AT293551B - Control device with switch-on monitoring and for the automatic setting of the balanced feed rate of the tool during the electrochemical processing of metals - Google Patents

Control device with switch-on monitoring and for the automatic setting of the balanced feed rate of the tool during the electrochemical processing of metals

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AT293551B
AT293551B AT890269A AT890269A AT293551B AT 293551 B AT293551 B AT 293551B AT 890269 A AT890269 A AT 890269A AT 890269 A AT890269 A AT 890269A AT 293551 B AT293551 B AT 293551B
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H3/00Electrochemical machining, i.e. removing metal by passing current between an electrode and a workpiece in the presence of an electrolyte
    • B23H3/02Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

  

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   Regeleinrichtung mit Einschaltüberwachung und für die automatische Einstellung der ausgeglichenen Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges bei der elektrochemischen Bearbeitung von Metallen 
Die Erfindung bezieht sich auf die Schaltungsanordnung einer Regeleinrichtung mit Einschaltüberwachung und für die automatische Einstellung der ausgeglichenen Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges bei der elektrochemischen Bearbeitung von Metallen. Unter ausgeglichener Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges versteht man eine Geschwindigkeit, bei welcher sich die Grösse des gewählten Bezugsabstandes zwischen den Elektroden während der elektrochemischen Bearbeitung des Metalles nicht verändert. Das bedeutet, dass die Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges der Geschwindigkeit der Materialabtragung gleich ist.

   Falls aus irgendeinem Grunde die Geschwindigkeit der Materialabtragung von der Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges abweicht, stellt der Regelkreis automatisch eine neue Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges derart ein, dass sich wieder der Gleichgewichtszustand erneuert, d. h., dass die neue Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges der neuen Geschwindigkeit der Materialabtragung gleich ist. Die Abweichung der Geschwindigkeit der Materialabtragung von der Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges wird mittels eines Fühlers für die Grössendifferenz des wirklichen Abstandes und des Bezugsabstandes in geeigneten, automatisch eingestellten Zeitintervallen ermittelt.

   Falls das Zeitintervall, in welchem die genannte Abweichung kontrolliert wird, kürzer als die Zeitdauer ist, während der das Werkzeug die Strecke des Bezugsabstandes durchlaufen würde, stellt der Regelkreis infolge seiner Tätigkeit gleichzeitig auch einen Schutz gegen einen Kurzschluss zwischen dem Werkzeug und Werkstoff dar. 



   Die gegenwärtig bekannten Schaltanordnungen der Regler für elektrochemische Prozesse sind keineswegs auf eine komplexe Schaltung eingerichtet, sondern verfolgen nur die Einwirkung einiger, insbesondere der wesentlichsten Parameter und sichern demgemäss einen bestimmten Fähigkeitsgrad des Betriebes. Es ist ein Regler bekannt, bei welchem in den Arbeitsstromkreis ein Fühler eingereiht ist, welcher auf   Übergangsvorgänge   im Vorkurzschlussintervall oder während der Kurzschlusseinwirkung anspricht und die Aufgabe hat, die Stromquelle abzuschalten. Dies kann nur bis zu einem Nennstrom von etwa 1000 A realisiert werden. Bei Strömen über 1000 A kann ein empfindlicher und vor allem selektiver Schutz nicht durchgeführt werden.

   Anders bekannte Ausführungen des Reglers ermöglichen die Aufrechterhaltung des Abstandes zwischen den Elektroden in Abhängigkeit vom Druck des Elektrolyts, wobei einer bestimmten Abstandgrösse ein bestimmter Druck entspricht. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass ein kleiner lokaler Vorsprung am bearbeiteten Material keineswegs eine Druckveränderung und somit auch eine Korrektur des Abstandes zwischen den Elektroden veranlassen muss und so ein Kurzschluss entstehen kann.

   Die genannten Nachteile werden bei der Regeleinrichtung mit Einschaltüberwachung und für die automatische Einstellung der ausgeglichenen Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges bei der elektrochemischen Bearbeitung von Metallen nach der Erfindung vermindert ; hiebei weist die Regeleinrichtung eine Arbeitsstromquelle auf, deren Pluspol an das Werkstück und deren Minuspol an das Werkzeug angeschlossen ist und deren Eingang an den ersten Ausgang einer Arbeitsvorschubstufe angeschlossen ist, deren zweiter Ausgang an den Eingang eines Leistungsreglers angeschlossen ist dessen Ausgang an den Eingang eines Verschiebestellgliedes 

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 angeschlossen ist, dessen weiterer Eingang an eine Reversierstufe angeschlossen ist, wobei ein Hauptzeitrelais mit seinem Eingang und dem ersten Ausgang an die Arbeitsvorschubstufe angeschlossen ist.

   Die Regeleinrichtung der vorstehenden Art ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ausgang des Hauptzeitrelais an den ersten Eingang einer Steuerstufe angeschlossen ist, deren erster Ausgang im eingeschalteten Zustand an das Steuerventil angeschlossen ist und deren zweiter Ausgang an ein Hilfszeitrelais angeschlossen ist und deren dritter Ausgang im ausgeschalteten Zustand an eine   Messfühlerstufe   angeschlossen ist und deren zweiter Eingang an den Ausgang eines Hilfszeitrelais angeschlossen ist, dessen Eingang an den ersten Ausgang der Reversierstufe angeschlossen ist, deren zweiter Ausgang in eingeschaltetem Zustand an einen Hilfsregler angeschlossen ist, dessen Ausgang an den Leistungsregler angeschlossen ist, wobei der Eingang der Reversierstufe an den Ausgang eines Verstärkers angeschlossen ist,

   dessen Eingang an den Ausgang eines Dreipunktrelais angeschlossen ist, dessen erster Eingang an den Halter des Werkzeuges und dessen zweiter Eingang an den Ausgang der mit dem Gleitstück verbundenen Messfühlerstufe angeschlossen ist. 



   Der Vorteil der erfindungsgemässen Regeleinrichtung besteht teilweise darin, dass sie die Veränderung jedes der den elektrochemischen Prozess beeinflussenden Parameter wahrnimmt. Der weitere Vorteil ist, dass sie in jedem Fall auch einen sicheren Schutz gegen Kurzschluss darstellt. Vorteilhaft sind neben den verhältnismässig niedrigen Gestehungskosten der störfreie Betrieb der Regeleinrichtung. 



   Ein beispielsweises Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung als Blockschaltung einer Regeleinrichtung dargestellt. Eine Regeleinrichtung für die Kurzschlussüberwachung und die automatische Einstellung der ausgeglichenen Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges beim elektrochemischen Bearbeiten gemäss der Erfindung ist beispielsweise wie folgt zusammengestellt. An 
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 --2-- undgegliedert : a) Die Einschaltüberwachung im stromlosen Zustand, deren Zeitdauer die funktionslose Periode des Zyklus darstellt. b) Die Arbeitsfunktion,   d. i.   der Verlauf des elektrochemischen Prozesses, dessen Dauer die Arbeitsperiode des Zyklus darstellt.

   Vor dem Beginn der elektrochemischen Bearbeitung muss das Dreipunktrelais--13--derart eingestellt werden, dass es beim Herausschieben des   Halters--14--   des   Werkstückes --3-- um   den Bezugsabstand zwischen den Elektroden ein Nullsignal aussendet. 



  Dann wird mittels eines nicht eingezeichneten Schalters die Regeleinrichtung in Tätigkeit gesetzt. Falls bei einer Berührung der Stirnfläche des   Werkzeuges--3--mit   dem Werkstück --2-- vorher der richtige Abstand zwischen den Elektroden eingestellt war, sendet das   Dreipunktrelais --13-- das   Nullsignal aus, welches der   Verstärker-12-in   die Reversierstufe --8-- überträgt, die im 
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 welches im Falle einer Abweichung der Grösse des wirklichen Abstandes vom Bezugsabstand der Elektroden zum Einschalten der   Reversierstufe--8--dient.   Das   Hilfszeitrelais--7--bringt   nach seinem Einschalten die   Steuerstufe --6-- zum   Ansprechen, welche das Einschalten der   Messfuhlerstufe--15--für   die Lage des Halters--14--,

   ferner das Umschalten des Steuerventils - für den Elektrolytdruck in dem Bereich zwischen den Elektroden und die Erregung des als 

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 Verzögerungsglied für das erwähnte Einschalten dienenden Hilfszeitrelais--5--sichert, wobei sich der Bereich zwischen den Elektroden in dieser Zeit vor dem Einschalten mit dem Elektrolyt füllen soll. Das 
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 mitHauptzeitrelais--18--, wobei sein Zeitintervall der Verzögerung die Arbeitsperiode des Zyklus darstellt. Diese Periode ist direkt proportional der Grösse des gewählten Abstandes 5 zwischen den Elektroden und indirekt proportional der Geschwindigkeit des Arbeitsvorschubes und wird automatisch gemeinsam mit dem Vorschub eingestellt.

   Nach Ablauf der Arbeitsperiode schaltet das Hauptzeitrelais - 18-- die Arbeitsvorschubstufe --4-- aus, die hierauf das Leistungsrelais --17-- ausschaltet, wodurch der Arbeitsvorschub zum Stillstand gebracht und die Arbeitsstromquelle --1-- abgeschaltet wird. Gleichzeitig schaltet das   Hauptzeitrelais--18--auch   die Steuerstufe--6--ab, die wieder die Messfühlerstufe --15--, sowie den Elektrolytdruck mittels des   Steuerventils --11-- abschaltet   und unterbindet so seinen Zufluss in den Bereich zwischen den Elektroden. Dann gibt die Messfühlerstufe - 15-- den Halter --14-- des Werkzeuges --3-- frei, wobei dieses   Werkzeug --3-- an   das   Werkstück --2-- angelegt   wird und das Dreipunktrelais --13-- ermittelt dann, ob es zu einer Abweichung des Ist-Abstandes vom Bezugsabstand gekommen ist.

   Die Feststellung der wirklichen Grösse des Arbeitsspaltes bzw. ihrer Abweichung vom Bezugsspalt geht, genauer gesagt, folgendermassen vor sich : Der Halter --14-- des Werkzeuges --3-- ist an seinem dem Werkzeuge-3- 
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 --141-- versehen,--14-- samt dem   Arbeitswerkzeug --3-- im   feststehenden   Gleitstück-16-abwärts   geschoben, so dass das   Werkzeug --3-- mit   seiner wirksamen Fläche auf die zu bearbeitende Fläche des Werkstückes --2-- zu liegen kommt ; das Werkzeug stützt sich also gegen das Werkstück --2-- ab und es setzt sich auf das   Werkstück-2-auf.   Die Grösse dieser Verschiebung ist dem wirklichen Spalt S gleich, der während des Arbeitszyklus zwischen dem Werkzeug --3-- und dem Werkzeug --2-- entstanden ist.

   Während der Messphase scheint dieser Spalt zwischen der   Stirnfläche--141--   des   Halters --14-- und   der Anschlagfläche --161-- des Gleitstückes --16-- auf. Das Dreipunktrelais-13--, welches in der Abnahmephase die Grösse der Verschiebung des Halters   --14--   aufnimmt, ist folgendermassen eingestellt :

   Sobald die Verschiebung des Halters--14-, welcher, wie schon gesagt, sich in der Abnahmephase um den wirklichen Spalt zwischen dem Werkzeug --3-- und dem Werkstück --2-- verschiebt, gleich ist der Grösse des erforderlichen Bezugsspaltes bzw. sobald diese Verschiebung von der Grösse des Bezugsspaltes um die zulässige Toleranz abweicht, 
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 über die   Steuerstufe --6-- in   die   Messfühlerstufe--15--,   die nach dem Empfang dieses Signals, also durch Einschalten eines Elektromagneten od. dgl., die Verschiebung des das Werkzeug-3- 
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 dem   Werkstück --2-- der   gewünschte Abstand   S   entsteht.

   Zugleich öffnet die Steuerstufe-6die Zufuhr des Elektrolyts und schaltet über das   Hilfszeitrelais--5--und   die Arbeitsvorschubstufe - den Bearbeitungsstrom und den Arbeitsvorschub ein,   d. h.   den Vorschub des Gleitstückes - mit dem damit in Eingriff befindlichen Werkzeug-3-, wodurch der Arbeitszyklus beginnt. 



   Wenn jedoch bei den vorstehend beschriebenen Messzyklus das   Dreipunktrelais--13--,   dessen Unempfindlichkeitsbereich die zulässige Toleranz,   z. B. : t 0, 001   mm zwischen dem tatsächlichen Abstand und dem Bezugsabstand angibt, feststellt, dass eine Abweichung im Abstand 6 eingetreten ist, so 
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 --12-- die Reversierstufe --8-- ein,Hauptzeitrelais --18-- ein. Die Einstellung des Bezugsabstandes erfolgt derart, dass beim Anlegen des   Werkzeuges --3-- an   das   Werkstück-2-,   das Verschiebestellglied --9-- das Gleitstück   - -16-- in derjenigen   Richtung verschiebt, die eine richtige Einstellung des Abstandes zwischen den Elektroden ermöglicht.

   Somit gelangt der mittlere Kontakt des   Dreipunktrelais --13-- in   den Bereich 

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 der Unempfindlichkeit und das ausgesendete Spannungssignal verwandelt sich in ein Nullsignal, welches über den Verstärker --12-- in die Reversierstufe--8--übertragen wird. Die   Reversierstufe--S--   kommt in ihren Ruhezustand und erregt über ihre Ruhekontakte das Hilfsrelais--7--, worauf sich der beschriebene Arbeitszyklus wiederholt, nämlich das Einschalten des   Messfühlerkreises --15-- und   damit auch das Abheben des   Werkzeuges-3-vom Werkstück-2-um   den Bezugsabstand, das Einsetzen der Elektrolytzuführung, das Einschalten des Bearbeitungsstromes und des Arbeitsvorschubes. 



   Das Einregeln der Geschwindigkeit des Arbeitsvorschubes, und der Einschaltdauer (des Beharrens im eingeschalteten Zustande) des Hauptzeitrelais--18--, welches die Länge des eigentlichen Arbeitsintervalls bestimmt, wird mittels üblicher technischer Mittel vorgenommen und geht von den nachstehenden Bedingungen aus :

   a) Die Dauer des Arbeitsintervalls, insbesondere des Intervalls, während welches sich das 
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Vorschubgeschwindigkeit eine dem eingestellten Bezugsabstand gleiche Bahn zurücklegen würde, wenn angenommen wird, dass die Materialabnahme des   Werkstückes-2-Null   wäre, mit andern Worten, der Vorschub des Arbeitswerkzeuges in den Eingriff muss früher zum Stillstand kommen, bevor das   Werkzeug-3-das Werkstück-2-bei   der gegebenen Vorschubgeschwindigkeit und beim
Aufhören der Materialabtragung, aus welchem Grunde immer, berühren würde.

   b) Wenn nach beendigtem Arbeitsintervall im Messintervall mittels des Dreipunktrelais--13-- eine Abweichung des wirklichen Abstandes vom Bezugsabstand festgestellt wurde, muss die
Vorschubgeschwindigkeit so eingestellt werden, dass diese Abweichung im nachfolgenden
Arbeitsintervall nicht entsteht,   d. h.   die Einschaltdauer des   Zeitrelais --18-- muss   so eingeregelt werden, dass sie indirekt proportional ist der Geschwindigkeit des Arbeitsvorschubes, damit die unter a) angeführte Bedingung eingehalten wird. 



   Praktisch vollzieht sich diese Einregelung folgendermassen : Wenn beispielsweise der gemessene
Abstand grösser war als der Bezugsabstand, bedeutet dies, dass die Vorschubgeschwindigkeit während des abgelaufenen Arbeitsintervalls keine ausreichende war. Es muss daher während des Messintervalls aus der   Reversierstufe --8-- ein   Signal gleichzeitig dem   Verschiebestellglied-9-und   dem Hilfsregler   --10-- zugeführt   werden. 



   Das   Verschiebestellglied-9-verschiebt   das   Gleitstück --16-- so   lange nach abwärts, bis zwischen der   Stirnfläche-141-und   der   Anschlagriäche-161-ein   Spalt entsteht, der dem Bezugsabstand gleich ist. Zugleich mit dem   Verschiebestellglied-9-erhält   während der gleichen Zeit auch der   Hüfsregler --10- ein   Signal, in welchen,   z. B.   durch einen Servomotor, das die Drehzahl des Vorschubmotors überwachende Potentiometer gedreht wird. In dem angegebenen Beispiel, wo der wirkliche Spalt grösser war, wird nun das Potentiometer so verstellt, dass die Drehzahl des Vorschubmotors auf einen höheren Wert geregelt wird, dass also der Vorschub beschleunigt wird. 



   Proportional zur Steigerung der Vorschubgeschwindigkeit wird durch den Hilfsregler-10-gleichzeitig die eingestellte Einschaltdauer des   Zeitrelais --18-- herabgesetzt   (in der Zeichnung ist dies durch eine strichpunktierte Linie angedeutet). Wenn in dem nachfolgenden Arbeitsintervall die Vorschubgeschwindigkeit höher sein wird, muss die Dauer dieses Intervalls im Zusammenhang mit der unter a) angeführten Bedingung verkürzt werden. 



   Das Einregeln der Grösse des Bezugsabstandes wird durch das Dreipunktrelais--13--indiziert, das im Augeblick des Erreichens des Bezugsabstandes ein Nullsignal aussendet, welches bewirkt, dass die dem Verschiebestellglied--9--und dem   Hilfsregler --10-- zugeführten   Signale aufhören und ein weiteres Arbeitsintervall beginnt. Auf diese Weise ist das   Werkzeug --3-- gegen   Kurzschlussbeschädigung gesichert. Desgleichen ist damit die Einrichtung gegen mechanische Beschädigungen durch Vorschubdrücke geschützt, welche zur Geltung kommen können, wenn   z. B.   nichtleitende Einschlüsse auf der zu bearbeitenden Fläche vorkommen oder wenn die elektrolytische Lösungsfähigkeit einzelner Teile der zu bearbeitenden Fläche ungleich ist.



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   Control device with switch-on monitoring and for the automatic setting of the balanced feed rate of the tool during the electrochemical processing of metals
The invention relates to the circuit arrangement of a control device with switch-on monitoring and for the automatic setting of the balanced feed rate of the tool during the electrochemical machining of metals. A balanced feed rate of the tool is understood to mean a speed at which the size of the selected reference distance between the electrodes does not change during the electrochemical processing of the metal. This means that the feed rate of the tool is the same as the rate of material removal.

   If for any reason the speed of material removal deviates from the feed speed of the tool, the control loop automatically sets a new feed speed of the tool in such a way that the equilibrium state is renewed again, i.e. This means that the new feed rate of the tool is the same as the new rate of material removal. The deviation of the speed of material removal from the feed speed of the tool is determined by means of a sensor for the size difference between the actual distance and the reference distance at suitable, automatically set time intervals.

   If the time interval in which the specified deviation is checked is shorter than the period of time during which the tool would traverse the distance of the reference distance, the control loop also provides protection against a short circuit between the tool and the material as a result of its activity.



   The currently known switching arrangements of the controller for electrochemical processes are by no means set up for a complex circuit, but only track the effect of a few, in particular the most essential, parameters and accordingly ensure a certain degree of operational capability. A controller is known in which a sensor is integrated into the working circuit, which responds to transition processes in the pre-short circuit interval or during the action of the short circuit and has the task of switching off the power source. This can only be achieved up to a nominal current of approx. 1000 A. With currents above 1000 A, sensitive and, above all, selective protection cannot be carried out.

   Other known designs of the regulator make it possible to maintain the distance between the electrodes as a function of the pressure of the electrolyte, a certain distance corresponding to a certain pressure. The disadvantage of this arrangement is that a small local protrusion on the processed material does not have to cause a pressure change and thus also a correction of the distance between the electrodes and thus a short circuit can occur.

   The disadvantages mentioned are reduced in the case of the control device with switch-on monitoring and for the automatic setting of the balanced feed rate of the tool in the electrochemical machining of metals according to the invention; The control device has an operating current source, the positive pole of which is connected to the workpiece and the negative pole of which is connected to the tool and the input of which is connected to the first output of a work feed stage, the second output of which is connected to the input of a power controller, the output of which is connected to the input of a displacement actuator

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 is connected, the other input is connected to a reversing stage, a main timing relay with its input and the first output is connected to the work feed stage.

   The control device of the above type is characterized according to the invention in that the second output of the main timing relay is connected to the first input of a control stage, the first output of which is connected to the control valve when switched on and the second output of which is connected to an auxiliary timing relay and the third of which is connected When the output is switched off, it is connected to a measuring sensor stage and the second input of which is connected to the output of an auxiliary timing relay, the input of which is connected to the first output of the reversing stage, the second output of which is connected to an auxiliary controller when it is switched on, the output of which is connected to the power controller where the input of the reversing stage is connected to the output of an amplifier,

   the input of which is connected to the output of a three-point relay, the first input of which is connected to the holder of the tool and the second input of which is connected to the output of the measuring sensor stage connected to the slide.



   The advantage of the control device according to the invention is partly that it perceives the change in each of the parameters influencing the electrochemical process. Another advantage is that it always provides reliable protection against short circuits. In addition to the relatively low production costs, the trouble-free operation of the control device is advantageous.



   An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing as a block circuit of a control device. A control device for short-circuit monitoring and the automatic setting of the balanced feed rate of the tool during electrochemical machining according to the invention is composed, for example, as follows. On
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 --2-- and structured: a) The switch-on monitoring in the de-energized state, the duration of which represents the functionless period of the cycle. b) The work function, d. i. the course of the electrochemical process, the duration of which represents the working period of the cycle.

   Before starting the electrochemical processing, the three-point relay - 13 - must be set in such a way that it sends out a zero signal when the holder - 14 - of the workpiece is pushed out - 3 - by the reference distance between the electrodes.



  Then the control device is activated by means of a switch (not shown). If the correct distance between the electrodes was previously set when the front surface of the tool - 3 - touched the workpiece --2--, the three-point relay --13-- sends the zero signal, which the amplifier-12-in the reversing stage --8-- transmits that in
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 which, if the size of the actual distance deviates from the reference distance of the electrodes, is used to switch on the reversing stage - 8 -. The auxiliary time relay - 7 - causes the control stage --6-- to respond after being switched on, which activates the measuring sensor stage - 15 - for the position of the holder - 14--,

   also switching the control valve - for the electrolyte pressure in the area between the electrodes and the excitation of the as

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 Delay element for the mentioned auxiliary time relay - 5 - which is used for switching on, ensures that the area between the electrodes should be filled with the electrolyte during this time before switching on. The
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 with main timer relay - 18 -, its time interval of delay representing the working period of the cycle. This period is directly proportional to the size of the selected distance 5 between the electrodes and indirectly proportional to the speed of the working feed and is automatically set together with the feed.

   After the end of the working period, the main time relay - 18-- switches off the working feed stage --4--, which then switches off the power relay --17--, whereby the working feed is brought to a standstill and the working current source --1-- is switched off. At the same time, the main timing relay - 18 - also switches off the control stage - 6 - which again switches off the sensor stage --15-- and the electrolyte pressure by means of the control valve --11-- and thus prevents its flow into the area between the electrodes. Then the measuring sensor stage - 15-- releases the holder --14-- of the tool --3--, whereby this tool --3-- is placed on the workpiece --2-- and the three-point relay --13-- then determines whether the actual distance has deviated from the reference distance.

   The determination of the real size of the working gap or its deviation from the reference gap takes place, more precisely, as follows: The holder --14-- of the tool --3-- is on its tool-3-
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 --141-- provided, - 14-- together with the working tool --3-- pushed down in the fixed slide-16-so that the tool --3-- with its effective surface on the surface of the workpiece to be processed - -2-- comes to rest; the tool is therefore supported against the workpiece --2-- and it sits on the workpiece-2-. The size of this shift is equal to the real gap S that has arisen between tool --3-- and tool --2-- during the working cycle.

   During the measuring phase, this gap appears between the end face - 141-- of the holder --14-- and the stop face --161-- of the sliding piece --16--. The three-point relay -13--, which records the amount of displacement of the holder --14-- in the acceptance phase, is set as follows:

   As soon as the displacement of the holder - 14 -, which, as already mentioned, moves in the acceptance phase by the real gap between the tool --3-- and the workpiece --2--, the size of the required reference gap or . as soon as this shift deviates from the size of the reference gap by the permissible tolerance,
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 via the control stage --6-- to the measuring sensor stage - 15--, which after receiving this signal, i.e. by switching on an electromagnet or the like, the shifting of the tool 3-
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 the workpiece --2-- the desired distance S is created.

   At the same time, control stage 6 opens the supply of electrolyte and switches on the machining current and work feed via the auxiliary time relay - 5 - and the work feed stage, i.e. H. the advancement of the slider - with the tool 3 engaged therewith, whereby the working cycle begins.



   If, however, in the measurement cycle described above, the three-point relay - 13 -, whose insensitivity range exceeds the permissible tolerance, e.g. B.: t indicates 0.001 mm between the actual distance and the reference distance, determines that a deviation has occurred at distance 6, so
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 --12-- the reversing stage --8-- on, main time relay --18-- on. The reference distance is set in such a way that when the tool --3-- is placed on the workpiece-2-, the displacement actuator --9-- moves the slider - -16-- in the direction that a correct setting of the distance between the electrodes.

   This means that the middle contact of the three-point relay --13-- comes into the area

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 the insensitivity and the transmitted voltage signal is transformed into a zero signal, which is transmitted via the amplifier --12 - to the reversing stage - 8 -. The reversing stage - S - comes into its rest state and energizes the auxiliary relay - 7 - via its normally closed contacts, whereupon the described working cycle repeats itself, namely the switching on of the measuring sensor circuit - 15 - and thus also the lifting of the tool 3 -from the workpiece-2-by the reference distance, the start of the electrolyte feed, the switching on of the machining current and the work feed.



   The adjustment of the speed of the work feed and the switch-on duration (the persistence in the switched-on state) of the main time relay - 18 -, which determines the length of the actual working interval, is carried out using conventional technical means and is based on the following conditions:

   a) The duration of the working interval, in particular the interval during which the
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Feed rate would cover a path equal to the set reference distance if it is assumed that the material removal of the workpiece-2-would be zero, in other words, the feed of the working tool into engagement must come to a standstill earlier before the tool-3-the workpiece -2-at the given feed rate and at
Stopping the material removal, for whatever reason, would touch.

   b) If, after the end of the work interval, a deviation of the actual distance from the reference distance was determined in the measuring interval by means of the three-point relay - 13 -, the
Feed rate can be set so that this deviation in the subsequent
Work interval does not arise, d. H. the switch-on duration of the time relay --18-- must be adjusted so that it is indirectly proportional to the speed of the work feed so that the condition listed under a) is met.



   In practice, this adjustment takes place as follows: If, for example, the measured
Distance was greater than the reference distance, this means that the feed speed was not sufficient during the expired work interval. During the measuring interval, a signal from the reversing stage --8-- must therefore be fed to the shift actuator -9- and the auxiliary controller --10-- at the same time.



   The displacement actuator -9-moves the slide -16- downwards until there is a gap between the end face -141-and the stop face -161-which is equal to the reference distance. At the same time as the displacement actuator -9-receives a signal during the same time, the auxiliary controller -10- in which, e.g. B. by a servomotor, which is rotated the speed of the feed motor monitoring potentiometer. In the example given, where the real gap was larger, the potentiometer is now adjusted in such a way that the speed of the feed motor is regulated to a higher value, so that the feed is accelerated.



   In proportion to the increase in the feed speed, the auxiliary controller -10-simultaneously reduces the set switch-on duration of the time relay --18-- (this is indicated by a dash-dotted line in the drawing). If the feed rate is higher in the following work interval, the duration of this interval must be shortened in connection with the condition listed under a).



   The adjustment of the size of the reference distance is indicated by the three-point relay - 13 - which sends out a zero signal as soon as the reference distance is reached, which causes the signals fed to the shift actuator - 9 - and the auxiliary controller --10 - to be sent stop and another work interval begins. In this way the tool --3-- is secured against damage from short circuits. Likewise, the device is protected against mechanical damage by feed pressures, which can come into play when z. B. non-conductive inclusions occur on the surface to be processed or if the electrolytic dissolving capacity of individual parts of the surface to be processed is unequal.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH : Regeleinrichtung mit Einschaltüberwachung und für die automatische Einstellung der ausgeglichenen Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges bei der elektrochemischen Bearbeitung von Metallen, enthaltend eine Arbeitsstromquelle, deren Pluspol an das Werkstück und deren Minuspol an das Werkzeug angeschlossen ist und deren Eingang an den ersten Ausgang einer Arbeitsvorschubstufe <Desc/Clms Page number 5> angeschlossen ist, deren zweiter Ausgang an den Eingang eines Leistungsreglers angeschlossen ist, dessen Ausgang an den Eingang eines Verschiebestellgliedes angeschlossen ist, dessen weiterer Eingang an eine Reversierstufe angeschlossen ist, wobei ein Hauptzeitrelais mit seinem Eingang und dem ersten Ausgang EMI5.1 Ausgang des Hauptzeitrelais (18) an den ersten Eingang einer Steuerstufe (6) angeschlossen ist, PATENT CLAIM: Control device with switch-on monitoring and for the automatic setting of the balanced feed rate of the tool in the electrochemical machining of metals, containing a working current source whose positive pole is connected to the workpiece and whose negative pole is connected to the tool and whose input is connected to the first output of a working feed stage <Desc / Clms Page number 5> is connected, the second output is connected to the input of a power controller, whose output is connected to the input of a shift actuator, whose further input is connected to a reversing stage, a main timing relay with its input and the first output EMI5.1 The output of the main timing relay (18) is connected to the first input of a control stage (6), deren erster Ausgang im eingeschalteten Zustand an das Steuerventil (11) angeschlossen ist und deren zweiter Ausgang an ein Hilfszeitrelais (5) angeschlossen ist und deren dritter Ausgang im ausgeschalteten Zustand an eine Messfühlerstufe (15) angeschlossen ist und deren zweiter Eingang an den Ausgang eines Hilfszeitrelais (7) angeschlossen ist, dessen Eingang an den ersten Ausgang der Reversierstufe (8) angeschlossen ist, deren zweiter Ausgang in eingeschaltetem Zustand an einen Hilfsregler (10) angeschlossen ist, dessen Augang an den Leistungsregler (17) angeschlossen ist, wobei der Eingang der Reversierstufe (8) an den Ausgang eines Verstärkers (12) angeschlossen ist, dessen Eingang an den Ausgang eines Dreipunktrelais (13) angeschlossen ist, dessen erster Eingang an den Halter (14) des Werkzeuges (3) und dessen zweiter Eingang an den Ausgang der mit dem Gleitstück (16) whose first output is connected to the control valve (11) when switched on and whose second output is connected to an auxiliary timing relay (5) and whose third output is connected to a measuring sensor stage (15) when switched off and whose second input is connected to the output of an auxiliary timing relay (7) is connected, the input of which is connected to the first output of the reversing stage (8), the second output of which is connected in the switched-on state to an auxiliary controller (10), the output of which is connected to the power controller (17), the input of the Reversing stage (8) is connected to the output of an amplifier (12), the input of which is connected to the output of a three-point relay (13), the first input to the holder (14) of the tool (3) and the second input to the output of the with the slide (16) verbundenen Messfühlerstufe (15) angeschlossen ist. connected sensor stage (15) is connected. Druckschriften, die das Patentamt zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik in Betracht gezogen hat : EMI5.2 <tb> <tb> DL-PS <SEP> 59 <SEP> 884 <SEP> US-PS <SEP> 3 <SEP> 440 <SEP> 156 <tb> DT-OS <SEP> 1 <SEP> 440 <SEP> 422 <tb> Publications that the patent office has considered to differentiate the subject matter of the application from the state of the art: EMI5.2 <tb> <tb> DL-PS <SEP> 59 <SEP> 884 <SEP> US-PS <SEP> 3 <SEP> 440 <SEP> 156 <tb> DT-OS <SEP> 1 <SEP> 440 <SEP> 422 <tb>
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