179453. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektródatörések megakadályozására áramvezető anyagok elektroeróziós megmunkálásánál
3 179453 4 Célkitűzésünk az áramvezető anyagok elektroeróziós megmunkálása céljára olyan eljárás kidolgozása, amely kizárja a huzalelektróda törését, és amellyel a huzalelektróda optimális terhelésének lehetősége következtében a megmunkálás során a teljesítmény jelentősen növelhető. Kitűzött célunkat oly módon valósítjuk meg, hogy az áramvezető anyagok elektroeróziós megmunkálására szolgáló eljárásunk szerint - amellyel nem alakos huzaíelektródával való vágás során a munkatárgy-elektródában hornyot alakítunk ki — a huzalelektróda és az üzemanyag-elektróda között villamos kisülést hozunk létre. A huzalelektródát a munkatárgy-elektródához képest mozgatjuk, majd az előírt technológiai paraméterek betartása érdekében a tápáramforrás energiáját szabályozzuk. A találmány szerinti eljárás újdonsága abban van, hogy a tápáramforrás energiáját az eljárás előírt technológiai paraméterei szerint úgy szabályozzuk, hogy az azon energiával legyen arányos, amely a kisülési térben a huzalelektróda helyén felszabadult energiával azonos nagyságú. E két energia nagyságát összehasonlítjuk, és a tápáramforrás impulzus energiáját növeljük, ha a mért érték kisebb, mint a vonatkozási érték, vagy kisebbre szabályozzuk, ha a mért érték nagyobb, mint a vonatkozási érték. Célszerűen, a kisülési térben levő huzalelektróda helyén felszabaduló energiamennyiség értékének mérésére ezen a helyen létrejövő feszültség esést és/vagy áramerősség esés értékét vesszük figyelembe. Célszerű továbbá, hogyha a huzalelektródának a kisülési térben levő helyén felszabaduló energiameny - nyiség mérésére a rezgési amplitúdót és/vagy a huzalelektróda mechanikus rezgéseinek frekvenciáját a kisülési térben a vágás útján létrehozandó horony hoszszanti tengelyvonala mentén mérjük. Az áramvezető anyagok elektroeróziós megmunkálására szolgáló találmány szerinti eljárásunk alkalmazása lényegesen csökkenti a huzalelektróda törését, minek következtében a munkatárgy-elektróda megmunkálásánál a teljesítmény a vastagsági mérettől 20—70%-kal növekszik. Pótlólag növekszik a teljesítmény a huzalelektróda vágórészének nagy energiaterhelése következtében (azaz a megmunkálás hatásfoka), amely a jelenlegi eljárásoknál a huzalelektróda “törés veszélye miatt jelentősen kisebb. Ehhez járul még, hogy a találmány szerinti megmunkálási eljárást automatizálni lehet, minek következtében egy kezelő személy több szerszámgépet láthat el, nem beszélve arról, hogy a kezelő-személyzet technikai képzettsége a megmunkálás automatikus beállíthatósága miatt az eddiginél kisebb lehet. A találmány szerinti eljárást részletesebben egy kiviteli példa kapcsán ismertetjük, rajz alapján, ahol is a rajz vázlatosan szemlélteti az áramvezető anyagok elektroeróziós megmunkálására szolgáló találmány szerinti eljárásunk megvalósításának a módját. Az áramvezető anyagok elektroeróziós megmunkálására szolgáló eljárásunk során az 1 munkatárgy-elektródában vágással hornyot alkotunk. Az áttekercselendő 2 huzalelektródát az 1 munkatárgy-elektródához közelítjük. A 3 tápáramforrást működésbe helyezzük, és a kimenő impulzusok energiájának nagyságát az 1 munkatárgy-elektróda vastagsága a 2 huzalelektróda anyagának keresztmetszete, a dielektromos folyadék összetétele alapján határozzuk meg, de más technológiai paramétereket is figyelembe veszünk. A 2 huzalelektróda és az 1 munkatárgy-elektróda közötti villamos kisülések megindulása után a 2 huzalelektródán olyan villamos áram folyik, amely a 2 huzalelektróda megmunkálási zónájában levő 4 helyén feszültségesést okoz. A 2 huzalelektróda és az 1 munkatárgy-elektróda közötti villamos kisülések a kialakítandó horony hosszanti tengely irányában a 2 huzalelektróda 4 helyén mechanikus rezgéseket hoznak létre. A 2 huzalelektróda 4 helyén a feszültség és áramerősség csökkenése, valamint a rezgések amplitúdója és frekvenciája a villamos impulzusok energiájának nagyságával arányos. Az áramvezető anyagok elektroeróziós megmunkálására szolgáló eljárásunk szempontjából jellemző paraméter a kisülési térben levő 2 huzalelektróda 4 helyén felszabaduló energia és ennek az energiának, mint jellemző paraméternek felhasználása a 3 tápáramfonás impulzus energia szabályozása szempontjából. Az energiamennyiséget vagy egy energia mérő alkalmazásával vagy pedig indirekt módon a 2 huzalelektróda 4 helyén mérhető feszültség esés, illetőleg áramerő csökkenés mérésével határozhatjuk meg. A 2 huzalelektróda 4 helyén felszabaduló energia érzékelését a kialakítandó horony hosszanti tengely irányában létrejövő mechanikus rezgések frekvenciájának mérésével is meghatározhatjuk a kialakítandó horony hossztengelye irányában létrejövő rezgések alapján. Az indirekt energiamérés pontosabb meghatározására a huzal alakú 2 huzalelektróda 4 helyén levő feszültségesés, és a 4 helyen létrejövő áramerősség csökkenésének hányadosa pontosabb meghatározást tesz lehetővé. A felszabaduló energiának a 2 huzalelektróda 4 helyén mért energia mennyiségét vagy az azzal összefüggő fent említett paramétert a vonatkozási paraméterrel összehasonlítjuk, és a 3 tápáramforrás impulzus energiáját (az üzemi intenzitást) abban az esetben növeljük, ha a mért érték a vonatkozási értéknél kisebb, vagy csökkentjük az energiát, ha a mért érték a vonatkozási értéknél nagyobb. A kisülési térben a 2 huzalelektróda 4 helyén felszabaduló energia vagy ez utpbbival arányos fent említett tehetetlenség mentes paraméter mérése, mint szabályozási feltétel a kisülési térben ható impulzusok szabályozására a teljes elektroeróziós megmunkálás szempontjából lehetővé teszi, hogy a 2 huzalelektróda terhelésének szintjét konstans módon tarthassuk, amely körülmény lehetővé teszi, hogy a megmunkálást nagyobb teljesítménnyel végezzük, és hogy a közepes impulzus energiát időben csökkentsük, amikor is a huzal alakú 2 huzalelektróda túlterhelése bekövetkezik. A 2 huzalelektróda 4 helyén létrejövő helyi terhelés a 3 tápáramforrás impulzusai változatlan villamos paraméterei esetén azon feltételektől függnek, amely feltételek mellett a kisülési tér az eróziós termékekkel kitöltődik, minthogy a kisülés jelentős része a kisülési teret egyenlőtlenül kitöltő eróziós részecskék mennyiségétől is függ. A kisülési térben levő eróziós termékek folyton változó helyi koncentrációja, és az ezzel együttjáró 2 huzalelektróda helyi energíaterhelésének változása tehetetlenségmentes jelet (kritériumot) szol-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
