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DE3003339C2 - - Google Patents

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DE3003339C2
DE3003339C2 DE3003339A DE3003339A DE3003339C2 DE 3003339 C2 DE3003339 C2 DE 3003339C2 DE 3003339 A DE3003339 A DE 3003339A DE 3003339 A DE3003339 A DE 3003339A DE 3003339 C2 DE3003339 C2 DE 3003339C2
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DE
Germany
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pulses
elementary
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pulse
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DE3003339A
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Kiyoshi Tokio/Tokyo Jp Inoue
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INOUE-JAPAX RESEARCH Inc YOKOHAMA KANAGAWA JP
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INOUE-JAPAX RESEARCH Inc YOKOHAMA KANAGAWA JP
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/02Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
    • B23H1/022Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges for shaping the discharge pulse train

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bildung von Elementar-Bearbeitungsimpulsen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Wie die zahlreichen aufwendigen theoretischen und experimentellen Untersuchungen des EDM-Prozesses anzeigen, können ultrafeine Abschluß-EDM-Ergebnisse erzielt werden, indem jeder einzelne Bearbeitungsimpuls (Entladungsimpuls) gesteuert wird, der wiederholt durch den EDM-Spalt geschickt ist, um dessen Zeitdauer oder die sog. Ein-Zeit τein in dem Bereich zwischen 0,01 und 1 µs vorzugsweise in der Größenordnung von 10 ns zu begrenzen. Die aufeinanderfolgenden Entladungen sollten diskret oder zeitbeabstandet durch eine "Aus"-Zeit τaus sein, die in ähnlicher Weise genau auf einen geeigneten Wert gesteuert wird, der vorzugsweise nicht größer als das fünf- oder zehnfache der Ein-Zeit τein ist, so daß die Einspeisung eines vorbestimmten Energiebetrages von der Strom- bzw. Spannungsversorgung exakt in jedem Impuls begrenzt ist. Eine Strom- bzw. Spannungsversorgungsanordnung, die so ausgelegt ist, sollte auch zu einer weiten Auswahl der Ein-Zeit und der Aus-Zeit der geforderten Bearbeitungsimpulse in genauer und unabhängiger Weise voneinander fähig sein.
Die Aufmerksamkeit ist auch auf die Leistungsfähigkeit in einigen wichtigen Bereichen der Verwendung einer bestimmten Art von Bearbeitungsimpulsen gerichtet, deren Entwicklung an sich bereits vor mehr als 10 Jahren eingeleitet wurde und die sogar bis beinahe zu den Anfängen der EDM-Entwicklung zurückreicht (vgl. z. B. die am 19. September 1964 veröffentlichte JP-AS 39-20 494 und die am 18. April 1969 veröffentlichte JP-AS 44-8317), deren besondere Vorteile jedoch zunehmend in den letzten Jahren erkannt wurden. Somit können Bearbeitungsimpulse in vorteilhafter Weise in der Form intermittierend unterbrochener Elementarimpulse oder fortlaufender, zeitlich beabstandeter Folgen von Elementarimpulsen anliegen. Der Ausdruck "Elementarimpuls" wird verwendet, um auf einen Einheits- oder Mindestenergieimpuls zu verweisen, wodurch ein Einheits- oder Mindestvolumen eines Materialabtrages gewährleistet ist. In dieser Betriebsart hat jede Folge von Elementarimpulsen eine voreingestellte Zeitdauer Tein und enthält dadurch eine voreingestellte Anzahl n von Elementarimpulsen, die im wesentlichen einen Gesamtmaterialabtrag des Betrages (n · ) darstellen. Benachbarte Folgen von Elementarimpulsen sind durch ein Zeitintervall Taus getrennt.
Bei einem gegebenen Elementarimpuls einer Ein-Zeit τein und einer Aus-Zeit τaus ist eine Reihe von allen gewünschten "zusammengesetzten" oder "gemischten" Impulsen erzielbar, indem lediglich die Folge-Zeitdauer τein oder die Anzahl der Elementarimpulse in jeder Folge und das Zeitintervall τaus oder die Anzahl der periodisch zu unterbrechenden Elementarimpulse eingestellt wird. Auch hier sollten dem Einheitsimpuls vorzugsweise eine Mindest-Ein-Zeit τein und auch eine Mindest-Aus-Zeit τaus der gleichen Größenordnung zugewiesen werden.
Welche Impulse auch immer verwendet werden - die aufeinanderfolgenden Impulse oder die periodisch unterbrochenen Elementarimpulse - so wird jeder genau zeitgesteuerte Impuls einer extrem kurzen Ein-Zeit τein und Aus-Zeit τaus am besten in einer Strom- bzw. Spannungsversorgungsanordnung gebildet, die so ausgelegt ist, daß sie den Gleichstrom-Ausgang mittels eines elektronischen Schalters mit "Ein"- und "Aus"-Zuständen abhängig von den entsprechenden Ansteuer-"Ein"- und "Aus"-Signalen "pulsen" kann. Es sei daran erinnert, daß die Verwendung von Feldeffekttransistoren (FET) oder von MOS-Bauelementen (Metall- Oxid-Halbleiter-Transistoren) nunmehr ein derart extrem rasches Schalten in der Anordnung erlaubt.
Der Erfinder hat zunächst beobachtet, daß eine Streuimpedanz, die zwingend in einer Strom- bzw. Spannungsschaltung enthalten ist, die den Schalter mit einem Bearbeitungsspalt in Reihe mit einer Eingangs-Gleichstromquelle verbindet, unvermeidbar eine Verzögerung verursacht, bevor jeder einzelne Bearbeitungsimpuls vollständig endet, nach dem Ende des entsprechenden Signalimpulses, der am Schalter liegt. Diese Verzögerung kann nicht vernachlässigbar sein, wenn die Impulsdauer kürzer als 1 µs ist. Es wurde festgestellt, daß die Streuimpedanz vorzugsweise eine Streukapazität im Bereich zwischen 0,01 und 0,05 µF, eine Streuinduktivität im Bereich zwischen 10 und 50 µH und einen spezifischen Widerstand in der Größenordnung von 10-5 Ohm · cm aufweist.
Die DE 25 47 767 B2 zeigt eine Anordnung mit der Bearbeitungsimpulse erzeugt werden, deren Form durch zwei Schablonen begrenzt wird. Durch eine Vergleichsschaltung wird der Arbeitsstrom so gesteuert, daß sich seine Größe zwischen den beiden Schablonengrenzen befindet. Das Verfahren der Impulserzeugung und Steuerung ist also anders als als bei der vorliegenden Erfindung.
Bei der US 40 71 729 werden Einzelimpulse zu Impulsfolgen zusammengefaßt. Die Abschaltung des Arbeitsstroms erfolgt bei Überschreitung eines vorbestimmten Schwellenwertes. Dieser Schwellenwert ist eine Funktion der Frequenz und er ergibt sich aus der Kombination aus Ein- und Auszeit der Impulsfolgen mit der die Bearbeitung durchgeführt wird. Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung hat dieser Schwellenwert keinen Einfluß auf die Ein-Zeit der Elementar-Bearbeitungsimpulse.
In der CH 5 50 634 ist eine gesonderte Ansteuerung einer Funkenstrecke bei Frequenzen oberhalb von 200 kHZ offenbart. Die Elementarimpulse werden aber im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung von einem Signal abgeleitet, das ein Oszillator liefert, und die endgültige Gestalt der Elementarimpulse wird durch Verstärkung und Formung gebildet. Von verteilten Leitungsinduktivitäten und Streukapazitäten wird bei der Frequenzbestimmung kein Gebrauch gemacht.
Bei der DE 27 35 403 B2 dient eine Diode zur Verhinderung der Aussteuerung eines Transistors in die Sättigung. Damit wird eine Verlängerung der Schaltzeit des Transistors verhindert. Diese Maßnahme steht aber in keinem unmittelbaren Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung anzugeben zur Erzeugung sehr kurzer Elementar-Bearbeitungsimpulse für die funkenerosive Bearbeitung eines Werkstücks auf betriebssichere Weise mit geringem Aufwand an Bauteilen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Bearbeitungsimpulse können in der Form aufeinanderfolgender Folgen von Elementar-Bearbeitungsimpulsen vorliegen. Somit kann eine Folge von Elementar-Signalimpulsen durch eine periodisch unterbrochene Impulsquelle erzeugt werden, um über dem Bearbeitungsspalt die aufeinanderfolgenden Bearbeitungs- Elementarimpulsfolgen zu erzeugen, die durch ein Ausschalt-Zeitintervall getrennt sind.
Der hochempfindliche Stromfühler oder -sensor verwendet vorzugsweise ein Hallelement und kann auch aus einem Magnet- Verstärker-Wandler bestehen.
Bei der Erfindung werden für die EDM-Bearbeitung Bearbeitungsimpulse mit einer Ein-Zeit in der Größenordnung von 10 bis 100 ns durch einen EDM-Spalt geschickt, um ultrafeine Abschluß-EDM-Ergebnisse zu gewährleisten, indem die Spaltstrom-Anstiegskennlinie verwendet wird, die auf jedem einzelnen Bearbeitungsimpuls beruht, und wodurch dessen Ende zeitgesteuert wird, um eine Verzögerung zu kompensieren, die durch das zwangsläufige Vorliegen einer Streuimpedanz in den Leitungen zwischen Arbeitsspalt und Leistungsquelle verursacht wird. Die Bearbeitungsimpulse können in der Form aufeinanderfolgender intermittierend unterbrochener Folgen von Elementarimpulsen vorliegen, von denen die Ein-Zeit auf einen Mindestwert festgelegt ist, der eine Mindesteinheit einer Materialabtragung durch jeden Impuls bewirkt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Schaltbild zur Erläuterung der Grundzüge und eines bestimmten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 2 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der Spaltstrom-Anstiegskennlinie, die bei der Erfindung verwendet wird, um verschiedene Werte der Ein-Zeit der Bearbeitungsimpulse zu bewirken,
Fig. 3 ein Signaldiagramm zur Erläuterung typischer Formen aufeinanderfolgender und periodisch unterbrochener Elementarimpulse, die bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein können, und
Fig. 4 und 5 spezielle Diagramme bevorzugter Ausführungsformen des bei der Erfindung verwendeten Spaltstrom- Fühlers oder -Detektors.
In Fig. 1 ist eine EDM-Werkzeugelektrode 1 (z. B. eine feste, dreidimensionale Elektrode oder ein Draht oder eine ähnliche kontinuierliche längliche Elektrode) neben einer Werkstückelektrode 2 über einem Arbeitsspalt G dargestellt, der mit einem EDM-Fluid (z. B. Kerosin bzw. Petroleum oder destilliertem Wasser) gespült ist. Eine Bearbeitungs- Leistungsversorgung umfaßt eine Gleichstromquelle 3 sowie einen Strom-Glättungskondensator 4 und ist mit der Werkzeugelektrode 1 und dem Werkstück 2 in Reihe mit einem Leistungsschalter 5 verbunden. Der Schalter 5 besteht aus einer Reihe von Leistungstransistoren, wie dies gezeigt ist, die vorzugsweise vom FET- oder MOS-Typ sind, die sehr schnell schalten können (mit einer Zeitkonstanten in der Größenordnung von 10 ns) und wiederholt ein- und ausgeschaltet werden, um das durch die Stromquelle 3 und den Kondensator 4 eingespeiste geglättete Gleichstrom-Ausgangssignal zu pulsen und so eine Folge von Bearbeitungsimpulsen am Spalt G zwischen der Werkzeugelektrode 1 und dem Werkstück 2 zu erzeugen.
Die Ansteuerschaltung für den Schalter 5 umfaßt einen ersten Oszillator 6, der eine Reihe von Elementarimpulsen einer vorbestimmten kurzen Ein-Zeit τein und einer vorbestimmten kurzen Aus-Zeit τaus erzeugt, wobei die Ein-Zeit einer vorbestimmten Einheit eines gewünschten Materialabtrags entspricht. Ein zweiter Oszillator 7 erzeugt eine Reihe von Signalimpulsen einer vorbestimmten Ein-Zeit oder Zeitdauer Tein und einer Aus-Zeit oder eines Intervalles Taus, die beide viel länger als die Zeiten τein und τaus der Elementarimpulse sind. Die Ausgangssignale des ersten und des zweiten Oszillators 6 bzw. 7 werden durch ein erstes UND-Glied 8 verbunden, dessen Ausgang zu einem ersten Eingang eines zweiten UND-Gliedes 9 geführt ist. Der Ausgang des zweiten UND-Gliedes 9 ist mit der Steuerelektrode des Leistungsschalters 5 verbunden, um dessen Schaltoperation zu steuern.
In der Leitung zwischen der Gleichstromquelle 3 und dem Arbeitsspalt ist ein Fühlerwiderstand 10 vorgesehen, um die Stromgröße eines Entladungsimpulses zu erfassen, und ein diese darstellendes Spannungssignal zu erzeugen. Ein Schwellenwertglied 11 mit einem vorgewählten Schwellenwert ist dem Fühlerwiderstand 10 zugeordnet und kann aus einem Schmitt-Trigger bestehen. Der Ausgang des Schwellenwertgliedes 11 liegt über einen Inverter 12 am zweiten Eingang des UND-Gliedes 9. Die Streukapazität, die Streuinduktivität und der Schaltungswiderstand, die in der Leitung zwischen der Quelle (3, 4) und dem Arbeitsspalt G (1, 2) enthalten sind, werden durch Kondensatoren 13 bzw. eine Induktivität 14 bzw. einen Widerstand 15 angedeutet. Die Spule 14 ist durch eine Diode 16 überbrückt oder nebengeschlossen. In einer typischen EDM- Schaltung liegen die Werte für die Streukapazität, für die Streuinduktivität und für den Schaltungswiderstand zwischen 0,01 und 0,05 µF bzw. zwischen 10 und 50 µH bzw. in der Größenordnung von 10-5 Ohm.
Bei herkömmlichen Schaltungsanordnungen mit einem Leistungsschalter 5 und einer Ansteuerschaltung hierfür, die lediglich einen Oszillator 6 oder Oszillatoren 6, 7 zusammen mit einem Element 8 enthält, war es unmöglich, über dem Arbeitsspalt G eine Folge oder intermittierend unterbrochene Folgen von feinen diskreten Elementarimpulsen einer Ein-Zeit τein und einer Aus-Zeit τaus in der Größenordnung von 0,01 µs zu erzeugen. Es wurde nunmehr erkannt, daß diese Schwierigkeit darauf zurückzuführen ist, daß in der Entladungsschaltung unvermeidbar eine Streukapazität, eine Induktivität und ein Widerstand in den oben angegebenen Bereichen bzw. in der oben angegebenen Größenordnung vorliegen.
Bei der Erfindung ist eine verbesserte EDM-Leistungsschaltanordnung vorgesehen, die den Entladungsstrom-Detektor oder -Fühler 10 und das Schwellenwertglied 11 enthält. Wenn während jedes Steuerzyklus jeder Elementarsignalimpuls des Oszillators 6 auftritt, wird der Leistungsschalter 5 eingeschaltet, um eine elektrische Entladung über dem Arbeitsspalt G zu beginnen. Der Fühlerwiderstand 10 spricht auf das Ansteigen oder Aufbauen des Entladungsstromes an und erzeugt am Eingang in das Schwellenwertglied 11 ein Spannungssignal, das proportional zum Strom-Anstieg anwächst. Das Ausgangssignal des Schwellenwertgliedes 11 hat gewöhnlich den Wert "0", der in den Wert "1" durch den Inverter 12 umgekehrt wird, um das UND-Glied 9 über dessen zweiten Eingang freizugeben, so daß - wann immer dessen erster Eingang auch den Wert "1" hat - der Schalter 5 eingeschaltet wird.
Wenn das Stromsignal beim Fühlerwidestand 10 einen bestimmten Wert überschreitet, der als der Schwellenwertpegel im Glied 11 eingestellt ist, wird das letztere phasenumgeformt, um sein Ausgangssignal "1" zu schalten, das nach einer Umkehr in "0" durch den Inverter 12 das UND-Glied 9 abschaltet, um dadurch den Schalter 5 auszuschalten. Der Strom durch den Arbeitsspalt G klingt dann mit einer Geschwindigkeit ab, die durch die Werte der Streukapazität und -induktivität in der Entladungsschaltung bestimmt, um die gepulste Entladung abzuschließen. Durch Einstellen des größten Spaltstromes im Zusammenhang mit der durch die Werte der Streukapazität und -induktivität bestimmten Entladungszeitkonstanten kann daher die Ein-Zeit oder die Zeitdauer τein jedes Elementarimpulses in gewünschter Weise eingestellt werden, und eine Folge von so gesteuerten Elementarentladungsimpulsen, die periodisch durch den zweiten Oszillator 7 unterbrochen sind, kann über dem Arbeitsspalt G erzeugt werden.
Die Art der Änderung, in der ein Entladungsstrom entsprechend dem Betrieb der Schaltung der Fig. 1 ansteigt und abklingt, ist in Fig. 2 gezeigt. Bei gegebenen Konstanten der Entladungsschaltung einschließlich des Arbeitsspaltes ist dargestellt, daß die Änderung mit einer vorbestimmten Anstieg- und Abklingkennlinie fortschreitet. Wenn z. B. der größte oder Spitzenstrom von 2,5 A als der Schwellenwertpegel gewählt wird, können Elementarimpulse einer Impulsdauer oder Ein-Zeit τein von 0,01 µs genau erhalten werden. Die Ein-Zeit τein wird in ähnlicher Weise auf 0,02 und 0,03 µs eingestellt, indem der Spitzenstrom bei 5 bzw. 8 A gewählt wird. Aufeinanderfolgende Folgen von Elementarimpulsen mit τein, τaus, Tein und Taus, die grundsätzlich gewünscht sind, werden so im Zusammenhang mit der Einstellung der Oszillatoren 6 und 7 erhalten.
Es sei z. B. angenommen, daß die Ein-Zeit und die Aus-Zeit der Signalimpulse beim Oszillator 6 jeweils auf 0,01 µs eingestellt sind. Indem dann der Spitzenstrom für die Erfassung auf 2,5 A eingestellt wird, können die sich ergebenden Entladungsimpulse genau die Zeitdauer τein von 0,01 µs und das Intervall τaus von 0,01 µs haben. Wenn in ähnlicher Weise Entladungsimpulse von τein=0,03 µs und von τaus=0,03 µs genau zu erzeugen sind, kann der Schwellenwert-Spitzenstrom von 8 A verwendet werden, und die Ein-Zeit und die Aus-Zeit der Signalimpulse beim Oszillator 6 können einfach identisch mit der gewünschten Entladungs-Ein-Zeit τein und Aus-Zeit τaus eingestellt werden. Die Einstellung des Oszillators 6 und das Schwellenwert-Spitzenstrom-Einstellen beim Element 11 können erfolgen, wie dies zusammen miteinander gewünscht ist, um einen weiten Auswahlbereich der Bearbeitungsimpuls-Parameter zu liefern. Es hat sich gezeigt, daß diese Anordnung insbesondere für eine Erzeugung von Entladungs-Bearbeitungsimpulsen mit τein und τaus jeweils nicht kleiner als 0,01 µs (10 ns) wirksam und vorzugsweise für ein genaues Steuern der Impulsdauer τein nicht größer als 1 µs oder 10 µs vorteilhaft ist.
Die Hochfrequenz-Elementarimpulse des ersten Oszillators 6 und die eine Niederfrequenz-Folge bildenden Impulse des zweiten Oszillators 7 werden im UND-Glied 8 gemischt oder zusammengefaßt. Das Ergebnis besteht darin, daß eine Folge von Elementarsignalimpulsen mit τein und τaus, die periodisch unterbrochen sind, oder aufeinanderfolgende Folgen von Elementarsignalimpulsen mit τein und τaus und jeweils mit einer Zeitdauer Tein und einem Abschalt-Zeitintervall Taus am zweiten UND-Glied 9 liegen. Sooft der Elementarsignalimpuls anliegt, wird der Leistungsschalter 5 eingeschaltet und dann gesteuert ausgeschaltet abhängig von dem einen voreingestellten Pegel erreichenden erfaßten Entladestrom. Auf diese Weise wird eine Folge feiner diskreter Elementarimpulse mit τein so kurz wie 0,01 µs sofort mit hoher Genauigkeit erhalten.
Fig. 3 zeigt schematisch bestimmte Beispiele aufeinanderfolgender Elementarimpulse, die periodisch unterbrochen sind, um die entsprechenden Entladungen über dem Arbeitsspalt G zu erzeugen. Die Impulsfolge kann so z. B. Folgen von Elementarimpulsen mit einer Ein-Zeit τein und einer Aus-Zeit τaus umfassen: jede Folge hat zwei aufeinanderfolgende Elementarimpulse für eine Zeitdauer Tein, und aufeinanderfolgende Folgen haben ein Intervall Taus )vgl. Fig. 3a); jede Folge hat drei Elementarimpulse für eine Zeitdauer Tein (vgl. Fig. 3b); jede Folge hat sechs oder mehr Elementarimpulse für eine Zeitdauer Tein, und aufeinanderfolgende Folgen sind durch ein Intervall Taus getrennt (vgl. Fig. 3c). Die Parameter τein, τaus; Tein, Taus werden in gewünschter Weise im Oszillator 6 bzw. 7 eingestellt. Die Oszillatoren 6 und 7 können in der Zeitsteuerung oder im Takt synchronisiert sein, so daß alle Elementarimpulse eine voreingestellte Ein-Zeit besitzen.
Fig. 4 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für den Entladungsstrom- Detektor oder -Fühler, die verwendbar ist, um das Bauelement 10 in Fig. 1 zu ersetzen. Der Detektor oder Fühler umfaßt in diesem Ausführungsbeispiel ein Hallelement 20, einen Kern 21 zum Anlegen eines Magnetfeldes an das Hallelement 20 und Schaltungsanschlüsse 22, die zum Leiten eines Meßstromes vorgesehen und in Reihe mit dem Arbeitsspalt, der Strom- bzw. Spannungsversorgung 3, 4 und dem Leistungsschalter 5 verbunden sind. Weiterhin sind Fühler-Schaltungsanschlüsse 23 vorgesehen, um die durch den Halleffekt induzierte Spannung zu erfassen. Auf dem Kern 21 ist eine Erregerspule 24 gewickelt, die mit einer Erregerquelle 25 über einen durch einen Transistor dargestellten Schalter 26 verbunden ist. Der Schalter 26 wird durch ein Steuerglied 27 betrieben, so daß ein Magnetfeld konstanter Stärke immer am Hallelement 20 liegt. Das Hallelement 20 kann z. B. aus Indiumarsenid (InAs), Silicium (Si) oder Germanium (Ge) bestehen. Diese Anordnung besitzt ein sehr hohes Ansprechverhalten auf einer Änderung im Meßstrom bis zu 50 bis 100 MHz; sie ist somit insbesondere zum Erfassen des momentanen Ansteigens und Abklingens des Entladungsspaltstromes bei der Erfindung geeignet.
Fig. 5 zeigt eine andere mögliche Ausführungsform des Entladungsstrom- Detektors oder -Fühlers, der ein Magnetverstärker aus einem Kern 31, zwei Lastspulen 32 und 33 und einer Strom-Fühlerspule 34 mit Ausgangsanschlüssen 35 ist. Die Spule 32 dient als eine Vormagnetisierungsspule, die durch eine konstante Quelle erregt ist. Wenn der Entladungsstrom durch die Lastspule 33 geschickt wird, wird ein verstärktes Stromsignal an den Ausgangsanschlüssen 35 bei einem extrem hohen Ansprechen erfaßt.
Durch die Erfindung wird somit eine verbesserte Strom- bzw. Spannungsversorgung mit der Ein-zeit von Elementar-Bearbeitungsimpulsen in der Größenordnung von 10 bis 100 ns genau und wirksam erhalten, so daß die Strom- bzw. Spannungsversorgung zuverlässig für zahlreiche Anwendungen einschließlich einer ultrafeinen Endbearbeitung und einer Bearbeitung mit zusammengesetzten Impulsen verwendbar ist.

Claims (5)

1. Anordnung zur Bildung von Elementar-Bearbeitungsimpulsen, die eine sehr kurze Ein-Zeit τein zwischen 0,01 und 1 µs aufweisen, für die funkenerosive Bearbeitung eines Werkstücks bestehend aus:
  • - einer Gleichstromquelle (3)
  • - einem elektronischen Schalter (5),
  • - einem ersten Impulsgenerator (6) zur Lieferung von ersten Ansteuerimpulsen für den elektronischen Schalter (5) zur Auslösung von Elementar-Bearbeitungsimpulsen,
  • - einem zweiten Impulsgenerator (7) zur Lieferung von zweiten Ansteuerimpulsen für den elektronischen Schalter (5) zur Bildung von aufeinanderfolgenden Folgen mit einer vorbestimmten Anzahl von Elementar-Bearbeitungsimpulsen mit einer Zeitdauer Tein, die voneinander durch Abschalt-Intervalle Taus getrennt sind,
  • - einem Stromfühler (10) zur Ermittlung der Größe des Arbeitsstroms, und
  • - einem Schwellenwertglied (10), das ein Signal abgibt wenn der Arbeitsstrom einen vorbestimmten Wert überschreitet,
dadurch gekennzeichnet daß
  • - ein UND-Glied (9) vorgesehen ist, dessen Ausgang den elektronischen Schalter (5) ansteuert und an dessen einem Eingang die Ansteuerimpulse des ersten Impulsgenerators (6), dessen Impulsdauer in der Größenordnung der gewünschten EIN-Zeit τein des Elementar-Bearbeitungsimpulses liegt, über ein weiteres UND-Glied (8) liegen und an dessen anderem Eingang über einen Inverter (12) das Ausgangssignal des Schwellenwertgliedes (11) liegt, das seinerseits vom Stromfühler (10) angesteuert wird; und das UND-Glied (8) einerseits vom ersten Impulsgenerator (6) und andererseits vom zweiten Impulsgenerator (7) zur Bildung von Folgen von Elementar-Bearbeitungsimpulsen mit Ein-Zeiten Tein und Aus-Zeiten Taus angesteuert wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Schaltungswerte aufweist: Streukapazität (13) im Bereich von 0,01 bis 0,05 µF, Leitungsinduktivität (14) im Bereich von 10 bis 50 µH, und Wirkwiderstand (15) in der Größenordnung von 10-5 Ohm.
3. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Stromfühler (10) der einen Hall-Element-Wandler (30) aufweist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Stromfühler (10) der einen Magnetverstärker-Wandler (31-35) aufweist.
DE19803003339 1979-06-06 1980-01-30 Verfahren und anordnung zum elektrischen entladungs-bearbeiten Granted DE3003339A1 (de)

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