(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＣ装置への加工条件の入力設定に応じ、出力電圧の切換え設定が可能な直流電源からゲート制御回路によってオン・オフ制御されるスイッチ手段を用いて取り出された加工用パルス電圧を、設定加工電流値に応じて抵抗値の定まる電流制限抵抗回路を介して被加工物と加工用電極との間に形成される放電加工間隙に間歇的に繰り返し印加することにより、前記放電加工間隙に放電加工電流を流し前記被加工物を放電加工するようにした放電加工装置において、
２つの直列分圧抵抗に直列に直流バイアス電源を接続した間隙検出回路を放電加工間隙に並列に接続し、該間隙検出回路の検出電圧を基準電圧と比較して、放電開始検出信号をゲート制御回路に供給する放電開始検出回路を備え、前記基準電圧は加工条件設定部から出力する電源電圧指令による前記直流電源の出力電圧値に応じて下記式（１）により演算することにより基準電圧作成部から出力されるものであり、更に前記設定加工電流値に応じた前記スイッチング手段のオン制御時間を補正演算してゲート制御回路に出力する演算部とを備え、
前記ゲート制御回路出力による前記スイッチング手段のオン動作によって前記放電加工間隙に生じた加工間隙電圧のレベルを前記演算して出力された基準電圧レベルと比較することによって放電の発生によって生じる前記間隙検出電圧の電圧低下タイミングを検出する放電開始検出回路と、
前記検知した電圧低下タイミングから前記補正演算オン制御時間が経過したときに前記放電加工間隙への前記加工用パルス電圧の印加を停止するため前記スイッチング手段をオフする機能を前記のゲート制御回路が備えたことを特徴とする放電加工装置。
式（１）Ｖｓ＝（Ｅ−２５Ｖ（放電電圧））×０．７５＋２５Ｖ
但し、Ｅは前記直流電源の指令出力電圧値
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電加工装置に関し、さらに特定して述べると、放電加工間隙に所要の放電加工エネルギーを正確に与えることができるようにした放電加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
形彫及びワイヤカット等の放電加工装置においては、加工用電極と被加工物との間に形成される放電加工間隙に加工用パルス電圧を繰り返し供給し、各加工用パルス電圧の印加によって放電加工間隙に生じる放電電流により被加工物を加工する構成となっている。ここで、放電加工間隙に供給すべき加工用パルスエネルギーは放電時間と放電電流値とにより設定される構成となっているが、実際の加工にあっては、放電加工間隙に加工用パルス電圧を印加しても放電はすぐに開始せず、加工用パルス電圧の印加から若干の時間遅れをもって放電が開始されるのが殆どである。この放電開始の遅れ時間は加工用パルス電圧の値又は放電加工間隙のその時の状態等に大きく左右されるため、一定していないので、各加工用パルス電圧印加毎に放電加工間隙に供給される加工用パルスエネルギーを所要の値にするには何らかの工夫が必要となる。
【０００３】
そこで、実際に放電が開始されたときから所要の時間だけ放電電流が放電加工間隙に流れるように制御するため、従来において、加工用パルス電圧を放電加工間隙に印加した後、放電加工間隙において実際に放電が開始されたタイミングを電気的に検出し、放電開始タイミングから所定時間だけ経過したときに、加工用パルス電圧を放電加工間隙に印加するのを停止させるようにした構成が公知である。
【０００４】
図５には、上述の如く構成された放電加工装置のブロック図が示されている。図５に示した放電加工装置１００において、１０１は６０Ｖ〜１５０Ｖの直流電圧Ｅを出力できる直流電源で、直流電圧Ｅは、ダイオード１０２、電流制限用抵抗器１０３及びスイッチングトランジスタ１０４を介し、加工用電極１０５と被加工物１０６との間に形成される放電加工間隙Ｇに印加されている。ここで、符号Ｌで示されているのは、直流電源１０１と放電加工間隙Ｇとの間に設けられる配線の線間インダクタンスである。
【０００５】
スイッチングトランジスタ１０４のゲート電極１０４Ｇには、図示しないゲート制御回路からゲートパルス信号ＧＡＴＥが与えられており、ゲートパルス信号ＧＡＴＥのレベルが高レベル状態になったときにスイッチングトランジスタ１０４がオンとなり、直流電圧Ｅによって加工用パルス電圧が放電加工間隙Ｇに印加される構成となっている。
【０００６】
放電加工間隙Ｇにおいて放電が開始されたタイミングを検出するため、放電開始検出回路１１０が放電加工間隙Ｇに接続されている。放電開始検出回路１１０においては、バイアス電源１１１と抵抗器１１２、１１３との直列回路が放電加工間隙Ｇと並列に接続されており、抵抗器１１２と抵抗器１１３との接続点からその時の加工間隙電圧Ｖｇのレベルを示す検出電圧Ｖｆが取り出され、検出電圧Ｖｆが比較器１１４において基準電圧Ｖｓとレベル比較される構成となっている。
【０００７】
バイアス電源１１１の電圧をＶｃｃとすれば、検出電圧Ｖｆの値はＶｆ＝Ｖｃｃ−（Ｖｃｃ−Ｖｇ）×Ｒ１×（Ｒ１＋Ｒ２）-1で示される。ここで、Ｒ１は抵抗器１１２の抵抗値、Ｒ２は抵抗器１１３の抵抗値である。
【０００８】
この構成によると、所与のタイミングでゲートパルス信号ＧＡＴＥのレベルが低レベルから高レベルに変化し、これによりスイッチングトランジスタ１０４がオンとなると、直流電圧Ｅが放電加工間隙Ｇに加工用パルス電圧として印加される。放電加工間隙Ｇに放電電流が流れ始めるまでは、加工間隙電圧Ｖｇの値は直流電圧Ｅの値と略等しく、検出電圧Ｖｆの値は基準電圧Ｖｓよりも低く、したがって比較器１１４の出力からの放電開始信号ＳＫのレベルは高レベルとなっている。そして、放電加工間隙Ｇにおいて放電が開始され加工間隙電圧Ｖｇのレベルが放電時における所定の低電圧レベル、例えば２５Ｖ程度に低下すると、Ｖｆ≧Ｖｓとなり、放電開始信号ＳＫのレベルが低くなる。
【０００９】
放電開始信号ＳＫは図示しないゲート制御回路に送られ、ここで、放電開始の検出から予め設定した放電電流供給期間が経過したときにゲートパルス信号ＧＡＴＥのレベルを低下レベルとしてスイッチングトランジスタ１０４をオフとする制御が行われる。
【００１０】
この結果、スイッチングトランジスタ１０４は放電開始の検出から放電電流供給のための所定の設定時間だけオンとされ、スイッチングトランジスタ１０４がオンの間だけ放電加工間隙Ｇに放電加工電流が流れ、これにより放電加工間隙Ｇに所要の加工エネルギーを供給することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、放電開始後に加工間隙電圧Ｖｇが基準電圧Ｖｓに達するまでの時間は電気的加工条件の設定値により大きく左右されるので、直流電圧Ｅが例えば１５０Ｖで一定であったとしても、放電開始後に生じる加工間隙電圧Ｖｇの低下の様子はそのときの設定条件に応じた過渡状態となる。
【００１２】
しかし、図５に示した、検出電圧Ｖｆの値を所与の一定レベルの基準電圧Ｖｓと比較しこの比較結果によって放電開始タイミングを判別するようにした構成によると、実際に放電が開始されてから放電開始検出回路１１０によって放電の開始が検出されるまでの検出時間遅れの変動が考慮されていないので、放電加工間隙Ｇに供給する放電加工エネルギーを所望の値に正確に制御することができない。この結果、加工用パルス電圧の１パルス当りの加工電流通電時間が必ずしも所要の値とならず、所望の加工特性と異なる加工が行われることになり、また電極消耗特性の劣化や面荒れなどの問題を生じさせることになる。
【００１３】
本発明の目的は、電気的加工条件が変更されても、加工用パルス電圧の印加毎に放電加工間隙に所要量の放電加工エネルギーを正確に与えることができるようにした放電加工方法及び装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明によれば、ＮＣ装置への加工条件の入力設定に応じ、出力電圧の切換え設定が可能な直流電源からゲート制御回路によってオン・オフ制御されるスイッチ手段を用いて取り出された加工用パルス電圧を、設定加工電流値に応じて抵抗値の定まる電流制限抵抗回路を介して被加工物と加工用電極との間に形成される放電加工間隙に間歇的に繰り返し印加することにより、前記放電加工間隙に放電加工電流を流し前記被加工物を放電加工するようにした放電加工装置において、
２つの直列分圧抵抗に直列に直流バイアス電源を接続した間隙検出回路を放電加工間隙に並列に接続し、該間隙検出回路の検出電圧を基準電圧と比較して、放電開始検出信号をゲート制御回路に供給する放電開始検出回路を備え、前記基準電圧は加工条件設定部から出力する電源電圧指令による前記直流電源の出力電圧値に応じて下記式（１）により演算することにより基準電圧作成部から出力されるものであり、更に前記設定加工電流値に応じた前記スイッチング手段のオン制御時間を補正演算してゲート制御回路に出力する演算部とを備え、
前記ゲート制御回路出力による前記スイッチング手段のオン動作によって前記放電加工間隙に生じた加工間隙電圧のレベルを前記演算して出力された基準電圧レベルと比較することによって放電の発生によって生じる前記間隙検出電圧の電圧低下タイミングを検出する放電開始検出回路と、
前記検知した電圧低下タイミングから前記補正演算オン制御時間が経過したときに前記放電加工間隙への前記加工用パルス電圧の印加を停止するため前記スイッチング手段をオフする機能を前記のゲート制御回路が備えた
式（１）Ｖｓ＝（Ｅ−２５Ｖ（放電電圧））×０．７５＋２５Ｖ
但し、Ｅは前記直流電源の指令出力電圧値
放電加工装置が提案される。
【００１５】
スイッチング手段がオンとされると放電加工間隙に加工用パルス電圧が印加され、これにより放電加工間隙で放電が開始すると加工間隙電圧が低下し始める。この低下の率は、電流制限抵抗回路の抵抗値と、直流電源から放電加工間隙までの配線の線間インダクタンス値とにより定まる時定数に大きく依存し、加工間隙電圧のレベルはこの時定数に従った特性曲線に沿って低下することになる。ここで、線間インダクタンス値は加工条件の設定毎には変化しないパラメータであるが、電流制限抵抗回路の抵抗値は加工電流値の設定に応じて変化するパラメータである。したがって、放電開始検出回路で検出される電圧低下タイミングは、放電加工間隙で放電が実際に開始されたタイミングから遅れることになり、この検出遅れ時間は、電流制限抵抗回路の抵抗値に相応した値となる。
【００１６】
一方、ゲート制御回路に対するオン制御時間の補正は、演算では、その時の設定加工電流値に応じた長さのオン制御時間が演算される。すなわち、上記検出遅れ時間が大きくなるような設定加工電流値の場合にはオン制御時間が短く、一方、上記検出遅れ時間が小さくなるような設定加工電流値の場合にはオン制御時間が長くなるようにオン制御時間が演算される。そして、放電加工間隙への放電加工電流の通電のオフ制御は、検出ステップで検出された電圧低下タイミングから上記オン制御時間が経過したときにスイッチング手段がオフとなるようにして行われる。この結果、設定加工電流値に拘らず、加工用パルス電圧の１パルス当りの放電電流通電時間を所要の値とすることが可能となる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記放電加工装置であって、被加工物と加工用電極との間に形成される放電加工間隙に放電電流を間歇的に流すことによって前記被加工物を放電加工するようにした放電加工装置において、直流電源と、加工条件設定手段と、前記直流電源と前記放電加工間隙との間に設けられたスイッチング手段と、前記加工用パルス電圧を前記放電加工間隙に間歇的に繰り返し印加するため前記スイッチング手段のオン、オフ制御を行うゲート制御回路と、前記放電加工間隙と直列状態となるように設けられ前記加工条件設定手段により設定された設定加工電流値に応じた抵抗値に設定される前記放電電流のレベルを設定するための電流制限抵抗回路と、前記スイッチング手段のオン動作によって前記放電加工間隙に生じた加工間隙電圧のレベルを所与の設定された直流電圧Ｅに基づき演算された基準電圧レベルと比較することによって放電の発生によって生じる前記加工間隙電圧の電圧低下タイミングを検出する放電開始検出回路手段と、前記電圧低下タイミングから前記スイッチング手段をオフするまでのオン制御時間を前記設定加工電流値に基づいて補正演算するオン制御時間演算部とを有して成り、前記ゲート制御回路が、前記電圧低下タイミングから前記オン制御時間が経過したときに前記スイッチング手段をオフするようにした、放電加工装置が提案される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例につき詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明による放電加工装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。放電加工装置１は、加工用電極２と被加工物３とにより形成される放電加工間隙Ｇに直流電源４からの直流電圧Ｅを加工用パルス電圧として間歇的に繰り返し印加し、これにより放電加工間隙Ｇに生じた放電電流によって被加工物３を放電加工する装置であり、図示の実施例では形彫放電加工装置の例が示されている。しかし、本発明が形彫放電加工装置にのみ適用されることを意味するものではなく、本発明は他の型式の放電加工装置、例えばワイヤカット放電加工装置にも適用できるものである。
【００２０】
直流電源４はその出力である直流電圧Ｅの値を６０Ｖ〜１５０Ｖの範囲でステップ的に設定できる構成となっており、数値制御装置（ＮＣ装置）５から出力される電源電圧指令信号ＳＥに従って直流電圧Ｅの値が設定される。本実施の形態では、直流電圧Ｅは、６０Ｖ、９０Ｖ、１２０Ｖ、１５０Ｖの４段階に切り換え可能となっている。
【００２１】
直流電源４の負極は被加工物３に接続されている。一方、直流電源４の正極は、ダイオード６、電流制限用抵抗回路７及びスイッチング用の電界効果トランジスタ８のソース−ドレイン回路を介して、アースされている加工用電極２に接続されている。図１において、電界効果トランジスタ８と加工用電極２との間に符号Ｌで示されているコイルは、直流電源４と放電加工間隙Ｇとの間を電気的に接続する配線（図示せず）の線間インダクタンスを示している。このように、直流電源４と放電加工間隙Ｇとの間には、電流制限用抵抗回路７による抵抗成分のほか、インダクタンス成分が存在している。
【００２２】
電界効果トランジスタ８のゲート電極８Ｇには、ゲート制御回路９からゲートパルス信号ＳＧが与えられており、ゲートパルス信号ＳＧのレベルが高レベル状態になったときに電界効果トランジスタ８がオンとなり、ゲートパルス信号ＳＧのレベルが低レベル状態になったときに電界効果トランジスタ８がオフとなる。このように、電界効果トランジスタ８がゲートパルス信号ＳＧによってオン、オフ制御されることにより、放電加工間隙Ｇに加工用パルス電圧が間歇的に繰り返し印加される。
【００２３】
電流制限用抵抗回路７は、電界効果トランジスタ８を介して放電加工間隙Ｇに流れる放電加工電流のレベルを設定するために設けられている回路であり、電流制限用抵抗回路７における抵抗値は、数値制御装置（ＮＣ装置）５内に設けられている加工条件設定部５Ａにおいて設定される加工電流値を示す加工電流設定信号ＳＩに従う値に設定される公知の構成となっている。したがって、図１では、電流制限用抵抗回路７は抵抗器として表し、その詳細回路構成を図示して説明するのを省略する。
【００２４】
したがって、電界効果トランジスタ８がオフからオンに切り換えられると、電源電圧指令信号ＳＥに応じて設定された値の直流電圧Ｅが先ず放電加工間隙Ｇに加工用パルス電圧として印加され、これにより放電加工間隙Ｇに放電が生じると、電流制限用抵抗回路７において設定された抵抗値に従ったレベルの放電加工用の電流を放電加工間隙Ｇに流すことができる。
【００２５】
放電加工間隙Ｇで放電が開始されたときに生じる加工間隙電圧Ｖｇの電圧降下現象から放電加工間隙Ｇに放電が生じたことを電気的に検出するため、放電検出回路１０が設けられている。
【００２６】
放電検出回路１０は、直流バイアス電源１１と抵抗器１２、１３との直列回路が放電加工間隙Ｇに図示の如く並列に接続されており、抵抗器１２と抵抗器１３との接続点から、その時の加工間隙電圧Ｖｇのレベルに応じたレベルの検出電圧Ｖｆが得られる構成となっている。
【００２７】
検出電圧Ｖｆは電圧比較器１４の−入力端子に印加されており、電圧比較器１４において、基準電圧作成部１５から出力されて電圧比較器１４の＋入力端子に印加されている基準電圧Ｖｓと検出電圧Ｖｆとがレベル比較される。放電開始検出回路１０は、このレベル比較によって、放電加工間隙Ｇに放電が発生したことを示す加工間隙電圧Ｖｇの電圧低下タイミングを検出する構成となっている。
【００２８】
基準電圧作成部１５は、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１６と、メモリ１７と、ディジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ）１８とが図示の如く接続されて成り、ＣＰＵ１６はＮＣ装置５からの電源電圧指令信号ＳＥ及び加工電流設定信号ＳＩに応答し、その時に設定された直流電圧Ｅの値に最も適した基準電圧Ｖｓの値を演算する。本実施の形態では、その時設定された直流電圧Ｅの値から放電電圧としての２５Ｖを引いた値の７５％に２５Ｖを加算した値を演算し、これを基準電圧Ｖｓの値としている。メモリ１７内には、この演算に必要なプログラムとデータとが格納されており、ＣＰＵ１６からはその時の基準電圧値を示す演算出力データＤＶｓが出力され、Ｄ／Ａ１８に送られる。Ｄ／Ａ１８では、ＣＰＵ１６から送られてきたデジタルデータである演算出力データＤＶｓを対応するアナログ電圧信号に変換し、このアナログ電圧信号が基準電圧Ｖｓとして電圧比較器１４の＋入力端子に印加される。
【００２９】
したがって、放電加工間隙Ｇに放電が生じていない場合には、Ｖｆ≦Ｖｓであり電圧比較器１４の出力レベルは高レベル状態となる。一方、放電加工間隙Ｇで放電が開始すると、検出電圧Ｖｆのレベルが上昇し、Ｖｆ≧Ｖｓとなると電圧比較器１４の出力レベルが低レベル状態となる。すなわち、電圧比較器１４の出力が低レベル状態にあると放電加工間隙Ｇに放電が発生していることを示していることになる。
【００３０】
次に、電圧比較器１４を用いた検出電圧Ｖｆと基準電圧Ｖｓとのレベル比較動作による放電発生検出について図２及び図３を参照して説明する。
【００３１】
図２は、電流制限用抵抗回路７の抵抗値を１オームとしたときの加工間隙電圧Ｖｇの放電発生によるレベル低下の様子を、直流電圧Ｅが１５０Ｖ、１２０Ｖ、９０Ｖ、６０Ｖの各場合についてシミュレーションしたものである。図３は電流制限用抵抗回路７の抵抗値を１０オームとしたときの加工間隙電圧Ｖｇの放電発生によるレベル低下の様子を、直流電圧Ｅが１５０Ｖ、１２０Ｖ、９０Ｖ、６０Ｖの各場合についてシミュレーションしたものである。基準電圧Ｖｓのレベルは、直流電圧Ｅから放電電圧としての２５Ｖを引いた値の７５％に２５Ｖを加算した値に設定されるので、それぞれ、１２０Ｖ、９７．５Ｖ、７５Ｖ、５２．５Ｖとなる。ここで、基準電圧Ｖｓのレベルを直流電圧Ｅに応じて変更する理由は、一つの基準電圧Ｖｓレベル、例えば５２．５Ｖで電圧降下を検出すると、図２に示す通り直流電圧Ｅが異なることにより、直流電圧Ｅが高くなるのに伴い大きな検出遅れを生ずるためであり、この検出遅れのため、例えば、直流電圧Ｅが１５０Ｖで、電圧降下の検出レベル（放電開始を検出する基準電圧Ｖｓ）を５２．５Ｖにしておくと、５μｓ以下の放電時間を正確に設定することが困難になるので、検出時期をより早めるため、上述のように直流電圧Ｅの値に応じて基準電圧Ｖｓのレベルを演算して設定する。
【００３２】
図２から判るように、直流電圧Ｅの値に応じた基準電圧Ｖｓのレベルで検出すると、直流電圧Ｅの値が変化しても、放電開始により加工間隙電圧Ｖｇの値がその７５％の値にまで低下する時間はいずれも０．６μｓｅｃである。同様に、図３の場合はいずれも０．０８μｓｅｃとなる。
【００３３】
すなわち、放電開始検出回路１０を用いて放電の発生を検出しようとすると、放電加工間隙Ｇに実際に放電が生じてから、電圧比較器１４の出力のレベルが高レベルから低レベルに変化するタイミングまでに必ず時間遅れを生じるが、この検出遅れ時間ＤＴは、直流電圧Ｅのレベルではなく、電流制限用抵抗回路７の抵抗値に密接に関連していることが判る。
【００３４】
本発明は、この知見を利用して、放電加工間隙Ｇに流れる放電電流の通電時間を正確に制御するようにしたものである。
【００３５】
すなわち、電流制限用抵抗回路７の抵抗値が決定されれば、すなわち、加工条件設定部５Ａからの加工電流設定信号ＳＩの内容が定まれば、上述の検出遅れ時間ＤＴの値もこれに従って定まる。したがって、若し、放電電流の通電時間ＳＴが加工条件設定部５Ａにおいて設定された場合、電圧比較器１４の出力のレベルが高レベルが低レベルに変化する電圧低下タイミングからＳＴ−ＤＴだけ時間が経過したときにゲート制御回路９によって電界効果トランジスタ８をオフとすれば、放電加工間隙Ｇに流れる放電電流の通電時間ＳＴは放電開始検出回路１０での検出遅れにも拘らず設定通りとなることになる。
【００３６】
このため、図１に示した放電加工装置１には、ＳＴ−ＤＴの値を計算するための演算部１９が設けられている。
【００３７】
演算部１９は、数値制御装置（ＮＣ装置）５から加工電流設定信号ＳＩと通電時間ＳＴの設定値とを受け取り、その時の設定加工電流値、すなわち電流制限用抵抗回路７の抵抗値に応じた時間遅れＤＴを図示していない演算部１９のメモリからクロックパルス数として呼出し、通電時間ＳＴの設定値からクロックパルス数に変換したパルス数から減算する演算を行う。クロックパルスの数としてのＳＴ−ＤＴの値は、ゲート制御回路９のオン時間カウンタのカウント値として設定される放電検出後の電界効果トランジスタ８のオン制御時間であり、このオン制御時間を示す演算出力１９Ａをゲート制御回路９に送る構成となっている。
【００３８】
ゲート制御回路９には、演算出力１９Ａのほか、放電開始検出回路１０から電圧比較器１４の出力信号Ｓｓが入力されている。ゲートパルス制御回路９は、１０ＭＨｚのクロックパルス発生器、クロックパルスをカウントしてオン時間設定するオンカウンタ、クロックパルスをカウントして放電休止時間を設定するオフ時間カウンタ等により構成されている。そして、演算出力１９Ａによって示されるオン制御時間のオンクロックパルス数はオンカウンタのカウント数として設定され、出力信号Ｓｓの高から低へのレベル変化タイミングである電圧上昇タイミングでクロックパルスのカウントを開始してカウント数が設定値に達した時、即ち時間（ＳＴ−ＤＴ）が経過したときに、オンカウントを終了しオフ時間カウンタがクロックパルスのカウントを開始する。そして、オフカウンタのカウント数が加工条件設定部５Ａから送られた所定の設定数に達するまで電界効果トランジスタ８をオフとする、ゲート制御動作が実行される。さらに、オフ時間カウンタのカウント数が所定数に達したときに電界降下トランジスタ８を再びオン状態とするゲートパルス信号ＳＧが出力され、出力信号Ｓｓにより上述の動作が繰り返される。
【００３９】
この結果、電界効果トランジスタ８は、放電加工間隙Ｇで実際に放電が開始したタイミングから通電時間ＳＴ経過する前にオフとされることにより、これにより、加工条件設定部５Ａにおいて設定された通電時間ＳＴ−ＤＴだけ放電電流を放電加工間隙Ｇに被加工物３の加工のために流すことができる。
【００４０】
ゲート制御回路９は、このように制御された周期でゲートパルス信号ＳＧを繰り返し出力すると共に、電圧比較器１４の出力信号Ｓｓのレベルが高レベルから低レベルに変化したタイミングから所定時間経過後にゲートパルス信号ＳＧの出力を停止し、これにより制御設定された通電時間ＳＴ−ＤＴだけ放電加工間隙Ｇに放電加工電流を流すことができる構成となっている。この通電時間ＳＴは、所要の加工目的に応じて、放電電流通電期間として数値制御装置（ＮＣ装置）５において予め設定されるものであり、図示しない入力装置から作業者がその値を設定入力することができる構成となっている。
【００４１】
次に、図４を参照しながらゲート制御回路９の動作について説明する。先ず時点ＴＡにおいてオフカウンタによるクロックパルスのカウント値が設定値に達すると、ゲートパルス信号ＳＧのレベルが低レベルから高レベルに切り換えられ、電界効果トランジスタ８がオンとなり、放電加工間隙Ｇの両端に生じる加工間隙電圧Ｖｇが上昇し、時点ＴＢにおいて加工間隙電圧Ｖｇのレベルは直流電圧Ｅのレベルと略等しくなる。このとき、直流バイアス電源１１のために時点ＴＡ〜ＴＢの期間中検出電圧Ｖｆのレベルは零に保たれた状態から急速に上昇し、時点ＴＢのタイミングで検出電圧Ｖｆのレベルが加工間隙電圧Ｖｇの値に応じたレベルとなる。
【００４２】
時点ＴＣにおいて放電加工間隙Ｇで放電が開始されると、放電加工間隙Ｇには放電電流Ｉｇが流れ始め、これにより加工間隙電圧Ｖｇのレベルが低下し始める。そして、時点ＴＤでＶｆ≧Ｖｓとなったときに出力信号Ｓｓのレベルが高レベルから低レベルになる。すなわち、時点ＴＣにおいて放電加工間隙Ｇにおいて放電が実際に開始されると、これより時間遅れＤＴだけの時間遅れをもって時点ＴＤにおいてこれを電気的に検出することができる。
【００４３】
出力信号Ｓｓのレベルが高レベルから低レベルになったことによりゲート制御回路９内にあるクロックパルス発生器（図示せず）からのクロックパルスＣＰがカウントされはじめ、演算出力１９Ａで設定されたクロックパルスＣＰ数をカウントした時点ＴＥにおいてゲートパルス信号ＳＧのレベルを低レベルにし、電界効果トランジスタ８をオフとする。この結果、加工間隙電圧Ｖｇ及び放電電流Ｉｇはいずれも零となる。放電電流Ｉｇが零になったことにより出力信号Ｓｓのレベルは低レベルから高レベルに戻る。このようにして、放電加工間隙Ｇには放電開始が検出された時点ＴＤから時点ＴＥまでの所定の時間だけ電界効果トランジスタ８のオン時間が制御される。一般に、演算部で演算された演算出力１９Ａの設定数によってＮ個目のクロックパルスＣＰが出力された時点でゲートパルス信号ＳＧのレベルを高レベルから低レベルに変化させるようにすれば、Ｎ個分のクロックパルスＣＰに相応した時間だけ放電電流を放電加工間隙Ｇに流すように設定することができる。
【００４４】
以上、ゲートパルス信号ＳＧの１パルス分についての動作について説明したが、ゲートパルス信号ＳＧは前述オンカウンタによるオフクロックのカウント終了後オフカウンタに設定されているオフクロックをカウントすると出力され、その度に上述の制御動作が繰り返され、ゲートパルス信号ＳＧの出力毎に予定された加工エネルギーが放電加工間隙Ｇに供給され、被加工物３が放電加工される。
【００４５】
上述の如く、放電加工間隙Ｇにおいて放電が実際に開始されたときから制御補償されたＳＴ−ＤＴの時間だけ放電加工間隙Ｇに放電電流を流すことができるようになり、加工電流の通電時間の設定値よりのバラツキが小さくなる。このため、電極消耗特性が低下したり、加工面が荒れたりするという不具合が著しく改善される。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、放電加工間隙に流す放電電流の１回当りの時間を放電加工間隙に印加する加工用パルス電圧の値や電流制限抵抗の値に拘らず略設定値通りとすることができるようになり、加工電流の通電時間のバラツキが小さくなる。この結果、所望の加工特性の加工が行え電極消耗特性が低下したり、加工面が荒れたりするという不具合が著しく改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による放電加工装置の実施の形態の一例を示すブロック図。
【図２】図１に示した放電検出回路における放電検出を説明するためのグラフ図。
【図３】図１に示した放電検出回路における放電検出を説明するためのグラフ図。
【図４】図１の放電加工装置の動作を説明するための各部の波形図。
【図５】従来の放電加工装置の一例を示すブロック図。
【符号の説明】
１ 放電加工装置
２ 加工用電極
３ 被加工物
４ 直流電源
５ 数値制御装置（ＮＣ装置）
５Ａ 加工条件設定部
８ 電界効果トランジスタ
９ ゲート制御回路
１０ 放電開始検出回路
１５ 基準電圧作成部
１９ 演算部
Ｅ 直流電圧
Ｇ 放電加工間隙
Ｌ 線間インダクタンス
ＳＥ 電源電圧指令信号
ＳＩ 加工電流設定信号
Ｓｓ 出力信号
Ｖｇ 加工間隙電圧
Ｖｆ 検出電圧
Ｖｓ 基準電圧
【図１】
0004070910.tif 000002
【図２】
0004070910.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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