CH630548A5 - Numerische steuereinrichtung zum bilden von arbeitsmustern bei einer elektroentladungs-bearbeitungsapparatur. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine numerische Steuereinrichtung zum Bilden von Arbeitsmustern in einer Elektroentladungs-Bearbeitungsapparatur.

Eine kommerzielle Elektroenladungs-Bearbeitungsap-paratur bzw. -einrichtung ist mit einem axial geführten Hauptzylinder ausgerüstet, der an seinem unteren Ende eine Elektroentladungs-Elektrode hat. Diese Elektrode wird durch den Hauptzylinder in Achsrichtung auf das Werkstück hin oder her bewegt.

Wenn die Antriebs-Zuführungsrate bzw. -geschwindig-keit der Elektrode erhöht wird, um die Bearbeitungsgeschwindigkeit zu erhöhen, wird die Werkstückoberfläche, welche der Elektrode zugewandt ist, grob bzw. rauh. Um die Rauheit der Werkstückoberfläche auf ein gewünschtes Niveau herabzusetzen, wird eine weitere Bearbeitung mit einer Elektrode von grösserer Abmessung ausgeführt, oder die erste Elektrode wird relativ zu dem Werkstück in einer Richtung bewegt, die im wesentlichen normal bzw. senkrecht zu ihrer Achse ist (oder alternativ kann das Werkstück bewegt werden, wobei die Elektrode ortsfest ist). Konventionellerweise wird das erstere Verfahren als «Rauhbearbeitung» bezeichnet, während das letztere Verfahren als «End- bzw. Feinbearbeitung» bezeichnet wird, und das Verfahren zum Bewegen der Elektrode quer zum Werkstück sowie relativ zu letzterem oder zum Bewegen des Werkstück-bzw. Arbeitstisches bei der «End- bzw. Feinbearbeitung» wird als «Annäherungsbearbeitung» bezeichnet.

Nach dem Stand der Technik wird die Annäherungsbearbeitung durch die Bedienungsperson durchgeführt, welche den Arbeitstisch, der das Werkstück trägt, empirisch quer zur Elektrode bewegt. Demgemäss hängt die konventionelle Annäherungsbearbeitung im weiten Umfang von der Geschicklichkeit der Bedienungsperson ab, und sie ist ungeeignet, eine Hochpräzisionsbearbeitung zu erzielen. Ein anderer Nachteil der konventionellen Annäherungsbearbeitung besteht darin, dass sie nicht leistungsfähig bzw. zweckdienlich genug zum Erzielen komplizierter Arbeitsmuster ist.

Mit der Erfindung soll es ermöglicht werden, die Annäherungsbearbeitung beim Elektroentladungs-Bearbeiten automatisch zu erzielen zur Bildung einer Vielzahl von Arbeitsmustern durch seitliche oder planare Bewegung der Elektrode.

Schliesslich soll mit der Erfindung der Aufbau einer Einrichtung vorgeschlagen werden, mit welcher die vorstehenden Ziele erreicht werden können, und zwar soll diese Einrichtung vorzugsweise als ein Zusatzgerät leicht an einem kommerziellen Elektroentladungs-Bearbeitungsgerät anbringbar bzw. anschliessbar sein.

Die Steuerung gemäss der Erfindung ist im Patentanspruch 1 definiert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger, besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 8 der Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 und 2 Darstellungen zur Erläuterung der Annäherungsbearbeitung bei der Elektroentladungs-Bearbeitung, Fig. 3 eine Darstellung, welche die Beziehung zwischen einer kommerziellen Elektroentladungs-Bearbeitungsein-richtung und der Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,

Fig. 4 einen vergrösserten Querschnitt eines Teils der Fig. 3,

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel des Weges, welcher durch Bewegung der Elektrode der Einrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung beschrieben wird,

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Einrichtung nach der Erfindung,

Fig. 7 die Betriebs- bzw. Operativbeziehung zwischen dem Teil einer typischen kommerziellen Elektroentladungs-. Bearbeitungseinrichtung, bei welcher der Hauptzylinder vertikal bewegt wird, und der Einrichtung, wie sie in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert bzw. zum Ausdruck gebracht worden ist und

Fig. 8 Wellenformen, die zur Erläuterung der Fig. 6 dienen.

Es erscheint zunächst erforderlich, das konventionelle Annäherungsbearbeiten näher zu erläutern, bevor die Einrichtung nach der Erfindung erörtert wird.

Anhand der Fig. 1 sei der Vorgang des Bohrens eines Werkstücks 12 erläutert, das auf dem Tisch 10 einer Elek-troentladungs-Bearbeitungseinrichtung angeordnet ist, wobei eine reguläre, quadratische Stangenelektrode 14 an der Spitze des Hauptzylinders der Einrichtung angebracht ist. Die Elektrode 14 kann sich in einer Längsrichtung 16 bewegen. Nimmt man an, dass der Querschnitt der Elektrode

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14 die Abmessung von 10 x 10 mm hat, und dass das Werkstück 12 eine Dicke von 50 mm besitzt, dann beträgt das Volumen des Werkstücks, das bearbeitet bzw. durch Materialabtragung entfernt werden soll, 5 cm3. Wenn das Werkstück aus Eisen hergestellt ist, dessen spezifisches Gewicht 7,8 beträgt, dann ist das Gesamtgewicht zum Bearbeiten bzw. das durch Materialabtragung zu entfernende Gewicht 39 g. Wenn die Bearbeitungsrate zu 5 g/min gewählt wird, dann erfordert die Bearbeitung nur 7,8 min, aber die Werkstückoberfläche wird, wie durch die ausgezogene Linie 18 veranschaulicht ist, sehr rauh (etwa 100 (i Rmax). In Fig. 1 wird durch die Dimension a der Spalt für die Elektroent-ladungs-Bearbeitung repräsentiert. Damit die Rauhigkeit der Werkstückoberfläche auf etwa 10 (i Rmax herabgesetzt wird, wie es für praktische Zwecke erwünscht ist, muss die Bearbeitungs- bzw. Materialabtragungsrate auf 0,03 g/min vermindert werden, was wiederum eine Bearbeitungszeit von 1300 min erfordert.

Infolgedessen wird gemäss der konventionellen Technik die Gesamtbearbeitungszeit dadurch herabgesetzt, dass man das Werkstück zunächst einer Grobbearbeitung mit einer sich schnell bewegenden Elektrode unterwirft, und dass man dann zur Erzielung einer endbearbeiteten Oberfläche, wie sie durch die Linie 20 angedeutet ist, eine Annäherungsbearbeitung durchführt, bei der die Elektrode um einen Abstand b auf bzw. in einer Ebene bewegt wird, die rechtwinklig zu der Z-Richtung (16) verläuft. Anstelle einer solchen pl^naren Bewegung der Elektrode 14 kann der Tisch 10 bei dem konventionellen Annäherungsbearbeitungsverfahren in einer solchen Weise bewegt werden, dass der Mittelpunkt 22 der Elektrode einen Weg beschreibt, welcher die Punkte 1,2,3,4 und 5 verbindet: Wenn ihre Mitte 22 zum Punkt 5 in Fig. 2 gebracht wird, dann befindet sich die Elektrode 14 in der Position, die durch die gestrichelte Linie 24 angedeutet ist.

Wie bereits oben ausgeführt wurde, ist es so, dass die Ausbildung der endbearbeiteten Werkstückoberfläche 20 durch eine solche Annäherungsbearbeitung gemäss der konventionellen Technik von dem Bewegen des Tisches 10 durch die Hand der Bedienungsperson abhängt, und infolgedessen ist dieses konventionelle Verfahren nicht nur unökonomisch und leistungsunfähig, sondern es ist damit auch nicht möglich, eine Werkstückoberfläche mit hoher Geschwindigkeit zu erzielen bzw. zu bearbeiten.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird eine Entladungselektrode 14 über ein Zusatzgerät 38 am unteren Ende des Hauptzylinders 36 angebracht, die von dem Kopf 34 herabhängt, der durch die Säule einer kommerziellen Elektroentladungs-Be-arbeitungsapparatur 30 eingespannt ist bzw. an dieser Säule freitragend angebracht ist. Der Hauptzylinder 36 kann die Elektrode 14 in Z-Richtung bewegen, und das Zusatzgerät 38 führt eine Planarbewegung der Elektrode 14 durch. Ein Werkstück 12 ist gemäss der Darstellung auf dem Tisch 10 der Elektroentladungs-Bearbeitungsapparatur angeordnet, damit es durch die Elektrode 14 bearbeitet werden kann.

Die Fig. 4 zeigt in näheren Einzelheiten die strukturelle bzw. bauliche Beziehung zwischen dem Hauptzylinder 36, der Anbringung 38 und der Elektrode 14 zum Ausführen der Elektroentladung. Das Zusatzgerät 38 ist über eine Stirnplatte 40 an dem Hauptzylinder 36 angebracht. Die Elektrode 14 ist über eine Universal- bzw. Kreuzgelenkspannvorrichtung 42 am Zusatzgerät 38 angebracht. Das Zusatzgerät 38 kann die Elektrode 14 in den Richtungen der X-Achse und der Y-Achse bewegen, und zwar mittels eines X-Achsen-Impulsmotors 44 bzw. eines Y-Achsen-Impulsmotors (nicht-dargestellt). Der X-Achsen-Impulsmotor dreht eine X-Ach-sen-Antriebsschraube 46, und der Y-Achsen-Impulsmotor dreht eine Y-Achsen-Antriebsschraube 48. Es ist eine Einrichtung zum Erzielen einer gegebenen Planarbewegung der

Elektrode durch wahlweises Drehen der beiden Schrauben 46 und 48 vorgesehen. Sie umfasst z.B. eine Y-Achsen-Rol-lenführung 50 und eine Druckmutter 52.

Die Z-Bewegung der Elektrode 14 folgt der axialen Bewegung des Hauptzylinders 36. Mit anderen Worten bedeutet das, dass die Elektrode durch einen Hauptzylinderservomotor angetrieben wird, der es dem Hauptzylinder ermöglicht, sich vertikal zu bewegen; das bedeutet, dass sie von dem Hauptzylinderservomotor in der Richtung der Z-Achse angetrieben wird. Die Elektrode wird ausserdem einer Planarbewegung unterworfen oder einer Bewegung in einer Ebene unter einem rechten Winkel zur Z-Achse. Eine solche Bewegung wird durch den X-Achsen- und den Y-Achsen-Impulsmotor bewirkt.

Die Fig. 5 zeigt ein Beispiel der Wege, die von der Elektrode während der Elektroentladungs-Bearbeitung des Werkstücks beschrieben werden. Es sei angenommen, dass der Ursprungspunkt 0 auf der planaren Oberfläche die erste Position der Elektrode 14 ist. Der Pfeil 1 repräsentiert die Bewegung der Elektrode in der + X-Achsen-Richtung um einen Schritt; der Pfeil 2 repräsentiert die Bewegung der gleichen Elektrode in der-Y-Achsen-Richtung um einen Schritt; der Pfeil 3 repräsentiert die Bewegung um einen Schritt der Elektrode in der -X-Achsen-Richtung; der Pfeil 4 repräsentiert die Bewegung um einen Schritt der Elektrode in der -X-Achsen-Richtung; der Pfeil 5 repräsentiert eine Bewegung um einen Schritt in der +Y-Achsen-Richtung; der Pfeil 6 repräsentiert die Bewegung um einen Schritt in der +Y-Achsen-Richtung; der Pfeil 7 repräsentiert die Bewegung um einen Schritt in der + X-Achsen-Richtung; der Pfeil 8 repräsentiert eine Bewegung um einen Schritt in der +X-Achsen-Richtung; der Pfeil 9 repräsentiert eine Bewegung um çinen Schritt in der-Y-Achsen-Richtung; und der Pfeil 10 repräsentiert eine Bewegung um einen Schritt in der -X-Achsen-Richtung. Diese Bewegung der Elektrode wird durch wahlweisen Antrieb der X-Achsen- und der Y-Achsen-Impulsmotoren erzielt. Die Bewegung in der Richtung, die durch den Pfeil 10 angedeutet ist, bringt die Elektrode zurück zu dem Ursprungspunkt 0. Dann wird die Elektrode mittels des Hauptzylinderservomotors in einer Richtung der Z-Achse bewegt, die durch den Pfeil 11 angedeutet ist. Die Art der Bewegungen, die vorstehend erläutert sind, wird n-mal wiederholt.

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein elektrisches Schaltbild des Zusatzgeräts 38 bzw. einer Hauptzylinderservomotor-Steuerschaltung, wie sie zum Erzielen der oben beschriebenen Wege der Elektrode bevorzugt verwendet werden können.

Die Fig. 6 zeigt eine Schaltung zum Steuern des X-Ach-sen-Impulsmotors 44 und des Y-Achsen-Impulsmotors 60. Ein Taktimpulsoszillator 62 gibt Taktimpulse an seinem Ausgang ab, die ein Bezugssignal zum Antrieb der Impulsmotoren bilden bzw. darstellen. Jeder Impulsmotor ist so ausgebildet, dass er sich in Ansprechung auf 800 Taktimpulse einmal vollständig dreht. Die X-Achsen- und Y-Achsen-Antriebsschrauben, die an den Impulsmotor 44 bzw. 60 angekoppelt sind, sind präzisiongehärtet und haben eine Steigung von 0,5 mm. Demgemäss bewegt sich die Elektrode um 0,625 (xm beim Ansprechen auf einen Taktimpuls.

Die erste Position der Elektrode ist die auf dem Ursprungspunkt 0 in Fig. 5. Zur Betätigung eines Schalters 66 wird ein Startknopf 64 niedergedrückt, woraufhin die Taktimpulse, die von dem Oszillator 64 erzeugt werden, dem ersten Zähler 68 zugeführt werden. Der Zähler 68 besitzt eine Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen 70, 72, 76 und 78 und einen Rückstellanschluss 80; der Anschluss 70 kann beim Ansprechen auf jeden Taktimpuls einen Ausgangsimpuls liefern, der Anschluss 72 kann in Ansprechung auf jeden zwei5

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ten Taktimpuls einen Ausgangsimpuls liefern; der Anschluss 76 kann in Ansprechung auf jeden dritten Taktimpuls einen Ausgangsimpuls liefern, und der Anschluss 78 kann beim Ansprechen auf jeden vierten Taktimpuls einen Ausgangsimpuls liefern. Der Schalter 82 wird dazu benutzt, irgendeinen dieser Zählerausgänge zu wählen. Ein Ausgangsimpuls, der auf diese Weise durch den Schalter ausgewählt worden ist, wird an den Rückstellanschluss 80 des Zählers 68 gegeben. Fig. 8(a) zeigt eine Reihe von Taktimpulsen, während Fig. 8(b) einen Zählerausgang bzw. ein Zählerausgangssignal veranschaulicht, der mit dem Anschluss 72 verbunden ist bzw. das an den Anschluss 72 gegeben wird. Das Zählerausgangssignal wird einem Polaritätswandler 84 zugeführt. Der Polaritätswandler 84 liefert ein invertiertes Ausgangssignal, wenn ein Stoppschalter 86, der später erörtert wird, betätigt wird. Ein nichtinvertiertes Ausgangssignal von dem Polaritätswandler 84 wird an einen Vorwärtszählein-gang 90 des zweiten Zählers 88 gegeben, und ein invertiertes Ausgangssignal wird an einen Rückwärtszähleingang 92 des gleichen Zählers gegeben.

Demgemäss wird der Zählerausgangsimpuls 94, der von dem Schalter 82 in Ansprechung auf den Taktimpuls 2 erzeugt wird, über den Anschluss 90 an den Ausgangsan-schluss 1 des zweiten Zählers 88 gegeben und an diesem Anschluss 1 als Impuls 96 hervorgebracht, wie in Fig. 8(c) veranschaulicht ist. Der Impuls 96 wird auf eine Schaltermatrix 98 gegeben, die z.B. vom Stecktageltyp sein kann. Eine Mehrzahl von Schaltern, z.B. Druckknopfschalter,

Schnapp- bzw. Federschalter usw., kann für die Matrix 98 verwendet werden. Diese Matrix umfasst eine Gruppe von horizontalen Leitungen, die mit den jeweiligen Ausgangsanschlüssen 1 bis 10 des Zählers 88 verbunden sind, und eine Gruppe von vertikalen Leitungen +X, -X, +Y und-Y. Die Kreuzungsstellen dieser vertikalen und horizontalen Leitungen können wahlweise verbunden werden. Die dargestellte Matrix 98 ist so aufgebaut, dass man die Betriebsweise erzielt, die in Fig. 5 näher dargestellt ist. Ein Relais, das auf ein Ausgangssignal von dem Ausgangsanschluss 10 des Zählers 88 anspricht, ist vorgesehen.

Das Signal 96 am Ausgangsanschluss 1 des Zählers 88 wird von der +X-Leitung in der Matrix 98 abgeführt und an den Eingang eines NAND-Tors 102 gegeben. Der andere Eingang des NAND-Tors ist so geschaltet, dass er Taktimpulse empfängt. Ein Ausgangssignal des NAND-Tors wird über Polaritätswandler 104 und 106 auf einen Treiber 108 zum Antrieb des X-Achsen-Impulsmotors 44 gegeben. Der Polaritätswandler 104 invertiert die Polarität des Ausgangssignals von dem NAND-Tor 102, wenn ein Signal auf der Leitung 10 vorhanden ist. Der Polaritätswandler 106 invertiert die Polarität des Signals, wenn der Stoppschalter 86 eingeschaltet ist. Infolgedessen liefert das NAND-Tor 102, das von dem Impuls 96 betätigt wird, Taktimpulse 3 und 4 an den Treiber 108, und zwar über die Polaritätswandler 104 und 106, ohne dass ihre Polarität geändert wird. Die Wellenformen der Impulse, die auf den Eingang des Treibers 108 gegeben werden, sind in Fig. 8(e) gezeigt. Ein nächster Zählerimpuls 112 von dem Schalter 82 wird auch auf den Vor-wärtseingangsanschluss 90 des Zählers 88 gegeben. Als Ergebnis hiervon wird ein Impuls 114, wie in Fig. 8(d) gezeigt, am Ausgangsanschluss 2 des Zählers 88 erzeugt. Der Impuls wird auf die -Y-Leitung übertragen und weiterhin auf einen Polaritätswandler 122 gegeben, und zwar über Dioden 116 und 120 sowie eine Leitung 110, so dass ein polaritätsvertier-ter Zustand erzielt wird. Anderseits wird er über eine Diode 118 und eine -Y-Leitung auf ein NAND-Tor 124 gegeben. Demgemäss werden Taktimpulse 5 und 6 am Ausgang des NAND-Tors 124 erzeugt und nachdem ihre Polarität durch den Polaritätswandler 126 und von da auf einen Treiber 128

zum Antrieb des Y-Achsen-Impulstors 60. Die Wellenformen der Impulse, die an den Eingang des Treibers 128 gegeben werden, sind in Fig. 8(f) gezeigt. Der Polaritätsinverter 126 liefert in gleicher bzw. ähnlicher Weise wie der Polaritätsinverter 106 einen polaritätsinvertierten Zustand durch Drehen bzw. Überführen des Stopschalters in den Einschaltzustand.

Ein dritter Zählerimpuls 130, ein vierter Zählerimpuls 132 und ein fünfter Zählerimpuls 134 von dem Schalter 82 erzeugen einen Impuls an den Ausgangsanschlüssen 3 bzw. 4 bzw. 5 des Zählers 88. Der Impuls 130 treibt den X-Achsen-Impulsmotor 44 an, so dass dieser die Elektrode 14 um zwei Taktimpulse (7 und 8) in der Richtung der -X-Achse bewegt, und der Impuls 132 treibt den gleichen Motor an, so dass dieser die Elektrode 14 um zwei Taktimpulse (9 und 10) in der gleichen Richtimg bewegt. Der Impuls 134 treibt den X-Achsen-Impulsmotor 60 an, so dass die Elektrode 14 um zwei Taktimpulse in der Richtung der + Y-Achse bewegt wird. Der Ausgangsanschluss 10 des Zählers 88 ist an den Dioden 136 und 138 vorgesehen, so dass ein Signal in der Leitung 110 erzeugt wird, und gleichzeitig ist er über eine Diode 140 zu der -X-Leitung geführt. Er treibt infolgedessen den X-Achsen-Impulsmotor 44 in der Richtung der -X-Achse an, so dass die Elektrode 14 zu ihrem Ursprungspunkt 0 zurückgebracht wird. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal des Anschlusses 10 des Zählers 88 auch an das Relais 100 gegeben, so dass dieses Ausgangssignal dann, wenn die Elektrode 14 zum Ursprungspunkt 0 zurückkehrt, die Hauptzylinderservomotor-Steuerschaltung (in Fig. 7 gezeigt) betätigt, so dass die Elektrode in der Richtung der Z-Achse angetrieben wird.

Wie sich aus der obigen Erläuterung klar ersehen lässt, werden die zehn aufeinanderfolgenden Bewegungen der Elektrode 14, die in dem Ursprungspunkt 0 in Fig. 5 beginnen und enden, in Ansprechung auf die Impulse erzielt, die am Ausgang des Schalters 82 erscheinen, der an den ersten Zähler 68 angekoppelt ist. Beim Rückkehren zum Ursprungspunkt 0 wird die Elektrode mittels des Relais 100 nach abwärts längs des Weges 11 in Richtung der Z-Achse angetrieben. Schliesslich sei der Fall angenommen, dass der Stopschalter 86 eingeschaltet ist bzw. wird, wenn die Elektrode ihre Bewegung in den Richtungen 1 und 2 nach ihrer Bewegung in der Z-Achsen-Richtung beendet hat.

Die Betätigung des Stopschalters erzeugt eine Wellenform, die in Fig. 8(g) gezeigt ist. Diese Wellenform wird über eine Leitung 142 an die Polaritätswandler 106 und 126 angelegt, um diese für eine Betriebsweise der Polaritätsinversion einzustellen. Sie stellt auch den Polaritätswandler 84 für die gleiche Betriebsweise ein. Demgemäss wird ein Impuls, der dem dritten Impuls 130 vom Schalter 82 entspricht, in den Rückzähleingang 92 des Zählers 88 eingegeben, wo ein Signalimpuls 144 am Ausgangsanschluss 2 erzeugt wird. Dieser Impuls erscheint in der-Y-Leitung und wird über die Dioden 116 und 120 auf die Leitung 110 gegeben; er wird ausserdem auf die Diode 118 gegeben, so dass er in der +Y-Leitung erscheint und das NAND-Tor 124 betätigt. Da das Ausgangssignal des NAND-Tors mittels der beiden Polaritätswandler 122 und 126 einer doppelten Inversion unterworfen wird, erscheinen die Wellenformen, die in Fig. 8(h) angedeutet sind, am Eingang des Treibers 128, und sie treiben den Y-Achsen-Impulsmotor an, so dass dieser die Elektrode in der + Y-Richtung bewegt. Beim Ansprechen auf den nächsten Impuls, der dem Impuls 134 in Fig. 8(b) entspricht, erscheint der Impuls 146, der in Fig. 8(c) angedeutet ist, am Ausgangsanschluss 1 des Zählers 88. Dieser Impuls erscheint in der -I-x-Leitung, so dass er das NAND-Tor 102 betätigt. Das Ausgangssignal des NAND-Tors wird von dem Polaritätswandler 104 nicht invertiert, aber es wird von

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dem Polaritätswandler 106 invertiert. Demgemäss erhält der Eingang des Treibers 108 solche Wellenformen, wie sie in Fig. 8(i) angedeutet sind, die ihrerseits den X-Achsen-Im-pulsmotor antreiben, so dass die Elektrode 14 zum Ursprungspunkt 0 zurückgebracht wird.

Der Stopimpuls, der in Fig. 8(g) angedeutet ist, wird auch auf den einen Eingang des NAND-Tors 150 gegeben. Die Impulse von dem Schalter 82 werden auf den anderen Eingang des NAND-Tors 150 gegeben. Das Ausgangssignal des NAND-Tors 150 wird durch einen Inverter 152 invertiert und dann auf den einen Eingang eines NAND-Tors 154 gegeben. Auf den anderen Eingang des NAND-Tors 154 wird der Impuls vom Ausgangsanschluss 1 des zweiten Zählers 88 gegeben. Das Ausgangssignal des NAND-Tors 154 wird auf den Schalter 66 gegeben und dazu benutzt, den Ausgang des Taktimpulsoszillators zu sperren. Infolgedessen schaltet das Ausgangssignal des NAND-Tors 154 den Schalter 66 in den Aus-Zustand, wenn der X-Achsen-Impuls-motor die Elektrode 14 zum Ursprungspunkt 0 gebracht hat.

Das in Fig. 6 gezeigte Relais 100 arbeitet so, dass es den Schalter 100' der in Fig. 7 gezeigten Hauptzylinderservomo-tor-Steuerschaltung in den Ein-Zustand schaltet. Ein Hauptzylinderservomotor 160 ist ein Gleichstrommotor, dessen Drehrichtung durch die Richtung des Stroms bestimmt wird, der durch eine Wicklung 162 fliesst. Der Servomotor 160 ist operativ bzw. betriebsmässig über eine daran angekoppelte Schraube 164 mit dem Hauptzylinder 36 verbunden. Eine Spannung von einer Stromversorgung 166 für die Elek-troentladungsmaschine wird über die Elektrode 14 und das Werkstück 12 angelegt, und diese Spannung bestimmt eine Spaltspannung für die Elektroentladung. Die Stromversorgung 166 umfasst eine Gleichstromversorgung 168, einen veränderbaren Widerstand 170 und einen Kondensator 172. Es ist eine variabel einstellbare Bezugsspannungsversorgung 178 vorgesehen, die aus einer Bezugsspannungsquelle 174 von der Stromversorgung 178 und einem Potentiometer 176 besteht. Die Bezugsspannung wird zwischen den veränderbaren Abgriff des Potentiometers und Masse angelegt. Wenn der Schalter 100' eingeschaltet ist, und wenn die Spannung über der Elektrode und dem Werkstück höher als die Bezugsspannung ist, dann fliesst der Strom in der Richtung, welcher durch den Pfeil angedeutet ist, so dass der Servomotor gedreht und dadurch die Elektrode in der Richtung der Z-Achse oder in derjenigen Richtung, die durch den Pfeil 11

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in Fig. 5 angedeutet ist, bewegt wird. Die Elektrode setzt ihre Bewegung in der Richtung der Z-Achse fort, bis der Stromfluss durch die Motorwicklung 162 endet und die Spannung über der Elektrode und dem Werkstück mit der 5 Bezugsspannung ausgeglichen ist. Bei Feststellung eines solchen ausgeglichenen Zustands wird der in Fig. 6 gezeigte Stopschalter ausgeschaltet. Das in Fig. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel ist nur ein Beispiel des Mechanismus zum Bewegen des Hauptzylinders eines kommerziellen Elek-io troentladungs-Bearbeitungsgeräts. Es erscheint überflüssig daraufhinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung auch auf einen Mechanismus eines Hydraulikzylinder-Servosystems angewandt werden kann. Ein wesentliches Erfordernis besteht darin, dass die Zeitgebung zum Bewegen der Elektrode i5 in der Richtung der Z-Achse mittels des Hauptzylinderbe-wegungsmechanismus ermittelt wird, und dass danach der X-Y-Achse-Bewegungsmechanismus, wie er in Verbindung mit Fig. 6 erläutert worden ist, erneut gestartet wird.

Der Schalter 82, der mit dem Ausgang des ersten Zählers 20 68 verbunden ist, ist in der Lage, eine Bewegung der Elektrode in Richtung der X-Achse und der Y-Achse um eine Abstandseinheit einzustellen, und die Schaltermatrix 98 ist in der Lage, die Bewegung der Elektrode entweder in der Richtung der X-Achse oder in der Richtung der Y-Achse an-25 zuzeigen. Es können viele unterschiedliche Programme gemäss gegebenen Inhalten bzw. Ausdehnungen des Bearbeitens bzw. der Materialabtragung erstellt werden. Die beschriebene Elektrodenbewegungseinrichtung kann an eine kommerzielle Elektroentladungs-Bearbeitungsapparatur 30 bzw. -einrichtung angebaut bzw. angeschlossen werden,

ohne dass wesentliche Abwandlungen der Apparatur bzw. Einrichtung erforderlich sind. Die planare Bewegung und die vertikale Bewegung der Elektrode sind wechselweise und kontinuierlich. Infolgedessen können während der Elek-35 troentladungs-Bearbeitung von der Apparatur Späne sanft entfernt werden (der im Rahmen der vorliegenden Anmeldung gebrauchte Begriff der «Bearbeitung» umfasst insbesondere auch den Begriff der spanabhebenden bzw. materialabtragenden Bearbeitung). Wenn eine Öffnung, die durch 40 vorhergehendes Bearbeiten gebohrt worden ist, aussermittig ist, ist es zusätzlich möglich, dass die Einrichtung nach der Erfindung ein gewünschtes Werk- bzw. Werkstücköffnungsmuster ohne irgendeine Schwierigkeit erbringen bzw. zur Verfügung stellen kann.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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1. Numerische Steuereinrichtung zum Bilden von Arbeitsmustern durch Steuern einer Elektrode in einer Elek-troentladungs-Bearbeitungsapparatur, in der die Elektrode am unteren Ende eines axial geführten Hauptzylinders, der die Achse Z aufweist, angebracht und in Z-Richtung bewegbar ist, und bei welcher Bearbeitungsapparatur zur Ausführung einer Grob- und Feinbearbeitung eines Werkstücks Vorrichtungen zum Bewegen der Elektrode in Z-Richtung relativ zum Werkstück, sowie in zueinander und zur Z-Richtung senkrechten X- und Y-Richtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausführung einer automatisch als Annäherungsbearbeitung erfolgenden Feinbearbeitung des Werkstücks, die nach dessen Grobbearbeitung durch Bewegen der Elektrode (14) in Z-Richtung stattfindet, die numerische Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie die Vorrichtungen (38) zum Bewegen der Elektrode (14) in X- und Y-Richtungen so steuert, dass die Elektrode (14) von einem Ursprungspunkt (0) innerhalb einer Ebene senkrecht zur Z-Achse in den X- und Y-Richtungen um jeweils Vorwärts- und Rückwärtsschritte um oder rundum den Ursprungspunkt (0) bewegt wird und zum Ursprungspunkt (0) zurückgeführt wird.

2. Numerische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Vorrichtung (36) zum Bewegen der Elektrode (14) in der Z-Richtung so steuert, dass die Elektrode (14) nach Vollendung ihrer Bewegung in der Ebene um einen vorgegebenen Abstand in der Z-Richtung bewegt wird.

3. Numerische Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Taktimpulsgenerator (62); einen ersten Zähler (68) zur wahlweisen Abgabe einer unterschiedliche Wiederholungsperioden aufweisenden Impulsfolge beim Ansprechen auf Taktimpulse vom Taktimpulsgenerator (62); einen Polaritätswandler (84) zum Invertieren der Polarität der vom ersten Zähler (68) kommenden Impulse bei Betätigung eines Stop-Schalters (86) und zum Abgeben der in ihrer Polarität invertierten Impulse; einen zweiten Zähler (88) zum Zählen von nichtinvertierten Impulsen und von invertierten Impulsen von dem Polaritätswandler (84); eine an die jeweiligen digitalen Ausgänge des zweiten Zählers (88) angekoppelte Matrix (98) zum Abgeben von Ausgangsimpulsen, welche jeweils die +X, —X, +Y, -Y-Richtung anzeigen; und eine Antriebseinrichtung (38) zum Bewegen der Elektrode (14) in der X-Richtung oder in der Y-Richtung beim Ansprechen auf die Ausgangsimpulse von der Matrix (98).