KR20020032459A - grinding machine with variable pulse power - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연삭가공에 이용되는 전해용 파워서플라이에 관한 것으로써, 금속결합재의 도전성 숫돌측에 급전용 브러쉬에 의해 일측전극이 공급되고, 숫돌의 둘레면 일측에 근접되어 타측전극이 설치되며, 숫돌과 타측전극 사이에 도전성 연삭액이 공급되고, 상기 숫돌과 타측전극에 전원을 인가시켜 전해드레싱을 실행시키는 연삭가공의 장치에 있어서, 교류를 직류로 변환시키는 직류변환기와, 상기 직류변환기의 출력을 ZCS 스위칭 기법으로 단위역률의 직류/직류 변환시키는 직류/직류변환기와, 상기 단위역률변환기의 출력을 펄스열로 변환시키는 직류펄스발생기와, 외부입력장치의 제어신호에 의하여 상기 직류/직류변환기의 출력크기와 직류펄스발생기의 펄스를 제어시키는 제어부로 구성되어, 공급전원이 크기와 폭 그리고 극성이 가변되어 펄스열로 출력되는 것을 특징으로 하는 전원공급장치를 포함한 가변펄스식 연삭가공장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolytic power supply for grinding, wherein one electrode is supplied to the conductive grindstone side of the metal binder by a brush for feeding, and the other electrode is installed in proximity to one side of the peripheral surface of the grindstone. In the grinding processing apparatus, the conductive grinding liquid is supplied between the electrode and the other electrode, and the electrolytic dressing is applied by applying power to the grindstone and the other electrode, the DC converter for converting AC into DC, and the output of the DC converter. DC / DC converter for DC / DC conversion of unit power factor by ZCS switching method, DC pulse generator for converting output of unit power factor converter into pulse train, and output size of DC / DC converter by control signal of external input device And a control unit for controlling the pulse of the DC pulse generator. Column relates to a variable pulsed grinding machine including a power supply, characterized in that the output.
특히, 상기 전원공급장치는 연속적인 정(+)극성의 펄스열에 간헐적으로 휴지(0)펄스가 공급되도록 하는 휴지(0)펄스공급 제어 및 역(-)극성 펄스가 공급되고, 펄스열의 크기는 목적전압(V) 및 1/2 목적전압(V)을 가지도록 상기 제어부에 의하여 제어되어 출력되는 펄스가 V, 1/2V, 0, -V, -1/2V의 크기로 가변 제어되는 것을 특징으로 하는 가변펄스식 연삭가공장치이다.In particular, the power supply device is supplied with a pause (0) pulse supply control and a reverse (-) polarity pulse to intermittently supply a pause (0) pulse to a continuous positive (+) pulse train, the size of the pulse train is The pulse that is controlled by the control unit to have a target voltage (V) and a half target voltage (V) is variable control to the size of V, 1 / 2V, 0, -V, -1 / 2V It is a variable pulse grinding machine.
일반적으로 금속결합재 숫돌을 사용한 연삭가공에 있어서, 숫돌을 회전시켜 가공물을 연삭하게 되는데 이 때, 숫돌표면에 눈막힘(loading) 현상이 발생하여 연삭기능을 균일하게 유지하는 것이 어려우며, 더욱이 미세한 입자를 채용한 숫돌의 사용은 거의 불가능하였다.In general, in the grinding process using a metal binder grindstone, the workpiece is ground by rotating the grindstone. At this time, a loading phenomenon occurs on the surface of the grindstone, which makes it difficult to maintain a uniform grinding function. The use of the whetstone was almost impossible.
상기 문제점을 해결하기 위하여 금속결합재 숫돌을 사용한 연삭가공에 전해드레싱법을 복합하므로서 연삭가공 중에 숫돌입자의 돌출상태가 지속적으로 유지되어 기존의 기술에서 문제로 지적된 연삭가공 중에 숫돌의 눈막힘 현상을 해소시켰다.In order to solve the above problems, the protruding state of the grindstone particles is continuously maintained during the grinding process by combining the electrolytic dressing method with the grinding process using the metal binder grindstone, thereby preventing the clogging phenomenon of the grindstone during the grinding process. I solved it.
상기 종래기술방식의 전해드레싱법에 관한 장치와 가공방법을 살펴보면 다음과 같다.The apparatus and processing method related to the electrolytic dressing method of the prior art are as follows.
도7은 종래기술방식의 금속결합재 숫돌을 사용한 연삭가공의 전해드레싱법을 실현하기 위하여 개략적으로 나타낸 장치의 사시도이다.Fig. 7 is a perspective view of the device schematically shown in order to realize the electrolytic dressing method of grinding using a conventional metal grindstone grinding wheel.
도7에는 금속을 결합재로 하는 도전성의 숫돌이 도시되어 있는데, 이 숫돌(1)은 통상 다이아몬드입자 혹은 질화붕소(Boron nitride)입자가 금속결합재로 본딩(bonding)되어 구성되거나, 탄화규소(Silicon carbide) 혹은 산화알루미늄(Aluminium oxide)입자가 금속결합재(메탈)와 본딩되어 구성된다.Fig. 7 shows a conductive grindstone made of metal as a binder, which is usually composed of diamond particles or boron nitride particles bonded to a metal binder, or silicon carbide. Or aluminum oxide particles are bonded to the metal binder (metal).
한편, 이와 같이 구성된 도전성 숫돌(1)측에는 급전용브러쉬(2)에 의해 +전극(2a)이 공급되고, 숫돌(1)의 둘레면 일측에는 이 숫돌(1)과 근접하여 - 전극(2b)이 설치되며, 숫돌(1)과 - 전극(2b) 사이에 도전성 연삭액이 공급되는 연삭액 공급노즐(3)이 설치되어 있다.On the other hand, the + electrode 2a is supplied to the conductive grindstone 1 configured as described above by the feeding brush 2, and the one side of the grindstone 1 is adjacent to the grindstone 1-the electrode 2b. Is provided, and the grinding liquid supply nozzle 3 to which the conductive grinding liquid is supplied is provided between the grindstone 1 and the electrode 2b.
상기한 + 및 - 전극(2a, 2b)에는 외부 전원장치(4)로부터 펄스파형을 갖는 직류전압이 공급된다.The + and − electrodes 2a and 2b are supplied with a DC voltage having a pulse waveform from the external power supply 4.
이때, 도전성 연삭액은 KS 규격상의 W2 종 및 종래의 W3 종에 상당하는 수용성유제를 사용한다.At this time, the electroconductive grinding liquid uses the water-soluble oil equivalent to W2 type of KS standard, and conventional W3 type.
이와 같은 종래기술의 작용효과를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the effect of the prior art in detail as follows.
먼저, 스트레이트형 숫돌을 사용하는 평면연삭의 경우, 먼저 연삭하고자하는 가공물(12)을 좌우로 왕복이동하는 작업대(11)위에 올려 고정한 후 숫돌(1)을 회전시켜 가공물(12)을 연삭하며, 이 때(연삭가공 때)는 연삭액 공급노즐(13)로부터 연삭액을 공급하여 연삭부의 냉각을 행하면서 연삭가공을 하면 되는 것으로 이는 공지의 방법과 동일한 방법으로 연삭을 행한다(제1도 참조).First, in the case of planar grinding using a straight grindstone, the workpiece 12 to be ground is first fixed on the workbench 11 to reciprocate from side to side, and then the grinding wheel 1 is rotated to grind the workpiece 12. At this time (at the time of grinding), the grinding fluid is supplied while grinding fluid is supplied from the grinding fluid supply nozzle 13 to cool the grinding part, which is ground in the same manner as a known method (see FIG. 1). .
한편, 이와 같이 숫돌(1)이 회전하면서 가공물(12)을 연삭할 경우, 숫돌(1)의 표면에 돌출된 숫돌입자(1a)(예로서 다이아몬드 혹은 질화불소입자, 또는 탄화규소 및 산화알루미늄입자)가 마모하여 숫돌(1)의 눈막힘 현상이 발생하게 되는데, 숫돌(1)과 - 전극(2b)과의 사이에 설치된 연삭액 공급노즐(3)을 통해 도전성 연삭액을 공급하고 동시에 양전극(2a, 2b) 사이에 전원장치(4)를 통해서 전압을 인가하면, +로 인가된 도전성숫돌(1) 표면의 금속결합재 부분이 전기분해에 의해 용출이 되고, 이와 같은 용출에 의해 상대적으로 숫돌입자(1a)가 돌출된 상태로서 연삭가공이 행해지게 되는 것이다.On the other hand, when grinding the workpiece 12 while the grinding wheel 1 rotates in this way, the grinding stone particles 1a (for example, diamond or fluorine nitride particles, or silicon carbide and aluminum oxide particles) protruding from the surface of the grinding stone 1 ), The clogging of the whetstone (1) occurs, and the conductive grinding fluid is supplied through the grinding fluid supply nozzle (3) installed between the whetstone (1) and the electrode (2b) and at the same time the positive electrode ( When a voltage is applied through the power supply device 4 between 2a and 2b, the metal binder portion of the surface of the conductive grindstone 1 applied to + is eluted by electrolysis, and the grindstone particles are relatively released by such dissolution. Grinding is performed as the state (1a) protrudes.
따라서, 숫돌(1) 자체의 입자가 전해드레싱에 의해 항상 표면으로 돌출되는 상태에서 연삭이 이루어지므로 연삭능률이 향상되는 이점이 있다.Therefore, the grinding is performed in a state where the particles of the grindstone 1 itself protrude to the surface at all times by electrolytic dressing, so that the grinding efficiency is improved.
즉 종래기술을 요약하면, 연삭가공 중에 도전성 연삭액을 공급시키며, 양 전극(2a, 2b)사이에 전원공급기(4)를 통해 +직류펄스전압을 인가하여 숫돌(1)의 표면을 전해드레싱시키며, 상기 전해드레싱을 연삭가공 중에 지속적으로 실시함에 따라, 항상 숫돌 입자(1a)가 표면으로 돌출된 상태를 유지하면서 가공물을 연삭하게되어, 숫돌(1)의 눈막힘 현상이 해소되고, 종래의 기계적 방법에 의한 드레싱 시에 발생하는 과잉드레싱에 의한 연삭숫돌의 소모가 방지되어 숫돌(1)의 수명을 연장시킬 수 있는 이점이 있다.That is, in summary, the conductive grinding fluid is supplied during grinding, and the positive electrode pulse voltage is applied through the power supply 4 between the electrodes 2a and 2b to electrolytically dress the surface of the grindstone 1. As the electrolytic dressing is continuously carried out during the grinding process, the workpiece is ground while the grindstone particles 1a are always protruding to the surface, so that clogging of the grindstone 1 is eliminated, and the conventional mechanical There is an advantage that the consumption of the grinding wheel due to excessive dressing that occurs during dressing by the method can be prevented to extend the life of the grindstone (1).
그러나 상기한 종래기술방식에 의할 경우 드레싱효율이 연삭효율이나 정밀연삭가공에 지대한 영향을 미치게 되는데, 상기 종래기술방식의 전해드레싱의 경우 +직류펄스에 의한 전해드레싱이어서 -측 전극에서 발생하는 불순물의 축척이나 국부방전현상이 해소되지 않아 초정밀경면제품의 연삭에 부적당하다는 문제점이 있었다.However, according to the prior art method, the dressing efficiency has a great influence on the grinding efficiency or the precision grinding process. In the case of the prior art electrolytic dressing, the impurities generated at the negative electrode are caused by the electrolytic dressing by the direct current pulse. There was a problem in that it was not suitable for grinding ultra-precision mirror products due to the lack of scale and local discharge phenomenon.
상기 문제점을 상설하기 위하여 상기 전해드레싱의 거동을 살펴보면, 초기드레싱에 있어서, 개시기에는 숫돌표면은 금속결합체에 의하여 전기가 전도되므로 전기전도성이 양호하다.Looking at the behavior of the electrolytic dressing in order to address the above problems, in the initial dressing, the surface of the grindstone is electrically conducting by the metal binder in the initiator, the electrical conductivity is good.
따라서 숫돌표면을 흐르는 전해전류는 최대값을 가지고 숫돌과 음극간의 전위차는 최저값을 가지는 상태이다.Therefore, the electrolytic current flowing through the grindstone surface has a maximum value and the potential difference between the grindstone and the cathode has a minimum value.
전해의 지속에 의하여 상기 금속결합재는 용출되는데, 금속결합재의 대부분은 Fe2+로 이온화되고, 상기 이온화된 Fe은 전기분해시에 생성된 수산기 OH- 와 결합되어 수산화물인 Fe(OH)2나 Fe(OH)3로 변화한다.The metal binder is eluted by the continuation of electrolysis, and most of the metal binder is ionized with Fe 2+, and the ionized Fe is combined with the hydroxyl group OH— generated during electrolysis to form a hydroxide Fe (OH) 2 or Fe (OH). 3).
이들 물질은 Fe2O3 와 같은 산화물로 변화되어 초기 드레싱 말기에는 숫돌표면에는 부도체 피막을 형성된다.These materials are converted to oxides such as Fe2O3, forming an insulator coating on the grindstone surface at the end of the initial dressing.
이와 같은 전기 화학적 거동에 의하여, 초기 드레싱이 종료되면 숫돌표면의 전기전도성은 부도체 피막의 성장과 함께 하강되어, 전해전류는 감소되고 숫돌과음극간의 전위차는 증가된다.By this electrochemical behavior, when the initial dressing is finished, the electrical conductivity of the whetstone surface decreases with the growth of the non-conductive coating, so that the electrolytic current is reduced and the potential difference between the whetstone and the cathode increases.
상기의 초기 드레싱 후 연삭이 실행되면, 돌출된 숫돌입자가 마모됨에 따라 부도체 피막도 동시에 얇아져 숫돌표면의 전기전도도는 다시 증가된다.When the grinding is performed after the initial dressing, as the protruding grindstone particles wear, the non-conductive coating is also thinned at the same time, so that the electrical conductivity of the grindstone surface is increased again.
이에 따라 전해가 촉진되고, 부도체 피막이 다시 재생된다.As a result, electrolysis is promoted, and the non-conductive coating is regenerated again.
일반적으로 전해용 파워서플라이의 전원형태에 따라 숫돌의 드레싱 형태를 살펴보면, 정의 전원이 공급되면 숫돌의 표면이 용출되고, 부의 전원이 인가되면 전극이 용출된다.In general, look at the dressing of the grindstone according to the power supply type of the electrolytic power supply, the surface of the grindstone is eluted when the positive power is supplied, the electrode is eluted when the negative power is applied.
따라서 교류를 전해용 파워 서플라이의 전원으로 사용하면 숫돌표면과 전극이 동시에 용출되어 극간 거리가 떨어져 전해효율이 크게 낮아진다.Therefore, if alternating current is used as the power source for the electrolytic power supply, the surface of the grindstone and the electrode are eluted at the same time, and the distance between the poles decreases, thereby greatly reducing the electrolytic efficiency.
또한 직류의 경우에는 숫돌의 일방적인 전해가 발생되어 숫돌의 용출량이 현저하게 증가되며 상기 증가량을 조절하기 위하여 사용되는 직류펄스파 방식의 경우에는 상기 숫돌의 용출량이 조절되는 이점이 있으나 숫돌이 용출됨에 따라 전극에 상당량의 불순물이 부착된다.In the case of direct current, the unilateral electrolysis of the whetstone is generated, and the amount of the whetstone is significantly increased. In the case of the DC pulse wave method used to control the increase, the amount of the whetstone is controlled. Therefore, a considerable amount of impurities adhere to the electrode.
이상 설명한 종래기술방식에 있어서의 상기 전원공급장치의 출력은 직류 또는 직류펄스파로 구분된다.The output of the power supply device in the prior art described above is divided into a direct current or a direct current pulse wave.
그런데 상기 직류방식의 경우에는 숫돌의 일방적인 전해가 발생되어 숫돌의 용출량이 현저하게 크다는 문제점이 있으며, 직류펄스파의 경우에는 상기 숫돌의 용출량이 조절되는 이점이 있으나 숫돌이 용출됨에 따라 전극에 상당량의 불순물 부착과 국부방전현상이 발생된다는 문제점이 있다.However, in the case of the direct current method, the unilateral electrolysis of the whetstone is generated, and the amount of the whetstone is significantly increased. In the case of the direct current pulse wave, the amount of the whetstone is controlled, but the amount of the whetstone is controlled. There is a problem in that impurity adhesion and local discharge phenomenon occur.
즉, 숫돌의 드레싱이 진행되는 동안, 전극에 부착되는 불순물이 증가하여 전류의 흐름을 방해시키게 되어 숫돌의 전해과정을 방해시키며, 심할 경우 숫돌입자를 매립시켜 예리한 입자의 돌출을 막고, 자동화를 불가능하게 하는 문제점이 있다.In other words, during dressing of the grindstone, impurities attached to the electrode increase, which hinders the flow of current, which hinders the electrolytic process of the grindstone.In severe cases, the grindstone particles are embedded to prevent the sharp particles from protruding and automation is impossible. There is a problem to let.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 숫돌이 전해되는 전원을 공급하면서 전극에 부착되는 불순물을 제거시키는 과정이 진행되는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an apparatus in which a process of removing impurities attached to an electrode is performed while supplying power to which a whetstone is delivered.
또한 숫돌 전해과정의 효율을 높이기 위하여 전원특성을 가변시킬 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a device that can change the power supply characteristics in order to increase the efficiency of the grindstone electrolysis process.
도1은 본 발명에 따른 가변펄스식 연삭가공장치의 파워서플라이 회로 블럭도1 is a power supply circuit block diagram of a variable pulse grinding machine according to the present invention;
도2는 본 발명에 따른 가변펄스식 연삭가공장치의 파워서플라이 직류출력부 회로도2 is a circuit diagram of a power supply DC output unit of a variable pulse grinding apparatus according to the present invention.
도3은 본 발명에 따른 가변펄스식 연삭가공장치의 파워서플라이 직류/직류변환기의 작동 모드도Figure 3 is a mode of operation of the power supply DC / DC converter of the variable pulse grinding machine according to the present invention
도4는 본 발명에 따른 가변펄스식 연삭가공 장치의 파워서플라이 직류펄스발생기의 회로도4 is a circuit diagram of a power supply DC pulse generator of a variable pulse grinding apparatus according to the present invention.
도5는 종래기술방식의 금속결합재 숫돌을 사용한 연삭가공의 전해드레싱법을 실현하기 위하여 개략적으로 나타낸 장치의 사시도Fig. 5 is a perspective view of a device schematically shown in order to realize the electrolytic dressing method of grinding using a conventional metal grindstone grindstone;
*도면의 주요부분에 관한 부호의 설명** Explanation of symbols on main parts of drawings *
10 : 직류변환기 30 : 직류/직류변환기10: DC converter 30: DC / DC converter
40 : 직류펄스발생기 70 : 제어부40: DC pulse generator 70: control unit
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로, 금속결합재의 도전성 숫돌측에는 급전용브러쉬에 의해 일측전극이 공급되고 숫돌의 둘레면 일측에 근접되어 타측전극이 설치되며, 숫돌과 타측전극 사이에 도전성연삭액이 공급되고, 상기 숫돌과 타측전극에 전원을 인가시켜 전해드레싱을 실행시키는 연삭가공의 전원공급장치에 있어서, 교류를 직류로 변환시키는 직류변환기와, 상기 직류변환기의 출력을 ZCS 스위칭 기법으로 단위역률의 직류/직류 변환시키는 직류/직류변환기와, 상기 단위역률변환기의 출력을 펄스열로 변환시키는 직류펄스발생기와, 외부입력장치의 제어신호에 의하여 상기 직류/직류변환기의 출력크기와 직류펄스발생기의 펄스를 제어시키는 제어부로 구성되어, 전원이 크기와 폭 그리고 극성이 가변되어 펄스열로 출력되는 것을 특징으로 하는 연삭가공의 전원공급장치를 기술적 요지로 한다.The present invention has been made in order to achieve the above object, the one side electrode is supplied to the conductive grindstone side of the metal binder by a brush for feeding, and the other electrode is installed close to one side of the peripheral surface of the grindstone, between the grindstone and the other electrode In the grinding processing power supply device which supplies electroconductive grinding liquid and supplies electric power to the grindstone and the other electrode to perform electrolytic dressing, a DC converter for converting AC into DC and ZCS switching technique for outputting the DC converter DC / DC converter for converting unit power factor into DC / DC converter, DC pulse generator for converting output of unit power factor converter into pulse train, and output size and DC pulse of the DC / DC converter by control signal of external input device. Consists of a control unit that controls the pulse of the generator, the power is variable in size, width, and polarity It is a technical gist of a grinding power supply characterized in that the power.
여기서 상기 전원공급장치는 연속적인 정(+)극성의 펄스열에 간헐적으로 휴지(0) 펄스가 공급되도록 하는 휴지(0)펄스공급 제어 및 역(-)극성 펄스가 공급되고, 펄스열의 크기는 목적전압(V) 및 1/2 목적전압(V)을 가지도록 상기 제어부에 의하여 제어되어 출력되는 펄스가 V, 1/2V, 0, -V, -1/2V의 크기로 가변 제어되는 것을 특징으로 하는 가변펄스식 연삭가공장치로 되는 것이 바람직 하다.Here, the power supply device is supplied with a pause (0) pulse supply control and a reverse (-) polarity pulse to intermittently supply a pause (0) pulse to a continuous positive (+) pulse train, and the size of the pulse train is a target. Characterized in that the pulse is controlled by the control unit to have a voltage (V) and 1/2 the target voltage (V) and is variably controlled to the size of V, 1 / 2V, 0, -V, -1 / 2V It is desirable to be a variable pulse grinding machine.
이하 도면과 함께 본 발명의 상세한 설명을 하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명에 따른 가변펄스식 연삭가공장치의 파워서플라이 회로 블럭도이며, 도2는 본 발명에 따른 가변펄스식 연삭가공장치의 파워서플라이 직류출력부 회로도이고, 도3은 본 발명에 따른 가변펄스식 연삭가공장치의 파워서플라이 직류/직류변환기의 작동 모드도이며, 도4는 본 발명에 따른 가변펄스식 연삭가공장치의 파워서플라이 직류펄스발생기의 회로도이다.1 is a block diagram of a power supply circuit of a variable pulse grinding apparatus according to the present invention, Figure 2 is a circuit diagram of a power supply DC output unit of the variable pulse grinding apparatus according to the present invention, Figure 3 according to the present invention Fig. 4 is a circuit diagram of a power supply DC pulse generator of a variable pulse grinding machine according to the present invention.
도면에서 도시된 바와 같이, 본 발명은 연삭가공장치에 관한 것으로써, 크게 직류변환기(10)와 단위역률의 직류/직류 변환시키는 직류/직류변환기(30), 직류펄스발생기(40) 그리고 제어부(70)로 구성된 가변펄스식 파워서플라이를 특징으로 한다.As shown in the drawings, the present invention relates to a grinding machine, a DC converter 10 and a DC / DC converter 30, DC pulse generator 40 and a control unit (DC / DC conversion of the unit power factor largely) 70) a variable pulse power supply.
도면에 도시된 상기 직류변환기(10)는 교류를 직류로 변환시키는 회로부이다.The DC converter 10 shown in the drawing is a circuit unit for converting AC into DC.
상기 직류변환기(10)는 종래 일반적으로 널리 알려진 공지된 내용이므로 자세한 설명을 생략하기로 한다.Since the DC converter 10 is generally known and generally known, a detailed description thereof will be omitted.
상기 직류/직류변환기(30)는 상기 직류변환기의 출력을 ZCS 스위칭 기법으로 단위역률의 직류/직류 변환시키는 회로부이다.The DC / DC converter 30 is a circuit unit that converts the output of the DC converter to DC / DC conversion of a unit power factor by a ZCS switching technique.
상기 직류/직류변환기(30)의 구체적인 예는 도2에 도시되어 있으며, 이하 도3을 참고로 하여 도2의 구동모드를 살펴보기로 한다.A specific example of the DC / DC converter 30 is illustrated in FIG. 2, and the driving mode of FIG. 2 will be described with reference to FIG. 3.
도3은 제어부의 제어신호에 따라 게이트앰프 구동신호가 인가될 때, 직류.직류변환기(10)의 구동모드를 보여주고 있다.3 illustrates a driving mode of the DC / DC converter 10 when the gate amplifier driving signal is applied according to the control signal of the controller.
일반적으로 교류전원을 직류전원으로 변환 시에는 스위칭 제어를 행하게 되므로 스위칭 온, 오프시 손실이 상당부분 발생한다.In general, when AC power is converted to DC power, switching control is performed, so that a large amount of loss occurs when switching ON and OFF.
따라서 상기 직류/직류변환기(30)는 변환손실이 적은 ZVS(ZERO VOLTAGE SWITCHING) 방식으로 스위칭 제어시켜 단위역률변환된 직류출력을 발생시킨다.Accordingly, the DC / DC converter 30 generates a DC power conversion unit by converting the switching power by ZVS (ZERO VOLTAGE SWITCHING) method with low conversion loss.
도2와 도3의 전력제어는 SW1과 SW2에 의해서 행하여지며, 콘덴서 Csw1, Csw2는 ZVS용으로 사용되는 콘덴서이며, 제어기는 제어전용 칩 UC3525를 사용한다.The power control of Figs. 2 and 3 is performed by SW1 and SW2, and the capacitors Csw1 and Csw2 are capacitors used for ZVS, and the controller uses the control chip UC3525.
상기 직류펄스발생기(40)는 상기 직류/직류변환기(30)의 단위역률변환 출력을 펄스열로 변환시키는 회로부이다.The DC pulse generator 40 is a circuit unit for converting the unit power factor conversion output of the DC / DC converter 30 into a pulse train.
도4는 상기 직류펄스발생기(40)의 회로도이며, 상기 직류펄스발생기(40)의 구동모드를 보여주고 있다.4 is a circuit diagram of the DC pulse generator 40 and shows a driving mode of the DC pulse generator 40.
도4에 따르면 제어부(70)의 제어신호에 의하여 스위칭되는 Qn에 의하여 출력 io, vo 가 틀려짐을 알 수 있다.According to FIG. 4, it can be seen that the outputs io and vo are changed by Qn switched by the control signal of the controller 70.
도4에 도시된 바와 같이 본 발명은 제어부(70)의 스위칭 동작에 의하여 출력이 V, 1/2V, 0, -V, -1/2V로 나타난다.As shown in FIG. 4, the output is represented by V, 1 / 2V, 0, -V, -1 / 2V by the switching operation of the control unit 70.
이상 설명한 본 발명은 금속결합재의 도전성 숫돌측에는 급전용브러쉬에 의해 일측전극이 공급되고, 숫돌의 둘레면 일측에 근접되어 타측전극이 설치되며, 숫돌과 타측전극 사이에 도전성연삭액이 공급되고, 상기 숫돌과 타측전극에 전원을 인가시켜 전해드레싱을 실행시키는 연삭가공에 포함되어 구성됨으로써, 연삭가공시 스위칭 제어에 따라 전극을 용출시키거나 숫돌을 드레싱시키게 된다.In the present invention described above, one side electrode is supplied to the conductive grindstone side of the metal binder by a brush for feeding, and the other electrode is installed near one side of the peripheral surface of the grindstone, and the conductive grinding liquid is supplied between the grindstone and the other electrode. It is configured to be included in the grinding process for performing electrolytic dressing by applying power to the grindstone and the other electrode, so as to elute the electrode or dress the grindstone according to the switching control during the grinding process.
이하 본 발명에 의한 연삭가공장치의 기능에 관하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, the function of the grinding apparatus according to the present invention will be described.
상설한 바와 같이 연삭가공에 있어서, 직류전원 공급방식의 경우에는 숫돌에 일방적이고 지속적인 전해가 발생되어 숫돌의 용출량이 현저하게 증가된다.As mentioned above, in the grinding process, in the case of the DC power supply system, unilateral and continuous electrolysis occurs in the grindstone, and the amount of the grindstone is significantly increased.
따라서 종래기술방식의 경우에는 직류펄스파 전원을 공급하여 숫돌의 용출량을 조정하려는 시도가 있는데, 이 경우에는 상기 숫돌의 용출량이 조절되는 이점이 있으나 숫돌이 용출됨에 따라 전극에 상당량의 불순물이 부착된다는 문제점이 여전히 지속된다.Therefore, in the prior art, there is an attempt to adjust the dissolution amount of the whetstone by supplying a direct current pulse wave power, in which case there is an advantage in that the amount of the whetstone is adjusted, but a significant amount of impurities are attached to the electrode as the whetstone is eluted. The problem still persists.
본 발명의 전원공급장치에 의할 경우에 V의 펄스파를 공급시킴으로써 숫돌의 용출량을 제어시킬 수 있으며, 공급되는 펄스파의 주기 뿐만 아니라, 크기를 V 또는 1/2V로 조절시켜 용출량의 미세조정이 가능하다.According to the power supply device of the present invention, it is possible to control the dissolution amount of the grindstone by supplying the pulse wave of V, and fine adjustment of the dissolution amount by adjusting the size to V or 1 / 2V as well as the period of the supplied pulse wave. This is possible.
한편 전극에 부착되는 불순물은 -전압을 공급하여 전극을 용출시킴으로서, 제거시킬 수 있다.On the other hand, impurities attached to the electrode can be removed by supplying a -voltage to elute the electrode.
통상 전극에 부착되는 불순물의 양은 숫돌의 드레싱량에 비하여 적으므로 -전압의 발생빈도를 상기 제어부로 설정시켜 숫돌과 전극이 주기적으로 드레싱 및용출되도록 한다.Since the amount of impurities usually attached to the electrode is less than the dressing amount of the grindstone, the frequency of occurrence of the voltage is set by the controller so that the grindstone and the electrode are periodically dressed and eluted.
또한 직류전원공급의 단점과 마찬가지로 지속적인 펄스파의 입력은 숫돌 또는 전극에 불균형적인 드레싱을 발생시킬 염려가 있으므로, 휴지전원(0) 공급빈도를 제어부에 설정함으로써 이상적인 드레싱 환경을 설정할 수 있다.In addition, like the disadvantage of the DC power supply, continuous pulse wave input may cause an unbalanced dressing on the whetstone or electrode, and thus, the ideal dressing environment may be set by setting the idle power supply frequency to the controller.
본 발명의 또 다른 기능은 상기 전극의 드레싱에 있다.Another function of the invention lies in the dressing of the electrode.
종래기술 방식에 의할 경우 전극에 부착되는 불순물은 피할 수 없는 것이다.In the prior art, impurities attached to the electrode are inevitable.
그러나 본 발명에 의할 경우 전극에 부착되는 불순물이 제거된다.However, according to the present invention, impurities attached to the electrode are removed.
따라서, 피삭재가 극소형 원통형 내면일 경우 전극의 부착이 힘들어 연삭가공이 불가하였으나, 본 발명에 의할 경우 피삭재를 전극으로 하여 연삭가공을 실시할 수 있다.Therefore, when the workpiece is a very small cylindrical inner surface, it is difficult to attach the electrode, the grinding process is impossible, but according to the present invention can be performed by using the workpiece as an electrode.
즉, 종래기술 방식에 의할 경우 피삭재를 전극으로 활용하면 피삭재의 국부방전현상을 피할 수 없으나, 본 발명에 의할 경우 이 현상을 제거할 수 있어 초정밀 경면가공에 적합하다.That is, according to the prior art method, when using the workpiece as an electrode can not avoid local discharge phenomenon of the workpiece, but according to the present invention can eliminate this phenomenon is suitable for ultra-precision mirror processing.
따라서 전극을 부착하기 힘든 구조의 극소형 원통형 내면 연삭시에 피삭재를 전극으로 활용한 연삭 작업에서 결함없는 경면제품을 얻을 수 있다는 이점이 있다.Therefore, there is an advantage that a defect-free mirror product can be obtained in a grinding operation using a workpiece as an electrode when grinding a very small cylindrical inner surface of a structure in which electrodes are hard to attach.
이상 설명한 본 발명을 요약하면, 일반적으로 전해용 파워서플라이의 전원형태에 따라 숫돌 드레싱 형태는, 정의 전원이 공급되면 숫돌의 표면이 용출되고, 부의 전원이 공급되면 전극이 용출되는데, 본 발명의 숫돌 전해용 전원공급장치의 출력은 제어부의 설정에 따라 정의 펄스열 사이에 주기적으로 부의 펄스열을 출력시키며 펄스열의 크기가 제어되고 간헐적인 휴지기를 가지므로, 설정된 제어환경에따라 숫돌의 드레싱량과 전극의 용출량을 조정 가능한 전원공급장치가 포함된 연삭가공장치가 제공된다.Summarizing the present invention described above, the grinding stone dressing form generally depends on the power supply type of the electrolytic power supply, the surface of the grinding wheel is eluted when the positive power is supplied, and the electrode is eluted when the negative power is supplied. The output of the electrolytic power supply periodically outputs a negative pulse train between positive pulse trains according to the setting of the controller, and the size of the pulse train is controlled and has an intermittent rest period. A grinding machine is provided that includes an adjustable power supply.
이상 설명한 본 발명에 의하여 제어부의 설정에 따라 정의 펄스열 사이에 주기적으로 부의 펄스열을 출력시키며 펄스열의 크기가 제어되고 간헐적인 휴지기를 가지는 전원공급장치가 포함된 가변펄스식 연삭가공 장치가 제공되는 이점이 있다.According to the present invention described above, there is provided an advantage of providing a variable pulse grinding apparatus including a power supply device which periodically outputs a negative pulse train between positive pulse trains according to the setting of the control unit, the size of the pulse train is controlled and has an intermittent pause. have.
또한, 제어환경의 설정에 따라 숫돌의 드레싱량과 전극의 용출량을 조정 가능하여 연삭가공의 품질을 향상시킬 수 있는 전원공급장치가 포함된 가변펄스식 연삭가공 장치가 제공되는 이점이 있다.In addition, there is an advantage that the variable pulse type grinding processing apparatus including a power supply that can adjust the dressing amount of the grindstone and the elution amount of the electrode according to the setting of the control environment to improve the quality of the grinding process.
그리고 피삭재를 전극으로 활용한 연삭에서, 가공 중 피삭재에서 발생하는 결함을 제거할 수 있는 이점이 있다.And in the grinding using the workpiece as an electrode, there is an advantage that can remove the defects generated in the workpiece during processing.
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