專利名稱：交流電源供給式線放電加工機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及線放電加工機(jī)，特別涉及能夠防止線放電加工機(jī)中的電壓下降，并 且能夠在不損失輸入電源的能量的同時(shí)，使加工品的表面品質(zhì)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(jī)。
背景技術(shù)：
通常情況下，所謂放電加工機(jī)是指利用在兩個(gè)放電電極之間產(chǎn)生放電時(shí)發(fā)生的電 作用來(lái)對(duì)對(duì)象物進(jìn)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(jī)和使 用線作為放電電極的線放電加工機(jī)等多種類型。另一方面，如上述的放電加工機(jī)，對(duì)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?qū)κ┘釉谏鲜龇烹婋姌O之間的 放電電源的大小進(jìn)行精密控制的放電電源控制裝置。在放電加工機(jī)中的線放電加工機(jī)中，為了提高尺寸精度和表面糙度，通常甚至要 實(shí)施四次加工，而對(duì)于當(dāng)前的放電加工機(jī)的加工性能而言，一次加工相當(dāng)于粗加工，表面糙 度Ra (表面粗糙度)約為3 μ m, 二次加工為中加工，表面糙度為Ra 2 μ m。三、四次加工相當(dāng) 于精加工，三次加工時(shí)的表面糙度約為Ra 1 μ m，四次加工時(shí)的表面糙度約為Ra 0. 7 μ m。如上所述，圖1所示為四次加工時(shí)，使表面糙度加工至約Ra 0. 7 μ m的線放電加工 機(jī)的結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D1，將可變電阻100并聯(lián)連接，使電阻值可變，通過(guò)調(diào)節(jié)放電電極之間流過(guò) 的加工電流，使其與所需的加工表面糙度相符。此時(shí)，流過(guò)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(guò)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(xiàn)不放 電的問題，因此不能通過(guò)無(wú)限增大電阻來(lái)使電流變小。因此，若為了補(bǔ)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(dǎo)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(dāng)值進(jìn)行實(shí) 施的結(jié)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(guò)的電流約為0. 8A。如上所述，在放電電極間流過(guò)的電流約為0. 8A的情況下，表面糙度為最大為Ra 0. 7 μ m0如圖1所示，流過(guò)放電電極間的電流的方向?yàn)榧庸?duì)象物103至線104方向或線 104至加工對(duì)象物103方向，S卩，將流向一個(gè)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(fā)出提高表面糙度的技術(shù)，還開發(fā)出了使四次加工表面糙度達(dá) 到小于Ra 0. 7 μ m的值Ra 0. 3 μ m以下的電路。圖2所示為使加工表面糙度為Ra 0. 3 μ m以下的線放電加工機(jī)。
參照?qǐng)D2，在放電電極之間除去可變電阻的結(jié)構(gòu)，插入了環(huán)芯電感200。此外，使用 MOSFET(Tr)作為DC輸入電源并轉(zhuǎn)換至1MHz，將施加在放電電極之間的電源的開啟(ON)時(shí) 間限制為0. 5 μ S。由此限制了放電電極間流過(guò)的電流量，并改變了電源電壓(V)值，使加工電流產(chǎn) 生多種變化，由此能夠?qū)Χ喾N厚度的材料進(jìn)行加工，使四次加工表面糙度達(dá)到RmaxO. 8 2. 5 μ m(換算成Ra時(shí)約為Ra 0. 2 0. 3 μ m)。然而，如圖2所示，在使用環(huán)芯200的情況下，存在著輸入電源的能量在實(shí)際加工 中僅使用了 10%左右，而其余90%的能量在環(huán)芯200中變?yōu)闊崃繐p失掉的問題。因此，為 了冷卻環(huán)芯200的熱量，只能將環(huán)芯制作成水冷式結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)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(jī)中的電壓下降，并且能夠在不損失輸入電源的能量的同時(shí)，使加工品的表面 品質(zhì)和加工精度得到提高的線放電加工機(jī)。為此，本發(fā)明線放電加工機(jī)的特征在于，該線放電加工機(jī)包括電源部330，其供 給直流(DC)電源；轉(zhuǎn)換部320，其與所述電源部330連接，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得在諧振電路310中 按照規(guī)定諧振頻率產(chǎn)生諧振；諧振電路310，其與所述轉(zhuǎn)換部320連接，并構(gòu)成為使用電感 和電容的串聯(lián)或串并聯(lián)電路，且在所述規(guī)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(guī)定幅度來(lái)提供給用于 對(duì)加工對(duì)象物340進(jìn)行加工的放電電極341，351，使用所述轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換成交流(AC)電源來(lái)提供給放電 電極341，351之間。此外，根據(jù)本發(fā)明中的一個(gè)例子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換部320通過(guò)轉(zhuǎn)換，生成在 所述諧振電路310中使用的諧振頻率。此外，根據(jù)本發(fā)明中的一個(gè)例子，其特征在于，所述電源部330構(gòu)成為可變電源， 并可根據(jù)加工對(duì)象物340的種類和厚度選擇施加電壓。如上所述，本發(fā)明中的線放電加工機(jī)中，為了改善加工對(duì)象物的表面糙度，具備產(chǎn) 生交流高頻的諧振式放大電路，不使用如現(xiàn)有技術(shù)的電阻結(jié)構(gòu)，因此能夠解決以往線放電 加工機(jī)中產(chǎn)生的電阻引起的電壓下降的問題。此外，為了無(wú)能量損失地、最大程度地向放電電極傳遞加工電流，可進(jìn)行向規(guī)定諧 振頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而能夠解決如現(xiàn)有技術(shù)那樣使用環(huán)芯引起的能量損失問題。此外，能夠在規(guī)定范圍內(nèi)選擇施加電壓值，由此可根據(jù)作為加工對(duì)象物的材料的 種類和厚度生成合適的加工條件，因此具有可達(dá)到所需尺寸的表面糙度的優(yōu)點(diǎn)。


圖1及圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)中的線放電加工機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。圖3所示為本發(fā)明中的交流(AC)電源供給式線放電加工機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。圖4所示為本發(fā)明中的交流(AC)電源供給式線放電加工機(jī)加工出的加工表面糙 度的測(cè)量結(jié)果圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明300:放大電路 310 諧振電路320:轉(zhuǎn)換電路 330:電源部340 加工對(duì)象物 350 線341，351:放電電極
具體實(shí)施例方式以下參照附圖，對(duì)本發(fā)明中優(yōu)選的實(shí)施例中的線放電加工機(jī)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)了交流(AC)電源供給式線放電加工機(jī)，其在多個(gè)放電電極中的一 側(cè)放電電極連接有加工對(duì)象物，另一側(cè)放電電極由線構(gòu)成，其中，流過(guò)放電電極間的電流方 向交替轉(zhuǎn)換為從加工對(duì)象物到線的方向和從線到加工對(duì)象物的方向。圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例中的交流(AC)電源供給式線放電加工機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。參 照?qǐng)D3，交流(AC)電源供給式線放電加工機(jī)包括電源部330、轉(zhuǎn)換電路320、諧振電路310以 及放大電路300，在其一側(cè)放電電極351上連接有線351，在另一側(cè)放電電極341上連接有 待加工的加工對(duì)象物；340。轉(zhuǎn)換電路320與電源部330連接，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得在諧振電路310中按照規(guī)定諧振 頻率產(chǎn)生諧振。此時(shí)，在本發(fā)明實(shí)施例中，將諧振頻率的大小設(shè)定在能夠由諧振電路310輸 出最小放電電流的程度即可，其最理想的值可設(shè)置為1MHz。諧振電路310與所述轉(zhuǎn)換部320連接，并購(gòu)成為使用電感和電容的串聯(lián)或串并聯(lián) 電路，且通過(guò)轉(zhuǎn)換電路320的動(dòng)作，產(chǎn)生規(guī)定諧振頻率的諧振，在產(chǎn)生的諧振頻率下，輸出 最小放電電流。放大電路300與所述諧振電路310連接，將所述交流(AC)電源的大小放大規(guī)定幅 度來(lái)供給至用于對(duì)加工對(duì)象物340進(jìn)行加工的放電電極341，351。使用所述轉(zhuǎn)換電路320、諧振電路310及放大電路300，將從所述電源部330供給 的直流(DC)電源轉(zhuǎn)換成交流(AC)電源，并供給至所述放電電極341,351之間。由此，放電 電極341，351之間的電流以先從加工對(duì)象物340供給至線351后從線351供給至加工對(duì)象 物340的方式進(jìn)行交替，從而以交流(AC)電源供給方式進(jìn)行供給。如上所述，若將交流(AC)電源供給到放電電極341，351之間，則可大幅縮短恢復(fù) 絕緣所需要的加工關(guān)閉(OFF)時(shí)間，因此能夠利用高頻電源進(jìn)行加工。向放電電極341，351施加的加工電流與諧振頻率之間的大致函數(shù)關(guān)系，如下述< 數(shù)學(xué)式1>所示。數(shù)學(xué)式1
權(quán)利要求
1.一種交流電源供給式線放電加工機(jī)，其特征在于， 該線放電加工機(jī)包括電源部(330)，其供給直流(DC)電源；轉(zhuǎn)換部(320)，其與所述電源部(330)連接，用于進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得在諧振電路(310)中按 照規(guī)定諧振頻率產(chǎn)生諧振；諧振電路(310)，其與所述轉(zhuǎn)換部(320)連接，并構(gòu)成為使用電感和電容的串聯(lián)或串并 聯(lián)電路，且在所述規(guī)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，將所述電源的大小放大規(guī)定幅度， 使用所述轉(zhuǎn)換電路(320)、諧振電路(310)以及放大電路(300)，將從所述電源部(330) 供給的直流(DC)電源轉(zhuǎn)換成交流(AC)電源來(lái)提供給放電電極(341，351)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的交流電源供給式線放電加工機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換部(320)通 過(guò)轉(zhuǎn)換生成在所述諧振電路(310)中使用的諧振頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的交流電源供給式線放電加工機(jī)，其特征在于，所述電源部(330)構(gòu) 成為可變電源，且能夠根據(jù)加工對(duì)象物(340)的種類和厚度選擇施加電壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及能夠防止線放電加工機(jī)中的電壓下降，并且能夠在不損失輸入電源的能量的同時(shí)，使加工品的表面品質(zhì)和加工精度得到提高的交流電源供給式線放電加工機(jī)。為此，本發(fā)明的特征在于，包括電源部，其供給直流(DC)電源；轉(zhuǎn)換部，其進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得在諧振電路中按照規(guī)定諧振頻率產(chǎn)生諧振；諧振電路，其構(gòu)成為使用電感和電容的串聯(lián)或串并聯(lián)電路，并在規(guī)定諧振頻率下，輸出最小放電電流；以及放大電路，其將電源的大小放大規(guī)定幅度，使用轉(zhuǎn)換電路、諧振電路及放大電路，將從電源部供給的直流(DC)電源轉(zhuǎn)換成交流(AC)電源，并將其供給至放電電極之間。
文檔編號(hào)B23H1/02GK102085587SQ20101062449
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者李炳元, 米哈伊爾·帕夫洛維特斯 申請(qǐng)人:斗山英維高株式會(huì)社