[发明专利]放电检测方法以及放电加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过在形成于工具电极与工件之间的加工间隙中发生放电而加工工件的放电加工装置。特别，本发明涉及以电方式检测发生在加工间隙中的放电的放电检测方法。 

背景技术

在放电加工装置中，对形成在工具电极与工件之间的加工间隙反复施加电压脉冲。一般，加工间隙被电介液充满，具有几μm～几十μm的尺寸。通过施加电压脉冲，在加工间隙中发生放电或火花，放电加工装置通常以电方式检测放电。专利文献1-5公开了具备放电检测装置或放电检测电路的放电加工装置。 

从施加电压脉冲到发生放电为止的期间被称为延迟时间。延迟时间是包含零的不确定的值。在发生放电的同时，电流开始经由加工间隙流过。当从发生放电起经过规定期间(“导通时间”)时，停止供给电流。当导通时间结束起经过规定期间(“截止时间”)时，再次对加工间隙施加电压脉冲。导通时间与截止时间是放电加工装置的NC装置控制的重要的参数之一。 

参照图4-8来说明具备放电检测装置的以往的放电加工装置。如图4中所示，微小的加工间隙12形成在工具电极11与工件10之间。由直流电源4、限流电阻7以及开关元件8构成的第一串联连接与加工间隙12连接。直流电源4的电压设定在60V至150V之间。由直流电源5、限流电阻6以及开关元件9构成的第二串联连接与第一串联连接并联地连接于加工间隙12。直流电源5的电压设定在90V至280V之间。具有一对电阻13、14的分压器对加工间隙12间的电压Vgap进行检测。间隙电压Vgap被供给到放电检测装置3。 

开关元件8、9的导通/截止动作是通过栅极信号Gate控制的。栅极信号发生装置2生成栅极信号Gate，栅极信号Gate还被供给到放电检测装置3。在NC装置1中生成指令导通时间的数据ON_Data与指令截止时间的数据OFF_Data，并提供给栅极信号发生装置2。NC装置1还将表示基准电压的数据Vref_Data提供给放电检测装置3。放电检测装置3将表示放电的放电检测信号spark提供给栅极信号发生装置2。 

参照图5，说明栅极信号发生装置2的一个例子。栅极信号发生装置2包括选择器23、AND门25、计数器20、比较器21、选择器22以及T触发器24。时钟信号CLK1经由AND门25被输入到选择器23。AND门25仅在信号spark是导通时使时钟信号CLK1通过。而且，时钟信号CLK2被送到选择器23。选择器23择一地将时钟信号CLK1作为信号ON_CLK、或者将时钟信号CLK2作为信号OFF_CLK而供给给计数器20。计数器20对信号ON_CLK或信号OFF_CLK进行计数。计数器20的输出Q向比较器21的输入A连接。指令导通时间的数据ON_Data与指令截止时间的数据OFF_Data被提供到选择器22。选择器22的输出O向比较器21的输入B连接。比较器21的输出A＝B向计数器20的复位输入RES与T触发器24的输入T连接。T触发器24生成用于开关元件8、9的信号Gate。信号Gate还被被供给到选择器22的输入S与选择器23。 

参照图6，说明栅极信号发生装置2的动作。指令导通时间的数据ON_Data被设定为“6”，指令截止时间的数据OFF_Data被设定为“4”。在时间t1，在计数器20中信号OFF_CLK的计数达到“4”时，如图6(A)中所示，比较器21发生脉冲A＝B。由于脉冲A＝B，计数器20中的计数“4”复位为“0”，如图6(B)中所示，T触发器24将信号Gate的电平从“0”切换为“1”。响应于“1”电平的信号Gate，直流电源4、5的电压被施加到加工间隙12。而且，选择器23选择信号ON_CLK，选择器22选择指令导通时间的数据ON_Data。 

在从时间t1经过了不确定的延迟时间tw的时间t2，如图6(C) 中所示，放电检测信号spark变为导通。如图6(D)中所示，计数器20开始信号ON_CLK的计数。在时间t3，在计数器20中信号ON_CLK的计数达到“6”时，如图6(A)中所示，比较器21发生脉冲A＝B。由于脉冲A＝B，计数器20中的计数“6”复位为“0”，如图6(B)中所示，T触发器24将信号Gate的电平从“1”切换为“0”。响应于“0”电平的信号Gate，开关元件8、9成为截止，停止向加工间隙12施加电压。而且，选择器23选择信号OFF_CLK，选择器22选择指令截止时间的数据OFF_Data。如图6(E)中所示，计数器20开始信号OFF_CLK的计数。在时间t4，在计数器20中信号OFF_CLK的计数再次达到“4”时，如图6(A)中所示，比较器21发生脉冲A＝B。