Claims (1)
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L'objet du brevet principal est défini par la revendication suivante: circuit électrique pour machine d'usinage par électroérosion utilisant, pour produire les impulsions érosives de courant, des décharges produites par des moyens d'accumulation d'énergie électrique, au moins une partie de ces moyens consistant en un organe capacitif agencé pour emmagasiner et restituer une énergie, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens inductifs associés audit organe capacitif pour fournir, en début de chaque dite décharge, une impulsion d'amorçage produisant une augmentation de la tension aux bornes de l'intervalle d'usinage à une valeur supérieure à la tension à laquelle se charge ledit organe.
The object of the main patent is defined by the following claim: electrical circuit for an electro-erosion machining machine using, to produce the erosive current pulses, discharges produced by means of accumulating electrical energy, at least a part of these means consisting of a capacitive member arranged to store and restore energy, characterized in that it comprises inductive means associated with said capacitive member to provide, at the start of each said discharge, a starting pulse producing an increase in the voltage across the machining interval at a value greater than the voltage to which said member is charged.
Le circuit décrit dans ce brevet principal, quoique répondant bien à la définition donnée ci-dessus, comporte néanmoins les inconvénients suivants: I) il exige une alimentation séparée, ce qui complique sa réalisation, et 2) il crée des impulsions d'amorçage d'une énergie donnée dont la valeur peut être réglée.
The circuit described in this main patent, although meeting the definition given above, nevertheless has the following drawbacks: I) it requires a separate power supply, which complicates its implementation, and 2) it creates starting pulses d 'a given energy whose value can be adjusted.
mais qui n'est pas subordonnée aux variations des conditions de l'usinage telles que, par exemple, les changements de régimes d'usinage.
but which is not subject to variations in machining conditions such as, for example, changes in machining regimes.
En effet, pour ioniser un canal par lequel s'écoulera ensuite la décharge du condensateur chargé à une tension inférieure à la tension de claquage de l'espace interélectrodes, il faut non seulement que la tension des impulsions d'amorçage, dite également tension de préallumage. soit assez élevée, mais il faut également que l'énergie de ces impulsions d'amorçage soit assez grande pour créer chaque fois un canal d'une conductivité électrique suffisante et assurer ainsi une succession régulière des décharges du condensateur au moment précis correspondant à une valeur déterminée de sa tension de charge.
In fact, in order to ionize a channel through which the discharge of the capacitor charged to a voltage lower than the breakdown voltage of the interelectrode space will then flow, it is not only necessary that the voltage of the starting pulses, also called the voltage of pre-ignition. is high enough, but the energy of these ignition pulses must also be large enough to create each time a channel of sufficient electrical conductivity and thus ensure a regular succession of discharges of the capacitor at the precise moment corresponding to a value determined from its charging voltage.
L'expérience montre que l'énergie nécessaire pour un préallumage ou amorçage effectif des décharges croît avec la puissance de l'usinage. Il faut donc que l'énergie des impulsions d'amorçage soit plus grande dans les cas de régimes d'usinage puissants (régimes d'ébauche) qu'aux cas de régimes de faible puissance (régimes de finition).
Experience shows that the energy required for pre-ignition or effective initiation of discharges increases with the power of the machining. The energy of the firing pulses must therefore be greater in the case of high machining speeds (roughing speeds) than in the case of low power speeds (finishing speeds).
Ceci s'explique par le fait que la distance interélectrodes croît avec l'augmentation de l'énergie individuelle des décharges érosives. Il va de soi que l'énergie de préallumage doit être alors plus grande pour assurer une ionisation suffisante du canal de la décharge lorsque celui-ci devient plus long.
This is explained by the fact that the interelectrode distance increases with the increase in the individual energy of the erosive discharges. It goes without saying that the pre-ignition energy must then be greater to ensure sufficient ionization of the discharge channel when the latter becomes longer.
L'expérience montre en outre que si, dans les régimes de finition, on utilisait les impulsions d'amorçage correspondant aux régimes d'ébauche. leur énergie serait excessive par rapport à l'énergie des impulsions érosives elles-mêmes. Etant donné la tension élevée des impulsions d'amorçage, ces dernières produiraient une usure complémentaire de l'électrode-outil.
Experience also shows that if, in the finishing regimes, the starting pulses corresponding to the roughing regimes were used. their energy would be excessive compared to the energy of the erosive impulses themselves. Given the high voltage of the firing pulses, they would produce additional wear on the tool electrode.
De ce fait, pour assurer les mêmes conditions d'usinage dans toute la gamme de régimes, il faut que l'énergie des impulsions d'amorçage soit en rapport avec l'énergie des impulsions érosives,
Le but de la présente invention additionnelle est de réaliser le préallumage, (c'est-à-dire l'amorçage) du canal de la décharge en fonction de la tension de charge du condensateur, en utilisant pour cela des moyens simples permettant d'une part un réglage facile de tous les paramètres des impulsions d'amorçage sans recourir pour cela à une source d'alimentation séparée et, d'autre part. d'assurer une adaptation automatique de l'énergie de ces impulsions aux différents régimes d'usinage. Ce but est atteint par un agencement du circuit précité conforme à ce que définit la
Therefore, to ensure the same machining conditions in the entire range of speeds, the energy of the starting pulses must be related to the energy of the erosive pulses,
The aim of the present additional invention is to perform the pre-ignition, (that is to say the initiation) of the discharge channel as a function of the charge voltage of the capacitor, by using for this simple means making it possible to on the one hand an easy adjustment of all the parameters of the firing pulses without having to resort to a separate power source and, on the other hand. ensure automatic adaptation of the energy of these pulses to the different machining regimes. This goal is achieved by an arrangement of the aforementioned circuit in accordance with what defines the
revendication.
claim.
Une forme de réalisation de l'invention est représentée sur le schéma de la fig. 1, la fig. 2 en étant un diagramme explicatif. Les circuits (ou plus exactement branches de circuit) de charge et de décharge du condensateur, comme dans le brevet principal, se composent d'une résistance RCh limitant l'intensité du courant de charge, éventuellement d'une self-inductance Lcii régularisant la courbe de la tension de charge, d'un condensateur Cu produisant les décharges érosives et une self-inductance réglable Ld permettant d'obtenir des impulsions érosives de durées variables. La diode D1 supprime l'alternance négative des impulsions en les rendant unipolaires.
An embodiment of the invention is shown in the diagram of FIG. 1, FIG. 2 being an explanatory diagram. The capacitor charging and discharging circuits (or more exactly circuit branches), as in the main patent, consist of a resistor RCh limiting the intensity of the charging current, possibly a self-inductance Lcii regulating the curve of the charging voltage, of a Cu capacitor producing erosive discharges and an adjustable self-inductance Ld making it possible to obtain erosive pulses of variable durations. The diode D1 suppresses the negative alternation of the pulses by making them unipolar.
Le circuit de préallumage se compose d'un transformateur T dont le primaire est relié aux bornes positive et négative du condensateur Cu à travers une résistance réglable R1 et une diode
Zener DZ. Le secondaire du transformateur T est relié au circuit de décharge à travers une résistance réglable R2 et une diode D.
The pre-ignition circuit consists of a transformer T whose primary is connected to the positive and negative terminals of the capacitor Cu through an adjustable resistor R1 and a diode
Zener DZ. The secondary of transformer T is connected to the discharge circuit through an adjustable resistor R2 and a diode D.
La fig. 2 montre l'allure de la tension et du courant aux bornes des décharges.
Fig. 2 shows the shape of the voltage and the current at the terminals of the discharges.
Lorsque la tension de charge uch du condensateur Ct atteint une valeur Uz légèrement inférieure à sa valeur de charge UO, la diode Zener DZ commence à conduire. La caractéristique intrinsèque des diodes Zener provoque une montée brusque du courant de court-circuit lCc dont l'intensité est réglée par la résistance R1.
When the charge voltage uch of the capacitor Ct reaches a value Uz slightly lower than its charge value UO, the Zener diode DZ begins to conduct. The intrinsic characteristic of Zener diodes causes a sudden rise in the short-circuit current lCc, the intensity of which is regulated by resistor R1.
Ce courant, passant par le primaire du transformateur T, induit dans le secondaire pendant sa croissance une impulsion de courant 12 à une tension Up plus élevée que la tension de charge du condensateur Cu. L'intensité de ce courant est réglable à l'aide de la résistance R2. La diode D2 permet de diriger la tension issue de l'enroulement secondaire, qui est égale à U UO, dans l'espace interélectrode d. La diode D3 isole le circuit de préallumage du circuit de décharge pendant la charge du condensateur Cu.
This current, passing through the primary of transformer T, induces in the secondary during its growth a current pulse 12 at a voltage Up higher than the charging voltage of the capacitor Cu. The intensity of this current is adjustable using resistor R2. The diode D2 makes it possible to direct the voltage coming from the secondary winding, which is equal to U UO, in the interelectrode space d. Diode D3 isolates the pre-ignition circuit from the discharge circuit during the charging of the Cu capacitor.
Le déblocage du courant de court-circuit lcc par la diode Zener
DZ se produisant en un temps extrêmement court. la tension de charge du condensateur Cu, ainsi que le moment de sa décharge se trouvent stabilisés. d'où une stabilisation automatique de l'énergie de chaque impulsion érosive et de la fréquence de leur répétition.
Unblocking of the short-circuit current lcc by the Zener diode
DZ occurring in an extremely short time. the charge voltage of the Cu capacitor, as well as the moment of its discharge are stabilized. hence an automatic stabilization of the energy of each erosive pulse and the frequency of their repetition.
La pente de l'accroissement de la tension de préallumage ou d'amorçage up et par conséquent, le temps tp s'écoulant entre le moment de déblocage du courant lCc par la diode Zener DZ et le début de la décharge érosive, sont déterminés par la self-inductance des enroulements du transformateur T. En réduisant le nombre des spires respectives du primaire et du secondaire. on peut raccourcir le temps tp à un minimum et obtenir ainsi un préallumage du canal de la décharge pratiquement instantané.
The slope of the increase in the pre-ignition or start-up voltage, and therefore the time tp elapsing between the moment when the current lCc is released by the Zener diode DZ and the start of the erosive discharge, are determined by the self-inductance of the windings of the transformer T. By reducing the number of the respective turns of the primary and the secondary. the time tp can be shortened to a minimum and thus obtain an almost instantaneous pre-ignition of the discharge channel.
Le rapport entre la tension de charge du condensateur et celle de l'impulsion d'amorçage est déterminé par le rapport de transformation du transformateur T. Etant donné que la tension du préallumage, c'est-à-dire de l'impulsion d'amorçage, détermine la distance de claquage, la variation du nombre de spires du secondaire (qui peut être effectuée par différentes prises sur cet enroulement) permet de varier la distance latérale interélectrodes dans un régime d'usinage déterminé - facteur technologique important dans l'usinage par électro-érosion.
The ratio between the charge voltage of the capacitor and that of the firing pulse is determined by the transformation ratio of the transformer T. Since the voltage of the pre-ignition, that is to say of the pulse of ignition, determines the breakdown distance, the variation of the number of turns of the secondary (which can be carried out by different taps on this winding) makes it possible to vary the lateral distance between electrodes in a determined machining regime - important technological factor in machining by electro-erosion.
L'énergie des impulsions d'amorçage est réglée par les résistances R1 et R2.
The energy of the firing pulses is regulated by resistors R1 and R2.
Lorsqu'on passe d'un régime d'usinage à un autre, par exemple d'un régime de faible puissance à un régime plus puissant, on augmente la capacité du condensateur Cu et l'intensité du courant de charge Ich. L'intensité du courant lcc, débloqué par la diode Zener DZ, croît alors dans les mêmes proportions, ce qui augmente automatiquement l'énergie des impulsions d'amorçage.
When switching from one machining regime to another, for example from a low power regime to a more powerful regime, the capacitance of the capacitor Cu and the intensity of the charging current Ich are increased. The intensity of the current lcc, released by the Zener diode DZ, then increases in the same proportions, which automatically increases the energy of the starting pulses.
Le circuit permet ainsi de choisir les meilleurs paramètres des impulsions d'amorçage et l'énergie de ces impulsions varie ensuite automatiquement en fonction des régimes d'usinage utilisés.
The circuit thus makes it possible to choose the best parameters of the starting pulses and the energy of these pulses then varies automatically according to the machining regimes used.
Ce circuit de préallumage ou d'amorçage fonctionne sans d'autres adaptations, quelle que soit la polarité des décharges. Le choix de cette polarité est fait à l'aide de l'inverseur In.
This pre-ignition or priming circuit operates without other adaptations, regardless of the polarity of the discharges. The choice of this polarity is made using the inverter In.
REVENDICATION
Circuit électrique pour machine d'usinage par electro-érosion, conforme à la revendication du brevet principal, caractérisé en ce que lesdits moyens d'accumulation d'énergie électrique pour emmagasiner périodiquement de l'énergie électrique et la décharger, sous la forme d'impulsion érosive, par une branche de
CLAIM
Electrical circuit for an electro-erosion machining machine, according to the claim of the main patent, characterized in that said means for accumulating electrical energy for periodically storing electrical energy and discharging it, in the form of erosive impulse, by a branch of
conduction à travers ledit espace d'usinage, comprennent un condensateur (cru) relié en parallèle avec l'espace d'usinage. ce condensateur ayant une tension qui augmente et diminue corrélativement avec l'énergie électrique emmagasinée.
conduction through said machining space, comprise a capacitor (raw) connected in parallel with the machining space. this capacitor having a voltage which increases and decreases correlatively with the electrical energy stored.
lesdits moyens inductifs qui délivrent une impulsion d'amor çage sont connectés en circuit avec lesdits moyens d'accumulation d'énergie électrique et incluent des moyens à seuil de tension (DZ) reliés audit condensateur et fonctionnant en dépendance de la tension sur celui-ci, et des moyens transformateurs inductifs (T) ayant un enroulement primaire et un enroulement secondaire, ledit enroulement primaire étant relié auxdits moyens à seuil de tension dans une branche de circuit connectée et alimentée en parallèle avec ledit condensateur.
said inductive means which deliver a starting pulse are connected in circuit with said means for accumulating electrical energy and include voltage threshold means (DZ) connected to said capacitor and operating in dependence on the voltage thereon , and inductive transformer means (T) having a primary winding and a secondary winding, said primary winding being connected to said voltage threshold means in a circuit branch connected and supplied in parallel with said capacitor.
de manière à être traversé par un courant seulement lorsque ladite tension du condensateur atteint une valeur déterminée par lesdits moyens à seuil de tension, ce courant dans l'enroulement primaire provoquant l'apparition d'une tension sur ledit enroulement secondaire, et
des moyens à conduction unidirectionnelle (D3) sont connectés entre ledit enroulement secondaire et ledit espace d'usinage pour que soit appliquée à l'espace d'usinage la plus haute de deux tensions, dont l'une est, en tant que tension d'impulsion érosive principale, la tension délivrée seulement depuis ledit condensateur et conduite audit espace d'usinage sans passer à travers ledit enroulement secondaire, et dont l'autre est, en tant que tension de préallumage, la tension délivrée au moins par ledit enroulement secondaire.
so as to be traversed by a current only when said capacitor voltage reaches a value determined by said voltage threshold means, this current in the primary winding causing the appearance of a voltage on said secondary winding, and
unidirectional conduction means (D3) are connected between said secondary winding and said machining space so that the higher of two voltages is applied to the machining space, one of which is, as a voltage of main erosive pulse, the voltage supplied only from said capacitor and conducted to said machining space without passing through said secondary winding, and the other of which is, as pre-ignition voltage, the voltage supplied at least by said secondary winding.
SOUS-REVENDICATIONS
1. Circuit électrique selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (Rch, Loch) pour recharger ledit condensateur à une cadence prédéterminée chaque fois que la décharge constituant une impulsion érosive principale se termine en corrélation avec une déionisation dans ledit espace d'usinage, laquelle se présente lors de chaque décharge du condensateur lorsque la tension de celui-ci devient voisine de zéro, lesdits moyens à seuil de tension (DZ) réglant ladite cadence prédéterminée par le fait qu'ils déterminent l'intervalle de temps s'écoulant entre la fin d'une dite décharge et la prochaine apparition automatique d'une dite impulsion d'amorçage.
SUB-CLAIMS
1. Electrical circuit according to claim, characterized in that it comprises means (Rch, Loch) for recharging said capacitor at a predetermined rate each time the discharge constituting a main erosive pulse ends in correlation with deionization in said space machining, which occurs during each discharge of the capacitor when the voltage thereof becomes close to zero, said voltage threshold means (DZ) adjusting said predetermined rate by the fact that they determine the time interval flowing between the end of a said discharge and the next automatic occurrence of a said ignition pulse.
2. Circuit électrique selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend de plus des moyens (R1, R2) pour faire varier l'énergie de ladite impulsion de préallumage.
2. Electrical circuit according to claim, characterized in that it further comprises means (R1, R2) for varying the energy of said pre-ignition pulse.
3. Circuit électrique selon la revendication, caractérisé en ce que lesdits moyens transformateurs comprennent un transformateur élévateur, qui transforme le rapide accroissement dudit courant commençant à circuler dans l'enroulement primaire en une impulsion de tension sur l'enroulement secondaire ayant une tension plus élevée que ladite valeur prédéterminée de tension de charge dudit condensateur.
3. Electrical circuit according to claim, characterized in that said transformer means comprises a step-up transformer, which transforms the rapid increase of said current starting to flow in the primary winding into a voltage pulse on the secondary winding having a higher voltage. than said predetermined value of charging voltage of said capacitor.
4. Circuit électrique selon la revendication, caractérisé en ce que ladite branche de circuit en série sur laquelle ledit enroulement primaire est connecté se trouve directement connectée aux bornes dudit condensateur et comprend une diode Zener (DZ) en série avec ledit enroulement primaire, cette diode Zener constituant lesdits moyens à seuil de tension et commandant le passage brusque dudit courant à travers l'enroulement primaire, la tension
Zener de cette diode Zener correspondant à ladite valeur de tension prédéterminée désirée.
4. Electrical circuit according to claim, characterized in that said series circuit branch to which said primary winding is connected is directly connected to the terminals of said capacitor and comprises a Zener diode (DZ) in series with said primary winding, this diode Zener constituting said voltage threshold means and controlling the sudden passage of said current through the primary winding, the voltage
Zener of this Zener diode corresponding to said desired predetermined voltage value.
5. Circuit électrique selon la sous-revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une résistance (R1) en série avec ledit enroulement primaire pour ajuster l'énergie de l'impulsion d'amorçage et limiter le courant dans ladite branche de circuit, une autre résistance (R2) étant également connectée en série sur ledit enroulement secondaire desdits moyens transformateurs.
5. Electrical circuit according to sub-claim 4, characterized in that it further comprises a resistor (R1) in series with said primary winding to adjust the energy of the starting pulse and limit the current in said branch. circuit, another resistor (R2) also being connected in series on said secondary winding of said transformer means.