DE2126439C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Elektroerosions-Bearbeitung mit Spannungsimpulsen veränderlicher Breite - Google Patents

Description

solchek _Stönjng ^ ^ _Enti_adungs_ durchschnittliche elektrische Strom- ^^^ ungestörten Betrieb erhöht, störung eine Weüe bestehen ß_e%_lektrische Entladung auf einen ?£. ^ _Zostand ^ Arbeitsspalt Elektrode und dem Werkstück ver_noch weiter, da keine Deionisierung am Werkstück entsteht eine Höhlung.

diese Zeitspanne über dem vorbestimmten _M Ά « Durchführung des Verfaham Arbeitsspalt , _{daß die} durchschnittüche

spanne (10) zwischen dem Beginn «nes Spannungsimpulses und dem Beginn der Entladung und durch eine Steuereinrichtung (20, 21) zur Steuerung der Dauer der elektnschenEntladung, welche auf ein Ausgangssignal der ZeUmeßeinrichtung (19) anspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet in an sich bekannter Weise durch einen Widerstand (17) in Reihe mit dem Arbeitsspalt (1, 2) einer Spannungsquelle (E₀) und parallelgeschalteten Schalttransistoren (3^, 3ß .... 3N) und durch einen auf den Stromfluß durch den Widerstand (17) ansprechenden Stromkreis (18) zur Feststellung des Entladungsbeginns.

i^Nachteil, daß es schwierig _des Zustandes des Arbeits

3°

35 ^ter

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Elektroerosions-Bearbeitung mittels an den Arbeitsspalt angelegter Spannungsimpulse veränderlicher Breite, wob⁸ei der Beginn jfder Entladung erfaßt und danach die Dauer jeder Entladung gesteuert wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Herkömmliche Vorrichtungen zur Elektroerosions-Bearbeitung umfassen ein in ein elektrisch isolierendes Öl, wie z.B. Kerosin oder Petroleum getauchtes Werkstück, eine Elektrode und eine Viel-

>5 ist einer

«can W«^ _beki,_{n0t( bei dem der} ^,^„gSgestellt und die Dauer der Entladung in Abhängigkeit davon getm.a g We^_{1311 und} Betrieb.

A f3 Seite 153 bis 156).

iS um Ä^ Erreichung absolugg^JS Energie jedes Impulfes.

^r _A°'^eicf*^Io^;^Bprf_{influnß ist}" Verfahren und Vor-Aufgabe der Erfindung ist es,venMjenu π or

S'rnöglichst gut und elastLh dem jeweiligen Zustand des Arbeitsspaltes angepaßt werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der genannten Art erfindungsgemäP dadurch gelöst, daß die Zeitspanne zwischen dem Beginn eines Spannungsimpulses und dem Beginn der Entladung gemessen wird und die Djjender ^"^J ^; dung imt wachsender Ze. spanne ginn des Spannungsmpulses und Entladung verlängert ^^^ unterhalb eines ^w^^stI™
daß sie andererseits auf

Grenzwert der ^?^e j wird, solange diese Zeitspanne stimmten P™zwert liegt·

dem

Durchfüh-

⁵⁵

erholt ach der Arbeitsspalt rasch von einer wenn sich die Dauer der Betufschlagnng des Arbeits-

g. Spaltes mit der unbelasteten Spannung erhöht.

fs» folgenden wird die Erfindung an Hand von Fig.2 zeigt in detaillierter Darstellung eine Aus-

2etcbiumgen näher erläutert. Es zeigt führungsformi der erfindungsgemäßen Steuereinrich-

pTgTl ein Blockschaltbild einer bevorzugten Aus- S *ung 23, wobei die Gruppe von Schalttransistoren

d fidäß Viht 34 3 B 3N id Anschluß 22

pTgTl ein Blockschaltbild einer bevorzugten Aus S ung 23, wobei die Gruppe von Schalttra fijnrungfiform der erfindungsge^äßen Vorrichtung 3/4, 3 B ... 3N gesperrt sind, wen» am Anschluß 22 ^Elektroerosions-Bearbeitung, ein Signal anliegt und wobei diese Transistoren lei-

jrig.2 eine detaillierte Schaltung eines Teils der tend sind, wenn am Anschluß '31 kein Signal anliegt Ajjsfuhrungsiorm gemäß Fig. 1 und Ein Transistor 24 ist lediglich während der Diuer

^pig.3 charakteristische Kurven des elektrischen io der elektrischen Entladung gesperrt, und zwar auf «tronts und der Spannung, aufgetragen gegen die Grund eines Signals, welches vom Anzeigegerät 18

^ für den Beginn der elektrischen Entladung bereitge-

ll id

fL F i g. 1 ist eine Zeitgeberschaltung 6 vorge- stellt wird.

«-j,« welche eiate Steuereinrichtung 20 für die Femer ist eine Zenerdiode :&5 vorgesehen, welche

Dauer der elektrischen Entladung und eine Steuer- 15 normalerweise leitend ist, wenn am Anschluß 22 ein rinrichtnng 21 für die Länge der Impulspause um- Signal erscheint, während sie im gesperrten Zustand fafiL Ferner ist ein Parallelwiderstand 17 vorgesehen ist, wenn dieses Signal nicht vorliegt Wenn demnach stnrie ei» Anzeigegerät 18 zum Anzeigen des Beginns der Anschluß 22 durch das Signal beaufschlagt wird, Α» Entladung und eine Zeitmeßeimichtung 19 zur so wird ein Transistor 27 über einen Basiswideritand Messung derjenigen Zeitdauer, während welcher der ao 26 und die Zenerdiode 25 leitend. Arbeitsspalt mit der unbelasteten Spannung beauf- Wenn keine elektrische Entladung stattfindet, so

ichlagt ist. Die Zeitgeberschaltung 6 bildet zusam- ist der Transistor 24 leitend, und der Transistor 27 ist men mit dem Anzeigegerät 18 und der Zei'meßein- gesperrt, wobei das elektrische Potential am Anrichtung 19 eine Steuereinrichtung 23. Schluß 28 abfällt, und zwar entsprechend einer Zeitner Arbeitsspalt zwischen einer Arbeitselektrode 1 as konstanten, welche von einem Widerstand 31 und nnd einem Werkstück 2 wird über Widerstände (4 A, einem Kondensator 32 abhängt. Dieser Abfall des 4B 4Λ0 mit Spannung beaufschlagt, wenn eine elektrischen Potentials erfolgt vom elektrischen Pofininöe von Schalttransistoren (3/1, 3B ... SN) tential einer Gleichstromspannungsquelle 29 (-£,) durch ein Signal, welches von einem Verstärker? in Richtung auf das elektrische Potential der Summe «her Widerstände (SA, SB ... SN) bereitgestellt 30 der Gleichspannungsquellen 29 und 30 '-[L₁ +£,]λ wird leitend werden. Sobald die elektrische Entladung einsetzt, wird der Wenn nach einer bestimmten Zeitdauer, gerechnet Transistor 24 gespert, und der Transistor 27 bleiDt vom Beginn des Spannungsimpulses, die elektrische ebenfalls gesperrt, wobei das elektrische Potential am Entladung einsetzt, so fließt durch den Widerstand Anschluß 28 anwächst. Dieses Anwachsen des eieK-17 ein elektrischer Strom, wobei auf Grund des 35 trischen Potentials geschieht entsprechend einer £eit-SnannunesaLfalls der Beginn der elektrischen Entla- konstanten, welche vom Widerstand 31 und vom dünn durch das Anzeigegerät 18 festgestellt wird. Die Kondensator 32 abhängt Das Anwachsen des dekjn-Dauer der Beaufschlagung des Arbeitsspaltes mit der sehen Potentials erfolgt in Richtung auf das eleKtnunbelasteten Spannung vom Beginn des Spannungs- sehe Potential einer Gleichspannungsquelle « K^h imoulses bis zum Beginn der Entladung wird durch 40 Wenn nach einer bestimmten Zeitdauer das eteKnrSLeßeinrichtufg 19 für die unbelastete Span- sehe Potential am Anschluß 28 einen^posrtr^rt mine gemessen. Die Dauer der elektrischen Entla- annimmt, so wird ein Transistor 36 über einen1 Bas s-

2 wird durch die Steuereinrichtung 20 gesteuert. widerstand 35 leitend, wodurch ein monostabiler S Steuerung erfolgt in Abhang Keil von einem Multivibrator 37 betätigt wird und die Gruppe> von Sienal welches der gemessenen Zeitdauer entspricht, 45 Schalttransistoren 3/1, 3 B ...3 N sperrt. ™*™ν™

Sei dTe Gruppe von Schalttransistoren 3 A, 3 B chend der Charakteristik des monottab.len Multm-

3N nach einerbest.mmten Zeitdauer gesperrt wer- brators stellt sich der stabile Z^ wiede f«*h *' einer bestimmten Zeitdauer ein, und der Arbeitsspalt

Die Zeitdauer, während welcher die Transistoren wird mit der elektrischen Spannung ^^a™agt.

3 A3 B 3 N gesperrt sind, entspricht der Impuls- 50 Wenn die Dauer der Beaufschlagung des Arbeitsspalpause und wird durch die Steuereinrichtung 21 für tes m.t der unbelasteten Spannung gg J™« ¹^ die Impulspause bestimmt. Die Signale gelangen über kann die Spannung am Anschluß M auf den,Wert einen Anschluß 22 zum Verstärker 7. Erfindungsge- (E₁ τ E₂) abs.nken, s,e sinkt jedoch *cht über die maß kann die Dauer der elektrischen Entladung in sen Wert hinaus ab. Demgemäß wird die Dauer der Ängigkei von der Dauer der Beaufschlagung mit 55 elektrischen Entladung r-icht über einen.Wert Ihinaus unbelasteter Spannung gesteuert werden. Diese erhöht, welcher der Dauer der Beaufschlagung des Ar-Daue!^der Beaufschlagung mit unbelasteter Span- be.tsspal.rs m.t der unbel^eten Spannung ent-

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Fig.3 a zeigt die Wellenform der Spannung am Ar- durchschnittliche Bearbeitungsstromstärke nicht er-

beitsspalt Fig. 3b zeigt die Wellenform des elektri- höht.

sehen Stroms am Arbeitsspalt. Fig.3c zeigt die Wenn bei einem herkömmlichen Gerät am Ar-Wellenform der Spannung am Anschluß 28 entspre- beitsspalt eine Störung eintritt, oder wenn sich der chend den Wellenformen gemäß Fig. 3a und 3b. In 8 Arbeitsspalt in einem schlechten Zustand befindet, Fig. 3c bezeichnet das Bezugszeichen 38 das elek- so tritt zwischen der Elektrode und dem Werkstück irische Potential am Anschluß 28 während der Dauer keine Deionisierung ein, und die elektrische Entlader Beaufschlagung des Arbeitsspaltes mit der unbe- dung wird auf einen Punkt fokussiert. Hierdurch ist lasteten Spannung. Das Bezugszeichen 39 bezeichnet die Beaufschlagung des Arbeitsspaltes mit einer undas elektrische Potential am Anschluß 28 während » belasteten Spannung erschwert, und die durchschnittder Dauer der elektrischen Entladung, und das Be- liehe Bearbeitungsstromstärke wird erhöht, wodurch zugszeichen 4· bezeichnet das elektrische Potential sich der Zustand des Arbeitsspaltes noch weiter veram Anschluß 28 während der Ruhezeit. schlechten.

Wenn gemäß Fig.3 die Dauer der Beaufschla- Die vorliegende Erfindung hat demgegenüber den Bung de« Arbeitsspaltes mit der unbelasteten Span- »5 Vorteil, daß im Falle einer Störung des Arbeitsspal-

nung verlängert wird und das elektrische Potential tes oder eines schlechten Zustandes des Arbeitsspal-

38 absinkt, so beginnt die elektrische Potentialkurve tes mit herabgesetzter Dauer der Beaufschlagung mit

39 bei einem niedrigen Potentialwert, so daß es einer unbelasteter Spannung die elektrische Entladungsbestimmten langen Zeitdauer bedarf, ehe das positive dauer für jeden Impuls derart gesteuert wird, daß die Potential erreicht ist. Wenn andererseits die Dauer »0 elektrische Entladungsdauer absinkt und daß ebender Beaufschlagung des Arbeitsspaltes mit der unbe- falls die durchschnittliche Bearbeitungsstromstärke lasteten Spannung kurz ist, so beginnt die elektrische absinkt. Hierdurch wird eine gute Deionisierung des Potentialkurve 39 mit einem relativ hohen Potential- Arbeitsspaltes gewährleistet, und der Zustand des Arwert, so daß es nur einer relativ kurzen Zeitdauer be- beitsspaltes wird verbessert. Ferner wird der Elektrodarf, bis das positive Potential erreicht ist Demge- tj denverbrauch verbessert, und das Verfahren zur maß ist es möglich, die Dauer der elektrischen Entla- Bearbeitung eines Werkstücks verläuft stabil. Es ist dung in Abhängigkeit von der Dauer der Beaufschla- nicht stets erforderlich, die Spannung am Arbeitsgung des Arbeitsspaltes mit der unbelasteten Span- spalt während der Impulspause auf einen Wert nahe nung zu ändern. Die Zeitdauern gemäß den Kurven Null 0 V herabzudrücken. Vielmehr genügt es, die 38 und 39 können gesteuert werden, indem man die 30 Bedingung für das Unterbrechen des elektrischen Spannung der Gleichspannungsquelle 29 E_x und E₂ Entladungsstroms zu erfüllen, selbst wenn zwischen ändert. Demgemäß ist es möglich, die durchschnitt- der Elektrode und dem Werkstück noch eine Span-Kche Bearbeitungsstromstärke bei dem erfindungsge- nung anliegt.

mäßen Verfahren innerhalb eines breiteren Bereichs Das Unterbrechen des elektrischen Stroms am Arzu steuern als bei einem herkömmlichen Verfahren. 35 beitsspalt während der Impulspause bei noch vor-Somit kann die Dauer der elektrischen Entladung handener Beaufschlagung des Arbeitsspaltes mit erfindungsgemäß in Abhängigkeit von der Dauer der einer Spannung hat im wesentlichen die gleiche Wir-Beaufschlagung des Arbeitsspaltes mit der unbelaste- kuiig wie das Absenken der Spannung am Arbeitsten Spannung gesteuert werden. Fig.3b zeigt die spalt auf den Wert Null. Bei der unbelasteten Span-Wellenformen des elektrischen Stroms am Arbeits- 40 nung muß es sich nicht nur um eine konstante Spanspalt. Gemäß Fig. 3b ist die Dauer der elektrischen nung handeln. Es ist vielmehr auch eine vervielfachte Entladung verkürzt, wenn am Arbeitsspalt eine Stö- hohe Spannung möglich oder eine kontinuierliche rung vorliegt oder wen» sich der Arbeitsspalt in Impulsspannung. Es ist ferner auch möglich, das einem schlechten Zustand befindet Im Gegensatz zu Verschwinden der unbelasteten Spannung als Signal herkömmlichen Verfahren und herkömmlichen Gera- 45 für den Beginn der elektrischen Entladung heranzuten wird erfindungsgemäß in einem solchen Fall die ziehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Kektroerosions^earbeitung mittels an den Arbeitsspalt angelegter Span- S nungsimpulse veränderlicher Breite, wobei der Beginn jeder Entladung erfaßt und danach die Dauer jeder Entladung gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitspanne zwischen dem Beginn eines Spannungsun- » pulses und den» Beginn der Entladung gemessen FaUs wird und daß die Dauer der elektrischen Entla- bleibt, dung mit wachsender Zeitspanne zwischen dem Beginn' des Spannengsimpuises und dem Beginn der Entladung verlängert wird; solange die»

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konstant gehalten

£ deTSSpahin gutem Zusind ist, ιω eine stabile Steuerung. Wenn jedoch im nSt Bearbeitungsrücksiände bleibe, so wird ^ sSrunTdii Dauer der Beaufechlagung ifoannung verkürzt oder sie vsr-