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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen bei einer im elektrischen
Netzteil für
eine Bearbeitung, wie es für
eine elektrische Drahtentladungsmaschine verwendet wird, zum Ausführen einer
Bearbeitung eines Werkstücks
durch eine elektrische Entladung, die zwischen einer Drahtelektrode und
einem Werkstück
erzeugt wird.
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Bei
einer drahtgebundenen elektrisch Entladungsbearbeitung wird eine
isolierende Bearbeitungslösung
zwischen einer Drahtelektrode und einem Werkstück zwischeneingefügt. Während die Drahtelektrode
und das Werkstück
relativ zueinander bewegt werden, wird elektrische Energie zum Bearbeiten
von einem elektrischen Netzteil zum Bearbeiten zwischen der Drahtelektrode
und dem Werkstück zugeführt, so
dass das Werkstück
durch elektrische Entladungsenergie bearbeitet wird.
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Elektrische
Netzteile für
die obige übliche elektrische
Drahtentladungsmaschine, wie sie für eine elektrische drahtgebundene
Drahtbearbeitung verwendet werden, sind beispielsweise in den nicht geprüften japanischen
Patentveröffentlichungen
mit den Nummern 8-1438, 8-300222, 9-183019 und 7-290317 offenbart. Bei den
obigen Netzteilen zum Bearbeiten mit der üblichen elektrischen Drahtentladungsmaschine
wird eine bipolare elektrische induktive Entladungsspannung zwischen
der Drahtelektrode und dem Werkstück so eingeprägt, dass
eine elektrische Entladung erzeugt wird, und dann wird ein elektrischer
Hauptentladungsstrom zum Bearbeiten so überlagert, dass die elektrisch
leitende Entladung ausgeführt
wird. Während
eine Bedeutung lediglich der Zielsetzung zugemessen wird, das Auftreten
einer elektrolytischen Zersetzung des Werkstücks zu vermeiden, wird die
Polarität
zum Verbessern der Abweichung der Polarität der induktiven elektrischen Entladungsspannung
geändert.
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Bei
dem elektrischen Netzteil für
eine Bearbeitung der obigen, üblichen
elektrischen Drahtentladungsmaschine wird zum Verbessern der Polarität die Polarität der Bipolarspannung
geändert.
Demnach ist es in dem Fall eines anormalen Zustands einer elektrischen
Entladung zwischen den Elektroden – beispielsweise einem anormalen
Zustand einer konzentrierten elektrischen Entladung – erforderlich, die
Geschwindigkeit zum Zuführen
des zu bearbeitenden Werkstücks
zu reduzieren, oder es ist erforderlich, das Zuführen des Werkstücks zu stoppen, oder
es ist erforderlich, das Werkstück
zurückzuziehen.
Alternativ ist es erforderlich, die Ruhezeit eines eingeprägten Spannungspulses
zu erhöhen.
Demnach wird der Wirkungsgrad der elektrischen Entladungsbearbeitung
abgesenkt. Ferner gibt es keine Vorrichtung zum Fortsetzen der elektrischen
Entladung in dem Fall einer normalen elektrischen Entladung zwischen
den Elektroden. Demnach ist es unmöglich, wirksam eine elektrische
Entladungsbearbeitung auszuführen.
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Die
geprüfte
japanische Patentveröffentlichung
Nr. 3-119012 offenbart ein elektrisches Netzteil zum Bearbeiten,
bei dem eine elektrische Entladung wie folgt ausgeführt wird.
In dem Fall, in dem ein anormaler Zustand der elektrischen Entladung zwischen
den Elektroden detektiert wird, wird eine elektrische Entladung
umgekehrter Polarität
ausgeführt,
während
das Werkstück
als eine negative Elektrode verwendet wird und die Drahtelektrode
als eine positive Elektrode verwendet wird. In dem Fall, in dem
ein normaler Zustand der elektrischen Entladung zwischen den Elektroden
detektiert wird, wird eine elektrische Entladung mit negativer Polung der Elektrode
ausgeführt,
während
das Werkstück
als positive Elektrode verwendet wird und die Drahtelektrode als
negative Elektrode verwendet wird. Immer im Fall eines anormalen
Zustands der elektrischen Entladung, wird eine elektrische Entladungsbearbeitung
mit umgekehrter Polarität
ausgeführt,
so dass die elektrische Entladungsbearbeitungsgeschwindigkeit durch
Verwendung einer elektrolytischen Wirkung einer Bearbeitungslösung erhöht ist.
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Bei
dem. elektrischen Netzteil für
ein Bearbeiten mit der obigen, üblichen
elektrischen Drahtentladungsmaschine können die folgenden Probleme
auftreten. In dem Fall, in dem ein anomaler Zustand einer elektrischen
Entladung zwischen der Elektrode detektiert wird, wird die elektrische
Entladung umgekehrter Polarität
ausgeführt.
Dieser anormale Zustand der elektrischen Entladung tritt in dem Fall
auf, in dem die Drahtelektrode und das Werkstück miteinander kurzgeschlossen
sind, oder in dem Fall einer konzentrierten elektrischen Entladung.
In dem Fall des Auftretens eines Kurzschlusses, wird selbst dann,
wenn die Spannung zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück eingeprägt wird,
keine elektrische Potentialdifferenz erzeugt. Demnach tritt keine
elektrolytische Wirkung auf. In dem Fall des Auftretens einer konzentrierten
elektrischen Entladung ist selbst dann, wenn die Spannung zwischen den
Elektroden eingeprägt
ist, die elektrische Potentialdifferenz so gering, dass eine elektrolytische
Wirkung der Bearbeitungslösung
nicht stark ist. Demnach kann selbst bei Anwendung der elektrolytischen Wirkung
der Bearbeitungslösung
die Bearbeitungsgeschwindigkeit nicht in ausreichend hohem Umfang erhöht werden.
Ferner ist es schwierig, frühzeitig
ein Wiederherstellen von dem anormalen Zustand der elektrischen
Entladung zu erzielen. Demnach ist es erforderlich, die Geschwindigkeit
zum Zuführen
des zu bearbeitenden Werkstücks
zu erhöhen,
oder ist es erforderlich, das Zuführen des Werkstücks zu stoppen,
oder es ist erforderlich, das Werkstück zurückzuziehen. Alternativ ist
es erforderlich, die Ruhezeit eines Einprägespannungspulses zu erhöhen. Demnach
ist der Wirkungsgrad der elektrischen Entladungsbearbeitung abgesenkt.
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Die
vorliegende Erfindung wurde zum Lösen der obigen Probleme geschaffen.
Ein technisches Problem der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
eines elektrischen Netzteils zum Bearbeiten mit einer elektrischen
Drahtentladungsmaschine mit der Fähigkeit zum Verbessern des
Wirkungsgrads der elastischen Elementsbearbeitung.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ein elektrisches Netzteil zum Bearbeiten
mit einer elektrischen Drahtentladungsmaschine zu Bearbeiten eines Werkstücks, bei
der eine elektrische, induktive Entladungspulsspannung zwischen
den Elektroden einer Drahtelektrode und eines Werkstücks eingeprägt wird,
nachdem die Isolierung zwischen den Elektroden durch die Pulsspannung
durchbrochen und eine elektrische Entladung induziert wird, und
eine Pulsspannung für
das Bearbeiten wird zwischen den Elektroden so eingeprägt, dass
die Bearbeitung des Werkstücks
ausgeführt
wird, und das elektrische Netzteil zum Bearbeiten mit einer elektrischen
Drahtentladungsmaschine enthält:
eine Zustandsunterscheidungsvorrichtung für die elektrische Entladung zum
Unterscheiden eines Zustands einer elektrischen Entladung, die zwischen
den Elektroden erzeugt wird; und eine Einprägespannung/Auswahlvorrichtung
zum Invertieren der Polarität
der elektrischen, induktive Entladungspulsspannung, ausgehend von
der vorangehenden elektrischen, induktiven Entladungspulsspannung
in dem Fall, in dem ein elektrischer Entladungszustand zwischen
den Elektroden zu anormal oder geöffnet durch die Zustandsunterscheidungsvorrichtung
für die
elektrische Entladung unterschieden wird, sowie zum Ausbilden der Polarität der elektrischen,
induktiven Entladungspulsspannung in derselben Weise wie der Polarität der vorangehenden
elektrischen induktiven Entladungspulsspannung, in dem Fall, in
dem für
den elektrischen Entladungszustand zwischen den Elektroden durch
die Zustandsunterscheidungsvorrichtung für die elektrische Entladung
ein normaler unterschieden wird.
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Die
vorliegenden Erfindung schafft auch ein elektrisches Netzteil zum
Bearbeiten mit einer elektrischen Drahtentladungsmaschine, das ferner
enthält: eine
Steuervorrichtung für
ein elektrisches Bearbeitungsnetzteil zum Einprägen der Pulsspannung zum Bearbeiten
zwischen den Elektroden und zum Stoppen des Einprägens der
Pulsspannung zum Induzieren einer elektrischen Entladung in dem
Fall, in dem der Zustand der elektrischen Entladung zwischen den
Elektroden als normal und anormal durch die Zustandsunterscheidungsvorrichtung
für die
elektrische Entladung unterschieden wird.
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Die
vorliegende Erfindung schafft auch ein elektrisches Netzteil für eine Bearbeitung
mit einer elektrischen Drahtentladungsmaschine, das ferner enthält: eine
Steuervorrichtung für
ein elektrisches Netzteil zum Bearbeiten zum Zuführen der Pulsspannung für das Bearbeiten
zwischen den Elektroden in dem Fall, in den ein Zustand der elektrischen
Entladung zwischen den Elektroden zu normal durch die Zustandsunterscheidungsvorrichtung
für die
elektrische Entladung unterschieden wird, zum Stoppen des Einprägens der
Pulsspannung zum Induzieren der elektrischen Entladung.
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Die
vorliegende Erfindung schafft auch ein elektrisches Netzteil für eine Bearbeitung
mit einer elektrischen Drahtentladungsmaschine, das ferner enthält: eine
Spannungsmittel-Detektionsvorrichtung zum Detektieren einer Durchschnittsspannung
zwischen den Elektroden; und eine Steuervorrichtung für ein elektrisches
Netzteil zum Bearbeiten zum Steuern der Maximalzeit des Einprägens der
Pulsspannung zum Induzieren der elektrischen Entladung derart, dass
eine Abweichung der Mittelspannung zwischen den Elektroden, die
durch die Spannungsmittel- Detektionsvorrichtung
detektiert wird, unterdrückt
werden kann.
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Da
das elektrische Netzteil zum Bearbeiten mit einer elektrischen Drahtentladungsmaschine
gemäß der vorliegenden
Erfindung so, wie oben beschrieben, aufgebaut ist, ist es möglich, die
folgenden Wirkungen zu erzielen. Der Bearbeitungswirkungsgrad lässt sich
verbessern, und die Bearbeitungsgeschwindigkeit lässt sich
verbessern. Ferner ist es möglich,
das Auftreten einer elektrolytischen Zersetzung eines Werkstücks zu vermeiden.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die
Zeichnung beschrieben; es zeigen:
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1 eine Anordnungsansicht
zum Darstellen eines elektrischen Netzteils zum Bearbeiten mit einer
elektrischen Entladung gemäß einer
Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Anordnungsansicht
zum Darstellen einer Steuerschaltung 1 für ein elektrisches
Netzteil zum Bearbeiten für
das Steuern eines elektrischen Netzteils zum Bearbeiten mit einer
elektrischen Drahtentladungsmaschine gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung;
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3 eine Ansicht zum Darstellen
eines Beispiels einer Wellenform der zwischen den Elektroden durch
das ein elektrisches Netzteil eingeprägten Spannung für ein Bearbeiten
mit einer elektrischen Drahtentladungsmaschine gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
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4 eine Anordnungsansicht
zum Darstellen einer in 2 gezeigten
Zustandsunterscheidungsschaltung 1a für eine elektrische Entladung;
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5 eine schematische Darstellung
zum Darstellen eines Zyklus der elektrischen Entladungsbearbeitung;
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6 eine schematische Darstellung
zum Zeigen eines Beispiels einer Spannung, eingeprägt zwischen
Elektroden, und eines zwischen den Elektroden fließenden Stroms,
in einem elektrischen Netzteil zum Bearbeiten mit einer elektrischen
Drahtentladungsmaschine gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
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7 eine Ansicht zum Darstellen
eines Ergebnis eines Experiments, bei dem ein elektrisches Netzteil
zum Bearbeiten mit einer elektrischen Drahtentladungsmaschine gemäß einer
Ausführungsform 1
der vorliegenden Erfindung mit einem elektrischen Netzteil für ein Bearbeiten
mit einer elektrischen Drahtentladungsmaschine gemäß dem Stand
der Technik verglichen wird;
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8 eine Ansicht zum Darstellen
eines Ergebnisses eines Experiments, bei dem ein elektrisches Netzteil
für ein
Bearbeiten mit einer elektrischen Drahtentladungsmaschine gemäß einer
Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung mit einem elektrischen Netzteil für ein Bearbeiten
mit einer elektrischen Drahtentladungsmaschine gemäß dem Stand
der Technik verglichen wird; und
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9 eine Anordnungsansicht
zum Darstellen einer Steuerschaltung 1 für ein elektrisches
Bearbeitungsnetzteil zum Steuern eines elektrischen Netzteils für eine Bearbeitung
mit einer elektrischen Drahtentladungsmaschine gemäß einer
Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung.
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Die 1 zeigt eine Anordnungsansicht
zum Darstellen eines elektrischen Netzteils zum Bearbeiten einer
elektrischen Drahtentladungsmaschine gemäß einer Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine
Steuerschaltung für
ein elektrisches Netzteil zum Bearbeiten, das Bezugszeichen 2 bezeichnet
ein elektrisches Netzteil zum Bearbeiten, das Bezugszeichen 2a ist
eine elektrische Hauptentladeschaltung, das Bezugszeichen 2b ist
eine elektrische, induktive Entladeschaltung, das Bezugszeichen
Tr1 und Tr1' bezeichnet
Schaltelemente, die durch das Treibersignal OUT1 an- und abgeschaltet werden,
das von der Steuerschaltung für
das elektrische Netzteil zum Bearbeiten 1 ausgegeben wird, das
Bezugszeichen Tr2 und Tr2' bezeichnet
Schaltelemente, die durch das Treibersignal OUT2 an- und abgeschaltet
wird, das von der Steuerschaltung 1 für das elektrische Netzteil
zum Bearbeiten ausgegeben wird, das Bezugszeichen Tr3 bezeichnet
ein Schaltelement, das durch ein Treibersignal OUT3 an- und abgeschaltet
wird, das von der Steuerschaltung 1 für das elektrische Netzteil
zum Bearbeiten ausgegeben wird, das Bezugszeichen Tr4 bezeichnet
eine Schaltelement, das durch ein Treibersignal OUT4 an- und abgeschaltet
wird, das von der Steuerschaltung 1 für das elektrische Netzteil
zum Bearbeiten ausgegeben wird, die Bezugszeichen V1 und V2 bezeichnen
elektrische DC Energiequellen, die Bezugszeichen R0, R1 bis R6 bezeichnen
Widerstände,
die Bezugszeichen D1 bis D12 bezeichnen Dioden, die Bezugszeichen
S1 und S2 bezeichnen Detektionseingangsanschlüsse, das Bezugszeichen E bezeichnet
eine Drahtelektrode, und das Bezugszeichen W bezeichnet ein Werkstück.
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Die
elektrische, induktive Entladungsschaltung 2b ist eine
Schaltung zum Induzieren einer elektrischen Entladung zwischen Elektroden,
und die Hauptentladeschaltung 2a ist eine Schaltung zum Zuführen eines
elektrischen Hauptentladestroms, der zum Ausführen der elektrischen Entladebearbeitung verwendet
wird. Wird eine Induktion einer elektrischen Entladung nach dem
Einprägen
einer elektrischen, induktiven Entladespannung durch die elektrische,
induktive Entladeschaltung 2b detektiert, so wird das Einprägen der
elektrischen, induktiven Entladespannung durch die elektrische,
induktive Entladeschaltung 2b gestoppt, und es wird das
Fließen des
elektrischen Hauptentladestroms zwischen den Elektroden durch die
elektrische Hauptentladeschaltung 2a so bewirkt, dass das
Werkstück
durch die elektrischen Entladebearbeitung Bearbeitet wird. Die elektrische
Hauptentladeschaltung 2a und die elektrischen, induktiven
Entladeschaltung 2b werden durch Signale getrieben, die
von der Steuerschaltung 1 für das elektrischen Netzteil
zum Bearbeiten gesendet werden.
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Bei
der in 1 gezeigten Anordnung
ist die Polarität
des elektrischen Hauptentladenetzteils die positive Polarität, jedoch
ist zu erwähnen,
dass die Polarität
des elektrischen Hauptentladenetzteils nicht auf die positive Polarität begrenzt
ist. Gemäß der auszuführenden
elektrischen Entladebearbeitung ist es möglich, eine Anordnung einzusetzen,
bei der die Polarität
des elektrischen Hauptentladenetzteils die umgekehrte Polarität ist.
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Die 2 zeigt eine Anordnungsansicht
zum Darstellen einer Steuerschaltung.1 für eine elektrisches Netzteil
zum Bearbeiten für
das Steuern eines elektrischen Netzteil für das Bearbeiten einer elektrischen
Drahtentladungsmaschine gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung. Es werden gleiche Bezugszeichen zum
Anzeigen gleicher Teile in 1 und 2 verwendet. In 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1a eine
Unterscheidungsschaltung für
den elektrischen Entladezustand, und das Bezugszeichen 1b bezeichnet
eine Einprägespannungs-Auswahlschaltung.
Die Spannung zwischen den Elektroden des Werkstücks W und der Drahtelektrode
E wird bei der Steuerschaltung 1 für das elektrische Netzteil
zum Bearbeiten über
Detektions-Eingangsanschlüsse S1 und
S2 so eingegeben, dass die elektrische Entladung detektiert wird.
Gemäß dem elektrischen
Entlade-Detektionssignal bewirkt die Zustandsunterscheidungsschaltung
des elektrischen Entladezustands 1a die Ausgabe der Treibersignale
OUT3 und OUT4 zu der elektrischen Hauptentladeschaltung 2a.
Die Einprägespannungs-Auswahlschaltung 1b bewirkt
die Ausgabe entweder des Treibersignal OUT1 oder OUT2 an die elektrischen,
induktiven Entladeschaltung 2b.
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Die 3 zeigt eine Ansicht zum
Darstellen eines Beispiels für
eine Wellenform der zwischen den Elektroden durch ein elektrischen
Netzteil eingeprägten
Spannung für
ein Bearbeiten mit einer elektrischen Drahtentladungsmaschine gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung. Es werden gleiche Bezugszeichen zum
Bezeichnen gleicher Teile in den 1, 2 und 3 verwendet. In der 3 bezeichnet das Bezugszeichen VEW eine
zwischen den Elektroden eingeprägte
Spannung, das Bezugszeichen Vr bezeichnet eine Referenzspannung,
das Bezugszeichen T1 bezeichnet eine vorgegebene Zeitperiode, gemäß der eine
zwischen den Elektroden eingeprägte
Spannung VEW stärker
als die Referenzspannung V4 ausgehend von dem Start des Einprägens der
Spannung in dem Fall einer normalen elektrischen Entladung ansteigt,
das Bezugszeichen PK bezeichnet ein Pulssignal, und das Bezugszeichen
t bezeichnet eine Zeit.
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Die 4 zeigt eine Anordnungsansicht
zum Darstellen einer Zustandsunterscheidungsschaltung und 1a der
elektrischen Entladung, wie sie in 2 gezeigt
ist. Es werden gleiche Bezugszeichen zum Bezeichnen gleicher Teile
in den 1, 2 und 3 verwendet. In 4 bezeichnet das Bezugszeichen 3 einen
Zähler,
das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Verstärker zum
Verstärken
der Signale, wie sie über die
Detektionseingabeanschlüsse
S1 und S2 eingegeben werden, das Bezugszeichen 5 bezeichnet
einen Komparator zum Vergleichen eines Ausgangs des Verstärkers 4 mit
der Referenzspannung Vr, das Bezugszeichen 6 ist ein D
Flip-Flop, das Bezugszeichen 7 ist eine logische Betriebsschaltung,
das Bezugszeichen OSC bezeichnet einen Oszillator, das Bezugszeichen
CLK bezeichnet einen Referenztakt und das Bezugszeichen EN bezeichnet
ein Pulsabschlusssignal. Das Pulsabschlusssignal EN wird zu dem
Zeitpunkt des Abschlusses eines Puls ausgegeben, d.h. das Pulsabschlusssignal
EN wird zu dem Zeitpunkt ausgegeben, wenn die maximale Zeit für das Einprägen der
elektrischen, induktiven Entladespannung überstrichen ist.
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Als
nächstes
wird der Betrieb nachfolgend beschrieben. Gemäß 1 erscheint dann, wenn die Schaltelemente
Tr1 und Tr1' oder
die Schaltelemente Tr2 und Tr2' durch
das Treibersignal OUT1 oder OUT2 der Steuerschaltung 1 für das elektrische Netzteil
zum Bearbeiten angeschaltet werden, eine Spannung des elektrischen
DC Netzteils V2 zwischen den Elektroden der Drahtelektrode E und
dem Werkstück
W über
den Widerstand R0. beispielsweise wird die in 3 gezeigte Wellenform der zwischen den
Elektroden eingeprägten
Spannung ausgegeben. Zu dieser Zeit detektiert in der in 4 gezeigten Zustandsunterscheidungsschaltung 1a für die elektrische
Entladung der Verstärker 4 die
zwischen den Elektroden eingeprägte
Spannung VEW, die über
Detektionseingabeanschlüsse
S1 und S2 eingeprägt
wird. der Komparator 5 vergleicht das Detektionsergebnis
mit der Referenzspannung Vr, und er gibt das Pulssignal PK aus.
Eine Wellenform dieses Pulssignals PK ist in 3 gezeigt.
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Gemäß 4 bewirkt der Zähler 3 einen Fehlbetrieb,
beispielsweise mit der Taktfrequenz von 10 MHz. Es wird ein Triggersignal
ausgegeben, nachdem eine vorgegebene Zeitperiode T1 ausgehend von
dem Zeitpunkt verstrichen ist, zu dem der Oszillator OSC ein AN
Signal an die Schaltelemente Tr1 oder Tr1' oder die Schaltelemente Tr2 und Tr2' nach 1 ausgegeben hat. Das D
Flip-Flop 6 bewirkt die Ausgabe eines Zustands des Pulssignals PK,
als Ausgabe des Komparators 5 zu dem Zeitpunkt der vorgegebenen
Zeitperiode T1, als Signal Q1. In der logischen Betriebsschaltung 7 wird
bewertet, ob die zwischen den Elektroden eingeprägte Spannung VEW zu der Referenzspannung
Vr zu dem Zeitpunkt der vorgegebenen Zeit T1 ansteigt oder nicht,
und ein Zustand der elektrischen Entladung zwischen den Elektroden
der Drahtelektrode E und dem Werkstück W wird unterschieden.
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Beispielsweise
wird die Bewertung wie folgt ausgeführt. In dem Fall, in dem die
zwischen den Elektroden eingeprägte
Spannung VEW nicht zu der Referenzspannung Vr zu dem Zeitpunkt der
vorgegebenen Zeit T1 ansteigt, wird bewertet, dass der elektrische
Entladungszustand zwischen den Elektroden anormal ist (Y1). In dem
Fall, in dem die zwischen den Elektroden eingeprägte Spannung VEW zu der Referenzspannung
Vr in dem Zeitpunkt der vorgegebenen Zeit T1 ansteigt und zu einem
Wert nicht höher als
die Referenzspannung Vr hiernach abfällt, wird bewertet, dass die
elektrische Entladung stabil während
einer ausreichenden Zeitperiode ausgeführt wird. Demnach wird der
Zustand der elektrischen Entladung zwischen den Elektroden als normal
bewertet (Y2).
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Wird
eine anormale elektrische Entladung (Y1) oder eine normale elektrische
Entladung (Y2) detektiert, so werden die Schaltelemente Tr3 und
Tr4 der elektrischen Hauptentladungsschaltung 2a angeschaltet,
während
die Treibersignale OUT3 und OUT4 als "Hoch" verwendet
werden, und die Schaltelemente Tr1, Tr1', Tr2, Tr2' werden abgeschaltet, während die
Treibersignale OUT1 und OUT2 als "Niedrig" verwendet werden. In dem Fall, in dem
keine elektrische Entladung erzeugt wird, bewirkt die Steuerschaltung 1 für das elektrische
Netzteil zum Bearbeiten das Anschalten der Schaltelemente Tr1 und
Tr1' oder der Schaltelemente
Tr2 und Tr2' lediglich
bei der Maximalzeit für
das Einprägen
der elektrischen induktiven Entladungsspannung. Nachdem die Maximalzeit
für das
Einprägen
der elektrischen induktiven Entladungsspannung verstrichen ist,
wird das Pulsabschlusssignal EN ausgegeben. In diesem Fall wird
bewertet, dass die Elektroden geöffnet
sind (Y3).
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Die
obigen Erläuterungen
erfolgen für
einen Fall, in dem die Schaltelemente Tr3 und Tr4 angeschaltet sind,
während
Treibersignale OUT3 und OUT4 als "Hoch" verwendet
werden, in dem Fall der Detektion einer anormalen elektrischen Entladung (Y1),
oder in dem Fall der Detektion einer normalen elektrischen Entladung
(Y2). Jedoch können
abhängig
von der Bearbeitung die Schaltelemente Tr3 und Tr4 lediglich in
dem Fall der Detektion einer normalen elektrischen Entladung angeschaltet
werden, während
Treibersignale OUT3 und OUT4 als "Hoch" verwendet
werden. Selbst in diesem Fall werden beide Treibersignale OUT1 und
OUT2 als "Niedrig" verwendet.
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Wie
oben beschrieben, ist es durch die Zustandsunterscheidungsschaltung 1a für den elektrischen
Entladungszustand möglich,
eine anormale elektrische Entladung (Y1), eine normale elektrischen
Entladung (Y2) und ein Öffnen
(Y3) zwischen den Elektroden zu unterscheiden. Gemäß dem Unterscheidungsergebnis
kann die Polarität
der als nächstes
einzuprägenden
Spannung durch die Auswahlschaltung 1b für die Einprägespannung
ausgewählt
werden. In dem Fall, in dem ein Zustand zwischen den Elektroden
zu einer anormalen elektrischen Entladung (Y1) oder zu einem Öffnen (Y3)
unterschieden wird, erfolgt das Einprägen einer elektrischen induktiven
Entladungsspannung, deren Polarität gegenüber der Polarität der vorangehenden
elektrischen induktiven Entladungsspannung invertiert ist. In dem
Fall, in dem ein Zustand zwischen den Elektroden als normale elektrischen
Entladung (Y2) unterschieden wird, erfolgt das Einprägen einer
elektrischen induktiven Entladungsspannung, deren Polarität dieselbe
ist wie die Polarität
der vorangehenden elektrischen induktiven Entladungsspannung.
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Ein
Zyklus der elektrischen Entladebearbeitung ist "durch Brechen der Isolation zwischen
Elektroden" → "Erzeugen einer elektrischen
Entladung" → "Schmelzen, Entfernen,
Kühlen
eines Abschnitts der elektrischen Entladung" → Wiederherstellen
einer Isolation zwischen der Elektrode". Wird der obige Zyklus wiederholt,
so schreitet die elektrische Entladungsbearbeitung voran. Die 5 zeigt eine schematische
Darstellung zum Aufzeige eines Zyklus der elektrischen Entladungsbearbeitung.
Die 5(a) zeigt eine
Ansicht zum Darstellen eines Falls der anormalen elektrischen Entladung,
und die 5(b) zeigt eine
Ansicht eines Falls der normalen elektrischen Entladung.
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Die 6 zeigt eine schematische
Darstellung zum Zeigen eines Beispiels einer Spannung, eingeprägt zwischen
den Elektroden, und ebenso zum Zeigen eines zwischen den Elektroden
in einer im elektrischen Netzteil für das Bearbeiten mit einer elektrischen
Drahtentladungsmaschine gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung fließenden elektrischen Stroms.
Gleiche Bezugszeichen werden zum Bezeichnen gleicher Teile in den 1 bis 4 verwendet. In 6 ist IEW ein elektrischer Strom zwischen
den Elektroden, und Tmax ist eine Maximalzeit für das Einprägen einer elektrischen induktiven
Entladungsspannung.
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In
dem Fall einer in 5(a) gezeigten
anormalen elektrischen Entladung wird dann, wenn die elektrische
Feldstärke
zwischen den Elektroden nicht einheitlich ist, wie in dem Zustand
(1) gezeigt durch das Einprägen einer elektrischen induktiven
Entladungsspannung eine elektrische Entladung bei einer Position
induziert, wo die elektrische Feldstärke die geringste ist, wie
in dem Zustand (2) gezeigt, und die Isolation zwischen
den Elektroden wird allmählich
in der Ruhezeit wiederhergestellt, wie in dem Zustand (3)
gezeigt. Jedoch lässt
sich in dem Fall, in dem die einzufügende Ruhezeit kurz ist, die
Isolation nicht wiederherstellen, wie im Zustand (3), und
die elektrische Feldstärke
verbleibt nicht einheitlich, und die elektrische Entladung wird
bei derselben Position gleichzeitig mit dem Einprägen der
nächsten
elektrischen induktiven Entladungsspannung, erzeugt, und die Zustände (2)
und (3) werden wiederholt. Wird dieser Wiederholvorgang bewirkt,
so wird die elektrische Feldstärke
weiter nicht einheitlich, und der Zustand wird ähnlich einem Koeffizient, d.h.
der Zustand wird zu einem elektrischen Entladungszustand, der nicht zu
der elektrischen Entladebearbeitung beiträgt, und ferner tritt das Brechen
der elektrischen Drahtelektrode E tendenziell auf. Jedoch lässt sich
in diesem Fall dann, wenn die elektrische induktive Entladungsspannung
mit umgekehrter Polarität
zu der Polarität der
vorangehenden anormalen elektrischen Entladung eingeprägt wird,
wie in dem Zustand (4) gezeigt, d.h., wenn A – wie in 6 gezeigt – der Spannung
VEW zwischen den Elektroden eingeprägt wird, der Ionisierungszustand
zwischen den Elektroden einmal rücksetzen.
Demnach ist es möglich,
das Problem der Nichteinheitlichkeit der elektrischen Feldstärke zwischen
den Elektroden früh
zu lösen.
Demnach wird es möglich,
das Auftreten der konzentrierten elektrischen Entladung zu unterdrücken und
frühzeitig
die normale elektrische Entladung wiederherzustellen. Im Ergebnis
lässt sich
die Bearbeitungswirksamkeit verbessern, und das Brechen der Drahtelektrode
lässt sich
gleichzeitig unterdrücken.
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Jedoch
wird andererseits gemäß dem Verfahren,
wie es in der japanischen geprüften
Patentveröffentlichung
Nr. 3-119012 offenbart ist, die den Stand der Technik bildet, die
elektrische Entladungsbearbeitung mit umgekehrter Polarität immer
in dem Fall der anormalen elektrischen Entladung ausgeführt. Demnach
ist es unmöglich,
frühzeitig
die Isolation wieder herzustellen. Aufgrund des Fortsetzens der
anormalen elektrischen Entladung, wird die normale elektrische Entladung
selben ausgeführt,
und es wird unmöglich,
wirksam die elektrische Entladungsbearbeitung auszuführen. Demnach
ist der Bearbeitungswirkungsgrad gemäß dem Stand der Technik im
Vergleich zu dem Bearbeitungswirkungsgrad der vorliegenden Erfindung
verschlechtert.
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Die 7 und 8 zeigen Ansichten zum Darstellen der
Ergebnisse der Experimente, bei denen das elektrische Netzteil für ein Bearbeiten
mit der elektrischen Drahtentladungsmaschine gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung mit dem elektrischen Netzteil zum Bearbeiten mit der elektrischen
Drahtentladungsmaschine verglichen wird, wie es in der japanischen
geprüften
Patentveröffentlichung
Nr. 3-119012 offenbart ist, die Stand der Technik bildet. Die 7 zeigt eine Ansicht zum
Darstellen einer Änderung
der elektrischen Entladefrequenz durch die Servo-Referenzspannung
zwischen den Elektroden, und die 8 zeigt
eine Ansicht zum Darstellen einer Änderung der Bearbeitungsgeschwindigkeit
durch die Servo-Referenzspannung (Engl.:
reference voltage of servo) zwischen den Elektroden.
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Anhand
der in 7 und 8 gezeigten Fälle lässt sich
das folgende Verständnis
entwickeln. In dem Fall, in dem die Servo-Referenzspannung zwischen
den Elektroden hoch ist, wird aufgrund der Tatsache, dass ein Zustand
zwischen den Elektroden nahe bei einem geöffneten Zustand liegt, eine
normalen elektrischen Entladung öfter
als bei einer anormalen elektrischen Entladung bewirkt. Demnach
ist eine Differenz zwischen der elektrischen Entladefrequenz der
vorliegenden Erfindung und derjenigen nach dem Stand der Technik
gering, und eine Differenz zwischen der Bearbeitungsgeschwindigkeit
gemäß der vorliegenden
Erfindung und derjenigen gemäß dem Stand
der Technik ist ebenso gering. Jedoch ist in dem Fall, in dem die
Servo-Referenzspannung zwischen den Elektroden gering ist, aufgrund
der Tatsache, dass eine Distanz zwischen den Elektroden gering wird,
ein elektrischer Entladungszustand zwischen den Elektroden tendenziell
anormal. Demnach ist eine Differenz zwischen der elektrischen Entladefrequenz
gemäß der vorliegenden
Erfindung und derjenigen gemäß dem Stand
der Technik groß,
und eine Differenz der Bearbeitungsgeschwindigkeit der vorliegenden
Erfindung und derjenigen gemäß dem Stand
der Technik ist ebenso groß.
Demnach wird gemäß der vorliegenden
Erfindung eine anormale elektrische Entladung weniger häufig bewirkt
als im Stand der Technik, und der Bearbeitungswirkungsgrad ist höher. Demnach
lässt sich
die Bearbeitungsgeschwindigkeit verbessern.
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In
dem Fall der in 5(b) gezeigten
normalen elektrischen Entladung ist die elektrische Feldstärke einheitlich,
wie in dem Zustand (1) gezeigt. Demnach wird eine elektrische
Entladung bei einer Position bewirkt, wo die Distanz zwischen den
Elektroden am kleinsten ist, wie in dem Zustand (2) gezeigt.
Dieser Fall unterscheidet sich gegenüber einem Fall einer anormalen
elektrischen Entladung (Kurzschluss oder konzentrierte elektrische
Entladung). D.h., aufgrund der Tatsache, dass eine ausreichend hohe
Stärke
der elektrischen Entladungsenergie bei dem Punkt der elektrischen
Entladung in diesem Fall eingegeben wird, kann die elektrische Entladebearbeitung
wirksam bei dem Werkstück
W ausgeführt
werden, wie in dem Zustand (2) gezeigt, und der Punkt,
bei dem sich das Werkstück
W und die Drahtelektrode E am nächsten
zueinander gelangen, wird zu einem anderen Punkt bewegt, wie in
dem Zustand (4) gezeigt. Selbst in diesem Fall wird die
Isolation zwischen den Elektroden in der Ruhezeit zu einem Einpräge-Spannungspuls
wiederhergestellt, wie in dem Zustand (3) gezeigt. Jedoch
wird in diesem Fall die Wahrscheinlichkeit der Erzeugung einer elektrischen
Entladung bei demselben Punkt verringert, da der Punkt, bei dem
das Werkstück
W und die Drahtelektrode E sich am nächsten kommen, zu einem anderen
Punkt bewegt wird, selbst wenn die Polarität der elektrischen induktiven
Entladungsspannung nicht invertiert ist, was ungleich ist zu dem
Fall der anormalen elektrischen Entladung. Demnach ist es nicht
erforderlich, die Polarität
der elektrischen induktiven Entladungsspannung zu invertieren. In
dem Fall, in dem die Polarität
der elektrischen induktiven Entladungsspannung invertiert ist, wird
der Zustand zwischen den Elektroden einmal durch diese invertierte
Spannung rückgesetzt.
Demnach ist eine für das
Erzeugen der elektrischen Entladung durch die elektrische induktive
Entladungsspannung erforderliche Zeitperiode erweitert, und eine
Periode der elektrischen Entladung ist erweitert. Im Ergebnis ist
der elektrische Bearbeitungswirkungsgrad verringert. Demnach lässt sich
dann, wenn die Ausgangspolarität
des Spannungspulses nicht geändert
wird (B, C und D der Spannung VEW zwischen den Elektroden in 6), der Zustand der elektrischen
induktiven Entladung zu dem geeignetsten beibehalten. Demnach kann
die elektrische Entladungsbearbeitung wirksam an dem Werkstück ausgeführt werden.
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In
dem Fall, in dem eine elektrische Entladung erzeugt wird, wird die
Polarität
so ausgewählt, dass
sich der elektrische Bearbeitungswirkungsgrad gemäß dem Ergebnis
der Unterscheidung des Zustands der elektrischen Entladung zwischen
den Elektroden verbessern lässt.
Demnach ändert
sich eine Zeitperiode von dem Einprägen der elektrischen induktiven
Entladungsspannung zu dem Start der elektrischen Entladung durch
den Zustand der elektrischen Entladung zwischen den Elektroden.
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Demnach
wird dann, wenn der individuelle elektrische Entladungsbetrieb miteinander
verglichen wird, eine Differenz in der Zeitperiode bewirkt, in der die
elektrische induktive Entladungsspannung eingeprägt wird. Jedoch ist es aufgrund
der Tatsache, dass die Absolutwerte der elektrischen induktiven
Entladungsspannung dieselben sind und die Schwankung der Einprägezeit bei
Mittlung vernachlässigbar
ist, möglich,
anzunehmen, dass die Mittelspannung zwischen den Elektroden im wesentlichen
0 V ist. Demnach werden keine Probleme der elektrolytischen Zersetzung
selbst dann bewirkt, wenn die elektrische induktive Entladungsspannung
eingeprägt
wird.
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In
dem Fall, in dem die elektrische Entladungsinduktion nicht detektiert
wird, d.h. in dem Fall, in dem bewertet wird, dass ein Zustand zwischen
den Elektroden geöffnet
ist (I und F der Spannung VEW zwischen den Elektroden in 6), wird ein Werkstück der elektrolytischen
Zersetzung durch die elektrolytische Wirkung der Bearbeitungslösung dann
unterzogen, wenn die elektrische induktive Entladungsspannung derselben
Polarität
fortlaufend eingeprägt wird.
Jedoch lässt
sich dann, wenn die Einprägepolarität der elektrischen
induktiven Entladungsspannung invertiert ist, das Auftreten der
elektrolytischen Zersetzung eines Werkstücks vermeiden, selbst während dem
Nichtausführen
einer elektrischen Entladung von einem Werkstück.
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Die 9 zeigt eine Anordnungsansicht
zum Darstellen einer Steuerschaltung 1 für ein elektrisches
Netzteil für
ein Bearbeiten, zum Steuern eines elektrischen Netzteils für ein Bearbeiten
mit einer elektrischen Drahtentladungsmaschine gemäß der Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung. Gleiche Bezugszeichen werden zum Bezeichnen
gleicher Teile in 2 zum
Darstellen der Ausführungsform
1 und in 9 zum Darstellen
der Ausführungsform
2 verwendet. In 9 bezeichnet
das Bezugszeichen 1c eine Detektionsschaltung zum Detektieren
einer Mittelspannung zwischen den Elektroden.
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Die
Steuerschaltung 1 für
das elektrische Netzteil zum Bearbeiten enthält eine Detektionsschaltung 1c zum
Detektieren einer Mittelspannung zwischen den Elektroden. Die Maximalzeit
der Einprägung
der elektrischen induktiven Entladungsspannung wird gemäß einem
Ausgangssignal gesteuert, das von der Detektionsschaltung 1c zum
Detektieren einer Mittelspannung zwischen den Elektroden gesendet
wird. Beispielsweise in dem Fall, dass die Mittelspannung zwischen
den Elektroden zu der positiven Seite vorgespannt wird, bewirkt
die Detektionsschaltung 1c zum Detektieren einer Mittelspannung
zwischen den Elektroden die Ausgabe von "Hoch",
und in dem Fall, in dem die Mittelspannung zwischen den Elektroden
zu der negativen Seite vorgespannt wird, bewirkt die Detektionsschaltung 1c zum
Detektieren einer Mittelspannung zwischen den Elektroden die Ausgabe
von "Niedrig bzw.
L". In dem Fall,
in dem die Ausgabe der Detektionsschaltung 1c zum Detektieren
einer Mittelspannung zwischen Elektroden "Hoch" ist,
wird die Maximalzeit für
das Einprägen
der elektrischen induktiven Entladungsspannung an der positiven
Seite verringert oder die Maximalzeit für das Einprägen der elektrischen induktiven
Entladungsspannung an der negativen Seite wird erhöht. In dem
Fall, in dem die Ausgabe der Detektionsschaltung 1c zum
Detektieren einer Mittelspannung zwischen den Elektroden "Niedrig" ist, wird die Maximalzeit
für das
Einprägen
der elektrischen induktiven Entladungsspannung an der positiven
Seite erhöht
oder die Maximalzeit für
das Einprägen
der elektrischen induktiven Entladungsspannung an der negativen
Seite wird verringert.
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Wie
oben beschrieben, ist es dann, wenn die Maximalzeit für das Einprägen der
elektrischen induktiven Entladungsspannung gesteuert wird und das
Werkstück
W und die Drahtelektrode E miteinander kombiniert sind, selbst in
dem Fall, in dem die elektrischen Entladung tendenziell in jeder
Polarität der
elektrischen induktiven Entladungsspannung bewirkt wird, möglich, ein
Vorspannen der Mittelspannung zwischen den Elektroden zu irgendeiner
Polarität
zu unterdrücken.
Demnach lässt
sich das Auftreten einer elektrolytischen Zersetzung vermeiden.
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Zum
Steuern der Maximalzeit der elektrischen induktiven Entladungsspannung
lässt sich
das Einprägen
jeder Polarität
beliebig bestimmen. Alternativ kann die Polarität, bei der die Frequenz der
Detektion eines offenen Zustands hoch ist, detektiert werden, und
die Polaritätsseite,
bei der die Frequenz der Detektion hoch ist, kann automatisch erkannt werden,
und die Maximalzeit des Einprägens
der elektrischen induktiven Entladungsspannung dieser Polaritätsseite
kann gesteuert werden.
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Wie
oben beschrieben, wird das elektrische Netzteil zum Bearbeiten mit
der elektrischen Drahtentladungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung
geeignet für
die elektrischen Drahtentladungsbearbeitung mit hoher Produktivität verwendet.
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ZUSAMMENFASSUNG:
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Die
Erfindung betrifft ein elektrisches Netzteil für ein Bearbeiten in einer elektrischen
Drahtentladungsmaschine für
ein Bearbeiten eines Werkstücks (W),
bei der eine elektrische induktive Entladungspulsspannung zwischen
Elektroden einer Drahtelektrode (E) und eines Werkstücks (W)
eingeprägt
wird, nachdem die Isolation zwischen den Elektroden durch die Pulsspannung
durchbrochen ist und eine elektrische Entladung induziert ist, und
eine Pulsspannung für
ein Bearbeiten wird zwischen den Elektroden so eingeprägt, dass
das Bearbeiten des Werkstücks
(W) ausgeführt
wird. Das elektrische Netzteil zum Bearbeiten in einer elektrischen
Drahtentladungsmaschine enthält
eine Zustandsunterscheidungsvorrichtung für die elektrische Entladung
(1a) zum Unterscheiden eines Zustands der elektrischen Entladung,
erzeugt zwischen den Elektroden, und eine Einprägespannungs-Auswahlvorrichtung
(1b) zum Invertieren der Polarität der elektrischen induktiven
Entladungspulsspannung gegenüber
der vorangehenden elektrischen, induktiven Entladungspulsspannung,
wenn eine elektrische Entladung im Zustand zwischen den Elektroden
zu anormal (Y1) oder geöffnet
(Y3) durch die Zustandsunterscheidungsvorrichtung (1a)
der elektrischen Entladung unterschieden wird, zum Ausbilden der
Polarität
der elektrischen, induktiven Entladungspulsspannung zu derselben
wie der Polarität
der vorangehenden, elektrischen induktiven Pulsspannung, wenn der
elektrische Entladungszustand zwischen den Elektroden zu normal
(Y2) durch die Zustandsunterscheidungsvorrichtung der elektrischen
Entladung entschieden wird. Demnach lässt sich der Bearbeitungswirkungsgrad
verbessern.
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