放電加工機的加工電源裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及在對電極與被加工物(工件)的加工間隙施加電壓來引起放電的同時，利用伺服電動機使電極與工件的相對位置變化，將工件加工成所期望的形狀的放電加工機的加工電源裝置。
【背景技術】
[0002]在放電加工中，區分使用使放電的單發能量較大來進行高速加工的粗加工、使單發能量較小來進行高精度加工的精加工。在精加工中，廣泛使用將電容器的充電能量應用到加工中的“電容器脈沖電源”。
[0003]日本特開2007-38400號公報、日本特開2003-205426號公報中公開了關于具備電容器脈沖電源的放電加工機的加工電源裝置的技術。日本特開2007-38400號公報中公開了以與電容器的殘留電壓相同極性進行再充電，實現高放電頻率的放電加工方法。在該方法中，電容器的充電方向不發生反轉。
[0004]此外，日本特開2003-205426號公報中公開了，通過設置使加工間隙短路的開關(FET)，防止在加工間隙積攢的電荷增多并引起大的放電，由此，穩定地發生微小放電的放電加工用電源。在該放電加工用電源中，去掉了加工間隙容量的電荷，然而未去掉充放電電容器的充電電壓，也不發生充電方向的反轉。
[0005]在電容器脈沖電源中，電容器的充電電壓的波動小的話，由于每個脈沖的工件除去量整齊，因此得到了均勻的表面粗糙度。此外，由于放電發生的加工間隙的間隙距離的波動也變小，因此加工穩定。此外，在進行以加工間隙平均電壓為基準的電極的進給控制，即電壓伺服進給的情況下，所述波動成為加工間隙平均電壓的干擾，因此，期望波動小。然而，現有的電容器脈沖電源，充電電壓的波動大。或者，在想要抑制波動時加工速度下降。
[0006]圖5是表示具備電容器脈沖電源的放電加工機的加工電源裝置的例子的圖。
[0007]加工電源裝置10由直流電壓源V(電壓E);半導體開關元件S1、S3 ;電容器C ;檢測電極2與工件3的加工間隙的電壓的加工間隙電壓檢測單元5 ;以及使半導體開關元件S1、S3導通/關斷的控制單元4構成。
[0008]圖6表示圖5所示的具備電容器脈沖電源的放電加工機的加工電源裝置的動作。首先，在周期的開始，在Tl期間，導通半導體開關元件SI，將直流電壓源V連接到電容器C，使電容器C充電。Tl是電容器C進行充電所需要的足夠的時間，預先進行設定。
[0009]接著，在關斷半導體開關元件SI的同時，導通半導體開關元件S3，將充電結束的電容器C與加工間隙并聯連接。若加工間隙的間隙足夠小，則在某時刻發生放電，電容器C中積攢的電荷被放出到加工間隙，對工件3進行除去加工。
[0010]這里，利用加工間隙電壓檢測單元5檢測出放電發生，以放電檢出為基點，在T2期間，繼續導通半導體開關元件S3。此外，也能夠通過檢測單元(未圖示)來檢測加工間隙電流Ig。此外，這里Vg表示加工間隙電壓。T2是電容器C放電完全所需要的足夠時間。此時，電容器C與原來的充電方向反向地被充電。該反向的電壓(殘留電壓)依賴于加工間隙狀態而波動。此后，為了恢復加工間隙的絕緣，在T3期間，設置休止時間，一個周期結束。
[0011]如圖6所示，在下一周期再次導通半導體開關元件SI來使電容器C充電時，充電電壓暴漲而變得大于電源電壓E。暴漲量依賴于反向的殘留電壓。即，殘留電壓(的絕對值)高的話，暴漲量也變大。以上的結構中，在電容器C的充電電壓中產生波動。
[0012]抑制電容器C的充電電壓波動的最切實的方法是在電容器C的充電電路中插入電流限制電阻R(參照圖7)。即使電容器C與原來的充電方向反向地被充電，在下一周期中電容器C被充電時，由于電流限制電阻R起到制動的作用，因此能夠防止電容器C的充電電壓的波動。
[0013]作為該手段的弊端，由于電容器C的充電時間延長，因此導致加工速度的降低。
【發明內容】
[0014]因此，本發明的目的在于，鑒于上述現有技術的問題，提供一種能夠防止電容器的充電電壓的波動，且不會導致加工速度的降低的放電加工機的加工電源裝置。
[0015]本發明的放電加工機的加工電源裝置，其對電極與工件的加工間隙施加電壓而發生放電來加工工件，該放電加工機的加工電源裝置具備:直流電源；與所述加工間隙直接或間接地并聯連接的電容器；在所述直流電源與所述電容器之間串聯設置的第一半導體開關元件；與所述電容器并聯設置的第二半導體開關元件；在由所述電容器和第二半導體開關元件構成的電路回路中插入的整流元件；以及控制所述第一半導體開關元件和所述第二半導體開關元件的控制單元，其中，所述控制單元進行如下控制:通過導通所述第一半導體開關元件來對所述電容器充電，在所述第一半導體開關元件關斷的期間內，導通所述第二半導體開關元件。
[0016]本發明的放電加工機的加工電源裝置，其對電極與工件的加工間隙施加電壓而發生放電來加工工件，該放電加工機的加工電源裝置具備:直流電源；與加工間隙直接或間接地并聯連接的電容器；在所述直流電源與所述電容器之間串聯設置的第一半導體開關元件；與所述電容器并聯設置的第二半導體開關元件；檢測所述電容器的電壓或電流的檢測單元；以及控制所述第一半導體開關元件和所述第二半導體開關元件的控制單元，其中，所述控制單元進行如下控制:通過導通所述第一半導體開關元件來對所述電容器充電，在所述第一半導體開關元件關斷的期間內，導通所述第二半導體開關元件，并根據所述電容器的電壓或電流的檢測值來關斷所述第二半導體開關元件。
[0017]可以具備在所述加工間隙與所述電容器之間串聯設置的第三半導體開關元件，所述控制單元還進行如下控制:在關斷所述第一半導體開關元件的同時，導通所述第三半導體開關元件，在所述第一半導體開關元件與所述第三半導體開關元件同時關斷的期間內，導通所述第二半導體開關元件。
[0018]本發明通過具備上述結構，能夠提供一種能夠防止電容器的充電電壓的波動，且不會導致加工速度的降低的放電加工機的加工電源裝置。
【附圖說明】
[0019]本發明的上述以及其他目的和特征，根據參照附圖的以下實施例的說明而變得明確。這些圖中:
[0020]圖1是表示本發明的一實施方式的放電加工機的加工電源裝置的實施方式的圖。
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