放電加工のパルスオンタイムについて

Question

現在、特殊金属の放電加工性(型彫り放電)について調べております。

様々な文献を見たのですが、パルスオンタイムについての詳細な記述が無かった為に質問させて頂きたく、宜しくお願い致します。

パルスオンタイムの数値が大きくなればばるほど、(通常)加工速度は早くなるのでしょうか

また、パルスオンタイムの数値が大きくなればばるほど、電極の消耗度は大きくなるのでしょうか

初心者なので、文献を見ても全く理解できないデータが多く、悩んでおります。
御回答頂けると幸甚に尽きます。
宜しくお願い致します。

Answer

オンタイムの数値が大きくなれば加工速度が速くなるように思えますが、一概にはそうとは言えません。
型彫り放電加工の加工条件で、加工速度を決める重要な要素は

オンタイム(τon)
オフタイム(τoff)
電流ピーク値(IP)

です。
これらの条件を組み合わせて最適に調整されたものがメーカーの加工条件表です。
電流ピーク値を上げればエネルギーは上がりますが、アークしやすくなります。
オンタイムが長くなると、どちらかといえば電極の消耗は小さくなる傾向があります。
また、三菱の低消耗回路(SC)の電流波形をオシロで観測すると、かなり特殊な制御をしていることがわかりますので、あれば調査してみると面白いですよ。

Answer

どこかに好適な解説資料はあるかと思いますが。。。

放電の電流は直流をカットするだけと考える。
通電してる時間がオンタイム。カットする時間がオフタイム。

?オフ状態から電流が流れ始める瞬間は、空間の絶縁状態を打ち破って電子が飛んでいくため、電圧が高く衝撃力が強い状態になる＝火花放電。

?そのあとは急に電圧が下がり、安定的な持続放電になる＝アーク放電。

?アーク放電が続くと、その部分だけに放電が集中し、加工屑の蓄積などマズイ現象が起きるので、オフ状態にする

?～?の繰り返しが放電加工です。

・オン／オフを頻繁にするということは?の割合が増える。これは加工能率は良いが電極も消耗する。
・上記と逆で?を増やすと、加工に鋭さがなくなり、電極消耗は減る。さらに加工液に油を使うと、分解したカーボンが電極に付着して電極を保護する作用が生じ、無消耗条件が成立する。
・?のオフ状態が短かすぎると、放電が局部で持続してしまうので、制約がある。

原理的にはこんなもので、あとはワーク材質、目標面粗さなどから条件を選ぶことになります。

?特殊金属?というのは、開示されたほうが他の方からも加工実例が得やすいハズですが。。。

切削加工の条件は、速度、送り、切込みが判れば、他の機械でも殆どトレース出来ますが、放電加工はそうはいかず、研究者の論文があっても実使用する機械の設定に移植することは簡単ではないです。

昔はオン／オフタイムを加工状態に応じて自動で可変する電源が某メーカの特許だったが、期限切でどのメーカでも使っており、さらに進化させてます。こうなるとメーカとバージョンが重要ファクターになります。

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