JPS603929B2 - 加工パルス用電源回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は面粗度の小さな放電加工面を得ることができる
放電加工装置のための加工パルス用電源回路に関するも
のである。

一般に、非蓄勢式加工用パルス電源を用いた放電加工装
置において加工面の面粗度を小さくするためには、加工
用パルス幅を狭くすればよいことが知られている。

このため、従来の非藷勢式パルス電源回路においては、
高性能の高周波スイッチング素子を用いてよりパルス幅
の狭い加工用パルスを発生させ、放電加工面の面粗度の
向上を図っていた。しかしながら、この種のパルスのピ
ーク電圧は数十ボルト程度の大きな値であり、このよう
な高電圧にて用いられるスイッチング素子のスイッチン
グ特性では、放電加工用パルスのパルス幅の最小値はせ
し、ぜし、１〔山ｓｅｃ〕程度であり、有効放電率を考
慮すると、パルス幅の最小値は実用的見地から２〔Ａｓ
ｅｃ〕程度であった。このようなごく狭いパルス幅の加
工用パルスで加工を行なうと、得られる面粗度の値はせ
し、ぜし、３〔ＡＲｍａｘ〕程度である。従って、加工
面においてこれ以下の値の面粗度が要求される場合には
、更に、別工程において研摩を行なう必要が生じ、工程
数が増大する上に加工コストも上昇するという問題点を
有していた。本発明の目的は、従って、従来の加工用パ
ルスのパルス幅を上述の限定以下にせばめることなく、
より小さな面狙度の放電加工面を比較的遠い加工速度で
得ることができる放電加工装置用電源回路を提供するこ
とにある。

本発明は、放電加工用パルスのパルス幅を狭くすると同
時にパルスの立上り特性をなだらかにすることにより、
従来の放電加工状態とは異なった、削り取り深さの浅い
放電加工状態を得ることができるという知見に基づくも
のである。

以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明する。

第１図には、本発明による放電加工装置用の非蓄勢式加
工パルス用電源回路の回路図が示されている。

電源回路１は、パルス制御器２によりオン、オフ制御さ
れるスイッチングトランジスタ３を有し、スイッチング
トランジスタ３のコレクタ回路には直流電源４が抵抗５
を介して接続されている。６及び７は、それぞれ電極若
しくは被加工体のいずれか一方と他の一方であり、電極
若しくは被加工体のいずれか一方６は直流電源４の負極
に接続され、電極若しくは被加工体の他の一方７とスイ
ッチングトランジスタ３の出力回路との間には、空芯コ
イル８が設けられている。

空芯コイル８は、スイッチングトランジスタ３のスイッ
チング動作によって発生する加工用パルスの立上り特性
をなだらかにする目的で設けられており、選択スイッチ
９によりスイッチングトランジスタ３のェミッタを空芯
コイル８に設けられた各タップ８ａ乃至８ｄのいずれか
に接続することにより「ェミツタ回路におけるコイルの
インダクタンスを調節することができる。パルス制御器
２は、スイッチングトランジスタ３のェミッタ回路から
取出されるパルスのパルス中を制御するものであり、仕
上げ加工の如き面粗度の小さな放電加工面を得たい場合
には、従来の仕上げ加工条件と同様のパルス中である１
０〔仏ｓｅｃ〕以下のパルス中の加工用パルスを出力す
るよう適宜に設定される。

一方、空芯コイル８のインダクタンス値は、第２図に示
される如く、放電加工用パルスの立上り波形の立上り特
性が第２図に点線で示されるようにゆるやかに立上る特
性となるように定められる。このィンダクタンスの値は
、大きいほどパルス波形の立上り特性がゆるやかとなり
、このパルス波形の立上りがゆるやかな程放電加工面の
面粗度が小さくなることが確認された。パルス中が１０
〔仏ｓｅｃ〕以下の細い加工用パルスの立上り特性をゆ
るやかにすることにより放電加工面の面粗度が小さくな
る理由は次の通りである。

加工用パルスのパルス幅を狭くすると放電により削り取
られる穴の大きさがづ、さくなりこれにより面粗度を小
さくすることができるのであるが、これに加えてパルス
の立上りをなだらかにすると、放電の状態が変り、放電
により削り取られる穴の深さが小さくなると同時に穴の
大きさが広くなるからである。実験によれば、このよう
に加工用パルスの立上り特性をなだらかにすることによ
り放電加工面の面粗度を１〔仏Ｒｍａｘ〕程度にまで小
さくすることが確められた。尚、このような良好な面粗
度を得るために必要な空芯コイルのィンダクタンスは、
空芯コイルから見てスイッチング素子側に存在する浮遊
容量を打消して、なおパルスの立上り特性をなだらかに
するための余裕のある値としなければならず、このため
、通常では、少なくとも３〔仏Ｈ〕以上のィンダクタン
スを必要とするものである。また、このように加工用パ
ルスの立上り特性をなだらかにすると、放電加工間隙に
おける有効放電率が低下することになる。

有効放電率の低下を改善するため、空芯コイル８‘こは
抵抗器１０が並列に接続されており、これにより、加工
間隙に直流バイアスがかけられる構成となっている。こ
のため、加工用パルスの前端緑の形状は、第２図に示さ
れる如く、抵抗器１０のために一旦垂直に立上つた後、
空芯コイル８のィンダクタンスの値に応じてなだらかに
上昇することとなる。従って、抵抗器１０を設けない場
合に比べて、所謂放電のくいつきがよくなり「有効放電
率を向上させることができる。

この結果、放電加工速度をそれほど低下させずに、加工
面の面粗度を極めて小さくすることができる。勿論、有
効放電率を改善するためには、直流電源電圧を高くする
ことも有効であり、直流主電源電圧は、従来の装置では
６０〜１００ボルト程度であるが、実験によれば、パル
スの立上り特性をゆるやかにした場合には１５０ボルト
以上の直流電源電圧を用いることにより従来とほぼ同等
の有効放電率を得ることができた。尚、抵抗器１川ま、
上述の作用のほかに、トランジスタ３がオフとなったと
きに空芯コイル８に蓄積されているエネルギーを速やか
に零とする作用も兼ね備えている。

このように、加工パルスのパルス中を狭くすると同時に
、加工パルスの立上りをゆるやかにすることにより、削
り取り深さの浅い放電加工状態を得、放電加工面の面粗
度を１〔払Ｒｍａｘ〕程度にまで向上させることができ
る。放電加工面の面粗度は、選択スイッチ９の切替位置
を調節することにより、所望の値に設定される。従って
、加工パルスのパルス中を極端に小さくすることなくよ
り面相度の小さい放電加工面を得ることができるので、
スイッチング素子として安価な素子を用いることが可能
となり、装置のコストダウンを図ることができる上に性
能の大中な向上を図ることができる。
・尚、上記実施例では、加工用パルスを発生させるス
イッチング回路が１つだけ設けられている加工パルス用
電源回路の場合を示したが、トリガ用の高圧重畳電源を
更に付加すると共に、この高圧重畳電源に対応してスイ
ッチング回路を更に設け、直流主電源と高圧重畳電源と
により加工用間隙に加工用パルスを印加する形式の加工
パルス用電源回路の場合にも同様に本発明を適用するこ
とができるものであり、この場合にも上述の効果を得る
ことができるものである。

本発明によれば、上述の如く、加工用パルスのパルス中
を従来の限界以上に狭くすることなしに、より小さな面
粗度の放電加工面を比較的遠い加工速度で得ることがで
きる極めて優れた効果を奏する。

【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図は本発明の
加工用パルスの波形を示す波形図である。 １・・・・・・電源回路、２……パルス制御器、３・・
・・・・スイッチングトランジスタ、４…・・・直流電
源、８・…・・空芯コイル、９・・・・・・選択スイッ
チ。 晩７図弟２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放電加工間隙に加工用パルスを供給するための非蓄
   勢式加工パルス用電源回路において、パルス巾が１．０
   〔μｓｅｃ〕以下のパルスを発生させるスイツチング回
   路と、該スイツチング回路において発生する前記パルス
   にゆるやかな立上り特性を与えるため該スイツチング回
   路の出力側に設けられたインダクタンス素子と、加工間
   隙における前記パルスによる放電を開始しやすくするた
   め該インダクタンス素子に並列に接続された抵抗素子と
   を備えたことを特徴とする加工パルス用電源回路。 ２ 前記インダクタンス素子のインダクタンスが３〔μ
   Ｈ〕以上であり、前記スイツチング回路に印加される電
   源電圧が１５０〔Ｖ〕以上であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の加工パルス用電源回路。