(57)【要約】  ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極（１）と、ワイヤ電極と被加工物（２）との間に加工電流を供給する加工電源（５）と、ワイヤ電極に給電する第１給電子（３Ａ）および第２給電子（３Ｂ）と、第１給電子から被加工物に向かって第１加工電流を流す第１加工電流ループと、第２給電子から被加工物に向かって第２加工電流を流す第２加工電流ループと、第１加工電流ループおよび第２加工電流ループの少なくともいずれか一方に設けられたインピーダンス切り替え回路（７Ａ，７Ｂ）と、インピーダンス切り替え回路のインピーダンスを変化させて第１加工電流と第２加工電流の分流比を制御する制御部（１３）とを備えている。
2008050404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤ電極と被加工物との間に電圧を印加して放電を生じさせて加工を行うワイヤ放電加工装置において、
走行するワイヤ電極と、
前記ワイヤ電極と被加工物との間に加工電流を供給する加工電源と、
前記被加工物を挟んで少なくとも対向する２箇所で前記ワイヤ電極にそれぞれ接して給電する第１給電子および第２給電子と、
前記加工電源、前記第１給電子、前記ワイヤ電極、前記被加工物を含み、前記第１給電子から前記被加工物に向かって第１加工電流を流す第１加工電流ループと、
前記加工電源、前記第２給電子、前記ワイヤ電極、前記被加工物を含み、前記第２給電子から前記被加工物に向かって第２加工電流を流す第２加工電流ループと、
前記第１加工電流ループおよび前記第２加工電流ループの少なくともいずれか一方に設けられインピーダンスを可変とするインピーダンス切り替え回路と、
前記インピーダンス切り替え回路のインピーダンスを変化させて前記第１加工電流と前記第２加工電流の分流比を制御する制御部と
を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項２】
前記第１加工電流ループの前記第１給電子と前記加工電源との間に第１のインピーダンス切り替え回路が設けられ、前記第２加工電流ループの前記第２給電子と前記加工電源との間に第２のインピーダンス切り替え回路が設けられ、
前記制御部は、前記第１のインピーダンス切り替え回路と前記第２のインピーダンス切り替え回路のインピーダンスを変化させて前記第１加工電流と前記第２加工電流の分流比を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項３】
ワイヤ電極と被加工物との間に電圧を印加して放電を生じさせて加工を行うワイヤ放電加工装置において、
走行するワイヤ電極と、
前記ワイヤ電極と被加工物との間に加工電流を供給する第１加工電源および第２加工電源と、
前記被加工物を挟んで少なくとも対向する２箇所で前記ワイヤ電極にそれぞれ接して給電する第１給電子および第２給電子と、
前記第１加工電源、前記第１給電子、前記ワイヤ電極、前記被加工物を含み、前記第１給電子から前記被加工物に向かって第１加工電流を流す第１加工電流ループと、
前記第１加工電源、前記第２給電子、前記ワイヤ電極、前記被加工物を含み、前記第２給電子から前記被加工物に向かって第２加工電流を流す第２加工電流ループと、
前記第２加工電源、前記第１給電子、前記ワイヤ電極、前記被加工物を含み、前記第１給電子から前記被加工物に向かって第３加工電流を流す第３加工電流ループと、
前記第２加工電源、前記第２給電子、前記ワイヤ電極、前記被加工物を含み、前記第２給電子から前記被加工物に向かって第４加工電流を流す第４加工電流ループと、
前記第１加工電流ループおよび前記第２加工電流ループの少なくともいずれか一方と前記第３加工電流ループおよび前記第４加工電流ループの少なくともいずれか一方とに兼用して設けられインピーダンスを可変とするインピーダンス切り替え回路と、
前記インピーダンス切り替え回路のインピーダンスを変化させて前記第１加工電流と前記第２加工電流の分流比および前記第３加工電流と前記第４加工電流の分流比とを制御する制御部と
を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項４】
前記インピーダンス切り替え回路は、前記給電子と前記加工電源との間に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項５】
前記インピーダンス切り替え回路は、複数のリアクトルと該リアクトルの接続を切り替えるスイッチとを有する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項６】
前記インピーダンス切り替え回路は、複数の抵抗素子と該抵抗素子の接続を切り替えるスイッチとを有する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項７】
前記加工電源として、前記ワイヤ電極と前記被加工物と間に放電電流パルスを供給し極間状態の検出を目的として低電圧を印加する副加工電源と、該副加工電源と比べて高電圧を印加して前記ワイヤ電極と前記被加工物と間に加工電流を供給する主加工電源とが、切り替えて接続される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項８】
前記制御部は、インピーダンスを、加工電流のモニタ値、前記被加工物の形状、前記ワイヤ電極の種類、加工液の種類、および前記ワイヤ電極の振動状態の少なくともひとつに基づいて制御する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項９】
前記インピーダンス切り替え回路と前記加工電源とが一体化されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項１０】
前記インピーダンス切り替え回路が、前記給電子の近傍に配置されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤ電極と被加工物との間に電圧を印加して放電を生じさせて加工を行うワイヤ放電加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極と被加工物との間のアーク放電を利用して加工する装置である。一般的には被加工物（ワイヤ電極）の上側及び下側にそれぞれ給電子（給電点）を設け、これら給電子を介してワイヤ電極に電流を供給する。加工電流はワイヤ電極の上部側及び下部側から同時に流れるため、２つの並列回路が存在することになる。また、電源構成は小電流の火花放電を誘発するためのサブ電源回路（サブ放電用電源）と火花放電発生後に加工電流となる大電流を供給するためのメイン電源回路（メイン放電用電源）の２つにより構成することが一般的である。荒加工条件においてはこのようにサブ電源により火花を誘発し、メイン電源により大電流を供給する。一方、仕上げ加工条件ではサブ電源のみを用いて加工する場合が多い。すなわち、仕上げ加工条件では、サブ電源が加工電源として機能することになる。【０００３】
このようなワイヤ放電加工装置においては、通常状態においてワイヤ電極の上側及び下側から並列に流れる加工電流が、なんらかの原因で一方しか流れなくなった場合、大電流が一方からのみ供給されることで加工が不安定になる可能性がある。これに対して従来以下のような提案がされている。【０００４】
図８は例えば特許文献１に開示された従来のワイヤ放電加工装置の主要部を示す模式図である。図８に示されたワイヤ放電加工装置では、上側から流れる加工電流と下側から流れる加工電流とを電流制限抵抗により規定し、安定な加工を得る方法について開示されている。【０００５】
図８において、被加工材１１２をはさんで、上下に上部給電子１１４と下部給電子１１５とが設けられており、各給電子１１４、１１５に対して第１及び第２加工用パルス電源１１６、１１７が設けられている。第１加工用パルス電源１１６は２つのスイッチングトランジスタ１１９、１２０、直流電源１２３、電流制限用抵抗１２１、１２２、パルス発生器１１８を備えており、第２加工用パルス電源１１７は同様に２つのスイッチングトランジスタ１２５、１２６、直流電源１２９、電流制限用抵抗１２７，１２８、パルス発生器１２４を備えている。直流電源１２３及び１２９は共通化してもよく、パルス発生器１１８及び１２４もまた共通化してもよい。【０００６】
正常な加工状態では上部給電子１１４を介して流れる電流と下部給電子１１５を介して流れる電流はほぼ同じ大きさである。ワイヤ振動などの影響により突発的に片側からの給電が停止するような異常加工状態が発生すると一側からの電流が大きくなり断線しやすくなるが、特許文献１においては、このような場合であっても上部給電子１１４（下部給電子１１５）に流れる加工電流は、電流制限抵抗１２１、１２２（１２７，１２８）により規定されるため、一側から大電流が流れることがなく断線を防止することができると説明している。【０００７】
【特許文献１】特開昭６１−２３６４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
加工後の被加工物の形状は加工電流に依存すると考えてよい。投入される加工電流が大きければそれだけ加工量が増加し、小さければ加工量も減少する。これにより加工電流の大きい領域では絶対寸法が小さく、小さい領域では絶対寸法が大きくなる。これはＸ，Ｙ方向（面方向あるいは水平方向とも呼ぶ）のみならずＺ方向（ワイヤ方向、板厚方向あるいは垂直方向とも呼ぶ）においてもあてはまる物理現象である。【０００９】
ここで、特許文献１における回路構成において、安定した加工状態のときはワイヤ電極の上部側から流れる加工電流（上部加工電流）と下部側から流れる加工電流（下部加工電流）は、電流制限抵抗１２１，１２２，１２７，１２８及び直流電源１２３，１２９により決定される。すなわち板厚方向の加工形状は固定された上部加工電流と固定された下部加工電流との比に依存する。【００１０】
あるいはまた、１つの電源回路を上部給電端子、下部給電端子の両方に接続するような場合においては、配線および機械系に存在する浮遊のインピーダンスに起因して上部加工電流と下部加工電流との比が定まり、この分流比に応じた加工形状が形成されることになる。【００１１】
このようにワイヤ放電加工装置では加工形状が加工電流の分流比に依存することとなるが、従来のワイヤ放電加工装置では、この分流比が機器構成によって決まる固定された値であったため所望の加工形状を得るのに容易ではなかった。被加工物は単純な平板形状でなく段差形状の場合があるが、この場合は特に容易ではなかった。被加工物が段差形状である場合には、被加工物の高さ以上にワイヤガイド１１７が上がっていることも要因であるが、ワイヤ電極１０２はインピーダンスを持つ導体であるため、被加工物の高さ以上にワイヤガイドが上がっているような条件においてはインピーダンスが高くなり上部加工電流が小さくなってしまう。すなわち、段差形状加工においては加工場所（段差状況）に応じて上部加工電流と下部加工電流との分流比が大きく変化し、板厚方向の加工形状が変動してしまう（制御されていない）という問題があった。【００１２】
本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、被加工物を挟んで設けられた第１給電子および第２給電子において、第１給電子から被加工物に向かって流れる第１加工電流および第２給電子から被加工物に向かって流れる第２加工電流の分流比を制御することで板厚方向に任意の加工形状を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明に係る第１のワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極と被加工物との間に電圧を印加して放電を生じさせて加工を行うワイヤ放電加工装置において、走行するワイヤ電極と、ワイヤ電極と被加工物との間に加工電流を供給する加工電源と、被加工物を挟んで少なくとも対向する２箇所でワイヤ電極にそれぞれ接して給電する第１給電子および第２給電子と、加工電源、第１給電子、ワイヤ電極、被加工物を含み、第１給電子から被加工物に向かって第１加工電流を流す第１加工電流ループと、加工電源、第２給電子、ワイヤ電極、被加工物を含み、第２給電子から被加工物に向かって第２加工電流を流す第２加工電流ループと、第１加工電流ループおよび第２加工電流ループの少なくともいずれか一方に設けられインピーダンスを可変とするインピーダンス切り替え回路と、インピーダンス切り替え回路のインピーダンスを変化させて第１加工電流と第２加工電流の分流比を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。【００１４】
また、本発明に係る第２のワイヤ放電加工装置は、第１のワイヤ放電加工装置において、第１加工電流ループの第１給電子と加工電源との間に第１のインピーダンス切り替え回路が設けられ、第２加工電流ループの第２給電子と加工電源との間に第２のインピーダンス切り替え回路が設けられ、制御部は、第１のインピーダンス切り替え回路と第２のインピーダンス切り替え回路のインピーダンスを変化させて第１加工電流と第２加工電流の分流比を制御することを特徴とする。【００１５】
さらにまた、本発明に係る第３のワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極と被加工物との間に電圧を印加して放電を生じさせて加工を行うワイヤ放電加工装置において、走行するワイヤ電極と、ワイヤ電極と被加工物との間に加工電流を供給する第１加工電源および第２加工電源と、被加工物を挟んで少なくとも対向する２箇所でワイヤ電極にそれぞれ接して給電する第１給電子および第２給電子と、第１加工電源、第１給電子、ワイヤ電極、被加工物を含み、第１給電子から被加工物に向かって第１加工電流を流す第１加工電流ループと、第１加工電源、第２給電子、ワイヤ電極、被加工物を含み、第２給電子から被加工物に向かって第２加工電流を流す第２加工電流ループと、第２加工電源、第１給電子、ワイヤ電極、被加工物を含み、第１給電子から被加工物に向かって第３加工電流を流す第３加工電流ループと、第２加工電源、第２給電子、ワイヤ電極、被加工物を含み、第２給電子から被加工物に向かって第４加工電流を流す第４加工電流ループと、第１加工電流ループおよび第２加工電流ループの少なくともいずれか一方と第３加工電流ループおよび第４加工電流ループの少なくともいずれか一方とに兼用して設けられインピーダンスを可変とするインピーダンス切り替え回路と、インピーダンス切り替え回路のインピーダンスを変化させて第１加工電流と第２加工電流の分流比および第３加工電流と第４加工電流とを制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る第１のワイヤ放電加工装置によれば、第１給電子から被加工物に向かって流れる第１加工電流および第２給電子から被加工物に向かって流れる第２加工電流の分流比を制御することで板厚方向に任意の加工形状を得ることができる。【００１７】
また、本発明に係る第２のワイヤ放電加工装置によれば、第１インピーダンス切り替え回路と第２インピーダンス切り替え回路とを変化させて第１加工電流と第２加工電流の分流比を制御するので制御が容易となる。【００１８】
さらにまた、本発明に係る第３のワイヤ放電加工装置によれば、第１加工電流ループおよび第２加工電流ループの少なくともいずれか一方と第３加工電流ループおよび第４加工電流ループの少なくともいずれか一方とでインピーダンス切り替え回路を兼用するので、部品点数を減らすことができコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明に係るワイヤ放電加工装置の実施の形態１の主要部を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明に係るワイヤ放電加工装置の実施の形態１の他の例の主要部を示す模式図である。
【図３−１】図３−１は、抵抗素子を用いたインピーダンス切り替え回路の具体的構成を説明するための図である。
【図３−２】図３−２は、リアクトルを用いたインピーダンス切り替え回路の具体的構成を説明するための図である。
【図４】図４は、インピーダンス切り替え回路を介して流れる加工電流の例を説明するための図である。
【図５】図５は、段差形状の被加工物の加工例を説明するための図である。
【図６】図６は、本発明に係るワイヤ放電加工装置の実施の形態２の主要部を示す模式図である。
【図７】図７は、本発明に係るワイヤ放電加工装置の実施の形態３の主要部を示す模式図である。
【図８】図８は、例えば特許文献１に開示された従来のワイヤ放電加工装置の主要部を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  ワイヤ電極
２  被加工物
３Ａ  上部給電子（第１給電子）
３Ｂ  下部給電子（第２給電子）
４  ワイヤガイド
５  メイン放電用電源（主加工電源）
５Ａ  メイン放電用電源（主加工電源／第１加工電源）
５Ｂ  メイン放電用電源（主加工電源／第２加工電源）
６  サブ放電用電源（副加工電源）
７Ａ  第１インピーダンス切り替え回路
７Ｂ  第２インピーダンス切り替え回路
８  端子台
９  下部フィーダ線
１０  上部フィーダ線
１１  上部サブフィーダ線
１２  下部サブフィーダ線
１３  制御手段（制御部）
Ａ  電源ボックス
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明にかかるワイヤ放電加工装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。【００２２】
実施の形態１．
図１は本発明に係るワイヤ放電加工装置の実施の形態１の主要部を示す模式図である。図１において、ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極１と被加工物２との間に電圧を印加して放電を生じさせて加工を行う。ワイヤ放電加工装置は、上下方向に張り渡され被加工物２の上下にてワイヤガイド４で案内されて上下方向に移動するワイヤ電極１と、被加工物２を挟み上側に設けられワイヤ電極１に接して給電する上部給電子（第１給電子）３Ａと、被加工物２を挟み下側に設けられワイヤ電極１に接して給電する下部給電子（第２給電子）３Ｂとを有している。【００２３】
ワイヤ放電加工装置は、さらに、ワイヤ電極１と被加工物２との加工間隙に放電電流パルスを供給し、主として極間状態の検出を目的として比較的低電圧を印加するサブ放電用電源（副加工電源）６、サブ放電用電源６と比べて比較的高電圧で、主として加工電流を極間に供給するためのメイン放電用電源（主加工電源）５とを有している。【００２４】
ワイヤ放電加工装置は、さらにまた、上側給電子３Ａとメイン放電用電源５との間に設けられ両者間のインピーダンスを可変とする上部用インピーダンス切り替え回路（第１インピーダンス切り替え回路）７Ａと、下側給電子３Ｂとメイン放電用電源５との間に設けられ両者間のインピーダンスを可変とする下部用インピーダンス切り替え回路（第２インピーダンス切り替え回路）７Ｂとを有している。【００２５】
サブ放電用電源６は、ワイヤ電極１と被加工物２との加工間隙に放電電流パルスを供給し、主として極間状態の検出を目的として低電圧を印加する。メイン放電用電源５はサブ放電用電源６と比べて高電圧で、主として加工用の電流を極間に供給する。これらメイン放電用電源５とサブ放電用電源６との出力端が形成された端子台８が設けられており、インピーダンス切り替え回路７Ａは、１端が上部給電子３Ａと接続され、他端が端子台８と接続されている。下部用インピーダンス切り替え回路７Ｂは、１端が下部給電子３Ｂと接続され、他端が端子台８と接続されている。インピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂ、メイン放電用電源５およびサブ放電用電源６は電源ボックスＡに収納されており、この電源ボックスＡと、上部給電子３Ａ、下部給電子３Ｂおよび被加工物２とは、各々フィーダ線１０、９で接続されている。【００２６】
被加工物２は、通常ＧＮＤ接地されることが多く、説明の便宜上、端子台８において被加工物２と接続される側をＷ側、ワイヤ電極１と給電子３Ａ，３Ｂを介して接続される側をＥ側と呼ぶ。ＧＮＤ電位は基準電位となるため極力電気的な変動は抑えることが望ましく、この観点からインピーダンス切り替え回路７Ａ、７ＢはＥ側の端子台と接続するように配線している。ただしこの限りではない。【００２７】
また、サブ放電用電源６の一方の出力端は、上部用、下部用インピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂの給電子３Ａ，３Ｂ側にそれぞれ接続され、他端は端子台８と接続されている。なお、本発明の主旨は後述のごとく加工電流の上下分流比を調整することであるため、荒加工などでサブ放電用電源６を放電検出の目的として使用する場合はインピーダンス切り替え回路を介さずに極間に電圧パルスを供給するような接続方法が採用されている。      【００２８】
本実施の形態においては、メイン放電用電源５、フィーダ線１０、上部給電子３Ａ、ワイヤ電極１、および被加工物２を含み、上部給電子３Ａから被加工物２に向かって流れる加工電流（第１加工電流）Ｉ１を流す第１加工電流ループと、メイン放電用電源５、フィーダ線９，下部給電子３Ｂ、ワイヤ電極１、および被加工物２を含み、下部給電子３Ｂから被加工物２に向かって流れる加工電流（第２加工電流）Ｉ２を流す第２加工電流ループとが形成されている。【００２９】
そしてさらに、上部用インピーダンス切り替え回路７Ａと下部用インピーダンス切り替え回路７Ｂに接続され、これらインピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂのインピーダンスを変化させて第１加工電流Ｉ１と第２加工電流Ｉ２の分流比を制御する制御手段（制御部）１３とを有している。【００３０】
また、本実施の形態においては、インピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂを独立した回路構成としているがメイン放電用電源５に内蔵した構成としてもよい。電源回路と一体化することによりインピーダンス切り替え回路の制御性が向上するという利点がある。【００３１】
上記例では、電源ボックスＡ内にインピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂを内蔵しているが、インピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂは、図２のように加工槽の近く（極間の近く）に配置してもよい。フィーダ線９，１０の引き回しは、電源と機械との物理的な距離に依存して決まることが多く、フィーダ線９とフィーダ線１０のインピーダンスが違う場合がある。このような場合であっても、比較的極間に近い場所にインピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂを設けることで最終的に必要なインピーダンスの調整を容易にするという効果も生まれる。なお、図２の例においては、インピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂは、サブ放電用電源６の加工電流ループにおいても挿入されている。【００３２】
インピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂの構成を図３−１および図３−２に示す。図３−１に示されたインピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂは、それぞれインダクタンスの異なるリアクトル３１とスイッチング素子（スイッチ）３２とで構成されている。また、図３−２に示されたインピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂは、それぞれ抵抗値の異なる抵抗素子３３とスイッチング素子（スイッチ）３２とで構成されている。スイッチング素子３２はＦＥＴなどの半導体素子でもよいし、リレーやコンダクタなどの機械素子であってもよい。被加工物の板厚が変化する段差加工の場合であっても上下分流比の変化は比較的長い加工時間（数ｓ〜数ｍｉｎ）の中での変化となるため機械素子の応答時間であっても十分に対応することができる。【００３３】
インピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂを、複数のリアクトル３１とこの複数のリアクトル３１の接続を切り替えるスイッチング素子３２とで構成することで、インピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂの損失を小さく設計することができる。一方、インピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂを、複数の抵抗素子３３とこの複数の抵抗素子３３の接続を切り替えるスイッチング素子３２とで構成することで、不要な振動電流を防ぐことができる。【００３４】
リアクトル３１で構成した場合、加工エネルギー（加工電流）の損失を少なくして伝達することができる反面、振動電流が流れやすく、加工終了後にはサージ電圧が発生する可能性もある。一方、抵抗素子３３で構成した場合、振動電流が流れたとしても減衰するように働き、安定した加工が可能となる。しかしながら、抵抗素子３３の発熱分だけ加工効率が低下（損失）する。【００３５】
インピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂは、線長の異なるケーブルであっても可能であるし、過飽和リアクトルなどを用いてもよい。すなわち、インピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂは、インピーダンスの異なる種々の素子、部材を利用し、またこれらを組み合わせて構成されてよく、制御命令により各々インピーダンスを切り替える構成であればいかなるものでもよい。【００３６】
本実施の形態のインピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂは、上述のごとく、複数のインピーダンス素子（リアクトル３１、抵抗素子３３）と切り替えスイッチ３２とで構成されているが、本発明の主旨から考えれば必ずしもその必要はなく、加工電流ループ経路にインピーダンスが切り替えられる構成が挿入されていればいかなるものであってもよい。【００３７】
また、これら異なるインピーダンス値はバイナリの重みづけで構成し、切り替えスイッチを並列駆動することでｎ個の部品点数で２ｎ種類のインピーダンスの切り替えを行うことができる。これらのインピーダンスの切り替えは、制御手段１３によって行われる。具体的には、例えば加工電流の情報を直接モニタし、分流比に応じて切り替えてもよいし、予め記憶されている板厚情報、ワイヤ種情報、液圧情報、ワイヤ振動状態などの要因に基づいて切り替えてもよい。板厚方向の加工形状はこれらの要因に大きく影響を受ける。本実施の形態のワイヤ放電加工装置は、これら機械的もしくは物理的要因に起因する加工形状変化を電気的に補償することができる。【００３８】
１つの被加工物に対して、複数回のカットを行う場合などのように、１回目のカット、２回目のカット、・・と複数回メイン放電用電源５を利用して加工するときには、それぞれのカットにおいてインピーダンスを切り替えてもよい。【００３９】
図４はインピーダンス切り替え回路を介して供給した電流波形例である。上部給電子３Ａを介して極間に流れる電流がＩ１、下部給電子３Ｂを介して極間に流れる電流がＩ２である。ここでは、インピーダンス切り替え回路７Ａは複数のインピーダンスのうち低インピーダンス素子が選定され、インピーダンス切り替え回路７Ｂの複数のインピーダンスのうち高インピーダンス素子が選定されているとする。電流Ｉ２はインピーダンスが高い分だけ電流が流れにくくなり電流Ｉ１よりも電流ピーク値が低くなる。これによりパンチ加工（以降、加工はパンチ加工であるとして説明する。ここで、パンチ加工とは、ワイヤ放電加工において、最終的な加工形状として穴形状を得る加工である。そのため、加工しすぎると求める形状（穴形状）が大きくなる。）であれば加工形状は被加工物２の上部で寸法が小さく、被加工物２の下部で寸法が大きくなる傾向になる。【００４０】
このとき、上下の寸法差を小さくすることを目的とするならばＩ１＝Ｉ２となるようにインピーダンス切り替え回路を調整すればよい。また、配線や構造上発生するインピーダンス変化をインピーダンス切り替え回路により補正・補償することで、板厚方向（被加工物２の上下側向）の加工形状は安定なものを得ることができる。【００４１】
図５は加工する位置により板厚が異なる段差形状の被加工物の加工例を説明するための図である。図５において、段差１、段差２および段差３の位置において、板厚方向にそれぞれ高さが異なる段差形状の加工を例に説明する。段差１から順に段差２、段差３と加工が進むとする。均等な板厚の形状であれば、ワイヤガイド４、上部給電子３Ａごと被加工物２に近づいた位置を保ちながらワイヤ電極１を移動させるところであるが、このような複雑な形状ではもはや機械的な調整は困難である。すなわち、段差１に高さに合わせてワイヤガイド４の位置を調整し、この位置のままで段差２、段差３の加工を続けざるを得ない。このようなとき、特に段差３の位置での加工においては、板厚方向の上部においてワイヤインピーダンスが大きくなるため、上部の加工電流は流れにくく小さくなってしまう。一方、板厚方向の下部では給電子に近いためワイヤインピーダンスは小さく、加工電流が流れやすくなる。これにより、段差１では板厚方向に均等な加工形状が得られていたとしても段差２、段差３と加工が進むにつれ、被加工物２の上部の加工寸法は大きく、下部の加工寸法が小さくなる。【００４２】
そこで図１に示すワイヤ放電加工装置において、段差１のときにはインピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂのインピーダンスを同一なものとし、段差２ではインピーダンス切り替え回路７Ａ，７ＢのインピーダンスＺ7A，Ｚ7BをＺ7A＜Ｚ7B、段差３ではインピーダンスＺ7A，Ｚ7BをＺ7A≪Ｚ7Bとして放電位置（加工位置）での上部加工電流と下部加工電流との分流比が略同一、すなわちＩ１＝Ｉ２となるように制御する。このような制御を行うことにより、板厚方向の異なる高さを有する被加工物２であったとしても板厚方向に均等な加工形状を得ることができる。【００４３】
さらにまた、段差形状に限らず単純な平板形状であったとしても機械的、物理的要因により板厚方向の加工形状が所望形状でないものとなってしまう場合には、それを解消する方向にインピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂのインピーダンスを調整し、加工電流の分流比を定めればよい。【００４４】
当然のことながら、板厚方向に均等な加工形状を得るだけでなく、所望する形状として、上部加工寸法が大、下部加工寸法が小（もしくは上部加工寸法が小、下部加工寸法が大）の形状を得るようにインピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂを設定することも可能であり、このようにしてインピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂを用いることで板厚方向（被加工物２の上下方向）の加工形状を任意に得ることができる。【００４５】
なお、上記実施の形態１では荒加工条件、すなわちメイン放電用電源５を主にして加工する場合について説明した。しかしながら本願の思想は、仕上げ加工条件、つまりサブ放電用電源６だけで加工する場合についても応用することができる。すなわちインピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂは、メイン放電用電源５の加工電流ループのみに挿入してもよいし、サブ放電用電源６の加工電流ループのみに挿入してもよいし、両方の加工電流ループに挿入してもよい。【００４６】
実施の形態２．
図６は本発明に係るワイヤ放電加工装置の実施の形態２の主要部を示す模式図である。本実施の形態２は、サブ放電用電源６の加工電流ループにインピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂを挿入している。本実施の形態の場合、荒加工では板厚方向の加工形状は制御不能である。そのため、従来技術のように板厚方向に寸法差が生じる可能性がある。しかしながら、本実施の形態においては、荒加工によって発生した寸法誤差を仕上げ加工で修正することができる。【００４７】
図６において、基本構成は実施の形態１のものとおよそ同等である。サブ放電用電源６から極間に上部サブフィーダ線１１、下部サブフィーダ線１２を介して上部給電子３Ａ、下部給電子３Ｂと接続する構成としている。詳細には、サブ放電用電源６のＥ側−インピーダンス切り替え回路７Ａ（７Ｂ）−上部サブフィーダ線１１（下部サブフィーダ線１２）−上部給電子３Ａ（３Ｂ）の順で接続するとともに、サブ放電用電源６のＷ側−上部サブフィーダ線１１（下部サブフィーダ線１２）−被加工物２の順で接続する。サブ放電用電源６のＷ側は、メイン放電用電源５のＷ側とも共通接続している。ここでは、上部サブフィーダ線１１、下部サブフィーダ線１２に流れる電流をＩ３，Ｉ４とする。なお、インピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂはサブ放電用電源６に内蔵した構成としてもよく、電源回路と一体化することによりインピーダンス切り替え回路の制御性の向上を図ることができる。【００４８】
荒加工時には例えばインピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂはインピーダンス最小となるように選定すればよい。荒加工時におけるサブ放電用電源６は火花放電誘発のためだけに機能するため、どのようなものであっても厳密性は問われない。【００４９】
仕上げ加工時にはメイン放電用電源５はオフとなりメイン放電用電源５からの加工電流供給はなくなる。サブ放電用電源６からの加工電流Ｉ３，Ｉ４がインピーダンス切り替え回路７Ａ，７Ｂを介して極間に供給されることになる。つまり、仕上げ加工時におけるサブ放電用電源６は加工電源として機能している。【００５０】
このとき２つのインピーダンスの設定は実施の形態１で説明したように電流Ｉ３＝Ｉ４となるようにしてもよいし、荒加工、もしくは１つ前の加工で形成された加工形状を考慮してそれを修正するように制御してもよい。例えば、直前の加工終了後に被加工物２の上部の加工形状が大きく、下部の加工形状が小さいことが明らかであれば、次の加工時には被加工物２の上部の加工形状を小さく、下部の加工形状が大きくなるようにインピーダンスＺ7A，Ｚ7BをＺ7A≫Ｚ7Bとすれば、次に行われる仕上げ加工終了後は板厚方向の加工形状が均一なものを得ることができる。【００５１】
実施の形態３．
図７は本発明に係るワイヤ放電加工装置の実施の形態３の主要部を示す模式図である。実施の形態１におけるメイン放電用電源５は１つであったが、本実施の形態では上部給電子３Ａに接続するメイン放電用電源（第１加工電源）５Ａと下部給電子３Ｂに接続するメイン放電用電源（第２加工電源）５Ｂとの２つを設けている。また、それぞれのメイン放電用電源５Ａ，５Ｂの出力端子も８Ａ，８ＢとしＷ側は互いに接続している。サブ放電用電源６はメイン放電用電源５Ａ、５Ｂのそれぞれと並列接続となるように結線されており、出力端子８Ａからフィーダ線１０を介して上部給電子３Ａに、出力端子８Ｂからフィーダ線９を介して下部給電子３Ｂに接続する。また上部給電子３Ａと下部給電子３Ｂとはインピーダンス切り替え回路７を介して接続している。インピーダンス切り替え回路７は実施の形態１で説明したものと同じである。【００５２】
メイン放電用電源５Ａ，５Ｂは独立に駆動することができ同期して加工電流を供給してもよいし、非同期であってもよい。まず、メイン放電用電源（第１加工電源）５Ａのみで加工した場合を例に説明する。【００５３】
サブ放電用電源６からサブパルスを印加、火花放電の検出と同期してメイン放電用電源５Ａから加工電流を極間に供給する。上部給電子３Ａには、メイン放電用電源５Ａの出力からフィーダ線１０を介して比較的低インピーダンスな経路で加工電流が供給される（第１加工電流ループ）。一方、下部給電子３Ｂにおいてはメイン放電用電源５Ｂがオフであるため加工電源から直接電流が供給されることはない。メイン放電用電源５Ａ−フィーダ線１０−上部給電子３Ａ−インピーダンス切り替え回路７−下部給電子３Ｂのループ（第２加工電流ループ）で加工電流が供給されることになる。【００５４】
すなわち、上部給電子３Ａに対してインピーダンス切り替え回路７を介する分だけ高インピーダンスとなりピーク電流は低いものとなる。このとき上部給電子３Ａに流れる加工電流Ｉ１と下部給電子３Ｂに流れる加工電流Ｉ２との関係は図４で示したものと等価と考えてよい。これにより実施の形態１で説明したように加工形状は被加工物２の上部で寸法が小さく、被加工物２の下部で寸法が大きくなる傾向になる。【００５５】
逆に、加工電流Ｉ１を小さく、加工電流Ｉ２を大きくする場合にはメイン放電用電源５Ｂだけで加工し、メイン放電用電源５Ａをオフすればよい。これにより加工電流Ｉ１はメイン放電用電源５Ｂ−フィーダ線９−下部給電子３Ｂ−インピーダンス切り替え回路７−上部給電子３Ａのループで流れるため加工電流Ｉ２よりも小さくなる。【００５６】
メイン放電用電源（第２加工電源）５Ｂで加工した場合は以下のようになる。サブ放電用電源６からサブパルスを印加、火花放電の検出と同期してメイン放電用電源５Ｂから加工電流を極間に供給する。下部給電子３Ｂには、メイン放電用電源５Ｂの出力からフィーダ線９を介して比較的低インピーダンスな経路で加工電流が供給される（第３加工電流ループ）。一方、上部給電子３Ａにおいてはメイン放電用電源５Ａがオフであるため加工電源から直接電流が供給されることはない。メイン放電用電源５Ｂ−フィーダ線１０−下部給電子３Ｂ−インピーダンス切り替え回路７−上部給電子３Ａのループ（第４加工電流ループ）で加工電流が供給されることになる。【００５７】
このように本実施の形態においては、インピーダンス切り替え回路７は、第２加工電流ループと第４加工電流ループとに兼用して用いられている。もちろん、インピーダンス切り替え回路７は、第３加工電流ループと第１加工電流ループとに兼用して用いられてもよい。【００５８】
種々の加工形状に対応できるように、本実施の形態では、メイン加工電源として、２つのメイン加工電源５Ａ，５Ｂを装備しているが、必ずしもこの限りではない。加工特性に応じてどちらか一方のメイン電源を省略して、常に一方はメイン電源から直接、他方はインピーダンス切り替え回路７を介して供給する構成としてもよい。【００５９】
インピーダンス切り替え回路７のインピーダンスを加工状況に応じて制御することにより、実施の形態１と同様に板厚方向（被加工物２の上下方向）の加工形状は安定なものを得ることができる。換言すれば、インピーダンス切り替え回路７により板厚方向（被加工物２の上下方向）の加工形状を任意に得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
この発明は、ワイヤ電極と被加工物との間のアーク放電を利用して加工する装置に適用して有用なものであり、特にワイヤカットの際に被加工物のワイヤ電極に沿う部分の加工形状を任意のものとしたい場合に最適なものである。
【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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