DE2828166C3

DE2828166C3 - Elektrische Impulsgeneratorschaltung für Elektroerosionsmaschinen

Info

Publication number: DE2828166C3
Application number: DE19782828166
Authority: DE
Inventors: Nicolas Mies Vaud Mironoff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-06-24
Filing date: 1978-06-23
Publication date: 1982-04-15
Also published as: FR2395644B1; CH621726A5; DE2828166A1; DE2828166B2; FR2395644A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische lmpulsgeneratorschaltung für Elektroerosionsmaschinen gemäß der Gattung des Patentanspruches 1. Eine solche Schaltung ist aus der Figur 3 der US-PS 29 01 588 bekannt.

Die bekannten Schaltungen dieser Art, die direkt oder indirekt die unipolaren Stromimpulse erzeugen, neigen zu Schwingungen der Spannung und des Stromes dieser Impulse. Diese schaden der Stabilität des Erosionsprozesses und stören die notwendige Information zur Steuerung des automatischen Vorschubes des Elektrodenwerkzeuges im Verlauf der Bearbeitung. Außerdem ist die Spannung der Impulse im allgemeinen durch die Notwendigkeit festgelegt, einen zur Abfuhr der · Bearbeitungsrückstände genügend breiten Arbeitsspalt zu durchschlagen. Die Variation dieser Spannung in größeren Bereichen bringt Schwierigkeiten der Anpassung mit sich, so daß üblicherweise eine einzige Spannung für alle Bearbeitungsbereiche gewählt wird.

Schaltungen mit kapazitiven Speichern geben zwar den Impulsen eine klarere Form (CH-PS 5 86 091). Diese Schaltungen sind jedoch auch Beschränkungen in der Form der Impulse und im Verhältnis zwischen der Dauer der Impulse und der Pausenzeit, das im allgemeinenden Wert 1 :1 aufweist,unterworfen.

Es ist darüber hinaus bekannt, durch Herausschneiden bestimmter, einstellbarer Abschnitte aus einer Wechselspannung unipolare Leistungsimpulse zur Elektroerosionsbearbeitung zu erzeugen (US-PS 35 17 154 und 30 270).

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine elektrische lmpulsgeneratorschaltung für Elekiroerosionsmaschinen zu schaffen, mit der einpolige Erosionsimpulse erzeugt werden, die in der Frequenz, der Dauer, der Form, der Energie, dem Verhältnis »Impulsdauer zu Pausenzeit« und der Spannung in großen Proportionen variieren können, ohne irgendwelche Störwirkungen einzufügen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Kombination des Funktionsgenerators, d. h. eines Stromkreises, der als solcher mit einer kleinen Leistung und mit einem großen Anpassungsvermögen arbeitet, mit dem im C-Betrieb arbeitenden Leistungsverstärker, der die eigentliche Arbeitsleistung selber liefert, bietet eine besonders einfache Möglichkeit, um die gewünschte Anpassungsfähigkeit zu sichern, d. h. die Frequenz, die Spitzenspannungswerte, das Ein/Aus-Verhältnis usw. Der regelbare' Ausgangstransformator erlaubt, die Spannung auf einen gewünschten Wert einzustellen. Die drei regelbaren Schaltungsbauteile erlauben eine einfache und wirkungsvolle Anpassung an unterschiedliche Be<?rbeitungsbedingungen.

Die erfindungsgemäße 'Schaltung hat folgende Vorteile:

Der Funktionsgenerator und der handelsgängige Leistungsverstärker im C-Betrieb ermöglichen die Erlangung von verschiedenen Formen für den Wechselstrom und die Variation der Frequenz in großen Bereichen.

Die Regelung der Polarisationsschwelle des Leistungsverstärkers erlaubt die Variation des Verhältnisses »Impulsdauer zu Pausenzeit« in weitläufigen Proportionen, die für alle Bearbeitungsfälle durch Elektroerosion genügen.

Die Verstärkung des Wechselstromes stellt keine Schwierigkeiten dar. Die Leistungsverstärker im C-Betrieb sind einfach und weisen keine Störelemente auf, was wiederum die leichte Erreichung der gewünschten Leistung und die Einstellung in allen Bereichen der Bearbeitungsgebiete ermöglicht, in dem die Form und die Reinheit der gewählten Impulse erhalten wird.

Die Variation der Spannung der erosiven Impulse erfolgt mittels des Anpassungstransformators, der die Verminderung oder die Erhöhung der Ausgangsspannung ermöglicht, ohne Verformungen oder Störungen in den Wechselstrom einzuführen.

Der Ausgangs-Anpassungstransformator trennt gleichzeitig galvanisch den Impulserzeugungsstromkreis von der Bearbeitungszone und schließt folglich das Risiko von Kurzschlüssen aus.

Gemäß Patentanspruch 2 ist in bekannter Weise ein Zündspannungskreis vorgesehen, dessen Ausgangsimpulse einen Anfangsimpuls mit einer erhöhten Spannung und einem schwachem Strom aufweisen, welcher den Entladungskanal vorzündet, und einen Teil mit sehr niedriger Spannung und starken Strom, welcher die elektroerosive Wirkung liefert (Werkstatt und Betrieb 101. Jg. 1968 H.3, S. 153-156). Die Vorzündung des Kanales bewirkt bekanntlich, daß die Frequenz der erosiven Impulse gleichmäßig stabil ist und ihre Energie keiner Änderung infolge der Bearbeitung unterliegt.

Die Umformung des Wechselstromes in einpolige Impulse vermindert den Leistungsabfall der lmpulsgeneratorschaltung.

Das gemäß Patentanspruch 3 vorgesehene Universalmeßgerät ermöglicht die Einstellung und konstante Überwachung der Funktionsbedingungen der elektri-

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sehen Impulsgeneratorschaltung.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Schaltbild der elektrischen Impulsgenera-(orschaltung und

Fig. 2 mit der Impulsgeneratorschaltung bei unterschiedlichen Schaltstellungen des Impulsgeneraiors erzeugte unterschiedliche Wellenformen.

Eine Stromversorgungseinheit 10 speist einen 'Funktionsgenerator 1, einen Vers'ärker 2 im C-Betrieb und einen Zündspannungskreis 5. Der Funktionsgenerator 1 liefert einen Wechselstrom mit niedriger Spannung und geringer Stromstärke (Fig.2a). Mit diesem Funktionsgenerator 1 werden die Frequenz und die Wellenform des Wechselstromes gesteuert Der Wechselstrom fließt durch den Verstärker 2. Mit diesem wird durch Regeln der Polarisationsschwelle das gewünschte Verhältnis zwischen der Impulsdauer td und der Pausenzeit r_a erhalten. Zu gleicher Zeit erlaubt der Verstärkungsfaktor die Regelung der gewünschten Ausgangsleistung. Die Kurven b bzw. ii'in Fi g. 2b zeigen den Verlauf der Spannung am Ausgang des Leistungsverstärkers 2 für zwei unterschiedliche Regelstellungen des Verhältnisses »Impulsdauer zu Pausenzeit«.

Ein Ausgangstransformator 3 erzeugt Impulse der gewünschten Spannung (tund c'in Fig. 2c). Anschließend wandelt ein Doppelweggleichrichter 4 den vom Transformator 3 her kommenden Wechselstrom in einpolige Impulse um (d und d'm Fi g. 2d). Wenn die Spannung des Impulses einen bestimmten Wert erreicht hat, dient dieser Wert als Information für den Zündspannungskreis 5, der einen Spannungsimpuls über den Arbeitsspalt abgibt, der größer ist als die Spannung der erosiven Impulse, aber von einer geringeren Stromstärke, und allein zur Vorzündung des Kanales dient, durch welchen sodann der Strom des erosiven Impulses (e und e'in F i g. 2) fließt. Der Zündspannungskrtis kann gemäß CH-PS 5 82 556 ausgestaltet sein. Dioden 6 und 7 führen den Zündimpuls in den Arbeitsspalt zwischen Elektrodenverkzeug 8 und Werkstück 9.

Vorteilhafterweise umfaßt die elek»rische Impulsgeneratorschaltung noch, wie es in gestrichelten Linienzügen in Fig. 1 dargestellt ist, ein Universalmeßgerät 14, das die Messung der verschiedenen elektrischen Parameter (Spitzenspannung, Wirkspannung, Leistung, Frequenz usw.) an den Ausgängen des Funktionsgenerators 1, des Leistungsverstärkers 2 mit regelbarem Verstärkungsfaktor und am Ausgang (an der Sekundärwicklung) des Ausgangstransformators 3 mit regelbarem Obersetzungsverhältnis erlaubt. Hierfür sind geeignete Meßwertaufnehmer 11, 12 und 13 an die Ausgänge der Bauteile 1, 2 und 3 angeschlossen. Diese Meßwertaufnehmer speisen drei verschiedene Eingänge des Universalmeßgerätes 14. Dieses umfaßt zusätzlich zu seinem Anzeigeteil m einen Auswählteil 5, der einerseits den Ort an welchem die elektrischen Parameter gemessen werden, und andererseits den Parameter (Spannung, Frequenz, Leistung usw.), welcher durch das Anzeigeteil m des Universalmeßgerätes 14 angezeigt wird, auszuwählen erlaubt. Das Universalmeßgerät ermöglicht die Überwachung der Generatoreinstellung auf die günstigsten Bearbeitungsbedingungen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische lmpulsgeneratorschaltung für Elekiroerosionsmaschinen mit einem mit einer Wechselspannung gespeisten Ausgangstransformator und einem mit dessen Sekundärseite verbundenen Doppelweggleichrichter zur Erzeugung eines pulsierenden Signals mit Leistungsimpulsen der gleichen Polarität, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgangstransformator (3) ein ein elektrisches Signal (a) mit regelbarer Frequenz liefernder Funktionsgenerator (1) und ein im C-Betrieb arbeitender Leistungsverstärker (2) mit regelbarem Verstärkungsfaktor vorgeschaltet sind, dessen Eingang das vom Funktionsgenerator (1) erzeugte Signal (a) empfängt und dessen Ausgang ein Leistungssignal (b, b') aus alternierenden, von .Pausen (h) unterbrochenen Impulsen (td) an die Primärseite des regelbaren Ausgangstransformators (3) liefert

2. Elektrische Impulsgeneratorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zündspannungskreis (5) mittels Dioden (6,7) mit den Ausgangsleitungen des Doppelweggleichrichters (4) verbunden ist, von den erosiven Leistungsimpulsen gesteuert ist und Ausgangsimpulse (e, e') zur Erosionsbearbeitung liefert.

3. Elektrische lmpulsgeneratorschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem Vorwählgerät (I) versehenes Universalmeßgerät (14) zur Durchführung der Messung verschiedener elektrischer Parameter mit den Ausgängen des Funktionsgenerators (1) des Verstärkers (2) und des Transformators (3) verbunden ist.