[發明專利]交流電源供給式線放電加工機

有效

• 申請號: 201010624492.3
• 申請日: 2010-12-06
• 公開（公告）號: CN102085587A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 李炳元;米哈伊爾·帕夫洛維特斯
• 申請（專利權）人: 斗山英維高株式會社
• 主分類號: B23H1/02
• 分類號: B23H1/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;呂俊剛

技術領域

本發明涉及線放電加工機，特別涉及能夠防止線放電加工機中的電壓下降，并且能夠在不損失輸入電源的能量的同時，使加工品的表面品質和加工精度提高的交流(Alternating?Current，以下稱“AC”)電源供給式線放電加工機。

背景技術

通常情況下，所謂放電加工機是指利用在兩個放電電極之間產生放電時發生的電作用來對對象物進行加工的裝置，包括使用成型電極作為放電電極的成型放電加工機和使用線作為放電電極的線放電加工機等多種類型。

另一方面，如上述的放電加工機，對象物的加工速度和加工面的粗糙度因施加在放電電極之間的放電電源的大小而不同，因此必須具備能夠對施加在上述放電電極之間的放電電源的大小進行精密控制的放電電源控制裝置。

在放電加工機中的線放電加工機中，為了提高尺寸精度和表面糙度，通常甚至要實施四次加工，而對于當前的放電加工機的加工性能而言，一次加工相當于粗加工，表面糙度Ra(表面粗糙度)約為3μm，二次加工為中加工，表面糙度為Ra?2μm。三、四次加工相當于精加工，三次加工時的表面糙度約為Ra?1μm，四次加工時的表面糙度約為Ra?0.7μm。

如上所述，圖1所示為四次加工時，使表面糙度加工至約Ra?0.7μm的線放電加工機的結構。

參照圖1，將可變電阻100并聯連接，使電阻值可變，通過調節放電電極之間流過的加工電流，使其與所需的加工表面糙度相符。此時，流過的加工電流越小，加工表面糙度越好，因此使可變電阻100的電阻值越大，放電電極間流過的加工電流越小，因而能夠提高加工表面糙度。

然而，若將電阻增大到一定值以上，則施加在放電電極之間的電壓變小，出現不放電的問題，因此不能通過無限增大電阻來使電流變小。

因此，若為了補償可變電阻引起的極間電壓下降而使施加電壓(V)升高，則加工電流增大，導致加工表面糙度變差。因此，找到施加電壓(V)和可變電阻值的恰當值進行實施的結果，在限流電阻的最大值約為100Ω左右、施加電壓為80V的情況下，放電電極間流過的電流約為0.8A。

如上所述，在放電電極間流過的電流約為0.8A的情況下，表面糙度為最大為Ra?0.7μm。

如圖1所示，流過放電電極間的電流的方向為加工對象物103至線104方向或線104至加工對象物103方向，即，將流向一個方向的方式稱為直流(DC，DirectCurrent)電源供給方式。

然而，隨著逐漸開發出提高表面糙度的技術，還開發出了使四次加工表面糙度達到小于Ra?0.7μm的值Ra?0.3μm以下的電路。

圖2所示為使加工表面糙度為Ra?0.3μm以下的線放電加工機。

參照圖2，在放電電極之間除去可變電阻的結構，插入了環芯電感200。此外，使用MOSFET(Tr)作為DC輸入電源并轉換至1MHz，將施加在放電電極之間的電源的開啟(ON)時間限制為0.5μs。

由此限制了放電電極間流過的電流量，并改變了電源電壓(V)值，使加工電流產生多種變化，由此能夠對多種厚度的材料進行加工，使四次加工表面糙度達到R_max0.8～2.5μm(換算成Ra時約為Ra?0.2～0.3μm)。

然而，如圖2所示，在使用環芯200的情況下，存在著輸入電源的能量在實際加工中僅使用了10％左右，而其余90％的能量在環芯200中變為熱量損失掉的問題。因此，為了冷卻環芯200的熱量，只能將環芯制作成水冷式結構。

發明內容

因此，本發明是為了解決如上所述的問題而提出的，目的在于提供一種能夠防止線放電加工機中的電壓下降，并且能夠在不損失輸入電源的能量的同時，使加工品的表面品質和加工精度得到提高的線放電加工機。

為此，本發明線放電加工機的特征在于，該線放電加工機包括：電源部330，其供給直流(DC)電源；轉換部320，其與所述電源部330連接，進行轉換，使得在諧振電路310中按照規定諧振頻率產生諧振；諧振電路310，其與所述轉換部320連接，并構成為使用電感和電容的串聯或串并聯電路，且在所述規定諧振頻率下，輸出最小放電電流；以及放大電路300，其與所述諧振電路310連接，將所述交流(AC)電源的大小放大規定幅度來提供給用于對加工對象物340進行加工的放電電極341，351，使用所述轉換電路320、諧振電路310以及放大電路300，將從所述電源部供給的直流(DC)電源轉換成交流(AC)電源來提供給放電電極341，351之間。

此外，根據本發明中的一個例子，其特征在于，所述轉換部320通過轉換，生成在所述諧振電路310中使用的諧振頻率。