-
Die
Erfindung betrifft ein Vorrichtung zur Bearbeitung mittels elektrischer
Entladung mit einer Energieversorgungseinrichtung, mittels der Spannungen
unterschiedlicher Polarität
an einen Spalt zwischen einer" Drahtelektrode
und einem Werkstück anlegbar
sind.
-
Diese
Vorrichtung wird im folgenden mitunter auch als Vorrichtung zur
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitung bezeichnet. Die Energieversorgungseinrichtung
wird im folgenden mitunter auch als Stromquellenvorrichtung bezeichnet.
-
Aus
der
US 5 416 290 A ist
eine Energieversorgungseinrichtung für eine mit elektrischer Entladung
arbeitende Bearbeitungsvorrichtung bekannt, wobei Spannungen unterschiedlicher
Polarität
an einen Spalt zwischen einer Drahtelektrode und einem Werkstück anlegbar
sind und wobei die Energieversorgungseinrichtung umfasst:
- – eine
Gleichspannungsquelle zum Anlegen einer Gleichspannung an den Spalt
zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück;
- – eine
Schalteinrichtung zum Schalten der Gleichspannung; und
- – eine
Steuereinrichtung (14) zum An- und Abschalten der Schalteinrichtung,
um an den Spalt einen ersten Spannungsimpuls für einen vorgegebenen Zeitraum
und danach einen zweiten Spannungsimpuls mit einer zum ersten Spannungsimpuls
entgegengesetzten Polarität
für einen
vorgegebenen weiteren Zeitraum anzulegen, der notwendig ist, damit
die am Spalt anliegende Spannung einen vorgegebenen Wert annimmt,
welcher niedriger ist als der Betragswert einer zum Starten einer
elektrischen Entladung geeignete Spannung.
-
Der
Mechanismus einer Bearbeitung mit einer elektrischen Gasentladung
ist im folgenden anhand von 8 bis 11 der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In
diesen Zeichnungen bezeichnen das Bezugszeichen 1 eine
Elektrode, das Bezugszeichen 2 ein Werkstück, das
Bezugszeichen 3 eine Lichtbogensäule, das Bezugszeichen 4 eine
Bearbeitungsflüssigkeit
und das Bezugszeichen 5 ein durch Elektroentladungsbearbeitung
erzeugter Arbeitsspan. Das Abtragen von Material am Werkstück 2 durch
die elektrische Entladung schreitet fort, während die folgenden Zyklen
(a) bis (e) entsprechend den Darstellungen in 8A bis 8E wiederholt
werden. Das heißt,
(a) illustriert die Ausbildung der Lichtbogensäule durch Erzeugung einer elektrischen
Entladung, (b) ein lokales Verdampfen der Bearbeitungsflüssigkeit 4 durch
Wärmeenergie
aus der elektrischen Entladung, (c) das Auftreten von Verdampfungs-Explosionskräften in
der Bearbeitungsflüssigkeit 4,
(d) das Verstreuen von geschmolzenen Materialteilen (Arbeitsspäne 5),
und (e) das Kühlen
durch die Bearbeitungsflüssigkeit,
Verfestigen und Wiederherstellen einer Isolation im Spalt. Diese
Arbeitsweise bezieht sich auf Entladungsbearbeitung mittels einer
Drahtelektrode, wie es beim Bearbeiten durch Bohren, Schneiden,
usw., bei der elektrischen Entladung vorkommt.
-
Beim
Bearbeiten durch elektrische Entladung unter Verwendung einer Drahtelektrode
wird eine hohe Genauigkeit und beispielsweise sind gefordert, z.
B. in der Halbleiterindustrie, wo bei Bearbeitungsgenauigkeit in
der Größenordnung
von 1 bis 2 μm
verlangt wird.
-
9A bis 9C zeigen erläuternde Darstellungen z. B.
für einen
Bearbeitungsprozess mittels elektrischer Entladung unter Verwendung
einer Drahtelektrode. In diesen Darstellungen bezeichnet das Bezugszeichen 1a eine
Drahtelektrode, das Bezugszeichen 2 ein Werkstück, das
Bezugszeichen 4a Wasser als Bearbeitungsflüssigkeit,
und das Bezugszeichen 6 ein Startloch in dem Werkstück. 9A zeigt einen ersten Schnitt,
der eine Rohbearbeitung ist, 9B zeigt
einen zweiten Schnitt, der Halbfertigbearbeitung nach der Rohbearbeitung
ist, und 9C zeigt die
Situation in einem dritten Schnitt, der zur Feinbearbeitung zur
endgültigen
Fertigstellung der Bearbeitung ist.
-
Ein
Bearbeitungsbeispiel des ersten Schnitts gemäß 9A zeigt das Bearbeiten zum Passieren der
Drahtelektrode 1a durch das Ausgangsloch 6 und Bohren
des Werkstücks 2.
Im Falle eines solchen ersten Schnitts werden, da Oberflächenrauhigkeit und
Genauigkeit im nachfolgenden Bearbeiten berücksichtigt werden, präzise Oberflächenrauhigkeit und
Genauigkeit nicht benötigt,
weshalb eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit erzielt werden kann zur
Verbesserung der Produktivität.
Beim Drahtelektroentladungsbearbeiten wird, um die Bearbeitungsgeschwindigkeit
zu erhöhen,
das Wasser 4a auf einen Spalt gespritzt, um Arbeitsspäne effektiv
aus dem Spalt auszuspülen.
Auch wird, um Schwankungen im Strahl des Wassers 4a zum
Spalt hin zu eliminieren und dadurch einen Bruch der der Drahtelektrode 1a zu
verhindern, ein Verfahren verwendet, bei dem das Wasser 4a in
einem Bearbeitungsbad (nicht dargestellt) gespeichert und das Werkstück 2 eingetaucht
wird. Dabei wird eine geeignete Einrichtung zur Zuführung der
Bearbeitungsflüssigkeit
zum Spalt verwendet.
-
Bei
der oben beschriebenen vorbekannten Drahtelektroentladungsbearbeitungsmethode
wird auch ein Bearbeiten des zweiten Schnitts (9B) und des dritten Schnitts (9C) nach dem ersten Schnitt
(9A) in dem Wasser 4a durchgeführt, das die
Bearbeitungsflüssigkeit
darstellt.
-
Wenn
eine Spannung an einen Spalt zwischen der Drahtelektrode 1a und
dem Werkstück 2 angelegt
wird, wirkt eine wechselseitige Anziehungskraft in einer Pluspolarität und einer
Minuspolarität, so
dass die Drahtelektrode 1a, welche eine geringe Steifheit
aufweist, durch diese elektrostatische Kraft auf die Seite des Werkstücks 2 gezogen.
Dies verursacht Vibration der Drahtelektrode 1a, wodurch
ein hochgenaues Bearbeiten aufgrund solcher Vibration schwierig
wird.
-
Auch
wirkt in einem Zustand, in dem Verdampfungsexplosionskraft der Bearbeitungsflüssigkeit
durch elektrische Entladungsenergie (z.B. gemäß 8C) auftritt, eine große Kraft
in einer dem Werkstück 2 entgegengesetzten
Richtung durch die Verdampfungsexplosionskraft der Bearbeitungsflüssigkeit
auf die Drahtelektrode 1a ein und auch dadurch tritt Vibration
auf. Aufgrund solcher Vibration kann es zu einer Unebenheit bei
der Form des Werkstücks 2 und
zu einer Verschlechterung der Genauigkeit kommen.
-
Andererseits
werden z. B. in der Halbleiterindustrie beim Bearbeiten einer Form,
beispielsweise für
einen IC-Systemträger, eine
extrem hohe Genauigkeit und eine sehr glatte Oberfläche gefordert,
mit Formgenauigkeit von 1 μm
und einer Oberflächenrauhigkeit
von höchstens
1 μmRmax.
Insbesondere bei einer solchen Verwendung verursacht eine Vibration
der Drahtelektrode, wie oben beschrieben, große Probleme.
-
10 ist ein Blockschaltbild
einer herkömmlichen
Energieversorgungseinrichtung für
eine Draht-Elektroentladungsbearbeitung.
Darin bezeichnet das Bezugszeichen 1a eine Drahtelektrode,
das Bezugszeichen 2 ein Werkstück, das Bezugszeichen 7 eine
Gleichstromquelle zum Zuführen
einer Gleichspannung an einen Spalt zwischen der Drahtelektrode 1a und
dem Werkstück 2,
das Bezugszeichen 8 ein Schalteinrichtung, das Bezugszeichen 9 ein
Steuereinrichtung zum Durchführen
von Ein-/Aus-Steuerung
der Schalteinrichtung 8 und das Bezugszeichen 10 einen
Spaltwiderstand zum Ableiten von etwaigen vagabundierenden Kapazitäten
-
11 zeigt eine Wellenform
der Spaltspannung bei einer Vorrichtung gemäß 10. Darin ist V eine Spaltspannung in
Form eines Spannungsimpulses mit einer Dauer T1 und einer Pausenzei
Tr. Nach Abschalten der Schalteinrichtung 8 sinkt die Spaltspannung
V exponentiell, was einen raschen Spannungsabfall verhindert.
-
Die
JP 1-257 513 A zeigt eine Energieversorgungsvorrichtung für eine elektrische
Entladungsbearbeitung, bei welcher elektrolytische Korrosion zu verhindert
wird. Auch bei dieser Vorrichtung wird jedoch das Problem einer
nicht hinreichend raschen Spannungsabfalls am Spalt nicht gelöst. Auch
besteht dort die Schwierigkeit, dass die Pausenzeit nicht hinreichend
verkürzt
werden kann, da das Aufbrauchen der Restenergie am Spalts Zeit braucht. Daneben
bleibt das Problem der Möglichkeit
einer unkontrollierten elektrischen Entladung
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bearbeitung
mittels elektrischer Entladung mit einer Energievorsorgungseinrichtung zu
schaffen, welche vielseitig einsetzbar ist und dabei an Betriebsbedingungen
der jeweiligen Art des Einsatzes angepasst werden kann.
-
Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe mit einer Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1, 2,
3 oder 5 gelöst.
-
Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Bearbeitung mittels elektrischer Entladung weist eine Energieversorgungseinrichtung
auf, welche umfasst: Eine Gleichspannungsquelle zum Anlegen von Spannungen
positiver und entgegengesetzter Polaritäten an einen Spalt zwischen
einer Drahtelektrode und einem Werkstück, eine Schalteinrichtung
zum Umschalten der an den Spalt angelegten Spannung und eine Steuereinrichtung
zum Anlegen eines ersten Spannungsimpulses an den Spalt für einen
vorgegebenen Zeitraum und danach zum Anlegen eines zweiten Spannungsimpulses
mit einer dem ersten Spannungsimpuls entgegengesetzten Polarität für einen
vorgegebenen weiteren Zeitraum, der notwendig ist, damit die Spaltspannung
einem vorgegebenen Betrag entspricht, der niedriger oder gleich
einer Spannung ist, die zum Starten einer elektrischen Entladung
geeignet ist, wobei diese Spannung einer jeweiligen Bearbeitungsbedingung
in einer Bearbeitungsflüssigkeit,
in einem Nebel oder in einem Gas entspricht und wobei die Vorrichtung
zur Bearbeitung bei zumindest zwei dieser Bearbeitungsbedingungen verwendet
wird.
-
Eine
weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Bearbeitung mittels elektrischer Entladung weist eine Energieversorgungseinrichtung
auf, welche umfasst: Eine Gleichspannungsquelle zum Anlegen von Spannungen
positiver und entgegengesetzter Polaritäten an einen Spalt zwischen
einer Drahtelektrode und einem Werkstück, eine Schalteinrichtung
zum Umschalten der an den Spalt angelegten Spannung, eine Spannungserfassungseinrichtung
zum Erfassen einer Spannung im Spalt, eine Spannungsvergleichseinrichtung
zum Vergleichen einer durch die Spannungserfassungseinrichtung erfassten
Spaltspannung mit einer vorgegebenen Spannung, die auf einen Wert
eingestellt ist, welcher niedriger ist als die Spannung, die zum
Starten elektrischen Entladung geeignet ist, und eine Steuereinrichtung
zum Anlegen eines ersten Spannungsimpulses an den Spalt für einen
vorgegebenen Zeitraum und danach zum Anlegen eines zweiten Spannungsimpulses
mit einer dem ersten Spannungsimpuls entgegengesetzten Polarität, wobei
das Anlegen des zweiten Spannungsimpulses beendet wird, wenn durch
die Spannungserfassungseinrichtung erfasst wird, dass die Spaltspannung
den vorgegebenen Wert annimmt, welcher an der Spannungsvergleichseinrichtung
eingestellt ist, wobei dieser Spannungswert einer jeweiligen Bearbeitungsbedingung
in einer Bearbeitungsflüssigkeit,
in einem Nebel oder in einem Gas entspricht und wobei die Vorrichtung
zur Bearbeitung bei zumindest zwei dieser Bearbeitungsbedingungen verwendet
wird.
-
Eine
weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Bearbeitung mittels elektrischer Entladung weist eine Energieversorgungseinrichtung
auf, welche umfasst: Eine Gleichspannungsquelle zum Anlegen von Spannungen
positiver und entgegengesetzter Polaritäten an einen Spalt zwischen
einer Drahtelektrode und einem Werkstück, eine Schalteinrichtung
zum Umschalten der an den Spalt angelegten Spannung, eine Spannungserfassungseinrichtung
zum Erfassen einer Spannung im Spalt, eine Spannungsvergleichseinrichtung
zum Vergleichen einer durch die Spannungserfassungseinrichtung erfassten
Spaltspannung mit einer vorgegebenen Spannung, die auf einen Wert
eingestellt ist, welcher niedriger ist als die Spannung, die zum
Starten elektrischen Entladung geeignet ist, und eine Steuereinrichtung
zum Anlegen eines ersten Spannungsimpulses an den Spalt für einen
vorgegebenen Zeitraum und danach zum Anlegen eines zweiten Spannungsimpulses
mit einer dem ersten Spannungsimpuls entgegengesetzten Polarität, wobei
das Anlegen des zweiten Spannungsimpulses jeweils so lange dauert
bis durch die Spannungserfassungseinrichtung erfasst wird, dass die
Spaltspannung den vorgegebenen Wert annimmt, welcher an der Spannungsvergleichseinrichtung
eingestellt ist, wobei dieser Spannungswert einer jeweiligen Bearbeitungsbedingung in
einer Bearbeitungsflüssigkeit,
in einem Nebel oder in einem Gas entspricht und wobei die Vorrichtung
zur Bearbeitung bei zumindest zwei dieser Bearbeitungsbedingungen
verwendet wird.
-
Eine
weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Bearbeitung mittels elektrischer Entladung weist eine Energieversorgungseinrichtung
auf, welche umfasst: Eine Gleichspannungsquelle zum Anlegen von Spannungen
positiver und entgegengesetzter Polaritäten an einen Spalt zwischen
einer Drahtelektrode und einem Werkstück, eine Schalteinrichtung
zum Umschalten der an den Spalt angelegten Spannung, eine Spannungserfassungseinrichtung
zum Erfassen einer durchschnittlichen Spannung am Spalt, eine Spannungsvergleichseinrichtung
zum Vergleichen der an dem Spalt anliegenden und von der Spannungserfassungseinrichtung
erfassten Spannung mit einer vorgegebenen Spannung, die betragsmäßig niedriger
ist als die zum Starten der elektrischen Entladung geeigneten Spannung,
welche abhängig
ist von einer jeweils gewählten
Bearbeitungsbedingung aus den Bearbeitungsbedingungen in einer Bearbeitungsflüssigkeit,
in einem Nebel oder in einem Gas, eine Durchschnittsspannungs-Vergleichseinrichtung zum
Vergleichen einer durch die Durchschnittsspannungs-Erfassungseinrichtung
erfassten durchschnittlichen Spaltspannung mit der Null-Spannung
und eine Steuereinrichtung zum Anlegen eines ersten Spannungsimpulses
an den Spalt für
einen vorgegebenen Zeitraum und danach zum Anlegen eines zweiten
Spannungsimpulses mit einer dem ersten Spannungsimpuls entgegengesetzten
Polarität
in einem vorgegebenen weiteren Zeitraum so lange, bis die am Spalt
erfasste und durch die Spannungserfassungseinrichtung mit der vorgegebenen
Spannung verglichene Spannung mit dieser identisch ist, um an den
Spalt einen dritten Spannungsimpuls für einen weiteren vorgegebenen
Zeitraum anzulegen und danach einen vierten Spannungsimpuls mit
einer zum ersten Spannungsimpuls gleichen Polarität so zu steuern,
dass die am Spalt erfasste und durch die Spannungsvergleichseinrichtung
mit der vorgegebenen Spannung verglichene Spannung betragsmäßig kleiner
oder gleich dieser vorgegebenen Spannung wird, derart, dass die
am Spalt anliegende und durch die Durchschnittsspannungs-Vergleichseinrichtung mit
der Null-Spannung verglichene durchschnittliche Spannung in Intervallen
auf Null-Spannung gesetzt wird, wobei die Vorrichtung zum Bearbeiten
mittels elektrischer Entladung für
die Durchführung
einer kombinierten Bearbeitung bei zumindest zwei der vorgenannten
drei Bearbeitungsbedingungen verwendet wird.
-
Auch
kann eine Energieversorgungseinrichtung vorgesehen werden, welche
nach Beenden des Anlegens des ersten Spannungspulses der zweite Spannungspuls
nach Verstreichen einer vorgegebenen Zeit angelegt wird, um die
Zerstörung
der Schalteinrichtung zu verhindern.
-
Auch
kann die vorgegebene Spannung, die niedriger oder gleich einer Spannung
ist, die zum Starten einer elektrischen Entladung zum Zeitpunkt des
Anlegens des zweiten Spannungspulses geeignet ist, oder eine vorgegebene
Spannung, die niedriger oder gleich einer Spannung ist, die zum
Starten einer elektrischen Entladung zum Zeitpunkt des Anlegens
des vierten Spannungspulses geeignet ist, nahe der Spannung eingestellt
werden, die zum Starten der elektrischen Entladung geeignet ist.
-
Auch
kann nach Beendigung des Anlegens des ersten Spannungspulses der
zweite Spannungsimpuls nach Verstreichen einer vorgegebenen Zeit angelegt
werden, um eine Zerstörung
der Schalteinrichtung zu verhindern, und nach Beendigung des Anlegens
des dritten Spannungsimpulses kann der vierte Spannungspuls nach
Verstreichen einer vorgegebenen Zeit angelegt werden, um eine Zerstörung der
Schalteinrichtung zu verhindern.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
für eine Bearbeitung
mittels elektrischer Entladung ermöglicht eine Bearbeitung mit
hoher Bearbeitungsqualität und
hoher Zuverlässigkeit,
wobei die Bearbeitungszeiten verkürzt und elektrolytische Korrosion
des Werkstücks
verhindert werden können.
-
Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen
näher beschrieben.
-
In
den Zeichnungen zeigen:
-
1A–1C schematische
Darstellungen zur Erläuterung
einer Vorrichtung für
eine Bearbeitung mittels elektrischer Entladung mit einer Energieversorgungseinrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung;
-
2 ein
Blockschaltbild der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung;
-
3A u. 3B Diagramme
zur Erläuterung
der Ein-/Aus-Steuerung
durch eine Steuereinrichtung des Gegenstandes von 2 und
Wellenformen der Spannung am Bearbeitungsspalt der Vorrichtung nach 2;
-
4 ein
weiteres Diagramm zur Erläuterung
der Ein-/Aus-Steuerung durch die Steuereinrichtung des Gegenstandes
von 2 und eine Wellenform der Spannung am Bearbeitungsspalt
der Vorrichtung nach 2;
-
5 ein
weiteres Diagramm zur Erläuterung
der Ein-/Aus-Steuerung durch die Steuereinrichtung des Gegenstandes
von 2 und eine Wellenform der Spannung am Bearbeitungsspalt
der Vorrichtung nach 2;
-
6 ein
Diagramm zur Erläuterung
der Ein-/Aus-Steuerung
durch die Steuereinrichtung und eine Wellenform der Spannung am
Bearbeitungsspalt einer Vorrichtung gemäß einer zweiten und dritten
Ausführungsform
der Erfindung;
-
7A–7B Diagramme
zur Erläuterung der
Ein-/Aus-Steuerung
durch eine Steuereinrichtung und Wellenformen der Spannung am Bearbeitungsspalt
der Vorrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung;
-
8A–8E schematische
Darstellungen zur Erläuterung
der Wirkungsweise einer Vorrichtung zur Bearbeitung mittels elektrischer
Entladung mit einer Energieversorgungseinrichtung;
-
9A–9C schematische
Darstellungen zur Erläuterung
einer Vorrichtung für
eine Bearbeitung mittels elektrischer Entladung mit einer Energieversorgungseinrichtung;
-
10 ein
Blockschaltbild einer konventionellen Vorrichtung zur Bearbeitung
mittels elektrischer Entladung mit einer Energieversorgungseinrichtung;
-
11 ein
Diagramm zur Erläuterung
der Ein-/Aus-Steuerung
durch eine Steuereinrichtung und eine Wellenform der Spannung am
Bearbeitungsspalt der konventionellen Vorrichtung zur Bearbeitung
mittels elektrischer Entladung mit einer Energieversorgungseinrichtung.
-
Nachfolgend
werden die vorgenannten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
im einzelnen beschrieben.
-
Erste Ausführungsform
-
1A bis 1C zeigen
schematische Darstellungen zur Erläuterung der Vorrichtung für eine Bearbeitung
mittels elektrischer Entladung mit einer Energieversorgungseinrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung. Dabei bezeichnet das Bezugszeichen 1a eine
Drahtelektrode, das Bezugszeichen 2 ein Werkstück, das
Bezugszeichen 4a Wasser als Bearbeitungsflüssigkeit
in einem Bearbeitungsbehälter,
das Bezugszeichen 6 ein Bearbeitungs-Startloch in dem Werkstück 2,
das Bezugszeichen 11 einen Nebel aus Wasser etc. in einem
Bearbeitungsbehälter
und das Bezugszeichen 12 ein Gas wie z. B. Luft in einem
Bearbeitungsbehälter.
-
Die
Darstellung in 1A zeigt einen ersten Schnitt
als Rohbearbeitung des Werkstücks, 1B zeigt
einen zweiten Schnitt bei einer zweiten Bearbeitung des Werkstücks als
Halbfertigstellungs-Bearbeitung nach dem Rohbearbeiten, und 1C zeigt
einen dritten Schnitt bei einer dritten Bearbeitung des Werkstücks zur
endgültigen
Fertigstellung.
-
Der
erste Schnitt, der zweite Schnitt und der dritte Schnitt werden
aus Gründen
einer leichten Durchführung
der Bearbeitung vorgesehen, jedoch ist das Bearbeiten eines Werkstücks mittels
elektrischer Entladung nicht notwendigerweise nicht auf drei Bearbeitungsschritte
festgelegt. Zum Beispiel kann beim Bearbeiten eines Werkstücks mit
niedrigeren Anforderungen an die Genauigkeit der Bearbeitung nur
der erste Schnitt allein oder nur der erste und der zweite Schnitt
vorgesehen werden, während bei
einer Bearbeitung eines Werkstücks
mit hoher Genauigkeit die Bearbeitung beispielsweise sogar sieben-
oder achtfach durchgeführt
werden kann.
-
In 1A ist
der erste Schnitt das Bearbeiten zum Passieren der Drahtelektrode 1a durch
das Startloch 6 und zum Bohren des Werkstücks 2.
Im ersten Schnitt sind, da Oberflächenrauhigkeit und hohe Genauigkeit
erst beim nachfolgenden Bearbeiten zu berücksichtigen sind, die Einhaltung
von höheren
Anforderungen an Oberflächenrauhigkeit
und Bearbeitungsgenauigkeit noch nicht notwendig. Vielmehr wird
im ersten Bearbeitungsschritt angestrebt, die Bearbeitungsgeschwindigkeit
zu erhöhen,
um die Produktivität
zu verbessern, und die Bearbeitung erfolgt bei Zuführung von
Wasser 4a in einen Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode
und Werkstück.
-
In
diesem Schritt wird das Bearbeitungsfluid Wasser verwendet, das
mittels einer nicht dargestellten Zuführungseinrichtung dem Bearbeitungsspalt
in einer Weise zugeführt,
wie dies in ähnlicher
Weise aus dem Stand der Technik nach 9A bis 9C bekannt
ist. Hierzu kann das Wasser 4a als Bearbeitungsflüssigkeit
in einem einen Speicher bildenden Behälter vorgesehen werden, um
das Werkstück 2 darin
einzutauchen, und/oder das Wasser 4a kann als Bearbeitungsflüssigkeit
in den Spalt eingespritzt werden.
-
Im
zweiten Schnitt, der das Halbfertigstellungsbearbeiten nach 1B ist,
wird die Bearbeitung im Inneren eines als Bearbeitungsfluid dienenden
Nebels 11 durchgeführt,
um eine Vibration der Drahtelektrode 1a zu unterdrücken und
dadurch die Bearbeitungsformgenauigkeit zu verbessern. Eine Bearbeitungsgeschwindigkeit
im Inneren des Nebels 11 hält einem Vergleich mit der
Bearbeitung im Inneren der Bearbeitungsflüssigkeit 4a stand
und die Bearbeitungsgenauigkeit wird besser, da Vibration der Drahtelektrode 1a aufgrund
elektrostatischer Kraft unterdrückt
wird. Das Bearbeiten im Inneren des Nebels 11 kann durch
Einsprühen
des Nebels in einen Spalt zwischen der Drahtelektrode 1a und
dem Werkstück 2 durchgeführt werden,
beispielsweise durch eine Nebelzuführeinrichtung (nicht gezeigt).
-
Die
Gründe
dafür,
warum eine hohe Genauigkeit beim Bearbeiten mittels elektrischer
Entladung innerhalb des Nebels 11 oder innerhalb eines
Gases 12 erhalten wird, sind wie folgt. Da die elektrostatische
Kraft, die auf die Drahtelektrode 1a und das Werkstück 2 zum
Zeitpunkt des Anlegens einer Spannung an den Spalt einwirkt, proportional
zu einer dielektrischen Konstante im Spalt ist, wird bei gleicher
Spaltweite die elektrostatische Kraft in dem Fall, dass sich in
dem Spalt der Nebel 11 oder das Gas 12 befindet,
um ein Vielfaches von zehn höher, verglichen
mit der elektrostatischen Kraft in dem Fall, dass in dem Spalt als
Bearbeitungsflüssigkeit
Wasser 4a vorgesehen wird. Hierzu wird darauf hingewiesen,
dass die dielektrische Konstante in einem Vakuum am kleinsten ist
und die dielektrische Konstante in Wasser etwa das 80-fache der
dielektrischen Konstante im Vakuum beträgt. Selbst wenn eine Verdampfungsexplosivkraft
durch in den Spalt eindringendes Bearbeitungsfluid infolge einer
elektrischen Entladung auftritt, wird die Drahtelektrode 1a durch die
Verdampfungsexplosivkraft nicht sehr beeinträchtigt, wenn nur der Nebel 11 oder
das Gas 12 als Bearbeitungsfluid im Spalt vorhanden ist.
-
Daher
kann hochgenaues Bearbeiten mittels elektrischer Entladung im Inneren
des Nebels 11 oder im Inneren des Gases 12 durchgeführt werden. Durch
Bearbeitung des Werkstücks
im Inneren von Bearbeitungsflüssigkeit,
im Inneren des Nebels und im Inneren des Gases in Kombination miteinander können die
Produktivität
und die Genauigkeit der Bearbeitung des Werkstücks an die jeweiligen Anforderungen
angepasst werden.
-
Beim
Bearbeiten mittels elektrischer Entladung unter Verwendung einer
Drahtelektrode wird durch eine DC- Stromquelle der Energieversorgungseinrichtung
(nachfolgend auch Stromquellenvorrichtung genannt) eine Gleichspannung
an einen Spalt zwischen der Drahtelektrode 1a und dem Werkstück 2 zugeführt, um
eine elektrische Entladung im Spalt zu erzeugen. Dabei schreitet
die Bearbeitung fort, wobei die Drahtelektrode 1a und das
Werkstück 2 relativ
zueinander bewegt werden, und die dem Spalt zugeführte Gleichspannung
wird durch Ein- oder Ausschalten einer Schalteinrichtung (nachfolgend auch
Schaltmittel genannt) gesteuert.
-
Auch ändert sich
der durch eine ungeerdete Kapazität etc. gespeicherte Energiebetrag
im Spaltbereich nicht nur abhängig
von der Größe des Werkstücks, einem
Bearbeitungszustand, etc., sondern ist auch stark abhängig von
Bearbeitungsbedingungen im Spalt, insbesondere auch durch das Vorhandensein
von Bearbeitungssubstanzen im Spalt, etwa durch Bearbeiten in einer
Bearbeitungsflüssigkeit, die
im Spalt vorhanden ist infolge von Eintauchen des Werkstücks oder
Einsprühen
von Behandlungsflüssigkeit
in den Spalt, Bearbeiten im Inneren von Nebel oder Bearbeiten im
Inneren von Gas. Daher ist bei Durchführen der Drahtelektroden-Entladungsbearbeitung
im Inneren der Bearbeitungsflüssigkeit,
im Inneren des Nebels und im Inneren des Gases in Kombination, wie
in 1 gezeigt, bei Verwendung einer herkömmlichen
Energieversorgungseinrichtung gemäß 10 eine Änderung
der für
den Verbrauch von Energie notwendigen Zeit groß und die elektrische Entladungsenergie
schwankt in dem Fall, dass eine elektrische Entladung während des
Energieverbrauchs auftritt, und es ist schwierig, mit einer konventionellen
Vorrichtung und mit einem konventionellen Verfahren eine stabile
Bearbeitung zu erreichen. Somit ist die Bearbeitungsqualität relativ
gering.
-
2 zeigt
ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration der Energieversorgungseinrichtung
für das
Drahtelektroden-Entladungsbearbeiten
gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt. In 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1a eine
Drahtelektrode, das Bezugszeichen 2 ein Werkstück, das Bezugszeichen 7 eine
Gleichspannungsstromquelle zum Zuführen einer Gleichspannung an
einen Spalt zwischen der Drahtelektrode 1a und dem Werkstück 2,
das Bezugszeichen 10 einen Spaltwiderstand, die Bezugszeichen 13a, 13b, 13c und 13d eine
Schalteinrichtung für
einen Feldeffekttransistor etc. zum Schalten der Gleichspannung,
das Bezugszeichen 14 eine Steuereinrichtung für eine Ein-/Aussteuerung der
Schalteinrichtung 13a, 13b, 13c und 13d,
das Bezugszeichen 15 eine Spannungserfassungseinrichtung
zum Erfassen einer Spannung am Spalt, das Bezugszeichen 16 eine
Durchschnittsspannungs-Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer
Durchschnittsspannung am Spalt, das Bezugszeichen 17 eine
Spannungsvergleichseinrichtung zum Vergleichen eines mittels der
Spannungserfassungseinrichtung 15 erfassten Spannungswerts
mit einem Einstellwert, und das Bezugszeichen 18 eine Durchschnittsspannungs-Vergleichseinrichtung
zum Vergleichen einer mittels der Durchschnittsspannungs-Erfassungseinrichtung 16 erfassten
Werts mit einem Einstellwert.
-
Somit
verwendet die Energieversorgungseinrichtung für das Drahtelektroden-Entladungsbearbeiten
gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung einen Brückenschaltkreis,
der geeignet ist, Spannungen sowohl positiver als auch entgegengesetzter
Polaritäten
an den Spalt zwischen der Drahtelektrode 1a und dem Werkstück 2 anzulegen.
-
3A und 3B sind
erläuternde
Diagramme, welche die Ein-/Aus-Steuerung
der Schalteinrichtung und eine Wellenform der Spaltspannung in der
Energieversorgungseinrichtung zum Drahtelektroden-Entladungsbearbeiten
gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigen. Insbesondere zeigt 3A den
Fall, dass eine elektrische Entladung am Ende einer vorgegebenen
Zeit T1 nicht auftritt, und 3B zeigt
den Fall, dass eine elektrische Entladung am Ende der vorgegebenen
Zeit T1 auftritt. In 3A und 3B bedeutet
V eine Spaltspannung und T1 die Zeit eines angelegten Spannungsimpulses
(vorgegebene Zeit, für
welche die Schalteinrichtungs-Komponenten 13a und 13b eingeschaltet
sind) und t bedeutet eine vorgegebene Zeit, die zum Verhindern einer
Zerstörung
der Schalteinrichtung eingestellt ist. T2a und T2b zeigen eine vorgegebene
Zeit, für
welche die Schalteinrichtungs-Komponenten 13c und 13d nach
Verstreichen einer vorgegebenen Zeit t eingeschaltet sind, und T5 zeigt
die Pausenzeit. Va zeigt einen Bereich der Spaltspannung, der niedriger
oder gleich einer Spannung ist, welche geeignet ist, eine elektrische
Entladung zu starten.
-
Nachdem
die Schalteinrichtungs-Komponenten 13a und 13b,
wie in 3 gezeigt, eingeschaltet sind,
werden durch ein Steuersignal von der Steuereinrichtung 14 von 2 die
Schalteinrichtungs-Komponenten 13a und 13b nach
Verstreichen einer vorgegebenen Zeit T1 abgeschaltet, und danach
werden die Schalteinrichtungs-Komponenten 13c und 13d nach
Verstreichen der vorgegebenen Zeit t eingeschaltet, und die Schalteinrichtungs-Komponenten 13c und 13d werden
nach Verstreichen der vorgegebenen Zeit T2a in 3a und
nach Verstreichen einer vorgegebenen Zeit T2b in 3b ausgeschaltet.
Als vorgegebene Zeit T2a bzw. T2b kann eine zum Erreichen einer
beliebigen Spannung innerhalb des Spannungsbereiches Va für die Spaltspannung
V notwendige vorgegebene Zeit voreingestellt werden. In 3A und 3B ist
die vorgegebene Zeit diejenige, die notwendig ist, damit die Spaltspannung
V Null wird. Die vorgegebene Zeit ist bedingt durch Bearbeitungsbedingungen,
wie etwa die Größe eines
Werkstücks
oder eine elektrische Bedingung, die der Bearbeitung im Inneren
der Bearbeitungsflüssigkeit 4a,
der Bearbeitung im Inneren von Nebel 11 und der Bearbeitung
im Inneren von Gas 12 entspricht.
-
Anstatt
die vorgegebenen Zeiten T2a und T2b vorab einzustellen, kann auch
vorgesehen werden, die Schalteinrichtungs-Komponenten 13c und 13d abzuschalten, wenn
ein durch die Spannungserfassungseinrichtung 15 erfasster
Spannungswert mit dem vorgegebenen Einstellwert durch das Spannungsvergleichseinrichtung 17 mit
dem Spannungsbereich Va verglichen wird und die Spaltspannung V zum
eingestellten Wert wird.
-
In
den 3A und 3B liegt
der Grund, warum die vorgegebene Zeit T bereitgestellt wird, darin,
dass, wenn eine Zeitzone vorhanden ist, in der die Schalteinrichtungs-Komponenten 13a oder 13b und 13c oder 13d gleichzeitig
eingeschaltet worden sind, ein Kurzschlussstrom auftritt und die
Schalteinrichtung zerstört
wird. Als die vorgegebene Zeit T kann beispielsweise eine Zeit in
der Größenordnung von
500 ns eingestellt werden. Ein Wert dieser vorgegebenen Zeit T kann
verringert werden, da die Schalteinrichtung mit einer hohen Betriebsgeschwindigkeit
für den
Fall verwendet werden kann, dass eine angelegte Spannung niedrig
ist, und steigt an, da es notwendig ist, die Schalteinrichtung mit
einer hohen dielektrischen Stärke
und einer niedrigen Betriebsgeschwindigkeit zu benutzen, wenn die
angelegte Spannung für
eine jeweilige Sorte oder Art eines Werkstücks oder für eine Hochgeschwindigkeitsbearbeitung
erhöht
wird.
-
Auch
gibt es, wenn eine Ein-/Aus-Steuerung der Schalteinrichtung durchgeführt werden
kann, bei welcher die Zeitzone, in der die Schalteinrichtungs-Komponenten 13a oder 13b und 13c oder 13d gleichzeitig
eingeschaltet werden, nicht vorhanden ist, keine Notwendigkeit,
die vorgegebene Zeit t bereitzustellen.
-
Wie
oben beschrieben, kann durch Anlegen einer Spannung einer Polarität, die entgegengesetzt ist
einer Spannung zur vorgegebenen Zeit T1, durch Einschalten der Schalteinrichtungs-Komponenten 13c und 13d für die vorgegebene
Zeit T2 nach Beenden des Anlegens eines Spannungsimpulses der vorgegebenen
Zeit T1 ein Absinken der im Spalt verbleibenden Spannung rasch durchgeführt werden, wie
in 3A und 3B gezeigt
ist, z.B. in einem Brückenschaltkreis,
der, wie in 2 gezeigt ist, geeignet ist,
Spannungen sowohl positiver als auch entgegengesetzter Polaritäten anzulegen.
-
Durch
rasches Absenken der Spannung am Spalt, um auf diese Weise Restspannung
zu beseitigen, kann zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück aufgrund
von Restspannung auftretende elektrostatische Kraft unterdrückt werden.
Daher kann, da Vibration der Drahtelektrode beim Bearbeiten im Inneren
von Bearbeitungsflüssigkeit,
beim Bearbeiten im Inneren von Nebel und beim Bearbeiten im Inneren
von Gas unterdrückt
wird, eine Verminderung der Bearbeitungsgenauigkeit am Werkstück verhindert
werden, falls das Bearbeiten im Inneren der Bearbeitungsflüssigkeit,
das Bearbeiten im Inneren des Nebels und das Bearbeiten im Inneren
des Gases in Verbindung durchgeführt
werden.
-
Auch
kann eine durch Restspannung am Spalt verursachte elektrische Entladung
verhütet werden,
und eine elektrische Entladung kann nur innerhalb der zur Steuerung
geeigneten Zeit erfolgen, in der Spannung angelegt ist, so dass
die Bearbeitungsqualität
verbessert werden kann.
-
Weiterhin
können
die Pausenzeit T5 gemäß 3A und 3B verkürzt und
die Bearbeitungszeit verkürzt
werden.
-
Auch
zeigt sich ein ähnlicher
Effekt, wenn die Ein-/Aus-Steuerung
der Schalteinrichtung nach 3A und 3B gemäß der obigen
Beschreibung so durchgeführt
wird, wie dies in 4 gezeigt ist.
-
5 stellt
den Fall dar, dass eine Spannung in der vorgegebenen Zeit T3 auf
eine Polarität
gesetzt wird, die entgegengesetzt einer Spannung in der vorgegebenen
Zeit T1 ist, und es zeigt sich ein Effekt ergeben, der ähnlich ist
dem Fall einer Durchführung
von Ein-/Aus-Steuerung der Schalteinrichtung, wie in 3 gezeigt. Weiter zeigt 5 einen Effekt,
der in der Lage ist, elektrolytische Korrosion des Werkstücks in dem
Fall zu verhindern, dass eine durch die Durchschnittsspannungs-Erfassungseinrichtung 16 von 2 erfasste
Durchschnittsspannung verglichen wird mit einem an der Durchschnittsspannungs-Vergleichseinrichtung 18 auf
0 Volt gesetzten Spannungseinstellwert und dass die Ein-/Aus-Steuerung
der Schalteinrichtung 13a, 13b, 13c und 13d durch
die Steuereinrichtung 14 durchgeführt wird, um so diesen Durchschnittsspannungs-Erfassungswert
auf Null zu bringen (sogenannte Null-Volt-Steuerung).
-
Zweite Ausführungsform
-
6 ist
ein erläuterndes
Diagramm, das eine Ein-/Aus-Steuerung
des Schaltmittels und eine Spaltspannungswellenform in einer Stromquellenvorrichtung
zum Drahtelektroentladungsbearbeiten gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung zeigt. In 6 ist V eine Spaltspannung und
Va ein Bereich der Spaltspannung, der niedriger ist als oder gleich
einer Spannung ist, die zum Starten einer elektrischen Entladung
geeignet ist, und V1 und V2 zeigen vorgegebene Spannungen innerhalb
des Spannungsbereiches Va. T1 ist die Zeit eines angelegten Spannungspulses
(vorgegebene Zeit, in der die Schaltmittel 13a und 13b eingeschaltet
sind). t ist eine zum Verhindern einer Zerstörung des Schaltmittels eingestellte
vorgegebene Zeit und T2a' zeigt
eine vorgegebene Zeit für
die Ein-/Aus-Steuerung
der Schaltmittel 13c und 13d nach Verstreichen
der vorgegebenen Zeit T1 und t, und T3' zeigt die Zeit eines angelegten Spannungspulses
(vorgegebene Zeit, für welche
die Schaltmittel 13c und 13d eingeschaltet sind)
und T4a' zeigt eine
vorgegebene Zeit, für
welche die Ein-/Aus-Steuerung
der Schaltmittel 13a und 13b nach Verstreichen
einer vorgegebenen Zeit T3' und
t durchgeführt
werden, und T5' zeigt
eine Pausenzeit.
-
Auch ähnelt ein
Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Stromquellenvorrichtung
zum Drahtelektroentladungsbearbeiten zeigt, dem von 2,
das im ersten Ausführungsbeispiel
gezeigt ist.
-
Bei
der Stromquellenvorrichtung zum Drahtelektroentladungsbearbeiten
gemäß der zweiten Ausführungsform
wird, da sich die Restspannung an einem Spalt abhängig von
einem Bearbeitungszustand und einer angelegten Spannung usw. verändert, so
gesteuert, dass eine Spannung nach einem Abfall eines Spannungspulses
im Spalt innerhalb einer vorgegebenen Spannung im Spannungsbereich Va
gehalten wird, wobei das Spannungsfeststellmittel 15 zum
Feststellen einer Spannung am Spalt von 2 und das
Spannungsvergleichsmittel 17 zum Vergleichen einer vorgegebenen
Spannung mit einer Spannung am Spalt in jeweiligen positiven und
entgegengesetzten Polaritäten
verwendet werden.
-
Zum
Beispiel wird zuerst eine Spannung einer positiven Polarität für eine vorgegebene
Zeit T1 angelegt und dann wird nach Verstreichen der vorgegebenen
Zeit t eine Spannung entgegengesetzter Polarität angelegt, so dass das Schaltmittel
nicht zerstört
wird, und eine Spannung am Spalt wird unter Verwendung des Spannungsfeststellmittels 15 festgestellt,
und die vorgegebene Spannung V2 wird unter Verwendung des Spannungsvergleichsmittels 17 mit
der Spannung am Spalt verglichen. Im Falle eines Erreichens der
vorgegebenen Spannung V2 werden die Schaltmittel 13c und 13d sofort
abgeschaltet, und Ein-/Aus-Operationen der Schaltmittel 13c und 13d werden
für die
vorgegebene Zeit T2a' wiederholt,
so dass die Spaltspannung nicht die vorgegebene Spannung V2 erreicht
oder niedriger wird.
-
Auch
wird eine Spannung der entgegengerichteten Polaritätsseite
für die
vorgegebene Zeit T3' angelegt
und dann wird nach Verstreichen der vorgegebenen Zeit t eine Spannung
der positiven Polaritätsseite
angelegt, so dass die Schaltmittel nicht zerstört werden, und eine Spannung
am Spalt wird unter Verwendung des Spannungsfeststellmittels 15 festgestellt
und die innerhalb des Bereiches Va der Spaltspannung eingestellte
Spannung V1, die niedriger als oder gleich einer Spannung ist, die
zum Starten einer elektrischen Entladung geeignet ist, wird mit
der Spannung am Spalt unter Verwendung des Spannungsvergleichsmittels 17 verglichen.
Im Falle des Erreichens der vorgegebenen Spannung V1 werden die
Schaltmittel 13a und 13b sofort abgeschaltet,
und Ein-/Aus-Operationen
der Schaltmittel 13a und 13d werden für die vorgegebene
Zeit T4a' wiederholt,
so dass die Spaltspannung nicht die vorgegebene Spannung V1 erreicht
oder höher
wird.
-
Durch
Durchführen
der oben beschriebenen Ein-/Aus-Steuerung der Schaltmittel kann
nach Verstreichen der vorgegebenen Anlegezeit (T1 und T3') des vorgegebenen
Spannungspulses ein Abfall der Restspannung am Spalt rasch erfolgen,
Auch kann ein Niveau der Restspannung am Spalt auf eine Spannung
oder niedriger eingestellt werden, die zum Starten einer elektrischen
Entladung geeignet ist, und eine elektrische Entladung kann während der Zeit
T2a' und T4a' unterdrückt werden,
so dass sich eine Verbesserung der Bearbeitungsqualität etc. ähnlich wie
dem in der ersten Ausführungsform
zeigt.
-
7A und 7B sind
erläuternde
Diagramme zum Zeitpunkt der elektrischen Entladungserzeugung, welche
die Ein-/Aus-Steuerung
der Schaltmittel, eine Spaltspannungswellenform und eine Spaltstromwellenform
in der Stromquellenvorrichtung zum Drahtelektroentladungsbearbeiten
gemäß der zweiten
Ausführungsform
dieser Erfindung zeigen. V ist eine Spaltspannung und I ein Spaltstrom und
T1 ist die Angelegezeit eines Spannungspulses (vorgegebene Zeit,
für welche
die Schaltmittel 13a und 13b eingeschaltet sind)
und t ist vorgegebene Zeit, die zum Verhindern der Zerstörung des
Schaltmittels eingestellt ist, und T2a' und T2b' sind vorgegebene Zeiten, für welche
die Ein-/Aus-Steuerung der Schaltmittel 13c und 13d nach
Verstreichen der vorgegebenen Zeit T1 und t durchgeführt wird.
-
Wie
in 7(a) gezeigt, erreicht bei Auftreten
einer elektrische Entladung am Ende der vorgegebenen Zeit T1 die
Spannung den vorgegebenen Wert V2 in kurzer Zeit, da eine Spannung
in dem Bearbeitungsspalt innerhalb des Spannungsbereichs Va zu liegen
kommt und die zuerst angelegte Spannung eines Spannungspulses innerhalb
der Zeit T2b' wird
kurz. Doch das Anlegen einer Spannung innerhalb dieser vorgegebenen
Zeit T2b' kann in
einer Weise durchgeführt
werden, die der von 6 ähnelt. Außerdem kann, wie in 7B gezeigt,
in dem Fall, dass eine elektrische Entladung innerhalb der vorgegebenen
Zeit T1 auftritt und eine elektrische Entladung nicht am Ende der
vorgegebenen Zeit T1 auftritt, das Anlegen einer Spannung innerhalb
der Zeit T2a' in
einer Weise durchgeführt
werden, die ähnlich
ist zu der, welche in 6 gezeigt ist. Auch kann beispielsweise
das Anlegen einer Spannung innerhalb der Zeit T2b' und T2a', wie in 7A oder 7B gezeigt,
durchgeführt
werden, wenn bei abschließendem
Bearbeiten des Werkstücks
in einem dritten Schnitt, einem vierten Schnitt, eine Spannung mit
Gruppenpulsform angelegt wird, abhängig davon, ob oder ob nicht
eine elektrische Entladung am Ende der angelegten Spannungspulszeit
auftritt.
-
Dritte Ausführungsform
-
6 ist
auch ein erläuterndes
Diagramm, das Ein-/Aus-Steuerung
von Schaltmitteln und eine Spaltspannungswellenform in einer Stromquellenvorrichtung
zum Drahtelektroentladungsbearbeiten gemäß einer dritten Ausführungsform
dieser Erfindung zeigt. Ein Blockschaltbild, welches eine Konfiguration der
Stromquellenvorrichtung zum Drahtelektroentladungsbearbeiten zeigt,
ist ähnlich
zu dem in der ersten Ausführungsform
gezeigten Blockschaltbild gemäß 2.
Jedoch ist in der dritten Ausführungsform die
angelegte Zeit T3' eines
Spannungspulses nicht eine vorgegebene Zeit, sondern eine zu steuernde Zeit.
-
In
der dritten Ausführungsform
wird zusätzlich
zu der zweiten Ausführungsform
eine Steuerung (sogenannte "Null-Volt-Steuerung") hinzugefügt, um eine
Durchschnittsspannung an einem Spalt zu vorgegebenen Zeitintervallen
auf Null zu bringen unter Verwendung des Durchschnittsspannungsfeststellmittels 16 und
des Durchschnittsspannungsvergleichsmittels 18 von 2,
so dass eine elektrolytische Korrosion eines Werkstücks verhütet wird.
-
Das
heißt,
dass eine Durchschnittsspannung innerhalb einer konstanten Zeit
in dem Spalt durch das Durchschnittsspannungsfeststellmittel 16 festgestellt
wird und dieser Durchschnittsspannungsfeststellwert mit einem auf
0 Volt eingestellten Durchschnittseinstellwert durch das Durchschnittsspannungsvergleichsmittel 18 verglichen
wird und die Dauer der angelegten Zeit T3 eines Spannungspulses
einer Polarität,
die entgegengesetzt ist einer Spannung der vorgegebenen Zeit T1,
gesteuert wird, um so diesen Durchschnittsspannungsfeststellwert auf
Null zu bringen (es wird eine Steuerung ähnlich der Steuerung gemäß 5 der
ersten Ausführungsform
durchgeführt)
und es gibt einen Effekt, der zum Verhüten der elektrolytischen Korrosion
des Werkstücks
geeignet ist.
-
Auch
wächst
in 6, wenn eine vorgegebene Spannung V2 so nahe als
möglich
an das Ende eines Spannungsbereiches Va gebracht wird, beispielsweise
wie durch Pfeil A gezeigt (d.h. wenn sie innerhalb des Spannungsbereiches
Va und nahe einer Spannung eingestellt wird, welche zum Starten einer
elektrischen Entladung geeignet ist), eine Durchschnittsspannung
einer Polarität,
die entgegengesetzt einer Spannung innerhalb der vorgegebenen Zeit
T1 ist, innerhalb der Zeit T2a',
so dass die angelegte Spannungspulszeit T3' von 6 kürzer gemacht
werden kann als die angelegte Spannungspulszeit T3 von 5,
wenn eine Null-Volt-Steuerung durchgeführt wird (das heißt, T3' < T3). Auch kann die angelegte Spannungspulszeit
T3' durch weiteres
Verlängern
der Zeit T2a' weiter
verkürzt
werden. In diesem Fall ist beispielsweise ein Fortschreiten der
Bearbeitung in einer Spannungspolarität der vorgegebenen Zeit T1
einfach, während
ein Fortschreiten der Bearbeitung in einer Spannungspolarität der vorgegebenen
Zeit T3' schwierig
ist, so dass sich die Bearbeitungsproduktivität nicht vermindert, selbst
wenn die angelegte Spannungspulszeit T3' kurz wird.
-
Die
Fähigkeit,
die angelegte Spannungspulszeit T3' zu verkürzen, bedeutet, dass die Zeit
von angelegter Spannungszeit T1 in 6 bis zur
nächsten angelegten
Spannungszeit T1 verkürzt
werden kann. Dies bedeutet, dass durch Durchführen der Ein-/Aus-Steuerung
der Schaltmittel und der Null-Volt-Steuerung wie in 6 gezeigt,
elektrolytische Korrosion eines Werkstücks verhütet werden kann und auch die
Bearbeitungszeit verkürzt
werden kann.
-
Obwohl
oben der Fall der Durchführung
einer Steuerung der angelegten Spannungspulszeit für die Null-Volt-Kontrolle
vermittels der Zeit T3' beschrieben worden
ist, kann die Steuerung z.B. vermittels der Zeit T1 oder T4' durchgeführt werden.
-
Obwohl
der Fall, dass eine Konfiguration der Stromquellenvorrichtung zum
elektrischen Entladungsbearbeiten eine wie in 2 gezeigte
Brückenkonfiguration
unter Verwendung von einer Gleichspannungsstromquelle in der Beschreibung der
obigen Ausführungsform
dieser Erfindung gezeigt worden ist, sind auch andere Konfigurationen dazu
geeignet, Spannungen von sowohl von positiver als auch entgegengesetzter
Polarität
an einem Spalt zwischen einer Drahtelektrode und einem Werkstück anzulegen,
z.B. eine Konfiguration, wie sie in JP 1-257513 A offenbart ist
unter Verwendung von zwei Gleichspannungsstromquellen.
-
Industrielle
Anwendbarkeit
-
Wie
oben beschrieben, ist eine Stromquellenvorrichtung zum Drahtelektroentladungsbearbeiten
gemäß dieser
Erfindung dazu geeignet, besonders für eine hochgenaue Drahtelektroentladungsbearbeitung
eines Werkstücks
geeignet.