DE1540733A1

DE1540733A1 - Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstuecken durch Funkenerosion

Info

Publication number: DE1540733A1
Application number: DE19611540733
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Elox Inc
Current assignee: Elox Inc
Priority date: 1960-05-03
Filing date: 1961-05-02
Publication date: 1970-01-15
Also published as: DE1295331B; CH384742A; GB923706A; US3018411A; DE1295331C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken durch !funkenerosion, bei der eine in einem Multivibrator erzeugte vorbestimmte Impulsfolge beispielsweise über einen durch diese Impulse gesteuerten elektronischen ochalter den Bearbeitungseiektroden zugeführt wird.

Es ist bekannt, daß durch Veränderung der Impulsfolgefrequenz eine gewisse Beeinflussung der BearbeitungsDedingungen im üJlektrodenypalt herbeigeführt werden kann, j'ür eine Feinbearbeitung von werkstücken ist oftmals jedoch eine wesentlich feinere Einstellung der dem Funkenspalt zugeführten j^ntladeenergie erforderlich«

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Um eine derartige feinere Einstellung der Bearbeicungsbeaingungen zu ermöglichen, wira ausgehend von einer Vorrichtung der Dezeichneten Art erfindungsgemäii vorgeschlagen, daß das xmpulstastverhaltnis des multivibrators unabhängig von der eingestellten Impulsfrequenz zusätzlich nocn einstellbar ist. Vorzugswise erfolgt diese .üinbtellunf des impulsuastverhaltnisses aurcn inverse Änderung der beiden Gitterabieicwiderstande des Llultivibratorrönrens,y stems.

Bei der erfindungt gemäß en Anorunung icann durch entsprecnenue Einstellung der Aroeitsimpuisbreite bei unveränderter Aufrecnterhaltung der einmal eingestellten Impulsfolgefrequenz die wirksame Leistung im jrumcenspalt auf einfache ',/eise geregelt werden und es ist auf diese ■»eise eine sehr fein aogestufte regelung aer Arbeitsbedingungen im Punzenspalt mcgiicn.

Die Erfindung wird im folgenden annand einer schematischen Zeicnnung an einem Ausfünrungsoeispiel naher erläutert.

Die in der -jj-igur gezeigte Schaltungsanordnung für ) eine i'unkenerosionsvorrichtung umfaßt eine durch die i'riod-· 64 dargestellte Röhrenbatterie, die unmittelbai¹ an die E-ieicti-oue YC angescnlossen ist. Das .-/erlcstack Y2 ist m diesem ü'all an aie positive xvlemme aer die Maschine

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speisenden Energiequelle 2 (lietz oder dgl.) an^eschloseen. Die Höhrenbatterie 64 ist mit ihrer Kathode 93 an die nega-• tive Klemme der Quelle 2 angeschlossen. Daaurci:■ .«vird aer Stromkreis der seriengeschalteten Stufender"Energieversorgungseinrichtung, die am Beaneitungsspait durch".^rre^ung der Gitter 66 der Batterie 64 gesteuerte irosionsinpulse bereitstellt, geschlossen.

Beim Prazisior.£bearbeiten r..it Hi-iie der ^ui.Ke technik ii^;t es unb^aingt erioraeraich, äac aie rohrenbatterie in genau einge:-;teilten, scharf definierten Zeitintervallen iii.culsgetastet, d.ii. ix x'akt der lF..>ui-ee ein- und ausgeschaltet v.ii'a. ^n-o::prechend auc i^c τ ^canr.un'^rsv.r_' ui' zwischen dem litter 66 una der Kathu^e ^o ^cv ..echteckiorm soweit als irgend mögiic-i angenähert rein derart, uai axe Batterie 64 scharf oaer ruciiertig ein- una uus-reser.. ^.tet wira, u... den Entladungsvorgang in aer.'.sur.xeKstrecke o/tixal zu gestalten« Dieser das Gitter 66 aussteuernde iechteckiir.: uls v?ird

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durch die Multivibratorröhren 4 und ο nach den bekannten Prinzipien der Kippschv.ingungserzeugung mit ruhrenbebt. ckten ...ultivibratoVen erzeugt. Jiine n^:lhere Betrachtunr dieser "speziellen .Schaltung--zeigt,, daij immer dann der Lichtbogen flammt oder Leistung an den Bearbeitun^sspalt geliefert wira, wenn.die Itoltivibratorröhre 4 entriegelt ist, und daß der Lichtbogen abreißt, wenn äie kultivieratorröhre 4 verriegelt ist. Der rechteckige Aüsgangsimpuls der Lultivibratorrciire c.wira über einen Ko_ppel-Jtonäensator 20 aui' das Steuergitter der ^ufierröhre 32 geschiCKt.

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Ira Gitterkreis dieser KÖnre liegt eine an die Vorspannung 7 angeschlossene Begrenzerdiode 28. Das steuernde oder entriegelnde bignai für aie üöhre 32 wird am widerstand. 30 gebildet. Die .aecnteckspennunr hat die Tendenz, die Vorspannung 7 zu übersteigen. Der überschüssige Teil dieser Spannung wird in eier ia der Elektronik als "Iricuiszufeilung" allgemein benennten .-/eise üurch aas Gitter 31 der Pentode 32 beschnitten derart, dai; des Aue.„an^ssignal der Äöhre 32 einen noch steileren ülanxeru-nytieg und -abi'all in-seinem Spannungsverlauf aufweist als aas Ausgangssi^nal des i.iuitivibrator.3. In ähnlicher .-.eise wiru άε:.: Ausgang ..-signal der Pentode 32 in einer ourcn die Periode 54 repräsentierten Rö'hrenbatterie nachverst-jrkt ur.d am 'jitter die.-er itöhre sov/ie auch am G-itter 66 der Leistungsrbnrenbatterie selbst abermals zugefeilt. Die £ndrohrenbatterie b4 besteht aus vielen, unter Umstanden hunderten oder tausenden von Vakuumröhren, die ihrerseits mehrere Batterien in der Größenordnung von 5 bis 50 Höhren zur Bereitstellung einer Treioer- oder Steuerspannung von hinreichender Amplitude oenotig-c-n. Der Gittericreis der Batterie 64 wird desnalc mit -^J.echteckimpulsen, deren leistung je nach der Größe der Hdhrenoatterie 64 in der G-röiienstfiordnung von pO bis 5000 Ήaxt und darüber liegt, gespeist. Kechteckimpulsleistungen, dxe sogar hinreichen v/ai-uen, aas Gitter b6 der Leistungsröhrenbatterie 64 auszusteuern, stehen derzeit in der elektronischen Industrie auf dem κ·&γκϊ nicht zur Verfügung.

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' Ein neuartiges itonstrulctives Merkmal dieser speziellen Schaltung ist in dem Gatcerruckleitungszweig mit dem Potentiometer 14 zu sehen. Da& besondere Kennzeichen dieses Leitungszweiges oder Kreises besteht darin, daß durch Verstellung des Potentiometers 14 die entsprechende v/iaerstandserhöhung in einem Gitteritreis automatisch den Widerstand im anderen Gitterkreis herabsetzt. Untersucht man die entsprechenden Ver- und jintriegelungsseiten der bei den Multivibratorröhren und aie Formeln, durch die diese Zeiten bestimmt werden, so sieht man, wie man die Impulsdauer bei fester Ausgangs- oder Impulsi'olgefrequenz variieren kann. Und zwar läßt si cn für eine bestimmte vorgegebene Kombination von Kondensatoren 16 und die Zeitdauer einer vollständigen kipperiode durch die Formel K/"(0 1b + G 18) (R 1 +R 14 + R 3)J darstellen. Dies ist insofern neu und besonders wichtig für eine Funkenerosionsscnaltung, als man oei Einhaltung einer konstanten Arbeitsfrequenz die Einschaltdauer des Lichtbogens direkt proportional mit der üintriegelungsdauer der iviuitivibratorröhre 4, die sich aus der Bemessung aes Kondensators 16, des Widerstandes 1 und des im Gitterrackleiturigszweig der Miltivibratorröhre 6 liegenden Teiles des Potentiometers 14 ergibt, variieren kann. Indem man das Poxentiometer nach rechts dreht und damit den widerstand im Gitterkreis der Röhre b vergrößert, verlängert man die Entriegeluügsdauer der jtiöhre 4 und damit die Einschalt- oder Durchgangsdauer des Lichtbogens* Da während der JJurchgangsdauer die jündrönre 64 als ein Widerstand aufgefaßt weruen kann, laßt sich die Menge des durch die

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en Erosionsstroaea durcn en (,sirechende"

;' aer ..-ncri-cgelüi:^ dauer atr -.■.uxtivii.ratorruhre 4 u,.d damit der äoJareuoat'üerie d4 regulieren. AuX diese -/eise erzielt Ulfen vine genaue Kontrolle des an die Entlalungsstreeke gelieferten Stromes und kann diesen ."-.earbeitun~sstroinfluß unter ieibehpütun?; einer festen Arbeitsfrequenz in beliebig feinen Abstufungen dosieren.

Das Schirmgitter eier _entode 4 ist aber einen Begren-2ungswiderst:nd 26 en den cerirmgitterspanr-unjesatgriff 22 angeschlossen, ibenso sindäes Schirmgitter aer Pentode 6 über einen 'viderstanö. 24, das Scrirmgitter der Pentode 32 über einen ".-/iderstand 3B und das Schirmgitter der Pentode 54 über einen .viderstand 48 jev/eils an den üchirmgitterspannungsabgriff 22 angesenlossen.

Es soll nun aie -wirkungsweise der pro Impuls wirksamen Abreißschal±ung bexrachtet weraen. Bei entriegelter jüeistungs-

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) ' rohrenbaxterie 64 wirkt sich diese sorialtung so aus, daia die Batterie Leistung an die Sntladungsstrecke scnicKen icann. Vor Eintreffen des Srosionsimpulses sind sov«-onl die ,.vultivibratorröhre 4 als aucia die Pufferröhre 32 als auch die Leistungsröhrenbatterie 64 verriegelt oder nichtleitend. Die AbreiiardJrire 90 wird -lurcn aie im is.onaensator 08 gespeicherte und durch die bpatmungsteilervvi der stände o4 und 86 entwickelte Vorspannung verriegelt, üolange die Abreiwröhre yO verriegelt ist, wird die i'ätig&ext des Multivibrators nicht beeinträchtigt

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und bei J&ntriegtlunc? eier ..ultivib-ratorrJhre * entsprechend auch die -^ufferronre 32 entriegelt, im Anodenkreis der xiöhre 32 liegt ein Begrenzun/rswiderstana 3^ sowie ein zum Kathodenkreis der Abreiisrönre ^O■gehörenaer l'a?tv,iderstand 40, Ein Verzögerungskondensator 42berbriickt den ,.'iaerstar.d 4O derart, daß des aer i-ufierröhre 3-t entctf.Tnnienäe Signal mit kurzzeitiger Verzögerung im KathodenKreis j er .vö,;re 90 eintrifit* Die ZeitKOiistante uie^er i/erzcfjerung ist senr icurz undiiegt in. ailgeaeiiien in der j-rc^enorlnunr von einigen ..ikroseKunden una darunter. Sie soj.1 es ormoi.-^icrien, daü aas steuernde Signal iv-^a, der ^ndrohrencatterie ;·8ε: ieren kann. Angenommen, der cjtro.r.kreis sei geöffnet, t=o ^ert. ai.e volle Oi'fenkreis-'oder Leert-pannum: an acr .-.rbtits-- \.δ\ί. j.nt±L-. dungsstrecke. Jiese ipc-nr.ang ..ira mit einer j''^:hileitun~ '■&■ waiirgenomraen und .:ber eine Diode To au; das sezurp pot en _uio^et-ir 7a gekoppelt, ^er^enigt Teil aiet-e-.s tJi_r.iles, der .lurch aie üinstellyng des PotenuioiaexeraLrrairet· .^ be..tirur.t ist, gelangt zum Sitter aer Acrei.rr.hre 9^· -»ieneL ^i-nbu der Herrschenden BogenspannunG- entsorechenae Signal v-rgrößer0 aie negative Spannung aes üttert· der .-.c'hre ^C. .ach. uem aurcn den Koadensatör «-2Γ bedingten ν erze g- runcsintt-rvall ^c;rscneint das Signal an: uiderstana ^O in der KttLodfenleitung aer Abreierönre 9^· Jieses cignal nat eine solche ?oiari"c^:it, aa.it ■ es, die Rohre 90 zu .entriegeln cestrebt ist. Die Anwesenheit eines ,^eIIt-S aer. Bogentspannung am runict oO loscht jeuoch fast- oder iiitriegelungssignal, to aaß aie Abrei^-

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ror.re verriegelt bleibt und aie schaltung ungestört weiteraroei^et, entsprechend dem normalen Kionvorgang der iv viora torrönren 4 und u.

u'^rd. uie ..ntx; dungsotrecKe j-:urzgeschiossen oder die dogenspLnnur.g ooweib ab, uaiS das am lOtentiome oerabgrifi 8^ entwickelte Signal nicht mehr hinreiche, day am .,iderotana 4w entwickelte Jest^ignal nieuerzuhalten, so v/iru die Äcreiiirünre ^O .uu.-enblxckj.icn entriegelt. Die j^ntriegelung uer Aort'i^r^-irs hat zur ίο ige, uaü ein Eiektronenilui; vor: der negativen klemme der 'se iv/iiiimenden" Gieichgsjuexle -j2 ;our aen ,,laerbtand b»4 gau.irj f f ai aer ..etz,yxeichs>s;anung::;quelle statüiindet.

/χα .rr:tüna ^=- erzea^ce -pannuns¹ xst v/e^entlich üöher ö aie vo... Augrxf_ 2^ gelieferte u.-annung, so dai2 der i-unlct y negativ _:-e.;eh^btr uer ^eti.oae aer ./.öhre 4 wird, uer Punkt 5 wiru h_rir<;i cnen·; negativ, u. die Leitung uer ...uj tivibratörx'Ciirb 4 zu ceenuen und aen /erriegelun^sabscnnitt aer x-.ipperioae auszulösen. 7.'uhr en ei der ^ntriegelungsdauer war die Röhre 4 leitend und in Phase mit der Leistungsröhrenbatterie 64. Sobald nun die Abreißrohre 90 die Hohre 4 verriegelt, verriegelt der Ver.starter augenbiickj-icn auch die Leistunger ohr er. c &tter ie 64, so daß der Kurzschluß- oder Unterspannungs zustana in der ^.ntlaaar.rsstrecke beseitigt wird. Diese Unterbrecr.ung r:alt v;.irrend der normalen lUcicendeuer oder Verweilzeit zv/iscnen den Impulsen., wie sie durch die Bemessung des Gittericreises 1b, 3, 14 der idultivibratorröhre 4 gegeben

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ist, an. Auf die^e V/eise ist dafür gesorgt, daß durch den !Pehl'er oder Kurzschluß im Lr ο si ons spalt der betreibende--;. spezielle Arbeitszyklus in genau eier gleichen Weise unterbrochen wird wie bei der bchaltung nach i'ig. 1. oolange die dciialtung normal arbeitet, ist aas G-itter der -lUltivibratorröhre 4 durch die Diode 96 von der Abreißschaltung isoliert, Die Diode 96 ist 'lediglich währ eil α derjenigen Betrieosab-■ schnitte der Abreißröhre 90 leitend, da der Punkt 9 negativer ist als entweder die Kathode oder das Gitter 3 der Rohre

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Bearbeiten von Ver^cfJcken 3urch Funkenerosion, bei der eine in einem Multivibrator erzeugte vorbestimmte Impulsfolge den ^e^- rbeitun/^ele^troden

" zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen beliebiger Bearbeitungsbedingungen am Elektrodenspalt das Impuls tastverhältnis de?? Multivibrators (4, 6) unabhängig von der eingestellten Impulsfrequenz einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e ke η η zeichnet , daß die Hinstellung des Impulstastverhältnisses durch inverse Änderung der beiden Gitterableitwiderst'inde (1, 3, Potentiometer 14) des Multivibratorröhrensystems erfolgt.

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