导线放电加工用电源装置制造方法及图纸

为了在精加工前的步骤中，不牺牲加工速度地提升表面粗糙度，本发明专利技术构成为，使导线放电加工用电源装置包括：第一直流电源(11)；第一开关元件(12、18)，设置在第一直流电源与加工间隙(7)之间；第二直流电源(21)；第二开关元件(22)，设置在第二直流电源与加工间隙之间；以及脉冲产生装置(40)，控制第一开关元件及第二开关元件；且，为了在加工间隙产生放电，脉冲产生装置接通第二开关元件，对加工间隙施加第二直流电源的电压，响应放电产生检测信号(St)，以规定频率间歇性地接通第一开关元件，而向加工间隙供给连续的电流脉冲，当电流脉冲未达到基准电流(Ir)时，停止供给连续的电流脉冲。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导线放电加工用电源装置
本专利技术涉及一种导线放电加工装置，在形成于导线电极与工件(work)之间的加工间隙间歇性地产生放电，而对工件进行加工。本专利技术尤其涉及一种通过控制开关元件而向加工间隙反复供给电流脉冲的电源装置。
技术介绍
已知有一种电容器式电源装置，通过电容器(capacitor)的放电而在加工间隙产生放电。电容器并联连接于加工间隙。电容器式电源装置能供给上升相对较急遽的电流脉冲。然而，电流脉冲的供给取决于电容器的充放电。因此，电流脉冲的波形不齐整，表面粗糙度变得不均匀。而且，在电容器式电源装置中，需要相对长的断开(off)时间来恢复加工间隙的绝缘。而且，由于电流脉冲的上升时间的缩短有极限，因此难以提高加工速度。另一方面，非电容器式电源装置不包含电容器，而是通过控制串联连接于加工间隙的开关元件，向加工间隙供给电流脉冲。电流脉冲的脉宽与电流峰值(peak)可以容易地控制，因此由电流脉冲形成的凹坑(crater)状的孔的尺寸变得均匀。结果，表面粗糙度更小，较为优选。在一般的导线放电加工中，要制作一个产品，会执行加工条件不同的多个步骤。首先，在工件上大概形成所期望的轮廓。接着，高精度地从切割面除去多余材料，以便使轮廓的尺寸满足要求值。最后，进行精加工，以提升切割面的粗糙度。步骤越临近精加工，电流脉冲使用的能量越小。在精加工前的步骤中，大多数非电容器式电源装置向加工间隙供给具有固定长脉宽的梯形形状的电流脉冲。这种电流脉冲会提高加工速度。但是，该电流脉冲无法提升表面粗糙度，因此精加工所需的时间会变长。已知如果电流脉冲以1MHz以上的高频向加工间隙供给，表面粗糙度便会提升。专利文献1公开了通过施加交流电压而以高频向加工间隙供给电流脉冲。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开2002-58874号
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，这种电流脉冲在切割面上形成的孔虽然微细，但不均匀，并不优选。本专利技术的目的在于：在精加工前的步骤中，不牺牲加工速度地提升表面粗糙度。其他目的及本专利技术的优点将在接下来的说明中叙述。解决课题的手段本专利技术涉及一种导线放电加工用电源装置，包括：第一直流电源11；第一开关元件12、18，设置在第一直流电源与加工间隙7之间；第二直流电源21；第二开关元件22，设置在第二直流电源与加工间隙之间；放电产生检测器42，产生检测信号St，该检测信号St表示已在加工间隙产生放电；以及脉冲产生装置40，控制第一开关元件及第二开关元件。为了在加工间隙产生放电，脉冲产生装置接通第二开关元件，对加工间隙施加第二直流电源的电压，响应放电产生检测器的检测信号，以规定频率间歇性地接通第一开关元件，而向加工间隙供给连续的电流脉冲，当电流脉冲未达到基准电流Ir时，停止供给连续的电流脉冲。电流从第一直流电源经由第一开关元件流向加工间隙的电路优选为不包含限流电阻。规定频率只要为1MHz以上即可。附图说明图1是表示本专利技术的电源装置的框图。图2是表示图1的脉冲产生装置的动作的时序图。图3是表示实际的间隙电压与间隙电流的图。符号的说明5：导线电极6：工件7：加工间隙10：主电源电路11：第一直流电源12、18：第一开关元件13：检测电阻14：检测电阻15：低电感线16、24：防逆流二极管20：辅助电源电路21：第二直流电源22：第二开关元件23：限流电阻25：极性切换电路40：脉冲产生装置42：数字比较器46：差动放大器47：峰值保持电路48：数字比较器100：控制装置A、B：输入端子Gate1：第一栅极信号Gate2：第二栅极信号Ip：设定值Ir：第一基准电流Is：间隙电流Ma：脉宽OFF：断开时间Si：第二基准信号Sr：第一基准信号St：信号T：规定期间t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8：时刻Tw：等待时间Vd、Vr：基准电压Vg：间隙电压Vo：电压τoff：暂停宽度Wv：电流脉冲具体实施方式参照图1，对本专利技术的导线放电加工用电源装置的一实施例进行说明。图1中的电源装置适于精加工前的步骤。电源装置包含主电源电路10及辅助电源电路20。加工间隙7形成在导线电极5与工件6之间。主电源电路10在加工间隙7产生放电而在放电电流已经开始流通时，供给用于加工的主要放电电流。主电源电路10中的电阻与电感(inductance)被设定得尽量小。辅助电源电路20对加工间隙7施加用以感应放电的电压。在主电源电路10包含辅助电源电路20的功能的情况下，也可以省略辅助电源电路20。主电源电路10包含第一直流电源11、第一开关元件12、第一开关元件18、检测电阻13、及检测电阻14。第一开关元件12、第一开关元件18是为了对在加工间隙7流通的电流进行控制而设置。第一直流电源11的输出电压可变。第一开关元件12设置在第一直流电源11的正极与加工间隙7之间，第一开关元件18设置在第一直流电源11的负极与加工间隙7之间。检测电阻13与加工间隙7并联连接于第一直流电源11。检测电阻14串联地设置在加工间隙7与第一开关元件12之间。主电源电路10不可避免地会物理地远离加工间隙7。低电感线15将主电源电路10与加工间隙7连接。主电源电路10还包含设置在检测电阻14与低电感线15之间的防逆流二极管(diode)16。第一直流电源11产生15V～450V的直流电压。第一开关元件12是上升性能与耐压性能优秀的金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorFieldEffectTransistor，MOSFET)。低电感线15是同轴电缆(cable)。防逆流二极管16防止因在加工间隙7产生的逆电压所致的电流回流到第一直流电源11。主电源电路10除了包含加工间隙7中的电阻及电阻值小的检测电阻14以外，不包含限流电阻。因此，主电源电路10不包含实质性的电阻元件，电流的损耗得到降低。结果，主电源电路10能以高频提供峰值更高的电流脉冲。而且，主电源电路10不具有线圈(coil)或电感元件，而是经由低电感线15与加工间隙7连接。因此，在主电源电路10中，可以提供具有更急剧的上升缘的电流脉冲。结果，主电源电路10可以提供高频的电流脉冲。辅助电源电路20包含第二直流电源21、第二开关元件22、限流电阻23、防逆流二极管24、及极性切换电路25。第二直流电源21并联连接于第一直流电源11。第二开关元件22为了对施加于加工间隙7的电压进行控制，而设置在第二直流电源21与加工间隙7之间。限流电阻23在加工间隙7与第二直流电源21之间，串联连接于第二开关元件22。防逆流二极管24串联连接于第二直流电源21。极性切换电路25设置在第二直流电源21与第二开关元件22之间，且包含开关元件的桥接电路。第二直流电源21产生80V的直流电压。第二开关元件22是MOSFET。防逆流二极管24防止冲击电流向第二直流电源21回流。极性切换电路25使第二直流电源21的直流电压的极性在正极性与反极性之间切换。当为正极性时，导线电极成为负极，工件成为正极。当为反极性时，导线电极成为正极，工件成为负极。检测电阻13侦测加工间隙7的电压(“间隙电压”)Vg。间隙电压Vg被供给至数字比较器(DigitalComparator)42的输入端子A。控制装置100向数字比较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导线放电加工用电源装置，包括：第一直流电源；第一开关元件，设置在所述第一直流电源与加工间隙之间；第二直流电源；第二开关元件，设置在所述第二直流电源与所述加工间隙之间；放电产生检测器，产生检测信号，所述检测信号表示已在所述加工间隙产生放电；以及脉冲产生装置，控制所述第一开关元件及所述第二开关元件；且所述导线放电加工用电源装置为了在所述加工间隙产生放电，所述脉冲产生装置接通所述第二开关元件，对所述加工间隙施加所述第二直流电源的电压，响应所述检测信号，以规定频率间歇性地接通所述第一开关元件，而向加工间隙供给连续的电流脉冲，当所述电流脉冲未达到基准电流时，停止供给所述连续的电流脉冲。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.18 JP 2012-2038281.一种导线放电加工用电源装置，包括：第一直流电源；第一开关元件，设置在所述第一直流电源与加工间隙之间；第二直流电源，用以在所述加工间隙引起放电；第二开关元件，设置在所述第二直流电源与所述加工间隙之间；放电产生检测器，产生检测信号，所述检测信号表示已在所述加工间隙产生放电；峰值保持电路，保持被供给至所述加工间隙的电流脉冲的峰值；数字比较器，连接于所述峰值保持电路，对比所述电流脉冲的峰值与基准电流，且当所述电流脉冲未达到所述基准电流时产生基准信号；以及控制装置，设定频率、用以恢复所述加工间隙的绝缘的断开时间、及所述第一开关元件的脉宽；脉冲产生装置，与所述放电产生检测器以及所述数字比较器连接到所述控制装置，且控制所述第一开关元件及...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田邦治，
申请(专利权)人：株式会社沙迪克，
类型：发明
国别省市：日本;JP