Gestufte Impulsstromquelle und Vorschubregelung für die funkenerosive Bearbeitung
elektrisch schlecht leitender MaterialienWollenberg, G.
Schulze, H.-P.
Timm, M.
Pape, Th.Abstract
Vorgestellt werden eine Impulsstromquelle und eine Vorschubregelung, mit denen elektrisch schlecht leitende Materialien mit einer elektrischen Leitfähigkeit von mindestens 1 S/cm bearbeitet werden können. Die Impulsstromquelle besteht aus einer Zündstromquelle und einer Leistungsstufe
(auf 5 Leistungsstufen erweiterbar). Die Zündstufe liefert eine einstellbare Leerlaufspannung (80 V - 540 V) sowie einen geregelten Entladestrom (Iz = 1 A - 10 A in 0,1 A Schritten).
Die Leistungsstufe liefert Entladeströme von 1 A - 50 A und hat gegenüber bekannten Erosionsstromquellen den Vorteil, daß der eingestellte Entladestrom auch bei den gegenüber der Metallerosion höheren Klemmenspannungen konstant bleibt.
Mittels einer Impulssteuerung, basierend auf einem Einchipmikrorechnermodul, ist es möglich, isoenergetische und auch isofrequente Arbeitsweise einzustellen und die Leistungsstufen nach Durchzünden des Arbeitsspaltes gestuft zu- und abzuschalten. Die Impuls- und Pausenzeiten sind einstellbar von 1µs - 1 ms.
Aufgrund des gegenüber der Metallerosion nicht mehr vernachlässigbaren, stromabhängigen Anteils des zu bearbeitenden Werkstücks am Gesamtlastwiderstandes der Impulsstromquelle ist eine Beobachtbarkeit des Prozesses allein durch den zeitlichen Verlauf von Arbeitsspannung und Entladestrom nur unzureichend gegeben. Deshalb wurde als Regelparameter für die Vorschubregelung der Mittelwert der Zündverzögerungszeit gewählt. Der Regler ist mit einem 16 bit-Mikrocontroller aufgebaut und realisiert eine gleitende Mittelwertbildung bei Impulsfrequenzen bis
zu 150 kHz.Tel.: 0049 391 67 12944
E-mail: Hans-Peter.Schulze@et.uni-magdeburg.de