DE1934140C2

DE1934140C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Elektroentladungsbearbeitung

Info

Publication number: DE1934140C2
Application number: DE1934140A
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Dr.-Chem. Kawasaki Kanagawa Inoue
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-07-05
Filing date: 1969-07-05
Publication date: 1983-05-11
Also published as: DE1934140A1; US3604885A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die dazu geeignete Vorrichtung zur Elektroentladungsbearbeitung von elektrisch leitfähigen Werkstücken. Insbesondere die Verbesserung der Erzeugung der sich selbst regulierenden Entladungsstromimpulse.

Bei Hochleistungsverfahren für die Elektroentladungsbearbeitung erhöht man im allgemeinen bei einer vorgegebenen Spa'itbreite die Energie jedes einzelnen Entladungsimpulses, um auf diese Weise die Menge des pro Impuls abgetragenen Materials zu erhöhen: zusätzlich oder anstelle dessen kann auch die Impulswiederholungsgeschwindigkeit erhöhl werden, indem man die Impulspause auf das Minimum herabdrückt, das zur Ausbildung einer Impulsaufeinanderfolge und für stabile Schneidebedingungen erforderlich ist. Bei abnuizungsarnien Verfahren, bei denen die Werkzeugelekirodenabnützung begrenzt oder ausgeschaltet ist. werden üblicherweise Elektroden aus Kupfer oder Graphit verwendet und im allgemeinen positiv geschalte! gegenober der WerkstUckelektrode. wogegen bei den normalen Beärbeitungsverfahren die umgekehrte Polarität aufrechterhalten wird. Bei diesen abnuizungsarmen Verfahren muß die Impulsdauer verhältnismäßig lang sein, im allgemeinen länger als etwa 10 Mikrosekunden. und die Impulsamplitude überschreitet nicht den Wen von 30(1 Ampere. Übermäßig lange Impulse *erden vermieden, weil sie dazu neigen. Entladungen hervorzurufen, die einen Funken in einen schädlichen thermischen l.ichi·

bogen verwandeln. VVc- eine erhöhte Oberflächengüte erforderlich ist, wird eine Impulsfolge mit engeren Impulsen verwendet. Dieser letzte Typus der Impulsfolge wirkt sich aber in einer wesentlich verminderten Abtragungsgeschwindfgkeit des Werkstückmaterials aus und bedingt auch eine größere Erosion der Werkzeugelektrode.

Um einige dieser Nachteile zu Oberwinden, ist bereits ein System vorgeschlagen worden, das Stromimpulse mit einer exakt gleichmäßigen Dauer bei einer Undefinierten Frequenz gewährleistet, und zwar mit Hilfe eines Paares von monostabilen Miltivibratoren, von denen der eine die Dauer der Bearbeitungsstromimpulse und der andere die Pause zwischen den aufeinanderfolgenden Spannungsstößen schärft (GB-PS 10 74139). Es ist auch bekannt, den Bearbeitungsspannungsimpulsen leistungsschwache Hochspannungszündimpulse zu überlagern, wodurch das Auftreten jeder Einzelentladung erzwungen wird. In allen diesen Systemen bleibt das Problem der Möglichkeit von Kurzschlüssen oder Auftreten von thermischen Lichtbögen unvollständig gelöst.

Es ist auch bekannt, die Spaltbedingungen mit Hilfe eines Auslöseimpulses zu bestimmen und ''smenisprechend die Bearbeitungsimpulse zu steuern. Bei einem solchen System erzeugt eine Auslösegleichspannung einen den Bearbeitungsspalt zündenden Spannungsstoß, dessen Stärke zur Unterscheidung des normalen bzw. abnormalen Spaltzustandes ausgewertet wird, so daß nur bei gutem Spaltzustand ein Impulsgenerator getriggen wird, um den Bearbeitungsimpuls mit einer festgelegten Dauer zu erzeugen.

Es ist auch ein Verfahren zur Elektroerosionsbearbeitung von Werkstücken bekannt, wobei eine Hilfsgleich spannung mit einer derartigen Strombegrenzung, daß sie keine selbständige Entladung aufrechterhalten kann, an an den Arbeitsspalt angelegt wird, die einen Prüfkondensator in Abhängigkeit vom Spaltzustand auflädt. Wenn die Spannung am Kondensator einen festgelegten Wert erreicht, wird ein Impuls des Impulsgenerators und damit eine Entladung im Spalt ausgelöst, wobei zugleich über den Spalt ;er Prüfkondensator entladen wird (DE-PS 12 05 636).

Dabei wird also vom Arbeitsspalt eine Analogspannung abgeleitet, die je Erosionsimpuls eine erste und eine gegenläufige zweite schräge Spannungsflanke aufweist, wobei die erste schräge Flanke als Antwort auf den Spannungsanstieg über dem Arbeitsspalt tebildet wird und bei Durchschreiten eines ersten Schwellenwertes die Auslösung des Erosionsimpulses einer Hauptspannung freigibt und wobei die gegenläufige zweite Flanke des Analogsignals mit dem jeweiligen Spaltdurchbruch beginnt.

In allen Fällen werden Impulse erzeugt, bei denen mindestens ein Parameter festgelegt ist, beispielsweise die Impulsfrequenz, die Impulsdauer oder dergleichen.

Doch können zwei Bearbeitungsimpulse, auch wenn sie von gleicher Dauer sind, im allgemeinen kein identisches Ausmaß an Abtragungen schaffen, well der Arbeitsspalt nach der Zündung selten völlig gleichbleibende Verhältnisse bietet. Bei der Auswahl der Bearbeitungsparameter wird im allgemeinen die Impulsdauer festgelegt, um eine gewünschte Oberflächenbearbeitung sicherzustellen.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der vorstehend genannten Art so weiterzubilden, daß eine verbesserte Schneidegeschwindigkeit und Oberflächengüte sowie s!ne Verminderung oder Ausschaltung, der Gefahr von Kurzschlüssen, Fehlzündungen und Lichtbögen gewährleiste, sind.

Die erfindungsgemSfie Lösung dieser Aufgabe Ist durch die im Anspruch I angegebene Maßnahme gekennzeichnet.

Mit dei vorliegenden Erfindung wird ein mit geschiossener Schleife selbsteinstellender Impulsgenerator geschaffen, wobei gewährleistet wird, daß die an den Spalt zu liefernde Leistung eine genau regulierte Entladung hervorbringt und die Beendigung der Entladung durch Abschaltung des Schalters ebenfalls in Abhängigkeil zu dem Spaltzustand steht. Es ist also erfindungsgemäß wesentlich, daß die Spaltparameter sowohl das Einschalten als auch das Ausschalten des Schalters und somit die Impulsdauer steuern; diese Aufeinanderfolge von Impulsen ist »aperiodisch« in dem Sinne, daß sie mit einer Undefinierten Wiederholungsfrequenz gebildet wird, bzw. mit einer Undefinierten Einschaltzeit und einer Undefinierten Ausschaltzeit, wobei die Entladungsdauer jeweils vorzugsweise innerhalb eines vorbestimmten Bereiches gehalten wird.

Es hat sich gezeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber den früheren beden'ende Vorteile aufweist, beispielsweise ist bei einer gegebenen Abtragungsgeschwindigkeit wesentlich verbesserte Oberflächengüte zu erreichen, als sie bei dieser Abtragungsgeschwindigkeil früher erreichbar war oder bei einer auf gleicher Güte gehaltenen Oberflächenbearbeitung eine wesentlich erhöhte Abtragungsgeschwindigkeit zu erzielen. Dabei ist die Ausbildung von kontinuierlichen Lichtbögen ausgeschlossen, und man erhält demzufolge Bearbeitungsoberflächen von hoher Qualität ohne Verbrennungsschäden. Darüber hinaus sind die Ecken und Kanten der bearbeiteten Werkstücke scharf begrenzt, die Bereiche des Werkstückes unterhalb der bearbeiteten Oberfläche sind weniger stark durch Hitze beeinträchtigt als bei den bisherigen Systemen, und der Elektrodenabbrand kann klein gehalten werden. Während der gesamten Operation werden stabile Schnittbedingungen aufrechterhalten, und das System ermöglicht eine völlig automatische Steuerung ohne Überwachung oder Eingriff einer Bedlenungsperson.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen geschildert; es zeigt

Fig. I eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung; Fig. IA ein Blockdiagramm eines Elektroentladungsbearbeitungssystems. das die Prinzipien der Erfindung erläutert;

Fig. 2 die in dem Schaltkreis gemäß Fig. I an verschiedenen Stellen auftretenden Wcllenformen;
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Materialabtragungsgeschwindigkeit abhängig von der Zeit;

Fi g. 4 und 5 abgewandelte Schaltungsanordnungen;

Fi g. 6 Wellenformen, die an verschiedenen Stellen Jes Schal'kreises gemäß Fig. 5 auftreten;
Fi g. 7 eine bevorzugte Schaltungsanordnung;

Fi g. 8 Wellenformen, die in der Schaltung nach Fi g. 7 auftreten;

Flg. 9 eine weitere abgewandelte Schaltungsanordnung;

Fig. IO eine gr .phlsche Darstellung des Analogsignals gegenüber der Zeit unter verschiedenen Bedingungen Im Schaltkreis gemäß Flg. 9;

Fig. Il eine Detailansicht einer Abänderung des Schaltkreises gemäß Flg. 9 und

Fig. 12 die Abtragsgeschwindigkeit als Funktion der Zeit bei Benutzung des Schaltkreises gemäß Fig. 9.

Flg. IA zeigt das Prinzip der Elektroeroslonsbearbeitung mit den erfindungsgemäßen Merkmalen. Eine

Werkzeugelektrode E 1st mit einer Zentralbohrung versehen, durch welche ein flüssiges dielektrisches Kühlmittel zirkulieren kann. Aus dem Behälter R wird das verunreinigte Kühlmittel zwecks Wiedergewinnung durch ein Filter F geschickt.

Die Flg. IA zeigt auch ein Gesamtsystem, für das der Schaltkreis nach Flg. 1 verwendet werden kann.

Außer der Elektrode £. dem Werkstück W, dem Flüsslgkeltsleltsystem F. P und R für die Zirkulation der dielektrischen Flüssigkeit, sowie dem mit der Elektrode über einen Servoantrieb Sd verbundenen Servomotor Ist ein elektrischer Schaltkreis vorgesehen, der auf die Spaltbedingungen anspricht. Ein Zusatzkreis Sr gibt ein Signal, das ein gewünschtes Niveau für den Spalt repräsentiert, an den Verstärker Sa, der nach Art und Weise eines normalen Servosystems (vgl. US-Patent 33 60 683) ein Fehlersignal schafft, das den Servomotor Sm über eine Servosteuerschaltung Sc steuert. Auf diese Weise wird während des Verlaufs der Bearbeitung der Searbcltungsspalt (7 angenähert gleichmäßig gehalten.

Die Bearbeitungsstromquelle wird teilweise gebildet aus einer verhältnismäßig niedrige Spannungen liefernden, hochleistungsfähigen Gleichstromquelle PS₁: sie Ist mit dem Bearbeitungsstromkreis in Serie geschaltet über einen Netzschalter .SH . Der Schalter SH Ist elektronisch gesteuert und besieht vorzugsweise aus einer Kühlschiene mit Leistungstransistoren, beispielsweise wie sie in der US-Patentschrift 33 60 683 beschrieben ist.

In Fig. IA repräsentiert das Kontrollsignal c„ = U den digitalen »Aus«-Zustand, während das Konlrollsignal <■„= 1 den »Eln«-Zustand des Netzschalters repräsentiert.

Neben dieser Bearbeilungsstromquelle PS₁ ist eine zweite Gleichstromquelle PSi in Einern auf die Spaltbedingungen ansprechenden selbsleinstellenden Schaltkreis vorgesehen zwecks Schaffung des Analogsignals, das nach Umwandlung in das Digitalsignal den Netzschalter SH über einen Phasen-(Polariiät-)Umkehrverstärker 4m betätigt Die Stromquelle PSi besitzt eine verhältnismäßig hohe Spannung und gibt nur niedrige Stromstärken ab: beispielsweise handelt es sich um eine in Serie mit einer stromsUirkenbegrenzenden Impedanz geschalteten Stromquelle, die, wie in Flg. IA gezeigt, mit dem Spalt Ci verbunden ist. Wie bereits erwähnt, besitzt das erfindungsgemäße System keinen Impulserzeuger mit fest eingestellter Impulsfrequenz.

Eine Abtastvorrichtung VD ist an den Spalt G zwischen dem Werkstück H und der Elektrode E angeschaltet, um an seinem Ausgang VD₁ ein Ausgangssignal zu schaffen, das die Spaltbedingungen repräsentiert. Dieser Analogwert, vorzugsweise eine Spannung, wird an einen A-D-(analog/digital-)L'mwandler abgegeben, der beispielsweise einen Integrator /„ besitzt mil einem Kondensator, dem das Signal des Spannungsfühlers VD zugeführt wird. Das Analogausgangssignal e, des Integrators /„ wird auf einen Schwellenwertauswerter übertragen, beispielsweise einen SCHMITT-Trigger Sm: dieser Schwellenwertdiskriminator schaltet, wenn die Analogeingabe vorbestimmte Schwellenwerte 7Y, und 7Y₂ erreicht, um das digitale Signal e„ =0 zu liefern, wenn e, < 7Vi, das Signal P,,= I zu liefern, wenn e, > 7Y, ist, sowie c„ = 0 zu liefern, wenn bei 7Y₂ < Tv, der Werte P_-=Tv₂ ist.

In Fig. 1 ist eine selbsteinstellende Stromversorgung für einen Elektroentladungsbearbeitungsapparal gemäß Fig. IA gezeigt.

In diesem System wird die Elektrode 1 mittels eines Servomechanismus an das eine Gegenelektrode bildende Werkstück 2 angenähert unter Freihaltung eines Bearbeitungsspaltes (/'. der mit einer dielektrischen Kühlflüssigkeit (beispielsweise Petroleum) durchspült Ist. Als Bearbeltungsstromquelle dient die Hauptglelchstromquelle la; sie Ist an den Spalt G über einen digital getragenen Leistungsschalter angeschlossen. Dieser besteht aus einer Kühlschiene mit NPN-Leistungstranslstoren 4 in Serie mit den Emlttervorwidersländen 4r. Über die Leistungsanschlußklemmen des Schalters Ist eine Zenerdlode angeschlossen, um eine gleichbleibende Spannungsabgäbe für die Leistungstransistoren sicherzustellen, welche Ihre parallel geschalteten Emitter-Kollektor-Strecken im Schaltkreis mit der F.'"klrode I. dem Werkstück 2. dem Spalt G und der Bearbeitungsstromquelle 3a besitzen. In Serie mit der Stromquelle 3<7 lsi eine stnßspannungshemmende Glelchrichterdiode 7 geschallet, um die Stromquelle vor Beschädigung durch Schwankungen des l'mkehrstromes oder Spannungsstöße zu schützen. Die Hingänge der Transistoren 4 werden durch eine Leitung 4' mit Energie versehe" die mit Hilfe eines Im nachstehenden genauer beschriebenen Systems mit den Digitalbedingungen beaufschlagt wird. Die Hauptgleichstrijmquelle 3(j besitzt eine niedrige Innere Impedanz und eine hohe Stromkapazität, so daß sie beispielsweise einen Strom von 50 Ampere abzugeben vermag. Die Anzahl der Schalttransistoren 4 richtet sich nach dem gewünschten Spitzenstrom während der Bearbeitung.

Eine Hilfs- oder »Zünd«-Spannungsquelle 3h mit hoher Spa .ruing und niedriger Stron.kapazität (/ B. 100 bis 500 Volt) wird in Parallelschaltung mit der Haupt-

^o stromquelle 3a über die Elektrode 1 und das Werkstück 2 geschaltet. In diesem llilfsschaltkreis ist ein hochohmiger Widerstand 6 vorgesehen, um den Kurzschlußstrom aus der llochspannungsquelle 3/' zu begrenzen, beispielsweise auf 0.1 bis etwa I Ampere. Es ist deshalb unmög-

J5 lieh, mit dieser Hilfsquelle allein eine BearbeHungsentladung aufrechtzuerhalten Wie bereits erwähnt, dient diese Hilfsquelle dazu, eine Funkenentladung im Spalt zu zünden, und zwar allein oder In Verbindung mit einem Spannungsbeitrag aus der Hauptleistungsquelle; sie dient

•to weiter dazu, die Spaltbedingungen zu erforschen und zur Zeitbestimmung für die Schaltung der Transistoren 4. was nachstehend noch genauer erläutert wird.

Die Hilfsstromquelle 36. 6 ist dazu bemessen, eine Entladung über einen entionisierten Spalt hinweg zu »zünden«, während die Aufrechterhaltung dieser Entladung und der tatsächlichen Bearbeitungsoperation mit Hilfe der Hauptstromquelle 3o bewirkt wird, die deshalb verhältnismäßig schwach bemessen sein kann.
Ein Polaritäts-Umkehrschalter 8 ermöglicht, die Elektrode 1 in bezug auf das Werkstück positiv oder negativ zu schalten, je nach den gewünschten Bearbeitur.sbedingungen.

An einem über den Spalt G geschalteten Abtastwiderstand entsteht ein Spaltspannungssignal, das die Änderungen der Spaltbedingungen charakterisiert. Der einstellbare Abgriff 9a des Widerstandes 9 und ein festbleibender Ausgang 96 sind über eine Diode 10o mit dem Kondensator 106 des Integratornetzwerkes 10 verbunden. Der Kondensator 106 ist einstellbar und lädt und entlädt sich in Abhängigkeit von den Spaltbedingungsänderungen; die Spaltbedingungen wercen repräsentiert durch die an den Ausgängen 9a und 96 des Widerstandes 9 abgegriffenen Spannungen, wodurch ein Analogsignal geschaffen wird als Funktion der Zeit, beispielsweise wie bei Ir In Fig. 2 ersichtlich.

Der Schaltkreis 10 kann auch eine Zenerdiode 10c enthalten, die den Kondensator 106 überbrückt, damit die Analogspannung im Kondensator begrenzt wird. Der

Schalter ΙΠ(' kann geschlossen werden, um ü\c Zenerdiode Ober ilen Ausgang des Integrierschaltkrelses anzusehlieBen. Her Intcgrierschaltkreis kann auch einen ν eriinderlichen Widersland I0f/ enthüllen, der mit dem Kondensator in einem R-C-Net/werk einstellbarer Zeiiknnstaute verbunden ist.

Wie bereits anhand tier Ki g. I λ allgemein beschrieben, ist der Ausgang des Integrators 10 mit einem Analog-blgital-Umwandler in der Form einer Schwellenwertschaltung II. ?. B. Schmitt-Trigger, verbunden, wodurch ein Signal von veränderlicher Breite in Abhängigkeit von dem hereinkommenden Analogsignal geschaffen wird; das Analogsignal wird im Hinblick auf die zwei Schwellenwerte diskriminiert, die durch den einstellbaren F.mltterwiderstand Hr festgelegt werden. Verbunden mit dem Ausgang des Schmitt! riggers Il ist ein Verslitrkungstranslstor 12 des NI'N-Typs. der mil seinem Kollektorwiderstand 13 und F.mltter-Basis-Widerstand 12« einen l'hasenunikehrer bildet

wenn die Ausgangsspannung de\ Konuensaiuis ίβ/> unterhalb eines ersten Schwellenwertes liegt, wird der Transistor Ho nicht leitend, während der Transistor Wh leitfähig bleibt, und der Versiärkungsiransistor 12 ist abgeschaltet. Wenn jedoch der Spannungswen des Kondensators 10Λ über diesen ersten Schwellenwert hinaus ansteigt, wird der Transistor 11« leitfähig, der Transistor 11Λ wird abgeschaltet und der Verstärkungstransistor 12 ebenfalls leitfähig, so daß am Widersland 13 ein Spannungsabfall auftritt und den Leistungsschalter (Netzschalter) 4 triggert. Wenn danach das Eingangssignal an der Basis des Transistors 11« unter einen /weiten Schwellenwert füllt, und /war nur wenig niedriger als der erste Schwellenwert, wird der Transistor 1ΙΛ leitfähig und der Verstärkungstransistnr 12 blockiert, so daß der Spannungsabfall am Widerstand 13 beendet wird. Der Ausgang des Verstärkers 12 ist mit den I.eistungstransistoren 4 verbunden, so daß diese nur dann leitfähig werden, wenn über dem Widersland 13 ein Ausgangssignal erscheint: dabei geben sie die Leitung von der Hauptgleichstromquelle 3;; zu dem Bcarbeilungsspalt Ci frei.

In Fig. 2 sind die im System gemäß Fig. I auftretenden Wellenformen gegen die Zeit auf der Abs/Isse aulgetragen; darin stellt die Wellenform I die Spannung I über dem Kondensator 10Λ. H die Signalspannung I über dem Ausgangswiderstand 13. ( die Spaltspannung Γ...,., und D die an den Spalt gelieferten Siromimpulse hl dar.

Im Zeilpunkt /, werden die Leistungstransistoren 4 undurchlässig und ein Rechteck-Entladungsimpuls P₁ (Stromstärke /</. Entladungsspannung IV/) beendet. Sobald der Spalt wieder entionisiert ist. wird die Spannung Ir (Erholungsspannung) von der Hilfsstromquelle 3A) aufgebaut. Der Spannungsaufbau ist auch ein Resultat der verteilten Kapazität in dem Schaltkreis.

Der am Widerstand 9 abgegriffene Teil der Spaltspannung erzeugt am Kondensator 106 einen Spannungsanstieg (Wellenform A von Fig. 2). Sobald die Kondensatorspannung entsprechend der Spaltspannung Vr einen Schwellenwert Vs des Schmitt-Triggers 11 Oberschreitet, der der vollen Spaltentionisierung entspricht, wird der Transistor ίία leitfähig, der Transistor 116 blockiert und der Verstärkungstransistor 12 wiederum leitfähig, wodurch eine Signalspannung Vo am Ausgangswiderstand 13 gebildet wird. Diese Signalspannung V₀ macht die Schiene der Leistungstransistoren 4 leitfähig U₁), so daß relativ niedrige Spannung Vm aus der Hauptgleichstromquelle 3a Ober den Spalt G In Parallelschaltung mit der höheren Erholungsspannung Vr angelegt ist. Die Erholungsspannung 11 (und damit auch die Kondensatorspannung Ic) baut sich weiter auf. bis hei der Höhe I h /um Zeitpunkt I, der Durchbruch bei dem Spalt erfolgt.

Der Zeitunterschied /wischen /_; um\ h hängt vom augenblicklichen Spali/usiand. nämlich von der Höhe der .Spaltdurchbruehssnaniuing I /' ab; au' diese Weise Ist das Spii/cnnlveau der Kondensatorspannung Ii im allgemeinen proportional /u der Spaltbreite /um Zeitpunkt /i. Nach der Zündung des Spaltes durch die Durchbruchsspannung I7> aus der Quelle 3Λ fließt der Entladungsstrom aus der llauptslromquelle 3« durch die Leistungstransisioren 4. welche zuvor /um Zeitpunkt I₁ leitfähig gemacht worden waren, und diese Entladung wird bei einer verhältnismäßig niedrigen Spannung IV/ aufreehterhalten.

Sobald nun infolge der Entladung durch den Spalt hindurch der plötzliche Abfall der Spaltspannung auftritt, sinkt die Spannung 11 am Kondensator 10/> mit einer Geschwindigkeit, die durch die Kapazität des Kondensa-

wodurch eine absteigende Flanke IV der Wellenform ausgebildet wird (Wellenformen A in Fig. 2). Wenn diese lineare oder exponentiell Verminderung der Kondensatorspannung Ic den zweiten Schwellenwert IY

2Ί erreicht und darunter absinkt, ergibt sich In dem Schmitt-Trigger Il zum Zeitpunkt η der rückläufige Umschlag, derart, daß der Transistor Ho gesperrt, der Transistor ll/> leitfähig und der Transistor 12 gesperrt wird, wodurch die Signalspannung V_n verschwindet und

in die Leistungstransistoren 4 nichtleitend werden, und /war praktisch momentan. Der Zeitpunkt /₄ entspricht demnach der Beendigung des Impulses P₂. Die Dauer einer Entladung If₁ bis /j) ist somit in Abhängigkeit von den Spaltbedingungen angepaßt gesteuert.

υ Da die Zeitkonstante der Entladung des Kondensators 10Λ sowie die Schmitt-Trigger-Schwellenwerte Ks und VY vorbestimmie Parameter sind, ist die Dauer, während der die Analügspannung IV oberhalb des Schwellenwertes Vs' bleibt und demzufolge also auch die Dauer der EnI-

⁴⁽¹ ladungsimpulsc ih bis '4) eine Funktion des Spitzen-Niveaus des Analogsignals IV· und damit eine Funktion der Spaltdurchbruchsspannung Vb, welche abhängig lsi von der Spaltleitfähigkeit zum Zeitpunkt des Anfanges des Entladungsimpulses (/1). Die Dauer T eines jeden

^A~> Fntladungslmpulses kann also durch die folgende Formel zum Ausdruck gebracht werden:

T= τ{\ - Vs'/Vc(max)] = τ{\ - Vs'/Wb)

worin τ die Entladungszeitkonstante für den Kondensator 10/>, Kc(max) den Spitzenwert des Analogsignals Vc, Vb das Durchbruchspotential des Spaltes und λ"eine Konstante bedeutet.

Die Spalterholungsspannung Vr beginnt zum Zeitpunkt u wiederum sich aufzubauen, vorausgesetzt, daß bei der Spaltentionisierung kein Fehler aufgetreten ist. Zum Zeitpunkt /5, bei dem die Kondensatorspannung Vc wiederum den Schwellenwert Vs entlang der Aufstiegsflanke Vc" des Analogsignals überschreitet, werden die Leistungstransistoren 4 wiederum, wie es bereits vorstehend diskutiert worden ist, leitfähig gemacht, so daß sie die Hauptspannung Vm an den offenen Spalt anlegen. Zum Zeitpunkt I₆ beginnt die Entladung über den Spalt hinweg bei einer Durchbruchsspannung Vb', die höher liegt als diejenige des vorange- gangenen Zyklus (Vb). Die Spannung am Spalt sinkt augenblicklich auf die Entladungshöhe Vd ab und mit steller Flanke Pj beginnt der nächste Entladungsstrom Pi, worauf dann die Kondensatorausgangs-

•■j -1

spannung Vc mit der festgelegten Geschwindigkeit (r, Vc'") absinkt, bis sie wiederum den Schwellenwertspiegel Vs' zum Zeitpunkt h erreicht; in diesem Augenblick werden die Leistungstransistoren 4 wieder nichtleitend und sie beendigen demzufolge den Entladungsimpuls Ps mit der steilen Flanke Ps". Der Impuls Pj hat also eine Dauer von I₆ bis ti und ist angepaßt gesteuert in Abhängigkeit von dem Zustand des Spaltes zum Zeitpunkt der Zündu.ng, Die längere Dauer des Impulses P₃ kann hervorgerufen sein durch eine geringe Vergrö-Berung der Spaltweite oder irgendeiner anderen Spaltbedingung, die in einer höheren Durchbruchsspannung zum Ausdruck kommt.

Anschließend an diesen Zyklus sei beispielsweise der Spalt G nicht völlig entionisiert oder er sei in einem Zustand, der für eine Energieentladung nicht geeignet ist. die Spalispannung IV wird den Spalt bei einem verhältnismäßig niedrigen Niveau zünden (Ih") unterhalb des der völligen Entionislerung entsprechenden. In einem suivheü Pail wird nur ein kleiner kurzieitigof ?" Stromimpuls aus der Hilfsquelle 3h (begrenzt durch den Widerstand 6) durch den Spalt fließen (Id' zum Zeitpunkt ;,). Danach wird die Erholungsspanniing IV wieder aufgebaut und überschreitet schließlich den Entionisierungspegel. so daß die Leistungsschalter 4 leitfähig werden (zum Zeltpunkt ig), während die Kondensatorspannung l( der Erholungsspannung IV folgt. Zum Zeitpunkt /,ο wird ein Entladungsimpuls Pj hervorgerufen durch die Durchbruchsspannung \b'". Da diese Zündspannung verhältnismäßig niedrig liegt, wird der Em- 3t ladungsimpuls Pi verhältnismäßig schnell beendet nach einer entsprechend geringen Dauer von fm his /,,.

Der nächsten Durchschallung der Leistungsschalter 4 zum Zeitpunkt i,_; folgt das verhältnismäßig langdauernde Intervall f,, bis /₁₄ als eine Folge einer übermäßig großen Spaltbreite. Bei dieser Vorbedingung erfolgt kein richtiger Spaltdurchbruch. Innerhalb dieses lniervalles erreicht das Analogsignal 11 ein Maximum, das durch die Durchbruchsspannung der Zenerdiode 10c bestimmt ist. Damit wird der Spannungsanstieg über dem Kunden- -»o sator 10Λ und somit die Dauer des Eniladungsimpulses begrenzt, um eine thermische Schädigung der bearbeiteten Oberfläche /u vernieU.Lii.

Zur Voranpassung der beschriebenen Schaliungscinrichiung wird eine lmpulsampliUide und eine Standard-Impulsdauer festgelegt, und /war unter Berücksichtigung des gewünschten Grades an Oberflächengüte und auch im Hinblick darauf, oh eine Werk/eugahnüi/ung gestattet werden kann oder nicht. Die Festlegung der Impulsamplitude erfolgt beispielsweise dadurch, daß man die gewünschte Anzahl der 1 eisuingstransismren 4 parallel schaltet. Die Standarddauer der Impulse wird für den am meisten geeigneten SpalUustand festgelegt durch geeignete Einstellung der Zeiikonstunte des integrierenden Netzwerks und/oder der Schwelienwertniveaus Ix und IV des Schmitt-Triggers. Wenn das erforderliche Durchbruchspo'.ential bei verhältnismäßig niedrigen Werten liegt, wie es /u den Zeitpunkten i> und r,„ der Fall war. deutet dies darauf hin. daß der Spalt verhältnismäßig eng lsi.

Im folgenden sei ein Ausführungsbeispiel beschrieben.

Für eine bestimmte Bearbeitungsoneration (Wolfram-Karbid-WerksiQck mit einer Bohrung von 8.6 mm Durchmesser und 35 mm Tiefe. Werkzeugelektrode aus Silber-Wolfram-Legierung mit einem Durchmesser von 10 mm. Spülung der Bohrung im Werkstück mit Petroleum) benöiiglc man mit einem konventionellen periodischen Impulsgenerator mil Kurzschluß-Schutz-Schaliung 35 Minuten; man erhielt eine Oberflächengüte von 10 Mikron H (max); die anfängliche Abtragungsgeschwindigkeit betrug 0.7: g/min und sie verringerte sich mit der Fortsetzung der Bearbeitung als Folge des Auftretens von fortwährende!', Lichtbogenentladungen bei häufigen Unterbrechungen, so daß am Ende der Bearbeitung die Abtragungsgeschwindigkeit bis auf 0.1 g/min abgesunken war (Flg. 3. gebrochene Linien). Unter Benutzung des erfindungsgemäßen Systems entsprechend Fig. 1 benötigte die gleiche Bearbeitung 22.5 Minuten und erreichte eine bessere Oberflächengüte bei einer im wesentlichen konstanten Abtragungsgeschwindigkeit von 0.5 g/min während der gesamten Bearbeltungsoperaiion (Flg. 3. durchgehende Linien). Darüber hinaus hat es sich erwiesen, daß die Leisuingszuluhr gemäß Fiel mit hohem Wirkungsgrad arbeitet, besonders beim Einsenken von tiefen Aushohlungen und bei anderen Bearbeitungen, bei denen mit den konventionellen Systemen die häufigsten Schwierigkeiten auftreten.

In Fi g. 4 ist eine Sironnersors.'":·.^ gezeigt, die derjenigen in Fig. I ähnlich ist und in entsprechender Weise arbeitet, mit Ausnahme dessen, daß in dieser Anordnung eine einzige Gleichstromquelle 103 benutzt wird. Jie sowohl als Quelle für den Bearbeltungsstrom als auch als Quelle für die Hilfsspannung dient Bei dieser Ausführungslorm kann der Gleichrichter 7 vermieden werden Als Hilfsspannungsquellc (hohe Spannung und niedrige Stromstärke) dient die Stromquelle 103 in Serie mit dem begrenzenden Widerstand 106. wogegen als Bearbeilungssiromquelle (niedrige Spannung und hohe Stromstärke) dieselbe Stromquelle 103 in Serie mit den LeI-stungsiransisioren 4. überbrückt durch die Zenerdiode 5. wirkt.

In Fig. 5 ist eine abgewandelte Schalteinrichtung gezeigt. In diesem System ist /wischen dem Abtastwiderstand 9 und dem integrierenden Net/werk 10. das den Schmitt-Trigger Il speist, entweder das eine oder auch beide der zwei Schwellenwenelemenic. wie beispielsweise eine Zenerdiode 15 und ein Schmitt-Trigger 16. sorgesehen. um auf dem integrierenden Netzwerk 10 nur denjenigen Teil der abgetasteten Spaltspannuni! zu registrieren, der durch die eine oder auch durch beide dieser Schweilenwerielemente erfaßt ist.

In Fi e b sind Wellcnformen gezeigt, die als Spannung am Abgreifwiderstand 9 (Wellenform IK am Iniegrierkondensator 10/' (Wellenform H). am Ausgangswiderstand 13 (Wellenform C") und als Bearbcitungsstromimpulsc (Wellenform /)) auftreten.

Wenn die über dem Spalt (I r) abgegriffene Spannung einen Schwellenwert, nämlich die Durchbruchsspannung /I einer Zenerdiode 15 überschreitet (Wellenform O. wird die Diode leitfähig (bei i,„). Die Abschalispannung /I der Zenerdiode 15 ist. wie aus Fig. 6 ersichtlich, so festgesetzt, daß sie etwas höher liegt als der obere Schwellenwert des Schmitt-Triggers 16. Auf diese Weise wird, sobald durch die Spannung IV die Diode 15 leitfähig wird, ein erster Transistor 16« des Schmitt-Triggers leitfähig, um einen zweiten Transistor 16/> auszuschalten. Zu diesem Zeitpunkt (/,,.) beginnt der Integrierkondensator Ι0Λ. der zuvor durch den zweiten Transistor Ibb kurzgeschlossen war. sich längs der aufsteigenden Flanke 1<.' aufzuladen (Wellenform ß). und zwar mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit (festgelegt durch die Ladezeitkonstante), bis die durch den Widerstand 9 abgetastete Signalspannung plötzlich unter die Zenerspannung der Diode 15 fällt, und zwar beim SpalKlurehbruch /um Zeitpunkt /„. Bevor dies erreicht ist. kreuzi die Korutensaiorspannung IV den ersten Schwellenwert Iv de*

11 (in) und macht die Transistoren 4 Ititl.ihig und die Spannung Γ. als Beitrug der Bearbeitungsslromquelle 3a wirksam.

Nachdem zum Zeltpunkt I₁, der Durchbruch des Spalts bei einer Spannung IV erreicht Ist, wird der Bearbeitungsimpuls R< ausgelöst. An diesem Punkt besinnt auch der Kondensator 10Λ (Flg. 5) mit der Entladung (absteigende Flanke IV"). Wenn das Kondensatorpotential unterhalb des zweiten Schwellenwertes IV des Schmitt-Triggers 11 abgesunken Ist (Λ*), wird der Bearbeitungsstromimpuls 5 scharf abgeschnitten und es beginnt die Erholung, also der nächste Anstieg der Spaltspannung IV. die zum Zeitpunkt hn erneut den Durchbruchpegcl der Zcnerdlode 15 erreicht, womit die nilchste Anstiegsflanke IV" der Spannung am Kondensator 106 beginnt, bis zum Zei.punkl in (Pegel l's) die Leistungstransistoren 4 erneut eingeschaltet werden. Bei unzureichender Spaltentionisierung reagiert dieses System ähnlich wie anhand der Fig. 2 geschildert.

In Fig. 7 ist eine andere selbstanpassende Impulserzeugungsan-rdnung mit geschlossener Schleife gemäß tier Erfinc" -.ng geschildert, die das bevorzugte System darstellt. Auch hier liegen die Elektroden 1, 2 sowie der Spalt Ci einerseits In einer Serienschaltung mit der Hochspannungsquelle 3b und einem strombegrenzenden Widerstand 6 andererseits in einer Serienschaltung mit der den Bearbeitungsstrom liefernden Niederspannungsquelle 3a. einer umkehrstromstoßblocklerenden Diode 7 und den Schalttransistoren 4. Auch hier überbrückt ein Widerstand 9 den Spalt G, um an seinem Abgriff 9a das die Spaltbedingungen repräsentierende Signal zu schaffen. In dieser Anordnung ist der Abgriff 9a über eine Gleichrichterdiode 10α und einem Widerstand 10/ dem Integrierkondensator 106 zugeführt, den eine Zenerdiode 10i überbrückt. Der Kondensator 106 ist über einen Widerstand 10c mit der positiven Klemme der Quelle 14 vert'unden. Der Ausgang der integrierenden Schaltung speist den Schmitt-Trigger U. dessen digitales Ausgangssignal über den Verstärkungs- und Phasenumkehrtransistor 12 und den Gleichrichter 126 an den Basisanschlüssen der Transistoren 4 anliegt.

Aufladung und Entladung des Kondensators 106 erfolgen auch hier in Abhängigkeit von dem abgetasteten Spaltsignal, dem eine umgekehrt gepolte, festgelegte Referenzspannungsquelle 14 gegengeschaltet ist.

Wie es aus Fig. 8 ersichtlich ist (Wellenform A). beginnt die Spannung I"» am Kondensator 106 zum Zeitpunkt I₁₁ auf den Durchbruch des Spaltes hin (plötzlicher Abfall tier Spaltspannung I'.«) längs der steilen Flanke IV anzusteigen, und zwar gemäß einem wichtigen Merkmal dieses Systems mit einer veränderlichen Geschwindigkeit, die von zwei Größen bestimmt ist, nämlich von der Aufiadungs-Zeitkonstante (Produkt aus Widerstandswert 10c und Kapazität 106) und dem abgetasteten Spaltsignal. Die Leistungstransktoren 4 sind leitfähig (Impuls P₆), solange die Kondensatorspannung Vc entlang der Flanke IV unterhalb des Schwellenwertes Vs des Schmitt-Triggers bleibt. Sobald jedoch dieser Schwellenwert erreicht ist (zum Zeitpunkt I₂,), kippt der Schmitt-Trigger 11 und beendet den Impuls Λ, mittels Ausschaltung der Leistungstransistoren 4.

Nach Beendigung des Bearbeitungsimpulses P₆ baut sich ober dem Spalt mit Hilfe der Hilfsspannungsquelle 36 wiederum eine Erholungsspannung Vr' auf, vorausgesetzt, daß der Spalt entionis'ert wird, und die am Widerstand 9 abgegriffene Spannung bewirkt am Kondensator 106 die abfallende Flanke Vc". Diese erreicht zum Zeitpunkt /₂4 den Schwellenwertpegel Ks' und macht die Leistungstransistoren 4 durchlässig. Eine wiltere Erhöhung der Erholungsspannung Vr' bewirkt bei I₁₁ den Durchbruch im Spalt und die Ausbildung des nächsten Entladungsimpulses P-. Die Spannung am Kondensator 106 erreic.it ihr Minimum bei Os Ein neuer Bearbeltungsirrpulszyklus beginnt.

Auch bei diesem System ist die Dauer tinei jeden Entladungsimpulses veränderlich In Abhängigkeit vom Zustand des Spaltes bei der Zündung. Während der Entladung wird keine Änderung des Spaltzustandes registriert. Daher Ist es möglich, eine Standardimpulsdauer festzulegen durch geeignete Einstellung der Kapazität des Integrierkondensators 106 für einen gegebenen Wert des Ladewiderstandes 10c oder umgekehrt. Die Schwellcnwertpegel ΙΆ und IV können am Widerstand \lr ebenfalls eingestellt werden, und diese Einstellungen dienen zur Aufrechterhaltung eines optimalen Spaltzustandcs. Bei einer Steuerung jedes einzelnen Entladungsimpulses derart, daß er Im Toleranzbereich von ± 5% bis ± 20'\. (vorzugsweise ± 10%) die Standarddauer einhält, werden die besten Resultate erzielt, und zwar Im Hinblick auf die Abtragungsgeschwindigkeit, Oberflächengüte. Genauigkeit, StabilUiit der Behandlungsoperation und minimale Abnützung der Werkzeugelektrode.

Wenn die Entladung über den Spalt bei einer vernältnlsmäßlg großen Spaltbreite eingeleitet wird, d. h. also dementsprechend mit einer höheren Erholungsspannung IV, spiegelt sich dies In der Dauer der Entladung wider. So hat beispielsweise der Impuls P» eine längere Dauer entsprechend der höheren Erholungsspannung Vr", die für den Durchbruch des Spaltes erforderlich war, gegenüber den Impulsen ff, oder Pi.

Wenn allerdings infolge größerer Spaltweite eine übermäßige Erhöhung der Erholungsspannung am Spalt auftritt, wird die Kondensatorspannung Vc durch die Diode 10f auf einem Niveau Ir begrenzt (Fig. 8, Wellenform A. I₁- bis in). Wenn die Spaltspannung bei Beginn der Entladung verhältnismäßig hoch Ist (i₂₁ bis r_2S), steigt die Kondensatorspannung Vc verhältnismäßig langsam an

■to und verlängert den Entladungsimpuls P%. Wenn die Entladungsspannung verhältnismäßig niedrig liegt, was darauf schließen läßt, daß eine ungenügende Spaltentionisicrung vorliegt, wird der Impuls entsprechend kurz (r₄₀ bis Iu). Bei einer vorzeitigen Entladung vor °.iner völligen Spaltentionisierung (/_u) kann nur aus der fiilfsstromquellc 36 der durch den Widerstand 6 begrenzte Strom entnommen werden, während die Hauptstromquelle 3a abgeschaltet bleibt. Denn solange keine Erholungsspannung auftritt, bleibt die Kondensatorspannung IV reich-Hch oberhalb des Schmitt-Trigger-Schwellenwertes Is' und hält die Leistungstransistoren 4 im nichtleitenden Zustand. Ein übermäßiges Ansteigen der Kondensatorspannung (iu bis /)s) kann auch auf die Weise vermieden werden, daß man eine Zenerdiode 10c verwendet, deren Zenerniveau etwas höher liegt als der Schmitt-Trigger-Schwellenwert Vs.

Es ist möglich, die Anfangsgeschwindigkeit der Abtragung im Vergleich zu den konventionellen nichtanpassenden Systemen sprunghaft zu erhöhen und trotzdem dabei eine verbesserte Abtragungsgeschwindigkeit während des gesamten Bearbeitungsvorganges sicherzustellen, indem man die Geschwindigkeit der Umwandlung des Spaltsignals, d. h. also, der Spalterholungsspannung in das integrierte Analogsignal während des Bearbeitungsprozesses verändert. Ein System dieses Typs ist in Fig. 9 gezeigt.

Der Leistungsschalter 4 besteht hier aus einer Kaskadenanordnung von NPN-Transistoren des in der bereits

erwähnten US-Patentschrift beschriebenen Typs, Diese Schaltung enthalt eine Kühlschiene paralleler Hauptleistungstransistoren Aa, 46 und 4c, deren Emltter-Kollektor-Strecken In Serie mit der Stromquelle 3a und dem Spalt G geschaltet sind. Eine vorgeschaltete Verstärkeranordnung besteht aus einem Paar paralleler Transistoren Ad und Ae mit gemeinsamem Emitter-Widerstand 4/, Ober den sich das Signal zur Triggerung der Leistungstransistoren Aa und 4c entwickelt. Die Transistoren Ad und Ae sind ihrerseits durch ein Signal am Emitter-Widerstand Ah eines vorgeschalteten NPN-Transistors 4g getriggert.

Die Hochspannungsquelle 3b liegt wieder In Serie mit einem Strombegrenzungswiderstand 6. Darüber hinaus enthalt die Schaltung gemäß Fig.9, welche im Grunde eine Abänderung derjenigen der Fig. 7 Ist, einen Spannungsteilerwiderstand 109, der die Elektroden 1 und 2 überbrückt, um die Spaltbedingungen abzutasten; das Signal am Absriff 109a kann über eine Diode 10σ einen Kondensator 106 aufladen oder es kann auch, wie gezeigt, kompensiert werden gegen die Ladung eines Kondensaters, die aus der Queüe 14 über einen variablen Ladewiderstand 1Oe geliefert wird. Das integrierte Signal wird dann einem Schmitt-Trigger 11 zugeführt, dessen Schwellenwerte, wie bereits beschrieben, an dem Widerstand Hr eingestellt werden können. Der Schmitt-Trigger 11 steuert wie beschrieben über den Verstärkungsund Phasenumkehrtransistor 12 den Leistungsschalter 4. Der Abtasiwlderstand 109 ist mit einer Vielzahl von Abgriffen 91, 92, 93 ... 9« ausgerüstet, die über einen Auswahlschalter 23 angeschaltet werden. Ein Schaller 21 für einen den Motor M des Auswahlschalters 23 steuernden Zeitgeber 20 ist mit dem Leistungsschalter 22 in Serie mit der Hilfsstromquelle 3b mechanisch gekuppelt, um eine Bearbeitungsoperation einzuleiten oder zu beenden. Der Zeitgeber 20 steuert den Auswahlschalter 23 derart, daß er bei Beginn der Bearbeitung den obersten Abgriff 91 anschließt und nach einer vorbestimmten Zeltdauer nacheinander die niedrigeren Abgriffe 92, 93... einschaltet. Die verschiedenen Abgriffe dienen dazu, den Kondensator mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aufzuladen. In Übereinstimmung mit der Proporlionaliiätskonstante des Spannungsvertellernetzwerks, das mit dem jeweiligen Abgriff verbunden Ist. Die Spannung des Kondensators 10ft zeigt eine steiler abfallende Flanke (Flg. 10), wenn der Abgriff 91 eingeschaltet Ist, als bei den Abgriffen 92 und 93, Wenn der Abgriff 91 eingeschaltet ist, wird auf diese Weise der Schwellenwert Ks' des Schmitt-Triggers schneller erreicht (Zeltpunkt fo) als bei den Abgriffen 92 und 93 [^₁ bzw. t«). Auf diese Weise kann man es erreichen, daß bei Beginn der Bearbeitung Im ersten Stadium die Umschaltung des Schmitt-Triggers zur Durchschaltung des Leistungsschalters 4 schneller stattfindet als später während den lernen Sta dien äer Bearbeitung, wodurch Im Beginn die Bearbei tungsgeschwindigkeit gesteigert wird. So kann sich im Anfangsstadium beispielsweise die Spaltspannung bis zu einem Niveau von 40 Volt aufbauen, bevor der Durchbruch erfolgt und dann im 2., 3., 4. und dem letzten Stadium der Bearbeitung das Potential auf SO, 60, 70 und 80 Volt steigern.

Da Im Anfangsstadium der Bearbeitung die Entfernung der abgetragenen Partikel leichter erreichbar ist, kann jeder Impuls mittels einer verhältnismäßig niedri gen Spalterholungsspannung (ohne thermischen Licht bogen) ausgelöst werden, während zu den späteren Bearbeltungsstadicn höhere Potentiale angewendet werden sollten, um eine gründliche Entionisierung sicherzustellen.

Beispiel

In Fig. 12 ist die Abtragungsgeschwindigkeit (in g/min) ais Funktion der Zeit dargestellt. Die Figur bezieht sich auf die verschleißarme Bearbeitung eines eisernen Werkstückes mit einer Kupferelektrode von 10 mm Durchmesser bis zur Erreichung einer Oberftächenrauhigkeit von 25 Mikron H (max.). Dabei stellt die gebrochene Linie V ein selbstanpassendes Bearbeitungssyslem nach dem Stand der Technik dar, während die Punkt-Strich-Linie i dem System gemäß Fig. 7 und die durchgehende Kurvenlinie Z dem gemäß Fig. 9 entspricht.

In Fig. 11 ist eine Modifikation des Systems gemäß Flg. 9 ersichtlich, worin ein Schleifer 123 kontinuierlich statt stufenweise unter Steuerung durch einen fortlaufend zeitbestimmenden Antrieb 120 über den Widerstand 109' läuft, um die Erreichung des Schwellenwertes I s' Im Laufe der Bearbeitung zu verzögern. Dieses System Ist Im wesentlichen gleichwertig mit dem gemäß Fl g. 9.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Elektroerostonsbearbeltung von Werkstücken, wobei eine Hllfsgleichspannung mit s einer derartigen Strombegrenzung, daß sie keine selbständige Entladung aufrechterhalten kann, an den Arbeltsspalt angelegt wird, wobei ferner vom Arbeitsspalt eine Analogspannung abgeleitet wird, die je Erosionsimpuls eine erste und eine gegenläufige zweite schräge Spannungsflanke aufweist, wobei die erste schräge Spannungsflanke als Antwort auf den jeweiligen Spannungsanstieg über dem Arbeitsspalt gebildet wird und bei Durchschreiten eines ersten Schwellenwertes die Auslösung des Erosionsimpulses is einer Hauptspannung freigibt und wobei die gegenläufige zweite schräge Spannungsflanke des Analogsignals mit dem jeweiligen Spaltdurchbruch beginnt, dadurch gekennzeichnet,' daß der Erosionsfmpuls unterbioUien wird, wenn diese gegenläufige Spannungsflanke einen zweiten Schwellenwert durchschreitet.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spannungsflanke in bezug auf die Zeit zu positiveren Werten ansteigt und die zweite Spannungsflanke zu negativeren Weiten abfallt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spannungsflanke in bezug auf die Zeit zu negativeren Werten abfällt und die zweite Spannungsflanke zu positiveren Werten ansteigt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstiegsgeschwindigkeit der zweiten Spannungsflanke umgekehrt prcjtortlonal ist zur Funkendurchbruchspannung jeder Erosiunsentladung und variabel ist von einem Impuls zur. anderen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer jedes Erosionsimpulses abhängig ist von der Funkendurchbruchspannung am Arbeitsspalt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden «0 Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer jedes Erosionsimpulses abhängig ist von der Verzftgerungszeit zwischen dem Zeitpunkt des Durchschreitens des ersten Schwellenwertes durch die erste Spannungsflanke und dem Zeitpunkt des Funkendurch- *5 bruchs am Arbeitsspalt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer jedes einzelnen Erosionsimpulse^ innerhalb einer Abweichungsbreite Im Bereich von --¹ 5 bis ± 20".. sn eines vorbestimmten Wertes begrenzt ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichungsbreite auf etwa t 10",. begrenzt lsi.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis 8. wobei an den Arbeitsspalt eine Hauptgleichspannungsquelle in Reihe mit einem steuerbaren Leistungsschalter, eine Hilfsspannungsquelle solcher Impedanz, tlaß sie keine selbständige Entladung aufrechterhalten kann, ferner eine Einrichtung zur Bildung eines Analogsignals sowie ein schwellcnwertempfindliches Meßglied angeschlossen Ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Steucrelngang des Leistungsschalter nur mit dem Ausgang des Meßgliedes verbunden lsi derart, daß sein Durchschalten und Sperren vom Vorliegen b/w. Fehlen eines Ausgangssignals am Meßglied abhängt.

10. Vorrichtung nach Anspruch ⁽>. dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtung zur Bildung eines Analogsignals ein zwischen ein Abtastorgan (9) und das Schwellenwert-Meßglied eingeschaltetes Integrationsglied mit einem in Abhängigkeit von zumindestens einem der Spaltzustandsparameter auflad- und entladbaren Kondensator dient, dessen Aufladungs- oder Entladungsdauer jeweils bis zu einem Schwellenwert die Dauer der Funkenentladung im Spalt bestimmt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10. dadurch gekennzeichnet, daß das Niveau der Kondensatorspannung, bei dem die Auf- bzw. Entladung des Kondensators beginnt, abhängig Ist von der Funkendurchbruchspannung am Spalt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder

11. dadurch gekennzeichnet, daß der Iniegrierkondensator von einem Spannungsbegrenzer wie einer Zenerdiode überbrückt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis

12. dadurch gekennzeichnet, daß das Abiastorgan (9) ein parallel zum Spalt angeordneter Spannungsteiler ist, dessen Abgriff über das integrierglied mit dem Eingang des Meßgliedes verbunden ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis

13. dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler zur Anpassung an verschiedene Arbeüsstufen mit einer Vielzahl von. Abgriffen in Form eines Folgeschalters oder als variabler Widerstand mit Schleifkontakt ausgerüstet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14. dadurch gekennzeichnet. du3 zur Steuerung des Folgeschaliers oder des Schleifkontaktes ein Zeitgeber vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15. dadurch gekennzeichnet, daß als Meßglied in an sich bekannter Weise ein Schmitt-Trigger mit zwei einstellbaren Schwellenwerten dient.