JPS5810425A - 放電加工装置の加工用パルス電流制御方式 - Google Patents

放電加工装置の加工用パルス電流制御方式

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JPS5810425A
JPS5810425A JP10881981A JP10881981A JPS5810425A JP S5810425 A JPS5810425 A JP S5810425A JP 10881981 A JP10881981 A JP 10881981A JP 10881981 A JP10881981 A JP 10881981A JP S5810425 A JPS5810425 A JP S5810425A
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JP
Japan
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machining
transistor
pulse
switching element
current
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Pending
Application number
JP10881981A
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English (en)
Inventor
Tadao Oizumi
大泉 忠夫
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Makino Milling Machine Co Ltd
Original Assignee
Makino Milling Machine Co Ltd
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Publication date
Application filed by Makino Milling Machine Co Ltd filed Critical Makino Milling Machine Co Ltd
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Publication of JPS5810425A publication Critical patent/JPS5810425A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/02Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
    • B23H1/022Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges for shaping the discharge pulse train

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

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】 本発明は放電加工装置に関し、特に、加工電流としてノ
臂ルス電流を用い九放電加工装置の加工用パルス電流制
御方式に関する。
従来、加工電流としてパルス電流を用いた放電加工装置
においては、出力部のスイッチング素子を飽和領域で動
作させてスイッチング素子の熱損失を極力小さくすると
共に、スイッチング素子に電流制限用O大電力容量の抵
抗を直列に接続してスイッチング素子の破壊を防止して
いた。さらに、放電時と短絡時とO電流差を小さくする
ために比較的高い電圧たとえば80〜100Vの直流電
源を用いていた。
しかしながら、上述の従来方式によれば、一般に放電時
の加工間隙電圧は20〜35Vであるので、直流電源電
圧が100Vであれば、約65〜80vが電流制限用抵
抗による電圧降下で6シ、従って、加工に寄与する電力
は入力電源の20〜35チに過ぎず、他の65〜80チ
の電力は熱損失として無駄に消費され、消費電力が大舞
いという問題点があった。しかも、入力電源電圧が変動
し念場合には、スイッチング素子が飽和領域で動作して
いるので、加工電流の変動を招き、この結果、加工性能
が不安定であるという問題点があった。
本発明の目的は、スイッチング素子を不飽和領域で動作
させて加工電流の定電流制御を行うという構想にもとづ
き、加工間隙間の電圧変化をスイッチング素子自身に吸
収させ、この結果、直列抵抗の値をスイッチング素子の
ばらつきを補償できる程度に小にならしめて直流電源電
圧を低減せしめ、従って、消費電力を低減せしめ、しか
も入力電源電圧変動に対して加工性能を安定化させ、関
連の従来方式における問題点を解決することにある。
以下、図面によシ本発男の実施例を説明する。
第11!1fCA)および第1図の)はジャンクシ曹ン
トランジスタの一般的な特性図であって、第1図(4)
はペース・工jwタ関電圧VimN:rレクタ電[Ic
との関係を示し、第1図(8)はベース・工よツタ間電
圧VBmを変数とするコレクタ・エミッタ間電圧VCI
とコレクタ電流Ic との関係を示す。第1WA囚に示
すように、コレクタ電流1c Idペース・エミッタ間
電圧V1mに対して対数関数的に変化するが、第1図[
F])に示すように、ペース・エミッタ間電圧VBIが
一定であれば、コレクタ・エミッタ間電圧Vcmに関係
なく、コレクタ電流ICは一定である。すなわち、ベー
ス・エミッタ間電圧V1mが一定であるヅヤンクシ曹ン
ト2ンジスタの不飽和領域動作において、コレクタ・エ
ミッタ間電圧の変動はジャンクシ璽ントランジスタ自身
に吸収されて、コレクタ電流ICはは埋−足である。本
発明はこのようなジャンクシ璽ントランジスタの4I性
に着目した。
agz図は本発明の一実施例としての放電加工装置の制
御装置の回路図であって、スイッチング素子としてジャ
ンクシlントランジスタを用いている。第2図において
、被加工物1ti容器2内に支持され、この容器2は白
灯油等の液体である加工液3によって満たされている。
加工液3の上面には加工用電極4が設けられている。こ
のよう表放電加工装置の加工用電極4と被加工物1との
間の加工間隙に加工用ノタルスを印加する九めに、直流
電源5、抵抗6−1.・・・、6−!!およびジャンク
シ璽ントランジスタ7−!、・−17−nよシなるn個
の直列回路、およびジャンクシ謬ントランジスタ7−1
.・・・、7−nをオン、オフ駆動させるための駆動回
路8が設けられている。
駆動回路8において、fテンシ冒メータ9−1゜・” 
e 9 ”−11は各ジャンクシlントランジスタ7−
l、・・・、7−nの電流を個々に設定してq#性を揃
えるためのものである。また、加工用ノ譬ルス電流値は
稼動するジャンクシ嘗ントランジスタ7−1゜・・・、
7−nの数によって決定され、その数社スイッチ10−
1.・・・+ 10− nによって設定される。
スイy?10−1 、Me、10−!lの共通端子には
パルス発生器11から発生するパルスがトランジスタ1
2によって増幅されて供給され、この結果、スイッチ1
0−1.、−・、10−!lによって選択されたジャン
クシ璽ントランジスタ7−1.・・・。
7−4から合成された加工用パルス電流が加工間隙に供
給される。また、直流電源13の電圧線サーiスタ14
による温度検出信号に応じて制御回路15によって制御
される。この場合、サー建スタ13はシャンクシ璽ント
ランジスタ7−1.−。
7−11の代表的な1)K取付けられ温度にょゐ電流費
化を補正するためのものである。
一般に、ジャンクシ曹ントランジスタを並列接続する場
合には、各ジャンクシ璽ントランジスタのエミッタに抵
抗を直列に挿入し、ジャンクシ嘗ントランジスタ間のば
らつきを補償する方法が用いられるが、放電加工装置の
場合には、負荷である加工間隙において開放、放電およ
び短絡の3状態が頻繁に変化するので負荷変動が非常に
激しく、この結果、シャンクシ曹ントランジスタのエイ
ツタにばらつき補償抵抗を挿入して不飽和領域で動作さ
せると、負荷変動に応答しきれずジャンクシ謬ントラン
ジスタが破損する恐れがある。従って、第2図の実施例
においては、上述のごとく、Vヤンクシ璽ントランジス
タのエミッタ儒にばらつき補償用抵抗を接続せず、各ジ
ャンクシw7.トランジスタのペース・工Zツタ間電圧
VBIを4テンV冒メータにより一定電圧に調整するこ
とによシ、どんま負荷変動に対しても設定した値以上の
電流が流れ危いようにし、これによシ、不飽和領域での
ジャンクシ璽ントランジスタのスイッチング動作を放電
加工装置に適用できるようにしたものである。
第2図において、抵抗6−1.・・・、6−nは各シャ
ンクシ璽ントランジスタ7−1.・・・、7−1の不良
あるいは破損に対して直流電源5を保−する九めのもの
であって、たとえばこれによる電圧降下が約5vになる
ように抵抗6−1.・・・、6−難の値は設定しである
。従って、加工間隙間の電圧20〜35vに対してジャ
ンクシ冒ントランジスタ7−1.・・・、7−nによる
電圧降下を15〜5VK々るようにすれば抵抗6−1.
・・・、6−nによる電圧降下は5vであるので、全体
で45Vとなシ、入力電源電圧の変動を考慮しても直流
電源5の電圧は50vで充分である。
このようにして、従来の電源電圧100vの場合に対し
て半分の消費電力で済み、さらk、入力電源電圧が変動
しても定電流制御された加工用パルスによシ加工性能が
保証される。
第3図はエンハンスメント形電界効果トランジスタの一
般的な特性図であって、ダート・ソース間電圧VGII
を変数とするドレイン・ソース間電圧VDII対ドレイ
ン電流IDの関係を示す。第3図に示すように、電界効
果トランジスタのドレイン電流IDはダート番ソース間
電圧VQ、によって決定され、iた、ドレイン電流In
はff−)・ソース間電圧VGIIの変化に対してほぼ
直線的に変化する。
従って、ダート・ソース間電圧VGIが一定である電界
効果トランジスタの不飽和領域動作において、ドレイン
・ソース間電圧0変動は電界効果トランジスタ自身に吸
収されて、ドレイン電流IDはほぼ一定である。本発明
は、ジャンクシ璽ントランジスタと同様に、このような
電界効果トランジスタの特性に着目した。
第4図は本発明の他の実施例としての放電加工装置の制
御装置の回路図であって、スイッチング素子としてエン
ハンスメント形電界効果トランジスタを用いている。第
4図において、第2図における構成要素と同一な要素に
ついては同一の参照番号を付しである。第4図において
、放電加工装置と直流電源5との間には、エンハンスメ
y’f形電界効果トランジスタ21−1.・・・、21
−nおよび該トランジスタのばらつき補償用抵抗22−
1、・・・、22−nよシなるn@の直列回路が設けら
れ、各電界効果トランジスタ21−1.・・・。
21−mのダートと加工用電極4との間には、抵抗23
−1.・・・、23−nが設けられている。
電界効果トランジスタ21−1.・・・e 21− y
sをオン、オフ駆動させる駆動回路24において、スイ
ッチ10−1、−・、 10−nは稼動する電界効果ト
ランジスタ22−1.−.22−nの数を設定するもの
であって、これにより、加工用ノヤルス電流値を決定す
る。スイッチ10−1 、・・・、10−nの共通端子
にはパルス発生器11から発生するノ々ルスがトランジ
スタ12によって増幅されて供給され、この結果、スイ
ッチ10−1.−。
10−nによって選択された電界効果トランジスタ21
−1 、・・・、21−nから合成された加工用パルス
電流が加工間!!IK供給される。直流電源13’は電
界効果トランジスタのゲートドライブ電源であって、微
調整することによシミ界効果トランジスタのドレイン電
流を調整できる。
なお、上述の抵抗23−1.−.23−!lはスイッチ
10−1.−.10−nがオフのときに各電界効果トラ
ンジスタ21−1.−.21−nをオフ状態に保持する
丸めのものである。
第4図において、加工間隙間電圧20〜35Vに対して
電界効果トランジスタ21−1.m。
21−nによる電圧降下を22〜7VKeるようにすれ
ば、抵抗22−1.−.22−nによゐ電圧降下は3v
1!度であるので、全体で45Vとなり、入力電源電圧
の変動を考慮しても直流電源器の電圧は50Vで十分で
ある。従って、第4図に示す実施例においても、第2図
に示す実施例における効果と同様な効果が期待できる。
以上説明し友ように本発明によれば、消費電力を大幅に
低減できると共に、入力電源電圧の変動に対しても加工
性能を安定化させることがで11ゐ。
【図面の簡単な説明】
第1図■および第1図(ト)はジャンクシ曹ントランジ
スタの一般的か特性図、第2図は本発明の一5il麹例
としての放電加工装置の制御装置の回路図、第3図はエ
ンハンスメ3/ト形電界効果トランジスタの一般的な特
性図、第4図は本発明の他の実施例としての放電加工装
置の制御装置の回路図である。 l・・・被加工物、2−・容器、3・・・加工液、4・
・・加工用電極、5−・直流電源、6−1.−.6−n
−・抵抗、7−1.”、7−H・・・ジャンクシ璽ント
ランジスタ、8.24・・・駆動回路。 特許出願人 株式会社 牧野フライス製作所 特許出願代理人 弁理士  青 木    朗 弁理士  西 舘 和 之 弁理士  松 下    操 弁理士  山 口  昭 之

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、直流電源と、誼直流電源に接続され抵抗およびスイ
    ッチング素子よ、lる少々くとも1つO直列回路と、前
    記スイッチング素子をオン、オフ駆動させる駆動回路と
    を具備し、前記直列回路から発生する加工用ノ臂ルスを
    加工用電極と被加工物との間の加工間隙に印加して前記
    被加工物の加工を行う放電加工装置において、前記スイ
    ッチング素子を不飽和領域で動作させて前記加工用パル
    スの定電流制御を行うようにしたことを特徴とする放電
    加工装置の加工用ノ臂ルス電流制御方式。 λ 前記スイッチング素子をジャンクV嘗ントランジス
    タによp構成し、該ジャンクシ璽ントランジスタのベー
    ス・工々ツfi関11c 一定レベルノハルス電圧を印
    加して諌ジャンクシ冒ントランジスタのコレクタ電流を
    加工用パルスとした特許請求の範囲第1項に記載の放電
    加工装置の加工用Δルス電流制御方式。 3、前記スイッチング素子をエンハンスメント形電界効
    果トランジスタによ〕構成し、該電界効果トランジスタ
    のダート・ソース間に一定レベルのパルス電圧を印加し
    て該電界効果トランジスタのドレイン電流を加工用パル
    スとした特許請求の範囲第1項に記載の放電加工装置の
    加工用パルス電流制御方式。
JP10881981A 1981-07-14 1981-07-14 放電加工装置の加工用パルス電流制御方式 Pending JPS5810425A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60213430A (ja) * 1984-04-09 1985-10-25 Inoue Japax Res Inc ワイヤカツト放電加工装置
JPS62152614A (ja) * 1985-12-25 1987-07-07 Mitsubishi Electric Corp 放電加工装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60213430A (ja) * 1984-04-09 1985-10-25 Inoue Japax Res Inc ワイヤカツト放電加工装置
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