DE112018002648T5

DE112018002648T5 - Leistungsversorgungseinrichtung für eine funkenerosionsmaschine, funkenerosionsvorrichtung und funkenerosionsverfahren

Info

Publication number: DE112018002648T5
Application number: DE112018002648.5T
Authority: DE
Inventors: Daiki Saito; Shingo Tsuda; Takashi Hashimoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-05-23
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2020-03-05
Anticipated expiration: 2038-04-27
Also published as: JPWO2018216429A1; JP6793826B2; DE112018002648B4; WO2018216429A1

Abstract

Eine Leistungsversorgungseinrichtung (100) für eine Funkenerosionsmaschine beinhaltet eine niederohmige Schaltung (1), die mehrere erste Schaltvorrichtungen (LS) beinhaltet, die miteinander parallel geschaltet sind, eine hochohmige Schaltung (2), die vier zweite Schaltvorrichtungen (HS) beinhaltet, die miteinander in einer Vollbrückenverbindung verbunden sind, und eine erste Gate-Steuerschaltung (10), die eine an die erste Schaltvorrichtung (LS) angelegte Gate-Spannung und eine Einschaltdauer, während der die erste Schaltvorrichtung (LS) eingeschaltet ist, ändert.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine, die eine Leistungsversorgungsspannung zur Funkenerosion an eine Funkenerosionsmaschine anlegt, eine Funkenerosionsvorrichtung, die eine solche Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine enthält, und ein Funkenerosionsverfahren, das eine solche Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine verwendet.
Hintergrund
Bei einer Funkenerosionsmaschine handelt es sich um eine Werkzeugmaschine, die eine elektrische Entladung in einem Bearbeitungsspalt zwischen einer Elektrode und einem Werkstück erzeugt, um so eine Bearbeitung auf Grundlage von Wärme durchzuführen, die durch die Entladung erzeugt wird. Eine der Funkenerosionsmaschinen ist z. B. eine Drahterosionsmaschine, die eine Drahtelektrode verwendet.
Eine Drahterosionsmaschine wird verwendet, um eine Grobbearbeitung, Halbfertigbearbeitung und Fertigbearbeitung durchzuführen. Während dieser Bearbeitungsphasen wird die Bearbeitung wiederholt mit einer allmählichen Verringerung der Bearbeitungsleistung durchgeführt, bis die erforderliche Bearbeitungsgenauigkeit und die erforderliche Oberflächenrauheit erreicht sind. Die Bearbeitungsleistung ist gleichbedeutend mit dem Entladestrom. Die erforderliche angelegte Spannung und der erforderliche Entladestrom hängen von der Bearbeitungsanforderung für jede Phase ab.
Bei der Grobbearbeitung, die eine große Menge an Bearbeitung erfordert, wird eine relativ hohe Spannung an den Bearbeitungsspalt angelegt, wodurch verursacht wird, dass eine elektrische Entladung auf Grundlage eines relativ hohen Stroms stattfindet. Bei der Fertigbearbeitung, die eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit erfordert, wird eine relativ niedrige Spannung an den Bearbeitungsspalt angelegt, wodurch verursacht wird, dass eine elektrische Entladung auf Grundlage eines relativ niedrigen Stroms stattfindet. Zudem kann bei der Grobbearbeitung das Anlegen einer hohen Spannung an den Bearbeitungsspalt von Beginn an, um eine elektrische Entladung zu erzeugen, zur Unterbrechung eines Drahts führen. Daher wird auch bei der Grobbearbeitung ein Verfahren verwendet, bei dem zunächst eine niederpegelige Vorentladung unter Verwendung einer niedrigen Spannung erzeugt wird und danach eine hohe Spannung angelegt wird, um einen hohen Strom zuzuführen. Auf diese Weise muss eine Drahterosionsmaschine die an den Bearbeitungsspalt anzulegende Spannung oder den ihm zuzuführenden Strom je nach der Bearbeitungsanforderung und dem Zeitpunkt, zu dem die Entladung stattfinden soll, selektiv verwenden.
Einige herkömmliche Drahterosionsmaschinen weisen zwei Leistungsversorgungen in Kombination auf, bei denen es sich um eine Leistungsversorgung mit einer hochohmigen Schaltung und eine andere Leistungsversorgung mit einer niederohmigen Schaltung handelt. Die hochohmige Schaltung beinhaltet eine Leistungsversorgung mit Gleichstrom (DC) relativ niedriger Spannung, eine Schaltvorrichtung und einen Strombegrenzungswiderstand. Die niederohmige Schaltung beinhaltet eine DC-Leistungsversorgung relativ hoher Spannung und eine Reihe von Schaltvorrichtungen, die miteinander parallel geschaltet sind. Diese Art von Drahterosionsmaschine verwendet selektiv die DC-Leistungsversorgung mit niedriger Spannung und die DC-Leistungsversorgung mit hoher Spannung je nach der Bearbeitungsanforderung.
Bei der Fertigbearbeitung wird nur die hochohmige Schaltung betrieben, um einen relativ niedrigen Strom dem Bearbeitungsspalt zuzuführen. Bei der Grobbearbeitung und Halbfertigbearbeitung werden sowohl die niederohmige Schaltung als auch die hochohmige Schaltung betrieben, um einen relativ hohen Strom dem Bearbeitungsspalt zuzuführen. Einzelheiten zum Betrieb der Leistungsversorgungen bei diesen Bearbeitungsereignissen sind in der nachfolgend aufgeführten Patentliteratur 1 beschrieben und daher wird hier auf eine detaillierte Beschreibung davon verzichtet.
Zu beachten ist, dass diese Leistungsversorgungen auf die gleiche Weise bei der Grobbearbeitung und der Halbfertigbearbeitung betrieben werden, dass sich jedoch die erforderlichen Strommengen stark voneinander unterscheiden. Konkret besteht bei der Halbfertigbearbeitung ein Bedarf dafür, raue Oberflächen nach der Grobbearbeitung zu entfernen, und somit wird die niederohmige Schaltung, die einen hohen Strom zuführt, verwendet. Unterdessen besteht bei der Halbfertigbearbeitung ebenfalls ein Bedarf dafür, zusätzlich zur Entfernung rauer Oberflächen die Oberflächenrauheit zu verringern, und daher muss der Strom von der niederohmigen Schaltung so niedrig sein wie möglich. In Patentliteratur 1 wird ein Strom bei der Halbfertigbearbeitung durch Steuern der Anzahl von Einschaltvorgängen und der Länge eines Einschaltzeitraums bei Schaltvorrichtungen der niederohmigen Schaltung verringert.
Darüber hinaus wird in der unten aufgeführten Patentliteratur 2 ein Strom durch Verringern einer Gate-Spannung einer Schaltvorrichtung verringert. Wie oben beschrieben, führt eine herkömmliche Drahterosionsmaschine einen Entladestrom, der für jede Bearbeitungsanforderung geeignet ist, dem Bearbeitungsspalt durch Steuern der Schaltvorrichtungen zu.
Entgegenhaltungsliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: japanische Offenlegungsschrift Nr. H10-309629
Patentliteratur 2: japanische Offenlegungsschrift Nr. S63-062612

Kurzdarstellung
Technisches Problem
Eine herkömmliche Drahterosionsmaschine weist ein Problem dahingehend auf, dass Eigenschaften der Schaltvorrichtungen die Impedanz der gesamten Schaltung einschränken. Die in Patentliteratur 1 beschriebene Konfiguration kann die Impedanz höchstens auf eine Impedanz verringern, die den Schaltvorrichtungen eigen ist, selbst wenn die Anzahl von einzuschaltenden Vorrichtungen auf eine Grenze verringert wird. Überdies weist, wenn die Länge eines Einschaltzeitraums in den Schaltvorrichtungen verringert werden soll, das Verfahren aus Patentliteratur 1 eine Einschränkung dahingehend auf, dass der kürzeste Einschaltzeitraum von dem Verhalten der Schaltvorrichtungen oder der Art der Ansteuerung der Schaltvorrichtungen abhängig ist.
Das Verfahren aus Patentliteratur 2 weist zudem eine Einschränkung auf, dass die Impedanz erhöht wird, wenn die Gate-Spannung verringert werden soll. Überdies erhöht sich in der in Patentliteratur 2 beschriebenen Konfiguration die Impedanz der Schaltvorrichtungen, wenn die Gate-Spannung gesenkt wird, jedoch liegt dahingehend ein Problem vor, dass eine Verringerung der Gate-Spannung auf nahe einem Schwellenwert dazu führt, dass die Impedanz schnell zunimmt, und eine weitere Verringerung der Gate-Spannung auf unter den Schwellenwert dazu führt, dass die Schaltvorrichtung deaktiviert wird. Aus diesem Grund ist es schwierig, die Gate-Spannung zum Erhalten einer hohen Impedanz zu steuern.
Wie oben beschrieben, weisen bei der Konfiguration und dem Verfahren der herkömmlichen Techniken Eigenschaften der Schaltvorrichtungen eine Einschränkung beim Steuern einer Impedanz auf und liegt ein Problem dahingehend vor, das eine flexiblere Bearbeitung nicht umgesetzt werden kann.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des Vorstehenden entwickelt und ihre Aufgabe ist es, eine Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine bereitzustellen, die eine Impedanzsteuerung gemäß Eigenschaften einer Schaltvorrichtung bereitstellen kann und eine flexiblere Bearbeitung umsetzen kann.
Lösung des Problems
Um das oben genannte Problem zu lösen und die Aufgabe zu erfüllen, umfasst eine Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine der vorliegenden Erfindung: eine niederohmige Schaltung; eine hochohmige Schaltung; und eine erste Gate-Steuerschaltung. Die niederohmige Schaltung beinhaltet mehrere erste Schaltvorrichtungen, die miteinander parallel geschaltet sind, wodurch sie eine Parallelschaltung bilden, wobei die Parallelschaltung ein Ende aufweist, das mit einer positiven Elektrode einer ersten DC-Leistungsversorgung verbunden ist, die Parallelschaltung ein anderes Ende aufweist, das mit einem Werkstück verbunden ist, und die erste DC-Leistungsversorgung eine negative Elektrode aufweist, die mit einer Bearbeitungselektrode verbunden ist. Die hochohmige Schaltung beinhaltet vier zweite Schaltvorrichtungen, die miteinander in einer Vollbrückenverbindung verbunden sind, wodurch sie eine Brückenschaltung bilden, wobei die Brückenschaltung DC-Klemmen aufweist, die mit beiden Enden einer zweiten DC-Leistungsversorgung verbunden sind, und die Brückenschaltung eine AC-Klemme, die mit der Bearbeitungselektrode verbunden ist, und eine andere AC-Klemme, die mit dem Werkstück verbunden ist, aufweist. Die erste Gate-Steuerschaltung ändert eine an die erste Schaltvorrichtung angelegte Gate-Spannung und eine Einschaltdauer, während der die erste Schaltvorrichtung eingeschaltet ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine vorteilhafte Wirkung dahingehend ausgeübt, dass eine Impedanzsteuerung gemäß einer Eigenschaft einer Schaltvorrichtung bereitgestellt werden kann und eine flexiblere Bearbeitung umgesetzt werden kann.
Figurenliste

1 ist eine Darstellung, die eine Konfiguration einer Funkenerosionsvorrichtung veranschaulicht, die eine Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform beinhaltet.
2 ist ein erstes Diagramm zur Beschreibung eines Funktionsprinzips in der ersten Ausführungsform.
3 ist ein zweites Diagramm zur Beschreibung des Funktionsprinzips in der ersten Ausführungsform.
4 ist ein drittes Diagramm zur Beschreibung des Funktionsprinzips in der ersten Ausführungsform.
5 ist ein viertes Diagramm zur Beschreibung des Funktionsprinzips in der ersten Ausführungsform.
6 ist eine Darstellung, die eine beispielhafte Konfiguration einer ersten Gate-Steuerschaltung in der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
7 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration einer Steuereinheit in der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
8 ist eine Darstellung, die ein anderes Beispiel für eine Hardwarekonfiguration der Steuereinheit in der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
9 ist ein Zeitdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Betriebs bei einer Grobbearbeitung der ersten Ausführungsform.
10 ist ein Zeitdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Betriebs bei einer Halbfertigbearbeitung der ersten Ausführungsform.
11 ist eine Darstellung, die eine beispielhafte Konfiguration einer ersten Gate-Steuerschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
12 ist ein Zeitdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Betriebs, der ein Verfahren der zweiten Ausführungsform verwendet, das eine mittlere Zwischenelektrodenspannung nutzt.
13 ist eine Darstellung, die eine Konfiguration einer Funkenerosionsvorrichtung veranschaulicht, die eine Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform beinhaltet.
14 ist eine Darstellung, die eine beispielhafte Konfiguration einer zweiten Gate-Steuerschaltung in der dritten Ausführungsform veranschaulicht.
15 ist ein Zeitdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Betriebs, der ein Verfahren der dritten Ausführungsform verwendet.
16 ist eine Darstellung, die eine Konfiguration einer Funkenerosionsvorrichtung veranschaulicht, die eine Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine gemäß einer vierten Ausführungsform beinhaltet.
17 ist eine Darstellung, die eine beispielhafte Konfiguration einer dritten Gate-Steuerschaltung in der vierten Ausführungsform veranschaulicht.
18 ist ein Zeitdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Betriebs bei einer Grobbearbeitung der vierten Ausführungsform.
19 ist ein Zeitdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Betriebs bei einer Halbfertigbearbeitung der vierten Ausführungsform.
20 ist ein Zeitdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Betriebs bei einer Fertigbearbeitung der vierten Ausführungsform.
21 ist ein Zeitdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Betriebs, der ein Verfahren einer fünften Ausführungsform verwendet.
22 ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Vorteils einer Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine gemäß einer sechsten Ausführungsform.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden ist eine detaillierte Beschreibung zu einer Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine, einer Funkenerosionsvorrichtung und einem Funkenerosionsverfahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen aufgeführt. Zu beachten ist, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen nicht dazu vorgesehen sind, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken. Darüber hinaus werden die nachfolgenden Ausführungsformen in Bezug auf eine Drahterosionsmaschine als ein Beispiel beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung selbstverständlich auch auf andere Funkenerosionsmaschinen als eine Drahterosionsmaschine, wie z. B. eine Bohrerosionsmaschine und eine Senkerosionsmaschine, anwendbar. Zudem ist zu beachten, dass in der nachfolgenden Ausführungsform eine elektrische Verbindung und eine physische Verbindung nicht voneinander unterschieden werden, sondern beide einfach als „Verbindung“ bezeichnet werden.
Erste Ausführungsform.
1 ist eine Darstellung, die eine Konfiguration einer Funkenerosionsvorrichtung 200 veranschaulicht, die eine Leistungsversorgungseinrichtung 100 für eine Funkenerosionsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform beinhaltet. Wie in 1 veranschaulicht, beinhaltet die Funkenerosionsvorrichtung 200 eine Leistungsversorgungseinrichtung 100 für eine Funkenerosionsmaschine und eine numerische Steuervorrichtung (nachfolgend einfach als „NC“-Vorrichtung bezeichnet) 110. In 1 sind als ein Teil, das einer Funkenerosionsmaschine in der Funkenerosionsvorrichtung 200 entspricht, eine Bearbeitungselektrode E und ein Werkstück W schematisch in Formen eines Dreiecks und eines Vierecks dargestellt. Die Funkenerosionsmaschine ist aus anderen Komponenten als der NC-Vorrichtung 110 in der Funkenerosionsvorrichtung 200 aufgebaut.
In einem Fall, in dem es sich bei der Funkenerosionsmaschine um eine Drahterosionsmaschine handelt, ist die Bearbeitungselektrode E ein Draht. In einem Fall, in dem es sich bei der Funkenerosionsmaschine um eine Bohrerosionsmaschine und eine Senkerosionsmaschine handelt, ist die Bearbeitungselektrode E eine Senkelektrode. Ein Spannungsdetektor 120 ist zwischen der Bearbeitungselektrode E und dem Werkstück W angeschlossen. Der Spannungsdetektor 120 kann aus einem Komparator gebildet sein. Der Spannungsdetektor 120 detektiert eine Spannung an dem Bearbeitungsspalt. Der Bearbeitungsspalt ist ein Raum zwischen der Bearbeitungselektrode E und dem Werkstück W. Zu beachten ist, dass in einigen Fällen der Bearbeitungsspalt als „Elektrodenzwischenraum“ und die Spannung an dem Bearbeitungsspalt als „Zwischenelektrodenspannung“ bezeichnet wird.
Die Leistungsversorgungseinrichtung 100 für eine Funkenerosionsmaschine beinhaltet eine niederohmige Schaltung 1 und eine hochohmige Schaltung 2.
Die niederohmige Schaltung 1 beinhaltet eine erste Gleichstrom(DC)-Leistungsversorgung HV, die eine erste Versorgungsspannung ausgibt, und zwölf erste Schaltvorrichtungen LS1, ... und LS12. Die zwölf ersten Schaltvorrichtungen LS1, ... und LS12 sind miteinander parallel geschaltet, wodurch sie eine Parallelschaltung bilden.
Die Parallelschaltung weist ein Ende auf, das mit einem positiven Elektrodenende der ersten DC-Leistungsversorgung HV verbunden ist. Die Parallelschaltung weist ein anderes Ende auf, das mit dem Werkstück W verbunden ist. Ein negatives Elektrodenende der ersten DC-Leistungsversorgung HV ist mit der Bearbeitungselektrode E verbunden. Obwohl 1 zwölf Schaltvorrichtungen als ein Beispiel veranschaulicht, ist eine Konfiguration, die zwei oder mehr, d. h. mehrere, Schaltvorrichtungen beinhaltet, in den Umfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen. Jede der Schaltvorrichtungen ist als Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) veranschaulicht, jedoch kann auch eine andere Schaltvorrichtung als ein MOSFET dafür verwendet werden.
Die hochohmige Schaltung 2 beinhaltet eine zweite DC-Leistungsversorgung LV, die eine zweite Versorgungsspannung ausgibt, und vier zweite Schaltvorrichtungen HS1, ... und HS4. Die zweite Versorgungsspannung ist niedriger als die erste Versorgungsspannung. Ein Beispiel für die zweite Versorgungsspannung ist 100 V.
Bei der hochohmigen Schaltung 2 sind die vier zweiten Schaltvorrichtungen HS1, ... und HS4 miteinander in einer Vollbrückenverbindung verbunden, sodass sie eine Brückenschaltung 3 bilden. In dem veranschaulichten Beispiel sind die zweiten Schaltvorrichtungen HS1 und HS4 miteinander in Reihe geschaltet und sind die zweiten Schaltvorrichtungen HS2 und HS3 miteinander in Reihe geschaltet. Ein Satz aus den zweiten Schaltvorrichtungen HS1 und HS4, die miteinander in Reihe geschaltet sind, und ein Satz aus den zweiten Schaltvorrichtungen HS2 und HS3, die miteinander in Reihe geschaltet sind, werden als „Arm“ oder „Schenkel“ bezeichnet. Bei dem Satz aus den zweiten Schaltvorrichtungen HS1 und HS4 und bei dem Satz aus den zweiten Schaltvorrichtungen HS2 und HS3, die jeweils einen Arm bilden, können die zweiten Schaltvorrichtungen HS1 und HS3, die in einer oberen Seite des Schaltplans positioniert sind, jeweils als „oberer Arm“ bezeichnet werden und können die zweiten Schaltvorrichtungen HS2 und HS4, die in einer unteren Seite des Schaltplans positioniert sind, jeweils als „unterer Arm“ bezeichnet werden.
Ein Verbindungsende 3a zwischen den zweiten Schaltvorrichtungen HS1 und HS3, bei dem es sich um ein Ende der Brückenschaltung 3 handelt, ist mit dem positiven Elektrodenende der zweiten DC-Leistungsversorgung LV verbunden. Ein Verbindungsende 3b zwischen den zweiten Schaltvorrichtungen HS2 und HS4, bei dem es sich um ein anderes Ende der Brückenschaltung 3 handelt, ist mit dem negativen Elektrodenende der zweiten DC-Leistungsversorgung LV verbunden. Bei der Brückenschaltung 3 dienen die Verbindungsenden 3a und 3b als DC-Klemmen.
Die hochohmige Schaltung 2 beinhaltet ferner einen Strombegrenzungswiderstand R. Der Strombegrenzungswiderstand R ist ein Widerstandselement zum Begrenzen eines Entladestroms, der in dem Elektrodenzwischenraum fließt. Ein Verbindungsende 3c zwischen der zweiten Schaltvorrichtung HS1 eines oberen Arms und der zweiten Schaltvorrichtung HS4 eines unteren Arms ist mit der Bearbeitungselektrode E über den Strombegrenzungswiderstand R verbunden. Ein Verbindungsende 3d zwischen der zweiten Schaltvorrichtung HS3 eines oberen Arms und der zweiten Schaltvorrichtung HS2 eines unteren Arms ist mit dem Werkstück W verbunden. Bei der Brückenschaltung 3 dienen diese beiden Verbindungsenden 3c und 3d als AC-Klemmen. Jede der Schaltvorrichtungen ist beispielhaft als ein MOSFET veranschaulicht, jedoch kann auch eine andere Schaltvorrichtung als ein MOSFET dafür verwendet werden.
Die Leistungsversorgungseinrichtung 100 für eine Funkenerosionsmaschine beinhaltet ferner: eine erste Gate-Steuerschaltung 10, welche die Gate-Spannungen zu den ersten Schaltvorrichtungen LS1, ... und LS12 und die Einschaltdauern der ersten Schaltvorrichtungen LS1, ... und LS12 ändert; und eine zweite Gate-Steuerschaltung 20, welche die Gate-Spannungen zu den zweiten Schaltvorrichtungen HS1, ... und HS4 und die Einschaltdauern der zweiten Schaltvorrichtungen HS1, ... und HS4 ändert.
Ein Funktionsprinzip der Leistungsversorgungseinrichtung 100 für eine Funkenerosionsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform wird als Nächstes unter Bezugnahme auf die Zeichnungen der 1 bis 5 beschrieben. 2 ist ein erstes Diagramm zur Beschreibung des Funktionsprinzips in der ersten Ausführungsform. 3 ist ein zweites Diagramm zur Beschreibung des Funktionsprinzips in der ersten Ausführungsform. 4 ist ein drittes Diagramm zur Beschreibung des Funktionsprinzips in der ersten Ausführungsform. 5 ist ein viertes Diagramm zur Beschreibung des Funktionsprinzips in der ersten Ausführungsform. Die 2 bis 5 veranschaulichen das Prinzip zur Erzeugung einer Impedanz der Schaltvorrichtungen, die höher als im herkömmlichen Stand der Technik ist, indem gleichzeitig die an die Gate-Anschlüsse der Schaltvorrichtungen angelegten Gate-Spannungen und die Einschaltdauern, während denen die Schaltvorrichtungen eingeschaltet sind, gesteuert werden.
Das obere Diagramm in 2 veranschaulicht eine Situation, in der eine relativ hohe erste Gate-Spannung an eine Schaltvorrichtung angelegt wird. Ein Beispiel für die erste Gate-Spannung ist 10 V. Das untere Diagramm in 2 veranschaulicht, wie sich die Impedanz der Schaltvorrichtung beim Anlegen der ersten Gate-Spannung an den Gate-Anschluss der Schaltvorrichtung ändert. Eine schnelle Änderung in der Impedanz ist in einem Bereich K1 dargestellt, der durch eine gestrichelte Ellipse eingekreist ist. In dem Beispiel aus 2 nimmt die Impedanz von ∞ auf 100 mΩ nach Ablauf einer Zeit von etwa 10 ns seit Anlegen der Gate-Spannung von 10 V an die Schaltvorrichtung ab.
Das obere Diagramm in 3 veranschaulicht eine Situation, in der eine relativ niedrige zweite Gate-Spannung an eine Schaltvorrichtung angelegt wird. Ein Beispiel für die zweite Gate-Spannung ist 5 V. Das untere Diagramm in 3 veranschaulicht, wie sich die Impedanz der Schaltvorrichtung bei Anlegen der zweiten Gate-Spannung an den Gate-Anschluss der Schaltvorrichtung ändert. Eine relativ langsame Änderung in der Impedanz im Vergleich zu dem Fall in 2 ist in einem Bereich K2 dargestellt, der durch eine gestrichelte Ellipse eingekreist ist. In dem Beispiel aus 3 nimmt die Impedanz von ∞ auf 200 mΩ nach Ablauf einer Zeit von etwa 100 ns seit Anlegen der Gate-Spannung von 5 V an die Schaltvorrichtung ab.
In Anbetracht der Situationen aus den 2 und 3 ist zu erwarten, dass eine weitere Verringerung in der an die Schaltvorrichtung angelegten Gate-Spannung eine Impedanz zur Folge hat, die größer als 200 mΩ ist. Eine weitere Verringerung der Gate-Spannung zur Erreichung einer höheren Impedanz kann jedoch auf Schwierigkeiten beim Erreichen der vorgesehenen Impedanz stoßen. 4 veranschaulicht eine Kennlinie der Gate-Spannung im Verhältnis zur Impedanz der Schaltvorrichtung, die in den 2 und 3 veranschaulicht wird. Die im Beispiel von 4 veranschaulichte Schaltvorrichtung weist einen Schwellenwert zwischen 4 V und 5 V auf. Somit wird, wie in einem durch eine gestrichelte Ellipse eingekreisten Bereich K3 dargestellt, die Änderung in der Impedanz schnell, wenn die Gate-Spannung näher an dem Schwellenwert liegt. Demnach führt eine alleinige Steuerung der Gate-Spannung zu Schwierigkeiten beim Erreichen einer vorgesehenen hohen Impedanz.
Unter den Umständen wird in der ersten Ausführungsform eine Steuerung unter Verwendung einer Eigenschaft einer Schaltvorrichtung bereitgestellt, der zufolge eine Verringerung der Gate-Spannung eine Verringerung der Schaltgeschwindigkeit zur Folge hat. Konkret wird, wie in dem oberen Abschnitt von 5 veranschaulicht, die relativ niedrige zweite Gate-Spannung angelegt und wird das Gate-Signal einmal ausgeschaltet, wenn die Impedanz die vorgesehene Impedanz erreicht, bevor die Impedanz der Schaltvorrichtung auf einen Wert sinkt, der für die Gate-Spannung spezifisch ist, und wird nach dem Ausschalten das Gate-Signal wiederholt ein- und ausgeschaltet, um die Impedanz der Schaltvorrichtung auf einem vorgesehenen Wert zu halten. In dem Beispiel aus 5 wird zunächst eine Gate-Spannung von 5 V zu einem Zeitpunkt t0 angelegt. Durch fortgesetztes Anlegen der Gate-Spannung von 5 V verringert sich die Impedanz auf gerade mal 200 mΩ innerhalb einer Zeit von etwa 100 ns, wie in 3 veranschaulicht. Dahingegen wird durch einmaliges Anhalten des Anlegens der Gate-Spannung zu einem Zeitpunkt t1 vor Ablauf von 100 ns seit einem Zeitpunkt t0 eine Impedanz von 10 Ω erhalten. Danach wird die Schaltvorrichtung in kurzen Intervallen wiederholt ein- und ausgeschaltet, um die Impedanz von 10 Ω beizubehalten.
Bei der im oberen Abschnitt von 5 veranschaulichten Impulswellenform wird die Impulsdauer des ersten Impulses, der ab dem Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t1 angelegt wird, als „erste Impulsdauer“ bezeichnet und wird die Impulsdauer eines Impulses in der Impulsfolge von Impulsen, die wiederholt in kurzen Intervallen ab dem Zeitpunkt t1 auftreten, als „zweite Impulsdauer“ bezeichnet Die zweite Impulsdauer ist zeitlich kürzer als die erste Impulsdauer. Der Impuls mit der ersten Impulsdauer und die Impulsfolge mit der zweiten Impulsdauer werden gemeinsam als „Gruppenimpuls“ bezeichnet. Das heißt, ein Gruppenimpuls besteht aus einem einzelnen Impuls mit der ersten Impulsdauer und eine Impulsfolge besteht aus mehreren Impulsen, bei denen jeweils die zweite Impulsdauer kürzer als die erste Impulsdauer ist.
Das Anlegen eines Gruppenimpulses, wie oben beschrieben, verhindert, dass sich die Schaltvorrichtung in einem vollständigen EIN-Zustand befindet, und ermöglicht es, die Impedanz auf einen höheren Wert als die für die Gate-Spannung für die Schaltvorrichtung spezifische Impedanz einzustellen. 5 veranschaulicht beispielhaft einen Gruppenimpuls zum Erreichen einer 10-Ω-Impedanz, jedoch ist es, wenn eine erste Impulsdauer in dem Gruppenimpuls länger gemacht wird als die erste Impulsdauer aus 5, möglich, eine Impedanz kleiner als 10 Q zu erreichen. Darüber hinaus ist es, wenn eine erste Impulsdauer in dem Gruppenimpuls kürzer als die erste Impulsdauer aus 5 gemacht wird, möglich, eine Impedanz größer als 10 Q zu erreichen. Somit kann durch Anpassen der ersten Impulsdauer, d. h. der Impulsdauer eines Anfangsimpulses in einem Gruppenimpuls, die Impedanz geändert werden. Dadurch ist es möglich, die Impedanz der gesamten Schaltung in einem breiteren Bereich ungeachtet eines Elements selbst für die Schaltung einzustellen.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß der ersten Ausführungsform durch eine Einstellung der Einschaltdauer der Gate-Spannung bei Anlegen der relativ niedrigen Gate-Spannung möglich, dass die Impedanz der Schaltvorrichtung höher als jene aus dem herkömmlichen Stand der Technik ist. Indem die niederohmige Schaltung 1 mit einem solchen Merkmal der ersten Ausführungsform versehen wird, kann eine Bearbeitung mit einer höheren Genauigkeit umgesetzt werden. Konkret kann, wenn dieses Verfahren auf die Halbfertigbearbeitung angewandt wird, ein Entladestrom niedriger als der im herkömmlichen Stand der Technik gemacht werden, wodurch es möglich wird, die Oberflächenrauheit zu verringern.
6 ist eine Darstellung, die eine beispielhafte Konfiguration der ersten Gate-Steuerschaltung 10 in der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Die erste Gate-Steuerschaltung 10 beinhaltet: eine Steuereinheit 11, welche die Gate-Spannung, die an eine zu steuernde Schaltvorrichtung angelegt werden soll, und die Einschaltdauer, während der die zu steuernde Schaltvorrichtung eingeschaltet ist, auf Grundlage eines Detektionssignals von dem Spannungsdetektor 120 und einer Bearbeitungsanforderung bestimmt; und eine Treibereinheit 12, welche die von der Steuereinheit 11 bestimmte Gate-Spannung an die entsprechende Schaltvorrichtung anlegt. Die Bearbeitungsanforderung kann durch Bezugnehmen auf ein von der NC-Vorrichtung 110 bereitgestelltes Bearbeitungsprogramm erkannt werden. Die zu steuernden Schaltvorrichtungen sind die ersten Schaltvorrichtungen LS1, LS2, ... und LS12, die in der niederohmigen Schaltung 1 enthalten sind. Informationen über die Anzahl von einzuschaltenden Schaltvorrichtungen, wobei es sich um die Anzahl von zu steuernden Schaltvorrichtungen handelt, die an die einzuschaltende Schaltvorrichtung anzulegende Gate-Spannung und die Einschaltdauer der Schaltvorrichtung können von der NC-Vorrichtung 110 übertragen werden.
Die Treibereinheit 12 beinhaltet: Gate-Leistungsversorgungen 13₁ , 13₂ und 13₁₂ entsprechend der Anzahl der ersten Schaltvorrichtungen LS1, LS2, ... und LS12; und Gate-Treiber 14₁ , 14₂ , ... und 14₁₂ , die mit den Gate-Leistungsversorgungen 13₁ , 13₂ , ... bzw. 13₁₂ verbunden sind. Die Gate-Treiber 14₁ , 14₂ , ... und 14₁₂ empfangen, als Eingaben, Steuersignale CS_L1, CS_L2, ... bzw. CS_L12, die von der Steuereinheit 11 erzeugt werden. Die von den Gate-Leistungsversorgungen 13₁ , 13₂ , ... bzw. 13₁₂ ausgegebenen Versorgungsspannungen werden an ihre jeweiligen Gate-Treiber 14 angelegt.
Ein Betrieb der ersten Gate-Steuerschaltung 10 wird als Nächstes beschrieben. Der Spannungsdetektor 120 detektiert die Zwischenelektrodenspannung, d. h., eine Spannung an dem Bearbeitungsspalt. Die detektierte Zwischenelektrodenspannung wird an die Steuereinheit 11 übertragen, wobei die Spannung auf einem Detektionssignal getragen wird. Die Steuereinheit 11 detektiert eine Entladung zwischen den Elektroden von der Zwischenelektrodenspannung. Bei Detektion einer Entladung zwischen Elektroden gibt die Steuereinheit 11 ein Steuersignal, das für die einzuschaltende Schaltvorrichtung für eine eingestellte Einschaltdauer eingestellt ist, an den entsprechenden der Gate-Treiber 14 aus. Die Einschaltdauer der Schaltvorrichtung wird im Voraus je nach der Bearbeitungsanforderung eingestellt. Das von der Steuereinheit 11 gesendete Steuersignal kann ein beliebiges Signalformat aufweisen. Ein einfaches Beispiel für das Signalformat ist ein Impulssignal für ein Bit.
Die Gate-Treiber 14 steuern die jeweiligen ersten Schaltvorrichtungen LS auf Grundlage der jeweiligen Gate-Signale GS_L an. Bei diesem Ansteuerungsbetrieb legt jede der Gate-Leistungsversorgungen 13 die Gate-Spannung an die entsprechende der ersten Schaltvorrichtungen LS für die durch das entsprechende Steuersignal CS_L vorgegebene Einschaltdauer an. Der Spannungsdetektor 120 kann dazu konfiguriert sein, einen Zeitpunkt zu detektieren, zu dem die Zwischenelektrodenspannung auf eine Lichtbogenspannung abnimmt, die niedriger als eine Referenzspannung ist, und dann einen Auslöser an die Steuereinheit 11 zu senden. Ein Beispiel für die Referenzspannung ist 30 V. Wenn die Referenzspannung 30 V beträgt, liegt die Lichtbogenspannung bei etwa 20 V. Die von jeder der Gate-Leistungsversorgungen 13 an den entsprechenden der Gate-Treiber 14 ausgegebene Gate-Spannung ist eine variable Spannung. Der Wert der Gate-Spannung, bei der es sich um eine variable Spannung handelt, kann in der Steuereinheit 11 gemäß dem Bearbeitungsprogramm oder der Bearbeitungsanforderung bestimmt werden, das bzw. die in der NC-Vorrichtung 110 eingestellt wurde.
7 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration der Steuereinheit 11 in der ersten Ausführungsform veranschaulicht. 8 ist eine Darstellung, die ein anderes Beispiel für eine Hardwarekonfiguration der Steuereinheit 11 in der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Wie in 7 veranschaulicht, kann die Funktionalität der Steuereinheit 11 derart konfiguriert sein, dass sie einen Prozessor 300, der Berechnungen durchführt, einen Speicher 302, in dem ein von dem Prozessor 300 zu lesendes Programm gespeichert ist, und eine Schnittstelle 304, die Eingabe- und Ausgabevorgänge verschiedener Signale durchführt, beinhaltet. Bei dem Prozessor 300 handelt es sich um ein Rechenmittel, wie z. B. einen Mikroprozessor, einen Mikrocomputer, eine Zentraleinheit (CPU) oder einen digitalen Signalprozessor (DSP).
Ein Beispiel für den Speicher 302 ist ein nichtflüchtiger oder flüchtiger Halbleiterspeicher, wie z. B. ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Festwertspeicher (ROM), ein Flash-Speicher, ein löschbarer programmierbarer ROM (EPROM) oder ein elektrisch löschbarer programmierbarer ROM (EEPROM) (eingetragene Marke). Auf dem Speicher 302 ist ein Programm zum Durchführen der Funktionalität der Steuereinheit 11 gespeichert. Der Prozessor 300 tauscht notwendige Informationen über die Schnittstelle 304 aus, um Rechenvorgänge durchzuführen, die sich auf die Anzahl von einzuschaltenden Vorrichtungen, die Einschaltdauer und die Gate-Spannung, wie oben beschrieben, beziehen.
Alternativ dazu können der in 7 veranschaulichte Prozessor 300 und Speicher 302 durch eine Verarbeitungsschaltung 303 ersetzt werden, wie in 8 veranschaulicht. Zu Beispielen für die Verarbeitungsschaltung 303 gehören eine einzelne Schaltung, eine Simultanschaltung, ein programmierter Prozessor, ein parallelprogrammierter Prozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) und eine Kombination aus beliebigen davon.
Beispielhafte Vorgänge, um zu veranlassen, dass sich der Entladestromwert ändert, indem die Gate-Spannung und die Einschaltdauer je nach der Bearbeitungsanforderung gesteuert werden, werden als Nächstes unter Bezugnahme auf die 9 und 10 beschrieben. 9 ist ein Zeitdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Vorgangs bei einer Grobbearbeitung der ersten Ausführungsform. 10 ist ein Zeitdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Vorgangs bei einer Halbfertigbearbeitung der ersten Ausführungsform.
Die Zeitdiagramme der 9 und 10 veranschaulichen jeweils nacheinander von oben nach unten Wellenformen von Gate-Signalen GS_L1, GS L2 und GS_L12, die Zwischenelektrodenspannung und den Entladestrom. Der Amplitudenwert jedes Gate-Signals ist der Gate-Spannungswert, und die Impulsdauer des in jedem Gate-Signal enthaltenen Signalimpulses ist die Einschaltdauer. Die Zwischenelektrodenspannung stellt die Spannung an der Bearbeitungselektrode E in Bezug auf das Werkstück W als Referenz dar. Das heißt, eine Spannung an dem Werkstück W, die höher als die Spannung an der Bearbeitungselektrode E ist, führt dazu, dass eine Zwischenelektrodenspannung einen positiven Wert aufweist. Der Zwischenelektrodenstrom weist eine positive Polarität in einer Richtung auf, in welcher der Strom von der Bearbeitungselektrode E zu dem Werkstück W fließt. Zu beachten ist, dass bei der Beschreibung dieser Zeitdiagramme angenommen wird, dass die von der zweiten DC-Leistungsversorgung LV der hochohmigen Schaltung 2 ausgegebene zweite Versorgungsspannung 100 V beträgt und dass die Gate-Spannung, die von den in der Treibereinheit 12 der ersten Gate-Steuerschaltung 10 in der niederohmigen Schaltung 1 enthaltenen Gate-Leistungsversorgungen 13 ausgegeben wird, 10 V bei der Grobbearbeitung und 5 V bei der Fertigbearbeitung beträgt.
Zunächst befinden sich, wenn keine Entladung verursacht wird, die ersten Schaltvorrichtungen LS1, LS2, ... und LS12 der niederohmigen Schaltung 1 in ihrem AUS-Zustand. Dahingegen werden das Paar aus den zweiten Schaltvorrichtungen HS1 und HS2 und das Paar aus den zweiten Schaltvorrichtungen HS3 und HS4 in der hochohmigen Schaltung 2 dazu veranlasst, abwechselnd komplementär zueinander betrieben zu werden, um die an den Bearbeitungsspalt angelegte Spannung bei 100 V zu halten. Im Fall einer Drahterosionsmaschine bewegt sich der Draht, d. h. die Bearbeitungselektrode E, im Verhältnis zu dem Werkstück W während der Bearbeitung und erzeugt, wenn sich der Draht dem Werkstück W nähert, die angelegte Spannung der hochohmigen Schaltung 2 eine Entladung. Diese Entladung wird nachfolgend als „Vorentladung“ bezeichnet. Das Vorkommen der Vorentladung führt dazu, dass der Spannungsdetektor 120 diese Vorentladung detektiert. Detektionsinformationen über die Entladung, einschließlich der Vorentladung, werden an die NC-Vorrichtung 110 und die erste Gate-Steuerschaltung 10 übertragen.
Wenn der Spannungsdetektor 120 eine Vorentladung detektiert, werden die Steuersignale CS_L, die zuvor je nach der Bearbeitungsanforderung eingestellt wurden, an den Gate-Treiber 14 gesendet. In den Fällen aus den 9 und 10 werden die Steuersignale CS_L derart eingestellt, dass die Gate-Signale, die von den Gate-Treibern 14 an die jeweiligen ersten Schaltvorrichtungen LS ausgegeben werden, jeweils ein Impuls mit 1 us und 10 V bei Grobbearbeitung sind, wohingegen bei der Halbfertigbearbeitung die Steuersignale CS_L derart eingestellt werden, dass nur einer der Gate-Treiber 14 einen Gruppenimpuls mit 5 V ausgibt. Dadurch ist es möglich, dass jede der ersten Schaltvorrichtungen LS der niederohmigen Schaltung 1 mit einer Impedanz betrieben wird, die für die Bearbeitungsanforderung geeignet ist, und damit ein Entladestrom, der für die Bearbeitungsanforderung geeignet ist, dem Bearbeitungsspalt zugeführt werden kann. Zu beachten ist, dass obwohl 10 einen Fall veranschaulicht, in dem das Gate-Signal GS_L1 beispielhaft der 5-V-Gruppenimpuls ist, ein beliebiges der Gate-Signale GS_L1, ... und GS_L12 den 5-V-Gruppenimpuls ausgeben kann.
Wie oben beschrieben, können gemäß der ersten Ausführungsform die ersten Schaltvorrichtungen LS der niederohmigen Schaltung 1 mit einer Impedanz betrieben werden, die höher als die im herkömmlichen Stand der Technik ist, indem die Gate-Spannungen und die Einschaltdauern der ersten Schaltvorrichtungen LS je nach der Bearbeitungsanforderung eingestellt werden. Dadurch kann ein verringerter Entladestrom bereitgestellt werden und kann daher nicht nur die Oberflächenrauheit verringert werden, sondern kann auch ein Entladestrom mit größerer Flexibilität, der für einen weiteren großen Bereich an Bearbeitungsanforderungen geeignet ist, dem Bearbeitungsspalt zugeführt werden.
Ein Funkenerosionsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform wird als Nächstes beschrieben. Das Funkenerosionsverfahren, das unter Verwendung der Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird, ist wie folgt gekennzeichnet.

(1) Eine Grobbearbeitung und eine Halbfertigbearbeitung, die einen Entladestrom beinhaltet, der niedriger als der Entladestrom bei der Grobbearbeitung ist, werden an ein und demselben Werkstück durchgeführt.
(2) Wie in den 9 und 10 veranschaulicht, wird die Gate-Spannung Vgl an eine erste Schaltvorrichtung LS bei der Halbfertigbearbeitung auf einen Wert eingestellt, der niedriger als die Gate-Spannung Vgh bei der Grobbearbeitung ist.
(3) Die Einschaltdauer der ersten Schaltvorrichtung LS bei der Halbfertigbearbeitung wird derart eingestellt, dass sie kürzer als die Einschaltdauer der ersten Schaltvorrichtung LS bei der Grobbearbeitung ist; das Intervall zwischen Einschaltdauern der ersten Schaltvorrichtungen LS bei der Halbfertigbearbeitung wird derart eingestellt, dass es kürzer als das Intervall zwischen Einschaltdauern der ersten Schaltvorrichtungen LS bei der Grobbearbeitung ist; und die Anzahl von Einschaltdauern der ersten Schaltvorrichtungen LS bei der Halbfertigbearbeitung ist größer als die Anzahl von Einschaltdauern der ersten Schaltvorrichtungen LS bei the Grobbearbeitung.

Wie oben beschrieben, ermöglicht es die Verwendung einer niedrigeren Gate-Spannung und einer kürzeren Einschaltdauer bei der Halbfertigbearbeitung als bei der Grobbearbeitung, einen Entladestrom zu erreichen, der geeigneter für die Halbfertigbearbeitung ist. Darüber hinaus ermöglicht es die Verwendung unterbrochener kurzer Einschaltdauern bei der Halbfertigbearbeitung, einen Entladestrom zu erreichen, der niedriger als ein Entladestrom bei der herkömmlichen Halbfertigbearbeitung ist. Dadurch kann ein Entladestrom bei der Halbfertigbearbeitung niedriger ausfallen und kann somit die Oberflächenrauheit verringert werden.
Zweite Ausführungsform.
11 ist eine Darstellung, die eine beispielhafte Konfiguration einer ersten Gate-Steuerschaltung 10A gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Die erste Gate-Steuerschaltung 10A gemäß der zweiten Ausführungsform beinhaltet ferner eine Mittelungsschaltung 15, die Detektionssignale vom Spannungsdetektor 120 im Vergleich zu der Konfiguration der in 6 veranschaulichten ersten Ausführungsform mittelt. Die anderen Komponenten sind mit denen der in 6 veranschaulichten ersten Ausführungsform identisch oder dazu äquivalent und ähnliche Bezugszeichen kennzeichnen die identischen oder äquivalenten Komponenten, um auf eine redundante Beschreibung zu verzichten.
In der zweiten Ausführungsform wird eine Steuerung nicht nur unter Verwendung einer Bearbeitungsanforderung, auf Grundlage derer die Gate-Spannung und die Einschaltdauer eingestellt werden, sondern auch einer mittleren Zwischenelektrodenspannung, die durch Mitteln von Absolutwerten der Zwischenelektrodenspannungen am Bearbeitungsspalt über einen bestimmten Zeitraum erhalten werden bereitgestellt. Die mittlere Zwischenelektrodenspannung wird durch die Mittelungsschaltung 15 berechnet. Die von der Mittelungsschaltung 15 berechnete mittlere Zwischenelektrodenspannung wird an die Steuereinheit 11 gesendet. Die Steuereinheit 11 stellt eine Steuerung auf Grundlage der mittleren Zwischenelektrodenspannung bereit.
Wenn eine Entladung durch den Bearbeitungsspalt stattfindet, wird die Zwischenelektrodenspannung zu einer Lichtbogenspannung, die niedriger als die von der zweiten DC-Leistungsversorgung LV ausgegebene zweite Versorgungsspannung ist. Bei einem kleineren Zwischenelektrodenabstand des Bearbeitungsspalts ist es wahrscheinlicher, dass er dazu führt, dass eine Entladung stattfindet, und damit häufiger dazu führt, dass die Zwischenelektrodenspannung auf die Lichtbogenspannung sinkt. Im Fall einer Drahterosionsmaschine nähert sich, wenn der Zwischenelektrodenabstand weiter verringert wird und die Bearbeitungselektrode E, d. h. ein Draht, und dann das Werkstück W in Kontakt miteinander kommen, um den Kurzschluss zwischen Elektroden herzustellen, die Zwischenelektrodenspannung 0 V. Das bedeutet, dass ein kleinerer Zwischenelektrodenabstand häufiger dazu führt, dass die Zwischenelektrodenspannung sinkt. Infolgedessen wird die durch Mitteln der Zwischenelektrodenspannungen über einen bestimmten Zeitraum erhaltene mittlere Zwischenelektrodenspannung verringert. Das heißt, die mittlere Zwischenelektrodenspannung variiert je nach dem Zwischenelektrodenabstand.
Eine zu lange Zufuhr eines hohen Stroms bei einem kleinen Zwischenelektrodenabstand kann zur Unterbrechung des Drahts führen. Daher wird im herkömmlichen Stand der Technik die Geschwindigkeit der Drahtbewegung verringert und wird zudem die Einschaltdauer der Schaltvorrichtung der niederohmigen Schaltung verringert, wenn die mittlere Zwischenelektrodenspannung niedriger wird. Dadurch wurde eine Unterbrechung des Drahts durch Verringern des Entladestroms verhindert.
In der zweiten Ausführungsform wird eine Steuerung der Gate-Spannung zudem neben der Steuerung der Einschaltdauer bereitgestellt, die im herkömmlichen Stand der Technik ebenfalls bereitgestellt wurde. Eine zusätzliche Steuerung der Gate-Spannung ermöglicht es, dass eine Steuerung zur Verringerung des Entladestroms effektiver durchgeführt wird. Das heißt, die Gate-Spannung wird je nach der Zwischenelektrodenspannung gesteuert. Dadurch ist es möglich, den Entladestrom bei einem kleinen Zwischenelektrodenabstand weiter zu verringern, und ist es darüber hinaus möglich, die Anzahl der Vorkommen einer Drahtunterbrechung im Vergleich zu der im herkömmlichen Stand der Technik zu verringern. Überdies kann im Gegensatz zum herkömmlichen Verfahren zum Verringern der Geschwindigkeit der Drahtbewegung, um den Entladestrom zu verringern, die Rate der Verringerung in der Geschwindigkeit der Drahtbewegung verringert werden, wodurch es möglich wird, die Verringerung der Bearbeitungsgeschwindigkeit im Vergleich zum herkömmlichen Stand der Technik zu minimieren.
12 ist ein Zeitdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Betriebs, der ein Verfahren der zweiten Ausführungsform verwendet, das die mittlere Zwischenelektrodenspannung nutzt. Zunächst wird die Gate-Spannung auf 10 V eingestellt und wird die Einschaltdauer auf 1 us für sämtliche der ersten Schaltvorrichtungen LS eingestellt, wenn der Zwischenelektrodenabstand ausreichend lang ist. Wenn der Zwischenelektrodenabstand verringert wird und häufig eine Entladung stattfindet, beginnt die mittlere Zwischenelektrodenspannung von 100 V, das heißt einem Versorgungsspannungswert, zu sinken. Bei oder nach dem Zeitpunkt t2, bei dem die mittlere Zwischenelektrodenspannung unter den Mittelwert von 50 V fällt, werden die Gate-Signale zu Gate-Signalen geändert, die den in der ersten Ausführungsform beschriebenen Gruppenimpuls beinhalten. Konkret wird die Gate-Spannung zu einer der ersten Schaltvorrichtungen LS zu 5 V geändert und wird der in der ersten Ausführungsform beschriebene Gruppenimpuls dazu hinzugefügt. Die anderen der ersten Schaltvorrichtungen LS werden alle ausgeschaltet. Durch diesen Vorgang verringert sich der Entladestrom, wie veranschaulicht. Während der Bearbeitung mit einem niedrigen Entladestrom nimmt, wenn der Zwischenelektrodenabstand wieder länger wird, die mittlere Zwischenelektrodenspannung entsprechend zu. Beim Zeitpunkt t3 werden, wenn die mittlere Zwischenelektrodenspannung 50 V überschreitet, die Gate-Spannung und die Einschaltdauer auf den Anfangswert zurückgestellt. Durch eine Wiederholung dieses Vorgangs kann die Anzahl der Vorkommen deiner Drahtunterbrechung während der Bearbeitung verringert werden.
Dritte Ausführungsform.
13 ist eine Darstellung, die eine Konfiguration einer Funkenerosionsvorrichtung 200A veranschaulicht, die eine Leistungsversorgungseinrichtung 100A für eine Funkenerosionsmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform beinhaltet. Die Funkenerosionsvorrichtung 200A gemäß der dritten Ausführungsform beinhaltet die Leistungsversorgungseinrichtung 100A für eine Funkenerosionsmaschine anstelle der Leistungsversorgungseinrichtung 100 für eine Funkenerosionsmaschine in der Konfiguration der in 1 veranschaulichten ersten Ausführungsform. Die Leistungsversorgungseinrichtung 100A für eine Funkenerosionsmaschine beinhaltet eine zweite Gate-Steuerschaltung 20A anstelle der zweiten Gate-Steuerschaltung 20 in der Konfiguration der in 1 veranschaulichten ersten Ausführungsform. Ebenso wie bei der ersten Ausführungsform werden Informationen über die Gate-Spannung, die Einschaltdauer und die Anzahl von einzuschaltenden Vorrichtungen von der NC-Vorrichtung 110 an die erste Gate-Steuerschaltung 10 gesendet. Derweil unterscheidet sich die dritte Ausführungsform von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass Informationen über die Gate-Spannung und die Einschaltdauer von der NC-Vorrichtung 110 an die zweite Gate-Steuerschaltung 20A gesendet werden. Zu beachten ist, dass die anderen Komponenten zu denen der Konfiguration der ersten Ausführungsform identisch oder äquivalent sind und ähnliche Bezugszeichen die identischen oder äquivalenten Komponenten kennzeichnen, um auf eine redundante Beschreibung zu verzichten.
14 ist eine Darstellung, die eine beispielhafte Konfiguration der zweiten Gate-Steuerschaltung 20A in der dritten Ausführungsform veranschaulicht. Die zweite Gate-Steuerschaltung 20A weist eine Funktion zum Anlegen einer durch die NC-Vorrichtung 110 bestimmten Gate-Spannung an eine zu steuernde Schaltvorrichtung auf. Bei der zu steuernden Schaltvorrichtung handelt es sich um die zweite Schaltvorrichtung HS1, HS2, HS3 oder HS4, die in der hochohmigen Schaltung 2 enthalten ist. Informationen über die an eine einzuschaltende Schaltvorrichtung anzulegende Gate-Spannung und über die Einschaltdauer der Schaltvorrichtung werden von der NC-Vorrichtung 110 empfangen.
Die zweite Gate-Steuerschaltung 20A beinhaltet Gate-Leistungsversorgungen 23₁ , 23₂ , 23₃ und 23₄ entsprechend der Anzahl der zweiten Schaltvorrichtungen HS1, HS2, HS3 und HS4; und Gate-Treiber 24₁ , 24₂ , 24₃ und 24₄ , die mit den Gate-Leistungsversorgungen 23₁ , 23₂ , 23₃ bzw. 23₄ verbunden sind. Die Gate-Treiber 24₁ , 24₂ , 24₃ und 24₄ empfangen Steuersignale CS_H1, CS_H2, CS_H3 bzw. CS_H4, die von der NC-Vorrichtung 110 erzeugt werden. Die von den Gate-Leistungsversorgungen 23₁ , 23₂ , 23₃ und 23₄ ausgegebenen Versorgungsspannungen werden an ihre jeweiligen Gate-Treiber 24 angelegt. Jeder der Gate-Treiber 24₁ , 24₂ , 24₃ und 24₄ legt ein Gate-Signal der Gate-Signale GS_H1, GS_H2, GS_H3 und GS H4 an die entsprechende der Schaltvorrichtungen an.
Die hochohmige Schaltung 2 dient dazu, eine Vorentladung bei der oben beschriebenen Grobbearbeitung und Halbfertigbearbeitung zu erzeugen, und wird auch bei der Fertigbearbeitung genutzt. Die Konfiguration der hochohmigen Schaltung 2 ist eine Vollbrückenkonfiguration, wie in 3 veranschaulicht, zu dem Zweck, eine Entwicklung von Elektroerosion in der Bearbeitungselektrode E zu beschränken. Wenn eine Spannung, die nur auf einer einzelnen Elektrode beruht, zwischen den Elektroden in einem entladungsfreien Zeitraum angelegt wird, kann Elektroerosion je nach dem Bearbeitungsfluid begünstigt werden. Daher wird eine Vollbrückenkonfiguration angewandt, die es ermöglicht, eine bipolare Spannung an den Bearbeitungsspalt anzulegen.
Die Fertigbearbeitung benötigt einen weiter verringerten Entladestrom, um die Oberflächenrauheit zu verringern. Daher ist die hochohmige Schaltung 2 derart konfiguriert, dass anders als bei der niederohmigen Schaltung 1 die Schaltvorrichtungen nicht miteinander parallel geschaltet sind. Darüber hinaus ist die hochohmige Schaltung 2 derart konfiguriert, dass sie den Strombegrenzungswiderstand R beinhaltet, um den Entladestrom zu begrenzen. Das bedeutet zudem, dass andererseits der Entladestrom durch den Widerstandswert des Strombegrenzungswiderstands R eingeschränkt werden kann. Darüber hinaus ist eine höhere Anzahl von Vorrichtungen für die Schaltung erforderlich, wenn versucht wird, den Widerstandswert des Strombegrenzungswiderstands R zu erhöhen. Unter den Umständen werden ebenso wie bei der ersten Ausführungsform die zweiten Schaltvorrichtungen HS1, HS2, HS3 und HS4 der hochohmigen Schaltung 2 mit einer hohen Impedanz unter Verwendung eines Gruppenimpulses mit einer niedrigen Gate-Spannung betrieben. Dadurch ist es möglich, dass die zweiten Schaltvorrichtungen HS selbst als eine Art Strombegrenzungswiderstand dienen, und ist es möglich, dass der Betrag des Entladestroms gesteuert wird, ohne den Widerstandswert des Strombegrenzungswiderstands R zu ändern.
Nachfolgend wird als Nächstes ein Betrieb der zweiten Gate-Steuerschaltung 20A unter Bezugnahme auf die Zeichnungen in den 13 bis 15 beschrieben. 15 ist ein Zeitdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Betriebs, der ein Verfahren der dritten Ausführungsform verwendet.
Das Zeitdiagramm aus 15 veranschaulicht nacheinander von oben nach unten Wellenformen von Gate-Signalen GS_H1, GS_H2, GS_H3 und GS_H4, die Zwischenelektrodenspannung und den Entladestrom. Die Zwischenelektrodenspannung und der Entladestrom weisen die gleichen Polaritäten auf wie jene der ersten Ausführungsform. Zu beachten ist, dass bei der Beschreibung dieses Zeitdiagramms angenommen wird, dass die zweite DC-Leistungsversorgung LV der hochohmigen Schaltung 2 die zweite Versorgungsspannung mit 100 V ausgibt; und dass die in der zweiten Gate-Steuerschaltung 20A der hochohmigen Schaltung 2 enthaltenen Gate-Leistungsversorgungen 23 jeweils die Gate-Spannung mit 10 V in einem gewöhnlichen Fall und mit 5 V, wenn der Entladestrom zu begrenzen ist, ausgeben.
Im Fall der in 13 veranschaulichten Brückenschaltung 3 werden ein Paar aus diagonal angeordneten zweiten Schaltvorrichtungen HS1 und HS2 und ein anderes Paar aus diagonal angeordneten zweiten Schaltvorrichtungen HS3 und HS4 abwechselnd angesteuert. Darüber hinaus werden gemäß dem Beispiel aus 15, die zweiten Schaltvorrichtungen HS1 und HS3 des oberen Arms in der Form eines Gruppenimpulses mit der 5-V-Gate-Spannung angesteuert und werden die zweiten Schaltvorrichtungen HS2 und HS4 des unteren Arms in der Form eines langen Impulses mit der 10-V-Gate-Spannung angesteuert. Da die zweiten Schaltvorrichtungen HS1 und HS3 des oberen Arms in der Form eines Gruppenimpulses mit der 5-V-Gate-Spannung angesteuert werden, zeigt sich eine niedrige Impedanz. Aus diesem Grund sind die resultierenden Entladestromamplituden I1 und I2 niedrig, wie veranschaulicht.
In der dritten Ausführungsform weist der Gruppenimpuls ähnliche Merkmale wie der Gruppenimpuls der ersten Ausführungsform auf. Das heißt, der Gruppenimpuls weist eine Gate-Spannung auf, die niedriger als die Gate-Spannung des langen Impulses ist; ein Impuls in dem Gruppenimpuls weist eine Impulsdauer TS1 oder TS2 auf, die kürzer als die Impulsdauer TL des langen Impulses ist; und die Impulsdauer TS1 des ersten Impulses in dem Gruppenimpuls ist länger als die Impulsdauer TS2 der anderen Impulse in dem Gruppenimpuls. Mit anderen Worten wird die Einschaltdauer der Schaltvorrichtungen HS1 und HS3 des oberen Arms derart eingestellt, dass sie kürzer als die Einschaltdauer der zweiten Schaltvorrichtungen HS2 und HS4 des unteren Arms ist. Die Ausschaltdauer in dem Gruppenimpuls der zweite Schaltvorrichtungen HS1 und HS3 des oberen Arms wird derart eingestellt, dass sie kürzer als die Ausschaltdauer zwischen Impulsen der zweiten Schaltvorrichtungen HS2 und HS4 des unteren Arms ist.
Ein Funkenerosionsverfahren gemäß der dritten Ausführungsform wird als Nächstes beschrieben. Das Funkenerosionsverfahren, das unter Verwendung der Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine gemäß der dritten Ausführungsform durchgeführt wird, ist wie folgt gekennzeichnet.

(1) Eine Grobbearbeitung und eine Halbfertigbearbeitung, die einen Entladestrom beinhaltet, der unter dem Entladestrom bei der Grobbearbeitung liegt, werden an ein und demselben Werkstück durchgeführt.
(2) Die Gate-Spannung zu den Schaltvorrichtungen des unteren Arms wird nicht variiert, sondern sowohl bei der Grobbearbeitung als auch der Fertigbearbeitung konstant gehalten.
(3) Wie in den 9 und 15 veranschaulicht, wird die Gate-Spannung zu der zweiten Schaltvorrichtung HS bei der Fertigbearbeitung derart eingestellt, dass sie niedriger als die Gate-Spannung Vgh zu den ersten Schaltvorrichtungen LS bei der Grobbearbeitung ist.
(4) Die Einschaltdauer der zweiten Schaltvorrichtungen HS1 und HS3 des oberen Arms wird derart eingestellt, dass sie kürzer als die Einschaltdauer der zweiten Schaltvorrichtungen HS2 und HS4 des unteren Arms ist.
(5) Die Ausschaltdauer im Gruppenimpuls der zweiten Schaltvorrichtungen HS1 und HS3 des oberen Arms wird derart eingestellt, dass sie kürzer als die Ausschaltdauer zwischen Impulsen der zweiten Schaltvorrichtungen HS2 und HS4 des unteren Arms ist.

Wie oben beschrieben, kann die Technik der dritten Ausführungsform die zweiten Schaltvorrichtungen HS1 und HS3 des oberen Arms und die zweiten Schaltvorrichtungen HS2 und HS4 des unteren Arms unter Verwendung verschiedener Gate-Signale ansteuern. Dieser Ansteuerungsvorgang führt dazu, dass die zweiten Schaltvorrichtungen HS1 und HS3 des oberen Arms als Strombegrenzungswiderstand dienen und die zweiten Schaltvorrichtungen HS2 und HS4 des unteren Arms als die Schaltvorrichtungen dienen, wie ursprünglich vorgesehen.
Wie oben beschrieben, kann dadurch, dass die zweiten Schaltvorrichtungen der hochohmigen Schaltung 2 ebenfalls mit einer hohen Impedanz auf ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform angesteuert werden, die Anzahl von Komponenten in der Schaltung verringert werden. Dadurch ist es möglich, die Bearbeitungsanforderung mit großer Flexibilität unabhängig von den Komponenten in der Schaltung einzustellen.
Vierte Ausführungsform.
16 ist eine Darstellung, die eine Konfiguration einer Funkenerosionsvorrichtung 200B veranschaulicht, die eine Leistungsversorgungseinrichtung 100B für eine Funkenerosionsmaschine gemäß einer vierten Ausführungsform beinhaltet. Die Funkenerosionsvorrichtung 200B gemäß der vierten Ausführungsform beinhaltet eine Leistungsversorgungseinrichtung 100B für eine Funkenerosionsmaschine anstelle der Leistungsversorgungseinrichtung 100A für eine Funkenerosionsmaschine in der Konfiguration der in 13 veranschaulichten dritten Ausführungsform. Die Leistungsversorgungseinrichtung 100B für eine Funkenerosionsmaschine wird durch Umsetzen von Funktionen der in 13 veranschaulichten niederohmigen Schaltung 1 und hochohmigen Schaltung 2 unter Verwendung einer einzelnen Schaltung erhalten. Die Leistungsversorgungseinrichtung 100B für eine Funkenerosionsmaschine beinhaltet eine dritte Gate-Steuerschaltung 30. Informationen über die Gate-Spannung, die Einschaltdauer und die Anzahl von einzuschaltenden Vorrichtungen werden an die dritte Gate-Steuerschaltung 30 von der NC-Vorrichtung 110 gesendet. Die anderen Komponenten sind zu denen der dritten Ausführungsform identisch oder äquivalent und ähnliche Bezugszeichen werden den identischen oder äquivalenten Komponenten zugewiesen, um auf eine redundante Beschreibung davon zu verzichten.
Die Leistungsversorgungseinrichtung 100B für eine Funkenerosionsmaschine gemäß der vierten Ausführungsform beinhaltet eine dritte DC-Leistungsversorgung V, die eine dritte Versorgungsspannung ausgibt, und vier Gruppensätze, die eine erste Schaltvorrichtungsgruppe SG1, eine zweite Schaltvorrichtungsgruppe SG2, eine dritte Schaltvorrichtungsgruppe SG3 und eine vierte Schaltvorrichtungsgruppe SG4 beinhalten.
Die gesamten vier Gruppen, die erste Schaltvorrichtungsgruppe SG1, die zweite Schaltvorrichtungsgruppe SG2, die dritte Schaltvorrichtungsgruppe SG3 und die vierte Schaltvorrichtungsgruppe SG4, sind miteinander in einer Vollbrückenverbindung verbunden, um eine Brückenschaltung 3A zu bilden. In dem veranschaulichten Beispiel sind die erste Schaltvorrichtungsgruppe SG1 und die vierte Schaltvorrichtungsgruppe SG4 miteinander in Reihe geschaltet und sind die zweite Schaltvorrichtungsgruppe SG2 und die dritte Schaltvorrichtungsgruppe SG3 miteinander in Reihe geschaltet. Das Paar aus der ersten Schaltvorrichtungsgruppe SG1 und der vierten Schaltvorrichtungsgruppe SG4, die miteinander in Reihe geschaltet sind, und das Paar aus der zweiten Schaltvorrichtungsgruppe SG2 und der dritten Schaltvorrichtungsgruppe SG3, die miteinander in Reihe geschaltet sind, bilden ihre jeweiligen Arme. Die erste Schaltvorrichtungsgruppe SG1 und die dritte Schaltvorrichtungsgruppe SG3, die in einer oberen Position des Schaltplans positioniert sind, bilden jeweils eine Schaltvorrichtungsgruppe des oberen Arms und die zweite Schaltvorrichtungsgruppe SG2 und die vierte Schaltvorrichtungsgruppe SG4, die in einem unteren Abschnitt des Schaltplans positioniert sind, bilden jeweils eine Schaltvorrichtungsgruppe des unteren Arms.
Die erste Schaltvorrichtungsgruppe SG1, die einen der oberen Arme darstellt, beinhaltet zwölf dritte Schaltvorrichtungen S1-1, S1-2, ... und S1-12. Die zwölf dritten Schaltvorrichtungen S1-1, S1-2 und S1-12 sind miteinander parallel geschaltet, sodass sie eine erste Parallelschaltung bilden.
Die zweite Schaltvorrichtungsgruppe SG2, die einen der unteren Arme darstellt, beinhaltet zwölf dritte Schaltvorrichtungen S2-1, S2-2, ... und S2-12. Die zwölf dritten Schaltvorrichtungen S2-1, S2-2, ... und S2-12 sind miteinander parallel geschaltet, sodass sie eine zweite Parallelschaltung bilden.
Die dritte Schaltvorrichtungsgruppe SG3, die einen anderen der oberen Arme darstellt, beinhaltet zwölf dritte Schaltvorrichtungen S3-1, S3-2, ... und S3-12. Die zwölf dritten Schaltvorrichtungen S3-1, S3-2, ... und S3-12 sind miteinander parallel geschaltet, sodass sie eine dritte Parallelschaltung bilden.
Die vierte Schaltvorrichtungsgruppe SG4, die einen anderen der unteren Arme darstellt, beinhaltet zwölf dritte Schaltvorrichtungen S4-1, S4-2, ... und S4-12. Die zwölf dritten Schaltvorrichtungen S4-1, S4-2, ... und S4-12 sind miteinander parallel geschaltet, sodass sie eine vierte Parallelschaltung bilden.
Die erste Parallelschaltung weist ein Ende auf, das mit einem Ende der dritten Parallelschaltung an einem Verbindungsende 3Aa verbunden ist, das wiederum mit dem positiven Elektrodenende der dritten DC-Leistungsversorgung V verbunden ist. Die erste Parallelschaltung weist ein anderes Ende auf, das mit einem Ende der vierten Parallelschaltung an einem Verbindungsende 3Ac verbunden ist, das wiederum mit der Bearbeitungselektrode E verbunden ist. Die dritte Parallelschaltung weist ein anderes Ende auf, das mit einem Ende der zweiten Parallelschaltung an einem Verbindungsende 3Ad verbunden ist, das wiederum mit dem Werkstück W verbunden ist. Die vierte Parallelschaltung weist ein anderes Ende auf, das mit einem anderen Ende der zweiten Parallelschaltung an einem Verbindungsende 3Ab verbunden ist, das wiederum mit dem negativen Elektrodenende der dritten DC-Leistungsversorgung V verbunden ist. In der Brückenschaltung 3A dienen die Verbindungsenden 3Aa und 3Ab als DC-Klemmen und dienen die Verbindungsenden 3Ac und 3Ad als AC-Klemmen. In der Konfiguration der Brückenschaltung 3A aus 16 beinhaltet beispielsweise jede Parallelschaltung zwölf Schaltvorrichtungen, die miteinander parallel geschaltet sind, jedoch ist eine Konfiguration, die zwei oder mehr, d. h. mehrere, Schaltvorrichtungen beinhaltet, die miteinander parallel geschaltet sind, in das Wesen der vorliegenden Erfindung eingeschlossen. Jede der Schaltvorrichtungen ist als ein MOSFET veranschaulicht, jedoch kann eine andere Schaltvorrichtung als ein MOSFET dafür verwendet werden.
Wie oben beschrieben, weist die Leistungsversorgungseinrichtung 100B für eine Funkenerosionsmaschine eine Vollbrückenkonfiguration auf, um zu ermöglichen, dass eine bipolar Spannung an den Bearbeitungsspalt angelegt wird. Darüber hinaus handelt es sich bei der dritten DC-Leistungsversorgung V um eine variable Leistungsversorgung, deren Spannung je nach der Bearbeitungsanforderung geändert werden kann.
17 ist eine Darstellung, die eine beispielhafte Konfiguration der dritten Gate-Steuerschaltung 30 in der vierten Ausführungsform veranschaulicht. Die dritte Gate-Steuerschaltung 30 weist eine Funktion zum Anlegen einer von der NC-Vorrichtung 110 bestimmten Gate-Spannung an eine zu steuernde Schaltvorrichtung auf. Die zu steuernden Schaltvorrichtungen sind die 48 dritten Schaltvorrichtungen Sl-1, ... und S4-12, die eine Brückenschaltung bilden. Informationen über die Gate-Spannung, die an die einzuschaltende Schaltvorrichtung anzulegen ist, und die Einschaltdauer der Schaltvorrichtung werden von der NC-Vorrichtung 110 empfangen.
Die dritte Gate-Steuerschaltung 30 beinhaltet: Gate-Leistungsversorgungen entsprechend der Anzahl der dritten Schaltvorrichtungen Sl-1, ... und S4-12; Gate-Treiber, die jeweils mit den Gate-Leistungsversorgungen verbunden sind; und die Mittelungsschaltung 15, die Detektionssignale von dem Spannungsdetektor 120 mittelt, um die mittlere Zwischenelektrodenspannung zu berechnen. Zu beachten ist, dass 17 aufgrund von Einschränkungen im Zeichenplatz die Gate-Leistungsversorgungen 33_1-1 , 33_1-2 und 33_1-12 und Gate-Treiber 34_1-1 , 34_1-2 und 34_1-12 für die erste Schaltvorrichtungsgruppe SG1 und die Gate-Leistungsversorgungen 33_4-1 , 33_4-2 und 33_4-12 und Gate-Treiber 34_4-1 , 34_4-2 und 34_4-12 für die vierte Schaltvorrichtungsgruppe SG4 veranschaulicht.
Die Gate-Treiber 34_1-1 , 34_1-2 , 34_1-12 , 34_4-1 , 34_4-2 und 34_4-12 empfangen, als Eingaben davon, Steuersignale CS_L1-1, CS_L1-2, CS_L1-12, CS_L4-1, CS_L4-2 bzw. CS_L4-12, die von der NC-Vorrichtung 110 erzeugt werden. Die jeweils von den Gate-Leistungsversorgungen 33_{1_1} , 33_{1_2} , 33_{1_12} , 33_{4_1} , 33_{4_2} und 33_{4_12} ausgegebenen Versorgungsspannungen werden an ihre jeweiligen Gate-Treiber 34 angelegt. Jeder der Gate-Treiber 34_1-1 , 34_1-2 , 34_1-12 , 34_4-1 , 34_4-2 , und 34_4-12 legt ein Gate-Signal der Gate-Signale GS_L1-1, GS_L1-2, GS_L1-12, GS_L4-1, GS_L4-2 und GS L4-12 an die entsprechende der Schaltvorrichtungen an.
Wie oben beschrieben, ist die Leistungsversorgungseinrichtung 100B für eine Funkenerosionsmaschine gemäß der vierten Ausführungsform derart konfiguriert, dass die Gate-Anschlüsse sämtlicher der Schaltvorrichtungen mit Gate-Treibern verbunden sind, um zu ermöglichen, dass jede der Schaltvorrichtungen mit einer variablen Gate-Spannung angesteuert wird. Darüber hinaus wird die vom Spannungsdetektor 120 detektierte Zwischenelektrodenspannung an die NC-Vorrichtung 110 gesendet und wird somit eine Entladung von der NC-Vorrichtung 110 detektiert. Überdies wird eine Konfiguration angewandt, bei der die Schaltvorrichtungen auf Grundlage der Gate-Spannungen und der Einschaltdauern, die jeweils je nach der Bearbeitungsanforderung eingestellt werden, einzeln gesteuert werden können. Weiterhin wird ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform eine Konfiguration angewandt, bei der die Gate-Spannung und die Einschaltdauer auf Grundlage der mittleren Zwischenelektrodenspannung gesteuert werden können.
Ein Betrieb der dritten Gate-Steuerschaltung 30 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen in den 18 bis 20 beschrieben. 18 ist ein Zeitdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Betriebs bei einer Grobbearbeitung der vierten Ausführungsform. 19 ist ein Zeitdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Betriebs bei einer Halbfertigbearbeitung der vierten Ausführungsform. 20 ist ein Zeitdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Betriebs bei einer Fertigbearbeitung der vierten Ausführungsform.
Die Zeitdiagramme aus den 18 bis 20 veranschaulichen jeweils nacheinander von oben nach unten Wellenformen von Gate-Signalen GS_L1-1, GS_L1-2 und GS_L1-12 für die erste Schaltvorrichtungsgruppe SG1, Gate-Signalen GS_L2-1, GS_L2-2 und GS_L2-12 für die zweite Schaltvorrichtungsgruppe SG2, Gate-Signalen GS_L3-1, GS_L3-2 und GS L3-12 für die dritte Schaltvorrichtungsgruppe SG3, Gate-Signalen GS_L4-1, GS-L4-2 und GS L4-12 für die vierte Schaltvorrichtungsgruppe SG4, die Zwischenelektrodenspannung und den Entladestrom. Die Polaritäten der Zwischenelektrodenspannung und der Entladestrom sind identisch zu jenen der anderen Ausführungsformen. Zu beachten ist, dass bei der Beschreibung dieser Zeitdiagramme angenommen wird, dass die dritte DC-Leistungsversorgung V, d. h. eine variable Leistungsversorgung, eine Spannung von bis zu 300 V ausgeben kann; und dass Gate-Leistungsversorgungen (nicht dargestellt), die für die dritte Gate-Steuerschaltung 30 bereitgestellt werden, Spannungen von 5 V und 10 V ausgeben können.
Bei der Grobbearbeitung und Halbfertigbearbeitung wird die Spannung der dritten DC-Leistungsversorgung V, d. h. einer variablen Leistungsversorgung, auf 300 V eingestellt. In einem entladungsfreien Zeitraum werden auf Grundlage eines Gruppenimpulses, der mit einer niedrigen Gate-Spannung von 5 V angesteuert wird, die Schaltvorrichtungen der ersten Schaltvorrichtungsgruppe SG1 und der dritten Schaltvorrichtungsgruppe SG3 in oberen Armen auf ihrer hohen Impedanz gehalten. Wie oben beschrieben, wird dadurch, dass die oberen Arme auf einer hohen Impedanz gehalten werden, die Anstiegsrate der Zwischenelektrodenspannung verringert. Unter den Umständen wird, bevor die Zwischenelektrodenspannung 300 V, d. h. die Versorgungsspannung, erreicht, die zweite Schaltvorrichtungsgruppe SG2 oder die vierte Schaltvorrichtungsgruppe SG4 eines unteren Arms ausgeschaltet. In den Beispielen aus den 18 und 19 wird der Impuls für die vierte Schaltvorrichtungsgruppe SG4 des unteren Arms derart gesteuert, dass er in einem Bereich K4 AUS ist, der durch eine gestrichelte Ellipse eingekreist ist, wenn der Absolutwert 75 V erreicht. Danach kann durch wiederholtes Ein- und Ausschalten der zweiten Schaltvorrichtungsgruppe SG2 oder der vierten Schaltvorrichtungsgruppe SG4 eines unteren Arms, um zu verhindern, dass die Zwischenelektrodenspannung abfällt, die Zwischenelektrodenspannung auf einer niedrigen Spannung von 75 V oder -75 V gehalten werden, ohne einen Wert der Versorgungsspannung zu ändern.
Nach dem Vorkommen einer Vorentladung werden die Schaltvorrichtungen der dritten Schaltvorrichtungsgruppe SG3 des oberen Arms oder der vierten Schaltvorrichtungsgruppe SG4 des unteren Arms ungeachtet der Polarität der Zwischenelektrodenspannung angesteuert. Dadurch soll eine Unterbrechung der Drahtelektrode verhindert werden. Das liegt daran, dass bei einer Bearbeitung, die einen hohen Strom erfordert, wie z. B. einer Grobbearbeitung und Halbfertigbearbeitung, die Zufuhr eines hohen Stroms von der Drahtelektrode zu dem Werkstück dazu führen kann, dass die Drahtelektrode bearbeitet wird.
Darüber hinaus werden verschiedene Schaltvorrichtungen vor und nach der Erzeugung einer Vorentladung angesteuert. Dies hat den Zweck, dass eine Unterbrechung der Vorentladung aufgrund einer Verzögerung verhindert wird, die entsteht, wenn die Gate-Spannung vor und nach der Erzeugung einer Vorentladung geändert wird. In dem Beispiel aus 18 unterscheiden sich, wie in einem durch eine gestrichelte Ellipse eingekreisten Bereich K5 veranschaulicht, die mit der 5-V-Gate-Spannung angesteuerte Schaltvorrichtung und die mit der 10-V-Gate-Spannung angesteuerte Schaltvorrichtung.
Eine Wiederholung des oben beschriebenen Betriebs ermöglicht es, die Grobbearbeitung und die Halbfertigbearbeitung in einer einzelnen Schaltung umzusetzen.
Weiterhin wird bei der Fertigbearbeitung die Versorgungsspannung auf 100 V eingestellt. Bei dieser Einstellung weist die Schaltung eine Konfiguration auf, die zur Konfiguration der in 13 veranschaulichten hochohmigen Schaltung 2 äquivalent ist. Daher ist der Betrieb ähnlich dem Betrieb in der dritten Ausführungsform ausreichend. Die Betriebswellenformen in dem in 20 veranschaulichten Zeitdiagramm sind zudem den Betriebswellenformen in dem in 15 veranschaulichten Zeitdiagramm ähnlich.
Ähnlich wie in den Fällen der Grobbearbeitung und Halbfertigbearbeitung ermöglicht es die Verwendung verschiedener Schaltvorrichtungen als eine Schaltvorrichtung, die mit einer hohen Impedanz zum Zeitpunkt eines Anstiegs der Zwischenelektrodenspannung angesteuert wird, und eine Schaltvorrichtung, die regulär betrieben wird, die Impedanz der gesamten Schaltung schnell zu schalten.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der vierten Ausführungsform die Funktionalität der Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform durch eine einzelne Schaltung umgesetzt werden.
Fünfte Ausführungsform.
In der vierten Ausführungsform führt das Ansteuern der Schaltvorrichtung mit einer hohen Impedanz zu einem hohen Verlust. Aus diesem Grund kann, wenn eine Schaltvorrichtung fest als eine mit einer hohen Impedanz angesteuerte Schaltvorrichtung bestimmt wird, die Schaltvorrichtung früher kaputtgehen als die anderen. Um diese Möglichkeit zu verhindern, ändert eine fünfte Ausführungsform periodisch die mit einer hohen Impedanz angesteuerte Schaltvorrichtung.
21 ist ein Zeitdiagramm zur Beschreibung eines beispielhaften Betriebs, der ein Verfahren der fünften Ausführungsform verwendet. In 21 wird die mit einer hohen Impedanz unter Verwendung einer niedrigen Gate-Spannung angesteuerte Schaltvorrichtung nacheinander in eine andere geändert. Durch das periodische Ändern der angesteuerten Schaltvorrichtung können die Verluste in den Schaltvorrichtungen verteilt werden. Dadurch kann eine vorteilhafte Wirkung bereitgestellt werden, dass die Verluste in den Schaltvorrichtungen ausgeglichen werden, und wird überdies eine vorteilhafte Wirkung bereitgestellt, dass die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls einer bestimmten Schaltvorrichtung verringert wird.
Sechste Ausführungsform.
Das Material der Schaltvorrichtungen wurde in der vorstehenden ersten bis fünften Ausführungsform nicht konkret beschrieben. Die Verwendung einer Vorrichtung aus Siliziumcarbid (SiC) als die Schaltvorrichtung kann einen Vorteil bereitstellen, der für die vorliegende Anmeldung spezifisch ist. Dieser Vorteil wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 22 beschrieben. 22 ist eine Darstellung zur Beschreibung eines Vorteils einer Leistungsversorgungsvorrichtung für eine Funkenerosionsmaschine gemäß einer sechsten Ausführungsform.
22 veranschaulicht, wie sich Impedanz mit der Gate-Spannung bei sowohl einer SiC-Vorrichtung als auch einer Si-Vorrichtung ändert. Bei einer Gate-Spannung von 18 V weist die SiC-Vorrichtung eine niedrigere Impedanz als die Si-Vorrichtung auf. Die Impedanz der SiC-Vorrichtung erhöht sich langsam mit einem Rückgang der Gate-Spannung. In einem mit einer gestrichelten Ellipse eingekreisten Bereich K6 weist die SiC-Vorrichtung eine höhere Impedanz als die Si-Vorrichtung auf. Darüber hinaus ist im Bereich K6 die Änderung der Impedanz mit der Änderung der Gate-Spannung mäßiger in der SiC-Vorrichtung als in der Si-Vorrichtung. Diese Merkmale zeigen, dass die Verwendung von SiC-Vorrichtungen in jeder der Konfigurationen der ersten bis fünften Ausführungsform einen Vorteil dahingehend bereitstellt, dass die Impedanzsteuerung im Vergleich zu dem Fall von Si-Vorrichtungen leichter ist.
Darüber hinaus ist angesichts einer hohen Wärmebeständigkeit der SiC-Vorrichtung eine SiC-Vorrichtung für die Konfigurationen der vorliegenden Anmeldung geeignet, die durch die eine hohe Impedanzansteuerung gekennzeichnet sind.
Das Ansteuern mit einer hohen Impedanz führt zu einem hohen Verlust in der Schaltvorrichtung und führt damit zu einem hohen Temperaturanstieg in der Schaltvorrichtung. Daher stellt die Verwendung von SiC-Vorrichtungen mit hoher Wärmebeständigkeit einen Vorteil dahingehend bereit, dass die Lebensdauer der SiC-Vorrichtung im Vergleich zur Verwendung von Si-Vorrichtungen verlängert wird, selbst wenn eine Ansteuerung mit hoher Impedanz durchgeführt wird.
Zu beachten ist, dass in einem Fall, in dem die Technik der fünften Ausführungsform nicht verwendet wird, d. h., in einem Fall, in dem die mit einer hohen Impedanz angesteuerten Schaltvorrichtung nicht periodisch geändert wird, nur die mit einer hohen Impedanz angesteuerte Schaltvorrichtung eine SiC-Vorrichtung sein kann. Diese Konfiguration kann die Anzahl von kostspieligen SiC-Vorrichtungen verringern, was zu einer hohen Wirksamkeit bei der Kostenverringerung führt.
Darüber hinaus ist SiC ein Beispiel für einen Halbleiter, der als Halbleiter mit breitem Bandabstand aufgrund seiner Eigenschaft bezeichnet wird, dass er einen breiteren Bandabstand als Si aufweist. Neben SiC gehört ein Halbleiter, der unter Verwendung eines Materials auf Gallium-Nitrid-Basis oder unter Verwendung von Diamant gebildet wird, ebenfalls zu Halbleitern mit breitem Bandabstand und weist viele Eigenschaften auf, die denen von SiC ähnlich sind. Somit ist eine Konfiguration, bei der ein anderer Halbleiter mit breitem Bandabstand als SiC verwendet wird, ebenfalls in das Wesen der vorliegenden Erfindung eingeschlossen.
Überdies weist eine Schaltvorrichtung, die aus einem solchen Halbleiter mit breitem Bandabstand gebildet ist, einen hohen Spannungswiderstand und eine hohe annehmbare Stromdichte auf, sodass eine Größenverringerung von Schaltvorrichtungen umgesetzt werden kann, und kann die Verwendung solcher verkleinerter Schaltvorrichtungen wiederum die Größe einer Schaltung verringern, die mit diesen Vorrichtungen darauf bestückt ist.
Zu beachten ist, dass die in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebenen Beispiele lediglich Beispiele für verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind. Diese Konfigurationen können mit anderen öffentlich bekannten Techniken kombiniert und teilweise ausgelassen und/oder modifiziert werden, ohne vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste
1 niederohmige Schaltung; 2 hochohmige Schaltung; 3, 3A Brückenschaltung; 3a, 3b, 3c, 3d, 3Aa, 3Ab, 3Ac, 3Ad Verbindungsende; 10, 10A erste Gate-Steuerschaltung; 11 Steuereinheit; 12 Treibereinheit; 13₁, 13₂, ..., 13₁₂, 23₁, 23₂, 23₃, 23₄, 33_1-1, 33_1-2, 33_1-12, 33_4-1, 33_4-2, 33_4-12 Gate-Leistungsversorgung; 14, 14₁, 14₂, ..., 14₁₂, 24₁, 24₂, 24₃, 24₄, 34_1-1, 34_1-2, 34_1-12, 34_4-1, 34_4-2, 34_4-12 Gate-Treiber; 20, 20A zweite Gate-Steuerschaltung; 30 dritte Gate-Steuerschaltung; 100, 100A, 100B Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine; 110 NC-Vorrichtung; 120 Spannungsdetektor; 200, 200A, 200B Funkenerosionsvorrichtung; 300 Prozessor; 302 Speicher; 303 Verarbeitungsschaltung; 304 Schnittstelle; LS, LS1, LS2, ..., LS12 erste Schaltvorrichtung; HS, HS1, HS2, HS3, HS4 zweite Schaltvorrichtung; S1-1, S1-2, ..., S1-12, S2-1, S2-2, ..., S2-12, S3-1, S3-2, ..., S3-12, S4-1, S4-2, ..., S4-12 dritte Schaltvorrichtung; SG1 erste Schaltvorrichtungsgruppe; SG2 zweite Schaltvorrichtungsgruppe; SG3 dritte Schaltvorrichtungsgruppe; SG4 vierte Schaltvorrichtungsgruppe; HV erste DC-Leistungsversorgung; LV zweite DC-Leistungsversorgung; V dritte DC-Leistungsversorgung; R Strombegrenzungswiderstand; E Bearbeitungselektrode; W Werkstück.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP H10309629 [0008]
JP S63062612 [0008]

Claims

Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine, umfassend: eine niederohmige Schaltung, die mehrere erste Schaltvorrichtungen beinhaltet, die miteinander parallel geschaltet sind, wodurch sie eine Parallelschaltung bilden, wobei die Parallelschaltung ein Ende aufweist, das mit einer positiven Elektrode einer ersten DC-Leistungsversorgung verbunden ist, die Parallelschaltung ein anderes Ende aufweist, das mit einem Werkstück verbunden ist, und die erste DC-Leistungsversorgung eine negative Elektrode aufweist, die mit einer Bearbeitungselektrode verbunden ist; eine hochohmige Schaltung, die vier zweite Schaltvorrichtungen beinhaltet, die miteinander in einer Vollbrückenverbindung verbunden sind, wodurch sie eine Brückenschaltung bilden, wobei die Brückenschaltung DC-Klemmen aufweist, die mit beiden Enden einer zweiten DC-Leistungsversorgung verbunden sind, und die Brückenschaltung eine AC-Klemme, die mit der Bearbeitungselektrode verbunden ist, und eine andere AC-Klemme, die mit dem Werkstück verbunden ist, aufweist; und eine erste Gate-Steuerschaltung, um eine an die erste Schaltvorrichtung angelegte Gate-Spannung und eine Einschaltdauer, während der die erste Schaltvorrichtung eingeschaltet ist, zu ändern.
Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine nach Anspruch 1, wobei die erste Gate-Steuerschaltung Folgendes beinhaltet: eine Steuereinheit, um die Gate-Spannung und die Einschaltdauer auf Grundlage einer Bearbeitungsanforderung und eines Detektionssignals von einem Spannungsdetektor, der eine Spannung zwischen der Bearbeitungselektrode und dem Werkstück detektiert, zu bestimmen; und eine Treibereinheit, um eine von der Steuereinheit bestimmte Gate-Spannung an die erste Schaltvorrichtung anzulegen.
Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine nach Anspruch 2, wobei die Treibereinheit Folgendes beinhaltet: mehrere Gate-Leistungsversorgungen, die entsprechend der Anzahl der ersten Schaltvorrichtungen bereitgestellt werden, um die Gate-Spannung anzulegen; und mehrere Gate-Treiber, die jeweils mit den Gate-Leistungsversorgungen verbunden sind, um die Gate-Spannung an die zweite zu steuernde Schaltvorrichtung auf Grundlage eines Signals von der Steuereinheit anzulegen.
Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine nach Anspruch 2 oder 3, wobei die erste Gate-Steuerschaltung eine Mittelungsschaltung beinhaltet, um Signale von dem Spannungsdetektor zu mitteln.
Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: eine zweite Gate-Steuerschaltung, um eine Gate-Spannung in der zweiten Schaltvorrichtung und eine Einschaltdauer der zweiten Schaltvorrichtung zu ändern.
Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine der ersten Schaltvorrichtungen oder eine der zweiten Schaltvorrichtungen unter Verwendung eines Halbleiters mit breitem Bandabstand gebildet wird.
Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine, umfassend: eine Brückenschaltung, die eine erste Schaltvorrichtungsgruppe, eine zweite Schaltvorrichtungsgruppe, eine dritte Schaltvorrichtungsgruppe und eine vierte Schaltvorrichtungsgruppe beinhaltet, wobei jede Gruppe mehrere dritte Schaltvorrichtungen beinhaltet, wobei die erste Schaltvorrichtungsgruppe einen oberen Arm darstellt, die zweite Schaltvorrichtungsgruppe einen unteren Arm darstellt, die dritte Schaltvorrichtungsgruppe einen anderen oberen Arm darstellt und die vierte Schaltvorrichtungsgruppe einen anderen unteren Arm darstellt, die miteinander in einer Vollbrückenverbindung verbunden sind; und eine dritte Gate-Steuerschaltung, um eine an die dritte Schaltvorrichtung angelegte Gate-Spannung und eine Einschaltdauer, während der die dritte Schaltvorrichtung eingeschaltet ist, zu ändern, wobei die Brückenschaltung DC-Klemmen aufweist, die mit beiden Enden einer dritten DC-Leistungsversorgung verbunden sind, und die Brückenschaltung eine AC-Klemme, die mit einer Bearbeitungselektrode verbunden ist, und eine andere AC-Klemme, die mit einem Werkstück verbunden ist, aufweist.
Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine nach Anspruch 7, wobei die erste Schaltvorrichtungsgruppe eines oberen Arms und die dritte Schaltvorrichtungsgruppe eines oberen Arms mit einer hohen Impedanz angesteuert werden, um eine zwischen der Bearbeitungselektrode und dem Werkstück angelegte Spannung zu ändern, ohne eine Spannung der dritten DC-Leistungsversorgung zu ändern.
Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine nach Anspruch 8, wobei unter Schaltvorrichtungen der ersten Schaltvorrichtungsgruppe und der dritten Schaltvorrichtungsgruppe eine mit einer hohen Impedanz anzusteuernde Schaltvorrichtung periodisch geändert wird.
Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine nach Anspruch 8 oder 9, wobei mindestens eine der dritten Schaltvorrichtungen unter Verwendung eines Halbleiters mit breitem Bandabstand gebildet wird.
Leistungsversorgungseinrichtung für eine Leistungseinheit einer Funkenerosionsmaschine nach Anspruch 6 oder 10, wobei der Halbleiter mit breitem Bandabstand SiC, ein Material auf Gallium-Nitrid-Basis oder Diamant ist.
Funkenerosionsvorrichtung, umfassend die Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zum Durchführen einer Funkenerosion.
Funkenerosionsverfahren, bei dem die Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5 verwendet wird, um die Funkenerosion durchzuführen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Durchführen, an ein und demselben zu bearbeitenden Objekt, einer Grobbearbeitung und einer Halbfertigbearbeitung, die einen Entladestrom beinhaltet, der niedriger als ein bei der Grobbearbeitung verwendeter Entladestrom ist, wobei die Gate-Spannung an die ersten Schaltvorrichtungen bei der Halbfertigbearbeitung niedriger als die Gate-Spannung an die ersten Schaltvorrichtungen bei der Grobbearbeitung ist, die Einschaltdauer der ersten Schaltvorrichtungen bei der Halbfertigbearbeitung kürzer als die Einschaltdauer der ersten Schaltvorrichtungen bei der Grobbearbeitung ist, ein Intervall zwischen Einschaltdauern der ersten Schaltvorrichtungen bei der Halbfertigbearbeitung kürzer als ein Intervall zwischen Einschaltdauern der ersten Schaltvorrichtungen bei der Grobbearbeitung ist, und die Anzahl von Wiederholungen der Einschaltdauer der ersten Schaltvorrichtungen bei der Halbfertigbearbeitung größer als die Anzahl von Wiederholungen der Einschaltdauer der ersten Schaltvorrichtungen bei der Grobbearbeitung ist.
Funkenerosionsverfahren, bei dem die Leistungsversorgungseinrichtung für eine Funkenerosionsmaschine nach Anspruch 5 verwendet wird, um Funkenerosion durchzuführen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Durchführen einer Grobbearbeitung und einer Fertigbearbeitung an einem zu bearbeitenden Objekt, wobei eine Gate-Spannung an die zweiten Schaltvorrichtungen auf einer Seite eines unteren Arms sowohl bei der Grobbearbeitung als auch bei der Fertigbearbeitung konstant gehalten wird, eine Gate-Spannung an die zweiten Schaltvorrichtungen bei der Fertigbearbeitung derart eingestellt wird, dass sie niedriger als eine Gate-Spannung an die ersten Schaltvorrichtungen bei der Grobbearbeitung ist, eine Einschaltdauer der zweiten Schaltvorrichtungen eines oberen Arms derart eingestellt wird, dass sie kürzer als eine Einschaltdauer der zweiten Schaltvorrichtungen eines unteren Arms ist, und eine Ausschaltdauer in einem Gruppenimpuls, der an jede der zweiten Schaltvorrichtungen eines oberen Arms angelegt wird, derart eingestellt wird, dass sie kürzer als eine Ausschaltdauer zwischen Impulsen jeder der zweiten Schaltvorrichtungen eines unteren Arms ist.