專利名稱：放電加工方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及向由絕緣性材料或高電阻材料組成的被加工物與電極的極間供給加工電力、使所述極間發生脈沖狀的放電進行所述被加工物的除去加工的放電加工方法及其裝置的改良。
背景技術：
圖8為放電加工的結構原理的說明圖，圖中，1是電極、2是被加工物，3是電弧柱、4是加工液，5是由放電加工生成的加工屑。一邊反復進行以下的(a)至(e)的循環(與圖8的(a)至(e)對應)，一邊進行放電方式的被加工物2的除去加工。即，(a)通過發生放電形成電弧柱3，(b)利用放電的熱能使其局部性熔化及加工液4的氣化，(c)發生加工液4的氣化爆發力，(d)熔化部(加工屑5)的飛散，(e)由加工液形成的冷卻、凝固以及極間的絕緣恢復。通過高頻度地反復這些循環進行被加工物2的除去加工。
這種放電加工作為金屬模的加工技術已確立了牢固的地位，并廣泛應用于汽車產業、家電產業、半導體產業等的金屬模加工的領域中。但由于是一種如圖8的(a)至(e)循環的、利用放電現象的加工方法，因此，放電加工通常使用于被加工物2是鐵系材料等的導電性材料的場合。
作為被加工物2是絕緣性材料的場合進行放電加工的方法，可詳見日本專利特開昭63-1501096號公報所公開的、通過熔射或蒸鍍等在絕緣性材料的表面涂覆導電性覆膜之后在含有碳素的加工液中進行放電加工的方法。又，還可詳見日本專利特開平7-136849號公報和日本專利特開平9-253935號公報所公開的、以不需要進行所述導電性覆膜涂覆用的特別性處理裝置等為其目的、通過將由絕緣材料或高電阻材料等組成的被加工物與導電性材料接觸固定之后在含有碳素的加工液中進行放電加工的方法。
圖9為表示日本專利特開平9-253935號公報所公開的線切割放電加工裝置結構的說明圖，圖中，1a是線切割電極，2a是由絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物，4a是含有碳素的加工液。6是載置被加工物2a的工作臺，7是固定夾具，8a、8b是加工液噴嘴，9a、9b是線切割導向器，10是給電子，11是加工液供給裝置即加工液供給用泵，12是導電性材料，13是加工電力供給裝置。被加工物2a和導電性材料12由固定夾具7固定成接合狀態。由未圖示的定位裝置將線切割電極1a定位于被加工物2a與導電性材料12的接合部分，一旦由加工電力供給裝置13將加工電力供給于線切割電極1a與被加工物2a及導電性材料12之間，首先只是在導電性材料12的部分發生放電，其次在離被加工物2a的導電性材料12最近的部分進行熱能方式的加工和電極材料成分的復制。然后，上述復制部分也發生放電，利用放電的沖擊和熱能進行被加工物2a的加工。隨著加工的進行，在被加工物2a的加工表面復制有電極材料成分，同時加工液4a被熱分解，加工液4a中含有的碳素作為電阻較小的亂層碳(結晶性碳素)沾附在被加工物2a上形成導電性覆膜。對這樣形成的導電性覆膜發生放電，進行被加工物2a的加工。
如上所述，對傳統的由絕緣材料或高電阻材料等組成的被加工物進行放電加工技術的基本原理就是通過在所述被加工物上形成的導電性覆膜來進行所述被加工物的加工。
然而，在目前，因存在著加工的不穩定及其加工面的品質低下的問題，故至今尚未實現真正意義上的實用化。
發明內容
為了解決上述的課題，本發明目的在于，提供一種可實現由絕緣材料或高電阻材料等組成的被加工物的加工穩定化和提高加工面品質的放電加工方法及其裝置。
本發明的放電加工方法，包括向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力，在含有碳素的加工液中，使所述極間發生脈沖狀的放電，對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還包括從放電開始對所定時間經過時點的極間電壓進行計測，根據所述計測值設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度或與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度并進行加工。
又，本發明的放電加工方法，包括向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力，在含有碳素的加工液中，使所述極間發生脈沖狀的放電，對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還包括從放電開始對所定時間經過時點的極間電壓進行計測，當所述計測值小于所定的基準電壓時設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度，當所述計測值大于所定的基準電壓時設定與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度并進行加工。
又，本發明的放電加工方法，包括向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力，在含有碳素的加工液中，使所述極間發生脈沖狀的放電，對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還包括對小于電源電壓的至少1個基準電壓與極間電壓作出比較，根據所述比較結果設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度或與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度并進行加工。
又，本發明的放電加工方法，包括向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力，在含有碳素的加工液中，使所述極間發生脈沖狀的放電，對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還包括從極間電壓處于設定成電源電壓以下的與電源電壓相近值的第1基準電壓以下的時刻開始對所定時間經過時點的極間電壓作出計測，當所述計測值小于所定的第2基準電壓時設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度，當所述計測值大于所定的第2基準電壓時設定與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度并進行加工。
又，本發明的放電加工裝置，具有向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力的加工電力供給裝置；以及對所述被加工物與所述電極進行相對定位的定位裝置，使所述極間發生脈沖狀的放電，對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還具有對從放電開始的所定時間經過時點的極間電壓進行計測的極間電壓計測裝置、以及控制裝置，該控制裝置根據由所述極間電壓計測裝置的極間電壓的計測值設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度或與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度。
又，本發明的放電加工裝置，具有向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力的加工電力供給裝置；以及對所述被加工物與所述電極進行相對定位的定位裝置，使所述極間發生脈沖狀的放電、對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還具有對從放電開始的所定時間經過時點的極間電壓進行計測的極間電壓計測裝置、以及控制裝置，該控制裝置根據由所述極間電壓計測裝置的極間電壓的計測值，當所述計測值小于所定的基準電壓時設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度，當所述計測值大于所定的基準電壓時設定與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度。
又，本發明的放電加工裝置，具有向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力的加工電力供給裝置；以及對所述被加工物與所述電極進行相對定位的定位裝置，使所述極間發生脈沖狀的放電，對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還具有對極間電壓進行計測的極間電壓計測裝置、以及控制裝置，該控制裝置從由所述極間電壓計測裝置的計測值(第1計測值)處于設定成電源電壓以下的與電源電壓相近值的第1基準電壓以下的時刻開始，當所定時間經過時點的由所述極間電壓計測裝置的計測值(第2計測值)小于所定的第2基準電壓時設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度，當所述計測值大于所定的第2基準電壓時設定與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度。
又，本發明的放電加工裝置，具有向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力的加工電力供給裝置；以及對所述被加工物與所述電極進行相對定位的定位裝置，使所述極間發生脈沖狀的放電，對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還具有對小于電源電壓的基準電壓與極間電壓進行比較的至少1個比較裝置、以及控制裝置，該控制裝置根據所述比較裝置的比較結果設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度或與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度。
又，本發明的放電加工裝置，具有向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力的加工電力供給裝置；以及對所述被加工物與所述電極進行相對定位的定位裝置，使所述極間發生脈沖狀的放電，對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還具有對從放電開始的所定時間經過時點的極間電壓與所定的基準電壓進行比較的比較裝置、以及控制裝置，該控制裝置根據所述比較裝置的比較結果，當所述極間電壓小于所述基準電壓時設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度，當所述極間電壓大于所述基準電壓時設定與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度。
又，本發明的放電加工裝置，具有向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力的加工電力供給裝置；以及對所述被加工物與所述電極進行相對定位的定位裝置，使所述極間發生脈沖狀的放電，對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還具有對極間電壓與設定成電源電壓以下的與電源電壓相近值的第1基準電壓進行比較的第1比較裝置；對所述極間電壓與設定成比所述第1基準電壓小的值的第2基準電壓進行比較的第2比較裝置；以及控制裝置，該控制裝置根據所述比較裝置的比較結果，在從所述極間電壓小于所述第1基準電壓的時刻開始后的所定時間經過時點，根據所述第2比較裝置的比較結果，當所述極間電壓小于所述第2基準電壓時設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度，當所述極間電壓大于所述第2基準電壓時設定與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度。
本發明的放電加工方法及其裝置由于采用了以上的結構，因此，可獲得實現由絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物的加工穩定化和提高加工面品質的效果。
附圖的簡單說明
圖1為表示對由絕緣性材料或高電阻材料組成的被加工物進行除去加工的、傳統的放電加工裝置中的極間電壓波形例的說明圖。
圖2為表示本發明實施例1的放電加工裝置結構的說明圖。
圖3為表示本發明實施例1的放電加工裝置中的極間電壓波形例的說明圖。
圖4為表示由絕緣性材料或高電阻材料組成的被加工物的加工時的放電現象的說明圖。
圖5為表示與圖4對應的極間電壓波形的說明圖。
圖6為由導電性覆膜狀態引起的極間電壓波形變化例的說明圖。
圖7為表示本發明實施例2的放電加工裝置結構的說明圖。
圖8為放電加工的結構原理的說明圖。
圖9為表示對由絕緣性材料或高電阻材料組成的被加工物進行除去加工的傳統的線切割放電加工裝置結構的說明圖。
具體實施例方式
實施例1圖1為表示對由絕緣性材料或高電阻材料組成的被加工物進行除去加工的傳統的放電加工裝置中的極間電壓波形例的說明圖，圖中，t是時間，V是極間電壓，Vo是電源電壓，Vg是電弧電壓，Vs是放電檢測電壓，Tp是所定的放電脈沖幅度，Tp1是比以某一頻度出現的放電脈沖幅度Tp長的放電脈沖幅度，Tr是休止時間。
在對由絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物進行除去加工的傳統的放電加工裝置中，為了能以一定的放電能來獲得表面粗糙度均一的加工面，即使在設定了一定的放電脈沖幅度Tp進行加工的場合，若識別放電加工的狀態，就會識別到圖1所示的比放電脈沖幅度Tp長的放電脈沖幅度Tp1。下面對這一極間電壓波形的含義作一考察。
目前一般使用的放電加工裝置如上所述，其原理是為了以放電脈沖幅度作為所定的放電脈沖幅度Tp，將電源電壓Vo以下的所定電壓作為放電檢測電壓Vs，一旦從放電檢測電壓Vs下降的時點開始放電，即進行識別并開始計測放電脈沖幅度Tp。然而在由絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物的加工中，因所述被加工物表面的電阻大，故放電開始后的極間電壓(也含有因被加工物的電阻下降部分的電壓)增高，如圖1的A所示，盡管開始了放電，但因極間電壓V未使放電檢測電壓Vs下降，故識別不到放電加工裝置已發生了放電，出現不斷施加電壓的現象。在此場合，極間電壓V緩慢下降，從放電檢測電壓Vs下降的時點開始，經過所定的放電脈沖幅度Tp部分(例如數10μs)的時間之后停止電壓的施加而成為休止時間Tr。這樣，出現了實際的放電脈沖幅度成為從前述所定的放電脈沖幅度Tp的數倍至約數十倍的長的放電脈沖幅度TpL的現象。
可以說，這種現象本身就是使用將鋼材等導電性材料即被加工物作為對象加工的放電加工裝置時對由絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物進行加工的場合出現的一種誤動作現象，但上述現象在由絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物的加工中起到了重要的作用。即，利用這種現象，可通過出現極端地說比設定的脈沖幅度還要長的放電脈沖進行絕緣性材料或高電阻材料的加工。在由絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物的加工中，按照背景技術所示，雖然需要一邊在所述被加工物的表面形成導電性覆膜一邊進行加工，但根據本發明人的研究可以確認，按照設定值的短的脈沖幅度的放電脈沖(以下稱為「短的放電脈沖」)有助于導電性覆膜的除去及所述被加工物的加工，超過設定值的長的脈沖幅度的放電脈沖(以下稱為「長的放電脈沖」)則是在所述被加工物的表面形成導電性覆膜。
一般來講，已知在使用油作為加工液的放電加工時，若加長放電脈沖幅度，則會使加工液分解的碳沾附在一方的極上，但在由絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物的放電加工中，這一現象對加工本身具有很大的意義。即，當出現了長的放電脈沖時，利用放電加工的熱量將加工液分解，從加工液中含有的碳素中生成電阻較小的亂層碳(結晶性碳素)，將所述被加工物的放電面覆蓋。這樣，所述被加工物表面可通電，可在所述被加工物表面與工具即電極之間持續性發生放電。短的放電脈沖與通常的放電加工一樣進行所述被加工物的除去加工，因對上述生成的表面的導電性覆膜發生了放電，故可以推測，在除去導電性覆膜的同時，可利用該熱的影響對所述被加工物進行熔化或升華除去。
這樣，在對由絕緣材料等組成的被加工物進行除去加工的傳統的放電加工裝置中，通過在絕緣性材料等的放電加工中利用可說是一種誤動作現象的、具有重要意義的長的放電脈沖，在長的放電脈沖的脈沖幅度不一定的狀態下使所述被加工物放電面形成的導電性覆膜的厚度變動，其結果可以認為，這就是出現了本發明著眼的加工不穩定及其加工面的品質低下這一問題。
圖2為表示本發明實施例1的放電加工裝置結構的說明圖，圖中，1是電極，2a是由絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物(例如絕緣性陶瓷)，14是直流電源，15是開關元件，16是電阻器，17是對極間電壓與所定的基準電壓進行比較的比較裝置即第1比較器，18是對極間電壓與所定的基準電壓進行比較的比較裝置即第2比較器，19是控制裝置。省略了將電極1與被加工物2a作出相對定位的定位裝置等的傳統的放電加工裝置一般性結構及其同樣的部分。又，被加工物2a就是日本專利特開昭63-1501096號公報所公開的、進行導電性覆膜涂覆的結構以及日本專利特開平7-136849號公報和日本專利特開平9-253935號公報所公開的、與導電性材料接觸固定的結構。
圖3為表示本發明實施例1的放電加工裝置中的極間電壓波形例的說明圖。與圖1相同的符號表示同一或相當部分。又，圖3中，將從圖2的開關元件15驅動用的控制裝置19發出的信號(a)、第1比較器17的輸出信號(b)和第2比較器18的輸出信號(c)與極間電壓波形同步表示。
圖3中，Tp1是適用于被加工物2a加工的較短的放電脈沖幅度，Tp2是適用于在被加工物2a加工面上形成導電性覆膜的長的放電脈沖幅度，To是從放電開始的所定時間，V1是第1比較器17的基準電壓，V2是第2比較器18的基準電壓。第1比較器17的基準電壓V1設定成接近于電源電壓Vo的值，第2比較器18的基準電壓V2設定成比基準電壓V1低的值。又，基準電壓V1和V2一起設定成比電弧電壓Vg高的值。將極間電壓V與基準電壓V1作一比較，第1比較器17是在基準電壓V1低于極間電壓V時輸出H信號，在基準電壓V1高于極間電壓V時輸出L信號。同樣，將極間電壓V與基準電壓V2作一比較，第2比較器18是在基準電壓V2低于極間電壓V時輸出H信號，在基準電壓V2高于極間電壓V時輸出L信號。第1比較器17的輸出信號(b)將從H變化為L的時點判斷為放電開始。
由絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物2a表面的電阻小時，如圖3的短的放電脈沖幅度Tp1所示，放電開始后的極間電壓V急劇下降，成為比第1比較器17的基準電壓V1和第2比較器18的基準電壓V2低的電壓。反之，被加工物2a表面的電阻大時，如圖3的長的放電脈沖幅度Tp2所示，放電開始后的極間電壓V不急劇下降，成為比第1比較器17的基準電壓V1低但比第2比較器18的基準電壓V2高的電壓。
在從放電開始的所定時間To經過時點(圖3中的B的時點)，根據第1比較器17和第2比較器18的輸出信號，由控制裝置19設定放電脈沖幅度。即，在從放電開始的所定時間To經過時點，當被加工物2a表面的電阻較小時，由控制裝置19設定短的放電脈沖幅度Tp1，在從放電開始的所定時間To經過時點，當被加工物2a表面的電阻較大時，由控制裝置19設定長的放電脈沖幅度Tp2。下面說明設定這種短的放電脈沖幅度Tp1或長的放電脈沖幅度Tp2的含義。
如前所述，一般認為，短的放電脈沖(短的放電脈沖幅度Tp1)有助于導電性覆膜的除去及被加工物2a的加工，長的放電脈沖(長的放電脈沖幅度Tp2)在被加工物2a的表面形成導電性覆膜。又，通過本發明人的研究可以確認，當被加工物2a的放電開始位置形成了牢固的導電性覆膜時會加大電壓下降(極間電壓低)，而在被加工物2a的放電開始位置形成了導電性覆膜減少時會減少電壓下降(極間電壓高)。
圖4為表示由絕緣性材料或高電阻材料組成的被加工物的加工時的放電現象的說明圖，圖中，1是電極，2a是由絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物，3是電弧柱，20是導電性覆膜。又，圖4(a)表示被加工物2a上形成的導電性覆膜20的電阻小時發生放電的場合，圖4(b)表示被加工物2a上形成的導電性覆膜20的電阻大時發生放電的場合。圖5為表示與圖4對應的極間電壓波形的說明圖，圖中，t是時間，V是極間電壓，Vo是電源電壓，Vg是電弧電壓。又，圖5(a)表示與圖4(a)對應的極間電壓波形，圖5(b)表示與圖4(b)對應的極間電壓波形。
在通過圖2所示的比較器對極間電壓V與基準電壓作一比較時，如圖4所示，可以看到電極1與通過導電性覆膜20的被加工物2a側的電壓。放電中的電壓如圖4(a)所示，當形成有牢固的導電性覆膜20而使電壓較小時，與直接測定電弧柱3的電位差大致等效，極間電壓V成為與電弧電壓Vg同等的約20V～30V(參照圖5的(a))。另一方面，如圖4(b)所示，當導電性覆膜20變少而電阻較大時，不僅電弧柱3的電位，而且電阻大的放電點附近的電壓下降部分也可作為極間電壓V檢測，由此可提高檢測極間電壓V的能力(參照圖5的(b))。
如上所述，可利用放電剛開始后的電壓判斷出放電開始部分的電阻即導電性覆膜20的狀態。
圖6為表示由導電性覆膜20的狀態引起的極間電壓波形變化例的說明圖，圖中，t是時間，V是極間電壓，Vo是電源電壓。圖6中，可以判斷出放電剛開始后的極間電壓V的高低、例如按照(A)至(C)，放電開始部分的電阻是(A)最大，以下依次是(B)、(C)，放電開始部分的導電性覆膜20厚度是(C)最大，以下依次是(B)、(A)。
又，與導電性覆膜20的厚度例如圖4(b)所示變薄的場合相符的合適的放電脈沖幅度Tp，則可以通過預先實驗來求出。
即，例如使用圖2所示的比較器，在對從極間電壓V放電點的導電性覆膜20的狀態進行判斷時，通過實驗已預先求出了與導電性覆膜20薄的場合(從放電開始的所定時間To經過時點的極間電壓V高的場合)相符的長的放電脈沖幅度Tp2，從放電開始的所定時間To的經過時點的極間電壓V對放電點的導電性覆膜20的狀態作出判斷，從放電開始的所定時間To的經過時點的極間電壓V低時(即、導電性覆膜20厚時)設定短的放電脈沖幅度Tp1，從放電開始的所定時間To的經過時點的極間電壓V高時(即、導電性覆膜20薄時)設定長的放電脈沖幅度Tp2，這樣，就可根據導電性覆膜20的狀態來設定合適的放電脈沖幅度，可進行放電加工以及在導電性覆膜變薄的放電部分形成導電性覆膜。
由此，可解決在傳統的由絕緣材料等組成的被加工物除去加工的放電加工裝置中、長的放電脈沖的脈沖幅度不一定的狀態下會使所述被加工物放電面形成的導電性覆膜的厚度變動的問題，結果是可實現由絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物的加工穩定化及其加工面的品質提高。
例如，在采用傳統技術的雕模放電加工裝置的放電加工時，被加工物加工面的表表面粗糙度約10μm，但若采用本發明的雕模放電加工裝置的放電加工時，可改良到約3μm。
在上述的說明(例如圖2)中，對設置了2個比較器、根據第1比較器17的輸出信號來判斷放電開始、根據第2比較器18的輸出信號來判斷被加工物表面的電阻大小、根據所述電阻來設定2種放電脈沖幅度的場合作出了說明，但也可增加比較器的數量，設定3種以上的放電脈沖幅度。這樣，在設定與極間的電阻對應的3種以上的放電脈沖幅度時，由于可設定與導電性覆膜沾附于被加工物的狀態相對應的、紋路更細的放電脈沖幅度，因此，不僅能進一步使由絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物的加工穩定化，而且還能進一步提高加工面的品質。
本發明的放電加工方法及其裝置可適用于線切割放電加工、雕模放電加工以及細孔加工等。
如上所述，在由絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物的加工中，本發明的放電加工方法及其裝置是從由所述被加工物表面的電阻引起變化的外觀上的極間電壓中判斷所述被加工物表面的狀態，為了增大所述被加工物變薄的導電性覆膜的厚度，將長的放電脈沖的脈沖幅度設定成適當的值，這與例如日本專利特開3-3722號公報等所公開的、根據極間電壓的計測值調整放電脈沖幅度、以求在放電能一定的狀態下進行加工的發明是不一樣的。
實施例2圖7為表示本發明實施例2的放電加工裝置結構的說明圖，與實施例1的圖2的同一符號表示同一或相當部分。圖7中，21是計測極間電壓、將計測值送向控制裝置19的極間電壓計測裝置即電壓計，由電壓計21計測的極間電壓處于第1基準電壓(設定成電源電壓以下的與電源電壓相近的電壓)以下時，判斷為放電開始。
在從放電開始的所定時間(例如與圖3的To相當的時間)經過時點，從控制裝置19將信號送向電壓計21，電壓計21在該時點進行極間電壓的計測。在此場合，如實施例1所示，因可通過極間的電阻對導電性覆膜的附著程度作出判斷，故可根據由電壓計21的極間電壓的計測值，將該計測值與第2基準電壓(設定成所述第1基準電壓以下但高于電弧電壓值的電壓)進行比較，當所述計測值小于所述第2基準電壓時，由控制裝置19對與被加工物2a的加工相符的較短的放電脈沖幅度(例如圖3的Tp1)進行設定；當所述計測值大于所述第2基準電壓時，由控制裝置19對適合在被加工物2a加工面上形成導電性覆膜的較長的放電脈沖幅度(例如圖3的Tp2)進行設定。
在采用上述結構時，也能獲得與實施例1同樣的效果。
產業上的可利用性綜上所述，本發明的放電加工方法及其裝置適合于由絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物的放電加工中使用。
權利要求
1.一種放電加工方法，包括向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力，在含有碳素的加工液中，使所述極間發生脈沖狀的放電，對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還包括從放電開始對所定時間經過時點的極間電壓進行計測，根據所述計測值設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度或與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度并進行加工。
2.一種放電加工方法，包括向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力，在含有碳素的加工液中，使所述極間發生脈沖狀的放電，對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還包括從放電開始對所定時間經過時點的極間電壓進行計測，當所述計測值小于所定的基準電壓時設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度，當所述計測值大于所定的基準電壓時設定與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度并進行加工。
3.一種放電加工方法，包括向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力，在含有碳素的加工液中，使所述極間發生脈沖狀的放電，對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還包括對小于電源電壓的至少1個基準電壓與極間電壓作出比較，根據所述比較結果設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度或與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度并進行加工。
4.一種放電加工方法，包括向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力，在含有碳素的加工液中，使所述極間發生脈沖狀的放電，對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還包括從極間電壓處于設定成電源電壓以下的與電源電壓相近值的第1基準電壓以下的時刻開始對所定時間經過時點的極間電壓作出計測，當所述計測值小于所定的第2基準電壓時設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度，當所述計測值大于所定的第2基準電壓時設定與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度并進行加工。
5.一種放電加工裝置，具有向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力的加工電力供給裝置；以及對所述被加工物與所述電極進行相對定位的定位裝置，使所述極間發生脈沖狀的放電，對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還具有對從放電開始的所定時間經過時點的極間電壓進行計測的極間電壓計測裝置；以及控制裝置，該控制裝置根據由所述極間電壓計測裝置的極間電壓的計測值設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度或與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度。
6.一種放電加工裝置，具有向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力的加工電力供給裝置；以及對所述被加工物與所述電極進行相對定位的定位裝置，使所述極間發生脈沖狀的放電、對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還具有對從放電開始的所定時間經過時點的極間電壓進行計測的極間電壓計測裝置；以及控制裝置，該控制裝置根據由所述極間電壓計測裝置的極間電壓的計測值，當所述計測值小于所定的基準電壓時設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度，當所述計測值大于所定的基準電壓時設定與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度。
7.一種放電加工裝置，具有向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力的加工電力供給裝置；以及對所述被加工物與所述電極進行相對定位的定位裝置，使所述極間發生脈沖狀的放電、對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還具有對極間電壓進行計測的極間電壓計測裝置；以及控制裝置，該控制裝置從由所述極間電壓計測裝置的計測值(第1計測值)處于設定成電源電壓以下的與電源電壓相近值的第1基準電壓以下的時刻開始，當所定時間經過時點的由所述極間電壓計測裝置的計測值(第2計測值)小于所定的第2基準電壓時設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度，當所述計測值大于所定的第2基準電壓時設定與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度。
8.一種放電加工裝置，具有向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力的加工電力供給裝置；以及對所述被加工物與所述電極進行相對定位的定位裝置，使所述極間發生脈沖狀的放電，對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還具有對小于電源電壓的基準電壓與極間電壓進行比較的至少1個比較裝置；以及控制裝置，該控制裝置根據所述比較裝置的比較結果，設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度或與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度。
9.一種放電加工裝置，具有向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力的加工電力供給裝置；以及對所述被加工物與所述電極進行相對定位的定位裝置，使所述極間發生脈沖狀的放電，對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還具有對從放電開始的所定時間經過時點的極間電壓與所定的基準電壓進行比較的比較裝置；以及控制裝置，該控制裝置根據所述比較裝置的比較結果，當所述極間電壓小于所述基準電壓時設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度，當所述極間電壓大于所述基準電壓時設定與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度。
10.一種放電加工裝置，具有向由實施導電性覆膜涂覆的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物或由與導電性材料接觸固定的絕緣材料或高電阻材料組成的被加工物與電極之間供給加工電力的加工電力供給裝置；以及對所述被加工物與所述電極進行相對定位的定位裝置，使所述極間發生脈沖狀的放電，對所述被加工物進行除去加工，其特征在于，還具有對極間電壓與設定成電源電壓以下的與電源電壓相近值的第1基準電壓進行比較的第1比較裝置；對所述極間電壓與設定成比所述第1基準電壓小的值的第2基準電壓進行比較的第2比較裝置；以及控制裝置，該控制裝置根據所述比較裝置的比較結果，在從所述極間電壓小于所述第1基準電壓的時刻開始后的所定時間經過時點，根據所述第2比較裝置的比較結果，當所述極間電壓小于所述第2基準電壓時設定與所述被加工物的加工相符的較短的放電脈沖幅度，當所述極間電壓大于所述第2基準電壓時設定與在所述被加工物加工面上形成導電性覆膜相符的較長的放電脈沖幅度。
全文摘要
在對由絕緣材料等組成的被加工物(2a)進行加工的放電加工裝置中，包括對電極(1)與被加工物(2a)的極間電壓(V)與設定成電源電壓(Vo)以下的接近于電源電壓值的第1基準電壓(V1)進行比較的第1比較裝置(17)；對極間電壓(V)與設定成比第1基準電壓(V1)小的值的第2基準電壓(V2)進行比較的第2比較裝置(18)；以及控制裝置(19)，該控制裝置(19)根據第1比較裝置(17)的比較結果，在從極間電壓(V)小于第1基準電壓(V1)的時刻開始后的所定時間(To)經過時點，根據第2比較裝置(18)的比較結果，當極間電壓(V)小于第2基準電壓(V2)時設定短的放電脈沖幅度(Tp1)、當所述極間電壓大于第2基準電壓(V2)時設定長的放電脈沖幅度(Tp2)。由此，可實現由絕緣材料等組成的被加工物(2a)的加工穩定化和提高加工面品質。
文檔編號B23H1/02GK1610593SQ0280721
公開日2005年4月27日 申請日期2002年1月24日 優先權日2002年1月24日
發明者毛利尚武, 福澤康, 后藤昭弘, 真柄卓司 申請人:三菱電機株式會社, 毛利尚武