DE102005062544A1

DE102005062544A1 - Workpiece machining device

Info

Publication number: DE102005062544A1
Application number: DE200510062544
Authority: DE
Inventors: Juergen Hackenberg; Martin Schoepf; Alexander Reitzle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2007-07-12
Also published as: WO2007074012A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkstückbearbeitungsvorrichtung, umfassend eine durch ein Werkstück gebildete, erste Elektrode, eine durch ein Werkzeug gebildete, vom Werkstück beabstandete zweite Elektrode, ein die beiden Elektroden elektrisch leitend verbindendes Elektrolyt und eine zwischen den beiden Elektroden zumindest zeitweise ausgebildete, elektrische Potenzialdifferenz. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass sich die elektrische Potenzialdifferenz während der Werkstückbearbeitung zeitlich verändert.The present invention relates to a workpiece machining device, comprising a first electrode formed by a workpiece, a second electrode formed by a tool and spaced from the workpiece, an electrolyte connecting the two electrodes in an electrically conductive manner and an electrical potential difference formed at least temporarily between the two electrodes. It is characterized by the fact that the electrical potential difference changes over time during workpiece machining.

Description

Die vorliegend Erfindung betrifft eine Werkstückbearbeitungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to a workpiece processing device according to the preamble of claim 1.

Stand der Technikwas standing of the technique

Es ist bekannt Werkstücke mittels Funkenerosion (Electro Discharge Machining (EDM)) zur Erzielung einer hohen Präzision bzw. Formgenauigkeit zu bearbeiten. Weiterhin ist bekannt, Werkstücke mittels elektrochemischer Metallbearbeitung (Electro Chemical Machining (ECM)) zu bearbeiten.It is known workpieces by means of EDM (Electro Discharge Machining (EDM)) to achieve a high precision or shape accuracy to edit. Furthermore, it is known, workpieces by means Electrochemical Metal Working (Electro Chemical Machining (ECM)).

Die Vorteile der elektrochemischen Metallbearbeitung liegen in der Erzielbarkeit einer hohen Oberflächengüte (Rz), der Vermeidung von Schmelzzonen im Bearbeitungsbereich des Werkstücks sowie einer hohen Bearbeitungsgeschwindigkeit, respektive hohen Abtragrate. Die Vorteile der Funkenerosionsverfahren liegen hauptsächlich in einer damit erzielbaren hohen Formgenauigkeit bzw. Präzision bei der Werkstückbearbeitung.The Advantages of electrochemical metalworking lie in the achievability a high surface quality (Rz), avoidance of melting zones in the machining area of the workpiece as well a high processing speed, respectively high removal rate. The advantages of spark erosion methods are mainly in an achievable high dimensional accuracy and precision the workpiece machining.

Bei EDM-Verfahren findet die Bearbeitung des Werkstücks innerhalb einer Folge von Spannungsimpulsen statt, welche meist eine elektrische Potenzialdifferenz zwischen 100 V und 250 V aufweisen, bei einer im μs-Bereich liegenden Impulsdauer. Als Medium zwischen einer als Werkstück ausgebildeten ersten Elektrode und einer als Werkzeug ausgebildeten Elektrode dient in der Regel ein öl-basiertes Dielektrikum oder auch voll entsalztes Wasser.at EDM process finds the machining of the workpiece within a sequence of Voltage pulses instead, which usually an electrical potential difference between 100 V and 250 V, with one in the μs range lying pulse duration. As a medium between a trained as a workpiece first electrode and an electrode formed as a tool usually serves an oil-based Dielectric or fully demineralized water.

Die elektrochemischen Verfahren können sowohl mit konstanter als auch mit gepulster Gleichspannung durchgeführt werden. Meist liegt die elektrische Potenzialdifferenz zwischen 10 V und 30 V und die Pulsdauer im Pulsbetrieb im ms-Bereich. Als Medium wird vorzugsweise ein hoch konzentrierter Salzelektrolyt verwendet.The electrochemical processes can both be performed with constant as well as with pulsed DC voltage. Most of the electrical potential difference is between 10 V and 30 V and the pulse duration in pulse mode in the ms range. As a medium For example, a highly concentrated salt electrolyte is preferably used.

Aufgabe und Vorteile der Erfindungtask and advantages of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die entsprechend des einleitend dargestellten Standes der Technik gegebenen Bearbeitungsmöglichkeiten von Werkstücken zu verbessern.Of the present invention is based on the object, the corresponding the processing technology given at the beginning of the prior art of workpieces to improve.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung angegeben.These The object is solved by the features of claim 1. In the dependent claims are advantageous and expedient developments of the invention.

Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung eine Werkstückbearbeitungsvorrichtung, umfassend eine durch ein Werkstück gebildete, erste Elektrode, eine durch ein Werkzeug gebildete, vom Werkstück beabstandete zweite Elektrode, ein die beiden Elektroden elektrisch leitend verbindendes Elektrolyt, und eine zwischen den beiden Elektroden zumindest zeitweise ausgebildete, elektrische Potenzialdifferenz. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass sich die elektrische Potenzialdifferenz während der Werkstückbearbeitung zeitlich verändert.Accordingly the present invention relates to a workpiece processing apparatus, comprising a through a workpiece formed, first electrode, formed by a tool, spaced from the workpiece second electrode, an electrolyte electrically connecting the two electrodes, and an at least temporarily formed between the two electrodes, electrical potential difference. It is characterized by being the electrical potential difference during workpiece machining changed over time.

Vorzugsweise ist es dabei vorgesehen, dass die elektrische Potenzialdifferenz im Wesentlichen von einem ersten Potenzialwert (U₁) auf einen zweiten Potenzialwert (U₂) angehoben und anschließend wieder auf den ersten Potenzialwert (U₁) angesenkt wird. Insbesondere die zweite Spannung U2 kann dabei ja nach Ausführungsform einen verlaufenden und/oder sprunghaften Anstiegs- bzw. Abfallabschnitt aufweisen. Beispielhafte Spannungsverläufe wären Dreieck-, Sprung-, Sägezahn-, Sinusform oder ähnlich weitere.It is preferably provided that the electrical potential difference is raised substantially from a first potential value (U ₁ ) to a second potential value (U ₂ ) and then lowered back to the first potential value (U ₁ ). In particular, according to the embodiment, the second voltage U2 can have a running and / or erratic rise or fall section. Exemplary voltage curves would be triangle, jump, sawtooth, sinusoidal or similar.

Mit einer solchen Werkstückbearbeitungsvorrichtung ist es möglich, Einzelanteile eines Funkenerosionsverfahrens (EDM-Verfahren) und einer elektrochemischen Metallbearbeitung (ECM-Verfahren) gezielt aufeinander abzustimmen und für die Bearbeitung des Werkstücks zu initiieren. Durch das damit mögliche Hybrid-Verfahren zur Werkstückbearbeitung einer Funkenerosion in Kombination mit elektrochemischer Metallbearbeitung (Electro Chemical Discharge Machining (ECDM)) können nun die Vorteile beider bisher getrennt durchzuführenden Verfahren wie beispielsweise hohe Präzision bzw. Formgenauigkeit, hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit bzw. Abtragrate und hohe Oberflächengüte unter Vermeidung von Schmelzzonen gleichzeitig erzielt werden.With such a workpiece machining device Is it possible, Individual parts of a spark erosion process (EDM process) and an electrochemical Metalworking (ECM) to coordinate specifically and for the machining of the workpiece to initiate. By the thus possible Hybrid process for workpiece machining spark erosion in combination with electrochemical metalworking (Electro Chemical Discharge Machining (ECDM)) can now take advantage of both previously carried out separately Methods such as high precision or shape accuracy, high processing speed or removal rate and high surface quality under Avoidance of melting zones can be achieved simultaneously.

Einem derartigen Aufbau einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem elektrochemischen Bearbeitungsprozess im Arbeitsspalt zwischen den beiden Elektroden ein Schlamm aus Metallhydroxid sowie Gasblasen gebildet werden, welche den elektrischen Widerstand zwischen den beiden Elektroden erhöhen. Durch eine nachfolgend gezielte Erhöhung des elektrischen Potenzials, also der Spannung zwischen den beiden Elektroden, können die Voraussetzungen für die Entstehung eines Plasmakanals zwischen den beiden Elektroden geschaffen werden.a Such structure of a workpiece processing device underlying the knowledge that in an electrochemical Machining process in the working gap between the two electrodes a sludge of metal hydroxide as well as gas bubbles are formed, which is the electrical resistance between the two electrodes increase. By a subsequently targeted increase the electrical potential, that is the voltage between the two Electrodes, can the requirements for the formation of a plasma channel between the two electrodes be created.

Vorzugsweise wird hierbei der Abstand der beiden Elektroden gegenüber üblicherweise bei elektrochemischen Verfahren verwendeten Arbeitsspalten, die etwa zwischen 0,05 mm und 1 mm liegen auf beispielsweise ca. 25 μm verringert. Die damit einhergehende Verhinderung des Abtransports der beim elektrochemischen Bearbeitungsschritt entstehenden Gase unterstützt die nachfolgende, durch die Erhöhung der Spannung ausgelöste Ausbildung eines Plasmakanals zur Einleitung des funkenerosiven Abtrags zwischen den beiden Elektroden. Aufgrund der dabei entstehenden hohen Temperatur wird der im Arbeitsspalt entstandene Hydroxidschlamm zusammen mit durch die Funkenerosion entstandenen Abtragspartikeln herausgeschleudert. Der Arbeitsspalt zwischen den beiden Elektroden füllt sich anschließend wieder mit Elektrolyt, so dass wieder die Ausgangsvoraussetzungen wie vor Einleitung des elektrochemischen Prozesses vorliegen. Die beiden elektrischen Potenzialdifferenzen U₁ und U₂ sind deshalb vorzugsweise so auszulegen, dass eine Potenzialdifferenz einen elektrochemischen und die andere Potenzialdifferenz einen funkenerosiven Prozess zwischen den beiden Elektroden ermöglicht.Preferably, in this case, the distance between the two electrodes compared with the usual working column used in electrochemical processes, which are approximately between 0.05 mm and 1 mm, for example, reduced to about 25 microns. The concomitant prevention of the removal of the gases produced during the electrochemical machining step supports the subsequent formation of a plasma channel triggered by the increase in voltage for initiating the spark erosive removal between the two electrodes. Due to the resulting high temperature of the Working gap resulting hydroxide sludge is ejected together with erosion particles resulting from the spark erosion. The working gap between the two electrodes then fills again with electrolyte, so that again the initial conditions as before initiation of the electrochemical process are present. The two electrical potential differences U ₁ and U ₂ are therefore preferably designed so that a potential difference allows an electrochemical and the other potential difference a spark erosive process between the two electrodes.

Je nach Leitfähigkeit des verwendeten, vorzugsweise wässrigen Elektrolyten, des eingestellten Arbeitsspaltes zwischen beiden Elektroden und den Strömungsverhältnissen im Spalt zwischen den Elektroden, ist ein stufenloser Übergang von einer reinen elektrochemischen Metallbearbeitung zu einer Funkenerosion möglich. In einer bevorzugten Ausführungsform ist dazu ein alternierender Wechsel zwischen den beiden elektrischen Potenzialdifferenzen, also den beiden elektrischen Spannungen U₁ und U₂ in den beiden Elektroden vorgesehen. Damit kann beispielsweise eine kontinuierliche und rasche Werkstückbearbeitung realisiert werden.Depending on the conductivity of the preferably aqueous electrolyte used, the set working gap between the two electrodes and the flow conditions in the gap between the electrodes, a stepless transition from a pure electrochemical metal working to a spark erosion is possible. In a preferred embodiment, an alternating change between the two electrical potential differences, that is, the two electrical voltages U ₁ and U _{2 provided} in the two electrodes. Thus, for example, a continuous and rapid workpiece machining can be realized.

In einer demgegenüber abgewandelten Ausführungsform kann aber auch eine diskontinuierliche Abfolge zwischen den beiden unterschiedlichen elektrischen Potenzialdifferenzen vorgesehen sein. Insbesondere können zwischen dem Wechsel von einer elektrischen Potenzialdifferenz auf die zweite elektrische Potenzialdifferenz Pausen vorgesehen sein, in denen zwischen den beiden Elektroden keine elektrische Potenzialdifferenz anliegt. Dies kann beispielsweise zur gezielten Beeinflussung des chemischen Reaktionsprozesses vorgesehen sein.In one on the other hand modified embodiment but it can also be a discontinuous sequence between the two be provided different electrical potential differences. In particular, you can between the change of an electrical potential difference the second electrical potential difference breaks provided in which between the two electrodes no electrical potential difference is applied. This can, for example, for the targeted influencing of the be provided chemical reaction process.

Aber auch die funkenerosiven Prozesse können beispielsweise dadurch beeinflusst werden, dass die entsprechende Potenzialdifferenz bzw. die Spannung mehrfach hintereinander zwischen den beiden Elektroden angelegt wird, so dass zur Verbesserung der damit erzielten Oberflächengüte eine Reduzierung der Pulsdauer und/oder -Stärke vorgesehen sein kann. Durch die ein- oder mehrfache Wiederholung eines solchen funkenerosiven Spannungspulses kann beispielsweise auch eine weitere Freispülung des Arbeitsspaltes erfolgen, oder ein weiterer gezielter Materialabtrag in einem vergleichsweise kleineren Oberflächenbereich des Werkstücks.But The spark erosive processes, for example, thereby be influenced that the corresponding potential difference or the voltage several times in succession between the two electrodes is applied, so that to improve the surface quality achieved with a Reduction of the pulse duration and / or strength can be provided. By the single or multiple repetition of such a spark erosive Voltage pulses, for example, also a further flushing of the Work gap made, or another targeted material removal in a comparatively smaller surface area of the workpiece.

Denkbar sind aber auch größere Pausen zwischen einzelnen, kombinierten Potenzialbeaufschlagungen der beiden Elektroden. Eine solche Spannungsbeaufschlagung der beiden Elektroden ist beispielsweise zur Vermeidung einer übermäßigen Erhitzung des Werkstücks bei temperaturempfindlichen Materialien vorstellbar.Conceivable but there are also bigger breaks between individual, combined potential applications of the two electrodes. Such a voltage application of the two electrodes is for example to avoid excessive heating of the workpiece conceivable in temperature-sensitive materials.

Neben einer Zeitsteuerung für die Potenzialänderung, ggf. mit dazwischen liegenden Pausen, wie oben beschrieben, ist in besonders bevorzugten Ausführungsformen eine Steuerung bzw. Regelung der Potenzialänderung auf der Basis eines Prozessparameters vorgesehen. Insbesondere gut geeignet zur Verwendung als Regelparameter ist hierbei der zwischen den beiden Elektroden fließende elektrische Strom. Dieser fällt bei konstanter Spannung aufgrund des durch die Schlammbildung beim elektrochemischen Bearbeitungsprozess ansteigenden Widerstandes entsprechend ab. Der Anstieg des Widerstandes zwischen den beiden Elektroden ist wiederum ein direktes Maß für die Schlammbildung und somit für den dabei voranschreitenden Abtragprozesses an dem Werkstück. Die Zugrundelegung einer prozessabhängigen Regelgröße gewährleistet demnach konstante und reproduzierbare Randbedingungen für die Einleitung der funkenerosiven Phase des Werkstückbearbeitungsprozesses. Neben den bereits oben angeführten Vorteilen geht hiermit auch eine deutliche Reduzierung des Elektrodenverschleißes der als Werkzeug ausgebildeten Elektrode einher.Next a time control for the potential change, possibly with intervening pauses as described above in particularly preferred embodiments a control or regulation of the potential change on the basis of a Process parameters provided. Especially suitable for use As a control parameter here is the between the two electrodes flowing electrical current. This one falls at constant tension due to the sludge formation during electrochemical machining process increasing resistance accordingly. The increase in resistance between the two In turn, electrodes are a direct measure of sludge formation and thus for the thereby progressing removal process on the workpiece. The Based on a process-dependent Controlled variable guaranteed therefore constant and reproducible boundary conditions for the initiation the spark erosive phase of the workpiece machining process. Next already mentioned above Advantages are hereby also a significant reduction of the electrode wear of the associated electrode formed as a tool.

Die Spannungsbeaufschlagung der beiden Elektroden mit unterschiedlichen elektrischem Potenzial kann beispielsweise durch eine oder mehrere Spannungsquellen erfolgen, welche vorzugsweise parallel geschaltet und entsprechend angesteuert sind/werden. Insbesondere zur weiteren Verbesserung der Werkstückbearbeitung bzw. zur Reduzierung des Elektrodenverschleißes für die Arbeitselektrode kann überdies eine Regelung für den Abstand zwischen den beiden Elektroden vorgesehen sein.The Voltage application of the two electrodes with different For example, electrical potential may be provided by one or more voltage sources take place, which are preferably connected in parallel and accordingly are / are controlled. In particular, for further improvement the workpiece machining or to reduce the electrode wear for the working electrode can also a regulation for be provided the distance between the two electrodes.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden, darauf bezugnehmenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be with reference to the drawings and the following reference description closer explained. Show it:

1: Ein Parameter-Fenster für eine auf funkenerosiver und elektrochemischer Metallbearbeitung aufbauenden Werkstückbearbeitungsvorrichtung; 1 : A parameter window for a workpiece machining apparatus based on spark-erosive and electrochemical metalworking;

2 bis 4: drei Diagramme mit unterschiedlichen Spannungsverläufen zeitgesteuerter Spannungen U₁ und U₂ und 2 to 4 Three diagrams with different voltage curves of time-controlled voltages U ₁ and U ₂ and

5: ein Spannungs- und ein Stromdiagramm für eine weitere Ausführungsform einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung. 5 a voltage and a current diagram for another embodiment of a workpiece processing device.

Die 1 zeigt ein Paramter-Fenster für eine Werkstückbearbeitungsvorrichtung, die so aufgebaut ist, das sie sowohl zur Durchführung einer elektrochemischen Metallbearbeitung (Electro Chemical Machining (ECM)) als auch zur Durchführung von Funkenerosionen (Electro Discharge Machining (EDM)) geeignet ist.The 1 Fig. 12 shows a parameter window for a workpiece processing apparatus constructed so as to perform both electrochemical machining (ECM) and performance of spark erosion (Electro Discharge Machining (EDM)) is suitable.

Die Parameter sind in einem Zeit (t)-/Spannungs (U)-Diagramm dargestellt. Sie zeigen einerseits die Werte zweier Spannungen U₁ und U₂, sowie andererseits bestimmte, ihnen zugeordnete, zeitliche Verläufe. Diese beiden Spannungen U₁ und U₂ ergeben in der Summe eine über einen zeitlichen Verlauf sich ändernde Potenzialdifferenz zur Werkstückbearbeitung zwischen zwei Elektroden einer erfindungsgemäßen Werkstückbearbeitungsvorrichtung. Der zeitliche Verlauf der beiden Spannungen U₁ und U₂ ist dabei unter Bezug auf einen zwischen den beiden Elektroden ausgebildeten Arbeitsspalt bzw. auf den Wert der Leitfähigkeit eines die beiden Elektroden verbindenden Elektrolyts, entsprechend der beiden Richtungen 2.1 bzw. 2.2 des Pfeils 2 aufgetragen. In Richtung 2.1 des Pfeils 2 sollen der Spalt und die Leitfähigkeit als klein angenommen werden. Für diesen Fall ist entsprechend des linken Bereichs des Zeit-/Spannungsdiagramms ein dichtes Alternieren der beiden Spannungen U₁ und U₂ dargestellt, was auch eine vergleichsweise hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit des Werkstücks bewirkt.The parameters are shown in a time (t) / voltage (U) diagram. They show, on the one hand, the values of two voltages U ₁ and U ₂ , and, on the other hand, certain temporal courses associated with them. These two voltages U ₁ and U ₂ result in the sum of a varying over time over a potential difference for workpiece machining between two electrodes of a workpiece machining device according to the invention. The time profile of the two voltages U ₁ and U ₂ is in this case with reference to a working gap formed between the two electrodes or to the value of the conductivity of an electrolyte connecting the two electrodes, corresponding to the two directions 2.1 respectively. 2.2 of the arrow 2 applied. In the direction 2.1 of the arrow 2 the gap and the conductivity should be assumed to be small. For this case, a dense alternation of the two voltages U ₁ and U _{2 is} shown corresponding to the left portion of the time / voltage diagram, which also causes a comparatively high processing speed of the workpiece.

Die Beaufschlagung der als Werkstück ausgebildeten ersten Elektrode und der als Werkzeug ausgebildeten, und vom Werkstück beabstandeten zweiten Elektrode mit der hier einen festen Wert U₁ aufweisenden Spannung U₁ bewirkt einen elektrochemischen Bearbeitungsprozess des Werkstücks. Hierbei fließt von einer Elektrode über den sie verbindenden Elektrolyten zur zweiten Elektrode ein elektrischer Strom, der durch einen Materialabtrag von der Werkstückelektrode eine Gas- und Metallhydroxidschlammbildung zwischen den beiden Elektroden bewirkt.The application of the designed as workpiece first electrode and the designed as a tool and spaced from the workpiece with the second electrode here a fixed value U ₁ having voltage V ₁ causes an electrochemical machining process of the workpiece. In this case, an electric current flows from one electrode via the electrolyte connecting it to the second electrode, which causes a gas and Metallhydroxidschlammbildung between the two electrodes by a material removal from the workpiece electrode.

Die Spannung U₂ ist hier als pulsierende Dreiecks-Gleichspannung dargestellt, die die Spannung U₁ zu bestimmten Zeitabschnitten überlagert. Ihre Potenzialdiffernez ist so ausgelegt, dass damit ein funkenerosiver Prozess an der Werkstückelektrode durchgeführt werden kann.The voltage U ₂ is shown here as a pulsating triangular DC voltage, which superimposes the voltage U ₁ at certain time intervals. Their potential difference is designed so that a spark erosive process can be carried out on the workpiece electrode.

In der weiteren Darstellung des Zeit-/Spannungsdiagramms, hin zur rechten Diagrammhälfte, ändert sich das Verhältnis der Spannungsbeaufschlagung der beiden Elektroden so, dass die elektrochemische Prozessierung der Werkstückelektrode gegenüber der Beaufschlagung mit der Spannung U₂ zur Durchführung eines funkenerosiven Abtragprozesses überwiegt. Dieser Verlauf von Spannungsbeaufschlagungen der beiden Elektroden entspricht der Prozess-Parametrierung, bei der Arbeitsspalt zwischen den beiden Elektroden und die Leitfähigkeit des Elektrolyts vergleichsweise groß sind. Die Arbeitsgeschwindigkeit ist dabei vergleichsweise klein.In the further illustration of the time / voltage diagram, toward the right-hand half of the diagram, the ratio of the voltage application of the two electrodes changes such that the electrochemical processing of the workpiece electrode outweighs the application of the voltage U ₂ for carrying out a spark erosive removal process. This course of voltage applications of the two electrodes corresponds to the process parameterization, in which the working gap between the two electrodes and the conductivity of the electrolyte are comparatively large. The working speed is comparatively small.

Die Überlagerung der beiden aus zwei verschiedenen Quellenstammenden Spannungen ist durch den punktierten Spannungsverlauf der Spannung U₂ unterhalb der Spannung U₁ symbolisch dargestellt. Die Zeichenfolgen ECM und EDM stehen für die Durchführung des jeweiligen Prozesses elektrochemischer Materialabtragungen (ECM) bei der Spannung U₁ bzw. Funkenerosion (EDM) beider Spannungen U₂.The superimposition of the two voltages originating from two different sources is shown symbolically by the dotted voltage curve of the voltage U ₂ below the voltage U ₁ . The strings ECM and EDM represent the execution of the respective process of electrochemical material removal (ECM) at the voltage U ₁ or spark erosion (EDM) of both voltages U ₂ .

Die 2 bis 4 zeigen drei unterschiedliche zeitliche Verläufe der Spannungen U₁ und U₂ jeweils über ein Zeit-/Spannungsdiagramm (t/U). In der 2 ist ein rein alternierender Bearbeitungsprozess der Werkstückbearbeitungsvorrichtung entsprechend der Spannungsbeaufschlagung mit den beiden Spannungen U₁ und U₂ vorgesehen.The 2 to 4 show three different time profiles of the voltages U ₁ and U ₂ each have a time / voltage diagram (t / U). In the 2 is a purely alternating machining process of the workpiece processing device according to the voltage application with the two voltages U ₁ and U _{2 is} provided.

Die 3 stellt eine diskontinuierliche Abfolge eines Wechsels zwischen den beiden Spannungen U₁ und U₂ dar. Hierbei ist im mittleren Diagrammbereich ein Abschalten der Spannung U₁, und damit eine Pause für die elektrochemische Werkstückbearbeitung vorgesehen. Ersichtlich wird dies durch das Fehlen der Spannung U₁ im Bereich um den dritten und vierten Spannungspegel sowie dem Bereich vor dem letzten Spannungspegel der Spannung U₂.The 3 represents a discontinuous sequence of a change between the two voltages U ₁ and U _2. Here, in the middle diagram area switching off the voltage U ₁ , and thus a break for the electrochemical workpiece machining provided. This is evident from the absence of the voltage U ₁ in the range around the third and fourth voltage level and the range before the last voltage level of the voltage U ₂ .

Die 4 zeigt ein weiteres Zeit-/Spannungsdiagramm für die beiden Spannungen U₁ und U₂. Hierbei ist zwischen den beiden dargestellten Spannungsblöcken ein Aussetzen beider Spannungen U₁ und U₂ zur Einleitung einer Pause 3 bei Werkstückbearbeitung vorgesehen.The 4 shows a further time / voltage diagram for the two voltages U ₁ and U ₂ . Here, between the two voltage blocks shown a suspension of both voltages U ₁ and U ₂ to initiate a break 3 intended for workpiece machining.

Neben den in den 2 bis 4 dargestellten, zeitlich gesteuerten Spannungsverläufen ist in 5 ein von einem Prozessparameter abhängig gesteuerter bzw. geregelter Verlauf der Spannungen U₁ bzw. U₂ dargestellt. Als Prozessparameter wird dazu der zwischen den beiden Elektroden fließende Strom I herangezogen. Bei Einleitung der elektrochemischen Werkstückbearbeitung bildet sich im Elektrolyt ein Schlamm aus Metallhydroxid und Gasblasen, welche einen Anstieg des elektrischen Widerstandes bewirken. Dieser Widerstandsanstieg hat einen Abfall des Stroms zur Folge, welcher entsprechend der Darstellung in der 5 beim Betrag I_Grenz die Beaufschlagung der beiden Elektroden mit der Spannung U₂ initiiert. Bei dieser Ausführungsform sind die Ausgangsbedingungen für die beiden verschiedenen Bearbeitungsverfahren in besonders vorteilhafter Weise konstant und jederzeit reproduzierbar.In addition to those in the 2 to 4 shown, time-controlled voltage curves is in 5 a controlled by a process parameter dependent or regulated course of the voltages U ₁ and U ₂ shown. As a process parameter, the current I flowing between the two electrodes is used for this purpose. Upon initiation of the electrochemical machining of the workpiece, a sludge of metal hydroxide and gas bubbles, which cause an increase in the electrical resistance, forms in the electrolyte. This increase in resistance results in a drop in the current which, as shown in the 5 at the amount I _limit the application of the two electrodes with the voltage U ₂ initiated. In this embodiment, the starting conditions for the two different processing methods are particularly advantageously constant and reproducible at any time.

Claims

A workpiece processing apparatus comprising a first electrode formed by a workpiece, a workpiece formed by a tool piece spaced second electrode, an electrically conductively connecting the two electrodes electrolyte, and an at least temporarily formed between the two electrodes, electrical potential difference, characterized in that the electrical potential difference during the workpiece machining changes over time.

Workpiece processing apparatus according to claim 1, characterized in that the electrical potential difference is substantially raised from a first potential difference value (U ₁ ) to a second potential value (U ₂ ) and then lowered back to the first potential difference value (U1).

Workpiece machining device according to claim 1 or 2, characterized in that an electric Potential difference is designed so that between the two electrodes an electrochemical process takes place.

Workpiece machining device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that an electric Potential difference is designed so that between the two electrodes a spark erosive process takes place.

Workpiece machining device according to one of the preceding claims, characterized that the change between the two electrical potential differences is alternating.

Workpiece machining device according to one of the preceding claims, characterized that a discontinuous sequence between the two different electrical potential differences is provided.

Workpiece machining device according to one of the preceding claims, characterized that between the changes of an electrical potential difference to the other electrical potential difference between the two electrodes no electrical potential is present.

Workpiece machining device according to one of the preceding claims, characterized that a time control for the potential difference change is provided.

Workpiece machining device according to one of the preceding claims, characterized a control or regulation dependent on a process parameter for the Potential difference change is provided.

Workpiece machining device according to one of the preceding claims, characterized that one of the amount of a flowing between the two electrodes, electric current dependent Control for the potential difference change is provided.

Workpiece machining device according to one of the preceding claims, characterized that one or more voltage sources for the application of the two Electrodes with different electrical potential differences are provided.

Workpiece machining device according to one of the preceding claims, characterized that a regulation for the distance between the two electrodes is provided.