Die Erfindung schafft ein Elektroerosionsgerät, bei dem durch elektrische Entladungen zwischen einer Elektrode und einem Werkstück das Abtragen, die Formgebung, das Schleifen und/oder das Schneiden gewisser Teile eines Werkstückes erfolgt.
Im allgemeinen bewirken elektrische Entladungen zwischen einer Elektrode und einem Werkstück in einem Elektroerosionsgerät folgende, dem Fachmann bekannte Erscheinungen:
1. Infolge Bildung von Zersetzungsprodukten im Funkenspalt wird eine verhältnismässig hohe Leitfähigkeit im Spalt zwischen der Elektrode und dem Werkstück erzeugt.
2. Wird ein übermässig hoher elektrischer Strom über die Elektrode und das Werkstück geführt oder der Wert des Ausnützungsfaktors T/T (z = Dauer des Bearbeitungsimpulses, T = Periodendauer des Bearbeitungsimpulses) übermässig gross gewählt, kann die Isolation im Arbeitsspalt zwischen der Elektrode und dem Werkstück nach jeder Bearbeitungsentladung nicht wieder aufgebaut werden, so dass Lichtbogenbildung eintritt.
3. Zeitweise wird die Elektrode gegenüber dem Werkstück kurzgeschlossen, wobei keine elektrische Entladung im vorerwähnten Arbeitsspalt stattfinden kann.
4. Ist der Spalt (Funkenstrecke) zwischen der Elektrode und dem Werkstück zu gross, tritt keine elektrische Entladung im Spalt auf.
5. Es ist möglich, einen stabilen Entladungsvorgang zwischen Elektrode und Werkstück aufrechtzuerhalten.
In einem Elektroerosionsgerät mit logischen Steuerelementen können praktisch gleichzeitig zwei Arten von Steuerbefehlen, je nach dem Aufbau der Logikschaltung, ausgegeben werden. Die beiden Steuerbefehle können sein a) zwei verschiedene logische Steuerbefehle, b) zwei Befehle desselben logischen Steuervorganges oder c) zwei logische Steuerbefehle von einander entgegengesetzten physikalischen Grössen.
Das Elektroerosionsgerät kann auf bestimmte Verknüpfungen zweier solcher Steuerbefehle nicht konstant ansprechen, wodurch ein stabiler Betrieb gefährdet werden kann.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Elektroerosionsgerät vorzuschlagen, das die bei bekannten Elektroerosionsgeräten mit Logikschaltkreisen auftretenden Schwierigkeiten zu eliminieren gestattet. Es soll ein Gerät vorgeschlagen werden, bei dem die auf Grund der statistischen Verteilung unregelmässig auftretende Lichtbogenbildung und der Spaltleitwert so überwacht werden kann, dass das Gerät sich selbsttätig steuert, um den Bearbeitungsvorgang unter günstigsten Betriebsbedingungen durchzuführen.
Das erfindungsgemässe Gerät soll es ermöglichen, das Auftreten eines hohen Spaltleitwerts festzustellen und die Bewegungen der Elektrode selbsttätig zu wählen.
Um das vorerwähnte Ziel zu erreichen, sieht das erfindungsgemässe Gerät Detektoren zur unabhängigen Feststellung von Spannungen und Strömen an verschiedenen Stellen des Geräts, eine Logikschaltung zur Erkennung verschiedener Bearbeitungsbedingungen des Geräts durch logische Verknüpfungen von Ausgangssignalen aus den Detektoren und Regelmittel zur Steuerung der B earbeitungsbedingungen des Geräts auf Grund der relativen Häufigkeit der von der Logikschaltung erzeugten Erkennungssignale. Ein solcher Aufbau ermöglicht, die Spannung und den Strom an verschiedenen Stellen des Gerätes unabhängig voneinander zu messen und die so gemessenen Werte logisch zu verknüpfen, um verschiedene Betriebszustände zu erfassen und unterscheiden zu können.
Zu diesen Betriebszuständen gehören insbesondere der Kurzschlusszustand, der Zustand der Lichtbogenbildung, der normale Entladungszustand, das Auftreten von Entladungsunterbrechungen und das Auftreten eines zu hohen Spaltleitwertes. Das Gerät ist vorzugsweise derart ausgelegt, dass bei Feststellung jedes dieser verschiedenen Betriebszustände entsprechende Erkennungssignale erzeugt werden und der Betrieb des Gerätes zweckmässig durch Anwendung der relativen Frequenz solcher Signale gesteuert wird, wobei die Regulierung der verschiedenen Steuerfaktoren des Elektroerosionsgeräts, und zwar des Spitzenwertes des Bearbeitungsstromes, der Pausenzeit für den Bearbeitungsstrom, der Anhebezeit für die Elektrode, des Ausnützungsfaktors (z/T), des Einspritzdruckes der Bearbeitungsflüssigkeit, des Kurzschlussstromes usw. vornehmbar ist.
Einer der Hauptvorteile des erfindungsgemässen Gerätes ist, dass die Grösse des Spaltleitwertes auf Grund der relativen Frequenz der Signale feststellbar ist, so dass die Elektrodenanhebezeit je nach der Grösse des Spaltleitwertes bestimmt werden kann.
Die Verwendung eines Zählers zwischen der Elektrode und dem Werkstück zwecks Feststellung der Entladungsfrequenz ist an sich bekannt und wurde durch Yoshiaki Mitani in seiner Arbeit für die 42. Elektroerosions-Konferenz beschrieben. Eine Steuervorrichtung zur zeitweiligen Verminderung des Ausnützungsfaktors (z/T), die auf die Verminderung der, momentanen Spannung zwischen Elektrode und Werkstück unter eine bestimmte Grenze anspricht, ist ebenfalls bekannt und ist im Elektroerosionsgerät SD8 der Firma Taoka Manufacturing Work eingebaut.
Das Gerät nach der Erfindung kann jedoch so ausgebildet werden, dass es sich vom genannten bekannten Stand der Technik insoweit unterscheidet, als die Eingangsinformation zur Regelung des Ausnützungsfaktors (z/T) und die Art der logischen Behandlung der Eingangsinformation verschieden sind.
Das Gerät wird zweckmässig mit einem Mittel zur Steuerung des Bearbeitungsvorganges eines Elektroerosionsgeräts durch Ermittlung und Ausnützung des Verhältnisses zwischen Erkennungssignalen (Signale, welche die verschiedenen Betriebszustände des Bearbeitungsgeräts darstellen) und Ausgangssignalen aus einem Impulsgeber oder durch Anwendung der relativen Häufigkeit verschiedener Feststellsignale versehen, um verschiedene Einstellfaktoren des Bearbeitungsgeräts zu regeln; z. B. den Spitzenwert und die Pausenzeit des Bearbeitungsstromes, die Elektrodenanhebezeit, die Anhebe- und Senkgeschwindigkeit der Elektrode, den Ausnützungsfaktor (z/T), den Einspritzdruck der Be arbeitungsflüssigkeit, den Kurzschlussstrom usw.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Gerät mit einer Integrierschaltung zur Behandlung analoger Grössen zur Bestimmung des Verhältnisses zwischen den Erkennungssignalen und den Ausgangssignalen aus einem Impulsgeber oder der relativen Häufigkeit verschiedener Feststellsignale versehen werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnung erläutert, und zwar zeigen:
Fig. 1 und 2 elektrische Schaltbilder zur schematischen Darstellung eines Elektroerosionsgerätes;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Logikschaltung zum Feststellen der Betriebszustände an einem Elektroerosionsgerät;
Fig. 4 ein Schaltschema eines Steuerkreises zum Regeln der Bearbeitungselemente in Funktion der festgestellten B etriebszustände;
Fig. 4A eine graphische Darstellung der Wellenformen von Spannungsimpulsen;
Fig. 5 eine schematische Darstellung von Wellenformen verschiedener Signale im Elektroerosionsgerät;
;
Fig. 6 eine weitere schematische Darstellung einer Logikschaltung zur Bestimmung der Betriebszustände an einem Elektroerosionsgerät und
Fig. 7 in schematischer Darstellungsweise ein Schaltbild eines Regelkreises zur Steuerung der Bearbeitungsvorgänge.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Elektroerosionsgerät dargestellt, das einen Niederspannungs-Gleichstrom-Zerhacker 1 für den relativ hohen Bearbeitungsstrom, einen weiteren Gleichstrom-Zerhacker 2 zur Erzeugung einer Hochspannung, einen Niederspannungs-Gleichstrom-Zerhacker 3 für mittlere Stromstärke zum Feststellen des Betriebszustandes der Lichtbogenbildung, ein Kodiergerät 4 zum Feststellen der Zahl der Auf- oder Abwärtsbewegungen einer Elektrode 7 in Form von Impulsen, und einen auf die Betriebszustände des Gerätes ansprechenden Regelkreis-Impulsgeber 5 zum Steuern des Elektroerosionsgerät enthält.
Vier Detektoren DT1 bis DT4 dienen zum unabhängigen oder getrennten Feststellen der Spannungen und Ströme in verschiedenen Teilen des Geräts, wobei jeder Detektor gewöhnlich als Schmitt Schaltkreis oder als Differentialverstärker aufgebaut ist, welcher auch als Vergleichseinrichtung bezeichnet wird. Die Ausgangsspannung der Vergleichseinrichtung kann durch Verwendung eines Spannungsteilers oder dergleichen innerhalb jedes gewünschten Bereiches eingestellt werden.
Der Detektor DT1 dient zum Feststellen des Niederspannungsimpulses für die Bearbeitung und zum Feststellen des Be triebszustandes der Lichtbogenbildung, der Detektor DT2 arbeitet als Messeinrichtung für den Bearbeitungsstrom und eines Lichtbogenstromes, DT3 arbeitet zur Überwachung der Hochspannung bei Isolationsdurchbruch und DT4 als Messeinrichtung für die Stromstärke bei Vorliegen einer hohen Spannung.
Fig. 4 veranschaulicht im einzelnen den Aufbau des Regelkreis-Impulsgebers 5, der einen Aufbau mit Zählern, Matrixschaltkreisen und Torschaltungen aufweist. Die Ausgangssignale der vier Detektoren DT1 bis DT4 werden einer Logikschaltung 6 zugeführt, um die verschiedenen Betriebszustände des Bearbeitungsgeräts, wie Kurzschluss, Lichtbogenbildung, normale Entladung, ausbleibende Entladung und das Auftreten eines hohen Spaltleitwertes, festzustellen.
Ein praktisches Beispiel der Logikschaltung 6 ist in Fig. 3 wiedergegeben.
Es soll nun der früher auch als Ausnützungsfaktor bezeichnete Einschaltkoeffizient z/T als veränderlich angenommen werden. Im Falle der Lichtbogenbildung muss dieser Koeffizient kleiner werden. Zur Vereinfachung wird nun vorausgesetzt, dass das Elektroerosionsgerät unter normalen Entladungsbedingungen betrieben werde und nunmehr eine Erhöhung des Einschaltkoeffizienten T/T als zweckmässig erachtet wird. Ist der Zeitunterschied zwischen der Feststellung der Zweckmässigkeit einer Vergrösserung des Einschaltkoeffizienten und ein Kleinerwerden des Einschaltkoeffizienten erfordernden Betriebszustandes sehr klein, kann der Regelkreis 5 den Einschaltkoeffizienten z/T für einen Moment pendeln lassen, doch kann ein solches Pendeln keine dauernde Änderung des Einschaltkoeffizienten bewirken.
Ist die logische Schaltung 6 so aufgebaut, dass der Einschaltkoeffizient z/T durch ein Drehsolenoid oder dergleichen selbsttätig verändert wird, so kann sie in Abhängigkeit der bezüglichen Eingangssignale folgende drei Arten von Befehlen ausgeben: a) Verkleinern des Einschaltkoeffizienten z/T.
b) Erhöhen des Einschaltkoeffizienten r/T.
c) Beibehalten des vorhandenen Einschaltkoeffizienten z/T.
Das Ausgangssignal einer solchen selbsttätigen Logikschaltung wird durch die Betriebszustände am Elektroerosionsgerät und der von seinen Bauteilen, z. B. des Drehsolenoids ermittelten Leistungsdaten bestimmt.
Es ist eine Parallel-Logikschaltung vorgesehen, der N logische Detektorausgangssignale als Eingangssignale zu M Betriebsstromkreisen zugeführt werden (zur Durchführung einer Reihe von Parallel-Rechenoperationen oder -entscheiden). In einer solchen Parallel-Logikschaltung 6 können gelegentlich Ausgangssignale anderen Steuersignalen entgegenstehen oder die Logikschaltung 6 kann bedeutungslose Steuerbefehle liefern, wenn sie nicht entsprechend eingestellt ist.
Ist der Einschaltkoeffizient z/T, wie oben angenommen, als veränderlich vorausgesetzt, so ist es vorteilhaft, den Einschaltkoeffizienten zuerst zu verkleinern. Mit anderen Worten: ein allfälliger Befehl zur Erhöhung des Einschaltkoeffizienten z/T braucht nicht sofort ausgeführt zu werden. Im Regelkreis 5 wird die Priorität in der Weise bestimmt, dass die Zählungen für die Ausgabe des Befehls zur Erhöhung des Einschaltkoeffizienten z/T höher angesetzt werden, während die Zählungen für einen Befehl zum Verkleinern des Einschaltkoeffizienten z/T reduziert werden. Somit kann die bei einem üblichen Drehsolenoid-Regelkreis vorhandene Unsicherheit im Arbeitsablauf eines Elektroerosionsgerätes vollständig behoben werden.
Der Regelkreis 5 gibt keine sich widersprechenden Befehle aus, auch wenn die Notwendigkeit der Spaltleitwertregelung (Anheben der Elektrode) und dem Verkleinern des Einschaltkoeffizienten z/T gleichzeitig wahrgenommen wird. Diese Beseitigung einander widersprechender Befehle wird dadurch möglich, dass ein auf den Spaltleitwert ansprechendes Betriebsbefehlsignal sich von einem Betdebsbefehl- signal, das den Lichtbogenbildungsbetnebszustand anzeigt, vollkommen unterscheidet, so dass die beiden Betriebsbefehlsignale je für sich befolgt und die verschiedenen, den beiden Befehlen zuzuschreibenden Steuervorgänge separat durchgeführt werden können.
Es werden nun die Feststellung verschiedener Betriebszustände des Elektroerosionsgeräts und die für jeden der so festgestellten Betriebszustände zu treffenden Massnahmen beschrieben.
Kurzschluss zwischen der Elektrode 7 und dem Werkstück 8:
Wird die Elektrode 7 mit dem Werkstück 8 kurzgeschlossen, so hört der Bearbeitungsvorgang auf, und ein starker Kurzschlussstrom fliesst durch die Elektrode zum Werkstück.
Nach Fig. 4A kann das Auftreten eines solchen Kurzschlusses durch Feststellen einer niedrigen Spannung zwischen der Elektrode 7 und dem Werkstück 8 mittels des Detektors DT1 und des Fliessens eines relativ hohen Stromes mittels des Detektors DT2 während des Intervalls zwischen Zeitpunkt t1, in welchem ein Niederspannungsimpuls 9, zur Lichtbogenprüfung angelegt wird, und zum Zeitpunkt t3, in welchem der Bearbeitungs-Niederspannungsimpuls 9 und der Hochspannungsimpuls 10 zum Durchbrechen der Isolation unterbleiben, überprüft werden. Die dabei von den Detektoren DT1 und DT2 gelieferten Signale werden zur Verarbeitung an die Logikschaltung 6 gelegt, und die Logikschaltung 6 erzeugt ein Erkennungssignal, welches aufgrund der Ausgangssignale der Detektoren DT1 und DT2 das Bestehen eines Kurzschlusses im Spalt zwischen der Elektrode 7 und dem Werkstück 8 anzeigt.
Nach Fig. 4 bewirkt das so erzeugte Signal über einen Zähler 13, eine Kurzschluss- oder Lichtbogen-Zählmatrix 15 sowie über einen Gesamtimpulszähler 14 und eine Gesamtimpulszählmatrix 16 die Ansteuerung eines Umkehr- oder Reversierzählers 17 im Regelkreis 5.
Der Ausgang aus dem Umkehrzähler 17 steuert eine Einschaltkoeffizient-Wählmatrix 18, so dass der durch einen Zähler 19 und eine Bestimmungsmatnx festgelegte vorherrschende Leistungs-Einschaltkoeffizient rasch kleiner und das Elektroerosionsgerät aus den Kurzschlussbetriebszuständen rasch wieder in normale Betriebsbedingungen zurückgeführt wird. Ebenso ist es möglich, den Lichtbogen- oder den Kurzschlussstrom während des Zeitraumes t2 bis t3 durch Verwendung eines UND-Tores 43 nach Fig. 3 und 4 zu senken.
Dementsprechend wird bei Auftreten eines Kurzschlussoder Lichtbogen-Betriebszustandes entweder der Einschaltkoeffizient t/T oder der Kurzschlussstrom zur Stabilisierung des Bearbeitungsvorganges rasch verkleinert. Somit brauchen Servomagnete und Servomotoren nicht sehr rasch anzusprechen, so dass nach dem Durchschnittsspannungsprinzip arbeitende Servo- oder Folgesteuerungssysteme ohne weitgehende Veränderungen eingesetzt werden können.
Auftreten eines Lichtbogens zwischen der Elektrode 7 und dem Werkstück 8:
Da das Elektroerosionsgerät als solches eine Art von Kurzzeit-Lichtbogenbildner für Bearbeitungsprozesse darstellt, verursacht das Auftreten des Lichtbogens zwischen der Elektrode 7 und dem Werkstück 8 keine sehr nachteilige Wirkungen auf die Bearbeitungsfläche, solange der Lichtbogen nur kurz dauert. Tritt ein leicht zu einem stehenden Lichtbogen führender Zustand während eines längeren Zeitraumes auf, so wird die Bearbeitungsfläche rauh, und es wird dann schwieriger, einen den Isolationsdurchbruch begleitenden Druckstoss herbeizuführen, so dass der Bearbeitungsvorgang erheblich gestört wird.
Sobald eine Lichtbogenbildung festgestellt wird, müssen also vergleichsweise rasche Massnahmen getroffen werden, wie die Herabsetzung des Spitzenwertes des Bearbeitungsimpulsstromes 9, das Verkleinern des Einschaltkoeffizienten r/T oder das Anheben der Elektrode 7. Die Lichtbogenspannung für den Dauer-Lichtbogen beträgt etwa 20 bis 25 Volt und ist niedriger als die Bearbeitungs-Lichtbogenspannung (Lichtbogen-Momentanspannung), so dass übliche Elektroden-Hilfseinrichtungen zum Anheben der Elektrode 7 eingesetzt werden können.
Anderseits muss die Logikschaltung zur Reduktion des Spitzenwertes des Bearbeitungsimpulsstromes 9 und des Einschaltkoeffizienten in Aktion treten.
Es sei hier vermerkt, dass infolge des willkürlichen Auftretens des Lichtbogens die zu treffenden Lichtbogenunterdrückungsmassnahmen bei jedem Auftreten einer Lichtbogenbildung manchmal die Arbeitsleistung des Gerätes beeinträchtigen können. Es wird somit eine Art statistischer Annäherung an die Bedingungen der Lichtbogenbildung angestrebt.
Insbesondere werden in der Schaltung nach Fig. 4 die das Bestehen von Lichtbogenbedingungen anzeigenden Impulse aus der Logikschaltung 6 durch den Impulszähler 13 gezählt, während die Gesamtzahl der Impulse durch den Gesamtimpulszähler 14 gezählt wird. Bringt der Zähler 13 Q Zählungen oder mehr hervor, während der Gesamtimpulszähler 14 P Zählungen erreicht (P > Q), dann bewirkt das Ausgangssignal der Zählmatrix 15 die Ansteuerung des Umkehrzählers 17 über ein UND-Tor 21, so dass der Einschaltkoeffizient t/T wie im Falle des Kurzschlusses verkleinert wird.
Ebenso wird die Verkleinerung des Einschaltkoeffizienten bewirkt, wenn das Verhältnis der Zählungen der Zähler 13 und 14 einen vorgewählten Wert von Q/P oder mehr erreicht. Ein Mittel zur Reduktion des Spitzenwertes des Bearbeitungsimpulsstromes 9, wenn ein bestimmtes Verhältnis (wie das vorgenannte Q/P) erreicht wird, ist in der Patentschrift Nr. 521 814 offenbart.
Wenn anderseits das Verhältnis Q/P kleiner als der vorgenannte Wert ist, d. h. wenn keine starke Lichtbogenbildung stattfindet, liefert die Matrix 15 keine Ausgangssignale, so dass das UND-Tor 21 nicht betätigt wird und der Einschaltkoeffizient unverändert bleibt. Unter diesen Bedingungen liefert eine Gesamtimpulszählmatrix 16 ein Ausgangssignal, bevor das Ausgangssignal aus der Kurzschluss- oder Lichtbogen Zählmatrix 15 auftritt, so dass ein Phasenumkehrtor 22 zusammen mit einem monostabilen Multivibrator 23 zur Rückstellung der Zähler 13 und 14 betätigt wird. Für den Fachmann ist es offenkundig, dass der Wert des Verhältnisses Q/P durch richtiges Einregulieren der Diodenmatrizen 15 und 16 beliebig eingestellt werden kann.
Auftreten eines hohen Spaltleitwertes zwischen der Elektrode 7 und dem Werkstück 8:
Da die Entladung zwischen der Elektrode 7 und dem Werkstück 8 eine Art Zufallserscheinung (mit willkürlicher örtlicher Verteilung) darstellt, bedeutet das Auftreten eines hohen Leitwertes während eines ersten Bearbeitungsimpulses nicht unbedingt das Auftreten eines weiteren hohen Leitwertes während des nächsten Bearbeitungsimpulses. Somit genügt es, Vorkehrungen erst zu treffen, wenn das Verhältnis zwischen Ausgangsimpulsen aus einem Oszillator 24 und der festgestellten Zahl hoher Spaltleitwerte eine bestimmte Grenze überschreitet; der Oszillator 24 umfasst hier einen Zähler 19 und Matrizen 18, 20. Die bei Auftreten des hohen Spaltleitwertes zu treffenden Massnahmen brauchen nicht zu rasch zu erfolgen wie beim Kurzschluss und der Lichtbogenbildung.
Nach Fig. 4 stellt die Logikschaltung 6 jedes Auftreten eines hochen Spaltleitwertes fest, um dann die das Auftreten des hohen Spaltleitwertes anzeigenden Feststellimpulse zu liefern; ein Impulszähler 25 zählt diese Feststellimpulse. Erreicht die Zählung die Zahl S, veranlasst der Zähler eine Matrix 26, die vom Zähler 25 gesteuert wird, zur Abgabe eines Ausgangssignales. Gleichzeitig prüft eine Matrix 28, in welchem Masse ein Zähler 27 Ausgangsimpulse R, bis Rn vom Oszillator 24 empfangen hat. Wenn die Werte der Verhältnisse S/Rl bis S/R, grösser werden, tritt der hohe Spaltleitwert häufiger auf.
Durch Verwendung eines Zählers 29 und einer Matrix 30, an die der Ausgang aus der Matrix 28 gelegt wird, wird der Bereich der Verhältnisse S/Rm und S/R festgelegt, so dass die UND-Tore 331 bis 33n zur Wahl eines geeigneten Elelctrodenanhebezeitpunktes veranlasst werden, wie er durch einen Zähler 31 und eine Matrix 32 bestimmt wird.
Es ist allgemein üblich, eine längere Anhebezeit für die Elektrode 7 zu wählen, wenn das Verhältnis S/Rm oder der Spaltleitwert grösser ist. Hier ist m eine willkürlich gewählte, positive ganze Zahl, welche die Bedingungen von 1 < m < n erfüllt.
Normale Entladung zwischen der Elektrode 7 und dem Werkstück 8:
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel überprüft der Regelkreis 5 die normalen Entladungen zwischen der Elektrode 7 und dem Werkstück 8 mittels der Logikschaltung 6, um dann Feststellimpulse zu erzeugen, die solche normale Entladungen darstellen. Die Kombination eines Zählers 34 und einer Matrix 35 zählt dann solche Feststellimpulse aus.
Überschreitet die Häufigkeit der normalen Entladungen einen bestimmten vorgegebenen Grad, kann der beschriebene Regelkreis den Einschaltkoeffizienten vergrössern.
Während der normalen Entladungen, die vom Zähler 34 registriert werden, wird die Gesamtzahl der vom Oszillator 24 stammenden Impulse durch den Zähler 27 gezählt.
Erreicht die Zählung der normalen Entladungen den Wert U oder mehr, wenn die Zählung des Zählers 27 niedriger ist als eine in der Matrix 28 gespeicherte vorgewählte Rückstell Impulszahl V, so bewirkt das Ausgangssignal der Matrix 35 die Ansteuerung des Umkehrzählers 17, so dass das Tor zur Erhöhung des Einschaltkoeffizienten z/T leitend und letzterer somit erhöht wird.
Wenn dann die Zählung des Zählers 27 für die Gesamtimpulszahl des Oszillators 24 die vorgewählte Zähleinheit V erreicht, stellt ein Signal aus einem Phasenumkehrtor 36 gleichzeitig die Zähler 34, 37, 25 und 27 zurück, so dass die Zählung wieder von Null an beginnen kann.
Zustand der verlängerten Entladungsunterbrechung:
Eine längerdauernde Entladungsunterbrechung wird durch die Logikschaltung 6 festgestellt, und die diesem Zustand entsprechenden Festellimpulse werden durch einen Zähler 37 gezählt. Erreicht die Zählung einen vorgewählten Wert W, bewirkt das Ausgangssignal aus einer Matrix 38 die Steuerung des Umkehrzählers 17 zur Verkleinerung des Einschaltkoeffizienten z/T.
Findet während eines verlängerten Zeitraumes keine normale Entladung statt, so bewirkt das Wiedereinsetzen des Bearbeitungsvorganges nach Verkleinerung des Einschaltkoeffizienten tatsächlich den Beginn der Bearbeitung mit einem vergleichsweise kleinen durchschnittlichen B earb eitungsstrom, so dass der Bearbeitungsvorgang relativ stabil anläuft. Die Verkleinerung des Einschaltkoeffizienten nach dem Ausbleiben der normalen Entladung wurde bisher von Hand vorgenommen. Mittels des beschriebenen Gerätes kann dies jedoch nunmehr automatisch geschehen, so dass die für den Bearbeitungsvorgang erforderlichen Arbeitsstunden weitgehend eingespart werden können.
Im Regelkreis nach Fig. 4 ist ein Ersatzelektrodenflächen Feststellkreis 39 vorgesehen, der die Wahl des optimalen Einschaltkoeffizienten auf Grund der Relation zwischen der normalen Entladungsfolge und der Geschwindigkeit der Vertikalbewegung der Elektrode 7 festlegt (wie sie durch die zeitliche Impulsdichte des Signalausganges am Kodiergerät 4 dargestellt wird). Wenn die Elektrode 7 sich zu häufig in Vertikalrichtung zu bewegen strebt (Nachlauf), veranlassen ein Zähler 40 und eine Matrix 41 mit einem bestimmten, darin eingestellten Wert den Feststellkreis 39 zu einer Herabsetzung des Einschaltkoeffizienten. Man kann auch auf den Feststellkreis 39 verzichten, da seine Funktion ebenso gut durch die Zähler 13, 14 und die Matrizen 15, 16 erfüllt werden kann.
Im Regelkreis nach Fig. 4 ist ein Schalter 42 vorgesehen.
Für die Feinbearbeitung mit vergleichsweise kleiner Impulsdauer gilt als Erfahrung, dass bei zu grossem Einschaltkoeffizient z/T die Gefahr dauernder Lichtbogenbildung besteht.
Deshalb ist der Schalter 42 vorgesehen, um den maximalen Einschaltkoeffizienten z/T einzustellen, wenn die Dauer z des Bearbeitungsimpulses vorgewählt ist. Dementsprechend kann mit dem Regelkreis 5 nach Fig. 4 der Bearbeitungsvorgang mit einem Einschaltkoeffizient r/T durchgeführt werden, der dank dem Schalter 42 kleiner ist als sein Höchstwert.
Der Oszillator 24 erzeugt Impulse mit einem konstanten
Einschaltkoeffizient z/T, während gleichzeitig die Veränderung der Impulsdauer z möglich ist, vorausgesetzt, dass der Einschaltkoeffizient r/T durch die aus dem Umkehrzähler 17 und der Matrizen 18 und 20 bestehende Schaltung automatisch vorgewählt wird.
Im Regelkreis nach Fig. 4 ist eine Impulsausgangsklemme X vorgesehen, welche während des Zeitraumes t1 bis t vor dem Bearbeitungsimpuls zwecks Feststellung des Betriebszustandes der Lichtbogenbildung einen Niederspannungsimpuls 9i liefert. Eine weitere Klemme Y liefert den Isolationsdurchbruch-Impuls 10 während des Zeitraumes t2 bis t3 im Gleichlauf mit dem Bearbeitungsimpuls 9. Nach Fig. 3 wird der Bearbeitungsimpuls 9 über ein UND-Tor 43 den Gleichstrom-Zerhackern 1 und 2 von Fig. 1 zugeführt.
Dadurch wird, wenn der Spalt zwischen der Elektrode 7 und dem Werkstück 8 kurzgeschlossen wird, der Bearbeitungsimpuls 9 blockiert und nicht an die Zerhacker 1 und 2 gelegt, so dass der Kurzschlussstrom auf eine sehr geringe Höhe herabgedrückt wird. Bei dem Bearbeitungsschaltkreis nach Fig. 2 wird, wenn der Bearbeitungsstrom eine bestimmte Grenze überschreitet, derselbe automatisch vermindert, so dass das vorgenannte UND-Tor 43 entbehrlich wird.
In Fig. 4 stellen die Bezugszeichen 44 und 45 Taktimpulsgeber, 46 bis 49 Phasenumkehr-ODER-Tore, 50 ein Phasenumkehr-UND-Tor, 51 bis 55 UND-Tore und 56 ein ODER Tor dar.
Die Logikschaltung 6 wird in der vom Oszillator 24 festgelegten Taktfolge abgetastet. Nach Fig. 3 werden die Ausgangssignale aus dem Oszillator 24 an den Klemmen X und Y durch einen Zähler 57 registriert, und wenn die Zählung im Zähler 57 einen in einer Matrix 58 eingestellten, vorgewählten Wert erreicht, werden Ausgangssignale abwechselnd den Klemmen Z1 und Z2 zugeführt, so dass die Betriebszustände einer Kippschaltung 59 wechselweise durch solche Ausgangssignale aus der Matrix 58 übertragen werden.
Es wird beispielsweise angenommen, dass die UND-Tore 60 bis 64 sperren, wenn ein Ausgangssignal an der Ausgangsklemme Z2 vorliegt (oder im Gegenteil leitend sind), und dass der Zähler 57 nach m Impulsen eine Umdrehung zur Rückkehr in die Ausgangsstellung vollzieht. Dabei werden (Z2-Z1)/m Impulse abgetastet, so dass die Logikschaltung 6 nur für die Dauer solcher Impulse in Gang gesetzt wird, während sie in der übrigen Zeit untätig bleibt.
Der Grund für diese Art der Abtastung ist folgender:
Wenn die Impulsdauer z für Bearbeitungsimpulse nur kurz gewählt wird, nimmt die Wiederholungsfrequenz f des Bearbeitungsimpulses automatisch zu, so däss die Wiederholungsdauer bei den beeinflussten Teilen des Regelkreises 5 verkürzt wird; dies bedeutet, dass ein momentaner Überlauf der Zähler 14, 15, 25, 27, 34 und 37 des'Regelkreises 5 bewirkt wird, die Zählungen die zuvor eingestellten Werte in sehr kurzer Zeit erreichen und den Umkehrzähler 17 in sehr kurzen Zeitabständen betätigen. Die Feststellungshäufigkeit des Spaltleitwertes wird gesteigert, die Elektrode 7 während eines längeren Zeitraumes als die Bearbeitungszeit angehoben usw. Somit muss die Logikschaltung 6 durch geeignetes Abtasten betätigt werden.
Bei diesem Abtasten muss das Abtastverhältnis (Z2 bis Z1)/m je nach der Veränderung der durchschnittlichen Bearbeitungsfrequenz bei Änderung der Dauer z des Bearbeitungsimpulses bestimmt werden. Wird beispielsweise die Impulsdauer auf ein Tausendstel herabgesetzt, muss das Abtastverhältnis (Z2-Z)/m ebenfalls zu etwa einem Tausendstel gewählt werden. In der geschilderten Logikschaltung 6 wird der Zähler 57 bei Überlauf nicht zurückgestellt, da das Abtastverhältnis (Z2-Z1)/m nicht genau zu sein braucht. Die Werte der Grössen m und (Z2-Z1) können willkürlich gewählt werden. In der Praxis wird der Wert von Z1 entweder mit 1 oder 0 festgesetzt und der Wert von Z2 durch Betätigung eines Schalters 65 verändert.
Vorzugsweise wird der Schalter 65 mit dem Taktimpulsgeber 45 und dem Schalter 42 zur Bestimmung des maximalen Einschaltkoeffizienten z/T zusammengeschaltet, so dass der Wert von Z2 zur Ver änderung der Impulsdauer in Beziehung gesetzt wird.
Wie in vorstehender Beschreibung erläutert wurde, werden beim beschriebenen Gerät die Spannungen und Ströme an verschiedenen voneinander getrennten Stellen festgestellt und die ermittelten Werte zur Bestimmung verschiedener Be triebszustände des Bearbeitungsgeräts logisch verarbeitet, um die das Vorhandensein solcher Betriebszustände darstellenden Erkennungssignale zu halten. Der Bearbeitungsvorgang des Geräts wird auf Grund der relativen Häufigkeit solcher Erkennungssignale oder auf Grund der Verhältnisse verschiedener Erkennungssignale gesteuert, so dass nach statistischer Verteilung auftretende Erscheinungen, wie Lichtbogenbildung und hohe Spaltleitwerte statistisch verarbeitet werden können, um eine optimale automatische Steuerung des Bearbeitungsvorganges zu gewährleisten.
Bei Feststel lung eines hohen Spaltleitwertes auf Grund einer relativen Häufigkeit der Erkennungssignale wird ebenfalls ein die Grösse des Spaltleitwertes darstellender Wert gemessen, so dass die Elektrodenanhebezeit auf Grund des so gemessenen, die Grösse des Spaltleitwertes darstellenden Wertes automatisch gewählt wird.
Wenn bei einem der bekannten Elektroerosionsgeräte während eines längeren Zeitraumes keine Entladungen auftraten, wurde Handeinstellung erforderlich, um den Bearbeitungsstrom nach Ingangsetzung allmählich zu steigern und den Einschaltkoeffizienten z/T einzustellen. Dagegen kann bei dem Elektroentladungsgerät nach der Erfindung die erwähnte Handeinstellung durch eine automatische Regelung ersetzt werden, so dass beträchtlicher Arbeitsaufwand erspart und ausserdem die Gefahr falscher Betätigung durch unrichtige Wahl der Bearbeitungsbedingungen vollständig ausgeschaltet werden kann.
Wird ein Kodiergerät im Elektroerosionsgerät eingebaut, kann die Zahl der Impulse von der Ingangsetzung der Entladung an automatisch festgestellt werden, so dass auch die Tiefe (Länge) des Elektrodenvorschubs selbsttätig gemessen und auf die Einstellung eines Grenzschalters zum Feststellen der Bearbeitungstiefe verzichtet werden kann.
Werden zwei oder mehrere unterschiedliche Bearbeitungsbedingungen während eines einzigen Bearbeitungsimpulses festgestellt, wie etwa das Auftreten eines hohen Spaltleitwertes auf der Stirnseite des Bearbeitungsimpulses und die normale Bearbeitungsentladung während des Zwischenabschnittes des gleichen Bearbeitungsimpulses, wird für jede der so festgestellten Arbeitsbedingungen eine Zählung am entsprechenden Zähler hinzuaddiert. Wenn die Bearbeitungsbedingungen während eines B earb eitungsimpulses ändern, wird die Zähleinheit eins jedem der Zähler hinzuaddiert, welche die durch eine solche Änderung während des einen B earb eitungsimpulses dargestellten B earbeitungsbedingungen zählen.
Ausser dem, was bereits im beschriebenen Regelkreis 5 veranschaulicht wurde, ist es auch möglich, das Verhältnis W'/u' einer Zählung W' der Entladungsunterbrechungszustände und einer weiteren Zählung u' der normalen Entladungen zu bestimmen, so dass bei Vergrösserung des Verhältnisses W'/u' über eine bestimmte Grenze hinaus der Einschaltkoeffizient r/T und der Spitzenwert des Bearbeitungsstromes eingestellt oder verändert werden können. Desgleichen kann das Verhältnis zwischen der Zählung u' der normalen Entladung und die Zählung des Auftretens hoher Spaltleitwerte als Basis für die Einstellung des Einschaltkoeffizienten z/T, des Einspritzdruckes der Bearbeitungsflüssigkeit und des Spitzenwertes des Bearbeitungsstromes dienen.
Das Verhältnis Q'/u' aus der Zählung Q' des Stehlichtbogenbetriebes und der Zählung u' der normalen Entladungen und weitere Verhältnisse der Werte aus Zählungen von verschiedenen Bearbeitungsbedingungen können ebenfalls als Basis für die Steuerung des Elektroerosionsgeräts nach der Erfindung dienen.
Die Feststellung verschiedener B earbeitungsb edingungen istln Tabelle I zusammen mit den für jede der verschiedenen Bearbeitungsbedingungen zu treffenden Regelmassnahmen aufgeführt.
Tabelle I
Festgestellte DTl DT2 DT3 DT4 Impulsdichte Erkennungszeit Logischer Regel
Bearbeitungs- der Kodiergeräts eingangswert u.
bedingungen Regelergebnisse im Schaltstromkreis nach Fig. 4 Keine Entladung H N H N t3 bis t3 Ein Eingangssignal (ohne hohen Leitwert) am Zähler 37; bei hohen Zählungs werten für diesen
Betriebszustand wird das Verhältnis z/T klein Kurzgeschlossen N H t2. bis t3 Wenn das Verhält (t,bis t3) nis der Gesamtim pulszählung und der Kurzschluss zählung Q/P über steigt, wird z/T verringert Kurzgeschlossen N H t2 bis t2 Bearbeitungsstrom (tibist3) zerhacker und Hoch spannungszerhacker sind ausgeschaltet.
(Somit ist die Hoch spannungsseite nicht logisch geregelt) Lichtbogenbildung H H tl bis tn Übersteigt das Ver (festgestellt während hältnis der Gesamt tibist2) impulszählung und der Lichtbogenzu standszählung Q/P, wird z/T verringert
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Festgestellte DT1 DT2 DT3 DT4 Impulsdichte Erkennungszeit Logischer Regel
Bearbeitungs- der Kodiergeräts eingangswert u.
bedingungen Regelergebnisse im Schaltstromkreis nach Fig. 4 Bearbeitung H H N H gross t2 bis t3 Ein Eingang am mit normaler Entladung Zähler 34. Da wenig
Zählungen am Zäh ler 34 eintreffen, wird z/T nicht verändert Bearbeitung H H N H gering t2 bis t3 Ein Eingangssignal mit normaler Entladung am Zähler 34.
Da das Verhältnis u'R der Zählung des
Zählers 34 und die
Zählung der Ge samtimpulszahl im
Zähler 27 einen be stimmten Wert über steigt, nimmt z/T zu Bearbeitung H H N H sehr gering t2 bis t8 Ausser Obigem mit normaler Entladung wird Bearbeitungs fläche gross ange nommen und der
Höchstwert von z/T nimmt zu Spaltleitwert H N N H t2 bis t3 Die Elektrodenan (festgestellt während hebezeit wird be t, bis t3) stimmt aufgrund der
Verhältnisse S/Rt, S/R2, S/R3,
S/Rn Andere mögliche H N H H t2 bis t8 zwischen der Spalt- Kombination für leitwertzählung S die Feststellung und der Gesamtdes Spaltleitwertes impuszählung R (festgestellt während (die Elektrodenan t2.bists) hebezeit kann = Null sein
Anmerkung: in den Kolonnen DT1 - DT4 bedeuten:
H hohe Ausgangs spannung
N niedrige Ausgangsspannung
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden nur vier Vergleichseinrichtungen DT1 bis DT4 mit dem Zweck einer Verringerung der Zahl solcher Einrichtungen verwendet, doch ist es möglich, zwei oder mehr Einrichtungen dieser Art mit verschiedenen Empfindlichkeitsbereichen in jedem der zu überwachenden Teile der Vorrichtung einzusetzen, wobei die Ausgänge aller Vergleichseinrichtungen der Logikschaltung zugeführt werden können.
Obwohl der Erfindungsgegenstand anhand eines Beispiels eines seriegeschalteten Elektroerosionsgeräts entsprechend Fig. 1 und 2 beschrieben wurde, sind dessen Merkmale auch auf Elektroerosionsgeräte anwendbar, bei welchen die beschriebenen Schaltelemente parallel zum Entladungsspalt zwischen Elektrode und Werkstück geschaltet sind.
Die Fig. 6 und 7 zeigen in schematischer Darstellungsweise prinzipiell einen weiteren, in einem Elektroerosionsgerät anwendbaren Regelkreis. In der Schaltung nach Fig. 6 sind vier Detektoren DT1 bis DT4, ähnlich denjenigen nach Fig. 1 bis 4, in der Weise wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel vorgesehen. UND-Tore 85, bis 85n bilden eine Logikschaltung zur Feststellung verschiedener Bearbeitungsbedingungen an einem Elektroerosionsgerät in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen aus den Detektoren DT1 bis DT4; die betreffenden Bearbeitungsbedingungen umfassen die Betriebszustände des Kurzschlusses, der Lichtbogenbildung, der normalen Entladung, des Entladungsunterbruchs und des Auftretens eines hohen Spaltleitwertes usw. Die Logikschaltung enthält ferner einen Impulsgeber 86 und einen Taktimpulsgeber 87.
Die aus der Tabelle I hervorgehenden Betriebsdaten sind ebenfalls auf die Schaltungen nach den Fig. 6 und 7 anwendbar, da die Ausführung der Detektoren DT1 bis DT4 und ihre Verbindung mit anderen Elementen der früher beschriebenen Geräteschaltung identisch sind.
Die Fig. 5 zeigt Wellenformen von im Entladungsspalt zwischen einer Bearbeitungselektrode 7 und einem Werkstück 8 auftretenden Impulsen zusammen mit Wellenformen von Erkennungssignalen, die von der Logikschaltung nach Feststellen verschiedener B earbeitungsbedingungen des Elektroerosionsgeräts geliefert werden. In Fig. 5 enthalten die Zeilen Ao bis G0 folgende Impulse: A,: Die Spannung im Entladungsspalt B,: Ausgänge der Impulsgeber in der Art, in welcher die Impulse überlagert werden.
CO: Das die normale Entladung darstellende Erkennungssignal.
D,: Das das Auftreten eines hohen Spaltleitwertes darstellende Erkennungssignal.
E,: Das die Lichtbogenbildung darstellende Erkennungssignal.
F,: Das den Kurztschlussbetriebszustand darstellende Erkennungssignal.
G,: Das die Entladungsunterbrechung darstellende Erkennungssignal.
Die Erkennungssignale CO bis G0 werden nur erzeugt, wenn die entsprechenden Bedingungen, wie in Tabelle I dargestellt, durch die Detektoren DT1 bis DT4 festgestellt werden, so dass das Auftreten solcher Erkennungsimpulse unregelmässig erfolgt, ihre Amplituden jedoch durch jeden Schmitt-Schaltkreis des Detektors konstant gehalten werden.
Die Impulsdauer jedes Erkennungssignals schwankt beträchtlich je nach der Art des Bearbeitungsbetriebszustandes, den das Erkennungssignal wegen der Beziehungen nach Tabelle I betrifft. Da die Amplitude des Erkennungssignals konstant ist, stellt die Durchschnittsspannung eines solchen Erkennungssignals die Dauer der besonderen Bearbeitungsbedingungen dar, auf die das Erkennungssignal sich bezieht. Wenn dementsprechend die Dauer jedes Betriebszustandes bei der Bearbeitung im Entladungsspalt zwischen der Bearbeitungselektrode 7 und dem Werkstück 8 als konstant angenommen wird, dann hängt der Durchschnittswert des Erkennungssignals nur vom Einschaltkoeffizienten z/T, jedoch nicht von der Wiederholungsfrequenz f und der Impulsdauer z ab.
Somit wird es bei direkter Integration der aus Impulsen mit konstanter Amplitude bestehenden Erkennungssignale möglich, den Abtastkreis des vorhergehenden Ausführungsbeispiels, in dem die Zahl der Impulse (Steigung) gezählt wird (eine Integrationsart), wegzulassen.
Der Regelkreis nach Fig. 7 veranschaulicht das Ausführungsbeispiel einer Schaltung zum Bestimmen des Verhältnisses zwischen den Ausgangsimpulsen aus der Logikschaltung und den Ausgangsimpulsen aus dem Impulsgeber oder das Verhältnis zwischen verschiedenen Ausgangsimpulsen aus der Logikschaltung. Bei der Schaltung nach Fig. 7 wird das gewünschte Verhältnis als Analogwert geliefert. Darin ist ein Verhältnisregelkreis 91 (der Kürze halber nachfolgend als Integrierschaltung bezeichnet) vorgesehen, der bzw. die einen Amplitudenbegrenzer 90, bestehend aus einem Schmitt Schaltkreis 88 und einem Transistorschalter 89 zur Sicherung des Merkmals der konstanten Amplitude der aus der Logikschaltung kommenden Erkennungssignale enthält. Das Ausgangssignal des Amplitudenbegrenzers 90 dient zur Ladung eines Kondensators 94 über eine Sperrdiode 92 und einen Widerstand 93.
Die so im Kondensator 94 gespeicherte elektrische Ladung stellt die Zeitspeicherung (ein Integral) für einen bestimmten Betriebszustand bei der Bearbeitung das (z. B. das Auftreten eines hohen Spaltleitwertes). Überschreitet die Spannung im Kondensator 94 einen Wert, der durch die Formel [(Stromquellenspannung E) x (Ein/Aus Verhältnis 0,6:0,750)] gegeben ist, so wird ein Schalttransistor 95 leitend, der der Ausgangsklemme a einen Ausgangsimpuls zuführt.
Um das Verhältnis zwischen den Ausgangssignalen der Impulsgeber und den Ausgangssignalen aus der Logikschaltung oder die Verhältnisse zwischen verschiedenen Ausgangssignalen aus der Logikschaltung oder die Verhältnisse zwischen verschiedenen Ausgangssignalen aus der Logikschaltung zu bestimmen, enthält die Schaltung nach Fig. 7 zusätzliche Analog-Integrierschaltungen 96 und 97, die zur vorgenannten Integrierschaltung 91 parallel geschaltet sind.
Wenn die beiden Integrierschaltungen 91 und 96 gleichzeitig zwei verschiedene Ausgangssignale integrieren, dann gibt eine der Integrierschaltungen ihr Ausgangssignal früher aus als die andere. Die Ausgangsklemmen der Integrierschaltungen 91 und 96 werden mit a bzw. b bezeichnet. Es wird nun angenommen, dass die Integrierschaltung 91 die Ausgangssignale aus dem Impulsgeber (an der Klemme Z nach Fig. 6) während des Zeitraumes t2 bis t3 integriert, während die andere Integrierschaltung 96 durch Integration der Ausgangssignale aus dem UND-Tor 85n (Fig. 6) wirksam wird, um Erkennungssignale für das Auftreten eines hohen Spaltleitwertes zu erzeugen.
Wenn die Integrationszeitkonstanten und die Ein-Aus -Verhältnisse zwischen den beiden Integrierschaltungen 91 und 96 miteinander übereinstimmen und wenn die Integrierschaltung 91 ein Ausgangssignal an ihrer Ausgangsklemme a früher als die andere Integrierschaltung 96 erzeugt, bedeutet dies, dass während des ganzen in Frage kommenden Integrationszeitraumes kein hoher Spaltleitwert aufgetreten ist.
Wenn demgemäss ein geeignetes (prozentuales) Verhältnis zwischen den Integrationszeitkonstanten der beiden Inte grierschaltungen eingestellt wird, kann die relative Häufigkeit des Auftretens eines hohen Spaltleitwertes während des vorgegebenen Integrationszeitraumes festgestellt werden. Insbesondere wenn die relative Häufigkeit (Frequenz) des Auftretens des hohen Spaltleitwertes das zuvor festgelegte Verhältnis zwischen den beiden Integrationskonstanten übersteigt, erscheint ein Ausgangssignal an der Klemme b früher als an der Klemme a, ist jedoch die relative Häufigkeit kleiner als das vorliegende Verhältnis erscheint das Signal an der Klemme a vor dem Signal an der Klemme b.
Es sei hier vermerkt, dass, je früher das Signal an der Klemme b erscheint, der Spaltleitwert desto grösser ist.
Wenn ein Ausgangssignal der Klemme b zugeführt wird, ist eine geeignete Massnahme zur Beseitigung dieses hohen Spaltleitwertes zu treffen, beispielsweise durch Anheben der Elektrode während eines bestimmten Zeitraumes, Schwingen- oder Pendelnlassen der Elektrode, Einspritzen einer Isolierflüssigkeit in den Entladungsspalt beim Anheben der Elektrode, Verändern des Druckes der eingespritzten Isolationsflüssigkeit, Umstellen des Einspritzens auf Saugen, Regulieren der Bearbeitungsspannung, Anlegen einer hohen Spannung während der Vergrösserung des Entladungsspaltes oder Anwenden einer geeigneten Kombination solcher Massnahmen. Je eher der Ausgangsimpuls an der Klemme b nach Beginn der Integration auftritt, desto grösser kann der Elektrodenhub während der Steigerung ihrer Absenkgeschwindigkeit zur völligen Aufhebung des Spaltleitwertes sein.
Sobald die Ausgangsimpulse an der Klemme a oder b auftreten, werden diese Impulse über eine Dioden-ODER Schaltung 98 einem monostabilen Multivibrator 99 zugeführt.
Somit werden die Transistoren 100 und 101 der Integrierschaltungen 91 und 96 während des Zeitraumes, in dem der monostabile Vibrator 99 im Betrieb ist, leitend, wodurch die Kondensatoren 94 und 102 der Integrierschaltungen entladen werden. Wenn die Transistoren 100 und 101 während des Betätigungszeitraumes des monostabilen Multivibrators 99 sperren, wird die Integration der Erkennungssignale wieder aufgenommen.
In der vorstehenden Beschreibung werden die Spannun gen und Ströme in verschiedenen Teilen des Elektroerosionsgeräts unabhängig voneinander gemessen und die auf Grund dieser Messungen erzeugten Signale werden UND-Schaltkreisen zwecks Umwandlung in logische oder Erkennungssignale zugeführt, die verschiedene Bearbeitungsbedingungen des Geräts darstellen. Die Steuerung des Bearbeitungsgeräts erfolgt somit auf Grund der relativen Häufigkeit solcher logischen Signale in bezug auf die Frequenz der Ausgangssignale der Impulsgeber oder der Häufigkeit verschiedener logischer Signale unter sich.
Das Elektroerosionsgerät kann auch unter Anwendung anderer Signalbedingungen gesteuert werden. Beispielsweise können die Eingangsklemmen der Integrierschaltung 91 direkt mit bestimmten Klemmen der Detektoren DT1 bis DT4 verbunden werden. Insbesondere ist es möglich, die Spannung und den Strom unabhängig voneinander an verschiedenen Stellen des Bearbeitungsgeräts zu messen und die Bearbeitungsbedingungen auf Grund der gegenseitigen Beziehungen zwischen den Ausgangssignalen solcher Detektoren oder des relativen Verhältnisses zwischen diesen Ausgangssignalen und den Ausgangssignalen aus den Impulsgebern zu bestimmen.
Beispielsweise können die Eingangsklemmen A und B der Analogintegrierschaltung 91 an den Eingang des Detektors DT2 gelegt werden, während die Eingangsklemmen C und D der Analogintegrierschaltung 96 mit dem Eingang des Detektors DT4 verbunden werden, so dass ein dem Spaltleitwert entsprechender Wert aus dem Verhältnis der Signale der beiden Detektoren DT2 und DT4 bestimmt werden kann. Wenn z. B. an der Klemme b der Integrierschaltung 96 Signale auftreten, bevor solche an der Klemme a erscheinen, bedeutet dies, dass der Spaltleitwert relativ hoch ist.
Wenn anderseits das Ausgangssignal des Impulsgebers 86 während des Zeitraumes t2 bis t3 (Fig. 6) an den Eingang der Integrierschaltung 91 gelegt wird, während der Detektor DT2 rnit der anderen Integrierschaltung 96 verbunden ist, kann die Dauer des Fliessens des Entladungsstromes relativ zum Impulswirkungszeitraum durch Feststellen des Zeitunterschiedes zwischen Signalen bestimmt werden, die an den Klemmen a und b der Integrierschaltungen 91 und 96 auftreten Um ein konstantes Verhältnis zwischen der Fliessdauer des Entladungsstromes und der Impulswirkzeit aufrechtzuerhalten, kann die Spannung im Entladungsspalt (eingestellte Spannung) reguliert oder der Einschaltkoeffizient z/T geändert werden.
Ausserdem können, um das vorgenannte Verhältnis konstant zu halten, die Eingänge der Integrierschaltungen 96 und 97 direkt mit dem Eingang des Detektors DT2 verbunden werden, während die Integrationszeitkonstante des Schaltkreises 97 etwas niedriger als diejenige des Schaltkreises 96 eingestellt wird. Dann liefert die Integrierschaltung 97 Ausgangssignale, während die Integrierschaltung 96 keine Ausgangssignale liefert. Wenn die Integrierschaltung 91 veranlasst werden kann, Ausgangssignale zu liefern, so bedeutet dies, dass das Verhältnis des Bearbeitungsstromes oberhalb eines vorgewählten unteren Grenzwertes liegt.
Das Auftreten eines Ausgangssignals an der Integrierschaltung 97, nachdem die Integrierschaltung 96 und darauf die Integrierschaltung 91 ein Ausgangssignal geliefert hat, bedeutet, dass das Verhältnis des Bearbeitungsstromes grösser ist als ein vorgewählter oberer Grenzwert. Werden die Integrierschaltungen 91, 96 und 97 so miteinander verbunden, dass die Kondensatoren 94 und 102 bei Betätigung des monostabilen Multivibrators 99 entladen werden, kann der Integriervorgang nach Entladung der Kondensatoren wieder von vorne beginnen.
Wenn also die Ausgangssignale der Integrierschaltungen 96 und 97 so auftreten, dass sie abwechselnd dem Ausgangsimpuls der Integrierschaltung 91 vorausgehen, indem die Bearbeitungsbedingungen des Geräts in geeigneter Form reguliert werden können, das Verhältnis des Ausgangssignals aus dem Impulsgeber 86 im Zeitraum t2 bis t3 und der Bearbeitungsstrom im wesentlichen innerhalb eines bestimmten Bereiches gehalten werden.
Wie in der vorstehenden Beschreibung erläutert wurde, können nach den Darstellungen in den Fig. 5 bis 7 die Bearbeitungsbedingungen eines Elektroerosionsgeräts durch Feststellen der relativen Spannungen an verschiedenen Stellen des Geräts gesteuert werden, wobei diese relativen Spannungen oder die Spannungsverhältnisse an verschiedenen Stellen des Geräts durch Einsatz von Analog-Integrierschaltungen ohne Anwendung von Abtastkreisen wie im vorhergehenden Beispiel bestimmt werden können. Die Analog-In tegrierschaltungen nach dem zweiten Ausführungsbeispiel sind sehr einfach, so dass sie eine Vereinfachung der gesamten Schaltung des Geräts zu vergleichsweise niedrigen Kosten ermöglichen.
Die Parallelschaltung einer Vielzahl solcher wenig aufwendiger Analog-Integrierschaltungen ermöglicht das Bestimmen der Bearbeitungsspannung und der spezifischen Bearbeitungsbedingungen das Bestimmen der verschiedenen Bearbeitungsbedingungen unter sich oder das Bestimmen der jeweiligen (spezifischen) Bearbeitungsbedingungen im Verhältnis zum Ausgangssignal oder zur Einschaltdauer des Impulsgebers einfach durch Festlegen der ersten Integrierschaltung, die Ausgangssignale vor jeder anderen Integrierschaltung erzeugt. Bei Kenntnis dieser Zusammenhänge kann die relative Grösse des Bearbeitungsstromes praktisch konstant gehalten werden.
Mit dem beschriebenen Regelkreis ist es möglich, die Grösse der Bearbeitungsfläche festzulegen und zu überwachen, was bei bisher üblichen Elektroerosionsgeräten nicht durchführbar ist.
Bei dem geschilderten Ausführungsbeispiel der Analog Integrierschaltungen wurden Schalttransistoren vorgesehen.
Es ist jedoch möglich, auch andere hiefür geeignete Bauelemente zur Feststellung der erwähnten Verhältnisse zu vermeiden.
Die vorstehend beschriebene Steuerschaltung kann nicht nur in einem Bearbeitungsgerät mit unabhängigen Impulsen, sondern auch in solchen mit abhängigen Impulsen eingesetzt werden.