SI20253A - Postopek in priprava za adaptivno krmiljenje procesa elektroerozijskega obdelovanja - Google Patents

Abstract

Samodejno krmiljenje procesa elektroerozijskega obdelovanja je po izumu izvedeno tako, da se ta proces prilagaja modelu za ta proces, ki pa se med obdelovanjem sproti s samoučenjem naravnava na trenutne razmere. Od časa trajanja tekoče razelektritve odvisni zgornja in spodnja mejna napetost za področje željnih potekov napetosti v elektroerozijskem procesu se izračunata za vsako tekočo razelektritev na osnovi shranjenih podatkov o vzorčenju časovnega poteka napetosti delovnih razelektritev. Tekoča razelektritev se zazna kot nenormalna razelektritev takoj, ko njena napetost izstopi iz omejenega področja, s tem da prekorači eno od obeh mejnih napetosti. Samodejno določanje mejnih napetosti poenostavi krmiljenje in omogoča višjo stopnjo avtomatizacije, izključi pa vpliv operaterja. Adaptacija na željeni potek je zanesljiva in s kratkimi reakcijskimi časi. Omogočena je fina obdelava s kakovostno površino izdelkov.ŕ

Description

Postopek in priprava za adaptivno krmiljenje procesa elektroerozijskega obdelovanja

Predmet izuma sta postopek in priprava za adaptivno krmiljenje procesa elektroerozijskega obdelovanja, s katerim se potek tega procesa zaradi njegovega stalnega spreminjanja samodejno prilagaja željenemu poteku procesa glede na pogostost nenormalnih razelektritev kot merilo za kakovost procesa, tako da se po vsaki nenormalni razelektritvi izvede ustrezno dolgo trajajoči odklop tokovnih impulzov.

Izum je po mednarodni klasifikaciji patentov uvrščen v razred B 23H 1/02.

Glede na pomanjkljivosti dosedaj znanih postopkov in priprav uvodoma navedene vrste za adaptivno krmiljenje procesa elektroerozijskega obdelovanja je tehnični problem izuma, izvesti popolnoma samodejno krmiljenje omenjenega procesa s prilagajanjem procesa na model za ta proces, ki naj se trenutnim razmeram med obdelovanjem sproti prilagaja s samoučenjem, in brez predhodnega nastavljanja za proces domnevno ustreznih mejnih vrednosti za področje delovnih napetosti.

Pri elektroerozijskem obdelovanju potekajo med elektrodo in obdelovancem praviloma po površini obdelovanca enakomerno razporejene željene delovne razelektritve, pogosto pa se pojavijo tudi neželjene, pretežno lokalizirane nenormalne razelektritve. Opredelitev nenormalnih razelektritev je v stroki poznana. Da se izboljša učinek elektroerozijskega obdelovanja, se le-to krmili tako, da se identificirajo nenormalne razelektritve, po zaznavi katerih se tokovni impulzi izklopijo in se podaljšujejo pavze med njimi ali pa se elektroda po določenem času odmakne od obdelovanca.

V patentnih spisih CH 659 966 A5 in DE 33 00 552 C2, oba izhajata iz prioritetne patentne prijave YU 51/82, sta opisana postopek in priprava za adaptivno krmiljenje procesa elektroerozijskega obdelovanja. Za vsak tokovni impulz - generator impulzov električnega toka je krmiljen s signalom T ure, katerega perioda t je sestavljena iz delovne dobe t in dobe t pavze - se ugotovi, ali je povzročil delovno razelektritev ali pa nenormalno razelektritev. Kot delovna se identificira tista razelektritev, pri kateri se šele po preteku značilnega minimalnega časa t_d po sprožitvi tokovnega impulza napetost U razelektritve med elektrodo in obdelovancem od vžigne vrednosti U_p spusti med predpisani mejni vrednosti U_H’ in U_L’ in tu ostane do konca delovne dobe t vsake periode pojavljanja tokovnih impulzov ter izkazuje značilno nihanje (sl. 1). Le krivulja Uc prikazuje delovno razelektritev, napetost razelektritve Ua je do konca delovne dobe ostala nad zgornjo mejno vrednostjo U_H’, napetost razelektritev Ud in Ue je prehitro padla pod mejno vrednost U_H’, medtem ko razelektritev Ub ne kaže značilnih nihanj napetosti. Ločeno se štejejo delovne in nenormalne razelektritve. Potek obdelovalnega procesa se zaradi narave razelektritev stalno spreminja, z opisanim postopkom pa se samodejno prilagaja željenemu poteku procesa glede na pogostost nenormalnih razelektritev, ki predstavlja merilo za kakovost procesa, in sicer tako da se po povečanju pogostosti nenormalnih razelektritev poseže v obdelovalni proces z ustrezno dolgo trajajočim odklopom tokovnih impulzov. Pri opisani znani rešitvi kot tudi pri drugih rešitvah po stanju tehnike je potrebno neprestano naravnavanje priprave na trenutno gostoto električnega toka, vsakič naravnanje na par elektroda - obdelovanec in še druga naravnavanja, naprimer na spremembe kapacitivnosti ali induktivnosti v sistemu tokovni impulzni generator - priključni kabel - elektroda - obdelovanec. Težave so še posebno očitne, kadar je delovna doba tokovnih impulzov krajša od 10 gs; tedaj se nenormalne razelektritve preprečujejo pretežno s periodičnim odmikanjem elektrode od obdelovanca, poskuša pa se tudi z ročnim nastavljanjem mejnih vrednosti napetosti oziroma značilnega minimalnega časa t_d.

Navedeni tehnični problem je rešen s postopkom po izumu za adaptivno krmiljenje procesa elektroerozijskega obdelovanja, po katerem se potek tega procesa zaradi njegovega stalnega spreminjanja samodejno prilagaja željenemu poteku procesa glede na pogostost nenormalnih razelektritev med elektrodo in obdelovancem kot merilo za kakovost procesa, tako da se po zaznavi nenormalne razelektritve poseže v obdelovalni proces s pogostosti nenormalnih razelektritev ustrezno dolgo trajajočim odklopom tokovnih impulzov, pri čemer je postopek po izumu značilen po tem, da se kot spodnja meja zgornjega področja pojavljanja nenormalnih razelektritev in zgornja meja spodnjega področja pojavljanja nenormalnih razelektritev na osnovi shranjenih podatkov o vzorčenju časovnega poteka napetosti delovnih razelektritev v tem procesu za vsako tekočo razelektritev posebej izračunata od časa trajanja tekoče razelektritve odvisni zgornja mejna napetost oziroma spodnja mejna napetost za področje omenjenih željenih potekov tega procesa in da se kot nenormalna razelektritev zazna tekoča razelektritev takoj, ko njena napetost zapusti omenjeno področje željenih potekov procesa, s tem da prekorači eno od obeh mejnih napetosti.

Postopek po izumu je nadalje značilen po tem, da se časovno odvisni zgornja in spodnja mejna napetost v posameznem izmed vsaj štirih časovnih odsekov delovne dobe v vsaki periodi tokovnih impulzov izračunata s pomočjo v omenjenih časovnih odsekih s statistično obdelavo časovnega poteka napetosti predhodnih delovnih razelektritev pridobljenih njunih krivinskih polmerov v teh časovnih odsekih in da v primeru razdelitve delovne dobe na štiri časovne odseke prvi časovni odsek traja 2 gs, začenši od prehoda napetosti razelektritve pod zgornjo mejno napetost na samem začetku tokovnega impulza, in trajajo drugi časovni odsek nadaljnje 4 gs, tretji časovni odsek nadaljnjih 54 gs in zatem četrti časovni odsek do konca delovne dobe v tisti periodi tokovnih impulzov.

Postopek po izumu je značilen tudi po tem, da se potek zgornje mejne napetosti ali potek spodnje mejne napetosti pospešeno prilagodi hitri spremembi v obdelovalnem procesu s pomočjo spodnjega oziroma zgornjega odločitvenega signala, ki sledi prehodu napetosti razelektritve preko spodnje mejne napetosti oziroma preko zgornje mejne napetosti, in s pomočjo prilagodilnega signala, ki pospešeno prilagodi eno od mejnih napetosti drugi mejni napetosti, če se le-ta spremeni hitro.

Navedeni tehnični problem je rešen s tudi s pripravo po izumu za adaptivno krmiljenje procesa elektroerozijskega obdelovanja, pri čemer ta priprava obstoji iz priprave za elektroerozijsko obdelovanje in iz adaptivnega vezja, na katerega prvi vhod se dovaja napetost razelektritve in s katerega izhoda se na krmilni vhod generatorja tokovnih impulzov dovaja odklopitveni signal, pri čemer je priprava po izumu značilna po tem, da se napetost razelektritve vodi tudi na vhod vezja za tvorjenje modela elektroerozijskega procesa in se v tem vezju s samoučenjem pridobljena signala zgornje in spodnje mejne napetosti za področje željenih razelektritev vodita na drugi in tretji vhod adaptivnega vezja.

Priprava po izumu je nadalje značilna po tem, da je vezje za tvorjenje modela elektroerozijskega procesa sestavljeno iz vezja za vzorčenje napetosti razelektritev in za računanje krivinskih polmerov poteka obeh mejnih napetosti v posameznih časovnih odsekih delovne dobe v vsaki periodi tokovnih impulzov in iz vezij za tvorjenje zgornje mejne napetosti oziroma spodnje mejne napetosti v omenjenih časovnih odsekih delovne dobe, in da je na prvi vhod teh treh vezij dovedena napetost razelektritve in se na njihov prvi in drugi krmilni vhod vodita signal ure za tvorjenje zaporedja tokovnih impulzov oziroma odklopitveni signal, in da je izhod vezja za vzorčenje napetosti razelektritev in za računanje krivinskih polmerov poteka obeh mejnih napetosti v posameznih časovnih odsekih delovne dobe v vsaki periodi tokovnih impulzov priključen na drugi vhod vezij za tvorjenje zgornje mejne napetosti oziroma spodnje mejne napetosti.

Priprava po izumu je nadalje značilna po tem, da se z drugega in tretjega vhoda adaptivnega vezja vodita signala zgornje in spodnje mejne napetosti na prvi vhod prvega primerjalnika oziroma na prvi vhod drugega primerjalnika, ki sta vsebovana v identifikacijskem vezju adaptivnega vezja in na katerih drugi vhod se s prvega vhoda adaptivnega vezja dovaja napetost razelektritve in katerih izhodna signala se vodita na vhoda odločitvenega vezja, ki je vsebovano v adaptivnem vezju in ki je krmiljeno s signalom ure za tvorjenje zaporedja tokovnih impulzov in z odklopitvenim signalom in na katerega izhodih se vselej, kadar napetost razelektritve prestopi zgornjo mejno napetost oziroma spodnjo mejno napetost, pojavita prvi odločitveni signal oziroma drugi odločitveni signal, ki se vodita na modifikacijsko vezje, kije vsebovano v adaptivnem vezju in v katerem povzročita nastanek odklopitvenega signala, pri čemer se prvi odločitveni signal in drugi odločitveni signal vodita na tretji krmilni vhod vezja za tvorjenje spodnje mejne napetosti oziroma na tretji krmilni vhod vezja za tvorjenje zgornje mejne napetosti in sta vezji za tvorje5 nje zgornje mejne napetosti oziroma spodnje mejne napetosti medsebojno povezani s prilagodilnim signalom, ki pospešeno prilagodi eno od mejnih napetosti drugi, če se le-ta spremeni hitro.

S postopkom in pripravo po izumu za adaptivno krmiljenje elektroerozijskega obdelovanja je omogočeno, da ni več potrebno nastavljati zgornjo in spodnjo mejno napetost željenih razelektritev in številne druge parametre procesa, ampak se med obdelovalnim procesom vsakič na začetku delovne dobe za celo delovno dobo samodejno stvorita potekajočemu obdelovalnemu procesu prilagojeni krivulji zgornje in spodnje mejne napetosti za tekočo razelektritev. Zato se poenostavi krmiljenje in je omogočena višja stopnja avtomatizacije elektroerozijskega obdelovanja, izključen pa je vpliv operaterja. Adaptacija poteka zanesljivo in s kratkimi reakcijskimi časi reda velikosti 0,5 Za razliko od stanja tehnike rešitev po izumu omogoča zanesljivo fino obdelovanje, torej delovne dobe tokovnih impulzov pod 10 /xs. Prednost rešitve po izumu pa se pokaže tudi pri večji učinkovitosti obdelave, manjši obrabi elektrod in v kakovostni površini izdelkov.

Izum bo v nadaljnjem podrobno obrazložen na osnovi opisa izvedbenega primera postopka in priprave po izumu za adaptivno krmiljenje elektroerozijskega obdelovanja in na osnovi pripadajočega načrta, ki na shematičen način prikazuje na sl. 2a in b potek napetosti razelektritve v procesu elektroerozijskega obdelovanja in potek po predlaganem postopku s samoučenjem pridobljenih zgornje ter spodnje mejne napetosti za področje željenih razelektritev v tem procesu oziroma potek napetosti pri dveh nenormalnih razelektritvah, sl. 3a in b potek napetosti prve razelektritve na začetku elektroerozijskega obdelovanja in potek omenjenih zgornje ter spodnje mejne napetosti, ko se je začelo samoučenje, oziroma značilnosti krivulj za omenjeni mejni napetosti in sl. 4 pripravo po izumu za izvajanje z izumom predlaganega postopka za adaptivno krmiljenje procesa elektroerozijskega obdelovanja.

Na sl. 4 je med drugim shematično prikazana priprava edmd za elektroerozijsko obdelovanje obdelovanca w. Sponki generatorja cpg impulzov električnega toka sta priključeni na elektrodo e in obdelovanec w, med katerima se nahaja tekoči dielektrik fd. Generator cpg impulzov električnega toka je krmiljen s signalom T ure, katerega perioda t je sestavljena iz delovne dobe t_Q in dobe t_no pavze (sl. 1 zgoraj), z odklopitvenim signalom CO z izhoda adaptivnega vezja ac, ki povzroči odklop tokovnih impulzov iz generatorja cpg, in tudi z osnovnim regulacijskim vezjem bcc, ki krmili tudi servomotor sm za premikanje elektrode e, ne zadeva pa predloženega izuma in zato ni podrobneje razloženo. Značilen parameter v procesu elektroerozijskega obdelovanja je napetost U razelektritve med elektrodo e in obdelovancem w, za krmiljenje obdelovalnega procesa pa se z napetostnega delilnika vd odvzema le del te napetosti, ki bo v nadaljnjem nastopal kot napetost U razelektritve.

Postopek po izumu za adaptivno krmiljenje procesa elektroerozijskega obdelovanja temelji na spoznanju, da v diagramu časovne odvisnosti napetosti razelektritev področje željenih, to se pravi delovnih, razelektritev leži med področjem visokonapetostnih nenormalnih razelektritev in področjem nizkonapetostnih nenormalnih razelektritev, in na zamisli, da se pri potekajoči razelektritvi uporabi rezultat samoučenja priprave po izumu na značilnostih predhodnjih razelektritev in se na tej osnovi za potrebo identifikacije tekoče razelektritve vsakič izračunata časovni potek zgornje mejne napetosti U_H in časovni potek spodnje mejne napetosti U_L kot mejnih krivulj področja željenih potekov procesa.

Od začetka elektroerozijskega obdelovanja se shranjujejo podatki o vzorčenju časovnega poteka napetosti U delovnih razelektritev v tem procesu. Na osnovi statističnega vrednotenja teh podatkov se za vsako tekočo razelektritev posebej že takoj na začetku pripadajoče delovne dobe t_o izračunata zgornja mejna napetost U_H(t_g) oziroma spodnja mejna napetost U_L(t) za področje željenih potekov procesa, in sicer v odvisnosti od časa t trajanja tekoče razelektritve (sl. 2a).

V postopku po izumu se kot t_e = 0 za opis potekov napetosti razelektritev v modelu za ta proces jemlje trenutek, ko napetost U razelektritve v točki B na začetku delovne dobe t_o pade pod zgornjo napetostno mejo U_H(t_g). Odtlej in pa do konca delovne dobe poteka krivulja U(t_e) delovne razelektritve med krivuljama U_H(t_e) in U_L(t_e) za zgornjo oziroma spodnjo napetostno mejo področja delovnih razelektritev. Ostale podrobnosti na sl. 2a bodo pojasnjene pozneje.

Na sl. 2b sta z napetostnima potekoma U’(t_e) in U”(t) prikazani razelektritvi, ki se izkažeta kot nenormalni, in sicer v trenutku t’ oziroma t”, ko njun napetostni potek preseka krivuljo zgornje mejne napetosti U_H(t) oziroma spodnje mejne napetosti U_L(t_e); tedaj odklopitveni signal CO v tokovnem impulznem generatorju cpg prekine električni tok. Prekinitev traja bodisi samo do konca delovne dobe v tekoči periodi bodisi celo za nekaj sledečih period v primeru večje verjetnosti pojavljanja nenormalnih razelektritev.

Za računanje poteka U_H(t_e) in U_L(t_e) za zgornjo oziroma spodnjo napetostno mejo področja delovnih razelektritev se uporabi naslednji aproksimativni postopek. Delovna doba se od prestopa napetosti U(t_e) tekoče razelektritve pod zgornjo mejno napetost U_H(t_e) v točki B dalje, izračunano na osnovi podatkov od predhodnjih razelektritev, razdeli na prednostno vsaj štiri časovne odseke z naslednjimi trajanji (sl. 3b):

- prvi časovni odsek Δ₃ traja do 2 jus,

- drugi časovni odsek Δ₂ traja nadaljnje 4 /as,

- tretji časovni odsek Δ₃ traja nadaljnjih vsaj 54 μ-s in zatem

- četrti časovni odsek Δ. do konca delovne dobe t .

o

Navedeno trajanje časovnih odsekov je bilo izbrano izkustveno. Približka za funkcijska poteka za U_H(t_e) in U_L(t_e) za tekočo razelektritev se izračunata s pomočjo v omenjenih časovnih odsekih Δ_Γ ..., Δ₄ s statističnim vrednotenjem poteka napetosti U(t_e) za predhodne delovne razelektritve pridobljenih krivinskih polmerov R_p R₂, R₃, R₄. Dejansko vsak od teh simbolov za polmer predstavlja dvojico malo razlikujočih se polmerov, in sicer polmer za zgornjo in polmer za spodnjo napetostno mejo.

Izvedba postopka po izumu s štirimi časovnimi odseki Δ_ρ ..., Δ₄ daje dobre rezultate, večje število časovnih odsekov pa bi zahtevalo obsežnejšo strojno opremo. Prvi časovni odsek Δ₁ je pomemben za obvladovanje finega obdelovanja; še sta prisotna začetna ionizacija in njen razelektritveni kanal, napetost U(t_e) pa strmo pada. V drugem časovnem odseku Δ₂ se je ionizacijski kanal že razvil in napetost U(t_e) pada manj strmo, se pa še vedno hitro spreminja pri veliki gostoti toka. V časovnem odseku Δ₃ se plazmin kanal razvije dokončno in razelektritveni tok doseže nazivno vrednost, napetostni potek U(t_g) se ustali. V časovnem odseku Δ₄ pa pri t > 100 /us napetost U(t_g) razelektritve še vedno rahlo pada pri večjih električnih tokovih, in sicer zaradi dobre električne prevodnosti razvitega plazminega kanala.

Delovna doba t tokovnega impulza se začne, ko signal T zavzame stanje logične enojke. V tem trenutku se krivulji U_H(t_e) in U_L(t_e) začneta v točkah Bj oziroma C_t in potekata z vodoravnima odsekoma do točk B’ oziroma C in se ob koncu delovne dobe končata v točkah B₂ oziroma C₂ (sl. 3b). Točka C je postavljena v trenutek prehoda napetosti U(t_g) razelektritve skozi referenčno napetost U (vsaj okoli 2 % pod vžigno napetostjo U ) v točki A, točka B’ pa leži vsaj 2 gs za točko B.

Ko se začne elektroerozijsko obdelovanje, se sproži spoznavanje njegovih lastnosti in samoučenje le-teh. Na sl. 2a sta nakazani dve značilnosti, ki se med samoučenjem na samem začetku obdelovalnega procesa ugotavljata pri preverjanju, ali gre za normalno, torej delovno razelektritev; od začetka tokovnega impulza pa do padca začetne napetosti U_p električnega impulza pod omenjeno referenčno napetost U. mora preteči značilen minimalni čas t_d in pri delovni razelektritvi potek napetosti izkazuje nihanje. Po končanem začetnem samoučenju se tedve značilnosti več ne ugotavljata.

Na samem začetku samoučenja se za omenjeni zgornjo in spodnjo mejno napetost U_H(t_e) oziroma U_L(t_e) vzameta izhodiščna približka, ki sta prikazana na sl. 3a. Zgornja mejna napetost je predstavljena s premico U_H(t_g) = U_Hmax, kjer je U_Hmax visoka vrednost napetosti pod vžigno napetostjo U , naprimer 60 V, medtem ko je v zadnjih dveh časovnih odsekih A₃ in Δ₄ spodnja mejna napetost predstavljena s konstantno vrednostjo U_L(t_g) = U_{r min}, ki se nato z vnaprej izbranima vrednostima ^R2,min ^{in R}imin dvigne do točke C, pri čemer je U_Lmjn najnižja vrednost napetosti, naprimer 18 V. Obdelava pri navedeni začetni zgornji napetostni meji je bolj groba od zelo grobe obdelave s tokom do 500 A in delovno dobo do 2.000 gs, medtem ko je obdelava pri navedeni začetni spodnji napetostni meji je bolj fina od obdelave s tokom pod i A pri minimalni aktivni površini pod 1 mm².

Na samem začetku obdelovalnega procesa se samoučenje začne z dvigovanjem U_L(t_g), s tem da se prilagaja najbolj pogostim delovnim razelektritvam U(t_g); ta postopek traja do tri sekunde. Samoučenje se nadaljuje s spuščanjem U_H(t_g), s tem da se še naprej prilagaja najbolj pogostim delovnim razelektritvam U(t_g); ta postopek traja do dve sekundi, seveda obakrat odvisno od pogostosti razelektitev. Med obema krivuljama U_H(t_g) in U_L(t ) nastane področje oziroma okno željenih delovnih razelektritev. Po intenzivnem začetnem samoučenju in tvorjenju potekov mej9 nih napetosti U_H(t_e) in U_L(t_g) se tekom celotnega procesa elektroerozijskega obdelovanja nadaljuje samoučenje in prilagajanje najbolj pogostim in medsebojno podobnim si potekom U(t_g) pojavljajočih se razelektritev.

Omenjeno okno se nikoli ne adaptira na prvi spremenjeni potek U(t_e) delovne razelektritve, saj je njena reprezentiranost zanemarljiva. Adaptacija okna na tak potek U(t_e) se izvrši šele, ko je prišlo do več podobnih razelektritev. Vrednost njihove napetosti se po omenjenih časovnih odsekih Δ_ρ ..., Δ₄ delovne dobe ovrednoti z ugotovljeno empirično verjetnostjo za posamezne razelektritve. Ovrednotenje poteka U(t_e) delovnih razelektritev se izvede, potem ko se je v približno eni sekundi nabralo dovolj podatkov, da se premakneta mejni krivulji U_H(t) in U_L(t_e) okna.

Potek mejne napetosti U_H(t_e) ali U_L(t_e) pa se pospešeno prilagodi hitri spremembi v obdelovalnem procesu s pomočjo odločitvenega signala L oziroma H, ki sledi prehodu napetosti U(t_g) razelektritve preko spodnje mejne napetosti U_L(t_g) oziroma preko zgornje mejne napetosti U_H(t_e). Pospešeno prilagajanje ene mejne napetosti drugi se doseže s pomočjo prilagodilnega signala HL neposredno med vezjema b_H, b_L za računanje mejnih napetosti U_H(t_g) oziroma U_L(t_e) v vezju mdc za tvorjenje modela elektroerozijskega procesa.

Med delom naprimer nenadoma močno naraste tok razelektritve. Napetost U(t_g) razelektritve se dvigne in preseže U_H(t_g). Odločitveno vezje dc zazna pogoste nenormalne razelektritve in oddaja signal H, ki v vezju b_L povzroči pospešeno dvigovanje U_L(t_e) in posledično preko prilagodilnega signala HL tudi pospešeno dvigovanje U_H(t_g); adaptacija obeh mejnih napetosti U_H(t_g) in U_L(t_g) se izvede hitreje kot v eni sekundi. Kadar pa pride med obdelovanjem do počasnejših in manjših sprememb U(t_g), se adaptacija izvede manj intenzivno v času nekaj sekund.

S predlaganim postopkom se uspešno zaznavajo nenormalne razelektritve v širokem območju obdelovalnega procesa, pri čemer delovne dobe tovnih impulzov lahko ležijo med 0,5 pts in 2.000 gs, električni tok impulzov pa med 0,5 A in 500 A, obakrat neodvisno od nastopajočih materialov in velikosti obdelovane površine.

Priprava po izumu za izvajanje z izumom predlaganega postopka za adaptivno krmiljenje procesa elektroerozijskega obdelovanja je prikazana na sl. 4. Obstoji iz priprave edmd za elektroerozijsko obdelovanje, adaptivnega vezja ac in vezja mdc za tvorjenje modela procesa elektroerozijskega obdelovanja, potekajočega med elektrodo e in obdelovancem w. Od priprave edmd se na vhod vezja mdc za tvorjenje modela elektroerozijskega procesa tako kot tudi na prvi vhod adaptivnega vezja ac vodi le signal napetosti U razelektritve.

Adaptivno vezje ac sestavljajo identifikacijsko vezje ic, odločitveno vezje dc in modifikacijsko vezje mc. Na prvi vhod adaptivnega vezja ac - njegovi vhodi sovpadajo z vhodi identifikacijskega vezja ic - se dovaja napetost U razelektritve, na drugi in tretji vhod pa se z izhodov vezja mdc za tvorjenje modela elektroerozijskega procesa dovajata signala zgornje in spodnje mejne napetosti U_H(t) oziroma U_L(t). V vezju mdc nastaneta tadva signala s samoučenjem na osnovi vhodnega signala U(t) kot napetosti razelektritve.

Vezje mdc za tvorjenje modela elektroerozijskega procesa je sestavljeno iz vezja a, ki vzorči napetost U(t_g) razelektritev in pridobiva krivinske polmere napetostnega poteka zgornje in spodnje mejne napetostne krivulje v posameznih časovnih odsekih delovne dobe za vsako periodo tokovnih impulzov, in iz vezij b_H, b_L za tvorjenje zgornje mejne napetosti U_H(t_e) oziroma spodnje mejne napetosti U_L(t ) v omenjenih časovnih odsekih s pomočjo prej pridobljenih krivinskih polmerov.

Na prvi vhod vezij a, b_R in b_L se vodi napetost U(t_g) razelektritve, na njihov prvi in drugi krmilni vhod pa se vodita signal T ure za tvorjenje zaporedja tokovnih impulzov oziroma odklopitveni signal CO. Izhod vezja a je priključen na drugi vhod vezij ^bH^inbL·

V prvem primerjalniku c_H in drugem primerjalniku c_L, ki sta vsebovana v identifikacijskem vezju ic, se vrši zaznavanje nenormalnih razelektritev, s tem da se napetost U(t_g) razelektritve tekoče primerja z zgornjo oziroma spodnjo mejno napetostjo U_H(t_e), U_L(t_e) za področje željenih razelektritev.

Izhodna signala omenjenih primerjalnikov c_H, c_L, torej identifikacijskega vezja ic, se vodita na vhoda odločitvenega vezja dc. Tudi le-to je krmiljeno s signalom T ure za tvorjenje zaporedja tokovnih impulzov in z odklopitvenim signalom CO. Na njegovih dveh izhodih se vselej, kadar napetost U(t_g) izstopi iz področja delovnih razelektrietv, s tem da prestopi zgornjo mejno napetost U_H(t_g) ali spodnjo mejno na11 petost U_L(t_e), pojavi odločitveni signal H oziroma L. Odločitvena signala H in L se vodita na modifikacijsko vezje mc, v katerem povzročita pogostosti nenormalnih razelektritev ustrezno dolg odklopitveni signal CO.

Po drugi strani pa se odločitvena signala H in L vodita na tretji krmilni vhod vezja b_L za tvorjenje spodnje mejne napetosti U_L(t_g) oziroma na tretji krmilni vhod vezja b_H za tvorjenje zgornje mejne napetosti U_H(t_e). Vezji b_H, b_L za tvorjenje zgornje mejne napetosti U_H(t_e) oziroma spodnje mejne napetosti U_L(t) sta medsebojno povezani z vodom za prilagodilni signal HL, ki pospešeno prilagodi eno od mejnih napetosti U_H(t_e), U_L(t_e) drugi, če se le-ta spremeni hitro.

Claims (8)

1. Patentni zahtevki

   1. Postopek za adaptivno krmiljenje procesa elektroerozijskega obdelovanja, po katerem se potek tega procesa zaradi njegovega stalnega spreminjanja samodejno prilagaja željenemu poteku procesa glede na pogostost nenormalnih razelektritev med elektrodo (e) in obdelovancem (w) kot merilo za kakovost procesa, tako da se po zaznavi nenormalne razelektritve poseže v obdelovalni proces s pogostosti nenormalnih razelektritev ustrezno dolgo trajajočim odklopom tokovnih impulzov, označen s tem, da se kot spodnja meja zgornjega področja pojavljanja nenormalnih razelektritev in zgornja meja spodnjega področja pojavljanja nenormalnih razelektritev na osnovi shranjenih podatkov o vzorčenju časovnega poteka napetosti U delovnih razelektritev v tem procesu za vsako tekočo razelektritev posebej izračunata od časa trajanja tekoče razelektritve odvisni zgornja mejna napetost U_H oziroma spodnja mejna napetost U_L za področje omenjenih željenih potekov tega procesa in da se kot nenormalna razelektritev zazna tekoča razelektritev takoj, ko njena napetost U zapusti omenjeno področje željenih potekov procesa, s tem da prekorači eno od obeh mejnih napetosti U_H, U_L.
2. 2. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da se časovno odvisni mejni napetosti U_H, U_L v posameznem izmed vsaj štirih časovnih odsekov delovne dobe v vsaki periodi tokovnih impulzov izračunata s pomočjo v omenjenih časovnih odsekih s statistično obdelavo časovnega poteka napetosti U predhodnih delovnih razelektritev pridobljenih njunih krivinskih polmerov v teh časovnih odsekih.
3. 3. Postopek po zahtevku 2, označen s tem, da v primeru razdelitve delovne dobe v vsaki periodi tokovnih impulzov na štiri časovne odseke prvi časovni odsek traja do 2 ps, začenši od prehoda napetosti U razelektritve pod zgornjo mejno napetost U_H na samem začetku tokovnega impulza, in trajajo drugi časovni odsek nadaljnje 4 μ$, tretji časovni odsek vsaj nadaljnjih 54 μ$ in zatem četrti časovni odsek do konca delovne dobe v tisti periodi tokovnih impulzov.
4. 4. Postopek po enem predhodnih zahtevkov, označen s tem, da se potek mejne napetosti U_H ali U_L pospešeno prilagodi pogosti hitri spremembi v obdelovalnem procesu s pomočjo spodnjega odločitvenega signala L oziroma zgornjega odločitvenega signala H, ki sledi prehodu napetosti U razelektritve preko spodnje mejne napetosti U_L oziroma preko zgornje mejne napetosti U_R, in s pomočjo prilagodilnega signala HL, ki pospešeno prilagodi eno od mejnih napetosti U_H, U_L drugi mejni napetosti, če se le-ta spremeni hitro.
5. 5. Priprava za izvajanje postopka za adaptivno krmiljenje procesa elektroerozijskega obdelovanja po enem izmed predhodnjih zahtevkov, obstoječa iz priprave (edmd) za elektroerozijsko obdelovanje in iz adaptivnega vezja (ac), na katerega prvi vhod se dovaja napetost U razelektritvi in s katerega izhoda se na krmilni vhod generatorja (cpg) tokovnih impulzov vodi odklopitveni signal CO, označena s tem, da se napetost U razelektritve vodi tudi na vhod vezja (mdc) za tvorjenje modela elektroerozijskega procesa in da se v tem vezju (mdc) s samoučenjem pridobljena signala zgornje in spodnje mejne napetosti U_H oziroma U_L za področje željenih razelektritev vodita na drugi in tretji vhod adaptivnega vezja (ac).
6. 6. Priprava po zahtevku 5, označena s tem, daje vezje (mdc) za tvorjenje modela elektroerozijskega procesa sestavljeno iz vezja (a) za vzorčenje napetosti razelektritev in za računanje krivinskih polmerov poteka mejnih napetosti U_H, U_L v posameznih časovnih odsekih delovne dobe v vsaki periodi tokovnih impulzov in iz vezij (b_H, bj za tvorjenje zgornje mejne napetosti U_H oziroma spodnje mejne napetosti U_L v omenjenih časovnih odsekih delovne dobe, da je na prvi vhod teh treh vezij dovedena napetost U razelektritve in se na njihov prvi in drugi krmilni vhod vodita signal T ure za tvorjenje zaporedja tokovnih impulzov oziroma odklopitveni signal CO, in da je izhod vezja (a) za vzorčenje napetosti razelektritev in za računanje krivinskih polmerov poteka mejnih napetosti U_H, U_L v posameznih časovnih odsekih delovne dobe v vsaki periodi tokovnih impulzov priključen na drugi vhod vezij (b_H, b_L) za tvorjenje zgornje mejne napetosti U_H oziroma spodnje mejne napetosti U_L.
7. 7. Priprava po zahtevku 5 ali 6, označena s tem, da se z drugega in tretjega vhoda adaptivnega vezja (ac) vodita signala zgornje in spodnje mejne napetosti U_H oziroma U_L na prvi vhod prvega primerjalnika (c_H) oziroma na prvi vhod drugega primerjalnika (c_L), ki sta vsebovana v identifikacijskem vezju (ic) adaptivnega vezja (ac) in na katerih drugi vhod se s prvega vhoda adaptivnega vezja (ac) dovaja napetost U razelektritve in katerih izhodna signala se vodita na vhoda odločitvenega vezja (dc), ki je vsebovano v adaptivnem vezju (ac) in ki je krmiljeno s signalom T ure za tvorjenje zaporedja tokovnih impulzov in z odklopitvenim signalom CO in na katerega izhodih se vselej, kadar napetost U razelektritve prestopi zgornjo mejno napetost U_H oziroma spodnjo mejno napetost U_L, pojavi prvi odločitveni signal H oziroma drugi odločitveni signal L, ki se vodita na modifikacijsko vezje (mc), ki je vsebovano v adaptivnem vezju (ac) in v katerem povzročita nastanek odklopitvenega signala CO.
8. 8. Priprava po enem izmed zahtevkov 5 do 7, označena s tem, da se prvi odločitveni signal H vodi na tretji krmilni vhod vezja (b_L) za tvorjenje spodnje mejne napetosti U_L in se drugi odločitveni signal L vodi na tretji krmilni vhod vezja (b_H) za tvorjenje zgornje mejne napetosti U_H in da sta vezji (b_H, b_L) za tvorjenje zgornje mejne napetosti U_H oziroma spodnje mejne napetosti U_L medsebojno povezani z vodom za prilagodilni signal HL, ki pospešeno prilagodi eno od mejnih napetosti U_H, U_L drugi mejni napetosti, če se le-ta spremeni hitro.