DE2250872A1 - Verfahren und einrichtung fuer die elektroerosive bearbeitung einer werkstueckelektrode - Google Patents

Verfahren und einrichtung fuer die elektroerosive bearbeitung einer werkstueckelektrode

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    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/14Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply
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Description

DipWng. Dipl. oee. publ. BE DIETRICH LEWINSKT PATENTANWALT ,;.,
8Äündie,i21 - Gotthardstr. 81 ■·'" '
Telefon 561762 /J-Qj^ "f
A. G. für industrielle Elektronik
AGIB Losone "bei Locarno, Losöne (Schweiz)
Verfahren und Einrichtung für die elektroerosive' Bearbeitung einer Werkstückelektrode
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die elektroerosive Bearbeitung einer Werkstückelektrode, welche Werkstückelektrode mit einer Werkzeugelektrode einen durch einen Vorschubantrieb veränderlichen Arbeitsspalt bildet, und am Arbeitsspalt, welcher mit einer Arbeitsflüssigkeit gespült wird, Spannungsimpulse vorgegebener Dauer und in einem Zeitabstand wiederkehrend angelegt werden zur Erzeugung von elektrischen Entladungen vorgegebener Stromstärke. Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei den bekannten Elektroerosionsmaschinen wird der Arbeitsspalt zwischen der Werkzeugelektrode und der Y/erkstückelektrode während des Erosionsvorganges durch automatischen Elektrodenvorschub geregelt. Hierbei werden die gemittelte Spaltspannung, der gemittelte Arbeitsstrom oder der Spaltwiderständ als Regelgrösse (IST-Wert) erfasst und mit einem SOLL-Wert verglichen. Die durch diesen Vergleich erzeugte Differenzspannung wird einem Vorschubantrieb zur Regelung dei" Breite des Arbeitsspaltes zugeführt. Hierbei ergibt sich der grosse Nachteil, dass die Deformation der Form beziehungsweise Gestalt der den Arbeitsspalt überbrückenden Impulse überhaupt nicht oder nicht rechtzeitig erkannt wird. Der Vorschubantrieb wird daher nicht entsprechend den physikalischen Zuständen im Arbeitsspalt gesteuert, so dass der Erosionsvorgang häufig unterbrochen wird
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und ein schlechter Wirkungsgrad vorhanden ist. Ein weiterer lachteil liegt darin, dass die im Arbeitsspalt freigegebene Energie der einzelnen Arbeitsimpulse die Regeleigenschaften der bekannten Vorschubantriebe verändert. Solche Veränderungen können sich ergeben, wenn die Bedienungsperson während des Erosionsvorganges die elektrischen Parameter am erosiven Generator wie z.B. Spannung, Strom, Impuls-Pausen-Verhältnis, Repetitionsfrequenz, neu einstellt oder wenn während des Erosionsvorganges die physikalischen Zustände im Arbeitsspalt infolge geänderter Spülverhältnisse oder geänderter Wirkfläche zwischen Werkzeug- und Werkstückelektroden sich in unkontrollierter Weise ungünstig verändern. In beiden Fällen muss die Bedienungsperson in langwierigen Versuchen Nachregulierungen zur Unterstützung der Vor.schubregelanlagen vornehmen. Bekanntlich müssen diese Vorschubregelanlagen den veränderten Erosionsbedingungen angepasst werden.
Die Erfindung hat die Aufgabe, die genannten Nachteile der bekannten Vorschubregelanlagen zu beseitigen und darüber hinaus die Deformation sämtlicher, in der Erosionstechnik vorkommenden Formen und Gestalten von Impulsen rechtzeitig zu erfassen und früh genug die Regelbefehle an den Vorschubantrieb zu geben. Unter rechtzeitiger Erfassung kann verstanden werden, dass schon die Tendenz zur Deformation einer Impulsform oder einer impulsgestalt beziehungsweise die Tendenz der Entartung des Impulses festgestellt wird und bevor die Deformation beziehungsweise Entartung stattgefunden hat, die entsprechende Regelgrösse auf den Vorschubantrieb gegeben wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass für jeden am Arbeitsspalt anliegenden Impuls seine Scheitelspannung gemessen wird und bei Ueberschreiten eines ersten, der Anstiegsflanke des Impulses zugeordneten Spannungswertes die Zeit zwischen diesem Spannungswert und einem zweiten, der Abstiegsflanke des Impulses zugeordneten Spannungswert gemessen wird, und die Breite des Arbeitsspaltes in Abhängigkeit der Scheitelspannung und der Zeit geregelt wird.
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Die erfindungsgemässe Einrichtung ist gekennzeichnet durch folgende Anordnung:
a) ein Pegeldetektor ist mit seinem Eingang an den beiden Elektroden angeschlossen zum Abtasten der Anstiegsflanke der Impulsspannung5 welcher Pegeldetektor bei Ueberschreiten von vorgegebenen Schwellworten -durch die Anstiegsflanke diesen Schwellwerten zugeordnete Signale erzeugt und auf einen nachgeordneten Speicher gibt, und der Pegeldetektor bei TJeber-'-sohreiten eines bestimmten ersten Schwellwertes der Anstiegsflanke einen Zähler über eine Torschaltung startet und bei Unterschreiten eines bestimmten zweiten Schwellwertes der Abstiegsflanke den Zähler stoppt, welcher Zähler die Zeit zwischen den beiden genannten Schwellwerten zählt;
b) der Speicher ist über eine Verriegelungsschaltung mit dem Zähler verbunden, Vielehe Yerriegelungsschaltung die TJeTaertragung des Inhaltes des Speichers in den Zähler nur dann bewerkstelligt, wenn der genannte zweite Schwellwert der Abstiegsflanke unterschritten ist, wobei der Inhalt des Speichers im Zähler mit der genannten Zeit kombiniert wird;
c) eine logische Steuerschaltung ist vorgesehen, welche bei Ende eines Impulses den Transport des kombinierten Inhalts des Zählers als Regelgrösse auf eine Regelvorrichtung zum Antreiben des Vorschubantriebes steuert und bei Beginn der zeitlich folgenden Pause des Impulses die "genannten Speicher und Zähler auf Hull setzt.
Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Pig. la und Ib die Deformation rechteckiger Spannungsimpulse bei grosser und kleiner Entladungsenergie,
Pig. 2 die Erläuterung des etrf indungsgemässen Verfahrens an verschiedenen Impulsformen, -
Pig. 3 ein Blockschaltbild der erfindungsgemässen Einrichtung,
Pig. 4 in ausführlicher Blockdarstellung eine Schaltungsanordnung, als Detail der in Pig. 3 gezeigten Einrichtung, und
Pig. 5 ein Plussdiagraram über die Operationen der in, Pig. gezeigten Schaltungsanordnung. ■
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In der Pig. la sind verschiedene Gestalten bzw. formen von Impulsen dargestellt. Auf der Ordinate ist die Spannung ü und auf der Abszisse die Zeit eingetragen. Der zuerst gezeichnete Impuls besitzt eine Scheitelspannung, welche die Spannung TT entspricht. Bei dieser normalen Gestalt "bzw. Form des Impulses vergeht eine gewisse Verzugszeit zwischen Beginn der Zündspannung und dem Durchschlag, wo die Spannung U des Impulses auf die normale Brennspannung U^ absinkt. Der zweite Impuls zeigt, dass infolge von Aenderungen der physikalischen Verhältnisse im Arbeitsspalt der Durchschlag bereits bei einer viel kleineren Zündspannung erfolgt wie im ersten Impuls beschrieben ist. Beim dritten gezeichneten impuls hat sich der physikalische Zustand im Arbeitsspalt wieder in Richtung Normalisierung geändert, so dass dieser Impuls durchschlägt bei der eingestellten Zündspannung U mit einer Verzugszeit zwischen dem Beginn der Zündspannung und dem Durchschlag auf die Brennspannung TJ33, die kleiner ist als beim ersten Impuls. Mit diesen gezeichneten Impulsen soll angedeutet werden, dass die-Gestalt bzw. die Form der auf den Arbeitsspalt gelangenden Impulse sich verändern,ohne dass die bekannten Regeleinrichtungen oder die Bedienungsperson von diesen Aenderungen etwas merken. Der als vierter gezeichnete Impuls, welcher mit A bezeichnet ist, zeigt, dass der Durchschlag zwischen den beiden Elektroden bei einer etwas kleineren Zündspannung erfolgt wie die festeingestellte Zündspannung U . Aus den daran sich anschliessenden Impulsen ist eindeutig die Tendenz zu entnehmen, dass sich sehr schnell ein Lichtbogen bildet. Diese Lichtbogenbildung ist mit B bezeichnet. Daa.Charakteristikum dieses Lichtbogens ist die noch kleinere Brennspannung wie bei den normalen Impulsformen. Die in der Fig. la gezeigte und eben diskutierte Tendenz zur Entartung bzw. zur Deformation der Impulsform in Richtung Lichtbogenbildung kann bis heute von keiner Regelanlage und auch von keiner Bedienungsperson erfasst werden. Erst wenn der Lichtbogen sich im Arbeitsspalt zwischen den beiden Elektroden gebildet hat, erfolgt die erste Reaktion der bekannten Regeleinrichtungen. Dies ist in der Pig. la dadurch angedeutet, dass die Deformation
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der Form bzw. der Gestalt der Impulse einige Impulse später behoben ist und die Impulse wieder ihre normale Gestalt bzw. Form annehmen. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die in der Fig. la gezeigte Anzahl der Impulse von einer Gestalt bzw. Form zur anderen nicht mit der Wirklichkeit übereinstimmen muss. In der Praxis können 'ohne weiteres eine grössere Anzahl von Impulsen auf den Arbeitsspalt gegeben werden von einer Gestaltänderung zur anderen. Abschliessend wird noch darauf hingewiesen, dass die in der Fig. la gezeigten Impulse Arbeitsimpulse mit grosser Entladungsenergie sind, welche für die Grobbearbeitung in der Erosionstechnik verwendet werden.
In der Fig. Ib sind Impulse mit verschiedener Form bzw. Gestalt aufgezeichnet, welche eine geringe Entladungsenergie aufweisen und für das Feinerodieren bzw. Feinsterodieren verwendet werden. Auf ..der Ordinate sind die Spannung U und auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen. Der erste Impuls erreicht die Zündspannung U , und nach einer gewissen Yerzugszeit erfolgt der Durchschlag zwischen den beiden Elektroden, so dass die Spannung des Impulses auf seine normale Brennspannung U-n absinkt« Beim Feinerodieren bzw. Feinsterodieren ist der Arbeitsspalt viel kleiner eingestellt als wie z.B. die in der Fig. la gezeigten Impulse für das Groberodieren. Wenn nun beim Feinerodieren bzw» Feinsterodieren gemäss den Impulsen der Fig. Ib der Arbeitsspalt durch irgendeinen Umstand noch mehr verkleinert wirds so ergeben sich die Formen bzw. Gestalten der nachfolgend gezeichneten Impulse. Beim zweiten, dritten und vierten Impuls (der vierte Impuls hat eine Fläche, die mit A bezeichnet ist.) sieht man die Tendenz, dass die Verzugszeit, die zwischen dem Beginn" der Zündspannung U " und dem Durchschlag liegt, kleiner wird und die Zündspannung \ sich nicht ändert. Die Yerzugszeit verkleinert sich jedoch nur | bis zu einem bestimmten Wert, der &.B. durch die Oberkante,des i Impulses A dargestellt ist. Wenn beim Feinerodieren bzw» feinsterodieren der an und für sich schon kleine Arbeitsspalt noch mehr verkleinert wird, ergibt sich das Phänome», dass die"2ünd- j spannung des Impulses plötzlich absinkt und die bereits def i-
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nierte Verzugszeit in der gleichen V/eise zunimmt. Dies ist besonders deutlich an dem fünften Impuls von links zu seilen. Die Tendenz zur Entartung bzw. zur Deformation der Gestalt oder der Form der Impulse, welche bereits vom zweiten gezeichneten Impuls vorhanden ist, führt zu einem Zustand, welcher eine Impulsform bzw. Impulsgestalt B darstellt. In einem solchen Zustand hat der Erosionsvorgang bereits aufgehört. Der Arbeitsspalt wirkt in diesem Fall nur noch als niederohmiger Widerstand. Die bekannten Regeleinrichtungen können die Tendenz zur Entartung und zur Deformation der Impulse nicht erfassen. Erst wenn der Zustand "B" im Arbeitsspalt erreicht ist und die Erosion bereits aufgehört hat( dann beginnen die bekannten Regeleinrichtungen nach einer gewissen Regelzeit den Vorschub in der Weise zu beeinflussen, dass die beiden Elektroden voneinanderbewegt werden. Erst hiernach können sich wieder Impulse ausbilden, wie-es in der fig. Ib, rechts vom Zustand "B", gezeichnet ist. In Wirklichkeit können wesentlich mehr Impulse auf den Arbeitsspalt gelangen you einem Zustand zum anderen, wie es in der Fig. Ib gezeichnet ist.
Abschliessend sei darauf hingewiesen, dass die bekannten Regeleinrichtungen für die Vorschubregelung bei Erosionsmaschinen den Unterschied der Entartung bzw. Deformation der Impulsformen "bzw. Impulsgestalten beim Groberodieren, beim Feinerodieren oder beim Feinsterodieren nicht kennen. Daher arbeitall /die bekannten Regelanlagen für sämtliche diversen Erodiexarten gleich schlecht. Zusätzlich müssten besondere Einrichtungen vorgesehen werden, die nur auf die Lichtbogenbildung beim Groberodieren ansprechen oder nur auf die leitfähigkeitsmessung reagieren, wenn beim Feinerodieren oder Feinsterodieren der Arbeitsspalt den Zustand eines niederolimigen WideretÄiideo hat. Durch diese zusätzlichen Einrichtungen wächst der Umfang eolcher Regelanlagen ins Unermessliche. Trotss dieser groeeen Begelanlagen kann die Tendenz zur Entartung bzw. Deformation nicht erfasst werden. Wie bereits erwähnt, erfassen die komplizierten bekannten Regelanlagen nur den Zustand eines Licht-
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bogens "beim Groberodieren oder nur den Zustand eines niederohmigen T/iderstandes beim Pein- bzw, Peinsterodieren.
In der Pig. 2 ist das Erfindungsprinzip gezeigt,'mit dessen Hilfe die Entartungstendenz "bzw. Deformationstendenz der Impulse sowohl beim Grob- als auch beim Pein- und Peinsterodieren erkannt wird. Aus Gründen der besseren Uebersicht. sind in der Pig. 2 drei Impulse gezeichnet. Auf der Ordinate •ist die Spannung "U gezeichnet und auf der Abszisse ist die Zeit t dargestellt. Der Impuls 100 soll ein normaler Impuls sein, dessen Anstiegsflanke 111 bis auf die Scheitelspannung TJ-^ ansteigt. Die Zeit T, schliesst sich der .Anstiegsflanke an und hört auf, wo der Durchbruch des Impulses 1·erfolgt. Die Abstiegsfianke 112 ist ein Teil des Durchbruchs auf die normale Brennspannung TL,. Die Abstiegsflanke 112 stellt den gesamten .Teil des Impulses dar, bestehend aus seiner Durchschlagdauer, Brenndauer und Beendigung. Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren wird die Scheitelspannung "EU des Impulses 100 in der Einrichtung der Pig. 3 erfasst und zusätzlich die Zeit T-, gemessen, welche zwischen einem ersten Schwellwerk i der Anstiegsflanke 111 und einem zweiten Schwellwert k der Abstiegsflanke 112 vergeht. Bei dem Rechteck-Impuls 100 der Pig. 2 fällt die Zeit T-,, welche zwischen, den Schwellwerten i und k liegt, zufälligerweise mit dem Vorhandensein der Scheitelspannung IL zusammen. Bei anderen Impulsformen wie z.B. trapezförmige, dreieckförmige oder sinusförmige Impulse, bedeutet die Zeit T1 den Zeitverlauf, der vergeht zwischen dem lieber schrei ten der Impuls spannung über den Schwellwert i und dem Unterschreiten, der Impulsspannung unter den Schwellwert k. Die in der Pig. 2 gezeichnete Impulsform 200 zeigt die Tendenz zur Entartung bzw. Deformation beim Groberodieren, wie es im Zusammenhang mit der Pig. la ausführlich beschrieben worden ist. Beim erfindungsgemässen Verfahren wird eine solche Ent-4 artungstendenz sofort festgestellt. Beim Impuls 200 fallen die Anstiegsflanke 211 und ein Teil der Abstiegsflanke 212
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zeitlich zusammen, da dieser Impuls bei einer geringeren Zündspannung Up den Arbeitsspalt überbrückt. Die gemessene Zeit T2 ist in diesem Pail gleich Null. Wie später noch näher ausgeführt wird, gibt die erfindungsgemässe Regeleinrichtung sofort ein entsprechendes Steuersignal auf den Vorschubantrieb, so dass wieder normale Zustände im Arbeitsspalt herrschen. Der Impuls 300 in der Fig. 2 zeigt die Tendenz der Entartung bzw. Deformation der Impulsform beim Pein- bzw. Peinsteroderien, wie es schon im Zusammenhang mit der Pig. Ib näher beschrieben wurde. In einem solchen Fall wird genau wie vorher beim Groberodieren die Scheitelspannung U, gemessen. Die Zeit, die zwischen den Schwellwerten i und k vergeht und in diesem Beispiel mit T, bezeichnet wird, ist gleich Null. Dies ergibt sich aus dem Umstand, dass der erste Schwellwert i nicht mehr auf der Anstiegsflanke 311 sich befindet. Der zweite Schwellwert k befindet sich wohl auf dem Teil der Abstiegsflanke 312, hat aber keine Wirkung auf die in der Pig. 3 näher beschriebene Einrichtung zum Regeln des Vorschubantriebes. Zusammenfassend zur Pig. 2 wird noch darauf hingewiesen, dass die Position des ersten Schwellwertes i. für die Empfindlichkeit der Regelanlage von Bedeutung ist. Wenn der Schwellwert i für rechteckige Impulse 100 gemäss Fig. 2 auf der Anstiegsflanke 111 so positioniert wird, wie es gezeichnet ist, dann ergibt sich eine grössere Empfindlichkeit der Regelanlage auf die Tendenzen zur Entartung bzw. Deformation bei den verschiedenen Betriebsarten wie Groberodieren (Fig. la) und Pein- bzw. Feinsterodieren (Pig. Ib).
Im Folgenden wird die gesamte Regelanlage, welche in Blockdarstellung in der Pig. 3 gezeichnet ist, im einzelnen diskutiert. An den beiden Elektroden 1 und 2, zwischen denen der Arbeitsspalt 103 sich befindet, ist ein Pegeldetektor angeschlossen. Im Blockschaltbild der Fig. 3 ist die einpolige Darstellung sämtlicher Verbindungszüge bevorzugt. Daher ist nur die Verbindung zwischen der einen Elektrode
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und dem Pegeldetektor 3 gezeichnet. Wenn nun die nicht gezeichneten elektronischen leistungsschalter eines Impulsgenerator über die leitung 101 an die beiden Elektroden 1 und 2 die Impulse anlegen, so erscheinen die Impulsformen wie sie z.B. in den Pig. la, Ib und 2 gezeigt sind am Arbeitsspalt 103. Es sei nun angenommen, dass die Elektroden 1 und 2 so zueinander stehen, dass der Arbeitsspalt 103 eine korrekte Breite aufweist. In diesem Fall erscheint der Impuls 100 der Pig.· 2 am Arbeite·- spalt 103. Die Anstiegsflanke 111 des Impulses 100 wird im Pegeldetektor 3 mittels Sohwellwerten m abgetastet. Der. Pegeldetektor 3 enthält eine bestimme Anzahl M von Detektorkreisen zur Erfassung der Schwellwerte. In der Pig. 2 sind wegen der Uebersiehtlichkeit. nur die drei Schwellwerte m-1, m und in+1 gezeichnet. Selbstverständlich kann der Pegeldetektor 3 so viele Detektorkreise enthalten wie die Anstiegsflanke 110 unterteilt werden soll. Daher wird auch der Pegeldetektor 3 mit M Detektorkreisen ausgestattet. Nun zurück zur Pig. 3. Der Pegeldetektor 3 gibt bei Ueberschreiten eines jeden Schwellwertes m ein bestimmtes Signal über die Verbihdungs- \ leitungen 31, welche ebenfalls in der Anzahl M vorgesehen sind, auf den Speicher 4. Diese Signale, welche den einzelnen Schwellwerten entsprechen, werden im Speicher 4 temporär gespeichert. Wenn nun gemäss Pig. 2 der bestimmte Schwellwert i, welcher der Anstiegsflanke 110 zugeordnet ist * überschritten wird, so gibt der Pegeldetektor 3 das entsprechende Signal ebenfalls auf den Speicher 4, welcher in diesem Pail über die leitung 41 ein Signal auf die logik 61 der Torschaltung 6 gibt und über die Koinzidenzschaltung 62 der gleichen Logik mittels der ODER-Schaltung 52 der Verriegelungsschaltung 5 den Zähler 7 an den" Zeittaktgeber 14 über die Leitung 141 anschaltet. Der Zähler 7 wird nun solange mit den Zeittaktgeberimpulsen gefüllt, bis der nächste ausgewählte Schwellwert k, welcher gemäss Pig. dem oberen Teil der Abstiegsflanke 112 des Impulses 100 zugeordnet ist, vom Pegeldetektor 3 erfasst wird und ein entsprechendes Signal auf den Speicher 7 gibt, welcher über die Leitung 42 und in gleicher Weise wie vorhin schon beschrieben über die Torschaltung 6 und Verriegelungsschaltung 5 den Zähler 7 vom Zeittaktgeber 14 abschaltet. In diesem Zustand wird der Inhalt
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des Speichers 4, welcher in binärer Weise die Anzahl M der Schwellwerte m gespeichert hat, über die Verriegelungsschaltung 5, welche aus der Koinzidenzschaltung 51 und der schon genannten ODER-Schaltung 52 besteht, auf den Zähler gegeben und dort mit der gespeicherten Zeit, die zwischen den Schwellwerten i und k gezählt wurde, addiert. In diesem Stadium befindet sich im Speicher 7 die aus der Zeit und aus der Anzahl M der Schwellwerte kombinierte Eegelgrösse. Durch den Ucbertrag des Inhalts des Speichers 4 auf den Zähler 7 erfolgt die Ansteuerung der logischen Steuerschaltung 9 über die Leitung 91· Die logische Steuerschaltung 9 tritt jedoch erst dann in Tätigkeit, wenn der iDipuls 10Ö im Arbeitsspalt 103 beendet ist. Dies geschieht über die Verbindungsleitung 102 zwischen den nicht gezeigten Leistungsschaltern des Impulsgenerators und dem Zähler 11. Das Signal über das Iinpulsende wird über Leitung 92 auf die logische Steuerschaltung 9 gegeben. Diese logische Steuerschaltung veranlasst über Leitung 93t dass der Zeittaktgeber 14 von dem Zähler 11 freigeschaltet und über Leitung 142 auf den Zähler 13 für die Zählung der Impulspause geschaltet wird. Wenn der Zähler 13 die durch die Handeingabe 131 voreingestellte Pause als beendet festgestellt hat, gibt er über die Leitung 131 den nicht gezeigten Leistungsschaltern des Impulsgenerators den Befehl, wieder mit einem neuen Impuls über die Leitung 101 zu beginnen. In diesem Fall würde die Steuerschaltung 9 ebenfalls über Leitung 93 den Zeittaktgeber 14 von dem Zähler 13 freischalten und über Leitung auf den Zähler 11 für die Impulsdauer einschalten. Ba der Zeittaktgeber 14 sowohl für die Impulsdauer als auch für die Impulspause der Arbeitsimpulse auf dem Arbeitespalt 103 verantwortlich ist und gleichzeitig die Zeit zwischen den Schwellwerten i und k der Impulse 100 zählt, ist eine Zwangssynchronisation zwischen all den Werten gegeben, so dass die gesamte Schaltung sich vereinfacht. Für die folgende Erklärung sei angenommen, dass die logische Steuerschaltung 9 sich in dem Zustand befindet, dass der Impuls 100 im Arbeite-
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spalt 103 beendet ist und dass der^Zeittaktgeber 14 über Leitung 142 auf den Zähler 13 für die Zählung der Impulspause angeschaltet ist. In diesem Zustand gibt die logische Steuerschaltung 9 über die Leitung 95 ein Ausgabesignal auf die Koinzidenzschaltung 12. Durch diesen Ausgabesignal, welches über Leitung 121 auf den Zwischenspeicher bzw. Pufferspeicher 10 gegeben wird, ist gewährleistet, dass der kombinierte Inhalt des Zählers 7, welcher die Regelgrösse darstellt, in diesem Zwischenspeicher 10 eingespeichert wird. In diesem Zustand gibt die logische Steuerschaltung· 9 über die Leitungen 96 ein Löschsignal auf den Speicher 4 und auf den Zähler 7. Hierdurch werden der Speicher 4 und der Zähler 7 mittels des weiteren, schnellen Zeittaktgebers 8 über die-Leitungen 81, 82 auf Null zurückgesetzt, so dass der Speicher 4 und der Zähler 7 für den nächsten Impuls im Arbeitsspalt 103 empfangsbereit 'sind. V/enn mm die Regelvorrichtung 15 die im Zwischenspeicher 10 temporär gespeicherte Regelgrösse abverlangt, so verarbeitet sie diese Regelgrösse in einer im Zusammenhang mit der Pig. 4 noch näher zu beschreibenden Weise. Ueber die Leitung 161 gibt die Regelvorrichtung entsprechende Signale auf den Regelantrieb 16, welcher z.B. ein Vorschubmotor für die als Werkzeug ausgebildete Elektrode 1 sein kann. Bisher wurde beschrieben, wie ein ordnungsgemässer Impuls 100 (siehe Pig. 2) am Arbeitspsalt 103 anliegt und die diversen Werte zur Βϋάμ^ des IST-Wertes herangezogen werden. Im nächsten.Beispiel soll erläutert werden, wie die Regelanlage funktioniert, wenn ein Impuls auf ■ den Arbeitsspalt 103 gelangt, welcher Impuls die Tendenz zur Entartung bzw. Deformation seiner Gestalt oder Porm in sich trägt. Als Prototyp eines solchen Impulses sind' in der Pig. die Impulse 200 und 300 gezeichnet.
Die Wirkung der in den Pig. 3 und 4 dargestellten Regelanlage wird im Folgenden anhand des Impulses 200 der Pig. 2 naher erklärt. Wenn nun infolge von unkontrollierbaren Aenderungen der physikalischen Zustände im Arbeitsspalt 103, wie z.B. andere Spül Verhältnisse infolge -von veränderter Oberflächengrösse der Elektroden 1 und 2 oder ungewolltes Ansammeln von Erosionspro-
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dukten oder Bildung von Gasblasen innerhalb des dielektrischen Mediums usw., vorhanden sind, sq haben die von den nicht gezeichneten Leistungsschaltern des Impulsgenerators über die Leitung 101 gegebenen Arbeitsimpulse die Tendenz zur Entartung bzw. Deformation ihrer Qestts.lt- oder Form, wie es in der Fig. la beim Groberodieren und als Prototyp 200 in der Fig. 2 gezeichnet ist. In diese» Fall erfasst der Pegeldetektor 3, wie bereite früher beschrieben, die Anstiegsflanke 211 des Impulses 200 und gibt pro Schwellwert "m" ein Signal über Leitungen 31 auf den Speicher 4· Die Anstiegsflanke 211 des Impulses 200 Ist mit den Schwellwerten m-1, m, m+1 bezeichnet. Selbstverständlich ist die Anstiegsflanke 211 in wesentlich mehr Schwellwerte unterteilt. Die Schwellwerte m liegen in einer Anzahl'won U vor. Wie bereits gesagt, ist diese Anzahl beetifflist durch die Anzahl der im Pegeldetektor 3 eingebauten Schwellwert-Stromkreise. Je dichter die einzelnen SehweljLwerte zueinander liegen, desto genauer ist die Erfassung 4er flanke 211 und besonders der Scheitelspanming Wg nun angenommen in dem Beispiel des Impuls©© 200,» Äaes die Scheitelspannung Ug etwas oberhalb de« »+Ι liegen soll. Der nächsthöhere SchweJLlKirejrt_B4-2 von dem entsprechenden Stromkreis 1» Ftygeldetefcter 3 ,nicht »ehr erfasst» iaher ist d#r Speictorplftte, ##r im Speicher 4 dem Schwellwert »-«-1 zugeordnet im%$ mxG geladene Platz, Hier4urcb let im ttytUftmp 4
«inge^eben worie», im»» ei *i»h M«,rfe#i tu» üle SeteltelapamuwG W2 lHio4«lt» M in #-«p ,Btiefi«! I»P»l©es 200 <3ie Scheitel spannung V2 unterhalte de& wertes i liegt, wird im Speicher 4· der diese« S92»r«Xlvert i cn^vordnete Speicherplatz nicht belegt, so da®5 ®tm Beeiöder Torschaltung 6 über die Leitung 4X zm Starten Zählers 7 nicht erfolgt, Mit anderen Worten &$u?feärückt liels»t dies: im Fall des Impulse© 200 erfolgt kein« Zählung der Zeit zwischen den beiden Schwellwerfcen i und k. Wenn nma auf der Abstiegeflanke 212 der Schwellwert 3e unter- »ctoritten wird, so wird über die Leitung 42 die
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schaltung "51 der Verriegelungsschaltung 5 geöffnet, so dass der Inhalt des Speichers 4 über die Verriegelungssehaltung 5 auf den Zähler 7 gegeben wird. ,Im. Zähler 7 sind nun die Schwellwerte .m der Anstiegsflanke 211 gespeichert. Wie bereits früher schon gesagt, wird nach dieser Üebertragung des Inhaltes vom Speicher 4 auf den Zähler 7 die logische Steuerschaltung 9 über die Leitung 91 angeregt und tritt jedoch erst dann in Wirkung, wenn der Inhalt des Zählers 11, welcher für die Impulsdauer des Arbeitsimpulses am Arbeitsspalt 103 verantwortlich ist, das Impulsende über die Leitung 92 der logischen Steuerschaltung 9 mitgeteilt hat. Wie bereits gesagt, b'estimmt der Zähler 11 mittels des Zeittaktgebers 14, welcher über Leitung 143 mit diesem Zähler verbunden ist, die Dauer der Arbeitaimpulse im Arbeitsspalt 103· Nun zurück zum Impulsende-Signal in der logischen Steuerschaltung 9· Ueber die Leitung 95 wird die Koinzidenzschaltung 12 angeregt, so dass der Inhalt des Speichers 7 in den Zwischenspeicher 10 temporär eingespeichert wird·. Dieser Inhalt wird auf die Regelvorrichtung 15 über die Leitung 152 gegeben, wenn die Regelvorrichtung über Leitung 151 der Koinzidenzschaltung die Information gegeben hat, dass sie die neue Regelgrösse zur Voraussage des Regelfehlers benötigt. Die Voraussage der Aenderung des Regelfehlers wird bekanntlich . über Leitung 161 auf den Vorschubmotor 16 gegeben, welcher ■ entsprechend dem Signal die Elektrode entweder in die eine oder in die andere Richtung verstellt bzw. sie abbremst. Das wird erst zu einer späteren Zeit im Zusammenhang mit der Fig. 4 näher beschrieben. Im Folgenden wird noch die Funktionsweise der Fig. 3 beschrieben. Wenn nun der Inhalt des' Zählers 7 im Zwischenspeicher 10 eingespeichert ist, dann veranlasst die logische Steuerschaltung 9 über die Leitungen 96 das Zurückstellen des Speichers 4' und des Zählers 7 auf Null. Hierdurch sind der Speicher 4 und der Zähler 7 für den nächsten Impuls im Arbeitsspalt 103 aufnahmebereit. Wenn nun Speicher 4 und Zähler 7 auf Null gesetzt sind, schaltet
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die logische Steuerschaltung 9 über Leitung 93 den Zeittaktgeber 14 vom Zähler 11, der für die Dauer der Arbeitsiinpulse verantwortlich i3t, ab und auf den Zähler 13 zu, welcher für.die Pause der Impulse verantwortlich ist. Dies ist durch die Leitungen 142 und 143 angedeutet. Der Zähler 13» welcher durch die Handeingabe 131 auf eine bestimmte Pause eingestellt lot, gibt über die Leitung 131 den Befehl auf die nicht gezeichneten Leistungsschalter des Impulsgenerators, welche Leistungsschalter bei Ende der Pause wieder eingeschaltet werden, so dass der nächste Impuls am Arbeitsspalt 103 erscheinen kann. Der Zähler 11 steuert die Dauer dieses Impulses über die Leitung 102. Wie bereits gesagt, ist der Taktgeber 14 über Leitung 143 mit diesem Zähler 11 verbunden.
Bisher wurde die IST-Wert-Erfassung anhand der Impulse 100 und 200 der Pig. 2 beispielshalber erklärt. Hierbei wurde angenommen, dass der Impuls 100 ein sogenannter normaler Impuls ist, der keine Tendenz zur Entartung oder zur Deformation seiner Gestalt bzw. Form aufweist. Der Impuls 200 ist als Einzelimpuls aus der gesamten,in der Pig. la gezeichneten Impulsreihe entnommen worden, um zu zeigen, wie, die IST-Wert-Erfassung, eines solchen zur Deformation neigenden Impulses ist. Wie bereits erwähnt, handelt es sich hierbei um eine Entartungstendenz bei der erosiven Grobbearbeitung, welche Tendenz zur Bildung eines Lichtbogens führt, wenn nicht frühzeitig genug Gegenmassnahmen ergriffen werden. Im Folgenden wird nun als drittes Beispiel die IST-Wert-Erfassuhg des Impulses 300 kurz diskutiert. Dieser Impuls 300 ist aus der Impulsreihe der Pig. Ib entnommen und stellt die Tendenz zur Entartung der Porm oder der Gestalt der Impulse beim Peinerodieren oder beim Peinsterodieren dar, Bei diesen Bearbeitungsarten ist die Tendenz zur Entartung oder Deformation der Impulse durch folgende Bedingungen gegeben;
- durch unkontrollierte Aenderungen in den Spülverhältnissen des dielektrischen Mediums, \
- durch zu hohe elektrische Feldstärken infolge der beim Fein- und Feinsterodieren sich bildenden Grafitschichten auf den Oberflächen der ElektrpcLen 1 und 2.
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Diese Erscheinung ist allgemein bekannt* Der Impuls 300 zeigt die Tendenz besonders deutlich* Bei kleiner werdendem Arbeitsspalt sinkt die Scheitelspannung IiL (Pig» Ib) auf den Wert . U^5 (Pig. 2). Perner steigt die Zeit an zwischen der Anstiegsflanke 311 und dem oberen Teil der Abstiegsflanke 312» Bei dem Impuls 300 erfolgt noch ein Durchschlag,. Dieser Impuls zeigt jedoch die Tendenz, dass kein Durchschlag mehr möglich sein wird und der Erosions/vorgang aufhören wird, wie es z.B.. der Impuls 11B" in der Pig. Ib zeigt. Die'Anstiegsflanke 311 des Impulses 300 ist ebenfalls in m Sehwellwerte aufgeteilt, welche bereits im Zusammenhang mit den anderen Impulsen näher beschrieben worden sind. In der Anordnung der Pig. 3 wird die Anstiegsflanke entsprechend diesen Sohwellwerten im Speicher 4 gespeichert. Eine Zählung der Zeit zwischen einem Schwellwert i .und einem Schwellwert k erfolgt in diesem Pail nickt, da der Schwellwert i von dem Impuls 300 nicht erreicht wird* Es ist Jedoch ohne weiteres denkbar., dass der Schwellwert i so tief gesetzt wird im Pegeldetektor 3, dass die Anstiegsflanke 311 diesen Wert -überschreitet. Die IST-Wert-Erfassung des Impulses 300 der Pig, 2 erfolgt in gleicher Weise wie es schon im Zusammenhang mit den Impulsen 100 und 200 und der Anordnung der Pig., 3 besprochen jvu3?de# Es sei der Vollständigkeit halber noch erwähnt, dass die Eegelgrösse des Impulses 300 der Fig. 2 im" !Pufferspeicher 10 der Fig# 3 gespeichert i;st? aus welchem Speicher diese gross© ίμ die Eegel'vorrichit'u&g 15 eingegel3>e,n wird, der Befehl Merjzu
legeJ.iroFI?ii5hibum^ der Pig,, 4 wxü 3
W&xm im jaadbeirtisjspallb w$ #ea? fig# J> eine 10Ö -TrorhaM©ia ist3 s© er^eibeäa sich %m ;der 15 'ä©r P%* 3 vmß. 4 3sei33iP nen
dass dM^Sis Bei^fdiel 4©r uormalen lmp M:SjfcMKsioja der Pig* 41 uipi 3
sei nur soviel gesagt, dass bei den normalen Impulsen 100 der Arbeitsspalt 103 in seiner vorgeschriebenen SOLL-Ereite trotz fortschreitender Erosion bestehen bleibt.
Im Folgenden wird angenommen, dass der Arbeitsspalt 103 eine Breite für die Groberosion aufweist und dass nach einer gewissen Zeit der Kormalimpuls 100 eine Tendenz der Entartung bzw. Deformation der Impulse im Arbeitsspalt 103 auftritt. Eine solche Tendenz ist in der Fig. la gezeigt und ein Prototyp ist als Impuls 200 in der Fig. 2 dargestellt. Die Erfassung dieses Impulses ist bereits anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben worden. Es wird in der kommenden Erklärung davon ausgegangen, dass die Regelgrösse im Pufferspeicher 10 (Fig. 3 und 4) temporär gespeichert ist. Die Mittelungs-Vorrichtung 17 fordert die Information über die Regelgrösse des Impulses 200 aus dem Zwischenspeicher 10 an. Diese Anforderung erfolgt wie bereits mehrmals beschrieben über die Leitungen 151 und 121. Die Regelgrössen eines jeden Impulses, der in der Fig. la gezeigten Folge wird über Leitung 152 in die Mittelungs-Vorrichtung 17 eingegeben. Z.B. werden die Regelgrössen von vier bis fünf zeitlich aufeinander folgende Impulse zueinander addiert. Aus diesen Werten wird der Mittelwert der vier oder fünf Impulse gebildet. Wie später noch näher beschrieben, wird aus diesem Mittelwert die Tendenz zur Lichtbogenbildung (Fig. la) festgestellt und zur Regelung verwendet. Der an der Mittelungs-Vorrichtung 17 angeschlossene Zähler 18 bestimmt die Anzahl der Impulse, deren Regelgrösse miteinander addiert werden soll. Bei ;jed*er Eingabe" der Regelgrösse eines Impulses aus dem Pufferspeicher 10 verändert der Zähler 18 seinen Inhalt um eins. Wenn der Inhalt des Zählers 18 den voreingestellten Wert erreicht hat, gibt der N-stellige Zähler 18 über die Leitungen 181 ein Signal auf ein N-stelliges Schieberegister 19. Das Schieberegister 19 gibt über Leitung 191 ein Signal auf die Mittelungs-Vorrichtung 17 zur Beendigung des Additionsvorganges der Hegelgröseen und zur Verschiebung des Inhaltes der Mittelungs-Vorrichtung
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um H Speicherplätze. Durch diese Verschiebung erfolgt die BXl-dung des Mittelwertes aus. den Regelgrössen der %.B.. fünf aufeinander folgenden Impulse der Fig. la. Der gebildete Mittelwert wird über die Leitung 171 auf einen der Eingänge des Additiono-und Subtraktionsgliedes 21 gegeben. In diesem Zustand bildet das Additions-und Sübtraktionsglied 21 die Differenz zwischen dem Mittelwert und dem SOLL-Wert, welcher vom SOLL-Wert-Geber 23 über Leitung 231 eingegeben wird, Ferner \<vird der in der Vorrichtung 17 gebildete Mittelwert über die Leitung 172 auf das Differenzglied 20 gegeben. Das · Differenzglied 20 bildet die Differenz zwischen dem jetzt gebildeten Mittelwert und dem Mittelwert aus den zeitlich vorherliegenden fünf Impulsen, welcher vorhergehende Mittelwert im Speicher 201 gespeichert ist. Es wird in der.Besehreibung angenommen, dass ein vorhergehender Mittelwert bereits gebildet worden ist und im Speicher 201 gespeichert ist, so dass im Differenzglied 21 die Differenz zwischen dem vorhergegangenen Mittelwert und dem jetzt über die Leitung 172 auf das Differenzglied gelangenden Mittelwert gebildet werden . kann. Diese Differenz zwischen den beiden zeitlich nahe beieinanderliegenden Mittelwerten wird über die Leitung 202 auf den zweiten der drei Eingänge des Additions-und Subtraktionsgliedes 21 gegeben. Ferner wird eine weitere Grosse auf den dritten Eingang dieses Gliedes 21 gegeben, was im Folgenden näher erklärt wird. Diese dritte Grosse wird aus den räumlichen Positionen der z.B. als Werkzeug ausgebildeten Elektrode 1 gebildet. Jedesmal, wenn in der Vorrichtung 17 ein Mittelwert gebildet ist und dieser Mittelwert über die Leitungen 171 und 172 zu den entsprechenden Einrichtungen gelangt, wird in dem weiteren Differenzglied 22' über die Leitung 222 die räumliche Position der Elektrode 1 eingegeben und mit derjenigen räumlichen Position der Elektrode verglichen, welche bei der zeitlich vorhergegangenen Mittelwertbildung der Regelgrösse im Speicher 221 gespeichert ist. Zusammenfassend kann also gesagt werden, dass jeder Mittelwertbildung eine Differenzbildung der beiden zeitlich nahegelegenen Mittelwerte
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und eine Differenzbildung der zeitlich nahegelegenen PositiOns werte der Elektrode zugeordnet ist. Die Difierena zwischen den beiden seitlich nahegelegenen Positionswerten gelangt über die Leitung 223 auf den dritten der Eingänge des Additions- und Subtraktionagliedes 21, Die Synchronisaliioiiöeinrichtung 25 sorgt dafür, dass die oben beschriebenen Vorgänge synchron zueinander ablaufen. Erst wenn diese Eingänge des Gliedes besetzt sind, erfolgt die Vorhersage der lege*lgrösöe im Glied 21. Biese Vorhersage wird anhand der folgenden Gleichung gebildet:
s = e + ko . ZA e + k
In dieser Gleichung bedeuten:
s die Voi'hersage des Regelfehlers,
e ι den Regelfehler,
Ic eine Konstante, die dem Regelfehler und der Positionsänderung der Elektrode hinzuaddiert wird»
e die Differenz zwischen zwei Mittelwerten der Regelgrösse, /\ χ die Differenz zwischen zwei Elektrodenpositianen,
Diese Gleichung wird im Additions- und Subtraktionsglied 21 berechnet. Diese Punktion ergibt einen bestimmten Zustand im Glied 21. Dieser Zustand wird über die Leitung 211 dem zweistelligen Speicher 24 mitgeteilt, welcher seinerseits den Vorschubmotor 16 in der Weise steuert, dass der Regelfehler s auf Null zurückgeführt wird.
Dies wird im Folgenden anhand der beiden Beispiele des Groberodierens und des Pein- oder Feinsterodierens näher erläutert: Durch die Vorhersage des Regelfehlers s im Additions- und Subtraktionsglied 21 wird die Tendenz der Deformation der Formen der einzelnen in der Pig. la gezeigten Impulse sur Lichtbogenbildung frühzeitig genug festgestellt. Wenn die durch den Bezugsgeber 23 in das Additions- und Subtraktiomiglied 21 eingegebene Bezugsgrösce grosser ist als die vorausgesagte! Regelgrösse s, wird der Vorschubmotcr 16 so gesteuert, duxs die beiden Elektroden 1 und 2 mit voller Kraft voneinander
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beschleunigt werden. Hierdurch wird der Arbeitsspalt 103 ver grössert, so dass der Lichtbogen nicht auftreten kann. Die erfindungsgemässe Regelanlage verhütet während des Erosionsvorganges, während dem die Elektroden 1, 2 auf konstante Breite des Arbeitsspaltes 103 /geregelt werden, das Auftreten eines Lichtbogens durch schnelle Vergrösserung des Arbeitsspaltes.. Die erf indungsgemässe Regelanlage verhütet auch eine Lichtbogenbildung bei Beginn des Erosionsvorganges, wenn die beiden Elektroden 1, 2 .einen zu kleinen Arbeits-. spalt 103 bilden. Wenn in diesem Fall der stillstehenden Elektroden 1, 2 die Impulse auf den Arbeitsspalt 103 gegeben .werden, ergibt sich eine Tendenz zur Lichtbogenbildung. Der Vorochubiaotor 16 wird so gesteuert, dass die stillstehenden Elektroden mit voller Kraft voneinander bewegt werden. Die Tendenz zur Lichtbogenbildung ist. dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Geber 23 in das Additions und Subtraktionsglied 21 eingegebenen Bezugsgrössen grosser sind als die vorausgesagte Regelgrösse s. Wenn nun infolge des Auseinanderbewegens.der Elektroden 1 und '2 die vorausbestimmte Regelgrösse grosser wird als der genannte Bezugswert, dann steuert der Speicher 24 den Vorschubmotor 16 in der Weise, dass die beiden Elektroden 1, 2 mit voller Kraft gebremst werden. Aus der bisherigen Diskussion ergibt sich, dass die erfindungsgemässe Regelanlage nicht einzelne Zustände sporadisch im Arbeitsspalt 103 erfasst, sondern über , den gesamten Verlauf .orientiert ist und entsprechend der ' Vorgeschichte die Steuerung des Vorschubmotors 16 vornimmt. Bisher wurde die Tendenz .zur Entartung bzw. zur Deformation der Arbeitsimpulse beim Groberodieren beschrieben.
Im Folgenden wird die Entartung- bzw. Deformation der Impulse beim Feinerodieren .bzw. beim Feinsterodieren beschrieben. Eine solche Impulsfolge ist in der Fig. Ib gezeichnet. V/ie bereits einige Male erwähnt, ergibt sich hierbei häufig die Tendenz, dass der Erosionsvorgang plötzlich aufhört und der Arbeitsspalt 103 die Eigenschaft eines niederohmigen Y/iderstandes hat. Die Form der Impulse zeigt schon lange Zeit
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bevor dieses Ereignis eintritt die Tendenz hierzu. Bei der erfindimgsgemässen Regelanlage wird unter Berücksichtigung der Vorgeschichte die Tendenz durch die vorausbestimmte Regel-, gröose s aus dom .Additions- und Subtraktionsglied 21 in optimaler Weise bestimmt. Als Beispiel wird nun der Impuls 300 der Pig. 2 genommen. Dieser Impuls wird gemäss Pig· 3 erfasct und in die Regelvorrichtung 15 gegeben. Dort wird der Impuls in gleicher Weise wie im Zusammenhang mit der Pig, 4 diskutiert in der Vorrichtung 17 gemittelt und mit anderen Werten verarbeitet, so dass das Additions- und Subtraktionsglied 21 einen Zustand annimmt, welcher der vorausbestinunten Regelgrösse s entspricht. Bei der in der Pig. Ib gezeigten Tendenz ergibt sich im Glied 21 der Pig. ein Zustand, der einer grösseren Regelgrösse als der Bezugswert des Gebers 23 entspricht. In diesem Pail werden die Elektroden 1 und 2 mit voller Kraft zurückgezogen, so dass der Arbeitsspalt 103 nicht den Zustand eines niederohraigen ■ Widerstandes annehmen kann und der Erosionsvorgang nicht gestoppt wird. Sobald beim Zurückziehen der Elektroden 1 und die vorausbestimmte Regelgrösse im Glied 21 der Pig. 4 grosser ist als der Bezugswert aus dem Geber 23, wird die Bewegung der Elektroden voneinander durch den Vorschubmotor 16 sofort gebremst. Die Ausführungen zeigen also, dass die Steuerung des Vorschubmotors immer mit Rücksicht auf die gesamte Vorgeschichte ausgeführt wird. Y/enn z.B. äiö vorausbestimmte Regelgrösse des Gliedes 21 grosser ist als der Bezugswert aus dem Geber 23 und wenn die Elektroden 1, 2, z.B. vor einem Erosionsvorgang, stillstehen, dann werden diese Elektroden mit voller Kraft zueinanderbewegt. Oder wenn während des Erosionsvorganges die Elektroden sich zueinanderbewegen und wenn die vorausbestimmte Regelgrösse grosser ist als der Bezugswert, dann werden die Elektroden 1, 2 ebenfalls mit voller Kraft zueinanderbewegt, Bas Gleiche gilt auch für das Bremsen der Elektroden.
Im wesentlichen richtet sich die Steuerung des Vorschubsοtors l6 danach, ob die vorausbestimmte Regelgrösse grosser oder
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kleiner als der Bezugswert des Gebers 23 ist.
In der Pig. 5 ist die Funktionsweise der Regelvorrichtung 15, welche im wesentlichen aus der Mittelungs-Vorrichtung 17 und dem Additions- und Subtraktionsglied 21 besteht, als Schaubild gezeigt. Die dort gegebene Uebersicht wurde bereits im Zusammenhang mit der Fig. 4 näher erklärt~und .diskutiert. Es sei noch gesagt, dass das in der Fig. 5 erwähnte Tiefen-Endmass dasjenige Mass ist, welches' anzeigt, wieweit die Werkzeugelektrode·in die Werkstückelektrode einerodieren darf. Das Tiefen-Endinass wird vor Beginn des Erodierungsvorgariges eingestellt. Wenn das Tiefen-Endmass erreicht ist, wird die gesamte Regelanlage ausser Betrieb gesetzt.
Die erfindungsgemässe Kegelanlage ist wegen des besseren Verständnisses so beschrieben worden, dass nur der Vorschub eines.Elektrodenpaares geregelt wird. Die Regelanlage wird auch benutzt zur Vorschubregelung von mehreren Elektroden bzw. Teilelektroden. Wenn eine Elektrode aus mehreren Teilelektroden besteht, so ist jede Teilelektrode am Pegel-'detektor 3 angeschlossen. Für jede Teilelektrode erfolgt die Erfassung der Scheitelspannung eines jeden Impulses, wie bereits beschrieben wurde. Nur bei derjenigen Teilelektrode , welche die geringste Scheitelspannung von allen Teilelektroden aufweist, erfolgt eine zusätzliche Messung der Zeit zwischen den zwei bereits beschriebenen Schwellwerten i und k eines jeden Impulses. Diese Teilelektrode dient als Führung zum Regeln sämtlicher Teilelektroden. In gleicher Weise-wird bei Vorhandensein von mehreren Elektroden eine einzige Elektrode zum Regeln für sämtliche andern Elektroden benutzt. Dies ist besonders von Vorteil bei der Massenherstellung, wenn z.B. an zehn und mehr Elektroerosionsmaschinen die gleichen Werkstücke mit den gleichen Elektroden erodiert werden sollen. In diesem Fall wird der Vorschub für sämtliche an der Massenherstellung beteiligten Elektroden von einer Regelanlage gesteuert. Die-
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jenige Elektrode, welche die geringste Soheitelspanrmng aufweist, bildet, wie bereits besehrieben, für sämtliche anderen Elektroden die Regelgrosse und dient somit als Führung für die gesamte Vorschubsteuerung.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Verfahren für die elektroerosive Bearbeitung einer Werkstückelektrode, welche Werkstückelektrode mit einer Werkzeugelektrode einen durch einen Vorschubantrieb veränderlichen Arbeitsspalt bildet,und am Arbeitsspalt, welche mit einer Arbeitsflüsaigkeit gespült wird, Spannungsimpulse vorgegebener Dauer und in einem Zeitabstand wiederkehrend angelegt werden zur Erzeugung von elektrischen Entladungen vorgegebener Stromstärke, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden am Arbeitsspalt (103) anliegenden Impuls (100, 200, 300) seine Seheitelspannung und bei üeberschreiten eines ersten, der Anstiegsflanke (111) des Impulses (100) zugeordneten Spannungswertes die Zeit zwischen diesem Spannungswert und einem zweiten, der Abstiegsflanke (112) des Impulses (100) zugeordneten Spannungswert gemessen wird, und die Breite des Arbeitsspaltes (103) in Abhängigkeit der Scheitelspannung und der Zeit geregelt wird.
    2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheitelspannung eines jeden Impulses und seine durch die beiden genannten Spannungewerte definierte Zeit zu einer Regelgrösse kombiniert werden, deren Abweichung von einem vorgegebenen Bezugswert einen Vorschubmotor (16) des Vorschubantriebs für die Bewegung der Elektroden (1, 2) sosteuert, dass die Regelabweichung auf Null geführt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem mindestens eine Elektrode aus mehreren Teilelektroden besteht, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Teilelektrode die Scheitelspannung eines jeden Impulses gemessen wird, und für diejenige Teilelektrode, an der die gemessene Scheitelspannung unter einem vorgegebenen Grenzwert sinkt, ausserdem die Zeit zwischen dem ersten und zweiten Spannungswert gemessen wird, wobei die Scheitelspannung und die Zeit dieser Teilelektrode zu. einer Regelgrösse kombiniert werden, welche'Regelgrösse den Vor-
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    eohubantrieb sämtlicher Teilelektroden βο lange steuert, bis •ine andere Teilelektrode durch Absinken ihrer goheitelspannung dl· Steuerung des genannten Vorschubantriebs übernimmt.
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet, dase die zeltliche Aenderung der Regelgrösse und der Elektrodenlage in einem bestimmten Zeitabschnitt gemessen wird und die Aenderung' der Regelgrösse für einen folgenden Zeitabschnitt vorauebestimmt wird, wobei zur Anpassung der Bewegungsgeechwindlgkelt der Elektroden (l, 2) unter Berücksichtigung ihres Gewichtes an die gewünschte Breite des Arbeitsspaltes (103) der Vorschubmotor (16) die Bewegung der Werketückelektrode (2) und der Werkzeugelektrode (1) wie folgt beeinflusst ι
    a) der Vorechubmotor (16) beschleunigt die Werkstückelektrode (2) und die Werkzeugelektrode (1) mit voller Kraft zueinander, wenn die genannten Elektroden (1, 2) stillstehen oder sich zueinander bewegen und wenn die vorausbestimmte Regelgrösse grosser ist als der genannte Bezugswert;
    b) der Vorschubmotor (16) beschleunigt die Werkstückelektrode (2) und die Werkzeugelektrode (1) mit voller Kraft voneinander, wenn die genannten Elektroden (1, 2) stillstehen oder sich voneinander bewegen und wenn die vorausbestimmte Regelgrösee kleiner ist als der genannte Bezugswert.
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dase die zeitliche Aenderung der Regelgrösse und der Elektrodenlage in einem bestimmten Zeitabschnitt gemessen wird und die Aenderung der Regelgröße für einen folgenden Zeitabschnitt vorausbestimmt wird» wqbei zur Anpassung der Bewegungsgeschwindigkeit der Elektroden (I, 2) unter Berücksichtigung ihres Gewichtes an die gewünschte Breite des Arbeitispaltes (103) der Vorschubmotor (16) die Werketückelektrode (2) und die Werkzeugelektrode (l) mit voller Kraft bremst, wenn die genannten Elektroden (1, 2) sich zueinander bewegen und die vorausbestimmte Regelgrösse kleiner ist als der genannte Bezugswert, oder Wenn die genannten Elektroden (1, 2)
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    sich voneinander "bewegen und die vorausbestimmte Regelgrösse grosser ist als der genannte Bezugswert.
    6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der , vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Anordnung:
    ' a) ein Pegeldetektor (3) ist mit seinem Eingang an den "beiden Elektroden (1, 2) angeschlossen zum Abtasten der Anstiegsflanke (111, 211, 311) der Impulsspannung, welcher Pegeldetektor (3) bei TJeberschreiten von vorgegebenen Schwellwerten (m) durch die Anstiegsflanke diesen Schwellwerten zugeordnete Signale erzeugt und auf einen nachgeordneten Speicher (4) gibt, und der Pegeldetektor (3) bei*ueberschreiten eines bestimmten ersten Schwellwertes (i) der Anstiegsflanke einen Zähler (7) über eine Torschaltung (6) startet und bei unterschreiten eines bestimmten zweiten Schwellwertes (k) der Abstiegsflanke (112, 212, 312) den Zähler (7) stoppt, welcher Zähler (7) die Zeit zwischen den beiden genannten Schwellwerten (i, k) zählt; .
    b) der Speicher (4) ist über eine Verriegelungsschaltung (5) mit dem Zähler (7) verbunden, welche Verriegelungsschaltung die Uebertragung des Inhaltes des Speichers (4) in den Zähler (7) nur dann bewerkstelligt, wenn der genannte zweite Schwellwert der Abstiegsflanke unterschritten ist„ wobei der Inhalt des Speichers (4) im Zähler mit der genannten Zeit kombiniert wird;
    c) eine logische Steuerschaltung (9) ist vorgesehen/welche bei Ende des Impulses den Transport des kombinierten Inhaltes des Zählers (7) als Regelgrösse auf eine Regelvorrichtung (15) zum Antreiben des Vorschubantriebes steuert und bei Beginn der zeitlich folgenden Pause des Impulses die ge-
    , nannten Speicher (4) und Zähler (7) auf Null setzt«
    7. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (17) zur. wiederkehrenden Mittelung einer bestimmten Anzahl von Signalen der Regelgrösse.
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    8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelungs-Vorrichtung (17) bei Empfang eines ^eden Signals der Regelgrösse den Inhalt eines mit ihm verbundenen Zählers (18) um eins verändert und diese Signale so lange zueinander addiert, bis der genannte Zähler (18) ein Ausgangssignal zum Unterbrechen der Addition in der Mittelungs-Vorrichtung (17) abgibt.
    9. Einrichtung nach Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach Unterbrechung der Addition der Inhalt der Mittelungs-Vorrichtung (17) um so viele Speicherplätze verschoben wird, wie Speicherplätze eines mit dem genannten Zähler (18) gekoppelten Schieberegister (19) belegt sind, Und dass der so erhaltene Mittelwert der Regelgrösse auf ein Differenzglied (20) und auf ein Additions- und Subtraktionsglied (21) gegeben wird.
    10. Einrichtung nach Ansprüchen 6, 7 und 9t gekennzeichnet durch die Anordnung!
    a) des Differenzgliedes (20) zum Bilden einer Differenz zwischen dem momentanen Mittelwert und dem zeitlich vorangegangenen Mittelwert der Regelgrösse;
    b) eines weiteren Differenzgliedes (22) zum Bilden der Differenz zwischen der momentanen Elektrodenlage und derjenigen Elektrodenlage, die dem zeitlich vorangegangenen Mittelwert der Regelgrösse zugeordnet war;
    c) des Additions- und Subtraktionsgliedes (21), dessen Eingänge mit den beiden Differenzgliedern (20, 22), mit der Mittelungs-Vorrichtung (17) und mit einem Bezugswert-Geber (23) verbunden sind zur Bildung der Vorhersage des Regelfehlers.
    11. Einrichtung nach Ansprüchen 6 Ad 10, gekennzeichnet durch einen mit dem Additions- und Subtraktionsglied (21) verbundenen zweistelligen Speicher (24), dessen Inhalt den Strom im Ankerkreis des Vorschubmotors (16) nach folgenden Kriterien bestimmt:
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    a) das Additions- und Subtraktionsglied (21) setzt den Speicher (24) in einen ersten Zustand und schaltet somit den Motorstrom aus, wenn der Betrag des in dem Additionsund Subtraktionsglied (21) vorausbestimmten Regelfehlers unter eineia vorgegebenen Grenzwert liegt}
    b) das Additions- und Subtraktionsglied (21) setzt den Speicher (24) in einen zweiten Zustand und bewirkt einen maximalen Motorstrom in derjenigen Richtung durch den Ankerkreis zum Ypneinanderbewegen der beiden Elektroden (1, 2), wenn der Betrag des genannten Regelfehlers den genannten Grenzwert übersteigt und positiv ist;
    c) das Additions- und Subtraktionsglied (21) setzt den Speicher (24) in einen dritten Zustand und bewirkt einen maximalen Motoretroia in der anderen Richtung im Ankerkreie zinc 2ueinanderbewegen der Elektroden (1, 2), wenn der Betrag des genannten Regelfehlers den genannten Grenzwert übersteigt und negativ ist·
    ffp/r 15.August 1972
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Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2250872A1 true DE2250872A1 (de) 1974-03-14
DE2250872B2 DE2250872B2 (de) 1979-08-30
DE2250872C3 DE2250872C3 (de) 1980-06-26

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BE (1) BE790316A (de)
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DE (1) DE2250872C3 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19753812C2 (de) * 1997-12-04 2000-05-18 Agie Sa Verfahren und Vorrichtung zum funkenerosiven Feinbearbeiten
EP4091752A1 (de) 2021-05-18 2022-11-23 Agie Charmilles SA Verfahren zur funkenerosionsbearbeitung

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH548256A (de) * 1972-11-16 1974-04-30 Agie Ag Ind Elektronik Verfahren und einrichtung zum steuern des bearbeitungsprozesses einer elektroerosiven bearbeitungsmaschine auf optimalen betriebszustand.
US4104502A (en) * 1974-11-25 1978-08-01 A.G. Fur Industrielle Elektronik Agie Electro-erosion machine tool with compensation for operating forces, and method of operation
CH585088A5 (de) * 1975-02-20 1977-02-28 Agie Ag Ind Elektronik
US4167462A (en) * 1977-04-14 1979-09-11 Trw Inc. Electrode drive and controls for electrochemical machining
GB1577766A (en) * 1977-05-06 1980-10-29 Rolls Royce Electrolytic machining
US4257865A (en) * 1978-02-01 1981-03-24 Semashko Andrei P Electrochemical working method and system for effecting same
DE2841596C2 (de) * 1978-09-25 1985-08-01 Aeg-Elotherm Gmbh, 5630 Remscheid Steuereinrichtung für einen Impulsgenerator einer Funkenerosionsmaschine
DE3709433A1 (de) * 1987-03-21 1988-09-29 Aeg Elotherm Gmbh Verfahren und vorrichtung zum elektrochemischen bearbeiten von werkstuecken
DE3808646C1 (de) * 1988-03-15 1989-03-23 Ag Fuer Industrielle Elektronik Agie Losone Bei Locarno, Losone, Ch
JP2630666B2 (ja) * 1990-05-30 1997-07-16 三菱電機株式会社 放電加工装置
US8323473B2 (en) 2004-11-23 2012-12-04 General Electric Company Methods and systems for monitoring and controlling electroerosion
EP4360791A1 (de) 2022-10-31 2024-05-01 Agie Charmilles SA Verfahren und werkzeugmaschine zur funkenerosiven bearbeitung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3616346A (en) * 1967-03-20 1971-10-26 Inoue K Ion-control method for electrochemical machining

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19753812C2 (de) * 1997-12-04 2000-05-18 Agie Sa Verfahren und Vorrichtung zum funkenerosiven Feinbearbeiten
US6252191B1 (en) 1997-12-04 2001-06-26 Agie Sa Method and apparatus for electrical discharge machining with intermittent electrical measuring
US6320151B1 (en) 1997-12-04 2001-11-20 Agie Sa Method for electric discharge machining of a workpiece and corresponding apparatus
EP4091752A1 (de) 2021-05-18 2022-11-23 Agie Charmilles SA Verfahren zur funkenerosionsbearbeitung

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