(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工用電極と被加工物との加工間隙に放電加工用パルス電圧を印加する放電加工機の電源装置において、
整流素子と抵抗素子とを並列に接続した回路を、放電加工パルス発生部から加工間隙に至る配線経路に直列に挿入すると共に、上記整流素子は、放電発生時に上記加工間隙に流れる加工パルス電流が予め定められた極性で供給されるよう接続することを特徴とする放電加工用電源装置。
【請求項２】
整流素子と抵抗素子とを並列に接続した回路を、放電加工パルス発生部から加工間隙に至る配線経路の、加工間隙側末端に直列に挿入することを特徴とする請求項１に記載の放電加工用電源装置。
【請求項３】
整流素子は、ファーストリカバリダイオードやショットキーバリアダイオードまたはＭＯＳＦＥＴの内蔵ダイオードであることを特徴とする請求項１または２に記載の放電加工用電源装置。
【請求項４】
加工間隙に正負両極性の電圧を印加する放電加工用電源装置であって、
被加工物を電極に対して正極性になるよう電圧を印加した際の放電発生時の加工パルス電流を用いて加工を行う場合、
整流素子は、被加工物から電極の方向に電流が流れるように接続したことを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載の放電加工用電源装置。
【請求項５】
抵抗素子は、被加工物を電極に対して負極性になるよう電圧を印加した際に、加工間隙に存在する浮遊の静電容量を充電できる値を選定することを特徴とする請求項４に記載の放電加工用電源装置。
【請求項６】
抵抗素子は、被加工物を電極に対して負極性になるよう電圧を印加した際に、コンデンサの静電容量、浮遊の静電容量に充電された電荷の放電と直流電源から供給される電流とを合わせた極間隙への放電電流を制限させ、被加工物を電極に対して正極性になるように電圧を印加した際に流れる放電電流に比べて小さい値となるように選定することを特徴とする請求項４に記載の放電加工用電源装置。
【請求項７】
請求項１乃至６何れかに記載の放電加工用電源装置を用いて、水の加工液を使用し、加工用電極である細穴電極と被加工物間の加工間隙に電圧を印加することで穴あけ加工を行うことを特徴とする細穴放電加工装置。
【請求項８】
加工用電極と被加工物との加工間隙に放電加工用パルス電圧を印加する放電加工機の電源装置において、
ダイオードが内蔵されたＭＯＳＦＥＴよりなるスイッチング素子を、放電加工パルス発生部から加工間隙に至る配線経路に直列に挿入するとともに、上記ＭＯＳＦＥＴは、放電発生時に上記加工間隙に流れる加工パルス電流が予め定められた極性で供給されるよう内蔵ダイオードを接続することを特徴とする放電加工用電源装置。
【請求項９】
ＭＯＳＦＥＴを、放電加工パルス発生部から加工間隙に至る配線経路の、加工間隙側末端に直列に挿入することを特徴とする請求項８に記載の放電加工用電源装置。
【請求項１０】
加工間隙に正負両極性の電圧を印加する放電加工用電源装置であって、
被加工物を電極に対して正極性になるよう電圧を印加した際の放電発生時の加工パルス電流を用いて加工を行う場合、
整流素子は、被加工物から電極の方向に電流が流れるように接続したことを特徴とする請求項８または９に記載の放電加工用電源装置。
【請求項１１】
ＭＯＳＦＥＴのソースとドレイン間の抵抗値は、被加工物を電極に対して負極性になるよう電圧を印加した際に、加工間隙に存在する浮遊の静電容量を充電できる値となるようにＭＯＳＦＥＴのゲート電圧を設定することを特徴とする請求項１０に記載の放電加工用電源装置。
【請求項１２】
ＭＯＳＦＥＴのソースとドレイン間の抵抗値は、被加工物を電極に対して負極性になるよう電圧を印加した際に、コンデンサの静電容量、浮遊の静電容量に充電された電荷の放電と直流電源から供給される電流とを合わせた極間隙への放電電流を制限させ、被加工物を電極に対して正極性になるように電圧を印加した際に流れる放電電流に比べて小さい値となるようにＭＯＳＦＥＴのゲート電圧を設定することを特徴とする請求項１０に記載の放電加工用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放電加工用電源装置に係り、加工面粗さと加工速度の向上と電極消耗量の低減に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被加工物と加工用電極の間隙に正負両極性の電圧を印加する交流パルス方式を用いた放電加工用電源装置は、例えば特開平３−５５１１７号公報に開示されている。【０００３】
【特許文献１】特開平３−５５１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記特許文献に示される放電加工用電源装置において、正極性の電圧印加時の例えば、図１２のＡ、Ｂ、Ｃの３箇所で放電が発生した場合について説明する。
Ａの部分で放電が発生すると、コンデンサの静電容量やフィーダ配線等の浮遊静電容量に充電された電荷が放出されることによる放電電流に正極性側電源からの充電電流を加えた放電電流値が加工間隙に供給される。
この放電電流パルス波形を観察すると、先に説明したコンデンサの放電と電源からの充電電流による大きな放電電流の立下り以降に、配線のインダクタンスや回路中の静電容量の影響により振動電流がしばらく続いていることがわかる。
なお、ここで、正極性側電源からの充電電流は、放電電流のパルス幅が短いほど、加工面の放電痕が細かくなり加工面がきれいになることから、パルス列中のオン時間を十分に短く設定し、放電電流のパルス幅に影響しないように設定されている。【０００５】
しかしながら、Ｂの部分で放電が発生し、すぐにＣの部分で放電が連続して発生するような場合には、上記振動電流発生のため放電電流パルスがつながってしまうことがある。
このような放電は加工間隙の１箇所にパルス幅の長い大きな放電電流が集中して流れている状態であり被加工物の加工面に大きな放電痕を作ってしまい、加工面が荒れてしまう問題があった。
また、放電電流パルスが３パルス、４パルスと続いてつながった場合にはさらに影響が大きくなってしまう。【０００６】
なお、図１３に示すように、上記の対策として連続放電した場合でも放電電流パルスがつながらないようにパルスオフ時間を長くすることも可能であるが、このような場合、パルスオン時間中に立ち上がった電圧の多くはパルスオフ時間中に下降してしまうのでパルス列のパルスが連続しても電源の電圧Ｖ１近くまで上昇しなかったり、また、パルスオフ時間が長いと時間あたりの発生パルス数が少なくなり、加工効率が著しく低下し、加工速度が遅くなるといった問題点があった。【０００７】
また交流パルス方式を用いた細穴加工において、負極性側の放電電流パルス発生に伴う電極消耗が顕著であり、特に径がφ0.2mm以下のような細い電極では、負極性側の放電電流による電極消耗が激しい。
すなわち、細穴加工用の電極は細い径のものほど高価であるため電極消耗の増加は、加工コスト増加に大きく影響するとともに、電極交換頻度の増加による段取り時間の増加ともなる。
また、加工液が水の場合、電解腐食を抑制するために加工間隙に交流パルス方式による交流電圧を印加しているが、同様に、負極性側の放電電流の発生により、電極消耗量を増大させる原因となっていた。【０００８】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、加工間隙への放電電流パルスを均一に且つ効率よく流すことが出来、さらに、交流パルス方式における加工中の電極消耗量低減を実現することが出来るようにした放電加工用電源装置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】
【０００９】
この発明に係る放電加工用電源装置おいては、ダイオードなどからなる整流素子と抵抗を並列に接続した回路を、放電加工パルス発生部から加工間隙に至る配線経路に直列に挿入すると共に、整流素子は、放電発生時の加工パルス電流を意図して流す方向に合わせて接続することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、ダイオードなどからなる整流素子と抵抗を並列に接続した回路を放電加工パルス発生部から加工間隙に至る配線経路に直列に挿入することにより、加工間隙への放電電流パルスを均一に且つ効率よく流すことができる。
また、加工間隙に正負両極性の電圧を印加し、被加工物を電極に対して正極性になるよう電圧を印加した際の放電発生時の加工パルス電流を用いて加工を行う場合では、正極性側放電の放電電流パルス立下り以降の電流振動を抑制することができるため、短い間隔で連続して放電した場合でも放電電流パルスがつながることがないため、パルス幅の狭い均一な放電パルス電流を得ることができ、加工面が均一で面粗さの細かい加工を実現することができる。
またパルスオフ時間を短く設定できるので加工効率が上がり、加工速度を早くできる。
【００１１】
またこの発明によれば、ダイオードなどからなる整流素子と抵抗を並列接続した回路を加工間隙と直列に挿入することにより、交流パルス方式による加工においても負極性側で放電が発生した場合の放電電流はほとんど流れないため電極消耗量を著しく低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１を示す放電加工装置の構成図である。
【図２】実施の形態１を示す放電加工装置の波形図である。
【図３】正極性側放電時の放電加工電流値を示す図である。
【図４】正極性側連続放電時の放電加工電流値を示す図である。
【図５】負極性側放電時の放電加工電流値を示す図である。
【図６】実施の形態２を示す放電加工装置の構成図である。
【図７】実施の形態３を示す放電加工装置の構成図である。
【図８】実施の形態４を示す放電加工装置の構成図である。
【図９】実施の形態４を示す放電加工装置の波形図である。
【図１０】実施の形態４における放電加工装置の置換構成図である。
【図１１】実施の形態４における放電加工装置の置換構成図である。
【図１２】従来の放電発生時の極間波形を示した図である。
【図１３】従来の放電発生時の極間波形を示した図である。
【符号の説明】
【００１３】
１  放電加工装置機械本体、２  加工用電源装置、６  放電加工パルス発生部、２２  逆電流阻止回路、２３  抵抗、２４  ダイオード。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１に本発明による放電加工装置の構成を示す。
図において、放電加工装置の機械本体１は、加工液が貯留された加工槽４に設置された被加工物９に対向する加工用電極８を保持する加工ヘッド３を有する放電加工装置である。
また、機械本体１には、フィーダ配線１０を介して加工用電源装置２に接続されている。
加工用電源装置２は、周知の放電加工パルス発生部６を有すると共に、本実施の形態における特徴部分であるダイオード２４と抵抗２３を並列接続した逆電流阻止回路２２を有している。【００１５】
放電加工パルス発生部６は、電圧Ｖ１，Ｖ２が可変な直流電源１４，１５にそれぞれ接続されたＭＯＳ−ＦＥＴ等から成るスイッチング素子１６，１７をＯＮ／ＯＦＦ制御するための駆動パルス信号７ａ、7ｂを出力するパルス制御部を有し、該駆動パルス信号７ａ、7ｂにより直流電源１４，１５の何れかの電圧が、電流制限用抵抗１８，１９、ダイオード２０，２１を介して加工用電極８及び被加工物９の間隙に印加される。
また、１２は加工用電極８と被加工物９に並列接続されたコンデンサ、１３はコンデンサ１２を長い時定数で放電させるための抵抗器である。【００１６】
逆電流阻止回路２２は、パルス発生部６から加工間隙へパルス電力を供給する配線経路に直列に挿入されており、ダイオード２４の接続極性は、加工パルス電流を意図して流す方向に合わせて接続する。
すなわち、放電加工装置では、使用する電極や被加工物の材料、加工する面積、加工間隙に充たす加工液の種類などにより、加工速度と電極消耗特性などを考慮して電極と被加工物間に印加する極性を変えている。
仮に、意図しない方向にばかり放電電流を流すと、電極を激しく消耗させる上に加工があまり進まない状態となるので、使用目的によってダイオード２４の接続極性は変更するようにする。
例えば、細穴を空けるための細穴放電加工機やワイヤ放電加工機では、図１に示すように被加工物９から加工用電極８の方向に電流が流れる極性にダイオードを接続する。
また、形彫放電加工機では、通常は電極８から被加工物９の方向に電流が流れる極性にダイオードを接続するが、面粗さを細かく仕上げる場合や電極にグラファイトを使用した加工等の場合には逆極性に接続する場合もある。
なお、ダイオード２４は、被加工物が正極性のときには放電電流を流し、負極性のときには電流を流さないためのものであり、逆極性の電流をすばやく阻止することが必要であるため、ファーストリカバリダイオードやショットキーバリアダイオード等のリカバリ時間の短い素子を選定し、定格電圧が低い場合はいくつか直列接続したり、定格電流が低い場合はいくつか並列接続したりして用いる。【００１７】
次に抵抗２３を接続する必要について説明する。
抵抗２３は、パルス制御部７からの駆動パルス信号７ｂによりスイッチング素子１７がオンした場合に、直流電源１５の電圧Ｖ２がスイッチング素子１７、ダイオード２１、電流制限抵抗１９、抵抗２３を通して被加工物９が電極８に対して負極性になるように加工間隙に電圧を印加させるためのものである。
ここで、抵抗２３の抵抗値の選定条件としては、被加工物９を電極８に対して負極性になるよう電圧を印加する場合に加工間隙にわずかに存在する浮遊の静電容量を短時間で充電できることと、被加工物側が負極性のときにコンデンサ１２の静電容量やフィーダ配線１０、その他の浮遊の静電容量に充電された電荷の放電と直流電源１５から供給される電流とを合わせた極間隙への放電電流が被加工物が正極性のときに流れる放電電流に比べて十分に小さいこと、また、パルス発生部６と並列に接続された図示しない各種検出回路の入力抵抗に比べて十分に抵抗値が小さく極間の状態検出が正確に行われることが必要条件である。
実際の抵抗値としては、100Ω〜数kΩ程度の間で選定するのが実用的である。【００１８】
まず、放電加工の基本動作について、図１、図２を用いて説明する。
直流電源１４、１５は、加工用電極８と被加工物９との加工間隙に対してそれぞれ逆の極性に接続されている。
また、パルス制御部７からは、スイッチング素子１６の駆動パルス信号７ａを所定のオンオフ時間で所定のパルス数を発生すると、所定の休止時間を経てスイッチング素子１７の駆動パルス信号７ｂを７ａと同一パルス数だけ発生する。
そのため、駆動パルス信号７ａと駆動パルス信号７ｂは所定の休止時間を経て交互に繰り返されるようになっており、駆動パルス信号７ａがＨのときは、スイッチング素子１６がオンされ直流電源１４の電圧Ｖ１によりスイッチング素子１６とダイオード２０と電流制限抵抗１８を通してコンデンサ１２を充電しながら電極８と被加工物間に、逆電流阻止回路２２のダイオード２４を通し、被加工物９が正極性になるように印加される。
この場合、コンデンサ１２は電極８に対して被加工物９が正極性になるように、電流制限抵抗１８の抵抗値とコンデンサ１２の静電容量でほぼ決まる時定数で充電される。【００１９】
なお、駆動パルス信号７ａがＬのときは、スイッチング素子１６がオフするため直流電源１４の電圧Ｖ１の印加は絶たれ、放電用抵抗器１３の抵抗値とコンデンサ１２の静電容量でほぼ決まる時定数でコンデンサ１２の電荷は放電用抵抗器１３を通して徐々に放出される。
ここで、放電用抵抗器１３の抵抗値は充電用の電流制限抵抗器１８の抵抗値よりも十分に大きく設定されておりスイッチング素子１６がオフしてもコンデンサ１２の電荷はすぐには無くならないため、加工用電極８と被加工物９の加工間隙の電圧はパルス列の１パルス目、２パルス目と徐々に直流電源１４の電圧Ｖ１近くまで上昇していく。
パルス列が終了するとパルス休止時間となり、極間電圧は０Ｖ付近まで徐々に下降していく。
そして所定のパルス休止時間を経て負極性側のパルス列を発生するようになっている。【００２０】
負極性側の動作は上記に説明した正極性側の動作と同様で、スイッチング素子駆動パルス７ｂがＨのときは、スイッチング素子１７がオンされ直流電源１５の電圧Ｖ２によりスイッチング素子１７とダイオード２１と電流制限抵抗１９を通してコンデンサ１２を充電しながらさらに逆電流阻止回路２２の抵抗２３を通して電極８と被加工物間に電圧を印加する。
この場合、コンデンサ１２は電極８に対して被加工物９が負極性になるように、電流制限抵抗１９の抵抗値とコンデンサ１２の静電容量でほぼ決まる時定数で充電される。
加工間隙には電極８と被加工物９の間にごく僅かに存在する浮遊静電容量の他に給電フィーダ配線１０にも静電容量が存在しており、これらには抵抗２３を通して電荷を供給することにより加工間隙に電圧を印加することが出来る。
このときは、逆電流阻止回路２２のダイオード２４は逆方向にバイアスされているので電流は流れず加工間隙への電圧印加には寄与しない。【００２１】
なお、駆動パルス信号７ｂがＬのときは、スイッチング素子１７がオフするため直流電源１５の電圧Ｖ２は絶たれ、放電用抵抗器１３の抵抗値とコンデンサ１２の静電容量でほぼ決まる時定数でコンデンサ１２の電荷は放電用抵抗器１３を通して徐々に放出される。
ここで、放電用抵抗器１３の抵抗値は充電用の電流制限抵抗器１９の抵抗値よりも十分に大きく設定されておりスイッチング素子１７がオフしてもコンデンサ１２の電荷はすぐには無くならないため、加工用電極８と被加工物９の間隙の電圧はパルス列の１パルス目、２パルス目と徐々に上昇していき、直流電源１５の電圧Ｖ２近くまで上昇していく。【００２２】
次に放電発生時の動作について図１の構成図及び図３、図４、図５の電流波形を用いて説明する。
パルス制御部７からの駆動パルス信号７ａにより、加工間隙に電極８に対して被加工物９が正極性になるように印加した結果、放電が発生した場合は、ダイオード２４は順方向にバイアスされているので、コンデンサ１２の電荷の放出電流及び直流電源１４から供給される充電電流は、給電フィーダ配線１０から被加工物９、電極８、給電フィーダ配線１０、ダイオード２４の経路で放電電流パルスとして流れる。
放電電流は、波高値の高い電流に続いて負極性に電流が流れようとするが、本実施の形態による回路では、負極性に電流が流れようとするとダイオード２４は逆バイアスとなるためダイオード２４には電流は流れない。
実際の構成では、ダイオード２４の逆回復時間が存在するので、その間は僅かに電流が流れるが、従来技術として説明した図１２に示すような振動電流は持続せずにごく短時間で電流は遮断される。
図３は、この関係を示す図である。【００２３】
なお、ダイオードは逆回復時間の短いものを選定するほど負極性で流れる時間が短くなるので振動電流を抑制する効果が大きい。
また、ダイオード２４に並列に接続された抵抗２３は抵抗値が高く構成されているので、抵抗２３にはごく僅かしか電流が流れないようになっている。
従って、本構成によれば図３に示すように波高値の高い電流に続く振動電流は殆ど発生しないため加工間隙には狭パルスの放電電流を流すことが出来る。【００２４】
また、従来技術として説明した図１２に示すような、連続して放電した場合には、波高値の高い電流に続いて振動電流が流れることによりパルス電流がつながってしまうことがあるが、本発明の構成によれば、上記に説明したように振動電流はごく短時間で遮断されるので、図４の電流波形のように連続して放電した場合でも電流はつながらず、狭パルスの電流パルスを確実に流すことが出来る。
なお、正極性印加時には抵抗２３には順方向にバイアスされているダイオード２４が並列に接続されているので抵抗２３には電圧が殆どかからず従って電流も殆ど流れない。【００２５】
次に負極性側で放電した場合の動作について説明する。
図５に示した如く、従来技術による電流波形では、スイッチング素子１７がオンすることにより、コンデンサ１２に蓄えられた電荷及び直流電源Ｖ２からの電流は、大きな波高値の放電パルスに続いて振動を伴う電流がしばらくの間続いている。
しかしながら、本実施の形態による構成によれば、スイッチング素子１７がオンすることによりコンデンサ１２に蓄えられた電荷はダイオード２４には流れず抵抗２３を通してのみごく僅かに流れる。
一方、逆電流阻止回路２２より加工間隙側に存在する給電フィーダ配線１０や加工間隙の浮遊静電容量に蓄えられた電荷は、放電発生により放電電流として加工間隙に流れるが、これらに蓄えられた電荷はコンデンサ１２に蓄えられた電荷に比較して小さいので、図５ｂに示すような本実施の形態の放電電流波形となり結果として放電電流はごく僅かのみに抑えられる。【００２６】
本実施の形態によれば、正極性側放電時の放電電流パルス立下り時の振動が少ない狭パルスの放電電流パルスが確実に得られるため、連続して放電した場合でも放電電流パルスがつながることがないため加工面粗さが細かく均一な放電加工面を得ることができるとともにスイッチング素子のオフ時間を短く設定できるために加工速度を早くすることが出来る。
また、負極性側の放電電流は殆ど流れないため交流パルス方式の電源装置において放電加工により消耗する電極消耗量を大幅に低減することが出来る。
また、本実施の形態で説明した放電加工用電源装置を、パイプ電極や棒電極を用いて穴を空けるための細穴放電加工装置に適用することにより、電極消耗を抑えることができ、電極１本あたりの加工可能穴数が増えるので電極費用が安く済むほか、電極を交換する作業の手間を減らせる効果を奏することが出来る。特に、φ0.2mm以下の細穴放電加工装置に対し、有効である。
また、ワイヤ放電加工装置に適用することにより、ワイヤ電極へのダメージを減少させることができるので、ワイヤ送り速度を遅く設定することができ、ワイヤ電極の使用量を減少させる効果を奏することが出来る。【００２７】
実施の形態２．
次に本実施の形態２について図６の構成図を用いて説明する。【００２８】
本実施の形態は、実施の形態１にて説明した図１の構成に対して、ダイオード２４と抵抗２３の並列回路である逆電流阻止回路２２を機械本体側に設け、取付け位置を異ならせたものであり、その他の構成は実施の形態１と同一である。
なお、本実施の形態においては、逆電流阻止回路２２は、例えば給電フィーダ１０の末端に放電加工機本体１の電極８取付け部に出来るだけ配線が短くなるように取付けられている。【００２９】
本構成によれば、電極８に対して被加工物９が負極性に電圧印加された場合には、回路２２より加工間隙側に存在する電荷は加工間隙にごく僅かに存在する浮遊静電容量に蓄えられた電荷のみであり、放電した場合の放電電流はこの僅かな電荷の放電電流と回路２２の抵抗２３を通して流れるごく僅かな電流のみであり、実施の形態１で説明した図５の放電電流よりもさらに小さくすることが出来る。
また、放電加工装置機械本体１が大型であるなどの理由で電極８と被加工物９の加工間隙と加工用電源装置２との距離が遠いとフィーダ配線１０が長くなるのでフィーダ配線の静電容量に充電される電荷も大きくなるが、この電荷の加工間隙への放出電流も確実に抑制することが出来る。【００３０】
実施の形態３．
次に、本実施の形態３について図７を用いて説明する。
本実施の形態は、実施の形態２にて説明したダイオード２４と抵抗２３の並列回路である逆電流阻止回路２２の取付け位置を、電極８取付け部から被加工物取付け部に変更したものである。
なお、ダイオード２４の取付け方向は電流を意図して流す極性とするので、ダイオード２４の取付け極性は実施例２の図６の取付け方向と逆方向とする。
なお、動作及び作用については実施の形態２にて説明した内容と全く同一である。【００３１】
実施の形態４．
次に、上述したダイオード２４と抵抗２３の並列回路である逆電流阻止回路２２の置換例について説明する。
図８は、図１における逆電流阻止回路２２を寄生ダイオード２６が内蔵されたＭＯＳ−ＦＥＴ２７に置換した例である。
ＭＯＳ−ＦＥＴ２７は、パルス発生部６から加工間隙へパルス電力を供給する配線経路に直列に挿入されており、加工パルス電流を意図して流す方向にＭＯＳ−ＦＥＴ２７の寄生内蔵ダイオード２６に流す電流の向きを合わせ、ＭＯＳ−ＦＥＴ２７がＯＮしたときには逆方向の電流も流れるように接続する。
例えば、細穴を空けるための細穴放電加工機やワイヤ放電加工機では、図８に示すように被加工物９から加工用電極８の方向に電流が流れる極性にＭＯＳ−ＦＥＴ２７の内蔵寄生ダイオード２６の向きを合わせて接続するため、一例としてＰチャネルＭＯＳ−ＦＥＴを使用する場合、図に示す向きに接続する。
なお、ＭＯＳ−ＦＥＴ２７の内蔵寄生ダイオード２６は、被加工物が正極性のときは放電電流を流し、負極性のときには電流を流さないためのものであり、実施の形態１〜３にて説明したダイオード２４と全く同一の働きをすることができる。
ＭＯＳ−ＦＥＴ２７は、被加工物が負極性のときにソースとドレイン間がＯＮとＯＦＦの中間状態となるように駆動信号７ｃの電圧を発生することにより実施の形態１〜３にて説明した抵抗２３と同様の働きをすることができる。
図９は、ＦＥＴの駆動信号７ｃの発生タイミングを示す。【００３２】
図８の構成図における放電発生時の動作においても実施の形態１と同様に、パルス制御部７からの駆動パルス信号７ａにより、加工間隙に電極８に対して被加工物９が正極性になるように印加した結果、放電が発生した場合は、コンデンサ１２の電荷の放出電流及び直流電源１４から供給される充電電流は、給電フィーダ配線１０から被加工物９、電極８、給電フィーダ１０、ＭＯＳ−ＦＥＴ２７の内蔵寄生ダイオード２６の経路で放電電流パルスとして流れる。
放電電流は、波高値の高い電流に続いて負極性に電流が流れようとするが、本実施の形態による回路では、負極性に電流が流れようとするとＭＯＳ−ＦＥＴ２７の内蔵寄生ダイオード２６は逆バイアスとなるためダイオード２６には電流は流れない。
実際の構成では、ＭＯＳ−ＦＥＴ２７の内蔵寄生ダイオード２６の逆回復時間が存在するので、その間は僅かに電流が流れるが、従来技術として説明した図６に示すような振動電流は持続せずにごく短時間で電流は遮断され、連続して放電した場合でも電流はつながらず、狭パルスの電流パルスを確実に流すことができる。【００３３】
負極性側の動作は、上記に説明した正極性側の動作と同様で、スイッチング素子駆動パルス７ｂにより、電極８に対して被加工物９が負極性になるように印加した結果、放電が発生した場合は、
コンデンサ１２に蓄えられた電荷はＭＯＳ−ＦＥＴ２７の内蔵寄生ダイオード２６には流れずＯＮとＯＦＦの中間状態となっているＭＯＳ−ＦＥＴ２７本体を通してごく僅かに流れる。
一方、ＭＯＳ−ＦＥＴ２７より加工間隙側に存在する給電フィーダ配線１０や加工間隙の浮遊静電容量に蓄えられた電荷は、放電発生により放電電流として加工間隙に流れるが、これらに蓄えられた電荷はコンデンサ１２に蓄えられた電荷に比較して小さいので、図５ｂに示すような実施の形態１と同様な放電電流波形となり結果として放電電流はごく僅かのみに抑えられる。【００３４】
本実施の形態によれば、パルス制御部７からの制御信号７ｃによりＭＯＳ−ＦＥＴ２７をＯＮとＯＦＦの中間状態に動作させることにより、実施の形態１と同様の効果が得られる。【００３５】
また、図１０、１１に示すように、実施の形態２，３の逆電流阻止回路２２を本実施の形態で説明したＭＯＳ−ＦＥＴ２７に置き換えることもできる。【００３６】
また、別の実施例として、パルス制御部７からの制御信号７ｃによりＭＯＳ−ＦＥＴ２７を常時ＯＮ状態にすれば負極性の放電電流も流すことができるので、例えば形彫放電加工機などで電極８から被加工物９の方向に電流を流すように加工することが、接続変更をすることなく行うことができる。【００３７】
実施の形態５．
次に、上述したダイオード２４と抵抗２３の並列回路である逆電流阻止回路２２の別の置換例について説明する。
ＭＯＳＦＥＴは、ゲート信号を与えないＯＦＦ状態のときは、内蔵する寄生ダイオードにより単なる整流素子としてのみ機能することができる。
従って、本実施例では、上述したダイオード２４をＯＦＦ状態のＭＯＳＦＥＴに置換したものである。
ＭＯＳＦＥＴの接続方向は、内蔵のダイオード極性がダイオード２４の極性と同一となるように接続する。尚、ＭＯＳＦＥＴは、内蔵ダイオードのリカバリ時間ができる限り短いものを選定すると逆電流阻止の効果が大きくなるのでより良く、このことは実施の形態１で説明したことと同一である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
この発明は、細穴電極を用い、所定の穴加工を行なう細穴放電加工装置に適用することに適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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