DE19508271C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Elektroerosivbearbeitung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur ElektroerosivbearbeitungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich
tung zur Elektroerosiv- bzw. Funkenerosionsbearbeitung und
insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Elektro
erosivbearbeitung, die eine Bearbeitung mit stabiler Servozu
stellung auch in einem Hochfrequenzbereich zur Feinbearbeitung
und dergleichen realisieren können.
Bei der Elektroerosivbearbeitung wird ein Spannungsim
puls zwischen einer Elektrode und einem Werkstück (Arbeits
spalt) angelegt, um dazwischen eine Entladung zu erzeu
gen, und vorgegebene Einschalt- (Ton) und Ausschaltzeiten
(Toff) werden wiederholt, wodurch das Werkstück bearbeitet
wird. Im allgemeinen wird eine Zeit vom Anlegen des Spannungs
impulses bis zum Beginn der Entladung als Zündverzögerungszeit
bezeichnet (im folgenden einfach "lastfreie Zeit"
genannt). Die Einschaltzeit (Ton) entspricht einer Zeit vom
Beginn bis zur Beendigung der Entladung, und die Ausschaltzeit
(Toff) entspricht einer Zeit von der Beendigung der Entladung
bis zum nächsten Anlegen eines Spannungsimpulses.
Um die Entladung stabil zu halten, muß die relative
Vorschubgeschwindigkeit zwischen der Elektrode und dem Werk
stück gesteuert werden (Servozustellung). Als Vorschubge
schwindigkeitsteuerung dieser Art ist herkömmlicherweise ein
Verfahren bekannt, bei dem im Arbeitsspalt erzeugte Zwi
schenelektrodenspannungen (Impulsspannungen) unter Anwendung
einer Filterschaltung gemittelt werden und die Vorschubge
schwindigkeit so gesteuert wird, daß eine mittlere Spannung
auf einen vorgegebenen Wert eingestellt wird. Es wird auch ein
anderes Verfahren vorgeschlagen, bei dem die lastfreie Zeit
unter Verwendung eines Taktimpulses oder dergleichen direkt
gezählt und die Vorschubgeschwindigkeit auf der Basis der er
haltenen lastfreien Zeit gesteuert wird (JP 50-1499 A und
JP-2-109 633 A).
Bei dem Verfahren, wonach der Mittelwert von Zwischen
elektrodenspannungen mittels einer Filterschaltung erfaßt
wird, ändert sich der Mittelwert der Zwischenelektrodenspan
nungen in Abhängigkeit von seinem Einschaltverhältnis (dem An
teil der lastfreien Zeit während einer Periode). In einem Be
arbeitungsbereich mit hoher Entladungsfrequenz (zur Feinbear
beitung oder dergleichen) wird im allgemeinen ein Bearbei
tungsverfahren angewandt, bei dem die lastfreie Zeit kürzer
ist als die Ausschaltzeit und dergleichen. In diesem Falle
wird das Einschaltverhältnis klein, der mittlere Spannungswert
nimmt ebenfalls stark ab, und die Auflösung verschlechtert
sich, wodurch die Ausführung einer stabilen Servozustellung
auf der Basis der mittleren Spannung schwierig wird.
Andererseits kann das Verfahren mit direkter Zählung
der lastfreien Zeit problemlos in einem Grobbearbeitungsbe
reich mit relativ niedriger Entladungsfrequenz angewandt wer
den. In einem Feinbearbeitungsbereich, wo die Entladungsfre
quenz bis zu 1 MHz beträgt, wird jedoch die lastfreie Zeit
stark verkürzt. Der Schaltungsaufbau zum Zählen der lastfreien
Zeit ist äußerst kompliziert, und die Zählgenauigkeit ver
schlechtert sich auf unerwünschte Weise. Außerdem wird bei
diesem Verfahren die lastfreie Zeit in einer vorgegebenen Ab
tastperiode gezählt und gemessen. Aus diesem Grunde kann bei
einer Veränderung der Entladungsfrequenz die lastfreie Zeit
nicht immer genau gemessen werden, obwohl bei einer vorgegebe
nen Entladungsfrequenz kein Problem entsteht.
Nach den obigen herkömmlichen Verfahren kann in einem
hochfrequenten Bereich zur Feinbearbeitung oder dergleichen
keine Bearbeitung mit stabiler Servozustellung ausgeführt wer
den; daher erfolgt in vielen Fällen eine Bearbeitung mit kon
stanter Vorschubgeschwindigkeit.
Die US 4 703 144 zeigt eine Vorrichtung zur
Elektroerosivbearbeitung eines Werkstückes mittels
elektrischer Entladung zwischen einem elektrisch leitenden
Werkstück und einer Elektrode, während das Werkstück und die
Elektrode zueinander bewegt werden. Dabei werden an einen
Elektroerosivarbeitsspalt zwischen einer
Arbeitselektrode und einem Werkstück entsprechend
vorgegebenen Ein- und Auschaltzeiten zur Erzeugung von
Entladungen Spannungsimpulse intermittierend angelegt. Die
Arbeitselektrode und das Werkstück werden während der
Erzeugung der Entladungen zum Ausführen einer
Elektroerosivbearbeitung relativ zueinander bewegt, und die
Anzahl der stattfindenden elektrischen Entladungen während
eines Abtastintervalls werden gezählt. Zum Steuern des
Vorschubs der Elektrode wird anschließend die gezählte
Anzahl an Entladungen mit einem voreingestellten Optimum
verglichen, das auf der vorbestimmten und vorgegebenen
Einschaltzeit, Auschaltzeit und Zündverzögerungszeit
basiert.
Die DE 35 35 512 A1 und die DE 33 90 011 T1 beschreiben die
Möglichkeit, aufgrund eines Kurzschlusses zwischen Elektrode
und Werkstück die Impulspause zu verlängern.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Elektroerosivbearbeitung zu schaffen,
bei dem ein Elektroerosiv-Arbeitsspalt auf der Basis einer
lastfreien Zeit genau gesteuert und eine stabile Servozustel
lung auch in einem Bereich mit hoher Entladungsfrequenz reali
siert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merk
malen des Patentanspruchs 1, sowie durch eine Vorrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgen
den an Hand der Figuren näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine Vorrichtung
zur Elektroerosivbearbeitung nach dem ersten Ausführungsbei
spiel der Erfindung darstellt;
Fig. 2A und 2B sind Diagramme, welche die Wellenformen
einer Zwischenelektrodenspannung bzw. ein Entladungsstart
signal der Vorrichtung in Fig. 1 darstellen;
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild eines in Fig. 1 darge
stellten Entladungsstart-Detektors;
Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm zum Bestimmen einer last
freien Zeit;
Fig. 5 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen
einer lastfreien Zeit tw und einer relativen Vorschubgeschwin
digkeit Fp einer Elektrode und eines Werkstücks darstellt;
Fig. 6A und 6B sind Ansichten zur Erläuterung der Be
arbeitung einer abgestuften Bearbeitungsfläche unter Anwendung
der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, welches das zweite Aus
führungsbeispiel der Erfindung darstellt.
Nachstehend wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Elektroerosiv- bzw. Funkenerosionsbearbeitung anhand der bei
gefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Drahtfunkenerosions-Bearbeitungsvor
richtung als Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf
dieses Ausführungsbeispiel beschränkt und kann als elektrische
Entladungsvorrichtung, außer auf die Drahtfunkenerosions-Bear
beitungsvorrichtung, auch auf eine Gesenkfräsvorrichtung mit
Elektroerosivbearbeitung angewandt werden.
Die Relativposition zwischen einem Werkstück 1 und
einer Drahtelektrode 2 wird durch Servomotoren 5 bzw. 6 in
Richtung der X- bzw. Y-Achsen gesteuert. Zwischen dem Werk
stück 1 und der Drahtelektrode 2 wird ein Arbeitsspalt
ausgebildet. Die Drahtelektrode 2 erstreckt sich zwischen Füh
rungen 3. An den Arbeitsspalt wird über eine Gleichstrom
versorgung 7, ein Schaltelement (Transistor) 8, einen Wider
stand 9 und eine Speisevorrichtung 4 intermittierend ein Span
nungsimpuls angelegt.
Wenn, wie in Fig. 2A gezeigt, ein Spannungsimpuls an
den Arbeitsspalt angelegt wird, um eine Entladung zu er
zeugen, dann nimmt die Zwischenelektrodenspannung ab. Wenn,
wie in Fig. 2B dargestellt, die Zwischenelektrodenspannung
niedriger wird als eine Vergleichsspannung, dann erzeugt ein
Entladungsstart-Detektor 20 ein Entladungsstartsignal. Wie in
Fig. 3 dargestellt, weist der Entladungsstart-Detektor 20 auf:
einen Operationsverstärker 20a zum Teilen und zum Empfang der
Zwischenelektrodenspannung, einen Komparator 20b zum Vergleich
der geteilten Zwischenelektrodenspannung mit einer vorgegebe
nen Vergleichsspannung V0 und zur Ausgabe einer Spannung, wenn
die Zwischenelektrodenspannung niedriger wird als die Ver
gleichsspannung V0, sowie eine Differenzierschaltung 20c zum
Differenzieren des Ausgangssignals vom Komparator 20b. Die Be
zugszeichen R1 bis R5 bezeichnen Widerstandselemente.
Eine ZE (Zentraleinheit) 30, die als Steuerung zum
Steuern der gesamten Vorrichtung dient, weist auf: eine Fre
quenzdetektionseinheit 30a zum Ermitteln einer Entladungsfre
quenz während der Bearbeitung, eine Berechnungseinheit 30b für
die lastfreie Zeit zum Subtrahieren von Ein- und Ausschaltzei
ten von der Entladungs-Wiederholungsperiode, die auf der von
der Frequenzdetektionseinheit 30a gelieferten Entladungsfre
quenz basiert, um eine lastfreie Zeit zu berechnen, eine Posi
tionssteuereinheit 30c zum Ansteuern der Servomotoren 5 und 6
über einen Motortreiber 31 auf der Basis der lastfreien Zeit,
die von der Berechnungseinheit 30b für die lastfreie Zeit ge
liefert wird, um die Relativposition zwischen der Arbeits
elektrode 2 und dem Werkstück 1 zu steuern, und einen
Speicher 30d zum Abspeichern einer Einschaltzeit Ton und einer
Ausschaltzeit Toff, die beide im voraus durch eine bekannte
Datensetzeinrichtung gesetzt werden.
Ein Impulsfolgegenerator 32 empfängt Impulserzeugungs
daten, wie z. B. die Einschaltzeit Ton, die Ausschaltzeit Toff
und dergleichen, die im Speicher 30d gespeichert sind, von der
ZE 30, um eine vorgegebene Impulsfolge zu erzeugen. Der Im
pulsfolgegenerator 32 gibt diese Impulsfolge an einen Trenn
verstärker 10 aus und schaltet dadurch das Schaltelement 8 ein
und aus. Genauer gesagt, die Impulsfolge schaltet das Schalt
element 8 nur während der Einschaltzeit Ton nach Erzeugung ei
nes Entladungsstartsignals ein. Danach wird das Schaltelement
8 nur während der Ausschaltzeit Toff ausgeschaltet. Nach Ab
lauf der Ausschaltzeit Toff wird das Schaltelement 8 wieder
eingeschaltet (Fig. 2B).
Ein Zähler 21 zählt jedesmal bei Erzeugung des Entla
dungsstartsignals die Anzahl der Impulse. Die ZE 30 liest in
jeder vorgegebenen Abtastperiode TSAM Entladungsimpulsdaten Nd
als Ausgangssignal vom Zähler 21 ein. Der Zähler 21 wird nach
dem Einlesen der Entladungsimpulsdaten zurückgesetzt.
Eine Entladungsfrequenz fm, eine lastfreie Zeit tw, die
Einschaltzeit Ton und die Ausschaltzeit Toff genügen einer Be
ziehung, die durch die folgende Gleichung dargestellt wird:
fm . (tw + Ton + Toff) = 1 (1)
Die Entladungsfrequenz fm wird aus den Entladungsimpulsdaten
Nd und der Abtastperiode TSAM berechnet und wie folgt darge
stellt:
fm = Nd/TSAM (2)
Die lastfreie Zeit tw ist daher durch die folgende Beziehung
gegeben:
tw = 1/fm - (Ton + Toff)
= TSAM/Nd - (Ton + Toff) (3)
Die obigen Verfahren sind in dem Ablaufdiagramm von
Fig. 4 dargestellt. Die Frequenzdetektionseinheit 30a der ZE
30 liest den Ausgabewert Nd vom Zähler 21 ein (Schritt S101).
Der Ausgabewert Nd wird durch die Abtastperiode TSAM divi
diert, um die Entladungsfrequenz fm zu erhalten (Schritt
S102). Anschließend liest die Berechnungseinheit 30b für die
lastfreie Zeit die Zeiten Ton und Toff aus dem Speicher 30d
ein (Schritt S103). Die lastfreie Zeit tw wird auf der Basis
der Gleichung (3) berechnet (Schritt S104)
Fig. 5 zeigt eine Beziehung zwischen der lastfreien
Zeit tw und einer relativen Vorschubgeschwindigkeit Fp der
Elektrode 2 und des Werkstücks 1. Diese Beziehung kann will
kürlich festgesetzt werden, und die Vorschubgeschwindigkeit Fp
wird auf der Basis der Beziehung ermittelt. Aus Fig. 5 ist er
kennbar: ist tw = tw0, dann ist Fp = 0, d. h. es wird ein
Stopzustand eingestellt. Ist tw < tw0, dann wird Fp < 0, d. h.
es wird ein Vorschubzustand eingestellt. Ist tw < tw0, dann
wird Fp < 0, d. h. es wird ein Rückfahrzustand eingestellt.
Wenn in Fig. 5 die lastfreie Zeit tw kleiner als ein Zielwert
twp ist, dann ist die Vorschubgeschwindigkeit Fp niedrig. Aus
diesem Grunde nimmt die Bearbeitungstiefe zu, und der Bearbei
tungsspalt wird größer. Die lastfreie Zeit tw ändert sich all
mählich so, daß sie nahe an den Zielwert twp herankommt. Wenn
andererseits die lastfreie Zeit tw größer ist als der Zielwert
twp, dann ist die Vorschubgeschwindigkeit hoch. Aus diesem
Grunde nimmt die Bearbeitungstiefe ab, und der Bearbeitungs
spalt wird kleiner. Die lastfreie Zeit tw ändert sich allmäh
lich so, daß sie nahe an den Zielwert twp herankommt. Auf die
se Weise wird die lastfreie Zeit tw schließlich beim Zielwert
twp stabilisiert.
Die Positionssteuereinheit 30c der ZE 30 übergibt durch
Befehl die Vorschubgeschwindigkeit Fp, welche durch die aus
Gleichung (3) erhaltene lastfreie Zeit tw festgelegt wird, und
die durch vorgegebene Bearbeitungsbahndaten festgelegten Posi
tionsdaten an den Motortreiber 31. Im Ergebnis werden die Ser
vomotoren 5 und 6 angesteuert, um die Vorschubgeschwindigkeit
Fp so zu steuern, daß die gewünschte lastfreie Zeit tw er
reicht werden kann.
Während einer stabilen Elektroerosivbearbeitung wird
die Bearbeitungsspaltlänge im allgemeinen als Funktion einer
lastfreien Zeit angesehen. Bei einer langen lastfreien Zeit
ergibt sich auch eine große Länge des Bearbeitungsspalts.
Wenn, wie bei diesem Ausführungsbeispiel, die Vorschubge
schwindigkeit entsprechend der gewünschten lastfreien Zeit twp
gesteuert wird, dann kann man eine vorgegebene Arbeits
spaltlänge erhalten. Daher kann die fertige Oberfläche glatt
ausgeführt werden. Diese Arbeitsweise wird anhand von Fig. 6A
und 6B beschrieben. Vor der Bearbeitung ist der Arbeits
spalt in einem Abschnitt A des Werkstücks 1 relativ klein, wie
in Fig. 6A dargestellt, und die lastfreie Zeit wird ebenfalls
kurz. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, wird eine Vorschubgeschwin
digkeit Fp1 niedriger, und die Bearbeitungstiefe nimmt zu. An
dererseits ist in einem Abschnitt B der Arbeitsspalt
größer, und die lastfreie Zeit wird gleichfalls länger. Eine
Vorschubgeschwindigkeit Fp2 wird höher als Fp1, und die Bear
beitungstiefe nimmt ab. Im Ergebnis wird der Abschnitt A stär
ker abgetragen als der Abschnitt B. Nach der Bearbeitung kann
man das Werkstück 1 ohne irgendeinen abgestuften Teil er
halten, wie in Fig. 6B dargestellt.
Wie oben beschrieben, wird im Gegensatz zu den bekann
ten Verfahren nach der vorliegenden Erfindung die Steuerung
nicht auf der Basis des Mittelwertes der Zwischenelektroden
spannungen ausgeführt. Eine Bearbeitung mit stabiler Servozu
stellung kann ausgeführt werden, ohne durch Schwankungen des
Einschaltverhältnisses (des Anteils der lastfreien Zeit wäh
rend einer Periode) der Zwischenelektrodenspannung beeinflußt
zu werden. Außerdem wird die lastfreie Zeit auf der Basis der
Entladungsfrequenz berechnet, im Gegensatz zu den bekannten
Verfahren, bei denen die lastfreie Zeit direkt gezählt wird.
Daher kann die lastfreie Zeit auch in einem Hochfrequenzbe
reich genau gemessen werden, wodurch eine Bearbeitung mit sta
biler Servozustellung realisiert wird.
Fig. 7 zeigt den Hauptteil einer Elektroerosivbearbei
tungsvorrichtung. Es werden der Vorrichtung des Ausführungs
beispiels ein Kurzschlußsignalgenerator 41 und ein Zähler 42
hinzugefügt. Außerdem wird eine ZE 30 mit einer Kurzschluß
detektionseinrichtung 30e und einer Rücksetzeinrichtung 30f
ausgestattet. In Fig. 7 werden die gleichen Bauelemente mit
den gleichen Bezugszahlen wie im Ausführungsbeispiel be
zeichnet, und eine ausführliche Beschreibung dieser Elemente
wird weggelassen.
Es werden bei der Feststel
lung eines Kurzschlusses während der Bearbeitung eine Ein
schaltzeit Ton und eine Ausschaltzeit Toff neu eingestellt,
wodurch eine lastfreie Zeit tw auf der Basis der Einschaltzeit
Ton und der Ausschaltzeit Toff im kurzgeschlossenen Zustand
berechnet wird.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich, ist der Kurzschlußsignalge
nerator 41 mit der Ausgangsseite eines Operationsverstärkers
20a eines Entladungsstart-Detektors 20 verbunden. Vor dem An
legen einer regulären Entladungsspannung an den Arbeits
spalt wird eine niedrige Suchspannung angelegt. Die Entstehung
eines Kurzschlusses kann durch den Spannungswert der Suchspan
nung kontrolliert werden. Genauer gesagt, wenn eine Eingangs
spannung am Kurzschlußsignalgenerator 41 eine vorgegebene Ver
gleichsspannung Vref nicht innerhalb einer vorgegebenen Such
zeit Ts erreicht, stellt der Kurzschlußsignalgenerator 41
einen Kurzschluß fest und gibt ein Kurzschlußsignal (Impulssi
gnal) an den Zähler 42 aus. Der Kurzschlußsignalgenerator 41
wird beispielsweise durch einen Komparator, einen Impulsver
stärker und dergleichen gebildet. Daten, wie z. B. die Such
zeit Ts und die Vergleichsspannung Vref, werden von der ZE 30
zugeführt. Der Zähler 42 zählt die Anzahl der Kurzschlußsigna
le und gibt den Zählwert Ns an die ZE 30 aus. Die Kurzschluß
detektionseinheit 30e der ZE 30 kontrolliert den Kurzschlußzu
stand anhand des Wertes Ns. Die Rücksetzeinheit 30f ermittelt
dementsprechend unter Bezugnahme auf einen Speicher 30d eine
Einschaltzeit Tons und eine Ausschaltzeit Toffs im Kurzschluß
zustand und übergibt durch Befehl die ermittelten Zeiten an
einen Impulsfolgegenerator 32. Andererseits wird die lastfreie
Zeit tw auch aus Gleichung (3) auf der Basis der Einschaltzeit
Tons und der Ausschaltzeit Toffs im Kurzschlußzustand be
stimmt. Der Arbeitsspalt wird dann wie beim Ausführungsbei
spiel gesteuert.
Anhand der Fig. 7 ist ein Kurz
schlußzustand erläutert worden. Die gleiche Verarbeitung kann
jedoch auch in anderen Fällen ausgeführt werden, wenn sich die
Einschaltzeit Ton und die Ausschaltzeit Toff während der Bear
beitung verändern.
Wie oben beschrieben, wird erfindungsgemäß während der
Bearbeitung eine Entladungsfrequenz ermittelt, und auf der Ba
sis des festgestellten Wertes und vorgegebener Ein- und Aus
schaltzeiten wird eine lastfreie Zeit berechnet, wodurch die
lastfreie Zeit auch in einem Hochfrequenzbereich genau berech
net wird. Aus diesem Grunde kann in einem Hochfrequenzbereich
zur Feinbearbeitung oder dergleichen eine Bearbeitung mit sta
biler Servozustellung ausgeführt werden.
Claims (12)
1. Verfahren zur Elektroerosivbearbeitung mit folgenden
Schritten:
- a) intermittierendes Anlegen eines Spannungsimpulses an einen Elektroerosivarbeitsspalt zwischen einer Ar beitselektrode (2) und einem Werkstück (1) entspre chend vorgegebenen Ein- und Ausschaltzeiten (Ton, Toff) zur Erzeugung von Entladungen;
- b) Bewegen der Arbeitselektrode und des Werkstücks re lativ zueinander während der Erzeugung von Entladun gen zum Ausführen der Elektroerosivbearbeitung;
- c) Ermitteln einer Entladungsfrequenz (fm) während der Elektroerosivbearbeitung;
- d) Berechnen einer Zündverzögerungszeit (tw) durch Sub trahieren vorgegebener Ein- und Ausschaltzeiten (Ton Toff) von einer Entladungswiederholungsperi ode, die aus einem reziproken Wert der ermittelten Entladungsfrequenz (fm) erhalten wird (S104), wobei die Zündverzögerungszeit (tw) der Zeit zwischen dem Anlegen des Spannungsimpulses und dem Entladungsbe ginn, die Einschaltzeit (Ton) einer Zeit zwischen Entladungsbeginn und Entladungsende und die Aus schaltzeit (Toff) einer Zeit zwischen Entladungsende und dem Anlegen des nächsten Spannungsimpulses entsprechen;
- e) Steuern einer Relativposition zwischen der Arbeits elektrode und dem Werkstück auf der Basis der be rechneten Zündverzögerungszeit, und
- f) Ändern mindestens einer der vorgegebenen Ein- und Ausschaltzeiten (Ton, Toff) bei Feststellen eines Kurzschlußzustandes während der Elektroerosivbear beitung und erneutes Berechnen der Zündverzögerungs zeit unter Verwendung der geänderten Ein- und Aus schaltzeiten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kurzschlußzustand
durch Anlegen einer vorgegebenen Suchspannung an den
Elektroerosivarbeitsspalt festgestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei im Verfahrens
schritt e) die Relativbewegung der Arbeitselektrode und
des Werkstücks entsprechend einer relativen Vorschubge
schwindigkeit, die durch die berechnete Zündverzöge
rungszeit festgelegt wird, gesteuert wird.
4. Elektroerosivbearbeitungsvorrichtung mit
- a) einer Entladungseinheit (7-10) zum intermittierenden Anlegen eines Spannungsimpulses an einen Elektroero sivarbeitsspalt zwischen einer Arbeitselektrode (2) und einem Werkstück (1) entsprechend vorgegebenen Ein- und Ausschaltzeiten zur Erzeugung von Entladun gen;
- b) Bewegungseinrichtungen (5, 6) zur Relativbewegung der Arbeitselektrode und des Werkstücks während der Erzeugung von Entladungen, um die Elektroerosivbear beitung des Werkstücks auszuführen;
- c) einer Frequenzdetektionseinrichtung (30a) zum Ermit teln einer Entladungsfrequenz während der Elektro erosivbearbeitung;
- d) einer Berechnungseinrichtung (30b) zum Berechnen einer Zündverzögerungszeit durch Subtrahieren der vorgegebenen Ein- und Ausschaltzeiten von einer Ent ladungswiederholungsperiode, die auf einem rezipro ken Wert der von der Frequenzdetektionseinrichtung übermittelten Entladungsfrequenz basiert (S104), wo bei die Zündverzögerungszeit einer Zeit zwischen dem Anlegen eines Spannungsimpulses und dem Entladungs beginn, die Einschaltzeit einer Zeit zwischen Entla dungsbeginn und Entladungsende und die Ausschaltzeit einer Zeit zwischen Entladungsende und dem Anlegen des nächsten Spannungsimpulses entsprechen;
- e) einer Positionssteuereinrichtung (30c) zum Ansteuern der Bewegungseinrichtungen auf der Basis der von der Berechnungseinrichtung ermittelten Zündverzögerungs zeit, um eine Relativposition zwischen der Arbeits elektrode und dem Werkstück zu steuern, und mit
- f) einer Einstelleinrichtung (30f) zum Ändern minde stens einer der vorgegebenen Ein- und Ausschaltzei ten beim Feststellen eines Kurzschlußzustandes wäh rend der Elektroerosivbearbeitung, wobei die Berech nungseinrichtung mindestens die eine von der Ein stelleinrichtung geänderte Ein- und Ausschaltzeit zur Berechnung der Zündverzögerungszeit verwendet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, ferner mit einer Zen
traleinheit, wobei die Positionssteuereinrichtung (30c)
eine Positionssteuereinheit der Zentraleinheit ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 mit einer Speicher
einrichtung (30d) zum Speichern der vorgegebenen Ein-
und Ausschaltzeiten, wobei die Berechnungseinrichtung
die Ein- und Ausschaltzeiten aus der Speichereinrichtung
einliest, um die Zündverzögerungszeit zu berechnen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6 mit einer Entla
dungsstart-Detektionseinrichtung (20) zur Erfassung des
Entladungsbeginns auf der Basis einer Zwischenelektro
denspannung, die in dem Elektroerosivarbeitsspalt zwi
schen der Arbeitselektrode und dem Werkstück erzeugt
wird, und einer Zähleinrichtung (21) zum Zählen eines
von der Entladungsstart-Detektionseinrichtung übermit
telten Entladungsstartsignals, wobei die Frequenzdetek
tionseinrichtung einen Zählwert von der Zähleinrichtung
in einer vorgegebenen Abtastperiode dividiert, um die
Entladungsfrequenz zu erhalten.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die
Positionssteuereinrichtung die Relativbewegung der Ar
beitselektrode und des Werkstücks entsprechend einer
relativen Vorschubgeschwindigkeit steuert, welche durch
die von der Berechnungseinrichtung ermittelte Zündverzö
gerungszeit festgelegt wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8 mit einer
Kurzschlußdetektionseinrichtung (30e) zum Anlegen einer
vorgegebenen Suchspannung an den Elektroerosivarbeits
spalt zwischen der Arbeitselektrode und dem Werkstück.
10. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 9, wobei die Bewegungs
einrichtungen Servomotoren sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 10 mit einer Zentralein
heit, wobei die Frequenzdetektionseinrichtung eine Fre
quenzdetektionseinheit der Zentraleinheit aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 11, mit einer Zen
traleinheit, wobei die Zündverzögerungszeit-Berechnungs
einrichtung eine Zündverzögerungszeit-Berechnungseinheit
der Zentraleinheit aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
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Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5689427A (en) * | 1995-09-01 | 1997-11-18 | Industrial Technology Research Institute | Method and apparatus for optimal feedrate control on wire-cutting electric discharging machine (WEDM) |
| TW386921B (en) * | 1998-06-24 | 2000-04-11 | Ind Tech Res Inst | Method and apparatus for controlling electric discharge machining efficiency |
| JP2003165031A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤ放電加工装置 |
| JP4255634B2 (ja) | 2001-11-29 | 2009-04-15 | 三菱電機株式会社 | ワイヤ放電加工装置およびワイヤ放電加工方法 |
| JP2005066738A (ja) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Fanuc Ltd | ワイヤカット放電加工機の加工制御方法 |
| JP5073797B2 (ja) * | 2010-08-26 | 2012-11-14 | ファナック株式会社 | 加工状態を検出するワイヤ放電加工機 |
| US9452483B2 (en) * | 2012-11-14 | 2016-09-27 | General Electric Company | Electric discharge machining die sinking device and related method of operation |
| JP5739563B2 (ja) | 2013-07-24 | 2015-06-24 | ファナック株式会社 | 平均放電遅れ時間算出手段を備えたワイヤ放電加工機 |
| US9346113B1 (en) | 2015-03-19 | 2016-05-24 | Johnson Technology, Inc. | Electrical discharge machining integrated control system |
| JP6227599B2 (ja) | 2015-08-25 | 2017-11-08 | ファナック株式会社 | 極間距離を一定にするワイヤ放電加工機 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS501499A (de) * | 1973-05-10 | 1975-01-09 | ||
| DE3390011T1 (de) * | 1982-05-28 | 1984-05-30 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | Elektrische Entladungsmaschine |
| DE3535512A1 (de) * | 1984-10-05 | 1986-04-24 | Amada Co. Ltd., Isehara, Kanagawa | Stromsteuerkreis fuer eine elektrische entladungsvorrichtung |
| US4703144A (en) * | 1984-03-19 | 1987-10-27 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | EDM control system to maximize efficiency by controlling the gap width |
| JPH02109633A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-23 | Brother Ind Ltd | 放電加工機 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2979639A (en) * | 1958-06-09 | 1961-04-11 | Firth Sterling Inc | Pilot pulse spark machining methods and apparatus |
| US3916138A (en) * | 1964-02-25 | 1975-10-28 | Charmilles Sa Ateliers | Apparatus for machining through varying-frequency constant-duration pulse-controlled electric discharges |
| US4292490A (en) * | 1977-05-06 | 1981-09-29 | Colt Industries Operating Corp. | Electrical discharge machining power supply with digitally controlled on and off time and protective system |
| DE3416249A1 (de) * | 1983-05-02 | 1984-11-08 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | Einrichtung zum bearbeiten mittels einer entladung |
| JPH0276625A (ja) * | 1988-09-13 | 1990-03-16 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工装置 |
| EP0548516B1 (de) * | 1991-12-23 | 1995-06-07 | AG für industrielle Elektronik AGIE Losone bei Locarno | Verfahren zur Steuerung einer Funkenerosionsmaschine |
| JP3258368B2 (ja) * | 1992-05-01 | 2002-02-18 | ブラザー工業株式会社 | ワイヤ放電加工機 |
-
1994
- 1994-03-09 JP JP6065732A patent/JP3006818B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-03-07 US US08/399,507 patent/US5545870A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-08 KR KR1019950004742A patent/KR0158285B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-08 DE DE19508271A patent/DE19508271C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS501499A (de) * | 1973-05-10 | 1975-01-09 | ||
| DE3390011T1 (de) * | 1982-05-28 | 1984-05-30 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | Elektrische Entladungsmaschine |
| US4703144A (en) * | 1984-03-19 | 1987-10-27 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | EDM control system to maximize efficiency by controlling the gap width |
| DE3535512A1 (de) * | 1984-10-05 | 1986-04-24 | Amada Co. Ltd., Isehara, Kanagawa | Stromsteuerkreis fuer eine elektrische entladungsvorrichtung |
| JPH02109633A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-23 | Brother Ind Ltd | 放電加工機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| KR0158285B1 (ko) | 1999-01-15 |
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| US5545870A (en) | 1996-08-13 |
| JPH07246519A (ja) | 1995-09-26 |
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