RU2254213C2

RU2254213C2 - Method of electric-discharge working and electric-discharge machine tool

Info

Publication number: RU2254213C2
Application number: RU2003128537/02A
Authority: RU
Inventors: Наотаке МОХРИ (JP); Наотаке МОХРИ; Ясуси ФУКУЗАВА (JP); Ясуси ФУКУЗАВА; Акихиро ГОТО (JP); Акихиро ГОТО; Такудзи МАГАРА (JP); Такудзи МАГАРА
Original assignee: Мицубиси Денки Кабусики Кайся; Наотаке МОХРИ
Priority date: 2002-01-24
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2005-06-20
Also published as: RU2003128537A

Abstract

FIELD: electric-discharge working of parts made of dielectric material or materials with high specific resistance, possibly in automobile-, instrument-, semiconductor-making industry branches.

SUBSTANCE: method comprises steps of setting width of pulse of electric discharge for working and for forming conducting film on part surface depending upon voltage measured between electrodes at time moment after termination of predetermined time interval beginning from moment of ignition of electric discharge. Electric discharge machine tool includes first comparator for comparing voltage between electrode and part (electrodes) with first reference voltage whose value is set almost equal to voltage of electric energy source but no more than voltage of said source; second comparator for comparing voltage between electrodes with second reference voltage whose value is set lower than first reference voltage; control device for setting short width of electric discharge pulse if voltage between electrodes is lower than second reference voltage at time moment after termination of predetermined time interval beginning from moment when voltage between electrodes becomes lower than first reference voltage according to comparison result of first comparator and for setting large width of electric discharge pulse if voltage between electrodes exceeds second reference voltage.

EFFECT: stable mode of treating part of dielectric or other material, improved quality of part surface.

10 cl, 9 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к усовершенствованию способа электроимпульсной обработки и электроимпульсного станка для обработки детали в том случае, когда электрическую мощность обработки подводят между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, и электродом так, чтобы создать квазиимпульсный электрический разряд между электродами.The present invention relates to an improvement in the method of electric pulse processing and an electric pulse machine for machining a part in the case when the electric processing power is applied between the workpiece, which is made of a dielectric material or a high resistivity material, and the electrode so as to create a quasi-pulse electric discharge between the electrodes .

Уровень техникиState of the art

На фиг.8A-8E приведены схемы, иллюстрирующие механизм электроимпульсной обработки. На чертеже позиция 1 обозначает электрод, позиция 2 - обрабатываемую деталь, позиция 3 - столб электрической дуги, позиция 4 - рабочий раствор и позиция 5 - стружку, образующуюся в процессе электроимпульсной обработки. Деталь 2 обрабатывают способом электроимпульсной обработки по циклу, состоящему из следующих этапов (a)-(e), которые соответствуют фиг.8A-8E. Каждый этап может быть описан следующим образом. Этапом (a) является операция, в процессе которой создают столб электрической дуги 3 посредством генерации электрического разряда, этапом (b) является операция, в процессе которой выполняют локальное расплавление обрабатываемой детали 2, а рабочий раствор 4 испаряется под воздействием тепловой энергии, выделяемой электрическим разрядом, этапом (c) является операция, в процессе которой рабочий раствор 4 испаряется и испарение рабочего раствора 4 создает взрывное усилие, этапом (d) является операция, в процессе которой рассеивают расплавленную порцию (стружку 5, образующуюся в процессе обработки) обрабатываемой детали 2, и этапом (e) является операция, в процессе которой обрабатываемую деталь охлаждают рабочим раствором 4 и кристаллизуют так, чтобы восстановить электрическую изоляцию между электродами. Повторение этого цикла с высокой частотой позволяет обрабатывать деталь 2.On figa-8E are diagrams illustrating the mechanism of electropulse processing. In the drawing, position 1 denotes the electrode, position 2 - the workpiece, position 3 - the pillar of the electric arc, position 4 - the working solution and position 5 - the chips generated during the electric pulse processing. Detail 2 is processed by the method of electropulse processing in a cycle consisting of the following steps (a) to (e), which correspond to figa-8E. Each step can be described as follows. Step (a) is an operation in which a pillar of an electric arc 3 is generated by generating an electric discharge, step (b) is an operation in which local melting of the workpiece 2 is performed, and the working solution 4 evaporates under the influence of thermal energy generated by an electric discharge , step (c) is an operation in which the working solution 4 evaporates and the evaporation of the working solution 4 creates an explosive force, step (d) is an operation in which the molten ortsiyu (5 chips formed during processing) of the workpiece 2, and step (e) is an operation in which the workpiece 4 is cooled working solution and crystallized so as to recover electrical insulation between the electrodes. Repeating this cycle with high frequency allows you to process part 2.

Вышеописанная электроимпульсная обработка занимает прочное место среди методов обработки металлических штампов и находит практическое применение в области автомобилестроения, электроприборостроения, полупроводниковой промышленности и т.д. Однако поскольку электроимпульсная обработка представляет собой способ обработки, в котором используют явление электрического разряда, как показано на фиг.8A-8E, иллюстрирующих цикл обработки, то общеизвестно, что электроимпульсную обработку применяют, когда обрабатывают деталь 2, выполненную из проводящего материала, например железа.The above-described electropulse processing occupies a strong place among the methods of processing metal dies and finds practical application in the field of automotive, electrical appliance, semiconductor industry, etc. However, since electropulse treatment is a treatment method that uses the phenomenon of electric discharge, as shown in FIGS. 8A-8E, illustrating the treatment cycle, it is well known that electropulse processing is used when a part 2 made of a conductive material, such as iron, is treated.

С целью проведения электроимпульсной обработки детали 2, выполненной из диэлектрического (изоляционного) материала, предлагается способ, описанный в официальном бюллетене нерассмотренных заявок на патент Японии, публикация №Sho63-150109. В соответствии с этим способом на поверхность диэлектрического материала наносят пленку методом газоплазменного покрытия или осаждения из газовой (паровой) фазы, а затем производят электрический разряд на диэлектрический материал в содержащем углерод рабочем растворе. С целью исключения специального технологического устройства для нанесения упомянутой проводящей пленки на поверхность диэлектрического материала предложен метод, описанный в публикациях №№Hei7-136849 и Hei9-253935 нерассмотренных заявок на патент Японии, в соответствии с которым обрабатываемую деталь, выполненную из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, приводят в непосредственный контакт с проводящим материалом и подвергают электроимпульсной обработке в содержащем углерод рабочем растворе.In order to conduct an electropulse treatment of a part 2 made of dielectric (insulating) material, a method is described in the official bulletin of pending patent applications of Japan, publication No. Sho63-150109. In accordance with this method, a film is deposited on the surface of a dielectric material by a gas-plasma coating or by deposition from a gas (vapor) phase, and then an electric discharge is applied to the dielectric material in a carbon-containing working solution. In order to exclude a special technological device for applying said conductive film to the surface of a dielectric material, the method described in Japanese Patent Publications No. Hei7-136849 and Hei9-253935 is proposed, according to which the workpiece made of a dielectric material or material with high resistivity, is brought into direct contact with a conductive material and subjected to electric pulse treatment in a carbon-containing working solution.

На фиг.9 приведена схема, иллюстрирующая компоновку электроимпульсного станка с проволочным электродом, описанного в публикации №Hei9-253935 нерассмотренной заявки на патент Японии. На чертеже позиция 1a обозначает проволочный электрод, позиция 2a обозначает обрабатываемую деталь, выполненную из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, позиция 4a обозначает содержащий углерод рабочий раствор, позиция 6 обозначает стол, на который устанавливают обрабатываемую деталь 2a, позиция 7 обозначает зажимное приспособление, позиции 8a и 8b обозначают форсунки рабочего раствора, позиции 9a и 9b обозначают направляющие проволоку приспособления, позиция 10 обозначает питатель, позиция 11 обозначает питающий насос рабочего раствора, который является устройством для подачи рабочего раствора, позиция 12 обозначает проводящий материал, и позиция 13 обозначает устройство питания электрической мощностью обработки. Обрабатываемую деталь 2a и проводящий материал 12 зажимают в состыкованном состоянии друг с другом посредством зажимного приспособления 7. Проволочный электрод 1a позиционируют у участка стыка обрабатываемой детали 2a и проводящего материала 12 с помощью позиционирующего устройства, не показанного на чертеже. Когда между проволочным электродом 1a и обрабатываемой деталью 2а, а также между проволочным электродом 1a и проводящим материалом 12 подают электрическую мощность обработки с помощью устройства 13 питания электрической мощностью обработки, то сначала электрический разряд создается только на участке проводящего материала 12, а затем выполняется обработка тепловой энергией, и при этом часть электрода переносится на обрабатываемую деталь, а именно на участок обрабатываемой детали 2a, ближайший к проводящему материалу 12. После этого электрический разряд создается также на участке переноса обрабатываемой детали 2a. Таким образом, деталь 2a обрабатывают посредством воздействия электрического разряда и тепловой энергии, выделяемой электрическим разрядом. В соответствии с процедурой электроимпульсной обработки часть электрода переносится на поверхность обрабатываемой детали 2a, а рабочий раствор 4a подвергается термическому разложению. Поэтому углерод, содержащийся в рабочем растворе 4a, присоединяется к обрабатываемой детали 2a в виде кристаллического углерода со сравнительно низким электрическим сопротивлением, что позволяет формировать проводящую пленку. На проводящей пленке, созданной упомянутым способом, создается электрический разряд, и поэтому осуществляется обработка детали 2a.Fig. 9 is a diagram illustrating an arrangement of an electric pulse machine with a wire electrode described in Japanese Publication No. Hei9-253935 of the Unexamined Patent Application. In the drawing, position 1a denotes a wire electrode, position 2a denotes a workpiece made of a dielectric material or a high resistivity material, position 4a denotes a carbon-containing working solution, position 6 denotes the table on which the workpiece 2a is mounted, position 7 denotes a clamping device , positions 8a and 8b indicate the nozzles of the working solution, positions 9a and 9b indicate the wire guides of the device, position 10 indicates the feeder, position 11 indicates p Melting pump working solution, which is a device for supplying the working solution, numeral 12 indicates a conductive material, and numeral 13 denotes a electric power supply processing. The workpiece 2a and the conductive material 12 are clamped in docked state with each other by means of the clamping device 7. The wire electrode 1a is positioned at the junction of the workpiece 2a and the conductive material 12 using a positioning device not shown in the drawing. When electric processing power is supplied between the wire electrode 1a and the workpiece 2a, as well as between the wire electrode 1a and the conductive material 12, by the electric processing power supply device 13, first an electric discharge is generated only in the area of the conductive material 12, and then heat treatment is performed energy, and in this case, a part of the electrode is transferred to the workpiece, namely, to the area of the workpiece 2a closest to the conductive material 12. After that, the electric cue discharge is also created on the workpiece transfer portion 2a. Thus, the part 2a is processed by the action of an electric discharge and thermal energy generated by an electric discharge. According to the electropulse treatment procedure, a part of the electrode is transferred to the surface of the workpiece 2a, and the working solution 4a is thermally decomposed. Therefore, the carbon contained in the working solution 4a is attached to the workpiece 2a in the form of crystalline carbon with a relatively low electrical resistance, which allows the formation of a conductive film. An electric discharge is created on the conductive film created by the above method, and therefore, part 2a is processed.

Согласно вышеизложенному, принцип традиционного метода электроимпульсной обработки, в соответствии с которым обрабатываемую деталь, выполненную из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, обрабатывают электрическим разрядом, заключается в том, что деталь обрабатывают через проводящую пленку, сформированную на обрабатываемой детали.According to the foregoing, the principle of the traditional method of electropulse processing, according to which a workpiece made of a dielectric material or a high resistivity material, is treated with electric discharge, is that the part is processed through a conductive film formed on the workpiece.

Однако упомянутый традиционный метод электроимпульсной обработки не позволяет обеспечить стабильность обработки, и, более того, невысоким оказывается качество обработанной поверхности. По указанным причинам упомянутый традиционный метод электроимпульсной обработки не нашел широкого практического применения.However, the aforementioned traditional method of electropulse treatment does not allow to ensure the stability of the processing, and, moreover, the quality of the treated surface is not high. For these reasons, the aforementioned traditional method of electropulse processing has not found wide practical application.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Настоящее изобретение выполнено с целью разрешения вышеупомянутых проблем. Целью настоящего изобретения является создание способа и станка для электроимпульсной (электроразрядной) обработки, способных стабильно обрабатывать деталь, выполненную из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, и повысить качество обработанной поверхности детали.The present invention has been made to solve the above problems. The aim of the present invention is to provide a method and a machine for electric pulse (electrodischarge) processing, capable of stably processing a part made of a dielectric material or a material with high resistivity, and to improve the quality of the treated surface of the part.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ электроимпульсной обработки для обработки детали в том случае, когда электрическую мощность обработки подают между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, покрытого проводящей пленкой, и электродом, или электрическую мощность обработки подают между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, приведенного в контакт с проводящим материалом, и электродом так, чтобы создать квазиимпульсный электрический разряд между электродами в содержащем углерод рабочем растворе, при этом способ электроимпульсной обработки содержит этапы, на которых измеряют межэлектродное напряжение в момент времени по истечении заданного временного интервала с момента зажигания электрического разряда, устанавливают относительно короткую продолжительность импульса электрического разряда, подходящую для обработки детали, в соответствии с измеренным значением и устанавливают относительно длительную продолжительность импульса электрического разряда, подходящую для формирования проводящей пленки на поверхности обрабатываемой детали.In accordance with the present invention, there is provided an electropulse processing method for processing a part in the case where the electric processing power is supplied between the workpiece, which is made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film, and an electrode, or the electric processing power is supplied between a workpiece that is made of a dielectric material or a high resistivity material brought into contact with a conductive material, and an electrode so as to create a quasi-pulse electric discharge between the electrodes in the carbon-containing working solution, the electric pulse processing method comprising the steps of measuring the interelectrode voltage at a time after a predetermined time interval from the moment of ignition of the electric discharge, set relative a short pulse duration of an electric discharge suitable for machining a part in accordance with the measured value and setting r relatively long duration pulse of electrical discharge, suitable for forming a conductive film on the surface of the workpiece.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предлагается способ электроимпульсной обработки для обработки детали в том случае, когда электрическую мощность обработки подают между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, покрытого проводящей пленкой, и электродом, или электрическую мощность обработки подают между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, приведенного в контакт с проводящим материалом, и электродом так, чтобы создать квазиимпульсный электрический разряд между электродами в содержащем углерод рабочем растворе, при этом способ электроимпульсной обработки содержит этапы, на которых измеряют межэлектродное напряжение в момент времени по истечении заданного временного интервала с момента зажигания электрического разряда, устанавливают относительно короткую продолжительность импульса электрического разряда, подходящую для обработки детали, в случае, когда измеренное значение ниже предварительно заданного опорного напряжения, и устанавливают относительно длительную продолжительность импульса электрического разряда, подходящую для формирования проводящей пленки на поверхности обрабатываемой детали, в случае, когда измеренное значение выше предварительно заданного опорного напряжения.In addition, in accordance with the present invention, there is provided an electropulse processing method for processing a part in the case where the electric processing power is supplied between the workpiece, which is made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film, and an electrode, or electric power treatments are fed between the workpiece, which is made of a dielectric material or a material with high resistivity, given o in contact with the conductive material and the electrode so as to create a quasi-pulse electric discharge between the electrodes in the carbon-containing working solution, the electric pulse processing method comprising the steps of measuring the interelectrode voltage at a point in time after a predetermined time interval from the moment of ignition of the electric discharge , establish a relatively short duration of the pulse of the electric discharge, suitable for processing parts, in the case when the measured value is lower redvaritelno predetermined reference voltage, and is set relatively long duration pulse of electrical discharge, suitable for forming a conductive film on the surface of the workpiece, in the case where the measured value is above a predetermined reference voltage.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предлагается способ электроимпульсной обработки для обработки детали в том случае, когда электрическую мощность обработки подают между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, покрытого проводящей пленкой, и электродом, или электрическую мощность обработки подают между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, приведенного в контакт с проводящим материалом, и электродом так, чтобы создать квазиимпульсный электрический разряд между электродами в содержащем углерод рабочем растворе, при этом способ электроимпульсной обработки содержит этапы, на которых по меньшей мере одно опорное напряжение, которое ниже напряжения источника электрической мощности, сравнивают с межэлектродным напряжением, устанавливают относительно короткую продолжительность импульса электрического разряда, подходящую для обработки детали, в соответствии с результатом сравнения и устанавливают относительно длительную продолжительность импульса электрического разряда, подходящую для формирования проводящей пленки на поверхности обрабатываемой детали, в соответствии с результатом сравнения.In addition, in accordance with the present invention, there is provided an electropulse processing method for processing a part in the case where the electric processing power is supplied between the workpiece, which is made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film, and an electrode, or electric power treatments are fed between the workpiece, which is made of a dielectric material or a material with high resistivity, given o in contact with the conductive material and the electrode so as to create a quasi-pulse electric discharge between the electrodes in the carbon-containing working solution, the electric pulse processing method comprising the steps of at least one reference voltage that is lower than the voltage of the electric power source, compared with interelectrode voltage, establish a relatively short duration of the pulse of an electric discharge, suitable for machining parts, in accordance with the result of comparison and establish a relatively long duration of the pulse of the electric discharge, suitable for forming a conductive film on the surface of the workpiece, in accordance with the comparison result.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предлагается способ электроимпульсной обработки для обработки детали в том случае, когда электрическую мощность обработки подают между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, покрытого проводящей пленкой, и электродом, или электрическую мощность обработки подают между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, приведенного в контакт с проводящим материалом, и электродом так, чтобы создать квазиимпульсный электрический разряд между электродами в содержащем углерод рабочем растворе, при этом способ электроимпульсной обработки содержит этапы, на которых измеряют межэлектродное напряжение (т.е. напряжение между электродами) в момент времени по истечении заданного временного интервала с момента, когда межэлектродное напряжение становится ниже первого опорного напряжения, значение которого установлено близким к напряжению источника электрической мощности, но ниже напряжения источника электрической мощности, устанавливают относительно короткую продолжительность импульса электрического разряда, подходящую для обработки детали, в случае, когда измеренное значение ниже предварительно заданного второго опорного напряжения, и устанавливают относительно длительную продолжительность импульса электрического разряда, подходящую для формирования проводящей пленки на поверхности обрабатываемой детали, в случае, когда измеренное значение выше предварительно заданного второго опорного напряжения.In addition, in accordance with the present invention, there is provided an electropulse processing method for processing a part in the case where the electric processing power is supplied between the workpiece, which is made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film, and an electrode, or electric power treatments are fed between the workpiece, which is made of a dielectric material or a material with high resistivity, given o in contact with the conductive material and the electrode so as to create a quasi-pulse electrical discharge between the electrodes in the carbon-containing working solution, the electric-pulse processing method comprising the steps of measuring the interelectrode voltage (i.e., the voltage between the electrodes) at a time the expiration of a predetermined time interval from the moment when the interelectrode voltage becomes lower than the first reference voltage, the value of which is set close to the voltage of the electric power source but below the voltage of the electric power source, a relatively short duration of the electric discharge pulse is set, suitable for machining the part, in the case when the measured value is lower than a predetermined second reference voltage, and a relatively long duration of the electric pulse is set, suitable for forming a conductive film on the surface the workpiece, in the case when the measured value is higher than a predefined second reference afflictions.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предлагается электроимпульсный станок для обработки детали посредством создания квазиимпульсного электрического разряда между электродами, содержащий устройство питания электрической мощностью обработки, предназначенное для подачи электрической мощности обработки между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, покрытого проводящей пленкой, и электродом, или устройство питания электрической мощностью обработки, предназначенное для подачи электрической мощности обработки между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, приведенного в контакт с проводящим материалом, и электродом, устройство подачи рабочей жидкости, предназначенное для подачи содержащей углерод рабочей жидкости между электродами, позиционирующее устройство, предназначенное для позиционирования обрабатываемой детали относительно электрода, устройство измерения напряжения, предназначенное для измерения межэлектродного напряжения в момент времени по истечении заданного временного интервала с момента зажигания электрического разряда, и управляющее устройство, предназначенное для установки относительно короткой продолжительности импульса электрического разряда, подходящей для обработки детали, в соответствии с измеренным значением межэлектродного напряжения, измеряемого устройством измерения напряжения, предназначенным для измерения межэлектродного напряжения, и для установки относительно длительной продолжительности импульса электрического разряда, подходящей для формирования проводящей пленки на поверхности обрабатываемой детали.In addition, in accordance with the present invention, there is provided an electropulse machine for machining a part by creating a quasi-pulsed electric discharge between the electrodes, comprising an electric processing power supply device for supplying processing electric power between the workpiece, which is made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film and an electrode, or electric power supply device a processing unit for supplying electric processing power between the workpiece, which is made of a dielectric material or a high resistivity material brought into contact with a conductive material, and an electrode, a working fluid supply device for supplying a carbon-containing working fluid between the electrodes, positioning device designed to position the workpiece relative to the electrode, voltage measuring device, intended designed to measure the interelectrode voltage at a point in time after a predetermined time interval from the moment of ignition of the electric discharge, and a control device designed to set a relatively short pulse duration of the electric discharge suitable for machining the part in accordance with the measured value of the interelectrode voltage measured by the voltage measuring device designed to measure the interelectrode voltage, and to install a relatively long product lzhitelnosti pulse electric discharge which is suitable for forming a conductive film on the surface of the workpiece.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предлагается электроимпульсный станок для обработки детали посредством создания квазиимпульсного электрического разряда между электродами, содержащий устройство питания электрической мощностью обработки, предназначенное для подачи электрической мощности обработки между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, покрытого проводящей пленкой, и электродом, или устройство питания электрической мощностью обработки, предназначенное для подачи электрической мощности обработки между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, приведенного в контакт с проводящим материалом, и электродом, устройство подачи рабочей жидкости, предназначенное для подачи содержащей углерод рабочей жидкости между электродами, позиционирующее устройство, предназначенное для позиционирования обрабатываемой детали относительно электрода, устройство измерения напряжения, предназначенное для измерения межэлектродного напряжения в момент времени по истечении заданного временного интервала с момента зажигания электрического разряда, и управляющее устройство, предназначенное для установки относительно короткой продолжительности импульса электрического разряда, подходящей для обработки детали, в случае, когда измеренное значение ниже предварительно заданного опорного напряжения, в соответствии с измеренным значением межэлектродного напряжения, измеряемого устройством измерения напряжения, предназначенным для измерения межэлектродного напряжения, и для установки относительно длительной продолжительности импульса электрического разряда, подходящей для формирования проводящей пленки на поверхности обрабатываемой детали, в случае, когда измеренное значение выше предварительно заданного опорного напряжения, в соответствии с измеренным значением межэлектродного напряжения, измеряемого устройством измерения напряжения, предназначенным для измерения межэлектродного напряжения.In addition, in accordance with the present invention, there is provided an electropulse machine for machining a part by creating a quasi-pulsed electric discharge between the electrodes, comprising an electric processing power supply device for supplying processing electric power between the workpiece, which is made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film and an electrode, or electric power supply device a processing unit for supplying electric processing power between the workpiece, which is made of a dielectric material or a high resistivity material brought into contact with a conductive material, and an electrode, a working fluid supply device for supplying a carbon-containing working fluid between the electrodes, positioning device designed to position the workpiece relative to the electrode, voltage measuring device, intended designed to measure the interelectrode voltage at a point in time after a predetermined time interval from the moment of ignition of the electric discharge, and a control device designed to set a relatively short duration of the electric discharge pulse, suitable for machining the part, in the case when the measured value is lower than a predetermined reference voltage, in accordance with the measured value of the interelectrode voltage measured by the voltage measuring device, designed To measure the interelectrode voltage, and to set a relatively long duration of an electric discharge pulse, suitable for forming a conductive film on the surface of the workpiece, in the case when the measured value is higher than a predetermined reference voltage, in accordance with the measured value of the interelectrode voltage measured by the voltage measuring device, designed to measure the interelectrode voltage.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предлагается электроимпульсный станок для обработки детали посредством создания квазиимпульсного электрического разряда между электродами, содержащий устройство питания электрической мощностью обработки, предназначенное для подачи электрической мощности обработки между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, покрытого проводящей пленкой, и электродом, или устройство питания электрической мощностью обработки, предназначенное для подачи электрической мощности обработки между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, приведенного в контакт с проводящим материалом, и электродом, устройство подачи рабочей жидкости, предназначенное для подачи содержащей углерод рабочей жидкости между электродами, позиционирующее устройство, предназначенное для позиционирования обрабатываемой детали относительно электрода, устройство измерения напряжения, предназначенное для измерения межэлектродного напряжения, и управляющее устройство, предназначенное для установки относительно короткой продолжительности импульса электрического разряда, подходящей для обработки детали, в случае, когда измеренное значение (второе измеренное значение), которое измеряется устройством измерения напряжения, предназначенным для измерения межэлектродного напряжения, в момент времени по истечении заданного временного интервала с момента времени, когда измеренное значение (первое измеренное значение), измеряемое устройством измерения напряжения, предназначенным для измерения межэлектродного напряжения, становится ниже первого опорного напряжения, которое установлено близким к напряжению источника электрической мощности, но не выше напряжения источника электрической мощности, является меньшим, чем предварительно заданное второе опорное напряжение, и для установки относительно длительной продолжительности импульса электрического разряда, подходящей для формирования проводящей пленки на поверхности обрабатываемой детали, в случае, когда второе измеренное значение является большим, чем предварительно заданное опорное напряжение.In addition, in accordance with the present invention, there is provided an electropulse machine for machining a part by creating a quasi-pulsed electric discharge between the electrodes, comprising an electric processing power supply device for supplying processing electric power between the workpiece, which is made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film and an electrode, or electric power supply device a processing unit for supplying electric processing power between the workpiece, which is made of a dielectric material or a high resistivity material brought into contact with a conductive material, and an electrode, a working fluid supply device for supplying a carbon-containing working fluid between the electrodes, positioning device designed to position the workpiece relative to the electrode, voltage measuring device, intended is designed to measure the interelectrode voltage, and a control device for setting a relatively short pulse duration of the electric discharge suitable for machining the part, in the case when the measured value (the second measured value), which is measured by the voltage measuring device for measuring the interelectrode voltage, point in time after a predetermined time interval from the point in time when the measured value (first measured value) is measured the voltage measuring device for measuring the interelectrode voltage becomes lower than the first reference voltage, which is set close to the voltage of the electric power source, but not higher than the voltage of the electric power source, is smaller than the predetermined second reference voltage, and for setting a relatively long pulse duration electric discharge suitable for forming a conductive film on the surface of the workpiece, in the case when Thoroe measured value is larger than a predetermined reference voltage.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предлагается электроимпульсный станок для обработки детали посредством создания квазиимпульсного электрического разряда между электродами, содержащий устройство питания электрической мощностью обработки, предназначенное для подачи электрической мощности обработки между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, покрытого проводящей пленкой, и электродом, или устройство питания электрической мощностью обработки, предназначенное для подачи электрической мощности обработки между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, приведенного в контакт с проводящим материалом, и электродом, устройство подачи рабочей жидкости, предназначенное для подачи содержащей углерод рабочей жидкости между электродами, позиционирующее устройство, предназначенное для позиционирования обрабатываемой детали относительно электрода, по меньшей мере одно устройство сравнения, предназначенное для сравнения опорного напряжения, которое ниже напряжения источника электрической мощности, с межэлектродным напряжением, и управляющее устройство, предназначенное для установки относительно короткой продолжительности импульса электрического разряда, подходящей для обработки детали, в соответствии с результатом сравнения, и для установки относительно длительной продолжительности импульса электрического разряда, подходящей для формирования проводящей пленки на поверхности обрабатываемой детали.In addition, in accordance with the present invention, there is provided an electropulse machine for machining a part by creating a quasi-pulsed electric discharge between the electrodes, comprising an electric processing power supply device for supplying processing electric power between the workpiece, which is made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film and an electrode, or electric power supply device a processing unit for supplying electric processing power between the workpiece, which is made of a dielectric material or a high resistivity material brought into contact with a conductive material, and an electrode, a working fluid supply device for supplying a carbon-containing working fluid between the electrodes, positioning device for positioning the workpiece relative to the electrode, at least one comparison device designed to compare the reference voltage, which is lower than the voltage of the electric power source, with the interelectrode voltage, and a control device designed to set a relatively short pulse duration of the electric discharge suitable for processing the part in accordance with the comparison result, and to set a relatively long pulse duration an electrical discharge suitable for forming a conductive film on the surface of the workpiece.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предлагается электроимпульсный станок для обработки детали посредством создания квазиимпульсного электрического разряда между электродами, содержащий устройство питания электрической мощностью обработки, предназначенное для подачи электрической мощности обработки между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, покрытого проводящей пленкой, и электродом, или устройство питания электрической мощностью обработки, предназначенное для подачи электрической мощности обработки между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, приведенного в контакт с проводящим материалом, и электродом, устройство подачи рабочей жидкости, предназначенное для подачи содержащей углерод рабочей жидкости между электродами, позиционирующее устройство, предназначенное для позиционирования обрабатываемой детали относительно электрода, устройство сравнения, предназначенное для сравнения межэлектродного напряжения в момент времени по истечении заданного временного интервала с момента зажигания электрического разряда с предварительно заданным опорным напряжением, и управляющее устройство, предназначенное для установки относительно короткой продолжительности импульса электрического разряда, подходящей для обработки детали, в случае когда межэлектродное напряжение ниже опорного напряжения, в соответствии с результатом сравнения, выполняемого устройством сравнения, и управляющее устройство, предназначенное для установки относительно длительной продолжительности импульса электрического разряда, подходящей для формирования проводящей пленки на поверхности обрабатываемой детали, в случае, когда межэлектродное напряжение выше опорного напряжения.In addition, in accordance with the present invention, there is provided an electropulse machine for machining a part by creating a quasi-pulsed electric discharge between the electrodes, comprising an electric processing power supply device for supplying processing electric power between the workpiece, which is made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film and an electrode, or electric power supply device a processing unit for supplying electric processing power between the workpiece, which is made of a dielectric material or a high resistivity material brought into contact with a conductive material, and an electrode, a working fluid supply device for supplying a carbon-containing working fluid between the electrodes, a positioning device for positioning the workpiece relative to the electrode, a comparison device for comparing the interelectrode voltage at a time after a predetermined time interval from the moment of ignition of the electric discharge with a predetermined reference voltage, and a control device designed to set a relatively short duration of the pulse of the electric discharge suitable for machining the part when the interelectrode voltage is lower than the reference voltage, in accordance with the result of the comparison performed by the comparison device, and the control device is intended to set a relatively long duration of an electric discharge pulse suitable for forming a conductive film on the surface of the workpiece in the case when the interelectrode voltage is higher than the reference voltage.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предлагается электроимпульсный станок для обработки детали посредством создания квазиимпульсного электрического разряда между электродами, содержащий устройство питания электрической мощностью обработки, предназначенное для подачи электрической мощности обработки между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, покрытого проводящей пленкой, и электродом, или устройство питания электрической мощностью обработки, предназначенное для подачи электрической мощности обработки между обрабатываемой деталью, которая выполнена из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, приведенного в контакт с проводящим материалом, и электродом, устройство подачи рабочей жидкости, предназначенное для подачи содержащей углерод рабочей жидкости между электродами, позиционирующее устройство, предназначенное для позиционирования обрабатываемой детали относительно электрода, первое устройство сравнения, предназначенное для сравнения межэлектродного напряжения с первым опорным напряжением, значение которого установлено близким к напряжению источника электрической мощности, но не выше напряжения источника электрической мощности, второе устройство сравнения, предназначенное для сравнения межэлектродного напряжения со вторым опорным напряжением, значение которого установлено ниже первого опорного напряжения, и управляющее устройство, предназначенное для установки относительно короткой продолжительности импульса электрического разряда, подходящей для обработки детали, в случае, когда межэлектродное напряжение ниже второго опорного напряжения, в соответствии с результатом сравнения, выполняемого вторым устройством сравнения, в момент времени по истечении заданного временного интервала с момента, когда межэлектродное напряжение становится ниже первого опорного напряжения в соответствии с результатом сравнения, выполняемого первым устройством сравнения, и для установки относительно длительной продолжительности импульса электрического разряда, подходящей для формирования проводящей пленки на обрабатываемой поверхности детали, в случае, когда межэлектродное напряжение выше второго опорного напряжения.In addition, in accordance with the present invention, there is provided an electropulse machine for machining a part by creating a quasi-pulsed electric discharge between the electrodes, comprising an electric processing power supply device for supplying processing electric power between the workpiece, which is made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film and an electrode, or electric power supply device a processing unit for supplying electric processing power between the workpiece, which is made of a dielectric material or a high resistivity material brought into contact with a conductive material, and an electrode, a working fluid supply device for supplying a carbon-containing working fluid between the electrodes, a positioning device for positioning the workpiece relative to the electrode, a first comparison device, intended to compare the interelectrode voltage with the first reference voltage, the value of which is set close to the voltage of the electric power source, but not higher than the voltage of the electric power source, a second comparison device designed to compare the interelectrode voltage with the second reference voltage, the value of which is set lower than the first reference voltage, and a control device for setting a relatively short pulse duration of an electric discharge, suitable boxes for processing the part, in the case when the interelectrode voltage is lower than the second reference voltage, in accordance with the result of the comparison performed by the second comparison device, at the point in time after a predetermined time interval from the moment when the interelectrode voltage falls below the first reference voltage in accordance with the result a comparison performed by the first comparison device, and to set a relatively long pulse duration of the electric discharge, suitable for forming I conductive film on the workpiece surface, in the case where the interelectrode voltage is higher than the second reference voltage.

Способ электроимпульсной обработки и электроимпульсный станок в соответствии с настоящим изобретением построены согласно вышеприведенному описанию. Такое построение позволяет обеспечить стабилизацию обработки детали, выполненной из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, и повышение качества обработанной поверхности.The electric pulse processing method and the electric pulse machine in accordance with the present invention are constructed as described above. Such a construction makes it possible to stabilize the processing of a part made of a dielectric material or a material with high resistivity, and to improve the quality of the processed surface.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 приведена схема, показывающая пример формы сигнала напряжения, прикладываемого между электродами традиционного электроимпульсного станка, на котором обрабатывают деталь, выполненную из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением.Fig. 1 is a diagram showing an example of a waveform of a voltage applied between the electrodes of a conventional electric pulse machine, on which a component made of a dielectric material or a high resistivity material is processed.

На фиг.2 приведена схема, иллюстрирующая компоновку электроимпульсного станка в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.2 is a diagram illustrating an arrangement of an electric pulse machine according to a first embodiment of the present invention.

На фиг.3 приведена схема, показывающая пример формы сигнала напряжения, прикладываемого между электродами электроимпульсного станка в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.3 is a diagram showing an example of a waveform of a voltage applied between electrodes of an electric pulse machine in accordance with a first embodiment of the present invention.

На фиг.4A и 4B приведены схемы, показывающие явление электрического разряда, создаваемого в процессе обработки детали, выполненной из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением.FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the phenomenon of electric discharge generated during processing of a part made of a dielectric material or a high resistivity material.

На фиг.5A и 5B приведены схемы, показывающие форму сигнала напряжения, прикладываемого между электродами, соответствующими фиг.4A и 4B.5A and 5B are diagrams showing a waveform of a voltage applied between electrodes corresponding to FIGS. 4A and 4B.

На фиг.6 приведена схема, показывающая пример изменения формы сигнала напряжения, прикладываемого между электродами, причем изменение формы сигнала напряжения определяется состоянием проводящей пленки.6 is a diagram showing an example of a change in the shape of a voltage signal applied between the electrodes, wherein the change in the shape of the voltage signal is determined by the state of the conductive film.

На фиг.7 приведена схема, иллюстрирующая компоновку электроимпульсного станка в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.7 is a diagram illustrating an arrangement of an electric pulse machine according to a second embodiment of the present invention.

На фиг.8A-8Е приведены схемы, иллюстрирующие механизм электроимпульсной обработки.On figa-8E are diagrams illustrating the mechanism of electropulse processing.

На фиг.9 приведена схема, иллюстрирующая компоновку традиционного электроимпульсного станка с проволочным электродом, на котором обрабатывают деталь, выполненную из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением.Fig. 9 is a diagram illustrating a layout of a conventional electric pulse machine with a wire electrode, on which a part made of a dielectric material or a high resistivity material is machined.

Наилучшие варианты осуществления изобретенияBEST MODES FOR CARRYING OUT THE INVENTION

Первый вариант осуществления изобретенияFirst Embodiment

На фиг.1 приведена схема, показывающая пример формы сигнала напряжения, прикладываемого между электродами традиционного электроимпульсного станка, на котором обрабатывают деталь, выполненную из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением. На чертеже символ t обозначает время, символ V обозначает напряжение, прикладываемое между электродами, символ V₀ обозначает напряжение источника электрической мощности, символ Vg обозначает напряжение дуги, символ Vs обозначает напряжение определения (т.е. детектирования) электрического разряда, символ T_P обозначает предварительно заданную продолжительность импульса электрического разряда, символ T_PL обозначает продолжительность импульса электрического разряда, превосходящую продолжительность импульса электрического разряда T_P, которая имеет место при определенной частоте, и символ Tr обозначает длительность перерыва.Figure 1 is a diagram showing an example of a waveform of a voltage applied between the electrodes of a conventional electric pulse machine, on which a part made of a dielectric material or a high resistivity material is processed. In the drawing, the symbol t denotes the time, the symbol V denotes the voltage applied between the electrodes, the symbol V ₀ denotes the voltage of the electric power source, the symbol Vg denotes the arc voltage, the symbol Vs denotes the voltage for determining (i.e., detecting) an electric discharge, the symbol T _P denotes predetermined duration pulse of electric discharge, the symbol T _PL denotes the length of the pulse of the electric discharge, a superior duration of pulse electric discharge T _P, koto th occurs at a certain frequency, and the symbol Tr denotes the duration of the break.

В случае если электроимпульсную обработку выполняют с использованием традиционного электроимпульсного станка, на котором обрабатывают деталь, выполненную из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, при том что значение постоянной продолжительности T_P импульса электрического разряда устанавливают таким, которое обеспечивает равномерную шероховатость обработанной поверхности при поддержании энергии электрического разряда на постоянном уровне, то при наблюдении за режимом электроимпульсной обработки можно отметить продолжительность T_PL импульса электрического разряда, которая превосходит продолжительность T_P импульса электрического разряда, как показано на фиг.1. Ниже представлен анализ упомянутой формы сигнала напряжения, прикладываемого между электродами.If the electric pulse treatment is performed using a traditional electric pulse machine, on which a part made of a dielectric material or a material with a high resistivity is treated, while the value of the constant duration T _P of the electric discharge pulse is set so as to ensure uniform roughness of the treated surface while maintaining energy of the electric discharge at a constant level, then when observing the regime of the electric pulse quipment may be mentioned duration T _PL electric discharge pulse that exceeds the pulse duration T _P of the electric discharge, as shown in Figure 1. The following is an analysis of said voltage waveform applied between the electrodes.

Обычно применяемый электроимпульсный станок использует следующую схему. Чтобы продолжительность импульса электрического разряда равнялась предварительно заданной продолжительности T_P импульса электрического разряда, в качестве напряжения Vs определения электрического разряда применяют предварительно заданное напряжение не выше напряжения V₀ источника электрической мощности, и в момент времени, когда напряжение становится ниже напряжения Vs определения электрического разряда, определяется или детектируется зажигание (начало) электрического разряда и начинается измерение продолжительности T_P импульса электрического разряда. Однако в случае электроимпульсной обработки детали, выполненной из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, ввиду того, что на поверхности обрабатываемой детали имеет место высокое электрическое сопротивление, межэлектродное напряжение, прикладываемое после зажигания электрического разряда, становится высоким. В этом случае падение напряжения, обусловленное электрическим сопротивлением обрабатываемой детали, является составляющей межэлектродного напряжения. Поэтому, как показано стрелкой A на фиг.1, межэлектродное напряжение V не ниже напряжения Vs определения электрического разряда, несмотря на то что зажигание электрического разряда уже имело место. Поэтому электроимпульсный станок не распознает, что зажигание электрического разряда уже произошло. Следовательно, электроимпульсный станок поддерживает прикладываемое напряжение. В этом случае происходит постепенное снижение межэлектродного напряжения. Как только с того момента времени, когда межэлектродное напряжение V, постепенно снижаясь, становится ниже напряжения Vs определения электрического разряда, проходит время, соответствующее предварительно заданной продолжительности T_P импульса электрического разряда (например, через несколько десятков микросекунд), приложение напряжения прекращается и процесс приостанавливается на время (длительность) перерыва Tr. Как упомянуто выше, возникает явление, заключающееся в том, что фактическая продолжительность импульса становится равной T_PL, т.е. в несколько раз или несколько десятков раз длительнее упомянутой предварительно заданной продолжительности T_P импульса электрического разряда.A commonly used electric pulse machine uses the following scheme. In order for the duration of the electric discharge pulse to be equal to the predetermined electric discharge pulse duration T _P , a predetermined voltage not higher than the voltage V _{0 of the} electric power source is used as the voltage Vs for determining the electric discharge, and at a time when the voltage drops below the voltage Vs for determining the electric discharge, the ignition (start) of the electrical discharge is detected or detected and the measurement of the pulse duration T _P begins electric discharge. However, in the case of electropulse treatment of a part made of a dielectric material or a material with high resistivity, due to the fact that there is a high electrical resistance on the surface of the workpiece, the interelectrode voltage applied after ignition of the electric discharge becomes high. In this case, the voltage drop due to the electrical resistance of the workpiece is a component of the interelectrode voltage. Therefore, as shown by arrow A in FIG. 1, the interelectrode voltage V is not lower than the voltage Vs for determining the electric discharge, although ignition of the electric discharge has already taken place. Therefore, the electric pulse machine does not recognize that the ignition of an electric discharge has already occurred. Therefore, the electric pulse machine maintains the applied voltage. In this case, a gradual decrease in the interelectrode voltage occurs. As soon as the time corresponding to the predetermined duration T _{P of the} pulse of the electric discharge (for example, after several tens of microseconds) elapses from the moment when the interelectrode voltage V, gradually decreasing, falls below the voltage Vs for determining the electric discharge, the application of the voltage stops and the process stops for the duration (duration) of the break Tr. As mentioned above, the phenomenon occurs that the actual pulse duration becomes equal to T _PL , i.e. several times or several tens of times longer than the aforementioned predetermined duration T _{P of the} pulse of the electric discharge.

Такое явление можно назвать эффектом неправильного срабатывания, который имеет место, когда на электроимпульсном станке, предназначенном для обработки детали, выполненной из такого проводящего материала, как сталь, обрабатывают деталь, выполненную из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением. Однако упомянутое явление выполняет важную функцию, когда на электроимпульсном станке обрабатывают деталь, выполненную из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением. А именно, когда согласно условиям упомянутого явления возникает импульс электрического разряда с продолжительностью импульса, намного превосходящей установленную продолжительность импульса, создается возможность обработки диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением. Как показано в обзоре состояния техники, когда производят электроимпульсную обработку детали, выполненной из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, такую обработку следует производить в то время, пока на поверхности обрабатываемой детали сформирована проводящая пленка. В ходе исследований, выполненных при создании настоящего изобретения, установлено следующее. Импульс электрического разряда, продолжительность которого короче установленного значения или равна этому значению (далее такой импульс именуется «коротким импульсом электрического разряда»), приводит к удалению проводящей пленки и обработке детали. Импульс электрического разряда с длительной продолжительностью, превосходящей установленное значение (далее такой импульс именуется «длительным импульсом электрического разряда), приводит к формированию проводящей пленки на поверхности обрабатываемой детали.This phenomenon can be called the malfunction effect, which occurs when an electric pulse machine designed to process a part made of a conductive material such as steel treats a part made of a dielectric material or a material with high resistivity. However, the aforementioned phenomenon fulfills an important function when a part made of a dielectric material or a high resistivity material is processed on an electric pulse machine. Namely, when, according to the conditions of the aforementioned phenomenon, an electric discharge pulse occurs with a pulse duration far exceeding the set pulse duration, it becomes possible to process a dielectric material or a material with a high resistivity. As shown in the overview of the state of the art, when electropulse processing of a part made of a dielectric material or a material with high resistivity is performed, such processing should be performed while a conductive film is formed on the surface of the workpiece. In the course of research carried out to create the present invention, the following was established. An electric discharge pulse, the duration of which is shorter than the set value or equal to this value (hereinafter, such a pulse is called a “short electric discharge pulse”), leads to the removal of the conductive film and processing of the part. An electric discharge pulse with a long duration exceeding the set value (hereinafter such a pulse is referred to as a “long electric discharge pulse), leads to the formation of a conductive film on the surface of the workpiece.

В общем случае известно, что если увеличивать продолжительность импульса электрического разряда при электроимпульсной обработке с использованием масла в качестве рабочего раствора, то углерод, выделяющийся при разложении рабочего раствора, соединяется или связывается с одним из электродов. Однако в случае электроимпульсной обработки детали, выполненной из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, вышеупомянутое явление имеет существенное значение для электроимпульсной обработки. Далее приведено подробное изложение этого обстоятельства. Когда формируется длительный импульс электрического разряда, рабочий раствор разлагается под воздействием тепла, выделяющегося в процессе обработки электрическим разрядом. Поэтому из углерода, содержащегося в рабочем растворе, образуется кристаллический углерод, который имеет сравнительно низкое электрическое сопротивление, и поверхность обрабатываемой детали, через которую должен проходить электрический разряд, покрывается кристаллическим углеродом. Благодаря вышеописанным процессам поверхность обрабатываемой детали можно сделать электропроводящей, так что между поверхностью обрабатываемой детали и электродом инструмента можно непрерывно создавать электрический разряд. Короткий импульс электрического разряда осуществляет обработку детали аналогично импульсу при обычной электроимпульсной обработке, однако поскольку электрический разряд зажигается по отношению к проводящей пленке, которая формируется вышеописанным образом на поверхности обрабатываемой детали, то считается, что расплавление или испарение обрабатываемой детали происходит под воздействием выделяющегося таким образом тепла, пока снимается проводящая пленка.In the general case, it is known that if the pulse duration of an electric discharge is increased during electric pulse treatment using oil as a working solution, the carbon released during the decomposition of the working solution is connected or bonded to one of the electrodes. However, in the case of electropulse treatment of a part made of a dielectric material or a high resistivity material, the aforementioned phenomenon is essential for electropulse processing. The following is a detailed account of this circumstance. When a long pulse of electric discharge is formed, the working solution decomposes under the influence of heat released during the processing of electric discharge. Therefore, crystalline carbon is formed from the carbon contained in the working solution, which has a relatively low electrical resistance, and the surface of the workpiece through which the electric discharge must pass is coated with crystalline carbon. Due to the above processes, the surface of the workpiece can be made electrically conductive, so that an electric discharge can be continuously generated between the surface of the workpiece and the electrode of the tool. A short pulse of an electric discharge processes the part similarly to a pulse during conventional electric pulse processing, however, since the electric discharge ignites with respect to the conductive film, which is formed in the manner described above on the surface of the workpiece, it is believed that the workpiece is melted or vaporized under the influence of the heat generated in this way while the conductive film is being removed.

Согласно вышеизложенному, в результате явления, которое можно назвать эффектом неправильного срабатывания, в традиционном электроимпульсном станке, на котором обрабатывают деталь, выполненную из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, формируется длительный импульс электрического разряда, который имеет существенное значение для пропускания электрического разряда поверх диэлектрического и других материалов. Вследствие вышеописанных процессов неустойчиво изменяются (подвергаются флуктуациям) продолжительность длительного импульса электрического разряда и соответственно толщина проводящей пленки, формируемой на той поверхности рабочей детали, через которую должен пропускаться электрический разряд. В результате этого электроимпульсная обработка становится нестабильной и соответственно ухудшается качество обработанной поверхности.According to the foregoing, as a result of a phenomenon that can be called the effect of malfunctioning, in a traditional electric pulse machine, on which a part made of a dielectric material or a material with high specific resistance is processed, a long pulse of an electric discharge is generated, which is essential for transmitting an electric discharge over dielectric and other materials. Due to the processes described above, the duration of a long pulse of an electric discharge and, accordingly, the thickness of a conductive film formed on that surface of a workpiece through which an electric discharge is to pass, are unstable (fluctuating). As a result of this, the electropulse treatment becomes unstable and, accordingly, the quality of the treated surface deteriorates.

На фиг.2 приведена схема, иллюстрирующая компоновку электроимпульсного станка в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. На чертеже позиция 1 обозначает электрод, позиция 2а - обрабатываемую деталь, выполненную из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, например позиция 2a обозначает обрабатываемую деталь, выполненную из изоляционной керамики, позиция 14 обозначает источник электрической мощности постоянного тока, позиция 15 - переключающее устройство, позиция 16 - резистор, позиция 17 - первый компаратор, который является устройством сравнения, предназначенным для сравнения межэлектродного напряжения с предварительно заданным опорным напряжением, позиция 18 - второй компаратор, который является устройством сравнения, предназначенным для сравнения межэлектродного напряжения с предварительно заданным опорным напряжением, а позиция 19 - управляющее устройство. На данном чертеже не показаны элементы, аналогичные элементам традиционного электроимпульсного станка, как например, позиционирующее устройство, предназначенное для позиционирования электрода 1 относительно обрабатываемой детали 2a. В данном случае проводящая пленка формируется на поверхности обрабатываемой детали 2a аналогично тому, как изложено в публикации №Sho63-150109 нерассмотренной заявки на патент Японии. В соответствии с другим вариантом обрабатываемая деталь 2a находится в контакте с проводящим материалом и прикреплена к нему аналогично тому, как изложено в публикациях №№Hei7-136849 и Hei9-253935 нерассмотренных заявок на патент Японии.2 is a diagram illustrating an arrangement of an electric pulse machine according to a first embodiment of the present invention. In the drawing, reference numeral 1 denotes an electrode, reference numeral 2a represents a workpiece made of a dielectric material or a high resistivity material, for example reference numeral 2a indicates a workpiece made of insulating ceramic, position 14 denotes a direct current electric power source, position 15 denotes a switching device , position 16 is a resistor, position 17 is the first comparator, which is a comparison device designed to compare the interelectrode voltage with a preset reference voltage, position 18 is the second comparator, which is a comparison device designed to compare the interelectrode voltage with a predetermined reference voltage, and position 19 is a control device. This drawing does not show elements similar to elements of a traditional electric pulse machine, such as a positioning device designed to position the electrode 1 relative to the workpiece 2a. In this case, a conductive film is formed on the surface of the workpiece 2a in the same way as described in Japanese Patent Application Publication No. Sho63-150109. In another embodiment, the workpiece 2a is in contact with and attached to a conductive material in the same manner as described in Japanese Patent Publications No. Hei7-136849 and Hei9-253935.

На фиг.3 приведена схема, показывающая пример формы сигнала напряжения, прикладываемого между электродами электроимпульсного станка в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Для обозначения аналогичных элементов на фиг.1 и 3 применяют аналогичные условные обозначения. На фиг.3 сигнал (a), выдаваемый управляющим устройством 19 для управления переключающим устройством 15, показанным на фиг.2, выходной сигнал (b) первого компаратора 17 и выходной сигнал (c) второго компаратора 18 показаны синхронизированными с сигналом межэлектродного напряжения. На фиг.3 символ T_P1 обозначает продолжительность относительно короткого импульса электрического разряда, подходящую для обработки детали 2a, символ T_P2 обозначает продолжительность относительно длительного импульса электрического разряда, подходящую для формирования проводящей пленки на поверхности обрабатываемой детали 2a, символ T₀ обозначает предварительно заданный временной интервал с момента зажигания электрического разряда, символ V₁ обозначает опорное напряжение первого компаратора 17, а символ V₂ обозначает опорное напряжение второго компаратора 18. Значение опорного напряжения V₁ первого компаратора 17 устанавливают близким к напряжению V₀ источника электрической мощности, а значение опорного напряжения V₂ второго компаратора 18 устанавливают ниже опорного напряжения V₁. Значения как опорного напряжения V₁, так и опорного напряжения V₂ устанавливают более высоким, чем напряжение Vg электрической дуги. Первый компаратор 17 сравнивает межэлектродное напряжение V с опорным напряжением V₁, и если опорное напряжение V₁ ниже межэлектродного напряжения V, то первый компаратор 17 выдает сигнал H, а если опорное напряжение V₁ выше межэлектродного напряжения V, то первый компаратор 17 выдает сигнал L. Аналогичным образом второй компаратор 18 сравнивает межэлектродное напряжение V с опорным напряжением V₂, и если опорное напряжение V₂ ниже межэлектродного напряжения V, то второй компаратор 18 выдает сигнал H, а если опорное напряжение V₂ выше межэлектродного напряжения V, то второй компаратор 18 выдает сигнал L. Момент времени, когда выходной сигнал (b) первого компаратора 17 переключается из H в L, считают моментом зажигания электрического разряда.FIG. 3 is a diagram showing an example of a waveform of a voltage applied between electrodes of an electric pulse machine according to a first embodiment of the present invention. To designate similar elements in figures 1 and 3 apply the same conventions. In Fig. 3, a signal (a) provided by the control device 19 for controlling the switching device 15 shown in Fig. 2, the output signal (b) of the first comparator 17 and the output signal (c) of the second comparator 18 are shown synchronized with the interelectrode voltage signal. In Fig. 3, the symbol T _P1 denotes the duration of the relatively short pulse of the electric discharge suitable for processing the part 2a, the symbol T _P2 denotes the duration of the relatively long pulse of the electric discharge suitable for forming a conductive film on the surface of the workpiece 2a, the symbol T ₀ denotes the predefined time the interval from the moment of ignition of the electric discharge, the symbol V ₁ denotes the reference voltage of the first comparator 17, and the symbol V ₂ denotes the reference voltage in the second comparator 18. The value of the reference voltage V _{1 of the} first comparator 17 is set close to the voltage V _{0 of the} electric power source, and the value of the reference voltage V _{2 of the} second comparator 18 is set below the reference voltage V ₁ . The values of both the reference voltage V ₁ and the reference voltage V ₂ are set higher than the voltage Vg of the electric arc. The first comparator 17 compares the interelectrode voltage V with the reference voltage V ₁ , and if the reference voltage V _{1 is} lower than the interelectrode voltage V, then the first comparator 17 gives the signal H, and if the reference voltage V _{1 is} higher than the interelectrode voltage V, the first comparator 17 gives the signal L . Similarly, the second comparator 18 compares the interelectrode voltage V with the reference voltage V ₂ , and if the reference voltage V _{2 is} lower than the interelectrode voltage V, then the second comparator 18 gives a signal H, and if the reference voltage V _{2 is} higher than the interelectrode voltage V, the second comparator 18 gives a signal L. The moment of time when the output signal (b) of the first comparator 17 switches from H to L is considered the moment of ignition of the electric discharge.

В случае если электрическое сопротивление на поверхности обрабатываемой детали 2a, выполненной из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, имеет низкое значение, то подобно короткому импульсу электрического разряда продолжительностью T_P1, показанному на фиг.3, межэлектродное напряжение V резко падает после зажигания электрического разряда и становится ниже опорного напряжения V₁ первого компаратора 17 и опорного напряжения V₂ второго компаратора 18. С другой стороны, если электрическое сопротивление на поверхности обрабатываемой детали 2a имеет большое значение, то подобно длительному импульсу электрического разряда продолжительностью T_P2, показанному на фиг.3, межэлектродное напряжение V не демонстрирует резкого снижения после зажигания электрического разряда, но при этом межэлектродное напряжение V становится ниже опорного напряжения V₁ первого компаратора 17, однако выше опорного напряжения V₂ второго компаратора 18.If the electrical resistance on the surface of the workpiece 2a made of a dielectric material or a material with high specific resistance is low, then, like the short pulse of an electric discharge of duration T _P1 shown in Fig. 3, the interelectrode voltage V drops sharply after ignition of the electric discharge and becomes lower than the reference voltage V _{1 of the} first comparator 17 and the reference voltage V _{2 of the} second comparator 18. On the other hand, if the electrical resistance is the surface of the workpiece 2a is of great importance, then, like the long pulse of an electric discharge of duration T _P2 shown in FIG. 3, the interelectrode voltage V does not show a sharp decrease after ignition of the electric discharge, but the interelectrode voltage V becomes lower than the reference voltage V _{1 of the} first comparator 17, however, above the reference voltage V _{2 of the} second comparator 18.

В момент времени, когда с момента зажигания электрического разряда истекает предварительно заданный временной интервал T₀ (в момент времени B, показанный на фиг.3), управляющее устройство 19 устанавливает продолжительность импульса электрического разряда в соответствии с выходными сигналами первого компаратора 17 и второго компаратора 18. А именно, в случае если электрическое сопротивление на поверхности обрабатываемой детали 2a имеет относительно низкое значение в момент времени, когда с момента зажигания электрического разряда истекает предварительно заданный временной интервал T₀, управляющее устройство 19 устанавливает короткую продолжительность T_P1 импульса. В случае если электрическое сопротивление на поверхности обрабатываемой детали 2a имеет относительно высокое значение в момент времени, когда с момента зажигания электрического разряда истекает предварительно заданный временной интервал T₀, управляющее устройство 19 устанавливает длительную продолжительность T_P2импульса. Причина, по которой происходит установка короткой продолжительности T_P1 импульса или длительной продолжительности T_P2 импульса, изложена ниже.At the time when the predetermined time interval T ₀ elapses from the moment of ignition of the electric discharge (at time B, shown in FIG. 3), the control device 19 sets the duration of the electric discharge pulse in accordance with the output signals of the first comparator 17 and the second comparator 18 Namely, in the case where the electrical resistance on the surface of the workpiece 2a is relatively low at the time when the electric discharge expires from the moment of ignition a predetermined time interval T ₀ , the control device 19 sets a short pulse duration T _P1 . If the electrical resistance on the surface of the workpiece 2a has a relatively high value at the time when a predetermined time interval T ₀ elapses from the moment of ignition of the electric discharge, the control device 19 sets a long pulse duration T _P2 . The reason for setting the short pulse duration T _P1 or the long pulse duration T _P2 is described below.

Как описано выше, импульс электрического разряда с короткой продолжительностью (импульс с продолжительностью T_P1) приводит к удалению проводящей пленки и обработке детали 2a. Импульс электрического разряда с длительной продолжительностью (импульс с продолжительностью T_P2) приводит к формированию проводящей пленки на поверхности детали 2a. В ходе исследований, выполненных при создании настоящего изобретения, установлены следующие факты. В случае если на обрабатываемой детали 2a в месте зажигания электрического разряда сформирована плотная (толстая) проводящая пленка, падение напряжения весьма значительно, т.е. межэлектродное напряжение имеет низкое значение, а в случае если на обрабатываемой детали 2a в месте зажигания электрического разряда остается лишь незначительное количество проводящей пленки, падение напряжения невелико, т.е. межэлектродное напряжение является высоким.As described above, an electric discharge pulse with a short duration (a pulse with a duration T _P1 ) removes the conductive film and processes the part 2a. A pulse of electric discharge with a long duration (pulse with a duration of T _P2 ) leads to the formation of a conductive film on the surface of the part 2a. In the course of research carried out to create the present invention, the following facts were established. If a dense (thick) conductive film is formed on the workpiece 2a at the ignition site of an electric discharge, the voltage drop is very significant, i.e. the interelectrode voltage is low, and if only a small amount of the conductive film remains on the workpiece 2a at the place of ignition of the electric discharge, the voltage drop is small, i.e. interelectrode voltage is high.

На фиг.4A и 4B приведены схемы, показывающие явление электрического разряда, создаваемого в процессе обработки детали, выполненной из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением. На чертеже позиция 1 обозначает электрод, позиция 2a - обрабатываемую деталь, выполненную из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, позиция 3 - столб электрической дуги, а позиция 20 - проводящую пленку. На фиг.4A изображен случай, когда явление электрического разряда имеет место на участке с низким электрическим сопротивлением проводящей пленки 20, сформированной на обрабатываемой детали 2a, а на фиг. 4B изображен случай, когда явление электрического разряда имеет место на участке с высоким электрическим сопротивлением проводящей пленки 20, сформированной на обрабатываемой детали 2a.FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the phenomenon of electric discharge generated during processing of a part made of a dielectric material or a high resistivity material. In the drawing, position 1 denotes an electrode, position 2a denotes a workpiece made of a dielectric material or a material with high resistivity, position 3 is a pole of an electric arc, and position 20 is a conductive film. On figa shows the case when the phenomenon of electric discharge occurs in the area with low electrical resistance of the conductive film 20 formed on the workpiece 2a, and in fig. 4B shows a case where an electric discharge phenomenon occurs in a high electrical resistance portion of a conductive film 20 formed on a workpiece 2a.

На фиг.5A и 5B приведены схемы, показывающие форму сигнала напряжения, прикладываемого между электродами, соответствующими фиг.4A и 4B. На чертеже t означает время, V - напряжение, прикладываемое между электродами, V₀ - напряжение источника электрической мощности, Vg - напряжение дуги. На фиг.5A показана форма сигнала напряжения, прикладываемого между электродами, соответствующими фиг.4A, а на фиг.5B показана форма сигнала напряжения, прикладываемого между электродами, соответствующими фиг.4B.5A and 5B are diagrams showing a waveform of a voltage applied between electrodes corresponding to FIGS. 4A and 4B. In the drawing, t means time, V is the voltage applied between the electrodes, V ₀ is the voltage of the electric power source, Vg is the arc voltage. FIG. 5A shows a waveform of a voltage applied between electrodes corresponding to FIG. 4A, and FIG. 5B shows a waveform of a voltage applied between electrodes corresponding to FIG. 4B.

В случае когда межэлектродное напряжение V и опорное напряжение сравниваются компаратором, показанным на фиг.2, напряжение электрода 1 сравнивается с напряжением на стороне обрабатываемой детали 2a через проводящую пленку 20, показанную на фиг.4A и 4B. В случае если сформирована плотная (толстая) проводящая пленка 20 и электрическое сопротивление имеет относительно низкое значение, как показано на фиг.4A, измерение напряжения по существу эквивалентно измерению, в ходе которого непосредственно измеряют электрическое напряжение столба электрической дуги 3. Поэтому межэлектродное напряжение V становится равным по величине напряжению Vg электрической дуги, которое составляет приблизительно от 20 до 30 В, как показано на фиг.5A. Напротив, в случае если остается лишь незначительная часть проводящей пленки 20 и электрическое сопротивление имеет высокое значение, как показано на фиг.4B, межэлектродное напряжение V определяется как сумма электрического напряжения столба электрической дуги 3 и падения напряжения на участке, который находится вблизи точки прохождения электрического разряда и который имеет высокое электрическое сопротивление. Поэтому определяемое значение межэлектродного напряжения возрастает, как показано на фиг.5B.In the case where the interelectrode voltage V and the reference voltage are compared by the comparator shown in FIG. 2, the voltage of the electrode 1 is compared with the voltage on the side of the workpiece 2a through the conductive film 20 shown in FIGS. 4A and 4B. In the event that a dense (thick) conductive film 20 is formed and the electrical resistance is relatively low, as shown in FIG. 4A, the voltage measurement is substantially equivalent to the measurement during which the voltage of the electric arc column 3 is directly measured. Therefore, the interelectrode voltage V becomes equal in magnitude to the voltage Vg of the electric arc, which is approximately 20 to 30 V, as shown in FIG. 5A. On the contrary, in the case where only a small part of the conductive film 20 remains and the electrical resistance is high, as shown in FIG. discharge and which has a high electrical resistance. Therefore, the determined value of the interelectrode voltage increases, as shown in FIG. 5B.

В соответствии с вышеприведенным описанием электрическое сопротивление в месте зажигания электрического разряда можно оценить по напряжению непосредственно после зажигания электрического разряда, т.е. состояние проводящей пленки 20 можно оценить по напряжению непосредственно после зажигания электрического разряда.In accordance with the above description, the electrical resistance at the place of ignition of the electric discharge can be estimated by the voltage immediately after ignition of the electric discharge, i.e. The state of the conductive film 20 can be estimated by the voltage immediately after ignition of the electric discharge.

На фиг.6 приведена схема, показывающая пример изменения формы сигнала напряжения, прикладываемого между электродами, причем данное изменение формы сигнала напряжения определяется состоянием проводящей пленки 20. На чертеже t обозначает время, V - межэлектродное напряжение, а V₀ - напряжение источника электрической мощности. Из фиг.6 можно понять следующее. На основании величины межэлектродного напряжения V непосредственно после зажигания электрического разряда, например, для показанных на чертеже случаев (A), (B) и (С), можно утверждать, что электрическое сопротивление в месте зажигания электрического разряда в случае (A) является наиболее высоким, электрическое сопротивление в случае (B) является вторым по величине после электрического сопротивления в случае (A), а электрическое сопротивление в случае (C) ниже, чем электрическое сопротивление в случае (B). В отношении толщины проводящей пленки 20 в месте зажигания электрического разряда можно утверждать, что в случае (C) толщина наибольшая, в случае (B) толщина больше, чем толщина в случае (A), а толщина в случае (C) больше, чем толщина в случае (B).Fig. 6 is a diagram showing an example of a change in the shape of the voltage signal applied between the electrodes, this change in the shape of the voltage signal being determined by the state of the conductive film 20. In the drawing, t represents time, V is the interelectrode voltage, and V ₀ is the voltage of the electric power source. From FIG. 6, the following can be understood. Based on the value of the interelectrode voltage V immediately after ignition of the electric discharge, for example, for the cases (A), (B) and (C) shown in the drawing, it can be argued that the electrical resistance at the place of ignition of the electric discharge in case (A) is the highest , the electrical resistance in case (B) is the second largest after the electrical resistance in case (A), and the electrical resistance in case (C) is lower than the electrical resistance in case (B). Regarding the thickness of the conductive film 20 at the place of ignition of the electric discharge, it can be argued that in case (C) the thickness is greatest, in case (B) the thickness is greater than the thickness in case (A), and the thickness in case (C) is greater than the thickness in case (B).

Подходящую продолжительность импульса электрического разряда, которая соответствует показанному на фиг.4B случаю уменьшения толщины проводящей пленки 20, можно предварительно определить экспериментальным путем.A suitable pulse duration of the electric discharge, which corresponds to the case of reducing the thickness of the conductive film 20 shown in FIG. 4B, can be previously determined experimentally.

Например, состояние проводящей пленки 20 в месте электрического разряда можно оценить посредством показанного на фиг.2 компаратора следующим образом. В случае когда проводящая пленка 20 имеет небольшую толщину, т.е. в случае когда межэлектродное напряжение V в момент времени по истечении предварительно заданного временного интервала T₀ с момента зажигания электрического разряда имеет большое значение, подходящую длительную продолжительность T_P2 импульса электрического разряда предварительно определяют экспериментальным путем, а состояние проводящей пленки 20 в месте электрического разряда оценивают по межэлектродному напряжению V в момент времени по истечении предварительно заданного временного интервала T₀ с момента зажигания электрического разряда. В случае когда межэлектродное напряжение V в момент времени по истечении предварительно заданного временного интервала T₀ с момента зажигания электрического разряда имеет низкое значение, т.е. в случае когда проводящая пленка 20 имеет большую толщину, устанавливается короткая продолжительность T_P1 импульса электрического разряда. В случае когда межэлектродное напряжение V в момент времени по истечении предварительно заданного временного интервала T₀ с момента зажигания электрического разряда имеет высокое значение, т.е. в случае когда проводящая пленка 20 имеет небольшую толщину, устанавливается длительная продолжительность T_P2 импульса электрического разряда. Таким образом, можно обеспечить продолжение электрического разряда и формирование электропроводящей пленки в месте электрического разряда, когда толщина проводящей пленки уменьшается, путем установки подходящей продолжительности импульса в соответствии с состоянием проводящей пленки 20.For example, the state of the conductive film 20 at the place of the electric discharge can be estimated by means of the comparator shown in FIG. 2 as follows. In the case where the conductive film 20 has a small thickness, i.e. in the case when the interelectrode voltage V at a time after a predetermined time interval T ₀ from the moment of ignition of the electric discharge is of great importance, a suitable long duration T _P2 of the electric discharge pulse is previously determined experimentally, and the state of the conductive film 20 in the place of the electric discharge is estimated by interelectrode voltage V at a time point after a predetermined time interval T ₀ after the ignition electric s to defuse. In the case when the interelectrode voltage V at the time after a predetermined time interval T ₀ from the moment of ignition of the electric discharge has a low value, i.e. in the case where the conductive film 20 has a large thickness, a short duration T _P1 of an electric discharge pulse is set. In the case where the interelectrode voltage V at the time after a predetermined time interval T ₀ from the moment of ignition of the electric discharge has a high value, i.e. in the case where the conductive film 20 has a small thickness, a long duration T _P2 of an electric discharge pulse is set. Thus, it is possible to ensure the continuation of the electric discharge and the formation of the electrically conductive film at the place of the electric discharge when the thickness of the conductive film decreases by setting a suitable pulse duration in accordance with the state of the conductive film 20.

Соответственно можно решить проблемы, возникающие при использовании традиционного электроимпульсного станка для обработки детали, выполненной из диэлектрического материала, т.е. можно решить проблемы, заключающиеся в нестабильной продолжительности длительного импульса электрического разряда и нестабильном изменении толщины проводящей пленки, формируемой на той поверхности рабочей детали, через которую пропускается электрический разряд. В результате создается возможность стабильной обработки детали, выполненной из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, и повышения качества обработанной поверхности.Accordingly, it is possible to solve the problems that arise when using a traditional electric pulse machine for processing parts made of dielectric material, i.e. it is possible to solve the problems consisting in the unstable duration of a long pulse of an electric discharge and the unstable change in the thickness of the conductive film formed on the surface of the workpiece through which the electric discharge is passed. As a result, it becomes possible to stably process a part made of a dielectric material or a material with high resistivity and to improve the quality of the treated surface.

Например, электрический разряд, создаваемый на электроимпульсном копировально-прошивочном станке известного уровня техники, обеспечивает приблизительно 10 мкм высоту микронеровностей (шероховатость) поверхности обработанного участка детали, а электрический разряд, создаваемый на электроимпульсном копировально-прошивочном станке в соответствии с настоящим изобретением, позволяет уменьшить высоту микронеровностей поверхности обработанного участка детали приблизительно до 3 мкм.For example, an electric discharge generated on an electropulse copy-piercing machine of the prior art provides approximately 10 μm microroughnesses (roughness) of the surface of the treated part area, and an electric discharge created on an electropulse copy-piercing machine in accordance with the present invention reduces the height microroughnesses in the surface of the treated part area to approximately 3 microns.

В соответствии с вышеизложенным, например, как показано на фиг.2, предлагаются два компаратора, при этом зажигание электрического разряда определяется по выходному сигналу первого компаратора 17, электрическое сопротивление на поверхности обрабатываемой детали оценивается по выходному сигналу второго компаратора 18, а продолжительности, устанавливаемые для импульсов электрического разряда, подразделяются на два типа в зависимости от электрического сопротивления. Однако число компараторов может быть увеличено, т.е. продолжительности, устанавливаемые для импульсов электрического разряда, могут подразделяться на три и более типа. В случае когда продолжительности, устанавливаемые для импульсов электрического разряда, подразделяются на три и более типа в зависимости от электрического сопротивления между электродами, появляется возможность более точно устанавливать продолжительность импульса электрического разряда соответственно состоянию проводящей пленки, сформированной на обрабатываемой детали. Поэтому можно повысить стабильность обработки детали, выполненной из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, и качество обработанной поверхности.In accordance with the foregoing, for example, as shown in FIG. 2, two comparators are proposed, wherein the ignition of the electric discharge is determined by the output signal of the first comparator 17, the electrical resistance on the surface of the workpiece is evaluated by the output signal of the second comparator 18, and the durations set for pulses of electrical discharge are divided into two types depending on electrical resistance. However, the number of comparators can be increased, i.e. the durations set for pulses of an electric discharge can be divided into three or more types. In the case when the durations set for the pulses of the electric discharge are divided into three or more types depending on the electrical resistance between the electrodes, it becomes possible to more accurately set the duration of the electric discharge pulse according to the state of the conductive film formed on the workpiece. Therefore, it is possible to increase the stability of processing a part made of a dielectric material or a material with high resistivity, and the quality of the processed surface.

В этой связи способ электроимпульсной обработки и электроимпульсный станок в соответствии с настоящим изобретением можно применить для электроимпульсной обработки с проволочным электродом, электроимпульсной копировально-прошивочной обработке штампов и пробивания отверстий малого диаметра.In this regard, the electropulse processing method and the electropulse machine in accordance with the present invention can be used for electropulse processing with a wire electrode, electropulse copy-piercing processing of dies and punching holes of small diameter.

Как изложено ранее в отношении способа электроимпульсной обработки и электроимпульсного станка в соответствии с настоящим изобретением, при электроимпульсной обработке детали, выполненной из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением, состояние поверхности обрабатываемой детали оценивается по межэлектродному напряжению, которое изменяется при изменении электрического сопротивления на поверхности обрабатываемой детали, после чего устанавливается подходящая продолжительность длительного импульса электрического разряда для формирования толстой проводящей пленки из тонкой проводящей пленки на поверхности обрабатываемой детали в соответствии с результатами оценки. Поэтому настоящее изобретение отличается от изобретения, описанного в публикации № Hei3-3722 нерассмотренной заявки на патент Японии, в соответствии с которой продолжительность импульса электрического разряда настраивается так, чтобы проводить обработку, пока поддерживается постоянное значение энергии электрического разряда в соответствии с измеренным значением напряжения, прикладываемого между электродами.As described previously in relation to the method of electropulse processing and electropulse machine in accordance with the present invention, when electropulse processing of a part made of a dielectric material or a material with high resistivity, the surface condition of the workpiece is estimated by the interelectrode voltage, which changes when the electrical resistance on the surface changes workpiece, after which a suitable duration of a long pulse is set electric discharge for forming a conductive thick film of a thin conductive film on the surface of the workpiece in accordance with the results of evaluation. Therefore, the present invention is different from the invention described in Japanese Publication No. Hei3-3722 of the Unexamined Japanese Patent Application, according to which the pulse duration of the electric discharge is adjusted to conduct processing while maintaining a constant value of the electric discharge energy in accordance with the measured voltage value applied between the electrodes.

Второй вариант осуществления изобретенияSecond Embodiment

На фиг.7 приведена схема, иллюстрирующая компоновку электроимпульсного станка в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. Для обозначения аналогичных элементов на фиг.2 для первого варианта и на фиг.7 для второго варианта применяют аналогичные условные обозначения. На фиг.7 позиция 21 обозначает вольтметр, который является измерительным устройством для измерения напряжения, прикладываемого между электродами, а измеренное им значение передается в управляющее устройство 19. В случае когда межэлектродное напряжение, измеренное вольтметром 21, принимает значение, не превышающее первое опорное напряжение, которое представляет собой напряжение, значение которого установлено близким к напряжению источника электрической мощности, но не выше напряжения источника электрической мощности, считается, что произошло зажигание электрического заряда. В момент времени по истечении предварительно заданного временного интервала (например, временного интервала, соответствующего интервалу T₀, показанному на фиг.3) управляющее устройство 19 передает сигнал в вольтметр 21. В этот момент вольтметр 21 измеряет напряжение, приложенное между электродами. В этом случае, как показано для первого варианта осуществления настоящего изобретения, состояние присоединения проводящей пленки можно оценить по электрическому сопротивлению между электродами. Поэтому в соответствии со значением межэлектродного напряжения, измеренным вольтметром 21, это измеренное значение сравнивается со вторым опорным напряжением, представляющим собой напряжение, значение которого следует устанавливать не выше первого опорного напряжения, но выше напряжения дуги. В случае если измеренное значение ниже второго опорного напряжения, управляющее устройство 19 устанавливает относительно короткую продолжительность импульса электрического разряда (например T_P1 на фиг. 3), которая подходит для обработки детали 2a. В случае если измеренное значение выше второго опорного напряжения, управляющее устройство 19 устанавливает относительно длительную продолжительность импульса электрического разряда (например T_P2 на фиг.3), которая подходит для формирования проводящей пленки на обрабатываемой поверхности детали 2a.7 is a diagram illustrating an arrangement of an electric pulse machine according to a second embodiment of the present invention. To denote similar elements in figure 2 for the first option and figure 7 for the second option apply the same conventions. 7, position 21 denotes a voltmeter, which is a measuring device for measuring the voltage applied between the electrodes, and the measured value is transmitted to the control device 19. In the case when the interelectrode voltage measured by the voltmeter 21 takes a value not exceeding the first reference voltage, which is a voltage whose value is set close to the voltage of the electric power source, but not higher than the voltage of the electric power source, it is believed that ignition of an electric charge has started. At a point in time after a predetermined time interval (for example, a time interval corresponding to the interval T ₀ shown in FIG. 3), the control device 19 transmits a signal to the voltmeter 21. At this point, the voltmeter 21 measures the voltage applied between the electrodes. In this case, as shown for the first embodiment of the present invention, the state of attachment of the conductive film can be estimated by the electrical resistance between the electrodes. Therefore, in accordance with the value of the interelectrode voltage measured by the voltmeter 21, this measured value is compared with the second reference voltage, which is a voltage whose value should be set not higher than the first reference voltage, but higher than the arc voltage. If the measured value is lower than the second reference voltage, the control device 19 sets a relatively short pulse duration of the electric discharge (for example, T _P1 in Fig. 3), which is suitable for processing the part 2a. If the measured value is higher than the second reference voltage, the control device 19 sets a relatively long pulse duration of the electric discharge (for example, T _P2 in FIG. 3), which is suitable for forming a conductive film on the workpiece surface of the part 2a.

Когда принимают вышеописанную компоновку, то можно достичь такого же эффекта, как и в первом варианте осуществления изобретения.When the above arrangement is adopted, the same effect can be achieved as in the first embodiment of the invention.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Как описано выше, способ электроимпульсной обработки и электроимпульсный станок в соответствии с настоящим изобретением применимы соответствующим образом для электроимпульсной обработки деталей, выполненных из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением.As described above, the electropulse processing method and the electropulse machine in accordance with the present invention are suitably applied to electropulse processing of parts made of a dielectric material or a high resistivity material.

Claims

1. An electropulse processing method for processing a part in the case when the electric processing power is supplied between said part made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film and an electrode or electric processing power is supplied between said part made of a dielectric a material or a high resistivity material brought into contact with a conductive material and an electrode so as to create a quasi-pulse an electric discharge between said electrodes in a carbon-containing working solution, wherein said electric pulse processing method comprises the following steps, which measure the voltage between said electrodes at a time after a predetermined time interval from the moment of ignition of the electric discharge and establish a relatively short duration of the electric discharge pulse suitable for processing said part, in accordance with the measured value and set There are relatively long pulse durations of an electric discharge suitable for forming a conductive film on the surface of said workpiece.

2. An electropulse processing method for processing a part in the case when the electric processing power is supplied between said part made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film and an electrode or electric processing power is supplied between said part made of a dielectric a material or a high resistivity material brought into contact with a conductive material and an electrode so as to create a quasi-pulse an electric discharge between said electrodes in a carbon-containing working solution, wherein said electric pulse processing method comprises the following steps, which measure the voltage between said electrodes at a time after a predetermined time interval from the moment of ignition of the electric discharge, and establish a relatively short duration of the electric discharge pulse suitable for processing said part in the case where the measured value is lower than the preliminary tionary predetermined reference voltage; and establish a relatively long duration of the pulse of the electric discharge, suitable for forming a conductive film on the surface of the aforementioned workpiece, in the case when the measured value is higher than a predetermined reference voltage.

3. An electropulse processing method for processing a part in the case when the electric processing power is supplied between said part made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film and an electrode or electric processing power is supplied between said part made of a dielectric a material or a high resistivity material brought into contact with a conductive material and an electrode so as to create a quasi-pulse an electric discharge between said electrodes in a carbon-containing working solution, wherein said electric pulse processing method comprises the following steps, wherein at least one reference voltage that is lower than the voltage of the electric power source is compared with the voltage between said electrodes and a relatively short pulse duration of the electric a discharge suitable for processing said part in accordance with the result of the comparison and establish the relative a long duration of an electric discharge pulse suitable for forming a conductive film on the surface of said workpiece in accordance with the comparison result.

4. An electropulse processing method for processing a part in the case when the electric processing power is supplied between said part made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film and an electrode or electric processing power is supplied between said part made of a dielectric a material or a high resistivity material brought into contact with a conductive material and an electrode so as to create a quasi-pulse an electric discharge between said electrodes in a carbon-containing working solution, said electropulse processing method comprising the following steps, which measure the voltage between said electrodes at a point in time after a predetermined time interval from the moment when the voltage between said electrodes falls below the first reference voltage whose value is set close to the voltage of the electric power source, but below the voltage of the electric source power, and set a relatively short duration of the pulse of the electric discharge, suitable for processing the above-mentioned parts, in the case when the measured value is lower than the predetermined second reference voltage, and set the relatively long duration of the pulse of the electric discharge, suitable for forming a conductive film on the surface of the said workpiece , in the case when the measured value is higher than the predefined second reference voltage.

5. An electric pulse machine for processing a part by creating a quasi-pulse electric discharge between the electrodes, comprising an electric processing power supply device for supplying electric processing power between the workpiece made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film and an electrode or processing power supply device for supplying electrical power to the process swings between said part made of a dielectric material or a high resistivity material brought into contact with a conductive material and an electrode, a working fluid supply device for supplying a carbon-containing working fluid between said electrodes, a positioning device for positioning said part relative to said electrode, a voltage measuring device for measuring voltage between said electro at a point in time after a predetermined time interval from the moment of ignition of the electric discharge, and a control device for setting a relatively short pulse duration of the electric discharge, suitable for processing said part, in accordance with the measured voltage value between the said electrodes, measured by the voltage measuring device designed to measure the voltage between the above electrodes, and to install relative to the duration hydrochloric pulse duration of the electric discharge, suitable for forming a conductive film on the surface of said workpiece.

6. An electric pulse machine for processing a part by creating a quasi-pulse electric discharge between the electrodes, comprising an electric processing power supply device for supplying electric processing power between the workpiece made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film and an electrode or processing power supply device for supplying electrical power to the process swings between said part made of a dielectric material or a high resistivity material brought into contact with a conductive material and an electrode, a working fluid supply device for supplying a carbon-containing working fluid between said electrodes, a positioning device for positioning said part relative to said electrode, a voltage measuring device for measuring voltage between said electro at a point in time after a predetermined time interval from the moment of ignition of the electric discharge, and a control device for setting a relatively short pulse duration of the electric discharge, suitable for processing said part, in the case when the measured value is lower than the predetermined reference voltage, in accordance with a measured voltage value between said electrodes, measured by a voltage measuring device for and measuring voltage between said electrodes, and for setting a relatively long pulse duration of an electric discharge, suitable for forming a conductive film on the surface of said workpiece, in the case when the measured value is higher than a predetermined reference voltage, in accordance with the measured voltage value between said electrodes, measured a voltage measuring device for measuring voltage between said electrodes.

7. An electropulse machine for processing a part by creating a quasi-pulse electric discharge between the electrodes, comprising an electric processing power supply device for supplying electric processing power between the workpiece made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film and an electrode or processing power supply device for supplying electrical power to the process swings between said part made of a dielectric material or a high resistivity material brought into contact with a conductive material and an electrode, a working fluid supply device for supplying a carbon-containing working fluid between said electrodes, a positioning device for positioning said part relative to said electrode, a voltage measuring device for measuring voltage between said electro dams, and a control device for setting a relatively short pulse duration of an electric discharge, suitable for processing said part, in the case where a measured value (second measured value), which is measured by a voltage measuring device for measuring voltage between said electrodes, at a time time after a predetermined time interval has elapsed since the time when the measured value (first measured value) measured The voltage measuring property for measuring the voltage between said electrodes becomes lower than the first reference voltage, which is set close to the voltage of the electric power source, but not higher than the voltage of the electric power source, is smaller than the predetermined second reference voltage, and for setting a relatively long pulse duration of an electric discharge suitable for forming a conductive film on the surface of said part, in the case GDSs second measured value is larger than a predetermined reference voltage.

8. An electropulse machine for processing a part by creating a quasi-pulsed electric discharge between the electrodes, comprising an electric processing power supply device for supplying processing electric power between a workpiece made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film and an electrode or processing power supply device for supplying electrical power to the process swings between said part made of a dielectric material or a high resistivity material brought into contact with a conductive material and an electrode, a working fluid supply device for supplying a carbon-containing working fluid between said electrodes, a positioning device for positioning said part relative to said electrode, at least one comparison device for comparing the reference voltage, which below the voltage of the electric power source, with a voltage between said electrodes, and a control device for setting a relatively short duration of an electric discharge pulse suitable for processing said part in accordance with a comparison result and for setting a relatively long duration of an electric discharge pulse suitable for generating a conductive film on the surface of said workpiece.

9. An electric pulse machine for processing a part by creating a quasi-pulse electric discharge between the electrodes, comprising an electric processing power supply device for supplying electric processing power between the workpiece made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film and an electrode or processing power supply device for supplying electrical power to the process swings between said part made of a dielectric material or a high resistivity material brought into contact with a conductive material and an electrode, a working fluid supply device for supplying a carbon-containing working fluid between said electrodes, a positioning device for positioning said part relative to said electrode, a comparison device for comparing the voltage between said electrodes in Mom t of time after a predetermined time interval has elapsed since the ignition of the electric discharge with a predetermined reference voltage, and a control device for setting a relatively short pulse duration of the electric discharge suitable for processing said part in the case where the voltage between said electrodes is lower than the reference voltage , in accordance with the result of the comparison performed by the comparison device, and a control device designed for setting a relatively long pulse duration of an electric discharge, suitable for forming a conductive film on the surface of said part, in the case where the voltage between said electrodes is higher than the reference voltage.

10. An electric pulse machine for processing a part by creating a quasi-pulse electric discharge between the electrodes, comprising an electric processing power supply device for supplying electric processing power between the workpiece made of a dielectric material or a high resistivity material coated with a conductive film and an electrode or electric processing power supply device for supplying electric power swings between said part made of a dielectric material or a high resistivity material brought into contact with a conductive material and an electrode, a working fluid supply device for supplying a carbon-containing working fluid between said electrodes, a positioning device for positioning said part relative to said electrode, a first comparison device for comparing a voltage between said electrodes with a first reference voltage, the value of which is set close to the voltage of the electric power source, but not higher than the voltage of the electric power source, a second comparison device for comparing the voltage between said electrodes with the second reference voltage, the value of which is set lower than the first reference voltage, and a control device designed to set a relatively short duration of an electric discharge pulse suitable for processing said details, in the case when the voltage between the said electrodes is lower than the second reference voltage, in accordance with the result of the comparison performed by the second comparison device at the point in time after a predetermined time interval from the moment when the voltage between the said electrodes becomes lower than the first reference voltage, in accordance with the result of the comparison performed by the first comparison device, and for setting a relatively long pulse duration of the electric discharge, p suitable for forming a conductive film on the workpiece surface of said part, in the case where the voltage between said electrodes is higher than the second reference voltage.