DE19621780C2 - Funkenerosionsmaschine und Funkenerosionsverfahren - Google Patents
Funkenerosionsmaschine und FunkenerosionsverfahrenInfo
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- B23H1/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Funkenerosionsmaschine zum Bearbeiten eines Werkstücks durch
Erzeugen einer elektrischen Entladung zwischen einer
Elektrode und dem Werkstück mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Fig. 12 ist eine Ansicht, welche Bearbeitungsbedingungen
zeigt, die bei einer konventionellen Funkenerosionsmaschine
für das übliche Gesenkfräsen verwendet werden. In dieser
Figur werden geeignete Bearbeitungsbedingungen für jede
Bearbeitungsfläche eingestellt. Wenn daher ein Benutzer eine
Bearbeitung durchführt, bei welcher sich die bearbeitete
Fläche fortwährend ändert, bereitet der Benutzer ein
kompliziertes Programm vor, in welchem die
Bearbeitungsbedingungen entsprechend der Änderung der Tiefe
jedes bearbeiteten Bereichs geändert werden, und führt dann
die gewünschte Gesenkfräsbearbeitung eines Werkstücks durch.
Als konventionelle Funkenerosionsmaschine läßt sich
beispielsweise die "mit elektrischer Energie arbeitende
Bearbeitungsvorrichtung" angeben, wie sie in der japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 35273/1976, vgl. US-A-3 632 942, beschrieben ist. Bei
dieser Maschine wird ein Wert entsprechend einer bearbeiteten
Fläche festgestellt, und werden die Bearbeitungsbedingungen
automatisch auf optimale Bearbeitungsbedingungen eingestellt.
Als weitere Funkenerosionsmaschine des Standes der Technik
läßt sich beispielsweise die "Draht-Funkenerosionsmaschine"
angeben, die in der japanischen offengelegten
Patentveröffentlichung Nr. 7523/1984, vgl. US-A-4 510 367, beschrieben ist. Bei
dieser Maschine wird die Dicke eines Werkstücks aus einem
Arbeitsstromwert und einer Bearbeitungsgeschwindigkeit
festgestellt, und werden die Bearbeitungsbedingungen
entsprechend dem Ergebnis dieser Feststellung geändert.
Allerdings ist bei der "mit elektrischer Energie arbeitenden
Bearbeitungsvorrichtung" nach dem Stand der Technik, die
voranstehend genannt wurde, die Signalform der elektrischen
Entladung nicht konstant, so daß trotz der Tatsache, daß ein
Wert erhalten werden kann, der grundsätzlich einer
bearbeiteten Fläche entspricht, die Genauigkeit relativ
niedrig ist, und zwar im wesentlichen eine Vergrößerung oder
Verkleinerung der Fläche in gewissem Ausmaß erkannt werden
kann, jedoch ein Absolutwert für eine bearbeitete Fläche
nicht erhalten werden kann.
Weiterhin wird bei der "Draht-Funkenerosionsmaschine" nach
dem Stand der Technik, die voranstehend genannt wurde, die
Bearbeitungsrate unter Verwendung eines aktuellen
Arbeitsstromwertes berechnet. Wenn sich bei der
Funkenerosionsbearbeitung selbst dann, wenn der mittlere
Strom konstant gehalten wird, die Signalform des Stroms
wesentlich ändert, ändert sich der Bearbeitungswirkungsgrad
drastisch, und ändern sich derartige Faktoren wie der
Stromspitzenwert oder die Impulsbreite eines elektrischen
Entladungsimpulses wesentlich, so dass für bestimmte
Arbeitsstromwerte die Bestimmung einer bearbeiteten Fläche
manchmal schwierig ist.
In Dehmer, M.: Prozessführung beim funkenerosiven Senken
durch adaptive Spaltweitenregulierung und Steuerung der
Erosionsimpulse, in Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 2, Nr.
244, Düsseldorf, VDI-Verlag 1992, Seiten 56 bis 62 und Seiten
89 bis 97 ist eine Vorgehensweise beschrieben, bei der Daten
für die Regelung einer Funkenerosionsmaschine aus einem
Speicher ausgelesen werden.
Ferner ist in DE 32 05 884 A1 ein Verfahren und eine
Vorrichtung für eine Elektrodenentladungsbearbeitungs-
Vorschubmotorsteuerung beschrieben. Es wird vorgeschlagen,
gemäss der augenblicklichen Fläche der Bearbeitungsoberfläche
den Vorschub einer Werkzeugelektrode zu steuern.
Schließlich wird in DE 33 39 025 C2 ein Verfahren und eine
Maschine für die Funkenerosionsbearbeitung eines Werkstücks
beschrieben, bei der ein Vergleich zwischen einem Soll- und
einem Ist-Wert des Vorschubs der Werkzeugelektrode
durchgeführt wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der
Schaffung einer Funkenerosionsmaschine und eines zugeordneten
Funkenerosionsverfahrens, mit dem sich ein Arbeitsstrom
besonders genau regeln lässt.
Diese Aufgabe wird durch eine Funkenerosionsmaschine mit dem
Merkmal des Patentanspruchs 1 gelöst. Zudem wird die Aufgabe
durch ein Funkenerosionsverfahren zur Durchführung der
Bearbeitung eines Werkstücks durch Erzeugung einer
elektrischen Entladung zwischen einer Elektrode und dem
Werkstück nach Patentanspruch 6 gelöst.
Bei der vorliegenden Erfindung bestimmt ein
Impulsermittlungsabschnitt, ob ein elektrischer
Entladungsimpuls ein wirksamer elektrischer Entladungsimpuls
ist, der zur Bearbeitung beiträgt, oder ein unwirksamer
Impuls, der nicht zur Bearbeitung beiträgt, ein
Impulszählabschnitt zählt eine Anzahl elektrischer
Entladungsimpulse, die als wirksame elektrische
Entladungsimpulse bestimmt wurden, ein
Bearbeitungsgeschwindigkeitsmeßabschnitt mißt eine
Bearbeitungsrate in der Axialrichtung, ein Teilungsabschnitt
teilt eine Anzahl elektrischer Entladungsimpulse durch eine
Bearbeitungsrate in der Axialrichtung, ein Speicherabschnitt
speichert konstante Daten, die entsprechend elektrischer
Zustände voreingestellt sind, beispielsweise eine Signalform
für einen Strom entsprechend dem Elektrodenmaterial und dem
Werkstückmaterial, oder entsprechend der Erzeugung der
elektrischen Entladung, und ein
Bearbeitungsflächenberechnungsabschnitt berechnet eine
bearbeitete Fläche auf der Grundlage der geteilten Daten und
der gespeicherten konstanten Daten.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild des grundsätzlichen
Aufbaus der Ausführungsform 1 einer
Funkenerosionsmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 ein Flußdiagramm einer Abfolge von
Funkenerosionsbearbeitungsschritten bei der
Funkenerosionsmaschine gemäß Ausführungsform
1;
Fig. 3 ein Blockschaltbild des grundsätzlichen
Aufbaus einer Funkenerosionsmaschine gemäß
Ausführungsform 2;
Fig. 4 ein Flußdiagramm einer Abfolge von
Funkenerosionsbearbeitungsschritten bei der
Funkenerosionsmaschine gemäß Ausführungsform
2;
Fig. 5 ein Blockschaltbild des grundsätzlichen
Aufbaus einer Funkenerosionsmaschine gemäß
Ausführungsform 3;
Fig. 6 eine erläuternde Darstellung der Beziehung
zwischen der Erzeugung eines Schweißbarts und
einem Bearbeitungszustand;
Fig. 7 ein Flußdiagramm einer Abfolge von
Funkenerosionsschritten in der
Funkenerosionsmaschine gemäß Ausführungsform
3;
Fig. 8 ein Blockschaltbild des grundsätzlichen
Aufbaus einer Funkenerosionsmaschine gemäß
Ausführungsform 4;
Fig. 9 eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche
die Beziehung zwischen einer Elektrode und
einem Werkstück anhand eines Modells zeigt;
Fig. 10 eine erläuternde Darstellung eines Beispiels
für die Umschaltung eines Bearbeitungszustands
zu Beginn der Bearbeitung;
Fig. 11 ein Flußdiagramm einer Abfolge von
Funkenerosionsbearbeitungsschritten in der
Funkenerosionsmaschine gemäß Ausführungsform
4; und
Fig. 12 eine erläuternde Darstellung von
Bearbeitungsbedingungen, die in einer
konventionellen Funkenerosionsmaschine für das
normale Gravieren verwendet werden.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, welches den grundsätzlichen
Aufbau der Funkenerosionsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der
vorliegenden Erfindung zeigt.
In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 101 eine Elektrode
bezeichnet, mit 102 ein Werkstück, bei welchem eine
Funkenerosionsbearbeitung durch die Elektrode 101
durchgeführt wird, und mit 103 ein Impulsbestimmungsabschnitt
zur Festlegung, ob eine elektrischer Entladungsimpuls, der
während der Erzeugung einer elektrischen Entladung zwischen
der Elektrode 101 und dem Werkstück 102 erzeugt wird, ein
wirksamer elektrischer Entladungsimpuls ist, der zur
Bearbeitung des Werkstücks 102 beiträgt, oder ein unwirksamer
Impuls, der nicht zur Bearbeitung des Werkstücks 102
beiträgt.
Weiterhin ist in dieser Figur mit dem Bezugszeichen 104 ein
Erzeugungsabschnitt für einen wirksamen elektrischen
Entladungsimpuls zum Erzeugen eines einzelnen Impulses in
Reaktion auf einen wirksamen elektrischen Entladungsimpuls
bezeichnet, wenn ein elektrischer Entladungsimpuls erzeugt
wird, der von dem Impulsbestimmungsabschnitt 103 als wirksame
elektrische Entladung festgestellt wird, mit 105 ein
Erzeugungsabschnitt für einen defekten Impuls, zur Erzeugung
eines einzelnen Impulses dann, wenn ein elektrischer
Entladungsimpuls erzeugt wird, der von dem
Impulsbestimmungsabschnitt 103 als defekter oder fehlerhafter
Impuls bestimmt wird, und mit 106 ein
Kurzschlußimpulserzeugungsabschnitt zur Erzeugung eines
einzelnen Impulses dann, wenn ein elektrischer
Entladungsimpuls erzeugt wird, der von dem
Impulsbestimmungsabschnitt 103 als Kurzschlußimpuls bestimmt
wird.
Weiterhin ist in dieser Figur mit dem Bezugszeichen 107 ein
Zählabschnitt für wirksame elektrische Entladungsimpulse
bezeichnet, zum Zählen der Anzahl an Impulsen pro Zeiteinheit
(beispielsweise 10 Sekunden), die in dem Erzeugungsabschnitt
104 für eine wirksame elektrische Entladung erzeugt werden,
mit 108 ein Bearbeitungsgeschwindigkeitsmeßabschnitt zur
Messung einer Bearbeitungsrate in Axialrichtung pro
Zeiteinheit, und mit 109 ein Teilungsabschnitt zur
Unterteilung der Anzahl an Impulsen eines wirksamen
elektrischen Entladungsimpulses pro Einheitszeitraum, die von
dem Zählabschnitt 107 für wirksame elektrische
Entladungsimpulse gezählt wird, durch eine Bearbeitungsrate
in Axialrichtung pro Zeiteinheit, die von dem
Bearbeitungsgeschwindigkeitsmeßabschnitt 108 gemessen wird.
Weiterhin ist in dieser Figur mit dem Bezugszeichen 110 ein
Speicherabschnitt zum Speichern zumindest einer oder mehrerer
Werte bezeichnet, die durch elektrische Bedingungen
entsprechend der Signalform des Entladungsstroms oder des
Materials einer Elektrode und des Materials eines Werkstücks
festgelegt werden, und mit 111 ein Berechnungsabschnitt für
die bearbeitete Fläche zur Berechnung einer bearbeiteten
Fläche unter Verwendung eines ausgegebenen Ergebnisses, das
von dem Teilungsabschnitt 109 ausgegeben wird, und eines
Wertes oder von Werten, die in dem Speicherabschnitt 110
gespeichert sind.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung der Grundlagen der
Berechnung einer bearbeiteten Fläche, beispielhaft auf der
Grundlage eines Falls, in welchem die Bearbeitung in der Z-
Achsenrichtung durchgeführt wird, also in der
Vertikalrichtung. Zuerst wird unter der Annahme, daß die
Abtragsrate von dem Werkstück 102 durch eine einzige
elektrische Entladung unter vorbestimmten
Bearbeitungsbedingungen konstant gehalten wird, ein Wert
entsprechend der bearbeiteten Fläche aus der Bearbeitungsrate
und einer Bearbeitungsrate in Z-Achsenrichtung pro
Zeiteinheit berechnet.
Nimmt man an, daß ein Abtragsvolumen von einem Werkstück 102
durch eine einzige Entladung auf v eingestellt ist, die
Abtragsrate von dem Werkstück pro Zeiteinheit auf V
eingestellt ist, die Abtragsrate in der Z-Achsenrichtung pro
Zeiteinheit auf l (L) eingestellt ist, die Anzahl wirksamer
elektrischer Entladungsimpulse pro Zeiteinheit auf n
eingestellt ist, und eine bearbeitete Fläche auf S
eingestellt ist, so kann die Bearbeitungsrate eines
Werkstücks V durch das Produkt des Abtragsvolumens v von dem
Werkstück 102 durch eine einzige elektrische Entladung und
eine Anzahl an Impulsen einer wirksamen elektrischen
Entladung n pro Zeiteinheit erhalten werden, oder als Produkt
einer bearbeiteten Fläche S und einer Bearbeitungsrate l in
der Z-Achsenrichtung pro Zeiteinheit.
Die Bearbeitungsrate eines Werkstücks kann nämlich aus
folgendem Ausdruck erhalten werden:
V = V.n = S.l (1)
Mit dem voranstehend angegebenen Ausdruck (1) kann eine
bearbeitete Fläche S dadurch erhalten werden, daß das Produkt
eines Volumens v des Abtrags eines Werkstücks 102 durch eine
einzige Entladung und einer Anzahl n an Impulsen
einer wirksamen elektrischen Entladung pro Zeiteinheit durch
eine Rate 1 der Bearbeitung in der Z-Achsenrichtung pro
Zeiteinheit geteilt wird.
Man erhält nämlich folgenden Ausdruck für eine bearbeiteten
Fläche:
S = v.n/l (2)
Wenn die Signalform eines Stromimpulses konstant gehalten
wird, wird das Volumen v des Abtrags von einem Werkstück
durch eine einzige elektrische Entladung eine Konstante. Aus
diesem Grund kann mit dem voranstehend angegebenen Ausdruck
(2) eine bearbeitete Fläche S dadurch berechnet werden, daß
die Anzahl n wirksamer elektrischer Entladungsimpulse pro
Zeiteinheit und die Bearbeitungsrate l in der Z-
Achsenrichtung pro Zeiteinheit gemessen werden. Weiterhin
läßt sich der voranstehend angegebene Ausdruck (1)
folgendermaßen umformen:
n/l = S/v = c.s (3)
Hierbei bezeichnet c eine Konstante.
Aus dem voranstehenden Ausdruck (3) wird deutlich, daß n/l
proportional zur bearbeiteten Fläche S ist. Daher wird ein
Wert für n/l für jeden Bearbeitungszustand berechnet, und
die bearbeitete Fläche S kann berechnet werden, wenn die
Konstante c erhalten wird.
Wie voranstehend geschildert berechnet der Teilungsabschnitt
109 den voranstehend angegebenen Wert für n/l, und berechnet
der Bearbeitungsflächenberechnungsabschnitt 111 eine
bearbeitete Fläche S unter Verwendung eines ausgegebenen
Ergebnisses, welches von dem Teilungsabschnitt 109 ausgegeben
wird, und der Konstanten c, die voranstehend beschrieben
wurde und in dem Speicherabschnitt 110 gespeichert wird.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung des Betriebsablaufs bei
der Ausführungsform 1. Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, welches
eine Abfolge von Funkenerosionsbearbeitungsschritten in der
Funkenerosionsmaschine gemäß Ausführungsform 1 zeigt. In dem
Flußdiagramm beginnt die Funkenerosionsmaschine mit der
Funkenerosionsbearbeitung (S1), und beginnt mit der Messung
der Zeit einer vorbestimmten Zeiteinheit (S2). Hierbei wird
ein geeigneter Abstand zwischen einer Elektrode 101 und einem
Werkstück 102 wie bei der üblichen Funkenerosionsbearbeitung
dadurch aufrecht erhalten, daß Koordinatenwerte für die X-,
Y- und Z-Achse (nicht gezeigt) eingestellt werden, während
die Funkenerosionsbearbeitung durchgeführt wird.
In diesem Schritt ermittelt der Impulsbestimmungsabschnitt
103, ob ein elektrischer Entladungsimpuls ein wirksamer
elektrischer Entladungsimpuls ist, welcher zur
Funkenerosionsbearbeitung beiträgt, oder ein unwirksamer
Impuls, der nicht zur Funkenerosionsbearbeitung beiträgt
(53). Ein unwirksamer Impuls, der nicht zur
Funkenerosionsbearbeitung beiträgt, ist hierbei ein nicht für
die Bearbeitung wirksamer Impuls, beispielsweise ein solcher
Impuls, wenn ein Lichtbogen erzeugt wird, oder ein
schädlicher Impuls, abgesehen von einem fehlerhaften Impuls
und einem Kurzschlußimpuls und dergleichen.
Wenn in dem Schritt S3 festgestellt wird, daß der
Entladungsimpuls ein wirksame Funkenerosionsimpuls ist,
erzeugt der Erzeugungsabschnitt 104 für eine wirksame
elektrische Entladung einen einzigen Impuls in Reaktion auf
den voranstehend geschilderten, wirksamen elektrischen
Entladungsimpuls (S4).
Der einzelne Impuls, der in dem Schritt S4 in dem
Erzeugungsabschnitt 104 für eine wirksame elektrische
Entladung erzeugt wird, wird als ein Impuls gezählt, der als
wirksamer elektrischer Entladungsimpuls ermittelt wurde, und
zwar von dem Zählabschnitt 107 für wirksame elektrische
Entladungsimpulse (S5).
Wenn in dem Schritt S3 festgestellt wird, daß der abgegebene
Impuls kein wirksamer elektrischer Entladungsimpuls ist, so
überspringt die Systemsteuerung alle Vorgänge in den
Schritten S4 und S5, und geht zur Verarbeitung im Schritt S6
über.
Dann erfolgt eine Bestimmung, ob eine festgelegte Zeiteinheit
nach Beginn der Messung der Zeit einer Zeiteinheit vergangen
ist oder nicht (S6). Wenn im Schritt S6 festgestellt wird,
daß die Zeiteinheit nicht abgelaufen ist, kehrt die
Systemsteuerung zum Schritt S3 zurück, und führt jeden
Schritt vom Schritt S3 bis zum Schritt S6 wiederholt aus.
Infolgedessen werden im Schritt S5 eine Anzahl einzelner
Impulse, die von dem Zählabschnitt 107 für wirksame
elektrische Entladungsimpulse gezählt werden, an den
Teilerabschnitt 109 ausgegeben.
Wenn im Schritt S6 festgestellt wird, daß die Zeiteinheit
abgelaufen ist, wird eine Bearbeitungsgeschwindigkeit in der
Bearbeitungsrichtung, nämlich eine Vorschubgeschwindigkeit
für eine Elektrode 101, durch den
Bearbeitungsgeschwindigkeitsmeßabschnitt 108 gemessen (S7).
Die Operationen für die Bearbeitung in diesem Schritt können
gleichzeitig mit einer Operation zum Zählen der Anzahl
wirksamer elektrischer Entladungsimpulse durchgeführt werden
(Schritt S2 bis Schritt S6).
Als Verfahren zur Messung der Bearbeitungsgeschwindigkeit
wird empfohlen, daß eine Vorrichtung zum Speichern eines
Wertes für die tiefste Bearbeitungsposition vorgesehen wird,
nämlich einer Position, zu welcher die Bearbeitung am
weitesten fortschreitet, und aus diesem Wert eine
Bearbeitungsgeschwindigkeit zu erhalten. Im allgemeinen ist
eine solche Regelung vorgesehen, daß die
Entfernung zwischen einer Elektrode und einem Werkstück bei
der Funkenerosionsbearbeitung konstant gehalten wird.
Allderdings tritt manchmal der Fall auf, daß beispielsweise
die Entfernung zwischen den Elektroden enorm groß wird, etwa
unmittelbar nach dem Auftreten eines Kurzschlusses zwischen
den Elektroden.
Wenn die Bearbeitungsgeschwindigkeit zu dem voranstehend
genannten Zeitpunkt gemessen wird, wird ein Fall verursacht,
in welchem ein exakter Wert nicht gemessen werden kann. Aus
diesem Grund kann ein genauerer Wert dadurch gemessen werden,
daß eine Position aufgezeichnet wird, in welcher die
Bearbeitung am weitesten fortgeschritten ist, und die
Bearbeitungsgeschwindigkeit auf der Grundlage dieses Wertes
gemessen wird.
Dann wird in dem Teilungsabschnitt 109 der effektive
elektrische Entladungsimpuls pro Zeiteinheit, der im Schritt
S5 erhalten wurde, durch das Meßergebnis der
Bearbeitungsgeschwindigkeit geteilt, das im Schritt S7
erhalten wurde (S8). Nach diesem Schritt wird eine
bearbeitete Fläche aus dem Ergebnis der Teilung im Schritt S8
berechnet, und wird die Konstante c in der
Speichervorrichtung 110 durch den Berechnungsabschnitt 111
für die bearbeitete Fläche gespeichert (S9). Die Berechnung
einer bearbeiteten Fläche wird auf der Grundlage der
voranstehend geschilderten "Grundlage zur Berechnung einer
bearbeiteten Fläche" ausgeführt.
Dann erfolgt eine Bestimmung, ob die
Funkenerosionsbearbeitung beendet ist oder nicht (S10). Im
Schritt S10 wird in einem Fall, in welchem festgestellt wird,
daß die Funkenerosionsbearbeitung nicht beendet wurde, die
Systemsteuerung zum Schritt S2 zurückgeführt, und wird jede
Operation in jedem Schritt von dem Schritt S2 bis zum Schritt
S10 wiederholt durchgeführt, und für jeden Zeitpunkt wird
eine bearbeitete Fläche S berechnet. Wenn im Gegensatz im
Schritt S10 festgestellt wird, daß die
Funkenerosionsbearbeitung beendet wurde, wird auch die
Operation zur Berechnung einer bearbeiteten Fläche beendet.
Bei der Ausführungsform 1 kann eine bearbeitete Fläche exakt
berechnet werden, unabhängig von der Signalform eines Stroms,
soweit ein solcher Bearbeitungszustand verwendet wird, daß
die Signalform des Stroms konstant gehalten wird.
Beispielsweise kann eine exakte Berechnung einer bearbeiteten
Fläche in dem Zustand einer Stromsignalform durchgeführt
werden, die eine Steigung beim ersten Übergang eines Stroms
aufweist, die eine wesentliche Verringerung des
Elektrodenverbrauchs ermöglicht, oder im Zustand einer
Signalform mit Dreiecksform mit einem hohen Stromspitzenwert
und einer kurzen Impulsbreite, die eine
Hochgeschwindigkeitsbearbeitung eines Materials ermöglicht,
das sonst schwer zu bearbeiteten ist.
Fig. 3 zeigt als Blockschaltbild den grundsätzlichen Aufbau
einer Funkenerosionsmaschine gemäß Ausführungsform 2 der
vorliegenden Erfindung. Hierbei werden dieselben
Bezugszeichen für gleiche oder entsprechende Abschnitte wie
bei der Funkenerosionsmaschine gemäß Ausführungsform 1
verwendet, und insoweit erfolgt keine erneute Beschreibung.
In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 201 einen
Bearbeitungsbedingungsumschaltabschnitt zum Umschalten von
Bearbeitungsbedingungen für die Funkenerosionsbearbeitung in
Reaktion auf das Ergebnis der Messung einer bearbeiteten
Fläche S, die von dem Berechnungsabschnitt 111 für die
bearbeitete Fläche berechnet wird.
Nunmehr erfolgt eine Beschreibung des Aufbaus und des
Betriebsablaufs des Bearbeitungsbedingungsumschaltabschnitts
201. Bei der üblichen Funkenerosionsbearbeitung ändern sich
die für die Funkenerosionsbearbeitung optimalen
Bearbeitungsbedingungen entsprechend der bearbeiteten Fläche.
Auch wenn Bearbeitungsbedingungen wie beispielsweise ein
Stromimpuls mit einem Stromspitzenwert und einer Impulsbreite
identisch sind, sind die für die Funkenerosionsbearbeitung
optimalen Bearbeitungsbedingungen unterschiedlich,
beispielsweise der Zustand für einen Haltevorgang oder der
Zustand eines Sprungvorgangs, abhängig von dem Unterschied
der jeweils bearbeiteten Fläche.
Wenn die bearbeitete Fläche während der Ausführung einer
Funkenerosionsbearbeitung geändert wird, wird im allgemeinen
der Bearbeitungsstrom geändert, so daß der Strom im
wesentlichen proportional zur bearbeiteten Fläche ist. Diese
Operation wird so durchgeführt, daß der Arbeitsstrom pro
Zeiteinheit konstant gehalten wird. Wenn in diesem Fall die
Stromsignalform, beispielsweise der Stromspitzenwert und die
Impulsbreite, geändert wird, ändern sich die
Oberflächenrauhigkeit oder Elektrodenverbrauch, so daß der
Arbeitsstrom durch Verwendung eines Ruhezeitraums geändert
wird.
Wenn kein für eine Fläche geeigneter Bearbeitungszustand
ausgewählt wird, treten Schwierigkeiten auf, beispielsweise
eine anomale elektrische Entladung, die als Lichtbogen
bezeichnet wird, wenn die Bearbeitung unter den
Bearbeitungsbedingungen für eine große zu bearbeitende Fläche
durchgeführt wird, obwohl eigentlich Bedingungen für eine
kleine zu bearbeitende Fläche erforderlich sind, und im
Gegensatz hierzu wird die Bearbeitungsgeschwindigkeit
niedriger, wenn die Bearbeitung in einem Zustand für eine
kleine zu bearbeitende Fläche in einem Fall durchgeführt
wird, wenn die zu bearbeitende Fläche groß ist.
Daher sollten als Bearbeitungsbedingungen solche Bedingungen
ausgewählt werden, die für die jeweils zu bearbeitende Fläche
geeignet sind. Wie voranstehend geschildert wählt der
Bearbeitungszustandsumschaltabschnitt 201 einen Zustand aus,
der für die Funkenerosionsbearbeitung optimal ist, in
Reaktion auf die bearbeitete Fläche, die sich von einem
Moment zum andern während der Funkenerosionsbearbeitung
ändert, und schaltet den Bearbeitungszustand auf einen
anderen Zustand um.
Nachstehend erfolgt eine Erläuterung des Betriebsablaufs.
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, welches die Folge von
Arbeitsschritten zum Umschalten von Bearbeitungsbedingungen
in einer Funkenerosionsmaschine gemäß Ausführungsform 2
zeigt. In dem Flußdiagramm ist jede Operation im Schritt S1
bis zum Schritt S9 und im Schritt S10 ebenso wie in jedem der
entsprechenden, voranstehend anhand von Fig. 2 erläuterten
Schritte, so daß insoweit keine erneute Beschreibung erfolgt.
Der Bearbeitungszustandsumschaltabschnitt 201 schaltet
ursprünglich oder momentan eingestellte
Bearbeitungsbedingungen auf eine Bearbeitungsbedingung um,
die für die berechnete bearbeitete Fläche geeignet ist, auf
der Grundlage eines Wertes für die bearbeitete Fläche, der
von dem Berechnungsabschnitt 111 für die bearbeitete Fläche
berechnet wird (S9-2).
Es erfolgt eine Ermittlung, ob die Funkenerosionsbearbeitung
beendet wurde oder nicht, im Schritt S10, nach der
Umschaltung der Bearbeitungsbedingung im Schritt S9-2 (S10).
Im Schritt S10 kehrt in einem Fall, in welchem festgestellt
wird, daß die Funkenerosionsbearbeitung nicht beendet wurde,
die Systemsteuerung zum Schritt S2 zurück, und wird jede
Operation in jedem der Schritte vom Schritt S2 bis zum
Schritt S10 wiederholt durchgeführt, dann wird für jeden
Zeitpunkt eine bearbeitete Fläche berechnet, und wird auf
einen Bearbeitungszustand entsprechend dem Ergebnis der
Berechnung umgeschaltet. Wenn andererseits im Schritt S10
festgestellt wird, daß die Funkenerosionsbearbeitung beendet
wurde, so ist die Operation zur Berechnung einer bearbeiteten
Fläche und zum Umschalten von Bearbeitungsbedingungen fertig.
Bei der Ausführungsform 2 wird eine Funkenerosionsbearbeitung
in einem Zustand durchgeführt, in welchem ein
Bearbeitungszustand auf einen geeigneten Bearbeitungszusand
dadurch umgeschaltet wird, daß ein exakt berechneter Wert für
eine bearbeitete Fläche verwendet wird, so daß eine
wirksamere und stabilere Funkenerosionsbearbeitung
durchgeführt werden kann, und darüber hinaus eine anomale
elektrische Entladung verhindert werden kann, die eine
schädliche Auswirkung darstellt, die während der
Funkenerosionsbearbeitung auftritt.
Fig. 5 zeigt als Blockschaltbild den grundsätzlichen Aufbau
einer Funkenerosionsmaschine gemäß Ausführungsform 3. Hierbei
werden dieselben Bezugszeichen für gleiche oder entsprechende
Abschnitte wie bei der Funkenerosionsmaschine gemäß
Ausführungsform 1 (Fig. 1) oder Ausführungsform 2 (Fig. 3)
verwendet, und insoweit erfolgt keine erneute Beschreibung.
In Fig. 5 ist mit dem Bezugszeichen 301 ein
Bearbeitungsstrommeß/Berechnungsabschnitt bezeichnet, der zur
Messung des Stroms für die Bearbeitung während der
Funkenerosionsbearbeitung dient, mit 302 ein
Stromdichteberechnungsabschnitt zur Berechnung einer
Stromdichte entsprechend der bearbeiteten Fläche, die von dem
Berechnungsabschnitt 111 für die bearbeitete Fläche berechnet
wird, und entsprechend dem Arbeitsstrom, der von dem
Arbeitsstrommeß/Berechnungsabschnitt 301 gemessen wird. Auch
hier schaltet der Bearbeitungsbedingungsumschaltabschnitt 201
den Bearbeitungszustand für die Funkenerosionsbearbeitung auf
einen Bearbeitungszustand entsprechend der Stromdichte um,
die von dem Stromdichteberechnungsabschnitt 302 berechnet
wird. Daher hat der Bearbeitungszustandsumschaltabschnitt 201
auch die Funktion des Regelns des
Arbeitsstroms.
Nunmehr erfolgt eine Beschreibung des Aufbaus und des
Betriebsablaufs des Arbeitsstrommeß/Berechnungsabschnitts
301. Der Arbeitsstrommeß/Berechnungsabschnitt 301 ist ein
Abschnitt zur Messung oder Berechnung eines Stromwerts
während der Funkenerosionsbearbeitung. Der Arbeitsstrom kann
direkt unter Verwendung eines Amperemeters gemessen werden.
Weiterhin kann die Anzahl elektrischer Entladungsimpulse
gezählt werden, und der Arbeitsstrom auch aus der gezählten
Anzahl an Impulsen berechnet werden. Darüber hinaus kann der
Arbeitsstrom auch dadurch gemessen werden, daß ein Stromwert
verwendet wird, der aus dem Bearbeitungszustand abgeschätzt
wird. Es wird darauf hingewiesen, daß bei dem Verfahren der
Verwendung eines aus dem Bearbeitungszustand abgeschätzten
Stromwertes manchmal der Fall auftritt, daß die
Meßgenauigkeit hierbei schlechter ist als bei irgendeinem
anderen Verfahren.
Nunmehr erfolgt eine Beschreibung des Aufbaus und des
Betriebsablaufs des Stromdichteberechnungsabschnitts 302. Im
allgemeinen hat die Stromdichte eine starke Auswirkung auf
die Bearbeitungseigenschaften. Wenn die
Funkenerosionsbearbeitung im Zustand einer hohen Stromdichte
durchgeführt wird, wird leicht eine anomale elektrische
Entladung hervorgerufen. Insbesondere in einem Fall, in
welchem eine Funkenerosionsbearbeitung mit einer
Graphitelektrode als Material für die Elektrode 101
durchgeführt wird, treten gewisse Schwierigkeiten auf,
beispielsweise das Auftreten eines kohlenstofförmigen
Vorsprungs, der auch als Schweißbart bezeichnet wird, auf der
Elektrode 101, wenn die Stromdichte hoch wird, so daß es
schwierig wird, ein Werkstück 102 mit gewünschter Form zu
bearbeiten.
Die Erzeugung dieses Schweißbarts hängt eng mit der
Stromdichte zusammen. Je größer nämlich die Breite eines
Impulses ist, desto leichter wird dieser Schweißbart erzeugt.
Je höher die Stromdichte ist, desto leichter wird der
Schweißbart in einem Fall erzeugt, in welchem eine
Funkenerosionsbearbeitung mit identischer Stromsignalform
durchgeführt wird.
Die Fig. 6A und 6B zeigen die Beziehung zwischen der
Erzeugung eines Schweißbarts und den Arbeitsbedingungen
(Fig. 6A zeigt einen Fall, in welchem eine Elektrodenfläche
5 × 5 mm groß ist, und Fig. 6B zeigt einen Fall, in welchem
diese 10 × 10 mm beträgt). Um die Rauhigkeit einer
bearbeiteten Oberfläche eines Werkstücks 102 oder den
Verbrauch einer Elektrode 101 bei der
Funkenerosionsbearbeitung konstant zu halten, wird
normalerweise der Stromspitzenwert oder die Impulsbreite
konstant gehalten und dann die Bearbeitung durchgeführt, so
daß die Erzeugung eines Schweißbarts durch Steuern oder
Regeln der Stromdichte verhindert werden kann. Eine
Funkenerosionsbearbeitung im Zustand einer niedrigen
Stromdichte verzögert jedoch die Bearbeitungsgeschwindigkeit
bei der Funkenerosionsbearbeitung.
Wie voranstehend geschildert wird die Erzeugung eines
Schweißbarts verhindert, und dann wird zur Erzielung einer
Funkenerosionsbearbeitung mit hoher
Funkenerosionsbearbeitung mit hoher
Bearbeitungsgeschwindigkeit eine Stromdichte in dem
Stromdichteberechnungsabschnitt 302 berechnet, unter
Verwendung eines Stromwertes während der
Funkenerosionsbearbeitung, der von dem
Arbeitsstrommeß/Berechnungsabschnitt 301 gemessen wird, und
einer bearbeiteten Fläche während der
Funkenerosionsbearbeitung, die von dem Berechnungsabschnitt
111 für die bearbeitete Fläche berechnet wird, und ein
Ergebnis der Berechnung der Stromdichte wird an den
Bearbeitungszustandsumschaltabschnitt 201 ausgegeben.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung des Betriebsablaufs.
Fig. 7 zeigt als Flußdiagramm eine Abfolge von Operationen
zum Umschalten von Bearbeitungsbedingungen in einer
Funkenerosionsmaschine gemäß Ausführungsform 3. In dem
Flußdiagramm ist jede Operation in den Schritten S1 bis S9
und im Schritt S10 ebenso wie jeder entsprechende Schritt in
dem Flußdiagramm in Fig. 2 bezüglich Ausführungsform 1, die
voranstehend geschildert wurde, und insoweit erfolgt daher
keine erneute Beschreibung.
Nachdem in dem Schritt S9 eine bearbeitete Fläche durch den
Bearbeitungsabschnitt 111 für die bearbeitete Fläche
berechnet wurde, oder gleichzeitig mit der Bearbeitungsfolge
der Berechnung einer bearbeiteten Fläche in dem
Berechnungsabschnitt 111 für die bearbeitete Fläche erfolgt, mißt oder
berechnet der Arbeitsstrommeß/Berechnungsabschnitt 301 den
Bearbeitungsstrom während der Funkenerosionsbearbeitung (S9-
3). Der gemessene Stromwert für die Bearbeitung wird an den
Stromdichteberechnungsabschnitt 302 ausgegeben.
Dann berechnet der Stromdichteberechnungsabschnitt 302 eine
Stromdichte unter Verwendung des berechneten Ergebnisses
einer bearbeiteten Fläche durch den Berechnungsabschnitt 111
für die bearbeitete Fläche im Schritt S9 und des gemessenen
Stromwertes für die Bearbeitung von dem
Arbeitsstrommeßabschnitt 301 im Schritt S9-3 (S9-4). Die
berechnete Stromdichte wird an den
Bearbeitungsbedingungsumschaltabschnitt 303 ausgegeben.
Der Bearbeitungsbedingungsumschaltabschnitt 201 legt einen
geeigneten Bearbeitungszustand entsprechend der berechneten
Stromdichte im Schritt S9-4 fest, und schaltet den
Bearbeitungszustand, in welchem die Funkenerosionsbearbeitung
momentan durchgeführt wird, auf den voranstehend
geschilderten Zustand um (S9-5). Bei diesem Schritt führt
der Bearbeitungszustandsumschaltabschnitt 201 eine
Regelung für den Arbeitsstrom so durch daß der
Arbeitsstrom nicht einen vorher festgelegten Wert
überschreitet, nämlich einen Arbeitsstromwert, bei welchem
ein Schweißbart nicht erzeugt wird.
Im Schritt S9-5 erfolgt nach durchgeführter Umschaltung des
Bearbeitungszustands im Schritt S10 eine Ermittlung, ob die
Funkenerosionsbearbeitung beendet wurde oder nicht. Wenn im
Schritt S10 festgestellt wird, daß die
Funkenerosionsbearbeitung nicht beendet ist, kehrt die
Systemsteuerung zum Schritt S2 zurück, führt wiederholt die
Operationen in jedem Schritt vom Schritt S2 bis zum Schritt
S10 durch, und wird jedesmal eine Stromdichte berechnet, und
dann wird der Bearbeitungszustand in Reaktion auf das
Ergebnis der Berechnung umgeschaltet.
Wie voranstehend erläutert wird der Bearbeitungszustand
entsprechend der Änderung der Stromdichte umgeschaltet.
Andererseits werden im Schritt S10 in jenem Fall, in welchem
die Funkenerosionsbearbeitung fertig ist, die Operationen zur
Berechnung einer bearbeiteten Fläche und zur Umschaltung der
Operationen für Bearbeitungsbedingungen beendet.
Bei der Ausführungsform 3 wird eine Funkenerosionsbearbeitung
in einem Zustand durchgeführt, in welchem die Umschaltung auf
einen geeigneten Bearbeitungszustand dadurch durchgeführt
wird, daß der exakt berechnete Wert der Stromdichte verwendet
wird, so daß die Bearbeitung wirksam und stabil unter
geeigneteren Bearbeitungsbedingungen durchgeführt werden
kann, und darüber hinaus die Erzeugung eines Schweißbarts
verhindert werden kann, der sonst in nachteiliger Weise
während der Funkenerosionsbearbeitung hervorgerufen würde.
Fig. 8 zeigt schematisch als Blockschaltbild den Aufbau
einer Funkenerosionsmaschine gemäß Ausführungsform 4. In
dieser Figur werden die gleichen Bezugszeichen für gleiche
oder entsprechende Abschnitte wie bei der in Fig. 1
gezeigten Funkenerosionsmaschine gemäß Ausführungsform 1
verwendet, und insoweit erfolgt keine erneute Beschreibung.
In Fig. 8 bezeichnet das Bezugszeichen 401 einen
Bearbeitungszustandsumschaltabschnitt zum Umschalten von
Bearbeitungsbedingungen für die Funkenerosionsbearbeitung,
wenn die Bearbeitung begonnen wird, entsprechend dem Ergebnis
für die berechnete, bearbeitete Fläche S durch den
Berechnungsabschnitt 111 für die bearbeitete Fläche.
Nunmehr erfolgt eine Beschreibung des Aufbaus und des
Betriebsablaufs des Bearbeitungszustandsumschaltabschnitts zu
Beginn der Bearbeitung 401. Im allgemeinen wird bei der
Funkenerosionsbearbeitung das Verhältnis des Verbrauchs einer
Elektrode 101 im wesentlichen auf der Grundlage dar
Signalform eines Stromimpulses festgelegt, und es kann das
Verbrauchsverhältnis vorhergesagt werden. Wenn jedoch die
bearbeitete Fläche extrem klein ist, ist eine Vorhersage der
Fläche schwierig, was einen Anstieg des Verbrauchs eines
Werkstücks 102 hervorruft.
Fig. 9 zeigt ein Beispiel für einen Fall, in welchem eine
besonders große Neigung für einen abnormen Verbrauch einer
Elektrode zu Beginn der Bearbeitung besteht. Hierbei wird in
einem Fall, in welchem bei einem Werkstück 201 eine
Vorbearbeitung durchgeführt wird, und dann die Bearbeitung
des Werkstücks durch Funkenerosionsbearbeitung erfolgt, eine
bearbeitete Fläche zu Beginn der Bearbeitung extrem klein.
Wie voranstehend erläutert kann die gewünschte Form dadurch
beeinträchtigt werden, daß ein bearbeiteter Abschnitt des
Werkstücks 102 in außergewöhnlich hohem Ausmaß zu Beginn der
Bearbeitung verbraucht wird. In dem voranstehend
geschilderten Fall ist es erforderlich, die
Funkenerosionsbearbeitung in einem Zustand zu beginnen, der
nur eine kleine Energiemenge benötigt, und dann den
Bearbeitungszustand so umzuschalten, daß die Energiemenge
schrittweise entsprechend der Zunahme der bearbeiteten Fläche
erhöht wird.
Fig. 10 zeigt schematisch ein Beispiel für die Umschaltung
eines Bearbeitungszustands, wenn die Bearbeitung begonnen
wird. In dieser Figur sind als Beispiel zur Umschaltung des
Bearbeitungszustands zu Beginn der Bearbeitung ein
Stromspitzenwert, eine Impulsbreite und ein Ruhezeitraum
gleich 6 mm2", "kleiner gleich 10 mm2", oder "kleiner gleich
15 mm2".
Wenn die bearbeitete Fläche klein ist, werden Zustände sowohl
für einen kleinen Spitzenwert der Spannung als auch eine
kleine Impulsbreite ausgewählt, so daß kein hoher
Arbeitsstrom fließt. Dann wird der Bearbeitungszustand so
umgeschaltet, daß die Energiemenge schrittweise vergrößert
wird, entsprechend der Vergrößerung der bearbeiteten Fläche.
Wenn beispielsweise die bearbeitete Fläche "kleiner gleich
3 mm2" beträgt, ist der Stromspitzenwert gleich "3 Ampere",
und ist die Impulsbreite "35 µs".
Dann wird in einem Fall, in welchem die bearbeitete Fläche
"kleiner gleich 6 mm2" ist, oder "kleiner gleich 10 mm2"
offensichtlich, daß der Stromspitzenwert den Wert "5 Ampere"
bzw. "8 Ampere" annimmt, und die Impulsbreite den Wert "65 µs"
bzw. "90 µs" annimmt, und die Energie schrittweise größer
wird.
Wie voranstehend geschildert stellt der
Anfangsbearbeitungszustandsumschaltabschnitt 401 die
Bedingungen für den Beginn der Bearbeitung ein, berechnet
eine bearbeitete Fläche, und schaltet dann entsprechend den
Zustand für den Beginn der Bearbeitung um.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung des Betriebsablaufs.
Fig. 11 zeigt als Flußdiagramm eine Abfolge an Operationen
zur Umschaltung von Bearbeitungsbedingungen in einer
Funkenerosionsmaschine gemäß Ausführungsform 4. In dem
Flußdiagramm ist jede Bearbeitungsoperation in den Schritten
S1 und S2 bis zum Schritt S9 ebenso wie jeder entsprechende
Schritt in dem voranstehend geschilderten Flußdiagramm von
Fig. 2, und insoweit erfolgt keine erneute Beschreibung.
Nach Beginn der Funkenerosionsbearbeitung (S1) wird ein
Bearbeitungszustand für den ursprünglichen Beginn der
Bearbeitung durch den
Anfangsbearbeitungszustandsumschaltabschnitt 401 eingestellt
(S1-2). Der Bearbeitungszustand zu Beginn der Bearbeitung
wird vorher eingestellt und gespeichert. Dann wird mit der
Messung der Zeit einer Zeiteinheit begonnen (S2).
Nach Verarbeitung in jedem der Schritte vom Schritt S3 bis
zum Schritt S8 schaltet dann der
Anfangsbearbeitungszustandsumschaltabschnitt 401 den momentan
eingestellten Bearbeitungszustand auf einen Zustand zu Beginn
der Bearbeitung um, der für die berechnete, bearbeitete
Fläche geeignet ist, entsprechend dem berechneten Wert für
die bearbeitete Fläche von dem Berechnungsabschnitt 111 für
die bearbeitete Fläche im Schritt S9 (S11).
Im Schritt S11 erfolgt nach Umschaltung des
Bearbeitungszustands zu Beginn eine Ermittlung, ob die
Funkenerosionsbearbeitung zu ihrem Beginn beendet wurde oder
nicht, nämlich ob eine bearbeitete Fläche größer als ein
vorgegebener Wert geworden ist oder nicht (S12).
Im Schritt S12 kehrt in einem Fall, in welchem die
Funkenerosionsbearbeitung zu ihrem Beginn nicht beendet ist,
die Systemsteuerung zum Schritt S2 zurück, und wiederholt die
Operationen in jedem der Schritte vom Schritt S2 bis zum
Schritt S12.
Wenn andererseits im Schritt S12 festgestellt wird, daß die
Funkenerosionsbearbeitung zu ihrem Beginn beendet wurde, so
ist die Funkenerosionsbearbeitung zu ihrem Beginn beendet,
und daher wird eine normale Funkenerosionsbearbeitung
durchgeführt, beispielsweise die Funkenerosionsbearbeitung
der Funkenerosionsmaschine gemäß Ausführungsform 2. Daher
kann der Bearbeitungszustand von dem Bearbeitungszustand zu
Beginn gemäß der vorliegenden Ausführungsform in den normalen
Bearbeitungszustand umgeschaltet werden.
Bei der Ausführungsform 4 wird nach Einstellung der
Anfangsbedingungen für den Beginn der
Funkenerosionsbearbeitung die Funkenerosionsbearbeitung in
einem Zustand durchgeführt, in welchem der Zustand auf einen
geeigneten Bearbeitungszustand umgeschaltet wird, unter
Verwendung des berechneten Wertes für die bearbeitete Fläche,
so daß selbst in einem Fall, in welchem eine Bearbeitung zur
Erzielung einer komplizierten Form durchgeführt wird, eine
Funkenerosionsbearbeitung wirksam durchgeführt werden kann,
ohne daß ein kompliziertes Programm dazu erforderlich ist,
Bearbeitungsbedingungen für den Anfang der Bearbeitung zu
erhalten. Darüber hinaus wird ein anomaler Verbrauch eines
Werkstücks 102 infolge eines Fehlers des Programms zu Beginn
der Bearbeitung verhindert, und darüber hinaus kann die
Funkenerosionsbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit
durchgeführt werden.
Claims (6)
1. Funkenerosionsmaschine zum Bearbeiten eines Werkstücks
(102) durch Erzeugung einer elektrischen Entladung
zwischen einer Elektrode (101) und dem Werkstück (102),
enthaltend:
- a) eine Impulsbestimmungsvorrichtung (103) zur Bestimmung, ob ein elektrischer Entladungsimpuls ein wirksamer elektrischer Entladungsimpuls ist, der zur Bearbeitung beiträgt, oder ein unwirksamer Impuls, der nicht zur Bearbeitung beiträgt;
- b) eine Impulszählvorrichtung (104) zur Zählung der Anzahl elektrischer Entladungsimpulse, die als wirksame elektrische Entladungsimpulse von der Impulsbestimmungsvorrichtung ermittelt wurden, pro Zeiteinheit;
- c) eine Bearbeitungsgeschwindigkeitsmeßvorrichtung (108) zur Messung einer Bearbeitungsrate in Axialrichtung pro Zeiteinheit;
- d) eine Speichervorrichtung (110) zum Speichern von Daten für vorher festgelegte Konstanten entsprechend dem Material der Elektrode (101) und des Werkstücks (102) und entsprechend der Signalform des Entladungsstroms;
- a) eine Teilungsvorrichtung (109) zum Teilen der Anzahl der elektrischen Entladungsimpulse pro Zeiteinheit, die von der Impulszählvorrichtung (104) erfaßt wird, durch eine Bearbeitungsrate in Axialrichtung pro Zeiteinheit, die von der Bearbeitungsgeschwindigkeitsmeßvorrichtung (108) gemessen wird;
- b) eine Berechnungsvorrichtung (111) für die bearbeitete Fläche zur Berechnung einer bearbeiteten Fläche entsprechend ausgegebener Daten, die von der Teilungsvorrichtung berechnet werden, sowie entsprechend Daten für Konstanten, die in der Speichervorrichtung gespeichert sind, derart, daß
- c) zum genauen Bestimmen des Absolutwerts der bearbeiteten Fläche die Stromsignalform der elektrischen Entladungsimpulse in jedem Bearbeitungszustand konstant gehalten ist.
2. Funkenerosionsmaschine nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine
Bearbeitungszustandsänderungsvorrichtung (201) zur
Änderung der Bearbeitungszustände auf solche Weise, daß
die bearbeitete Fläche, die von der
Berechnungsvorrichtung (111) für die bearbeitete Fläche
berechnet wird, im wesentlichen proportional zu einem
Arbeitsstromwert ist.
3. Funkenerosionsmaschine nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch:
- a) eine Arbeitsstrommeß/Berechnungsvorrichtung (301) zur Messung oder Berechnung eines Arbeitsstroms während der Bearbeitung; und
- b) eine Stromdichteberechnungsvorrichtung (302) zur Berechnung einer Arbeitsstromdichte entsprechend Arbeitsstromdaten, die von der Arbeitsstrommeß/Berechnungsvorrichtung (301) gemessen oder berechnet werden, und entsprechend Daten bezüglich einer bearbeiteten Fläche, die von der Berechnungsvorrichtung (111) für die bearbeitete Fläche berechnet ist.
4. Funkenerosionsmaschine nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch eine
Arbeitsstromsteuervorrichtung (201) zum Steuern des
Arbeitsstroms auf solche Weise, daß die von der
Stromdichteberechnungsvorrichtung (302) berechnete
Stromdichte auf einem vorher festgelegten Wert oder
darunter liegt.
5. Funkenerosionsmaschine nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch:
- a) eine Bearbeitungsstartzustandseinstellvorrichtung (401) zur Einstellung von Zuständen für den Start der Bearbeitung, der eine kleine Energiemenge erfordert, beispielsweise eines Stromspitzenwertes und/oder einer Impulsbreite, wenn die Bearbeitung beginnt; und
- b) eine Bearbeitungsstartzustandsänderungsvorrichtung (401) zur Änderung der Zustände für den Beginn der Bearbeitung entsprechend einer bearbeiteten Fläche, die von der Berechnungsvorrichtung (111) für die bearbeitete Fläche während der Bearbeitung berechnet wird, die entsprechend den Bearbeitungsstartbedingungen durchgeführt wird, die von der Bearbeitungsstartzustandseinstellvorrichtung (401) eingestellt sind, so daß die Energiemenge, die für die Bearbeitungsstartzustände erforderlich ist, von der Bearbeitungsstartzustandseinstellvorrichtung (401) eingestellt wird.
6. Funkenerosionsverfahren zur Durchführung der Bearbeitung
eines Werkstücks (102) durch Erzeugung einer
elektrischen Entladung zwischen einer Elektrode (101)
und dem Werkstück (102), mit folgenden Schritten:
- a) Beginn der Bearbeitung entsprechend Bedingungen für den Start der Bearbeitung, der eine kleine Energiemenge erfordert, beispielsweise eines Stromspitzenwertes und/oder einer Impulsbreite
- b) Bestimmen, ob ein elektrischer Entladungsimpuls ein wirksamer elektrischer Entladungsimpuls ist, der zur Bearbeitung beiträgt, oder ein unwirksamer elektrischer Entladungsimpuls, der nicht zur Bearbeitung beiträgt;
- c) Zählen einer Anzahl elektrischer Entladungsimpulse, die als die wirksamen elektrischen Entladungsimpulse bestimmt wurden, pro Zeiteinheit;
- d) Messung einer Bearbeitungsrate in Axialrichtung pro Zeiteinheit;
- e) Teilen der Anzahl gezählter elektrischer Entladungsimpulse durch die gemessene Bearbeitungsrate in Axialrichtung;
- f) Berechnen einer bearbeiteten Absolutfläche entsprechend den Teilungsdaten und entsprechend Daten für konstante Werte, die vorher entsprechend dem Material der Elektrode (101) und des Werkstücks (102) oder entsprechend elektrischer Zustände festgelegt werden, beispielsweise die konstante Signalform des Stroms, wenn die elektrische Entladung erzeugt wird; und
- g) Änderung der Bedingungen für den Start der Bearbeitung entsprechend der berechneten, bearbeiteten Fläche, so daß die für die Bedingungen zum Start der Bearbeitung erforderlicher Energiemenge zunimmt.
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|---|---|
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Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10296538A (ja) * | 1997-04-24 | 1998-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工装置 |
| US7113884B1 (en) * | 1998-05-08 | 2006-09-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Positioning apparatus for an electrical discharge machine and a method therefor |
| JP4588702B2 (ja) * | 2004-03-01 | 2010-12-01 | 三菱電機株式会社 | 放電加工装置 |
| JP4678711B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2011-04-27 | 株式会社ソディック | 形彫放電加工装置 |
| JP5107507B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2012-12-26 | トクセン工業株式会社 | ワイヤ放電加工機用ワイヤ |
| JP4346630B2 (ja) * | 2006-07-13 | 2009-10-21 | 株式会社ソディック | 加工条件取得装置およびそのプログラム |
| JP5073797B2 (ja) * | 2010-08-26 | 2012-11-14 | ファナック株式会社 | 加工状態を検出するワイヤ放電加工機 |
| CN110621431B (zh) * | 2018-04-17 | 2020-10-13 | 三菱电机株式会社 | 放电加工装置及抬升动作控制方法 |
| WO2020031246A1 (ja) * | 2018-08-07 | 2020-02-13 | 三菱電機株式会社 | 放電加工装置及び加工エネルギー制御方法 |
| CN109633284B (zh) * | 2019-01-18 | 2023-02-10 | 上海海事大学 | 基于数据挖掘技术的电脉冲时效电脉冲波形确定系统 |
| CN109766650B (zh) * | 2019-01-18 | 2022-09-27 | 上海海事大学 | 基于数据挖掘技术的电脉冲时效电脉冲波形确定方法 |
| CN110293270B (zh) * | 2019-07-02 | 2020-07-17 | 哈尔滨工业大学 | 绝缘陶瓷涂层-金属材料电火花加工的材料类型辨识装置及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3632942A (en) * | 1969-02-07 | 1972-01-04 | Iwao Kondo | Electrical discharge machining device using logical control |
| DE3205884A1 (de) * | 1981-02-18 | 1982-09-30 | Inoue-Japax Research Inc., Yokohama, Kanagawa | Verfahren und vorrichtung zur elektroentladungsbearbeitungs-vorschubmotorsteuerung |
| US4510367A (en) * | 1982-06-30 | 1985-04-09 | Fanuc Ltd. | Wire-cut electric discharge machine |
| DE3339025C2 (de) * | 1982-10-27 | 1993-09-02 | Inoue-Japax Research Inc., Yokohama, Kanagawa, Jp |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5135273A (ja) * | 1974-09-20 | 1976-03-25 | Tekunirabo Kk | Riregodosaboshikairo |
| GB2053514B (en) * | 1979-06-21 | 1983-05-18 | Inoue Japax Res | Electrical discharge machining gap control using recurrent counting of gap discharges |
| JPS5750616A (en) * | 1980-09-11 | 1982-03-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Detecting apparatus of flow rate |
| JPS58211827A (ja) * | 1982-06-01 | 1983-12-09 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工制御装置 |
| JPS61146420A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-04 | Fanuc Ltd | 放電加工機 |
| JPS61274813A (ja) * | 1985-05-30 | 1986-12-05 | Fanuc Ltd | 放電加工装置における孔明き確認装置 |
| JP2750394B2 (ja) * | 1989-08-23 | 1998-05-13 | 株式会社ソディック | ワイヤカット放電加工機の表示方法 |
| JP2839628B2 (ja) * | 1990-03-22 | 1998-12-16 | 日立精工株式会社 | 放電加工装置 |
| WO1992000826A1 (fr) * | 1990-07-13 | 1992-01-23 | Sodick Co., Ltd. | Procede et appareil de generation d'impulsions |
| JP3043116B2 (ja) * | 1991-07-17 | 2000-05-22 | 日立ビアメカニクス株式会社 | 放電加工装置 |
| JP2717474B2 (ja) * | 1992-01-24 | 1998-02-18 | 三菱電機株式会社 | 放電加工方法 |
| JP3338153B2 (ja) * | 1993-12-22 | 2002-10-28 | 株式会社ソディック | 放電加工条件決定方法及び放電加工制御装置 |
-
1995
- 1995-07-31 JP JP19451795A patent/JP3382756B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-02 TW TW084110252A patent/TW283105B/zh not_active IP Right Cessation
-
1996
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- 1996-07-10 SG SG1996010244A patent/SG67357A1/en unknown
- 1996-07-23 CH CH01845/96A patent/CH691577A5/fr not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3632942A (en) * | 1969-02-07 | 1972-01-04 | Iwao Kondo | Electrical discharge machining device using logical control |
| DE3205884A1 (de) * | 1981-02-18 | 1982-09-30 | Inoue-Japax Research Inc., Yokohama, Kanagawa | Verfahren und vorrichtung zur elektroentladungsbearbeitungs-vorschubmotorsteuerung |
| US4510367A (en) * | 1982-06-30 | 1985-04-09 | Fanuc Ltd. | Wire-cut electric discharge machine |
| DE3339025C2 (de) * | 1982-10-27 | 1993-09-02 | Inoue-Japax Research Inc., Yokohama, Kanagawa, Jp |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DE-Buch: Dehmer, M.: Prozeßführung beim funkenerosiven Senken durch adaptive Spaltweitenregulierung und Steuerung der Erosionsimpulse, in Fortschritt-Berichte VDI Reihe 2, Nr. 244, Düsseldorf, VDI- Verlag 1992, S. 56-62 und S. 89-97 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0938829A (ja) | 1997-02-10 |
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| US5756955A (en) | 1998-05-26 |
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| CH691577A5 (fr) | 2001-08-31 |
| TW283105B (en) | 1996-08-11 |
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| DE3705475C2 (de) |
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