FR2505702A1 - Procede de commande automatique d'un processus d'usinage par electro-erosion et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE L'USINAGE PAR ELECTRO-EROSION. LE PROCEDE DE COMMANDE FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST DU TYPE DANS LEQUEL ON MESURE LA RESISTANCE ELECTRIQUE DE L'ESPACE INTER-ELECTRODE 5 DURANT DES INTERVALLES OU PAUSES PERIODIQUES SUPPLEMENTAIRES CREES ENTRE DES GROUPES D'IMPULSIONS FOURNIS PAR UN GENERATEUR 6, EN JUGEANT DE LA VALEUR DE CETTE RESISTANCE D'APRES LA VALEUR DE LA CHUTE DE TENSION SUR L'ESPACE INTERELECTRODE 5, LADITE CHUTE DE TENSION DEPENDANT DE LA VALEUR DE LADITE RESISTANCE MESUREE DE CET ESPACE, ET EST CARACTERISE EN CE QUE LA DEPENDANCE DE LADITE CHUTE DE TENSION SUR L'ESPACE INTERLECTRODE 5 VIS-A-VIS DE LA VALEUR DE LA RESISTANCE MESUREE DE CET ESPACE EST CHOISIE LINEAIRE, LADITE CHUTE DE TENSION SUR L'ESPACE INTERELECTRODE 5 N'ETANT CREEE QUE PENDANT LA DUREE DE LA MESURE DE LA RESISTANCE DE L'ESPACE INTERELECTRODE 5. L'INVENTION PEUT ETRE UTILISEE PAR EXEMPLE POUR LA COMMANDE DU MOTEUR DE COMMANDE DE L'AVANCE SUR UNE MACHINE-OUTIL POUR L'USINAGE PAR ELECTRO-EROSION, DU SYSTEME DE POMPAGE DU LIQUIDE MOTEUR D'UNE TELLE MACHINE-OUTIL.
Description
La présente invention concerne l'usinage par électroérosion et a notamment pour obJet un procédé de commande automatique d'un processus d'usinage par électro-érosion et un dispositif pour sa mise en oeuvre.
L'invention peut autre utilisée par exemple pour la commande du moteur de commande de l'avance sur une machineoutil pour l'usinage par électro-érosion, du système de pompage du liquide moteur d'une telle machine-outil, ainsi que pour la commande des paramètres de sortie d'un générateur d'impulsions branché sur cette machine-outil.
Il existe un procédé de commande automatique d'un processus d'usinage par éleotro-érosion en mesurant la résistance électrique de espace interélectrode pendant les pauses entre les impulsions d'un générateur (cf., par exemple, le certificat d'auteur URSS No. 253266, classe B23p 1/02).
Dans ce procédé, on détermine ladite résistance en mesurant la chute de tension sur une résistance insérée entre une source d'alimentation et l'intervalle interélectrode lors du passage du courant fourni par la source. Cette chute de tension est utilisée comme signal de commande.
I1 existe également un dispositif pour la commande automatique d'un processus d'usinage par électro-érosion pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus comportant un générateur d'impulsions, une source de tension, une diode et une résistance servant de capteur de résistance, le générateur étant relié directement, et la source de tension, par l'intermédiaire de la diode et de la résistance, aux électrodes formant l'espace interrélectrode (cf., le meme certificat d'auteur).
Ledit dispositif a un domaine d'application limité à cause de la forte réduction du contenu informationnel du signal de commande aux fréquences égales ou supérieures à 44 kHz du générateur d'impulsions. A ces fréquences du générateur, le signal de commande, c'est-à-dire le courant de la source de tension passant par l'espace interélectrode durant les intervalles ou pauses entre les impulsions est maximal et ne dépend pratiquement pas de la résistance électrique de l'espace interélectrode, car cette dernière est extrêmement faible par comparaison avec la résistance interne de la source de tension.
On a proposé un autre procédé de commande automatique du processus d'usinage par électro-érosion, qui comprend la mesure de la résistance électrique de l'espace interélectrode durant des intervalles périodiques supplélentaires créés entre les groupes d'impulsions du générateur, dont on Juge de la valeur d'après la valeur de la chute de tension sur l'espace interélectrode, cette chute étant fonction de la résistance mesurée de cet espace (cf., par exemple, le certificat d'auteur URSS No. 793741, classe B23p I/02).
Dans ce procédé, la relation entre la tension sur l'espace interélectrode et la valeur de la résistance mesurée de cet espace est choisie non linéaire, la chute de tension sur 1' espace interélectrode étant créée par le courant fourni par la source d'alimentation, qui est une source de tension reliée en permanence aux électrodes formant l'espace intorélectrode.
Dans ledit procédé, la mesure de la résistance de l'espace interélectrode ne se fait que pendant les intervalles périodiques supplémentaires créés au cours des intervalles entre les impulsions du générateur, nais la source de tension, condition indispensable à la mesure de la résistance électrique, reste toujours reliée à l'espace interélectrode. Même un très faible courant de la source de tension, ntentratnant pas la fusion d'un groupe d'impulsions en une impulsion unique à sommetsmultiplq intensifie le groupement des décharges sur la surface d'usinage. Le groupement excessif des décharges provoque une instabilité du processus d'usinage, entrainant une réduction du rendement et un risque élevé de rebut.Plus les conditions de l'élimination des produits d'érosion de l'espace interélectrode sont mauvaises, plus grande est l'influence déstabilisante de la source de tension dans l'intervalle entre les décharges.
L'utilisation de la source de tension fait que le courant passant par l'espace interélectrode est déterminé non seulement par sa résistance R(t), mais également par la résistance interne R1 de la source. En ce cas, le contenu informationnel de l'amplitude I dudit courant on tant que signal de commande est limité d'une part par la valeur R1 et d'autre part par le caractère non linéaire de la dépendance I - @[R(t)].
Ceci provoque une auto-oscillation du système de commande, par exemple de la commande d'avance, c'est-à-dire une instabilité de l'usinage et une réduction du rendement; peur y remédier, il iaut procéder à un traitement complexe du signal de commande.
La résistance électrique de l'espace interéloctrode tout de suite après la fin (ou l'interruption) de l'impulsion du générateur,est faible, comme on l'a déjà dit, et reste constante durant 8 s au maximum. Ensuite, durant 13 ps, la résistance atteint un certain niveau qil reste inchangé durant 800 91s ai moins. C'est ce niveau qui reflète l'état de espace interélectrode de la façon suivante tplus l'élimination des produits d'érosion est mauvaise, plus ce niveau est bas. 'est pourquoi la modification de la résistance tout de suite après le début de l'intervalle déforme l'information sur l'état de l'espace interélectrode, ce qui réduit le rendement de l'usinage.
On a proposé aussi un dispositif de commande automa- tique d'un processus d'usinage par électro-*rosion pour la mise en oeuvre de ce procédé, comportant une source d'alimentation reliée à travers une diode aux électrodes formant l'espace interélectrode, et un générateur d'impulsions d'horloge relié électriquement à un générateur d'impulsions et à un capteur de résistance électrique reliés aux électrodes (cf., le même certificat d'auteur).
Dans ce dispositif, la source d'alimentation est réalisée sous la forme d'une source de tension comme on l'a déjà dit dans la description du procédé.
Bar un signal du générateur d'impulsiens d'horloge, le générateur d'impulsions se débranche pendant lesdits intervalles périodiques supplémentaires, alors que le capteur de résistance électrique se branchu sur les électredes et que la source de tension reste branché constamment sur les électrodes comme on l'a déjà décrit.
Teut ceci provoque un groupement excessif des décharges sur la surface usinée, qui déstabilise le processus d'usinage et réduit son rendement. Le branchement du capteur de résistance électrique sur les électrodes simultanément avec le début des intervalles périodiques supplémentaires altère l'information sur l'état de l'espace interélectrode, ce qui diminue la précision de commande du processus et réduit aussi son rendement. L'utilisalien de la source de tension entrains des auto-escillations du système de commande automatique, c'est-à-dire qu'elle déstabilise le processus d'usinage et réduit le rendement.
L'invention vise par conséquent un procédé de commande automatique d'un processus d'usinage par électre-ér@sion, dans lequel la chute de tension mesurée b l'espace interélectrode dépendrait de sa résistance de façon a élever le rendement de l'usinage par électro-ér@sion, ainsi qu'un dispositif de ce-inde automatique dudit processus d'usinage par électro-érosion, dont la source d'alimentation serait aussi réalisée de façon à élever le rendement de l'usinage.
Ce bat est atteint du fait que dans le procédé de commande automatique d'un processus d'usinage par électro-érosion, qui comprend la mesure de la résistance électrique de l'espace interélectrode durant des intervalles périodiques supplémentaires créés entre les groupes d'impulsions d'un oscillateur, la valeur de cette résistance étant déterminée d'après la valeur de la chute de tension sur l'espace interélectrode, qui dépend de la valeur de la résistance mesurée de cet espace, suivant l'invention, la dépendance de ladite chute de tension sur l'espace interélectrode vis-à-vis de la valeur de la résistance mesurée de cet espace est choisie linéaire, la chute de tension sur espace interélectrode n'étant créée que durant le temps de mesure de la résistance de l'espace interélectrode.
Le but exposé plus haut est également atteint à l'aide d'un dispositif de commande automatique d'un processus de l'usinage par érosion électrique, pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, comportant une source d'alimentation raccordée à travers une diode à des électrodes formant un espace interélectrode, et un générateur d'impulsions d'horloge relié électriquement à un générateur d'impulsions et à un capteur de résistance électrique reliées auxdites électrodes, ledit dispositif étant, suivant l'invention, caractérisé en ce que la source d'alimentation comporte un transistor et deux sources de tension, les sorties de l'une de ces sources étant reliées respectivement, à travers une diode et la jonction basecollecteur d'un transistor, auxdites électrodes, les sorties de l'autre source étant reliées à la base et à l'émetteur dudit transistor, et son entrée étant électriquement reliée augfnérateur d'impulsions d'horloge.
I1 est utile, pour élever la précision de mesure de la résistance de l'espace interélectrode, de prévoir dans le dispositif un élément à retard dont l'entrée est branchée sur la sortie du générateur d'impulsions d'horloge, et la sortie, sur l'entrée du capteur de résistance électrique et sur l'entrée de la source de tension reliée à l'émetteur du transistor.
Une telle réalisation du dispositif conforme à l'intention pour la commande automatique d'unprocessus d'usinage par électro-érosion permet d'élever la précision de la commande du processus d'usinage.
La réalisation de la source d'alimentation suivant le schéma indiqué rend linéaire la dépendance de la résistance de l'espace interélectrode vis-à-vis de la chute de tension mesurée à cet espace, ce qui, en élevant le contenu informationnel du signal de commande, améliore la précision de la commande et, par conséquent, le rendement de l'usinage.
La suppression du passage du courant à travers l'espace interélectrode durant les intervalles entre les impulsions du générateur d'impulsions gracie au raccordement du générateur d'impulsions d'horloge au capteur de résistance et à la source d'alimentation élimine le groupement excessif, sur la surface d'usinage, de décharges provoquant une instabilité de l'usinage, et élève le rendement de ce dernier.
La mesure de la résistance de l'espace interélectrode avec un retard déterminé par rapport au début de l'intervalle supplémentaire, réalisée en cas de connexion du générateur dtixpulsions d'horloge au capteur de résistance et à la source d'alimentation à travers un élément à retard, augmente le contenu informationnel du signal de commande, ce qui augmente la précision de la commande et, par conséquent, le rendement de l'usinage.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemple non limitatifs, avec référence au dessin unique annexé représentant le schéma synoptique du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de commande conforme à l'invention.
Le procédé de commande automatique d'un processus d'usinage par électro-érosion électrique, selon l'invention, consiste à mesurer la résistance électrique de l'espace interélectrode durant des intervalles ou pauses périodiques supplémentaires créés entre les groupes d'impulsions du générateur, en jugeant de la valeur de cette résistance d'après la valeur de la chute de tension sur l'espace interélectrode, qui dépend linéairement de la valeur de la résistance mesurée de cet espace. La chute de tension sur l'espace interélectrode n'est créée que pendant la durée de la mesure de la résistance à l'espace interélectrode.
Le dispositif selon l'invention pour la commande automatique d'un processus d'usinage par électro-érosion, mettant en oeuvre le procédé conforme à l'invention, comporte une source d'alimentation 1 raccordée à travers une diode 2 à des électrodes 3 et 4 formant un espace interélectrode 5.
Le dispositif comporte également un générateur d'impul sions d'horloge 6 dont la sortie est reliée à l'entrée d'un générateur d'impulsions 7 et à l'entrée d'un élément à retard 8 dont la sortie est reliée à l'entrée dtun capteur de résistance 9 et à l'entrée de la source d'alimentation 1. Le générateur d'impulsions 7 et le capteur de résistance électrique 9 sont relié aux électrodes 3 et 4.
Dans la variante décrite du dispositif conforme à l'invention, la source d'alimentation 1 comporte un transistor 10 et deux sources de tension il et 12. Les sorties de la source de tension Il sont reliées, à travers la diode 2 et la jonction base-coflecteur du transistor 10, aux électrodes 3 et 4, respectivement. Les sorties de la source de tension 12 sont raccordées à la base et à l'émetteur du transistor 10, et son entrée, à la sortie de l'élément à retard 8.
La polarité des sources de tension 11, 12 et leur raccordement au transistor 10 et aux électrodes 3, 4 sont déterminés par la polarité des électrodes et le type de conduction du transistor 10.
Le principe de fonctionnement du dispositif selon l'invention pour la commande automatique du processus d'usinage par électro-érosion est le suivant.
Le générateur 6, en débranchant périodiquement le générateur 7, forme un intervalle (pause) supplémentaire entre les impulsions du générateur 7 Au bout d'un temps déterminé (20 ps au moins) après le début de l'intervalle supplémentaire, l'élément à retard 8 met en marche le capteur 9 et la source de tension 12 jusqu'à la fin de cet intervalle supplémentaire. La source de tension 12 crée un courant d'émetteur constant dans le transistor 10, qui laisse alors passer ta courant de la source de tension Il à travers espace interélectrode 5 dont l'intensité ne dépend pas de la résistance de l'espace interélectrode 5.Ce courant de source de tension 11 crée sur l'espace interélectrode 5 une chute de tension directe- ment proportionnelle à sa résistance, c'est-à-dire que la dépendance de ladite chute de tension sur l'espace interélectrode 5 vis-à-vis do la valeur de la résistance mesurée de cet espace 5 est choisie linéaire. Le capteur 9 mesure cette chute de tension. La chute de tension sur l'espace interélectrode 5 n'est créée que durant le temps de mesure de la résistance de l'espace interélectrode 5.
A l'aide du dispositif proposé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on a usiné un meule, Le rendement de l'usinage est augmenté de 35%.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été dennés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons ai celles- ci sont exécutées suivant son esprit et mises en entre dans le cadre de la protection comme revendiquée.
Claims (3)
1. Procédé de commande automatique d'un processus d'usinage par électro-érosion, du type dans lequel on mesure la résistance électrique de l'espace interélectrode durant des intervalles ou pauses périodiques supplémentaires créés entre des groupes d'impulsions fournis par un gdnéra- teur, en jugeant de la valeur de cette résistance d'après la valeur de la chute de tension, sur l'espace interélectrode, ladite chute de tension dépendant de la valeur de ladite résistance mesurée de cet espace, caractérisé en ce que la dépendance de ladite chute de tension sur l'espace interélectrode (5) vis-à-vis de la valeur de la résistance mesurée de cet espace est choisie linéaire, ladite chute de tension sur l'espace interélectrode n'étant créée que pendant la durée de la mesure de la résistance de espace interélectrode 5.
2, Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 4, du type comportant une source d'alimentation raccorde à travers une diode à des lectrodes formant un espace interélectrode, et un générateur d'impulsions d'horloge relié électriquement à un générateur d'impulsions et à un capteur derésistance électrique reliés aux électrodes, caractérisé en ce que la source d'alimentation (1) comporte un transistor (10) et deux sources de tension (11 et 12), les sorties de l'une (11) de ces sources étant raccordées, à travers la diode (2) et la jonction basecollecteur d'un transistor (10), aux électrodes (3 et 4), respectivement, tandis que les sorties de l'autre source de tension (12) sont reliées à la base et l'émetteur dudit transistor (10) et son entrée, au générateur d'impul sionsdthor'oge (6).
3.Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu un élément à retard (8) dont l'entrée est reliée à la sortie du générateur d'impulsions d'horloge (6), et sa sortie, à l'entrée de la source de tension (12) reliée à l'émetteur du transistor (10)*
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| FR8109532A FR2505702A1 (fr) | 1981-05-13 | 1981-05-13 | Procede de commande automatique d'un processus d'usinage par electro-erosion et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede |
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| FR2505702A1 true FR2505702A1 (fr) | 1982-11-19 |
| FR2505702B1 FR2505702B1 (fr) | 1984-08-10 |
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|---|---|---|---|---|
| FR2071716A5 (fr) * | 1969-12-15 | 1971-09-17 | Cincinnati Milacron Inc | |
| FR2374130A1 (fr) * | 1976-12-14 | 1978-07-13 | Inoue Japax Res | Procede et appareil de detection des conditions d'intervalle d'un usinage par decharges electriques |
-
1981
- 1981-05-13 FR FR8109532A patent/FR2505702A1/fr active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2071716A5 (fr) * | 1969-12-15 | 1971-09-17 | Cincinnati Milacron Inc | |
| FR2374130A1 (fr) * | 1976-12-14 | 1978-07-13 | Inoue Japax Res | Procede et appareil de detection des conditions d'intervalle d'un usinage par decharges electriques |
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| FR2505702B1 (fr) | 1984-08-10 |
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