DE112008003709B4 - Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung - Google Patents

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    • B23H1/022—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges for shaping the discharge pulse train

Abstract

Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung zum Steuern einer Entladungspulsbreite und einer Ruheperiode (Toff) einer in einem Bearbeitungsspalt der elektrischen Entladungsvorrichtung erzeugten Pulsentladung, mit: einer Hochfrequenzkomponenten-Erfassungseinheit (4, 5, 6) zur Erfassung einer Hochfrequenzkomponente, die einer Entladungsspannung überlagert ist, zum Zeitpunkt einer in dem Bearbeitungsspalt auftretenden elektrischen Entladung; einer Spannungspegel-Erfassungseinheit (20) zum Erfassen eines Spannungspegels der Entladungsspannung (31); einer Referenzwert-Einstelleinheit (15) zur Einstellung eines Hochfrequenzkomponenten-Referenzwertes (Vref) und eines Spannungspegel-Referenzwertes (Vc); einer Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit (8) zum Vergleich einer Betragsbeziehung zwischen der durch die Hochfrequenzkomponenten-Erfassungseinheit (4, 5, 6) erfassten Hochfrequenzkomponente und dem Hochfrequenzkomponenten-Referenzwert (Vref); einer Spannungspegel-Vergleichseinheit (21) zum Vergleich einer Betragsbeziehung zwischen dem durch die Spannungspegel-Erfassungseinheit (20) erfassten Spannungspegel und dem Spannungspegel-Referenzwert (Vc); einer Ruheperioden-Steuereinheit (29), die bei der Erfassung einer anomalen elektrischen Entladung auf Grundlage eines Vergleichsresultats der Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit (8) und eines Vergleichsresultats der Spannungspegel-Vergleichseinheit (21) einen Ruhepuls ausgibt, der eine geeignete Änderung der Länge der Ruheperiode (Toff) gemäß einem Auftretungsmodus einer anomalen elektrischen Entladung anzeigt; und einer Entladungspuls-Steuereinheit (22), die, wenn ein Vergleichsresultat der Spannungspegel-Vergleichseinheit (21) eine anomale elektrische Entladung anzeigt, die Entladungspulsbreite durch ein Abschneiden einer am Bearbeitungsspalt angelegten Spannung reduziert und anschließend die Steuerung der Ruheperiode (Toff), die bis zum Anlegen einer Spannung auf den Bearbeitungsspalt dauert, gemäß einer durch den Ruhepuls angezeigten Ruheperiode ändert.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energiequellen-Steuereinheit zum Steuern einer Pulsentladung, die in einem Bearbeitungsspalt einer senkerodierenden bzw. die-sinking elektrischen Entladungsvorrichtung erzeugt wird.
  • Stand der Technik
  • Eine senkerodierende elektrische Entladungsvorrichtung führt eine elektrische Entladungsbearbeitung an einem Bearbeitungsobjekt durch Erzeugung einer Pulsentladung in einem Bearbeitungsspalt durch, der durch Anordnen einer Bearbeitungselektrode und dem Bearbeitungsobjekt ausgebildet ist, sodass diese sich gegenüber voneinander befinden. In einer senkerodierenden Entladungsvorrichtung steuert eine Energiequellen-Steuereinheit eine Bearbeitungs-Energiequelle, die zum Anlegen einer Bearbeitungsspannung an den Bearbeitungsspalt verwendet wird, und steuert die Entladungspulsbreite (Entladungsdauer) und die Ruheperiode der Pulsentladung, die in dem Bearbeitungsspalt erzeugt wird.
  • Eine Energiequellen-Steuereinheit einer senkerodierenden elektrischen Entladungsvorrichtung muss daher die Fähigkeit besitzen, den Bearbeitungszustand in einem optimalen Zustand aufrecht zu erhalten. Herkömmlich sind verschiedene Technologien zur Bestimmung des elektrischen Entladungszustands zum Zeitpunkt der Bearbeitungsentladung offenbart (z. B. Patentliteratur 1, Patentliteratur 2, usw.)
  • Zum Beispiel ist in der Patentliteratur 1 eine Technologie offenbart zur Bestimmung des elektrischen Entladungszustands zum Zeitpunkt der Bearbeitungsentladung, welche eine Größenbeziehung zwischen einer Hochfrequenz-Komponente verwendet, die der Entladungsspannung zum Zeitpunkt der Bearbeitungsentladung überlagert ist, und einen Referenzwert (siehe 7 und 8 in Patentliteratur 1). Für den Fall, wenn ein Entladungspuls, der in dem Bearbeitungsspalt erzeugt wird, als ein anormaler Entladungspuls bestimmt wird, auf Grundlage der Größenbeziehung zwischen der Hochfrequenz-Komponente und dem Referenzwert, ist eine Technologie zum Steuern der Bearbeitungsbedingungen offenbart, sodass sich der elektrische Entladungszustand und die Bearbeitungseffizienz mit der Steuerung der Ruheperiode verbessert (siehe 30 und 31 in Patentliteratur 1).
  • In der Patentliteratur 2 ist eine Technologie offenbart zum Bestimmen des elektrischen Entladungszustandes aus einem Entladungsspannungspegels zum Zeitpunkt der elektrischen Entladungsbearbeitung, der unter Verwendung eines Lesefensters erfasst wird (siehe 1, 2 in Patentliteratur 2).
    Patentliteratur 1: Japanische veröffentlichte Patentanmeldung H5-293714 (7, 8, 30, 31). Patentliteratur 2: Japanische veröffentlichte Patentanmeldung S61-159326 (1, 2).
  • Dokument US 5,496,984 (welches Patentliteratur 1 entspricht) betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren und Steuern des Betriebs einer Elektroerosionsmaschine zum Bearbeiten eines Werkstücks. Die Bearbeitung wird durchgeführt durch Erzeugung von Pulsentladungen an einem Bearbeitungsspalt, welcher durch eine Bearbeitungselektrode und dem Werkstück gebildet wird.
  • Dokument 6,208,150 B1 betrifft eine Vorrichtung zum Detektieren eines Zustands einer elektrischen Entladung welche einen Zustand einer elektrischen Entladung während einer Elektroerosionsbearbeitung detektiert. Die Vorrichtung beinhaltet insbesondere einen Hochpassfilter, einen Gleichrichtschaltkreis, einen ersten Integrationsschaltkreis, einen Referenzspannungsschaltkreis, einen zweiten Integrationsschaltkreis, einen Komparator, und einen Schaltkreis zum Starten und Stoppen der Integrationsschaltkreise.
  • Dokument CH 662 074 A5 betrifft ein Verfahren zum Erhalten einer verbesserten Bearbeitungsoberfläche bei Elektroerosionsbearbeitung.
  • Dokument DE 27 55 772 betrifft eine Vorrichtung zum Steuern einer Elektroerosionsbearbeitung bei welcher Bearbeitungspulse über einen Bearbeitungsspalt angewandt werden mit einer Pulsdauer und einem Spitzenstrom, vorbestimmt um ein bestimmtes Bearbeitungsresultat zu erhalten.
  • Dokument JP53107795 A offenbart ein Verfahren der Elektroerosionsbearbeitung wobei aufgrund insbesondere der Größe von Hochfrequenzkomponenten bestimmt wird, ob es sich um normale oder anormale Pulse handelt.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
  • Wenn sich jedoch in einer senkerodierenden elektrischen Entladungsvorrichtung der elektrische Entladungszustand verschlechtert oder wenn eine Anomalität in dem elektrischen Entladungsphänomen auftritt, tritt dann eine anomale elektrische Entladung auf (was als Bogenentladung bekannt ist) und erscheint in Form eines Abfalls der Entladungsspannung. Ein solcher Abfall der Entladungsspannung ist ein allgemeines Problem, wenn die Bearbeitungselektrode aus Graphitmaterial oder dergleichen besteht.
  • Wenn in der Patentliteratur 1 eine Hochfrequenzkomponente einer Entladungsspannung überlagert ist, die auf Grund des Auftretens einer anomalen elektrischen Entladung abgefallen ist, dann erfasst die Konfiguration zum Erfassen der Hochfrequenzkomponente (7) die der abgefallenen Entladungsspannung überlagerte Hochfrequenzkomponente. Dies macht es schwierig, die Hochfrequenzkomponente zum Zeitpunkt einer normalen elektrischen Entladung zu erfassen, obwohl solche Hochfrequenzkomponenten erfasst werden sollten. Aus diesem Grund kann der Bearbeitungszustand nicht auf korrekte Art erfasst werden.
  • Ein Abfall in der Entladungsspannung auf Grund des Auftretens einer anomalen elektrischen Entladung resultiert in eine verminderte Effizienz der elektrischen Entladungsbearbeitung. Somit sollte in einem solchen elektrischen Entladungszustand der Entladungspuls nicht bei der vorgegebenen Breite aufrecht erhalten werden. In der Konfiguration zur Steuerung der Ruheperiode (30), die in der Patentliteratur 1 offenbart ist, wird jedoch die Bestimmung des elektrischen Entladungszustands am Ende der Entladungspulsbreite durchgeführt. Daher wird innerhalb der Dauer der Entladungspulsbreite die angefallene Entladungsspannung ohne Änderung aufrecht erhalten. Obwohl somit die Entladungsspannung abfällt, ist es nicht möglich, die Dauer des Auftretens der abgefallenen Entladungsspannung zu eliminieren. Aus diesem Grund kann die Entladungspulsbreite nicht auf optimale Art gesteuert werden.
  • In der Technologie zum Vergleichen von Spannungspegeln, die unter Verwendung eines Lesefensters erfasst werden, wie in Patentliteratur 2 offenbart, gibt es Zeiten, wenn ein Abfall der Spannung nicht erfasst werden kann. Wenn darüber hinaus die Bearbeitungselektrode aus Graphitmaterial besteht, ist es nicht möglich, granulatförmige Überstände zu reduzieren, die aus Anheften von Karbid auf den Elektrodeneckpositionen resultieren.
  • Wenn in der senkerodierenden elektrischen Entladungsvorrichtung die Bearbeitungselektrode oder das Bearbeitungsobjekt aus einem speziellen Material besteht, dann fällt der Pegel der Hochfrequenzkomponenten, die der Entladungsspannung überlagert ist, manchmal ab oder die Hochfrequenzkomponente tritt weder für die normale elektrische Entladung noch für die anomale elektrische Entladung auf. Wie in der Patentliteratur 1 offenbart, wird somit in der Konfiguration zur Bestimmung des elektrischen Entladungszustandes nur zur Erfassung der Hochfrequenzkomponente (7) das Auftreten einer anomalen elektrischen Entladung nicht erfasst.
  • Die vorliegende Erfindung erfolgte angesichts der obigen Beschreibung und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Bearbeitungsvorrichtung, die selbst dann, wenn die Entladungsspannung auf Grund des Auftretens einer anomalen elektrischen Entladung abfällt, den elektrischen Entladungszustand akkurat erfasst und die Entladungspulsbreite und die Ruheperiode auf eine optimale Art steuert.
  • EINRICHTUNG ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
  • Das Problem der Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Um die Aufgabe zu Lösen umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung eine Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung zum Steuern einer Entladungspulsbreite und einer Ruheperiode einer in einem Bearbeitungsspalt der elektrischen Entladungsvorrichtung erzeugten Pulsentladung: eine Hochfrequenzkomponenten-Erfassungseinheit zur Erfassung einer Hochfrequenzkomponenten, die einer Entladungsspannung überlagert ist, zum Zeitpunkt einer in dem Bearbeitungsspalt auftretenden elektrischen Entladung; eine Spannungspegel-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Spannungspegels der Entladungsspannung; eine Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit zum Vergleich einer Betragsbeziehung zwischen der durch die Hochfrequenzkomponenten-Erfassungseinheit erfassten Hochfrequenzkomponente und einem Hochfrequenzkomponenten-Referenzwert; eine Spannungspegel-Vergleichseinheit zum Vergleich einer Betragsbeziehung zwischen dem durch die Spannungspegel-Erfassungseinheit erfassten Spannungspegel und einem Spannungspegel-Referenzwert; und eine Ruheperioden-Steuereinheit, die bei der Erfassung einer anomalen elektrischen Entladung auf Grundlage eines Vergleichsresultats der Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit und eines Vergleichsresultats der Spannungspegel-Vergleichseinheit einen Ruhepuls ausgibt, der eine geeignete Änderung der Länge der Ruheperiode gemäß einem Auftretungsmodus einer anomalen elektrischen Entladung anzeigt.
  • EFFEKT DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es selbst dann möglich, wenn die Entladungsspannung auf Grund des Auftretens einer anomalen elektrischen Entladung abfällt, den elektrischen Entladungszustand akkurat zu erfassen und die Entladungspulsbreite und die Ruheperiode auf eine optimale Art zu steuern.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung zur Konfiguration einer Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
  • 2 ist ein Wellenform-Diagramm zur Erläuterung der Operationen, die durch die Komponenten, außer einer Ruheperioden-Steuereinheit, der Energiequellen-Steuereinheit durchgeführt werden, die in 1 dargestellt ist.
  • 3 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer Ruheperioden-Steueroperation, die durch die Ruheperioden-Steuereinheit in der in 1 dargestellten Energiequellen-Steuereinheit durchgeführt wird.
  • 4 ist ein Bearbeitungsmerkmaldiagramm zur Darstellung eines Vergleichs zwischen den Bearbeitungsmerkmalen gemäß der ersten Ausführungsform und den Bearbeitungsmerkmalen gemäß der herkömmlichen Technologie.
  • 5 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration einer Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 6 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Operationen, die durch eine Bearbeitungsbedingungs-Steuereinrichtung, die in 5 dargestellt ist, durchgeführt wird.
  • 7 ist ein Bearbeitungsmerkmaldiagramm zur Darstellung eines Vergleichs zwischen den Bearbeitungsmerkmalen gemäß der zweiten Ausführungsform und den Bearbeitungsmerkmalen gemäß der herkömmlichen Technologie.
  • 8 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration einer Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 9 ist ein Bearbeitungsmerkmaldiagramm zur Darstellung eines Vergleichs zwischen den Bearbeitungsmerkmalen gemäß der dritten Ausführungsform und den Bearbeitungsmerkmalen gemäß der herkömmlichen Technologie.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Bearbeitungs-Energiequelle
    2
    Bearbeitungselektrode
    3
    Bearbeitungsobjekt
    4
    Hochpassfilter
    5
    Gleichrichterinstrument
    6
    Integrierende Schaltung
    7
    Zurückstelltransistor
    8
    Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit
    9
    Entladungsspannungs-Erfassungseinrichtung
    10
    Entladungsstrom-Erfassungseinrichtung
    11, 13
    UND-Schaltung
    12
    Zeitkonstanten-Messeinrichtung
    15a, 15b
    Referenzwert-Einstelleinrichtung
    20
    Bearbeitungsspannungspegel-Erfassungseinrichtung
    21
    Spannungspegel-Vergleichseinrichtung
    22
    Entladungspuls-Steuereinrichtung
    23
    Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung
    24
    Erste Pulszähleinheit
    25
    Zweite Pulszähleinheit
    26
    Ruhepuls-Steuereinrichtung
    29
    Ruheperioden-Steuereinheit
    40
    Dritte Pulszähleinheit
    41
    Vierte Pulszähleinheit
    42
    Normalentladungspuls-Auftretungsmesseinrichtung
    43
    Mittelruhe-Berechnungseinrichtung
    44
    Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinrichtung
    45
    Bearbeitungsbedingungs-Steuereinrichtung
  • BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Exemplarische Ausführungsformen für eine Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration einer Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 wendet unter der Steuerung einer Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 eine Bearbeitungs-Energiequelle 1 auf einen Bearbeitungsspalt, der durch Anordnung einer Bearbeitungselektrode 2 und einem Bearbeitungsobjekt 3, die sich gegenüber von einander befinden, eine Bearbeitungsspannung an, die eine Pulsentladung mit der Entladungsspannung (Entladungspuls) einer vorgegebenen Pulsbreite erzeugt.
  • Ein Hochpassfilter 4 extrahiert eine Hochfrequenzkomponente, welche der Entladungsspannung zu einem Zeitpunkt überlagert ist, wenn eine Bearbeitungsentladung in dem Bearbeitungsspalt auftritt.
  • Ein Gleichrichterinstrument 5 führt eine Gleichrichtung/Glättung der Hochfrequenzkomponente durch, die durch den Hochpassfilter 4 ausgegeben wird, und sendet die Hochfrequenzkomponente an eine integrierende Schaltung 6.
  • Die integrierende Schaltung 6 umfasst einen Operationsverstärker OP, einen Widerstand R1, der zwischen dem Ausgabeterminal des Gleichrichterinstruments 5 und dem invertierenden Eingabeterminal (–) des Operationsverstärkers OP angeordnet ist, und einen Kondensator C1, der zwischen dem invertierenden Eingabeterminal (–) und dem Ausgabeterminal des Operationsverstärkers OP angeordnet ist. Das nicht invertierende Eingabeterminal (+) des Operationsverstärkers OP ist geerdet.
  • Ein Zurückstelltransistor 7 weist ein Emitterterminal auf, das mit einem Ende des Kondensators C1 und dem invertierenden Eingabeterminal (–) des Operationsverstärkers OP verbunden ist, weist ein Kollektorterminal auf, das mit dem anderen Ende des Kondensators C1 und dem Ausgabeterminal des Operationsverstärkers OP verbunden ist, und weist ein Basisterminal auf, das mit dem Ausgabeterminal einer UND-Schaltung 13 verbunden ist. Der Zurückstellungstransistor 7 schaltet in einen AN-Betriebszustand, wenn der Ausgabepegel der UND-Schaltung 13 auf einem niedrigen Pegel ist (im Folgenden als ein „L-Pegel” bezeichnet) und schaltet in einen AUS-Betriebszustand, wenn der Ausgabepegel der UND-Schaltung 13 auf einem hohen Pegel ist (im Folgenden als „H-Pegel” bezeichnet).
  • Eine Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit 8 weist ein invertierendes Eingabeterminal (–) auf, das mit dem Ausgabeterminal des Operationsverstärkers OP verbunden ist, und weist ein nichtinvertierendes Eingabeterminal (+) auf, auf dass eine Referenzspannung Vref angewendet wird, bei der es sich um die Hochfrequenzkomponenten-Referenzwert handelt, der aus einer Referenzwert-Einstelleinrichtung 15a ausgegeben wird.
  • Wenn somit der Wert eines Integrals, das durch die integrierende Schaltung ausgegeben wird, die Referenzspannung Vref nicht überschreitet, stellt die Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit 8 den Ausgangspegel auf den H-Pegel, der anzeigt, dass der in dem Bearbeitungsspalt erzeugte Entladungspuls ein anormaler Entladungspuls ist. Wenn der Wert des Integrals, der durch die integrierende Schaltung 6 ausgegeben wird, die Referenzspannung Vref überschreitet, stellt die Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit 8 den Ausgabepegel auf den L-Pegel, der anzeigt, dass der in dem Bearbeitungsspalt erzeugte Entladungspuls ein normaler Entladungspuls ist. Die Ausgabe der Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit 8 wird in eine Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23 eingegeben.
  • Eine Entladungsspannungs-Erfassungseinrichtung 9 erfasst die Entladungsspannung zum Zeitpunkt, wenn die Bearbeitungsentladung in dem Bearbeitungsspalt auftritt, und gibt diese Entladungsspannung an eine UND-Schaltung 11 aus. Eine Entladungsstrom-Erfassungseinrichtung 10 erfasst den Entladungsstrom zum Zeitpunkt, wenn die Bearbeitungsentladung in dem Bearbeitungsspalt auftritt, und sendet den Entladungsstrom an die UND-Schaltung 11, während eine Spannungswandlung durchgeführt wird. Für eine Zeitperiode, in der beide Eingaben auf dem H-Pegel sind, stellt die UND-Schaltung 11 den Ausgabepegel auf den L-Pegel. Die Ausgabe der UND-Schaltung 11 wird in eine Zeitkonstanten-Messeinrichtung 12 und die UND-Schaltung 13 eingegeben.
  • Die Zeitkonstanten-Messeinrichtung 12 ist eine Verzögerungsschaltung, welche den Zeitpunkt verzögert, bei dem die Ausgabe der UND-Schaltung 11 von dem H-Pegel auf den L-Pegel fällt, entsprechend einer Zeitgröße, die einer Zeitkonstanten des Hochpassfilters äquivalent ist, und gibt dann den verzögerten Zeitpunkt an die UND-Schaltung 13 aus. Für eine Zeitperiode, in der beide Eingaben auf dem L-Pegel sind, stellt die UND-Schaltung 13 den Ausgabepegel auf den L-Pegel.
  • Der Hochpassfilter 4, das Gleichrichterinstrument 5 und die integrierende Schaltung 6, die oben beschrieben sind, entsprechen kollektiv einer Hochfrequenzkomponenten-Erfassungseinheit zum Erfassen der Hochfrequenzkomponenten, die der Entladungsspannung zum Zeitpunkt einer Bearbeitungsentladung, die in dem Bearbeitungsspalt auftritt, überlagert ist. Die Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit 8 entspricht einer Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit mit dem gleichen Namen. Die Entladungsspannungs-Erfassungseinrichtung 9, die Entladungsstrom-Erfassungseinrichtung 10, die UND-Schaltung 11, die Zeitkonstanten-Messeinrichtung 12, die UND-Schaltung 13, und der Zurückstelltransistor 7 bilden kollektiv eine Zurückstellschaltung zum Zurückstellen der integrierenden Schaltung 6 aus, dies ist die Konfiguration, die z. B. in Patentliteratur 1 offenbart ist.
  • In der ersten Ausführungsform wird zusätzlich eine Bearbeitungsspannungspegel-Erfassungseinrichtung 20 angeordnet, die einer Spannungspegel-Erfassungseinheit entspricht, und eine Spannungspegel-Vergleichseinheit 21, die einer Spannungspegel-Vergleichseinheit entspricht. Darüber hinaus werden die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23, eine erste Pulszähleinheit 24, eine zweite Pulszähleinheit 25 und eine Ruhepuls-Steuereinrichtung 26 angeordnet, um effektiv eine Ruheperiode-Steuereinheit auszubilden.
  • Die Bearbeitungsspannungspegel-Erfassungseinrichtung 20 erfasst, in ähnlicher Weise zu der Entladungsspannungs-Erfassungseinrichtung 9, die Entladungsspannung zum Zeitpunkt, wenn die Bearbeitungsentladung in dem Bearbeitungsspalt auftritt. Obwohl somit eine einzige Einrichtung in einer gemeinsam genutzten Art verwendet werden kann, sind separate Einrichtungen dargestellt, um das Verständnis zu vereinfachen.
  • Die Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21 weist ein invertierendes Eingabeterminal (–) auf, das mit dem Ausgabeterminal der Bearbeitungsspannungspegel-Erfassungseinrichtung 20 verbunden ist und weist ein nichtinvertierendes Eingabeterminal (+) auf, an dem eine Referenzspannung Vc angewendet wird, bei dem es sich um den Spannungspegel-Referenzwert handelt, der von der Referenzwert-Einstelleinrichtung 15a ausgegeben wird.
  • Wenn der Ausgabepegel der Bearbeitungsspannungspegel-Erfassungseinrichtung 20 die Referenzspannung Vc überschreitet, stellt die Spannungspegel-Vergleichseinheit 21 den Ausgabepegel auf den L-Pegel, der anzeigt, dass der Entladungspuls, der in dem Bearbeitungsspalt erzeugt wird, ein normaler Entladungspuls ist. Wenn der Ausgabepegel, der Bearbeitungsspannungspegel-Erfassungseinrichtung 20 unterhalb der Referenzspannung Vc fällt, stellt die Spannungspegel-Vergleichseinheit 21 den Ausgabepegel auf den H-Pegel, der anzeigt, dass der in dem Bearbeitungsspalt erzeugte Entladungspuls 21 ein anormaler Entladungspuls ist. Wenn darüber hinaus der Ausgabepegel der Bearbeitungsspannungspegel-Erfassungseinrichtung 20 unter die Referenzspannung Vc innerhalb der elektrischen Entladungsperiode fällt, erhöht die Spannungspegel-Vergleichseinheit 21 den Ausgabepegel von dem L-Pegel auf den H-Pegel zu diesem Zeitpunkt, wodurch angezeigt wird, dass der in dem Bearbeitungsspalt erzeugte Entladungspuls sich von einem normalen Entladungspuls in einen anormalen Entladungspuls geändert hat. Die Ausgabe der Spannungspegel-Vergleichseinheit 21 wird in die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 und die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23 eingegeben.
  • Am Ende der normalen elektrischen Entladungsperiode der entsprechenden elektrischen Entladungsbearbeitung führt die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23 eine Diagnose aus zum Bestimmen, ob der Entladungspuls, der in dem Bearbeitungsspalt erzeugt ist, ein normaler Entladungspuls ist (Normalpuls) oder ein anormaler Entladungspuls (Fehlerpuls) auf Grundlage des Vergleichsresultats der Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit 8 und des Vergleichsresultats der Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21.
  • Wenn der Ausgabepegel der Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21 auf dem L-Pegel ist und wenn der Ausgabepegel der Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinrichtung 8 auf dem L-Pegel ist, bestimmt insbesondere die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23, dass der Entladungspuls ein normaler Puls ist. Wenn im Vergleich der Ausgabepegel der Spannungspegel-Vergleichseinheit 21 auf dem H-Pegel ist oder wenn der Ausgabepegel der Spannungspegel-Vergleichseinheit auf dem L-Pegel ist, aber der Ausgabepegel der Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit 8 auf dem H-Pegel ist, bestimmt die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23, dass der Entladungspuls ein Fehlerpuls ist.
  • Nach der Bestimmung, dass der Entladungspuls ein Normalpuls ist, gibt die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23 dies als ein Normalbestimmungspuls 27a an ein Zähleingabeterminal der ersten Pulszähleinheit 24 und ein Zurückstelleingabeterminal der zweiten Pulszähleinheit 25 aus. Im Gegensatz dazu gibt nach der Bestimmung, dass der Entladungspuls ein Fehlerpuls ist, die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23 dies als ein Fehlerbestimmungspuls 27b an ein Eingabeterminal der zweiten Pulszähleinheit 25 und ein Zurückstelleingabeterminal der ersten Pulszähleinheit 24 aus.
  • Ein Ausgabeterminal der ersten Pulszähleinheit 24 ist mit der Ruhepuls-Steuereinrichtung 26 und mit dem Zurückstelleingabeterminal der eigenen Zähleinheit verbunden. Vergleichbar ist ein Ausgabeterminal der zweiten Pulszähleinheit 25 mit der Ruhepuls-Steuereinrichtung 26 und dem Zurückstelleingabeterminal der eigenen Zähleinheit verbunden.
  • Die ersten Pulszähleinheit 24 zählt den Normalbestimmungspuls 24a, der von der Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung eingegeben wird, und gibt dem Zählwert sequentiell an die Ruhepuls-Steuereinrichtung 26 an. Wenn die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23 den Fehlerbestimmungspuls 27b während der Zähloperation ausgibt, wird der Zählwert zu diesem Zeitpunkt zurückgesetzt. Wenn der Normalbestimmungspuls 27a M mal hintereinander gezählt wurde, gibt die erste Pulszähleinheit 24 den Zählwert M an die Ruhepuls-Steuereinrichtung 26 aus und stellt die eigene Zähleinheit zurück.
  • Die zweite Pulszähleinheit 25 zählt den Fehlerbestimmungspuls 27b, der von der Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung eingegeben wird, und gibt den Zählwert sequentiell an die Ruhepuls-Steuereinrichtung 26 aus. Wenn die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23 den Normalbestimmungspuls 27a während der Zähloperation ausgibt, wird der Zählwert zu diesem Zeitpunkt zurückgesetzt. Wenn der Fehlerbestimmungspuls 27b L mal hintereinander gezählt wurde, gibt die zweite Pulszähleinheit 25 den Zählwert an die Ruhepuls-Steuereinrichtung 26 aus und stellt die eigene Zähleinheit zurück.
  • In Abhängigkeit davon, ob der Zählwert der ersten Pulszähleinheit gleich M ist und ob der Zählwert der zweiten Pulszähleinheit gleich L ist, führt die Ruhepuls-Steuereinrichtung 26 eine Einstellungssteuerung der optimalen Ruheperiode durch, erzeugt einen Ruhepuls 28 mit einer Pulsbreite gleich der eingestellten Ruheperiode und gibt den Ruhepuls 28 an die Entladungspuls-Steuereinrichtung 24 aus.
  • Die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 überwacht den Ausgabepegel der Spannungspegel-Vergleichseinheit nach irgendwelchen Variationen während der normalen elektrischen Entladungsperiode in der entsprechenden elektrischen Entladungsbearbeitung, und wenn der Ausgabepegel der Spannungspegel-Vergleichseinheit 21 stabil auf dem L-Pegel bleibt, während der normalen elektrischen Entladungsperiode, bestimmt diese, dass eine normale elektrische Entladung auftritt. In diesem Fall steuert die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 die Anwendung der Spannung mit Bezug auf die Bearbeitungs-Energiequelle 1, um eine wiederholte Erzeugung des Entladungspulses mit einer vorgegebenen Entladungsspannung/Pulsbreite in dem Bearbeitungsspalt mit einer vorgegebenen Ruheperiode zu verursachen, die zwischen den wiederholten Erzeugungen sichergestellt wird.
  • Darüber hinaus überwacht die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 den Ausgabepegel der Spannungspegel-Vergleichseinheit 21 nach jeglichen Variationen während der normalen elektrischen Entladungsperiode in der entsprechenden elektrischen Entladungsbearbeitung, und bestimmt, wenn der Ausgabepegel von dem L-Pegel zu dem H-Pegel ansteigt, während der normalen elektrischen Entladungsperiode, dass eine anormale elektrische Entladung nach der normalen elektrischen Entladung während der normalen elektrischen Entladungsperiode aufgetreten ist. Mit Bezug auf die Bearbeitungs-Energiequelle 1, führt die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 eine Steuerung durch, sodass die Pulsbreite des Entladungspulses, der in dem Bearbeitungsspalt erzeugt wird, bei der normalen elektrischen Entladungsdauer abgeschnitten wird, und der Entladungspuls mit der reduzierten Pulsbreite wird wiederholt mit einer vorgegebenen Ruheperiode erzeugt, der durch den von der Ruhepuls-Steuereinrichtung 26 eingegebenen Ruhepuls 28 angezeigt wird, welche zwischen den wiederholten Erzeugungen sichergestellt wird.
  • Die Beschreibung der Operationen wird mit Bezug auf 1 bis 3 angegeben. 2 ist ein Wellenform-Diagramm zur Erläuterung der Operationen, die durch die Komponenten, mit Ausnahme der Ruheperioden-Steuereinheit, der in 1 dargestellten Energiequellen-Steuereinheit durchgeführt werden. 3 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer Ruheperioden-Steueroperation, die durch die Ruheperioden-Steuereinheit der in 1 dargestellten Energiequellen-Steuereinheit durchgeführt wird.
  • In 2 werden Beispiele von Operationen, die, mit Ausnahme der Ruheperioden-Steuereinheit 29, durch die Komponenten bei drei Arten von elektrischen Entladungszuständen (1) bis (3) durchgeführt werden, als Wellenformen (A) bis (J) dargestellt. In dem elektrischen Entladungszustand (1) werden Beispiele von Operationen, die durch die Komponenten durchgeführt werden, dargestellt, wenn eine normale elektrische Entladung während der normalen elektrischen Entladungsperiode auftritt. In den elektrischen Entladungszuständen (2) und (3) werden Beispiele von Operationen (erstes Beispiel bzw. zweites Beispiel) dargestellt, die durch die Komponenten durchgeführt werden, wenn eine anormale elektrische Entladung während der normalen elektrischen Entladungsperiode zu einer Ausführung der Abschneide-Steuerung und der Ruheperioden-Steuerung des Entladungspulses führt.
  • In der Wellenform (A) wird eine Beziehung zwischen Wellenformen von drei Arten von Entladungsspannungen und die Ruheperiode in dem Bearbeitungsspalt dargestellt. In der Wellenform (B) wird eine Ausgabesignal-Wellenform des Hochpassfilters 4 dargestellt. In der Wellenform (C) wird eine Ausgabesignal-Wellenform der UND-Schaltung 11 dargestellt. In der Wellenform (D) wird eine Ausgabesignal-Wellenform der Zeitkonstanten-Messeinrichtung 12 dargestellt. In der Wellenform (E) wird eine Ausgabesignal-Wellenform der UND-Schaltung 13 dargestellt. In der Wellenform (F) wird eine Ausgabesignal-Wellenform der integrierenden Schaltung 6 dargestellt. In der Wellenform (G) wird eine Ausgabesignal-Wellenform der Bearbeitungsspannung Pegel-Erfassungseinrichtung 22 dargestellt. In der Wellenform (H) wird eine Ausgabesignal-Wellenform der Spannungspegel-Vergleichseinheit 21 dargestellt. In den Wellenformen (I) und (J) werden jeweils eine erste Steuersignal-Wellenform und eine zweite Steuersignal-Wellenform dargestellt, als Steuerinstruktionen, die durch die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 an die Bearbeitungs-Energiequelle 1 ausgegeben werden.
  • 2 dient zur Erläuterung der Ausführung der Abschneide-Steuerung des Entladungspulses zum Zeitpunkt des Auftretens einer anormalen elektrischen Entladung, welche durch die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 auf Grundlage des Vergleichsresultats der Spannungspegel-Vergleichseinheit 21 durchgeführt wird. In diesem Zusammenhang sind die entsprechenden Wellenformen die Wellenformen (G) bis (J). Derweil sind in der Diagnose, die durch die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23 der Ruheperioden-Steuereinheit 29 durchgeführt wird, die Wellenformen (B) bis (F) sowie die Wellenformen (G) bis (J) involviert. In der herkömmlichen Technologie wird der elektrische Entladungszustand nur auf der Basis der Wellenformen (B) bis (F) bestimmt.
  • In der Wellenform (A) stellt jede der Bezugszeichen 30a, 30b und 30c eine Vorbearbeitungs-Entladungs-Bearbeitungsspannung dar, die an den Bearbeitungsspalt angelegt wird, und die auf einen vorgegebenen Entladungsspannungspegel abfällt, sobald die Bearbeitungsentladung beginnt. Darüber hinaus stellt „Ton” die elektrische Entladungsperiode (Entladungspulsbreite) dar und „Toff” stellt eine vorgegebene Ruheperiode dar. In der ersten Ausführungsform betrachtet nach dem Auftreten einer anormalen elektrischen Entladung die Ruheperioden-Steuereinheit 29 die Ruheperiode Toff als die Einheitsruheperiode und steuert die Länge der tatsächlichen Ruheperiode durch Verfolgen einer Sequenz dar, die später mit Bezug auf 3 beschrieben wird. Derweil ist „ΔToff” eine Quasi-Ruheperiode, in der keine wirkliche Operation durchgeführt wird, da die Entladungspuls-Steuereinrichtung 29 die normale elektrische Entladungsperiode (Entladungspulsbreite) aufgrund des Auftretens einer anormalen elektrischen Entladung abschneidet.
  • In dem elektrischen Entladungszustand (1) in der Wellenform (A) ist dargestellt, dass die Bearbeitungsentladung nach dem Ablauf einer vorgegebenen angewendeten Zeit startet und die angewendete Spannung 30a zu einer Entladungsspannung 31a wird, die dann abfällt, um zu einer Entladungsspannung 31b zu werden. In dem dargestellten Beispiel ist jeder Entladungsspannung eine Hochfrequenzkomponente 32 überlagert, aber das Ausmaß des Abfalls von der Entladungsspannung 31a auf die Entladungsspannung 31b ist klein. Somit wird bestimmt, dass eine normale elektrische Entladung während der gesamten Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a und der Entladungsspannung 31b aufgetreten ist. In diesem Fall wird die Steuerung derart durchgeführt, dass die vorgegeben Ruheperiode Toff nach Ablaufen der Entladungspulsbreite Ton eingefügt wird, die der normalen elektrischen Entladungsperiode entspricht (gesamte Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a und der Entladungsspannung 31b).
  • In dem elektrischen Entladungszustand (2) in der Wellenform (A) ist dargestellt, dass die Bearbeitungsentladung nach Ablaufen einer angewendeten Zeit startet, die fast identisch zu der angewendeten Zeit in dem elektrischen Entladungszustand (1) ist, und die angewendete Spannung 30b wird zu der Entladungsspannung 31a, die dann abfällt, um zu einer Entladungsspannung 31c zu werden. In dem dargestellten Beispiel ist der elektrische Entladungszustand fast mit dem elektrischen Entladungszustand (1) vergleichbar. Jedoch tritt hier eine anormale elektrische Entladung auf. Obwohl somit die überlagerte Hochfrequenzkomponente klein ist, ist das Ausmaß des Abfalls von der Entladungsspannung 31a auf die Entladungsspannung 31c groß. Folglich wird bestimmt, dass eine anormale elektrische Entladung aufgetreten ist, zum Zeitpunkt des Schaltens der Entladungsspannung 31c während der Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a. In diesem Fall wird die normale elektrische Entladungsperiode (gesamte Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a und der Entladungsspannung 31c) am Ende der Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a abgeschnitten. Darüber hinaus wird nach dem Ablauf der schmalen Entladungspulsbreite Ton, die der Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a zugeordnet ist, die normale elektrische Entladungsperiode erzwungen beendet. Das Abschneiden und die eliminierte Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31c wird dann zu einer Periode, in der keine wirkliche Operation durchgeführt wird (d. h. eine Quasi-Ruheperiode ΔToff). Es ist anschließend dargestellt, dass die vorgegebene Ruheperiode Toff eingefügt wird. Die tatsächliche Ruheperiode, die nach dem Ablauf der schmalen Entladungspulsbreite Ton eingefügt wird, wird derart bestimmt, dass die Ruheperioden-Steuereinheit 29 die Länge der Ruheperiode Toff durch Durchlaufen der später mit Referenz auf 3 beschriebenen Sequenz steuert.
  • In dem elektrischen Entladungszustand (3) in der Wellenform (A) wird dargestellt, dass die Bearbeitungsentladung nach dem Ablauf einer kurzen angewendeten Zeit startet, und dass die angewendete Spannung 30c zu der Entladungsspannung 31a wird, die dann abfällt, um zu einer Entladungsspannung 31d zu werden. In dem dargestellten Beispiel wird der elektrische Entladungszustand instabiler als der elektrische Entladungszustand (2) und eine anormale elektrische Entladung tritt auf. Obwohl somit die überlagerte Hochfrequenzkomponente klein ist, ist das Ausmaß des Abfalls von der Entladungsspannung 31a auf die Entladungsspannung 31d groß. Folglich wird bestimmt, dass eine anormale elektrische Entladung zum Zeitpunkt des Schaltens in die Entladungsspannung 31d während der Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a aufgetreten ist. In diesem Fall wird die normale elektrische Entladungsperiode (gesamte Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a und der Entladungsspannung 31d) am Ende der Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a abgeschnitten. Darüber hinaus wird nach dem Ablauf der schmalen Entladungspulsbreite Ton, die der Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a zugeordnet wird, die normale elektrische Entladungsperiode erzwungen beendet. Das Abschneiden und die eliminierte Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31d wird dann zu einer Periode, in der keine tatsächliche Operation durchgeführt wird (d. h. Quasi-Ruheperiode ΔToff). Es wird anschließend dargestellt, dass die vorgegebene Ruheperiode Toff eingefügt wird. Die tatsächliche Ruheperiode, die nach dem Ablauf der schmalen Entladungspulsbreit Ton eingefügt wird, wird derart bestimmt, dass die Ruheperioden-Steuereinheit 29 die Länge der Ruheperiode Toff durch Durchlaufen einer später mit Bezug auf 3 beschriebenen Sequenz steuert.
  • Im Folgenden werden mit Bezug auf die Wellenformen (B) bis (F) die Operationen detailliert beschrieben, welche durch die Komponenten in den elektrischen Entladungszuständen (1) bis (3) durchgeführt werden.
  • Zuerst werden die Operationen, die durch die Hochfrequenzkomponenten-Erfassungseinheit durchgeführt werden, mit Bezug auf die Wellenformen (B) bis (F) beschrieben. In der Zurückstellschaltung weist sowohl die Entladungsspannungs-Erfassungseinrichtung 9 als auch die Entladungsstrom-Erfassungseinrichtung 10 ein Ausgabepegel aus, der vor dem Start der Bearbeitungsentladung auf den L-Pegel eingestellt ist. Zu einem Zeitpunkt t1 bei dem die Bearbeitungsentladung beginnt, wird der Ausgabepegel dann auf den H-Pegel eingestellt; und zu einem Zeitpunkt t3, bei dem die Bearbeitungsentladung endet, wird der Ausgabepegel von dem H-Pegel auf den L-Pegel eingestellt. Wie in der Wellenform (C) dargestellt, ist der Ausgabepegel der UND-Schaltung 11 auf dem H-Pegel vor dem Start der Bearbeitungsentladung, fällt auf den L-Pegel zum Zeitpunkt t1, bleibt auf dem L-Pegel bis zu dem Zeitpunkt t3 bei dem die Bearbeitungsentladung endet, und steigt auf den H-Pegel zum Zeitpunkt t3.
  • In dem in 2 angegebenen Beispiel stellen, wie in der Wellenform (A) dargestellt, die elektrischen Entladungswellenformen (durchgezogenen Linien) in den elektrischen Entladungszuständen (2) und (3) die Bedingungen dar, nachdem die Entladungspulsbearbeitungsbreite abgeschnitten wurde, während die elektrische Entladungswellenform in dem elektrischen Entladungszustand (1) die Bedingung darstellt, wenn die Entladungspulsbreite nicht abgeschnitten wird. Somit ist in den elektrischen Entladungszuständen (2) und (3) die Dauer zwischen dem Bearbeitungsentladungs-Startzeitpunkt t1 und dem Bearbeitungsentladungspunkt-Entladungszeitpunkt t3 kürzer als in der entsprechenden Dauer in dem elektrischen Entladungszustand (1).
  • Wie in der Wellenform (D) dargestellt, weist die Zeitkonstanten-Messeinrichtung 12 einen Ausgabepegel auf, der auf den H-Pegel eingestellt ist, für die Periode, die von der Entladungsstartzeit t1 beginnt, bei dem der Ausgabepegel der UND-Schaltung 11 auf den L-Pegel fällt, zu einem Zeitpunkt t2, der mit einer abgelaufenen Zeit zusammenhängt, die zu einer Zeitkonstanten tH des Hochpassfilters 4 äquivalent ist.
  • Folglich ist, wie in der Wellenform (E) dargestellt, der Ausgabepegel der UND-Schaltung 13 auf den L-Pegel eingestellt, innerhalb der Periode von dem Zeitpunkt t2, wenn beide Eingaben auf dem L-Pegel sind, bis zum dem Zeitpunkt t3. Darüber hinaus ist in dem in 2 angegebenen Beispiel die mit dem L-Pegel zusammenhängende Periode in dem elektrischen Entladungszustand (1) lang, wird aber in den elektrischen Zuständen (2) und (3) wegen der erzwungenen Beendigung kürzer.
  • In dem elektrischen Entladungszustand (1), wie in der Wellenform (B) dargestellt, wird in dem Hochpassfilter 4 die der Entladungsspannung 31a überlagerte Hochfrequenzkomponente aus dem Entladungsstartpunkt t1 extrahiert und die Hochfrequenzkomponente die der Entladungsspannung 31b überlagert ist, wird von dem Zeitpunkt des Schaltens in die Entladungsspannung 31b extrahiert. In den elektrischen Entladungszuständen (2) und (3) sind, da die Hochfrequenzkomponenten, welche den entsprechenden Entladungsspannungen überlagert sind, selbst vor der Durchführung der erzwungen Verständigung klein sind, die extrahierten Größen der Hochfrequenzkomponenten im Gegensatz dazu extrem klein. Bezugszeichen 33 in der Wellenform (B) stellt eine Störungswellenform dar, die einer transienten Eigenschaft des Hochpassfilters 4 zugeordnet ist.
  • In der Periode, wenn der Ausgabepegel der UND-Schaltung 13 auf dem H-Pegel ist, führt der Zurückstelltransistor 7 eine AN-Operation durch und die integrierende Schaltung 6 ist in einem zurückgestellten Zustand. In der Periode, wenn der Ausgabepegel der UND-Schaltung 13 auf dem L-Pegel ist, schaltet der Zurückstelltransistor 7 in einen AUS Operationszustand. Somit führt während dieser Periode die integrierende Schaltung 6 eine Integration in Bezug auf die durch den Hochpassfilter 4 extrahierte Hochfrequenzkomponente durch.
  • Folglich überschreitet, wie in der Wellenform (F) dargestellt, der Ausgabepegel der integrierenden Schaltung 6 in dem elektrischen Entladungszustand (1) die Referenzspannung Vref der Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinrichtung 8, aufgrund des hohen Betrages der durch den Hochpassfilter extrahierten Hochfrequenzkomponente 4. In den elektrischen Entladungszuständen (2) und (3) fällt der Ausgabepegel der integrierenden Schaltung 6 jedoch unter die Referenzspannung Vref der Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinrichtung 8, da der Betrag der durch den Hochfrequenzfilter 4 extrahierten Hochfrequenzkomponente extrem klein ist. Obwohl der Ausgabepegel der integrierenden Schaltung 6 in den elektrischen Entladungszuständen (2) und (3) während der normalen elektrischen Entladungsperiode ohne erzwungene Beendigung in 2 nicht dargestellt ist, fällt dieser Ausgabepegel auch unter die Referenzspannung Vref der Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinrichtung 8.
  • Entsprechend weist die Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinrichtung 8, welche den Ausgabepegel der integrierenden Schaltung 6 mit der Referenzspannung Vref vergleicht, einen Ausgabepegel auf, der in dem elektrischen Entladungszustand (1) auf den L-Pegel eingestellt ist, wodurch eine normale elektrische Entladung angezeigt wird, und weist einen Ausgabepegel auf, der in den elektrischen Entladungszuständen (2) und (3) auf den H-Pegel eingestellt ist, wodurch eine anormale elektrische Entladung angezeigt wird. In der ersten Ausführungsform führt die Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinrichtung 8 einen Vergleich mit dem Ausgabepegel der integrierenden Schaltung während der normalen elektrischen Entladungsperiode ohne erzwungene Beendigung durch. Die Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinrichtung 8 führt keinen Vergleich mit dem Ausgabepegel der integrierenden Schaltung 6 während der erzwungen beendeten Ablaufzeit der Entladungspulsbreite Ton in den in der Wellenform (A) dargestellten elektrischen Entladungszuständen (2) und (3) durch.
  • In der herkömmlichen Technologie wird der elektrische Entladungszustand nur unter Durchführung einer Hochfrequenzkomponenten-Erfassung bestimmt, wie oben beschrieben. Wenn jedoch gemäß der herkömmlichen Technologie der extrahierte Betrag der Hochfrequenzkomponente groß ist, wie durch die elektrische Entladungswellenform in dem elektrischen Entladungszustand (1) in der Wellenform (A) dargestellt, wird selbst dann, wenn das Ausmaß des Abfalls in der Spannung von der Entladungsspannung 31a groß ist, die in hohem Maße abgefallene Entladungsspannung als eine normale Spannung erfasst, wenn die extrahierte Hochfrequenzkomponente die Referenzspannung Vref übersteigt. Es ist somit schwierig, die normale elektrische Entladungsperiode akkurat herauszufinden.
  • Wenn darüber hinaus der extrahierte Betrag der Hochfrequenzkomponenten klein ist, wie durch die elektrischen Entladungswellenform in den elektrischen Entladungszuständen (2) oder (3) in der Wellenform (A) dargestellt, wird selbst dann bestimmt, wenn das Ausmaß des Abfalls von der Entladungsspannung 31a auf die Entladungsspannung 31c oder auf die Entladungsspannung 31d groß ist, dass während der gesamten elektrischen Entladungsperiode in beiden elektrischen Entladungszuständen (2) und (3) eine anormale elektrischen Entladung aufgetreten ist, da die extrahierte Hochfrequenzkomponente unter die Referenzspannung Vref fällt.
  • Somit wird in der ersten Ausführungsform die Bearbeitungsspannungspegel-Erfassungseinrichtung 20 und die Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21 angeordnet. Darüber hinaus ist die Entladungspuls-Steuereinrichtung konfiguriert zur Durchführung einer Abschneidesteuerung der Entladungspulsbreite zur Eliminierung der Auftretungsperiode einer anormalen elektrischen Entladung auf Grundlage nur des Vergleichsresultats der Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21. Außerdem ist die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 konfiguriert zur Durchführung einer Steuerung einer Quasi-Ruheperiode ΔToff einschließlich einer Einfügungssteuerung der Ruheperiode gemäß dem Ruhepuls 28, der durch die Ruheperioden-Steuereinheit 29 erzeugt wird, wobei eine Sequenz verfolgt wird, die mit Bezug auf 3 beschrieben wird.
  • In dem elektrischen Entladungszustand (1) ist das Ausmaß des Abfalls von der Entladungsspannung 31a auf die Entladungsspannung 31b klein. Wie für den Ausgabepegel der Bearbeitungsspannungspegel-Erfassungseinrichtung 20, überschreitet die Entladungsspannung 31b daher die Referenzspannung Vc der Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21, wie in der Wellenform (G) dargestellt. Folglich ist während der gesamten Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a und der Entladungsspannung 31b der Ausgabepegel der Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21 auf einem L-Pegel 35, was eine normale elektrische Entladung anzeigt, wie in der Wellenform (H) dargestellt.
  • Im Gegensatz dazu ist in dem elektrischen Entladungszustand (2) das Ausmaß des Abfalls von der Entladungsspannung 31a auf die Entladungsspannung 31c groß. Wie für den Ausgabepegel der Bearbeitungsspannungspegel-Erfassungseinrichtung 20, fällt daher die Entladungsspannung 31c unter die Referenzspannung Vc der Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21, wie in der Wellenform (G) dargestellt. Folglich ist, wie in der Wellenform (H) dargestellt, der Ausgabepegel der Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21 auf dem L-Pegel, was eine normale elektrische Entladung anzeigt, während der Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a, aber der Ausgabepegel während der Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31c ist auf einem H-Pegel 36, was eine anormale elektrische Entladung anzeigt.
  • Vergleichbar ist im elektrischen Entladungszustand (3) das Ausmaß von der Entladungsspannung 31a auf die Entladungsspannung 31d groß. Wie für den Ausgabepegel der Bearbeitungsspannungspegel-Erfassungseinrichtung 20, fällt daher die Bearbeitungsspannung 31d unter die Referenzspannung Vc der Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21, wie in der Wellenform (G) dargestellt. Folglich ist, wie in der Wellenform (H) dargestellt, der Spannungspegel der Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21 auf dem L-Pegel, was eine normale elektrische Entladung anzeigt, während der Entladungsperiode der Entladungsspannung 31a, aber der Ausgabepegel während der Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31d ist auf einem H-Pegel 37, was eine anormale elektrische Entladung anzeigt.
  • Durch Einstellung der Referenzspannung Vc der Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21 auf eine geeignete Spannung, die das Durchführen einer Bestimmung ermöglicht, ob ein Abfall der Spannung, der während der normalen elektrischen Entladungsperiode auftritt, innerhalb des Bereiches liegt, der als eine normal elektrische Entladung angesehen wird, wird es möglich, den Auftretungszeitpunkt einer anormalen elektrischen Entladung während der normalen elektrischen Entladungsperiode akkurat festzustellen und somit die normale elektrische Entladungsdauer und die anormale elektrische Entladungsdauer in der normalen elektrischen Entladungsperiode zu erfassen.
  • Die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 verwendet das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal, die durch die Wellenformen (I) bzw. (J) dargestellt sind, um eine Abschneidesteuerung der Entladungspulsbreite durchzuführen und die Steuerung der Ruheperiode zum Zeitpunkt des Auftretens einer anormalen elektrischen Entladung zu ändern. In den Wellenformen (I) und (J) stellt die Periode des H-Pegels eine Periode dar, wenn die Bearbeitungs-Energiequelle 1 eine Bearbeitungsspannung anwendet, und die Periode des L-Pegels ist eine Periode, wenn die Bearbeitungs-Energiequelle 1 die Bearbeitungsspannung nicht anwendet.
  • Die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 überwacht zuerst den Ausgabepegel der Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21 nach jeglichen Variationen, wie oben beschrieben, während das erste Steuerungssignal, welches durch die Wellenform (I) dargestellt ist, wiederholt an die Bearbeitungs-Energiequelle 1 gesendet wird.
  • In der Wellenform (I) wird in jedem der elektrischen Entladungszustände (1) bis (3) eine Signalwellenform dargestellt, die während der normalen elektrischen Entladungsperiode auf dem H-Pegel ist, und die während der anschließenden normalen Ruheperiode auf dem L-Pegel ist. Die Bearbeitungs-Energiequelle 1 empfängt das durch die Wellenform (I) dargestellte erste Steuersignal und wendet auf den Bearbeitungsspalt eine Bearbeitungsspannung an, um eine wiederholte Erzeugung eines Entladungspulses zu verursachen, der die normale Pulsbreite aufweist mit der normalen Ruheperiode, die zwischen den wiederholten Erzeugungen sichergestellt ist.
  • Wie in der Wellenform (A) dargestellt, ist in dem elektrischen Entladungszustand (1) die gesamte Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a und der Entladungsspannung 31b die normale elektrische Entladungszeit; in dem elektrischen Entladungszustand (2) ist die gesamte Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a und der Entladungsspannung 31c die normale elektrische Entladungszeit; und in dem elektrischen Entladungszustand (3) ist die gesamte Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a und der Entladungsspannung 31d die normale Entladungszeit. Außerdem ist die normale Ruheperiode gleich der Ruheperiode Toff. Somit ist in der Wellenform (I) in dem elektrischen Entladungszustand (1) der H-Pegel für die gesamte Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a und der Entladungsspannung 31b eingestellt; in dem elektrischen Entladungszustand (2) ist der H-Pegel für die gesamte Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a und der Entladungsspannung 31c eingestellt; und in dem elektrischen Entladungszustand (3) ist der H-Pegel für die gesamte Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a und der Entladungsspannung 31d eingestellt.
  • Während das durch die Wellenform (I) dargestellte erste Steuersignal wiederholt ausgegeben wird, bestimmt die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22, wenn keine Variationen in dem Ausgabepegel der Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21 auftreten, wie oben beschrieben, und wenn der Ausgabepegel auf dem L-Pegel bleibt, wie in dem elektrischen Entladungszustand (1) dargestellt, dass der normalen elektrischen Entladung während der normalen elektrischen Entladungsperiode aufgetreten ist, und dass keine anormale elektrische Entladung aufgetreten ist. Die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 gibt dann das zweite Steuersignal aus, das durch die Wellenform (J) dargestellt ist, wobei eine Wellenform ähnlich zu der Wellenform (I) ist. Die Bearbeitungs-Energiequelle 1 empfängt das zweite Steuersignal, welches durch die Wellenform (J) dargestellt ist, und, vergleichbar mit dem Verhalten nach dem Empfang des ersten Steuersignals, wendet auf den Bearbeitungsspalt eine Bearbeitungsspannung an, um eine wiederholte Erzeugung eines Entladungspulses zu verursachen, der die normale Pulsbreite aufweist mit der normalen Entladungsperiode, die zwischen den wiederholten Erzeugungen hergestellt ist.
  • Während das erste Steuersignal, das durch die Wellenform (I) dargestellt ist, wiederholt ausgegeben wird, bestimmt die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22, wenn der Ausgabepegel der Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21 von dem L-Pegel in den H-Pegel während der normalen Entladungsperiode geht, dass während der normalen elektrischen Entladungsperiode eine anormale elektrische Entladung aufgetreten ist. Die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 schneidet daher die normale elektrische Entladungsperiode an dem Zeitpunkt ab, an dem sich der Ausgabepegel der Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21 von dem L-Pegel in den H-Pegel ändert, bis wohin die normale elektrische Entladung aufgetreten ist. Um die Periode einer anormalen elektrischen Entladung zu eliminieren, gibt die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 anschließend das zweite Steuersignal aus, welches durch die Wellenform (J) dargestellt ist, das eine unterschiedliche Wellenform als die Wellenform (I) aufweist.
  • Die zweite Steuersignal-Wellenform (J), welche in den elektrischen Entladungszuständen (2) und (3) verwendet wird, ist damit eine Wellenform, die auf den H-Pegel für die Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a eingestellt ist, bei der es sich um die Dauer des Auftretens einer normalen elektrischen Entladung handelt, und ändert sich dann auf den L-Pegel. Die Periode, die mit der Auftretungsperiode der Entladungsspannungen 31c und 31d zusammenhängt, innerhalb der L-Pegel-Periode in der zweiten Steuersignal-Wellenform (J), wird zu der Periode, in der keine wirkliche Operation durchgeführt wird (d. h. eine Quasi-Ruheperiode ΔToff). Gemäß dem Ruhepuls 28, der von der Ruheperioden-Steuereinheit 29 erhalten wird, gibt die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 an die Bearbeitungs-Energiequelle 1 das zweite Steuersignal aus, das durch die Wellenform (J) dargestellt ist, welches eine Länge der tatsächlichen Ruheperiode bestimmt, die die Periode einschließt, in der keine wirkliche Operation durchgeführt wird.
  • Die Bearbeitungs-Energiequelle 1 empfängt das zweite Steuersignal, welches durch die Wellenform (J) dargestellt ist und in den elektrischen Entladungszuständen (2) und (3) verwendet wird, und wendet auf den Bearbeitungsspalt eine Bearbeitungsspannung an, um eine wiederholte Erzeugung eines Entladungspulses zu verursachen, der die Auftretungsperiode der Entladungsspannung 31a als Pulsbreite (Entladungspulsbreite Ton) mit der Ruheperiode (Quasi-Ruheperiode ΔToff + Ruheperiode Toff), welche zwischen den wiederholten Erzeugungen sichergestellt wird, aufweist. Die elektrische Entladungswellenformen (durchgezogenen Linien) und die Ruheperiode in den elektrischen Entladungszuständen (2) und (3) in der Wellenform (A) sind jene, die in dem oben beschriebenen Prozess eingestellt und gesteuert werden.
  • Im Folgenden wird mit Bezug auf die 1 bis 3 die Ruheperioden-Steueroperation erläutert, die durch die Ruheperioden-Steuereinheit durchgeführt wird, welche kollektiv aus der Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23, der ersten Pulszähleinheit 24, der zweiten Pulszähleinheit 25, und der Ruhepuls-Steuereinrichtung 26 ausgebildet ist. Dabei wird zur Vereinfachung der Erläuterung angenommen, dass die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 das durch die in 2 dargestellte Wellenform (J) zweite Steuersignal ausgibt. Das heißt, dass die hier angenommenen elektrischen Entladungswellenformen die elektrischen Entladungswellenformen (durchgezogenen Linien) in den elektrischen Entladungszuständen (2) und (3) sind, die in der Wellenform (A) in 2 dargestellt sind. In der Beschreibung mit Bezug auf 3 werden die Schritte, die die Sequenz der Operation anzeigt mit „ST” abgekürzt.
  • Mit Bezug auf 3 werden nach der Erfassung der Entladungsspannung in dem Bearbeitungsspalt (ST1) und nach der Erfassung des Spannungspegels in der Hochfrequenzkomponenten auf Grundlage der Entladungsspannung (ST2) die Vergleichsresultate der zwei Vergleichseinrichtungen 8 und 21 in die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 22 eingegeben.
  • Am Ende der normalen elektrischen Entladungsperiode in der entsprechenden elektrischen Entladungsbearbeitung bestimmt die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23 aus dem Ausgabepegel der Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21, ob der Spannungspegel größer als die Referenzspannung Vc ist (ST3). In den elektrischen Entladungswellenformen (durchgezogenen Linien) in den elektrischen Entladungszuständen (2) und (3), die in der Wellenform (A) dargestellt sind, ist am Ende der normalen elektrischen Entladungsperiode der Ausgabepegel der Spannungspegel-Vergleichseinrichtung auf dem H-Pegel 36 bzw. dem H-Pegel 37, und der Spannungspegel ist kleiner als die Referenzspannung Vc (Nein bei ST3). Die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23 gibt somit den Fehlerbestimmungspuls 27b ohne Bestimmung des Ausgabepegels der Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinrichtung 8 aus.
  • Folglich wird die erste Pulszähleinheit 24 zurückgestellt (ST10) und die zweite Pulszähleinheit 25 beginnt die Zähloperation (ST11). In diesem Beispiel zählt die zweite Pulszähleinheit 25 den Fehlerbestimmungspuls 27b ein Mal.
  • Bis die zweite Pulszähleinheit 25 den Fehlerbestimmungspuls 27b L mal (z. B. L = 2) nacheinander zählt (Nein bei ST12), erzeugt die Ruhepuls-Steuereinrichtung 26 den Ruhepuls 28, der eine Ruheperiode aufweist, die identisch mit dem vorhergehenden Wert eingestellt ist (in diesem Beispiel die Einheitsruheperiode Toff) und gibt den Ruhepuls 28 auf die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 aus (ST14). Die Systemsteuerung kehrt dann zu ST1 zurück.
  • Die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 gibt an die Bearbeitungs-Energiequelle 1 das zweite Steuersignal aus, welches durch die Wellenform (J) dargestellt ist, in dem die tatsächliche Ruheperiode mit der Periode, in der keine Operation durchgeführt wird (d. h. die Quasiruheperiode ΔToff) als die Einheitsruheperiode Toff eingestellt ist. Aus diesem Grund wird erwartet, dass der elektrische Entladungszustand sich in dem anschließenden elektrischen Entladungszyklus verbessert.
  • Bei ST3, der über ST1 und ST2 erreicht wird, wird, wenn der Spannungspegel immer noch kleiner als die Referenzspannung Vc ist (Nein bei ST3), der Fehlerbestimmungspuls 27b für L = 2 mal bei ST11, der über ST10 erreicht wird, gezählt, sodass die Bestimmung ST12 zustimmend ist (Ja).
  • Folglich erzeugt die Ruhepuls-Steuereinrichtung 26 den Ruhepuls 28, bei der die Ruheperiode auf N mal (z. B. N = 2) den vorhergehenden Wert eingestellt ist (in diesem Beispiel Einheitsruheperiode Toff) und gibt den Ruhepuls 28 an die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 aus (ST13). Die Systemsteuerung kehrt dann zu ST1 zurück.
  • Die Entladungspuls-Steuereinrichtung 21 gibt an die Bearbeitungs-Energiequelle 1 das zweite Steuersignal aus, welches durch die Wellenform (J) dargestellt ist, in dem die tatsächliche Ruheperiode mit der Periode, in der keine Operation durchgeführt wird (d. h. die Quasiruheperiode ΔToff) auf das Doppelte der Einheitsruheperiode Toff eingestellt ist. Aus diesem Grund kann erwartet werden, dass der elektrische Entladungszustand in dem anschließenden elektrischen Entladungszyklus verbessert wird.
  • Wenn anschließend bei ST3, welcher über ST1 und ST2 erreicht wird, der Spannungspegel immer noch kleiner als die Referenzspannung Vc ist (Nein bei ST3), wird dann die identische Ruheperiodensteuerung mit dem Doppelten der Einheitsruheperiode Toff durchgeführt, der als vorhergehender Wert eingestellt ist. Bis der Spannungspegel der Referenzspannung Vc überschreitet (nein ST3), wird kurzum die identische Ruheperiodensteuerung wiederholt, bei welcher der oben erläuterte vorhergehende Wert auf das vielfache von N (N = 2) eingestellt ist.
  • Wenn bei S3, der über S1 und S2 während dieser wiederholten Operation erreicht wird, der Spannungspegel die Referenzspannung Vc überschreitet (Ja bei ST3), bestimmt die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23 aus dem Ausgabepegel der Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinrichtung 8, ob die Hochfrequenzkomponente größer als die Referenzspannung Vref ist (ST4).
  • In diesem Beispiel ist in den elektrischen Entladungswellenformen (durchgezogene Linien) in den elektrischen Entladungszuständen (2) und (3), welche in der Wellenform (A) in 2 dargestellt sind, der extrahierte Betrag der Hochfrequenzkomponenten klein. Die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23 bestimmt daher, dass die Hochfrequenzkomponente kleiner als die Referenzspannung Vref ist (Nein bei ST4) und gibt den Fehlerbestimmungspuls 27b aus. Anschließend werden die Operationen bei ST10 bis ST14 durchgeführt, sodass die Ruheperiode länger wird. Aus diesem Grund kann angenommen werden, dass sich der elektrische Entladungszustand in dem Ausmaß verbessert, dass das Auftreten einer anormalen elektrischen Entladung gezügelt bzw. gedrosselt wird, und in dem Zustand einer längeren normalen elektrischen Entladungsperiode verschoben wird.
  • Wenn als ein Resultat die Hochfrequenzkomponente die Referenzspannung Vref überschreitet, ist die Bestimmung bei ST4, die über ST1 bis ST3 erreicht wird, bestätigend (Ja bei ST4) und die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23 gibt den Normalbestimmungspuls 27a aus.
  • Somit wird die zweite Pulszähleinheit 25 zurückgestellt (ST5) und die erste Pulszähleinheit 24 startet die Zähloperation (ST6). In diesem Beispiel zählt die erste Pulszähleinheit 24 den Normalbestimmungspuls 27a ein Mal.
  • Bis die erste Pulszähleinheit 24 den Normalbestimmungspuls 27a M mal (z. B. M = 2) nacheinander zählt (Nein bei ST7), erzeugt die Ruhepuls-Steuereinrichtung 26 den Ruhepuls 28 mit der Ruheperiode, die gleich dem vorhergehenden Wert gestellt ist (in diesem Beispiel selbst vielfache der Einheitsruheperiode Toff, und gibt den Ruhepuls 28 an die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 aus (ST9). Die Systemsteuerung kehrt dann zu ST1 zurück.
  • Die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 gibt an die Bearbeitungs-Energiequelle 1 die tatsächlich Ruheperiode mit der Periode aus, in der keine Operation durchgeführt wird (d. h. Quasi-Ruheperiode ΔToff) und das zweite Steuersignal, welches durch die Wellenform (J) dargestellt ist, das auf den vorhergehenden Wert eingestellt ist (selbst Vielfache der Einheitsruheperiode Toff).
  • Wenn die erste Pulszähleinheit den Normalbestimmungspuls 27a M mal (M = 2) nacheinander zählt (Ja bei ST7), erzeugt die Ruhepuls-Steuereinrichtung 26 den Ruhepuls 28, bei dem die Ruheperiode auf 1/N mal den vorhergehenden Wert eingestellt ist (in diesem Beispiel selbst Vielfache der Einheitsruheperiode Toff) und gibt den Ruhepuls 28 an die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 aus (ST8). Die Systemsteuerung kehrt dann zu ST1 zurück.
  • Die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 gibt an die Entladungs-Energiequelle 1 die tatsächliche Ruhepulsperiode mit der Periode aus, in der keine Operationen durchgeführt wird (d. h. Quasi-Ruheperiode ΔToff) und das zweite Steuersignal, welche durch die Wellenform (J) dargestellt ist, wird auf 1/N mal den vorhergehenden Wert eingestellt (In diesem Beispiel selbst Vielfache der Einheitsruheperiode Toff).
  • Das heißt, dass in den Operationen ST4 bis ST9 die Ruheperiode, welche zur Hemmung des Auftretens einer anormalen elektrischen Entladung bei ST12 bis ST14 verlängert wird, auf die normale vorgegebene Ruheperiode Toff zurückgestellt oder angenähert wird, die für die normale Entladungspulsbreite verwendet wurde. Wenn, obwohl nicht in 2 dargestellt, die Ruheperiode, welche verlängert wurde, um das Auftreten einer anormalen elektrischen Entladung zu hemmen, nicht durch einmaliges Durchführen der Operationen von ST4 bis ST9 auf die normale vorgegebene Ruheperiode Toff zurückgestellt werden kann, können diese Operationen mehr als einmal durchgeführt werden.
  • 4 ist ein Bearbeitungsmerkmaldiagramm zur Darstellung eines Vergleichs zwischen den Bearbeitungsmerkmalen gemäß der ersten Ausführungsform und dem Bearbeitungsmerkmal gemäß der herkömmlichen Technologie. In 4 stellt die vertikale Achse die Bearbeitungstiefe (mm) dar und die horizontale Achse stellt die Zeit (min) dar. Darüber hinaus zeigt eine Merkmalskurve 39a die Bearbeitungsperformance gemäß erster Ausführungsform an und eine Merkmalskurve 39b zeigt die Bearbeitungsperformance gemäß der herkömmlichen Technologie an.
  • In 4 werden die Bearbeitungsmerkmale dargestellt, wenn eine elektrische Entladungsbearbeitung mit der Bearbeitungstiefe von 50 mm durchgeführt wird. Die Bearbeitungselektrode ist ein Graphit-Rippenelement und die Dicke der Spitze ist 1 mm und der Überlapp ist 10 mm. Das Bearbeitungsobjekt besteht aus Stahl. Die Flüssigkeitsbearbeitung ist strahllos. Die Bearbeitungsbedingungen umfassen den Stromspitzenwert von 40 A, die Pulsbreite von 200 ms, die Ruheperiode von 500 ms, den Hochfahrabstand von 8,0 mm und die Herunterfahrzeit von 250 ms.
  • In der Bearbeitungsperformance 39a gemäß der ersten Ausführungsform wurde gefunden, dass die Bearbeitungszeit fast identisch zu der Bearbeitungszeit in der Bearbeitungsperformance 39b gemäß der herkömmlichen Technologie ist, jedoch eine Reduzierung der Elektrodenabnutzung und eine Reduzierung im Auftreten von granulatförmigen Überstände (Anhaften von Karbid) erreicht werden kann.
  • Wie oben beschrieben wird gemäß erster Ausführungsform eine Abschneidesteuerung der Entladungspulsbreite nicht auf der Grundlage der Erfassung der Hochfrequenzkomponenten durchgeführt, sondern auf der Grundlage der Betragsbeziehung zwischen dem Entladungspulspegels und der Referenzspannung Vc. Selbst dann, wenn eine anormale elektrische Entladung auftritt, bei der die Entladungsspannung währenddessen abfällt, kann darum die Entladungspulsbreite präzise abgeschnitten werden und auf einem optimalen Pegel in der normalen elektrischen Entladungsperiode gesteuert werden.
  • Da darüber hinaus die Ruheperiode auf der Grundlage der Betragsbeziehung auf der Hochfrequenzkomponente und der Spannungsreferenz Vref und der Betragsbeziehung zwischen dem Entladungsspannungspegel und der Referenzspannung Vc gesteuert wird, ist es möglich einen normalen Entladungspuls oder einen anormalen Entladungspuls akkurat zu identifizieren und die Einstellung einer Steuerung einer geeigneten Ruheperiode durchzuführen. Dies ermöglicht, das Auftreten von anormalen elektrischen Entladungen in dem Bearbeitungsspalt zu hemmen und einen Schaden an der Bearbeitungselektrode oder den Bearbeitungsobjekt zu verhindern. Darüber hinaus kann das Auftreten granulatförmigen Überstände (Anhaften von Karbid) auch verhindert werden.
  • In der ersten Ausführungsform wird darüber hinaus eine Beschreibung angegeben zum Steuern der Ruheperiode zum Zeitpunkt des Auftretens einer anormalen elektrischen Entladung. Zusammen damit ist es auch möglich, die Bearbeitungsbedingungen, wie z. B. die Herunterfahrzeit oder den Hochfahrabstand, zu steuern. In diesem Fall kann, einfach gesagt, eine Funktion zum Steuern der Verarbeitungsbestimmungen, wie z. B. die Herunterfahrzeit oder den Hochfahrabstand, der Ruhepuls-Steuereinrichtung 26 hinzugefügt werden.
  • In der ersten Ausführungsform wird die Steuerung der Ruheperiode zum Zeitpunkt des Auftretens einer anormalen elektrischen Entladung beschrieben. An Stelle der Ruheperioden-Steuerung, ist es auch möglich, eine Reduzierungs-Steuerung des Entladungspulses durchzuführen. Im Fall der Durchführung der Reduzierungs-Steuerung des Entladungspulses ist es wünschenswert, eine Eingabeeinrichtung zum Eingeben der Anzahl von zu reduzierenden Entladungspulsen vorzusehen, sodass die Anzahl von zu reduzierenden Entladungspulsen verändert werden kann.
  • Betrachten wir den Fall des Durchführens der Reduzierungs-Steuerung des Entladungspulses Anstelle der Ruheperioden-Steuerung. Mit Referenz auf die Konfiguration, die in 1 dargestellt ist, kann die Ruhepuls-Steuereinrichtung 26, wenn die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 21 einen anormalen Entladungspuls bestimmt, konfiguriert werden, die Anzahl von zu reduzierenden Entladungspulsen an die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 mitzuteilen, Anstelle den Ruhepuls auszugeben. Das heißt die Ruhepuls-Steuereinrichtung 26 kann als eine Einheit zur Reduzierung der Anzahl von Entladungspulsen bezeichnet werden.
  • ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 5 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration einer Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 5 werden Komponenten, die zu den in 1 dargestellten identisch oder äquivalent sind (gemäß der ersten Ausführungsform) mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf den Teil, der mit der zweiten Ausführungsform zusammenhängt.
  • Wie in 5 dargestellt weist die Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zusätzlich zu der in 1 (gemäß der ersten Ausführungsform) dargestellten Konfiguration eine dritte Pulszähleinheit 40 auf, bei der es sich um eine normale Entladungspuls-Fehleinrichtung handelt, eine vierte Pulszähleinheit 41, bei der es sich um eine anormale Entladungspuls-Fehleinrichtung handelt, einen Normalentladungspuls-Auftretungs-Messeinrichtung 42, eine Mittelruhe-Berechnungseinrichtung 43, eine Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinrichtung 44 und eine Bearbeitungsbedingungs-Steuereinrichtung.
  • Die dritte Pulszähleinheit 40 zählt den Normalbestimmungspuls 27a, der durch die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung ausgegeben wird. Die vierte Pulszähleinheit 41 zählt den Fehlerbestimmungspuls 27b der durch die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 21 ausgegeben wird.
  • Die Normalentladungspuls-Auftretungs-Messeinrichtung 42 misst das Auftreten eines Normalpulses unter Verwendung des Zählwertes des Normalbestimmungspulses 27a, der für eine vorgegebene Periode (z. B. 500 ms durch die dritte Pulszähleinheit 40 gezählt wird, und des Zählwerts des Fehlerbestimmungspulses 27b, der für eine vorgegeben Periode (z. B. 500 ms) durch die vierte Pulszähleinheit 41 gezählt wird, und führt eine Berechnung wie folgt durch: (Zählwert des Normalbestimmungspulses 27a)/(Zählwert des Normalbestimmungspulses 27a + Zählwert des Fehlerbestimmungspulses 27b).
  • Die Mittelruhe-Berechnungseinrichtung 43 berechnet den Mittelwert innerhalb einer vorgegebenen Periode (z. B. 500 ms) der Ruhepulsperiode, die einer Änderung der Steuerung durch die Ruheperioden-Steuereinheit 29 durch Verfolgen der in 3 dargestellten Sequenz unterliegt. Wie aus der Beschreibung mit Bezug auf 3 verstanden wird, verändert sich die berechnete mittlere Ruheperiode gemäß dem Auftretungsmodus anormaler elektrischer Entladungen auf ein unterschiedliches Maß.
  • In einem elektrischen Entladungszustand, in dem der Fehlerbestimmungspuls 27b nacheinander für eine vorgegebene Anzahl durch die Entladungspuls-Diagnoseeinrichtung 23 ausgegeben wird, wird die Ruheperiode, mit Bezug auf 3 beschrieben, zur Hemmung des Auftretens anormalen elektrischen Entladung verlängert. Somit kann angenommen werden, dass sich der elektrische Entladungszustand in eine Stabilität verschiebt.
  • Die Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinheit 44 erfasst „Stabilität” oder „Instabilität” des Bearbeitungszustands aus dem Ausmaß oder der Verlängerung der mittleren Ruheperiode, welche durch die Mittelruhe-Berechnungseinrichtung 43 berechnet wird. Zum Beispiel erfasst die Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinrichtung 44 „Stabilität”, wenn die mittlere Ruheperiode die Einheitsperiode Toff 1,6 mal überschreitet und erfasst „Instabilität”, wenn die mittlere Ruheperiode 1,6 mal kleiner als die Einheitsperiode Toff ist. Derweil ist „1,6 mal” ein empirischer Einstellungswert und für den mit Bezug auf 3 beschriebenen Wert N irrelevant.
  • Die Bearbeitungsbedingungs-Steuereinrichtung 45 steuert ein Schalten der Bearbeitungsbedingungen (Ruheperiode, Herunterfahrzeit, Hochfahrabstand, usw.) durch Verfolgen einer Sequenz, die z. B. mit Bezug auf 6 beschrieben wird, auf der Grundlage des Erfassungsresultats bezüglich „Stabilität” oder „Instabilität” der Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinrichtung 44 und dem Auftreten eines normalen Entladungspulses, welches durch die Normalentladungspuls-Auftretungsmesseinrichtung 42 gemessen wird. Die Bearbeitungsbedingungs-Steuereinrichtung 45 sendet, obwohl nicht dargestellt, die gesteuerte Ruheperiode an die Entladungspuls-Steuereinrichtung 22. Darüber hinaus sendet die Bearbeitungsbedingungs-Steuereinrichtung 45 die gesteuerte Herunterfahrzeit und den gesteuerten Hochfahrabstand an eine Bearbeitungsspitzen-Steuereinheit (nicht dargestellt) die eine Bewegung der Bearbeitungselektrode 2 steuert. Die detaillierte Beschreibung wird im Folgenden mit Bezug auf 6 angegeben.
  • 6 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Operationen, die durch die Bearbeitungsbedingungs-Steuereinrichtung, die in 5 dargestellt ist, durchgeführt wird. Mit Bezug auf 6 wird zuerst bestimmt, ob die Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinrichtung 44 den Bearbeitungszustand als „stabil” erfasst hat (ST20). Wenn die Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinrichtung 44 dem Bearbeitungszustand als „instabil” erfasst hat (Nein bei ST20) wird dann eine Vermeidungsoperation durchgeführt, sodass die eingestellten Bearbeitungsbedingungen (auf z. B. die durch die Entladungs-Steuereinrichtung 22 eingestellte Ruheperiode) stark verändert werden (in diesem Beispiel durch starke Erhöhung der Ruheperiode) (ST21). Der Erfassungszustand der Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinrichtung 44 wird für eine Änderung überwacht (ST21).
  • Wenn das Resultat der Überwachung bei ST22 anzeigt, dass die Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinrichtung 44 den Bearbeitungszustand noch immer als „instabil” erfasst (Nein ST22), wird die Vermeidungsoperation (ST21) wiederholt. Wenn anschließend die Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinrichtung 44 den Bearbeitungszustand als „stabil” erfasst (Ja bei ST22), wird eine Rückkehroperation durchgeführt, sodass die Bearbeitungsbedingungen auf den Zustand vor der Vermeidungsoperation vor ST21 zurückgestellt werden (in diesem Beispiel Vor-Vermeidungsoperations-Ruheperiode) (ST23). Dann kehrt die Systemsteuerung zu ST20 zurück zum Bestimmen, ob die Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinrichtung 44 den Bearbeitungszustand als „stabil” erfasst hat.
  • Wenn die Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinrichtung 44 den Bearbeitungszustand als „stabil” erfasst hat (Ja bei ST20), wird dann überwacht, ob dieser Zustand für eine vorgegebene Periode bleibt (z. B. 400 mal die Zykluszeit von 0,25 s) (ST24). Wenn der Zustand, in dem die Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinrichtung 44 den Bearbeitungszustand als „stabil” erfasst (Ja bei ST20), für eine vorgegebene Periode bleibt (Ja bei ST24) wird dann eine Optimierungsoperation mit Bezug auf die Ruheperiode durchgeführt, die in der Entladungspuls-Steuereinrichtung 22 eingestellt ist, oder dem Hochfahrabstand, der in der Bearbeitungsspalt-Steuereinheit (nicht dargestellt) welche die Bewegung der Bearbeitungselektrode 2 steuert, eingestellt ist, sodass die Bearbeitungseffizienz verbessert wird (ST25). Zum Beispiel wird die Optimierungsoperation mit Bezug auf die Herunterfahrzeit durchgeführt (Jd = Jd – 1 Einheit), den Hochfahrabstand (Ju = Ju – 1 Einheit) und die Ruheperiode (Aus = Aus – 1 Einheit), in dieser Reihenfolge.
  • Anschließend wird erneut bestimmt, ob die Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinrichtung 44 den Bearbeitungszustand als „stabil” erfasst (ST26) und ob die Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinrichtung 44 den Bearbeitungszustand als „instabil” erfasst (Nein bei ST26) und dann kehrt diese Systemsteuerung zu ST20 zurück und die Bearbeitungsbedingungssteuerung wird neu gestartet
  • Wenn die Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinrichtung 44 umgekehrt den Bearbeitungszustand als „stabil” erfasst hat (Ja bei St26), wird dann bestimmt, ob das Auftreten des normalen Entladungspulses hoch ist, wenn diese in einer Periode (z. B. 30 s) berechnet wird, die nach einer Veränderung in den Bearbeitungsbedingungen eingestellt ist (ST27). Wenn das Auftreten eines normalen Pulses hoch ist, z. B. bei 80% oder darüber (Ja bei ST27), wird dann bestimmt, dass die Optimierungsoperation ein positives Resultat erzielt hat. Die Systemsteuerung kehrt dann zu ST25 zurück, zur kontinuierlichen Ausführung der Optimierungsoperation. Wenn das Auftreten eines normalen Entladungspulses gering ist (Nein bei ST27), kehrt dann die Systemsteuerung ST20 zurück und die Bearbeitungsbedingungssteuerung wird neu gestartet. Dies ist die gleiche Art, in der die Bearbeitungsbedingungssteuerung durchgeführt wird.
  • 7 ist ein Bearbeitungsmerkmaldiagramm zur Darstellung eines Vergleichs zwischen den Bearbeitungsmerkmalen gemäß der zweiten Ausführungsform und dem Bearbeitungsmerkmalen gemäß der herkömmlichen Technologie. In 7 stellt die vertikale Achse die Bearbeitungstiefe (mm) dar und die horizontale Achse stellt die Zeit (min) dar. Darüber hinaus zeigt eine Merkmalskurve 50a die Bearbeitungsperformance gemäß der zweiten Ausführungsform an und eine Merkmalskurve 50b zeigt die Bearbeitungsperformance gemäß der herkömmlichen Technologie an.
  • In 7 werden die Bearbeitungsmerkmale dargestellt, wenn eine Bearbeitung mit der Bearbeitungstiefe von 50 mm durchgeführt wird. Die Bearbeitungselektrode ist ein Graphit-Rippenelement und die Dicke der Spitze ist 1 mm und der Überlapp ist 10 mm. Das Bearbeitungsobjekt besteht aus Stahl. Die Flüssigkeitsbearbeitung ist strahllos. Die Bearbeitungsbedingungen umfassen den Stromspitzenwert von 40 A die Pulsbreite von 200 ms, die Ruheperiode von 500 ms, den Hochfahrabstand von 8,0 mm und die Herunterfahrzeit von 250 ms.
  • In der Bearbeitungsperformance 50a gemäß der zweiten Ausführungsform wurde gefunden, dass die Bearbeitungszeit kürzer als die Bearbeitungszeit in der herkömmlichen Technologie wird, und dass eine Reduzierung der Elektrodenabnutzung und eine Reduzierung im Auftreten granulatförmigen Überstände (Anhaften von Karbid) erreicht werden kann.
  • Auf diese Art werden gemäß der zweiten Ausführungsform die Bearbeitungsbedingungen derart geändert, sodass das Auftreten eines normalen Entladungspulses erhöht werden kann. Dies ermöglicht die Durchführung einer optimalen Steuerung von Bearbeitungsbedingungen, wie z. B. die Ruheperiode, die Herunterfahrzeit, und den Hochfahrabstand. Es ist als Resultat möglich, die elektrische Entladungsbearbeitung bei maximaler Bearbeitungsgeschwindigkeit durchzuführen, während die Abnutzung der Elektrode reduziert wird sowie das Auftreten granulatförmigen Überstände (Anhaften von Karbid) reduziert wird.
  • Obwohl bei der zweiten Ausführungsform eine Beschreibung angegeben ist, wird für den Fall veränderter Bearbeitungsbedingungen, um das Auftreten eines normalen Entladungspulses zu erhöhen, können die Bearbeitungsbedingungen auch geändert werden, um die Anzahl normaler Entladungspulse zu erhöhen. In diesem Fall, mit Bezug auf 5 die vierte Pulszähleinheit 41 und die Normalentladungspuls-Auftretungsmesseinrichtung 42 entfernt werden und der Zählwert der dritte Pulszähleinheit 40 kann direkt an die Bearbeitungs-Steuereinrichtung 45 gesendet werden.
  • Dritte Ausführungsform
  • 8 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration einer Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 8 werden Komponenten, die identisch oder äquivalent zu den in 1 (gemäß der ersten Ausführungsform) dargestellten sind, durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt. Im Folgenden konzentriert sich die Beschreibung auf die dritte Ausführungsform.
  • Wie in 8 dargestellt, umfasst die Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform eine Referenzwert-Einstelleinrichtung 15b an Stelle der Referenzwert-Einstelleinrichtung 15a in der in 1 (gemäß der ersten Ausführungsform) dargestellten Konfiguration.
  • Die Referenzwert-Einstelleinrichtung 15b liefert eine Referenzspannung Vref' an die Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinrichtung 8 und liefert eine Referenzspannung Vc' an die Spannungspegel-Vergleichseinrichtung 21. Die Referenzspannung Vref' und die Referenzspannung Vc' sind Referenzspannungen, die gemäß dem Material der Bearbeitungselektrode 2 und dem Bearbeitungsobjekt 3, welche den Bearbeitungsspalt ausbilden, ausgewählt werden.
  • Die Referenzwert-Einstelleinrichtung 15b ist derart konfiguriert, dass die Referenzspannung Vref' und die Referenzspannung Vc' gemäß dem Material der Bearbeitungselektrode 2 und dem Bearbeitungsobjekt 3 ausgewählt und manuell eingegeben werden können. Alternativ ist die Referenzwert-Einstelleinrichtung 15b konfiguriert, eine Beziehungstabelle für die Beziehung zwischen den Materialien der Bearbeitungselektrode 2 und dem Bearbeitungsobjekt 3 mit den jeweiligen Referenzspannungen Vref' und den jeweiligen Referenzspannungen Vc' aufzuweisen. Nach Empfang des Materials der Bearbeitungselektrode 2 und dem Bearbeitungsobjekt 3, welche den Bearbeitungsspalt ausbilden, liest dann die Referenzwert-Einstelleinrichtung 15b die entsprechende Referenzspannung Vref' und die entsprechende Referenzspannung Vc' aus der Beziehungstabelle.
  • In dieser Konfiguration wird die der Spannung überlagerte Hochfrequenzkomponente zum Zeitpunkt der in dem Bearbeitungsspalt auftretenden elektrischen Entladung mit dem Referenzwert Vref' verglichen. Wenn die Hochfrequenzkomponente größer als die Referenzspannung Vref' ist, wird bestimmt, dass eine normale elektrische Entladung aufgetreten ist. Wenn die Hochfrequenzkomponente kleiner als die Referenzspannung Vref' ist, wird bestimmt, dass eine anormale elektrische Entladung aufgetreten ist. Gleichermaßen wird der Spannungspegel in dem Bearbeitungsspalt mit der Referenzspannung Vc' verglichen. Wenn der Spannungspegel größer als die Referenzspannung Vc' ist, wird bestimmt, dass eine normale elektrische Entladung aufgetreten ist. Wenn der Spannungspegel kleiner als die Referenzspannung Vc' ist, wird bestimmt, dass eine anormale elektrische Entladung aufgetreten ist.
  • Zum Zeitpunkt einer anomalen elektrischen Entladung werden die Entladungspulsbreite und die Ruheperiode in einer Sequenz gesteuert, die identisch zu der in der ersten Ausführungsform ist. Während der Steuerung der Ruheperiode können die Operationsdetails durch Veränderung der in 3 dargestellten Konstanten M, L und N, die mit der Referenzspannung Vref' und der Referenzspannung Vc' zusammenhängen, geändert werden. Darüber hinaus kann die Reduzierungs-Steuerung des Entladungspulses auch auf identische Arte zu der in der ersten Ausführungsform beschriebenen durchgeführt werden.
  • 9 ist ein Bearbeitungsmerkmaldiagramm zur Darstellung eines Vergleichs zwischen den Bearbeitungsmerkmalen gemäß der dritter Ausführungsform und den Bearbeitungsmerkmalen gemäß der herkömmlichen Technologie. In 9 stellt die vertikale Achse die Bearbeitungstiefe (mm) dar und die horizontale Achse stellt die Zeit (min) dar. Darüber hinaus zeigt eine Merkmalskurve 55a die Bearbeitungsperformance gemäß der dritten Ausführungsform an und eine Merkmalskurve 55b zeigt die Bearbeitungsperformance gemäß der herkömmlichen Technologie an.
  • 9 stellt die Bearbeitungsmerkmale dar, wenn eine Bearbeitung mit der Bearbeitungstiefe von 50 mm durchgeführt wird. Die Bearbeitungselektrode ist eine Graphit-Elektrode mit einer 10 mm Vierkant-Spitze. Das Bearbeitungsobjekt besteht aus einer Stahllegierung. Die Flüssigkeitsbearbeitung ist strahllos. Die Bearbeitungsbedingungen umfassen den Stromspitzenwert von 25 A, die Pulsbreite von 200 μs, die Ruheperiode von 100 μs, den Hochfahrabstand bzw. Jump-up-Abstand von 1,4 mm und die Herabfahrzeit bzw. Jump-down-Zeit von 500 ms.
  • In der Berarbeitungsperformance 55b gemäß herkömmlicher Technologie wurde gefunden, dass eine Bogenentladung (anomale elektrische Entladung) nach 10 Sekunden von dem Start aufgetreten ist. In Gegensatz dazu wurde in der Berarbeitungsperformance 55a gemäß der dritten Ausführungsform keine anomale elektrische Entladung gefunden, und es war möglich, eine stabile Entladung durchzuführen.
  • Auf diese Art wird gemäß der dritten Ausführungsform die Referenzspannung zum Vergleich mit der Hochfrequenzkomponenten und die Referenzspannung zum Vergleich mit dem Entladungsspannungspegel gemäß dem Material der Bearbeitungselektrode und dem Bearbeitungsobjekt ausgewählt. Selbst wenn die Bearbeitungselektrode und das Bearbeitungsobjekt aus einem besonderen Material bestehen, ist es somit möglich, eine stabile Bearbeitung durchzuführen, während das Auftreten einer anomalen elektrischen Entladung verhindert wird.
  • Die dritte Ausführungsform wird als Beispiel der Anwendung der ersten Ausführungsform angegeben. Identisch kann auch in der zweiten Ausführungsform die Referenzwert-Einstelleinrichtung 15b an Stelle der Referenzwert-Einstelleinrichtung 15a angeordnet werden.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Wie oben beschrieben ist die Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zur präzisen Erfassung des elektrischen Entladungszustandes geeignet und für eine optimale Steuerung der Entladungspulsbreite und der Ruheperiode geeignet, selbst wenn die Entladungsspannung auf Grund des Auftretens einer anomalen elektrischen Entladung abfällt, so dass das Auftreten einer anomalen elektrischen Entladung und eine Abnutzung der Elektrode reduziert wird und das Auftreten granulatförmiger Überstände (Anheften von Karbid) verhindert wird, und besonders geeignet als Energiequellen-Steuereinheit einer senkerodierenden elektrischen Entladungsvorrichtung.

Claims (8)

  1. Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung zum Steuern einer Entladungspulsbreite und einer Ruheperiode (Toff) einer in einem Bearbeitungsspalt der elektrischen Entladungsvorrichtung erzeugten Pulsentladung, mit: einer Hochfrequenzkomponenten-Erfassungseinheit (4, 5, 6) zur Erfassung einer Hochfrequenzkomponente, die einer Entladungsspannung überlagert ist, zum Zeitpunkt einer in dem Bearbeitungsspalt auftretenden elektrischen Entladung; einer Spannungspegel-Erfassungseinheit (20) zum Erfassen eines Spannungspegels der Entladungsspannung (31); einer Referenzwert-Einstelleinheit (15) zur Einstellung eines Hochfrequenzkomponenten-Referenzwertes (Vref) und eines Spannungspegel-Referenzwertes (Vc); einer Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit (8) zum Vergleich einer Betragsbeziehung zwischen der durch die Hochfrequenzkomponenten-Erfassungseinheit (4, 5, 6) erfassten Hochfrequenzkomponente und dem Hochfrequenzkomponenten-Referenzwert (Vref); einer Spannungspegel-Vergleichseinheit (21) zum Vergleich einer Betragsbeziehung zwischen dem durch die Spannungspegel-Erfassungseinheit (20) erfassten Spannungspegel und dem Spannungspegel-Referenzwert (Vc); einer Ruheperioden-Steuereinheit (29), die bei der Erfassung einer anomalen elektrischen Entladung auf Grundlage eines Vergleichsresultats der Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit (8) und eines Vergleichsresultats der Spannungspegel-Vergleichseinheit (21) einen Ruhepuls ausgibt, der eine geeignete Änderung der Länge der Ruheperiode (Toff) gemäß einem Auftretungsmodus einer anomalen elektrischen Entladung anzeigt; und einer Entladungspuls-Steuereinheit (22), die, wenn ein Vergleichsresultat der Spannungspegel-Vergleichseinheit (21) eine anomale elektrische Entladung anzeigt, die Entladungspulsbreite durch ein Abschneiden einer am Bearbeitungsspalt angelegten Spannung reduziert und anschließend die Steuerung der Ruheperiode (Toff), die bis zum Anlegen einer Spannung auf den Bearbeitungsspalt dauert, gemäß einer durch den Ruhepuls angezeigten Ruheperiode ändert.
  2. Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn eine normale elektrische Entladung anschließend erfasst wird, die Ruheperioden-Steuereinheit (29) einen Ruhepuls ausgibt, der das Ändern einer verlängerten Ruheperiode auf eine Länge für eine geeignete Entladungspulsbreite anzeigt.
  3. Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ruheperioden-Steuereinheit (29) umfasst eine Entladungspuls-Diagnoseeinheit zur Durchführung einer Diagnose eines in dem Bearbeitungsspalt erzeugten Entladungspulses auf Grundlage eines Vergleichsresultats der Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit (8) und eines Vergleichsresultats der Spannungspegel-Vergleichseinheit (21); eine erste Puls-Zähleinheit (24), die eine erste vorgegebene Anzahl von Zeiten zählt, bei denen die Entladungspuls-Diagnoseeinheit einen normalen Entladungspuls nacheinander bestimmt; eine zweite Puls-Zähleinheit (25), die eine zweite vorgegebene Anzahl von Zeiten zählt, bei denen die Entladungspuls-Diagnoseeinheit einen anormalen Entladungspuls nacheinander bestimmt; und eine Ruhepuls-Steuereinheit zur Erzeugung und Ausgabe des Ruhepulses, der eine Ruheperiode anzeigt, die auf Grundlage bestimmt ist, ob jede von der ersten Puls-Zähleinheit (24) und der zweiten Puls-Zähleinheit (25) für eine entsprechende vorgegebene Anzahl von Zeiten gezählt hat.
  4. Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung zum Steuern einer Entladungspulsbreite und einer Ruheperiode (Toff) einer in einem Bearbeitungsspalt der elektrischen Entladungsvorrichtung erzeugten Pulsentladung, mit: einer Hochfrequenzkomponenten-Erfassungseinheit (4, 5, 6) zur Erfassung einer Hochfrequenzkomponente, die einer Entladungsspannung überlagert ist, zum Zeitpunkt einer in dem Bearbeitungsspalt auftretenden elektrischen Entladung; einer Spannungspegel-Erfassungseinheit (20) zum Erfassen eines Spannungspegels der Entladungsspannung (31); einer Referenzwert-Einstelleinheit zur Einstellung eines Hochfrequenzkomponenten-Referenzwertes (Vref) und eines Spannungspegel-Referenzwertes (Vc); einer Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit (8) zum Vergleich einer Betragsbeziehung zwischen der durch die Hochfrequenzkomponenten-Erfassungseinheit (4, 5, 6) erfassten Hochfrequenzkomponente und dem Hochfrequenzkomponenten-Referenzwert (Vref); einer Spannungspegel-Vergleichseinheit (21) zum Vergleich einer Betragsbeziehung zwischen dem durch die Spannungspegel-Erfassungseinheit (20) erfassten Spannungspegel und dem Spannungspegel-Referenzwert (Vc); einer Ruheperioden-Steuereinheit (29), die bei der Erfassung einer anomalen elektrischen Entladung auf Grundlage eines Vergleichsresultats der Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit (8) und eines Vergleichsresultats der Spannungspegel-Vergleichseinheit (21) einen Ruhepuls ausgibt, der eine geeignete Änderung der Länge der Ruheperiode (Toff) gemäß einem Auftretungsmodus einer anomalen elektrischen Entladung anzeigt; einer Entladungspuls-Steuereinheit (22), die, wenn ein Vergleichsresultat der Spannungspegel-Vergleichseinheit (21) eine anomale elektrische Entladung anzeigt, die Entladungspulsbreite durch ein Abschneiden der am Bearbeitungsspalt angelegten Spannung reduziert und anschließend die Steuerung der Ruheperiode (Toff), die bis zum Anlegen einer Spannung auf den Bearbeitungsspalt dauert, gemäß einer durch den Ruhepuls angezeigten Ruheperiode ändert; einer Mittelruhe-Berechnungseinheit (43) zur Berechnung eines Mittelwertes einer Ruheperiode, die einer geänderten Steuerung durch die Ruheperioden-Steuereinheit (29) unterworfen ist; eine Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinheit (44) zur Erfassung eines elektrischen Entladungsbearbeitungszustandes unter Verwendung einer Länge der durch die Mittelruhe-Berechnungseinheit (43) berechneten mittleren Ruheperiode als Index für Stabilität/Instabilität; eine Normalentladungspuls-Zähleinheit (42) zur Zählung einer Anzahl von Zeiten, bei denen die Ruheperioden-Steuereinheit (29) einen normalen Entladungspuls bestimmt; und eine Bearbeitungsbedingungs-Steuereinheit (45), die auf einen Erfassungszustand der Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinheit (44) verweist und eine Herunterfahrzeit und/oder einen Hochfahrabstand derart steuert, dass das Auftreten eines normalen Entladungspulses erhöht wird; wobei die Bearbeitungsbedingungs-Steuereinheit (45) die gesteuerte Herunterfahrzeit und/oder den gesteuerten Hochfahrabstand an eine Bearbeitungsspitzen-Steuereinheit sendet, die eine Bewegung einer Bearbeitungselektrode (2) steuert.
  5. Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung zum Steuern einer Entladungspulsbreite und einer Ruheperiode (Toff) einer in einem Bearbeitungsspalt der elektrischen Entladungsvorrichtung erzeugten Pulsentladung, mit: einer Hochfrequenzkomponenten-Erfassungseinheit (4, 5, 6) zur Erfassung einer Hochfrequenzkomponente, die einer Entladungsspannung überlagert ist, zum Zeitpunkt einer in dem Bearbeitungsspalt auftretenden elektrischen Entladung; einer Spannungspegel-Erfassungseinheit (20) zum Erfassen eines Spannungspegels der Entladungsspannung (31); einer Referenzwert-Einstelleinheit zur Einstellung eines Hochfrequenzkomponenten-Referenzwertes (Vref) und eines Spannungspegel-Referenzwertes (Vc); einer Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit (8) zum Vergleich einer Betragsbeziehung zwischen der durch die Hochfrequenzkomponenten-Erfassungseinheit (4, 5, 6) erfassten Hochfrequenzkomponente und dem Hochfrequenzkomponenten-Referenzwert (Vref); einer Spannungspegel-Vergleichseinheit (21) zum Vergleich einer Betragsbeziehung zwischen dem durch die Spannungspegel-Erfassungseinheit (20) erfassten Spannungspegel und dem Spannungspegel-Referenzwert (Vc); einer Ruheperioden-Steuereinheit (29), die bei der Erfassung einer anomalen elektrischen Entladung auf Grundlage eines Vergleichsresultats der Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit (8) und eines Vergleichsresultats der Spannungspegel-Vergleichseinheit (21) einen Ruhepuls ausgibt, der eine geeignete Änderung der Länge der Ruheperiode (Toff) gemäß einem Auftretungsmodus einer anomalen elektrischen Entladung anzeigt; einer Entladungspuls-Steuereinheit (22), die, wenn ein Vergleichsresultat der Spannungspegel-Vergleichseinheit (21) eine anomale elektrische Entladung anzeigt, die Entladungspulsbreite durch ein Abschneiden der am Bearbeitungsspalt angelegten Spannung reduziert und anschließend die Steuerung der Ruheperiode (Toff), die bis zum Anlegen einer Spannung auf den Bearbeitungsspalt dauert, gemäß einer durch den Ruhepuls angezeigten Ruheperiode ändert; einer Mittelruhe-Berechnungseinheit (43) zur Berechnung eines Mittelwertes einer Ruheperiode, die einer geänderten Steuerung durch die Ruheperioden-Steuereinheit (29) unterworfen ist; eine Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinheit (44) zur Erfassung eines elektrischen Entladungsbearbeitungszustandes unter Verwendung einer Länge der durch die Mittelruhe-Berechnungseinheit (43) berechneten mittleren Ruheperiode als Index für Stabilität/Instabilität; eine Normalentladungspuls-Zähleinheit (42) zur Zählung einer Anzahl von Zeiten, bei denen die Ruheperioden-Steuereinheit (29) einen normalen Entladungspuls bestimmt; eine Anormalentladungspuls-Zähleinheit zur Zählung einer Anzahl von Zeiten, bei denen die Ruheperioden-Steuereinheit (29) einen anormalen Entladungspuls bestimmt; eine Normalentladungspuls-Auftretungs-Messeinheit zur Messung des Auftretens eines normalen Entladungspulses auf Grundlage eines Zählwertes der Normalentladungspuls-Zähleinheit (42) und eines Zählwertes der Anormalentladungspuls-Zähleinheit; eine Bearbeitungsbedingungs-Steuereinheit (45), die auf einen Erfassungszustand der Bearbeitungsstabilitäts-Erfassungseinheit (44) verweist und eine Herunterfahrzeit und/oder einen Hochfahrabstand derart steuert, dass das Auftreten eines normalen Entladungspulses erhöht wird; wobei die Bearbeitungsbedingungs-Steuereinheit (45) die gesteuerte Herunterfahrzeit und/oder den gesteuerten Hochfahrabstand an eine Bearbeitungsspitzen-Steuereinheit sendet, die eine Bewegung einer Bearbeitungselektrode (2) steuert.
  6. Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung zum Steuern einer Entladungspulsbreite und einer Ruheperiode einer in einem Bearbeitungsspalt der elektrischen Entladungsvorrichtung erzeugten Pulsentladung, mit: einer Hochfrequenzkomponenten-Erfassungseinheit (4, 5, 6) zur Erfassung einer Hochfrequenzkomponente, die einer Entladungsspannung überlagert ist, zum Zeitpunkt einer in dem Bearbeitungsspalt auftretenden elektrischen Entladung; einer Spannungspegel-Erfassungseinheit (20) zum Erfassen eines Spannungspegels der Entladungsspannung (31); einer Referenzwert-Einstelleinheit (15) zur Einstellung eines Hochfrequenzkomponenten-Referenzwertes (Vref) und eines Spannungspegel-Referenzwertes (Vc); einer Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit (8) zum Vergleich einer Betragsbeziehung zwischen der durch die Hochfrequenzkomponenten-Erfassungseinheit (4, 5, 6) erfassten Hochfrequenzkomponente und dem Hochfrequenzkomponenten-Referenzwert (Vref); einer Spannungspegel-Vergleichseinheit (21) zum Vergleich einer Betragsbeziehung zwischen dem durch die Spannungspegel-Erfassungseinheit (20) erfassten Spannungspegel und dem Spannungspegel-Referenzwert (Vc); einer Einheit zur Reduzierung einer Anzahl von Entladungspulsen, die anzeigt, bei Erfassung einer anomalen elektrischen Entladung, auf Grundlage eines Vergleichsresultats der Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit (8) und einer Vergleichsresultats der Spannungspegel-Vergleichseinheit (21), eine geeignete Reduzierung in der Anzahl von Entladungspulsen, die in dem Bearbeitungsspalt erzeugt werden, gemäß einem Auftretungsmodus einer anomalen elektrischen Entladung; einer Entladungspuls-Steuereinheit (22), die, wenn ein Vergleichsresultat der Spannungspegel-Vergleichseinheit (21) eine anomale elektrische Entladung anzeigt, die Entladungspulsbreite durch ein Abschneiden einer am Bearbeitungsspalt angelegten Spannung reduziert und anschließend eine Änderung der Steuerung der Anzahl von in dem Bearbeitungsspalt erzeugten Entladungspulsen gemäß der durch die Einheit zur Reduzierung einer Anzahl von Entladungspulsen angezeigten Reduzierungsanzahl durchführt.
  7. Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Einheit zur Reduzierung einer Anzahl von Entladungspulsen umfasst: eine Entladungspuls-Diagnoseeinheit zur Durchführung einer Diagnose eines in dem Bearbeitungsspalt erzeugten Entladungspulses auf Grundlage eines Vergleichsresultats der Hochfrequenzkomponenten-Vergleichseinheit (8) und eines Vergleichsresultats der Spannungspegel-Vergleichseinheit (21); eine erste Puls-Zähleinheit (24), die eine erste vorgegebene Anzahl von Zeiten zählt, bei denen die Entladungspuls-Diagnoseeinheit einen normalen Entladungspuls nacheinander bestimmt; eine zweite Puls-Zähleinheit (25), die eine zweite vorgegebene Anzahl von Zeiten zählt, bei denen die Entladungspuls-Diagnoseeinheit einen anormalen Entladungspuls nacheinander bestimmt; und eine Reduzierungszahl-Entscheidungseinheit zur Erzeugung und Ausgabe der Reduzierungszahl auf Grundlage davon, ob jede der ersten Puls-Zähleinheit (24) und der zweiten Puls-Zähleinheit (25) für entsprechende vorgegebene Anzahl von Zeiten gezählt hat.
  8. Energiequellen-Steuereinheit einer elektrischen Entladungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 4, 5 oder 6, wobei der Hochfrequenzkomponenten-Referenzwert und der Spannungspegel-Referenzwert gemäß einem Material einer Bearbeitungselektrode und einem Bearbeitungsobjekt, welche den Bearbeitungsspalt ausbilden, eingestellt wird.
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