DE3117814C2

DE3117814C2 -

Info

Publication number: DE3117814C2
Application number: DE19813117814
Authority: DE
Inventors: Jurij Viktorovic Vasiliev; Mark Smulevic Otto; Maksim Lvovic Moskau/Moskva Su Levit
Original assignee: EKSPERIMENTAL'NYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT METALLOREZUSCICH STANKOV MOSKAU/MOSKVA SU
Current assignee: EKSPERIMENTAL'NYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT METALLOREZUSCICH STANKOV MOSKAU/MOSKVA SU
Priority date: 1981-05-06
Filing date: 1981-05-06
Publication date: 1988-03-24
Also published as: DE3117814A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestimmen des elektrischen Widerstandes im Arbeits spalt einer funkenerosiven Werkzeugmaschine durch Mes sung des Spannungsabfalls in diesem Arbeitsspalt während zusätzlich erzeugter periodischer Pausen zwischen Arbeits impulsgruppen und auf eine Schaltung zur Durchführung dieses Verfahrens.The present invention relates to a method to determine the electrical resistance in work gap of an electrical discharge machine tool by mes voltage drop in this working gap during additionally generated periodic breaks between work pulse groups and on a circuit for implementation this procedure.

Die Bestimmung des elektrischen Widerstandes im Arbeits spalt einer funkenerosiven Werkzeugmaschine ist not wendig zur automatischen Steuerung der elektroerosiven Bearbeitungsvorgänge, insbesondere des Vorschubantriebs und der Pumpen zum Durchpumpen der Arbeitsflüssigkeit sowie zur Regelung der Ausgangsparameter des an die Elektroerosionsmaschine angeschlossenen Impulsgenerators.Determination of electrical resistance in work gap of an electrical discharge machine tool is necessary manoeuvrable for automatic control of the electroerosive Machining processes, especially the feed drive and the pumps for pumping through the working fluid and to regulate the output parameters of the to Electrical discharge machine connected pulse generator.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 20 38 748 bekannt, wobei jedoch die Messung des Spannungsabfalls in den periodischen Pausen zwischen Arbeitsimpulsgruppen erfolgt. Eine Messung während zusätzlich erzeugter periodischer Pausen zwischen Arbeits impulsgruppen ist aus dem SU-Erfinderschein 7 93 741 be kannt.A method of the type mentioned is from DE-OS 20 38 748 known, but the measurement of Voltage drop in the periodic pauses between Work impulse groups take place. A measurement during additionally generated periodic breaks between work impulsgruppen is from the SU inventor's license 7 93 741 knows.

Bei der aus DE-OS 20 38 748 bekannten Technik ist der Informationsgehalt der in den Pausen zwischen allen Arbeitsimpulsgruppen vorgenommenen Messungen begrenzt, weil hierbei die das Meßergebnis beeinflussenden Um stände während der Messungen wenig stabil sind. Auf diese Weise kennzeichnet ein Meßergebnis nicht ausreichend sicher und eindeutig die Verhältnisse im Arbeitsspalt.In the technology known from DE-OS 20 38 748 is the Information content of the breaks between everyone Measurements made for work pulse groups limited, because here the Um influencing the measurement result levels are not very stable during measurements. To this Manner does not adequately identify a measurement result the conditions in the working gap are certain and clear.

Hinzu kommt, daß die Meßspeisequelle bei der bekannten Meßschaltung zwar eine Gleichstromquelle ist, deren Innenwiderstand jedoch einen Einfluß auf die Meßergebnisse haben wird, was ebenfalls zur geringeren Zuverlässigkeit der Messungen und der auf deren Grundlage erfolgenden Regelungen beiträgt.In addition, the measuring source in the known Measuring circuit is a direct current source, the Internal resistance, however, has an influence on the measurement results will have, which also leads to lower reliability the measurements and those based on them Regulations.

Ähnliches gilt für eine aus der DE-OS 21 49 244 bekannte Ausbildung, bei der nicht der Wirkwiderstand, sondern der Scheinwiderstand des Arbeitsspalts gemessen wird.The same applies to one known from DE-OS 21 49 244 Training where not the resistance, but the impedance of the working gap is measured.

Bei dem Verfahren gemäß SU-Erfinderschein 7 93 741 wird ein Spannungsabfall im Arbeitsspalt gemessen, der vom Strom einer an die den Funkenspalt bildenden Elektroden ständig angeschlossenen Spannungsquelle erzeugt wird. Die Messung erfolgt zwar nur in zusätzlich erzeugten periodischen Pausen zwischen den Generatorimpulsen, aber die zur Messung des elektrischen Widerstands er forderliche Spannungsquelle bleibt dabei an den Arbeits spalt angeschlossen.In the method according to SU inventor's certificate 7 93 741 a voltage drop in the working gap measured by the Current from one of the electrodes forming the spark gap permanently connected voltage source is generated. The measurement is only made in additionally generated ones periodic pauses between the generator pulses, but he used to measure electrical resistance required voltage source remains at work gap connected.

Auch der geringe Strom dieser Spannungsquelle, der kein Zusammenfließen der Stromimpulsgruppe zu einem Kammimpuls bewirkt, verstärkt die Gruppierung von Ent ladungen an der Bearbeitungsfläche. Infolge einer über mäßigen Entladungsgruppierung wird der Bearbeitungsvor gang instabil, wobei die Arbeitsentladung sinkt und mehr Ausschuß anfällt.Even the low current of this voltage source, the no confluence of the current pulse group into one Comb impulse increases the grouping of Ent loads on the processing surface. As a result of over The processing pre gang unstable, with the work discharge decreasing and more Committee is incurred.

Je schlechter die Bedingungen für die Entfernung der Erosionsprodukte aus dem Arbeitsspalt sind, desto stärker ist die destabilisierende Wirkung der Spannungs quelle in den Pausen zwischen den Entladungen. The worse the conditions for removing the Erosion products from the working gap are the more the destabilizing effect of tension is stronger swell in the breaks between discharges.

Auch bei dieser Ausbildung ist der durch den Arbeits spalt fließende Strom nicht nur von dessen Widerstand, sondern auch vom Innenwiderstand der Spannungsquelle abhängig, so daß auch hier der Informationsgehalt der als Steuersignal benutzten Stromamplitude begrenzt ist.With this training too, it's through work current flowing not only from its resistance, but also from the internal resistance of the voltage source dependent, so that the information content of the current amplitude used as a control signal is limited.

Der letztere Umstand führt zu Eigenschwingungen im Steuer system, z. B. im Vorschubantrieb, d. h. zu Instabilitäten des Bearbeitungsvorgangs und einer geringeren Leistungs fähigkeit der Maschine. Abhilfe kann nur durch eine komplizierte Aufbereitung des Steuersignals geschaffen werden.The latter circumstance leads to natural vibrations in the steering wheel system, e.g. B. in feed drive, d. H. to instabilities the machining process and lower performance ability of the machine. The only remedy is through a complicated processing of the control signal created will.

Der elektrische Widerstand des Arbeitsspalts ist unmittel bar nach einer Arbeitsimpulsgruppe klein und ändert sich nicht während maximal 8 µs. Im Laufe einer weiteren Zeitspanne von maximal 13 µs erreicht dieser Widerstand ein bestimmtes Niveau, das im Laufe von mindestens 800 µs erhalten bleibt. Gerade dieses Niveau kennzeichnet den Zustand des Arbeitsspaltes: je schlechter die Ero sionsprodukte entfernt werden, desto niedriger ist dieses Niveau. Die Messung des Widerstandes gleich nach Beginn der Pause verfälscht deswegen die Information über den Zustand des Arbeitsspalts.The electrical resistance of the working gap is immediate bar after a work impulse group small and changes not for a maximum of 8 µs. In the course of another This resistance reaches a maximum time of 13 µs a certain level that over the course of at least 800 µs is retained. It is this level that characterizes the condition of the working gap: the worse the ero ion products are removed, the lower this level. The measurement of the resistance immediately after The beginning of the break therefore falsifies the information about the state of the working gap.

Die Schaltung der aus dem SU-Erfinderschein 7 93 741 bekannten Werkzeugmaschine besteht aus einer Meß speisequelle, die über eine Diode an die Elektroden angeschlossen ist, welche den Funkenspalt bilden, sowie aus einem Taktimpulsgenerator, der mit einem Impulsgenerator und einer an die Elektroden angeschlossenen Widerstandsmeßschaltung elektrisch verbunden ist. Dabei funktioniert die Speisequelle auch als Spannungsquelle wie dies vorstehend erwähnt wurde. The circuit of the from the SU inventor's license 7 93 741 known machine tool consists of a measuring supply source, which is connected to the electrodes via a diode connected, which form the spark gap, as well as a clock pulse generator, which with a Pulse generator and one connected to the electrodes Resistance measuring circuit is electrically connected. Here the feed source also works as a voltage source as mentioned above.

Nach dem Signal des Taktimpulsgenerators wird der Impuls generator für die Dauer der zusätzlichen periodischen Pausen abgeschaltet, und die Widerstandsmeßschaltung wird an die Elektroden angeschaltet. Da die Spannungs quelle ständig an die Elektroden angeschlossen bleibt, kommt es zu einer übermäßigen Gruppierung von Ent ladungen an der zu bearbeitenden Fläche und den ge nannten Instabilitäten des Bearbeitungsvorgangs und Absinken der Arbeitsleistung sowie den schon genannten Nachteilen.After the signal of the clock pulse generator, the pulse generator for the duration of the additional periodic Pauses turned off, and the resistance measurement circuit is switched on to the electrodes. Because the tension source is constantly connected to the electrodes, there is an excessive grouping of Ent charges on the surface to be worked and the ge called instabilities of the machining process and Decrease in work performance as well as those already mentioned Disadvantages.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bestimmen des elektrischen Widerstandes im Arbeits spalt einer funkenerosiven Werkzeugmaschine und eine Schaltung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, so daß ein zuverlässigerer Informationsgehalt über den Zustand des Arbeitsspalts gewonnen wird und eine höhere Bearbeitungsleistung erzielt wird.The invention has for its object a method to determine the electrical resistance in work gap of an electrical discharge machine tool and one To create circuitry for performing this method so that a more reliable information content about the Condition of the working gap is obtained and a higher one Machining performance is achieved.

Ausgehend von dem oberbegrifflich vorausgesetzten Ver fahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch ge kennzeichnet, daß als Meßspeisequelle eine Konstantstrom quelle genommen und nur in den zusätzlichen Pausen an den Arbeitsspalt angeschaltet wird und daß die Messung nach Ablauf von mindestens 20 µs ab Beginn der zu sätzlichen Pause begonnen wird.Based on the generic prerequisite Ver drive this task according to the invention ge indicates that a constant current is used as the measuring source Source taken and only in the additional breaks the working gap is turned on and that the measurement after at least 20 µs from the start of the additional break is started.

In der Schaltung zur Durchführung dieses Verfahrens, die die oben für den SU-Erfinderschein 7 93 741 ge nannten Merkmale mit diesem gemeinsam hat, enthält die Meßspeisequelle einen Transistor und zwei Spannungs quellen, wobei die Ausgänge einer Spannungsquelle über die Dioden und den Basis-Kollektor-Übergang des Transi stors an die Elektroden angeschlossen sind, die Aus gänge der anderen Spannungsquelle mit der Basis und dem Emitter des Transistors verbunden sind, und der Eingang der Spannungsquelle mit dem Taktimpulsgenerator elektrisch verbunden ist.In the circuit for performing this procedure, the ge above for the SU inventor's license 7 93 741 features mentioned in common with this contains the Test source a transistor and two voltage swell, the outputs of a voltage source over the diodes and the base-collector junction of the transi stors are connected to the electrodes, the off the other voltage source with the base and the Emitters of the transistor are connected, and the input the voltage source with the clock pulse generator electrically connected is.

Zweckmäßigerweise findet dabei ein Verzögerungsglied Anwendung, dessen Eingang an den Ausgang des Takt impulsgenerators angeschlossen ist und dessen Ausgang mit dem Eingang der Widerstandsmeßschaltung und mit dem Eingang der an den Emitter des Transistors angeschlossenen Spannungsquelle verbunden ist.A delay element is expediently found Application whose input to the output of the clock pulse generator is connected and its output with the input of the resistance measuring circuit and with the Input the connected to the emitter of the transistor Voltage source is connected.

Bei dieser Ausführungsform der Meßspeisequelle ergibt sich eine lineare Abhängigkeit des Arbeitsspaltwiderstandes von dem gemessenen Spannungsabfall an diesem. Dadurch wird eine höhere Informativität des Steuersignals, eine bessere Genauigkeit bei der Steuerung und folglich auch eine Steigerung der Bearbeitungsleistung erreicht.In this embodiment, the measurement feed source results a linear dependence of the working gap resistance from the measured voltage drop across this. Thereby becomes a higher informativity of the control signal, a better accuracy in control and consequently also achieved an increase in processing performance.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.An embodiment of the invention is as follows explained using the drawing.

Diese zeigt ein Blockschaltbild der Einrichtung zur Durch führung des vorgeschlagenen Verfahrens.These shows a block diagram of the device for through implementation of the proposed procedure.

Die Schaltung besteht aus einer Meßspeisequelle 1, die über eine Diode 2 an die Elektroden 3 und 4 angeschlossen ist, welche den Arbeitsspalt 5 bilden.The circuit consists of a measurement feed source 1 , which is connected via a diode 2 to the electrodes 3 and 4 , which form the working gap 5 .

Ein Taktimpulsgenerator 6 ist mit seinem Ausgang an den Eingang des Impulsgenerators 7 und an den Eingang eines Verzögerungsgliedes 8 angeschlossen. Der Ausgang des letzteren ist mit dem Eingang einer Widerstandsmeß schaltung 9 und mit dem Eingang der Meßspeisequelle 1 verbunden. Der Impulsgenerator 7 und die Widerstands meßschaltung 9 sind an die Elektroden 3 und 4 ange schlossen. Die Meßspeisequelle 1 ist eine Konstant stromquelle und besteht aus zwei Spannungsquellen 11 und 12 und einem Transistor 10.A clock pulse generator 6 is connected with its output to the input of the pulse generator 7 and to the input of a delay element 8 . The output of the latter is connected to the input of a resistance measurement circuit 9 and to the input of the measurement feed source 1 . The pulse generator 7 and the resistance measuring circuit 9 are connected to the electrodes 3 and 4 . The measurement feed source 1 is a constant current source and consists of two voltage sources 11 and 12 and a transistor 10 .

Die Ausgänge der Spannungsquelle 11 sind über die Diode 2 und den Basis-Kollektor-Übergang des Transistors 10 an die Elektroden 3 bzw. 4 angeschlossen. Diese Ausgänge der Spannungsquelle 12 liegen an der Basis und am Emitter des Transistors 10, während ihr Eingang an den Ausgang des Verzögerungsgliedes 8 geschaltet ist.The outputs of the voltage source 11 are connected to the electrodes 3 and 4 via the diode 2 and the base-collector junction of the transistor 10 . These outputs of the voltage source 12 are at the base and at the emitter of the transistor 10 , while their input is connected to the output of the delay element 8 .

Die Polung der Spannungsquellen 11, 12 und ihre Verbin dungsart mit dem Transistor 10 und mit den Elektroden 3 und 4 hängen von der Elektrodenpolarität und vom Leitungstyp des Transistors 10 ab.The polarity of the voltage sources 11, 12 and their connec tion type with the transistor 10 and with the electrodes 3 and 4 depend on the electrode polarity and the conductivity type of the transistor 10 .

Die Funktion der beschriebenen Schaltung bei der Durch führung des vorgeschlagenen Verfahrens ist folgende:The function of the circuit described in the through The procedure proposed is as follows:

Der Taktimpulsgenerator 6 schaltet periodisch den Arbeits impulsgenerator 7 ab und erzeugt dadurch eine zusätzliche Pause zwischen dessen Impulsen. Nach Ablauf einer Zeit von mindestens 20 µs nach Beginn der zusätzlichen Pause schaltet das Verzögerungsglied 8 die Widerstandsmeß schaltung 9 und die Spannungsquelle 12 für die rest liche Dauer der zusätzlichen Pause bis zu ihrem Ende an. Die Spannungsquelle 12 erzeugt im Emitterstrom kreis des Transistors 10 einen Gleichstrom, wobei der Transistor 10 eine bestimmte vom Widerstand des Funken spaltes 5 unabhängige Stromgröße der Spannungsquelle 11 durch den Funkenspalt 5 fließen läßt. Dieser Strom der Spannungsquelle 11 erzeugt über den Arbeitsspalt 5 einen dessen Widerstand direkt proportionalen Spannungs abfall, der also vom Widerstandswert des Arbeitsspaltes 5 linear abhängt. Die Widerstandsmeßschaltung 9 mißt diesen Spannungsabfall. Der Spannungsabfall am Arbeits spalt 5 wird nur für die Dauer dieser Widerstands messung erzeugt. Der auf diese Weise verlaufende Betrieb erlaubt eine Steigerung der Arbeitsleistung um 35%.The clock pulse generator 6 periodically switches off the working pulse generator 7 and thereby generates an additional pause between its pulses. After a period of at least 20 microseconds after the start of the additional pause, the delay element 8 switches the resistance measuring circuit 9 and the voltage source 12 for the rest of the additional pause until the end. The voltage source 12 generates a direct current in the emitter current circuit of the transistor 10 , the transistor 10 allowing a certain gap of the resistance of the spark gap 5 to flow independently of the voltage source 11 through the spark gap 5 . This current of the voltage source 11 generates across working gap 5 is a resistor whose falling directly proportional voltage, which thus depends on the resistance value of the working gap 5 linear. The resistance measuring circuit 9 measures this voltage drop. The voltage drop across the working gap 5 is only generated for the duration of this resistance measurement. The operation in this way allows an increase in work performance by 35%.

Claims

1. A method for determining the electrical resistance in the working gap of a spark-erosive machine tool by measuring the voltage drop in this working gap during additionally generated periodic breaks between work pulse groups, characterized in that
that a constant current source is used as the measuring feed source ( 1 ) and is only connected to the working gap during the additional breaks,
and that the measurement is started after at least 20 µs from the start of the additional break.

2. Circuit for performing the method according to claim 1 with a measuring feed source ( 1 ) which is connected via a diode ( 2 ) to the electrodes ( 3, 4 ) which form the spark gap ( 5 ), and with a clock pulse generator ( 6 ), which is electrically connected to a pulse generator ( 7 ) and a resistance measuring circuit ( 9 ) connected to the electrical, characterized in that the measuring feed source ( 1 ) contains a transistor ( 10 ) and two voltage sources ( 11, 12 )
the outputs of a voltage source ( 11 ) being connected to the electrodes ( 3 and 4 ) via the diodes ( 2 ) and the base-collector junction of the transistor ( 10 ),
the outputs of the other voltage source ( 12 ) are connected to the base and emitter of the transistor ( 10 ),
and the input of the voltage source ( 12 ) is electrically connected to the clock pulse generator ( 6 ).

3. A circuit according to claim 2, characterized by a delay element ( 8 ), whose input to the output of the clock pulse generator ( 6 ) is ruled out and whose output is connected to the input of the resistance measuring circuit ( 9 ) and to the input of the emitter of Transistor ( 10 ) connected voltage source ( 12 ) is the verbun.