電火花加工裝置、電火花加工方法以及設計方法
【技術領域】
[0001]本申請發明涉及電火花加工裝置、電火花加工方法以及設計方法，尤其涉及具備向電極與被加工物的間隙供給電流來進行電火花加工的電流供給電路的電火花加工裝置等。
【背景技術】
[0002]以往，例如如專利文獻I所記載，已知有如下的電火花加工裝置:向電極與被加工物的極間施加脈沖電壓，向電極與被加工物的間隙供給脈沖狀的電流，從而對被加工物進行加工。
[0003]專利文獻2記載有:利用與電極及被加工物串聯產生的寄生電容，生成比開關元件的響應時間短的脈沖寬度的脈沖。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2005-153078號公報
[0006]專利文獻2:日本特開2005-329498號公報
【發明內容】
[0007]發明要解決的問題
[0008]在電火花加工裝置中，電極與被加工物之間的距離被控制成在極間產生放電。當在電極與被加工物的極間產生放電時，電流在電極與被加工物的間隙流動，形成導電路。
[0009]然而，考慮單次的電火花加工。若放電所利用的電荷變大，則放電痕變大。另外，若放電周期長，則加工時間變長。這樣一來，電極相對于加工面的移動速度變小，因其他不穩定要素而產生線跡等不良影響，表面粗糙度難以提高。
[0010]因此，被加工物的表面粗糙度，在電火花加工的制約條件等下，若減小電流脈沖的峰值電流并且減小脈沖寬度的施加時間，則可期待有所提高。
[0011]這樣，在以往的電火花加工裝置的設計中，脈沖電壓的控制是重要的事項。例如，如專利文獻1、2所記載，從電極和被加工物的外部向電極與被加工物的極間施加脈沖壓，向電極與被加工物之間供給脈沖電壓。
[0012]然而，如專利文獻I所記載，在電火花加工裝置中，在電極與被加工物的極間存在寄生電容。當在電極與被加工物的極間出現電壓時，向電極與被加工物之間的寄生電容進行充電。并且，當在電極與被加工物的極間產生放電時，蓄積于寄生電容的電荷釋放到極間。
[0013]特別是，減小被加工物與電極的隙間存在極限。因此，在運用上，希望盡量增大電極與被加工物之間的電壓。電極與被加工物之間的寄生電容的電荷Q成為電容C與電壓V之積。因此，若電極與被加工物之間的電壓變大，則蓄積于寄生電容的電荷也變大。并且，電流是以時間對Q進行微分而得到的值(dQ/dt)。因此，電極與被加工物之間的電壓越大，則在電極與被加工物的間隙流動越比設計者預定的電流多的電流。
[0014]這樣，以往，寄生電容是設計者無意中產生的，單單被當作是設計上的障礙。因此，設計者使寄生電容減少，使用專門從電源提供的電流，從而控制向電極與被加工物之間供給的電流。
[0015]本申請發明的目的在于提供一種能夠利用寄生電容來提高被加工物的表面粗糙度的電火花加工裝置等。
[0016]用于解決問題的手段
[0017]本申請發明的第I觀點是一種放電裝置，具備向電極與被加工物的間隙供給電流來進行電火花加工的電流供給電路，其特征在于，在所述電火花加工中，對于在所述電極與所述被加工物之間產生的寄生電容部，在所蓄積的電荷被供給到所述間隙之后，進行充電并使其再次放電。
[0018]本申請發明的第2觀點根據第I觀點的電火花加工裝置，所述電流供給電路具備蓄電部，所述蓄電部蓄積電荷直到所述寄生電容部的放電結束為止，在所述寄生電容部放電之后，通過所蓄積的電荷對所述寄生電容部進行充電。
[0019]本申請發明的第3觀點根據第2觀點的電火花加工裝置，所述電流供給電路包括與所述電極及所述被加工物串聯連接的電阻部，所述蓄電部與所述電阻部并聯連接。
[0020]本申請發明的第4觀點根據第3觀點的電火花加工裝置，其特征在于，所述電流供給電路具備線圈部，所述線圈部調整處于所述蓄電部與所述寄生電容部之間的電感。
[0021]本申請發明的第5觀點根據第I?第4觀點中任一觀點的電火花加工裝置，所述電流供給電路具備對是否向所述電極與所述被加工物的間隙施加電壓進行控制的開關元件，所述開關元件在從所述寄生電容部放電起直到充電并再次放電為止的期間，使電壓持續地施加于所述電極與所述被加工物的間隙。
[0022]本申請發明的第6觀點根據第5觀點的電火花加工裝置，所述開關元件，在所述電火花加工中，進行使電壓持續地施加于所述電極與所述被加工物的間隙的接通控制，或者，在所述電火花加工中，進行在使電壓施加于所述電極與所述被加工物的間隙后使得成為不施加的狀態、之后再次施加的接通斷開控制。
[0023]本申請發明的第7觀點根據第I?第6觀點中任一觀點的電火花加工裝置，其特征在于，所述被加工物固定于工件臺，向所述被加工物的通電經由所述工件臺來進行，所述工件臺為多層結構，包括:加工槽層，其形成加工槽；絕緣層，其將所述工件臺的腿部與用于固定所述被加工物的固定部絕緣；以及通電層，其向所述被加工物通電。
[0024]本申請發明的第8觀點根據權利要求1?7中任一項所記載的電火花加工裝置，所述電火花加工是線電火花加工，所述電火花加工裝置具備以任意的周期調換被加工物與電極的極性的電極切換電路。
[0025]本申請發明的第9觀點是一種電火花加工方法，是向電極與被加工物的間隙供給電流來進行電火花加工的電流供給電路中的電火花加工方法，包括:寄生電容部蓄電步驟，通過向所述間隙施加電壓來對所述電極與所述被加工物之間的寄生電容部進行蓄電；寄生電容部放電步驟，通過所述電極與被加工物之間的電壓超過預定的放電電壓，對所述間隙釋放蓄積于所述寄生電容部的電荷，所述電極與被加工物之間的電壓變得低于預定的放電電壓；寄生電容部再蓄電步驟，對所述寄生電容部進行蓄電；以及寄生電容部再放電步驟，通過所述電極與被加工物之間的電壓再次超過預定的放電電壓，將蓄積于所述寄生電容部的電荷釋放到所述間隙。
[0026]本申請發明的第10觀點是一種設計方法，用于設計向電極與被加工物的間隙供給電流來進行電火花加工的電流供給電路，所述電流供給電路，在所述電火花加工中，對于在所述電極與所述被加工物之間產生的寄生電容部，在所蓄積的電荷被供給到所述間隙之后，進行充電并使其再次放電，所述電流供給電路具備:與所述電極及所述被加工物串聯連接的電源部、電阻部以及線圈部和與所述電阻部并聯連接的蓄電部，所述設計方法包括:電阻值確定步驟，基于從所述電源部側向所述寄生電容部側流動的電流的值，確定所述電阻部的電阻值；電感值確定步驟，基于從所述電火花加工開始到從所述電源部側向所述寄生電容部側流動的電流增加為止的時間，確定所述線圈部的電感值；以及電容確定步驟，基于所述電火花加工開始后施加于所述間隙的電壓的變化，確定所述蓄電部的電容。
[0027]此外，蓄電部例如是電容器。該電容器作為高速電容器、快充電容器，用于使放電后的寄生電容尚速蓄電。
[0028]發明效果
[0029]根據本申請發明的各觀點，通過利用寄生電容對電極與被加工物的間隙供給電流脈沖，能夠減小電流脈沖的峰值電流。即，電極與被加工物的間隙的電流主要由從寄生電容供給的電荷決定。根據本申請發明的各觀點，通過積極地利用寄生電容，利用寄生電容所包含的電荷來生成電流脈沖，能夠減小電流脈沖的峰值電流而提高表面粗糙度。
[0030]進而，根據本申請發明的第2觀點，蓄電部能夠對放電后的寄生電容高速地進行充電。由此，能夠在減小了電流脈沖的峰值電流的狀態下，以短的時間將電極與被加工物之間的到放電開始為止的電壓恢復，縮短放電周期，增加每單位時間的放電次數(放電頻率)而有效地提尚表面粗糖度。進而，由于能夠尚效地進彳丁加工，所以能夠提尚加工速度，能夠減小受到干擾(外部振動、電源電壓的變動、溫度等的變化等)的概率，所以能夠得到穩定的加工面粗糙度。
[0031]進而，根據本申請發明的第3觀點，通過將蓄電部與電阻并聯連接，能夠容易地實現寄生電容的放電后的充電。由此，能夠使由小電荷引