DE2214486A1 - Elektroerosionsbearbeitungsverfahren - Google Patents

Description

Patenfanwölt· Drying. HANS RUSCHKE DipWng. HEhMZAGULAR 8 München 27, PienzenauerSfe. 2

Ateliers des Charmilles S.A.
109, rue de Lyon, Genf, Schweiz

"Elektroerosionsbearbeitungsverfahren"

Die Erfindung "betrifft ein Elektroerosionsbearbeitungsverfahren, bei welchem eine Folge von Spannungsimpulsen an einen Bearbeitungsspalt angelegt v/erden, der zwischen zwei Elektroden gebildet wird, von denen eine als zu bearbeitendes Werkstück und die andere als Werkzeug dient, um durch eine den Spalt füllende Flüssigkeit erosive Entladungen einzuleiten, denen gesteuerte Stromimpulse zugeführt werden, und bei welchem wenigstens einer der folgenden Arbeitsparameter, nämlich

1. die charakteristischen Größen der Spannungs- und/oder Stromimpulse,

der physikalische bzw, chemische Zustand der den Spalt füllenden Arbeitsflüssigkeit und

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3. der Abstand der Elektroden

mittels elektrischer Iiapul3e automatisch gesteuert wird, die durch Messung der Spannung zwischen den Elektroden und/oder des Stroms durch diese und/oder durch eine Kombination dieser Signale erhalten werden.

Im allgemeinen erfolgt die überwachung der Arbeitszustände durch Messung der Spannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück, Wenn diese Spannung auf einen sehr niedrigen Wert infolge eines Kurzschlusses fällt, wird die Elektrode durch einen Servomechanismus zurückgezogen, um den Kurzschluß zu unterbrechen. Man hat jedoch festgestellt, daß dieser Vorgang nicht ausreicht, um eine gute Bearbeitung zu erreichen und eine Beschädigung des Werkstückes und/oder der Elektrode infolge elektrischer Lichtbogen zu vermeiden, die eine teilweise Verbrennung hervorrufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine genauere Steuerung der Arbeitsbedingungen und damit ein besseres Funktionieren von Maschinen zur Bearbeitung mittels Funkenentladung zu erreichen.

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Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß wiederholte Messungen des mittleren Pegels der Spannung zwischen den Elektroden während der Zeitintervalle zwischen den Zeitpunkten durchgeführt werden, die dem Beginn der Stromimpulse entsprechen, und den Zeitpunkten, die deren Ende entsprechen, daß das Ergebnis dieser Messungen gespeichert wird, und daß auf wenigstens einen der Arbeitsparameter mittels eines elektrischen Signals eingewirkt wird, das in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Ergebnissen dieser Messungen zweier Stromimpulse erhalten wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend anhand einer Maschine zu dessen Durchführung erläutert. Es zeigt:

Pig. 1 eine schematische Darstellung dieser Ausführungsform,

Pig. 1A ein detailliertes Schaltbild der Pig» 1,

Pig. 2 das Punktionsprinzip eines elektrischen Schaltkreises der Maschine der Fig. 1,

Fig. 2A ein Blockschaltbild einer Überwachungseinheit,

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Pig. 3 ein detailliertes Schaltbild eines Teils der Schaltung der Fig. 2,

Fig, 4 bis 9 Schaltbilder der überwachungseinheiten IV bis IX in Fig. 2,

Fig. 10 ein Schaltbild der S ervoine chani sinus st eue rung,

Fig. 11 ein Schaltbild zur Regulierung der Intervalldauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen,

Fig, 12 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur .Regulierung der Arbeitsflüssigkeitsmen-je,

Fig. 13 und 14- detaillierte Sehaltbilder zweier Schaltkreisteile den? Fig. 1A, und

Fig. 15 ein Schaltbild einer automatischen Steuerung der Dauer einer jeden Entladung.

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Die dargestellte Maschine weist einen Tisch 1 auf, der eine pfanne bildet, und der dazu bestimmt ist, ein zu bearbeitendes Werkstück 2 aufzunehmen. Eine Elektrode 3 ist in -dichtung des Werkstückes 2 durch einen Servomechanismus 4 verstellbar.

Der Arbeitsstrom wird von einem Impulsgenerator 5'geliefert, der im wesentlichen aus einer oder mehreren Gleichspannungsquellen 6 und Schaltern 7 besteht und der mit dem Werkstück 2 und der Elektrode 3 durch Leitungen 8 bzw. 9 verbunden ist.

Die Maschine weist auch einen Behälter 10 auf, der die Arbeitsflüssigkeit enthält, die im allgemeinen ein Dielektrikum ist. Diese Flüssigkeit wird durch eine Pumpe P angesaugt und durch eine leitung 11, gesteuert durch ein Ventil 12, bis zur Elektrode 3 gepumpt. Letztere weist im allgemeinen einen oder mehrere Kanäle auf, die die Arbeitsflüssigkeit bis zu ihrem Ende derart leiten, daß die.flüssigkeit direkt in den Arbeitsbereich eingespritzt wird.

Die Maschine weist auch eine Überwachungsvorrichtung 13 auf, di~! durch durch die Verbindung 14 symbolisch dargeotrillte Befehle auf den Impulsgenerator 5 einwirkt. Die

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Vorrichtung 13 weist auch einen Ausgang 15 auf, um den Servomechanismus 4 zu steueren, der die Verschiebungen der Elektrode sicherstellt, sowie einen Ausgang 16, der das Ventil 12 steuert, das die Zufuhr der Arbeitsflüssigkeit steuert. Die Überwachungsvorrichtung 13 weist auch zwei Eingänge 17 und 17a auf, die mit dem Werkstück und der Elektrode verbunden sind, sowie Eingangs 18 und 18a, die mit einem Nebenschluß S zur Strommessung verbunden sind, um der Vorrichtung die in dem Arbeitsspalt herrschende Spannung und den Arbeitsstrom zuzuführen.

Die Fig. 1A zeigt eine der Fig. 1 analoge Schaltung, die jedoch insbesondere hinsichtlich des Generators 5 und einer Reihe von Verbindungen Ha bis 14f ergänzt ist, die es der Überwachungsvorrichtung 13 ermöglichen, auf den Generator 5 einzuwirken. Letzterer ist entsprechend der in der DT-OS 1 565 225 beschriebenen Art aufgebaut.

Der Generator weist einen monostabilen Multivibrator 5a auf, der einen zweiten monostabilen Multivibrator 5b steuert, dessen Ausgang auf einen Impulsgeber 36 wirkt, der aus einem elektronischen Unterbrecher besteht, der

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den Basisstrom eines Transistors T₁ regelt, der den Durchgang des Stroms steuert, der von einer Gleichstromquelle 6a an den Arbeitsspalt zwischen der Elektrode 3 und dem Werkstück 2 abgegeben wird. Die Dauer der Periode der Instabilität des Multivibrators 5a bestimmt über den Multivibrator 5b die Dauer, während der der Transistor T₁ leitet. Die Dauer der Sperrperioden dieses Transistors wird durch den monostabilen Multivibrator 5b bestimmt. Der Ausgang des Multivibrators 5b ist durch eine Leitung 19a mit einem Kommutator 19 verbunden, der am Eingang des Multivibrators 5a angeordnet ist. Wenn der Multivibrator 5b am Ende der Sperrperiode des Transistors T₁ schwingt, wird über die Leitung 19a und den Kommutator 19 zum Eingang des Multivibrators 5a ein Impuls übertragen, der ihn in seinen instabilen Zustand bringt und der die Dauer des folgenden Arbeitsimpulses bestimmt.

Der Kommutator 19 ermöglicht es auch, den Eingang des Multivibrators 5a mit einer Vorrichtung 5c zur Ermittlung des Stromflusses zwischen dem Werkstück 2 und der Elektrode 3 zu verbinden, indem festgestellt wird, ob die Spannung zwischen 17 und 17a langer als die der Quelle 6a ist und sich von dieser um einen Wert unterscheidet, der einen vorbestimmten Wert überschreitet. Dieser Unterschied ist auf den Stromfluß über den

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Widerstand R1 zurückzuführen.

Unter bestimmten Bedingungen tritt eine Wartezeit bzw. Verzögerung zwischen dem Auftreten der Arbeitsspannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück und dem Entladestromfluß zwischen diesen Teilen auf. Diese Verzögerung ist unbestimmt und kann sich von einem zum nächsten Impuls stark ändern.

Wenn die Ermittlungsvorrichtung 5c in Betrieb ist, wird der Multivibrator 5a nur in dem Iloment in seine instabile Lage gebracht, in dem der Arbeitsstrom durch eine Entladung zwischen der Elektrode und dem Werkstück erzeugt wird. Auf diese Weise wird die Dauer des Arbeitsstromflusses während jedes Impulses durch den Multivibrator 5a derart bestimmt, daß alle Impulse im wesentlichen die gleiche Energie und die gleiche Dauer unabhängig von der Verzögerungszeit aufweisen, die auftreten kann.

Der Generator 5 weist auch einen Transistor T2 auf, der einen Teil der elektronischen Schalter 7 bildet, um den Durchgang des Arbeits^tromes zu steuern. Ein Transistor T3, der einen Teil des elektronischen Schalters 7a

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bildet, ermöglicht es, die Erzeugung des Arbeitsstromes einer jeden Entladung durch Anlegen eines Impulses hoher Spannung an den Arbeitsbereich zu erleichtern. Hierzu verbindet der Transistor T3 die Elektrode 3 mit einer Spannungsquelle 6b mittels eines Widerstandes R3.

Das Anlegen der Hochspannung zur Erleichterung der Entladung wird ausgehend von der Überwachungsvorrichtung 13 durch eine Leitung 14 gesteuert, die an einem UND-Glied ET2 endet, das den Transistor T3 öffnet, wenn es zugleich ein Sig_nai über die Leitung 14a und über den Impulsgeber 36 erhält.

Die beiden Transistoren T1 und T2 sind über einen Widerstand R1 bzw. R2 in Reihe mit einer Diode D12 bzw. D13 mit der Elektrode 3 verbunden. Die Dioden schützen die Transistoren T1 und T2 gegen inverse Überspannungen der Quelle 6b während der Perioden, in denen der Transistor T3 leitet.

Der Transistor T2 ist mit dem Transistor T1 parallelgeschaltet und wird von einem UND-Glied ET1 gesteuert, um den Arbeitsstrom jedesmal zu erhöhen, wenn die Arbeitsbedingungen richtig sind. Zu diesem Zweck wird von der

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Überwachungsvorrichtung 13 über die Leitung 14b ein Signal abgegeben, das das UND-Glied ET1 öffnet, um die von dem Impulsgeber 36 abgegebenen Signale durchzulassen. Auf diese Weise arbeiten die beiden Transistoren T1 und T2 jedesmal synchron, wenn es die Arbeitsbedingungen zulassen. Anstelle des Transistors T2 könnten auch mehrere Transistoren vorgesehen werden, um eine stärkere Erhöhung des Stroms zu erhalten, wenn es die Arbeitsbedingungen zulassen.

Die Vorrichtung 13 weist auch zwei Eingänge auf, die mit den Leitungen 19a und 19b verbunden sind, die jeweils durch den Beginn des Sperrzustandes des Transistors T1 oder durch die Entladung im Arbeitsbereich gesteuert werden.

Die Vorrichtung 13 weist auch Ausgänge 14c bis 14f auf. Der Ausgang 14c ermöglicht es, auf die Dauer der Impulse des Multivibrators 5a einzuwirken, wie dies im einzelnen anhand der Fig.15 erläutert wird.

Der Ausgang 14d ermöglicht es, auf das Intervall zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsen einzuwirken, wie dies im einzelnen anhand der Pig. 11 erläutert wird.

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Der Ausgang 14e ermöglicht es, die Entladungen durch Einwirken auf den Impulsgeber 36 zu unterbrechen, wie dies anhand der Fig. 3 beschrieben wird.

Der Ausgang 14f ermöglicht es, das endgültige Ausschalten der Maschine dadurch sicherzustellen, daß in dem Falle auf ein Relais 35 eingewirkt wird, wenn die normalen Arbeitsbedingungen nicht aufrechterhalten werden können.

Die Überwachungsvorrichtung 13 weist auch vier Lampen 31 bis 34 auf, um verschiedene Fehler anzuzeigen, die während des Betriebs auftreten können.

Die Überwachungsvorrichtung 13 ist im einzelnen in Fig. 2 gezeigt. Sie weist Überwachungseinheiten IV bis IX auf, um verschiedene Kriterien der Betriebszustände zu steuern, Die Eingangssignale dieser Überwachungseinheiten werden über die Leitungen 17 und 17a geleitet, um die Spannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück zu erzeugen, über die Leitungen 18 und 18a zur Steuerung des Arbeitsstromflusses, und über die Leitungen 19a bzw. 19b zur Synchronisation mit dem Beginn des Anlegens einer Arbeitsspannung bzw. mit dem Beginn der Erzeugung jeder Arbeitsentladung.

Die Einheit IV kontrolliert das Auftreten von plötzlichen

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Änderungen der Spannung, die zwischen der Elektrode und dem Werkstück während der Enüadungen auftritt.

Die Einheit V überwacht das Auftreten von Änderungen der Spannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück zwischen zwei Entladungen. Das Auftreten solcher Änderungen ist ein Kriterium für die richtige Punktion, da sie anzeigt, daß die Arbeitsfunken aufeinanderfolgend an verschiedenen Stellen der zu bearbeitenden Oberfläche erzeugt werden. Wenn dagegen mehrere aufeinanderfolgende Entladungen am gleichen geometrischen Punkt der zu bearbeitenden Oberfläche auftreten, ändert sich der Spannungspegel während der verschiedenen Entladungen nicht wesentlich und die Einheit V liefert dann ein Ausgangssignal, das anzeigt, daß die Arbeitsbedingungen schlecht sind. Wenn die aufeinanderfolgenden Entladungen an einem genauen Punkt des Werkstücks und der Elektrode stattfinden, ergibt sich eine lokale Erhitzung, die die zu bearbeitenden Oberflächen vor dem Auftreten eines Kurzschlusses beschädigen kann.

Die Einheit VI kontrolliert die Verschmutzung der Arbeitsfluss igkeit. Diese Einheit überwacht die Geschwindigkeit der Abnahme der Spannung zwischen der Elektrode und dem

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Werkstück bei der Erzeugung von Stromimpulsen. Wenn die Verschmutzung der Arbeitsflüssigkeit sehr hoch ist, wird die dielektrische Flüssiglieit ausreichend leitend und verhindert den Funkenüberschlag. Man stellt dann nur noch den Durchgang von Strominipulsen zwischen der Elektrode und dem Werkstück fest, deren Dauer exakt den an die Elektrode angelegten Spannungsimpulsen entspricht, und die Geschwindigkeit, mit der der Strom erzeugt wird, ist weitaus geringer als bei nicht verschmutzter Flüssigkeit.

Die Einheit VII dient zur Ermittlung des Kurzschlusses und kann sehr einfach aufgebaut sein. Es genügt, daß sie anspricht, wenn die Spannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück unter einen vorbestimmten Wert während des Entladestromdurchgangs fällt.

Die Einheit VIII dient zur Überwachung der Spannung zwischen den Elektroden während der Zeit zwischen dem Anlegen eines jeden Spannungsimpulses an die Elektrode und das Werkstück und dem Auftreten des Stromes des Funkens,der zwischen dienen Teilen überspringt.

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Die Einheit IX überwacht die richtige Funktion der Schalter 7.

Die Einheiten IY bis IX sind mit einer Schaltung 20 über die Leitungen 21 bis 29 verbunden, die diesem Kreis die Informationen zuführen, die sich auf das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein von verschiedenen Zuständen beziehen, die durch diese Einheiten überwacht werden. Ein logischer Teil dieser Schaltung 20 leitet diese Informationen auf die eine oder andere von vier Alarmlampen 31 bis 34. Das Aufleuchten jeder dieser Lampen entspricht der Anzeige des folgenden Fehlers:

Die Lampe 31 zeigt einen zu geringen Grad der plötzlichen Änderungen oder das Nichtvorhandensein von Änderungen des Pegels an;

die Lampe 32 leuchtet auf, sobald die Verschmutzung der Flüssigkeit zu groß ist;

die Lampe 33 zeigt das Auftreten von Kurzschlüssen an;

die Lampe 34 zeigt einen Punktionsfehler des Schalters 7 an.

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Der logische Teil der Schaltung 20 weist auch zwei Ausgänge 14e und 14f auf, die an den Unterbrechern 36 bzw. 35 enden. Der Unterbrecher 35 steuert die endgültige Ausschaltung der Haschine, während der Unterbrecher 36 das zeitweilige Ausschalten des Schalters 7 hervorruft, um die Entladungen zwischen der Elektrode und dem Werkstück zu unterbrechen. V/enn eine derartige Unterbrechung stattfindet, ruft die Beseitigung der Spannung zwischen den Singangsansehlüssen 17 und 17a das Zurückziehen der Elektrode 3 und zugleich ein schnelleres Umwälzen der Arbeitsflüsoigkeit hervor. Am Ende der zeitweiligen Unterbrechung der Impulse tritt wieder eine erhöhte Arbeitsspannung an den Eingangsanschlussen 17 und 17a auf und die Vorrichtung 4 steuert das Vorrücken der Elektrode 3, bis wieder normale Arbeitsbedingungen erreicht sind.

Die Pig. 2A zeigt das allgemeine Schaltbild einer vollständigen Uberwachungseinheit, es Acird jedoch jede der Überwachungseinheiten IV bis IX im einzelnen anhand der Figuren 4 bis 9 beschrieben.

nine typische Uberwachungs einheit v/eist ein Anpasüungs-

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glied 200 auf, das mittels eines Umschalters 201 mit dem Werkstück und der Elektrode durch die Leitungen 17 und 17a oder mit dem Meßnebenschluß S durch die Leitungen 18 und 18a verbunden werden kann. Dieses Anpassungsglied wandelt das Eingangssignal in eine Form um, in der es von den anderen Gliedern elektronisch verarbeitet werden kann, die es speist.

Das von dem Anpassungsglied 200 gelieferte Signal kann durch ein oder mehrere Prüfglieder momentan oder während einer Periode geprüft werden, die im Verhältnis zu der angelegten Arbeitsspannung bzw. dem erzeugten Arbeitsstrom bestimmt ist. Zu diesem Zweck kann die Überwachungseinheit mehrere Multiplikationsglieder 202, 202', 202" aufweisen, von denen "jedes durch das Ausgangssignal des Anpassungsgliedes 200 gespeist wird. Jedes Multiplikationsglied läßt das empfangene Signal während einer Periode durchlaufen, die durch einen Zeitgeber 203 bestimmt wird, der z.B. aus einem monostabilen Multivibrator besteht, dessen instabile Periode durch ein Verzögerungsglied 204 ausgelöst wird, das durch einen Inverter 205 mit den Leitungen 19a oder 19b verbunden ist. Das Ausgangssignal des Multiplikaticnsgliedes 202 wird dann durch Verarbeitungs-

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glieder 206, 206¹, 206" in eine geeignete Form gebracht* Man erhält an den Ausgängen 207, 207', 207" Signale, die für die Arbeitsbedingungen charakteristisch sind, die man zu kennen wünscht.

Beschreibung des logischen Schaltkreises

Pig. 3 zeigt den logischen Teil der Schaltung 20, der bei der Fig. 2 erwähnt wurde. Dieser Schaltkreis weist mehrere NAND-Glieder auf. Wie bekannt ist, erzeugen diese Glieder nur dann kein Signal, wenn ein Signal an jeden ihrer"Eingänge angelegt wird. Sobald ein oder mehrere Eingangssignale fahlen, erzeugen die NAHD-Glieder ein Ausgangssignalr

Die Signale der Leitungen 21 und 22 werden zunächst durch Glieder 40 und 41 invertiert, damit sie auf ein Glied 42 gegeben werden können, dessen Ausgangssignal durch ein Glied 43 invertiert wird, bevor es auf den Eingang eines Glieds 44 gegeben wird, das vier Eingänge aufweist, von denen dryi mit den Leitungen 23, 25 und 28 verbunden sind»

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Der Ausgang des Gliedes 44 führt einerseits zu einem Verzögerungsglied 45 und andererseits zu einem Glied 46, das einen Transistor 47 zum Zünden der Lampe 31 steuert.

Der Ausgang des Verzögerungsgliedes, das die empfangenen Impulse um 3 ms verzögert, ist mit einem Zähler 48 verbunden, der selbst mit einem Haltekreis verbunden ist, der in üblicher Weise aus zwei NAND-Gliedern 49, 50 besteht, die in Reihe geschaltet sind und von denen der Ausgang des zweiten Glieds mit dem Eingang des ersten Glieds verbunden ist. Dieser Haltekreis wirkt auf ein Glied 51 ein, dem ein Invertierglied 52 folgt, das einen Transistor 53 steuert, dessen Kollektor durch die Leitung 14f mit dem bereits anhand der Fig. 1A.erwähnten Unterbrecher 35 und dann mit dem Netzanschluß a verbunden ist. Die Erregung der Wicklung dieses Relais bewirkt das öffnen eines Kontakts 35a, der das endgültige Ausschalten der Maschine steuert.

Die Leitungen 23, 25 und 28, die an drei Eingänge des Glieds 44 angeschlossen sind, sind auch mit drei Eingängen eines Gliedes 56 mit vier Eingängen verbunden. Der vierte Eingang dieses Glieds wird von dem Signal-

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ausgang des Gliedes 44 gebildet. Wenn alle Arbeitsbedingungen richtig sind, erhält jeder Eingang des Gliedes 56 ein Signal, so dafi am Ausgang dieses Glieds kein Signal auftritt. Ohne Signal an diesem Ausgang wird ein Impulsgenerator 57 gesperrt, dessen Ausgang mit dem Zähler 48 verbunden ist. Die von dem Generator 57 gelieferten Impulse bewirken, daß der Zähler 48 auf O zurückgestellt wird.

Die Leitungen 24, 25 und 28 sind mit einem Glied 58 verbunden, dessen Ausgang entsprechend dem Glied 44 mit einer Fehleranzeigeschaltung bei Verschmutzung verbunden ist, die aus einem Glied und einem Transistor zum Zünden der Lampe 32 besteht. Das Glied 58 ist ebenfalls mit einem Verzögerungsglied 59 verbunden, dessen Verzögerung auf etwa 30 ms eingestellt ist.

In gleicher Weise ist die Leitung 26 mit einem Glied 60 verbunden, dessen zweiter Eingang mit der Leitung 28 verbunden ist. Das Ausgangssignal des Glieds 60 wird wie bei dem Glied 58 einerseits auf eine die Lampe 33 enthaltende Anzeigeschaltung und andererseits auf ein Verzögerungsglied 61 gegeben.

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Die Ausgänge der Verzögerungsglieder 45» 59 und 61 sind mit drei Eingängen eines Gliedes 62 mit vier Eingängen verbunden. Der vierte Eingang ist mit dem Ausgang eines Glieds 63 verbunden, dessem einer Eingang mit dem Ausgang des Gliedes 62 verbunden ist, um eine Haltevorrichtung zu bilden. Der Ausgang des Glieds 62 ist mit einem Transistor 64 verbunden, der über die Leitung 14-e ein Relais 65 steuert, dessen Kontakt 66 normalerweise geschlossen ist, wenn die Bearbeitung unter richtigen Bedingungen durchgeführt wird. Das Relais 65 ist ein Teil des Impulsgebers 36, der einen Unterbrecher bildet. Der Kontakt 66 ermöglicht es, den Basisstrom des Transistors T1 zu unterbrechen.

Der Ausgang des Glreds 63 ist mit einem Impulsgenerator 67 verbunden, dessen Ausgangsimpulse auf ein Glied 68 einwirken, dessen Ausgang mit dem Eingang des Glieds 63 verbunden ist.

Die Leitungen 27, 28 und 29 sind mit den Eingängen eines Glieds 69 verbunden, das einen Haltekreis steuert, der

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durch zwei Glieder 70 und 71 gebildet wird, die mit einer Anzeigevorrichtung zusammenwirken, die den vorhergehenden entspricht und die im betreffenden Fall die Zündung der Lampe 34 steuert. Der Ausgang des Glieds ist mit einem der Eingänge des Gliecfe 71 verbunden, der zweite Eingang des Glieds 71 erhält ein Signal, sobald die Bearbeitung ausgelöst ist.

Der Ausgang des Glieds 71 ist mit dem Eingang des Glieds 51 verbunden, um die Endausschaltung der Maschine zu ermöglichen, wenn die Leitung 29 ein Signal abgibt, das ein fehlerhaftes Funktionieren des Schalters 7 anzeigt.

Die Funktionsweise des logischen Schaltkreises entsprechend Fig. 3 wird anhand der folgenden Tabelle erläutert, in der das ITichtvorhandensein eines Signals durch "0" und das Vorhandensein eines Signals durch "1" angezeigt wird. Die in der Tabelle aufgezeichneten Fälle geben an, daß die Information des betrachteten Falls den einen oder anderen Wert haben kann, daß jedoch dieser Wert bei einem besonderen Signal nicht in Betracht gezogen wird, das von einer der Überwachungseinheiten abgegeben wird.

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Einheit Warte- Gute Bearbeitung Kurz- Ver- Licht-Leitung zeit Feinbearb. Grobbearb. Schluß schmut- bogen

zung

IV,21	0	0	1	0	0	0
V,22	1	1	0	1	1	0
VI ,23	1	1	1	0	1	1
VI, 24	1	0	O	1	0	0
VII,25	1	1	1	1	0	1
VII,26	0	0	1	1	0
VII,27	O	O	1	1	0
VIII,28	1	1	1	0	1
Glied 44	1	1	0	1	0
Glied 58	1	1	1	1	1
Glied 60	1	1		1
Glied 56	0	0		1

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Beschreibung der Überwachungseinheiten a) Überwachungseinheit IV

Fig. 4 zeigt die Einheit IV zur Überwachung des Auftretens plötzlicher Änderungen der Arbeitespannung, d.h. der Spannung zwischen der Elektrode 3 und dem Werkstück 2 während der Zeitintervalle zwischen den Zeitpunkten, die dem Beginn der Stromimpulse und deren Ende mit Ausschluß dieser Zeitpunkte auftritt. Diese Einheit weist zwei Eingangsanschlüsse auf, die mit den Eingängen 17 und 17a in Fig. 1 verbunden sind. Die Schaltung weist auch den Eingang 19b auf, der ein Signal synchron mit de^ Beginn des Arbeitsstroms während jedes Spannungsimpulses erhält, der auf die Elektrode und das W;-x\k:stück gegeben wird. Die Einrichtungen zur Erzeugung des Signals, das auf den Anschluß 19b gegeben wird, sind im einzelnen nicht dargestellt, da sie nicht Tjil der Erfindung sind.

Die Arbeitsspannung der Eingänge 17 und 17a wird über einen Widerstand R5, einen Kondensator C2 und eine Diode D1 zu einem Kondensator G3 geleitet, der sich dadurch auf eine Spannung entlädt, die ausschließlich eine Funktion der Anzahl der Wechselspannungskomponenten der Arbeitsspannung

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ist. Die Gleichspannungskomponente kann den Kon ensator Ci nicht durchlaufen. Um zu vermeiden, daß die Spannung des Kondensators C3 hochfrequente Komponenten berücksichtigt, die -dt aem Anlegen der Arbeitsspyrmung an die Elektrode und das Werkstück sowie den plötzlichen Abfall dieser Spannung bei der Entladung in Verbindung stehen, ist ein Transistor T'3 vorgesehen, der derart geschaltet ist, daß er die hochfre-;iiinten Komponenten, die den Kondensator 02 durchlaufen, kurzschließt, solange keine Entladung stattfindet. Zu diesem Zweck ist die B-sis des Transistors ,nit dem Anschluß 19b aber ein Glied 23 verbunden, das einen Signalinverter darstellt. Auf diese Weise gelangen nie hochfrequenten Komponenten nur wahrend der Dauer einer jeden Entladung auf /.ie Diode D1 und den Kondensator 03. Parallel zum Kondensator C3 liegt -An ^ntlade'./iderstand R6, der zusammen ait de.n Kondensator eine große Zeitkonstante iu: Vergleich zur Dauer der Sntlalung ergibt. Die 3"T.n:.ung des Kondeno -tore 03 wir J auf den 'Eingang eines Kciuoaratcu-s 74 gegeben, der-; ,e^ z,;-iter ICing-mg '.iine 3e3Ugsspannung erhält, die durch einen Spannungsteiler aus den beiden Mdsrstanden H7 und i-i3 erzeugt '/ird.

Solange die Spannung des Kondensator?;. 03 kleiner ;-l;j d i r_;

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Bezugsspannung ist, gibt der Komparator 74 am Ausgang ein kontinuierliches Signal at). Dieses Signal v/ird unterbrochen, sobald die Spannung des Kondensators 03 größer als die Bezugs spannung ist. Das Aus gangs si gnal des !Comparators 74 v/ird durch ein Glied 75 umgekehrt, dessen Ausgang r.n den "-eingang eines Glieds 76 und an einen Eingang D eines Versögerungsspeichers 77 bzw. eines Verzögerungs-Flip-Flops angeschlossen ist. Der andere Eingang GP des 3¹Iip-Flops 77 erhält Impulse des Glieds 73. Am Ausgang Q des Flip-Flops 77 erhält man ein Signal, das dem entspricht, das an den Eingangsa.nschluß D beim Durchgang der letzten positiven Vorderflanke der Impulse angelegt wurde, die ruf den Anschluß CP gegeben v/urden. Dieses Ausgangssignal des Flip-Flops 77 wird auf «inen Eingang eines Glieds 73 gegeben, dessen anderer Eingang das Ausgangssignal des Glieds 73 erhält. Der Ausgang des Glieds 73 ist rait dea Eingang des Glieds 79 verbunden, dessen anderer .3In^,;-.ng ait -em Ausgang des Gliedes 76 verbunden int. Letzteres weist auch einen zweiten Eingang auf, der mit J.e..i Anschluß 19b verbunden ist.

:.^rurm ;,ie .xrboi tsentl^iuiigen einen ■ us reichenden Gr;-. an r/LüLzl i-;H-n "näe.cun^eu aufweisen, gibt der Ausgang ■'.} des Vi: -i-?ii)^; 77 oin kontinuierliches Signal ab, so daß

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man am Ausgang des Glieds 7Q» d.h. an :incu Eingang den Glieds 79 einen Lrpuls während jedex- die Hochfrequenz enthaltenden Entladungen erhält. Diece Inpulse haben einen mit dem Abstand zwischen den Entladungen synchronen Abstand voneinander.

Der andere Eingang aes Glieds 79 erhält kein Signal, wenn die beiden Eingänge des Glieds 76 zugleich ein Signal erhalten, d.h. während der üauer der Entladung, die durch die Spannung an Anschluß 19b gegeben ist, und während des Signals am Anschluß 76, das ...it einer geringen Verzögerung das Vorhandensein von plötzlichen Änderungen in dieser Entladung selbst anzeigt. Der Anschluß 79 liefert während j.eder Dauer einer "intlaaung und eines Intervalls zwischen dei:i Ende dieser "JCntlaiung und de in folgenden Stromimpuls ein Signal. Das Ausgangssignal des Glieds 79 ■är-i durch die ϊ-eitung 21 auf den logischen Schaltkreis 20 übertragen, >/ie in Pig. Z gezeigt i.^::t.

b) Jberwachun seinheit V

g» 5 v/eist l lese Einheit einen

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teiler auf, der -us «fen '/iderrjtänden R9 und IH G "besteht, und der ,lit -ior ^p-innung zwischen der Elektrode und dem .^rkctücl-c verEo:-.rt wird., die an Jen Eingang" ;n 17 und 17a uftritt. Die Spannung .-in '.^;en Anschlüssen des Widerst raids R1 -■ wiri aber einen Feldeffekttransistor T4 auf einen Kondenstor C4 gegeben.

V/enn aan an den Anschlüssen ec KonJena-.tors G4 eine Spannung erhalten viii, -iie .ie Spannung; zwischen der .Elektrode unü ..e^i ".'crr.cstück bei jeder ..er ; ufeinanderf olgenuen ^ntlo."IuHiJ=Ii wiedergibt, um die Änderungen dieser Spannung v/^:"^:;ir^nd ier varschiedenen Entladungen messen zu iröiKun, i.·!; ■:-;: notwendig, da.3 dar "runsistor T4 nur \j".~.:-"■:-■!:■?. . 2r ^iitl-./utig loitet und vor .\e\ii 'Znie jeder 7ntl-,.:.unj GOri-rt, da...it -ie Jpannung ies Lon iens.itcrr C4 nich'j :ureh ά s Yersclr.vinden der ^p-innun^ z-.;isch^n der .!«ktrjae unä Ae^ ^T''^r?ist^:Jck beeinflußt '.'ir,. Die Λη'Ίε-riaij .-:: ' r· "t:·'-.iintuig:» clie J.lese . berv:.. ellung ε jiijieit fest-3t :11er. coil, s±iv.l ^egeiiübi/." -'-.-r ί'ρ-^nnung ^: ol'.r g;riii3, .,ic u^l'3- -i-.'-:: ".v^tri: 7 " uf jie "lektru.3e un.i da^ "virlc-

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Die Steuerung des Transistors T4 wird durch ein Signal verwirklicht ι das auf den Eingangsanschluß 19b gegeben wird, der der gleiche ist, wie bei der Einheit IY und der Impulse erhält, deren Dauer exakt der Dauer einer jeden Entladung entspricht. Dieses Signal wird auf ein Glied RC gegeben, das einen Differentiator 80 bildet. Nach der Differentiation wird dieses Signal durch ein Glied 81 invertiert und dann auf einen Transistor T5 gegeben» der die Polarisation der Basis des Transistors T4 steuert. Auf diese Weise wird dieser Transistor während jeder Entladung leitend, wobei die leitende Periode etwas nach dem Beginn der Entladung beginnt und vor dem Ende der Entladung endet.

Die Spannung des Kondensators C4 wird auf die Basis eines Feldeffekttransistors T6 gegeben. Ein Transistor dieser Art hat bekanntlich einen praktisch unendlichen Eingangswiderstand, so daß der Kondensator C4, ohne sich zu entladen, seine Spannung behält, die er durch den Transistor T4 erhalten hat.

Der Transistor T6 steuert den Stromfluß in einem Widerstand R11 und es tritt daher an den Anschlüssen dieses

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'Widerstands eine Spannung auf, die für die Spannung kennzeichnend ist, die zwischen dem Werkstück und der Elektrode während der Entladung vorhanden ist. Die Spannung an den Anschlüssen des Widerstandes R11 kann an einem Anschluß Va abgenommen werden, damit sie auf eine andere Schaltung gegeben werden kann, die später beschrieben wird. Wenn die Spannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück Werte erreicht, die bei jeder Arbeitsentladung etwas-verschieden sind, schwankt die Spannung an den Anschlüssen aes Widerstandes R11 im gleichen Rhythmus, so daß die Wechselspannungskomponenten dieser Spannung durch den Kondensator 05 auf eine Gleichrichterschaltung übertragen werden, die aus einer Diode D2 und einem Kondensator 06 besteht. Letzterer wird auf eine Spannung aufgeladen, die eine Punktion der Differenz zwischen den aufeinanderfolgenden Warten der Spannung an der Elektrode und dein Werkstück ist. 'Der Kondensator ist an einen Eingang eines Komparators 82 angeschlossen, der ein Ausgangssignal abgibt, solange die Spannung des Kondensators 06 nicht die Bezugsspannung erreicht hat, die an dem anderen Eingangsanschluß des Komparators 82 liegt und die durch den Strom erzeugt wird, der über den Widerstand R12 fließt. Wegen

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des Schaltkreises 20 wird das Aus gangs signal des Kompara.-tors 82 durch ein Glied 83 invertiert, so daß man auf der Ausgangsleitung 22 ein Signal (bzw. den logischen Zustand 1) erhält, wenn die Elektroden-Werkstück-Spannung bei jeder Entladung ihre Größe etwas ändert, wodurch angezeigt wird, daß die Entladungen aufeinanderfolgend an unterschiedlichen Stellen der Bearbeitungsfläche erfolgen.

c) Überwachungseinheit VI

Zweck dieser Einheit ist es, die Verschmutzung der Arbeitsflüssigkeit festzustellen und ein Alarmsignal abzugeben, wenn die Verschmutzung einen derartigen Grad erreicht hat, daß zwischen der Elektrode und dem Werkstück keine elektrischen Funkenentladungen mehr stattfinden, sondern durch Stromimpulse infolge des leitenden Zustandes der Arbeitsflüssigkeit ersetzt sind.

Fig. 6 zeigt einen Verschmutzungsdetektor, der auf die Geschwindigkeit der Verminderung der Spannung anspricht, die zwischen der Elektrode und dem Werkstück zum Zeitpunkt der Bildung der Stromimpulse nach dem Anlegen des Arbeitsspannungsimpulses beobachtet wird. Die Einheit VI

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ist mit den Anschlüssen 17 und 17a verbunden.

Bei plötzlichen Änderungen der Spannung zwischen diesen Anschlüssen durchlaufen Weehselspannungskomponenten den Kondensator C? und auch die Diode 1)3» wenn die Vorderflanke negativ ist_# und laden einen Kondensator 08, wenn die Vorderflanke poBitiv ist, d.h. wenn die Spannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück abnimmt.

Wie bei den vorherigen Anordnungen wirf.die Spannung des Kondensators G8 mittels eines Komparators 84 mit einer Bezugsspannung verglichen, Der Ausgang dieses Komparators 84 wird auf einen Verzögerungsspeicher 85 gegeben, der Taktiiüpulse der Detektorvorrichtung 50 erhält. Das Flip—Plop 85 speichert somit das Ausgangssignal des Komparators 84 bei jedem Entladungsbeginn. Die Konstante RC des Kondensators G8, der sich über einen Widerstand R13 entlädt, ist ausreichend niedrig, damit der Kondensator zwischen dem Ende eines Impulses und dem Beginn des nächsten Impulses völlig entladen wird. Das Hip-Flap 85 weist zwei Ausgänge auf, an die die Leitungen 23 und 24 angeschlossen sind. Wenn die Einheit das Auftreten einer Verschmutzung feststellt, erhält die leitung 23

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kein Signal, während die Leitung 24 ein Signal erhält. Tritt keine Verschmutzung auf, steht die Leitung 23 unter Spannung und die Leitung 24 erhält kein Signal.

d) Überwachungseinheit VII

Zweck dieser Einheit ist es, den Spannungspegel während der Stromimpulse zu ermitteln und die sich hierauf beziehende Information zu speichern. Das Schaltbild dieser Einheit ist in Fig. 7 dargestellt und umfaßt einen Spannungsteiler, der aus den beiden Widerständen R14 und R15 besteht, die mit den Eingangsanschlussen 17 und 17a verbunden sind. Mit einem zweiten Spannungsteiler wird eine Bezugsspannung erzeugt, die auf den Eingang eines !Comparators 86 gegeben wird. Der Konpara.tor 86 gibt ein Signal ab, wenn die Bezugsspannung größer ist als die Arbeitsspannun^, während das umgekehrte Verhältnis zwischen diesen Spannungen durch kein Ausgangssignal am Ausgang des !Comparators angezeigt wird. Dieser Ausgang ist sowohl mit der Leitung 27 als auch mit einem Flip-Flop 87 verbunden. Das Flip-Flop erhält von dem Anschluß 19b Impulse, um das Ausgan, ssignal des !Comparators 86 zu dem Zeitpunkt zu speichern, der dem"Beginn

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einer einer jeden Entladung entspricht. Das Flip-Flop weist zwei Ausgänge auf, die mit den Leitungen 25 und 26 verbunden sind. Der Ausgang 25 erhält ein Signal, wenn die Spannung größer ist und kein Signal, wenn die Spannung kleiner ist als die Bezugsspannung. Die Leitung 26 dagegen zeigt durch ein Signal an, daß die Spannung kleiner als die Bezugsspannung ist.

e) Überwachungseinheit VIII

Diese Einheit ist in ^'ig. 8 dargestellt, und weist wie im Falle der Fig. 7 zwei Spannungsteiler auf, die einerseits eine der Arbeitsspannung proportionale Spannung liefern, die an den Anschlüssen 17 und 17a abgenommen wird, und andererseits eine Bezugsspannung, Die beiden Spannungen werden an den Eingang eines !Comparators 88 gegeben, der jedesmal ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die Spannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück größer ist als die Bezugsspannung.

Wahrend der Entladung zwischen der Elektrode und dem Werknbiiek: ,-/eint die Arbeitsspannung eine Grö.^r3e von etwa 20 V auf, vrihrend die durch den Uunohalter 7 auf die Elektrode g» ^ibf.'Hf: -jparmun.-i woit-ius höher ist und zum Beispiel etwa

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80 V beträgt. Durch geeignete Wahl der Spannungsteiler kann man leicht jedesmal ein Signal erhalten, wenn die Elektroden-Werkstück-Spannung kleiner als z.B. 30 V ist.

Das Aus gangs signal des !Comparators 88 wird durch die Glieder 89 und 90 zweimal invertiert, um an dem Schaltkreis 20 eine geeignete Ausgangsimpedanz zu erhalten.

f) Überwachungseinheit IX

Diese Überwachungseinheit ist in Fig. 9 gezeigt. Ihr Eingangssignal besteht woaierum aus mehr Elektroden-Werkstück-Spannung, die an den Anschlüssen 17 und 17a abgenommen wird. Diese Spannung gelangt zunächst in einen Differentiator, der aus einem Kondensator C9 und einem Widerstand R16 besteht. Die Zeitkonstante von C9 und R16 ist daher kleiner als die Dauer eines Impulses, so daß der Differenziator positive bzw. negative Spannungsspitzen bei jeder positiven bzw. negativen Vorderflanke der Arbeitsspannung liefert. Die positiven Vorderflaiiken v/erden über einen Widerstand R17 zur Basis eines 'I'mnsistors T7 geleitet, der einen zweiten Transistor T8 steuert, der einen Kondensator C10 überbrückt, der über ο im.· η Widerstand Π I8 geladen wird.

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Ein Widerstand R19 mit geringer Größe begrenzt den Entladestrom des Transistors T8 und eines Transistors T9, der parallel zu dem Transistor T8 geschaltet ist, der jedoch durch die Ausgangsspannung des Differentiators derart gesteuert wird, daß er bei jedem negativen Impuls des Differentiators leitend wird.

Aus dieser Anordnung ergibt sich, daß der Kondensator C10 über den Widerstand R18 geladen, jedoch periodisch durch den Transistor T8 oder T9 entladen wird.

Das Potential des Kondensators C10 wird auf einen Unijunction-Transistor T10 gegeben.

in dem Schalter 7 ein Fehler auftritt und er nicht mehr aufeinanderfolgende Impulse abgibt, erscheint keine Spannung an Ausgang des Differentiators und die Transistoren T8 und T9 bleiben nicht leitend. Die Ladung des Kondensators C10 dauert an und sobald seine Spannung die kritische Spannung des Unijunction-Transistors T10 erreicht, wird dieser leitend und der Kondensator entlädt sich über den Wider-

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stand R20, der somit einen Impuls an die Ausgangslei.tung 29 abgibt. Dieser Impuls wird zu dein Schaltkreis 20 geleitet und bewirkt durch diesen das endgültige Ausschalten der Maschine, damit jede Beschädigung der Elektrode des Werkstücks oder auch anderer Teile der Maschine verhindert wird.

Beschreibung einer automatischen Steuervorrichtung

Fig. 10 zeigt die Schaltung der automatischen Steuerung des Servomechanismus 4, der die Verstellung der Elektrode 3 veranlasst. Der Servomechanismus hat bekanntlich in erster Linie die Aufgabe, den Abstand zwischen der Elektrode und dem Werkstück genau einzuhalten, für den die Arbeitsbedingungen optimal sind.

Die Schaltung weist einen Eingangsanschluß 17a auf, der mit dem Werkstück 2 verbunden ist, sowie einen Eingangsanschluß Va, der mit dem Anschluß verbunden ist, ier bei der Überwachungseinheit V (Fig. 5) in der gleichen Weise bezeichnet ist. Wie schon zuvor gesagt wurde, er-

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scheint an dem Anschluß Ya eine Spannung, die für die Werkstück-Elektroden-Spannung nur während der Entladungen kennzeichnend ist. Diese Spannung ist kontinuierlich, jedoch veränderbar; sie wird mittels eines Widerstandes R21 auf den Eingang eines Verstärkers 91 gegeben, dessen Ausgang den Ausgang 15 der Fig. 1 zum Anlegen eines Steuersignals des Servomechanismus 4 bildet. Dieser Ausgang ist außerdem mit dem Eingangsanschluß 92 des Verstärkers durch einen veränderbaren Widerstand R22 verbunden, der es ermöglicht, die Verstärkung des Verstärkers 91 zu bestimmen.

Der Verstärker 91 erhält auch an seinem Anschluß 92 und ^:ibcir die 'vide rs fände R23 und R24 zwei Signale, die eine Funktion der Wartezeit bzw. des Auftretens von Kurzschlüssen sind.

Das Signal, das eine Funktion der Wartezeit ist, wird durch einen Verstärker 93 erzeugt, dessen Eingangsanschluß 94 über einen Widerstand R25 mit dem Anschluß 23 verbunden ist, der den Ausgangsanschluß der Überwachungseinheit VIII (Fig. 8) bildet. Der Anschluß 28 erhält jedesmal ein Signal, wenn die Elektroden-Werkstück-

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Spannung größer als z.B. 30 V ist, d.h. wiihrend der Dauer einer jeden Wartezeit. Der Ausgang des Verstärkers 93 ist durch einen Widerstand R26 parallel zu einem Kondensator C11 mit seinem Eingang 94 verbunden. Diese Gegenkopplungsschaltung legt einerseits die Verstärkung des Verstärkers fest und sichert andererseits die Integration des Eingangssignals. Man erhält somit am Ausgang des Verstärkers eine der Größe der Wartezeit proportionale Spannung, d.h. der mittleren Dauer der Wartezeit im Verhältnis zur Arbeite-

zeit. Eine Erhöhung des Ausgangssignals des Verstärkers führt somit zu einer Erhöhung des Signals, das auf den Verstärker 91 gegeben wird und schließlich des Signals, das die Annäherung zwischen der Elektrode und dem Werkstück steuert.

Die Schaltung der Pig. 10 weist auch einen Verstärker auf, dessen Eingang 96 mit dem Anschluß 25 des Ausgangs der Überwachungseinheit VII verbunden ist, die in Fig. gezeigt ist. Vom Anschluß 25 geht bei NichtVorhandensein eines Kurzschlusses ein Signal aus und man erhält dagegen kein Signal, sobald ein Kurzschluß zwischen der Elektrode und dem Werkstück auftritt. Dieses Eingangssignal wird durch den Verstärker 95 verstärkt und

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integriert, der wie der Verstärker 93 eine G-egenkopplungsschleife aufweist, die durch einenWiderstand R27 und einen Kondensator 012 gebildet wird.

Das Verhältnis der Widerstände R21, R23, R24 und die für die Verstärker 93 und 95 gewählte Verstärkung.ermöglichen es, in der gewünschten Weise auf den Servomechanismus in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der verschiedenen Uberwachungseinheiten einzuwirken.

Pig. 11 zeigt eine Einheit zur automatischen Zeitintervall steuerung. Diese Einheit hat die Aufgabe, das Zeitintervall zwischen zwei Impulsen proportional zur Anzahl von schlechten Impulsen einerseits (Wirkung 1) und nach jedem Impuls andererseits (Wirkung 2) zu ändern. Ein erhöhtes Maß an schlechten Impulsen hat zur Wirkung, daß die Intervallzeit zwischen den Impulsen erhöht wird.

Diese Einheit weist einen Spannungsteiler auf, der aus zwei Widerständen R28 und R29 besteht, die einerseits mit einer festen Spannung von -12V und andererseits :;iit dem Stromeingangsanschluß verbunden sind, der

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an den -Ausgang des Glieds 43 der Fig. 3 angeschlossen ist. Das Eingangssignal ist ein logisches Signal. Der Pegel 0 V stellt einwandfreie Impulse dar, während der Pegel +5 "V schlechte Impulse anzeigt.

Das Eingangssignal wirkt auf zwei verschiedene Schaltungen. Die erste (Wirkung 1) umfaßt einen Inverter, der aus einem Transistor T11 und einem Widerstand R30 besteht. Der Kollektor des Transistors T11 ist über einen Widerstand R31 Mt dem Eingangsanschluß 97 eines Verstärkers 98 verbunden, dessen anderer Eingang an einer festen Spannung liegt, die durch einen °pannungsteiler erhalten wird, der aus den Widerständen R32 und R33 besteht. Der Ausgangsanschluß des Verstärkers 98 ist einerseits mit dem Eingangsanschluß 97 über eine Gegenkopplungsschleife verbunden, die aus einem Widerstand R34 besteht, der die Verstärkung des Verstärkers bestimmt, sowie andererseits mit der Basis eines Transistors T12 über einen Spannungsteiler, der aus den Widerständen R35 und R36 besteht. Die Spannung am Ausgang des Verstärkers 98 ist umso positiver, je höher der Anteil der schlecht3n Impulse ist. Dadurch wird

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die Größe des Emitter-Kollektorstroms des Transistors T12 vermindert.

Die zweite Schaltung (Wirkung 2) ist ein Inverter. Das Eingangssignal wird auf die Basis eines Transistors T13 über einen Widerstand R37 gegeben. Der Kollektor dieses Transistors ist mit dem Emitter des Transistors T12 über einen Spannungsteiler verbunden, der aus den V/iderstünden R38 und R39 besteht. Wenn ein einwandfreier Imouls vorliegt, hat diese Schaltung keinen Einflui3 auf den Transistor TI2, wenn dagegen ein schlechter Impuls vorliegt, bewirbt sie eine Verminderung der Spannung des Emitters des Transistors T12, d.h. eine Verminderung der Größe des Emitter-Kollektorstroms dieses Transistors.

Der Kollektor des Transistors T12 ist über aine Leitung 14-d mit dem Kondensator C14 eines monostabilen Schaltkreises verbunden. Dieser Schaltkreis wird aurc-i ein Signal gesteuert, das auf den Anschluß 19c gegeben wird, und dessen Dauer der Entladezeit der Arbeitsiinpulse entspricht. Dieses Signal golanjt auf die Basis des Aus^angstro.noistors T14 des monostabilen Schaltkreises über ein Integrierglied, das aus einer Kapazität 015 und einem Widerstand R40 bestent, sowie über eine Diode D4, die nur die negativen Spitzen durchläßt. Ta-m Ende der auf ien Anschluß 19c gegeb-iri'jn. Ii:ipul:;'? hat ,somit zur 11r'K.ung, daß der Transistor T14 gesperrt v/ir·';. ;jLi;i; r^ollt dio 7ocdei:£ li-riko -J.es Ausgangs signals dar, das

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andauert, bis der Kondensator C14 sich auf eine Spannung aufgeladen hat, die ausreicht, um den Transistor T14 zu öffnen. Die Dauer des Ausgangssignals ist somit proportional der Ladegeschwindigkeit des Kondensators CI4, die von der Größe des Stroms abhängt, der von dem Transistors T12 geliefert wird.

Wie weiter oben erläutert vrurde, hat ein erhöhtes Maß an schlechten Impulsen bzw. ein schlechter Impuls zur Wirkung, daß der Strom des Kollektors des Transistors T12 vermindert wird und sich folglich der Kondensator 014 langsamer lädt, wodurch die Dauer des Ausgangssignals des inonostabilen Schaltkreises erhöht wird. Dieses Ausgangssignal wird auf den Verstärker zur Steuerung der die Leistung bestimmenden Einheiten gegeben, der außerdem das Zeitintervall proportional zur Dauer des Ausgangssignals festlegt.

Man erhält auf diese Weise eine automatische Anpassung des mittleren Arbeitsstroms durch Änderung des Intervalls zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsen in Abhängigkeit von den momentanen Arbeitsbedingungen in dem lilektroden-Werkstück-Spalt.

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Fig. 12 zeigt in ^orm eines Blockschaltbildes einen Schaltkreis zur Berieselungssteuerung. Dieser Schaltkreis wird durch Signale gesteuert, die vom Ausgang 24 der Einheit VI zur Überwachung der Verschmutzung kommen. Der Schaltkreis zur Steuerung der Berieselung hat die Aufgabe, die Zufuhr von Arbeitsflüssigkeit in Abhängigkeit vom Grad der Verschmutzung der Arbeitsflüssigkeit in dem Arbeitsbereich zu regulieren. V/enn die Arbeitsflüssigkeit einen bestimmten Verschmutzungsgrad erreicht hat, treten keine elektrischen Funkenentladung·^ zwischen der Elektrode und dem Werkstück mehr auf. Es ist daher notwendig, wenn das Maß an schlechten Impulsen hoch ist, die Arbeitsflüssigkeit schnell zu erneuern.

Der Schaltkreis der Fig. 12 umfaßt eine Einrichtung zur Regelung des Verschmutzungsgrades. Diese Einrichtung hat einen Komparator 100 und einen Integrator, der aus einem Widerstand H41 und einem Kondensator 016 besteht. Das Eingangssignal,, das von dem Ausgang 24 der Einheit VI zur überwachung der Verschmutzung kommt, wird nach der Integration auf einen Eingang des Komparators 100 gegeben. Der andere Eingang des Komparators liegt an einer

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festen Bezugsspannung. Man erhält so an Ausgang des !Comparators ein logisches Signal, das vom Verschmutzungsgrad abhängt. Dieses Signal wird auf einen monostabilen Multivibrator 101 gegeben, dessen Ausgangssignal sine Dauer hat, die durch den RC-Kreis bestimmt wird. Das Signal wird dann verstärkt und auf die Wicklung 102 eines Slektroventils 103 gegeben, das die Zufuhr mit dielektrischer Flüssigkeit 104 regelt.

Wenn der Verschmutzungsgrad der dielektrischen Flüssigkeit zu hoch ist, erzeugt der Steuerkreis ein logisches Signal, das den monostabilen Multivibrator 101 steuert. Dieser erzeugt einen Impuls mit einer bestimmten Dauer, der verstärkt wird, um das Öffnen des Elektroventils 103 während einer Zeit gleich der Dauer des Impulses zu öffnen, so daß die dielektrische Flüssigkeit 104 in dem Arbeitsbereich zwangsläufig erneuert v/ird.

Fig. 13 zeigt die Schaltung des UND-Glieds ET1 der Fig. 1A. Dieses Glied weist zwei Transistoren T23 und T24 auf, deren Kollektoren jeweils über einen Widerstand mit dem positiven Netzanschluß und über eine Diode D5 und D6 mit der Basis

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eines Transistors T25 verbunden sind. Die Basis des Transistors T23 ist über die Leitung 14t» mit'dem Ausgang des 9-lieds 44 entsprechend dem Schaltbild der Fig. 3 verbunden. Die Basis des Transistors T24 ist mit dem Ausgang des Impulsgebers 36 der Jig. 1A verbunden.

Wenn die Arbeitsbedingungen gut sind, tritt am Ausgang des Glieds 24 das Signal "1" auf. Desgleichen tritt am Ausgang des Impulsgebers 36 das Signal "1" auf, wenn der Transistor T1 des Schalters 7 leitet, d.h. während des Anlegens eines Impulses an die Elektrode 3. Wenn an den Basen der beilen Transistoren T23 und T24 ein positives Signal liegt, leiten diese Transistoren, so daß an der Basis des Transistors T25 im wesentlichen die Spannung des Emitters dieses Transistors liegt. Letzterer leitet somit nicht, so daß die positive Spannung über den Widerstand R64 auf den Ausgang 55 gegeben wird.

Sobald einer der Transistoren T23 und T24 kein positives Signal an der Basis erhält, sperrt er und sein Kollektor nimmt die positive ITetzspannung an. Diese Spannung wird somit über eine der Dioden D5 und D6 auf die Basis des Transistors T25 übertragen, der leitend wird und dessen KoI i. faktor spannung im wesentlichen auf "O" fällt.

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V/enn der Transistor T1 leitet und wenn zugleich das Ausgangssignal des Glieds 44 einem fehlerlosen Betrieb entspricht, erhält der Ausgang 55 ein Signal, das den Transistor T2 öffnet bzw. eventuell mehrere parallelgeschaltete Transistoren, um einen maximalen momentanen Arbeitsstrom zu liefern.

Fig. 14 zeigt das Schaltbild des UND-Glieds ΞΤ2 der Fig. 1A, Dieses Glied v/eist einen Eingang auf, der mit der Leitung 14a verbunden ist, die außerdem direkt das Signal der Leitung 28 (Fig. 2 und 8) erhält. Diese Leitung zeichnet sich durch die Abwesenheit des Signals aus, wenn die Überwachungseinheit VIII eine Verzögerung zwischen dem Anlegen des Arbeitsimpulses und der Entladung feststellt, während im gegenteiligen Fall an jede Spannung "0" liegt.

Das Signal der Leitung 14a dient dazu, einen Kondensator C21 über einen Widerstand R65 zu laden. Im Falle eines Arbeitens ohne Verzögerung ermöglicht es dieser Kondensator, eine positive Spannung an einen Differenzverstärker 130 zu legen, dessen Ausgang dann das Signal "0" abgibt. Bei einer ausreichenden Verzögerung entlädt sich der Kondensator C21 und seine Spannung fällt unter eine Bezugsspannung, die durch einen Spannungsteiler gebildet wird,

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der aus den Widerständen R66 und R67 "besteht. Der Ausgang des Differenzverstärkers 130 gibt dann das Signal "1" ab. Dieses Signal wird auf einen Transistor T26 gegeben, während ein weiterer Transistor T27 an seiner Basis das Signal "1" erhält, wenn der Transistor T1 leitet. Diese Basis ist mit dem Impulsgeber 36 verbunden.

Die Transistoren T26 und T27 steuern wie im Falle der Figo 13 einen Transistor T28, dessen Kollektor mit seiner Spannung die Basis eines Transistors T3 (Fig. 1A) steuert, der d--.s Anlegen eines größeren Impulses an die Elektrode steuert, um die Stromentladungen zu erleichtern. Auf diese "tfeise liefert der Ausgang des UND-Glieds ET2 ein Signal, das das Anlegen der erhöhten Spannung nur in den Perioden steuert, in denen der Transistor T1 leitet, und in denen die Überwachungseinheit VIII eine Verzögerung anzeigt.

Fig. 15 zeigt eine Schaltung, die es ermöglicht, die Dauer der Entladungen im Falle einer Bearbeitung zu vermindern,. bei der die Lichtbogenbildung zu stark ist. Diese Schaltung erhält an ihrem Eingang das Signal, das von dem Aus-

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gang des Glieds 43 der Pig. 3 kommt. Dieses Signal wird auf einen Transistor T29 über zwei Inverter 131 und 13? gegeben. Der Transistor Ϊ29 steuert den Transistor T30, der wie dieser leitet bzw. nicht leitet.

Der Transistor T30 ermöglicht es, einen Widerstand R68 parallel zu einem Widerstand R63 zu schalten, um den Entladestrora eines Kondensators C22 des rnonostabilen HuItivibrators 5a zu erhöhen.

Wenn die Bearbeitung infolge des Fehlens der Hochfrequenz bzw. der Änderungen der Funkenspannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück nicht mit guter Qualität erfolgt, liefert das Glied 43 (Fig. 3) an seinem Ausgang das Signal "1", das den Transistor T29 und ebenso den Transistor T30 öffnet. Der Sntladestrom, der aber die Leitung 14c fließt, erhöht sich dadurch und vermindert die Zeit der Instabilität des monostabilen Ilultivibrators 5a und damit der Dauer eines jeden Impulses.

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Claims (10)

Patentanwalt· DrJng. HANS RUSCHKE DipWng. HEINZ AGULAR •M0nd»n27, PlwianootSk. 2 Patentansprüclie 1«,) Elektroerosionsbearbeitungsverfahren, bei welchem eine Folge von Spannungsimpulsen an einen Bearbeitungsspalt angelegt worden, der zwischen zwei Elektroden gebildet wird, von denen eine als zu bearbeitendes Werkstück und die andere als V/erkzeug dient, um durch eine den Spalt füllende Flüssigkeit erosive Entladungen einzuleiten, denen gesteuerte Stromimpulse zugeführt werden, und bei welchem wenigstens einer der folgenden Arbeitsparameter, nämlich

1) die charakteristischen Größen der Spannungs- und/oder Stromimpulse,

2) der physikalische bzw. chemische Zustand der den Spalt füllenden Arbeitsflüssigkeit und

3) der Abstand der Elektroden

mittels elektrischer Impulse automatisch gesteuert wird, die durch lies-jung der Spannung zwischen den Elektroden

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und/oder des Stroms durch diese und/oder durch eine Kombination dieser Signale erhalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß v/iederholte Messungen des mittleren Pegels der Spannung zwischen den Elektroden während der Zeitintervalle zwischen den Zeitpunkten durchgeführt werden, die dein Beginn der Stromimpulse entsprechen, und den Zeitpunkten, die deren Ende entsprechen, daß das Ergebnis dieser Messungen gespeichert wird, und daß auf wenigstens einen der Arbeitspararaeter mittels eines elektrischen Signals eingewirkt v/ird, das in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Ergebnissen dieser Messungen zweier Stromimpulse erhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal aufgrund des Unterschiedes zv/ischen den Ergebnissen der Messungen eines Stromimpulses und des folgenden erzeugt v/ird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Signal einen bestimmten Wert erhält, wenn dieDifferenz zwischen den Ergebnissen der Spannungsmessung zweier Stromimpulse größer als eine Bezugsdifferenz ist.

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St

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3> dadurch gekennzeichnet, daß das Signal zwei bestimmte unterschiedliche Werte erhält, wenn man eine größere Differenz als eine Bezugsdifferenz zwischen den Ergebnissen der Spannungsmessung zweier Stromimpulse festgestellt bzw. nicht festgestellt hat.

5. Verfahren nach Anspruch 1, da-durch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einen der Arbeitsparameter mittels einer

Kombination dieses Signals, das in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Ergebnissen der Spannungsmessungen zweier Stromimpulse erhalten wird, mit wenigstens einem weiteren Signal eingewirkt wird, das in an sich bekannter V/eise durch Vergleich mit einem Bezugswert des Ergebnisses der wiederholten Messungen des mittleren Pegels der Spannung zwischen den Elektroden erzeugt wird, die während der Zeitintervalle durchgeführt werden, die zwischen den Zeitpunkten liegen, die dem Beginn der Stromimpulse entsprechen, und den Zeitpunkten, die deren Ende entsprechen.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß auf wenigstens einen der Arbeitsparameter mittels

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einer Kombination dieses Signals, das in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Ergebnissen der Spannung smessungen zweier Stromimpulse erhalten wird, mit wenigstens einem weiteren Signal eingewirkt wird, das durch wiederholte Messungen der Geschwindigkeit der
Verminderung der Spannung zwis.chen den Elektroden erzeugt wird, die zu Beginn des Durchgangs der Stromimpuls e durchgeführt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß auf wc-nigstens einen der Arbeitsparameter mittels einer Kombination dieses Signals, das in Abhängigkeit von der Differenz "zwischen den Ergebnissen der Spannungsmessungen zweier Stromimpulse erhalten wird, mit wenigstens einem weiteren Signal eingewirkt wird, das in an sich bekannter Weise durch wiederholte Messungen der Spannung zwischen den Elektroden erzeugt wird,' die während der Zeitintervalle zwischen den Zeitpunkten, die dem Beginn der Spannungsimpulse entsprechen, und den Zeitpunkten durchgeführt werden, die dem Beginn der Stromimpulse entsprechen.

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Si

8. Verfahren nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einen der Arbeitsparameter mittels einer Kombination dieses Signals, das in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Ergebnissen der .Spannungsmessungen zweier Stromimpulse erhalten wird, mit wenigstens einem weiteren Signal eingewirkt wird, das durch wiederholte Messungen der plötzlichen Änderungen der Spannung zwischen den Elektroden erzeugt wird, die zu den Zeitpunkten durchgeführt werden, die den Beginn der Spannungsimpulse und lern Ende der Stromimpulse entsprechen.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einen der Arbeitsparameter mittels einer Kombination dieses Signals, das in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Ergebnissen der Spannungsmessungen zweier Stromimpulse erhalten wird, mit wenigstens einem weiteren Signal eingewirkt wird, das durch Ermittlung der plötzlichen Änderungen der Spannung erzeugt wird, die während der Zeitintervalle abgenommen wird, die zwischen den Zeitpunkten liegen, die dem Beginn der otromimpulse entsprechen, und den Zeitpunkten, die deren Ende entsprechen, mit Ausnahme dieser Zeit-

- punkte, wobei das weitere elektrische Signal in Ab-

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hängigkeit von dem Vornandensein bzw. Nichtvorhandensein der plötzlichen Minderungen eier Spannung erzeugt v/ird.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung, die momentan beim Durchgang der Stromimpulse auf die Spannung zwischen dem Elektrodenwerkstück und dem Elektrodenwerkzeug anspricht und deren elektrischer Zustand eine Punktion dieser Spannung ist, wobei die Vorrichtung außerdem ihren vorhergehenden elektrischen Zustand während der Zeitintervalle speichert, während der sie nicht auf diese Spannung anspricht, und durch eine zweite Einrichtung, die auf die Änderungen des elektrischen Zustande der ersten Einrichtung anspricht und ein Steuersignal für wenigstens einen der Arbeitsparameter abgibt, das sich mit der Differenz der elektrischen Zustände der ersten Einrichtung eines Zeitintervalls ändert, in dem sie nicht auf eine andere anspricht.

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