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    • 专利摘要:

    公开号:WO1986000250A1
    申请号:PCT/JP1985/000347
    申请日:1985-06-19
    公开日:1986-01-16
    发明作者:Haruki Obara
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:B23H1-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 放 電 加 工 電 源
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] *発明は、 放電加工電源に係 り 、 特に 、 放電が安定 し 、 かつ電流の切れ を よ く する こ と に よ リ 、 良好 な加 工面 を 得 る こ と がで き る放電加工電源に 関する 。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] 第 3 図は放電加工 、 特に、 ワ イ ヤ カ ツ ト 放電加工機 の構成図であ り 、 図中、 1 は放電加工電源、 2 は上部 ワ イ ヤ ガ イ ド 、 3 は下部 ワ イ ヤガ イ ド、 4 は： X Y テ ー ブル、 5 は ワ ー ク 、 6 は ワ イ ヤ電極、 7 は X铀 サー ボ モー タ 、 8 は Y 軸サ ー ボモー タ 、 9 は加ェ液処理槽、 1 0 は C N C 、 1 i は加工指会テー プで あ る 。 なお、 こ の種 ワ イ ヤ カ ツ ト 放電加工機は、 た と え ば米国特許 第 4 , 4 6 7 ， 1 6 0 号公報に示されて い る 。 ワ ー ク 5 と ヮ ィ ャ電 S 6 間 に火花放電を発生 さ せ る 放電加工 電源 1 か ら は パ ル ス 状の電圧を発生 させ て 、 ヮ ィ ャ電
    [0007] 6 と ワ ー ク 5 間 に 印加する よ う に し て い る 。 こ の放 電加工電源の具体的構成につ い て詳細に 説明す る 。
    [0008] 第 4 図は上記放電加工電源 1 に用い る ト ラ ン ジ ス タ 制御付 コ ン デ ン サ放電回路であ り 、 こ の技術は た と え ば畜藤長男監惨、 日 刊工業新聞社発行 「 ワ イ ヤ 力 ッ -ト 放電加工技術」 第 2 5 頁に記載されてい る 。 こ の 回路 は コ ン デ ンサ C の放電回路の充電回路部分に 、 ト ラ ン ジ ス タ に よ る ス イ ッ チ ン グ素子 を 挿 入 し た も の で あ る 。 係 る 回路 に よ る と 、 ト ラ ン ジ ス タ T r l 及び T r 2 を制御回路で切換えて放電電流の ビー ク I ρ を かえ る こ と が で き る 。 こ の 回路 は電源側 と 放電極 が ス イ ッ チ ン グ素子に よ っ て遮断でき るため 、 放電極間に 放電電流が流れてい る 時には電瀛を遮断する こ と がで き る 。 し だが つ て絶緣回復の達成され'な い状態での電 流の流れ込み を防 ぐ こ と ができ る。 また 、 第 4 図に示 される 回路は 、 ト ラ ン ジ ス タ放電回路 と 比較 し て、 放 電電流パ ル ス の ビー ク 値 I Ρ が高 く 、 し か も そ のパ ル ス幅の狭い放電電流パ ル ス が得 られ、 ワ イ ヤ放電加工 機、 小孔穿加工機お よび超硬合金の専用加工機の電源 と し て広 く 使用 され る 。
    [0009] こ の よ う に 、 ト ラ ン ジ ス タ 制御付コ ン デ ン サ放電回 路では 、 放電電流の ビー ク値 I Ρ が大き く 、 放電電流 のパル ス幅の小 さ い放電電流に よ っ て、 高い加工速度 で放電加工が可能 と な る が、 仕上げ加工 の場合、 放電 電流の切れが悪 く 、 尾を ひ く と共に放電極間の漏れ電 流に よ り コ ン デ ン サ の充電電圧の变勖を き た し 、 安定 な放電 を行な う こ と が き ない と い う問題が あ っ た。
    [0010] 太癸明 は、 放電用 の コ ン デ ン サ の充電電流 を ス イ ツ チ ン グ素子 に て制御する放電加工電流に おい て 、 面粗 さ の良好 な仕上 リ 加工ができ る と と も に充電電圧の変 動を抑 え て、 放電が安定な放電加工電源 を得 る こ と を 目 的 と す る 。
    [0011] 発 明 の 開 示 木発明の 目 的を達成するために *発明 は、 放電用の コ ン デ ン サ の充電電流を ス ィ ツ チ ン グ素子に て制御す る放電加工電源に お い て、 放電用のコ ン デ ン サ の放電 電流パ ル ス幅 よ り 長 いパル ス幅を有する パ ル ス に よ つ て ス イ ッ チ ン グ制御 される小電流充電回路 と 、 小電流 充電回路 と 並列に接続 され前記パル ス幅 よ り も 短いパ ル ス幅 を有す る パル ス に基づいてス ィ ッ チ ン グ される 大電流充電回路 と 、 少 な く と も小電流充電回路が充電 動作状態時の み大電流充電回路を動作制御す る 制御手 段 と を す る 加工電源が提供 される。
    [0012] 本発明 に よれば、 コ ンデ ンサの放電電流の切れを良 好に す る こ と がで き る と 共に放電を安定 し た状態に持 铳 さ せ る よ う に する こ と がで き るので、 放電加工面の 加工精度が向上 し 、 面粗 さの良好な均一 な加工面を形 成 さ せ る こ と がで き る 。 特に、 仕上放電加工に おい て は 、 放電加工 エ ネ ル ギ を 加工面 へ い か に供給す る か が、 加工製品の良否 の決定的な要因 と な る 。 当該放電 加工電源がかかる 仕上放電加工に好適で あ り 、 加工製 品の品質の 向 上に資す る と こ ろ は大 き い 。
    [0013] 図面 の簡単な説明
    [0014] 第 1 図 （ a ) 及び （ b ) は本発明の一実施例 を示す 放電加工電源の回路図、 第 2 図 （ a ) 乃至 （ e ) は第 1 図の 回路の各部の信号の波形図、 第 3 図は放電加工 シ ス テ ム の全体図、 第 4 図は従来の ト ラ ン ジ ス タ 制御 つ き コ ン デ ン サ放電回路図、 第 5 図は第 4 図 に おけ る 放電毪間電圧 （ V ) 、 放電電流 （ I P ) の波形図であ る 。
    [0015] *発明 を実施す る ための最良の形態
    [0016] 以下、 太発明の一実施例を図面を参照 し なが ら詳細 に説明 す る 。
    [0017] 第 1 図 （ a ) お よ び （ b ) は本発明 に係る放電加工 電源の 回路図 である 。 図中、 T r l ， T r 2 は ス イ ツ チ ン グ素子 と し て の ト ラ ン ジ ス タ 、 R l , R 2 は充電 時の電流制限用抵抗でぁ リ 、 こ こ では ト ラ ン ジ ス タ T r l を 含む回路を大電流充電回路 A 、 ト ラ ン ジ ス タ T r 2 を.含む回路を小電流充電回路 B と する ため 、 抵抗 R 1 は抵抗 R 2 に 比べ て抵抗値 を 小 さ く す る 、 つま り 、 R 1 < R 2 に な る よ う に 抵抗値 を 設定す る 。 R 3 ， R 4 は放電間隔間の電圧を測定する ため の分圧抵 抗 回路 、 C は コ ン デ ン サ 、 2 1 は 直流電源、 2 2 は ワ ー ク 5 と ワ イ ヤ電極 6 を含む放電加工部で あ る 。 更 に 、 2 3 はデ ュ ーテ ィ がほぼ 5 0 %で比較的周波数の 低いパ ル ス を 発生 さ せ る第 1 の発信器、 2 4 は前記第 1 の発振器 2 3 よ り 周波数の高いパル ス 幅の小 さ いパ ル ス を 発生 さ せる第 2 の発信器、 2 5 お よび 2 7 は ァ ン ド回路、 2 6 は比較器、 2 8 および 2 9 は前置増幅 器であ る 。 当然の こ と ながら、 第 1 図 （ b ) に おけ る 出力端 G i ， G 2 は第 1 図 （ a ) に示す ト ラ ン ジ ス タ のゲ 一 ト G i , G 2 に接铳 される も の であ る 。
    [0018] ま た 、 第 2 図 （ a ) 乃至 （ d ) ほ、 第 1 図 （ a ) 及 び （ b ) に お け る 回路の各部の波形図で あ る 。
    [0019] そ こ で 、 こ れ ら の 図に基づいて、 当該放電加工電源 の作用 に つい て説钥 す る 。
    [0020] まず、 第 1 の発信器 2 3 か ら は第 2 図 （ a ) に示 さ れる よ う に 、 パル ス 幅の大き い （周波数の低い） 信号 が発生 され、 該信号 は前置増幅器 2 8 で増幅 され、 ト ラ ン ジ ス タ T r 2 のゲ ー ト G 2 には第 2 図 （ a ) に示 される よ う な信号が加 え られる。
    [0021] 一方 、 第 2 の発信器 2 4か ら は第 2 図 （ b ) に示 さ れ る よ う に 、 第 1 の発振器 2 3 と比較 し て周波数の高 いパル ス パル ス幅の小 さ い信号が発生され、 該信号 と 前記 し た第 1 の発信器 2 3 か ら得 られる パル ス幅の大 き い信号 は ア ン ド 回路 2 5 に よ っ て 論理積が と られ て、 ア ン ド 回路 2 7 の一方に入力される 。
    [0022] . また 、 コ ン デ ン サ C の電圧 V c すな わ ち放電極間の 電圧は分圧抵抗 R 3 及び分圧抵抗 R 4 に て分圧 され て 電圧 E g と し て検出 される。 該検出電圧 E g は比較器 2 6 に よ っ て基準電圧 V r と 比較される 。 つま り 、 第 2 図 （ c ) に 示 さ れ る よ う に コ ンデ ン サ C の電圧 V c が基準電圧 V r を こ え る と比較器 2 6 か ら信号が出力 さ れ る 。 即 ち 、 コ ン デ ン サ C の 過充電 を監視 し て い る 。 そ こ で、 こ の比較器 2 6 か ら の出力信号が発生す る と 第 2 図 （ e ) に 示 される よ う に 、 T r l の ゲ ー ト G 1 に 印 加 さ れ る 信 号 ほ オ フ と な る よ う に制御 され る 。 即 ち 、 コ ン デ ン サ C が過充電状態に な ら な い状態 では大電流回路の充電が短いパル ス幅で親則正 し く 間 欠的 に行なわれる が、 コ ンデ ンサ C が過充電状態に な る と 大電流回路の ト ラ ン ジ ス タ T r 1 のゲー ト G 1 に 加え られてい る パ ル ス は、 その供給を停止 され、 充電 電流が抑制 される 。 つ ま リ 、 コ ンデ ン サ C の過充電を 自動的 に防止する こ と ができ る。 なお、 ゲ ー ト 回路 2 7 と ト ラ ン ジ ス タ T r 1 のゲー ト G 1 の間 に ほ前置増 幅器 2 9 を設け る 。
    [0023] 第 2 図 （ c ) に示 される よ う に コ ン デ ン サ C に電荷 が充電 される と 第 2 図 （ d ) に示される よ う に コ ンデ ン サ C か ら は放電電流 I c が電棰間に流れ、 放電加工 を行な う 。
    [0024] こ の放電加工電源の 回路構成において は、 ト ラ ン ジ ス タ T r 2 と 抵抗 R 2 か ら な る小電流充電回路 B と ト ラ ン ジ ス タ T r 2 と 抵抗 R 1 か ら な り 、 こ れ よ り 大 き な充電電流 を流す大電流充電回路 A を並列 に接続す る よ う に し てい る 。 そ し て、 小電流充電回路 B は充電電 流を小電流に制限 し てい るため に放電電流の切れが良 い。 つ ま り 、 コ ン デ ン サ C の放電後に充電電流が铳 く こ と が ない。 更に 、 小電流充電回路 B の制御パル ス幅 は大 き いため に放電 を安定 して持銃 させ る こ と が で き る 。
    [0025] 一方 、 大電流充電回路 Aは微小パル ス幅で オ ン 、 ォ フ させ る 。 こ の パ ル ス幅は充電用の コ ン デ ン サ （ C ) の放電電流幅 と 同程度 とする 。 こ の よ う にす る こ と に よ っ て コ ンデ ン サ c の放電電流の流れ込みを防 itす る こ と がで き る 。 大電流 と する のは、 小電流の み では電 棲間 （ ギャ ッ プ） の漏れ電流に よ っ てコ ンデ ン サ じ の 充電電圧が変動す る の で、 こ の充電電圧の変動 を防止 す る た め であ る 。
    [0026] こ の実施例 に おい て は、 充電回路の開閉 を ト ラ ン ジ ス タ を 用 い て説明 し たが、 これに代えて サ イ リ ス タ 等 の ス ィ ツ チ ン グ素子 を用いる こ とができ る こ と はい う ま で も ない。
    [0027] また 、 *発明 は前記実施例に限定され る も の では な く 、 本発明の主旨 に 従い、 種 々 の変形が可能で あ り 、 これ ら を *発明の範 囲か ら铼除する も の では な い。
    [0028] 産業上の利用可能性
    [0029] 本発明は ワ イ ヤ カ ツ ト 放電加工に適用 で き る ほか、 形彫 リ 放電加工の電源 に も用い られる 。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    ( 1 ) 放電用の コ ン デ ン サ の充電電流 を ス ィ ッ チ ン グ素子 に て制御する 放電加工電源は次を舍む ：
    放電用 の コ ン デ ン サ の放電電流パル ス 幅 ま で 長 い パ ル ス幅 を有す る パル ス に よ っ て ス イ ッ チ ン グ制御 され る小電流充電回路 ；
    小電流充電回路 と 並列に接統 され、 前記パル ス幅 よ り も短いパ ル ス幅を有するパル ス に基づいて ス ィ ツ チ ン グ され る 大電流充電回路 ；
    少な く と も 小電流充電用回路が充電動作状態時のみ 大電流充電回路を動作制御する制御手段。
    ( 2 ) 放電用 の コ ン デ ン サ の充電電流 を ス ィ ッ チ ン グ素子 に て制御する 放電加工電源は次を 含む ；
    放電用 の コ ン デ ン サ と 直列 に 接続 さ れた第 1 の ス イ ッ チ ン グ 素子 と 第 1 の抵抗 ；
    前記放電用 の コ ン デ ン サ の放電充電パ ル ス の幅 よ リ 大 き い ノヽ β レ ス幅を有する周期で発振 し第 1 の ス ィ ツ チ ン グ 素子の開閉 を制御する第 1 の発振器 ；
    刖 1 の ス ィ ツ チ ン グ素子 と第 1 の抵抗か ら な る 直列回路 と 並列 に接続 される第 2 の ス ィ ツ チ ン グ素子 と 第 2 の抵抗の直列回路 ；
    刖 ad第 2 の抵抗は第 1 の抵抗の抵抗値 よ り 小 さ い抵 抗値を有す る
    — /一 =.-»
    刖 放電用 の ン デ ン サ の放電電流パ ル ス の幅 と ほ ぼ等 し いパ ル ス幅を 有する周期で発信 し第 2 の ス ィ ッ チ ン グ素子の開閉を 制御する第 2 の発振器 ；
    第 1 の ス ィ ツ チ ン グ素子がオ ン状態で あ っ て か つ放 電用の コ ン デ ン サ の充電電圧が所定の値以下の と き の み第 2 の発振器の出力 を第 2 ス イ ッ チ ン グ素子 に印加 する制御手段。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    JPWO2005072900A1|2007-08-23|放電加工装置及び放電加工方法
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    JP2010201521A|2010-09-16|形彫放電加工装置の加工用電源装置
    US3832510A|1974-08-27|Pulse generator for edm machine
    JP2939310B2|1999-08-25|放電加工装置
    US3253119A|1966-05-24|Electric arc working
    DE3416249C2|1989-06-22|
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    US5111017A|1992-05-05|Power supply circuit for discharge machining
    US4447713A|1984-05-08|Power supply unit for electric discharge machine
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US4719327A|1988-01-12|
    EP0185101B1|1991-11-06|
    JPS618222A|1986-01-14|
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    EP0185101A1|1986-06-25|
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    EP0185101A4|1988-04-27|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1986-01-16| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1986-01-16| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): CH DE FR GB |
    1986-02-11| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1985903052 Country of ref document: EP |
    1986-06-25| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1985903052 Country of ref document: EP |
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP59128827A|JPH0429491B2|1984-06-22|1984-06-22||
    JP59/128827||1984-06-22||DE19853584618| DE3584618D1|1984-06-22|1985-06-19|Kraftspeisung fuer entladungsmaschine.|
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