CH694907A5 - Stromerzeugungsanlage fuer Elektroerosionsmaschine. - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung einer Stromversorgungsanlage für Elektroerosionsmaschinen, die zur Funkenerosionsbearbeitung verwendet werden, bei der die Bearbeitung eines Werkstückes durch Erzeugung einer elektrischen Entladung zwischen einer Elektrode und dem Werkstück als zweiter Elektrode ausgeführt wird. Stand der Technik Die Funkenerosionsbearbeitung erzeugt die elektrische Entladung zwischen Elektroden durch Zuführung der Gleichstromspannung zwischen die Elektrode und dem Werkstück von Kehrgleichstromerzeugung des Stromerzeugungssystems der Funkenerosionsbearbeitung zur Ausführung der Bearbeitung, während das Werkstück relativ zur Elektrode bewegt wird. Die Gleichstromspannung, die zwischen die Elektrode und das Werkstück zugeführt wird, wird durch Ein/Aus-Schaltung der Schaltmittel gesteuert. Die Spannung zwischen den Elektroden fällt nicht schnell ab wegen des Vorhandenseins der Streuung elektrostatischer Kapazitanz zwischen den Elektroden und der Induktion des Schaltkreises usw., nachdem die Schaltmittel auf Aus geschaltet werden, und somit wird die Situation erreicht, dass die Spannung weiter zwischen den Elektroden bleibt. Falls die elektrische Entladung nicht am Ende des Spannungsimpulses erzeugt wird, ist die verbleibende Spannung zwischen den Elektroden unmittelbar nach der Schaltung auf Aus durch die Schaltmittel im Wesentlichen gleich zur eingespeisten Spannung und die Spannung, die die Funkenerosionsstartspannung übersteigt, noch zwischen den Elektroden verbleibt. Somit besteht die Möglichkeit, dass die elektrische Entladung erzeugt wird. Auch wird eine Energiemenge, die durch die elektrostatische Streukapazität zwischen den Elektroden und der Induktivität der Schaltung usw. gespeichert wird, in Abhängigkeit von der Grösse des Werkstücks, der Bearbeitungsbedingung, dem Spalt zwischen den Elektroden, der Länge des Stromzuführungsdrahtes der Schaltung usw. verändert und ist nicht konstant. Somit ist es schwierig, da eine Zeit, die zum Verbrauch der Energie benötigt wird, geändert wird und die Energie bei der Erzeugung der elektrischen Entladung unterschiedlich wird, eine beständige Bearbeitung zu realisieren. Die elektrische Entladung, die wegen der verbleibenden Spannung zwischen den Elektroden in der Ruhezeit vom Ende der Spannungsanlegung zwischen der Elektrode (Aus der Schaltmittel) zu der nachfolgenden Spannungsanlegung (Ein der Schaltmittel) erzeugt wird, ist unterschiedlich zu der elektrischen Entladung in der Zeitperiode, in welcher die eigentliche elektrische Entladung ausgeführt wird, und deshalb ist eine solche elektrische Entladung ausserhalb des Kontrollbereichs. Diese verbleibende Spannung zwischen den Elektroden verändert sich graduell mit dem Abfall der Spannung und somit ist eine Menge von zugeführter Energie nicht festgelegt. Somit gibt es das Problem, dass die Bearbeitungsqualität vermindert wird. Zusätzlich gibt es das Problem, wenn die Relativbewegung zwischen der Elektrode und dem Werkstück durch Spannung zwischen den Elektroden ausgeführt wird, dass die Funkenerosionsbearbeitung nicht bei einem gewünschten Spalt zwischen den Elektroden ausgeführt werden kann, wegen des Vorhandenseins der verbleibenden Spannung zwischen den Elektroden. Ferner wird eine elektrostatische Kraft zwischen der Elektrode und dem Werkstück durch die verbleibende Spannung zwischen den Elektroden aufgebaut. Insbesondere, im Falle von Drahterodierbearbeitung, gibt es das Problem, dass die Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks vermindert wird durch die Vibration der Drahtelektrode wegen dieser elektrostatischen Kraft. Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration des Energiezuführsystems der Funkenerosionsbearbeitung gemäss dem Stand der Technik zeigt. In Fig. 7 ist 1 eine Elektrode, 2 ist ein Werkstück, 3 ist eine Gleichstromquelle zur Erzeugung der Gleichstromspannung zwischen der Elektrode 1 und dem Werkstück 2, 4 ist ein Schaltmittel, 5 ist ein Steuermittel zur Steuerung Ein/Aus der Schaltmittel 4, und 6 ist ein Spaltwiderstand. Eine Struktur, in welcher die verbleibende Energie zwischen den Elektroden durch Beifügen des Spaltwiderstandes 6 zwischen der Elektrode 1 und dem Werkstück 2 verbraucht wird, wird angewendet. Fig. 8 ist eine Ansicht, welche eine zwischenelektrodische Spannung in Wellenform im Stromerzeugungssystem der Funkenerosionsbearbeitung zeigt, welches die Schaltkonfiguration hat, die in Fig. 7 gemäss dem Stand der Technik gezeigt wird. In Fig. 8 ist V eine zwischenelektrodische Spännung, T1 ist ein Spannungsimpuls über eine Zeit und Tr ist eine Ruhezeit. Wenn die zwischenelektrodische Spannung V gemäss einer exponentiellen Funktion reduziert wird, nachdem die Schaltmittel 4 auf Aus gestellt sind, ist es unmöglich, die Zwischenelektrodenspannung V schnell abfallen zu lassen. Auf diese Art ist es gemäss dem Verfahren der Aufnahme der Energie, die zwischen den Elektroden durch den Spaltwiderstand zwischen den Elektroden verbleibt, weil eine Zeit erforderlich ist zur Aufnahme der zwischen den Elektroden verbleibenden Energie, schwierig, die Ruhezeit zu verkürzen. Zusätzlich verbleibt noch die Möglichkeit, dass die elektrische Entladung ausserhalb des Kontrollbereichs erzeugt wird, bis die Spannung unter die Startspannung der elektrischen Entladung reduziert wird. Daneben ist in der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. Hei1-257 513 das Stromerzeugungssystem für Funkenerosionsbearbeitung dargestellt, welches fähig ist, die Bearbeitungsqualität des Werkstückes zu verbessern und auch vor elektrolytischer Korrosion zu schützen, indem die Polarität der Spannungsimpulse bei jeder vorbestimmten Zahl der Spannungsimpulse gewechselt wird. Aber es wird nicht gezeigt, dass bewirkt wird, den Spannungsimpuls zwischen den Elektroden schnell abfallen zu lassen. Wenn die Spannung, die zwischen den Elektroden verbleibt, nach der Beendigung der Spannungsanlegung nicht schnell abfällt, gibt es die Zeit, in welcher die Spannung über der Startspannung der elektrischen Entladung liegt. Es besteht unter anderem das Problem, dass es schwierig ist, die Erzeugung der elektrischen Entladung während dieser Zeit zu unterdrücken. Darstellung der Erfindung Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die oben genannten Probleme zu überwinden, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Stromversorgungsanlage für eine Elektroerosionsmaschine zu schaffen, welche fähig ist, eine stabile Funkenerosionsbearbeitung mit hoher Bearbeitungsqualität zu schaffen. Ausserdem soll die Stromversorgungsanlage fähig sein, das Werkstück vor elektrolytischer Korrosion zu schützen und die Bearbeitungszeit zu verkürzen. Diese Aufgabe wird mit einer Stromversorgungsanlage gemäss Anspruch 1 gelöst. Im Folgenden soll unter "Stromerzeugungssystem" die oben genannte Stromversorgungsanlage verstanden werden. Eine Stromversorgungsanlage gemäss der vorliegenden Erfindung umfasst eine Gleichstromzuführung zur Zuführung einer Gleichstromspannung zwischen einer Elektrode und einem Werkstück, Schaltmittel zur Schaltung der Gleichstromspannung, und Steuermittel zur Steuerung Ein/Aus der Schaltmittel, wobei eine Spannung von beiden positiven und negativen Polaritäten zwischen den Elektroden angewendet werden kann, die Steuermittel einen ersten Spannungsimpuls zwischen den Elektroden für eine bestimmte Zeit aufbringen und dann einen zweiten Spannungsimpuls aufbringen, der eine Polarität hat, die entgegengesetzt ist zum ersten Spannungsimpuls, für eine vorbestimmte Zeit, bis die Spannung zwischen den Elektroden auf eine vorbestimmte Spannung abgesenkt wird, welche kleiner ist, als die Startspannung einer elektrischen Entladung. Ferner umfasst ein Stromerzeugungssystem für eine Funkenerosionsbearbeitung gemäss der vorliegenden Erfindung eine Gleichstromenergiezuführung zur Zuführung einer Gleichstromspannung zwischen einer Elektrode und einem Werkstück, Schaltmittel zur Schaltung der Gleichstromspannung, und Steuermittel zur Schaltung Ein/Aus der Schaltmittel, wobei eine Spannung von beiden positiven und negativen Polaritäten zwischen den Elektroden angelegt werden kann, worin die Kontrollmittel einen ersten Spannungsimpuls zwischen den Elektroden für eine vorbestimmte Zeit aufbringen, und dann einen zweiten Spannungsimpuls aufbringen, der eine Polarität hat, die dem ersten Spannungsimpuls bei einer vorbestimmten Periode für eine vorbestimmte Zeit entgegen gerichtet ist, so dass die Spannung zwischen den Elektroden innerhalb eines vorgegebenen Spannungsbereich ist, der kleiner ist, als die Startspannung einer elektrischen Entladung. Ferner umfasst ein Stromerzeugungssystem einer Funkenerosionsbearbeitung gemäss der vorliegenden Erfindung eine Gleichstromenergiezuführung zur Zuführung eines Gleichstroms zur Zuführung einer Gleichstromspannung zwischen einer Elektrode und einem Werkstück, Schaltmittel zur Schaltung der Gleichstromspannung, und eine Kontrolleinrichtung zur Kontrolle Ein/Aus der Schaltmittel, wobei eine Spannung von beiden positiven und negativen Polaritäten zwischen den Elektroden gebracht werden kann, und das System ferner Spannungsüberwachungsmittel zur Überwachung der Spannung zwischen den Elektroden umfasst, Spannungvergleichsmittel zum Vergleichen einer zwischenelektrodischen Spannung, überwacht durch die Spannungsüberwachungsmittel mit einer vorbestimmten Spannung, die tiefer angesetzt ist als die Startspannung einer elektrischen Entladung, und Kontrollmittel zur Kontrolle Ein/Aus der Schaltmittel, die einen zweiten Spannungsimpuls aufbringen, der eine Polarität hat, die dem ersten Spannungsimpuls entgegengesetzt ist, so dass die zwischenelektrodische Spannung innerhalb eines vorbestimmten Spannungsbereichs gesetzt wird, der kleiner ist, als eine Startspannung einer elektrischen Entladung, basierend auf einem Vergleichswert, der durch die Spannungsvergleichsmittel erhalten wird, nachdem ein erster Spannungsimpuls zwischen den Elektroden für eine vorbestimmte Zeit aufgebracht ist. Ferner wird im Stromerzeugungssystem zur Funkenerosionsbearbeitung gemäss der vorliegenden Erfindung, nachdem das Aufbringen des ersten Spannungsimpulses geändert ist, der zweite Spannungsimpuls aufgebracht, nachdem eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, um einen Durchschlag der Schaltmittel zu vermeiden. Ferner umfasst ein Stromerzeugungssystem zur Funkenerosionsbearbeitung gemäss der vorliegenden Erfindung eine Gleichstromzuführung zur Zuführung einer Gleichstromspannung zwischen einer Elektrode und eim Werkstück, Schaltmittel zur Schaltung der Gleichstromspannung, und Kontrollmittel zur Kontrolle Ein/Aus der Schaltmittel, wobei eine Spannung von beiden positiven und negativen Polaritäten zwischen den Elektroden aufgebracht werden kann, und das System ferner Spannungsüberwachungsmittel zur Überwachung der Spannung zwischen den Elektroden umfasst, Spannungsvergleichsmittel zum -Vergleich einer zwischenelektrodischen Spannung, überwacht durch die Spannungsüberwachungsmittel mit einer vorbestimmten Spannung, die tiefer gesetzt ist, als eine Startspannung einer elektrischen Ent-ladung, Durchschnittsspannungsüberwachungsmittel zur Überwachung einer Durchschnittsspannung zwischen den Elektroden, Durchschnittsspannungsvergleichsmittel zum Vergleich der Durchschnittspannung zwischen den Elektroden, überwacht durch die Durchschnittsspannungsüberwachungsmittel mit einem Nullbolzen, und Kontrollmittel zur Kontrolle Ein/Aus der Schaltmittel, welche einen zweiten Spannungsimpuls mit einer Polarität aufbringen, die entgegengesetzt ist zum ersten Spannungsimpuls, so dass die zwischenelektrodische Spannung innerhalb eines vorgegebenen Spannungsbereichs gesetzt wird, der kleiner ist als eine Startspannung einer elektrischen Entladung, basierend auf einem verglichenen Wert, der durch die Spannungsvergleichsmittel nach einem ersten Spannungsimpuls erhalten wird, der zwischen den Elektroden für eine vorbestimmte Zeit angelegt wird, Ein/Aus-Kontrolle der Schaltmittel, die einen vierten Spannungsimpuls aufbringen, der eine gleiche Polarität hat wie der erste Spannungsimpuls, so dass die zwischenelektrodische Spannung innerhalb eines vorgegebenen Spannungsbereichs gesetzt wird, der kleiner ist als die Startspannung der elektrischen Entladung, basierend auf dem verglichenen Wert, erhalten durch die Spannungsvergleichsmittel, nachdem ein dritter Spannungsimpuls, der eine Polarität hat, die dem ersten Spannungsimpuls entgegengesetzt ist, zwischen den Elektroden für eine vorbestimmte Zeit angelegt wird, und die Durchschnittsspannung zwischen den Elektroden bei einem vorbestimmten Zeitintervall auf Null gesetzt wird, basierend auf dem verglichenen Wert, erhalten durch die Überwachungsmittel der Durchschnittsspannung. Ferner ist im Energiezuführsystem gemäss der vorliegenden Erfindung für die Funken- erosionsbearbeitung die vorbestimmte Spannung kleiner als die Startspan nung der elektrischen Entladung, wenn der zweite Spannungsimpuls angelegt wird oder die vorbestimmte Spannung, die kleiner ist, als die Startspannung der elektrischen Entladung, wenn der vierte Spannungsimpuls angelegt wird, nahe der Startspannung für die elektrische Entladung gesetzt wird. Ferner wird im Stromzuführsystem gemäss der vorliegenden Erfindung für Funkenerosionsbearbeitung, nachdem das Aufbringen des ersten Spannungsimpulses beendet worden ist, der zweite Spannungsimpuls aufgebracht, nachdem eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, um ein Durchschlagen der Schaltmittel zu vermeiden, und, nachdem das Aufbringen des dritten Spannungsimpulses beendet worden ist, wird der vierte Spannungsimpuls aufgebracht, nachdem eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, um einen Durchschlag der Schaltmittel zu vermeiden. Wenn das Stromzuführsystem für Funkenerosionsbearbeitung gemäss der vorliegenden Erfindung wie oben aufgebaut wird, können die nachfolgend beschriebenen Effekte erreicht werden. In der Funkenerosionsbearbeitung, die ein Stromzuführsystem für Funkenerosionsbearbeitung gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet, kann der Effekt erreicht werden, dass eine stabile Bearbeitung mit einer hohen Bearbeitungsqualität effektiv ausgeführt werden kann. Insbesondere wenn die Drahterodierbearbeitung in der Funkenerosionsbearbeitung mit dem erfindungsgemässen Stromzuführsystem verwendet wird, kann die Anwendungsfrequenz des Spannungsimpulses vergrössert werden, weil die Vibration der Drahtelektrode wegen der elektrostatischen Kräfte unterdrückt werden, die elektrische Entladung wegen der verbleibenden Spannung zwischen den Elektroden kann unterdrückt werden, die Zuführung der Drahtelektrode kann stabilisiert werden usw. Deshalb kann der Effekt erreicht werden, dass die effektivere Drahterodierbearbeitung mit einer höheren Bearbeitungsqualität ausgeführt werden kann. In der Funkenerosionsbearbeitung, welche das Stromzuführsystem für Funkenerosionsbearbeitung gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet, kann der Effekt erreicht werden, dass nicht nur die elektrolytische Korrosion des Werkstückes vermieden werden kann, sondern auch die Bearbeitungszeit verkürzt werden kann. Kurze Beschreibung der Zeichnungen Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration eines Stromzuführsystems einer Funkenerosionsbearbeitung gemäss einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 2(a) und 2(b) sind Ansichten, welche die Ein/Aus-Schaltung der Schaltmittel und Wellenformen der zwischenelektrodischen Spannung im Stromzuführsystem für Funkenerosionsbearbeitung gemäss der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigen; Fig. 3 ist eine Ansicht, welche die Ein/Aus-Schaltung der Schaltmittel und Wellenformen der zwischenelektrodischen Spannung im Stromzuführsystem für Funkenerosionsbearbeitung gemäss der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigen; Fig. 4 ist eine Ansicht, welche die Ein/Aus-Schaltung der Schaltmittel und der Wellenformen der zwischenelektrodischen Spannung im Stromzuführsystem für Funkenerosionsbearbeitung gemäss der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigen; Fig. 5 ist eine Ansicht, welche die Ein/Aus-Schaltung von Schaltmitteln und Wellenformen der zwischenelektrodischen Spannung in einem Stromzuführsystem für Funkenerosionsbearbeitung gemäss der Ausführungsformen 2 und 3 der vorliegenden Erfindung zeigen; Fig. 6(a) und 6(b) sind Ansichten, welche die Ein/Aus-Schaltung der Schaltmittel und die Wellenformen der zwischenelektrodischen Spannung und die Wellenformen des zwischenelektrodischen Stroms im Stromzuführsystem für Funkenerosionsbearbeitung gemäss der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigen, wenn die elektrische Entladung erzeugt wird; Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration des Stromzuführsystems für Funkenerosionsbearbeitung gemäss Stand der Technik zeigt; und Fig. 8 ist eine Ansicht, welche die Wellenformen der zwischenelektrodischen Spannung im Stromzuführsystem für Funkenerosionsbearbeitung gemäss Stand der Technik zeigt. Bester Weg zur Ausführung der Erfindung Ausführungsform 1 Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration eines Stromzuführsystems für Funkenerosionsbearbeitung gemäss einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 1 ist 1 eine Elektrode, 2 ist ein Werkstück, 3 ist eine Gleichstromzuführung zur Zuführung der Gleichstromspannung zwischen der Elektrode 1 und dem Werkstück 2, 7a, 7b, 7c und 7d sind Schaltmittel, wie ein Feldtransistor, zur Schaltung der Gleichstromspannung oder Ähnlichem, 8 ist ein Kontrollmittel zur Ein/Aus-Schaltung der Schaltmittel 7a, 7b, 7c und 7d, 9 sind Spannungsüberwachungsmittel zur Überwachung der Spannung zwischen den Elektroden, 10 sind Durchschnittsspannungsüberwachungsmittel zur Überwachung einer Durchschnittsspannung zwischen den Elektroden, 11 sind Spannungsvergleichsmittel zum Vergleich des überwachten Spannungswertes der Spannungsüberwachungsmittel 9 mit einem gesetzten Wert, und 12 sind Durchschnittsspannungsvergleichsmittel zum Vergleich des überwachten Wertes der Durchschnittsspannung der Durchschnittsspannungsüberwachungsmittel 10 mit einem gesetzten Wert. Auf diese Art verwendet das Stromzuführsystem für Funken-erosionsbearbeitung gemäss der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung den Schaltkreis, der eine Brückenstruktur hat, der Spannungen von beiden positiven und negativen Polaritäten zwischen der Elektrode 1 und dem Werkstück 2 anlegen kann. Fig. 2 sind Ansichten, welche die Ein/Aus-Schaltung der Schaltmittel und Wellenformen der zwischenelektrodischen Spannung im Stromzuführsystem für Funkenerosionsbearbeitung gemäss der Ausführungsform 1 der vor liegenden Erfindung zeigen. Fig. 2(a) zeigt den Fall, wo die elektrische Entladung am Ende einer vorgegebenen Zeit T1 nicht erzeugt wird, und Fig. 2(b) zeigt den Fall, wo die elektrische Entladung am Ende einer vorbestimmten Zeit T1 erzeugt wird. In Fig. 2 ist V eine zwischenelektrodische Spannung, T1 ist ein Spannungsimpuls während einer Zeit (eine vorgegebene Zeit, in welcher die Schaltmittel 7a und 7b auf Ein geschaltet sind), t ist eine vorbestimmte Zeit, welche gesetzt ist, um den Durchschlag der Schaltmittel zu vermeiden, T2a und T2b sind vorbestimmte Zeiten, in welchen die Schaltmittel 7c und 7d auf Ein geschaltet sind, nachdem die vorbestimmte Zeit t verstrichen ist, T5 ist eine Ruhezeit, und Va ist ein zwischenelektrodischer Spannungsbereich, der kleiner ist als die Startspannung für die elektrische Entladung. Die Schaltmittel 7a und 7b werden auf Ein geschaltet, wie in Fig. 2 dargestellt ist, basierend auf dem Steuersignal von den Steuermitteln 8 in Fig. 1, dann werden die Schaltmittel 7a und 7b auf Aus geschaltet, nachdem die vorbestimmte Zeit T1 abgelaufen ist, dann werden die Schaltmittel 7c und 7d auf Ein geschaltet, nachdem die vorbestimmte Zeit t abgelaufen ist, und dann werden die Schaltmittel 7c und 7d auf Aus geschaltet, nachdem die vorbestimmte Zeit T2a abgelaufen ist im Fall von Fig. 2(a) oder nachdem die vorbestimmte Zeit T2b abgelaufen ist im Fall von Fig. 2(b). Als vorbestimmte Zeiten T2a und T2b kann eine vorbestimmte Zeit vorgängig gesetzt werden, in welcher die zwischenelektrodische Spannung V aufkommt zu einer Spannung im Spannungsbereich Va (im Fall von Fig. 2 die vorbestimmte Zeit, in welcher die zwischenelektrodische Spannung V auf Null reduziert wird). In Fig. 2 ist der Grund des Vorsehens der vorbestimmten Zeit t der, falls die Zeitperiode existiert, in welcher beide Schaltmittel 7a oder 7b und 7c oder 7d gleichzeitig auf ihrem Ein-Status sind, der Kurzschlussstrom erzeugt wird und die Schaltmittel zusammenbrechen. Somit kann beispielsweise eine Zeit von ungefähr 500 ns als vorbestimmte Zeit t gesetzt werden. Wenn die aufgebrachte Spannung tief ist, kann der Wert dieser vorbestimmten Zeit t kurz gesetzt werden, während die Schaltmittel mit hoher Schaltgeschwindigkeit verwendet werden können. Wenn die aufgebrachte Spannung anwächst als Antwort auf den Typ des Werkstückes oder die hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit, muss der Wert dieser vorbestimmten Zeit t länger gesetzt werden, während die Schaltmittel mit hoher Durchschlagsspannung aber tiefer Schaltgeschwindigkeit verwendet werden müssen. Wenn das Ein/Aus der Schaltmittel kontrolliert werden kann, dass die Zeitperiode, in welcher die Schaltmittel 7a oder 7b und 7c oder 7d gleichzeitig auf Ein geschaltet werden, nicht zugeführt wird, ist es nicht erforderlich, die vorgegebene Zeit t zu setzen. Wie oben beschrieben worden ist, wenn die Schaltmittel 7c und 7d auf Ein geschaltet werden in der vorbestimmten Zeit T2, nachdem das Aufbringen des Spannungsimpulses für die vorgegebene Zeit T1 beendet wird, hat die Spannung die entgegengesetzte Polarität zu der Spannung, die in der vorgegebenen Zeit T1 angelegt werden kann. Deshalb kann im Schaltkreis, der die Brückenkonfiguration hat, die die Spannung aufbringen kann, die beide positiven und negativen Polaritäten hat, wie beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist, die verbleibende Spannung zwischen den Elektroden schnell abfallen, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Auf diese Art, wenn die verbleibende Spannung zwischen den Elektroden schnell abfällt und verschwindet, kann die elektrostatische Kraft, die zwischen der Elektrode und dem Werkstück durch die verbleibende Spannung erzeugt wird, unterdrückt werden. Demgemäss, wenn das Stromzuführsystem für Funkenerosionsbearbeitung gemäss der vorliegenden Erfindung für Drahterodierbearbeitung verwendet wird, kann die Vibration der Draht- elektrode unterdrückt werden. Deshalb kann eine Reduktion in der Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstückes vermieden werden. Die elektrische Entladung infolge der verbleibenden Spannung zwischen den Elektroden kann auch unterdrückt werden, und die elektrische Entladung kann nur innerhalb der Zeit erzeugt werden, in welcher eine kontrollierbare Spannung angelegt wird. Deshalb kann die Bearbeitungsqualität verbessert werden. Zusätzlich kann die Ruhezeit T5 in Fig. 2 verkürzt werden und auch die Bearbeitungszeit kann reduziert werden. Ferner kann im Fall, dass die Relativbewegung zwischen der Elektrode und dem Werkstück durch die zwischenelektrodische Spannung ausgeübt wird, solch ein Problem überwunden werden, dass die Funkenerosionsbearbeitung nicht bei einem gewünschten Zwischenelektrodenspalt ausgeführt werden kann, wegen des Vorhandenseins der verbleibenden Spannung zwischen den Elektroden. Daneben kann, selbst wenn die Ein/Aus-Kontrolle der Schaltmittel in Fig. 2 in der obigen Erklärung ausgeführt wird, wie in Fig. 3 dargestellt ist, der gleiche Effekt erreicht werden. Fig. 4 zeigt den Fall, wo die Spannung in der vorgegebenen Zeit T3 gesetzt ist, die zu der Spannung in der vorgegebenen Zeit T1 die entgegengesetzte Polarität hat. Der gleiche Effekt kann erreicht werden, wie in dem Fall, wo die Ein/Aus-Kontrolle der Schaltmittel ausgeführt wird, wie in Fig. 2 dargestellt wird. Zusätzlich kann gemäss Fig. 4 erreicht werden, wenn der überwachte Wert der Durchschnittsspannung, überwacht durch die Überwachungsmittel 10 der Durchschnittsspannung, und der gesetzte Wert der Spannung auf den Nullbolzen gesetzt wird, durch die Durchschnittsspannungsvergleichsmittel 12 verglichen werden und dann das Ein/Aus der Schaltmittel 7a, 7b, 7c und 7d durch die Kontrollmittel 8 kontrolliert werden zur Reduktion dieses überwachten Wertes der Durchschnittsspannung auf Null reduziert wird (die so genannte Nullspannungskontrolle), der Effekt, wie die elektrolytische Korrosion des Werkstückes vermieden werden kann, erreicht werden. Ausführungsform 2 Fig. 5 ist eine Ansicht, welche die Ein/Aus-Kontrolle der Schaltmittel und eine Wellenform einer zwischenelektrodischen Spannung in einem Stromzuführsystem einer Funkenerosionsbearbeitung gemäss der Ausführungsform 2 und 3 der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 5 ist V die zwischenelektrodische Spannung, Va ist ein Bereich der zwischenelektrodischen Spannung, die unter der Startspannung der elektrischen Entladung ist, V1 und V2 sind vorbestimmte Spannungen innerhalb des Spannungsbereichs Va, T1 ist die Zeit des angelegten Spannungsimpulses (die vorbestimmte Zeit, in welcher die Schalt mittel 7a und 7b auf Ein geschaltet sind), t ist die vorbestimmte Zeit, welche gesetzt ist zum Vermeiden des Durchschlages der Schaltmittel, T2a' ist die vorbestimmte Zeit, in welcher die Schaltmittel 7c und 7d Ein/Aus kontrolliert sind, nachdem die vorbestimmten Zeiten T1 und t abgelaufen sind, T3' ist die Zeit eines angelegten Spannungsimpulses (die vorbestimmte Zeit, in welcher die Schaltmittel 7c und 7d auf Ein geschaltet sind), T4a' ist eine vorbestimmte Zeit, in welcher die Schaltmittel 7a und 7b Ein/Aus kontrolliert sind, nachdem die vorbestimmten Zeiten T3' und t abgelaufen sind, und T5' ist eine Ruhezeit. Das Blockdiagramm, das die Konfiguration des Stromzuführsystem für Funkenerosionsbearbeitung zeigt, ist auch gleich zu Fig. 1, die in der Ausführungsform 1 gezeigt ist. Während die verbleibende Spannung zwischen den Elektroden geändert wird, abhängig von der Bearbeitungsbedingung, der angelegten Spannung usw., kontrolliert das Stromerzeugungssystem zur Funkenerosionsbearbeitung gemäss der Ausführungsform 2 zur Aufrechterhaltung der Spannung zwischen den Elektroden innerhalb eines vorbestimmten Spannungsbereichs im Spannungsbereich Va nach dem Abfall des Spannungsimpulses, durch die Spannungsüberwachungsmittel 9, welche die Spannung zwischen den Elektroden in Fig. 1 überwachen, und die Spannungsvergleichsmittel 11, welche die vorgegebene Spannung mit der Spannung zwischen den Elektroden in der entsprechenden positiven und negativen Polarität vergleicht. Zuerst wird die Spannung beispielsweise mit der positiven Polarität für die vorbestimmte Zeit T1 angelegt, dann wird die Spannung mit der entgegengesetzten Polarität angelegt, damit die Schaltmittel nach dem Ablauf der vorbestimmten Zeit t nicht zusammenbrechen, dann wird die Spannung zwischen den Elektroden überwacht durch Verwendung der Spannungsüberwachungsmittel 9, dann werden die vorbestimmten Spannungen V2 und die Spannung zwischen den Elektroden verglichen durch Verwendung der Spannungsvergleichsmittel 11, dann werden die Schaltmittel 7c und 7d unmittelbar auf Aus geschaltet, wenn die Spannung zwischen den Elektroden die vorbestimmte Spannung V2 erreicht, und dann wird das Ein/Aus der Schaltmittel 7c, 7d wiederholt für die vorbestimmte Zeit T2a', so dass die zwischenelektrodische Spannung nicht unter die vorbestimmte Spannung V2 reduziert wird. Die Spannung, die die entgegengesetzte Polaritätsseite hat, wird ferner für die vorbestimmte Zeit T3' angelegt, dann wird die Spannung mit der positiven Polaritätsseite angelegt, um die Schaltmittel nach dem Ablauf der vorbestimmten Zeit t nicht durchschlagen zu lassen, dann wird die Spannung zwischen den Elektroden überwacht durch Verwendung der Spannungsüberwachungsmittel 9, dann wird die vorbestimmte Spannung V1 in den zwischen elektrodischen Bereich Va gesetzt, welcher tiefer ist als die Startspannung für elektrische Entladung und die Spannung zwischen den Elektroden wird durch die Spannungsvergleichsmittel 11 verglichen, dann werden die Schaltmittel 7a und 7b unmittelbar auf Aus geschaltet, wenn zwischen den Elektroden eine Spannung die vorbestimmte Spannung V1 erreicht, und dann wird das Ein/Aus, der Schaltmittel 7a, 7b für die vorbestimmte Zeit T4a' wiederholt, so dass die zwischenelektrodische Spannung die vorbestimmte Spannung V1 nicht übersteigt. Eine Ein/Aus-Schaltung der Schaltmittel 7c, 7d während der Zeit T2a' und eine Ein/Aus-Schaltung der Schaltmittel 7a, 7b während der Zeit T4a' kann vorgängig auf eine entsprechende vorbestimmte Periode gesetzt werden, ohne dass die Spannungs- überwachungsmittel 9 und die Spannungsvergleichsmittel 11 verwendet werden, so dass die Spannung zwischen den Elektroden innerhalb eines vorbestimmten Spannungsbereich des zwischenelektrodischen Spannungsbereichs Va gehalten werden, der kleiner ist, als die Startspannung der elektrischen Entladung. Wenn die Ein/Aus-Kontrolle der Schaltmittel wie oben ausgeführt wird, kann nicht nur für die verbleibende Spannung zwischen den Elektroden bewirkt werden, schnell abzufallen, sondern auch die verbleibende Spannungshöhe zwischen den Elektroden kann reduziert werden unter die Startspannung der elektrischen Entladung, nachdem die vorbestimmten Spannungsimpulszeiten (T1 und T3') abgelaufen sind. Somit können die gleichen Effekte wie diejenigen der Ausführungsform 1, nämlich die Bearbeitungsqualität, verbessert werden, wenn die elektrische Entladung während den Zeiten T2a' und T4a' unterdrückt werden können usw., erreicht werden. Fig. 6(a) und 6(b) sind Ansichten, die die Ein/Aus-Kontrolle der Schaltmittel und Wellenformen der zwischenelektrodischen Spannung und Wellenformen des zwischenelektrodischen Stroms im Stromzuführsystem für Funkenerosionsbearbeitung gemäss der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigen, wenn die elektrische Entladung erzeugt wird. V ist die zwischenelektrodische Spannung, I ist ein zwischenelektrodischer Strom, T1 ist die Zeit des angelegten Spannungsimpulses (vorbestimmte Zeit, in welcher die Schaltmittel 7a und 7b auf Ein gestellt sind), t ist die vorbestimmte Zeit, die gesetzt wird, um den Durchschlag der Schaltmittel zu vermeiden, und T2a' und T2b' sind vorbestimmte Zeiten, in welchen die Schaltmittel 7a und 7b Ein/Aus kontrolliert sind, nachdem die vorbestimmten Zeiten T1 und t abgelaufen sind. Wie in Fig. 6(a) dargestellt ist, wenn die elektrische Entladung am Ende der vorgegebenen Zeit T1 erzeugt wird, erreicht die Spannung die vorgegebene Spannung V2 in kurzer Zeit, während die Spannung im Bearbeitungsspalt innerhalb des Spannungsvergleichs Va ist. Als Resultat kann die Zeit des ersten Spannungsimpulses in der Zeit T2b' reduziert werden, aber die Spannung in der vorbestimmten Zeit T2b' kann verwendet werden wie in Fig. 5. Wie in Fig. 6(b) dargestellt ist, wenn die elektrische Entladung in der vorbestimmten Zeit T1 erzeugt wird, aber die elektrische Entladung nicht erzeugt wird am Ende der vorgegebenen Zeit T1 kann die Spannungsanlegung in der Zeit T2a' wie in Fig. 5 ausgeführt werden. Auch im Fall wo der Gruppenspannungsimpuls, angewendet in der Feinbearbeitung beispielsweise als dritter Schnitt, vierter Schnitt usw., angelegt wird, kann die Spannungsanwendung in der Zeit T2b' oder T2a' ausgeführt werden, abhängig ob oder nicht die elektrische Entladung am Ende der vorgegebenen Zeit der angelegten Spannungsimpulse erzeugt werden, wie in Fig. 6(a) oder Fig. 6(b) dargestellt ist. Ausführungsform 3 Fig. 5 ist eine Ansicht, welche die Ein/Aus-Kontrolle der Schaltmittel und die Wellenformen der zwischenelektrodischen Spannung im Stromzuführsystem für Funkenerosionsbearbeitung gemäss der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Blockdiagramm, das die Konfiguration des Stromzuführsystems für Funkenerosionsbearbeitung zeigt, ist gleich zu demjenigen in Fig. 1, gezeigt in der Ausführungsform 1. Jedoch ist in dieser Ausfüh- rungsform 3 die Zeit T3' des angelegten Spannungsimpulses nicht eine vorgegebene Zeit sondern eine gesteuerte Zeit. In der Ausführungsform, um die elektrolytische Korrosion des Werkstücks zu vermeiden, wird die Kontrolle der Wiedergabe der Durchschnittsspannung zwischen den Elektroden beim vorgegebenen Zeitintervall auf Null durch Verwendung der Durchschnittsspannungsüberwachungsmittel 10 und der Durch-schnittsspannungsvergleichsmittel 12 in Fig. 1 (der so genannten Nullbolzen-Kontrolle) zu der Ausführungsform 2 beigefügt. In anderen Worten wird die Durchschnittsspannung zwischen den Elektroden in einer vorbestimmten Zeit durch die Durchschnittsspannungsüberwachungsmittel 10 überwacht, dann wird dieser überwachte Wert der Durchschnittsspannung und ein gesetzter Wert der Spannung, der auf den Nullbolzen gesetzt ist, durch die Durchschnittsspannungsvergleichsmittel 12 verglichen, und dann wird die verwendete Zeit T3' des Spannungsimpulses, der die entgegengesetzte Polarität zu der Spannung in der vorgegebenen Zeit T1 hat, gesteuert, so dass dieser überwachte Wert der Durchschnittsspannung auf Null reduziert wird (die Steuerung wird gleich zu der Erklärung von Fig. 4 des Ausführungsbeispiels 1 ausgeführt), wobei der Effekt der Fähigkeit zur Vermeidung der elektrolytischen Korrosion des Werkstückes erreicht werden kann. In Fig. 5, wenn die vorgegebene Spannung V2 so nahe wie möglich zum Ende des Bereiches des Spannungsbereichs Va gesetzt wird (das heisst die vorbestimmte Spannung V2 ist innerhalb des Spannungsbereichs Va und der Startspannung für die elektrische Entladung gesetzt), wie beispielsweise durch einen Pfeil A angegeben ist, kann die Durchschnittsspannung, welche die entgegengesetzte Polarität zu der Spannung in der vorbestimmten Zeit T1 hat, innerhalb der Zeit T2a' vergrössert werden. Deshalb kann, wenn die Nullbolzen-Kontrolle ausgeführt wird, der Spannungsimpuls der Zeit T3' in Fig. 5 eher gekürzt werden als der Spannungsimpuls der Zeit T3 in Fig. 4 (das heisst T3' wird kleiner als T3 erhalten). Auch der Spannungsimpuls, der in der Zeit T3' angelegt ist, kann ferner gekürzt werden durch starkes Ausdehnen der Zeit T2a'. In diesem Fall, während die Bearbeitung leicht auszuführen ist mit der Spannungspolarität in der vorgegebenen Zeit T1, die Bearbeitung aber schwierig auszuführen ist bei der Spannungspolarität in der vorgegebenen Zeit T3', wird die Bear beitungsproduktivität nie abgesenkt, selbst wenn der Spannungsimpuls für die Zeit T3' gekürzt wird. Das Ereignis, dass der Spannungsimpuls für die Zeit T3' gekürzt werden kann, bedeutet das Ereignis, dass die Zeit vom Spannungsimpuls, der die Zeit T1 in Fig. 5 verwendet, folglich der Spannungsimpuls für die Zeit T1 gekürzt werden kann. In anderen Worten, wenn die Ein/Aus-Kontrolle der Schaltmittel und die Nullbolzenkontrolle in Fig. 5 ausgeführt werden, kann nicht nur die elektrolytische Korrosion des Werkstückes vermieden werden, sondern auch die Bearbeitungszeit verkürzt werden. Vorgängig ist der Fall erklärt worden, wo die Kontrolle der Zeit für den Spannungsimpuls für die Nullbolzen-Kontrolle in der Zeit T3' ausgeführt wird. Aber eine solche Kontrolle kann beispielsweise in der Zeit T1 oder T4' ausgeführt werden. In der obigen Erklärung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Fall in Fig. 1 gezeigt, wo die Konfiguration des Stromzuführsystem für Funkenerosionsbearbeitung die Brückenkonfiguration ist, welche eine Gleichstromzuführung verwendet. Es kann aber irgend eine Konfiguration verwendet werden, die die Spannung von beiden positiven und negativen Polaritäten zwischen die Elektrode und das Werkstück anlegen kann, beispielsweise die Konfiguration, die in der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. Hei1-257 513 dargestellt ist, in welcher zwei Gleichstromzuführungen verwendet werden. Gewerbliche Anwendbarkeit Wie oben beschrieben, ist das Stromzuführsystem für Funkenerosionsbearbeitung gemäss der vorliegenden Erfindung geeignet, im Funkenerosionsbearbeitungsvorgang verwendet zu werden.
Claims (7)
1. Stromversorgungsanlage für Elektroerosionsmaschine, enthaltend: eine Speiseschaltung zur Zuführung einer elektrischen Gleichspannung an eine -erste Elektrode und an ein Werkstück als zweite Elektrode; Schaltmittel zur Schaltung der Gleichspannung; und Steuermittel für die Ein/Aus-Steuerung der genannten Schaltmittel, wobei eine Spannung mit entweder einer positiven oder einer negativen Polarität an die erste bzw. die zweite Elektrode anlegbar ist; worin die genannten Steuermittel derart ausgebildet sind, dass ein erster Spannungsimpuls mit einer ersten Polarität an die genannten Elektroden während einer vorbestimmten Zeitdauer (T1) angelegt wird und dann ein zweiter Spannungsimpuls mit einer zweiten Polarität, die der genannten ersten Polarität entgegengesetzt ist, während einer vorbestimmten Zeitdauer (T2a;
T2b) angelegt wird, bis die Spannung zwischen den genannten Elektroden auf eine Spannung (V) in einem vorbestimmten Spannungsbereich (Va) abgesunken ist, wobei diese Spannung (V) kleiner ist als eine Startspannung einer elektrischen Entladung.
2. Stromversorgungsanlage nach Anspruch 1, bei der die genannten Steuermittel so ausgebildet sind, dass der zweite Spannungsimpuls angelegt wird, nachdem die Spannung zwischen den Elektroden auf einen Wert im genannten vorbestimmten Spannungsbereich (Va) abgesunken ist.
3.
Stromversorgungsanlage nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend Spannungsmessmittel zum Ermitteln der Spannung zwischen den genannten Elektroden; Spannungsvergleichsmittel zum Vergleichen einer von den Spannungsmessmitteln gemessenen Spannung zwischen den Elektroden mit einer vorbestimmten Spannung, die tiefer liegt als eine Startspannung einer elektrischen Entladung; und wobei die genannten Steuermittel zusätzlich so ausgestaltet sind, dass beim genannten zweiten Spannungsimpuls die Spannung zwischen den Elektroden innerhalb eines vorbestimmten Spannungsbereichs eingestellt wird, der kleiner ist als eine Startspannung einer elektrischen Entladung, basierend auf einem Vergleichswert, erhalten durch die genannten Spannungsvergleichsmittel, nachdem ein erster Spannungsimpuls zwischen die genannten Elektroden für eine vorbestimmte Zeit angelegt ist.
4.
Stromversorgungsanlage gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Steuerungsmittel so ausgebildet sind, dass nach dem Ende des ersten Spannungsimpulses der zweite Spannungsimpuls angelegt wird, nachdem eine vorbestimmte Zeit (t) verstrichen ist, um einen Durchschlag der genannten Schaltmittel zu vermeiden.
5.
Stromversorgungsanlage nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend: Spannungsmessmittel zum Ermitteln der Spannung zwischen den genannten Elektroden; Spannungsvergleichsmittel zum Vergleichen einer von den Spannungsmessmitteln gemessenen Spannung zwischen den Elektroden mit einer vorbestimmten Spannung, die tiefer liegt als eine Startspannung einer elektrischen Entladung; Messmittel zur Bestimmung einer Durchschnittsspannung zwischen den genannten Elektroden;
Vergleichsmittel zum Vergleich der von den genannten Messmitteln gemessenen Durchschnittsspannung zwischen den Elektroden mit Nullpotential; und wobei die genannten Steuermittel zur Ein/Aus-Steuerung der genannten Schaltmittel so ausgebildet sind, dass sie nach dem ersten Spannungsimpuls den zweiten Spannungsimpuls derart an die Elektroden anlegen, dass die Spannung zwischen den Elektroden innerhalb eines vorbestimmten Spannungsbereichs bleibt, der unter einer Startspannung einer elektrischen Entladung liegt, basierend auf einem durch die genannten Spannungsvergleichsmittel nach dem ersten Spannungsimpuls erhaltenen Vergleichswert, und dass sie einen vierten Spannungsimpuls anlegen, der die gleiche Polarität hat wie der erste Spannungsimpuls, und die Spannung zwischen den Elektroden innerhalb eines vorbestimmten Spannungsbereichs bleibt,
der unter einer Startspannung einer elektrischen Entladung liegt, basierend auf einem Vergleichswert, erhalten durch die genannten Spannungsvergleichsmittel, nachdem ein dritter Spannungsimpuls für eine vorbestimmte Zeit zwischen den genannten Elektroden angelegt ist, der eine Polarität hat, die dem ersten Spannungsimpuls entgegengesetzt ist; und wobei die Steuermittel weiterhin dazu eingerichtet sind, die Durchschnittsspannung zwischen den genannten Elektroden während eines vorbestimmten Zeitintervalls auf Nullpotential zu steuern, basierend auf einem Vergleichswert, erhalten durch die genannten Messmittel der Durchschnittsspannung.
6.
Stromversorgungsanlage nach Anspruch 5, worin die vorbestimmte Spannung, die kleiner ist als die Startspannung der elektrischen Entladung, wenn der zweite Spannungsimpuls angelegt wird, oder die vorbestimmte Spannung, die kleiner ist als die Startspannung der elektrischen Entladung, wenn der vierte Spannungsimpuls angelegt wird, auf einen Wert in der Nähe der Startspannung der elektrischen Entladung eingestellt ist.
7.
Stromversorgungsanlage nach Anspruch 5, die zur Vermeidung eines Durchschlags der genannten Schaltmittel derart ausgestaltet ist, dass der zweite Spannungsimpuls angelegt wird, nachdem die Anlegung des ersten Spannungsimpulses beendet und nachdem eine vorbestimmte Zeit (t) abgelaufen ist, um einen Durchschlag der genannten Schaltmittel zu vermeiden, und dass der vierte Spannungsimpuls angelegt wird, nachdem die Anlegung des dritten Spannungsimpulses beendet und nachdem eine bestimmte Zeit (t) abgelaufen ist.
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