DE1565164C - Schaltungsanordnung zur Beseitigung von Störungen beim elektrolytischen Schleifen - Google Patents

Description

einstellbarer Gleichspannung angeschlossen ist und daß die Arbeitswicklungen des Magnetverstärkers im Kreis eines Vorschubmotors liegen.

Eine derart ausgebildete Schaltungsanordnung ermöglicht die automatische Herabsetzung der Vorschubgeschwindigkeit ohne Unterbrechung des Arbeitsablaufes der Schleifvorrichtung. Damit wird es möglich, stabile Arbeitsverhältnisse bereits vor dem Auftreten einer Störung einzustellen und aufrechtzuerhalten. Auch ist es bei der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung vorteilhaft, daß sie sich universell anwenden läßt, wobei auch insbesondere elektrolytische Schleifverfahren mit freier Verteilung der Schleifmittel innerhalb des Elektrolyten Anwendung finden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

Fig. 2 die Arbeitskennlinie des in der Schaltungsanordnung verwendeten Magnetverstärkers, wobei die Drehzahl »n« des Vorschubmotors über den Amperewindungen NI der Steuerwicklung des Verstärkers aufgetragen ist.

Beim Auftreten einer Störung im Arbeitsspalt zwischen dem Werkstück 22 und der Elektrode 21, etwa bei einem Kurzschluß, ändert sich der Stromfluß der Stromquelle 25 über die Leitungsabschnitte 2 und 23, so daß eine dieser Änderung entsprechende Spannung in der induktiv mit dem Stromzuleitungsabschnitt 1 gekoppelten Spule 3 induziert wird. Diese Spannung wird über einen Gleichrichter 4 einem RC-Glied zugeführt, welches aus dem Widerstand 5 und dem Kondensator 6 besteht und das den gleichgerichteten Strom wenigstens teilweise glättet. Durch einen zweiten Widerstand 7, der * als Begrenzungswiderstand dient, wird der durch die Steuerwicklung 8 des Magnetverstärkers 9 in der an sich bekannten Schaltungsanordnung mit Eigenerregung für die Wechselbelastung fließende Strom begrenzt. Die Arbeitswicklungen 10 und 11 des Magnetverstärkers 9 liegen in Reihe mit den Gleichrichtern 12 und 13. Die Anfangsklemmen der Arbeitswicklungen 10 und 11 sind miteinander verbunden und an die phasengesteuerte Wicklung 15 des zweiphasigen Vorschubmotors 16, und zwar eines Induktionskurzschlußläufers, angeschlossen. Das andere Ende der phasengesteuerten Wicklung 15 ist mit dem zweiten Pol der Wechselstromquelle 14 verbunden, die zufolge der Phasenverschiebung etwa als Kosinus-Wechselspannungsquelle bezeichnet werden kann.

Die Wicklung 17 mit der festen Phase des Motors 16 ist an eine Stromquelle 18 angeschlossen, die demgegenüber eine Sinuswechselspannung abgibt. Die Vormagnetisierungswicklung 19 des Magnetverstärkers 9 ist an die Gleichspannungsquelle 20 angeschlossen. Der zweiphasige Induktionskurzschlußmotor steuert über einen geeigneten Getriebemechanismus den gegenseitigen Vorschub der Werkzeug-Elektrode 21 und des Werkstückes 22.

ίο Die Wirkungsweise der Schaltungsordnung beruht auf der Tatsache, daß sich während des Bearbeitungsprozesses beim Auftreten eine Störung der von der Stromquelle 24 über die Stromzuleitung 2 fließende elektrische Strom plötzlich ändert, was eine Veränderung des magnetischen Flusses in der Umgebung des Stromzuleitungsabschnitts 1 zufolge hat.

Infolge Veränderung des magnetischen Flusses in der Umgebung des genannten Leitungsabschnittes wird in der in seiner Nähe sich befindenden Spule 3 eine Spannung induziert, die das Auftreten der Störungen anzeigt. Zwecks Erhöhung der Leistung des auf diese Weise erzeugten elektrischen Signals kann die Zuleitung 2 in einer bzw. mehreren Windungen ausgebildet und die induktive Kopplung zwischen der Zuleitung 2 und der Spule 3 mittels eines geeigneten magnetischen Kreises verstärkt werden.

Die Arbeitsweise des Verstärkungskreises ist folgende:

Wenn der über die Stromquelle 24 in der Zuleitung 2 fließende Strom sowie der Strom der Vormagnetisierungswicklung 19 den Nullwert aufweisen, läuft der Vorschubmotor 16 mit maximaler Geschwindigkeit, z. B. mit der mittels der Spannung der Spannungsquelle 18 eingestellten Drehzahl. Während des Bearbeitungsprozesses wird durch den Wechselstrom der Zuleiter 2 in der Spule 3 eine verhältnismäßig geringe Spannung induziert. Durch die Steuerwicklung 8 fließt ein Strom mit den Amperewindungen (NI₀) 8 (s. Fig. 2). Der Arbeitsstrom

entsprechend der Kennlinie zwischen A und B wird mittels der Amperewindungen (NI) 19 so eingestellt, daß die Drehzahl bei störungsfreiem Verlauf des Schleifvorganges dem Arbeitspunkt A entspricht. Durch das Auftreten einer Störung erhöht sich der Strom der Steuerwicklung8 (Fig. 1), der Arbeitspunkt auf der Kennlinie verändert seine Lage, und die Drehzahl des Vorschubmotors 16 sinkt in Richtung auf den Punkt B zu (Fig. 2). Der Punkt B entspricht der vollständigen Unterbrechung des Vorschubs, was etwa beim Auftreten von Dauerstörungen möglich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

die elektroerosive Bearbeitung von Metallen in einem

Pate tansoruch- Elektrolyten bekannt, bei der die Gleichstromzufüh-

P ' rung über eine Wechselstromquelle mit Gleichrichter

erfolgt, wobei zwischen der Wechselstromquelle und

Schaltungsanordnung zur Beseitigung von 5 dem Gleichrichter eine Regeleinrichtung eingeschal-Kurzschlüssen im Arbeitsspalt beim elektrolyti- tet ist, die in Tätigkeit tritt, wenn im Arbeitsstrom sehen Schleifen mit einer an die Stromzuleitung als Folge einer Funken- bzw. Lichtbogenbildung eine zum Arbeitsspalt induktiv gekoppelten Spule und hochfrequente Stromkomponente auftritt, wodurch mit Magnetverstärker, dadurch gekenn- die Spannung entsprechend herabgesetzt wird. Neben zeichnet, daß die Spule in Reihe mit einem io der induktiven Kopplung der Regelvorrichtung an Gleichrichter (4), einem ersten Widerstand (5), die Stromzuleitung zum Arbeitsspalt ist in diesem einem zweiten Widerstand (7) und der Steuer- Zusammenhang auch die Anwendung eines Magnetwicklung (8) des Magnetverstärkers (9) geschaltet Verstärkers nicht neu. Diese bekannte Vorrichtung ist, wobei der zweite Widerstand und die Steuer- ermöglicht die Beseitigung der genannten Störungen wicklung durch einen Kondensator (6) überbrückt 15 nicht durch Veränderung der Vorschubgeschwindigsind, daß die Vormagnetisierungswicklung (19) keit einer Elektrode, sondern durch Beeinflussung der des Magnetverstärkers an eine Quelle einstellbarer Stromzufuhr zu dem Arbeitsspalt (deutsche Auslege-Gleichspannung (20) angeschlossen ist und daß schrift 1 061 004).

die Arbeitswicklungen (10,11) des Magnetver- Eine weitere bekannte, nach dem Elektrolyse-Verstärkers im Kreis eines Vorschubmotors (16) 20 fahren arbeitende Vorrichtung der genannten Art liegen. ist mit einer Schaltungsanordnung versehen, welche

der Beseitigung von Störungen wie Kurzschlüssen od. dgl. durch Abschaltung des Elektrodenvorschubes

dient. Diese bekannte Vorrichtung bietet somit nur

25 die Möglichkeit, den Elektrodenvorschub entweder mit der vorgegebenen konstanten Geschwindigkeit ablaufen zu lassen oder diesen vollständig abzu-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs- schalten. Die nicht kontinuierliche Variationsmöglichanordnung zur Beseitigung von Kurzschlüssen im keit der Vorschubgeschwindigkeit kann jedoch Ver-Arbeitsspalt beim elektrolytischen Schleifen mit einer 30 schlechterungen der Oberflächenbeschaffenheit des an die Stromzuleitung zum Arbeitsspalt induktiv ge- Werkstückes bzw. eine nicht unbedeutende Verringekoppelten Spule und mit Magnetverstärker. rung der Produktivität des Schleifvorganges zu Folge

Beim elektrolytischen Schleifen ist bekanntlich die haben (britische Patentschrift 944 613).
pro Flächeneinheit in der Zeiteinheit abgetragene Schließlich ist noch eine Anordnung bei Funken-Werkstoffmenge direkt proportional der Stromdichte 35 erosionsmaschinen bekannt, die mittels induktiver über diese Flächeneinheit. Im Idealfall kann damit Ankopplung an die Stromzuleitung zum Arbeitsspalt bei vorgegebener konstanter Spannung und konstan- ein frequenzabhängiges integriertes Signal bildet und tem Stromfluß der Elektrodenvorschub zur Aufrecht- dieses über einen Verstärker zu Steuerung des Vorerhaltung eines konstanten Abstandes zwischen den schubmotors verwendet. Da bei derElektrofunkenbe-Elektroden mit konstanter Geschwindigkeit vorgege- 40 arbeitung von Werkstücken die erzeugten Funken die ben werden. Bei der praktischen Durchführung elek- wesentliche Wirkung des Bearbeitungsvorganges austrolytischer Schleifverfahren treten jedoch häufig lösen, soll dort die Einhaltung einer genügend hohe Störungen verschiedener Art auf, wodurch es insbe- Funkenfolgefrequenz sichergestellt werden, während sondere zu Stromflußschwankungen zwischen den beim elektrolytischen Schleifen gerade umgekehrt beiden Elektroden und damit zu Schwankungen in 45 eine gewisse Funkenhäufigkeit als Störung bewertet dem Materialtransport zwischen Kathode und Anode wird (USA.-Patentschrift 3 035 149).
kommt. Derartige Störungen wie Kurzschlüsse, Licht- Auch soll noch darauf hingewiesen werden, daß bogenentladungen u. dgl. setzen jedoch die Qualität die Verwendung eines Transduktors und entdes Schleifvorganges erheblich herab und sind daher sprechende Schaltungen derartiger Magnetverstärker unbedingt zu vermeiden. 50 zur Einstellung und Variierung von Spannungswerten

Es ist bereits eine automatische Abstandsregelvor- allgemein bekannt ist.

richtung für die elektroerosive Bearbeitung von Me- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

tallen in. einem Elektroylten bekannt, bei der die Schaltungsanordnung zur Beseitigung .von Störungen

Regelvorrichtung den Abstand zwischen Elektrode wie Kurzschlüssen im Arbeitsspalt beim elektrolyti-

und Werkstück nach der dazwischenliegenden Ar- 55 sehen Schleifen durch Verminderung der Elektroden-

beitsspannung einstellt und diese dann herabsetzt, Vorschubgeschwindigkeit zu schaffen, die eine konti-

wenn im Arbeitsstromkreis infolge von Funken- oder nuierliche Verminderung der Vorschubgeschwindig-

Lichtbogenentladungen eine hochfrequente Wechsel- keit, abhängig von der Häufigkeit bzw. der Dauer der

Stromkomponente auftritt (deutsche Auslegeschrift Störungen erlaubt.

1 009 739). Diese Vorrichtung eignet sich jedoch 60 Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß nicht zum elektrolytischen Schleifen mittels Schleif- dadurch erreicht, daß die an die Stromzuleitung zum mitteln, die im Elektrolyten frei verteilt vorliegen, Arbeitsspalt induktiv angekoppelte Spule in Reihe sondern vielmehr nur für Schleifvorgänge, bei denen mit einem Gleichrichter, einem ersten Widerstand, Diamantschleifscheiben Anwendung finden, da bei einem zweiten Widerstand und der Steuerwicklung herabgesetzter Arbeitsspannung, aber unverminderter 65 des Magnetverstärkers geschaltet ist, wobei der zweite Vorschubgeschwindigkeit der mechanische Abtrags- Widerstand und die Steuerwicklung durch einen Konanteil erhöht wird. densator überbrückt sind, daß die Vormagnetisie-Weiter ist eine automatische Reselvorrichtung für runaswicklung des Maanetverstärkers an eine Quelle