JPS60201825A - ワイヤ放電加工電源 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、ワイヤ放電加工機における／１５＋電加工電
源に関するものである。

従来技術 ］ンデンサに電流制限抵抗を通して充電した電荷を放電
させて放電加工を行うワイヤ放電加工機において、荒加
工を行った後ワークの加工面の面粗さを良くしたり、形
状の修正等を行うために仕上加工を行うが、この場合、
面１１ｇをよく覆るには加工パワーを小さくずればする
ＩＪどよくなる。

そのため、電流パルス幅を小さくＪるためにコンデンサ
の容量を小さくしたり、コンデンサの充電電圧を小さく
Ｊる必要がある１、シかし、回路中には浮遊容のがある
ため、コンデンサの容量を小さくするのは自ずから制限
される。また、コンデンサに蓄えられる電圧も、これを
過小にＪると放電が生じにくくなるので、これも自ずか
ら限界がある。

したがって、最良の加工面粗さを１５Ｉるように加工す
るには、加工が不安定となる限界近くで加工を行う必要
があり、そのような領域で如何にして加工を安定化させ
るかが重要である。実験によると、コンデンサを充電さ
せる直流電源の電圧を高くし、電流制限抵抗を大きくす
ると加工面粗さが良い状態で安定加工が得られることが
わかった。

これは、加工中電極とワーク間のギＶツブは増減してお
り、直流電源電圧が低いとギャップが大きくなったとき
放電が生じにくく、一時放電が停゛止すると、その後ギ
ャップが小になったとしても放電はすぐには生じなく、
放電が不安定になるものと考えられる。しかし、直流電
源の電圧が高いとギャップが大きくなっても放電が停止
しにくいためギャップが増減しても放電は容易に生じ、
安定した放電が得られる。

ターなわら、ワイヤ放電加工機においては、加工液とし
てワイヤ電極とワーク間に水が存在し、このため、電解
電流として洩れ電流が電極とワーク間に生じ、コンデン
サは直流電源電圧まで充分充電されることはない。そし
て、この洩れ電流は電極とワークが近づけば大きくなり
離れれば小ざくなる１〔め直流電源の電圧を高くして電
流制限抵抗を大きくとると、電極とワークが離れたとき
は洩れ電流は小さく、コンデンサの充電電圧は高くなり
、電極とワークが離れていても放電は生じやすくなる。

また、電極とワークが適当な値まで近付けば洩れ電流は
大きく、コンデンサの充電電圧は低くなるから、良好な
面粗さの加工を１！することができる。

上述した理由で、安定した加工を得るには直流電圧は高
く、充電制限抵抗は大きくし、ワークの面粗さをよくづ
−るにはコンデンサの充電電圧は低いほどよいこととな
る。そこで、このような微小面粗さを得る加工において
は充電電圧を低くして加工が安定、不安定の限界近くで
行われることとなるが、ワイヤ電極とワーク間の距離が
加工中に小さくなりすぎたり、あるいは凹部の加工のよ
うにワイヤ電極とワーク間の対向面積が増Ｊと−Ｆ述し
た理由で洩れ電流が大きくなり、コンデンサの充電電圧
が低下しすぎて放電しないこととなるという欠点があっ
た。

そこで、このような欠点を解消するには、ワイヤ電極と
ワークの距離が増減してもコンデンサの充電電圧が増減
しないように制御する必要があり、例えば、コンデンサ
の充電電圧が変化しないように制御することが有効と考
えられる。しかしながら、実験によればこのような制御
では放電が不安定となることが分かった。これは、ワイ
ヤ電極とワークの距離が大きい場合に充電電圧が一定で
は一時的に放電が停止し易いためと考えられる。づ゛な
わち、ワイヤ電極とワークの距離が小さい場合はコンデ
ンサの充電電圧が低下しないように制御する必要がある
が、逆に大きい場合はコンデンサの充電電圧が増加し得
るように制御しないと加工が不安定になると考えられる
。

発明の目的 本発明は、上記従来技術の欠点を改４Ｂ　Ｌ、仕上加工
における面粗さをよくすると共に、安定加工が得られる
仕上加工用のワイヤ放電加工電源を提供することを目的
としている。

発明の構成 本発明は、直流電源から電流制限抵抗及びオンオフする
スイッチング素子を介してコンデンサを充電し、該コン
デンサの充電ｆｆ１１．ＴをワイＶ電極とワーク間に印
加し放電を行うワイヤ放電加工機の放電加工電源におい
て、上記電流制限抵抗及びスイッチング素子と並列に抵
抗を介してトランジスタを接続し、−ト記スイッチング
素子が導通時における上記コンデンサの充電電圧と上記
直流電源の電圧との電圧差を検出する検出回路と、該検
出回路の出力を上記スイッチング素子導通性に上記トラ
ンジスタのベースにに入力し、該トランジスタを介して
上記電圧差に応じた電流を上記コンデンサに流すにうに
構成したワイヤ放電加工電源である。

実施例 第１図は、本発明の一実施例を承り回路図Ｑ、１は直流
電源、Ｃ１は充放電を行うコンデンサ、ＰはワイＶ電極
、Ｗはワーク、Ｔ１はスイッチング素子でオンオフする
トランジスタ、ＲＩＬまトランジスタＴ１を介してコン
デンサＣ１への充電を制限する電流制限抵抗、Ｔ２は後
述するプレアンプでＡ級増幅器を構成するようにされた
トランジスタである。Ｒ２もトランジスタＴ２を介して
コンデンサＣ１への充電を制限する電流制限抵抗、Ｒ３
，Ｒ４は回路図のａ点の電圧、ずなわちトランジスタＴ
Ｉ、抵抗Ｒ１間の電圧を分圧する抵抗、２はアナログス
イッチ、Ｃ２はコンデンサ、３は基準電圧Ｖ１とコンデ
ンサＣ２に充電された充電電圧を比較して出力する差動
増幅器、Ｄはダイオード、５はトランジスタＴ２をＡ級
増幅器として動作させるプリアンプで、６はトランジス
ター［１をオンオフさせるためのプリアンプ、４は発振
器で、アナログスイッチ２．プリアンプ５，６を動作さ
せる。上記プリアンプ５の出力はトランジスタＴ２のベ
ースＧ２に入力され、プリアンプ６の出力はトランジス
タＴ１のベースＧ１に入力されている。

次に、この実施例の動作について述べる。

発振器４から出力されるパルスにより、アナログスイッ
チ２はオンし、プリアンプ５．６は動作する。その結果
、プリアンプ６から出される一定電圧の出力により０級
で動作するトランジスタＴ１は導通し、電流制限抵抗Ｒ
１を介してコンデンサＣ１は充電され、Ｙの充電電圧に
よりワークＷと電極２間に放電が生じ、放電加工か行わ
れることとなる。一方、トランジスタＴ　’Ｉか発振器
４から出力されるパルスにより導通したとき、アナログ
スイッチ２はオンするため、コンチン４Ｊ　Ｃ２には図
中ａ点の電圧を抵抗Ｒ３，ｌ１４で分圧した電圧が印加
されることとなる。すなわち、直流電源１の電圧をＶＯ
％コンデンサＣ１の充電電圧をＶＣとすると、Ｖｏ−Ｖ
ｃの電圧が点ａに発生づることとなるから、］ンデン１
ノＣ２には直流゛電源電圧Ｖｏとコンデンサ−Ｃ１の充
電電圧の差に応じた電圧が印加され充電されることとな
る。

このコンデンサＣ２の充電で生じた充電電圧は差動増幅
器３に入力され、基準電圧Ｖ１と比較され、その差に応
じた出力がダイオードＤを介してプリアンプ５に入ノｊ
される。そのため、プリアンプ５の出力は、直流電源型
ｆｆ、　Ｖ　ｏとコンデンサＣ１の充電電圧ＶＣの斧に
応じた電圧が発生し、この出力がトランジスタＴ２のベ
ース０２に入力され、該トランジスタＴ２を導通させる
と共にＡ級増幅器として機能させる。このトランジスタ
Ｔ２及び抵抗Ｒ２を介して流れる電流は直流電源電圧Ｖ
ｏとコンデンサＣ１の充電電圧Ｖｃの差に比例して流れ
、この電流によりコンデンサＣ１を充電することとなり
、充電電圧は一定に保持されることとなる。

以上が、本実施例の動作であるが、ワークの面粗さをよ
くし、かつ、安定した加工が得られる理由について、ざ
らに詳述すると、第２図（イ）にパルス発振器４からの
出力パルスを示し、同（ロ）に、第１図においてトラン
ジスタ゛「２等が設【プられてなく、単にトランジスタ
Ｔ１によってコンデンサＣ１が充電される場合を想定し
た時のａ点の電圧、すなわち、トランジスタＴ１と抵抗
Ｒ１間の電圧を示しており、同（ハ）は、第１図で示す
回路の本発明の実施例におけるａ点の電圧を示したもの
である。

今、基準電圧■１は加工が不安定になる限界値より少し
高い値に設定されている。そして、トランジスタＴＲ等
が設（）られていない場合を想定すると、発振器４の出
力により１ヘランジスタ王１が導通し、コンデンサ−０
１は充電され、ワークＷと電極２間に洩れ電流が少なけ
れば、コンデンサＣ１は直′ａ電源１の電圧Ｖｏに近く
まて充電され、第２図（ロ）の■に示すようにａ点の電
圧はほとんどＯｖになる。そして、その後、ワークＷと
電極２間に放電が生じ放電加工が行われるが、しかし、
ワークＷと電４ｆＩＰの対向面積が増すこと等により洩
れ電流が増加するとコンデンサＣ１の充電電圧ＶＣは直
流電源１の電圧Ｖｏまで上昇−けず、差が出ると第２図
（ロ）の■、■に示すようにａ点の電圧も上昇する。そ
して、基準電圧Ｖ　、１は安定加工を得るための限界に
近い電圧であるからコンデンサＣ１の充電電圧Ｖｃが低
下し、直流電源１の電圧Ｖｏとの差が大きくなり、第２
図（ロ）の■の場合には放電が生じなくなる。そこ−Ｃ
１本発明には、この洩れ電流によるコンデンサＣ１の充
電電圧低下を補償するトランジスタＴＲ等の回路が設け
られている。それは、上記トランジスタＴ１を導通させ
る発振器４のパルスによりオンするアナログスイッチ２
により上記ａ点の電圧をコンデンサＣ２に印加し充電さ
せ、この充電電圧を差動増幅器３により基準電圧■１と
の差をダイオードＤを介してプリアンプ５に入力し、そ
の出力をＡ級で動作するトランジスタＴ２のベースＧ２
に印加したから、直流電源ＶｏとコンデンサＣ１の充電
電圧ＶＣの差に応じてトランジスタＴ２を介してコンデ
ンサＣ１を充電し、第３図（ハ）に示すように基準電圧
■１まで充電することとなる。

すなわち、ワークＷと電極８間の洩れ電流によるコンデ
ンサＣ１の充電電圧ＶＯの低下はＡ級で動作するトラン
ジスタＴ２を通る電流によって補償されることとなり、
充電電圧Ｖｃは基準電圧ｖ１より常に高い一定電圧に保
持されることとなる。

また、逆にワークＷと電極が離れれば、充電電圧ＶＣは
基準電圧■１よりも高い直流電源電圧Ｖ。

に近い値まで充電されることとなるから、これにより放
電は安定し、安定した加工で、かつ面粗さが微小になっ
た加工を得ることかできる。

発明の効果 以上述べたように、ワークと１４４間の洩れ電流による
コンデンサの充電電圧の低下を、その低下の度合いに応
じて自動的に補償する回路を設けたから、コンデンサの
充電電圧は一定電圧に保持され、そのため、直流電源電
圧を下げて安定加工ができる限界値に近い電圧をもって
加工が行えるから、ワークの加工面は微小面粗さとなり
、かつ安定した加工が行えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の回路図、第２図は、動作
説明図である。 ２・・・アナログスイッチ、５．６・・・プリアンプ、
Ｔ１．Ｔ２・・・トランジスタ、Ｐ・・・電極、Ｗ・・
・ワーク。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流電源から電流制限抵抗及びオンオフするスイッチン
   グ素子を介してコンデンサを充電し、該コンデンサの充
   電電圧をワイヤ電極とワーク間に印加し放電を行うワイ
   ヤ放電加工機の放電加工電源において、上記電流制限抵
   抗及びスイッチング素子と並列に抵抗を介してトランジ
   スタを接続し、上記スイッチング素子が導通性における
   上記コンデンサの充電電圧と上記直流電源の電圧との電
   圧差を検出する検出回路と、該検出回路の出力を上記ス
   イッチング素子導通時に上記トランジスタのベースに入
   力し、該トランジスタを介して上記電圧差に応じた電流
   を上記コンデンサに流づようにしたワイヤ放電加工電源
   。