JPS6150737B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6150737B2 JPS6150737B2 JP56019727A JP1972781A JPS6150737B2 JP S6150737 B2 JPS6150737 B2 JP S6150737B2 JP 56019727 A JP56019727 A JP 56019727A JP 1972781 A JP1972781 A JP 1972781A JP S6150737 B2 JPS6150737 B2 JP S6150737B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- machining
- voltage
- switching circuit
- discharge
- 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
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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
- 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
- B23H1/022—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges for shaping the discharge pulse train
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は放電加工用電源装置、特にワイヤを電
極するとワイヤカツト放電加工機用電源装置に関
するものである。
極するとワイヤカツト放電加工機用電源装置に関
するものである。
従来この種の装置としては、第１図ａにその一
例を示すように、直流電源１０の出力を抵抗１２
およびスイツチング回路１４をそれぞれ直列に介
して放電用コンデンサ１６に一旦与える。これに
よりコンデンサ１６の端子間電圧が上昇するが、
その電圧がワイヤ電極１８と被加工物置２０との
加工間隙における絶縁を破壊するほどにまで達す
ると、そのコンデンサ１６に充電された静電エネ
ルギーが加工間隙における放電（アーク放電）に
よつて放出されて熱エネルギーに変換され、これ
より被加工物２０に加工が施される。スイツチン
グ回路１４はトランジスタ等の半導体スイツチ素
子からなり、発振器２２からのパルス信号によつ
て周期的に開閉制御される。このスイツチング回
路１４を介して加工間隙に与えられる電圧および
電流の各波形は、それぞれ第１図ｂ，ｅに示すよ
うに、必ずしも一定せず、むしろ大きくばらつ
く。これは、加工間隙には通常加工液が噴流し、
また加工後に発生する金属微粉が存在すること等
によつて、その状態が時々刻々と変動し、この結
果、放電開始電圧が毎回異なつてくるためであ
る。従つて、放電エネルギーは毎回ばらつき、こ
のばらつきによつて、第１図ａに示した如き従来
の装置では、加工精度、特に面粗度を向上させる
のに限界があつた。また、加工度増大のために
は、毎回の放電エネルギーを増大させることであ
るが、このためには放電用コンデンサ１６の容量
を大きくしたり、電源１０の出力電圧をＥを高め
たりしなければならない。しかしこれは、ワイヤ
電極１８を断線させやすくする原因となることか
ら知られており、この点からも従来の装置では、
加工速度の向上に限界があつた。
例を示すように、直流電源１０の出力を抵抗１２
およびスイツチング回路１４をそれぞれ直列に介
して放電用コンデンサ１６に一旦与える。これに
よりコンデンサ１６の端子間電圧が上昇するが、
その電圧がワイヤ電極１８と被加工物置２０との
加工間隙における絶縁を破壊するほどにまで達す
ると、そのコンデンサ１６に充電された静電エネ
ルギーが加工間隙における放電（アーク放電）に
よつて放出されて熱エネルギーに変換され、これ
より被加工物２０に加工が施される。スイツチン
グ回路１４はトランジスタ等の半導体スイツチ素
子からなり、発振器２２からのパルス信号によつ
て周期的に開閉制御される。このスイツチング回
路１４を介して加工間隙に与えられる電圧および
電流の各波形は、それぞれ第１図ｂ，ｅに示すよ
うに、必ずしも一定せず、むしろ大きくばらつ
く。これは、加工間隙には通常加工液が噴流し、
また加工後に発生する金属微粉が存在すること等
によつて、その状態が時々刻々と変動し、この結
果、放電開始電圧が毎回異なつてくるためであ
る。従つて、放電エネルギーは毎回ばらつき、こ
のばらつきによつて、第１図ａに示した如き従来
の装置では、加工精度、特に面粗度を向上させる
のに限界があつた。また、加工度増大のために
は、毎回の放電エネルギーを増大させることであ
るが、このためには放電用コンデンサ１６の容量
を大きくしたり、電源１０の出力電圧をＥを高め
たりしなければならない。しかしこれは、ワイヤ
電極１８を断線させやすくする原因となることか
ら知られており、この点からも従来の装置では、
加工速度の向上に限界があつた。
また、第２図ａに示す装置では、第１図ａにお
ける放電用コンデンサ１６を廃止して、電源１０
の出力をスイツチング回路１４を介して加工間隙
に直接与えるようにしてある。しかしこの装置で
は、放電用コンデンサを使用しない代わりに、放
電電流のピーク値を大きくし、かつそのパルス幅
を狭くするために、きわめて急激な過渡状態を伴
う大きな放電パルス電流を直接に加工間隙に与え
られるようにしなければならない。これを実際に
行うことは、半導体スイツチ素子のスイツチング
速度特性やピーク容量の制約を受けたり、あるい
は電路の分布インダクタンスの影響を受けたりし
て、多くの因難を伴う。この点において、第２図
ａ装置の場合も、同図ｂ，ｃにその電圧波形およ
び電流波形を示すように、ばらつきが大きく、さ
らに上述の因難のために、加工速度の向上に限界
があつた。
ける放電用コンデンサ１６を廃止して、電源１０
の出力をスイツチング回路１４を介して加工間隙
に直接与えるようにしてある。しかしこの装置で
は、放電用コンデンサを使用しない代わりに、放
電電流のピーク値を大きくし、かつそのパルス幅
を狭くするために、きわめて急激な過渡状態を伴
う大きな放電パルス電流を直接に加工間隙に与え
られるようにしなければならない。これを実際に
行うことは、半導体スイツチ素子のスイツチング
速度特性やピーク容量の制約を受けたり、あるい
は電路の分布インダクタンスの影響を受けたりし
て、多くの因難を伴う。この点において、第２図
ａ装置の場合も、同図ｂ，ｃにその電圧波形およ
び電流波形を示すように、ばらつきが大きく、さ
らに上述の因難のために、加工速度の向上に限界
があつた。
本発明は、前述した従来の課題に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、加工間
隙の時々刻々の変化状態に対してもばらつきの少
ない放電エネルギー供給することができ、これに
よつて加速精度、加工速度の向上を図れるように
した放電加工用電源装置を提供することにある。
たものであり、その目的とするところは、加工間
隙の時々刻々の変化状態に対してもばらつきの少
ない放電エネルギー供給することができ、これに
よつて加速精度、加工速度の向上を図れるように
した放電加工用電源装置を提供することにある。
上記目的を達成するためには、本発明は、電極
と被加工物との間に形成されている加工間隙に間
けつ的にアーク放電を発生させて被加工物を加工
するための装置において、電圧可変な第１の直流
電源と、上記加工間隙に与えられる上記第１の直
流電源の出力を周期的なパルス信号により開閉制
御する半導体スイツチ素子からなる副スイツチン
グ回路と、上記第１の直流電源より高い出力電圧
を有す第２の直流電源と、加工間隙に与えられる
上記第２の直流電源の出力を開閉制御す半導体ス
イツチ素子からなり、かつ上記副スイツチング回
路よりも大きなピーク電流の供給容量を持つ主ス
イツチング回路と、上記副スイツチング回路を介
して出力される上記第１の直流電源の電圧を上記
加工間隙に印加後、所定の時間経過時点での該加
工間隙の電気的状態を検出して、該加工間隙の状
態を判別する判別装置とを備える。そして、この
判別装置の出力に基づいて上記主スイツチング回
路の開閉制御を行うようにしたことを特徴とす
る。
と被加工物との間に形成されている加工間隙に間
けつ的にアーク放電を発生させて被加工物を加工
するための装置において、電圧可変な第１の直流
電源と、上記加工間隙に与えられる上記第１の直
流電源の出力を周期的なパルス信号により開閉制
御する半導体スイツチ素子からなる副スイツチン
グ回路と、上記第１の直流電源より高い出力電圧
を有す第２の直流電源と、加工間隙に与えられる
上記第２の直流電源の出力を開閉制御す半導体ス
イツチ素子からなり、かつ上記副スイツチング回
路よりも大きなピーク電流の供給容量を持つ主ス
イツチング回路と、上記副スイツチング回路を介
して出力される上記第１の直流電源の電圧を上記
加工間隙に印加後、所定の時間経過時点での該加
工間隙の電気的状態を検出して、該加工間隙の状
態を判別する判別装置とを備える。そして、この
判別装置の出力に基づいて上記主スイツチング回
路の開閉制御を行うようにしたことを特徴とす
る。
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
説明する。
説明する。
第３図は本発明による放電加工用電源装置の一
実施例を示したもので、先ず、電圧可変な第１の
直流電源２４と、第２の直流電源２６とを有す
る。第１の直流電源２４の電圧E1と第２の直流
電源２６の電圧E2は、通常E1＜E2となるように
設定されている。第１の直流電源２４の出力は副
スイツチング回路２８によつて、また第２の直流
電源２６の出力は主スイツチング回路３０によつ
てそれぞれ開閉制御されるようになつている。両
スイツチング回路２８，３０は、それぞれ大容量
半導体スイツチで構成されるが、特に主スイツチ
ング回路３０は、図では説明の簡単化のために１
個のトランジスタで表わしてあるが、実際には多
数個の高速大容量スイツチングトランジスタを並
列使用して大きなスイツチング容量を得ている。
さらに第３図の装置では、周期的にパルス信号を
発生する自励発振器３２、この発振器３２の出力
に接続された遅延および微分回路３４、論理積ゲ
ート３６、このゲート３６の論理積出力の立上り
で動作するワンシヨツトマルチバイブレータ３
８、シヤント抵抗器４０、この抵抗器４０に流れ
る電流をその両端に生ずる電圧から検出して増幅
する差動増幅器４２およびこの増幅器４２の出力
に応じて１と０の論理化出力を発生する判別装置
４４を有している。また、各電源２４，２６に
は、それぞれ逆流阻止ダイオード４６，４８が直
列に介入している。上記判別装置４４は、ワイヤ
電極１８と被加工物２０との間の加工間隙に放電
が生じたときの電気的状態の変化を上記シヤツト
抵抗器４０の両端に現わされる電圧に基づいて判
別し、出力するように構成されている。上記副ス
イツチング回路２８は上記発振器３２からパルス
信号によつて周期的に開閉駆動され、また上記主
スイツチング回路３０は上記ワンシヨツトマルチ
バイブレータ３８の出力によつて駆動されるよう
になつている。
実施例を示したもので、先ず、電圧可変な第１の
直流電源２４と、第２の直流電源２６とを有す
る。第１の直流電源２４の電圧E1と第２の直流
電源２６の電圧E2は、通常E1＜E2となるように
設定されている。第１の直流電源２４の出力は副
スイツチング回路２８によつて、また第２の直流
電源２６の出力は主スイツチング回路３０によつ
てそれぞれ開閉制御されるようになつている。両
スイツチング回路２８，３０は、それぞれ大容量
半導体スイツチで構成されるが、特に主スイツチ
ング回路３０は、図では説明の簡単化のために１
個のトランジスタで表わしてあるが、実際には多
数個の高速大容量スイツチングトランジスタを並
列使用して大きなスイツチング容量を得ている。
さらに第３図の装置では、周期的にパルス信号を
発生する自励発振器３２、この発振器３２の出力
に接続された遅延および微分回路３４、論理積ゲ
ート３６、このゲート３６の論理積出力の立上り
で動作するワンシヨツトマルチバイブレータ３
８、シヤント抵抗器４０、この抵抗器４０に流れ
る電流をその両端に生ずる電圧から検出して増幅
する差動増幅器４２およびこの増幅器４２の出力
に応じて１と０の論理化出力を発生する判別装置
４４を有している。また、各電源２４，２６に
は、それぞれ逆流阻止ダイオード４６，４８が直
列に介入している。上記判別装置４４は、ワイヤ
電極１８と被加工物２０との間の加工間隙に放電
が生じたときの電気的状態の変化を上記シヤツト
抵抗器４０の両端に現わされる電圧に基づいて判
別し、出力するように構成されている。上記副ス
イツチング回路２８は上記発振器３２からパルス
信号によつて周期的に開閉駆動され、また上記主
スイツチング回路３０は上記ワンシヨツトマルチ
バイブレータ３８の出力によつて駆動されるよう
になつている。
なお、上記判別装置４４は、その入力電圧Ｅi
比較するための２つの基準電圧Ｅs1，Ｅs2（０＜
Ｅs1＜Ｅs2）を有し、入力電圧Ｅiが正常な放電状
態のときのものであれば、Ｅs1＜Ｅi＜Ｅs2となる
ように各基準電圧Ｅs1，Ｅs2それぞれ設定してあ
る。（第４図参照）。そして、このときだけ出力１
を発する。Ｅs1＜Ｅiは無放電状態とし、またＥi
＜Ｅs1は短絡状態として、これらの場合の出力は
何れも０となる。
比較するための２つの基準電圧Ｅs1，Ｅs2（０＜
Ｅs1＜Ｅs2）を有し、入力電圧Ｅiが正常な放電状
態のときのものであれば、Ｅs1＜Ｅi＜Ｅs2となる
ように各基準電圧Ｅs1，Ｅs2それぞれ設定してあ
る。（第４図参照）。そして、このときだけ出力１
を発する。Ｅs1＜Ｅiは無放電状態とし、またＥi
＜Ｅs1は短絡状態として、これらの場合の出力は
何れも０となる。
さてここで、第３図に示した装置の動作を第４
図ａ〜ｇに示す波形チヤートを参照しながら説明
すると、先ず、上記判別装置４４の出力S3（第４
図ｄ参照）と、上記発振器３２の信号出力S1（同
図ｂ参照）を遅延および微分回路３４に与えたと
きの該回路３４の出力S2（同図ｃ参照）との論理
積出力S4（同図ｅ参照）をとり、この出力S4でも
つて上記バイブレータ３８をトリガー駆動する。
これによりトリガー駆動されたバイブレータ３８
の出力S5（同図ｆ参照）でもつて上記主スイツチ
ング回路３０を閉駆動する。これにより、幅スイ
ツチング回路２８が導通して上記加工間隙にE1
なる電圧が印加されてから一定の遅延時間Ｔdを
経過後に、そのとき放電発生の有無によつて、上
記主スイツチング回路３０が開また閉の何れかの
状態に設定される。すなわち、そのときまでに、
上記第１の直流電源２４からの印加電圧E1によ
つて正常な放電状態が発生すれば、この場合だ
け、第２の直流電源２６が、比較的高い出力電圧
およびピーク電流容量でもつて、の放電を上記マ
ルチバイブレータ３８の出力持続時間ＴONの間だ
け受け継いで維持する。このようにして、第２の
直流電源２６によつて放電が継続されることによ
り、放電が一旦開始された直後から大きなピーク
電流が加工間隙に供給されるのである。そしてこ
れにより、その放電電流Ｔgの波形は、第４図ｇ
に示すように、加工間隙の状態が変化しても、ば
らつきのない大ピーク電流を供給することができ
る。また、このとき印加電圧Ｖgは、同図ａにそ
の波形を示すように、第１の直流電源E1以上に
はならない。従つて、第１の直流電源２４の電圧
E1を変化させることにより、放電開始電圧を放
電エネルギーに関係なく選ぶことができ、特にワ
イヤ電極の断線と関係の深い放電開始電圧を最適
な値に設定できる。
図ａ〜ｇに示す波形チヤートを参照しながら説明
すると、先ず、上記判別装置４４の出力S3（第４
図ｄ参照）と、上記発振器３２の信号出力S1（同
図ｂ参照）を遅延および微分回路３４に与えたと
きの該回路３４の出力S2（同図ｃ参照）との論理
積出力S4（同図ｅ参照）をとり、この出力S4でも
つて上記バイブレータ３８をトリガー駆動する。
これによりトリガー駆動されたバイブレータ３８
の出力S5（同図ｆ参照）でもつて上記主スイツチ
ング回路３０を閉駆動する。これにより、幅スイ
ツチング回路２８が導通して上記加工間隙にE1
なる電圧が印加されてから一定の遅延時間Ｔdを
経過後に、そのとき放電発生の有無によつて、上
記主スイツチング回路３０が開また閉の何れかの
状態に設定される。すなわち、そのときまでに、
上記第１の直流電源２４からの印加電圧E1によ
つて正常な放電状態が発生すれば、この場合だ
け、第２の直流電源２６が、比較的高い出力電圧
およびピーク電流容量でもつて、の放電を上記マ
ルチバイブレータ３８の出力持続時間ＴONの間だ
け受け継いで維持する。このようにして、第２の
直流電源２６によつて放電が継続されることによ
り、放電が一旦開始された直後から大きなピーク
電流が加工間隙に供給されるのである。そしてこ
れにより、その放電電流Ｔgの波形は、第４図ｇ
に示すように、加工間隙の状態が変化しても、ば
らつきのない大ピーク電流を供給することができ
る。また、このとき印加電圧Ｖgは、同図ａにそ
の波形を示すように、第１の直流電源E1以上に
はならない。従つて、第１の直流電源２４の電圧
E1を変化させることにより、放電開始電圧を放
電エネルギーに関係なく選ぶことができ、特にワ
イヤ電極の断線と関係の深い放電開始電圧を最適
な値に設定できる。
以上のように、本発明による放電加工用電源装
置では、加工用間隙の時々刻々の変化状態に対し
てもばらつきの少ない放電エネルギーを供給する
ことができ、加工精度特に被加工物の面粗度を向
上させながら加工速度の増大を図ることができ
る。
置では、加工用間隙の時々刻々の変化状態に対し
てもばらつきの少ない放電エネルギーを供給する
ことができ、加工精度特に被加工物の面粗度を向
上させながら加工速度の増大を図ることができ
る。
第１図ａは従来の放電加工用装置の一例を示す
回路図、同図ｂはその動作電圧波形を、同図ｃは
その動作電流波形をそれぞれ示す波形チヤート
図、第２図ａは従来の別の装置の一例を示す回路
図、同図ｂはその動作電流波形をそれぞれ示す波
形チヤート図、第３図はこの発明による装置の一
実施例を示す回路図、第４図ａ〜ｇは第３図の装
置の各部の動作例をそれぞれ示す波形チヤート図
である。 各図中同一部材には同一符号を付し、１８はワ
イヤ電極、２０は被加工物、２４は第１の直流電
源、２６は第２の直流電源、２８は副スイツチン
グ回路、３０は主スイツチング回路、４４は判別
装置である。
回路図、同図ｂはその動作電圧波形を、同図ｃは
その動作電流波形をそれぞれ示す波形チヤート
図、第２図ａは従来の別の装置の一例を示す回路
図、同図ｂはその動作電流波形をそれぞれ示す波
形チヤート図、第３図はこの発明による装置の一
実施例を示す回路図、第４図ａ〜ｇは第３図の装
置の各部の動作例をそれぞれ示す波形チヤート図
である。 各図中同一部材には同一符号を付し、１８はワ
イヤ電極、２０は被加工物、２４は第１の直流電
源、２６は第２の直流電源、２８は副スイツチン
グ回路、３０は主スイツチング回路、４４は判別
装置である。
Claims (1)
- １ 電極と被加工物との間に形成される加工間隙
に間けつ的にアーク放電を発生させて被加工物を
加工するための電源装置において、電圧可変な第
１の直流電源と、加工間隙に与えられる上記第１
の直流電源の出力を周期的なパルス信号により開
閉制御する半導体スイツチ素子からなる副スイツ
チング回路と、上記第１の直流電源よ高い出力電
圧を有する第２の直流電源と、加工間隙に与えら
れる上記第２の直流電源の出力を開閉制御する半
導体スイツチ素子からなり、かつ上記副スイツチ
ング回路よりも大きなピーク電流の供給容量を持
つ主スイツチング回路と、上記副スイツチング回
路を介して出力される上記第１の直流電源の電圧
を上記加工間隙に印加後、所定の時間経過時点で
の該加工間隙の電気的状態を検出して該加工間隙
の状態を判別する判別装置とを備え、この判別装
置の出力に基づいて上記主スイツチング回路の開
閉制御を行うようにしたことを特徴とする放電加
工用電源装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56019727A JPS57138530A (en) | 1981-02-13 | 1981-02-13 | Electric power source apparatus for machining with electrical discharge |
| US06/345,847 US4447713A (en) | 1981-02-13 | 1982-02-04 | Power supply unit for electric discharge machine |
| DE19823204838 DE3204838A1 (de) | 1981-02-13 | 1982-02-11 | Speisungseinheit fuer eine elektrische entladungsbearbeitungsmaschine |
| CH932/82A CH656818A5 (de) | 1981-02-13 | 1982-02-15 | Energiezuliefereinheit fuer eine funkenerosionsmaschine. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56019727A JPS57138530A (en) | 1981-02-13 | 1981-02-13 | Electric power source apparatus for machining with electrical discharge |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57138530A JPS57138530A (en) | 1982-08-26 |
| JPS6150737B2 true JPS6150737B2 (ja) | 1986-11-05 |
Family
ID=12007337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56019727A Granted JPS57138530A (en) | 1981-02-13 | 1981-02-13 | Electric power source apparatus for machining with electrical discharge |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4447713A (ja) |
| JP (1) | JPS57138530A (ja) |
| CH (1) | CH656818A5 (ja) |
| DE (1) | DE3204838A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017061023A (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | 株式会社ソディック | ワイヤ放電加工装置の加工電源装置 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6029213A (ja) * | 1983-07-24 | 1985-02-14 | Inoue Japax Res Inc | 放電加工回路 |
| JPS60135127A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-18 | Fanuc Ltd | 放電加工機の位置出し用電源装置 |
| US4931613A (en) * | 1987-05-08 | 1990-06-05 | Allegheny Ludlum Corporation | Electrical discharge scribing for improving core loss of grain-oriented silicon steel |
| US5126525A (en) * | 1988-11-01 | 1992-06-30 | Sodick Co., Ltd. | Power supply system for electric discharge machines |
| EP0369949B1 (en) * | 1988-11-16 | 1996-01-10 | Sodick Company, Ltd. | Control circuit for the machining current of an electroerosion machine |
| JPH03104517A (ja) * | 1989-09-18 | 1991-05-01 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工用電源装置 |
| JP2817396B2 (ja) * | 1990-11-29 | 1998-10-30 | 三菱電機株式会社 | 放電加工装置 |
| JP2682276B2 (ja) * | 1991-07-26 | 1997-11-26 | 三菱電機株式会社 | 放電加工装置の電源 |
| DE4125742C2 (de) * | 1991-08-02 | 1996-02-01 | Fraunhofer Ges Forschung | Funkenerosionsimpulsgenerator und Verfahren zum Funkenerodieren von Werkstücken |
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