DE3327900C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3327900C2 DE3327900C2 DE3327900A DE3327900A DE3327900C2 DE 3327900 C2 DE3327900 C2 DE 3327900C2 DE 3327900 A DE3327900 A DE 3327900A DE 3327900 A DE3327900 A DE 3327900A DE 3327900 C2 DE3327900 C2 DE 3327900C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- signal
- working gap
- circuit according
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/14—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply
- B23H7/18—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply for maintaining or controlling the desired spacing between electrode and workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
- B23H1/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
- B23H1/024—Detection of, and response to, abnormal gap conditions, e.g. short circuits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
- B23H1/10—Supply or regeneration of working media
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Überwachung
und/oder Steuerung einer Funkenerosionsmaschine,
mit einer Einrichtung zur Erfassung der Spannung am
Arbeitsspalt, mit einer Auswerteschaltung zur Auswertung
der erfaßten Spannung in zwei Frequenzbereichen, wobei
die Auswerteschaltung eine Vergleichseinrichtung enthält,
die die Spannung in den beiden Frequenzbereichen mit vorgegebenen
Spannungswerten vergleicht, und ein Ausgangssignal
abgibt, wenn keine normale Entladung im Arbeitsspalt
vorliegt. Eine derartige Vorrichtung ist aus der
US 43 22 595 bekannt.
Die US 43 22 595 betrifft eine Schaltung zur Überwachung
einer Elektroerosionsmaschine, die eine Einrichtung
zur Erfassung von Spannungsimpulsen mit bestimmten
Frequenzbereichen im Arbeitsspalt und eine Auswerteeinrichtung
zum Auswerten der erfaßten Spannungsimpulse aufweist,
wobei die Auswerteeinrichtung eine Vergleichseinrichtung
enthält. Die Auswertung der Spannungsimpulse
erfolgt vorzugsweise durch Analyse von breiten Frequenzbereichen;
eine Verwendung von bestimmten einzelnen
Frequenzen ist ausdrücklich als ungeeignet bezeichnet.
Fig. 1 zeigt eine schematische strukturelle Ansicht einer
weiteren konventionellen elektrischen Entladungsvorrichtung.
In Fig. 1 ist eine 10 gegenüber einem
Werkstück 14 angeordnet, welches sich in einem Behandlungsbehälter
12 befindet, in dem eine isolierende Arbeitsflüssigkeit
16 vorhanden ist. Eine zu Bearbeitungszwecken
vorgesehene Spannungsversorgung 18 ist parallel
zur Elektrode 10 und dem Werkstück 14 angeschlossen. Die
Spannungsversorgung 18 umfaßt eine Gleichstromspannungsversorgung
18 a, ein Schaltelement 18 b zur Stromunterbrechung
für die Bearbeitungszwecke, einen Strombegrenzungswiderstand
18 c und einen Oszillator 18 d zur Steuerung des
Unterbrecherbetriebes des Schaltelements 18 b, um so dem
Spalt 20 zwischen der Elektrode 10 und dem Werkstück 14
den Strom intermittierend zuzuführen.
Der vorerwähnte Strom I ergibt sich aus I = E-Vg/R (worin
E die Spannung der Gleichstromspannungsversorgung 18 a, R
der Widerstand des Strombegrenzungswiderstandes 18 c und
Vg die Spannung zwischen den beiden Polen bedeutet). Die
Spannung Vg zwischen den Polen reicht von 20 bis 30 V
während der Bogenentladung und 0 V während des Kurzschlußbetriebes,
E V bei Abwesenheit einer elektrischen
Entladung und 0 V, wenn sich das Schaltelement 18 b in der
Ausstellung befindet.
Wenn als Ergebnis die Spannung Vg zwischen den Polen abgegriffen
und in einem Glättungskreis 22 gleichgerichtet
wird, kann dieser Wert zur Steuerung der Größe des Arbeitsspaltes
verwendet werden. Das bedeutet, daß die mittlere Spannung
Vs hoch ist, weil eine elektrische Spannung nicht richtig
oder vollständig verursacht werden kann, wenn der
Arbeitsspalt 20 breit ist. Wenn der
Arbeitsspalt 20 schmal ist, wird die mittlere Spannung Vs
verringert, weil ein Kurzschlußbetrieb oder eine elektrische
Entladung vollständig erfolgen kann. Demzufolge ist
es möglich, die Lage der Elektrode 10 durch Verschieben
zu steuern, um auf diese Weise den Arbeitsspalt 20 durch
einen Hydraulik-Öl-Servo-Mechanismus, der eine ölhydraulische
Pumpe 28 und einen ölhydraulischen Zylinder 30
umfaßt, ungefähr konstant zu halten, wenn die Differenz
zwischen der mittleren Spannung Vs und einer Referenzspannung
Vr durch einen Verstärker 24 verstärkt wird und
einer ölhydraulischen Servo-Spule 26 zugeführt wird.
Die gebräuchlichste Methode zwischen guten und schlechten
Bearbeitungsbedingungen in der konventionellen elektrischen
Entladungsvorrichtung zu unterscheiden ist das
Beobachten der mittleren Spannung Vs und der Arbeitsspannung
Vg. Mit anderen Worten: Wenn die mittlere Spannung
Vs niedrig ist, ist der Arbeitsspaltwiderstand ebenfalls
niedrig. Dies bewirkt einen Kurzschluß und eine kontinuierliche
Bogenentladung, so daß das Vorhandensein von
Abfall oder Stückchen als auch von Schmutzablagerung im
Arbeitsspalt 20 angenommen wird. Jedoch ist die gefährlichste
und abnorme Bogenentladung während des elektrischen
Entladebetriebs die, daß, wenn sich einmal ein
solcher Zustand gebildet hat, eine elektrische Entladung
zwischen Kohlenstoff und dem Werkstück entsteht, und zwar
wegen des bei der thermischen Spaltung der Arbeitsflüssigkeit
erzeugten Kohlenstoffs, wobei der Spaltwiderstand
vergrößert wird. Das bedeutet, daß trotz der Tatsache,
daß der Arbeitsspalt tatsächlich gering ist,
dieser Spalt als zu breit beurteilt wird und eine normale
Bearbeitung nicht ausgeführt werden kann. Aus diesem
Grund besteht der Nachteil, daß es unmöglich ist, eine
verschlechterte Bedingung im Arbeitsspalt mit Sicherheit
aufgrund einer abnormen Bogenentladung nur durch Beobachtung
der mittleren Spannung Vs zu erfassen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine
Schaltung für eine Funkenerosionsmaschine zu schaffen,
bei der zwischen einem normalen oder einem abnormalen
Zustand eines Arbeitsspaltes unterschieden werden kann,
wobei der abnormale Zustand keine Entladung, eine Entladung
unmittelbar vor einer Bogenentladung, eine Bogenentladung
oder eine sekundäre Entladung sein kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Schaltung der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Auswerteschaltung
zur Erfassung und Auswertung der Amplituden der
Spannungskomponenten bei zwei bestimmten Frequenzen ausgebildet
ist, wobei die eine Frequenz der Grundfrequenz
der an den Arbeitsspalt angelegten Arbeitsspannungsimpulse
entspricht, während die andere Frequenz höher ist
als die Grundfrequenz.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den
Fig. 1 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer konventionellen
elektrischen Entladungsvorrichtung und das
Arbeitsprinzip,
Fig. 2 eine schematische Darstellung, die das Prinzip
der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Schaltung
zur Frequenzspektrumanalyse,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Schaltung
zur Bestimmung und Unterscheidung eines nicht normalen
Zustandes,
Fig. 5 eine schematische Anzeigeschaltung,
Fig. 6 eine schematische Sprungfunktionsschaltung
für eine Elektrode und ein Werkstück gemäß der vorliegenden
Erfindung,
Fig. 7 eine schematische Schaltung zur Erfassung und
Unterscheidung eines nicht normalen Zustandes,
Fig. 8 eine schematische Schaltung zur Steuerung der
am Arbeitsspalt angelegten Spannung,
Fig. 9 eine schematische Schaltung zur Steuerung der
Ruhezeit einer an den Arbeitsspalt angelegten Spannung,
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Schaltung
zur Steuerung einer Referenzspannung zur Steuerung
des Arbeitsspaltes und
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Schaltung
zur Steuerung der Versorgung des Spaltes mit einer
Arbeitsflüssigkeit.
Fig. 2 zeigt Entladungsspannungswellenformen, die das
Prinzip der Bestimmung gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellen, einschließlich ihrer Frequenzspektren.
Im Fall der Anwendung eines Spannungsimpulses
und einer elektrischen Entladung, kann das Spektrum
vollständig durch eine numerische Formel dargestellt
werden. So ist z. B. das Spektrum gegeben durch
Hierin bedeuten
ω = 2 τ/T,
E = Amplitude,
T = Periodendauer,
τ = Impulsbreite.
ω = 2 τ/T,
E = Amplitude,
T = Periodendauer,
τ = Impulsbreite.
(Jedoch ist es schwierig, die elektrische Entladung
auf eine Gleichung zurückzuführen bzw. darzustellen,
da ihre Werte sich rein zufällig bzw. willkürlich
verändern.)
In der Spektrumsdarstellung in Fig. 2 ist angenommen,
daß T = 2 τ ist.
Die Spektrumsverteilung und Entladungsbedingungen
werden durch das, was in jedem der folgenden Absätze
festgestellt wird, verdeutlicht:
- (1) Ungeachtet des Spektrums wird ein sehr hohes Ausgangssignal dargestellt, dessen Frequenz dem umgekehrten Wert der Periode T äquivalent ist. Jedoch ist sein Spitzenwert im Vergleich mit anderen Fällen niedrig, im Falle einer normalen elektrischen Entladung.
- (2) Im Falle einer elektrischen Entladung, einer Bogenentladung, existiert fast keine Hochfrequenz fH (mehr als ungefähr 2 MHz). Jedoch hat sich eine Hochfrequenzkomponente ohne Dämpfung von fast bis zu 200 MHz im Falle einer normalen elektrischen Entladung entwickelt bzw. gebildet.
- (3) Wenn das Ausgangssignal niedrig ist bei der Frequenz f 0 und ausreichend bei der Frequenz fH, wird die elektrische Entladung als normal angenommen.
Die zuvor beschriebenen Ergebnisse machen es klar,
daß die Unterscheidung einer elektrischen Entladung
bei nicht normaler Bedingung möglich ist, wenn solch
ein Zustand gemäß (3) unterscheidbar ist.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften
Ausbildung der Erfindung, die im wesentlichen
dieselbe Konstruktion aufweist wie ein Spektrumanalysator.
Ein Spannungssignal F(t) im Arbeitsspalt
wird mit einem Ausgangssignal f(t) eines FM-Modulators
51 gemischt. Nur die Frequenz eines Zwischenzyklus
j(t) wird aus der Summe der Frequenzen F(t) und
f(t) herauskommen. Die Differenz zwischen ihnen wird
ebenfalls durch die Interferenzbestimmung angezeigt.
Daraufhin wird das Frequenzsignal in einem Verstärker
53 verstärkt, um die Zwischenfrequenz durch einen
Filter zu beseitigen. Der verstärkte Teil wird durch
einen Detektor 54 ermittelt und durch einen Niedrigfrequenzverstärker
55 verstärkt. Da der FM-Modulator
mit einer Frequenzmodulation durch eine analoge Spannung
Av beeinflußt wird, wird die Beziehung zwischen
Zeit und Frequenz linearisiert durch Veränderung der
analogen Spannung Av im Verhältnis zur Zeit, so daß
die Amplitude des Frequenzspektrums im stärkeren
Maße durch die Frequenz des Signals j(t) aus dem Signal
F(t) erhalten werden kann, als das Ausgangssignal
des Niedrigfrequenzverstärkers 55 auf einer Zeitbasis.
Folglich kann die Zeit, die für die analoge
Spannung Av benötigt wird, um gleich der Spannung mit
der Frequenz f 0, fH zu werden, durch einen genauen
Oszillator 56 und einen Zähler 57, der seine Ausgangssignale
zählt, unterschieden werden. Außerdem sind ein
Diskriminator 58 für die Frequenz f 0 und ein Diskriminator
59 für die Frequenz fH dargestellt. Die Inhalte
des Zählers 57 werden in die analoge Spannung
Av durch einen Digitalanalogwandler 60 umgewandelt
und zur Modulation des Modulators 51 benutzt. In Abhängigkeit
von einem Zeitsignal, das durch den
f 0-Diskriminator 58 oder den fH-Diskriminator 59 erzeugt
wird, bestimmt eine Pegelvergleichsvorrichtung
61 die Amplitude, die bei einer Niedrigfrequenz verstärkt
wird, als einen weiteren Referenzwert zu einem
vorgegebenen Zeitpunkt. Je nachdem, ob das Frequenzspektrum
groß oder klein ist, erzeugt der Komparator
61 auf dem Ergebnis der Bestimmung ein Ausgangssignal
SA, wenn eine nicht normale elektrische Entladung
entstanden ist. Es wird z. B. angenommen, daß die
Frequenzen f 0, fH und die Zwischenfrequenz jeweils 3 kHz,
5 MHz und 10,5 MHz sind. Jedes Spektrum von f 0
und fH kann ermittelt werden, wenn f(t) 10,692 MHz
und wenn F(t) 5,700 MHz ist. Wenn der FM-Modulator
(Frequenzmodulator) 51 so ausgebildet ist, daß er
einen Breitbandbereich mit 5 MHz umfaßt, wenn die
Eingangsspannung bei 0 V liegt und 10 MHz umfaßt,
wenn die Eingangsspannung bei 10 V liegt und wenn die
D/A-Wandlung mit einem 16-Bit-Typ erfolgt, ist diese
gleichbedeutend zu einem Spektrumsanalysator, der eine
Auflösung von ±80 Hz aufweist. Da darüber hinaus f 0
jedesmal, wenn die Arbeitsbedingung ausgesucht bzw.
selektiert wird, geändert wird, muß die Operation f 0 = 1/T
gesteuert werden (die Periode T ist die Summe
der An- und Auszeit).
In Fig. 4 ist eine Detaildarstellung der Pegelvergleichsvorrichtung
61 zu sehen. Das zuvor erwähnte
Ausgangssignal SA wird detailliert beschrieben. Der
Ausgang des Niedrigfrequenzverstärkers 55 ist so geschaltet,
daß er nicht über Analogschalter 62, 63
außer bei der Zeitmessung bzw. Synchronisierung für
die f 0- und fH-Diskriminierung bzw. Unterscheidung
mit den Komparatoren 64 und 65 verbunden ist. Wenn
die Spektrumsamplitude V 0 bei der Zeitbestimmung der
f 0-Diskriminierung bzw. Unterscheidung größer ist als
V 1 bzw. wenn die Amplitude von f 0 bei der normalen
elektrischen Entladung größer ist als die tatsächliche
Amplitude von f 0 bei entstandener Regelabweichung,
wird das Ausgangssignal des Komparators 64 auf
"1" angehoben, woraufhin der Zähler über ein UND-Gatter
66 angesteuert wird, um den Speicherbetrieb auszuführen.
Wenn andererseits V 0 größer ist als die
Zeitmessung für die fH-Unterscheidung bzw. wenn fH
nur im Augenblick einer normalen elektrischen Entladung
besteht, wird der Ausgang des Komparators 65
"1", woraufhin der Zähler 67 über ein UND-Gatter 68
zurückgesetzt wird. Folglich vergrößert sich der Inhalt
des Zählers 67, wenn die Spektrumsamplitude bei
der f 0-Zeitbestimmung groß ist und wird 0, wenn f 0
groß ist bei der fH-Zeitbestimmung. Da ein 0-Zustand
bei einer bestehenden Hochfrequenzkomponente und ein
Zuwachsratenzustand bei einer großen f 0-Komponente
wiederholt werden, kann die Qualität der Bedingung
bzw. des Zustandes in dem Arbeitsspalt ebenfalls unterschieden
bzw. diskriminiert werden, sofern der Inhalt
des Zählers in die analoge Spannung V 0 gewandelt
bzw. überwacht wird, bei Verwendung des Digitalanalogwandlers
40. Wenn also V 0 groß ist, bedeutet dies,
daß sich die Situation in Richtung auf eine nicht
normale elektrische Entladung entwickelt,
da z. B. Schmutz sich im Arbeitsspalt ansammelt,
weil sich in ihm Abfall oder Stückchen befinden. So
wird Kohlenstoff durch die thermische Spaltung der
Arbeitsflüssigkeit 16 erzeugt, verursacht durch einen
abnormen Bogen. Gebrochene Stückchen der Elektrode
befinden sich in dem Arbeitsspalt 20. Diese
Unregelmäßigkeiten sind vollständig
erfaßbar.
Jedoch kann das Vorhandensein der Spannung V 0 für
eine kurze Zeitspanne nicht immer dazu verwendet werden,
um den Zustand bzw. die Bedingung in dem Arbeitsspalt
als nicht normal zu beurteilen, weil eine
solche Bedingung sich in ihm nur für eine kurze Zeitspanne
ständig ändert. Daher muß die Beurteilung, ob
der Arbeitsspalt sich in einem normalen Zustand oder
nicht befindet, die Tatsache erfaßt werden, daß der
Wert, der demjenigen zuvor beschriebenen Wert übersteigt,
der hinsichtlich des Ausgangssignals des Digitalanalogwandlers
40 zuvor beschrieben worden war,
für eine gewisse Zeitperiode vorgedauert hat.
Ein Spannungskomparator 148 wird gemäß Fig. 5 benutzt,
um zu bestimmen, ob das Ausgangssignal V 0 des Digitalanalogwandlers
40 größer oder kleiner ist als
ein vorbestimmter Wert V 11. Wenn V 0 < VR ist, wird
der Ausgang des Spannungskomparators 148 negativ und
steuert einen Transistor 152 über einen Basiswiderstand
150 durch. So wird ein Zeitmeßkondensator 154
über einen Widerstand 156 mit einer Spannung aufgeladen.
Die Spannung V 31 an den Anschlüssen des Kondensators
154 wird durch die folgende Gleichung verdeutlicht:
V 31 = V 41 (1 - exp - t/r 2 C)
Hierin bedeuten r 2 = der Widerstandswert des Widerstandes
156, c = Kapazität des Kondensators 154 und t
die Zeit.
Die Spannung V 31 an beiden Anschlüssen des Kondensators
154 wird mit der Referenzspannung V 21 in einem
Spannungskomparator 158 verglichen. Da der Ausgang
des Spannungskomparators 158 während einer Zeitperiode
bei V 31 < V 21 nicht negativ wird, wird eine
Leuchtdiode 160 nicht zur Lichtabgabe eingeschaltet.
Wenn die Spannung V 31 < V 21 ist und die Bedingung
V 0 < V 11 für eine vorgegebene Zeitspanne fortdauert,
wird der Ausgang des Spannungskomparators 158
negativ und zeigt hierdurch das Auftreten eines nicht
normalen Zustandes im Arbeitsspalt dadurch an, daß
die Leuchtdiode 160 über einen Transistor 162 bestromt
wird und Licht abstrahlt.
Ein Schalter 164 dient dazu, den Betriebsmodus für die
Bestimmung des Zustandes im Arbeitsspalt zu bestimmen.
In einem Zustand wird nur eine Zeitfunktion (auf
der 164 a-Seite) benutzt. Im anderen Zustand wird die
Summe der Intensität und der Zeit des Ausgangssignals
V 0 des Digitalanalogwandlers 40 benutzt. Beim maschinellen
Behandeln ist es schwierig, einen abnormen Zustand
im Arbeitsspalt nur durch Bestimmung der verstrichenen
Zeit zu erfassen. Solche abnormen Bedingungen
können beim Behandeln von gesinterten Metallegierungen
auftreten, die einer plötzlichen Bogenspaltbildung
oder einer Tropfenbildung von gebrochenen
Wolframstücken ausgesetzt sind. Das Auftreten eines
abnormen Zustandes im Arbeitsspalt kann schnell erfaßt
werden in der Form einer Funktion der Summe der
Ausgangsspannung V 0 und der Zeit des Digitalanalogwandlers
40, wenn sich der Schalter 164 in der Kontaktstellung
164 a befindet. Dies liegt daran, daß,
wenn die Ausgangsspannung V 0 groß ist, der Strom mit
dem der Kondensator 154 aufgeladen ist, zunimmt und
die Spannung V 31 an beiden Anschlüssen des Kondensators
154 augenblicklich die Referenzspannung V 21 erreicht.
Zusätzlich ist zu erwähnen, daß es klar ist, daß
durch direktes Beobachten bzw. Überwachen der Spannung
V 0 als Differenzwert der Differenzwert zwischen
den entferntesten und aktuellen bzw. tatsächlichen
Werten direkt überwacht werden kann. Dieser Differenzwert
kann auch zur Überwachung des Zustandes im
Arbeitsspalt benutzt werden.
Wenn trotz des Vorhandenseins des ersten Verzögerungskreises,
bestehend aus dem Kondensator 154 und
dem Widerstand 156, beim Zeitmessen die Bedingung im
Arbeitsspalt der oben beschriebenen Vorrichtung
schlechter wird, ist es nicht so schwierig, die Zeit
durch Vorsehen eines genau arbeitenden Integrationskreises
zu messen, der einen Operationsverstärker
aufweist, um eben die genaue Zeitmessung sicherzustellen.
Die in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Vorrichtungen
der vorliegenden Erfindung ermöglichen es, die Qualitätsbedingung
im Arbeitsspalt für die Anwendung in
einer elektrischen Entladungsvorrichtung akkurat zu
bestimmen und demzufolge Bearbeitungsfehler wirksam
im Hinblick auf die Bearbeitung und den Betrieb zu
verhindern.
Wie in Fig. 6 dargestellt, wird das Ausgangssignal
des Detektors zur Erfassung der abnormen Bedingung
bzw. Zustandes im Arbeitsspalt einer Steuervorrichtung
(JMP) zugeführt, um den Zustand im Arbeitsspalt
zusammen mit einem binären Digitalwert zu steuern, da
das Ausgangssignal 2°∼2 n des Zählers 67 und
dieses Signal verwendet werden, um den Arbeitsspalt
zu vergrößern, so daß der Vergrößerungswert automatisch
gesteuert wird und zwar in Abhängigkeit vom Zustand
im Arbeitsspalt.
Fig. 6 ist eine Detailansicht einer Steuervorrichtung
(JMP) zur Steuerung der Bedingung bzw. des Zustandes
im Arbeitsspalt. In dieser Vorrichtung der Erfindung
wird das Verhältnis des Vergrößerungswertes bzw. -betrages
des Arbeitsspaltes und die Bearbeitungszeit
zu der Zeit, die für die Vergrößerungsoperation erforderlich
ist, durch Steuern derzeit, während welcher
das Benützesignal zur zwangsweisen Vergrößerung des
Spaltes gesteuert wird.
Wenn gemäß Fig. 6 das abnorme bzw. nicht normale Bestimmungssignal
SA den Zustand "1" aufweist, wird ein
ODER-Gatter 227 über einen monostabilen Multivibrator
aufgesteuert, um das Flip-Flop 220 zu setzen und um
einen Zähler 219 zurückzusetzen, wobei der Q-Ausgang
des Flip-Flops 220 "1" wird und ein Zähler 219 zurückgesetzt
wird. Das Signal "1" am Q-Ausgang des
Flip-Flops 220 wird bei den Eingängen eines UND-Gatters
226 zugeführt ebenso einem analogen Schalter
222. Als Folge auf das "1"-Signal am Q-Ausgang des
Flip-Flops 220 wird der Schalter 222 geschlossen, wo
bei hierdurch die Arbeitsspalt-Servo-Schaltungen 24
und 26 ein Signal S M erhalten, um die Elektrode anzuheben.
Einem anderen Eingang des UND-Gatters 226 wird das
SA-Signal "1" über einen Inverter übertragen. Die
Clock- bzw. Startsignale, die durch einen Referenz
clock-Pulsgenerator 221 erzeugt werden, werden einem
CP-Anschluß des Zählers 219 zugeführt. Die durch den
Zähler 219 eingestellte Zeit ist gleich dem Produkt
der Periode des Start- oder Clockimpulses des Impulsgenerators
221 und der Anzahl der vom Zähler 219 gezählten
Zählimpulse.
Eine mehrstellige Koinzidenzschaltung 228 (Digitalkomparator)
stimmt die Koinzidenz des Zählwertes des
Zählers 67 für die Bestimmung nicht normaler Zustände
mit dem Wert des Zählers 219. Wenn eine solche Koinzidenz
auftritt, wird das R-S-Flip-Flop 220 zurückgesetzt
und das Signal "0" von seinem Ausgangsanschluß
dem Analogschalter 222 zugeführt, um diesen zu öffnen
und das Absenken der Elektrode zu verursachen.
Der Q-Ausgang des Flip-Flops 220 bleibt auf dem Wert
"1" nur für eine Zeitperiode, die dem Wert des Zählers
67 entspricht. Die Elektrode wird während dieser
Zeit zwangsweise angehoben. Darüber hinaus wird das
Flip-Flop 220 zurückgesetzt durch das Ausgangssignal
des Digitalkomparators 228, woraufhin der Q-Ausgang
"0" wird, und woraufhin der inverse Ausgang "1"
wird. Als Folge wird ein Clockimpuls-Eingangsgatter
224 eines Zählers 223 zur Bestimmung der Absenkzeit
der Elektrode durchgesteuert, um hierbei dem Zähler
223 zum Zählen der Clockimpulse des Clockgenerators
221 einzuschalten. Beim Verstreichen der durch einen
Schalter 225 eingestellten Presetzeit bzw. Voreinstellzeit
wird das Flip-Flop 220 über das ODER-Gatter
227 gesetzt. Gleichzeitig wird der Inhalt des Zählers
219 zurückgesetzt. Als Folge wird der Schalter 222 in
die Offenstellung bewegt, wobei hierdurch die Elektrode
angehoben wird. So wird der normale Servo-Betrieb
für den Arbeitsspalt auf der Basis der Differenz
zwischen dem Arbeitsspaltsignal Vs und der
Referenzspannung VR ausgeführt. Während der Zeitperiode,
in der das Signal SA auf "1" bleibt, wird der
Schaltbetrieb des Analogschalters 222 wiederholt, wodurch
eine sogenannte Pumpbetätigung erreicht wird,
um einen Flüssigkeitsfluß bzw. -strömung im Wendepolspalt
zu erzeugen. Ein Widerstand r wird benützt,
um die die Signale Vs und VR erzeugenden Schaltungen
zu schützen, wenn das Signal S M zum Anheben der
Elektrode erzeugt wird.
Die oben beschriebene Operation wird nur ausgeführt,
wenn das Signal SA zur Erfassung einer nicht normalen
Bedingung im Arbeitsspalt "1" wird, was bedeutet,
daß der Spalt sich in einer nicht normalen Bedingung
bzw. Zustand befindet. Der Zustand des Detektorsignals
SA wird durch das UND-Gatter 226 und das
ODER-Gatter 227 bestimmt bzw. erfaßt. Da das Ausgangssignal
des ODER-Gatters 227 "1" ist, wenn das
Signal SA das Potential "0" aufweist, wird das
Flip-Flop 220 im gesetzten Zustand gehalten und das
Signal S M zum Anheben der Elektrode nicht abgegeben,
wodurch der normale Servo-Betrieb für den Arbeitsspalt
ausgeführt bzw. vorhanden ist.
Gemäß dem Beispiel nach Fig. 6 wird der Arbeitsspalt
automatisch in Abhängigkeit von der nicht normalen
Arbeitsbedingung eingestellt, wenn das Signal SA zur
Erfassung des nicht normalen Zustandes im Arbeitsspalt
"1" wird. Je größer die Differenz zwischen den
normalen und nicht normalen Bedingungen oder Zuständen
ist, um so größer wird die für den Vergrößerungswert
erforderliche Zeit, so daß der Zustand bzw. die
Bedingung im Arbeitsspalt verbessert wird. Wenn zusätzlich
das Signal SA "0" ist, wird die Elektrode
zwangsweise angehoben und der normale Servo-Betrieb
für den Arbeitsspalt ausgeübt.
Obwohl in der oben beschriebenen Vorrichtung der vorliegenden
Erfindung ein Fall beschrieben wurde, in
dem die erforderliche Zeit zum Anheben der Elektrode
gesteuert wird, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
den Spalt zwischen der Elektrode und dem
Werkstück in einer solchen Weise zu steuern, daß die
Bedingung im Arbeitsspalt verbessert wird, und zwar
auf der Basis des Signals zur Erfassung der nicht
normalen Bedingung. Hierbei ist zu berücksichtigen,
daß es technisch sehr schwierig ist, eine Zeitperiode
zur Bearbeitung, die Anhebgeschwindigkeit, die
Periode zum Anheben und Bearbeiten, die Servo-Referenzspannung,
den Verstärkungsfaktor im Servosystem
zu steuern und zwar zusätzlich zu der Zeit, die für
das Anheben der Elektrode erforderlich ist. Eine solche
Steuerung wird vollständig durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung ausgeführt.
Die kontinuierliche Erzeugung eines Bogens als Fehler
einer elektrischen Entladung wird dann erwartet, wenn
die elektrischen Entladungen in einem Punkt konzentriert
werden. Um solche Konzentrationen zu verhindern,
ist es ein sehr bevorzugtes Verfahren, die Erzeugung
solcher elektrischen Entladungen zu erschweren
bzw. zu verhindern.
Fig. 7 zeigt einen inversen Verstärker 101. Die
übrigen in Fig. 7 gezeigten Elemente tragen die gleichen
Bezugszeichen wie die in Fig. 4.
Bei einem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel
wird die Spannung, die über dem Arbeitsspalt angelegt
wird, auf der Grundlage des oben erwähnten Ausgangssignals
SA geändert. Wenn die für den Beginn der
elektrischen Entladung verwendete Spannung verringert
wird, wird die elektrische Entladung kaum verursacht,
insbesondere an ein und demselben Fleck im gleichen
Entladungsspalt. Wenn nicht eine elektrische Entladungskonzentration
vorhanden ist, ist es möglich, den
Spielraum der elektrischen Entladung zu vergrößern,
und zwar in demselben elektrischen Entladungsspalt
durch Anheben der über dem Arbeitsspalt angelegten
Spannung.
Ein Verstärker 41 wird gemäß Fig. 8 dazu verwendet,
um eine analoge Spannung, die der Ausgangsspannung
des Zählers 67 entspricht, einem Oszillator 100 zuzuführen,
um den Transistor 51 nach zuvor verstärkter
Spannung zu steuern. Die Spannung Vg, die am
Arbeitsspalt angelegt wird, drückt sich folgendermaßen
aus.
Vg = -IcR 1 (1)
Ic ist fast gleich (ungefähr 99%) dem Strom, der
durch die im Emitterstromkreis liegende Last R 2 des
Transistors 51 fließt. Ic ist gegeben durch
Ic = VE/R 2VB/R 2 (2)
(VE, VB sind in Fig. 8 gezeigt).
Aus den beiden Gleichungen (1) und (2) ergibt sich
Vg = -R 1/R 2 · V 8 . (3)
Unter der Annahme, daß R 1=30 kΩ, R 2=1 kΩ und
die Versorgunsspannung = 300 C ist, umfaßt die Änderung
von VB einen Bereich von 0-300 V entsprechend
der Änderung von 0 bis 10 V.
Selbst wenn die elektrischen Entladungen konzentriert
werden, nimmt das Ausgangssignal des inversen Verstärkers
101 ab, wenn der Zählinhalt des Zählers 67
zunimmt, wodurch die Arbeitsspaltspannung Vg abnimmt,
um auf diese Weise die Konzentration der elektrischen Entladungen
zu verhindern.
Obwohl die an dem Arbeitsspalt angelegte Spannung
kontinuierlich geändert wird, und zwar im Einklang
mit dem Inhalt des Zählers 67 zur Erfassung der nicht
normalen elektrischen Entladung in diesem Beispiel
ist es nicht immer notwendig, den Inhalt des Zählers
proportional zur Spannung zu halten. Es hat sich aufgrund
von Experimenten bestätigt, daß das Entstehen
bzw. Übertragen von Bogenentladungen sehr viel wirksamer
verhindert werden kann durch exponentielles Ändern
der Spannung.
Wie durch die Beispiele von Fig. 7 und 8 gezeigt,
wird eine neue elektrische Entladungsvorrichtung verwirklicht,
gemäß der eine nicht normale elektrische
Entladung durch ein Frequenzspektrum erfaßt wird und
zwar durch Frequenzspektrum einer Entladungsspannungswellenform.
Zusätzlich wird der Wert der über
dem Arbeitsspalt angelegten Impulsspannung gesteuert,
um einen normalen elektrischen Entladungsbetrieb
bzw. -bedingung zu erzielen.
Durch Verlängerung bzw. Fortsetzung der sogenannten
AUS-Zeit des Schaltelementes 18 b (Fig. 1) und zwar
auf der Bais des durch die Detektorschaltung nach
Fig. 4 enthaltenen Ausgangssignals kann das Zeitintervall
zwischen den elektrischen Entladungen länger
gemacht werden, um auf diese Weise die Entionisierungswirkung
zu erhalten und um eine der Faktoren der
elektrischen Entladungskonzentrationen zu eliminieren.
Bezugnehmend auf Fig. 9 werden eine Schaltung und
eine Einrichtung für den obengenannten Zweck beschrieben.
Eine RS-Flip-Flop 118 bewirkt die Einschaltung
eines Schaltelementes 18 b über einen Verstärker
119, wenn sein Ausgang (RS-Flip-Flop 118) Q "1" ist.
Mit anderen Worten hat das Schaltelement eine Einschaltzeit
bzw. -phase, wenn Q "1" ist und eine
AUS-Zeit bzw. -Phase, wenn Q "0" ist. Obwohl der Ausgang
des UND-Gatters 120 auf "0" so lange bleibt, bis
der Ausgang τ p des Zählers 121 zum Einstellen der
EIN- und AUS-Zeit "1" wird. Der Ausgang τ p dient
zum Einstellen der EIN-Zeit. Der Ausgang Q wird "0", da
das UND-Gatter das Flip-Flop 118 zurücksetzt, wenn
τ p "1" wird und AUS-Zeit besitzt. Im gleichen Augenblick
arbeitet der Ausgang des UND-Gatters 120, um
einen Oszillator OSC und den Zähler 121 zur Zeiteinstellung
über das ODER-Gatter 122 zurückzusetzen. So
wird der Zählbetrieb von Anfang an ausgeführt. Wenn Q = 0
ist, wird = 1 ebenfalls ausgenutzt, so daß ein
Ausgangssignal "1" so lange nicht erhalten wird, bis
der Ausgang des ODER-Gatters 124 "1" wird. Das
ODER-Gatter 124 und die UND-Gatter 125, 126 dienen
zur Steuerung der einzustellenden AUS-Zeit in zwei
Systemen und wenn das Signal SA "0" oder "1" ist, um
τ1 oder τ2 <τ1 einzustellen. Mit anderen Worten:
Die Bearbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung
wird mit der Zeit τ1 während der normalen elektrischen
Entladung und einer langen AUS-Zeit τ2 während
der nicht normalen elektrischen Entladung ausgeführt.
Wenn die elektrische Entladung als nicht normal gehalten
wird, wird die Entionisierung durch deutliche
Verlängerung der Ruhezeit bewirkt, um auf diese Weise
die elektrische Entladungskonzentration zu verhindern
und die Erzeugung eines nicht normalen Bogens zu unterdrücken,
und zwar dadurch, daß die nicht normale
elektrische Entladungsvorgang schnell herausgefunden
wird durch Ausnützung der Änderung des Frequenzspektrums
zum Zeitpunkt der Entladung. Auf diese Weise
ist eine völlig neue elektrische Entladungsvorrichtung
geschaffen.
Obwohl zwei Arten von AUS-Zeiten τ1, τ2 in der vorhergehenden
Beschreibung erwähnt worden sind, ist der
gleiche Effekt erreichbar durch kontinuierliches Einstellen
der AUS-Zeit in Übereinstimmung mit dem Inhalt
des Zählers 67 zur Bestimmung der Anzahl der
konzentrierten elektrischen Entladungen. Durch Änderung
der Arbeitsspaltsteuerung oder des Referenzwertes
V τ des Arbeitsspalt-Servo-Signals basierend auf dem
Ausgangssignal der Detektorschaltung 61 gemäß Fig. 4
wird die Referenzspannung im Zeitpunkt des nicht normalen
Zustandes größer gemacht, um die mittlere
Arbeitsspaltspannung zu steuern, so daß es anwächst und
somit die Breite des Arbeitsspaltes zunimmt. Dies
bedeutet, daß eine elektrische Entladung nicht vollständig
stattfinden kann, da eine elektrische Entladungskonzentration
verhindert wird. Bezugnehmend auf
Fig. 10 wird im Detail eine bevorzugte Ausführungsform
zur Durchführung dieses Verfahrens beschrieben.
Da der Ausgang eines Inverters 300 das Potential "0"
aufweist, wenn das Detektorsignal SA, welches durch
die in Fig. 3 gezeigte Vorrichtung erzeugt wird, "1"
ist oder aber im Zeitpunkt des nicht normalen Zustandes
befinden sich Analogschalter 301 und 302 jeweils
im Einschalt- und Ausschaltzustand. Folglich wird die
Eingangsspannung einer Integrationsschaltung, die
einen Operationsverstärker 303, einen Widerstand R 40
und einen Kondensator C 10 umfaßt, ei = -e. Die Spannung
Vr drückt sich folgendermaßen aus:
Vr = V + e/R ω · C 10 t
V ist der Anfangswert im Zeitpunkt t = 0. Wenn entsprechend
das Signal SA weiter auf dem Wert "1"
bleibt, vergrößert sich der Referenzwert Vr mit zunehmender
Zeit t. Weil ein Verstärker 24 eine ölhydraulische
Servo-Spule 26 steuert und das Anheben der
Elektrode bewirkt, nimmt Vs proportional in der negativen
Richtung bis zu dem Wert hin zu, der der Zunahme
von Vr entspricht.
Daraufhin befinden sich die beiden Schalter 301 und
302 im AUS-Zustand, wenn SA "0" ist oder wenn keine
elektrische Entladungskonzentration vorhanden ist,
wobei die Eingangsspannung ei des Operationsverstärkers
303 0 wird, so daß die im Integrationskondensator
10 gespeicherte Spannung bzw. Ladung entladen
wird. Folglich nimmt die Spannung Vr ab. Der
Arbeitsspalt wird so gesteuert, daß er in zunehmendem
Maße geringer wird, während die Frequenz der elektrischen
Entladung und die Bearbeitungsgeschwindigkeit
ebenfalls zunehmen. Der Widerstand R 10 und der
Kondensator C 10 bestimmen die Zeitkonstante der Integration,
die einen Wert im Bereich von ungefähr
einigen 10 Sekunden aufweisen soll. Wenn die Spannung
Vr so gesteuert wird, daß sie in einer kurzen Zeitperiode
geändert wird, wird die Länge des Arbeitsspalts
merklich geändert, was zu Unannehmlichkeiten
führt, wie z. B. das Pendelphänomen und das Vibrieren
der Elektrode. Der Spannungswert Vr wird nach oben
begrenzt durch die Zener-Spannung in der positiven
Richtung durch eine Zener-Diode ZD und nach 0 in der
negativen Richtung. Eine Spannungsversorgung VE und
ein variabler Widerstand RB werden dazu benützt, um
einen Wert manuell einzustellen, der eine zentrale
Role in der automatischen Steuerung des Arbeitsspaltes
einnimmt. Ein Operationsverstärker 304, Widerstände
r 3, r 4 sind Teile einer invertierenden
Schaltung und einer Dämpfungsschaltung zur Steuerung
der mittleren Spannung Vs des Arbeitsspaltes und
zwar durch Hinzuaddieren zur Spannung Vr.
Obwohl die Spannung Vr durch Integration des Detektorsignals
SA im vorliegenden Beispiel veränderbar
gemacht wird, ist diese Spannung Vr minutenweise sehr
viel besser steuerbar durch Umwandlung digitaler Daten
im Zähler 67 in analoge Werte durch die primäre
Verzögerungsschaltung mit einer größeren Zeitkonstante.
Wie bereits im Zusammenhang mit der Vorrichtung nach
Fig. 10 ausgeführt, ist eine elektrische Entladungsvorrichtung
geschaffen worden, die bis zum gegenwärtigen
Zeitpunkt noch nicht verfügbar war, in der die
zuvor beschriebene Bedingung im Arbeitsspalt durch
Unterscheidung zwischen normalen und nicht normalen
Bedingungen oder Zuständen unter Benutzung eines Frequenzspektrums
erzielt wird. Um die elektrische Entladungsbedingung
zu normalisieren wird der Referenzwert
des Arbeitsspalt-Servo-Mechanismus geändert, um
die Frequenz der elektrischen Entladung dadurch zu
verringern, daß die Länge des Arbeitsspaltes im
Zeitpunkt eines nicht normalen Zustandes vergrößert
wird.
Wenn andererseits die Versorgung einer Arbeitsflüssigkeit
zum Arbeitsspalt geändert wird, und zwar in
Abhängigkeit vom Inhalt des Zählers 67, wird der normale
Zustand im Arbeitsspalt wieder aufgenommen.
Fig. 11 zeigt eine Steuerschaltung zur Steuerung der
Versorgung der Arbeitsflüssigkeit, wobei die Ausgangsgröße
einer Arbeitsflüssigkeitsversorgungspumpe
416 durch eine Leitung 417 über verschiedene Verteilerventile
V 1, V 2, V 3 und V 4 strömt, um dann mit
einem Düsenkanal 418, der in der Elektrode 10 angeordnet
ist, zusammenzuarbeiten, so daß die Menge der
fließenden Arbeitsflüssigkeit entsprechend dem Öffnen
und Schließen der Ventile V 1, V 2, V 3 und V 4 geändert
werden kann. Die Ventile V 1, V 2, V 3 und V 4 werden so
gesteuert, daß sie durch die Ausgänge 2⁶ bis 2⁹
des mehrstelligen Zählers 67 geöffnet und geschlossen
werden. In diesem Beispiel sind die Ventile V 1, V 2,
V 3 und V 4 so angeordnet und ausgewählt, daß sie die
Arbeitsflüssigkeit jeweils bei einem Wert von
100 cc/min, 200 cc/min, 400 cc/min, 800 cc/min liefern.
Folglich kann die Flüssigkeitsmenge entsprechend der
Qualität des Zustandes im Arbeitsspalt angepaßt werden.
Wenn z. B. der Ausgang 2⁶ des Zählers 67 "1"
ist, wenn der Inhalt des Zählers 67 64 anzeigt, wird
V 1 geöffnet und dazu benützt, 100 cc/min der Arbeitsflüssigkeit
abzugeben, während V 1 und V 2 geöffnet
sind und dazu benützt werden, 300 cc/min der Flüssig
keit zum Arbeitsspalt zu liefern, wenn die Ausgänge
2⁶ und 2⁷ des Zählers 67 "1" sind. Wenn die Differenz
zu groß ist, nämlich größer als 1024, wird an
diesem Ventil V 5 zur Öffnung gezwungen, um so viel
als möglich einige 1000 cc/min der Arbeitsflüssigkeit
zu liefern. Wenn nun andererseits die Differenz klein
ist, wird eine geeignete kleine Menge der Flüssigkeit
für den Durchschnittsarbeitsbetrieb zum Arbeitsspalt
über ein manuell betätigtes Ventil V 0 geliefert.
Wie bereits oben erwähnt, wird die elektrische Entladung
im nicht normalen Zustand erfaßt durch die Analyse
eines Frequenzspektrums einer elektrischen Entladungswellenform
und durch die Menge der fließenden
Arbeitsflüssigkeit im Beispiel gemäß Fig. 11. Als Ergebnis
wird die im Arbeitsspalt erzeugte Schmutzablagerung
wirksam entladen bzw. beseitigt, so daß die
Effizienz einer elektrischen Entladung beträchtlich
verbessert werden kann. Da ein Entladungsbogen erzeugt
wird auf dem Wege der Elektrode über die
Schmutzablagerung zum Werkstück, wenn sich die
Schmutzablagerung im Arbeitsspalt befindet, wird ein
großer Teil der Entladungsenergie durch die Schmutzablagerung
verbraucht und der Bearbeitungswirkungsgrad
merklich reduziert. Jedoch nimmt die Impedanz
des Arbeitsspaltes nicht mehr als notwendig zu, während
die elektrische Entladung für den Bearbeitungsprozeß
stabilisiert wird, weil die Entladungsenergie
vor unnötigem Verbrauch bewahrt wird und weil der
Flüssigkeitsfluß reduziert wird, wenn der Arbeitsspalt
schmal ist, um so die Arbeitsgeschwindigkeit
wirksam zu erhöhen.
Obwohl die Menge der fließenden Arbeitsflüssigkeit im
obengenannten Beispiel variabel gehalten wird, liegt
der Grund darin, wirksam Schmutzablagerungen vom
Arbeitsspalt zu entfernen. Es ist auch möglich, den
Flüssigkeitsdruck proportional zur Differenz des Zählerstandes
bzw. -inhaltes zu steuern, um denselben
Effekt zu erzielen.
Claims (19)
1. Schaltung zur Überwachung und/oder Steuerung einer
Funkenerosionsmaschine, mit einer Einrichtung zur
Erfassung der Spannung am Arbeitsspalt, mit einer
Auswerteschaltung zur Auswertung der erfaßten Spannung
in zwei Frequenzbereichen, wobei die Auswerteschaltung
eine Vergleichseinrichtung enthält, die die
Spannung in den beiden Frequenzbereichen mit vorgegebenen
Spannungswerten vergleicht, und ein Ausgangssignal
abgibt, wenn keine normale Entladung im Arbeitsspalt
vorliegt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung
(51-61) zur Erfassung und Auswertung
der Amplituden der Spannungskomponenten bei zwei bestimmten
Frequenzen ausgebildet ist, wobei die eine
Frequenz der Grundfrequenz f 0 der an den Arbeitsspalt
angelegten Arbeitsspannungsimpulse entspricht,
während die andere Frequenz fH höher ist als die
Grundfrequenz f 0.
2. Schaltung nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vergleichsvorrichtung ein Ausgangssignal erzeugt auf
der Basis der Entscheidung, ob das Frequenzausgangssignal
f 0 größer als ein vorgegebenes Referenzausgangssignal
ist und ob das vorgegebene Frequenzausgangssignal
fH vorhanden ist, daß die Auswertevorrichtung
für den Arbeitsplatz einen nicht normalen
Zustand des Arbeitsspaltes in der Weise bewertet, daß
das von ihr erhaltene Signal, welches von der Vergleichseinrichtung
erzeugt wird, auf der Bestimmung
bzw. Erfassung beruht, ob das Frequenzsignal f 0
größer als das Referenzausgangssignal ist und daß die
Auswertevorrichtung einen nicht normalen Zustand im
Arbeitsspalt durch den Empfang eines von der Vergleichseinrichtung
erzeugten Signals auf der Grundlage
der Erfassung des Vorhandenseins dieses
Frequenzsignals fH bewertet.
3. Schaltung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
elektrische Entladungsvorrichtung mit einer Einrichtung
zur Steuerung des Arbeitsspaltes ausgebildet
ist, die unabhängig vom Ausgangssignal der Auswerteschaltung
arbeitet.
4. Schaltung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung zur Steuerung des Arbeitsspaltes ein
Signal zur zwangsweisen Vergrößerung des Arbeitsspaltes
abgibt, wenn die Auswerteschaltung ein Signal
abgibt, das einen nicht normalen Zustand kennzeichnet.
5. Schaltung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung zur Steuerung des Arbeitsspaltes eine
Zeitperiode vergrößert, während der das Signal zur
zwangsweisen Vergrößerung des Arbeitsspaltes abgegeben
wird im Verhältnis zu einer Zeitperiode, in der
das eine nicht normale Bedingung kennzeichnende Signal
von der Auswerteschaltung abgegeben wird.
6. Schaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
elektrische Entladungsvorrichtung mit einer Vorrichtung
zur Steuerung des Wertes der angelegten Spannung
ausgebildet ist, die auf dem Ausgangssignal der Auswerteschaltung
basiert.
7. Schaltung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung zur Steuerung des Wertes der angelegten
Spannung ein Signal zur Reduzierung der angelegten
Spannung beim Erhalt des Signals erzeugt, das die
abnorme Bedingung kennzeichnet, welches durch die
Auswerteschaltung abgegeben wird.
8. Schaltung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß diese
mit einer Spannungsversorgung
versehen ist, die an die Elektrode
und das Arbeitstück über eine Vielzahl von Schaltelementen
angelegt wird, die parallel geschaltet sind
und daß die Einrichtung zur Steuerung des Wertes der
angelegten Spannung ein Signal zur Spannungsverringerung
an eines der Schaltelemente abgibt.
9. Schaltung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
vielzähligen Schaltelemente Transistoren sind, die so
angeordnet sind, daß ein Oszillator mit einer Basis
eines Transistors verbunden ist, um diesen Transistor
zu steuern und daß die Einrichtung zur Steuerung des
Wertes der angelegten Spannung die angelegte Spannung
steuert und zwar durch Steuerung des Oszillators.
10. Schaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
angelegte Spannung eine impulsförmige Spannung mit
einer Ruhezeit ist, und daß die Schaltung
mit einer Vorrichtung zur Steuerung
dieser Impulsspannung ausgerüstet ist, und daß die
Änderung der Ruhezeit der Impulsspannung
durch das Ausgangssignal der Auswerteschaltung erfolgt.
11. Schaltung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung zur Steuerung der Ruhezeit
ein Signal zur Vergrößerung der Ruhezeit
bei Erhalt eines Signals abgibt, welches eine nicht
normale Bedingung oder Zustand kennzeichnet, welches
von der Auswerteschaltung abgegeben wird.
12. Schaltung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Impulsspannung durch Setzen und Zurücksetzen eines
Flip-Flops erzeugt wird und daß das Flip-Flop vom
Ausgang eines Zählers her gesetzt und zurückgesetzt
wird und daß die Einrichtung zur Steuerung der Ruhezeit
eine Vielzahl von Zählsetzwerten aufweist, um
eine Zeitperiode oder -phase variabel zu steuern,
während der das Flip-Flop invers bzw. invertiert
arbeitet, um nach der Erzeugung einer ersten Pulsspannung
durch das Flip-Flop eine andere Impulsspannung
zu erzeugen.
13. Schaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß diese
den Arbeitsspalt im Verhältnis zur Differenz zwischen der
mittleren Spannung und einer Referenzspannung am
Arbeitsspalt steuert und daß zusätzlich eine Einrichtung
zur Steuerung der Referenzspannung auf der Basis
des Ausgangssignals der Auswerteschaltung vorgesehen
ist.
14. Schaltung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung zur Steuerung der Referenzspannung ein
Signal zur Vergrößerung der Referenzspannung bei Erhalt
eines Signales erzeugt, das eine nicht normale
Bedingung bzw. Zustand kennzeichnet, das durch die
Auswerteschaltung abgegeben wird.
15. Schaltung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß durch die
Einrichtung zur Steuerung der Referenzspannung die
Referenzspannung schrittweise zunimmt, wenn beim Empfang
eines einen nicht normalen Zustand kennzeichnenden
Signals die Zeit verstreicht, wobei das kennzeichnende
Signal durch die Auswerteschaltung abgegeben
wird.
16. Schaltung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Referenzspannung sich schrittweise mit einer solchen
Geschwindigkeit vergrößert, daß eine plötzliche Änderung
im Arbeitsspalt und eine Vibration der Elektrode
verhindert wird.
17. Schaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
elektrische Entladungsvorrichtung mit einer Vorrichtung
zur Steuerung der Abgabe bzw. Versorgung der
Arbeitsflüssigkeit versehen ist, basierend
auf dem Ausgangssignal der Auswerteschaltung.
18. Schaltung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung zur Steuerung der Abgabe der Arbeitsflüssigkeit
ein Signal zur Zunahme der abzugebenden Arbeitsflüssigkeit
erzeugt, wenn ein Signal erhalten
wird, das eine nicht normale Bedingung bzw. Zustand
kennzeichnet, das durch die Auswerteschaltung erzeugt
wird.
19. Schaltung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung zur Steuerung der Abgabe der Arbeitsflüssigkeit
ein Signal zur Vergrößerung der Abgabe der
Arbeitsflüssigkeit erzeugt, das proportional einem
Signal ist, welches die Größe des nicht normalen Zustandes
kennzeichnet, das durch die Auswerteschaltung
abgegeben wird.
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13492482A JPS5924924A (ja) | 1982-08-02 | 1982-08-02 | 放電加工装置 |
JP14817682A JPS5937018A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 放電加工装置 |
JP15351282A JPS5942221A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 放電加工装置 |
JP15351182A JPS5942220A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 放電加工装置 |
JP15351382A JPS5947122A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 放電加工装置 |
JP15351082A JPS5942219A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 放電加工装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3327900A1 DE3327900A1 (de) | 1984-02-02 |
DE3327900C2 true DE3327900C2 (de) | 1989-11-02 |
Family
ID=27552843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833327900 Granted DE3327900A1 (de) | 1982-08-02 | 1983-08-02 | Elektrische entladungsvorrichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4582974A (de) |
CH (1) | CH661228A5 (de) |
DE (1) | DE3327900A1 (de) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4700039A (en) * | 1984-08-08 | 1987-10-13 | Amada Company, Limited | Method and device for controlling the tool electrode in an electrical discharge machine tool |
JPS6150714A (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-13 | Inoue Japax Res Inc | 放電加工用電源装置 |
JPS6274531A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-06 | Naotake Mori | ワイヤカツト放電加工におけるワイヤ電極断線予知方法 |
JPH0649253B2 (ja) * | 1988-07-27 | 1994-06-29 | 三菱電機株式会社 | 放電加工装置の電極間距離の制御装置 |
JP2858515B2 (ja) * | 1992-01-07 | 1999-02-17 | 三菱電機株式会社 | 放電加工方法及びその装置 |
US5496984A (en) * | 1992-01-07 | 1996-03-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electrical discharge machine and machining method therefor |
JP3575087B2 (ja) * | 1994-12-07 | 2004-10-06 | 三菱電機株式会社 | 放電加工装置 |
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) |
JP3024541B2 (ja) * | 1996-03-04 | 2000-03-21 | 株式会社デンソー | 放電加工用電極送り装置 |
TW505939B (en) * | 2000-03-28 | 2002-10-11 | Kumamoto Technopolis Foundatio | Apparatus for detecting plasma anomalous discharge and method of detecting the same |
US7202438B2 (en) * | 2004-03-01 | 2007-04-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electrical discharge machining apparatus |
CN101259551B (zh) * | 2008-04-08 | 2010-10-06 | 哈尔滨工业大学 | 电火花线切割加工放电状态检测装置 |
JP5166586B1 (ja) * | 2011-10-13 | 2013-03-21 | ファナック株式会社 | 加工状態に基づき加工液量を調節するワイヤ放電加工機 |
JP7362205B2 (ja) * | 2019-08-26 | 2023-10-17 | 日東工業株式会社 | 放電検出装置 |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA636475A (en) * | 1962-02-13 | M. Williams Everard | 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 |
NL7008914A (de) * | 1970-06-18 | 1971-12-21 | ||
US3654420A (en) * | 1970-08-14 | 1972-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | Apparatus for shaping a workpiece by electrical discharge with detection means for stopping the shaping operation under abnormal conditions |
US3662143A (en) * | 1970-12-21 | 1972-05-09 | Cincinnati Milacron Inc | Method and apparatus for detecting and controlling by relative movement between the tool and workpiece arcing conditions in an edm process |
CH529607A (fr) * | 1971-03-25 | 1972-10-31 | Charmilles Sa Ateliers | Procédé d'usinage par électro-érosion |
US3778579A (en) * | 1972-04-27 | 1973-12-11 | Amsted Ind Inc | Arc control |
US3809848A (en) * | 1972-12-14 | 1974-05-07 | Colt Ind Operating Corp | Digitally controlled power supply for electrical discharge machining apparatus |
CH585608A5 (de) * | 1973-12-04 | 1977-03-15 | Deckel Ag Friedrich | |
DE2454475C3 (de) * | 1974-11-16 | 1982-09-30 | Aeg-Elotherm Gmbh, 5630 Remscheid | Vorrichtung zur Kurzschlußdetektion an Funkenerosionsmaschinen |
GB1494992A (en) * | 1974-12-17 | 1977-12-14 | Agemaspark Holdings Ltd | Spark erosion |
CH610796A5 (de) * | 1977-02-25 | 1979-05-15 | Charmilles Sa Ateliers | |
CH625446A5 (de) * | 1977-03-18 | 1981-09-30 | Agie Ag Ind Elektronik | |
GB1604399A (en) * | 1977-12-13 | 1981-12-09 | Nat Res Dev | Methods for monitoring electrical discharge machining and apparatus for such machining |
GB1604398A (en) * | 1977-12-13 | 1981-12-09 | Nat Res Dev | Electrical discharge machines and methods of electrical discharge machining |
DE2757646C2 (de) * | 1977-12-23 | 1981-09-24 | Piers 2347 Süderbrarup Erdmann | Schaltungsanordnung einer Pinolenvorschubregeleinrichtung zur Funkenerosion |
JPS55125934A (en) * | 1979-03-22 | 1980-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | Wire cut electrical discharge machining apparatus |
US4296302A (en) * | 1979-08-21 | 1981-10-20 | Colt Industries Operating Corp | Adaptive control of gap voltage and power to control servo operation of an electrical discharge machining apparatus |
US4338504A (en) * | 1979-08-28 | 1982-07-06 | Pacific Controls Incorporated | Arc prevention and detection electrical discharge machine servo control system |
DE3134443C2 (de) * | 1980-01-22 | 1993-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | Vorrichtung zum elektroerosiven Senkbearbeiten eines Werkstücks |
JPS56152527A (en) * | 1980-04-23 | 1981-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | Electrode discharge machining device |
JPS5937174B2 (ja) * | 1980-02-16 | 1984-09-07 | ファナック株式会社 | 放電加工電源 |
GB2075401B (en) * | 1980-04-02 | 1983-07-27 | Fawzy El Menshawy Mohamed | Improvements in methods and apparatus for electrical discharge machining |
JPS56152536A (en) * | 1980-04-23 | 1981-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | Electric discharge machining device |
US4322595A (en) * | 1980-07-29 | 1982-03-30 | National Research Development Corporation | Arc monitor for electrical discharge machining |
US4339650A (en) * | 1980-09-12 | 1982-07-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electric discharge machining apparatus |
JPS57156128A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-27 | Inoue Japax Res Inc | Electric discharge machining device |
-
1983
- 1983-08-02 CH CH4202/83A patent/CH661228A5/de not_active IP Right Cessation
- 1983-08-02 US US06/519,643 patent/US4582974A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-08-02 DE DE19833327900 patent/DE3327900A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH661228A5 (de) | 1987-07-15 |
DE3327900A1 (de) | 1984-02-02 |
US4582974A (en) | 1986-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3327900C2 (de) | ||
DE3305058C2 (de) | Steuerschaltung für eine Hoch-Gleichspannungsquelle für eine elektrostatische Beschichtungsanlage | |
DE3213278C2 (de) | ||
CH694080A5 (de) | Funkenerosionsapparat und Steuerverfahren dafür. | |
DE2755772C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Werkstückbearbeitung mittels Elektroerosion | |
DE1934140C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Elektroentladungsbearbeitung | |
CH688544A5 (de) | Funkenerosionsmaschine. | |
DE3323609C2 (de) | ||
DE2203067B2 (de) | Schaltung für eine elektrische Regelanlage einer Sprühbeschichtungsvorrichtung | |
DE3416249C2 (de) | ||
DE2234046B2 (de) | System zur steuerung der einem elektrischen entstauber zugefuehrten leistung | |
DE4025698C2 (de) | ||
CH525061A (de) | Mittels elektrischer Entladungen arbeitende Bearbeitungsvorrichtung | |
DE2250872C3 (de) | Verfahren und Einrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten | |
DE2716343A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer funkenentladungs-werkzeugmaschine | |
DE2005092B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Elektroerosionsbearbei tung | |
CH681701A5 (de) | ||
DE3038788C2 (de) | ||
DE3327470C2 (de) | ||
DE2426636A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum messen zeitlicher signalschwankungen | |
DE3026787C2 (de) | Eigensicherer Flammenwächter | |
DE112017005583B4 (de) | Stromversorgungs-Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsmaschine | |
DE3401603C1 (de) | Selbstueberwachender Flammenwaechter | |
DE112011105907T5 (de) | Steuervorrichtung von elektrischer Entladungsmaschine | |
DE3924913C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OR8 | Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8105 | Search report available | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |