止し、被加工物表面の劣化を防止する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳
細に説明する。本発明の放電加工を実施する放電加工装
置は、通常の放電加工装置とほぼ同様であり、加工用電
極と被加工物間の極間に電圧を印加する方法及び、その
装置において特徴を有している。そこで、以下の本発明
の実施例においては、該極間に電圧を印加する構成を主
に説明し、周知の放電加工装置についてはその説明を省
略する。

【００１１】〔本発明の実施例１〕はじめに、本発明の
実施例１の構成及び作用について、図１〜図５を用いて
説明する。 （本発明の実施例１の構成）図１は、本発明の放電加工
の実施例１を説明する放電加工装置の電源部の構成図で
ある。図１において、１は加工用電極、２は被加工物で
あり、この加工用電極１は被加工物２との間に間隙を開
けて設置されており、該間隙は放電が生じる極間を形成
している。つまり、被加工物２は接地され、加工用電極
１との間の極間において、電解性を有する加工液を介し
て間欠的な放電を発生させることにより、放電加工を行
うものである。本発明の放電加工装置の電源部は、主放
電回路３と放電誘起回路４の２つの電源部分から構成さ
れており、放電誘起回路４は極間に放電を誘起するため
回路であり、また、主放電回路３は、放電加工を行うた
めの主放電電流を供給する回路であって、前記放電誘起
回路４による放電誘起の後に加工用の主放電電流を放電
誘起用の電流に重畳するものである。前記主放電回路３
及び放電誘起回路４の駆動は、制御回路５からの制御信
号に基づいて行われる。

【００１２】主放電回路３は、極間に主放電電流を供給
する主放電電源３１を有し、直列接続されるスイッチ素
子３２及びスイッチ素子３３を介して主放電電流の閉回
路を構成している。また、該主放電回路においては、例
えば、主放電電源３１の一方の電極端子から被加工物２
の接地端子の方向にダイオード３４が接続され、加工用
電極１から主放電電源３１の他方の電極端子の方向にダ
イオード３５が接続され、クロス方式の電源が構成され
ている。このスイッチ素子３２，３３の開閉は、制御回
路５からの制御信号ｓ３によって行われる。放電誘起回
路４は、極間に放電誘起電圧を印加する放電誘起電源４
１を有し、直列接続されるダイオード４２及び電流制限
抵抗４３を介して放電誘起電圧印加のための閉回路を構
成している。また、放電誘起回路４においては加工用電
極１への放電誘起電圧の印加極間を切り替えるための回
路構成が、スイッチ素子（４４〜４７）によって構成さ
れている。実施例１におけるスイッチ素子４４〜４７の
構成は、スイッチ素子４４を放電誘起電源４１の一方の
電極と加工用電極１との間に接続し、スイッチ素子４５
を放電誘起電源４１の他方の電極と被加工物２の接地側
との間に接続し、スイッチ素子４６を放電誘起電源４１
の一方の電極と被加工物２の接地側との間に接続し、ス
イッチ素子４７を放電誘起電源４１の他方の電極と加工
用電極１との間に接続することによって行われる。そし
て、スイッチ素子４４とスイッチ素子４５には同じ制御
信号が入力され、同時に開閉制御が行われ、また、スイ
ッチ素子４６とスイッチ素子４７には前記スイッチ素子
４４及びスイッチ素子４５と異なる制御信号が入力さ
れ、同時に開閉制御が行われる。

【００１３】また、本発明の実施例では、加工用電極１
に印加する放電誘起電源の極性を、被加工物を基準にし
て主放電電流を流す主放電電源と同じ極性を正極性と
し、その反対の極性を逆極性とする。制御回路５は、加
工用電極１における電圧を入力して放電検出を行うとと
もに、該放電検出信号に基づいて主放電回路３に制御信
号ｓ３を出力し、放電誘起回路４に制御信号ｓ４を出力
する。また、切り替え回路６は、前記制御回路５からの
制御信号ｓ４を受けて放電誘起回路４のスイッチ素子の
開閉を制御する回路であり、実施例１においては、制御
信号ｓ４をインバータ６４を介してトリガ端子に入力す
るフリップフロップ６３と、フリップフロップ６３のＱ
端子の出力と制御信号ｓ４とのアンド出力をスイッチ素
子４４，４５に送出するアンドゲート６１と、フリップ
フロップ６３のＱの反転出力（以下、Ｑ＊という）端子
の出力と制御信号ｓ４とのアンド出力をスイッチ素子４
６，４７に送出するアンドゲート６２とにより構成され
ている。なお、上記フリップフロップ６３のＱ＊端子は
Ｄ端子に接続されている。なお、図１においては、主放
電回路３、放電誘起回路４、及び切り替え回路６を破線
により表している。

【００１４】（本発明の実施例１の作用）次に、本発明
の実施例１の作用について、図２のタイムチャート、及
び図３〜図５の回路図を用いて説明する。なお、以下の
説明では図２のタイムチャート中の時刻ａ〜時刻ｋの符
号に従って説明する。図２に示すタイムチャートにおい
ては、時刻ａ〜時刻ｆの期間は正極性（被加工物を基準
にして主放電電流を流す主放電電源と同じ極性の電圧極
性）の放電誘起電圧を印加する場合であり、時刻ｆ〜時
刻ｋの期間は逆極性（被加工物を基準にして主放電電流
を流す主放電電源と逆の極性の電圧極性）の放電誘起電
圧を印加する場合を示している。 時刻ａ：はじめに、制御回路５はハイの制御信号ｓ４を
切り替え回路６に送出する。フリップフロップ６３は、
この制御信号ｓ４をインバータ６４を介して入力し、そ
の出力Ｑ（ハイ）をアンド回路６１の一方の入力端子に
入力する。アンド回路６１の他方の入力端子には制御信
号ｓ４（ハイ）が入力されており、出力Ｑ（ハイ）と制
御信号ｓ４（ハイ）の論理和がとられてその論理和信号
出力がスイッチ素子４４，４５に入力される。

【００１５】放電誘起回路４中のスイッチ素子４４，４
５は該論理和信号によりオンし、加工用電極１に正極性
の放電誘起電圧が印加される。なお、図２のタイムチャ
ートにおいては、極性電圧Ｖｇは立ち下がりを正極性と
し、立ち上がりを逆極性として表している。 このと
き、フリップフロップ６３の出力Ｑ＊はローであるめ、
アンド回路６２の出力はローとなり、放電誘起回路４中
のスイッチ素子４６，４７はオフ状態にある。図３は、
スイッチ素子４４，４５がオン、スイッチ素子４６，４
７がオフで、スイッチ素子３２，３３がオフの場合の放
電加工装置の電源部の回路結線状態を示しており、放電
誘起電源４１の正方向の電極が被加工物２に接続されて
被加工物２に正電圧を印加し、放電誘起電源４１の負方
向の電極が加工用電極１２に接続されて加工用電極１に
負電圧を印加している。この電圧印加により、極間に放
電誘起電圧の印加が行われることになる。加工用電極１
に正極性の放電誘起電圧が印加されると、極間には絶縁
が破壊されて放電が開始するまで、正極性の極性電圧Ｖ
ｇが印加された状態が続くことになる。図のタイムチャ
ートにおいては、この加工用電極１に放電誘起電圧が印
加されて放電が開始するまでの間を期間Ｔ１で表してい
る。 時刻ｂ：極間の絶縁が破壊されて放電が発生すると、極
間電圧Ｖｇは低下する（図のタイムチャートにおいて
は、上向きの変化で表されている）。制御回路５はこの
極間電圧Ｖｇの変化で放電を検出する。

【００１６】時刻ｃ：放電を検出した制御回路５は、制
御信号ｓ３をハイとして主放電回路３のスイッチ素子３
２，３３をオンとして、主放電電源３１を電源１及び被
加工物２の極間に印加し、主放電電流Ｉｇを矢印の方向
に流す。一方、制御信号ｓ４をローとするのでアンド回
路６１の論理和出力はローとなってスイッチ素子４４，
４５はオフとなる。また、制御回路５からの制御信号ｓ
４は、インバータ６４で反転されフリップフロップ６３
のトリガ入力端子に入力される。フリップフロップ６３
は、インバータ６４で反転される制御信号ｓ４の立ち下
がりをとらえて出力を反転し、出力Ｑをローとし、出力
Ｑ＊をハイとする。また、出力Ｑ＊はハイとなるが制御
信号ｓ４はローであるため、アンド回路６２の論理和出
力はローのままであり、スイッチ素子４６，４７はオフ
の状態を維持する。したがって、スイッチ素子４４，４
５，４６，４７は全てオフとなり、放電誘起電圧の極間
への印加は停止することになる。図４は、スイッチ素子
４４，４５，４６，４７がオフで、スイッチ素子３２，
３３がオンの場合の放電加工装置の電源部の回路結線状
態を示しており、放電誘起電源４１は加工用電極１及び
被加工物２とは接続されず、主放電電源３１の正方向の
電極が被加工物２に接続され、主放電電源３１の負方向
の電極が加工用電極１に接続されて、極間に主放電電圧
の印加が行われ、主放電電流Ｉｇが流れることになる。

【００１７】なお、極間電圧Ｖｇの低下の検出からスイ
ッチ素子３２，３３がオンするまでに遅れ時間があるた
め、放電が開始してからスイッチ素子３２，３３がオン
するまで、ｔ１の時間遅れが生じる。この時間遅れは、
通常数百ｎｓである。この遅れ時間の間放電を維持する
ために、スイッチ素子３２，３３がオンするまで、スイ
ッチ素子４４，４５をオン状態に維持する。なお、放電
が確実に主放電電流につながるようにするため、スイッ
チ素子４４，４５のオンとスイッチ素子３２，３３のオ
ンがオーバーラップするように制御することもできる。

【００１８】時刻ｄ，ｅ：制御回路５は、所定時間ｔ２
の後に制御信号ｓ３をローとし、主放電回路３のスイッ
チ素子３２，３３をオフにする。このスイッチ素子３
２，３３のオフによって主放電電源３１の加工用電極１
及び被加工物２への電圧印加は停止するが、主放電回路
のインダクタンス成分に蓄積された電磁カネルギーがダ
イオード３４，３５を通して放出されるため、スイッチ
素子３２，３３がオフとなった後も主放電電流Ｉｇは流
れ続ける。 時刻ｆ：制御回路５は、制御信号ｓ３をローとして主放
電回路３のスイッチ素子３２，３３をオフにした後、所
定の休止時間ｔ３の経過後に制御信号ｓ４をハイとす
る。この休止時間ｔ３の間は、極間には放電誘起電圧も
主放電電圧を印加されない状態にあり、この間に極間の
絶縁状態の回復が行われる。前記した時刻ａから時刻ｆ
までの工程により、極間に正極性（被加工物を基準にし
て主放電電流を流す主放電電源と同じ極性の電圧極性）
の放電誘起電圧を印加した場合の放電加工が完了する。
次に、制御信号ｓ４の送信によって、極間に逆極性の放
電誘起電圧を印加する場合の放電加工が開始される。制
御信号ｓ４をハイとなったとき、出力Ｑ＊はハイの状態
にあるため、アンドゲート６２において制御信号ｓ４と
の論理和がとられて、その論理和出力が放電誘起回路４
のスイッチ素子４６，４７に入力される。スイッチ素子
４６，４７はこの論理和出力によってオンとなり、極間
には逆の放電誘起電圧が印加される。図５は、スイッチ
素子４４，４５がオフ、スイッチ素子４６，４７がオン
で、スイッチ素子３２，３３がオフの場合の放電加工装
置の電源部の回路結線状態を示しており、放電誘起電源
４１の負方向の電極が被加工物２に接続されて、放電誘
起電源４１の正方向の電極が加工用電極１に接続され、
極間に前記時刻ａ及び図３で示した場合と逆方向の放電
誘起電圧の印加が行われることになる。加工用電極１に
逆極性の放電誘起電圧が印加されると、極間には絶縁が
破壊されて放電が開始するまで、逆極性の極間電圧Ｖｇ
が印加された状態が続くことになる。図のタイムチャー
トにおいては、この加工用電極１に放電誘起電圧が印加
されて放電が開始するまでの間を期間Ｔ２で表してい
る。

【００１９】時刻ｇ：極間の絶縁が破壊されて放電が発
生すると、極間電圧Ｖｇの絶対値は低下する（図のタイ
ムチャートにおいては、立ち下がりの変化で表されてい
る）。この極間での放電によって電流Ｉｇが流れる。こ
の電流Ｉｇの方向は、前記時刻ｂのときとは逆方向とな
る。制御回路５はこの極間電圧Ｖｇの変化で放電を検出
する。 時刻ｈ：放電を検出した制御回路５は、制御信号ｓ３を
ハイとして主放電回路のスイッチ素子３２，３３をオン
として、主放電電源３１を電源１及び被加工物２の極間
に印加し、主放電電流Ｉｇを前記時刻ｇとは逆方向に流
す。この主放電電流Ｉｇの方向は、図４に示す矢印と同
じ方向である。一方、制御信号ｓ４をローとするのでア
ンド回路６２の論理和出力はローとなってスイッチ素子
４６，４７はオフとなる。また、制御回路５からの制御
信号ｓ４は、インバータ６４で反転されフリップフロッ
プ６３のトリガ入力端子に入力される。フリップフロッ
プ６３は、インバータ６４で反転される制御信号ｓ４の
立ち下がりをとらえて出力を反転し、出力Ｑをハイと
し、出力Ｑ＊をローとする。出力Ｑはハイとなるが制御
信号ｓ４はローであるため、アンド回路６１の論理和出
力はローとなり、スイッチ素子４４，４５はオフの状態
を維持する。

【００２０】したがって、スイッチ素子４４，４５，４
６，４７は全てオフとなり、放電誘起電圧の極間への印
加は停止することになる。この回路状態は、前記した図
４と同様であり、極間に主放電電圧の印加が行われて、
主放電流Ｉｇが流れることになる。なお、極間電圧Ｖｇ
の絶対値の低下を検出してからスイッチ素子３２，３３
がオンするまでに遅れ時間があるため、前記と同様に放
電が開始してからスイッチ素子３２，３３がオンするま
でｔ１の時間遅れが生じる。そして、この遅れ時間の間
放電を維持するために、スイッチ素子３２，３３がオン
するまで、スイッチ素子４６，４７をオン状態に維持す
る。なお、放電が確実に主放電電流につながるようにす
るため、スイッチ素子４６，４７のオンとスイッチ素子
３２，３３のオンがオーバーラップするように制御する
こともできる。

【００２１】時刻ｉ，ｊ：制御回路５は、所定時間ｔ２
の後に制御信号ｓ３をローとし、主放電回路３のスイッ
チ素子３２，３３をオフにする。このスイッチ素子３
２，３３のオフによって主放電電源３１の加工用電極１
及び被加工物２への電圧印加は停止するが、主放電回路
のインダクタンス成分に蓄積された電磁カネルギーがダ
イオード３４，３５を通して放出されるため、スイッチ
素子３２，３３がオフとなった後も主放電電流Ｉｇは流
れ続ける。 時刻ｋ：制御回路５は、制御信号ｓ３をローとして主放
電回路３のスイッチ素子３２，３３をオフにした後、所
定の休止時間ｔ３の経過後に制御信号ｓ４をハイとす
る。この休止時間ｔ３の間は、極間には放電誘起電圧も
主放電電圧を印加されない状態にあり、この間に極間の
絶縁状態の回復が行われる。前記した時刻ｆから時刻ｋ
までの工程により、極間に逆極性（被加工物を基準にし
て主放電電流を流す主放電電源と逆の極性の電圧極性）
の放電誘起電圧を印加した場合の放電加工が完了する。

【００２２】そして、前記した時刻ａから時刻ｆまでの
正極性の放電誘起電圧による放電過程と、時刻ｆから時
刻ｋまでの逆極性の放電誘起電圧による放電過程とを繰
り返すことによって、被加工物の放電加工が行われる。
ここで、時刻ａから時刻ｆまでの正極性の放電誘起電圧
による放電過程におけるＴ１で示される放電誘起電圧印
加部分と時刻ｆから時刻ｋまでの逆極性の放電誘起電圧
による放電過程におけるＴ２で示される放電誘起電圧印
加部分とを比較する。放電誘起電圧を印加してから放電
するまでの時間は極間の状態によるので、個々の放電を
比較するとＴ１とＴ２に差が生じる。しかし、正極性と
逆極性の放電誘起電圧は極性は異なるがその絶対値は等
しいので放電のしやすさという点では大差はなく、放電
周期よりも充分に長い時間でみれば、Ｔ１とＴ２の平均
値はほぼ等しくなる。したがって、極間の平均電圧もほ
ぼ０Ｖとなるので、各放電過程中の放電誘起電圧の印加
による電解作用を防止することができる。また、実施例
１で示した放電加工装置における放電誘起電圧の極間に
対する極性切り替えは、各放電毎に交互に周期的に行う
ことができる。

【００２３】〔本発明の実施例２〕次に、本発明の実施
例２の構成及び作用について、図６，図７を用いて説明
する。 （本発明の実施例２の構成）図６は、本発明の放電加工
の実施例２を説明する放電加工装置の電源部の構成図で
ある。図６に示す本発明の実施例２の構成は、前記図１
に示した本発明の実施例１の構成とほぼ同様であり、加
工用電極１、被加工物２、主放電回路３、放電誘起回路
４、制御回路５、及び切り替え回路７を含んでいる。実
施例２と実施例１の構成上の相違は制御回路、及び切り
替え回路の構成の点にある。そこで、以下では、制御回
路５，切り替え回路７の構成のみを説明し、その他の加
工用電極１、被加工物２、主放電回路３、放電誘起回路
４については説明を省略する。

【００２４】本発明の制御回路５は、切り替え回路７に
前記実施例１と同様の制御信号ｓ４を送出するととも
に、指令信号ｓ５を送出する。指令信号ｓ５は、切り替
え回路７中のカウンタのプリセットを行う計数を設定す
るための指令信号である。

【００２５】本発明の実施例２の切り替え回路７は、実
施例１と同様に制御回路５からの制御信号ｓ４を受けて
放電誘起回路４のスイッチ素子の開閉を制御する回路で
あるが、実施例２においては、制御回路５からの制御信
号ｓ４をインバータ７４を介してクロック端子に入力
し、制御回路５からの指令信号ｓ５によりプリセットさ
れ、カウントアップしたときＲＣＯ信号を出力するカウ
ンタ７５と、ＲＣＯ信号をトリガ端子に入力するフリッ
プフロップ７３と、フリップフロップ７３のＱ端子の出
力と制御信号ｓ４とのアンド出力をスイッチ素子４４，
４５に送出するアンドゲート７１と、フリップフロップ
６３のＱの反転出力（以下、Ｑ＊という）端子の出力と
制御信号ｓ４とのアンド出力をスイッチ素子４６，４７
に送出するアンドゲート７２とにより構成されている。
なお、上記フリップフロップ６３のＱ＊端子はＤ端子に
接続されている。また、カウンタ７５のＲＣＯ端子とＬ
ＯＡＤ端子間にはその方向にインバータ７６が接続され
ている。なお、図６においては、主放電回路３、放電誘
起回路４、及び切り替え回路７は破線により表してい
る。

【００２６】（本発明の実施例２の作用）次に、本発明
の実施例２の作用について、図７のタイムチャートを用
い、図中の時刻ａ〜時刻ｒの符号に従って説明する。図
７に示すタイムチャートにおいては、時刻ｂ〜時刻ｊの
期間は正極性（被加工物を基準にして主放電電流を流す
主放電電源と同じ極性の電圧極性）の放電誘起電圧を印
加する場合であり、時刻ｊ〜時刻ｒの期間は逆極性（被
加工物を基準にして主放電電流を流す主放電電源と逆の
極性の電圧極性）の放電誘起電圧を印加する場合を示し
ている。本実施例は、正極性あるいは逆極性の同極性の
放電誘起電圧を印加し放電を誘起してなる放電加工を連
続して複数回行い、それらの放電加工を極性を異ならせ
てそれぞれ交互に繰り返う場合であり、以下に示す実施
例では、正極性及び逆極性の放電誘起電圧の印加をそれ
ぞれ４回ずつ交互に行う例を示している。図７に示すタ
イムチャートでは、前記実施例２の構成において、カウ
ンタ７５を１６進カウンタにより構成し、１６進のうち
４計数毎にカウントアップしてＲＯＣ端子からＲＯＣ信
号を出力してカウンタをプリセットすることによって、
正極性及び逆極性の放電誘起電圧をそれぞれ４回ずつ交
互に印加するものである。

【００２７】そして、この実施例では、カウンタ７５に
対してカウントアップする数を設定するために、制御回
路５からの指令信号ｓ５として例えばＡ〜Ｄの４ビット
信号を出力する。例えば、図７では、制御回路５からの
指令信号ｓ５をＡビットがロー、Ｂビットがロー、Ｃビ
ットがハイ、Ｄビットがハイの４ビット信号とし、この
４ビット信号によって、カウンタ７５に対して４計数毎
のカウントアップ駆動を行わせる。なお、指令信号ｓ５
のＡ〜Ｄの異なる４ビット信号を送信することにより、
カウンタ７５に対して異なる数によってカウントアップ
駆動を行わせることができる。

【００２８】以下、正極性及び逆極性の放電誘起電圧の
印加をそれぞれ４回ずつ交互に行う場合について説明す
る。なお、図７において、（５５）で示されるＡ〜Ｄの
４ビット信号は、カウンタ５５の計数内容を示すもので
あり、１６進のうち４計数毎にカウントアップするた
め、Ａ及びＢのビットのみを使用し、Ｃ及びＤのビット
は変化しない。 時刻ａ：この時刻以前の状態は、スイッチ素子４６，４
７はオンの状態にあり逆極性の放電誘起電圧を印加し、
該放電誘起電圧により放電が生じたものとし、そのとき
のカウンタの値はＡが０，Ｂが１により「１４」の値を
示しているものとする。このとき、時刻ａにおいて制御
信号ｓ４の立ち下がると、インバータ７４で反転されて
カウンタ７５のクロック入力端子に入力され、カウンタ
７５はＡを１，Ｂを１としてカウンタの値を「１５」と
し、カウントアップする。カウンタ７５は、このカウン
トアップによりＲＣＯ信号を出力するとともに、インバ
ータ７６で反転してカウンタ７５のＬＯＡＤ端子に入力
する。そして、フリップフロップ６３はＲＯＣ信号の立
ち上がりをとらえてＱ出力を反転する。

【００２９】時刻ｂ：前記スイッチ素子４６，４７のオ
フにより放電誘起電圧の停止の後は、前記実施例１で示
した主放電電圧の印加が行われる（図２の時刻ａ参
照）。本実施例２の図７のタイムチャートでは、この部
分の信号については省略している。このときのカウンタ
７５のカウント値は前記時刻ｂで示したように「１５」
である。このとき、制御回路５からの制御信号ｓ４が立
ち上がると、アンドゲート７１により出力Ｑと論理和が
とられて、スイッチ素子４４，４５がオンとなり放電誘
起回路４では１回目の正極性の放電誘起電圧が印加が行
われる。この状態は、前記実施例１における図２のタイ
ムチャートの時刻ａに対応している。 時刻ｃ：次に、制御信号ｓ４の立ち下がりのタイミング
で、カウンタ７５は制御回路５の指令信号ｓ５によって
プリセットされて、Ａが０，Ｂが０となりカウント値は
「１２」となる。このカウント値は「１２」は、正極性
の放電誘起電圧が１回行われたことを示すことになる。
また、スイッチ素子４４，４５は、制御信号ｓ４がロー
となるので、アンドゲート７１の論理和出力はローとな
りオフされる。この時刻ｃから次の制御信号ｓ４の立ち
上がる時刻ｄまでの間において、前記実施例１の図２の
時刻ｄ，ｅに示すように放電開始、放電加工、及び絶縁
回復が行われる。本実施例２の図７のタイムチャートで
は、この部分の信号については省略している。

【００３０】時刻ｄ：次の制御信号ｓ４の立ち上がる
と、アンドゲート７１の出力はハイとなり、スイッチ素
子４４，４５がオンとなって、放電誘起回路４では２回
目の正極性の放電誘起電圧が印加が行われる。 時刻ｅ：制御信号ｓ４が立ち下がると、アンドゲート７
１の出力はローとなり、スイッチ素子４４，４５がオフ
となって、放電誘起回路４では２回目の正極性の放電誘
起電圧が印加が停止する。このとき、カウンタ７５は制
御信号ｓ４の立ち下がりをとらえてＡを１，Ｂを０とし
てカウント値を「１３」とする。このカウント値は「１
３」は、正極性の放電誘起電圧が２回行われたことを示
すことになる。そして、この時刻ｅから次の制御信号ｓ
４の立ち上がる時刻ｄまでの間において、前記実施例１
の図２の時刻ｄ，ｅに示すように放電開始、放電加工、
及び絶縁回復が行われる。本実施例２の図７のタイムチ
ャートでは、この部分の信号については省略している。 時刻ｆ：次の制御信号ｓ４の立ち上がると、アンドゲー
ト７１の出力はハイとなり、スイッチ素子４４，４５が
オンとなって、放電誘起回路４では３回目の正極性の放
電誘起電圧が印加が行われる。

【００３１】時刻ｇ：制御信号ｓ４が立ち下がると、時
刻ｅと同様にの処理が行われ、放電誘起回路４では３回
目の正極性の放電誘起電圧の印加が停止する。このと
き、カウンタ７５はＡを０，Ｂを１としてカウント値を
「１４」とする。このカウント値は「１４」は、正極性
の放電誘起電圧が３回行われたことを示すことになる。
そして、この時刻ｇから次の制御信号ｓ４の立ち上がる
時刻ｈまでの間において、前記実施例１の図２の時刻
ｄ，ｅに示すように放電開始、放電加工、及び絶縁回復
が行われる。本実施例２の図７のタイムチャートでは、
この部分の信号については省略している。 時刻ｈ：次の制御信号ｓ４の立ち上がると、アンドゲー
ト７１の出力はハイとなり、スイッチ素子４４，４５が
オンとなって、放電誘起回路４では４回目の正極性の放
電誘起電圧が印加が行われる。

【００３２】時刻ｉ：制御信号ｓ４が立ち下がると、時
刻ｅ及び時刻ｇと同様にの処理が行われ、放電誘起回路
４では４回目の正極性の放電誘起電圧の印加が停止す
る。このとき、カウンタ７５はＡを１，Ｂを１としてカ
ウント値を「１５」としてカウントアップする。このカ
ウント値は「１５」は、正極性の放電誘起電圧が４回行
われたことを示すことになる。カウンタ７５は、このカ
ウントアップによりＲＣＯ信号を出力するとともに、イ
ンバータ７６で反転してカウンタ７５のＬＯＡＤ端子に
入力する。そして、フリップフロップ６３はＲＯＣ信号
の立ち上がりをとらえてＱ出力を反転する。Ｑ出力を反
転により、放電誘起回路の次の動作を行うスイッチ素子
をスイッチ素子４４，４５からスイッチ素子４６，４７
に切り替える。そして、この時刻ｉから次の制御信号ｓ
４の立ち上がる時刻ｊまでの間において、前記実施例１
の図２の時刻ｄ，ｅに示すように放電開始、放電加工、
及び絶縁回復が行われる。本実施例２の図７のタイムチ
ャートでは、この部分の信号については省略している。

【００３３】上記した時刻ｂから時刻ｊまでの期間で
は、正極性の放電誘起電圧の印加による放電加工が行わ
れる。次に時刻ｊから時刻ｒまでの期間は逆に逆極性の
放電誘起電圧の印加による放電加工が行われる。この時
刻ｊから時刻ｒまでの期間の動作は、前記した時刻ｂか
ら時刻ｊまでの期間において、スイッチ素子４４，４５
とスイッチ素子４６，４７が入れ代わっている点のみ相
違しており、その他の点は同様であるため説明を省略す
る。したがって、時刻ｂから時刻ｒの期間の処理により
正極性の放電誘起電圧の印加と逆極性の放電誘起電圧の
印加が交互に同じ回数行われることになる。ここで、時
刻ｂから時刻ｊまでの正極性の放電誘起電圧の印加と時
刻ｊから時刻ｒまでの逆極性の放電誘起電圧の印加を比
較すると、各放電誘起電圧の絶対値は等しくその極性は
逆でありその回数も等しいため、各放電誘起電圧の印加
時間にばらつきがある場合でも、放電を繰り返すことに
よって放電誘起電圧の平均電圧はほぼ０Ｖと見ることが
でき、放電誘起電圧の印加による電解作用を防止するこ
とができる。実施例２によれば、カウンタのプリセット
を行うカウント値を異ならせることによって、一方の極
性の放電誘起電圧の連続する印加回数を調整することが
できる。

【００３４】〔本発明の実施例３〕次に、本発明の実施
例３の構成及び作用について図８を用いて説明する。 （本発明の実施例３の構成）図８は、本発明の放電加工
の実施例３を説明する放電加工装置の電源部の構成図で
ある。図８に示す本発明の実施例３の構成は、前記図
１，図６に示した本発明の実施例１，２の構成とほぼ同
様であり、加工用電極１、被加工物２、主放電回路３、
放電誘起回路８、制御回路５、及び切り替え回路６を含
んでいる。実施例３と実施例１，２の構成上の相違は放
電誘起回路４の構成の点にある。そこで、以下では、放
電誘起回路８の構成のみを説明し、その他の加工用電極
１、被加工物２、主放電回路３、制御回路５、及び切り
替え回路６については説明を省略する。なお、図８に示
す切り替え回路６は、図１に示す実施例１の切り替え回
路の例を示しているが、図６に示す実施例２の切り替え
回路を用いることもできる。本発明の実施例３の放電誘
起回路８は、正電圧用の電源と逆電圧用の電源の二つの
電源を用い、それらの電源をスイッチ素子で開閉して、
極間への放電誘起電圧の極性を切り替えるものである。
図８においては、正電圧用の放電誘起電源８１とダイオ
ード８２とスイッチ素子８３の直列回路と、逆電圧用の
放電誘起電源８４とダイオード８５とスイッチ素子８６
の直列回路とを並列接続し、電流制限抵抗８７を介して
加工用電極１と被加工物２に接続している。そして、放
電誘起電源８１と放電誘起電源８４の加工用電極１ある
いは被加工物２に対する極性は逆方向となっている。各
放電誘起電源の極間への接続は、それぞれに設けられて
いるスイッチ素子により行われ、該スイッチ素子は切り
替え回路６からの信号によって切り替えられる。

【００３５】（本発明の実施例３の作用）次に、本発明
の実施例３の作用について説明する。本発明の実施例３
の作用は、前記実施例１，２の作用とほぼ同様であり、
放電誘起回路８の電源の切り替えの点でのみ相違してい
る。そこで、以下では、放電誘起回路８の電源の切り替
えについてのみ説明する。放電誘起回路８の正電圧用と
逆電圧用の各電源は、スイッチ素子６３及びスイッチ素
子６６の開閉によって極間への接続が行われ、また該ス
イッチ素子６３及びスイッチ素子６６は切り替え回路６
のアンドゲート６１，６２の出力により制御され、前記
実施例１，２で示したように何れか一方のみの接続が行
われる。

【００３６】この実施例３の構成によれば、スイッチ素
子の個数を減少することができ、また、該スイッチ素子
の動作タイミングのずれを考慮する必要がないという効
果がある。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電解反応により生ずる被加工物表面の劣化を確実に防止
することができる放電加工方法及びその装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放電加工の実施例１を説明する放電加
工装置の電源部の構成図である。

【図２】本発明の放電加工の実施例１のタイムチャート
である。

【図３】本発明の実施例１の電源部の回路結線状態図で
ある。

【図４】本発明の実施例１の電源部の回路結線状態図で
ある。

【図５】本発明の実施例１の電源部の回路結線状態図で
ある。

【図６】本発明の放電加工の実施例２を説明する放電加
工装置の電源部の構成図である。

【図７】本発明の放電加工の実施例２のタイムチャート
である。

【図８】本発明の放電加工の実施例３を説明する放電加
工装置の電源部の構成図である。

【符号の説明】

１ 加工用電極 ２ 被加工物 ３ 主放電回路 ４，８ 放電誘起回路 ５ 制御回路 ６，７ 切り替え回路 ３１ 主放電電源 ３２，３３，４４〜４７ スイッチ素子 ３４，３５，４２，６２，６５ ダイオード ４１，８１，８４ 放電誘起電源 ４３，８７ 電流制限抵抗 ６１，６２，７１，７２ アンドゲート ６３，７３ フリップフロップ ６４，７４，７６ インバータ ７５ カウンタ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工用電極と被加工物との間に形成され
   る極間に放電誘起電圧を印加し、該放電誘起電圧によっ
   て誘起される放電により極間が絶縁破壊された直後に主
   放電電流を重畳する放電加工方法において、該放電誘起
   電圧の極間に対する極性を、各放電を最小単位として切
   り替えることを特徴とする放電加工方法。
2. 【請求項２】 前記放電誘起電圧の極性の切り替えを周
   期的に行う請求項１記載の放電加工方法。
3. 【請求項３】 前記周期的切り替えは、各放電毎に交互
   に行う請求項２記載の放電加工方法。
4. 【請求項４】 前記周期的切り替えは、複数回の放電か
   らなる一定期間毎に行う請求項２記載の放電加工方法。
5. 【請求項５】 前記一定期間内における放電誘起電圧の
   極性の割合は同率である請求項４記載の放電加工方法。
6. 【請求項６】 前記一定期間内における切り替えを周期
   的に交互に行う請求項４，又は５記載の放電加工方法。
7. 【請求項７】 加工用電極と被加工物との間に形成され
   る極間に間欠放電を発生させて被加工物の加工を行う放
   電加工装置において、前記放電を極間に誘起させる少な
   くとも一つの直流電源を有する放電誘起回路と、放電後
   に加工用の主放電電流を重畳する主放電回路と、前記放
   電誘起回路による極間への印加電圧の極性を切り替える
   切り替え回路を設けてなることを特徴とする放電加工装
   置。
8. 【請求項８】 前記切り替え回路は、前記直流電源と極
   間との間に設けたスイッチ手段を含み、該スイッチ手段
   の開閉により極間への印加電圧の極性を切り替える請求
   項７記載の放電加工装置。
9. 【請求項９】 前記切り替え回路は、放電を最小単位と
   して切り替えの周期を設定する請求項７記載の放電加工
   装置。