JPH089125B2 - 放電加工用電源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ワイヤカツト放電加工における仕上加工に
おいて、加工深さを大きくし得るようにしたワイヤ放電
加工用パルス電源装置に関する。

〔従来の技術〕

ワイヤカツト放電加工においては、放電によつてワイ
ヤ電極に、その進行を妨げる反発力が作用する。このた
め、NC装置等で指示されるワイヤ電極の有るべき位置
と、実際のワイヤ電極の位置との間にずれを生じ、被加
工物の形状精度を低下させる。

このため、高精度を要求される被加工物の加工を行な
う場合には、被加工物の仕上げ寸法より大きめに荒加工
したのち，セカンドカツトと称する仕上加工を行なつて
所要の寸法、面粗さ等に仕上げている。このときの仕上
寸法は一般的に数μｍになるように荒加工を行なう。

前記の仕上加工を行なうための加工用電極として、例
えば、特開昭61−4620号公報に開示された放電加工用電
源装置がある。

この放電加工用電源装置においては、単一の発振器か
ら発振されるパルスに基づいて、正負両極性のパルス電
圧を生成し、加工間隙に印加し、極間の平均電圧を零に
しながら一方向の電圧で加工するようにしたので、電解
電流による加工面の精度低下、電蝕を防止できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、正負の電圧を交互に印加するので、加工休止
時間が長くなり、加工能率を低下させる。

また、発振器の発振周波数を高くすると、加工間隙に
印加する電圧が不十分になつて放電しなくなるなどの問
題点がある。

本発明の目的は、電解電流による加工面精度の低下や
電蝕を防止し、且つ高能率の仕上加工を可能にした放電
加工用電源装置を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

発明者は加工休止時間を短かくし、放電可能な時間を
長くすれば、ワイヤ電極と被加工物の間の有効な放電数
が増加し、加工効率が向上することに着目した。また、
実験により、加工間隙に印加される電圧のパルス幅を10
0μsec以下にして、ワイヤ電極と被加工物の間に印加し
た後、電圧の印加を中断すれば、電解電流は増大しない
ことを見出した。

このような加工条件を実現するための本発明の構成を
実施例に対応する第１図と第２図を用いて説明する。

１は被加工物。２はワイヤ電極で、被加工物１と所定
の加工間隙を保持している。４はトランジスタで、加工
間隙に負パルスの電圧を印加する。７はトランジスタ
で、加工間隙に正パルスの電圧を印加する。９は低周波
パルス発振器。10は高周波パルス発振器。11はインバー
タで、低周波パルス発振器９に接続されている。12はア
ンド回路で、入力端子の一端は高周波パルス発振器10に
接続され、他端はインバータ11に接続され、且つ出力端
子はトランジスタ４のベース側端子に接続されている。
14はナンド回路で、入力端子の一端は高周波パルス発振
器10に接続され、他端は低周波パルス発振器９に接続さ
れ、且つ出力端子はトランジスタ７のベース側端子に接
続されている。

〔作用〕

そして、インバータ11は低周波パルス発振器９の出力
波形Ｂの反転波形Ｃを出力する。アンド回路12は波形Ｃ
と高周波パルス発振器10の出力波形Ａのアンド条件をと
り、出力波形Ｄによりトランジスタ４をオンオフさせ、
トランジスタ４のコレクタ側の波形Ｆの電圧を生成させ
る。一方ナンド回路14は低周波パルス発振器９の出力波
形Ｂと高周波パルス発振器10の出力波形Ａのナンド条件
をとり、出力波形Ｅによりトランジスタ７をオンオフさ
せ、トランジスタ７のコレクタ側に波形Ｇの電圧を生成
させる。そして、波形Ｆと波形Ｇを加算した電圧波形Ｈ
が、加工間隙に印加される。

この波形Ｈは通電ケーブル等のインダクタンスや浮遊
容量のため、周期の長い波形Ｂの周期で、矩形状に整形
されるので、放電可能電圧E_A以上である時間taが長くと
れる。このため、放電可能時間が長く有効な放電数を多
くできるので、加工効率が向上する。

〔実施例〕

第１図と第２図は本発明の放電加工用電源装置の一実
施例を示す図である。

１は被加工物で、NC装置などの駆動装置によつてXY軸
平面上を移動するテーブル（図示せず）に設置されてい
る。２はワイヤ電極で、被加工物１との間に加工液であ
る水を介して、所定の加工間隙を保持している。３は直
流電源で、正極側は被加工物１に接続され、被加工物１
とワイヤ電極２間に電圧を印加する。４はNPN型のトラ
ンジスタで、エミツタ側は直流電源３の負極側へ接続さ
れ、直流電源３の電圧E₁，をオンオフする。５は限流抵
抗で、トランジスタ４のコレクタ側とワイヤ電極２間に
直列に挿入されている。６は直流電源で、負極側は被加
工物１に接続され、且つ直流電源３と並列に接続され、
被加工物１とワイヤ電極２間に直流電源３と逆極性の電
圧を印加する。７はPNP型のトランジスタで、エミツタ
側は直流電源６の正極側に接続され、直流電源６の電圧
E₂をオンオフ制御する。８は限流抵抗で、トランジスタ
７のコレクタ側とワイヤ電極２間に直列に挿入されてい
る。９は低周波パルス発振器。10は高周波パルス発振
器。11はインバータで、低周波パルス発振器９に接続さ
れている。12はアンド回路で、入力端子の一端は高周波
パルス発振器10に接続され、他端はインバータ11の出力
端子に接続され、且つ出力端子はトランジスタ４のベー
ス側に接続されている。13はドライブ回路で、アンド回
路12とトランジスタ４のベース側間に直列に挿入されて
いる。14はナンド回路で、入力端子の一端は高周波パル
ス発振器10にアンド回路12と並列に接続され、他端は低
周波パルス発振器９にインバータ11と並列に接続され、
且つ出力端子はトランジスタ７のベース側に接続されて
いる。15はドライブ回路で、ナンド回路14とトランジス
タ７のベース側間に直列に挿入されている。

このような構成で、第２図のように高周波パルス発振
器10は波形Ａのような短かい周期のパルスを出力する。
一方、低周波パルス発振器９は波形Ｂのような長い周期
のパルスを出力する。インバータ11は波形Ｂを反転し、
波形Ｃの信号を出力する。アンド回路12は波形Ａと波形
Ｃのアンド条件をとり、波形Ｄの信号を出力する。ドラ
イブ回路13は波形Ｄの信号を増幅して、トランジスタ４
をオンオフさせる。すると、トランジスタ４のコレクタ
側の電圧は波形Ｆとなる。一方、ナンド回路14は、波形
Ａと波形Ｂのナンド条件をとり、波形Ｅの信号を出力す
る。ドライブ回路15は波形Ｅの信号を増幅して、トラン
ジスタ７をオンオフさせる。すると、トランジスタ７の
コレクタ側の電圧は波形Ｇとなる。波形Ｆと波形Ｇのパ
ルス電圧は限流抵抗５と限流抵抗８を通じて加算された
後、加工間隙に印加される。ここで、加工間隙に印加さ
れる電圧の波形は、通電ケーブルのインダクタンスや浮
遊容量のため、波形Ｈとなる。すると、放電が加工間隙
に発生し、被加工物１を加工する。そして、放電が発生
すると、加工間隙を通じて、波形Ｉの加工電流が流れ、
加工間隙の電圧は下降して波形Ｊとなる。

波形Ｈは周期の長い波形Ｂの周期で、矩形状に整形さ
れたパルス電圧であるので、放電可能電圧E_A以上である
放電可能時間t_aが長く、加工に有効な放電数を多くで
き、加工効率を向上させることができる。

前記実施例における具体的な実験例を以下に示す。

被加工物１ ：工具鋼 SKD11製、HRC60℃焼入れ材、板
厚50mm ワイヤ電極2:真鍮 0.2mmφ 直流電源３ :50V 直流電源６ :50V 低周波パルス発振器９ ：周期80μsec 高周波パルス発振器10 ：周期0.25μsec の条件で、従来の加工粗さと同じ品質（加工面粗さ0.8
μmRmax,太鼓量５μｍ以下）を得る場合、加工送り速度
3mm/minで加工量２μｍ（従来は0.5μｍ）を得た。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ワイヤカツト放電加工の仕上加工に
おいて、両極性の周期の長い矩形状のパルス電圧を加工
間隙に印加するようにしたので、放電可能な時間を長く
して、加工に有効な放電の数を多くして、加工効率を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の放電加工用電源装置の一実施例を示す
図、第２図はその動作を説明するためのタイムチヤート
図である。 １…被加工物、２…ワイヤ電極、４…トランジスタ、７
…トランジスタ、９…低周波パルス発振器、10…高周波
パルス発振器、11…インバータ、12…アンド回路、14…
ナンド回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１のスイツチング素子のオンオフにより
   負パルス電圧を生成し、第２のスイツチング素子のオン
   オフにより正パルス電圧を生成して、ワイヤ電極と被加
   工物との間に形成される加工間隙に正負パルス電圧を交
   互に印加して間欠的な放電を発生させる放電加工用電源
   装置において、高周波パルス発振器を設け、低周波パル
   ス発振器を設け、高周波パルスと、低周波パルスのナン
   ド条件をとり、第２のスイツチング素子を作動させるナ
   ンド回路を設け、高周波パルスと、反転された低周波パ
   ルスのアンド条件をとり、第１のスイツチング素子を作
   動させるアンド回路を設けたことを特徴とする放電加工
   用電源装置。