DE3003339C2 - - Google Patents
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- B23H1/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
- B23H1/022—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges for shaping the discharge pulse train
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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.
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