DE3321010A1

DE3321010A1 - Arbeitsbedingungen beim funkenerosiven drahtschneiden

Info

Publication number: DE3321010A1
Application number: DE19833321010
Authority: DE
Inventors: Georges-André 1217 Meyrin Geneve Marendaz
Original assignee: Ateliers Des Charmilles SA 1203 Geneve; Ateliers des Charmilles SA
Current assignee: Agie Charmilles New Technologies SA
Priority date: 1982-06-23
Filing date: 1983-06-10
Publication date: 1983-12-29
Also published as: US4551809A; JPH0225734B2; DE3321010C2; CH648230A5; JPS597530A

Description

PATENTANWÄLTE

DlPL-ING. P. EICHLER

O O .J. i U i U

DR.-ING. DiPlf.-PHYs. :H.: STiIfU Eß. ':

BRAH MG'.TRASSE 29. 5S00 WUPPERTAL 2

Ateliers des Charmilles S.A., 109, rue de Lyon, Geneve

Schweiz

Arbeitsbedingungen beim funkenerosiven Drahtschneiden.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überwachen der Arbeitsbedingungen beim funkenerosiven Drahtschneiden, bei dem während der Zeit zwischen zwei aufeinander folgenden Entladungen der spezifische Widerstand der Arbeitsflüssigkeit gemessen wird.

Diese beim funkenerosiven Senken bekannte Technik erlaubt es, eine übermäßige Verschmutzung im Arbeitsspalt durch eine Erhöhung des spezifischen Widerstandes der Arbeitsflüssigkeit zu erkennen, die zwischen zwei Entladungen gemessen wird. Diese Verschmutzung ist im allgemeinen der Ursprung von Brückenbildung im Arbeitsspalt: und von Kurzschlüssen, die sich daraus entwickeln.

Diese Technik wurde auch beim funkenerosiven Drahtschneiden benutzt, jedoch für andere Zwecke, insbesondere

zum Messen der Höhe des Werkstücks. Der aptjzifiaclie Widerstand der Arbeitsflüsssigkeit ist proportinal dioücr Höhe des Werkstücks und ist ein wichtiger Parameter, um optimale Bearbeitung zu erreichen. Diese Methode ist nur bei idealen Funkenbedingungen zu verwenden, bei denen der spezifische Widerstand dieser Arbeitsflüssigkeit genau konstant bleibt.

Es wurde entdeckt, daß in dem Augenblick der Verschlechterung der durch den Draht erfolgenden Bearbeitung der spezifische Widerstand der Arbeitsflüssigkeit zwischen zwei Entladungen ansteigt, statt sich wie beim Senken zu verringern. Dieses neue und unerwartete Phänomen, das speziell dem Drahtschneiden eigen ist, konnte mit dem Auftreten von Gasbläschen in der Arbeitsflüssigkeit verbunden werden, die eine Veränderung der Abkühlüngsbedingungen des Drahtes zur Folge hatten und dadurch zu einem Drahtbruch führten. Das neue Überwachungsverfahren der Bearbeitungsbedingungen besteht daher darin, den spezifischen Widerstand der Arbeitsflüssigkeit zwischen zwei Entladungen zu messen und wird dadurch gekennzeichnet, daß mit dieser Messung eine Erhöhung des spezifischen Widerstandes der Arbeitsflüssigkeit ermittelt wird und daß auf diese Erhöhung des spezifischen Widerstandes hin ein Antwortsignal zur Anzeige einer Störung der Arbeitsbedingungen abgegeben wird.

Dieses Verfahren erlaubt daher, einem Drahtbruch durch die Ermittlung einer Verschlechterung der thermischen Bedingungen des Drahtes vorzubeugen, unabhängig von einem Rückgang der Erosionsleistung· Man kann den, Draht auch mit einem maximalen Arbeitsstrom beaufschlagen.

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Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel· einer Schaltung zum elektroerosiven Drahtschneiden, mit der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann.

Diese Schaltung ist zur Überwachung der Arbeitsbedingungen in einer Funkenerosionsmaschine vorgesehen, von der nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Elemente dargestellt sind. Diese Maschine hat einen Generator 1, der Bearbeitungsimpulse liefert, damit Funken zwischen einer Drahtelektrode 2 und einem zu bearbeitenden Werkstück 3 überspringen. Es sind Leitungen 4 vorgesehen, um Arbeitsflüssigkeit in den Arbeitsspalt zwischen dem Draht 2 und dem Werkstück 3 zu leiten. Mit nicht näher dargestellten Mitteln kann eine Relativverstellung zwischen dem Draht 2 und dem Werkstück 3 erfolgen, um in letzterem einen Schnitt 5 der gewünschten Form durchzuführen.

Die von dem Generator 1 gelieferten Impulse steuern nach dem Durchlaufen eines UND-Gliedes 6 einen elektronischen Schalter 7, der schematisch als Transistor dargestellt ist, um das Anlegen der Spannung einer Spannungsquelle 8 an das Werkstück und den Draht 2 zu steuern. Die Verbindung der Spannungsquelle 8 mit dem Draht 2 wird über zwei Schleifkontakte 9 hergestellt.

Zur Messung des spezifischen Widerstandes der Arboitsflünnigkoit hat die Schaltung eine Spannungshilfsquelle 10, die einerseits mit- einr>m dnr Schleifkontakte 9 über eine Sperrdiode Dl verbunden ist und andererseits mit dem Werkstück 3 über einen Widerstand R und einen elektronischen Schalter 11. Letzterer wird durch einen Hilfsgenerator 12 gesteuert, der

mit dem Generator 1 synchronisiert ist, um den Schalter 11 während wenigstens eines Teils der Zeit durchgängig zu machen, die zwei Arbeitsimpulse des Generators 1 voneinander trennt.

Die Synchronisation des Generators 12 bewirkt, daß die Spannungshilfsquelle 10 auf den Arbeitspalt geschaltet wird. Der Schaltkreis dieser Spannungsquelle 10 schließt sich über die Sperrdiode Dl, den Draht 2, das Werkstück 3, den Schalter 11 und den Widerstand R. Der durch diesen Kreis fließende Strom hängt offensichtlich von dem Widerstandswert zwischen dem Draht 2 und dem Werkstück 3 ab, d. h. von dem spezifischen Widerstand der Arbeitsflüssigkeit während der Zeitintervalle, in denen es keine Arbeitsentladungen gibt. Der Strom dieses Kreises erzeugt eine Spannung am Widerstand R und diese Spannung wird an eine Schaltung 13 zur Informationsverarbeitung gelegt. Diese

Schaltung 13 enthält einen Vergleicher, der auf die i

Tatsache reagiert, daß die Spannung am Widerstand R ·

größer oder kleiner ist, als eine mit einem Poten- j

tiometer 14 eingestellte Bezugsspannung. ι

Wenn die Spannung am Widerstand aber kleiner wird, j

als die Bezugsspannung, bedeutet das, daß der Widerstand j der Flüssigkeit im Arbeitsspalt einen bestimmten Wert !

überschritten hat, was auch für den spezifischen Widerstand gilt. Man sieht, daß sich der zwischen dem Draht 2 und dem Werkstück 3 gemessene Widerstand für einen vorgegebenen spezifischen Widerstand der Arbeitsflüssigkeit in Abhängigkeit von der Dicke des Werkstücks verringert. Das Potentiometer 14 muß daher zur Berücksichtigung der Dicke des Werkstücks justiert werden.

Sobald der spezifische Widerstand der Arbeitsflüssigkeit den vorgesehenen Wert überschreitet,

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liefert die Schaltung 13 ein Ausgangssignal, das der Einwirkung auf den Arbeitsstrom dienen soll. Ein Umschalter 15 in der in der Zeichnung dargestellten Lage erlaubt es, dieses Signal über einen Inverter 16 auf das UND-Glied 6 zu geben und den elektronischen Schalter 7 blockiert zu halten, und unterbricht den Arbeitsstrora bis zu dem Moment, wo die Arbeitsbedingungen wieder normal geworden sind. Während der Unterbrechung des Arbeitsstroms arbeiten die Generatoren 1, 12 fortwährend weiter, so daß die periodische Messung des spezifischen Widerstandes der Arbeitsflüssigkeit fortgesetzt wird. In der anderen Lage des Umschalters 15 wird das Signal der Schaltung 13 an den Generator 1 angelegt, um einen Arbeitsparameter zu verändern, z. B. um den mittleren Arbeitsstrom zu verringern, indem beispielsweise während der Dauer der Impulse auf deren Amplitude eingewirkt wird, oder auf die Totzeit, die aufeinander folgende Impulse voneinander trennt.

Es können verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Schaltung vorgenommen werden. Man kann beispielsweise die Messung des spezifischen Widerstandes der Arbeitsflüssigkeit zwischen den Werkstück und dem Draht kontinuierlich durchführen und eine Schaltung zum Unterdrücken des gemessenen Signale am Eingang der Schaltung 13 während der Dauer der Arbeitsimpulse vorsehen. Man kann ebenso vorsehen, daß die Schaltung 13 auch auf die Geschwindigkeit der Veränderung einer Erhöhung des spezifischen Widerstandes reagiert. In diesem Fall mißt man die Steilheit, mit der sich der spezifische Widerstand erhöht und die Schaltung 13 gibt ein Signal ab, wenn diese Steilheit einen bestimmten Wert übersphreitot. Diese Überwachung der Steilheit der Veränderung könnte im übriqen kombiniert werden mit der Messung des spezifischen Widerstandes der Arbeits-

ΒΛ Α

* ö tf A

flüssigkeit, wobei die Einwirkung duf den Arbeitsstrom in jedem Fall stattfinde! , wenn der spezifische» Widerstand größer wird, als ein vorbestimmter Wert.

Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. P. EICHLER

DR.-ING. ife '

BRAHMSSTRASSt ZB 5600 WUPPERTAL 2

Ansprüche:

Verfahren zum Überwachen der Arbeitsbedingungen beim funkenerosiven Drahtschneiden, bei dem während der Zeit zwischen zwei aufeinander folgenden Entladungen der spezifische Widerstand der Arbeitsflüssigkeit gemessen.wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit dieser Messung eine Erhöhung des spezifischen Widerstandes der Arbeitsflüssigkeit ermittelt wird und daß auf diese Erhöhung des spezifischen Widerstandes hin ein Antwortsignal zur Anzeige einer Störung der Arbeitungsbedingungen abgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß das Antwortsignal abgegeben wird, wenn der spezifische Widerstand einen bestimmten Wert erreicht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steilheit gemessen wird, mit der sich der spezifische Widerstand erhöht und daß das Antwortsignal abgegeben wird, wenn die Steilheit einen bestimmten Wert erreicht.