CH695567A5 - Electric power supply for electrical discharge machining surface (Funkenerosionsbwarbeitung) and a method for surface electrical discharge machining. - Google Patents
Electric power supply for electrical discharge machining surface (Funkenerosionsbwarbeitung) and a method for surface electrical discharge machining. Download PDFInfo
- Publication number
- CH695567A5 CH695567A5 CH01772/01A CH17722001A CH695567A5 CH 695567 A5 CH695567 A5 CH 695567A5 CH 01772/01 A CH01772/01 A CH 01772/01A CH 17722001 A CH17722001 A CH 17722001A CH 695567 A5 CH695567 A5 CH 695567A5
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- electric
- discharge
- workpiece
- pulse width
- peak value
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/36—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases using ionised gases, e.g. ionitriding
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
CH 695 567 A5 CH 695 567 A5
Beschreibung Technisches Gebiet Description Technical area
[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen eines elektrischen Netzgerät zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung (Funkenerosionsbearbeitung) und ebenso bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung, bei welchem eine harte Schicht, die aus Elektrodenmaterial besteht, oder eine harte Schicht, die aus Elektrodenmaterial, welches durch elektrische Entladungsenergie reagiert hat, besteht, durch Energie der elektrischen Entladung auf der Oberfläche des Werkstückes gebildet wird, wenn elektrische Entladung zwischen der Elektrode für elektrische Oberflächenentladungsbearbeitung und dem Werkstück erzeugt wird. The present invention relates to improvements of an electric power supply apparatus for electric surface discharge machining (EDM), and also, the present invention relates to a method of surface electric discharge machining in which a hard layer made of electrode material or a hard layer, the of electrode material which has reacted by electric discharge energy is formed by energy of electric discharge on the surface of the workpiece when electric discharge is generated between the electrode for surface electric discharge machining and the workpiece.
Stand der Technik State of the art
[0002] Was den Stand der Technik betrifft, bei welchem eine harte Schicht auf einer Oberfläche eines Werkstückes gebildet wird, so dass das Werkstück mit Korrosionswiderstands- und Abnützungswiderstandseigenschaften ausgestattet wird, offenbart z.B. die japanische Offenlegungsschrift No. 148 615/1993 ein Verfahren zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung. Gemäss der Patentpublikation wird dort ein Verfahren zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung von Metall erzeugt, das die folgenden Schritte beinhaltet: Leiten eines primären Prozesses "(Äkkumulationsprozess)7in welchem eine gepresste Pulverelektrode (PûlvërglûhelektrodëôdërSinterelëktrode), welche eine Elektrode zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung ist und die durch das Pressen von WC-(Wolframcarbid) und Co-(Kobalt)Pulver gebildet ist, benutzt wird; und beim Leiten eines sekundären Prozesses (Wiederschmelzprozess), in welchem die Elektrode mit einer Kupferelektrode ersetzt wird, ist der Verbrauch der Elektrode relativ gering. Gemäss diesem Verfahren ist es möglich, eine harte Schicht zu bilden, die eine starke Haftkraft bezüglich des Stahls besitzt, es ist jedoch unmöglich eine harte Schicht zu bilden, die eine starke Haftkraft bezüglich des gesinterten Materials, wie z.B. Hartmetall (cemented carbide) besitzt. As for the prior art, in which a hard layer is formed on a surface of a workpiece so as to provide the workpiece with corrosion resistance and wear resistance properties, e.g. Japanese Patent Laid-Open Publication 148 615/1993 a method for electrical surface discharge machining. According to the patent publication, there is produced a method of surface electric discharge machining of metal, comprising the steps of: conducting a primary process (accumulation process) 7in which a pressed powder electrode (Pûlvërglûhelektrodëôdërinterelectrode) which is an electrode for surface electric discharge machining and which is pressed by pressing WC (tungsten carbide) and cobalt (cobalt) powder is used, and in conducting a secondary process (remelting process) in which the electrode is replaced with a copper electrode, the consumption of the electrode is relatively low It is possible to form a hard layer which has a strong adhesive force with respect to the steel, but it is impossible to form a hard layer having a strong adhesive force with respect to the sintered material such as cemented carbide.
[0003] Gemäss den Forschungen, die durch den Erfinder der vorliegenden Erfindung gemacht wurden, wurde die folgende Erkenntnis herausgefunden. Wenn eine Elektrode für elektrische Oberflächenentladungsbehandlung, die aus Material, wie z.B. Ti (Titanium) hergestellt wurde, welches Material fähig ist, eine harte Schicht zu bilden, benutzt wird und elektrische Entladung zwischen der Elektrode und dem Metall des Werkstückes erzeugt wird, ist es möglich, eine harte, starke Schicht auf der Metalloberfläche des Werkstückes zu bilden, ohne dass es dem Wiederschmelzprozess unterliegt. Der Grund, warum die harte Schicht auf der Metalloberfläche gebildet wird, ist, dass das Elektrodenmaterial, das durch die elektrische Entladung verbraucht wurde, mit C (Kohlenstoff) reagiert, welches eine Komponente der Verfahrenslösung ist, so dass TIC (Titanium Karbid) erzeugt werden kann. Wenn eine gepresste Pulverelektrode, was eine Elektrode zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung ist und die aus einem Metallhydrid wie z.B. TiH (Titanium Hydrierung) hergestellt ist, benutzt wird und eine elektrische Entladung zwischen der gepressten Pulverelektrode und dem Metall eines Werkstückes erzeugt wird, ist es möglich, eine harte Schicht schneller zu bilden, von welcher Schicht die Hafteigenschaften grösser sind als in dem Fall, in welchem Ti benutzt wird. Weiter wurde die folgende Erkenntnis gefunden. Wenn eine gepresste Pulverelektrode, die eine Elektrode zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung ist und in welcher eine Hydrierungsverbindung, wie z.B. TiH2 mit anderen Metallen oder Keramiken gemischt benutzt wird und eine elektrische Entladung zwischen der gepressten Pulverelektrode und dem Metall eines Werkstückes erzeugt wird, ist es möglich, eine harte Schicht mit verschiedenen Härten und Abnutzungswiderstandseigenschaften schnell zu bilden. According to the researches made by the inventor of the present invention, the following finding has been found. When an electrode for surface electric discharge treatment composed of material such as e.g. Ti (titanium), which material is capable of forming a hard layer, is used and electric discharge is generated between the electrode and the metal of the workpiece, it is possible to form a hard, strong layer on the metal surface of the workpiece without being subject to the remelting process. The reason why the hard layer is formed on the metal surface is that the electrode material consumed by the electric discharge reacts with C (carbon), which is a component of the process solution, to produce TIC (titanium carbide) can. When a pressed powder electrode, which is an electrode for surface electric discharge machining and which is made of a metal hydride such as a metal hydride, is used. TiH (titanium hydrogenation) is used, and an electrical discharge is generated between the pressed powder electrode and the metal of a workpiece, it is possible to form a hard layer faster, from which layer the adhesive properties are greater than in the case in which Ti is used. Next, the following finding was found. When a pressed powder electrode which is an electrode for surface electric discharge machining and in which a hydrogenation compound such as a hydrogenation compound is used. TiH2 is used mixed with other metals or ceramics and an electric discharge is generated between the pressed powder electrode and the metal of a workpiece, it is possible to form a hard layer having various hardnesses and wear resistance properties quickly.
[0004] Das obige Verfahren ist zum Beispiel in der japanischen Offenlegungsschrift No. 192 937/1997 offenbart. Fig. 4 ist die Abbildung einer Anordnung, die ein Beispiel der Vorrichtung zeigt, die zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung wie oben beschrieben benutzt wird. In Fig. 4 ist die Referenznummer 1 eine gepresste Pulverelektrode (Pulverglühelektrode oder Sinterelektrode), die eine Elektrode zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung ist, die aus gepresstem Pulver aus TiH2 zusammengesetzt ist, Referenznummer 2 ist ein Werkstück, Referenznummer 3 ist ein Bearbeitungsbehälter, Referenznummer 4 ist eine Verfahrenslösung, Referenznummer 5 ist ein Schaltelement zum Schalten einer Spannung und eines Stroms, der zwischen der gepressten Pulverelektrode 1 und dem Werkstück 2 wirkt, Referenznummer 6 sind Steuermittel zum Steuern, indem das Schaltelement 5 an- und ausgeschaltet wird, Referenznummer 7 ist ein elektrisches Netzgerät, Referenznummer 8 ist ein Widerstand und Referenznummer 9 ist eine harte Schicht, die gebildet wurde. Gemäss der obigen Struktur, wenn eine elektrische Entladung zwischen der gepressten Pulverelektrode 1 und dem Werkstück 2 erzeugt wird, kann die harte Schicht 9 auf der Oberfläche des Werkstückes 2 gebildet werden, welche Schicht aus Stahl oder Hartmetall durch die elektrische Entladungsenergie gebildet wird. In dieser Struktur entspricht das Schaltelement 5, das Steuergerät 6, das elektrische Netzgerät 7 und der Widerstand 8 einem elektrischen Netzteil zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung, um eine Wellenform eines Pulses eines elektrischen Entladungsstroms zu bestimmen, wenn die elektrische Oberflächenentladungsbearbeitung durchgeführt wird. The above method is disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 5,254,254. 192 937/1997. Fig. 4 is a diagram of an arrangement showing an example of the apparatus used for surface electric discharge machining as described above. In Fig. 4, reference numeral 1 is a pressed powder electrode (powder annealing electrode or sintered electrode) which is a surface discharge electric discharge electrode composed of pressed powder of TiH2, reference number 2 is a workpiece, reference number 3 is a processing container, reference number 4 is one Process Solution, Reference No. 5 is a switching element for switching a voltage and a current acting between the pressed powder electrode 1 and the workpiece 2, Reference No. 6 are control means for controlling by switching the switching element 5 on and off, Reference No. 7 is an electric power supply Reference 8 is a resistor and reference 9 is a hard layer that has been formed. According to the above structure, when an electric discharge is generated between the pressed powder electrode 1 and the workpiece 2, the hard layer 9 can be formed on the surface of the workpiece 2, which layer of steel or hard metal is formed by the electric discharge energy. In this structure, the switching element 5, the controller 6, the electric power supply 7, and the resistor 8 correspond to an electrical surface discharge electric power supply to determine a waveform of a pulse of an electric discharge current when surface discharge electric processing is performed.
[0005] In dem oben genannten konventionellen elektrischen Netzgerät zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung wird ein elektrischer Entladungsstrompuls, dessen Wellenform rechteckig ist, im Wesentlichen verwendet. Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, wird die Dicke der auf dem Werkstück gebildeten Schicht angepasst, wenn der Spitzenwert Ip des elektrischen Entladungsstroms und die Pulsweite T geändert werden. In the above-mentioned conventional electric power supply for surface electric discharge machining, an electric discharge current pulse whose waveform is rectangular is substantially used. As shown in Fig. 5, the thickness of the film formed on the workpiece is adjusted when the peak value Ip of the electric discharge current and the pulse width T are changed.
[0006] Die Fig. 6A und 6B sind schematische Illustrationen zum Erklären eines Elektrodenmaterials, das einem Werkstück anhaftet. Fig. 7 ist eine Darstellung, die die Änderung der elektrischen Stromdichte und den Durchmesser der elektrischen Bogenentladungssäule zeigt, wenn die Zeit vom Start der elektrischen Entladung vergeht. In den Fig. 6A Figs. 6A and 6B are schematic illustrations for explaining an electrode material adhered to a workpiece. Fig. 7 is a graph showing the change in the electric current density and the diameter of the electric arc discharge column when the time elapses from the start of the electric discharge. In Figs. 6A
CH 695 567 A5 CH 695 567 A5
und 6B ist die Referenznummer 1 eine Elektrode für elektrische Oberflächenentladungsbearbeitung, die Referenznummer 2 ist ein Werkstück, die Referenznummer 10 ist eine Elektrodenkomponente, die durch Verdampfung und Explosion emittiert wird, wenn es schnell erhitzt wird und die Referenznummer 12 ist eine Elektrodenkomponente, die dem Werkstück 2 anhaftet. Wie es in Fig. 6A und 7 gezeigt ist, ist unmittelbar nach der Erzeugung der elektrischen Entladung der Durchmesser der Bogensäule klein und die Dichte des elektrischen Stroms ist sehr hoch. Anders als bei einer normalen elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung zur Durchführung des Entfernungsprozesses werden die Hitzeleitung und die mechanische Stärke der Elektrode zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung absichtlich verringert, um die Produktivität der Oberflächenbearbeitungsarbeit zu erhöhen. Entsprechend wird, wie in Fig. 6A gezeigt, wenn die Dichte des elektrischen Stroms hoch ist, ein Teil der Elektrode 1 für elektrische Oberflächenentladungsbearbeitung, der nahe bei der elektrischen Bogenentladungssäule 10 ist, schnell erhitzt und der Teil der Elektrode 1 für elektrische Oberflächenentladungsbearbeitung wird verdampft, explodiert und auf das Umfeld (in die Bearbeitungslösung) zerstreut. In diesem Fall wird die Elektrodenkomponente 11, die schnell erhitzt, verdampft und explodiert wurde, schnell durch die Bearbeitungslösung gekühlt. Folglich kann es nicht zu einer harten Schicht des Werkstückes 2 werden. Anderseits, wenn die Dichte des elektrischen Stroms angemessen gewählt wird, wie es in Fig. 6B gezeigt ist, wird der Durchmesser der elektrischen Bogenentladungssäule 10 ausgedehnt. Folglich wird ein grosser Bereich der Elektrode für elektrische Oberflächenentladungsbearbeitung erhitzt, so dass eine Menge der Elektrodenkomponente 12, die am Werkstück 2 anhaftet, erhöht wird. and 6B, reference numeral 1 is an electrode for surface electric discharge machining, reference numeral 2 is a workpiece, reference numeral 10 is an electrode component that is emitted by evaporation and explosion when heated rapidly, and reference numeral 12 is an electrode component corresponding to the workpiece 2 attached. As shown in Figs. 6A and 7, immediately after the generation of the electric discharge, the diameter of the arc column is small and the density of the electric current is very high. Unlike a normal surface electric discharge machining for performing the removing process, the heat conduction and the mechanical strength of the surface discharge electric discharge electrode are intentionally reduced to increase the productivity of the surface working work. Accordingly, as shown in Fig. 6A, when the density of the electric current is high, a part of the surface discharge electric discharge electrode 1 near the electric arc discharge column 10 is rapidly heated, and the part of the surface discharge electric discharge electrode 1 is evaporated , explodes and dissipates on the environment (in the processing solution). In this case, the electrode component 11, which has been rapidly heated, evaporated and exploded, is rapidly cooled by the processing solution. As a result, it can not become a hard layer of the workpiece 2. On the other hand, when the density of the electric current is appropriately set, as shown in Fig. 6B, the diameter of the electric arc discharge column 10 is expanded. As a result, a large area of the electrode for surface electric discharge machining is heated, so that an amount of the electrode component 12 adhering to the workpiece 2 is increased.
[0007] Wie weiter oben beschrieben ist, wird gemäss dem elektrischen Entladungsstrom mit einer rechtwinkligen Wel-lenform (wie in Fig. 5 gezeigt),-der-durch-ein-konventionelles-elektrisches-Netzgerät für elektrische-Oberflächenentla--dungsbearbeitung erzeugt wird, selbst wenn der Spitzenwert des elektrischen Entladungsstrompulses erhöht wird, um die Produktivität der Oberflächenbearbeitung zu erhöhen, der Anteil der Anhaftung des Elektrodenmaterials an das Werkstück tief. Infolgedessen ist der Anteil der Anhaftung des Elektrodenmaterials an das Werkstück ungefähr 10wt% zu 50wt%. Das heisst, dass das Elektrodenmaterial verschwendet wird, so dass die Kosten der Oberflächenbearbeitung sich erhöhen. As described above, according to the electric discharge current having a rectangular wave form (as shown in FIG. 5), the conventional electric power supply apparatus for surface electric discharge machining is produced That is, even if the peak value of the electric discharge current pulse is increased to increase the productivity of surface processing, the amount of adhesion of the electrode material to the workpiece deep. As a result, the proportion of adhesion of the electrode material to the workpiece is about 10wt% to 50wt%. That is, the electrode material is wasted so that the cost of surface processing increases.
[0008] Gemäss dem Verfahren zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung wird das Elektrodenmaterial durch die Hitze der elektrischen Entladung emittiert und ein Teil des so emittierten Elektrodenmaterials schmilzt und haftet an der Oberfläche des Werkstückes an, so dass eine harte Schicht gebildet werden kann. Demgemäss hat die elektrische Entladungsenergie zwei Funktionen. Eine ist eine Funktion des Emittierens des Elektrodenmaterials und die andere ist eine Funktion des Emittierens des Elektrodenmaterials und des damit Zusammenschmelzens des Werkstückes. Fig. 8A und 8B sind Fotografien, die eine Oberfläche des Werkstückes für den Fall zeigen, dass elektrische Oberflächenentladungsbearbeitung auf einem Werkstück durch einmaliges Auftreten eines elektrischen Entladungsstrompulses durchgeführt wird, wobei das Werkstück aus Stahl gemacht ist. Die Fotografie, die in Fig. 8A gezeigt ist, zeigt einen Fall, in welchem eine Menge von emittiertem Elektrodenmaterial zu gross ist und Fig. 8B zeigt einen Fall, in welchem eine Menge des emittierten Elektrodenmaterials zu klein ist. In dem Fall, in dem die Menge des emittierten Elektrodenmaterials zu gross ist, wie es in Fig. 8A gezeigt ist, kann das Elektrodenmaterial, welches durch die elektrische Entladungsenergie emittiert wurde, nicht genügend geschmolzen werden und es ist unmöglich, eine feste, harte Schicht auf dem Werkstück zu bilden. In dem Fall, in dem die Menge des emittierten Elektrodenmaterials zu klein ist, wie es in Fig. 8B gezeigt ist, wird das Werkstück übermässig geschmolzen und eine übermässig grosse Menge des Werkstückes wird entfernt, welche Menge die Menge des Werkstückes übersteigt, die angemessen ist für das Anhaften einer harten Schicht. Gemäss der rechteckigen Pulswellenform (z.B. gezeigt in Fig. 5) des konventionellen elektrischen Netzgerätes für elektrische Oberflächenentladungsbearbeitung wird das Elektrodenmaterial emittiert und gleichzeitig wird das Elektrodenmaterial und das Werkstück durch einen Auftritt einer elektrischen Entladung geschmolzen. Folglich ist es schwierig abzusichern, dass es mit einer angemessenen Menge von Elektrodenmaterial versorgt wird. Demgemäss gibt es Probleme, wie z.B. das Entfernen des Werkstückes, das durch den Mangel an Versorgung mit Elektrodenmaterial verursacht wird, und das ungenügende Verschmelzen der harten Schicht, das durch die übermässige Versorgung durch Elektrodenmaterial verursacht wird. According to the method of surface electric discharge machining, the electrode material is emitted by the heat of electric discharge, and a part of the thus-emitted electrode material melts and adheres to the surface of the workpiece, so that a hard layer can be formed. Accordingly, the electric discharge energy has two functions. One is a function of emitting the electrode material and the other is a function of emitting the electrode material and melting the workpiece together. Figs. 8A and 8B are photographs showing a surface of the workpiece in the case where surface electric discharge machining is performed on a workpiece by a single occurrence of an electric discharge current pulse, the workpiece being made of steel. The photograph shown in Fig. 8A shows a case in which an amount of emitted electrode material is too large, and Fig. 8B shows a case in which an amount of the emitted electrode material is too small. In the case where the amount of the electrode material emitted is too large, as shown in Fig. 8A, the electrode material emitted by the electric discharge energy can not be sufficiently melted, and it is impossible to form a hard hard layer to form on the workpiece. In the case where the amount of the electrode material emitted is too small, as shown in Fig. 8B, the workpiece is excessively melted and an excessively large amount of the workpiece is removed, which amount exceeds the amount of the workpiece which is appropriate for adhering a hard layer. According to the rectangular pulse waveform (for example, shown in Fig. 5) of the conventional electric surface discharge electric machine, the electrode material is emitted, and at the same time, the electrode material and the workpiece are melted by an occurrence of electric discharge. Consequently, it is difficult to ensure that it is supplied with an adequate amount of electrode material. Accordingly, there are problems such as e.g. the removal of the workpiece caused by the lack of supply of electrode material and the insufficient fusion of the hard layer, which is caused by the excessive supply of electrode material.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
[0009] Die Erfindung wird so durchgeführt, dass die oben genannten Probleme gelöst werden. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein elektrisches Netzgerät zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung zu erzeugen und ein Verfahren zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung, durch welches Verfahren und durch welches Netzgerät die Kosten reduziert werden können und eine feste, harte Schicht auf dem Werkstück gebildet werden kann. The invention is carried out so that the above-mentioned problems are solved. It is an object of the invention to provide an electric power supply apparatus for surface discharge electric machining and a method of surface electric discharge machining, by which method and by which power supply apparatus the cost can be reduced and a hard hard layer can be formed on the work.
[0010] Die vorliegende Erfindung erzeugt ein elektrisches Netzgerät zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung, bei welchem elektrische Entladung zwischen einer Elektrode zur Oberflächenentladungsbearbeitung und einem Werkstück erzeugt wird, so dass eine harte Schicht auf der Oberfläche des Werkstückes durch die Energie der elektrischen Entladung gebildet wird, welches elektrische Netzgerät zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung Folgendes umfasst: Steuermittel zum Unterteilen eines elektrischen Stromentladungspulses in eine erste Pulsbreite T (erster Spitzenwert Ipi), eine zweite Pulsbreite T? (zweiter Spitzenwert lp2 und eine n-te Pulsbreite Tn (n-ter Spitzenwert Ip ) (mit n > 2, n e N (Menge der natürlichen Zahlen)), Steuermittel zum Setzten der ersten Pulsbreite T und den ersten Spitzenwert Ip^ so dass zwischen den Elektroden eine elektrische Stromdichte in einem vordefinierten Bereich sein kann, um die Emission des Elektrodenmaterials zu unterdrücken, Steuermittel zum Setzen der k-ten Pulsbreite T und eines k-ten Spitzenwertes lpR (mit 2 < k < n, k e N), so dass eine Versorgungsmenge des harten Schichtmaterials während der Emission des Elektrodenmaterials ein vordefinierter Wert sein kann, der bestimmt wird durch eine vordefinierte Verfahrensbedingung. The present invention produces an electric power supply apparatus for surface electric discharge machining, in which electric discharge is generated between a surface discharge machining electrode and a workpiece so that a hard film is formed on the surface of the workpiece by the energy of the electric discharge Electric surface discharge machining power supply unit comprising: control means for dividing an electric current discharge pulse into a first pulse width T (first peak value Ipi), a second pulse width T? (second peak value lp2 and an n-th pulse width Tn (n-th peak value Ip) (with n> 2, ne N (quantity of natural numbers)), control means for setting the first pulse width T and the first peak value Ip ^ such that between the electrodes may be an electric current density in a predefined range to suppress the emission of the electrode material, control means for setting the k-th pulse width T and a k-th peak value lpR (where 2 <k <n, ke N), such that a supply amount of the hard layer material during emission of the electrode material may be a predefined value determined by a predefined process condition.
3 3
CH 695 567 A5 CH 695 567 A5
[0011] Die vorliegende Erfindung erzeugt ein Verfahren zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung, um eine harte Schicht auf der Oberfläche eines Werkstückes durch elektrische Entladung zu bilden, bei welchem elektrische Entladung zwischen einer Elektrode zur Oberflächenentladungsbearbeitung und einem Werkstück erzeugt wird, so dass eine harte Schicht auf der Oberfläche des Werkstückes durch die Energie der elektrischen Entladung gebildet wird, welches Verfahren zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung Folgendes umfasst: Unterteilen eines elektrischen Stromentladungspulses in eine erste Pulsbreite (erster Spitzenwert lpi), eine zweite Pulsbreite T (zweiter Spitzenwert lp2,..., und eine n-te Pulsbreite Tn (n-ter Spitzenwert lpn) (mit n > 2, n e N (N: Menge der natürlichen Zahlen)); Setzen der ersten Pulsbreite und den ersten Spitzenwert Ip", so dass zwischen den Elektroden eine elektrische Stromdichte in einem vordefinierten Bereich sein kann, um die Emission des Elektrodenmaterials zu unterdrücken; und Setzen der k-ten Pulsbreite T und eines k-ten Spitzenwertes Ip (mit 2 < k < n, k e X), so dass eine Versorgungsmenge des harten Schichtmaterials während der Emission des Elekfrodenmaterials ein vordefinierter Wert sein kann, der bestimmt wird durch eine vordefinierte Verfahrensbedingung. The present invention produces a method of surface electric discharge machining to form a hard layer on the surface of a workpiece by electric discharge, in which electrical discharge is generated between a surface discharge machining electrode and a workpiece, so that a hard layer on the Surface of the workpiece is formed by the energy of the electrical discharge, which method for electrical surface discharge processing comprises dividing a current electric discharge pulse into a first pulse width (first peak value lpi), a second pulse width T (second peak value lp2,..., And an n -th pulse width Tn (n-th peak value lpn) (with n> 2, ne N (N: quantity of natural numbers)); setting the first pulse width and the first peak value Ip ", so that between the electrodes, an electric current density in one predefined area can be to the emission de s electrode material to suppress; and setting the k-th pulse width T and a k-th peak value Ip (with 2 <k <n, ke X) so that a supply amount of the hard film material during the emission of the electrode material may be a predefined value determined by a predefined process condition.
[0012] Da die Erfindung in der oben genannten Art ausgeführt ist, können die folgenden Vorteile erhalten werden. Since the invention is carried out in the above-mentioned manner, the following advantages can be obtained.
[0013] Gemäss dem elektrischen Netzgerät zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung und dem Verfahren zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Elektrodenmaterial wirksamer auf der Oberfläche des Werkstückes anhaften zu lassen. Folglich können die Kosten für die Oberflächenbearbeitung reduziert werden. According to the electric power supply apparatus for surface electric discharge machining and the surface electric discharge machining method of the present invention, it is possible to more effectively adhere electrode material to the surface of the work piece. As a result, the cost of surface processing can be reduced.
[0014]-Weiter-ist es möglichreine-angemessenen-Verser§tmgsmenge an Elektrodenmaterial zu gewährleisten-Folglieh-ist es möglich, eine feste, harte Schicht auf dem Werkstück zu bilden. Further, it is possible to ensure a proper-reasonable-amount of material to be electrode material-Folglieh-it is possible to form a solid, hard layer on the workpiece.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
[0015] [0015]
Fig. 1A bis 1C sind Ansichten, die eine Anordnung eines elektrischen Netzgerätes zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung einer Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung zeigen und ebenso eine zwischen den Elektroden angelegte Spannung zeigen und ebenso einen elektrischen Entladungsstrom zeigen; 1A to 1C are views showing an arrangement of a surface-conduction-type electric power supply apparatus of an embodiment of the present invention, and also show a voltage applied between the electrodes, and also show an electric discharge current;
Fig. 2A bis 2C sind schematische Illustrationen, die die Umstände der Bildung einer harten Schicht auf einem Werkstück durch elektrische Oberflächenentladungsbearbeitung zeigen, in welcher ein elektrisches Netzgerät zur Oberflächenentladungsbearbeitung einer Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung verwendet wird; Figs. 2A to 2C are schematic illustrations showing the circumstances of forming a hard film on a workpiece by surface electric discharge machining in which a surface discharge machining power supply apparatus of an embodiment of the present invention is used;
Fig. 3 ist eine Ansicht, die einen Vergleich der konsumierten Länge einer Elektrode zwischen einem Fall, in welchem elektrische Oberflächenentladungsbearbeitung mit einem konventionellen Netzgerät zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung durchgeführt wird, und einem Fall, in welchem elektrische Oberflächenentladungsbearbeitung mit einem Netzgerät zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung gemäss der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird; FIG. 3 is a view comparing a consumed electrode length between a case in which surface electric discharge machining is performed with a conventional surface discharge electric power supply apparatus and a case where surface electric discharge machining is performed with a surface discharge electric power supply apparatus according to the present invention Invention is carried out;
Fig. 4 zeigt die Ansicht einer Anordnung, welche ein Beispiel eines Gerätes zur elektrischen Fig. 4 shows the view of an arrangement, which is an example of a device for electrical
Oberflächenentladungsbearbeitung ist; Surface discharge machining is;
Fig. 5 ist eine Ansicht, die eine Spannung zwischen Elektroden zeigt und ebenso einen elektri schen Stromentladungspuls in einem konventionellen Netzgerät zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung zeigt; Fig. 5 is a view showing a voltage between electrodes and also shows an electrical current discharge pulse in a conventional power supply for surface electrical discharge machining;
Fig. 6A und 6B sind schematische Illustrationen der Anhaftung des Elektrodenmaterials an einem Werkstück; Figs. 6A and 6B are schematic illustrations of the adhesion of the electrode material to a workpiece;
Fig. 7 ist eine Ansicht, die eine Änderung in der elektrischen Stromdichte zeigt und ebenso ei ne Änderung im Durchmesser einer elektrischen Bogenentladungssäule während des Ablaufs der Zeit von Beginn der elektrischen Entladung zeigt; und Fig. 7 is a view showing a change in the electric current density and also shows a change in the diameter of an electric arc discharge column during the passage of time from the start of the electric discharge; and
Fig. 8A und 8B sind Fotografien einer Oberfläche eines Stahlwerkstückes, bei welchem elektrische 8A and 8B are photographs of a surface of a steel workpiece in which electrical
Oberflächenentladungsbearbeitung durch einen Auftritt eines elektrischen Stromentladungspulses durchgeführt wird. Surface discharge processing is performed by an occurrence of an electric current discharge pulse.
Die beste Ausführungsvariante der Erfindung The best embodiment of the invention
[0016] Fig. 1A bis 1C sind Ansichten eines elektrischen Netzgerätes zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung einer Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 1A eine Anordnungsansicht ist, Fig. 1B eine Ansicht ist, die eine Spannung zwischen den Elektroden zeigt, und Fig. 1C eine Ansicht ist, die ein anderes Beispiel einer elektrischen Stromentladung zeigt. In Fig. 1A bis 1C ist die Referenznummer 1 eine Elektrode zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung, Referenznummer 2 ist ein Werkstück, Referenznummer 3 ist ein Bearbeitungsbehälter, Referenznummer 4 ist eine Bearbeitungslösung, Referenznummer 13 ist eine Gruppe von Schaltelementen, Referenznummer 14 sind Steuermittel zum Steuern, indem die Gruppe von Schaltelementen 13 an- und ausgeschaltet wird, Referenznummer 15 ist ein elektrisches Netzgerät, Referenznummer 16 ist eine Gruppe von Widerständen, T ist eine erste Pulsbreite, T2 ist eine zweite Pulsbreite, Tr ist eine Pausenzeit (recess time), IP 1 ist ein erster Spitzenwert und lp2 ist Figs. 1A to 1C are views of an electric power supply apparatus for surface electric discharge machining of one embodiment of the present invention, in which Fig. 1A is an arrangement view, Fig. 1B is a view showing a voltage between the electrodes, and Fig. 1C is a View is showing another example of an electric current discharge. In Figs. 1A to 1C, reference numeral 1 is an electrode for surface electric discharge machining, reference number 2 is a workpiece, reference number 3 is a processing vessel, reference number 4 is a processing solution, reference number 13 is a group of switching elements, reference number 14 is control means for controlling by reference number 15 is an electrical power supply, reference number 16 is a group of resistors, T is a first pulse width, T2 is a second pulse width, Tr is a recess time, IP is 1 is a first peak and lp2
CH 695 567 A5 CH 695 567 A5
ein zweiter Spitzenwert. Die Gruppe der Schaltelemente 13, die Steuermittel 14, das elektrische Netzgerät 15 und die Gruppe von Widerständen 16 entsprechen einem elektrischen Netzgerät zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung zum Bestimmen einer Wellenform des elektrischen Stromentladungspulses im Prozess der elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung. a second peak. The group of the switching elements 13, the control means 14, the electric power supply 15 and the group of resistors 16 correspond to an electric power supply apparatus for surface electric discharge machining for determining a waveform of the electric current discharge pulse in the process of surface electric discharge machining.
[0017] Als nächstes wird weiter unten die Durchführung (des Verfahrens) erklärt. Die Elektrode 1 zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung und das Werkstück 2 sind einander gegenübergestellt in der Bearbeitungslösung 4 und ein vorbestimmter Abstand wird zwischen ihnen durch eine Antriebseinheit eingehalten, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist. Der Spitzenwert des elektrischen Entladungsstroms ist eine Funktion der Spannung des elektrischen Netzgerätes 15 und des Widerstandes eines Widerstandes in der Gruppe von Widerständen 16, welcher in Serie mit einem Schaltelement in der Gruppe von Schaltelementen 13 geschaltet ist, welches Schaltelement angeschaltet ist. Wenn das Schaltelement in der Gruppe von Schaltelementen 13, welches Schaltelement in Serie mit einem Widerstand in der Gruppe von Widerständen 16 mit hohem Widerstand geschaltet ist, angeschaltet wird, kann eine Spannung zwischen der Elektrode 1 zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung und dem Werkstück 2 angelegt werden. Nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, wird eine elektrische Entladung erzeugt (der erste Spitzenwert IP ). Nachdem die Erzeugung der elektrischen Entladung detektiert wurde und die erste Pulsbreite T vorüber ist, wird das Schaltelement, das zuvor angeschaltet wurde, durch die Steuermittel 14 ausgeschaltet und das Schaltelement in der Gruppe von Schaltelementen 13, das in Serie mit einem Widerstand von kleinem Widerstand in der Gruppe von Widerständen 16 geschaltet ist, wird angeschaltet, so dass der elektrische Entladungsstrom erhöht werden kann (der zweite Spitzen--wer-t-lp4 J)ann,-nachdem die-zweite-PulsbreiteJ^-voFübeMStr-wefden-alle-Schaltelemente-in der Gruppe der-Schaltele--mente 13 durch die Steuermittel 14 ausgeschalt«. Weiter, nachdem die Pausenzeit Tr vorüber ist, wird das Schaltelement in der Gruppe von Schaltelementen selektiv durch die Steuermittel 14 wieder angeschaltet. Wenn die obige Operation wiederholt wird, wird die elektrische Oberflächenentladungsbearbeitung durchgeführt. Wie oben beschrieben, kann der Spitzenwert des elektrischen Entladungsstroms gesteuert werden, indem das Schaltelement in der Gruppe der Schaltelemente 13 durch die Steuermittel 14 selektiv an- und ausgeschaltet wird. Next, the operation (of the method) will be explained below. The surface-discharge type electric discharge electrode 1 and the workpiece 2 are opposed to each other in the machining solution 4, and a predetermined distance is maintained between them by a drive unit not shown in the drawing. The peak value of the electric discharge current is a function of the voltage of the electric power supply 15 and the resistance of a resistor in the group of resistors 16 which is connected in series with a switching element in the group of switching elements 13, which switching element is turned on. When the switching element in the group of switching elements 13, which switching element is connected in series with a resistor in the group of high resistance resistors 16, a voltage can be applied between the surface discharge electric treatment electrode 1 and the workpiece 2. After a predetermined period of time elapses, an electric discharge is generated (the first peak value IP). After the generation of the electric discharge has been detected and the first pulse width T is over, the switching element previously turned on is turned off by the control means 14 and the switching element in the group of switching elements 13 connected in series with a small resistance in FIG the group of resistors 16 is turned on, so that the electric discharge current can be increased (the second peak-wer-t-lp4 J) ann -after the second-pulse width J ^ -voFübeMStr-wefden-all-switching elements in the group of-Schaltele- elements 13 off by the control means 14 «. Further, after the pause time Tr is over, the switching element in the group of switching elements is selectively turned on again by the control means 14. When the above operation is repeated, the surface electric discharge machining is performed. As described above, the peak value of the electric discharge current can be controlled by selectively turning on and off the switching element in the group of switching elements 13 by the control means 14.
[0018] Der elektrische Stromentladungspuls kann ein Schritt wie in Fig. 1B gezeigt sein. Als Ausführungsvariante kann der elektrische Entladungsstrom auch wie ein Abfall bzw. Anstieg (slope) sein, wie er in Fig. 1C gezeigt ist. Der elektrische Stromentladungspulse kann wie ein Anstieg durch ein Verfahren erhöht werden, in welchem induktiver Widerstand in Serie mit dem elektrischen Netzgerät des elektrischen Netzgeräts der elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung geschaltet wird. The electric current discharge pulse may be a step as shown in Fig. 1B. As a variant embodiment, the electric discharge current may also be like a slope, as shown in FIG. 1C. The electric current discharge pulse may be increased like an increase by a method in which inductive resistor is connected in series with the electric power supply of the electric power supply of the surface discharge electric machining.
[0019] Fig. 2A bis 2C sind schematische Illustrationen, die die Umstände zur Bildung einer harten Schicht auf einem Werkstück durch elektrische Oberflächenentladungsbearbeitung zeigen, in welchen ein elektrisches Netzgerät zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung einer Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung verwendet wird. In der Zeichnung ist die Referenznummer 1 eine Elektrode, Referenznummer 2 ein Werkstück, Referenznummer 10 eine elektrische Bogenentladungssäule und Referenznummer 17 ist eine harte Schicht, die auf dem Werkstück 2 durch ein Verfahren der vorliegenden Erfindung gebildet wurde. Fig. 2A zeigt einen Status, der dem ersten Teil der ersten Pulsbreite T entspricht, welcher in Fig. 1B oder 1C gezeigt ist. Fig. 2B zeigt einen Status, der dem letzten Teil der ersten Pulsbreite ^ entspricht, welcher in Fig. 1B oder 1C gezeigt ist. Fig. 2C zeigt einen Status, der der zweiten Pulsbreite T2 entspricht, welche in Fig. 1B oder 1C gezeigt ist. Figs. 2A to 2C are schematic illustrations showing the circumstances of forming a hard film on a workpiece by surface electric discharge machining in which an electric power source for surface electric discharge machining of one embodiment of the present invention is used. In the drawing, reference number 1 is an electrode, reference number 2 is a workpiece, reference number 10 is an electric arc discharge column, and reference number 17 is a hard layer formed on the workpiece 2 by a method of the present invention. Fig. 2A shows a status corresponding to the first part of the first pulse width T shown in Fig. 1B or 1C. Fig. 2B shows a status corresponding to the last part of the first pulse width, shown in Fig. 1B or 1C. Fig. 2C shows a status corresponding to the second pulse width T2 shown in Fig. 1B or 1C.
[0020] In Fig. 1B oder 1C sind die erste Pulsbreite ^ und der erste Spitzenwert lp1 so gesetzt, dass die elektrische Stromdichte in einem vordefinierten Bereich sein kann, um die Emission des Elektrodenmaterials zu unterdrücken (Fig. 2A) und der Durchmesser der elektrischen Bogenentladungssäule 10 ist im Bereich der erste Pulsbreite T genügend erweitert (Fig. 2B). Als Nächstes wird, unter der Bedingung, dass der Durchmesser der elektrischen Bogenentladungssäule 10 erweitert ist, die Gruppe der Schaltelemente 13 durch die Steuermittel 14 so gesteuert, dass die Versorgungsmenge mit Material der harten Schicht durch Emission von Elektrodenmaterial ein vordefinierter Wert gemäss einer vordefinierten Bearbeitungsbedingung in der zweiten Pulsbreite T sein kann und der elektrische Entladungsstrom wird bis zu einem vordefinierten zweiten Spitzenwert lp2 erhöht. Auf diesem Weg kann die harte Schicht 17 wirksam auf dem Werkstück 2 gebildet werden, wie es in Fig. 2C gezeigt ist. In Fig. 1B or 1C, the first pulse width und and the first peak value Ip1 are set so that the electric current density may be in a predefined range to suppress the emission of the electrode material (Fig. 2A) and the diameter of the electric Arc discharge column 10 is sufficiently extended in the region of the first pulse width T (FIG. 2B). Next, under the condition that the diameter of the electric arc discharge column 10 is widened, the group of the switching elements 13 is controlled by the control means 14 so that the supply amount of material of the hard layer by emission of electrode material becomes a predefined value according to a predefined machining condition may be the second pulse width T and the electric discharge current is increased up to a predefined second peak value Ip2. In this way, the hard layer 17 can be efficiently formed on the workpiece 2, as shown in Fig. 2C.
[0021] Betreffend die Einstellungswerte der ersten Pulsbreite T und des ersten Spitzenwertes Ip^ durch welche die elektrische Stromdichte zwischen den Elektroden in einem vorderinierten Bereich sein kann, um die Emission des Elektrodenmaterials zu unterdrücken, und ebenso betreffend die Einstellungswerte der zweiten Pulsbreite T2 und des zweiten Spitzenwertes lp2, durch welche eine Versorgungsmenge von Material der harten Schicht auf das Werkstück ein vordefinierter Wert sein kann, werden die Einstellungswerte vorgängig durch Experimente gefunden. Folglich können die Werte entsprechend einer vordefinierten Prozessgeschwindigkeit, einem Status der Oberfläche der harten Schicht und einer Prozessbedingung, wie z.B. einer Verbrauchsmenge der Elektrode gesetzt werden. Concerning the setting values of the first pulse width T and the first peak value Ip by which the electric current density between the electrodes may be in a front-in-range to suppress the emission of the electrode material, and also regarding the adjustment values of the second pulse width T2 and the second peak width second peak value lp2, by which a supply amount of material of the hard layer to the workpiece may be a predefined value, the adjustment values are found in advance by experiments. Thus, the values may be set according to a predefined process speed, a hard-layer surface status, and a process condition such as a process condition. a consumption amount of the electrode are set.
[0022] Zum Beispiel werden Daten, wie eine Verbrauchsmenge der Elektrode für elektrische Oberflächenentladungsbearbeitung, einem Status der Oberfläche der harten Schicht, die auf dem Werkstück gebildet ist, und einer Produktivität des Oberflächenbearbeitungsvorgangs vorgängig durch Experimente gesammelt für den Fall, wo die Parameter der Elektrode, wie z.B. Material der Elektrode zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung, Zusammensetzung des Elektrodenmaterials und Härte des Elektrodenmaterials und die Parameter des Materials des Werkstückes geändert werden und ebenso für den Fall, wo die Parameter, wie erste Pulsbreite T^ zweite Pulsbreite T , erster Spitzenwert lpi und zweiter Spitzenwert lp2 geändert werden. Unter Verwendung der obigen Daten entsprechend den Prozessbedingungen, wie z.B. eine vordefinierte Prozessgeschwindigkeit, ein Status der Oberfläche der harten Schicht und ein Verbrauch der Elektrode, können die erste Pulsbreite T und der erste Spitzenwert Ip^ durch welche die elektrische Stromdichte zwischen den Elektroden in einem vordefinierten Bereich zur Unterdrückung der Emission des Elektrodenmateri5 For example, data such as a consumption amount of the electrode for surface electric discharge machining, a status of the surface of the hard layer formed on the workpiece, and a productivity of the surface processing operation are previously collected by experiments in the case where the parameters of the electrode , such as Material of the electrode for surface electric discharge machining, composition of the electrode material and hardness of the electrode material and the parameters of the material of the workpiece are changed and also in the case where the parameters such as first pulse width T ^ second pulse width T, first peak lpi and second peak lp2 changed become. Using the above data according to the process conditions, e.g. a predefined process speed, a hard layer surface state, and an electrode consumption, the first pulse width T and the first peak value Ip ^ may be used to control the electric current density between the electrodes in a predefined region for suppressing the emission of the electrode material
CH 695 567 A5 CH 695 567 A5
als bestimmt werden kann, gesetzt werden und ebenso können die zweite Pulsbreite T2 und der zweite Spitzenwert Ip , durch welche eine Versorgungsmenge mit hartem Schichtmaterial für das Werkstück ein vordefinierter Wert sein kann, gesetzt werden. can be set, and also the second pulse width T2 and the second peak value Ip, by which a supply amount of hard film material for the workpiece can be a predefined value, can be set.
[0023] Fig. 3 ist eine Ansicht, die einen Vergleich der Länge des Verbrauchs der Elektrode zwischen einem Fall, in welchem die elektrische Oberflächenentladungsbearbeitung mit einem konventionellen Netzgerät zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung durchgeführt wurde, und einem Fall, in welchem die elektrische Oberflächenentladungsbearbeitung mit einem Netzgerät zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurde, wobei der Vergleich unter der Bedingung gemacht wurde, dass die Dicke der harten Schicht, die auf dem Werkstück gemacht wurde, die gleiche ist. In diesem Fall ist der elektrische Stromentladungspuls, der durch das konventionelle Netzgerät zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung erzeugt wurde, eine rechteckige Welle, der Spitzenwert Ip ist 8A (A: Ampère) und die Pulsebreite T davon ist 8 ps (s: Sekunde). Gemäss dem elektrischen Stromentladungspuls, der durch das elektrische Netzgerät zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung erzeugt wurde, ist die erste Pulsbreite 8 ps, der erste Spitzenwert Ip^ ist 2A, die zweite Pulsbreite T2 8 ps und der zweite Spitzenwert lp2 ist 8A. In Fig. 3 ist im Fall des konventionellen elektrischen Stromentladungspulses die Verbrauchslänge der Elektrode ungefähr 500 pm und im Fall des elektrischen Stromentladungspulses der vorliegenden Erfindung die Verbrauchslänge der Elektrode ungefähr 200 pm. Das heisst, es kann verstanden werden, dass der Verbrauch der Elektrode für den Fall des elektrischen Netzgerätes zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung gemäss der vorliegenden Erfindung viel kleiner ist als der Verbrauch der Elektrode für den Fall des konventionellen elektrischen Netzgerätes zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitungv-Gemäss-deff^elektrischen-Netzgerät-zur-elektrischen-Oberflächeflept-ladungsbearbeitung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Elektrodenmaterial wirksamer auf der Oberfläche eines Werkstückes anhaften zu lassen. Folglich werden die Kosten für die Oberflächenbearbeitung reduziert. Weiter ist es möglich, eine angemessene Versorgungsmenge mit Elektrodenmaterial zu gewährleisten. Folglich ist es möglich, eine feste, harte Schicht auf dem Werkstück zu bilden. Fig. 3 is a view comparing the length of consumption of the electrode between a case in which the surface electric discharge machining was performed with a conventional surface discharge electric power processing apparatus and a case where the surface electric discharge machining is performed with a power supply for the surface electric discharge machining of the present invention, wherein the comparison was made on the condition that the thickness of the hard layer made on the workpiece is the same. In this case, the electric current discharge pulse generated by the conventional electric surface discharge machining power supply is a rectangular wave, the peak value Ip is 8A (A: Ampere), and the pulse width T thereof is 8 ps (s: second). According to the electric current discharge pulse generated by the electric surface discharge electric power processing apparatus, the first pulse width is 8 ps, the first peak value Ip ^ is 2A, the second pulse width T2 is 8 ps, and the second peak value lp2 is 8A. In Fig. 3, in the case of the conventional electric current discharge pulse, the consumed length of the electrode is about 500 pm, and in the case of the electric current discharge pulse of the present invention, the consumed length of the electrode is about 200 pm. That is, it can be understood that the consumption of the electrode in the case of the electric power tool for surface electric discharge machining according to the present invention is much smaller than the consumption of the electrode in the case of the conventional electric power tool for surface electric discharge machining according to the deff electric Power-to-surface electrode charging process of the present invention, it is possible to more effectively adhere the electrode material to the surface of a workpiece. As a result, the cost of surface processing is reduced. Furthermore, it is possible to ensure an adequate supply of electrode material. Consequently, it is possible to form a solid, hard layer on the workpiece.
[0024] In der obigen Erklärung ist der Spitzenwert des elektrischen Entladungsstroms wie zwei Schritte, jedoch sollte bemerkt werden, dass der elektrische Entladungsstrom wie drei oder mehr Schritte ist. In jedem Teil der Pulsbreite kann der elektrische Strom des elektrischen Entladungsstroms nicht konstant sein oder kann nicht wie ein Anstieg bzw. Abfall (slope) sein, jedoch kann der elektrische Strom eine vordefinierte Funktion der Zeit sein. In the above explanation, the peak value of the electric discharge current is like two steps, but it should be noted that the electric discharge current is like three or more steps. In any part of the pulse width, the electric current of the electric discharge current may not be constant or may not be like a slope, but the electric current may be a predefined function of time.
Industrielle Anwendbarkeit Industrial applicability
[0025] Wie weiter oben erklärt, sind das elektrische Netzgerät zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung und das Verfahren zur elektrischen Oberflächenentladungsbearbeitung der vorliegenden Erfindung geeignet für die Oberflächenbearbeitungsindustrie, in welcher eine harte Schicht auf einem Werkstück gebildet wird. As explained above, the electrical surface discharge electric working machine and the surface electric discharge machining method of the present invention are suitable for the surface working industry in which a hard layer is formed on a workpiece.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2000/000303 WO2001055481A1 (en) | 2000-01-24 | 2000-01-24 | Power supply for discharge surface treatment and discharge surface treatment method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH695567A5 true CH695567A5 (en) | 2006-06-30 |
Family
ID=11735599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH01772/01A CH695567A5 (en) | 2000-01-24 | 2000-01-24 | Electric power supply for electrical discharge machining surface (Funkenerosionsbwarbeitung) and a method for surface electrical discharge machining. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1210128C (en) |
| CH (1) | CH695567A5 (en) |
| DE (1) | DE10084316B4 (en) |
| TW (1) | TW483948B (en) |
| WO (1) | WO2001055481A1 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2325468C2 (en) | 2003-06-05 | 2008-05-27 | Мицубиси Денки Кабусики Кайся | Electrode for electric discharge surface treatment, method of electric discharge surface treatment, and device for electric discharge surface treatment |
| JPWO2005068845A1 (en) * | 2004-01-14 | 2007-12-27 | 株式会社Ihi | Compressor, titanium rotor blade, jet engine, and titanium rotor blade manufacturing method |
| JP4895477B2 (en) * | 2004-01-29 | 2012-03-14 | 三菱電機株式会社 | Discharge surface treatment method and discharge surface treatment apparatus. |
| CN102471893B (en) | 2009-07-28 | 2014-03-12 | 三菱电机株式会社 | Erosion resistant machine component, method for forming surface layer of machine component, and steam turbine manufacturing method |
| JP5177121B2 (en) * | 2009-11-11 | 2013-04-03 | 三菱電機株式会社 | Repair method of machine parts |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3271836B2 (en) * | 1993-08-31 | 2002-04-08 | 科学技術振興事業団 | Surface treatment method for aluminum and its alloys by submerged discharge |
-
2000
- 2000-01-24 CH CH01772/01A patent/CH695567A5/en not_active IP Right Cessation
- 2000-01-24 CN CN00805400.2A patent/CN1210128C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-01-24 WO PCT/JP2000/000303 patent/WO2001055481A1/en active Application Filing
- 2000-01-24 DE DE10084316T patent/DE10084316B4/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-01-31 TW TW089101612A patent/TW483948B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10084316B4 (en) | 2005-12-22 |
| WO2001055481A1 (en) | 2001-08-02 |
| CN1344333A (en) | 2002-04-10 |
| DE10084316T1 (en) | 2002-04-11 |
| CN1210128C (en) | 2005-07-13 |
| TW483948B (en) | 2002-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1677940B1 (en) | Method for controlling and/or adjusting a welding process and welding device for carrying out a welding process | |
| DE60319064T2 (en) | Welding method and apparatus with a constant current and constant voltage power source | |
| DE60025600T2 (en) | PROCESS FOR BOLT WELDING WITH A CLEANING STAGE | |
| WO2006089322A1 (en) | Method for controlling and/or regulating a welding device, and welding device | |
| EP3509784B1 (en) | Short circuit welding method and device for carrying out such a short circuit welding method | |
| DE68913896T2 (en) | Welding coated metals. | |
| DE3152736T1 (en) | SELF-CONSUMPTION CATODE FOR ARC METAL EVAPORATOR | |
| DE69211308T2 (en) | Process for the production of a surface layer by electrical discharges | |
| DE2506636A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR AUTOMATIC ELECTRIC WELDING | |
| EP1250209B1 (en) | Method and device for multiple stage arc-welding | |
| CH695567A5 (en) | Electric power supply for electrical discharge machining surface (Funkenerosionsbwarbeitung) and a method for surface electrical discharge machining. | |
| DE2335587C2 (en) | Process for surface hardening of a cemented carbide workpiece | |
| CH621724A5 (en) | ||
| DE69501642T2 (en) | Process for electrical discharge machining of an electrically non-conductive material by applying an electrically conductive layer | |
| EP2918366A1 (en) | Method for tungsten inert gas welding | |
| CH694983A5 (en) | Power supply for discharge surface treatment where hard coating made from melted electrode component is formed on work | |
| EP0703035B1 (en) | Method and pulse generator for electroerosion machining | |
| DE69306285T2 (en) | Welding process | |
| DE102011051772A1 (en) | Ultrasound-assisted electrical discharge grinding method for electrical discharge machining of rectangular metal workpiece, involves controlling predetermined depth and predetermined feed rate based on observed voltage and observed current | |
| DE102016115463A1 (en) | Method for connecting at least two component layers | |
| EP0534353A1 (en) | Method for electrical discharge machining of workpieces by means of a wire electrode | |
| DE1615470A1 (en) | Method and device for processing workpieces by means of an electric arc | |
| DE1515246A1 (en) | Method and device for producing weld seams at high welding speed using several arcs | |
| CH693666A5 (en) | Discharge surface treating method comprises generating a pulsating discharge between an object to be surface treated and a discharge electrode containing a material exhibiting solid lubricating action, e.g. molybdenum, in e.g. water | |
| DE1010673B (en) | Method and device for cutting sparks on an alternating current network with devices for suppressing arc discharges |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |