JPS5854940B2 - ホウデンカコウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は加工用電極と被加工体の加工間隙【こスイッチ
素子のオン・オフ制御により加工パルスを供給して繰返
放電を発生することにより加工する放電加工装置に関す
るものである。

この放電加工装置ｌこおいて、特Ｉこその加工パルス発
生装置として従来提案されたもの（こ、マルチパイブレ
ーク等によって発生する独立パルスでスイッチ素子をオ
ン・オフスイッチングすることにより加工パルスを発生
して加工間隙に放電を行う方式があるが、この場合繰返
す放電のためｌこ間隙状態が変化し、これによって放電
状態が変化して放電のパルス巾、繰返周波数が変化して
しまい所期の目的加工ができない欠点がある。

またスイッチ素子のオン導通制御により加工間隙に電圧
を印加しておいて放電が起動してからタイマー等で所定
の時間電流を流すアイソパルス方式も提案されているが
、この場合は放電繰返周波数が増大しないとともにサー
ボが不安定番こなり、また放電開始の待時間中σこ切削
粉等が電界ｌこよって電極及び被加工物に吸着する現象
を起してアーク放電等が発生し易くなり、放電は不安定
となる。

またこの不安定な不規則放電Ｏこよりサージ電圧が発生
し、スイッチ素子のトランジスタを加熱し、且つ破壊す
るといった欠点があった。

本発明はこのような従来方式の欠点を除去するために提
案されたもので、放電体止中の加工間隙の抵抗またはこ
れに比例する物理量が定められた一定の範囲内ｌこある
ときのみ加工間隙ｌこ加工パルスを加えて放電を行わせ
るようにしたことを特徴とする。

即ち、前記のようＯこ加工間隙にこ電圧を印加してから
放電起動するまでの待時間τＷが長いと、放電起動後の
放電状態に諸種の悪影響を及ぼし、また加工間隙の状態
Ｏこよって放電のパルス巾τｏｎが変化すると電極低消
耗加工等の加工効果に影響が大きいので、どうしてもこ
の待時間τＷを小さクシ、且つ一定になるよう制御して
、またパルス巾τｏｎも一定に制御しなければならない
。

そこで加工間隙の状態をその抵抗値で検出し、抵抗値が
一定の範囲内にあるときのみスイッチオンして放電を行
わせる。

この加工間隙の状態検出、即ち抵抗値またはこれｋこ比
例する値の検出は諸種のシグナルが混入する放電中の検
出を避けて放電体止中τｏｆｆ ’こ検出するものであ
る。

一方加工間隙に放電開始のために電圧を印加してから放
電起動するまでの待時間τ は Ｗ ｉｔ τ ”ＫＸ−ＸＥ−２ Ｋ で表わされる。

但し、Ｋ；常数（τ ＝ｓｅｃ＠場合４００）、ｌ；放
電間隙長（ｃｍ）、Ｋ；電気伝導度（Ｕ／ｃＩｒＬ）、
Ｅ；放電開始電位傾度（Ｖ／Ｃｒｎ）、そこでこの待時
間τＷを小さく且つ一定Ｅこ制御するが、実験的あるい
は理論的（ここれをパルス巾τｏｎの１〜１０％程度に
制御するとよくこれｌこより安定した所期の放電加工を
行うことができる。

したがってとのτ を制御するには上式より間隙長ｌは
サーボによって、放電開始電位傾度Ｅは加工用電源によ
って決められるから間隙の抵抗値ｌ／ｋを制御し、且つ
これを小さく一定することによってτッをτ。

ｎの１〜１０％の設定値に制御し所期の放電加工をする
ことができるのであるが、間隙長ｌはサーボによって常
ｌこ一定に制御されるとすれば１／ｋが所定の範囲にあ
るよう、即ち放電開始可能間隙長（こなっているとき、
抵抗値１７ｋが所定の範囲内にあり一定の微小な待時間
で放電起動できる状態にあるときに定めた一定のオンパ
ルスを有する加工パルスによってパルス放電を行えば所
期の安定した放電加工が行えるものである。

以下図面の一実施例により本発明を説明すると、１及び
２は、加工間隙を形成する電極及び被加工体、３は加工
用電源、４はそのパルススイッチング素子、５はゲート
パルス発生用の発振器、６は加工間隙の抵抗値を検出す
る抵抗検出回路で、検査電源Ｔと直列番こして加工間隙
に並列接続しである。

８は検出回路６の検出信号が設定した範囲にあることを
弁別してゲートパルスを発生する判別装置で、この出力
ゲートパルスをアンドゲートの如き結合回路９Ｉこ加え
、ゲート出力があるときのみ前記発振器５からのパルス
の論理積をとったゲートパルスをスイッチ４Ｉこ加える
ようｌこ構成しである。

１０は検出回路６に直列に挿入したスイッチ素子で、前
記加工電源スィッチ４のゲートパルスを位相反転回路１
１を通した反転パルス信号によってスイッチング制御さ
れる。

即ちこのスイッチ１０はスイッチ４と反対動作して放電
体止中のみ検出回路６を間隙に導通させて抵抗値の検出
を行うよう制御する。

以上において加工間隙ｌこは発振器５から回路９を通し
て加えられるゲートパルス（こよってスイッチ素子４が
オン・オフし、電源３からパルス電圧を加えパルス放電
を繰返し放電加工が行われる。

スイッチ４がオンしているとき、即ち間隙で放電中はス
イッチ１０がオフし、スイッチ４がオフして放電を終え
ると即ち放電体止中（こスイッチ１０がオンして検出回
路６を間隙に接続する。

したがって繰返される各パルス放電毎の放電体止中の加
工間隙の抵抗が検出回路６によって検出され、検出信号
は判別装置８で判別される。

判別結果が所定の範囲内であればゲート出力を出し続け
、これがアンドゲートの結合回路９に加わり発振器５の
パルスと結合したゲートパルスをスイッチ４（こ加える
からスイッチ４はオン・オフスイッチングを繰返して間
隙に加工パルスを加え放電を続ける。

加工間隙の抵抗値はパルス放電のパルス巾τ。

□、波高値ｒｐ等の加工条件によって異なり、放電中の
みならず放電後も放電中に生ずる電極のよごれ、間隙介
在物の質の変化（発生ガス、加工屑等）が大きく影響し
、例えば仕上加工では電位傾度Ｅが１０〜２９ＫＶ／ｃ
１１１１パルス巾τｏｎが０．１〜５μｓで抵抗値が５
０〜５にΩ、中加工ではＥが５〜１０に■／ｃｒ１１１
τ。

。１〜１０μＳ１で抵抗値が５０〜ＩＫΩ、荒加工でＥ
１〜５に■／ｃＩｒＬ１τ。

。５〜１００μＳ１抵抗値１０〜５００Ωというように
変化し、これらを、最良放電加工ができる状態を実験的
に検出して放電体止中の間隙抵抗の規準値、規準範囲を
定め、これを判別装置８にプリセットしておくこと（こ
より、この規準範囲内に検出回路６の検出信号が入れば
検出直前の放電が良いか悪いか、正常であったか否かを
容易に判別でき、正常である間はゲートパルスを出力し
て結合回路９に加え、アーク放電等の異常が検出された
ときは結合回路９に加えるゲートパルスをオフするから
発振器５のパルスと結合したゲートパルスはスイッチ４
に加わらず、それをオフしたま＼放電を中止する。

また抵抗検出により加工間隙の正常状態が判定されたと
き、また正常状態が続いている間は結合回路９にゲート
パルスが加わっているから発振器５のパルスと結合した
ゲートパルスはスイッチ４に加わりスイッチ４のオン・
オフ制御（こよって電源３より所定の加工パルスを加え
パルス放電を行わせる。

このパルス放電はスイッチ４がオンして加工間隙に電源
３の電圧加えると、間隙状態が正常で且つ所定の範囲ｆ
こあり、即ち抵抗値１／に１そしてｌ／ｋが一定の範囲
内にあり、これは式τッＫ・−・Ｂ−２より待時間τ□
が加工条件によってに 定められるパルス巾τ。

。の１〜１０％の範囲内にあるようきめられているから
、待時間τッを小さくして短時間の間ｌこ放電が起動し
、発振器５のゲートパルスの一定オンパルスが完了する
とスイッチ４をオフして１パルスの放電を終え、ゲート
パルスの一定オフパルスが完了するとスイッチ４をオン
して間隙に電源３電圧を加え次のパルス放電を行う如く
繰返されるが、このときτいが小さく且つ一定になる間
隙状態、範囲内（こあるときのみスイッチ４をオン・オ
フするからτッは常に一定になり、固定発振器５による
ゲートパルスでスイッチ４をオン・オフして一定加工パ
ルスを加えても放電起動してからスイッチオフして放電
終了するまでの放電パルス巾τ。

。は常に一定し、一定パルス巾τ。

ｎの放電を繰返して加工でき、したがって電極無消耗等
の所期条件での高精度加工ができ、また１パルス放電エ
ネルギが常に一定するため、同−加工面粗さで従来に比
べて加工速度が高められる。

また加工間隙が正常で且つ所定の範囲内にあるときのみ
電源スィッチ４をオン・オフ駆動して放電を行うからア
ーク放電になり難く、シかも待時間τッを最小に制御で
きるから従来のように電圧を印加して放電が発生するま
での高い電圧が加わった状態が長く続くこと（こよる電
極へ加工屑等が吸着する現象を除去でき、これからもア
ーク・短絡等の異常放電の発生を最小限に防止すること
ができる。

また休止中τ。ｆｆは発振器５Ｉこよってゲートパルス
のオフパルスと等しい）最小の一定値【こ設定してあり
、したがって放電繰返周波数ｆ−ｒｏ、＋ｒｏＢ＋７−
も発振器５″よるゲートパルスにより一定Ｉこ制御され
、且つ安定加工条件【こおける最高の周波数で高速加工
を行うことができる。

またこのように放電繰返数が一定であり、加工間隙の追
従制御もこの一定放電繰返数の放電を行うよう制御すれ
ばよいから追従制御が容易であって且つ安定した制御が
できる。

またこのように加工間隙の追従制御及び放電が安定して
行えることによりサージ電圧の発生がなく電源スィッチ
の破損等の事故を無くし長寿命の使用を可能とする等効
果は極めて大きい。

なお、加工間隙の状態を検出するには抵抗値だけでなく
、これ（こ比例するインピーダンス、電圧、電流、高周
波、その他電磁波等の諸種の物理量を利用でき、この検
出Ｉこは放電体止中のある一部、例えば放電終了直後の
短い時間だけチェックするとか、中期、後期の数回番こ
分けてチェックするなどの方法が適宜利用できる。

いずれも検出は放電の休止中に行なうから放電中の検出
のように検出信号に外乱が入るようなことがなく、常に
正確な加工間隙の検出と判別ができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例ブロック回路図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電極と被加工体の力Ｕ工間隙ｌこスイッチ素子のオ
   ン・オフスイッチング制御によって加工パルスを加える
   放電加工装置において、前記スイッチ素子にゲートパル
   スを加えるパルス発振器を設け、前記加工間隙の状態を
   前の放電が終ってから次のパルス電圧が印加されるまで
   の放電体止中の加工間隙の抵抗値またはこれに比例する
   物理量の検出によって検出する検出装置を設け、且つ該
   検出装置の検出信号を正常値の上限及び下限を有する判
   別基準を定めて判別することによりそれが設定範囲にあ
   るときのみ前記スイッチ素子Ｏこパルス発振器からゲー
   トパルスを加えることを許容する判別制御装置を設けた
   ことを特徴とする放電加工装置。