DE112005000768T5

DE112005000768T5 - Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine und Energieversorgungssteuerverfahren

Info

Publication number: DE112005000768T5
Application number: DE112005000768T
Authority: DE
Inventors: Naka Sakakida; Hiroyuki Ooguro
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-04-19
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2007-03-01
Also published as: KR100831783B1; JPWO2005102578A1; CN100439023C; US20080230521A1; US7709764B2; TWI290499B; JP4582092B2; WO2005102578A1; TW200605979A; KR20060135030A; CN1921976A

Abstract

Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, konfiguriert zum Durchführen von Schmelzentfernen an einem Werkstück durch Zuführen von impulsartiger Energie zu einem Bearbeitungsspalt zwischen einer Elektrode und dem Werkstück, gekennzeichnet durch das Umfassen:
einer zweiten Bearbeitungsschaltung, konfiguriert um eine an den Bearbeitungsspalt anzulegenden Spannung zu steuern, und um ein Entladen in dem Bearbeitungsspalt zu verursachen;
einer ersten Bearbeitungsschaltung, angepasst, um betrieben zu werden zum Zuführen eines konstanten Stroms zu dem Bearbeitungsspalt, wenn eine in dem Bearbeitungsspalt ansprechend auf das Anlegen einer Spannung durch die zweite Bearbeitungsschaltung auftretende Entladung in einem ersten Antriebsmodus erfasst wird, und auch konfiguriert, um betrieben zu werden zum Herrichten einer Spannungsquelle in der zweiten Bearbeitungsschaltung zum Ausgeben einer Konstantspannung in einem zweiten Antriebsmodus; und
eine Verbindungseinrichtung, konfiguriert zum Schließen einer Verbindung zu einer Energieversorgung zum Zuführern elektrischer Energie durch die zweite Bearbeitungsschaltung in dem ersten Modus und auch konfiguriert zum Öffnen der Verbindung zu der Energieversorgung...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Energieversorgung für eine Elektroentladungsmaschine, die konfiguriert ist zum Zuführen von Bearbeitungsenergie zwischen einer Elektrode, die in Bearbeitungsflüssigkeit oder Luft vorgesehen ist, und einem Werkstück, und betrifft auch eine Vorrichtung dazu.
Stand der Technik
Elektro-Entladungsmaschinen werden zum Zuführen elektrischer Stromimpulse zu einem Bearbeitungsspalt und zum Durchführen von Schmelz-Entfernen und Bearbeiten von Werkstücken unter Verwendung von Entladungsenergie betrieben.
Die konventionelle Schaltungskonfiguration einer Energieversorgungsvorrichtung davon wird beispielsweise in JP-UM-A-56-9890 offenbart.
Die in JP-UM-A-56-9890 offenbarte Energieversorgungsvorrichtung hat als Betriebsarten dieser Schaltung zwei Betriebsmodi, welche ein Grobbearbeitungsbetrieb und ein Feinbearbeitungsbetrieb sind. Zwischen einer Schaltung, die geeignet ist zum Feinbearbeitungsbetrieb und einer Schaltung, die geeignet ist zum Grobbearbeitungsbetrieb, wird durch Umschalten eines Schalters gewechselt. In einer Ladungsschaltung und einer Entladungsschaltung jeweils verwendete Schaltelemente werden in dem Feinbearbeitungsbetrieb in einer Parallelschaltung im Grobbearbeitungsbetrieb verwendet und werden demnach effizient verwendet. Folglich ist die Konfiguration der Energieversorgungsvorrichtung kompakt und nicht teuer.

Patentdokument 1: JP-UM-A-56-9890 (Seiten 1 bis 10 und 1)

Offenbarung der Erfindung
Problem, das die Erfindung zu lösen hat
Eine "Impulsleistungsenergiezufuhrvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine", die in JP-UM-A-56-9890 offenbart ist, verwendet eine Gleichspannungsenergieversorgung als Energiequelle.
Diese Gleichspannungsenergieversorgung wird gewöhnlich derart konfiguriert, dass ein kommerzielles Wechselstromenergieversorgungssignal durch einen Gleichrichter gleichgerichtet wird und durch einen Glättungskondensator geglättet wird.
In dem Fall der Gleichspannungsenergieversorgung eines solchen Aufbaus variiert eine als Gleichspannungsenergieversorgung dienende Spannungsausgangsgröße ansprechend auf eine Schwankung in dem Spannungspegel des kommerziellen Wechselstromenergieversorgungssignals.
Demnach variiert in dem Fall einer Bearbeitungsschaltung des Typs, der eine Gleichstromenergieversorgung verwendet und elektrischen Strom begrenzt, welcher einer Schalteinrichtung durch eine Stromkapazität davon zugeführt werden kann wie eine Grobbearbeitungsschaltung, wenn eine Spannung einer Gleichstromenergie variiert, ein Ausgangsstrom davon, so dass nicht dieselben Bearbeitungsergebnisse erhalten werden können.
Ferner dient in dem Fall einer Feinbearbeitungsschaltung eine Schaltung, die angepasst ist zum Laden eines Kondensators C, als eine Art Konstantspannungsschaltung. Diese Schaltung ist wirksam in einem Fall, in dem eine gewünschte Spannung der Kapazität C niedriger ist als eine Spannung, die durch Glätten eines kommerziellen Wechselstromenergieversorgungssignals erhalten wird. Es gibt keine Probleme in einem Fall, in dem eine anwachsende Schwankung bzw. Variation der durch die kommerzielle Wechselstromenergieversorgung zugeführte Energie verursacht wird. Jedoch in einem Fall, in dem eine abnehmende Variation der durch die kommerzielle Wechselstromenergieversorgung zugeführten Energie verursacht wird, behält die Schaltung, die angepasst ist zum Erhöhen der Spannung des Kondensators C das Laden des Kondensators C unbegrenzt bei und wird nicht geändert zu einer Entladungsschaltung. Demnach wird überhaupt kein Bearbeiten ausgeführt.
Selbst wenn die Schaltung zwangsweise in eine Entladungsschaltung geändert wird, wird die Entladung zwischen der Elektrode und dem Werkstück durch einen Servo-Mechanismus (nicht dargestellt) gesteuert. Signale, auf denen diese Steuerung basiert, repräsentieren eine Spannung in einem Bearbeitungsspalt während der Entladung und eine Spannung darin vor der Entladung. In einem Fall, in dem der Bearbeitungsspalt gesteuert wird, um enger zu sein zum Erhöhen der Präzision der Übertragung der Form der Elektrode ist ähnlich dem Feinbearbeiten ein Steuerungsfehler des Servo-Mechanismus bedingt durch eine Schwankung in der Spannung des Kondensators C ein Instabilitätsfaktor der Bearbeitung, beispielsweise ein Kurzschluss zwischen der Elektrode und dem Werkstück. Folglich ist ein Problem aufgetreten, dahingehend, dass das Werkstück nicht mit einer gewünschten Oberflächenrauheit fertiggestellt wird.
Die Erfindung wird gemacht zum Lösen des oben erwähnten Problems. Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Energieversorgung für eine Elektro-Entladungsmaschine zu erhalten, die befähigt ist, wenn Grobbearbeitung durchgeführt wird, die einen großen Strom handhabt, jederzeit die Konstantstromsteuerung einer Schaltschaltung durchzuführen und die Zufuhr von konstanten Bearbeitungsstromimpulsen zu einem Bearbeitungsspalt, und auch befähigt ist, in einem Fall, in dem eine Widerstandstypbearbeitungsschaltung arbeitet, wenn Feinbearbeitung unter Handhaben eines kleinen Stroms durchgeführt wird, die Zufuhr einer Gleichstromenergieversorgungsspannung, die durch konstante elektrische Impulse im Bearbeitungsspalt repräsentiert wird, jederzeit durchzuführen, selbst wenn eine kommerzielle Spannung schwankt, um hierdurch die Feinbearbeitung stabil auszuführen, und auch befähigt ist, kompakt und nicht teuer aufgebaut zu werden.
Mittel zum Lösen der Probleme
Gemäß der Erfindung wird eine Energieversorgungsvorrichtung einer Elektroentladungsmaschine bereitgestellt, die konfiguriert ist zum Durchführen von Schmelz-Entfernen an einem Werkstück durch Zuführen von impulsartiger Energie zu einem Bearbeitungsspalt zwischen einer Elektrode und dem Werkstück. Diese Energieversorgungsvorrichtung schließt eine zweite Bearbeitungsschaltung ein, die konfiguriert ist, um eine an den Bearbeitungsspalt anzulegenden Spannung zu steuern und um ein Entladen in dem Bearbeitungsspalt zu verursachen, eine erste Bearbeitungsschaltung, die angepasst ist, um zu arbeiten zum Zuführen eines Konstantstroms zu dem Bearbeitungsspalt, wenn eine Entladung, die in dem Bearbeitungsspalt ansprechend auf das Anlegen einer Spannung durch die zweite Bearbeitungsschaltung auftritt, in einem ersten Antriebsmodus erfasst wird, und auch konfiguriert ist, um zu arbeiten zum Anpassen einer Spannungsquelle in der zweiten Bearbeitungsschaltung, um eine Konstantspannung in einem zweiten Antriebsmodus abzugeben, und eine Verbindungseinrichtung, die konfiguriert ist zum Schließen einer Verbindung zu einer Energieversorgung zum Zuführen elektrischer Energie durch die zweite Bearbeitungsschaltung in dem ersten Modus, und auch konfiguriert ist zum Öffnen der Verbindung zu der Energieversorgung in dem zweiten Modus, so dass die zweite Bearbeitungsschaltung bei einer konstanten Spannung arbeitet, die von der Spannungsquelle zugeführt wird.
Das heißt, die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Konstantstrombearbeitungsschaltung, die in dem Fall des Zuführens eines großen Stroms zu dem Bearbeitungsspalt verwendet wird, verwendet wird als Konstantspannungsenergiezufuhr in dem Fall des Zuführens eines kleinen Stroms zum Bearbeitungsspalt.
Vorteile der Erfindung
Gemäß der Erfindung wird in dem Fall des Bearbeitens unter Verwendung eines großen Stroms, wie zum Beispiel des Grobbearbeitens, eine Konstantstromsteuerschaltung verwendet. Demnach kann die Bearbeitung bei einem Konstantstrom ausgeführt werden.
Ferner wird in dem Fall des Bearbeitens wie zum Beispiel des Feinbearbeitens unter Verwendung eines kleinen Stroms die Konstantstromsteuerschaltung, die bei der Grobbearbeitung verwendet wird, als eine Konstantspannungsenergieversorgung verwendet, die verwendet wird zum Durchführen von Konstantspannungssteuerung. Demnach können selbst in einem instabilen Fall, in dem das Erhöhen oder Verringern der Variation einer kommerziellen Energieversorgungsspannung auftritt, die Bearbeitungsspannung und der Bearbeitungsstrom der Feinschaltung immer konstant gemacht werden, so dass die Feinbearbeitungszeit und die Reproduzierbarkeit einer Bearbeitungsoberflächenrauheit günstig sind.
Zudem gibt es keinen Bedarf für das Verbinden einer stabilisierten Energieversorgung, die verwendet wird zum Stabilisieren der kommerziellen Energieversorgung, an einen externen Abschnitt einer Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine. Folglich können die Kosten für die Energieversorgung dafür weiter reduziert werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigt:
1 ein Diagramm zum Erläutern der Konfiguration einer Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, welches eine erste Ausführungsform der Erfindung ist;
2 ein Diagramm der Konfiguration einer Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, welche eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist;
3 ein Diagramm der Konfiguration einer Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, welche sowohl eine dritte als auch eine vierte Ausführungsform der Erfindung ist;
4 ein Diagramm der Konfiguration einer Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, welche eine fünfte Ausführungsform der Erfindung ist;
5 ein Zeitdiagramm der Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, welche die fünfte Ausführungsform der Erfindung ist;
6 ein Diagramm der Konfiguration einer Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, welche eine sechste Ausführungsform der Erfindung ist;
7 ein Diagramm der Konfiguration einer Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, welche eine siebte Ausführungsform der Erfindung ist; und
8 ein Diagramm der Konfiguration einer Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, welche eine achte Ausführungsform der Erfindung ist.
Beste Art, die Erfindung Auszuführen
Erste Ausführungsform
1 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, welche eine erste Ausführungsform ist, die die Erfindung ausführt.
In 1 kennzeichnet das Bezugszeichen 1 eine Elektrode, 3 kennzeichnet ein zu bearbeitendes Werkstück, das Bezugszeichen 3 kennzeichnet ein erstes Schaltelement, das Bezugszeichen 4 kennzeichnet eine Gleichstromenergieversorgung, die angepasst ist zum Zuführen eines Gleichstromenergiesignals, das durch Gleichrichten und Glätten eines Energiesignals erhalten wird, welches von einer kommerziellen Energieversorgung zugeführt wird, Bezugszeichen 5 kennzeichnet eine zweite Diode, Bezugszeichen 6 kennzeichnet einen elektrischen Stromdetektor, Bezugszeichen 7 kennzeichnet eine Reaktanz, Bezugszeichen 8 kennzeichnet eine erste Diode, Bezugszeichen 9a bis 9c kennzeichnen zweite Schaltelemente, Bezugszeichen 10a bis 10c kennzeichnen Strombegrenzungswiderstände, wobei das Widerstandsverhältnis zwischen ihnen 1:2:4 ist, was das Verhältnis der Fakultät von 2 ist, Bezugszeichen 11 kennzeichnet ein drittes Schaltelement, Bezugszeichen 12 kennzeichnet ein viertes Schaltelement, Bezugszeichen 13 kennzeichnet Kontaktpunkte, die durch einen elektromagnetischen Schalter gebildet werden, Bezugszeichen 14 kennzeichnet einen Kondensator, der als Spannungsquelle dient, Bezugszeichen 15 kennzeichnet eine Stromführungsgrößensignal-Einstellvorrichtung und Bezugszeichen 16 kennzeichnet eine Stromführungsgrößensignal-Erzeugungsvorrichtung, die angepasst ist zum Ausgeben eines Stromführungsgrößensignals S1 und eines Bearbeitungsimpulssignals S2.
Bezugszeichen 17 kennzeichnet eine erste Schaltsteuereinrichtung, die konfiguriert ist zum Vergleichen eines durch ein Stromführungsgrößensignal S1 repräsentierten Wertes und eines Momentanwertes, der durch ein Erfassungssignal S3 repräsentiert wird, das durch den Stromdetektor 6 erfasst wird, und auch konfiguriert ist zum Ausgeben eines Antriebssignals S4 gemäß einem Vergleichsergebnis zum Steuern des ersten Schaltelements 3.
Bezugszeichen 18 kennzeichnet eine zweite Schaltsteuereinrichtung, die konfiguriert ist zum Ausgeben eines Antriebssignals S6 zum Anlegen einer Spannung zwischen die Elektrode 1 und das Werkstück 2 durch Antreiben der Schaltelemente 9a bis 9c in Übereinstimmung mit einem Stromführungsgrößensignal S1, einem Bearbeitungsimpulssignal S2 und einem Entladungserfassungssignal S5, das ausgegeben wird, wenn eine Entladung zwischen der Elektrode 1 und dem Werkstück 2 auftritt.
Bezugszeichen 17 kennzeichnet eine dritte Schaltsteuereinrichtung, die konfiguriert ist zum Ausgeben von Timing- bzw. Zeitabstimmungssignalen S7 und S8, die verwendet werden zum Steuern des EIN-/AUS-Betriebs des dritten Schaltelements 11 und des vierten Schaltelements 12 ansprechend auf ein Bearbeitungsimpulssignal S2 und auf ein Entladungserfassungssignal S5.
Bezugszeichen 20 kennzeichnet eine Steuereinrichtung, die konfiguriert ist zum Erfassen des Spannungswertes des Kondensators 14 und zum Ausgeben eines pulsbreitenmodulierten bzw. PWM-Oszillationssignals S9 an den Auswähler 21, um den Spannungswert des Kondensators 14 auf einen vorbestimmten Spannungswert zu ändern, der vorläufig durch einen (nicht dargestellten) NC-Controller oder Ähnliches eingestellt ist.
Der Wähler 21 führt eine Schalt-Auswahl des PWM-Oszillationssignals S9 durch, welches von der Steuereinrichtung 20 ausgegeben wird, oder des Antriebssignals S4, das durch die Steuereinrichtung 17 ausgegeben wird, in Übereinstimmung mit einem Grobbearbeitungsmodus oder einem Feinbearbeitungsmodus, die durch den NC-Controller (nicht dargestellt) bestimmt sind, bevor die Bearbeitung beginnt. Auch gibt der Wähler 21 das ausgewählte Signal als ein Signal aus, das zum Durchführen der EIN-/AUS-Steuerung des Schaltelements 3 verwendet wird.
Im Übrigen schließt eine erste Bearbeitungsschaltung eine Elektroenergiespeicherschaltung ein, in der die Energieversorgung 4, das erste Schaltelement 3, der Stromdetektor 6, die Reaktanz 7 und das vierte Schaltelement 12 in Reihe verbunden sind, und schließt auch das dritte Schaltelement 11 ein, das angepasst ist um einen elektrischen Ausgangsstrom dieser Elektroenergieseicherschaltung als Impulse dem Bearbeitungsspalt zuzuführen, die erste Diode 5, die damit verbunden ist zum Aufrechterhalten des elektrischen Stroms in der Elektroenergiespeicherschaltung, und die zweite Diode 8, die damit verbunden ist, um, wenn das erste Schaltelement 3, das dritte Schaltelement 11 und das vierte Schaltelement 12 AUS-geschaltet werden, den elektrischen Strom, der in der Reaktanz 7 der Elektroenergiespeicherschaltung verbleibt, zu der Energieversorgung 4 und dem Kondensator 14 zurückzuführen.
Ferner schließt die zweite Bearbeitungsschaltung Serienelemente ein, in denen jeweils ein zugeordneter der Strombegrenzungswiderstände 10a bis 10c, deren Widerstandsverhältnis 1:2:4 ist, was das Verhältnis der Fakultät von 2 ist, in Serie mit einem jeweiligen zugeordneten der zweiten Schaltelemente 9a bis 9c verbunden, und schließt auch die Energieversorgung 4 in einem Zustand ein, in dem Kontaktpunkte 13 geschlossen sind. Diese zweite Bearbeitungsschaltung ist parallel verbunden mit der ersten Bearbeitungsschaltung, um eine Spannung in dem Bearbeitungsspalt zwischen der Elektrode 1 und dem Werkstück 2 anzulegen.
Als Nächstes wird ein Betrieb der Schaltung der Energieversorgungsvorrichtung nachstehend beschrieben.
Der Betrieb dieser Schaltung hat zwei Betriebsmodi, das heißt, einen ersten Antriebsmodus, in dem Grobbearbeitung durchgeführt wird, die einen elektrischen Spitzenstrom von einigen zehn Ampere oder darüber erfordert, und einen zweiten Antriebsmodus, in dem Feinbearbeitung ausgeführt wird, die einen elektrischen Spitzenstrom von einigen Ampere oder darunter erfordert, werden ausgeführt.
In dem ersten Betriebsmodus, der die Grobbearbeitung ermöglicht, dient die erste Bearbeitungsschaltung als Konstantstromsteuerschaltung. Die zweite Bearbeitungsschaltung dient als eine Schaltung, die den dielektrischen Durchbruch des Bearbeitungsspalts verursacht.
Nachstehend wird ein Betrieb der Schaltung der Energieversorgungsvorrichtung bei Grobbearbeitung detailliert beschrieben.
Bei der Grobbearbeitung werden ansprechend auf einen Befehl von dem NC-Controller die Kontaktpunkte 13 geschlossen. Auch wird die Aktion des Wählers 21 ausgewählt zum Ausgeben des Antriebssignals S4, das von der ersten Schaltsteuereinrichtung 17 an das erste Schaltelement 3 ausgegeben wird.
Vor Beginn der Bearbeitung legt ein Bediener die Schwingungsform eines Bearbeitungsstroms, die Dauer davon, die Ruhezeit der Zufuhr davon und so weiter in einer Stromführungsgrößensignal-Erzeugungsvorrichtung 16 vorläufig unter Verwendung der Einstellvorrichtung 15 fest.
Im Übrigen kann Information in Bezug auf diese Bedingungen durch Programme von dem NC-Controller oder Ähnliches bereitgestellt werden.
Die Stromführungsgrößensignal-Erzeugungsvorrichtung 16 erzeugt Signale wie zum Beispiel ein Signal, das eine Zeitabstimmung bzw. ein Timing bereitstellt, mit dem eine Spannung an den Bearbeitungsspalt angelegt wird, welche erforderlich ist bei der tatsächlichen Bearbeitung für die Energieversorgungsvorrichtung in Übereinstimmung mit den durch die Einstellvorrichtung 15 festgelegten Bedingungen.
Das heißt, die Stromführungsgrößensignal-Erzeugungsvorrichtung 16 gibt ein Bearbeitungsimpulssignal S2 aus, das den folgenden Betrieb beschreibt. Wenn eine Entladung beginnt, nachdem die Spannung in den Bearbeitungsspalt angelegt wird, wird eine Bearbeitungsstromschwingungsform mit einer konstanten Bearbeitungsdauer ausgegeben. Wenn die Bearbeitungsdauer beendet wird, wird eine konstante Ruhezeit bereitgestellt. Daraufhin wird die Spannung wieder daran angelegt.
Das Bearbeitungsimpulssignal S2 ist angepasst, um einen Signalpegel H in einer Nicht-Last-Zeit zu haben, während der die Spannung an den Bearbeitungsspalt angelegt wird und während der keine elektrische Entladung auftritt. In einem Fall, in dem eine elektrische Entladung erfasst wird, wie durch das Entladungserfassungssignal S5 angegeben, hat das Bearbeitungsimpulssignal S2 den Signalpegel H während einer Bearbeitungsdauer und hat auch einen Signalpegel L während einer Ruhezeit.
Die Stromführungsgrößensignal-Erzeugungsvorrichtung 16 ist auch angepasst, um ein Stromführungsgrößensignal S1 zu erzeugen, das angibt, wie viel Bearbeitungsstrom dem Bearbeitungsspalt zugeführt wird.
Die Steuerung der ersten Bearbeitungsschaltung wird durch die erste Schaltsteuereinrichtung 17 und die dritte Schaltsteuereinrichtung 19 folgendermaßen durchgeführt.
Die erste Schaltsteuereinrichtung 17 erhält den Stromwert des elektrischen Stroms, der momentan in der ersten Bearbeitungsschaltung fließt, von einem Erfassungssignal S3, das durch den Stromdetektor 6 ausgegeben wird. In einem Fall, in dem der Wert des elektrischen Stroms, der repräsentiert wird durch das Stromerfassungssignal S3, geringer ist als der Wert, der durch das Stromführungsgrößensignal S1 angegeben wird, schaltet die erste Schaltsteuereinrichtung 17 das erste Schaltelement 3 durch den Auswähler 21 ein. In einem Fall, in dem der Wert des elektrischen Stroms, der durch das Stromerfassungssignal S3 angegeben wird, den Wert erreicht, der durch den Stromführungsgrößenwert S1 angegeben wird, schaltet die erste Schaltsteuereinrichtung 17 das erste Schaltelement 3 für eine bestimmte Zeit durch den Auswähler 21 aus, um hierdurch den Wert des elektrischen Stroms zu reduzieren, der durch die erste Bearbeitungsschaltung fließt, um ihn kleiner zu machen als den Wert, der durch das Stromführungsgrößensignal S1 angegeben wird. Ein solcher Betrieb wird wiederholt. Derart wird der Wert des elektrischen Stroms des elektrischen Stromdetektors 6 gesteuert, um konstant zu sein.
In einem Fall, in dem das Bearbeitungsimpulssignal S2 den Pegel L (Niedrig) hat (eine Ruhezeit) oder in einem Fall, in dem das Bearbeitungsimpulssignal S2 den Pegel H (Hoch) hat und wenn von dem Entladungserfassungssignal S2 erfasst wird, dass keine elektrische Entladung auftritt (eine Nicht-Last-Zeit), schaltet die dritte Schaltsteuereinrichtung 19 das dritte Schaltelement 11 aus und schaltet das vierte Schaltelement 12 ein, um hierdurch den in die Elektroenergiespeicherschaltung zugeführten elektrischen Strom während der nächsten Entladungszeit aufrecht zu erhalten.
In einem Fall, in dem das Bearbeitungsimpulssignal S2 den Pegel H (Hoch) hat, und in dem von dem Entladungserfassungssignal S5 erfasst wird, dass eine elektrische Entladung auftritt (eine Entladungszeit), das heißt, in einem Fall, in dem der dielektrische Durchbruch des Bearbeitungsspalts durch die zweite Bearbeitungsschaltung ausgeführt wird, schaltet die dritte Schaltsteuereinrichtung 19 das dritte Schaltelement 11 ein und schaltet das vierte Schaltelement 12 aus, um hierdurch die erste Bearbeitungsschaltung zu veranlassen, einen konstanten elektrischen Strom nur während einer Entladungsdauer zu dem Bearbeitungsspalt zuzuführen.
Das heißt, egal, ob oder nicht elektrischer Strom dem Bearbeitungsspalt zugeführt wird, veranlassen die erste Schaltsteuereinrichtung 17 und die dritte Schaltsteuereinrichtung 19 die erste Bearbeitungsschaltung, als eine Konstantstromsteuerschaltung zu dienen, in der immer ein Konstantstrom in die Elektroenergiespeicherschaltung fließt.
Bezüglich der Steuerung der zweiten Schaltung werden in einem Fall, in dem das Bearbeitungsimpulssignal S2 den Signalpegel H (Hoch) hat, die zweiten Schaltelemente 9a bis 9c durch die zweite Schaltsteuereinrichtung 18 eingeschaltet. Derart legt die zweite Bearbeitungsschaltung eine Spannung an den Bearbeitungsspalt an, um hierdurch eine elektrische Entladung in dem Bearbeitungsspalt zu verursachen.
Zu diesem Zeitpunkt tritt keine dielektrische Entladung in dem Bearbeitungsspalt auf. Demnach wird keine elektrische Entladung in Übereinstimmung mit dem Entladungserfassungssignal S5 erfasst.
Wenn eine elektrische Entladung in dem Bearbeitungsspalt auftritt, erfasst die zweite Schaltsteuereinrichtung 18 den Beginn einer elektrischen Entladung in Übereinstimmung mit dem Entladungserfassungssignal S5 und schaltet die zweiten Schaltelemente 9a bis 9c aus.
Im Übrigen wird in dieser Ausführungsform der in dem Bearbeitungsspalt fließende elektrische Strom durch AUS-Schalten des zweiten Schaltelements 9 derart gesteuert, dass dieser elektrische Strom ein Konstantstrom ist, der von der ersten Bearbeitungsschaltung fließt. Jedoch in einem Fall, in dem der Wert des von der zweiten Bearbeitungsschaltung zugeführten elektrischen Stroms sehr niedrig ist und keinen Beitrag zu der Entladungsbearbeitung liefert, können die zweiten Schaltelemente ggf. in einem EIN-Zustand behalten werden.
Ferner schaltet in einem Fall, in dem das Bearbeitungsimpulssignal S2 den Pegel L (Niedrig) hat (einer Ruhezeit), die Steuereinrichtung 18 die zweiten Schaltelemente 9a bis 9c in der zweiten Bearbeitungsschaltung AUS.
Der Betrieb der durch die erste Steuereinrichtung 17, die zweite Steuereinrichtung 18 und die dritte Steuereinrichtung 19 gesteuerten ersten Bearbeitungsschaltung und zweiten Bearbeitungsschaltung, wird nachstehend in der Reihenfolge der folgenden Phasen "1. Ruhezeit", "2. Nicht-Last-Zeit" und "3. Elektrische Entladungsdauer" beschrieben.
1. Ruhezeit
Das Bearbeitungsimpulssignal S2 hat den Pegel L (Niedrig). Die zweiten Schaltungselemente 9a bis 9c werden AUS-geschaltet durch die zweite Schaltsteuereinrichtung 18.
Ferner werden in der ersten Bearbeitungsschaltung das dritte Schaltelement 11 und das vierte Schaltelement 12 durch die dritte Schaltsteuereinrichtung 19 EIN- bzw. AUS-geschaltet.
Die erste Schaltsteuereinrichtung 17 erfasst den in der ersten Bearbeitungsschaltung fließenden Strom und führt eine EIN-/AUS-Steuerung des ersten Schaltelements 3 aus, um den in der ersten Bearbeitungsschaltung fließenden Strom immer auf einem konstanten Pegel zu halten.
Es braucht nicht erwähnt zu werden, dass zu diesem Zeitpunkt in der ersten Bearbeitungsschaltung fließender elektrischer Strom nicht dem Bearbeitungsspalt zugeführt wird, weil das dritte Schaltelement 11 AUS-geschaltet ist.
2. Nicht-Last-Zeit
Das Bearbeitungsimpulssignal S2 hat den Pegel H (Hoch). Das Entladungserfassungssignal S5 ist in einem Zustand, in dem keine Entladung erfasst wird.
Zu diesem Zeitpunkt werden die zweiten Schaltelemente 9a bis 9c durch die zweite Schaltsteuereinrichtung 18 EIN-geschaltet, um eine elektrische Entladung in dem Bearbeitungsspalt zu verursachen. Demnach legt die zweite Bearbeitungsschaltung eine Spannung an den Bearbeitungsspalt an.
Andererseits ist die erste Bearbeitungsschaltung in einem Zustand, in dem das dritte Schaltelement 11 AUS-geschaltet ist in ähnlicher Weise wie in der Ruhezeit. Daher wird die erste Bearbeitungsschaltung derart gesteuert, dass der elektrische Strom darin immer konstant ist, so dass kein elektrischer Strom davon dem Bearbeitungsspalt zugeführt wird.
3. Elektrische Entladungsdauer
Die Vorrichtung ist in einem Zustand, in dem das Bearbeitungsimpulssignal S2 einen Pegel H (Hoch) hat, und in dem eine elektrische Entladung gemäß dem Entladungserfassungssignal 55 erfasst wird.
Zu diesem Zeitpunkt werden in der zweiten Bearbeitungsschaltung die zweiten Schaltelemente 9a bis 9c durch die zweite Schaltsteuereinrichtung 18 AUS-geschaltet. Daher wird das Anlegen der Spannung an den Bearbeitungsspalt beendet.
In der ersten Bearbeitungsschaltung schaltet zu einem Zeitpunkt, wenn eine elektrische Entladung in Übereinstimmung mit dem Entladungserfassungssignal S5 erfasst wird, die dritte Schaltsteuereinrichtung 19 das dritte Schaltelement 11 EIN und schaltet das vierte Schaltelement 12 AUS, um hierdurch den Zustand, in dem der elektrische Strom dem Bearbeitungsspalt zugeführt wird, zu ändern.
Der Wert des von dieser ersten Bearbeitungsschaltung zugeführten elektrischen Stroms wird selbst während der Entladungsdauer durch das Durchführen der EIN-/AUS-Steuerung des ersten Schaltelements 3 mit Hilfe der ersten Schaltsteuereinrichtung 17 bei einem konstanten Wert aufrecht erhalten, welches der Wert ist, der durch das elektrische Stromführungsgrößensignal S1 ausersehen ist.
Im Übrigen wird in einer kurzen Zeit (maximal etwa 1 Mikrosekunde) von einem Moment, zu dem eine elektrische Entladung in Übereinstimmung mit dem Entladungserfassungssignal S5 erfasst wird bis zu einem Moment, zu dem die zweite Bearbeitungsschaltung das Anlegen einer Spannung an den Bearbeitungsspalt beendet, ein elektrischer Strom von einigen Ampere dem Bearbeitungsspalt von der zweiten Bearbeitungsschaltung zugeführt. Jedoch, weil ein von der ersten Bearbeitungsschaltung zugeführter Strom ein großer Strom von einigen zehn Ampere ist, ist der Einfluss des von der zweiten Bearbeitungsschaltung zugeführten Stroms ignorierbar.
Nachdem die Entladungsdauer abgelaufen ist, kehrt der Betrieb zu der Phase "1. Ruhezeit" zurück. Demnach wird Grobbearbeitung durch Wiederholen der Phasen "1. Ruhezeit", "2. Nicht-Last-Zeit", und "3. Elektrische Entladungsdauer" ausgeführt.
Während der Entladungsdauer kann in Übereinstimmung mit irgendeinem EIN/AUS-Zyklus des ersten Schaltelements 3 und irgendeiner Konstanten der Reaktanz 7 der dem Bearbeitungsspalt von der ersten Bearbeitungsschaltung zugeführte Bearbeitungsstrom eine große Welligkeit einschließen.
In einem solchen Fall wird der Stromwert eines derzeit in der ersten Bearbeitungsschaltung fließenden elektrischen Stroms, welcher Wert aus dem Erfassungssignal S3 erhalten wird, das von dem Stromdetektor 6 ausgegeben wird, statt dass die zweiten Schaltelemente AUS-geschaltet gelassen werden, in die zweite Schaltsteuereinrichtung 18 eingegeben. Dann wird die Differenz zwischen dem eingegebenen elektrischen Stromwert und dem durch das Stromführungsgrößensignal S1 repräsentierten Wert berechnet. Ein elektrischer Strom, dessen Stromwert gleich dieser Differenz ist, wird dem Bearbeitungsspalt von der zweiten Bearbeitungsschaltung als ein Bearbeitungsstrom zugeführt, um hierdurch den Bearbeitungsstrom, der von der ersten Bearbeitungsschaltung zugeführt wird, in Bezug auf die Welligkeitskomponente zu kompensieren. Folglich kann der Bearbeitungsstrom, dessen Stromwert exakt gleich dem Stromführungsgrößenwert ist, dem Bearbeitungsspalt zugeführt werden.
Wie oben beschrieben, verwendet bei der Grobbearbeitung im ersten Betriebsmodus die Vorrichtung die Konstantstromenergiezufuhr vom Schalttyp, angepasst, um immer unter Verwendung des Detektors 6 den elektrischen Strom zu erfassen, der in der ersten Bearbeitungsschaltung fließt, und angepasst, um den elektrischen Strom, der darin fließt, zu steuern, damit er immer einen konstanten elektrischen Stromwert hat. Demnach kann, selbst wenn eine kommerzielle Energieversorgung schwankt, dem Bearbeitungsspalt der Bearbeitungsstrom, dessen Stromwert exakt gleich dem Stromführungsgrößenwert ist, zugeführt werden.
Daher wird in einer günstigen Bearbeitungszeit der Grobbearbeitung ein Ergebnis der Bearbeitung mit guter Reproduzierbarkeit einer Bearbeitungsoberflächenrauheit erzielbar.
Auch kann die Bearbeitung unabhängig von einer Schwankung in der kommerziellen Energieversorgung ausgeführt werden. Dies eliminiert das Erfordernis nach einer Hilfsenergieversorgung, die angepasst ist zum Stabilisieren der kommerziellen Energiezufuhr.
Der zweite Betriebsmodus ist angepasst, um die Feinbearbeitung zu realisieren, welche einen elektrischen Spitzenstrom von einigen Ampere oder weniger bei der Entladungsbearbeitung benötigt. Es wird angenommen, dass die Bearbeitung mit einer Bearbeitungsoberflächenrauheit von einigen μm bis 1 μm oder darunter durchgeführt wird.
In diesem Fall ist die zweite Bearbeitungsschaltung, die den Kondensator 14, die Strombegrenzungswiderstände 10a bis 10c und die zweiten Schaltelemente 9a bis 9c einschließt, angepasst zum Durchführen des dielektrischen Durchbruchs des Bearbeitungsspalts und zum Zuführen des Bearbeitungsstroms in abweichender Weise von dem ersten Betriebsmodus. Die erste Bearbeitungsschaltung trägt nicht direkt zur Verarbeitung bei, sondern dient als Konstantspannungsenergiezufuhr, die angepasst ist zum Zuführen einer konstanten Energieversorgungsspannung zu der zweiten Bearbeitungsschaltung, selbst wenn die kommerzielle Energieversorgung eine zunehmende Schwankung bzw. Variation vornimmt.
In der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass die erste Bearbeitungsschaltung bei einer Konstantspannungsenergieversorgung vom Typ des Tiefsetzstellers ist, was allgemein als Pulsbreitenmodulations- bzw. PWM-Steuerungstyp bekannt ist, in der vorliegenden Ausführungsform.
Nachstehend wird ein Betrieb der Schaltung der Energieversorgungsvorrichtung in der Feinbearbeitung detailliert beschrieben.
Wenn die Feinbearbeitung durchgeführt wird, sind die Kontaktpunkte 13 ansprechend auf einen von dem NC-Controller ausgegebenen Befehl geöffnet. Die Aktion des Auswählers 21 wird ausgewählt zum Ausgeben eines Ausgangs-PWM-Oszillationssignals S9 der Steuereinrichtung 20 an das erste Schaltelement 3. Das heißt, die erste Schaltsteuereinrichtung 21 trägt überhaupt nicht zum Betrieb der Feinbearbeitung bei.
Auch schaltet ansprechend auf einen von dem NC-Controller ausgegebenen Befehl die dritte Schaltsteuereinrichtung 19 das dritte Schaltelement 11 und das vierte Schaltelement 12 in der ersten Bearbeitungsschaltung immer aus und trennt die erste Bearbeitungsschaltung von dem Bearbeitungsspalt.
Die erste Bearbeitungsschaltung besteht zu dieser Zeit aus einer sogenannten Spannungsherabsetzungszerhacker- bzw. Tiefsetzstellerschaltung, die die Energieversorgung 4, das erste Schaltelement 3, die erste Diode 5 und die Reaktanz 7 einschließt.
Unabhängig von der Bearbeitungsphase, der Nicht-Last-Phase und der Ruhephase erfasst die Steuervorrichtung 20 die Spannung des Kondensators 14 direkt und erzeugt das PWM-Oszillationssignal S9. Die erste Bearbeitungsschaltung funktioniert ansprechend auf die EIN-/AUS-Zustände des ersten Schaltelements 3 als Tiefsetzsteller. Selbst wenn die Spannung mit zunehmender Variation der kommerziellen Energieversorgung auftritt, steuert die Steuereinrichtung 20 die Spannung des Kondensators 14, damit sie gleich dem Spannungswert ist, der im Voraus durch den NC-Controller festgelegt worden ist.
Die Konstantspannungsenergieversorgung vom Typ des Tiefsetzstellers ist wirksam in einem Fall, in dem eine Eingangsspannung (eine kommerzielle Energieversorgungsspannung in diesem Fall) gleich oder höher ist als eine gewünschte Spannung (eine Spannung, die von der ersten Bearbeitungsschaltung ausgegeben wird). Es ist bekannt, dass der Zusammenhang zwischen der Eingangsspannung und der gewünschten Spannung durch die folgende Gleichung gegeben ist: Vo = (Ton/(Ton + Toff))·Vi (1)wobei V_o die gewünschte Spannung kennzeichnet, V_i die Eingangsspannung, T_on die EIN-Zeit, in der das erste Schaltelement 3 eingeschaltet ist, und T_off eine AUS-Zeit kennzeichnet, in der das Schaltelement 3 ausgeschaltet ist.
Das heißt, in einem Fall, in dem die Eingangsspannung in Bezug auf die gewünschte Spannung ansteigt, werden die Zeit T_on und die Zeit T_off so gesteuert, dass die Zeit T_on abnimmt und dass die Zeit T_off zunimmt. Demnach kann ein gewünschter Konstantspannungswert erhalten werden. Es braucht nicht erwähnt zu werden, dass es in einem Fall, in dem die Eingangsspannung V_i gleich der gewünschten Spannung V_o ist, empfehlenswert ist, die Schaltung so zu steuern, dass T_off = 0 gilt, das heißt, dass das erste Schaltelement 3 immer eingeschaltet ist.
Die EIN-Zeit Ton und die AUS-Zeit T_off dieses ersten Schaltelements 3 werden in Übereinstimmung mit dem PWM-Oszillationssignal gesteuert, welches ein EIN-/AUS-Signal ist mit einer konstanten Periode, und so ausgegeben wird, dass das Tastverhältnis zwischen der EIN-Zeit und der AUS-Zeit durch die Steuereinrichtung 20 angepasst wird.
Die zweite Bearbeitungsschaltung arbeitet als eine Feinbearbeitungsschaltung unter Verwendung des Kondensators 14, dessen Spannung gesteuert wird, um immer eine Konstantspannung zu sein, als Energieversorgung.
In ähnlicher Weise zu dem ersten Betriebsmodus legt ein Bediener im Voraus die Schwingungsform eines Bearbeitungsstroms, die Dauer davon, die Ruhezeit der Versorgung davon und so weiter in der Stromführungsgrößensignal-Erzeugungsvorrichtung 16 unter Verwendung der Einstellvorrichtung 15 fest. Die Stromführungsgrößensignal-Erzeugungsvorrichtung 16 gibt das elektrische Stromführungsgrößensignal S1 und das Bearbeitungsimpulssignal S2 aus. In einem Fall, in dem das Bearbeitungsimpulssignal S2 den Pegel H (Hoch) hat, schaltet die zweite Schaltsteuereinrichtung 18 die zweiten Schaltelemente 9a bis 9c in der zweiten Bearbeitungsschaltung so ein, dass von dem eingeschalteten zweiten Schaltelement zugeführter elektrischer Strom gleich dem elektrischen Stromwert ist, der durch das Stromführungsgrößensignal S1 ausersehen ist, und legt die Spannung an den Bearbeitungsspalt, um hierdurch den dielektrischen Durchbruch auszuführen. Die zweite Bearbeitungsschaltung führt den Bearbeitungsstrom dem Bearbeitungsspalt während einer Bearbeitungsdauer zu.
Die Betriebsabläufe der Steuereinrichtung 18 und der ersten Bearbeitungsschaltung werden nachstehend der Reihenfolge der folgenden Phasen der Elektroentladungsbearbeitung beschrieben, die sind "1. Ruhezeit", "2. Nicht-Last-Zeit" und "3. Elektroentladungsdauer".
1. Ruhezeit
Der Signalpegel des Bearbeitungsimpulssignals S2 ist L. Die Steuereinrichtung 18 schaltet die zweiten Schaltelemente 9a bis 9c derart AUS, dass die erste Bearbeitungsschaltung keine Spannung an den Bearbeitungsspalt anlegt.
2. Nicht-Last-Zeit
Das Bearbeitungsimpulssignal S2 hat den Pegel H (Hoch). Das Entladungserfassungssignal S5 ist in einem Zustand, in dem keine Entladung erfasst wird.
Die zweiten Schaltelemente 9a bis 9c werden durch die zweite Schaltsteuereinrichtung 18 eingeschaltet. Demnach legt die erste Bearbeitungsschaltung die Spannung an den Bearbeitungsspalt an.
Zu dieser Zeit schaltet die zweite Schaltsteuereinrichtung 18 die zweiten Schaltelemente 9a bis 9c derart ein, dass von den eingeschalteten zweiten Schaltelementen zugeführter elektrischer Strom gleich dem elektrischen Stromwert ist, der durch das Elektrostromführungsgrößensignal S1 ausersehen ist. Beispielsweise kann in einem Fall, in dem ein elektrischer Strom von 0,5 A dem Bearbeitungsspalt bei dem dielektrischen Durchbruch durch Einschalten des zweiten Schaltelements 9a zugeführt wird, wobei ein elektrischer Strom von 1A durch Einschalten des zweiten Schaltelements 9b zugeführt werden kann, wobei ein elektrischer Strom von 2A zugeführt werden kann durch Einschalten des zweiten Schaltelements 9c und wobei der durch das Elektrostromführungsgrößensignal S1 ausersehene Wert 1,5 A ist, schaltet die Steuereinrichtung 18 die zweiten Schaltelemente 9a und 9b ein.
3. Elektroentladungsdauer
Die Vorrichtung ist in einem Zustand, in dem das Bearbeitungsimpulssignal S2 den Pegel H (Hoch) hat und in dem eine elektrische Entladung in Übereinstimmung mit dem Entladungserfassungssignal S5 erfasst wird.
Zu diesem Zeitpunkt steuert die Steuereinrichtung 18 die zweiten Schaltelemente 9a bis 9c derart, dass elektrischer Strom, der von den eingeschalteten zweiten Schaltelementen zugeführt wird, gleich dem durch das Stromführungsgrößensignal S1 vorgegebenen Wert ist, in derselben Weise, in der die Steuereinrichtung 18 während der Nicht-Last-Zeit steuert. Demnach führt die erste Bearbeitungsschaltung einen Bearbeitungsstrom zu, dessen Stromwert gleich dem Stromführungsgrößenwert während der Bearbeitungsdauer ist.
Nachdem die Entladungsdauer verstrichen ist, kehrt der Betrieb zurück zur Phase "1. Ruhezeit". Demnach wird die Feinbearbeitung durch Wiederholen der Phasen "1. Ruhezeit", "2. Nicht-Last-Zeit" und "3. Elektroentladungsdauer" ausgeführt.
Wie oben beschrieben, wird die Konstantstromenergieversorgung vom Schalttyp, die bei der Grobbearbeitung verwendet wird, als Konstantspannungsenergieversorgung vom Tiefsetzstellertyp verwendet, das heißt, eine Spannungsquelle für die Feinbearbeitungsschaltung bei der Feinbearbeitung, die im zweiten Betriebsmodus ist. Demnach können, selbst wenn die kommerzielle Energieversorgungsspannung eine anwachsende Variation erfährt, die Bearbeitungsspannung und der Bearbeitungsstrom der Feinbearbeitung festgelegt werden, um immer konstant zu sein. Die Bearbeitungszeit der Feinbearbeitung ist günstig. Die Reproduzierbarkeit des Bearbeitungsoberflächenrauheit ist gut.
Ferner kann die Bearbeitung unabhängig von der zunehmenden Variation der kommerziellen Energieversorgung ausgeführt werden. Dies eliminiert das Erfordernis nach einer Hilfsenergieversorgung, die angepasst ist zum Stabilisieren der kommerziellen Energieversorgung.
Wie oben beschrieben, kann in der Energieversorgungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform für eine Elektroentladungsmaschine die Energieversorgung vom Konstantstromtyp geändert werden in und verwendet werden als Konstantspannungsenergieversorgung vom Tiefsetzstellertyp. Demnach dient in dem Fall der Grobbearbeitung, der einen großen Strom erfordert, diese Ausführungsform als Konstantstromenergieversorgung und kann den Bearbeitungsstrom konstant machen. In dem Fall, in dem ein geringerer elektrischer Strom erforderlich ist, dient diese Ausführungsform als Konstantspannungsenergieversorgung für die separat bereitgestellte Feinbearbeitungsschaltung und kann die Bearbeitungsspannung und den Bearbeitungsstrom konstant machen, selbst wenn die kommerzielle Energieversorgungsspannung ansteigt. Auch kann diese Ausführungsform die Reproduzierbarkeit der Bearbeitung verbessern. Unterdessen ist es, obwohl die kommerzielle Energieversorgungsspannung an einer Stelle, an der die Elektroenergiebedingungen schlecht sind, variiert, gewöhnlich erforderlich, eine stabilisierende Energieversorgung nach außerhalb der Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine zu verbinden, um hierdurch die Bearbeitung zu stabilisieren, eliminiert diese Ausführungsform das Erfordernis für das zusätzliche Vorbereiten einer stabilisieren Energieversorgung in einem Fall, in dem die kommerzielle Energieversorgungsspannung eine zunehmende Schwankung zeigt. Folglich kann eine weitere Reduzierung des Preises der Energieversorgungsvorrichtung realisiert werden.
Zweite Ausführungsform
2 ist ein Schaltungsdiagramm zum Zeigen der Konfiguration einer Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, welche eine zweie Ausführungsform der Erfindung ist.
Diese Ausführungsform, gebildet durch Entfernen des Wählers 21 von der ersten Ausführungsform und durch Hinzufügen eines Wählers 22 zur Verwendung der ersten Bearbeitungsschaltung als Konstantspannungsenergieversorgung, die wirksam ist in einem Fall, in dem die kommerzielle Energieversorgungsspannung eine zunehmende Schwankung bzw. Variation vollführt.
Der Wähler 22 nimmt eine Schaltauswahl des PWM-Oszillationssignals S9 vor, welches durch die Steuereinrichtung 20 ausgegeben wird, oder des Antriebssignals S8, das durch die dritte Schaltsteuereinrichtung 19 ausgegeben wird in Übereinstimmung mit einem Grobbearbeitungsmodus oder einem Feinbearbeitungsmodus, der durch den NC-Controller (nicht dargestellt) ausersehen wird, bevor die Bearbeitung beginnt. Auch gibt der Wähler 22 das ausgewählte Signal als ein Signal aus, das verwendet wird zum Durchführen einer EIN-/AUS-Steuerung des vierten Schaltelements 12.
Die anderen Bestandteile der zweiten Ausführungsform sind ähnlich den entsprechenden Bestandteilen der ersten Ausführungsform.
Als Nächstes wird ein Betrieb der Schaltung dieser Energieversorgungsvorrichtung nachstehend beschrieben.
Der Betrieb dieser Schaltung hat zwei Betriebsmodi, das heißt, einen ersten Antriebsmodus, in dem Grobbearbeitung, die einen elektrischen Spitzenstrom von einigen zehn Ampere oder darüber erfordert, ausgeführt wird, und einen zweiten Antriebsmodus, in dem Feinbearbeitung, die einen elektrischen Spitzenstrom von einigen Ampere oder darunter erfordert, ausgeführt und es wird angenommen, dass eine Bearbeitungsoberflächenrauheit von einigen μm bis 1 μm oder darunter ausgeführt wird.
Im Übrigen ist diese Ausführungsform ähnlich der ersten Ausführungsform dahingehend, dass die erste Bearbeitungsschaltung als eine Konstantstromsteuerschaltung dient und dass die zweite Bearbeitungsschaltung als eine Schaltung dient, die angepasst ist zum Ausführen des dielektrischen Durchbruchs des Bearbeitungsspalts.
In dem ersten Antriebsmodus, in dem die Grobbearbeitung ausgeführt wird, sind die Kontaktpunkte 13 durch den NC-Controller geschlossen. Auch wird die Aktion des Wählers 22 gesteuert, um ausgewählt zu werden zum Ausgeben eines Ausgangssignals S8 der dritten Schaltsteuereinrichtung 19 an das vierte Schaltelement 12. Ein Betrieb in der Grobbearbeitung ist ähnlich, so dass in der Grobbearbeitung die erste Ausführungsform ausgeführt wird.
Andererseits unterscheidet sich der zweite Betriebsmodus, bei dem die Feinbearbeitung ausgeführt wird, von dem ersten Betriebsmodus, bei dem die zweite Bearbeitungsschaltung angepasst ist zum Durchführen des dielektrischen Durchbruchs des Bearbeitungsspalts und zum Zuführen des Bearbeitungsstroms, und dahingehend, dass die erste Bearbeitungsschaltung keinen direkten Beitrag zur Bearbeitung beiträgt, sondern als Konstantspannungsenergieversorgung dient, die angepasst ist zum Zuführen einer konstanten Versorgungsspannung an die zweite Bearbeitungsschaltung, selbst wenn die kommerzielle Energieversorgung eine abnehmende Variation ausführt.
In der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass die erste Bearbeitungsschaltung in der vorliegenden Ausführungsform als Konstantspannungsenergieversorgung vom Tiefsetzstellertyp arbeitet, was das ist, was allgemein als PWM-Steuertyp verwendet wird.
Nachstehend wird ein Betriebsablauf der Schaltung der Energieversorgungseinrichtung bei der Feinbearbeitung detailliert beschrieben.
Wenn die Feinbearbeitung ausgeführt wird, sind die Kontaktpunkte 13 ansprechend auf einen von dem NC-Controller ausgegebenen Befehl geöffnet. Die Aktion des Wählers 22 wird ausgewählt zum Ausgeben des Ausgangs-PWM-Oszillationssignals S9 der Steuereinrichtung 20 an das vierte Schaltelement 12.
Auch schaltet in ähnlicher Weise ansprechend auf eine von dem NC-Controller ausgegebene Führungsgröße die erste Schaltsteuereinrichtung 17 immer das erste Schaltelement 3 aus.
In ähnlicher Weise schaltet ansprechend auf eine von dem NC-Controller ausgegebene Führungsgröße dritte Schaltsteuereinrichtung 19 immer das dritte Schaltelement 11 aus und trennt die erste Bearbeitungsschaltung von dem Bearbeitungsspalt.
Die erste Bearbeitungsschaltung ist zu diesem Zeitpunkt so aufgebaut wie eine sogenannte Tiefsetzstellerschaltung, die die Energieversorgung 4 einschließt, das erste Schaltelement 3 (immer eingeschaltet), die Reaktanz 7, das vierte Schaltelement 12 und die zweite Diode 8.
Unabhängig von der Bearbeitungsphase, der Nicht-Last-Phase und der Ruhephase erfasst die Steuereinrichtung 20 direkt die Spannung des Kondensators 14 und erzeugt das PWM-Oszillationssignal S9. Die erste Bearbeitungsschaltung funktioniert als Tiefsetzsteller ansprechend auf den EIN-/AUS-Betrieb des vierten Schaltelements 12. Selbst wenn die Spannung mit zunehmender Variation der kommerziellen Energieversorgungsspannung auftritt, steuert die Steuervorrichtung 20 die Spannung des Kondensators 14, damit sie gleich dem Spannungswert, der im Voraus durch den NC-Controller festgelegt worden ist.
Die Konstantspannungsenergieversorgung des Spannungsherabsetzungsabtastertyps ist wirksam in einem Fall, in dem eine Eingangsspannung (eine kommerzielle Energieversorgungsspannung in diesem Fall) gleich oder niedriger ist als eine gewünschte Spannung (eine Spannung, die durch die erste Bearbeitungsschaltung ausgegeben wird). Es ist bekannt, dass der Zusammenhang zwischen der ersten Spannung und der gewünschten Spannung gegeben wird durch die folgende Gleichung: Vo = ((Ton + Toff)/Ton)/·Vi (2)wobei V_o die gewünschte Spannung kennzeichnet, V_i die Eingangsspannung, T_on eine EIN-Zeit, in der das vierte Schaltelement 24 Ein ist und T_off eine AUS-Zeit kennzeichnet, in der das vierte Schaltelement 24 ausgeschaltet ist.
Das heißt, in einem Fall, in dem die Eingangsspannung in Bezug auf die gewünschte Spannung abfällt, werden die Zeit T_on und die Zeit T_off so gesteuert, dass die Zeit T_on erhöht wird und dass die Zeit T_off verringert wird. Demnach kann ein gewünschter Konstantspannungswert erhalten werden. Es braucht nicht erwähnt zu werden, dass in einem Fall, in dem die Eingangsspannung V_i gleich der gewünschten Spannung V_o ist, es empfehlenswert ist, die Schaltung so zu steuern, dass T_on = 0 gilt, das heißt, das vierte Schaltelement 12 immer ausgeschaltet ist.
Die EIN-Zeit T_on und die AUS-Zeit T_off des vierten Schaltelements 12 werden in Übereinstimmung mit dem PWM-Oszillationssignal gesteuert, das ein EIN-/AUS-Signal mit einer konstanten Periode ist und so ausgegeben wird, dass das Tastverhältnis zwischen der EIN-Zeit und der AUS-Zeit angepasst wird durch die Steuereinrichtung 20.
Die zweite Ausführungsform ist ähnlich der oben erwähnten ersten Ausführungsform dahingehend, dass die zweite Bearbeitungsschaltung als eine Feinbearbeitungsschaltung unter Verwendung des Kondensators 14 arbeitet, dessen Spannung gesteuert wird, um immer eine Konstantspannung zu sein, als Energieversorgung.
Wie oben beschrieben, verwendet die Energieversorgungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform für eine Elektroentladungsmaschine die Energieversorgung vom Konstantstromtyp, welche vom schaltenden Typ ist. Demnach ist in dem Fall der Grobbearbeitung, die einen großen Strom benötigt, selbst wenn die kommerzielle Energieversorgungsspannung variiert, der Bearbeitungsstrom immer konstant. Die Bearbeitungszeit der Grobbearbeitung ist günstig. Die Reproduzierbarkeit der Grobbearbeitungsoberflächenrauheit ist gut.
Diese Konstantstromenergieversorgung vom schaltenden Typ wird verwendet als Konstantspannungsenergieversorgung vom Tiefsetzstellertyp, das heißt, eine Spannungsquelle für die Feinbearbeitungsschaltung in der Feinbearbeitung. Demnach können selbst wenn die kommerzielle Energieversorgungsspannung eine abnehmende Variation vornimmt, die Bearbeitungsspannung und der Bearbeitungsstrom der Feinbearbeitung festgelegt werden, um immer konstant zu sein. Die Bearbeitungszeit der Feinbearbeitung ist günstig. Die Reproduzierbarkeit der Bearbeitungsoberflächenrauheit ist gut.
Ferner ist es, obwohl die kommerzielle Energieversorgungsspannung an einem Ort, an dem die Elektroenergiebedingungen schlecht sind, variiert, gewöhnlich erforderlich, eine Stabilisierungsenergieversorgung nach außen von der Energieversorgungsvorrichtung zu verbinden für eine Elektroentladungsmaschine, hierdurch die Bearbeitung stabilisierend, diese Ausführungsform eliminiert das Erfordernis für das zusätzliche Vorbereiten einer stabilisierten Energieversorgung in einem Fall, in dem die kommerzielle Energieversorgungsspannung eine verringernde Variation vornimmt. Folglich kann eine weitere Reduzierung des Preises der Energieversorgungsvorrichtung realisiert werden.
Dritte Ausführungsform
3 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Konfiguration einer Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine darstellt, die eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist.
Diese Ausführungsform wird durch Hinzfügen eines Wählers 22 zu der zweiten Ausführungsform gebildet, so dass die Energieversorgungsvorrichtung verwendet werden kann als wirksame Konstantspannungsquelle in einem Fall, in dem eine kommerzielle Energieversorgungsspannung eine abnehmende Variation durchführt in ähnlicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform, und dass die Energieversorgungsvorrichtung auch verwendet werden kann als wirksame Konstantspannungsquelle in einem Fall, in dem die kommerzielle Energieversorgungsspannung eine zunehmende Variation vornimmt.
Der Wähler 22 führt eine Schaltauswahl des PWM-Oszillationssignals S9 aus, welches von der Steuereinrichtung 20 ausgegeben wird, oder des Signals S8, das von der Steuereinrichtung 19 in Übereinstimmung mit einem Grobbearbeitungsmodus oder einem Feinbearbeitungsmodus ausgegeben wird, die durch den NC-Controller (nicht dargestellt) ausersehen sind, bevor die Bearbeitung startet. Auch gibt der Wähler 22 das ausgewählte Signal als ein Signal aus, das verwendet wird zum Durchführen der EIN-/AUS-Steuerung des vierten Schaltelements 12.
Die anderen Bestandteile der zweiten Ausführungsform sind ähnlich den entsprechenden Bestandteilen der ersten Ausführungsform.
Als Nächstes wird ein Betrieb der Schaltung dieser Energieversorgungsvorrichtung nachstehend beschrieben. Der Betrieb dieser Schaltung hat zwei Betriebsmodi, das heißt, einen ersten Antriebsmodus, in dem Grobbearbeitung, die einen elektrischen Spitzenstrom von einigen zehn Ampere oder darüber erfordert, durchgeführt wird und einen zweiten Antriebsmodus, bei dem Feinbearbeitung, die einen elektrischen Spitzenstrom von einigen Ampere oder darunter erfordert, durchgeführt wird und es wird angenommen, dass eine Bearbeitungsoberflächenrauheit von einigen μm bis 1 μm oder darunter ausgeführt werden.
In dem ersten Betriebsmodus, der die Grobbearbeitung ermöglicht, dient die erste Bearbeitungsschaltung als Konstantstromsteuerschaltung, während die zweite Bearbeitungsschaltung als eine Schaltung dient, die angepasst ist zum Vornehmen des dielektrischen Durchbruchs des Bearbeitungsspalts in ähnlicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform.
In dem ersten Antriebsmodus, in dem die Grobbearbeitung durchgeführt wird, werden die Kontaktpunkte 13 durch den NC-Controller geschlossen. Die Aktion des Wählers 21 wird ausgewählt zum Ausgeben eines Ausgangssignals S4 der ersten Schaltsteuereinrichtung 17 an das erste Schaltelement 3. Auch wird die Aktion des Wählers 22 gesteuert, um ausgewählt zu werden zum Ausgeben eines Ausgangssignals S8 der dritten Schaltsteuereinrichtung 19 an das vierte Schaltelement 12. Ein Betrieb der Grobbearbeitung ist ähnlich dem der Grobbearbeitung in der ersten Ausführungsform.
Andererseits unterscheidet sich der zweite Betriebsmodus, bei dem die Feinbearbeitung durchgeführt wird, von dem ersten Betriebsmodus, bei dem die zweite Bearbeitungsschaltung angepasst ist zum Durchführen des dielektrischen Durchbruchs des Bearbeitungsspalts und zum Zuführen des Bearbeitungsstroms, und dass die erste Bearbeitungsschaltung keinen direkten Beitrag zur Bearbeitung liefert, sondern als eine Konstantspannungsenergieversorgung dient, die angepasst ist zum Zuführen einer konstanten Energieversorgungsspannung zu der zweiten Bearbeitungsschaltung, selbst wenn die kommerzielle Energieversorgung eine zunehmende/abnehmende Variation vornimmt.
In der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass die erste Bearbeitungsschaltung in der vorliegenden Ausführungsform als Konstantspannungsenergieversorgung vom Hoch-/Tiefsetzstellertyp arbeitet, was das ist, was im Allgemeinen als PWM-Steuertyp bekannt ist.
Nachstehend wird ein Betrieb der Schaltung der Energieversorgungsvorrichtung bei der Feinbearbeitung detailliert beschrieben.
Wenn die Feinbearbeitung durchgeführt wird, werden die Kontaktpunkte 13 ansprechend auf einen von dem NC-Controller ausgegebenen Befehl geöffnet. Die Aktion des Wählers 21 und die Aktion des Wählers 22 werden ausgewählt zum Ausgeben eines PWM-Oszillationssignals S9 der Steuereinrichtung 20 an das erste Schaltelement 3 bzw. das vierte Schaltelement 12.
Das heißt, das erste Schaltelement 3 und das vierte Schaltelement 12 werden ansprechend auf das von der Steuereinrichtung 20 ausgegebene PWM-Oszillationssignal S9 gesteuert, um simultan einen EIN-/AUS-Betrieb auszuführen.
In ähnlicher Weise schaltet ansprechend auf einen von dem NC-Controller ausgegebenen Befehl die dritte Schaltsteuereinrichtung 19 das dritte Schaltelement 11 immer AUS und trennt die erste Bearbeitungsschaltung von dem Bearbeitungsspalt.
Die erste Bearbeitungsschaltung ist zu diesem Zeitpunkt als eine Schaltung aufgebaut, die sowohl zu dem dient, was Spannungshochsetz-Zerhacker- bzw. Hochsetzstellerschaltung genannt wird und zudem, was Spannungsherabsetz-Zerhacker- bzw. Tiefsetzstellerschaltung genannt wird. Die erste Bearbeitungsschaltung schließt die Energieversorgung 4 ein, das erste Schaltelement 3, die erste Diode 5, die Reaktanz 7, das vierte Schaltelement 12 und die zweite Diode 8.
Unabhängig von der Bearbeitungsphase, der Nicht-Last-Phase und der Ruhephase erfasst die Steuereinrichtung 20 direkt die Spannung des Kondensators 14 und erzeugt das PWM-Oszillationssignal S9. Die erste Bearbeitungsschaltung und die zweite Bearbeitungsschaltung funktionieren als ein Hochsetzsteller und ein Tiefsetzsteller ansprechend auf das simultane EIN-/AUS des ersten Schaltelements 3 bzw. des vierten Schaltelements 12. Selbst wenn die Spannung abnehmender Variation und die Spannung abnehmender Variation der kommerziellen Energieversorgungsspannung auftritt, wird die Spannung des Kondensators 14 gleich dem zuvor durch den NC-Controller festgelegten Spannungswert gemacht.
Die Konstantspannungsenergieversorgung mit sowohl der Funktion der Energieversorgung vom Hochsetzstellertyp und der Energieversorgung vom Spannungsherabsetzungstyp ist wirksam in allen Fällen, in denen eine Eingangsspannung (eine kommerzielle Energieversorgungsspannung in diesem Fall) niedriger ist als eine gewünschte Spannung (eine Spannung, die von der ersten Bearbeitungsschaltung ausgegeben wird), indem eine eingegebene Spannung höher als die gewünschte Spannung ist und indem die Eingangsspannung gleich der gewöhnlichen Spannung ist. Es ist bekannt, dass ein Zusammenhang zwischen der Eingangsspannung und der gewünschten Spannung gegeben wird durch die folgende Gleichung: Vo = (Ton/Toff))·Vi (3) wobei V_o die gewünschte Spannung kennzeichnet, V_i die Eingangsspannung, T_on eine EIN-Zeit kennzeichnet, in der das erste Schaltelement 3 und das vierte Schaltelement 12 EIN-geschaltet sind, und T_off eine AUS-Zeit kennzeichnet, in der das Schaltelement 3 und das vierte Schaltelement 12 AUS-geschaltet ist.
Das heißt, in einem Fall, in dem die Eingangsspannung in Bezug auf die gewünschte Spannung abfällt, werden die Zeit T_on und die Zeit T_off so gesteuert, dass die Zeit T_on zunimmt und dass die Zeit T_off abnimmt. Demnach kann ein gewünschter Konstantspannungswert erhalten werden. Ferner werden demgegenüber in einem Fall, in dem die Eingangsspannung in Bezug auf die gewünschte Spannung ansteigt, die Zeit T_on und die Zeit T_off derart gesteuert, dass die Zeit T_on verringert wird und dass die Zeit T_off erhöht wird. Demnach kann die gewünschte Konstantspannung erhalten werden. In einem Fall, in dem die Eingangsspannung V_i gleich der gewünschten Spannung V_o ist, ist es empfehlenswert, die Schaltung so zu steuern, dass T_on = T_off gilt, das heißt, die Einschaltzeit des ersten Schaltelements 3 und des vierten Schaltelements 12 ist gleich der Ausschaltzeit des ersten Schaltelements 3 und des vierten Schaltelements 12.
Die Einschaltzeit T_on und die Ausschaltzeit T_off des ersten Schaltelements 3 und des vierten Schaltelements 12 werden in Übereinstimmung mit dem PWM-Oszillationssignal gesteuert, das ein EIN-/AUS-Signal ist mit einer konstanten Periode und das so ausgegeben wird, dass das Tastverhältnis zwischen der EIN-Zeit und der AUS-Zeit durch die Steuereinrichtung 20 abgestimmt wird.
Die zweite Ausführungsform ist ähnlich der oben erwähnten ersten Ausführungsform dahingehend, dass die zweite Bearbeitungsschaltung als eine Feinbearbeitungsschaltung arbeitet unter Verwendung des Kondensators 14 als Energieversorgung, dessen Spannung gesteuert wird, um immer eine Konstantspannung zu sein.
Wie oben beschrieben, verwendet die Energieversorgungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform für eine Elektroentladungsmaschine die Energieversorgung vom Konstantstromtyp, die vom schaltenden Typ ist. Demnach ist in dem Fall der Grobbearbeitung, die einen großen Strom erfordert, selbst wenn die kommerzielle Energieversorgungsspannung variiert, der Bearbeitungsstrom immer konstant. Daher ist die Bearbeitungszeit der Grobbearbeitung günstig. Die Produzierbarkeit der Grobbearbeitungsoberflächenrauheit ist gut.
Diese Konstantstromenergieversorgung vom schaltenden Typ wird als eine Konstantspannungsenergieversorgung vom Zerhackertyp verwendet, die Spannung hochsetzen oder herabsetzen kann, das heißt, eine Spannungsquelle für die Feinverarbeitungsschaltung in der Feinbearbeitung. Demnach können, selbst wenn die kommerzielle Energieversorgungsspannung sich in einem unstabilen Zustand befindet, in dem die kommerzielle Energieversorgungsspannung eine zunehmende Variation und eine abnehmende Variation vollführt, die Bearbeitungsspannung und der Bearbeitungsstrom der Feinbearbeitung immer konstant gemacht werden. Die Bearbeitungszeit der Feinbearbeitung ist günstig. Die Reproduzierbarkeit der Bearbeitungsoberflächenrauheit ist gut.
Ferner variiert die kommerzielle Energieversorgungsspannung heftig aufwärts und abwärts an einer Stelle, an der elektrische Energiebedingungen schlecht sind. Beispielsweise ist die Energieversorgungsspannung während der Tag-Zeit niedrig, während die Spannung bei Nacht hoch ist. Daher ist der Prozess der Verarbeitung so lange nicht eine stabilisierte Energieversorgung mit dem Äußeren der Energieversorgungseinrichtung verbunden ist für eine Elektroentladungsbearbeitung, der Prozess des Herstellens nicht stabil. Die Reproduzierbarkeit eines Ergebnisses der Bearbeitung ist schwach. Demnach werden in einem Fall, in dem stabilisierende Energieversorgung getrennt von der Energieversorgungsvorrichtung bereitgestellt wird, die Kosten der Vorrichtung dermaßen erhöht. Jedoch verkörpert die vorliegende Erfindung die Funktion der stabilisierten Energieversorgung darin und braucht überhaupt keine stabilisierende Energieversorgung vorzusehen. Folglich können die Kosten der Vorrichtung reduziert werden. Simultan kann bei ihr eine Raumersparnis erzielt werden.
Vierte Ausführungsform
Die vorliegende Erfindung ist derart konfiguriert, dass eine Spannungsführungsgröße von dem NC-Controller (nicht dargestellt) festgelegt wird für die Steuerung 20 der Schaltung der dritten Ausführungsform, die in 3 gezeigt wird, um einen Zielspannungswert des Kondensators 14 variabel zu machen.
Ein Betrieb der Schaltung dieser Energieversorgungsvorrichtung hat zwei Betriebsmodi. Einer dieser Betriebmodi ist ein erster Modus, in dem Grobbearbeitung durchgeführt wird und ist ähnlich dem ersten Betriebsmodus der dritten Ausführungsform.
In einem zweiten Betriebsmodus bei der Feinbearbeitung wird im Wesentlichen ein Betrieb ähnlich dem zugeordneten Betrieb der dritten Ausführungsform vorgenommen. Jedoch, weil die Spannung des Kondensators 14 frei geändert werden kann, kann der Feinstromwert, der bestimmt wird durch die Spannung des Kondensators 14 und Strombegrenzungswiderstände 10a bis 10c, das Widerstandsverhältnis von 1:2:4, das ein Verhältnis von Fakultät 2 ist, frei und feiner festgelegt werden.
Beispielsweise können in einem Fall, in dem die durch die Spannung des Kondensators 14 und die Strombegrenzungswiderstände 9a bis 9c jeweils bestimmen Strömen 0,5A, 1A und 2A sind, in der dritten Ausführungsform elektrische Stromwerte, die von jenen dieses Satzes abweichen, nicht als der Wert des Bearbeitungsstroms verwendet werden. Daher werden in einem Fall, in dem eine feine Endbearbeitung durchgeführt wird (beispielsweise, wenn ein elektrischer Strom von 0,25A benötigt wird) zusätzliche Strombegrenzungswiderstände und zusätzliche Schaltelemente benötigt. Daher nehmen die Größe und die Kosten der Energieversorgungsvorrichtung zu.
Ferner werden in einem Fall, in dem eine Energiequelle wie zum Beispiel eine Gleichstromspannungsenergieversorgung 4, die angepasst ist, um eine Gleichstromspannung zu erhalten durch Gleichrichten und Glätten einer kommerziellen Wechselstromenergieversorgungsspannung als Energieversorgung für die zweite Bearbeitungsschaltung verwendet wird, zusätzliche Transformatoren der Anzahl gleich der Anzahl der den Spannungspegeln entsprechenden Stufen benötigt, unter denen die Spannung geändert wird. Folglich nehmen die Größe und die Kosten der Energieversorgungsvorrichtung auch zu.
Jedoch kann in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die Spannung des Kondensators 14 ansprechend auf einen Befehl der Steuereinrichtung 20 von dem NC-Controller oder Ähnlichem geändert werden. Demnach kann die Fein- bzw.
Endoberflächenrauheit verbessert werden. Auch kann die Elektro-Entladungsmaschine Feinbearbeitung handhaben.
Ferner ist die Spannung des Kondensators 14 beim Bearbeiten eine Nicht-Last-Spannung. Der dielektrische Durchbruchsabstand zwischen der Elektrode und dem Werkstück wird durch den Wert dieser Spannung bestimmt. Im Allgemeinen gilt, je höher die Nicht-Last-Spannung, desto größer der dielektrische Durchbruchsabstand. Auch ist der dielektrische Durchbruchsabstand umso schmäler, je niedriger die Nicht-Last-Spannung ist.
Je schmäler der dielektrische Durchbruchsabstand ist, umso mehr wird die Präzision des Übergangs der Form der Elektrode zu dem Werkstück verbessert. Je größer der dielektrische Durchbruchsabstand ist, umso mehr wird der Abbau der Bearbeitungschips beschleunigt, so dass die Bearbeitungsgeschwindigkeit zunimmt. Demnach wird der Wert der Spannung des Kondensators 14 umso kleiner festgelegt, um so weiter die Stufe, von der die Bearbeitungsbedingungen in der Feinbearbeitung festgelegt werden. Folglich können die Feinbearbeitungsgeschwindigkeit und die Feinbearbeitungspräzision extrem verbessert werden.
Fünfte Ausführungsform
Diese Ausführungsform wird durch Hinzufügen einer Temperaturerfassungseinrichtung, die angepasst ist zum Erfassen der Temperatur des Schaltelements, zu der Schaltung der dritten Ausführungsform konfiguriert.
4 ist ein Schaltungsdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration einer Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, die die fünfte Ausführungsform der Erfindung ist.
5 ist ein Zeitdiagramm zum Erläutern der Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, die die fünfte Ausführungsform ist, angepasst zum Implementieren der Erfindung.
In 4 kennzeichnet Bezugszeichen 26 eine Rückkopplungsschleifenschaltsignalerzeugungsvorrichtung, die angepasst ist, um einen Vergleich zwischen dem durch ein Temperaturerfassungssignal S31 angegebenen Wert, der die Temperatur des Schaltelements 3 repräsentiert, und dem durch ein Temperaturerfassungssignal S32 angegebenen Wert, der die Temperatur des Schaltelements 12 repräsentiert, und auch angepasst zum Ausgeben von Rückkopplungsschleifenschaltsignalen S33 und S34 in Übereinstimmung mit Ergebnissen des Vergleichs. Bezugszeichen 27 kennzeichnet eine Schaltsteuereinrichtung, die angepasst ist, um einen Vergleich zwischen dem durch das Stromführungsgrößensignal S1 angegebenen Wert und dem vorliegenden Wert, der durch das Erfassungssignal S3 angezeigt wird, welches durch den Stromdetektor 6 erfasst wird, und auch angepasst, um ein Antriebssignal S8 in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Vergleichs anzugeben zum Steuern des Schaltelements 12. Die anderen Bestandteile der fünften Ausführungsform sind ähnlich den entsprechenden Bestandteilen der dritten Ausführungsform.
Die fünfte Ausführungsform führt die Schaltsteuerung einer Stromaufrechterhaltungsschaltung (oder Rückkopplungsschleife) für den Bearbeitungsstrom durch, von dem Konstantstromsteuerung durchgeführt wird. Nachstehend wird nur der Unterschied zwischen einem Betrieb der fünften Ausführungsform und dem der ersten Ausführungsform beschrieben.
Zur bequemeren Beschreibung wird ein geschlossener Kreis, der das Schaltelement 3, den Stromdetektor 6, die Reaktanz 7, die Diode 8 und Kontaktpunkte 13 einschließt, "Schleife 1" genannt. Auch wird ein geschlossener Kreis, der das Schaltelement 12, die Diode 5, den Stromdetektor 6 und die Reaktanz 7 einschließt, "Schleife 2" genannt.
In dem ersten Betriebsmodus erfasst die Temperaturerfassungseinrichtung die Temperaturen der Schaltelemente 3 und 12.
Dann werden das Temperaturerfassungssignal S31, das die erfasste Temperatur des Schaltelements 3 repräsentiert und das Temperaturerfassungssignal S32, das die erfasste Temperatur des Schaltelements 12 repräsentiert, in die Rückkopplungsschleifenschaltsignalerzeugungsvorrichtung 26 eingegeben. Ein Komparator vergleicht die durch die Temperaturerfassungssignale jeweils repräsentierten Werte. Demnach wird erfasst, welcher der derzeitigen Werte der Schaltelemente, das heißt, der Rückkopplungsschleifen größer ist.
Zu diesem Zeitpunkt wird ein Wert Δt vorläufig festgelegt als ein Versatzwert, der verwendet wird zum Bestimmen eines Referenzwerts der Differenz in der Temperatur zwischen den beiden Schaltelementen, so dass der Vergleich im Wert der Differenz dazwischen getroffen wird, wenn die Differenz in der Temperatur dazwischen gleich oder größer als der Referenzwert ist.
In der ersten Ausführungsform wird das Schaltelement 12 unbedingt in der Ruhezeit und der Nicht-Last-Zeit eingeschaltet. Ferner wird die EIN-/AUS-Steuerung des Schaltelements 3 durch die Schaltsteuereinrichtung 17 derart durchgeführt, dass der Stromwert des durch den Stromdetektor 6 fließenden elektrischen Stroms konstant ist.
Zu diesem Zeitpunkt wird unabhängig von dem Vorhandensein/Fehlen der Zufuhr eines elektrischen Stroms zu dem Bearbeitungsspalt ein elektrischer Strom, dessen Stromwert durch das Stromführungsgrößensignal S1 festgelegt wird, das Fließen in der Schaltung der Schleife 2 beibehalten. Demnach nimmt die Dauerbelastung sowohl in dem Schaltelement 12 als auch der Diode 5 zu. Demnach nimmt auch ein Umfang an davon durch Radiation abgegebener Wärme zu.
In diesem Fall erfüllen die durch die Temperaturerfassungssignale angegeben Werte die folgende Ungleichung: S31 > S32. Wenn jedoch diese Werte die folgende Ungleichung erfüllen: |S31 – S32| ≥ Δt, gibt die Rückkopplungschleifenschaltsignal-Erzeugungsvorrichtung 33 die Kopplungsschleifenschaltsignale S33 und S34 aus durch Einstellen der Signalpegel der Rückkopplungsschleifenschaltsignale S33 und S34 auf H bzw. L. Ferner wird die Schleife 1 als Rückkopplungsschleife ausgewählt.
Wenn die Schaltsteuereinrichtungen 17 und 27 jeweils die Rückkopplungsschleifenschaltsignale S33 bzw. S34 empfangen, wird ein auszuführender Betrieb von dem Betrieb der Schleife 2 zu dem Betrieb der Schleife 1 geändert.
Im Betrieb der Schleife 1 wird das Schaltelement 3 unbedingt in der Ruhezeit und der Nicht-Last-Zeit eingeschaltet. Eine Schaltsteuereinrichtung 30 führt die EIN-/AUS-Steuerung des Schaltelements 2 so aus, dass der Wert eines durch den Stromdetektor 6 fließenden elektrischen Stroms konstant ist.
Folglich nimmt der Dauerverlust von sowohl dem Schaltelement 3 als auch der Diode 8 zu. Dann wird der Magnitudenzusammenhang des Umfangs an durch Radiation abgegebene Wärme zwischen den Schaltelementen umgekehrt. Daher erfüllen die durch die Temperaturerfassungssignale repräsentierten Werte die folgende Ungleichung: S31 < S32. Wenn diese Werte die folgende Ungleichung erfüllen: |S31 – S32| ≥ Δt, legt die Rückkopplungsschleifenschaltsignal-Erzeugungsvorrichtung 33 die Rückkopplungsschleifenschaltsignale S33 und S34 durch Festlegen der Signalpegel der Rückkopplungsschleifenschaltsignale S33 und S34 auf bzw. H fest. Ferner wird die Schleife 2 als Rückkopplungsschleife ausgewählt.
Wenn die Schaltsteuereinrichtungen 17 bzw. 27 die Rückkopplungsschleifenschaltsignale S33 bzw. S34 empfangen, wird ein durchzuführender Betrieb von dem Betrieb der Schleife 1 zu dem Betrieb der Schleife 2 geändert.
Demnach werden die Mengen an in den Schaltelementen durch Radiation abgegebener Wärme durch automatisches Umschalten der Rückkopplungsschleife zwischen der Schleife 1 und der Schleife 2 in Übereinstimmung mit den Temperaturbelastungen, die den Schaltelementen auferlegt werden, angeglichen.
Ferner ist es in einem Fall, in dem die Angleichung der Wärmemengen durch eine einfache Weise erzielt wird, empfehlenswert, vorläufig eine Schaltung oder eine Programmsequenz bereitzustellen, die angepasst ist zum Durchführen der Konstantstromsteuerung durch ein abwechselndes Ändern der Rückkopplungsschleife zwischen der Schleife 1 und der Schleife 2 in der Vorrichtung ohne das Bereitstellen der Rückkopplungsschleifenschaltsignal-Erzeugungsvorrichtung 26. Folglich werden die Wärmemengen, die von den Schaltelementen durch Radiation abgegeben werden, weitgehend angeglichen.
Wie oben beschrieben, wird die Energieversorgungsvorrichtung gemäß der achten Ausführungsform für eine Elektroentladungsmaschine mit einer Temperaturerfassungseinrichtung an jedem der Schaltelemente versehen und ist angepasst, um die Rückkopplungsschleife zwischen einer Vielzahl von Schleifen umzuschalten. Daher können die Belastungen des elektrischen Stroms und die Wärmebelastungen in Schaltungsblöcken unter ihnen verteilt werden. Folglich wird die Zuverlässigkeit der Vorrichtung verbessert. Auch die Lebensdauer davon kann erhöht werden.
Sechste Ausführungsform
6 ist ein Schaltungsdiagramm zum Zeigen der Konfiguration einer Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, welche eine sechste Ausführungsform der Erfindung ist.
Diese Ausführungsform hat eine Vielzahl von ersten Bearbeitungsschaltungen, die in der dritten Ausführungsform bereitgestellt werden, das heißt, Schaltungen, von denen jede befähigt ist, die Konstantstromsteuerung für Grobbearbeitung auszuführen und die Konstantspannungssteuerung für Feinbearbeitung.
In dieser Figur ist eine Schaltung, die ein Schaltelement 103, eine Diode 105, einen Stromdetektor 106, eine Reaktanz 107, eine Diode 108, ein Schaltelement 111, ein Schaltelement 112, durch einen elektromagnetischen Schalter gebildete Kontaktpunkte 113, einen als eine Spannungsquelle dienenden Kondensator 114, einen Wähler 121 und einen Wähler 122 einschließt ähnlich der Schaltung, die das Schaltelement 3, die Diode 5, den Stromdetektor 6, die Reaktanz 7, die Diode 8, das Schaltelement 11, das Schaltelement 12, die durch einen elektromagnetischen Schalter gebildeten Kontaktpunkte 13, den als eine Spannungsquelle dienenden Kondensator 14, den Wähler 21 und den Wähler 22 in der dritten Ausführungsform einschließt.
Bezugszeichen 9 kennzeichnet ein zweites Schaltelement, Bezugszeichen 10 kennzeichnet einen Leistungsbegrenzungswiderstand, Bezugszeichen 117 kennzeichnet eine Schaltsteuereinrichtung, die angepasst ist, um einen Vergleich zwischen dem durch das Stromführungsgrößensignal S1 angegebenen Wert und dem durch das Erfassungssignal S10, das durch den Stromdetektor 106 erfasst wird, angegebenen Wert, und auch angepasst ist zum Ausgeben eines Antriebssteuersignals S14 in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Vergleichs zum Steuern des Schaltelements 103, und Bezugszeichen 23 kennzeichnet Kontaktpunkte, die durch einen elektromagnetischen Schalter gebildet werden.
Im Übrigen wird zur Bequemlichkeit der Beschreibung eine Basisschaltung, die das Schaltelement 3, die Diode 5, den Stromdetektor 6, die Reaktanz 7, die Diode 8, das Schaltelement 11, das Schaltelement 12, den Wähler 21 und den Wähler 22 einschließt, als ein Schaltungsblock 100 definiert. Eine Basisschaltung, die das Schaltelement 103, die Diode 105, den Stromdetektor 106, die Reaktanz 107, die Diode 108, das Schaltelement 111, das Schaltelement 112, den Wähler 121 und den Wähler 122 einschließt, wird als ein Schaltungsblock 200 definiert und wird nachstehend beschrieben.
Als Nächstes wird ein Betrieb der Schaltung dieser Energieversorgungsvorrichtung nachstehend beschrieben.
Der Schaltungsblock 100 ist als eine Schaltung mit sowohl einer Hochsetzstellerschaltung als auch einer Tiefsetzstellerschaltung konfiguriert. In ähnlicher Weise zu der ersten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform führt der Schaltungsblock einen Konstantstrombetrieb bei der Grobbearbeitung aus und führt auch einen Konstantspannungsbetrieb als ein Hochsetzsteller bzw. Tiefsetzsteller in der Feinbearbeitung aus.
Der Schaltungsblock 200 hat eine Konfiguration ähnlich dem des Schaltungsblocks 100. Ein Betrieb des Schaltungsblocks 200 ist ähnlich dem des Schaltungsblocks 100.
Die Schaltung dieser Energieversorgungsvorrichtung hat vier in der Tabelle 1 gezeigte Betriebsmodi in Entsprechung zu den Kombinationen der Offen-/Geschlossen-Zustände der Kontaktpunkte 13, 113 und 23.
Im Übrigen wird die Auswahl der Offen-/Geschlossen-Zustände dieser Sätze von Kontaktpunkten in Übereinstimmung mit einem von dem (nicht dargestellten) NC-Controller ausgegebenen Befehl gesteuert.
TABELLE 1 Betriebsmodi der Schaltungsblöcke
Als Nächstes wird jeder der Betriebsmodi nachstehend beschrieben.
Betriebsmodus 1
Alle Kontaktpunkte 13, 23 und 113 befinden sich in einem geschlossenen Zustand. Sowohl der Schaltungsblock 100 als auch der Schaltungsblock 200 führen Parallelbetrieb als Konstantstromsteuerschaltungen aus.
Die Aktion des Wählers 21 wird ausgewählt zum Ausgeben eines Ausgangssignals S4 der Schaltsteuereinrichtung 17 an das erste Schaltelement 3. Die Aktion des Wählers 22 wird ausgewählt zum Ausgeben eines Ausgangssignals S8 der Schaltsteuereinrichtung 19 an das vierte Schaltelement 12.
In ähnlicher Weise wird die Aktion des Wählers 121 ausgewählt zum Ausgeben eines Ausgangssignals S14 der Schaltsteuereinrichtung 117 an das Schaltelement 103. Die Aktion des Wählers 122 wird ausgewählt zum Ausgeben eines Ausgangssignals S8 der Schaltsteuereinrichtung 19 an das Schaltelement 112.
In diesem Modus führen beide Schaltungsblöcke 100 und 200 Betriebsabläufe ähnlich dem Betrieb des ersten Betriebsmodus für die Grobbearbeitung in der dritten Ausführungsform aus. Ein Ausgangsstrom des Schaltungsblocks 200 wird einem Ausgangsstrom des Schaltungsblocks 100 überlagert. Demnach wird Hochgeschwindigkeits-Grobbearbeitung unter Verwendung einer Großstrom-Ausgangsgröße ausgeführt.
Betriebsmodus 2
Nur die Kontaktpunkte 23 sind geschlossen und die Kontaktpunkte 13 und 113 befinden sich in einem offenen Zustand. Beide Schaltungsblöcke 100 und 200 führen jeweils einen Parallelbetrieb als Konstantspannungssteuerschaltungen aus.
Die Aktionen der Wähler 21, 22, 121 und 122 werden ausgewählt um an die Schaltelemente 3, 12, 103 und 112 das Ausgangs-PWM-Oszillationssignal S9 der Steuereinrichtung 20 auszugeben.
In diesem Modus wird eine Konstantspannungsquelle, deren Stromkapazität erhalten wird durch Addieren der Stromkapazität des Schaltungsblocks 200 zu der des Schaltungsblocks 100, realisiert.
Betriebsmodus 3
Nur die Kontaktpunkte 113 sind offen, während die Kontaktpunkte 13 und 23 sich in einem geschlossenen Zustand befinden. Der Schaltungsblock 100 wird veranlasst, einen unabhängigen Betrieb als eine Konstantstromsteuerschaltung auszuführen. Der Schaltungsblock 200 wird veranlasst, einen unabhängigen Betrieb als eine Konstantspannungssteuerschaltung auszuführen.
Die Aktion des Wählers 21 wird ausgewählt zum Ausgeben eines Ausgangssignals S4 der Schaltsteuereinrichtung 17 an das Schaltelement 3. Die Aktion des Wählers 22 wird gesteuert, um ausgewählt zu sein zum Ausgeben eines Ausgangssignals S8 der Schaltsteuereinrichtung 19 an das vierte Schaltelement 12.
Andererseits werden die Aktionen der Wähler 121 und 122 gesteuert, um ausgewählt zu sein, beim jeweiligen Ausgeben eines PWM-Oszillationssignals S9, das durch die Steuereinrichtung 20 ausgegeben wird, an die Schaltelemente 103 bzw. 112.
In diesem Modus ist der Betrieb des Schaltungsblocks 100 ähnlich dem im ersten Modus für die Grobbearbeitung in der dritten Ausführungsform. Der Betrieb des Schaltungsblocks 200 ist ähnlich dem im zweiten Modus für die Feinbearbeitung in der dritten Ausführungsform.
Das heißt, der Schaltungsblock 200 bildet eine Konstantspannungsquelle in den parallel verbundenen Spannungsquellen 14 und 114. Der Schaltungsblock 100 und die zweite Schaltschaltung zum Anlegen einer Spannung an den Spalt arbeiten unter Verwendung der Konstantspannungsquelle.
Das Prinzip der Betriebsabläufe dieser Schaltungen ist ähnlich dem des Betriebs der dritten Ausführungsform, so dass eine konstante Ausgangsspannung und ein konstanter Ausgangsstrom simultan realisiert werden.
Betriebsmodus 4
Nur die Kontaktpunkte 113 sind geschlossen und die Kontaktpunkte 13 und 23 befinden sich in einem offenen Zustand. Der Schaltungsblock 100 wird veranlasst, einen unabhängigen Betrieb als eine Konstantspannungssteuerschaltung auszuführen. Der Schaltungsblock 200 wird veranlasst, einen unabhängigen Betrieb als eine Konstantstromsteuerschaltung auszuführen.
Die Aktionen der Wähler 21 und 22 werden ausgewählt, um ein PWM-Oszillationssignal S9, das von der Steuereinrichtung 20 ausgegeben wird, jeweils an die Schaltelemente 3 bzw. 12 anzulegen.
Andererseits wird die Aktion des Wählers 121 ausgewählt, um ein Ausgangssignal S14 der Schaltsteuereinrichtung 117 an das Schaltelement 103 anzulegen. Die Aktion des Wählers 122 wird gesteuert, um ausgewählt zu sein zum Ausgeben eines Ausgangssignals S8 der Schaltsteuereinrichtung 19 an das Schaltelement 112.
In diesem Modus ist der Betrieb des Schaltungsblocks 100 ähnlich dem im zweiten Betriebsmodus für die Feinbearbeitung in der dritten Ausführungsform. Der Betrieb des Schaltungsblocks 200 ist ähnlich dem in dem ersten Betriebsmodus für die Grobbearbeitung in der dritten Ausführungsform.
Das heißt, der Schaltungsblock 100 bildet eine Konstantspannungsquelle in den parallel verbundenen Spannungsquellen 14 und 114. Der Schaltungsblock 200 und die zweite Schaltschaltung für das Anlegen einer Spannung an den Spalt arbeiten unter Verwendung der Konstantspannungsquelle.
Das Prinzip der Betriebsabläufe jener Schaltungen ist ähnlich dem des Betriebsablaufs der dritten Ausführungsform, so dass eine konstante Ausgangsspannung und ein konstanter Ausgangsstrom simultan realisiert werden ähnlich dem Betriebsmodus 3.
Wie oben beschrieben, wird die Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform mit einer Vielzahl von Schaltungsblöcken versehen. Ein Betriebsablauf der Schaltung unter Verwendung einer Konstantspannungsquelle kann nicht nur in der Feinbearbeitung, sondern auch in der Grobbearbeitung durchgeführt werden, in der ein großer Strom ausgegeben wird. Demnach können, selbst wenn die kommerzielle Energieversorgungsspannung in einem unstabilen Zustand ist, indem die kommerzielle Energieversorgungsspannung eine zunehmende Variation und eine abnehmende Variation vollführt, die Bearbeitungsspannung und der Bearbeitungsstrom der Feinbearbeitung immer konstant gemacht werden. Die Bearbeitungszeit der Feinbearbeitung ist günstig. Die Reproduzierbarkeit der Bearbeitungsoberflächenrauheit ist gut.
Ferner wird bei der Grobbearbeitung, die keine hohe Bearbeitungspräzision liefert, ein Parallelbetrieb durch die Vielzahl der Schaltungsblöcke ausgeführt. Demnach ist eine Ausgabe eines großen Stroms proportional der Anzahl der Schaltungsblöcke. Folglich wird die Geschwindigkeit der Grobbearbeitung ermöglicht. Daher kann die Bearbeitungszeit spürbar reduziert werden. Die Produktivität kann verbessert werden.
Auch bei der Feinbearbeitung kann der Bearbeitungsstrom proportional zur Anzahl der Schaltungsblöcke erhöht werden durch Veranlassen der Vielzahl von Schaltungsblöcken, Parallelbetrieb auszuführen. Demnach wird eine mittlere Bearbeitung, die zwischen der Grobbearbeitung und der Feinbearbeitung ausgeführt wird, ermöglicht.
Folglich kann die Feinbearbeitung unter Verwendung eines schwachen Stroms auf einer Grobbearbeitungsoberfläche ausgeführt werden, welche durch die Grobbearbeitung erhalten wird, nachdem die Grobbearbeitungsoberfläche zu einem gewissen Grad geglättet ist. Daher kann der Umfang eines zurückbewegten Teils des Werkstücks in der Feinbearbeitung minimiert werden. Demnach kann die Bearbeitungszeit reduziert werden. Eine Gesamtheit der Bearbeitungszeit kann spürbar verringert werden in Übereinstimmung mit einigen Bedingungen für die Bearbeitung.
Siebte Ausführungsform
7 ist ein Schaltungsdiagramm zum Zeigen der Konfiguration einer Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, welche eine siebte Ausführungsform der Erfindung ist.
Diese Ausführungsform wird konfiguriert durch jeweiliges Hinzufügen von Temperaturerfassungseinrichtungen in die Nähe der Schaltelemente 3 und 103 der Schaltung der sechsten Ausführungsform.
In dieser Figur kennzeichnet Bezugszeichen 24 eine Stromführungsgrößenanpassungssignal-Erzeugungsvorrichtung, die angepasst ist, um einen Vergleich zwischen dem durch ein Temperaturerfassungssignal S11, das von der Temperaturerfassungseinrichtung ausgegeben wird und die Temperatur des Schaltelements 3 repräsentiert, angegebenen Wert und dem Wert, der angegeben wird durch ein Temperaturerfassungssignal S12, das von der Temperaturerfassungseinrichtung ausgegeben wird und die Temperatur des Schaltelements 103 repräsentiert, und auch angepasst zum Ausgeben von Stromwertanpassungssignal-Erzeugungssignalen S15 und S16 in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Vergleichs. Die anderen Bestandteile der siebten Ausführungsform sind ähnlich den entsprechenden Bestandteilen der fünften Ausführungsform.
Als Nächstes wird ein Betrieb der Schaltung dieser Energieversorgungsvorrichtung in dem Fall des Betriebsmodus 1 der nächsten Ausführungsform beschrieben.
In diesem Betriebsmodus werden beide Schaltungsblöcke 100 und 200 parallel als eine Konstantstromsteuerschaltung betrieben zum Durchführen von Hochgeschwindigkeits-Grobbearbeitung und zum Ausgeben großer Ströme.
Zu dieser Zeit gibt jedes der Schaltelemente, die die Schaltung bilden, durch Radiation bedingt durch Schaltverlust und Dauerbetriebsverlust Wärme ab.
Um die Wärme von den Schaltelementen wegzunehmen, wird im Allgemeinen ein Lamellenkühlkörper (nicht dargestellt) an der Vorrichtung vorgesehen. Jedes der Schaltelemente ist an dem Lamellenkühlkörper angebracht und befestigt.
Die Temperaturerfassungseinrichtung ist ebenfalls an demselben Lamellenkühlkörper angebracht und befestigt.
Demnach kann die Temperatur jedes der Schaltelemente 3 und 103 erfasst werden.
Im Übrigen können diese Temperaturdaten auch bei der Verwendung eines Analogspannungssignals aufgenommen werden in einem Fall, in dem die Temperaturerfassungseinrichtung ein Thermokoppler ist, und durch Verwenden eines Kontaktpunktsignals in einem Fall, in dem ein Bimetallthermometer die Temperaturerfassungseinrichtung ist.
Das Temperaturerfassungssignal S11 in dem Schaltungsblock 100 und das Temperaturerfassungssignal S12 in dem Schaltungsblock 200 werden in die Stromführungsgrößenanpasssignal-Erzeugungsvorrichtung 24 eingegeben. Diese Temperaturerfassungssignale werden miteinander in einem Komparator verglichen. Demnach wird erfasst, welcher von den Schaltungsblöcken 100 und 200 momentan eine größere Wärmemenge durch Radiation abgibt.
Wenn als ein Ergebnis herausgefunden wird, dass der Schaltungsblock 100 eine größere Wärmemenge durch Radiation abgibt, wird der durch das Stromführungsgrößenanpassungssignal S15 repräsentierte, an die Schaltsteuereinrichtung 17 auszugebende Wert auf einen negativen Wert festgelegt. Der durch das Stromführungsgrößenanpassungssignal S16 an die Schaltsteuereinrichtung 17 auszugebende Wert wird auf einen positiven Wert festgelegt.
Obwohl die Schaltsteuereinrichtung 17 einen Vergleich zwischen dem durch das Stromführungsgrößensignal S1 und dem durch das von dem Stromdetektor 6 erfassten Erfassungssignal S3 repräsentierten Momentanwert durchführt, addiert die Schaltsteuereinrichtung 17 in dieser Ausführungsform zuerst einen durch das Stromführungsgrößenanpassungssignal S15 angegebenen Wert zu dem durch das Stromführungsgrößensignal S1 repräsentierten Wert und führt dann den Vergleich zwischen einem durch die Addition erhaltenen Wert und dem durch das durch den Stromdetektor 6 erfasste Erfassungssignal S3 repräsentierten Wert aus.
Das heißt, der Vergleich zwischen dem durch das Ergebnissignal (S1 + S15) repräsentierten Wert und des durch das Signal S3 repräsentierten Werts wird durchgeführt. In einem Fall, in dem der durch das Signal S15 repräsentierte Wert ein negativer Wert ist, wird ein Wert, der kleiner ist als der durch das Stromführungsgrößensignal S1 repräsentierte Wert mit dem Wert verglichen, der durch das Erfassungssignal S3 repräsentiert wird. Demnach wird der Steuerbetrieb unter Verwendung des Werts durchgeführt, der durch das Stromführungsgrößensignal angegeben wird, welcher Wert offensichtlich reduziert ist.
Andererseits trifft in ähnlicher Weise die Schaltsteuereinrichtung 117 einen Vergleich zwischen dem durch das Stromführungsgrößensignal S1 repräsentierten Wert und dem durch das Erfassungssignal S13 repräsentierten Wert, der ein Ergebnis der Erfassung angibt, die durch den Stromdetektor 106 durchgeführt wird. Im Übrigen addiert die Schaltsteuereinrichtung 117 in der siebten Ausführungsform zuerst den durch das Stromführungsgrößenanpassungssignal S16 repräsentierten Wert zu dem durch das Führungsgrößensignal S1 angegebenen Wert und nimmt dann einen Vergleich vor zwischen einem durch die Addition erhaltenen Wert und dem durch das Erfassungssignal S3 repräsentierten Wert.
Das heißt, der Vergleich zwischen dem durch das resultierende Signal (S1 + S16) repräsentierten Wert und dem durch das Signal S3 repräsentierten Wert wird durchgeführt. In einem Fall, in dem der durch das Signal S16 repräsentierte Wert ein positiver Wert ist, wird ein Wert, der größer ist als der Wert, der durch das Stromführungsgrößensignal S1 repräsentiert wird, verglichen mit dem Wert, der durch das Erfassungssignal S3 präsentiert wird. Demnach wird der Steuerbetrieb unter Verwendung des Wertes durchgeführt, der durch das Stromführungsgrößensignal angegeben wird, welcher Wert offensichtlich erhöht ist.
Beispielsweise in einem Fall, in dem die Verteilung eines Ausgangsstroms derart ist, dass ein Ausgangsstrombetrag in Entsprechung zu dem Schaltungsblock 100 50A ist und dass ein Ausgangsstrombetrag in Entsprechung zu dem Schaltungsblock 200 50A ist, dann nimmt die von dem Schaltungsblock 100 durch Radiation abgegebene Wärme bedingt durch eine Variation in der Kennlinie des Elements zu und die Verteilung des Ausgangsstroms ändert sich durch Beibehalten eines Gesamtbetrags des Ausgangsstroms bei 100A, so dass der Betrag des Ausgangsstroms in Entsprechung zu dem Schaltungsblock 100 40A ist und dass ein Betrag eines Ausgangsstroms in Entsprechung zu dem Schaltungsblock 200 60A ist.
Folglich wird der Stromwert, dessen Konstantstromsteuerung durch den Schaltungsblock 100 durchgeführt wird, der eine größere Wärmemenge durch Radiation abgegeben hat, reduziert. Die Wärmemenge, die von dem Schaltungsblock 100 durch Radiation abgegeben wird, wird reduziert.
Demgegenüber wird der Stromwert, von dem eine Konstantstromsteuerung durch den Schaltungsblock 200 durchgeführt wird, der eine kleinere Wärmemenge durch Radiation abgegeben hat, erhöht. Die Wärmemenge, die von dem Schaltungsblock 200 durch Radiation abgegeben wird, wird erhöht.
Im Übrigen werden in einem Fall, in dem die von dem Schaltungsblock 200 durch Radiation abgegebene Wärmemenge größer ist, die Betriebsabläufe umgekehrt durchgeführt.
Die Wärmemenge, die von den Schaltungsblöcken 100 und 200 abgegeben wird, wird angeglichen durch Durchführen von wiederholter Steuerung einer solchen Betriebsablaufssequenz.
Wie oben beschrieben, ist die Energieversorgungsvorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform für eine Elektroentladungsmaschine mit einer Temperaturerfassungseinrichtung bei jedem Schaltungsblock versehen. Demnach können selbst in einem Fall, in dem die Kennlinie des Elements mit Schaltungsblock variiert, die elektrische Strombelastung und die Wärmelast davon abgehalten werden, bei einem spezifischen Schaltungsblock konzentriert zu werden. Parallelbetrieb der Schaltungsblöcke, auf die jeweils eine gleichmäßige Last verteilt wird, kann erreicht werden. Folglich ist die Zuverlässigkeit der Vorrichtung verbessert. Zudem wird die Lebensdauer davon erhöht.
Achte Ausführungsform
8 ist ein Schaltungsdiagramm zum Zeigen der Konfiguration einer Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, welche eine achte Ausführungsform der Erfindung ist.
Diese Ausführungsform wird konfiguriert durch Hinzufügen einer Temperaturerfassungseinrichtung, die jeweils den Schaltelementen entspricht, zu der Schaltung der fünften Ausführungsform.
In 8 kennzeichnet Bezugszeichen 25 eine Wählersteuereinrichtung, die angepasst ist, um einen Vergleich zwischen jeweils durch Temperaturerfassungssignale S11 und S12 repräsentierten Werten vorzunehmen und Auswahlbefehlssignale S17 und S18 in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Vergleichs auszugeben. Die anderen Bestandteile der achten Ausführungsform sind ähnlich den entsprechenden Bestandteilen der sechsten Ausführungsform.
Als Nächstes wird ein Betrieb der Schaltung dieser Energieversorgungsvorrichtung in dem Fall des Betriebsmodus 3 in der sechsten Ausführungsform beschrieben.
In diesem Betriebsmodus wird der Schaltungsblock 100 veranlasst, einen unabhängigen Betrieb einer Konstantstromsteuerschaltung für Hochgeschwindigkeits-Grobbearbeitung durchzuführen. Der Schaltungsblock 200 wird veranlasst, einen unabhängigen Betrieb als eine Konstantspannungssteuerschaltung durchzuführen.
Obwohl im Allgemeinen abhängig von dem zu steuernden Wert des elektrischen Stroms in einem Fall, in dem ein großer Strom ausgegeben wird, es häufiger vorkommt, dass sie durch Radiation von dem als eine Konstantstromsteuerschaltung arbeitenden Schaltungsblock 100 abgegebene Wärme größer ist.
Ähnlich der siebten Ausführungsform wird die Temperatur von jedem von dem Schaltelement 3 des Schaltungsblocks 100 und dem Schaltelement 103 des Schaltungsblocks 200 durch die Temperaturerfassungseinrichtung erfasst.
Ein Temperaturerfassungssignal S11, das von dem Schaltungsblock 100 ausgegeben wird, und ein Temperaturerfassungssignal S12, das von dem Schaltungsblock 200 ausgegeben wird, werden in die Wählersteuereinrichtung 25 eingegeben. Diese Temperaturerfassungssignale werden miteinander in einem Komparator verglichen. Demnach wird erfasst, welcher der Schaltungsblöcke 100 und 200 derzeit eine größere Wärmemenge durch Radiation abgibt.
In einem Fall, in dem als ein Ergebnis herausgefunden wird, dass die Wärmemengen, die von dem Schaltungsblock 100 durch Radiation abgegeben wird, größer ist, wird ein PWM-Oszillationssignal S9 in Übereinstimmung mit dem Wählersteuersignal S17 ausgewählt, welches von den Wählern 21 und 22 ausgegeben wird, als ein Signal, das zum Durchführen der EIN-/AUS-Steuerung des Schaltelements verwendet wird. Demnach wird ein Betrieb, der von dem als Konstantstromsteuerschaltung betriebenen Schaltungsblock 100 spezifiziert ist, geändert in einen Betrieb einer Konstantspannungssteuerschaltung.
Simultan hierzu wird die Auswahl eines Signals für das Durchführen der EIN-/AUS-Steuerung des Schaltelements durch ein Wählersteuersignal S18 geändert, das von den Wählern 121 und 12 ausgegeben wird. Demnach wird ein Betrieb, der von dem als eine Konstantspannungssteuerschaltung betriebenen Schaltungsblock 200 durchzuführen ist, geändert in einen Betrieb einer Konstantstromsteuerschaltung. Folglich wird der Betriebsmodus 1 automatisch geändert in den Betriebsmodus 3.
Als ein Ergebnis führt der Schaltungsblock 100 einen unabhängigen Betrieb als eine Konstantspannungssteuerschaltung durch, während der Schaltungsblock 200 einen unabhängigen Betrieb als eine Konstantstromsteuerschaltung durchführt.
Das heißt, der Betriebsmodus 1 und der Betriebsmodus 3 werden automatisch zwischen den Schaltungsblöcken 100 und 200 umgeschaltet. Daraufhin werden in dem Fall, in dem der Größenzusammenhang zwischen der durch den Schaltungsblock 100 erzeugten Wärmemenge und der durch den Schaltungsblock 200 erzeugten Wärmemenge umgekehrt wird, die zuvor erwähnten Betriebsabläufe umgekehrt durchgeführt. Die wiederholte Steuerung einer Betriebssequenz des Schaltens der Betriebsmodi zwischen den beiden Schaltungen, die sich in der Temperaturbelastung voneinander unterscheiden, wird vorgenommen. Folglich wird die Wärmemenge, die durch die Schaltungsblöcke 100 und 200 erzeugt wird, angeglichen.
Wie oben beschrieben, wird die Energieversorgungsvorrichtung gemäß der achten Ausführungsform für eine Elektroentladungsmaschine mit einer Temperaturerfassungseinrichtung in jedem der Schaltungsblöcke versehen. Der Betriebsmodus ist in den jeweiligen Schaltungsblöcken nicht festgelegt. Demnach kann der Betriebsmodus automatisch in Übereinstimmung mit der Strombelastung und der Wärmebelastung jedes der Schaltungsblöcke geändert werden. Folglich wird die Zuverlässigkeit der Vorrichtung verbessert. Zudem wird die Lebensdauer davon erhöht.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die Erfindung ist geeignet, um auf eine Energieversorgung für eine Elektroentladungsmaschine angewendet zu werden, die angepasst ist zum Zuführen einer Bearbeitungsenergie zwischen eine Elektrode, die in Bearbeitungsflüssigkeit vorgesehen ist, und einem Werkstück.
ZUSAMMENFASSUNG
ENERGIEVERSORGUNGSVORRICHTUNG FÜR EINE ELEKTROENTLADUNGSMASCHINE UND ENERGIEVERSORGUNGSSTEUERVERFAHREN
Eine Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, konfiguriert zum Durchführen von Schmelzentfernen eines Werkstücks durch Zuführen von impulsartiger Energie zu einem Bearbeitungsspalt zwischen einer Elektrode (1) und einem Werkstück (2). Diese Energieversorgungsvorrichtung schließt eine zweite Bearbeitungsschaltung ein, konfiguriert zum Steuern einer an den Bearbeitungsspalt anzulegenden Spannung und zum Veranlassen einer Entladung im Bearbeitungsspalt, eine erste Bearbeitungsschaltung, angepasst, um zu arbeiten, um, wenn eine in dem Bearbeitungsspalt ansprechend auf das Anlegen einer Spannung durch die zweite Bearbeitungsschaltung auftretende Entladung in einem ersten Antriebsmodus erfasst wird, dem Bearbeitungsspalt einen Konstantstrom zuzuführen, und auch konfiguriert, um zu arbeiten zum Anpassen einer Spannungsquelle (14) in der zweiten Bearbeitungsschaltung zum Ausgeben eines Konstantstroms in einem zweiten Antriebsmodus, und eine Verbindungseinrichtung (13), die konfiguriert ist zum Schließen einer Verbindung zu einer Energiezufuhr (4) zum Zuführen elektrischer Energie durch die zweite Bearbeitungsschaltung in dem ersten Modus und auch konfiguriert, um die Verbindung zu der Energiezufuhr (4) in dem zweiten Modus zu öffnen, so dass die zweite Bearbeitungsschaltung bei einer konstanten, von der Spannungsquelle (14) zugeführten Spannung arbeitet.

Claims

Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, konfiguriert zum Durchführen von Schmelzentfernen an einem Werkstück durch Zuführen von impulsartiger Energie zu einem Bearbeitungsspalt zwischen einer Elektrode und dem Werkstück, gekennzeichnet durch das Umfassen: einer zweiten Bearbeitungsschaltung, konfiguriert um eine an den Bearbeitungsspalt anzulegenden Spannung zu steuern, und um ein Entladen in dem Bearbeitungsspalt zu verursachen; einer ersten Bearbeitungsschaltung, angepasst, um betrieben zu werden zum Zuführen eines konstanten Stroms zu dem Bearbeitungsspalt, wenn eine in dem Bearbeitungsspalt ansprechend auf das Anlegen einer Spannung durch die zweite Bearbeitungsschaltung auftretende Entladung in einem ersten Antriebsmodus erfasst wird, und auch konfiguriert, um betrieben zu werden zum Herrichten einer Spannungsquelle in der zweiten Bearbeitungsschaltung zum Ausgeben einer Konstantspannung in einem zweiten Antriebsmodus; und eine Verbindungseinrichtung, konfiguriert zum Schließen einer Verbindung zu einer Energieversorgung zum Zuführern elektrischer Energie durch die zweite Bearbeitungsschaltung in dem ersten Modus und auch konfiguriert zum Öffnen der Verbindung zu der Energieversorgung in dem zweiten Modus, so dass die zweite Bearbeitungsschaltung bei einer von der Spannungsquelle bereitgestellten Konstantspannung arbeitet.
Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die erste Bearbeitungsschaltung umfasst: eine erste Schalteinrichtung, angepasst zum Vornehmen einer Verbindung zu der Energieversorgung; eine Stromerfassungseinrichtung, angepasst zum Erfassen eines Stromwertes eines fließenden elektrischen Stroms; eine dritte Schalteinrichtung, angepasst zum Vornehmen einer Verbindung zwischen einer Reaktanz und dem Bearbeitungsspalt; eine vierte Schalteinrichtung, serienverbunden mit der Energiezufuhr durch die erste Schalteinrichtung, die Stromerfassungseinrichtung und die Reaktanz; und eine zweite Diode, angepasst zum Führen eines in der Reaktanz verbleibenden elektrischen Stroms; wobei in dem ersten Antriebsmodus ein Konstantstrom einer Elektroenergiespeicherschaltung zugeführt wird, die die erste Schalteinrichtung, die Reaktanz und die vierte Schalteinrichtung einschließt, durch Steuern der ersten Schalteinrichtung in Übereinstimmung mit einem durch die Stromerfassungseinrichtung erfassten elektrischen Wert; und wobei in dem zweiten Antriebsmodus der Spannungswert der Spannungsquelle durch Steuern der ersten Schalteinrichtung in Übereinstimmung mit einer Spannung der Spannungsquelle als ein Referenzwert festgelegt wird.
Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die erste Bearbeitungsschaltung umfasst: eine erste Schalteinrichtung, angepasst zum Vornehmen einer Verbindung zu der Energieversorgung; eine Stromerfassungseinrichtung, angepasst zum Erfassen eines Stromwertes eines fließenden elektrischen Stroms; eine dritte Schalteinrichtung, angepasst zum Vornehmen einer Verbindung zwischen einer Reaktanz und dem Bearbeitungsspalt; eine vierte Schalteinrichtung, serienverbunden mit der Energiezufuhr durch die erste Schalteinrichtung, die Stromerfassungseinrichtung und die Reaktanz; und eine zweite Diode, angepasst zum Führen eines in der Reaktanz verbleibenden elektrischen Stroms; wobei in dem ersten Antriebsmodus ein Konstantstrom einer Elektroenergiespeicherschaltung zugeführt wird, die die erste Schalteinrichtung, die Reaktanz und die vierte Schalteinrichtung einschließt, durch Steuern der ersten Schalteinrichtung in Übereinstimmung mit einem durch die Stromerfassungseinrichtung erfassten elektrischen Wert; und wobei in dem zweiten Antriebsmodus der Spannungswert der Spannungsquelle durch Steuern der vierten Schalteinrichtung in Übereinstimmung mit einer Spannung der Spannungsquelle als ein Referenzwert festgelegt wird.
Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die erste Bearbeitungsschaltung umfasst: eine erste Schalteinrichtung, angepasst zum Vornehmen einer Verbindung zu der Energieversorgung; eine Stromerfassungseinrichtung, angepasst zum Erfassen eines Stromwertes eines fließenden elektrischen Stroms; eine dritte Schalteinrichtung, angepasst zum Vornehmen einer Verbindung zwischen einer Reaktanz und dem Bearbeitungsspalt; eine vierte Schalteinrichtung, serienverbunden mit der Energiezufuhr durch die erste Schalteinrichtung, die Stromerfassungseinrichtung und die Reaktanz; und eine zweite Diode, angepasst zum Führen eines in der Reaktanz verbleibenden elektrischen Stroms; wobei in dem ersten Antriebsmodus ein Konstantstrom einer Elektroenergiespeicherschaltung zugeführt wird, die die erste Schalteinrichtung, die Reaktanz und die vierte Schalteinrichtung einschließt, durch Steuern der ersten Schalteinrichtung in Übereinstimmung mit einem durch die Stromerfassungseinrichtung erfassten elektrischen Wert; und wobei in dem zweiten Antriebsmodus der Spannungswert der Spannungsquelle durch Steuern der ersten Schalteinrichtung und der vierten Schalteinrichtung in Übereinstimmung mit einer Spannung der Spannungsquelle als ein Referenzwert festgelegt wird.
Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Pulsbreitenmodulationssteuerung bzw. PWM-Steuerung in Übereinstimmung mit der Spannung der Spannungsquelle als Steuerung der Schalteinrichtung in dem zweiten Antriebsmodus vorgenommen wird.
Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch das fernere Umfassen: einer Änderungseinrichtung, angepasst zum Ändern des Referenzspannungswertes der Spannungsquelle.
Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: der erste Antriebsmodus der Grobbearbeitung der Elektroentladungsbearbeitung entspricht; und der zweite Antriebsmodus der Feinbearbeitung der Elektroentladungsbearbeitung entspricht.
Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: im ersten Antriebsmodus das Anlegen einer Spannung durch die zweite Bearbeitungsschaltung gestoppt wird, wenn eine elektrische Entladung in dem Bearbeitungsspalt erfasst wird.
Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass: in dem ersten Antriebsmodus die zweite Bearbeitungsschaltung in Übereinstimmung mit einem von der Stromerfassungseinrichtung gesendeten Stromwert gesteuert wird zum Kompensieren einer Welligkeitskomponente eines Bearbeitungsstroms, der von der ersten Bearbeitungsschaltung dem Bearbeitungsspalt zugeführt wird.
Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass: ein erster geschlossener Schaltkreis, der die erste Schalteinrichtung, die Stromerfassungseinrichtung, die Reaktanz und die zweite Diode, die angepasst ist zum Führen eines in der Reaktanz verbleibenden elektrischen Stroms zu der Spannungsquelle, einschließt, und ein zweiter geschlossener Schaltkreis, der die Stromerfassungseinrichtung, die Reaktanz, die vierte Schalteinrichtung und eine erste, mit der Stromerfassungseinrichtung in Vorwärtsrichtung von der vierten Schalteinrichtung verbundene Diode einschließt, gemäß den Temperaturlastbedingungen der ersten Schalteinrichtung und der zweiten Schalteinrichtung umgeschaltet werden.
Energieversorgungseinrichtung für eine Elektroentladungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Vielzahl von Energiezufuhreinrichtungen, von denen jede eine erste Bearbeitungsschaltung, eine zweite Bearbeitungsschaltung und eine Verbindungseinrichtung einschließt, durch die zweite Verbindungseinrichtung verbunden bereitgestellt werden, und gekennzeichnet durch das fernere Umfassen: einer unabhängigen Steuereinrichtung, angepasst zum Schalten der Verbindungseinrichtung und der zweiten Verbindungseinrichtung.
Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine nach einem von Anspruch 11, gekennzeichnet durch das fernere Umfassen: einer Temperaturerfassungseinrichtung, angepasst zum Erfassen einer Temperatur der Schalteinrichtung, und gekennzeichnet dadurch, dass: das Steuern der Schalteinrichtung der ersten Bearbeitungsschaltung in Übereinstimmung mit Temperaturlastbedingungen geschaltet wird.
Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine nach einem von Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass: das Schalten der Schalteinrichtung in einer Vielzahl von Schaltschaltungen ausgeführt wird, deren Parallelbetrieb in dem ersten Antriebsmodus vorgenommen wird zum Ändern einer Verteilung eines elektrischen Stromwertes, dessen Konstantstromsteuerung in Übereinstimmung mit den Temperaturlastbedingungen vorgenommen wird.
Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine nach einem von Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass: das Schalten der Schalteinrichtung durch Umschalten zwischen dem ersten Antriebsmodus und dem zweiten Antriebsmodus zueinander in Übereinstimmung mit den Temperaturlastbedingungen in der Energieversorgungsvorrichtung vorgenommen wird, in der die im ersten Antriebsmodus betriebene Schaltschaltung und die im zweiten Antriebsmodus betriebene Schaltschaltung koexistieren.
Energiezufuhrsteuerverfahren für eine Elektroentladungsmaschine in einer Energieversorgungsvorrichtung für eine Elektroentladungsmaschine, die einschließt: eine zweite Bearbeitungsschaltung, angepasst zum Steuern einer an einen Bearbeitungsspalt zwischen einer Elektrode und einem Werkstück angelegten Spannung, und angepasst, um eine elektrische Entladung in dem Bearbeitungsspalt zu verursachen; eine erste Bearbeitungsschaltung einschließlich einer ersten Schalteinrichtung, angepasst zum Vornehmen einer Verbindung zu einer Energiezufuhr, einer Stromerfassungseinrichtung, angepasst zum Erfassen eines Stromwertes eines fließenden elektrischen Stroms, einer dritte Schalteinrichtung, angepasst zum Vornehmen einer Verbindung zwischen einer Reaktanz und dem Bearbeitungsspalt, einer vierte Schalteinrichtung, serienverbunden mit der Energiezufuhr über die erste Schalteinrichtung, die Stromerfassungseinrichtung und die Reaktanz, und einer zweiten Diode, angepasst zum Führen eines in der Reaktanz verbleibenden elektrischen Stroms; und eine Verbindungseinrichtung, angepasst zum Steuern eines Betriebs des Öffnens und Schließens zwischen der zweiten Bearbeitungsschaltung und der Energiezufuhr, wobei das Energiezufuhrsteuerverfahren für eine Elektroentladungsmaschine dadurch gekennzeichnet ist, dass: in dem ersten Antriebsmodus eine Steuerung derart ausgeführt wird, dass wenn eine elektrische Entladung in dem Bearbeitungsspalt durch Anlegen einer Spannung daran durch die zweite Bearbeitungsschaltung verursacht wird, dem Bearbeitungsspalt ein Konstantstrom zugeführt wird, und derart, dass in dem zweiten Antriebsmodus eine Spannungsquelle, die zum Zuführen elektrischer Energie in die zweite Bearbeitungsschaltung konfiguriert ist, angepasst ist zum Ausgeben einer Konstantspannung.
Energieversorgungssteuerverfahren für eine Elektrobearbeitungsmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass: wenn eine elektrische Entladung im ersten Antriebsmodus auftritt, die erste Schalteinrichtung in Übereinstimmung mit einem elektrischen Wert gesteuert wird, der durch die Stromerfassungseinrichtung erfasst wird, um hierdurch eine Elektroenergiespeicherschaltung, die die erste Schalteinrichtung, die Reaktanz und eine vierte Schalteinrichtung einschließt, zu veranlassen, einen Konstantstrom zuzuführen; und in dem zweiten Antriebsmodus ein Wert einer Spannung der Energiezufuhr festgelegt als ein Referenzwert wird durch Steuern der ersten Schalteinrichtung in Übereinstimmung mit der Spannung der Spannungsquelle.
Energieversorgungssteuerverfahren für eine Elektrobearbeitungsmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass: wenn eine elektrische Entladung in dem ersten Betriebsmodus auftritt, die erste Schalteinrichtung in Übereinstimmung mit einem durch die Stromerfassungseinrichtung erfassten elektrischen Wert gesteuert wird, um hierdurch eine Elektroenergiespeicherschaltung, die die erste Schalteinrichtung, die Reaktanz und die vierte Schalteinrichtung einschließt, zu veranlassen, einen konstanten Strom zuzuführen; und in dem zweiten Antriebsmodus ein Wert einer Spannung der Energiezufuhr als ein Referenzwert festgelegt wird durch Steuern der vierten Schalteinrichtung in Übereinstimmung mit der Spannung der Spannungsquelle.
Energieversorgungssteuerverfahren für eine Elektrobearbeitungsmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass: wenn eine elektrische Entladung in dem ersten Antriebsmodus auftritt, die erste Schalteinrichtung in Übereinstimmung mit einem von der Stromerfassungseinrichtung erfassten elektrischen Wert gesteuert wird, um hierdurch eine Elektroenergiespeicherschaltung, die die erste Schalteinrichtung, die Reaktanz und die vierte Schalteinrichtung einschließt, zu veranlassen, einen konstanten Strom zuzuführen; und in dem zweiten Antriebsmodus ein Wert einer Spannung der Energiezufuhr festgelegt wird, um ein Referenzwert zu sein durch Steuern der ersten Schalteinrichtung und der vierten Schalteinrichtung in Übereinstimmung mit der Spannung der Spannungsquelle.
Energieversorgungssteuerverfahren für eine Elektrobearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass: PWM- bzw. Pulsbreitenmodulationssteuerung in Übereinstimmung mit der Spannung der Spannungsquelle als Steuerung der Schalteinrichtung in dem zweiten Antriebsmodus durchgeführt wird.
Energieversorgungssteuerverfahren für eine Elektrobearbeitungsmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass: der erste Antriebsmodus der Grobbearbeitung der Elektroentladungsbearbeitung entspricht; und der zweite Antriebsmodus der Feinbearbeitung der Elektroentladungsbearbeitung entspricht.
Energieversorgungssteuerverfahren für eine Elektrobearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass: in dem ersten Antriebsmodus das Anlegen einer Spannung durch die zweite Bearbeitungsschaltung gestoppt wird, wenn eine elektrische Entladung in dem Bearbeitungsspalt erfasst wird.
Energieversorgungssteuerverfahren für eine Elektrobearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass: im ersten Antriebsmodus die zweite Bearbeitungsschaltung in Übereinstimmung mit einem von der Stromerfassungseinrichtung festgelegten elektrischen Stromwert gesteuert wird, um eine Welligkeitskomponente eines von der ersten Bearbeitungsschaltung dem Bearbeitungsspalt zugeführten Bearbeitungsstroms zu kompensieren.
Energieversorgungssteuerverfahren für eine Elektrobearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Temperaturerfassungseinrichtung vorgesehen ist, angepasst zum Erfassen einer Temperatur der Schalteinrichtung; ein erster geschlossener Kreis, der die erste Schalteinrichtung, die Stromerfassungseinrichtung, die Reaktanz und die zweite, zum Führen eines in der Reaktanz verbleibenden elektrischen Stroms zur Spannungsquelle angepasste Diode einschließt, und ein zweiter geschlossener Kreis, der die Stromerfassungseinrichtung, die Reaktanz, die vierte Schalteinrichtung und eine erste mit der Stromerfassungseinrichtung in Vorwärtsrichtung von der vierten Schalteinrichtung verbundene Diode einschließt, in Übereinstimmung mit Temperaturlastbedingungen geschaltet werden.
Energieversorgungssteuerverfahren für eine Elektrobearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Energiezufuhranordnungen, von denen jede eine erste Bearbeitungsschaltung, eine zweite Bearbeitungsschaltung und eine Verbindungseinrichtung einschließt, über eine zweite Verbindungseinrichtung verbunden bereitgestellt werden; und die Verbindungseinrichtung und die zweite Verbindungseinrichtung zueinander umgeschaltet werden.
Energieversorgungssteuerverfahren für eine Elektrobearbeitungsmaschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass: eine zum Erfassen einer Temperatur der Schalteinrichtung angepasste Temperaturerfassungseinrichtung vorgesehen ist; und das Umschalten der Schalteinrichtung in einer Vielzahl von Schaltschaltungen, deren Parallelbetrieb in dem ersten Antriebsmodus durchgeführt wird, durchgeführt wird zum Ändern einer Verteilung eines elektrischen Stromwertes, dessen Konstantstromsteuerung in Übereinstimmung mit den Temperaturlastbedingungen ausgeführt wird.
Energieversorgungssteuerverfahren für eine Elektrobearbeitungsmaschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Temperaturerfassungseinrichtung, angepasst zum Erfassen einer Temperatur der Schalteinrichtung, vorgesehen ist; und das Umschalten der Schalteinrichtung durchgeführt wird durch Umschalten zwischen dem ersten Antriebsmodus und dem zweiten Antriebsmodus zueinander in Übereinstimmung mit den Temperaturlastbedingungen in der Energieversorgungsvorrichtung, in der die im ersten Antriebsmodus betriebene Schaltschaltung und die im zweiten Antriebsmodus betriebene Schaltschaltung koexistieren.