刻模放电加工机制造技术

本发明专利技术是一种能在电流脉冲的脉宽小于1μsec的超微细加工的区域中，将每一放电电流脉冲的脉宽准确设为一定并连续提供的刻模放电加工机。刻模放电加工机设置：第一切换元件(32)，在超微细加工电路(23)中在直流电源(5)正极与加工间隙间串联配置；第二切换元件(33)，在超微细加工电路(23)中在直流电源(5)负极与加工间隙间串联，与第一切换元件(32)串联配置；检测电阻(35)，在超微细加工电路(23)中在第一切换元件(32)与加工间隙间串联配置；及控制装置(22)，在预设休止时间后接通切换元件(32)、(33)两者或一者，在放电产生检测装置(24)检测到加工间隙的放电产生后在规定时间后，断开切换元件(32)、(33)两者或一者。

Die EDM machine

【技术实现步骤摘要】
刻模放电加工机
本专利技术涉及一种刻模放电加工机(diesinkingelectricaldischargemachining)，特别详细而言，涉及一种具备下述加工电源装置的刻模放电加工机，所述加工电源装置使脉宽为极短时间的电流脉冲的波形一致，向加工间隙反复提供放电能量相同的电流。
技术介绍
如专利文献1或专利文献2所示那样，刻模放电加工机例如构成为：将经形成为所需加工形状的工具电极与被加工物空开规定的加工间隔而相向配置，向加工间隙施加电压而产生放电，利用此时的放电能量将被加工物的材料去除，通过反复进行所述操作而将工具电极的形状转印至被加工物，将被加工物加工成所需形状。放电加工中，利用放电现象中的特别是火花放电、及随后的瞬态弧区域的放电来进行加工，因而能够提供适于放电加工的电流的时间长度存在极限。若超过所述极限时间而持续提供电流，则进入弧放电状态，因电流流动而产生的热导致工具电极或被加工物熔解，加工失败。因此，产生放电的放电加工电路向加工间隙施加规定的电压，产生有助于加工的火花放电，并在产生放电起规定时间后暂时休止电流的提供，设置规定的休止时间将加工间隙消电离而使绝缘度恢复后，再次向加工间隙施加规定电压而产生火花放电。放电加工是利用放电能量将被加工物的材料去除的加工方法，因而理论上，一击放电能去除的材料量与每一击放电的放电能量的大小大致成比例。另外，放电能量的大小依存于产生放电时在加工间隙流动的电流的大小、换言之电流密度的大小。在放电加工中，当通过放电将材料去除时，在被加工物形成被称为凹痕(crater，放电痕)的孔。所述凹痕越大，则材料的去除量越多，但加工面粗糙度变得更粗糙。因此，通常进行至少一次下述工序而高效率地获得所需的精细加工面：以尽可能大的放电能量，以将材料大体上去除的方式进行加工的粗加工工序；以及后续的整饰加工工序，也就是阶段性地减小放电能量进行加工，直到成为所要求的精细的加工面粗糙度为止的工序。对于凹痕的大小来说，其偏差越小，则加工面越更细致。因此，从获得优质加工面的方面来看，多数个凹痕的大小平均表示的面粗糙度的测定值小当然重要，而且凹痕的大小的偏差小也重要。若放电能量的大小一定，换言之若反复的电流脉冲的波形一定，则凹痕的大小几乎相同，也就是几乎不产生偏差。因此，为了获得优质加工面，期望每一击放电的电流脉冲的波形一致而为一定。为了控制电流提供以使每一击放电的电流脉冲的波形一定，理应只要向加工间隙施加电压后，在规定时间后断开切换元件(switchingdevice)即可。但是实际上，向加工间隙施加电压后，在被称为无负载时间或放电待机时间的无法预测的不特定时间后，才在加工间隙产生放电而电流开始流动，因而即便在预定的规定时间后断开切换元件，每一击放电的电流脉冲的脉宽(时间宽)也不同，无法使连续的电流脉冲的波形一致而为相同波形。因此，正实施下述技术：检测在加工间隙产生了放电，以产生放电起在规定时间后断开切换元件的方式进行控制，由此使每一击放电的电流脉冲的脉宽一致而为一定。以下，将检测到放电产生后在规定时间后断开切换元件的方法统称为钳住(onclamp)方式。所述的专利文献1中公开了其一例。进行更详细说明，电流脉冲的波形中的上升及下降特性与峰电流值是大致由电路元件统一地决定，因而只要能够通过适当设定所述规定时间来使每一击放电的电流脉冲的脉宽一致而为一定，则可连续地提供波形相同的电流脉冲。但是，所述技术原理上不可能以较检测到放电产生后直至断开切换元件为止所经过的控制时间更短的反复周期来使电流脉冲接通、断开。换言之，不可能提供脉宽较检测到放电产生后直至断开切换元件为止所需要的延迟时间(时滞(time-lag))更短的电流脉冲。尤其因存在于放电加工电路中的静电电容及电阻成分导致电压脉冲的上升及下降的波形变得平缓，因而所述延迟时间变得更大。因此，由当前的刻模放电加工机中的修整加工电路的结构能够提供的电流脉冲的脉宽的下限大致成为1μsec(秒)。因此，在提供纳秒级的极短脉宽的电流脉冲来形成特别微细的凹痕的、所谓“超微细加工”中，无法应用钳住方式。因此，超微细加工中，以所谓多振荡方式来提供电流脉冲。多振荡方式是与放电的产生无关，而基于预先作为电加工条件而设定的接通时间及断开时间，以1MHz以上的高频的切换频率使切换元件接通、断开而提供电流脉冲的方式。根据所述多振荡方式，也可将电流脉冲的脉宽设为纳秒级，因而能够进一步减小加工面粗糙度。但是，多振荡方式中，由于不特定的无负载时间而电流脉冲的脉宽并不一定，因而凹痕的大小产生偏差，加工面的品质不大良好。而且，多振荡方式中，大多在需放电的期间未产生放电，或产生基本上无助于加工的放电，其结果，可见相较于钳住方式而加工效率反而低，加工速度降低的倾向。而且，例如像专利文献2所示那样，也已知以下技术：利用第一非导通元件将直流电源与工具电极之间设为非导通后，延迟规定时间而利用第二非导通元件设为非导通，由此在极间施加差电压。根据这种使用高速的切换元件来提供电流脉冲的技术，可谓能形成脉宽为纳秒级的电流脉冲。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特公昭44-13195号公报[专利文献2]日本专利特开2003-127028号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]但是，能够连续地提供纳秒级的脉宽的电流脉冲的若干技术均无法检测放电产生而控制切换元件的断开，因而依然无法将每一击放电的电流脉冲的脉宽准确地设为一定并连续地提供。因此，在放电加工的超微细加工的区域中，有能够改善加工面的品质的余地。本专利技术是鉴于所述情况而成，其目的在于提供一种在电流脉冲的脉宽小于1μsec的超微细加工的区域中，将每一击放电的电流脉冲的脉宽准确地设为一定并连续地提供，从而能够改善加工面的品质的刻模放电加工机。[解决问题的技术手段]本专利技术的刻模放电加工机基本上应用所述的钳住方式，通过消除减小电流脉冲的脉宽方面的妨碍因素，而可提供小于1μsec的极短脉宽的电流脉冲。即，本专利技术的刻模放电加工机具有：主放电加工电路，包含与由工具电极和被加工物形成的加工间隙串联连接的直流电源；超微细加工电路，自所述主放电加工电路切断，尽可能去掉静电电容及电阻成分而将来自所述直流电源的电流以脉宽小于1μsec的电流脉冲的形式施加于所述加工间隙；第一切换元件，在所述超微细加工电路中，在所述直流电源的正极与加工间隙之间串联配置；第二切换元件，在所述超微细加工电路中，在所述直流电源的负极与加工间隙之间串联，且与所述第一切换元件串联配置；放电产生检测装置，在所述加工间隙中检测产生了放电；检测电阻，在所述超微细加工电路中，在所述第一切换元件与所述加工间隙之间串联配置，具有将下述电压脉冲提供给所述加工间隙的大小的电阻值，所述电压脉冲需要较所述加工间隙的100nsec以上且小于1μsec的所述电流脉冲的脉宽更短的上升时间及更短的下降时间，且所述电压脉冲的波形中的刚产生放电后的电压下降稳定且规则；及控制装置，尽可能接近所述放电产生检测装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刻模放电加工机，包括：/n主放电加工电路，包含与由工具电极和被加工物形成的加工间隙串联连接的直流电源；/n超微细加工电路，从所述主放电加工电路断开，尽可能去掉静电电容及电阻成分而将来自所述直流电源的电流以脉宽小于1μsec的电流脉冲的形式施加于所述加工间隙；/n第一切换元件，在所述超微细加工电路中，在所述直流电源的正极与加工间隙之间串联配置；/n第二切换元件，在所述超微细加工电路中，在所述直流电源的负极与加工间隙之间串联，且与所述第一切换元件串联配置；/n放电产生检测装置，检测在所述加工间隙中产生了放电；/n检测电阻，在所述超微细加工电路中，在所述第一切换元件与所述加工间隙之间串联配置，且具有将下述电压脉冲提供给所述加工间隙的大小的电阻值，所述电压脉冲需要较所述加工间隙的100nsec以上且小于1μsec的所述电流脉冲的脉宽更短的上升时间及更短的下降时间，且所述电压脉冲的波形的刚产生放电后的电压下降稳定且规则；及/n控制装置，尽可能接近所述放电产生检测装置而设置，在预设的休止时间后将所述第一切换元件与所述第二切换元件两者或其中一者接通，在所述放电产生检测装置检测到所述放电的产生后在规定时间后，将所述第一切换元件与所述第二切换元件两者或其中一者断开。/n...

【技术特征摘要】
20180823 JP 2018-1559181.一种刻模放电加工机，包括：
主放电加工电路，包含与由工具电极和被加工物形成的加工间隙串联连接的直流电源；
超微细加工电路，从所述主放电加工电路断开，尽可能去掉静电电容及电阻成分而将来自所述直流电源的电流以脉宽小于1μsec的电流脉冲的形式施加于所述加工间隙；
第一切换元件，在所述超微细加工电路中，在所述直流电源的正极与加工间隙之间串联配置；
第二切换元件，在所述超微细加工电路中，在所述直流电源的负极与加工间隙之间串联，且与所述第一切换元件串联配置；
放电产生检测装置，检测在所述加工间隙中产生了放电；
检测电阻，在所述超微细加工电路中，在所述第一切换元件与所述加工间隙之间串联配置，且具有将下述电压脉冲提供给所述加工间隙的大小的电阻值，所述电压脉冲需要较所述加工间隙的100nsec以上且小于1μse...

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