DE2312506C3 - Verfahren und Einrichtung zum Steuern des Prozesses einer elektroerosiven Bearbeitungsmaschine auf optimalen Betriebszustand - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zum Steuern des Prozesses einer elektroerosiven Bearbeitungsmaschine auf optimalen Betriebszustand

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DE2312506C3
DE2312506C3 DE2312506A DE2312506A DE2312506C3 DE 2312506 C3 DE2312506 C3 DE 2312506C3 DE 2312506 A DE2312506 A DE 2312506A DE 2312506 A DE2312506 A DE 2312506A DE 2312506 C3 DE2312506 C3 DE 2312506C3
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Bernardo Dr. Ascona Ferroni
Silvano Locarno Solduno Mattei
Bernd Dr. Losone Schumacher
Costantino Locarno Tadini
Werner Locarno Ullmann
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/14Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply
    • B23H7/20Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply for programme-control, e.g. adaptive

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Prozesses einer elekiroerosiven Bearbeitungsmaschine auf opiimalcn Betriebszustand unter Berücksichtigung von den Erosionsprozeß beeinflussenden Größen, wie Durchflußmenge eines den Arbeitsspalt spülenden Mediums, Pausendauer. Tastverhältnis und Amplitude der den Arbeitsspalt durchschlagenden Arbeitsimpuls.
Mit der Entwicklung von hochempfindlichen Antrieben für den automatischen Elektrodenvorschub und von gesteuerten Leistungsgeneratoren sind die Anforderungen an die Genauigkeit der elektroerosiven Bearbeitung und die Anforderungen an die Arbeitsgeschwindigkeit gesteigert. Infolge der Verbesserungen dor elektroerosiven Bearbeitungsprozesse wird die Elektroerosion auf neuen Gebieten eingesetzt. Die Voraussetzung für den sich zunehmend verbreiternden Einsatzbereich der Elektroerosion ist selbstverständlich eine erhöhte Flexibilität der Bearbeitung mit einer erhöhten Anzahl von einzustellenden Betriebsparametern. Demzufolge wird die Steuerung des Bearbeitungsprozesses immer schwieriger. Aus den vielen Versuchsdaten konnten Arbeitsunterlagen hergeleitet werden, womit heute von einer Technologie der Elektroerosion gesprochen wird. Mit diesen technologischen Angaben können gute Arbeitsergebnisse nur bei sogenannten Standardarbeiten erzielt werden. Die Technologie liefert z. B. für eine zylindrische, durchgehende Bohrung mit einer bestimmten Elektrodenpaarung und mit vorgegebener Oberflächenrauheit und vorgegebener Genauigkeit des Endproduktes die günstigste bzw. optimale Einstellung der Betriebsparameter, wie Arbeitsspannung, Arbeitsstrom, Impulsdauer, Tastverhältnis, Spüldruck, des dielektrischen Mediums im Arbeitsspalt, Servoempfindlichkeit des Elektrodenvorschubs und dergleichen. Die erwähnten Betriebsparameter sind nur als Richtwerte zu betrachten, denn nur der Arbeitsstrom und die Impulsdauer können vorgewählt werden und bleiben als echte Parameter während der Bearbeitung konstant Der andere Teil der genannten Betriebsparameter ändert sich während des Bearbeitungsvorganges und ist daher den veränderlichen Bearbeitungsbedingungen anzupassen. Zum Beispiel ändert sich der Spüldruck des dielektrischen Mediums im Arbeitsspalt während des Bearbeitungsvorganges. Denn mit der Einsenkung der L)CI CICII. Ill WCICIICIII UCI CIgCIItIICIIC CICI3I»C HUlIUgSTUI gang stattfindet, auf der Elektrodenfläche in unkontrol
-1" lierter Weise von einer Stelle zur andern. Bei genügem großer Elektrodenfläche entsteht eine wandernde Angriffszone, welche kleiner als die Elektrodenfläch( selber ist. In Abhängigkeit der Elektrodenform setz sich nun der erosive Bearbeitungsvorgang mit veränder
r< liehen Spülvcrhältnissen fort, selbst dann, wenn dei Durchfluß des dielektrischen Mediums, welches ζ. Β eine FK ^sigkcit sein kann, im Bearbeitungsspal geregelt wird. In diesem Fall hat das erosiv bearbeiten Werkstück eine unregelmäßige Genauigkeit seinei
)i> räumlichen Abmessungen sowie eine ziemlich groUi Rauheit seiner erosiv bearbeitetem Oberflächen. Bei de erosiven Grobbearbeitung, welche auch als Schrupper bezeichnet wird, soll ebenfalls eine kegelförmig! Werkzeugelektrode in das Werkstück in möglichs
r> kurzer Zeit eindringen und die Bearbeitung beende haben. Bei den heutigen Kenntnissen des Abtragspro /esses läßt sich keine genaue Gesetzmäßigkeit cinci solchen optimalen Prozeßführung ableiten. Die Labor versuche zeigen jedoch, daß die Führung unter einei
•«ι vorbestimmten, während des Bearbeitungsvorgange! konstant Behaltenen Breite des Arbeitsspaltes minde stens nahezu optimale Resultate liefert. Die mit dei Einsenkung zunehmende Angriffsfläche der Elektrode verringert die Durchschlagsfrequenz der Arbeitsimpiil se an jeder Elektrodenstelle. Somit erhöht sich di< mittlere Durchschlagfestigkeit im Arbeitsspalt. Al; Durchschlagfestigkeit wird das Maß für die dielektri sehen Eigenschaften im Arbeitsspalt unter Einbezie hung des dielektrischen Mediums verstanden. Weger der Erhöhung der mittleren Durchschlagfest^icei nimmt die Breite des Arbeitsspaltes bei konstanten Bezugswert im Vorschubregler unter dem optimaler Wert ab. Der Verschleiß an der Werkzeugelektrod« steigt, und der Abtrag am Werkstück sinkt. Da; Einhalten der optimalen Durchschlagfestigkeit erfor dert die laufende Nachstellung der zeitlichen Dauer dei Pausen, die zwischen den Arbeitsimpulsen liegen und/oder der Amplituden dieser Impulse. Wenn zuderr die Durchflußmenge im Arbeitsspalt der erhöhter Abtragsleistung angepaßt wird, lassen sich trots wachsender Angriffsfläche ein konstanter Arbeitsspali und eine nahezu konstante, maximale Vorschubgeschwindigkeit erzielen.
Die hochentwickelten Erosionsaniagen könner schnellere Prozesse und hochwertige Produkte erzeugen. Das Zusammenspiel zwischen der Erosionsmaschine und dem Bedienungspersonal wird jedoch immei komplizierter, wie es sich aus dem einfachen, genannter
Beispiel ergibt. Die Komplexität der Steuerung erfordert die Entwicklung eines vollautomatischen Steuerungssystems. Die Komplexität der Steuerung läßt sich anhand der folgenden Aufzählung leicht erkennen. Sie ist bedingt durch die Steuerung von sich · gegeneinander beeinflussenden Größen oder Parametern, d<£ gleichzeitige Einhaltung mehrerer Arbeitsbedingungen und durch die Steuerung bei schnell veränderlichen Arbeitsbedingungen, ausgehend von dem Wunsch, den Arbeitsprozeß auf einem optimalen in Betriebszustand zu halten.
In letzter Zeit wurden einige dieser Probleme näher diskutiert und einige l.ösungswege bekanntgegeben. So ist indcr DE-OS 20 05 092 der Mitsubishi Denki K.K. ein Verfahren sowie eine Vorrichtung für die automatische r> Anpassung der Impulspause beschrieben. Dabei wird ein Spannungsimpuls bzw. eine Folge von Spannungsiiupimeii iiiii kleineren Spannungswerten ais die Leerlaufspannung als Kriterium für einen abnormalen Zustand im Arbeitsspalt benutzt. In Abhängigkeit des -'" Spaltzustandes wird die Pause zwischen den Impulsen um feste Beträge verkleinert oder vergrößert. Es werden nur zwei Spaltzustände unterschieden. Hierbei kann die Dauer der Pause zwischen den Impulsen nicht kontinuierlich geändert werden. Daher hat dieses >". Verfahren keine genügende Empfindlichkeit.
In der US-PS 36 32 942 beschreibt Herr Prof. Kondo die direkte Erfassung der Angriffsfläche. Dabei wird die Vorschubgeschwindigkeit bei vorgewählter Abtragsleistung „/faßt und die Angriffsfläche als Verhältnis der i< > Abtragsleistung zur Vorschubgeschwindigkeit ermittelt. In Abhängigkeit der ausgerechneten Angriffsfläche wird dann die Impulspause bzw. die Amplitude der Stromimpulse verändert. Dieses Verfahren hat folgende wesentliche Nachteile: η
— eine große Meßungenauigkeit entsteht bei kleinen, fast nicht mehr feststellbaren Vorschubgeschwindigkeiten; solche Vorschubgeschwindigkeiten sind üblich bei großen Elektrodenflächen oder bei kleiner Abtragsleistung.
— xjCr /CräCim-lu dl) UCI TT Cl H/.CUgCICMI UUC UIIUCIl
sich mit der Änderung der Spülverhältnisse des dielektrischen Mediums im Arbeitsspalt und beeinflußt nachteilig die Vorschubgeschwindigkeit.
Bekanntlich sind die Arbeitsbedingungen (z. B. Breite des Arbeitsspalts, der lonisationsgrad der Funkenstrekken, der Verschmutzungsgrad des Spülmediums im Arbeitsspalt) während des erosiven Betriebes gewünschten zeitlichen Änderungen und unerwünschten w zeitlichen Änderungen unterworfen. Infolge der veränderlichen Einsenktiefe und der veränderlichen Geometrie, Größe und Lage der Angriffsfläche der Elektroden ergeben sich die unerwünschten Änderungen der Arbeitsbedingungen. Eine solche unerwünschte Änderung der Arbeitsbedingungen kann z. B. durch eine Bedienungsperson oder durch ein fest vorgewähltes Programm in dem Steuersystem für eine elektroerosive Maschine auf kontrollierte Art und Weise behoben werden. Gewünschtes Ändern der Arbeitsbedingungen w) ergibt sich aus der kontrollierten Änderung der Amplitude, der Pausendauer zwischen den einzelnen Arbeitsimpulsen, der Breite der Arbeitsimpulse und des Bezugswertes für die zur Regelung des Elektrodenvorschubs in bekannter Weise verwendeten Größen, wie *>5 mittlerer Arbeitsstrom oder mittlere Arbeitsspannung, Zündspannung und/oder Verzugszeit des Durchschlags.
Durch das Beheben und somit durch das kontrollierte Ändern einer Arbeitsbedingung ergeben sich wiederum weitere unkontrollierte Änderungen der Arbeitsbedingungen, da die einzelnen Arbeitsbedingungen sich gegenseitig beeinflussen. Es ist allgemein bekannt, daß, wenn eine Stellgröße durch die Bedienungsperson oder durch das Programm geändert wird, infolge eines »auftretenden Fehlers« bei einer Arbeitsbedingung im Arbeitsspalt, so ändern sich auch die anderen Arbeitsbedingungen, ohne daß die Bedienungsperson oder das Programm in kontrollierter Weise an diesen anderen Arbeitsbedingungen etwas geändert hat. Daher ist es sehr schwer, einen clcktroerosiven Arbeitsprozeß in optimaler Weise durchzuführen. Eine Bedienungsperson mit sehr viel Erfahrung ist noch nicht einmal in der Lage, diese Forderung in jeder Weise zu erfüllen. Die bekannten vorprogrammierten Steuersysteme für die elektroerosive Bearbeitung sind ebenfalls nicht in der Lage, unter Berücksichtigung der komplizierten Zusammenhänge zwischen den einzelnen Arbeitsbedingungen im Arbeitsspalt einen optimalen Betrieb zu gewährleisten.
Im »Industrieanzeiger«, Jahrgang 93, Nr. 24 vom 19. 3. 1971 (Seiten 499-501), und Nr. 87 vom 19.10. 1971 (Seiten 2167-2170) sowie in der Dissertation TH Aachen vom 3.7. 1972: »Grundlagen zur selbsttätigen Optimierung des funkenerosiven Senkens« von R. Kurr, sind Verfahren zur selbsttätigen Prozeßoptimierung bei funkentrosiver Bearbeitung unter Einbeziehung der Einflußgrößen, wie Durchflußmenge des Spülmediums sowie Pausendauer, Tastverhältnis und Amplitude der Arbeitsimpulse beschrieben. Die bekannten Verfahren benutzen als Optimierungskriterium das Wirkverhältnis zwischen Arbeitsimpulsen und Kurzschluß bzw. Leerlaufimpulsen, da ihre Zielrichtung ausschließlich die maximale Abtragsleistiing an der Werkstückelektrode ist. Eine sogenannte optimale Prozeßführung nach dem Maximum dieser Güteziffer stellt wohl einen momentan stabilen Prozeßzustand her, fördert jedoch die Entartung der dielektrischen Eigenschaften im Arbeitsspalt. Diese Neigung zur Entartung entwickelt sich relativ lancjcam nnH führt 711 pinpm prhr^hif>n VorcrhlpiR Η*^γ Werkzeugelektrode bzw. zu stehenden Lichtbogen.
Die Erfindung hat die Aufgabe, die Nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen und die den Erosionsprozeß bestimmenden Einflußgrößen naturgerecht einzusetzen, so daß der optimale Wirkungsgrad für die eiektroerosive Prozeßführung erreicht wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Verfahrensschritte des Anspruchs 1 bzw. der Ansprüche 2,3 und 4 gekennzeichnet.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gemäß der im Anspruch 7 definierten Anordnung gekennzeichnet.
Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erklärt. Es zeigen
F i g. la und Ib die der Erfindung zugrunde liegenden Eigenschaften eines Erosionsprozesses,
F i g. 2 eine Blockdarstellung der Einrichtung an einer Erosionsanlage zum Durchführen des Verfahrens,
Fig.3a eine graphische Darstellung des automatischen Suchens der optimalen Durchflußmenge des dielektrischen Mediums bei einer Elektrodenanordnung mit Spülbohrung,
F i g. 3b eine graphische Darstellung des Suchens des optimalen Rückstellweges in einem pulsierenden Betrieb mit periodischem Abheben einer der Elektroden,
Fig.4 eine graphische Darstellung der Grenzregelung der Pausendauer,
Fig.5 und 7 Schaltungsanordnungen der Bcwertungsstufe 300, die ein Teil der in der Fig. 2 dargestellten Einrichtung ist,
Fig. 6 und 8 die Schaltungsanordnungen der Entscheidungsstufe 'KK), die ein Teil der in der F i g. 2 dargestellten Einrichtung ist,
F i g. 9 die Sch.hung eines Steuerglieds der Steuerstufe 200, die ein Teil der in der F i g. 2 dargestellten Einrichtung ist,
Fig. 10 die elektrischen Verbindungen unter den in den Fig.5. 6, 7, 8, 9 dargestelllten Einheiten und einer Erosionsanlage 100, die ein Teil der in F i g. 2 dargestellten Einrichtung ist.
in der F ig. la ist auf der Abszisse die Durchflußmenge q der dielektrischen Flüssigkeit durch den Arbeitsspalt 3 aufgetragen. Auf der Ordinate der gleichen Figur ist der quadratische Mittelwert Z des Regelfehlers im Vorschubkreis aufgetragen. Der quadratische Mittelwert Zdes Regelfehlers wird aus den Versuchsdaten als Integral des Fehlerquadrates der Vorschubregelung über eine vorgegebene Zeitspanne berechnet. Als Regelfehler wird die Differenz zwischen der für die Vorschubregelung erfaßten Regelgröße und ihrem Bezugswert verstanden. Dies ist in einer anderen Patentanmeldung (Schweizer Patentgesuch Nr. 12 214/72) näher beschrieben. In der Fig. la sind die Ergebnisse eines Versuchs mit der Elektrodenpaarung Kupfer/Stahl und bei konstanter Impulsdauer, bei konstantem Impulsstrom, bei konstantem Sollwert des Arbeitsspaltes 3 und bei veränderlicher Durchflußmenge qdargestellt. Die Figur zeigt drei Kurven A. Bund C. Jeder dieser Kurven ist eine konstante Pausendauer 7öi, 7"o2 und 7o3 zugeordnet. Bei konstanter Pausendauer und bei veränderlicher DurchfluBmenge q ist einer bestimmten Durchflußmenge q ein bestimmter quadratischer Mittelwert Z des Regelfehlers im Vorschubkreis zugeordnet. Innerhalb eines Bereiches, welcher durch die untere Durchflußmenge q„ und durch die obere Durchflußmenge q„ definiert ist, weist jede Kurve A, B. Cder Fig. la einen minimalen Wert auf, welcher den Zustand der kleinsten Störempfindlichkeit für die gesamte Spaltregelung darsteiit. Der Vollständigkeit halber sei nocn erwähnt, daß die eben genannten Bereichsgrenzen q„ und q„ in der F i g. 1 gestrichelt gezeichnet sind. Als Beispiel wird die Kurve A mit der konstanten Pausendauer Toi betrachtet. Der minimale Wert der Durchflußmenge ist mit q] bezeichnet. Dieser Durchflußmenge entspricht der quadratische Mittelwert Ζ, des Regelfehlers im Vorschubkreis. Wenn nun die Durchflußmenge kleiner als q\ gewählt wird, so steigt der quadratische Mittelwert Z\ an und es ergibt sich ein sehr häufiges Auftreten von sogenannten Leerlaufimpulsen im Arbeitsspalt 3. Bei einer Durchflußmenge, die größer als q\ ist, steigt ebenfalls der quadratische Mittelwert Zi des Regelfehlers im Vorschubkreis und es ergeben sich plötzlich kurzschlußähnliche Arbeitsimpulse im Arbeitsspalt 3. Je größer die Durchflußmenge gewählt wird, in diesem Fall der Kurve A, desto häufiger treten diese kurzschlußähnlichen Arbeitsimpulse auf und gehen langsam über in einen stetig brennenden Lichtbogen, was unter allen Umständen zu vermeiden ist. Das optimale Betriebsverhalten ist also nur an der Stelle der Kurve A zu finden, an welcher die Durchflußmenge und der quadratische Mittelwert des Regelfehlers einen minimalen Wert aufweisen. Wenn die Pausendauer von 7öi auf 7« verkleinert wird, ergibt sich eine höhere Abtragsleistung und dementsprechend wird der Spalt vergrößert Die kleinere Pausendauer 7Jc ist durch die Kurve B symbolisiert. Die Streuung der Regelgröße im Vorschubkreis wird um ihren Bezugswert kleinen Auf diese Weise wird der kleinste quadratische Mittelwert Zi der Kurve B entsprechend r> der kleinsten Durchfluflmenge φ kleiner als der kleinste quadratische Mittelwert Z\. Dies liegt darin begründet, daß die größere Spaltbreite die gesamte Vorschubregelung erleichtert. Wenn die Pausendauer auf T0J weiter verkleinert wird zur Erhöhung des Wirkungsgrades, so tritt der Fall ein, daß die thermische Belastbarkeit der Werkzeugelektrode 1 und der Werkstückelektrode 2 überschritten wird. Dieser Fall ist in der Fig. la durch die Kurve Cdargestellt. Dabei wird festgestellt, daß der Wert der Durchflußmenge φ entsprechend dem
ij kleinsten quadratischen Mittelwert Zj der Regelgröße nicht mehr mit dem bestmöglichen Wert der Durchflußmenge übereinstimmt. Wenn die Durchflußmenge auf die Kurve Ceine Grenze der optimalen Durchflußmenge qopt unterschreitet, ergibt sich eine Entartung der
μ Durchschlagfestigkeit im Arbeitsspalt 3. Wie bereits erwähnt, ist die Durchschlagfestigkeit ein Maß für die dielektrischen Eigenschaften im Arbeitsspalt. Infolgedessen führt die Vorschubregelung zur Beseitigung dieser Lichtbogentendenz eine Ausregelbewegung
2i durch. Diese Folgeregelung der Elektrodenlage an die veränderliche Durchschlagfestigkeit bringt jedoch eine Verringerung der Abtragsleistung an der Werkstückelektrode, einen erhöhten Verschleiß an der Werkzeugelektrode und eine Entartung des Bildes der erodierten
)» Flächen an der Werkzeugelektrode mit sich. Eine normal erodierte Fläche ist matt im Aussehen. Bei den durch das Ausregeln bedingten Schwingungen der Elektrodenvorschubregelung ergibt sich ein anderes Bild der erodierten Flächen an der Werkstückelektrode.
>'· In diesem Fall weist die Oberfläche der Elektroden glänzende Stellen auf. was unerwünscht ist. Bei diesen Schwingungen ist es nicht mehr möglich, daß der kleinste quadratische Mittelwert Z den optimalen Betriebszustand definieren kann. Bezüglich Fig. 1 sei
■ί' noch erwähnt, daß die Form und die Lage der drei Kurven A, B und C noch in Abhängigkeit von der im Angrill stehenden tlektrodentlache und in Abhängigkeit des Elektrodenmaterials sowie in Abhängigkeit der Entladungsenergie der einzelnen Arbeitsimpulse wäh-
■>'< rend des Arbeitsprozesses verändert werden -;önnen.
Während die Fig. la die Abhängigkeit des quadratischen Mittelwertes Z des Regelfehlers im Vorschubkreis von der jeweiligen Durchflußmenge q des dielektrischen Mediums im Arbeitsspalt bei konstanter
w Pausendauer darstellt, zeigt die Fig. Ib die Abhängigkeit der Pausendauer 7ö von der jeweiligen Durchflußmenge q bei konstantem quadratischem Mittelwert Z In der F i g. Ib ist auf der Abszisse die Durchflußmenge q des dielektrischen Mediums aufgetragen. Der Ände-
ΐί rungsbereich der Durchflußmenge ist mit q„ und q„ definiert Auf der Ordinate ist die Pausendauer 7ö mit den Grenzen T0n und 7ot, aufgetragen. Die Beziehungen zwischen Pausendauer und Durchflußmenge wird von den Kurven D, fund F dargestellt. Jede dieser Kurven
M' besitzt einen konstanten quadratischen Mittelwert Z\, Z-i. und Zi. Die Kurve G definiert die Grenze zwischen dem zulässigen Bereich der Werte der Pausendauer sowie der Durchflußmenge und dem unzulässigen Bereich dieser Wertepaare. Unterhalb dieser Kurve G
o5 ist der unzulässige Bereich, in weichem ein stehender Lichtbogen im Arbeitsspalt 3 gebildet und somit eine unerwünschte Bewegung der Elektroden 1,2 hervorgerufen wird. Die optimale Kombination der Pausendauer
Tn und der Durchflußmenge q ergibt sich aus dem Berührungspunkt der Kurve H mit der Kurve C. Der Berührungspunkt ist in der Fig. Ib mit ^bezeichnet. Er wird durch die Werte qopl und Topt definiert. Dieser optimalen Kombination in der Fig. Ib entspricht der in Fig. la auf der Kurve C gezeichnete Punkt P'. Auch dieser Punkt P' ist durch die Werte qop, und Z„pt definiert. Der Mittelwert Zj der Fig. la ergibt in der Fig. Ibdie Kurve Fmit dem konstanten Mittelwert Z). Diese Kurve Fliegt jedoch im unzulässigen Bereich, in welchem, wie bereits gesagt, eine unerwünschte Lichtbogenbildung im Arbeitsspalt stattfindet. Die Kurve G kann während des erosiven Betriebes in Abhängigkeit dtr Angriffsfläche der Elektroden und der Entladungsenergie der einzelnen Arbeitsimpulse Verschiebungen und Formänderungen unterworfen werden.
Es sei darauf hingewiesen, daß die in der Fig. la als Kurven A, B. C dargestellte Beziehung zwischen der Funktion Z des quadratischen Mittelwertes der Regelgröße und der Durchflußmenge q des dielektrischen Mediums im Arbeitsspalt sowie die in der Fig. Ib als Kurven D, E, F. C, H dargestellte Beziehung zwischen der Durchflußmenge q und der Pausendauer 7o zwischen den einzelnen Arbeitsimpulsen keine bekannte Funktion sind. Die Kurve C ist für die folgende Beschreibung maßgebend. Wegen dieser unbekannten Funktionen ist eine Vorprogrammierung der genannten Stellgrößen in Abhängigkeit von einem gemessenen Zustand im erosiven Bearbeitungsprozeß vollkommen unmöglich. Wenn diese Funktionen nicht bekannt sind, ist es auch im Gegensatz zu einem Regelsystem nicht bekannt, in welcher Richtung die Stellgrößen zu verändern sind, um die gewünschten Bedingungen zu erreichen. Die in den Fig. la und Ib gezeigten Verschiebungen und Veränderungen der einzelnen Funktionen können auch sprungartig vorkommen. Dies trifft z. B. bei Elektroden mit komplizierten Formen auf, wenn während des Erosionsbetriebes neue Fiächenteile der Elektroden am Erosionsvorgang beteiligt werden. Solche Störungen nennt man episodische Störungen. Neoen diesen episodischen Störungen können auch periodische Störungen vorkommen. Die periodischen Störungen ergeben sich bei der erosiven Bearbeitung von großen Oberflächen der Elektroden, wobei die einzelnen Arbeitsimpulse eine kleine Energie aufweisen. In diesem Fall ist die Angriffszone — d. h. der Teil der Fläche der Elektrode, der an dem Erosionsvorgang teilnimmt — viel kleiner als die gesamte Elektrodenfläche. Dabei wandert die Ar ^riffszone auf der Elektrodenfläche in unkontrollierter Weise herum. Der erosive Bearbeitungsvorgang schreitet wohl weiter fort, aber mit verändertem und nicht mehr voraussagbaren Spülverhältnissen des dielektrischen Mediums. Damit ist es unmöglich, mit bekannten, gewöhnlichen Meßinstrumenten oder Meßapparaturen wie Voltmeter, Amperemeter, Kurzschlußdetektoren und Wegmeßinstrurnenten, einen optimalen erosiven Bearbeitungszusiand während des gesamten Bearbeitungsvorganges zu erreichen und überhaupt einzuhalten. Wenn auch zweckmäßige Meßeinrichtungen und Bewertungseinheiten zur Verfügung stehen, wird es immer schwieriger, im industriellen Betrieb eine solche Bedienungsperson zu finden, weiche einen Bearbeitungsprozeß auf den besten Wirkungsgrad unter voller Ausnutzung der Leistung der gesamten Anlage führen kann. Demzufolge werden im Folgenden anhand eines Beispiels das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung zum Erfassen eines optimalen Bearbeitungszustandes sowie zum automatischen Einstellen von Stellgrößen näher beschrieben.
In der Fig. 2 ist eine bekannte Erosionsanlage 100 dargestellt. Die Werkreugelektrode 1 und die Werkstückelektrode 2 bilden den Bearbeitungsspalt 3. Die Durchflußregelung 4 liefert in den Arbeitsspalt 3 eine bestimmte Durchflußmenge q des dielektrischen Mediums über die in der Werkstückelektrode 2 angeordnete Spülbohrung 21. Zur besseren Übersicht ist nur eine Spülbohrung gezeichnet. Selbstverständlich können mehrere Spülbohrungen vorgesehen sein. Es ist auch ohne weiteres denkbar, daß die Spülbohrungen auch in de<· Werkzeugelektrode 1 vorgesehen sind. Der Generator 5 liefert eine Folge von Spannungsimpulsen bzw. Stromimpulsen, welche allgemein als Arbeitsimpulse benannt werden, auf die Werkzeugelektrode 1. Der Detektor 6 erfaßt am Arbeitsspalt 3 die Istgröße, welche für die Regelung benutzt wird. Diese Istgröße wird zusammen mit ihrem Bezugswert bzw. Sollwert in die Differenzeinheit 7 eingegeben. Die Differenzeinheit 7 bildet die Differenz zwichen dem Soll- und dem Istwert und gibt ein dem Regelfehler e entsprechendes Ausgangssignal an den Regler 10. Ferner erhält der Regler 10 ein Signal aus dem Weggeber 9, welches die Bewegung und die Position der Werkzeugelektrode 1 repräsentiert. Aus dem Regelfehler c und aus der Bewegung bzw. Position der Werkzeugelektrode bestimmt der Regler 10 das Steuersignal für den Vorschub 11 der Werkzeugelektrode 1. Bei Elektrodenanordnungen ohne direkte Spülmöglichkeiten wird während der Bearbeitung die periodische Abhebvorrichtung 12 eingesetzt. Diese Abhebvorrichtung 12 gibt in vorbestimmten Zeitintervallen Impulse auf den Vorschub 11, so daß die Elektrode 1 impulsartig von der Werkstückelektrode 2 abgehoben wird. Die Steuerstufe 200 bestimmt über Leitung 2Oi den Bezugswert der Durchflußmenge q für die Durchflußregelung 4 und über Leitung 202, 203 die Pausendauer sowie die Amplitude der Stromimpulse im Generator 5. Ferner bestimmt die Steuereinheit 200 über die Leitung 204 die Amplitude der Rückstelümpulse für die Abhebvorrichtung 1?. Der Zustand des erosiven Bearbeitungsvorganges IaU1 sich mit den Stellgrößen beeinflussen, welche als Durchflußmenge, als Amplituden der Impulse und als Rückstellimpulse genannt worden sind.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird die Dauer bzw. Breite der Arbeitsimpulse im Speicher 13 bestimmt. Im Speicher 8 wird der Bezugswert für den Arbeitsspalt 3 eingegeben. Es sei angenommen, daß dieser Bezugswert im Speicher 8 konstant sein soll. Diese beiden Größen sollen im folgenden Bearbeitungsparameter genannt werden. In der logischen Einheit 14 werden die Impulspause bzw. die Pausendauer und der Bezugswert für den Arbeitsspalt 3 vorprogrammiert. Als Kriterium für die Festlegung dieser Bearbeitungsparameter können gelten die gewünschte Genauigkeit der räumlichen Abmessungen des Endproduktes, die gewünschte Rauheit der erodierten Oberflächen des Endproduktes, die Art der erosiven Bearbeitung — ob abtragsintensiv oder verschleißarm bearbeitet werden soll —. Ferner können die Bearbeitungsparamter in vorausbekannten Beziehungen mit den Stellgrößen wie Strom und Pausendauer verknüpft sein. Diese Programmierprobleme sind jedoch kein Bestandteil der vorliegenden Erfindung. Nun weiter zu der Erklärung der verschiedenen Variablen des Bearbeitungsprozesses. Der Regelfehler e, welcher von der Differenzeinheit 7
auf den Regler 10 gelangt, wird über die Leitung 301 einer Bewertungsstufe 300 zugeführt. Gleichzeitig wird das Signal, welches der Position und der Bewegung der Werkzeugelektrode 1 entspricht und auf den Regler 10 gegeben wird, überoie Leitung 302 der Bewertungsstufe 300 ebenfalls zugeführt Die Bewertungsstufe bestimmt aus diesen Werten mindestens zwei Variable, welche als Ausgangssignale auf den Leitungen 303 und 304 vorhanden sind. Diese Ausgangssignale stellen Zustandsgrößen dar, weiche die Eigenschaften bzw. ι ο Merkmale des Bearbeitungsprozesses in hinreichender Weise beschreiben. Die ~ .tscheidungsstufe 400 analysiert die auf den beiden Leitungen 303 und 304 anstehenden Signale und verändert aufgrund des Analysenergebnisses über die Steuerstufe 200 die Stsllvariable^ welche als Signale über die Leitungen 201, 202, 203, 204 gegeben werden, so lange, bis die genannten Zustandsvariablen den geforderten Bedingungen genügen. Die Synchronisierstufe 500 sorgt dafür, daß die Steueroperationen der Bewertungsstufe 300, der Entscheidungsstufe 400 und der Steuerstufe 200 in zweckmäßiger Reihenfolge ablaufen. Es wird nun angenommen, daß in der Erosionsanlage 100 eine Betriebsändentng sich ereignet. Diese Betriebsänderung kann vorkommen infolge einer Änderung eines ji Prozeßparameters oder infolge einer Änderung der Angriffsfläche der Elektroden 1, 2, oder wegen einer Änderung der Spülverhältnisse im Arbeitsspalt 3. In diesem Fall erfüllen die die Zustandsvariablen darstellenden Signale auf den beiden Leitungen 303 und 304 zwischen der Bewertungsstufe 300 und der Entscheidungsstufe 400 die geforderten Betriebsbedingungen nicht. Wenn dies eintritt, startet die Entscheidungsstufe 400 einen sogenannten Suchvorgang. Das Ergebnis eines solchen Suchvorganges ist, daß die als Signale auf (=> den Leitungen 303 und 304 liegenden Zustandsvariablen die geforderten Bedingungen erneut erfüllen. Der zeitliche Ablauf eines solchen Suchvorganges wird anhand der F i g. 3 und 4 näher erläutert.
In der Fig.3a ist ein solcher Suchvorgang der w Entscheidungsstufe 400 für die Einstellung einer optimalen Durchflußmenge qop, dargestellt. Am unteren Rand der Fig. 3a sind die Zeittaktimpulse 501, 502,503 der Synchronisierstufe 500 gezeigt. Diese Zeitta.ktimpulse wiederholen sich in einem bestimmten Zeitabstand voneinander mit einer bestimmten Repetitionsfrequenz. Diese drei Zeittaktimpulse gelangen über die gezeichneten Leitungen in die Bewertungsstufe 300 und steuern dort die Integration des Quadrates des Regelfehlers. Auf der Leitung 303 erscheint als Ausgangssignal der Bewertungsstufe 300 das Integral des Quadrates des Regelfehlers. Die in der Bewertungsstufe 300 vorgesehene, aber in der F i g. 2 nicht gezeichnete Integrationseinheit wird durch den Zeittaktimpuls 502 der F i g. 3a auf ihren Anfangswert Null gesetzt. Die Integrationseinheit wird durch den Zeittaktimpuls 503 gestartet und durch den Zeittaktimpuls 501 gestoppt. Im folgenden wird ein Beispiel anhand der Fig. 3a beschrieben. Der automatische Suchvorgang soll durch ein in der F i g. 3a nicht eingezeichnetes Startsignal eingeleitet werden. In w) der Einheit 350 der F i g. 5, welche ein Teil der Bewertungsstufe 300 ist, bildet sich das Signal 303 des integrierten Quadrates des Regelfehlers c. Die hierzu gehörende Kurve 301 ist im oberen Teil der Fig.3a gezeichnet. In diesen: Heispiel wird nun angenommen, μ daß der Regelfehler c. welcher gemäß F i g. 2 und 5 über die Leitung 301 auf die Bewertungsstufe 300 gelangt, ansteigen soll. Mit anderen Worten heißt dies, daß der Regelfehler infolge irgendwelcher Vorkommnisse im Arbeitsspalt 3 größer wird. Gemäß Fig.3a wird der Regelfehler so lange in der Einheit 350 der F i g. 5 erfaßt, bis der Zeittaktimpuls 501 aus der Synchronisierstufe 500 auf die Bewertungsstufe 300 gegeben wird. Bei diesem ersten Zeiltaktimpuls 501 der Fig.3a soll angenommen werden, daß die Bildung des quadratischen Mittelwertes Z des Regelfehler! e jetzt erst begonnen hat. Vor dieser, im oberen Teil der Fig.3a gezeigten Bildung des quadratischen Mittelwertes Zsoll kein anderer Mittelwert gebildet worden sein. Bei Eintreffen des ersten Zeittaktimpulses 501, welcher die Bildung des quadratischen Mittelwertes Zdes Regelfehlers in der Einheit 350 der F i g. 5 beendet, werden die Signale 401 und 402 in der nachfolgenden Entscheidungsstufe 400 um einen festen Betrag geändert Die beiden Signale 401, 402 werden über die Ausgangsleitungen der Entscheidungsstufe 400 auf die Steuerstufe 200 gegeben und erzeugen dort ein Steuersignal, welches über die l-eitung 201 die Durchflußsteuerung 4 der F i g. 2 entsprechend beeinflußt. Das Signal 401 wird gemäß F i g. 3a bei Vorhandensein des ersten Zeittaktimpulses 501 vom Zustand »0« in den Zustand »1« gesetzt Dies bedeutet daß die Durchflußmenge q des dielektrischen Mediums im Arbeitsspalt 3 in positiver, also in ansteigender Richtung geändert werden soll. Das Signal 402 wird gemäß F i g. 3a zur gleichen Zeit vom Zustand »0« in den Zustand »1« gesetzt. Dies bedeutet, daß die Änderung der Durchflußmenge q mit einem großen Schritt durchgeführt werden soll. Die Steuerstufe 200, welche die Signale 401,402 empfängt, gibt über die Leitung 201 auf den Durchflußregler 4 ein Signal, welches gemäß F i g. 3a um einen bestimmten, maximal vorgegebenen Betrag Aq0 ansteigt. Infolge des stufenweisen Anstiegs des Signals auf der Leitung 201 vererößert der Durchflußregler 400 die Durchflußmengc du '(!elektrischen Mediums im Arbeitsspalt 3 der Fig. 2. Gemäß Fig.3a wird zwischen den beiden Zeitimpulsen 501 und 502 der quadratische Mittelwert Z des Integrators 355 der F i g. 5 auf weitere Schaltgliedcr der Einheit 350 gegeben. Der Zeittaktimpuls 502 löscht gemäß Fig.3a din Inhalt des Integrators 355. Bei Eintreffen des Zeittaktimpulses 503 beginnt der Integrationsvorgang des Quadrates des Regelfehlers e, wie es im oberen Teil der Fig.3a gezeigt ist. Die Integration wird vorgenommen bis zum Eintreffen des Zeittaktimpulses 501 aus der Synchronisierstufe 500 in der Bewertungsstufe 300. In der Zeit, die zwischen dem Zeittaktimpuls 501 und dem folgenden Zeittaktimpuls 502 liegt, wird dazu benutzt, daß die zweite Integration mit der ersten verglichen wird. In dem Beispiel der F i g. 3a ist diese zweite Integration wesentlich kleiner als die erste Integration. Die Änderung zvischen der zweiten und der ersten Integration ist jedoch wesentlich größer als die im oberen Teil dieser Fig.3a eingezeichneten Werte Δ ι und Δ2. Dies bedeutet, daß bei einer Integraländerung, die größer ist als Δι, der Suchvorgang nach der optimalen Durchflußmenge mit der gleich großen Schrittweise und in der gleichen Richtung fortgesetzt wird. Wenn die Integraländerung größer ist als Δ\ und Δι nicht überschreitet, dann wird der Suchvorgang mit einer kleineren Schrittweite, aber in der gleichen Richtung fortgesetzt. Dies wird jedoch erst später beschrieben. Nun zurück zu dem zweiten im oberen Teil der F i g. 3a gezeigten Integrationsvorgang. In der Zeit zwischen den Zetttaktimpulsen 501 und 502 wird in der Einheit 350 der Fig.5 festgestellt, daß die Änderung des zweiten Integrals zum ersten Integral
über dem Wert /I2 liegt Daher bleiben in der Entscheidungsstufe 400 die Signale 401 und 402 in ihrem gleichen Zustand »1«. Das bedeutet, daß in der nachgeordneten Steuerstufe 200 das Signal, welches auf den Durchflußregler 4 über die Leitung 201 gegeben s wird, die gleiche Erhöhung der Durchflußmenge des dielektrischen Mediums im Arbeitsspalt um Δ qi erfährt Wenn der Zeittaktimpuls 502 gemäß Pig.3a in der Bewertungseinheit 300 eingetroffen ist, wird der Inhalt des Integrators wieder auf Null gesetzt Bei Eintreffen des Zeittaktimpulses 503 beginnt der dritte Integrationsvorgang des Quadrates des Regelfehlers gemäß F i g. 3a. Es spielt sich nun der gleiche Vorgang ab, wie bereits mehrere Male beschrieben. Der dritte Integrationsvorgang berücksichtigt nun die vergrößerte Durch- flußmenge des dielektrischen Mediums im Arbeitsspalt Daher hat er nicht mehr eine so hohe Amplitude wie die beiden vorhergehenden Integrationsvorgänge. Der Unterschied des dritten Integrationsvorganges zum zweiten äst jedoch größer als der bereits genannte Wert A2. Das bedeutet, daß die Durchflußmenge q um den gleichen Betrag Aqi erhöht wird, wie bereits vorher beim zweiten Integrationsvorgang beschrieben wurde. Nun soll wieder ein Zeittaktimpuls 502 den Inhalt des dritten Integrationsvorgangs aus dem Integrator 355 2s der Fig.5 löschen. Gemäß Fig.3a soll nun der Zeittaktimpuls 503 den vierten Integrationsvorgang in der Einheit 355 starten. Dieser vierte Integrationsvorgang berücksichtigt gemäß oberem Teil der F i g. 3a die letzte Erhöhung der Durchflußmenge um Aqi- Es sei nun angenommen, daß diese letzte Erhöhung der Durchflußmenge den Regelfehler nicht mehr wie vorher verkleinert, sondern wieder zum Ansteigen bringt. Bei dieser Sachlage gehen die Signale 401 und 402 in der Entscheidungsstufe 400 von ihrem bisherigen Zustand »1« in den Zustand »0«. Dies bedeutet, daß die Durchflußmenge in negativer Richtung — d.h. in sinkender Richtung — und mit einer kleineren Schrittweite geändert werden soll. Während der Zeit, die zwischen den Zeittaktimpulsen 501 und 502 liegt, erfolgt die Umschaltung der beiden genannten Signale 401,402 und die Beeinflussung der Steuerstufe 200 in der Weise, daß die Durchflußmenge des dielektrischen Mediums im Arbeitsspalt 3 um den Wert Aqi verkleinert wird. Bei Eintreffen des Zeittaktimpulses 502 wird, wie bereits mehrmals gesagt, der Inhalt der Einheit 355 gelöscht und in nachfolgende Speicher für die spätere Auswertung eingegeben. Der Zeittaktimpuls 503 startet nun den fünften Integrationsvorgang des Quadrates des Regelfehlers unter Berücksichtigung der kleinen Reduzierung der Durchflußmenge q. Man stellt nun fest, daß der fünfte Integrationsvorgang gegenüber dem vierten nur einen kleinen Unterschied aufweist. Dieser Unterschied soll jedoch den Wert Δ2 nicht überschreiten, aber den Wert Δ\ überschreiten. Da die Verhältnisse sich gegenüber dem vorhergehenden Integrationsvorgang nicht geändert haben, wird die Durchflußmenge q um den gleichen Wert wie bei dem vierten Integrationsvorgang, nämlich um den Wert Aq\ reduziert. Beim sechsten lntegratiensvergang, welcher die letzte Reduzierung so der Durchflußmenge q berücksichtigt, ist der Unterschied zum vorhergehenden fünften Integrationsvorgang so gering, daß sowohl der Wert Δ2 als auch der Wert Δ\ nicht mehr überschritten wird. Dies bedeutet, gemäß Definition, daß der Suchvorgang unterbrochen wird, da nun gemäß Fig. la die günstigste Durchflußmenge für den Arbeitsspalt 3 während des augenblicklichen erosiven Bearbeitungsvorganges gefunden wor den ist In diesem Fall ist der quadratische Mittelwert Z der Regelgröße auf ein Minimum zurückgegangen. In der F i g. 3a ist dies in der Weise gezeigt, daß das Signal 201 nach dem sechsten Integrationsvorgang seinen Pegel qOpt beibehält Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß dieses Signal 201 sich zwischen den Grenzen q„ und q0 bewegt Die gleichen Grenzen des Veränderungsbereiches der Durchflußmenge sind in der Fig. lagezeigt
In der Fig.3b wird ein Suchvorgang erläutert, welcher nach einem optimalen Rückstell weg y der einen Elektrode 1 sucht Ein solcher Suchvorgang ist nur dann notwendig, wenn die Durchflußmenge q des dielektrischen Mediums im Arbeitsspalt 3 nicht direkt gesteuert werden kann, wie es z. B. anhand der F i g. 3a beschrieben wurde. Die direkte Steuerung der Durchflußmenge q ist dann gegeben, wenn, wie in der F i g. 2 dargestellt, die Werkzeugelektrode 2 sogenannte Spülbohrungen 21 aufweist Es soll nun anhand der F i g. 3b der Suchvorgang nach dem optimalen Rückstellweg der Werkzeugelektrode 1 beschrieben werden. Wie allgemein bekannt wird die eine der beiden Elektroden 1, 2 in gewissen zeitlichen. Abständen von der anderen Elektrode zurückgezogen, um auf diese Art und Weise die Durchflußmenge q des dielektrischen Mediums im Arbeitsspalt 3 zu regeln. Es sei nun angenommen, daß der erosive Bearbeitungsprozeß bereits läuft und die z. B. Werkzeugelektrode 1 in zeitlichen Abständen von der Werkstückelektrode 2 nur kurzzeitig abgehoben wird, um dann wieder mit ihr den normalen Arbeitsspalt 3 zu bilden. Der in Fig.2 gezeigte Weggeber 9 gibt über die Leitung 302 auf die Bewertungsstufe 300 die Signale, welche die Bewegung der Werkzeugelektrode 1 repräsentieren. In der F i g. 3b ist dies mit dem Kurvenzug 302 bezeichnet. Das sogenannte pulsierende Abheben der Werkzeugelektrode 1 wird dadurch bewerkstelligt, daß die Abhebevorrichtung 12 der F i g. 2 an den Vorschubantrieb 11 einen Impuls über die Leitung 121 gibt. Dieser Impuls ist in der Fi g. 3b ebenfalls mit 121 bezeichnet. In der Nähe der Ordinate y ist der Impuls 121 dargestellt, welcher bewirkt, daß die Werkzeugelektrode 1 um den Weg Ay von der Werkstückelektrode 2 zurückgestellt wird. Der Rückstellweg der Elektrode 1 hat den Wert Ay. Dieser erste Impuls 121 ist stellvertretend für viele gleiche Impulse gezeichnet worden. Es soll hiermit der sogenannte pulsierende Betrieb der Werkzeugelektrode 1 dargestellt werden. Nach Beendigung des Impulses 121 wird die Werkzeugelektrode 1 m Richtung Werkstückelektrode 2 bewegt, so daß die normale Breite des Arbeitsspaltes 3 wieder hergestellt ist. Die Breite des Impulses 121 bzw. sein Zustand »1« wird von der Steuerstufe 200 über die Leitung 204 zur Abhebevorrichtung 12 bestimmt. Hierbei handelt es sich meistens um einen festen vorgegebenen Wert. Für die weitere Beschreibung des Beispiels der Fig.3b wird nun angenommen, daß nach einer gewissen Anzahl von »pulsierenden Rückstellungen« der Werkzeugelektrode 1 der Suchvorgang nach einem optimalen Rückstellweg dieser Elektrode 1 eingeleitet wird. Hierdurch soll nämlich festgestellt werden, ob der optimale Rückstellweg dieser Elektrode 1 verloren wurde oder ob er noch vorhanden ist. Ein Startimpuls für den Start dieses Suchvorganges wird auf die Entscheidungsstufe 400 der Fig.2 und 10 gegeben. Dieser Startimpuls ist in der Fig.3b nicht besonders gezeichnet. Das Startsignal, welches auf die Entscheidungsstufe 400 der F i g. 2 und 10 gegeben wird, beeinflußt über die Steuerstufe 200 der
gleichen Figuren die Abhebevorrichtung 12 in der Weise, daß der Impuls auf der Leitung 121 um einen bestimmten Wert vergrößert wird. Gemäß Fig.3b erfolgt dies in der Weise, daß die beiden Signale 401 und 402, welche während des bisher beschriebenen sogenannten »pulsierenden Betriebs« der Werkzeugelektrode 1 im Zustand »0« waren, nach Empfang des Startimpulses in der Entscheidungsstufe 400 in den Zustand »1« gesetzt werden. Dies erfolgt jedoch über die Synchronisationsstufe 500 der Fig.2 und 10. Diese Synchronisationsstufe 500 gibt ihre Zeittaktimpulse 501, 502 und 503 auf die Bewertungsstufe 300, die Entscheidungsstufe 400 und die Steuerstufe 200. Diese Zeittaktimpulse 501,502,503 sind in der Fig.3b unten gezeichnet Wenn also nach Empfang des Startimpulses in der Entscheidungsstufe 400 der Zeittaktimpuls 500 auf die Entscheidungsstufe 400 ebenfalls abgegeben worden ist, werden die beiden Signale 401, 402 in den Zustand »1« gesetzt Die Bedeutung dieser beiden Signale, weiche bereits im Zusammenhang mit der Fig.3a envähnt worden ist, wird im folgenden noch einmal näher diskutiert Wenn das Signal 401 im Zustand »0« ist, erhält die Steuerstufe 200 den Befehl, daß der Weg der Werkzeugelektrode 1 in der z. B. negativen Richtung gesteuert werden soll. Wenn das Signal 401 den Zustand »1« einnimmt, so bedeutet das für die Steuerstufe 200, daß die Werkzeugelektrode 1 in die andere Richtung zu bewegen ist Diese andere Richtung wird in diesem Fall mit positiver Richtung bezeichnet. Wenn das Signal 402 im Zustand »0« ist, bedeutet das for die Steuerstufe 200, daß die Werkzeugelektrode 1 mit einem kleinen Schritt bewegt werden muß. Diese Bewegung erfoigt mit einem kleinen Schritt in der vom Signai 401 vorgeschriebenen Richtung. Wenn das Signal 402 im Zustand »1« ist, bedeutet das für die Steuerstufe 200, daß die Werkzeugelektrode 1 mit einem großen Schritt zu bewegen ist. Aus der F i g. 3b ist also ersichtlich, daß die Werkzeugelektrode 1 während des pulsierenden Erosionsbetriebes mit einem kleinen Schritt in der einen Richtung bewegt wird, da die beiden Signale 401, 402 der Entscheidungsstufe 400 im Zustand »0« sind. Daher bewegt sich die Elektrode »pulsierend« um den Betrag Ay von der Werkstückelektrode 2 fort, wie das die Kurve 302 zeigt. Wenn nun, wie bereits erwähnt, infolge des Startimpulses und des Zeittaktimpulses 501 die beiden Signale 401, 402 in den Zustand »1« gesetzt werden, so erfolgt über die Steuer-tufe 200 die Erzeugung des Impulses 121 mit einer größeren Breite. Dies zeigt die Fig.3b beim zweiten Impuls 121 von links. Der Rückstellweg, den jetzt die Werkzeugelektrode 1 zurücklegt, ist um den Betrag Ayo größer als der Rückstellweg Ay der zeitlich vorhergegangenen periodischen Abhebungen. Da durch diesen größeren Rückstellweg die Breite des Arbeitsspaltes 3 größer geworden ist als vorher v/ährend des sogenannten periodischen Betriebes, macht sich die Veränderung der Spülmenge q im Arbeitsspalt bemerkbar, was über die Leitung 301 auf die Bewertungsstufe 300 der F i g. 2 und 10 gegeben wird. Dies ist im oberen Teil der Fig.3b gezeichnet. Dort ist auf der Abszisse die Zeit aufgetragen und auf der Ordinate das Integral des quadrierten Mittelwertes Z des Regelfehlers e. Mit der Kurve 303 wird die Integration des quadrierten Mittelwertes des Regelfehlers bezeichnet, welcher als Signal über die Leitung 303 aus der Bewertungsstufe 300 in die Entscheidungsstufe 400 gegeben wird. Es 3ei nun angenommen, daß der zuletzt diskutierte Rückstellweg, der um Ay0 größer war als der zeitlich vorhergegangene Rückstellweg Ay, bei der zweiten Integration berücksichtigt ist Die in der Fig.3b gezeichnete zweite Integration von links zeigt eine Kurve 303, welche etwas höher liegt als die vorhergegangene. Dies bedeutet, daß der Regelfehler ε größer geworden ist, was selbstverständlich nicht gewünscht wurde. Der Regelfehler ist bei der zweiten Integration aber nur etwas größer geworden. Dies wird dadurch in der Fig.3b gezeigt,
ίο daß der Zuwachsbetrag der Kurve 303 um einen Wert anstieg, welcher zwischen A\ und A2 liegt Die Werte A\ und Ai sind sogenannte Schwellwerte. Ihre Wirkungsweise wird im folgenden näher erläutert Wenn die z. B. zweite Integration die erste Integration (d. h. die zeitlich vorhergehende Integration) um einen Wert überragt, der größer oder kleiner ist als A2, so bedeutet dies, daß der Rückstellweg der Elektrode 1 in eine andere Richtung und mit einem großen Schritt gesteuert wird. Die beiden Signale 401, 402 wurden in einem solchen Fall beide den Zustand »1« haben. In diesem Fall läge die zweite Integration der Fig.3b oberhalb bzw. unterhalb der beiden mit A2 bezeichneten Linien. Es sei nun angenommen, daß die zweite Integration der F i g. 3b, weiche durch den Zeittaktimpuls 503 gestartet und durch den folgenden Zeittaktimpuls 501 beendet worden ist nur etwas größer ist als die erste Integration. Die zweite, in der F ig. 3b gezeigte Integration liegt zwischen dem bereits genannten Schwellwert A2 und dem anderen Schwellwert A j. In einem solchen Fall wird die Richtung der Rückstellbewegung der Werkzeugelektrode 1 geändert, wobei der Rückstellweg für diese neue Richtung mit einem kleinen Schritt zu erfolgen hat. Zwischen den Zeittaktimpulsen 501 und 502 der zweiten Integration erfolgt die eben beschriebene Entscheidung in der Entscheidungsstufe 400. Die Signale 401, 402 schalten vom Zustand »1« in den Zustand »0«. Mit Eintreffen des Signals 502 wird der Integrator 355 der F i g. 5 wieder auf Null zurückgesetzt Vorher ist aber dessen Inhalt in die nachfolgenden £:>altungsgruppen 357,358 der Einheit 350 der F i g. 5 eingegeben worden. Dies wird jedoch zu einem späteren Zeitpunkt im Zusammenhang mit der F i g. 5 noch näher beschrieben. Bei Erzeugung des Zeittaktimpulses 503 in der Synchronisationseinheit 500 wird in der Steuerstufe 200 unter Berücksichtigung der ebenfalls an der Steuerstufe 200 anliegenden Signale 401,402 aus der Entscheidungsstufe 400 ein Signal über die Leitung 204 auf die Abhebevorrichtung 12 gegeben. Die Abhebevorrichtung 12 gibt über Leitung 121 den Impuls, der in F i g. 3b
so mit 121 bezeichnet ist, auf den Vorschub 11 der Werkzeugelektrode 1. Dieser Impuls hat nun eine kleinere Breite als vorher. Wie bereits gesagt, ist diese kleinere Breite des Impulses 121 durch den Zustand der beiden Signale 401, 402 definiert Ferner erzeugt der Zeittaktimpuls 503 in der Bewertungsstufe 300 den Start für die dritte Integration der F i g. 3b. Die Werkzeugelektrode 1 bewegt sich auf einem Rückstellweg, welcher um den Wert Ay, kleiner ist als der zeitlich vorhergegangene Rückstellweg, der in der F i g. 3b bei
der zweiten Integration durch die Ziffer 302 dargestellt ist. Infolge des um Ay\ kleineren Rückstellweges der Werkzeugelektrode 1 ist die dritte Integration etwas kleiner als die zeitlich vorhergegangene zweite Integration. Es sei angenommen, daß die dritte Integration, welche mit Eintreffen des Zeittaktimpulses 501 beendet ist und zwischen dem Zeittaktimpuls 501 und Zeittaktimpuls 502 ausgewertet wird, zwischen den Schwellwerten A\ und A2 liegt. Dies bedeutet, daß der
letzte Rückstellweg, welcher um den Wert Δγ\ kleiner war, den Regelfehler verringerte, was sich an der Kurve 303 der Integration des quadrierten Mittelwertes des Regelfehlers s bemerkbar macht Die Regelung befindet sich also auf dem richtigen Wege. Daher bleiben die Signale 401,402 in ihrem Zustand »0«, Der Impuls 502 löscht den Inhalt des Integrators 355 (Fig.5). Der folgende Impuls 503 startet den vierten Integrationsvorgang der F i g. 3b in der Bewertungsstufe 3GO und erzeugt über die Steuerstufe 200 sowie über die Abhebevorrichtung 12 einen nächsten Impuls 121, Der Vorschubantrieb 11 zieht die Werkzeugelektrode 1 von der Werkstückelektrode 2 zurück, wobei dieser neue Rückstellweg wiederum kleiner geworden ist als der Rückstell weg, der in der Fig. 3b bei der dritten Integration gezeichnet ist Unter Berücksichtigung des neuesten Rückstellweges wird die vierte Integration gemäß der Kurve 303 ausgewertet Die vierte Integration, welche bei Eintreffen des Zeittaktimpulses 501 beendet ist und bis zum Eintreffen des Zeittaktimpulses 502 ausgewertet wird, liegt nun etwas höher als die dritte Integration. Die vierte Integration sei jedoch nur so viel höher liegen gegenüber der dritten Integration, daß sie noch innerhalb des Bereiches des Grenzwertes A\ sich befindet Dies bedeutet, daß der Suchvorgang nun beendet werden kann. Aus diesem Grunde wird das Signal 401 der Entscheidungsstufe 400 temporär den Zustand »1« annehmen, und zwar während der Zeit zwischen den Zeittaktimpulsen 502 und 503. Das Signal 402 verändert seinen Zustand nicht. Diese Kombination ist das allgemeine Kriterium für die Beendigung des Suchvorganges. Durch den Suchvorgang ist der optimale Rückstellweg gewährleistet, so daß der quadratische Mittelwert Z des Regelfehlers e gemäß Fi g. la gefunden wurde. Dies bedeutet, daß die optimale Durchflußmenge des dielektrischen Mediums im Arbeitsspalt 3 ebenfalls gefunden wurde. Die optimale Durchflußmenge gilt natürlich für die fest eingestellte Pausendauer 7öi. 7« oder T0) der in der F i g. 1 gezeig '.2η Kurven A, B, C
Das Signal 3781 der F i g. 6, welche den Suchvorgang, wie er in der F i g. 3a oder in der F i g. 3b beschrieben wurde, beendet, bewirkt ein Startsignal 372, welches einen Suchvorgang nach der kleinsten Pausendauer einleitet Bevor dieser Suchvorgang näher erklärt wird, sei noch darauf hingewiesen, daß ge,näß Fig. Ib der Regelfehler auf einen Minimalwert heruntergeregelt werden kann durch die geometrische Verschiebung der beiden Elektroden 1 und 2 untereinander. Dies ist jedoch nur dann möglich, wenn die Wertepaare der so Kurven D, E und H innerhalb des gestrichelten Bereiches liegen und oberhalb der Kurve G sind. Wenn die Wertepaare unterhalb der Kurve G liegen, so muß eine Veränderung der Pausendauer zwischen den einzelnen Arbeitsinipulsen vorgenommen werden. Wie bereits gesagt, wird nun nach Beendigung des Suchvorganges gemäß Fig.3a und 3b ein neuer Suchvorgang nach der kleinsten Pausendauer zwischen den einzelnen Arbeitsimpulsen, die den Arbeitsspalt 3 durchschlagen, gestartet. Dies wird nun anhand der M F i g. 4 näher erläutert Im oberen Drittel der F i g. 4 ist der Regelfehler e als Kurve 301 aufgezeichnet. Die Kurve 301, welche das Signal über die Änderung des Regelfehlers in die Bewertungsstufe 300 der F i g. 2, 5 und 10 anzeigt, bewegt sich um den Wert Null. Unterhalb dieses Wertes ist der Grenzwert Δ eo aufgetragen. Die Bedeutnrg dieses Grenzwertes wird später noch näher diskutiert. Im mittleren Teil der Fig.4 ist die Kurve 302 aufgezeichnet, welche, wie bereits schon einige Male erwähnt, die jeweilige Position bzw. die jeweilige Bewegung der Werkzeugelektrode 1 zeigt. Diese Kurve 302 gelangt vom Weggeber 9 auf die Bewertungsstufe 300 der F i g. 2 und 7. Auf der Abszisse ist die Zeit t und auf der Ordinate der Weg y der Werkzeugelektrode 1 aufgetragen. Die Bedeutung des Rückstellweges Äyo und der einzelnen Erhöhungen Ay\ wird später noch näher diskutiert. Im unteren Drittel der F i g. 4 ist das Signal 202 bzw 222c/ gezeichnet, welches aus der Steuerstufe 200 der F i g. 2 und 10 auf den Impulsgenerator 5 gegeben wird zur Veränderung der Dauer der Pausen zwischen den einzelnen den Arbeitsspalt 3 durchschlagenden Arbeitsimpulsen. Diese Änderung der Pausendauer T, welche zwischen den Grenzen Tn und T0 verlaufen kann, ist mit Δ Ta und Δ Ti bezeichnet Im unteren Teil der F i g. 4 sind die bekannten Zeittaktimpulse 501 aus der Synchronisationsstufe 500 der F i g. 2,5 und 10 aufgezeichnet Wenn also das Startsignal 372 den Suchvotgang nach der kleinsten Pausendauer auslöst, so erfolgt in der Bewertungsstufe 300 die Bewertung des afs Kurve 301 gezeichneten Regelfehlers e. Ebenso wird in der gleichen Stufe 300 die Bewegung, welche als Kurve 302 gezeichnet ist der Werkzeugelektrode 1 bewertet Wenn nach dem Siartimpuis der erste Zeittaktimpuls 501 au: der Synchronisationsstufe 500 auf die Bewertungsstufe 300 und auf die Steuerstufe 200 gegeben wird (die Entscheidungsstufe 400 ist an diesem Suchvorgang nicht beteiligt), dann gibt die Steuerstufe 2Ü0 über die Leitungen 202 bzw. 222t/ ein Signal auf den Impulsgenerator 5 ab zur Reduzierung der Pausendauer um den Wert Δ T0. Diese Reduktion ist in der Steuerstufe vorprogrammiert und besitzt einen festen und vorbestimmten Wert Der Regelfehler ändert sich nun unter Berücksichtigung der verkleinerten Pausendauer entsprechend der Kurve 301. Ebenso bewegt sich die Werkzeugelektrode 1 in Richtung Werkstückelektrode 2. Dies zeigt die Kurve 302. Durch diese Bewegung der Werkzeugelektrode 1 bzw. durch die Verkleinerung der Breit.- des Arbeitsspaltes 3 wird auch der Regelfehler
301 gegen den Wert Null streben. In diesem Zustand befindet sich die Anordnung noch oberhalb der Kurve G der F i g. Ib. Es wird nun angenommen, daß ein zweiter Zeittaktimpuls 501 aus der Synchronisa'Jonsstufc 500 abgegeben wird. Dieser Zeittaktimpuls 501 bewirkt gemäß Fig.4, daß über die Steuerstufe 200 und Leitungen 202 bzw. 222c/ der Fig.2 und 10 im Impulsgenerator 5 die Dauer der Pausen zwischen den einzelnen Arbeitsimpulsen um den gleichen Wert ΔΤο verkleinert wird wie beim ersten Zeittaktimpuls 501 der F i g. 4. Diese zweite Verringerung der Pausendauei' scheint offenbar zuviel gewesen zu sein. Der Regelfehler e wandert nun nach einer kurzzeitigen Vergrößerung dem Nullpunkt zu. Die Kurve 301 überschreitet sogar diesen Nullpunkt und überschreitet auch den Grenzwert Δβο nach unten. In der Bewertungsstufe 300 werden nun die Maßnahmen ergriffen, um eine solche rapide Vergrößerurs des Regelfehlers ezu reduzieren. Über die Steuerstufe 200 und über die Abhebevorrichtung 12 wird der Vorschubantrieb 11 angesteuert zur Bewegung der Werkzeugelektrode 1, wie en die Kurve
302 in diesem Augenblick zeigt. Da die Änderung des Rückstellweges der Werkzeugelektrode 1 um den Wert Δχ0 den Regelfehler c nicht mehr beeinflussen kann, wird die Bewegung der Werkzeugelektrode in die andere Richtung — d. h. von der Werkstückelektrode 2 fort — gestartet. Der Weggeber 9 gibt die Werte über
die Stellung und über die Bewegung als Signal 302 auf die Bewertungsstufe 300. Da der Regelfehler e über dem Grenzwert Aen liegt, hat der nächste Zeittaktimpuls 501 (in F i g. 4 der dritte Impuls von links) keine Wirkung auf die Steuerstufe 200. Sobald in der Bewertungsstufe 300 angezeigt ist, daß gemäß Kurve 302 der F i g. 4 der Rückstellweg Aya erreicht ist, erfolgt in der Steuerstufe eine schrittweise Erhöhung der Pausendauer zwischen den einzelnen Arbeitsimpulsen um den Wert ATu Gleichzeitig wird die Werkzeugelektrode 1 gemäß Kurve 302 weiter ν der anderen Elektrode 2 fortbewegt. Die Pausendauer wird so lange schrittweise um den Wert AT\ erhöht, bis der Regelfehler 301 den Nullpunkt erreicht hat. In diesem Fall vergrößert sich noch etwas der Abstand zwischen den beiden Elektroden 1 und 2 gemäß Kurve 302. Anschließend vermindert sich der Abstand. Das bedeutet mit anderen Worten: Die Werkzeugeiekiruue i bewegi sich wieder langsam in Richtung Werkstückelektrode 2. In der Fig.4 ist ein vierter Zeittaktimpuls 501 aus der Synchronisationsstufe 500 gezeichnet. Da nun der Regelfehler e gemäß Kurve 301 oberhalb der Nullgrenze und des Grenzwertes Δα> ist, hat dieser vierte Zeittaktimpuls auf die Steuerstufe 200 wieder die Wirkung, daß die Pausendauer um einen bestimmten Wert ATo verringert wird. Das gleiche geschieht auch mit den nachfolgenden Zeittaktimpulsen 501 aus der Synchronisationsstufe. Abschließend soll auch darauf hingewiesen werden, daß der Regelvorgang, welcher in der F i g. 4 mit der treppenförmigen Erhöhung der Pausendauer um den Wert AT\ gezeichnet ist, den Zeitpunkt erfaßt, in welchem die Pausendauer unterhalb der in Fig. Ib gezeichneten Grenzkurve C liegt. In diesem Fall war es also nicht möglich, den Regelfehlernur durch Steuern der Durchflußmenge q bzw. der Breite des Arbeitsspaltes 3 auf die Nullinie zu bringen. Es mußte also auch die Steuerung der Pausendauer zu Hilfe genommen werden. Nach einer gewissen Anzahl von Zeittaktimpulsen 501 wird der Suchvorgang nach der kleinsten Pausendauer beendet. Anschließend erfolst ein Startimpuls für den Suchvorsane nach der optimalen Durchflußmenge des dielektrischen Mediums gemäß F i g. 3a oder der Suchvorgang nach den optimalen Rückstellbewegungen nach F i g. 3b.
Durch dieses aufeinanderfolgende Suchen nach optimaler Durchflußmenge nach optimaler Pausendauer ist es möglich, daß der gesamte erosive Vorgang optimal durchgeführt werden kann. Eine unerwünschte und plötzliche Verschiebung des gesamten erosiven Betriebszustandes, wie es bei den bekannten Verfahren üblich ist, ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren unmöglich. Wie bereits eingangs erwähnt, kann ein Betriebszustand verschoben werden durch Veränderungen der an dem eigentlichen Erosionsvorgang beteiligten Flächen der Elektroden, besonders bei komplizierten Elektrodenformen oder als Folge einer Einstellung von vorprogrammierten Betriebsparametern. Ebenso läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein langsames Wegwandern des optimalen Betriebszustandes als Folge der Wanderung einer kleinen Angriffszone auf einer großen und breiten Elektrodenfläche durch veränderliche Spülverhältnisse und/oder als Folge der Veränderung der Angriffsfläche mit der Einsenktiefe genau ausregeln. Im folgenden wird ein schaltungstechnisches Ausführurtgsbeispiel zur Durchführung des anhand der Fig. la, Ib, 3a, 3b und 4 beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert.
In der Fig.5 ist der erste Stromkreis 350 zur Erzeugung eines Signals, welches der ersten Zustands variablen proportional ist. Dieser Stromkreis 350 bzw diese Schaltung ist in der in Fig.2 gezeigter Bewertungsstufe 300 vorgesehen. Gemäß den Fig. i und 5 gelangt das dem Regelfehler e entsprechende Signal aus dem Differenzglied 7 über die Leitung 301 it die Bewertungsstufe 300 und wird im Quadrierglied 351 quadriert, d. h., es wird der Wert c3 gebildet. Dieser Wer der Potentierung wird dem Integrator 352 zugeführt. Di im Zusammenhang mit den F i g. In. 3b und 4 genannter Zeittaktimpulse 501, 502, 503 aus der Synchronisations stufe 500 stellen den Arbeitszustand des Integrators 35; ein. Der Zeittaktimpuls 501 beendet den Integrations Vorgang, wie er in den Fig. 3a und 3b gezeichnet isl Das der Integration entsprechende Signal 303 steht an Ausgang des Integrators 352 und gelangt auf di( Differenzeinheit 355. Beim nächsten Zeittaktimpuls 50;
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für die nächste Integration vorbereitet. Der nächsti Zeittaktimpuls 503 startet einen neuen Integrationsvor gang des quadrierten Regelfehlers e2. Das Integral de Wertes e2 wird wiederkehrend während der durch dii Zeittaktimpulse 503 und 501 definierten /.cit berechne und als Signal 303 am Ausgang des Integrators 35; sowohl für die Differenzeinheit 355 als auch für dei Speicher 356 zur Verfügung gestellt. Dies wird nui näher bs .:hrieben. Zwischen den Zeittaktimpulsen 50 und 502 wird der Integralwert am Ausgang de Integrators 352 wie folgt analysiert: Gemäß F i g. 5 win
jo der Zeittaktimpuls, der bekanntlich den zur Zci laufenden Integrationsvorgang beendet, aus der Syn chronisationsstufe 500 nicht nur direkt auf dei Integrator 352 gegeben, sondern auch über dl· monostabilen Multivibratoren 353, 354 und 366 zu
J5 Steuerung von drei Funktionen geleitet. Diese dre Funktionen sind wie folgt: Der Zeittaktimpuls 501 au dem monostabilen Multivibrator 353 löscht den Inhal der Speicher 354 und 365, so daß diese Speicher für dii Auswertung de· Integrationsvorganges vorbereite sind. Weiter gelangt dieser Zeittaktimpuls gleichzeitij auf den monostabilen Multivibrator 354 und nach eine gewissen Zeitverzögerung auf den zweiten Eingang de Differenzeinheit 355. Der Zeittaktimpuls 501 aus den monostabilen Multivibrator 554 bewirkt, daß dii Differenzeinheit das Integrationssignal, welches auf de Leitung 303 schon in dieselbe eingelesen wurde, mit den zeitlich vorhergehenden Integrationssignal, welches in Speicher 356 gespeichert wurde, verglichen wird. E wird also die Differenz gebildet zwischen dem »neuen< und dem »alten« Integrationssignal. Die Weiten rar beitung der so gebildeten Differenz zwischen zwe Integrationsvorgängen wird später noch näher be schrieben. Nun zurück zu der dritten Funktion de Zeittaktimpulses 501. Gleichzeitig mit der Differenzbil dung in der Differenzeinheit 355 gelangt der Zeittaktim puls 501 auf den monostabilen Multivibrator 366. Nacl einer gewissen Zeitverzögerung öffnet das aus diesen monostabilen Multivibrator 366 gelangende Ausgangs signal, welches dem Zeittaktimpuls 501 entspricht, dii Torschaltung 367. Hierdurch kann das am Ausgang de Integrators 352 noch immer vorhandene Integrations signal 303 über die Torschaltung 367 in den Speicher 35( gegeben werden. Das in diesem Speicher gespeichert Signal dient für die Bildung der Differenz mit den
ö5 zeitlich nachfolgenden integrationsvorgang. Der nach ste Zeittaktimpuls 502 setzt den Integrator 352 auf NuI zurück. Der Zeittaktimpuls 503 startet den nächstei Integrationsvorgang im Integrator 35Z Dies ist in
Zusammenhang mit den Fig. 3a und 3b ausführlich beschrieben worden, so daß an dieser Stelle nicht mehr näher darauf eirgegangen wird. Nun zurück zur Weiterverarbeitung der Differenz, die in der Differenzeinheit 355 zwischen dem durch den Zeittaktimpuls 501 beendeten Integrationsvorgang und dem im Speicher 356 gp'peicherten vorhergehenden Integrationsvorgang gebildet wurde. Dieses Differenzsignal steht am Ausgang der Differenzeinheit 355 und wird auf die Einheit 357 zur Bildung des Differenzbetrages und auf die Einheit 358 zur Darstellung der Richtung der Differenz gegeben. Die Einheit 358, welche im Ausführungsbeispiel als Schmitt-Trigger ausgebildet ist, gibt ihr Richtungssignal der Differenz auf den Speicher 359. Dieser Speicher 359 ist von dem Zeittaktimpuls 501 aus dem monostabilen Multivibrator 353 vorbereitet worden. Die Einheit 357, in welcher der Betrag bzw. der Wert der Differenz gebildet wird, gibt ihr Ausgangssignal auf die beiden Komparatoren 362, 363. In diesen beiden Komparatoren wird der Betrag der Differenz mit zwei Konstanten Δ\ und Δ2 verglichen. Diese beiden Konstanten sind in den Einheiten 360, 361 eingegeben. Wie bereits einige Male im Zusammenhang mit den Fig. 3a und 3b gesagt, handelt es sich bei diesen Konstanten um die Schwellwerte zli und Δ2. Wenn nun der Differenzbetrag kleiner ist als Δ\ und Δι, dann setzen die Komparatoren 362, 363 einen Null-Zustand in die Speicher 364, 365. Dieser Null-Zustand der beiden Speicher 364, 365 bedeutet die Beendigung des Suchvorganges, wie er ausführlich im Zusammenhang mit den beiden F i g. 3a und 3b beschrieben wurde. Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß die beiden Speicher 364, 365 in gleicher Weise wie der Richtungsspeicher 359 vorher durch den Zeittaktimpuls 501 vorbereitet wurde. Wenn nun der Betrag größer als Δι, y, aber kleiner als Δ2 ist, wird der eine Speicher 364 in den Zustand »1« und der andere Speicher 365 in den Zustand »0« gesetzt. Dies bedeutet, wie bereits bei den F i g. 3a und 3b gesagt, Fortführung des Suchvorganges mit einer kleinen Änderung der Durchflußmenge. Wenn der Betrag der Differenz größer als Δ ι und Δ2 ist, werden
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bedeutet, wie bereits einige Male gesagt, daß der Suchvorgang mit einer größeren Änderung der Durchflußmenge fortgesetzt wird. Die Richtung der Änderung der Durchflußmenge wird durch den Richtungsspeicher 359 definiert. Die besprochenen Ausgangssignale der drei in der F i g. 5 gezeigten Speicher 364,365,359 gelangen auf die Logikschaltung 388, welche in der Schaltungsanordnung 370 vorgesehen ist. Die Schaltungsanordnung 370 ist gemäß F i g. 2 und 10 in der Entscheidungsstufe 400 angeordnet. Die Schaltungsanordnung 370 ist in der F i g. 6 detailliert gezeichnet Nun zurück zur F i g. 5. Wenn die Speicher 364, 365, 359 ihre Ausgangssignale auf die Logikschaltung 388 gegeben haben, wird die bereits genannte dritte Funktion des Zeittaktimpulses 501 durchgeführt Bei dieser dritten Funktion wird der Inhalt des Integrators 325, welcher als Signal 303 vorhanden ist, über die freigegebene Torschaltung 367 auf den Speicher 356 gegeben. Dieser momentane, als Signal 303 vorliegende Inhalt des Integrators 352 wird dem Inhalt des Speichers 356 einfach überschrieben. Der folgende Zeittaktimpuls 502 löscht den momentanen Inhalt des Integrators 352. Wenn der nächste Zeittakt- es impuls 503 auf den Integrator 352 gelangt, wird die nächste Integration gestartet Die Verarbeitung dieses Integrationsvorganges und der Vergleich mit dem vorhergehenden Integrationsvorgang sowie die Bildung der Ausgangssignale der Speicher 364, 365, 359 erfolgt nun in der gleichen Weise wie bereits beschrieben.
In der Fig.6 ist die Schaltungsanordnung detailliert gezeichnet, welche dem ersten Stromkreis 350 der F i g. 5 und 10 nachgeordnet ist. In der Schaltungsanordnung der F i g. 6 wird der Suchvorgang durchgeführt, welcher im Zusammenhang mit den Fig. 3a und 3b beschrieben wurde. Die Schaltungsanordnung 370 befindet sich in der Entscheidungsstufe 400 der F i g. 2 und 10. Auf den Leitungen 3640,3650,3590 der Speicher 364, 365, 359 der Fig. 5 stehen die Signale bzw. Zustände, welche der Auswertung der Differenzen zwischen den einzelnen Integrationsvorgängen entsprechen und welche sehr ausführlich im Zusammenhang mit Fig.5 beschrieben wurden. Die Funktionsweise der in F i g. 6 gezeigten Schaltungsanordnung wird an einigen Beispielen der Fig.3a und 3b beschrieben R«; «ei angenommen, daß ein Startimpuls auf der Leitung 372 zum Start des Bewertungsvorganges erzeugt wird. Die Erzeugung dieses Startimpulses, welcher in den F i g. 3a und 3b nicht gezeichnet ist, aber in der Beschreibung zu diesen Figuren mehrere Male erwärmt wurde, kann davon abhängig gemacht werden, wenn ein elektrischer Parameter am Erosionsgenerator 5 geändert wird. Diese Änderung kann entweder durch die Bedienungsperson oder aber durch ein bestimmtes Programm des numerischen Steuerungssystems durchgeführt werden. In einem solchen Fall wird der Startimpuls auf der Leitung 372 in die ODER-Torschaltung 373 gegeben. Selbstverständlich kann auch die Bedienungsperson von sich aus einen Startimpuls durch Drücken des Knopfes 371 auslösen. In beiden Fällen gelangt der Startimpuls über die ODER-Torschaltung 373 auf die Kippschaltung 374. Weiter gelangt der Impuls auf die als Flipflop ausgebildete Kippschaltung 375, die in den Zustand »1« gesetzt wird. Sobald nun aus der Synchronisationsstufe 500 der in den Fig. 3a und 3b gezeigte erste Zeittaktimpuls 501 erscheint, wird gemäß Fig. 6 die Kippschaltung 377 über die UND-Torschaltung 376 in den Zustand »1« gesetzt. Dies bedeutet, daß die erste
uci J3ui
Aiiuciuiig uci J3uiHIIIUUIIiCiIgC c/ ucä uicicMriMnen
Mediums im Arbeitsspalt 3 bzw. erste Änderung des Weges y der Werkzeugelektrode 1 eingeleitet wird. Durch den Zustand »1« des Flipflops 377 werden folgende Operationen bewerkstelligt:
a) Die Kippschaltung 378 wird auf den Zustand »0« zurückgesetzt, wodurch die Kippschaltung 379 in Arbeitsbereitschaft gesetzt wird; die Funktion der Kippschaltung 379 ist das Herstellen und Trennen der Verbindung zwischen dem monostabilen Multivibrator 380 und der Umschalteeinrichtung 383. Dies wird jedoch später noch näher beschrieben. Es sei hier nur so viel gesagt, daß der jeweilige Zustand der Kippschaltung 379 die genannte Verbindung herstellt bzw. trennt Dieser Zustand wird beeinflußt durch die Zeittaktimpulse 501 und 502.
b) Durch den Zustand »1« der Kippschaltung 377 wird ferner die nachgeordnete Kippschaltung 384 in den Zustand »1« gesetzt Diese Kippschaltung 384 hat die Aufgabe, entsprechend ihres jeweiligen Zustandes die Signale aus dem bereits genannten monostabilen Multivibrator 380 auf die eine oder andere Ausgangsleitung 385, 386 der Umschalteeinrichtung 383 zu lenken. Zur Vervollständigung wird noch darauf hingewiesen, daß der Auseane
dieser Kippschaltung 384, welcher mit 401 bezeichnet ist, immer den komplementären Zustand aufweist, wie die Kippschaltung 384, sofern sie aus der Kombinationslogik 388 (Ausgang 3881) gesteuert wird.
c) Infolge des Zustandes »1« der Kippschaltung 377 wird die Kippschaltung 390 in den Zustand »1« gesetzt. Die Aufgabe dieser Kippschaltung 390 ist die Beeinflussung des monostabilen Multivibrators 380 in der Weise, daß der monostabile Multivibrator 380 bei Erscheinen des Zeittaktimpulses 502 aus der Synchronisationsstufe 500 einen Impuls von langer Dauer abgibt, wenn der Zustand »1« der Kippschaltung 390 auf der Ausgangsleitung 402 vorhanden ist, und bei Vorhandensein des Zustandes »0« auf der Leitung 402 der Multivibrator 380 einen Impuls von kleiner Dauer abgibt.
d) Der Zustand »1« der Kippschaltung 377 bewirkt, uaß der inhalt des zweistelligen Registers 387 geleert wird. Das zweistellige Register 387 wird auf Null zurückgesetzt.
e) Der Zustand »1« der Kippschaltung 377 gelangt ferner auf den inversen Eingang der Verriegelungsschaltung 389. Diese Verriegelungsschaltung sorgt dafür, daß die Kombinationslogik 388 keine Ausgangssignale erzeugen kann.
Durch den ersten Zeittaktimpuls 501 der F i g. 3a und 3b sind in der Schaltungsanordnung 370 der Fig.6 die eben beschriebenen verschiedenen Operationen durchgeführt worden. Die Abstiegsflanke des Zeittaktimpulses 501 setzt die Kippschaltung 379 in den Zustand »1«. Dieser Zustand »1« wird auf den einen Eingang der UN D-Torschaltung 381 gegeben. Wenn nun als nächster Impuls der Zeittaktimpuls 502 von der Synchronisationsstufe 500 erzeugt wird, gibt der Multivibrator 380 einen Impuls auf den anderen Eingang der L'ND-Torschaltung 381 mit einer bestimmten, langen zeitlichen Dauer. Diese bestimmte lange zeitliche Dauer ergibt sich wegen des Zustandes »1« der Kippschaltung 390. Die UND-Torschaltung 381 gibt auf der I.eitlinP 182 pinpn Imruilc ;h Her ir> flor Umschalteeinrichtung 383 auf die Ausgangsleitung 385 gelenkt wird, da die Kippschaltung 384 und somit auch die Leitung 401 den Zustand »1« aufweisen. An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, daß die Ausgangsleitungen 401, 402 der Kippschaltungen 384, 390 mit den Signalen 401,402 der F i g. 3a und 3b idei.tisch sind. Der Impuls, welcher auf der Leitung 385 der Umschalteeinrichtung 383 der Fig.6 von langer zeitlicher Dauer liegt, wird in der nachfolgenden Steuerstufe 200 der Fig. 2 und 10 in der Weise ausgewertet, daß die Durchflußmenge q um einen großen Schritt Aq0 in der positiven Richtung verändert wird. Die positive Richtung bedeutet eine Vergrößerung der Durchfluß menge. Dies ist in der Fig.3a gezeigt Das Signal auf der Leitung 385 der F i g. 6 wird gemäß F i g. 3b in der Steuerstufe 200 für die Bewegung der Werkzeugelektrode 1 in gleicher Weise ausgenutzt Die Abhebevorrichtung 12 erhält über die Leitung 204 einen Steuerimpuls und gibt auf den Vorschubantrieb 11 den Impuls 121, welcher in der Fig.3b nicht mit dem Erscheinen des Zeittaktimpulses 502 erzeugt wird, sondern zu einem späteren Zeitpunkt Dies hängt nur mit der normalen Verzögerung in der Abhebevorrichtung 12 zusammen. In der F i g. 3a ist das Steuersignal 201, welches die Durchflußmenge q ändern soll, folgerichtig mit dem Zeittaktimpuls 502 gekoppelt Nun zurück zur F i g. fc. Die Abstiegsflanke des Impulses auf der Leitung 382, welche mit der Abstiegsflanke des Zeittaktimpulses 502 nicht identisch ist, setzt die Kippschaltung 379 und somit die Kippschaltungen 377 und 378 auf den Zustand »0« zurück. Hiermit ist die erste Änderung der Durchflußmenge q bzw. des Weges y der Werkzeugelektrode 1 um einen bestimmten und festen Betrag in der positiven Richtung beendet. Als nächstes Beispiel wird anhand der Fig.6 der Suchvorgang
ίο beschrieben, welcher gemäß Fig.3a und 3b nach dem zweiten Integrationsvorgang durchgeführt wird. Gemäß F i g. 3a und 3b ist die Differenz zwischen dem ersten und zweiten Integrationsvorgang größer als die beiden Schwellwerte Δ\, Δ* Das bedeutet im ersten Stromkreis 350 der Fig. 5 einen folgenden Kode: Zustand »1« im Speicher 364, Zustand »I« im Speicher 365 und Zustand »1« im Speicher 359. Diese Zustände werden über die Ausgangsleitungen 3640,3650,3590 auf die Kombinationsiogik 3ss der Schaltung J7Ö der K i g. b gegeben. Da der zweite Integrationsvorgang durch den Zeittaktimpuls 501 beendet worden ist, wird in der Schaltung 370 zur gleichen Zeit die Verriegelungsschaltung 389 durch den Zeittaktimpuls 501 über die Zeitverzögerungsschaltung 505 geöffnet. Dies bedeutet.
daß die an den Eingängen der Kombinationslogik 388 liegenden Zustände auf die entsprechenden Ausgänge verteilt werden. In diesem Beispiel steht am Ausgang 3881 dieser Kombinationslogik 388 der Zustand »0«. Dieser Zustand gelangt auf die Kippschaltung 384 und
jo setzt sie auch in denselben Zustand. Die Ausgangsleitung 401 soll jedoch definitionsgemäß immer den komplementären Zustand aufweisen. Das bedeutet in diesem Fall also den Zustand »1«. so daß zu einem späteren Zeitpunkt, wenn der Zeittaktimpuls 502
J5 erscheint, das Signal auf die Ausgangsleitung 385 gegeben werden kann, was, wie bereits gesagt, eine Änderung der Durchflußmenge bzw. des Weges der Werkzeugelektrode 1 in positiver Richtung bedeutet. Der Zustand »0« der Ausgangsleitung 3881 der Kombinationslogik 388 gelangt ferner auf die UND-Torschaltungen 396,397. Diese Torschaltungc ι werden Hiirrh
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nirht hppinfhiRt 7ur
Zeit erscheint auf dem Ausgang 3882 der Zustand »1«. Dieser Zustand bewirkt in der UND-Torschaltung 393 ein Ausgangssignal (Zustand »I«) über die ODER-Torschaltung 394 zum Setzen der Kippschaltung 390 in den Zustand »1«. Diese Wirkung ergibt sich dadurch, daß der zweite Speicherplatz des Registers 371 noch nicht besetzt ist. Gemäß F i g. 3a und 3b ist erst ein einziger
so Zeittaktimpuls 503 auf das Register 387 gelangt und hat nur den ersten Speicherplatz belegen können. Da der eine Eingang der UND-Torschaltung 393 invers ist, ergibt der Zustand »0« aus dem Register 387 und der Zustand »1« auf der Ausgangsleitung 3882 einen Zustand »1« über die ODER-Torschaltung 394 zur Kippschaltung 390, die nun im Zustand »1« gesetzt ist ' Gleichzeitig mit den beiden eben beschriebenen Ausgängen ergibt sich ein Zustand »0« auf dem
Ausgang 3883 der Kombinationslogik 388. Der Aus-
gang verändert an der ODER-Torschaltung 391 nichts. Diese Torschaltung ist für das Beenden des Suchvorganges verantwortlich. Wenn nun gemäß F i g. 3a und 3b als nächster Impuls der Zeittaktimpuls 502 erscheint, dann sind die Signale 401, 402 richtig gesetzt worden. Am Ausgang 385 erscheint also ein Impuls mit einer großen zeitlichen Dauer. Die Steuerstufe 200 gibt nun Steuersignale ab zur Änderung der Durchflußmenge q um den Betrag Aq^ oder zur
Änderung des Rückstellweges yum den Betrag Δ /oder Werkzeugelsktrode 1. Diese Signale sind in den Fi g. 3a und 3b mit 201 und 121 gezeichnet Die gleichen Signale finden sich auch in der F i g. 2 angedeutet. Wern nun anschließend der Zeittaktimpuls 503 erscheint, wird u. a. in der Schaltungsanordnung 370 der F i g. 6 der zweite Platz des Registers 387 belegt Wenn nun bei den folgenden Integrationsvorgängen der Unterschied zwischen zwei benachbarten Integrationen größer ist als der Schwellwert Δ\ und kleiner als der andere Schwellwert Δ7, dann haben die Ausgangsleitungen des ersten Stromkreises 350 der Fig.5 folgende Zustände: Ausgangsleitung 3640 Zustand »1«, Ausgangsleitung 3650 Zustand >;0«, Ausgangsleitung 3590 Zustand »0«. Diese Zustände werden in gewohnter Weise auf die Schaltungsanordnung 370 der Fig.6 gegeben. In der Kombinationslogik 388 ergeben sich ein entsprechender Kode, da die Verriegelungsschaltung 389 durch den Zeittaktimpuls 591 entriegelt ist. Die Ausgangsleitung 3881 erhält den Zustand »I«. Die Ausgangsleitung 3882 erhält den Zustand »0«. Die Ausgangsleitung 3883 erhält den Zustand »0«. Die Kippschaltung 384 wird in den Zustand »I« gesetzt. Der komplementäre Ausgang 401 erhält jedoch den Zustand »0«, so daß die Ausgangsleitung 386 der Umschalteeinrichtung 383 mit dem entsprechenden Steuerimpuls belegt werden kann. Die Kippschaltung 390 wird von dem Zustand auf dem Ausgang 3882 so beeinflußt, daß sie den Zustand »0« annimmt. Die UND-Torschaltung 391 wird durch den Zustand »0« des Ausgangs 3883 nicht beeinflußt. Wenn nun als nächster Impuls der Zeittaktimpuls 502 von der Synchronisationsstufe 500 abgegeben wird, erzeugt der Multivibrator 380 einen Impuls von kleinerer Dauer. Dieser Impuls wird über die UND-Torschaltung 381, welche durch die Kippschaltung 379 geöffnet ist, auf die Ausgangsleitung 386 der Umschalteeinrichtung 383 gegeben. Das Signal auf der Ausgangsleitung 386 wird in der Steuerstufe 200 in der Weise benutzt, daß die Steuersignale 201 bzw. 121 eine kleinere Änderung der Durchflußmenge q bzw. des Rückstellweges y mit einer Richtungsumkehr gewährleisten. Dies ist in den F i g. 3a Anhand der Fig.5 und 6 wurde die Bildung, die Bewertung der ersten Zustandsvariablen und die Steuerung des erosiven Bearbeitungsvorganges erklärt. Die ersie Zustandsvariable wird in Abhängigkeit von der den Arbeitsspalt 3 durchfließenden Menge q des dielektrischen Mediums, in Abhängigkeit von der Pausendauer der den Arbeitsspalt durchschlagenden Arbeitsimpulse oder in Abhängigkeit vom Tastverhältnis bzw. Duty-Faktor oder von der Repetitionsfrequenz
ίο und von der Amplitude der Arbeitsimpulse erzeugt Die erste Zustandsvariable ist in dem beschriebenen Beispiel das Integral des Quadrates des Regelfehlers e, welches über eine bestimmte Zeit gebildet wird. Bei der Erfindung ist jedoch von wesentlicher Bedeutung, daß eine zweite Zustandsvariable erzeugt wird, und zwar ebenfalls in Abhängigkeit von der den Arbeitsspalt 3 durchfließenden Menge q des dielektrischen Mediums, in Abhängigkeit von der Pausendauer der den Arbeitsspalt durchschlagenden Arbeitsimpulse oder in Abhängigkeit vom Tastverhältnis bzw. vom Duty-Faktor oder von der Repetitionsfrequenz und von der Amplitude der Arbeitsimpulse. Diese zweite Zustandsvariable ist als Durchschlagfestigkeit der den Arbeitsspalt 3 durchschlagenden Arbeitsimpulse definiert. Mit der Durchschlagfestigkeit soll das Verhältnis zwischen der Änderung des Regelfehlers e zur zugehörenden Änderung des Abstands der Elektroden 1 und 2 verstanden werden. Der Elektrodenabstand bzw. die Breite des Arbeitsspaltes 3 beeinflußt den Durchschlag der Arbeitsimpulse. In gleicher Weise wird die Durchschlagfestigkeit der Arbeitsimpulse auch beeinflußt durch Vergrößern oder Verkleinern des Regelfehlers e. Diese zweite, die Durchschlagfestigkeit erfassende Zustandsvariable wird in einem zweiten Stromkreis 310 der Bewertungsstufe 300 bewertet. Die beiden Zustandsvariablen beeinflussen die Entscheidungsstufe 400 und die Steuerstufe 200 in der Weise, daß die Stellgrößen, welche für den Betrieb der Erosionsanlage 100 notwendig sind, so gesteuert werden, dall die erste Zustandsvariable während des Erosionsvorganges ihren Extremwert bekommt und daß die zweite Zustandsva-
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hingewiesen, daß der Suchvorgang gestoppt wird, wenn der Unterschied zwischen zwei Integrationsvorgängen kleiner ist als die beiden Schwellwerte Δ\ und Δ2. In diesem Fall ergibt sich an den Ausgangsleitungen 3640, 3650, 3590 des ersten Stromkreises 350 der Fig. 5 folgender Kode: Ausgangsleitung 3640 Zustand »0«, Acsgangsleitung 3650 Zustand »0«, Ausgangsleitung 3590 Zustand »0«. Dieser Kode bewirkt in der Kombinationslogik 388, daß am Ausgang 3883 der Zustand »1« steht Über die ODER-Torschaltung 391 wird bei Erscheinen des nächsten Zeittaktimpulses 502 die UND-Torschaltung 392 ein Ausgangssignal auf die Kippschaltung 378 geben, welche hierdurch in den Zustand »1« gesetzt wird. Dies bedeutet: Abgabe eines Stoppsignals 3785. Dieses Signal gelangt auf die Leitung 332 zu der Einheit 330, welche in der F i g. 10 dargestellt ist Durch dieses Stoppsignal wird nun der Suchvorgang nach der optimalen Pausendauer gemäß Fig.4 mit Hilfe der Einheit 330 der Fig. 10 durchgeführt An dieser Stelle sei noch darauf hingewiesen, daß nun das Minimum der ersten Zustandsvariablen erreicht worden ist, wie es in der F i g. la gezeichnet ist Abschließend sei noch erwähnt daß in der F i g, 6 die Bedienungsperson mit einem Handschalter 399 den eben beschriebenen Suchvorgang nach der optimalen Durchflußmenge zu jeder gewünschten Zeit beenden kann.
definierten Bereiches liegt. Im beschriebenen B-.'>piel der Fig. Ia, Ib, 2, 5 und 6 sind die Stellgrößen so gesteuert worden, daß die erste Zustandsvariable ihren kleinsten Extremwert bekam. Selbstverständlich können die Stellgrößen in einem anderen Ausführungsbeispiel so gesteuert werden, daß die erste Zustandsvariable immer ihren größten Extremwert bekommen muß, damit der erosive Bearbeitungsvorgang unter optimalen Bedingungen arbeiten kann. Die zweite Zustandsvariable und deren Einwirkung auf das gesamte Regelsystem wird nun anhand der F i g. 7 und 8 näher beschrieben.
In der Fig. 7 ist der zweite Stromkreis 310 gezeichnet, welcher gemäß Fig.2 und 10 in der Bewertungsstufe 300 angeordnet ist. Dieser zweite Stromkreis empfängt den Regelfehler e über Leitung 301. Dieser Regelfehler, welcher den Zustand im Arbeitsspalt 3 anzeigt wird gemäß Fig. 2 über die Schaltungsanordnungen 6, 7 und über die Leitung 301 sowohl dem ersten Stromkreis 350 als auch dem zweiten Stromkreis 310 der Bewertungsstufe 300 zugeführt Die Bewertung im ersten Stromkreis ist bereits im Zusammenhang mit der F i g. 5 besprochen worden. Die Bewertung des zweiten Stromkreises 310 wird anhand der F i g. 7 besprochen. Der Regelfehler e gelangt über die Leitung 301 auf einen Schmitt-Trigger 311. Dieser Schmitt-Trigger 311 hat eine einstellbare Hysterese,
deren Wert in der Einheit 312 eingestellt wird. Es sei angenommen, daß der Wert Δβα in der Einheit 312 eingestellt worden ist Wenn der Regelfehler e aus der Einheit 7 diesen Grenzwert Δ en überschreitet, erzeugt der Schmitt-Trigger 311 auf seiner Ausgangsleitung einen Zustand »1«. Hierdurch wird die Kippschaltung 313 ebenfalls in ihren Zustand »1« gesetzt, so daß der Integrator 314 empfangsbereit ist für die Ausgangsimpulse der UND-Torschaltung 315. Der Weggeber 9 der F i g. 2 und 7 erzeugt auf der Leitung 302 bzw. auf den Leitungen 3021,3022 di. " i g. 7 und 10 Ausgangsimpulse bzw. Signale, weiche der Bewegung der Werkzeugelektrode 1 entsprechen. In der Fig.2 ist nur eine Leitung 302 zwischen dem Weggeber 9 und der Bewertungsstufe 300 dargestellt In Wirklichkeit handelt es sich um die beiden Leitungen 3021 und 3022 der Fig.7 und Ί0. Auf der einen Leitung 3021 gibt der Weggeber 9 einen Ausgangszustand, welcher der Richtung der Bewegung der Werkzeugelektrode 1 entspricht Wenn z. B. die Werkzeugelektrode 1 von der V/crkstückelcktrode 2 fortbewegt wird, hat die Leitung 3021 den Zustand »1«. Wenn die Werkzeugelektrode .1 sich zur Werkstückeiektrode 2 bewegt hat die Leitung 3021 den Zustand »0«. Die andere Leitung 3022 überträgt die einzelnen Impulse des Weggebers 9 auf den zweiten Stromkreis 310. Der Weggeber 9 hat z. B. einen Schrittgeber, welcher bei einer Bewegung der Werkzeugelcktrode 1 um eine bestimmte Weglänge ein^n Impuls abgibt. Es sei nun angenommen, daß der Regelfehler e den Grenzwert Aeo nicht überschreiten soll. Das bedeutet in diesem Fall, daß die Änderung der Durchflußmenge q um irgendeinen Wert Aq gemäß F i g. 3a oder das periodische kurzzeitige Entfernen der Werkzeugelektrode 1 von der Werkstückeiektrode 2 gemäß F i g. 3b um den Wert ^ausreichend ist, um den Regelfehler e klein zu halten bzw. um den Regelfehler innerhalb eines Bereiches zu halten, so daß ein optimales Betriebsverhalten des Erosionsvorganges vorhanden ist. In diesem Fall ist die UND-Torschaltung 315 des zweiten Stromkreises 310 der Fig.7 gesperrt, da der Schmitt-Trigger 311 auf seiner Ausgangsleitung den Zustand »0« hat. Die Ausgangssignale auf den Leitungen 3021 und 3022 des Weggebers 9, welche bei den periodischen Abhebungen der Werkzeugelektrode 1 um den Wert Ay wohl erzeugt werden, bleiben ungenutzt. Auf der Ausgangsleitung 321 des zweiten Stromkreises 310 ist der Zustand »0«. Der gleiche Zustand ist auf der anderen Ausgangsleitung 320, da die UND-Torschaltung 319 gesperrt ist. Dies bedeutet, daß die Schaltung 330 der F i g. 8, weiche, wie später noch näher ausgeführt wird, die Pausendauer zwischen den einzelnen Arbeitsimpulsen im Arbeitsspalt 3 verändert, in dem angenommenen Fall die Pausendauer verkleinert. Hierdurch wird der Wirkungsgrad der erosiven Bearbeitung vergrößert, und zwar bis zu dem Punkt, an welchem durch zu kleine Pausen der Regelfehler e ansteigen kann.
Die Schaltungsanordnung 330 der F i g. 8 wird in Tätigkeit gesetzt durch das Stoppsignal 3781, welches von der Kippschaltung 378 der F i g. 6 nach Durchführung des Suchvorganges gemäß F i g. 3a und 3b erzeugt wird. Dieses Stoppsignal gelangt auf die Eingangsleitung 332 der ODER-Torschaltung 333 der Schaltungsanordnung 330 der Fi g. 8. Das Signal der Leitung 332 bewirkt in der Kippschaltung 334 den Zustand »1«. Selbstverständlich kann die Schaltungsanordnung 330 auch von einer Bedienungsperson durch Drücken des Startknopfes 331 in Betrieb gesetzt werden. Der Zustand »1« der Kippschaltung 334 liegt an dem einen Eingang der UND-Torschaltung 335. Wenn nun der Zeittaktimpuls 501 der Synchronisationseinheit 500 (F i g. 2, 10) auf den anderen Eingang dieser UND-Torschaltung 335 gelangt wird die Kippschaltung 336 in den Zustand »1« gesetzt. Dieser Zustand liegt auf dem einen Eingang der UND-Torschaltung 338. Der nächste Eingang der gleichen Torschaltung empfängt den Zeittaktimpuls 501 über die Verzögerungsschaltung 34(1
ίο und wird durch diesen verzögerten Impuis geöffnet, denn am inversen Eingang der Leitung 321 liegt an der UND-Torschaltung 338 ebenfalls der Zustand »1«. Ober die Ausgangsleitung 339 der Schaltungsanordnung 330 der Fig.8 und der Fig. 10 gelangt ein Impuls auf die Steuerstufe 200 zur Verkürzung der Pausendauer zwischen den Arbeitsimpulsen um den Betrag ΔΤο. Diese Änderung der Pausendauer ist in der Fig.4 gezeigt Im oberen Teil der F i g. 4 ist die Änderung des Regelfehlers e über die Zeit t gezeichnet Auf der Ordinate ist in einem bestimmten Abstand von der Nuüinic der Grenzwert Ae0 gezeichnet Im' minieren Teil der F i g. 4 ist die Bewegung der Werkzeugelektrode 1 über die Zeit t aufgetragen. Dies wird später noch näher erklärt Für die bisherige Erklärung der Fig.7 und 8 ist der untere Teil der Fig.4 wesentlich. Man erkennt dort daß nach dem in der F i g. 4 nicht näher gezeichneten Startsignal (Eingangsleitung 332 der F i g. 8) bei Erscheinen des Zeittaktimpulses 501 (erster Impuls von links) die Pausendauer verkleinert wird um den Wert ATq. Auch beim Erscheinen des zweiten Zeittaktimpulses 501 erfolgt die gleiche Verkleinerung der Pausendauer um den Wert ΔΤο. Der Grund hierfür ist aus der Kurve 301 ersichtlich, welche zeigt daß der Regelfehler e nur unbedeutende Änderungen innerhalb der Nullinie hat. Die F i g. 4 zeigt nun, daß diese zweite Verkleinerung der Pausendauer offenbar zuviel war, da nun der Regelfehler e gemäß Kurve 301 sich sogar über die Nuilinie bewegt. Wie bereits im Zusammenhang mit den F i g. 3b, 5 und 6 näher diskutiert, wird der
Versuch unternommen, diese Tendenz der Änderung des Regelfehlers e ?u bremsen. Die Werkzeugelektrode 1 wird um einen größeren Betrag von der Werkstückeiektrode 2 zurückgezogen, was im mittleren Teil der Fig.4 durch die Kurve 302 dargestellt ist Da dieser Versuch durch den größer werdenden Rückstellweg bei den Abhebungen der Werkzeugelektrode 1 die Tendenz des Regelfehlers e nicht bremsen kann, überschreitet der Regelfehler gemäß Kurve 301 der Fig.4 den Grenzwert Δ&>. Dies bedeutet, daß nun die Pausendauer zwischen den Arbeitsimpulsen wieder vergrößert werden muß, was im unteren Teil der Fig.4 als Treppenstufen mit dem Wert A T\ gezeichnet ist. Die Werkzeugelektrode 1 bewegt sich in Richtung der Werkstückeiektrode 2 und verkleinert daher den Rückstellweg schrittweise. Jeder Schritt ist mit dem Wert Ay\ bezeichnet Die Pausendauer wird so lange verändert, bis der Regelfehler e die Nullinie der Kurve 301 kreuzt. Im unteren Teil der Fig.4 sind die Zeittaktimpulse 501 aufgetragen, welche den Suchvor gang nach der optimalen Pausendauer einleiten. Die optimale Pausendauer, welche gemäß Fig. Ib zwischen den Grenzen Tn und T0 liegen kann, wird gesucht in Übereinstimmung mit der optimalen Durchflußmenge Qopt-
Anhand der F i g. 6 und 8 wird nun der Suchvorgang der F i g. 4 näher beschrieben. Es sei nun angenommen, daß der Regelfehler e auf der Leitung 301 den Grenzwert Aa> überschritten hat. Der Schmitt-Trigger
311 erzeugt an seinem Ausgang den Zustand »1«, so daß die Kippschaltung 313 und der eine Eingang der UND-Torschaltung 315 im Zustand »1« sind. Hierdurch wird der Integrator 314 betriebsbereit geschaltet, welcher die Ausgangsimpulse der UND-Torschaltung 315 integriert und auf die Differenzschaltung 316 gibt Der Weggeber 9 gibt nun gemäß Kurve 302 der F i g. 4 auf Leitung 3021 der F i g. 7 und 10 den Zustand »1«, da die Werkzeugelektrode 1 einen größeren Rückstellweg von der Werkstückelektrode 2 hat. Auf der Leitung 3022 des Weggebers 9 gelangen nun die den einzelnen Wegeinheiten zugeordneten Impulse auf den weiteren Eingang der UND-Torschaltung 315. Definitionsgemäß gibt der Weggeber 9 pro zurückgelegter Wegeinheit der Werkzeugelektrode 1 einen Impuls ab. Diese der zurückgelegten Wegeinheit entsprechenden Impulse werden im Integrator 314 addiert und auf die Differenzschaltung 316 gegeben, welche den integrierten Wert mit dem eingestellten Wert Ay0 vergleicht Die sogenannten Rückstellimpulse des Weggebers 9 auf der Leitung 3022 gelangen auf den einen Eingang der UND-Torschaltung 319. Diese UND-Torschaltung wird erst dann geöffnet, wenn der Schmitt-Trigger 318 auf den anderen Eingang dieser Torschaltung den Zustand »1« gibt Dies erfolgt aber nur dann, wenn die Differenzschaltung 316 festgestellt hat, daß der integrierte Wert aus dem Integrator 314 größer ist als der fest eingestellte Wert Ayo. Es wird nun angenommen, daß dies der Fall sein soll. Die Rückstellimpulse gelangen nun über die unterste Schaltung 319 auf die Leitung 320.
Es liegt nun der Fall vor, wie er in der F i g. 4 kurz vor Eintrefft?! des dritten Zeittaktimpulses 501 dargestellt ist. Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß dieser Zeittaktimpuls 501 in der Schaltung 330 der F i g. 8 nicht wirksam sein kann.
Der Zustand »1« auf der Leitung 321 und die Rückstellirnpulse auf der Leitung 320 machen sich in der F i g. 8 in der Weise bemerkbar, daß die UND-Torschaltung 338 gesperrt ist und die UND-Torschaitung 337 geöffnet ist jeder der Rückstellimpulse auf der Leitung 343 der Fig.8 und 10 bewirkt daß in der Steuerstufe 200 die Pausendauer um den Wert Δ T\ vergrößert wird. Gleichzeitig steuert der erste Stromkreis 350 unter Mkwirkung der Schaltung 370 der Entscheidungsstufe Ά0 und der Steuerstufe 200 den Rückstellweg der Werkzeugelektrode 1 um den Betrag Ay\. Die Pausendauer wird durch den zweiten Stromkreis 310 und durch die Schaltungsanordnung 330 der F i g. 7 und 8 so lange vergrößert, bis der Regelfehler e den Grenzwert Δεο unterschreitet und in Richtung der Nullinie gemäß Fig.4 wandert. Der Schmitt-Trigger 311 hat dann den Zustand »0« auf seiner Ausgangsleitung, so daß die Rückstellimpulse des Weggebers 9 auf der Leitung 3022 nicht mehr im Integrator 314 integriert werden können, denn die Kippschaltung 313 hat ebenfalls den Zustand »0« angenommen. Der Schmitt-Trigger 318 schaltet in den Zustand »0«, so daß die UND-Torschaltung 319 gesperrt ist Auf der Leitung 321 liegt nun der Zustand »0« vor. Auf der Leitung 320 sind keine Impulse vorhanden. Dies bedeutet, wie bereits vorhin ausführlich beschrieben, eine Verkleinerung der Pausendauer um den Wert AT0 bei jedem Eintreffen des Zeittaktimpulses 501. Dieser Impuls gelangt über die Leitung 339 der F i g. 8 und 10 auf die Steuerstufe 200 zur Verkleinerung der Pausendauer zwischen den einzelnen Arbeitsimpulsen.
Die Schaltungsanordnung 330 in der F i g. 8 ist bereits
zu einem großen Teil zusammen mit Betrag Fig.7 beschrieben worden. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß die Verkleinerungen um den Wert Δ 71 der Pausendauer im Zähler 341 der Schaltung 330 gezählt werden. Diese schrittweise Verkleinerung der Pausendauer kann also nur in einer bestimmten Anzahl durchgeführt werden, und zwar so lange, bis dieser Zähler 341 ein Oberlaufsignal auf die UND-Torschaltung 342 gibt Hierdurch wird die Kippschaltung 336 in den Zustand »0« zurückgesetzt Die stufenweise Vergrößerung der Pausendauer um den Wert Δ 7j ist nicht abhängig von dem Zähler 341, sondern nur von dem Regelfehler e. Das Ende eines Suchvorgangs der Pausendauer wird dadurch gemeldet daß auf der Ausgangsleitung 344 der Schaltung 330 der Fi g. 8 das Stoppsignal vorhanden ist, welches den beiden anderen Schaltungsanordnungen 370 und 410 in der Enn^heidungsstufe 400 der Fig. 10 die Beendigung des Suchvorgangs nach der optimalen Pausendauer bekannt gibt Die Schaltungsanordnung 330 der F i g. 8 hat noch einen Handschalter 345, welcher von der Bedienungsperson betätigt werden kann zur Beendigung des Suchvorgangs. Nach Beendigung dieses S-ichvorgangs für die Pausendauer wird ein neuer Suchvorgang für die optimale Durchflußmenge bzw. für den optimalen Rückstellweg der periodischen Abhebungen der Werkzeugelektrode 1 eingeleitet.
Durch das beschriebene Zusammenarbeiten der einzelnen Suchvorgänge gemäß F i g. 3a, 3b und 4 läßt sich während des erosiven Bearbeitungsvorganges die erste Zustandsvariable auf ihren kleinsten Wert und gleichzeitig die zweite Zustandsvariable auf ihren vorgeschriebenen Bereich einstellen. Dies erfolgt trotz Veränderungen der Betriebsparameter während des Betriebes, welche Veränderungen bekanntlich sich gegenseitig beeinflussen und den Wirkungsgrad des Betriebs verschlechtern. Bei der Erfindung dagegen wird durch die einzelnen Suchvorgänge eine solche Veränderung bzw. Verschlechterung des Wirkungsgra des vermieden.
In der F i g. 9 ist ein Modul 210 näher dargestellt. Die Steuerstufe 200, welche der Entscheidungsstufe 400 nachgeschaltet ist, besteht aus mehreren solcher Module. In der Fig. 10 sind diese Module 210a, 2106, 210c, 210c/ gezeichnet Jeder Steuermodul hat eine bestimmte Aufgabe. Der Steuermodul 210a steuert aufgrund der Signale, welche aus der Schaltung 370 der Entscheidungsstufe 400 über die Leitungen 385, 386 gegeben werden, die in der Fig. 10 gezeigt, Erosions anlage 100 in der Weise, daß über Leitung 222a die optimale Durchflußmenge qORi des dielektrischen Mediums im Arbeitsspalt ?■ (Fig.2) eingestellt wird. Dieser Vorgang wurde ausführlich im Zusammenhang mit der Fig.3a beschrieben. Die Spüleinrichtung, welche hierbei Verwendung findet, ist in der F i g. 2 mit der Bezugsziffer 4 bezeichnet. Der Steuermodul 210f> der F i g. IC steuert aufgrund der Signale der Leitungen 385, 386 der Schaltung 370 der Entscheidungsstufe 400 die Erosionsanlage 100 über die Leitung 2226 in der Weise, daß der periodisch wiederkehrende Rückstellweg der einen Elektrode gegenüber der anderen Elektrode eine optimale Durchflußmenge des dielektrischen Mediums im Arbeitsspalt 3 gewährleistet. Dies ist im Zusammenhang mit der F i g. 3b ausführlich beschrieben worden. In der F i g. 2 ist die Abhebevorrichtung 12 gemeinsam mit dem Vorschub 11 gezeichnet Der Steuermodul 210c steuert aufgrund von Signalen aus der Schaltung 410 der Entscheidungsstufe 400 die Amplitude der Arbeitsim-
pulse, welche den Arbeitsspalt 3 der F i g. 2 während des erosiven Betriebs durchschlagen. Ober die Leitung 222e gelangen die entsprechenden Steuersignale auf den Impulsgenerator S der F i g. 2 der Erosionsanlage 100, welche in den Fig.2 und 10 im Block dargestellt ist Dieser Steuermodul 210c wird im Zusammenhang mit der Fig. 10 später noch näher beschrieben. Der Steuermodul 21Od steuert aufgrund der Signale, welche auf den Leitungen 339, 343 der Schaltung 330 der Entscheidungsstufe 400 vorhanden sind, die Pausendauer zwischen den einzelnen Arbeitsimpulsen im Arbeitsspalt 3. Die entsprechenden Steuersignale gelangen über die Leitung 222d auf den Impulsgenerator 5 der in den F i g. 2 und 10 gezeichneten Erosionsanlage 100. Die Steuerung der optimalen Pausendauer, welche mit diesem Steuermodul 2t0d bewerkstelligt wird, ist im Zusammenhang mit der F i g. 4 ausführlich beschrieben worden.
Da die eben genannten Steuermodule 210a, 210ά, 210a 21Od im wesentlichen den gleichen Schaltungsaufbau haben, wini ihre Wirkungsweise anhand des Steuermoduls 210 der Fig.9 beschrieben. Es sei angenommen, daß die Bedienungsperson oder eine programmierte numerische Steuerung die Stellgröße im Eingaberegister 212 eingegeben hat Die Stellgröße kann je nach Verwendungsart des Steuermoduls 210 die Durchflußmenge, der Rückstellweg, die Pausendauer, die Amplitude der Arbeitsimpuise usw. sein. In der Beschreibungseinieitung sind die Stellgrößen abschließend aufgezählt worden. Ferner soll angenommen sein, daß dies vor Beginn des eigentlichen Erosionsprozesses stattfinden soll. In diesem Augenblick ist auch die Eingangsleitung 221 im Zustand »0... Der eingegebene Wert gelangt über die Ver.iegelungsschaltung 217, welche durch den Zustand »0« der Le. ung 221 geöffnet ist, in den Speicher 211. Dem Inhalt des Speichers 211 entspricht ein Signal auf seiner Ausgangsleitung 222. Parallel hierzu ist in der Anzeigevorrichtung 218 das Signal optisch sichtbar. Die Anzeigevorrichtung 218 kann entweder ein digitales oder analoges Sichtgerät (Display) bzw. ein Drucker sein. Das Signal, welches der Kurve 201 der F i g. 3a oder der Kurve 121 der F i g. 3b oder der Kurve der Pausendauer in F i g. 4 entspricht gelangt über die Leitung 222 auf die Erosionsanlage 100. Wenn nun gemäß Fi g. 10 der Schalter 750 zum Starten der automatischen Regelung gedrückt wird, weist die Leitung 221 der F i g. 9 und 10 den Zustand »1« auf. Die Verriegelungsschaltung 217 der Fig.9 .vird gesperrt Der Inhalt des Speichers 211 aus dem Eingaberegister 212 bleibt bestehen. Es können nur noch die Leitungen 219, 220 am Inhalt des Speichers 211 ändern. Diese beiden Leitungen werden aus der ebenfalls eingeschalteten Schaltungsanordnung 370 der Entscheidungsstufe 400 gespeist. Wenn nun, wie im Zusammenhang mit der F i g. 6 auf der Ausgangsleitung 365 der Schaltung 370 der Entscheidungsstufe 400 Signale zur Erhöhung der Stellgrößen abgegeben werden, so wird gemäß F i g. 9 der Inhalt des Speichers 211 über die Leitung 220, welche mit der Ausgangsleitung 385 verbunden ist, entsprechend dem Signal vergrößert. Die Ausgangsleitung 222 gibt das neue Steuersignal weiter zu den entsprechenden Bauteilen der Erosionsanlage 100. Wenn nun auf der Ausgangsleitung 386 der Schaltung 370 der Entscheidungsstufe 400 ein Signal erscheint zur Verkleinerung der Stellgröße, so reduziert sich der Inhalt des Speichers 211 entsprechend dem auf Leitung 219 ankommenden Signal. Das neue Steuersignal mit der Information der verringerten Stellgröße gelangt über Leitung 222 auf die entsprechenden Bauteile der Erosionsanlage 100. In dem Modul 210 der F i g. 9 sind noch die beiden Eingaberegister 213,214 vorgesehen. In das Eingaberegister 213 wird der obere Grenzwert eingegeben, welcher von der Stellgröße nicht überschritten werden darf. In das Register 214 wird der untere Grenzwert eingegeben, welcher von der Stellgröße nicht unterschritten werden darf. Zum Beispiel ist ein unterer Grenzwert qn Tn, oder der obere
ίο Grenzwert qa, T0 der Durchflußmenge q bzw. der Pausendauer Tm den Fig. la, Ib, 3a, 3b, 4 dargestellt Diese Grenzwerte werden in den beiden Eingaberegistern 213, 214 des Steuermoduls 210 der Fig.9 eingegeben.
Anhand der Fig. 10 wird die Betriebsweise der gesamten Regelanlage diskutiert Vor Beginn eines Erosionsprozesses werden die Elektroden 1 und 2 (F i g. 2) zueinander in die richtige Bearbeitungsposition gesetzt Ferner wird, wenn erforderlich, das sogenannte Tiefenendmaß eingestellt Wenn z.B. die Werkzeugelektrode 1 nur eine bestimmte Strecke tief in die Werkstückelektrode 2 eindringen darf, so befindet sich an der WerkzeugeinrichUing bzw. an dem Halter der Elektrode 1 eine mechanische oder elektrische Vorrich tung, an welcher die Weglänge fixiert wird, welche die Elektrode 1 in die Elektrode 2 hinein erodieren darf, wobei auch die Breite des Arbeitsspaltes 3 berücksichtigt wird. Die Einstellung des sogenannten Tiefenendmaßes ist selbstverständlich nicht notwendig, wenn die Werkzeugelektrode 1 durch die Werkstückelektrode 2 erodieren soll. Es werden nun die Betriebsparameter an den entsprechenden Einrichtungen der Erosionsanlage 100 eingestellt Wie schon in der Einleitung erwähnt, sind die Betriebsparameter solche Einflußgrößen, welche während des eigentlicher. Erosionsprozesses konstant gehalten werden seilen oder welche nach einem Programm während des Erosionsprozesses geändert werden sollen. Ein solches Programm ist z. B. in einem numerischen Steuerungssystem vorgesehen.
Als Betriebsparameter soll in dem Beispiel der Fi g. 10 die Dauer der Arbeitsimpulse, welche im Eingaberegister 13 (Fig.2) eingegeben wird, und die Referenz bzw. der Bezugswert des Arbeitsspaltes 3 angesehen werden, welcher Bezugswert in dem Register 8 (Fig.2) eingegeben wird.
Wenn der erosive Betrieb manuell durchgeführt werden soll, d. h. wenn eine Bedienungsperson die einzelnen Betriebsparameter dauernd nachstellen kann während des Betriebt., dann wird gemäß Fig. 10 der Handschalter 650 betätigt. Hierdurch werden der Schalter 399 der Schaltungsanordnung 370 (F i g. 6) und der Schalter 345 der Schaltung 330 (F i g. 8) betätigt Diese Schalter setzen die beiden genannten Schaltungsanordnungen 330 und 370 der Entscheidungsstufe 400 außer Betrieb. Sämtliche Ausgänge der Entscheidungsstufe 400 erhalten den Zustand »0«. Es wird nun angenommen, daß der Erosionsprozeß gestartet wird. Die Bewertungsstufe 300 und somit die beiden Stromkreise 310, 350 erhalten aus der Einheit 7 das jeweilige Signal des Regelfehlers eund vom Weggeber 9 die Signale über die Richtung und die Bewegung der Werkzeugelektrode 1. Aufgrund dieser Informationen zeigt beim manuellen Betrieb die Betriebsstufe 300 die entsprechenden Änderungen der Integration des Quadrates des Regelfehlers gemäß Kurve 303 (F i g. 3a, 3b) oder der Bewegung der Elektrode 1 entsprechend der Kurve 302 (F i g. 3b, 4). Diese besondere Anzeigevorrichtung ist in der Figur nicht gezeigt worden. Es
handelt sich hierbei entweder um eine digitale oder analoge Anzeige als Sichtgerät oder als Drucker bzw. als Schreibgerät Die Bedienungsperson wird nun anhand der Angaben der Bewertungsstufe 300 die Steuerstufe 200 entsprechend bedienen. Die Bedienungsperson stellt die Werte der Stellgrößen (z. B. Durchflußmenge des dielektrischen Mediums, Rückstellweg der Werkzeugelektrode 1, Pausendauer zwischen den einzelnen Arbeitsimpulsen, Amplitude der Arbeitsimpulse) am Eingaberegister 212 des jeweiligen Steuerimpuls 210 ein. Da infolge des manuellen Betriebs auf der Leitung 221 des Steuermoduls 210 der Fig.9 und 10 der Zustand »0« ist, wandert diese Eingabe in den Speicher 21t und von dort weiter zu den entsprechenden Bauelementen der elektroerosiven Anlage 100. Abschließend hierzu sei noch darauf hingewiesen, daß die in Fig. 10 gezeigte Synchronisationsstufe 500 während des manuellen erosiven Betriebs nicht benötigt wird.
Im folgenden wird die Prozeßführung des automatischen Betriebs der Erosion diskutiert Vor Beginn der erosiven Bearbeitung wird — wie bereits erwähnt — im Eingabespeicher 212 des in F i g. 9 gezeigten Steuermoduls 210 der gewünschte Wert der Stellgröße eingestellt und über die Verriegelungsschaltung 217 in den Speicher 211 gegeben. Anschließend wird der Schalter 57 (Fig. 10) betätigt so daß auf der Leitung 221 der Zustand »1« vorhanden ist Die Verriegelungsschaltung 217 ist gesperrt Der Speicher 211 des Steuermoduls 210 kann jetzt nur noch automatisch über die Ausgangsleitungen 385, 386 der Schaltungsanordnung 370 der Entscheidungsstufe 400 bzw. über die Eingangsleitungen 220, 219 der entsprechenden Steuermodule 210a, 210/> gesteuert werden, denn über den Multivibrator 801 wird auch der Start-Schalter 371 der Schaltungsanordnung 370 der F i g. 6 betätigt Wie bereits im Zusammenhang mit den F i g. 3a, 3b, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 gesagt, wird der Suchvorgang nach der optimalen Stellgröße durchgeführt und in dem Steuermodul 210a, 2106 der Steuerstufe 2Ή) zum Regeln des Erosionsprozesses verwendet Gemäß Fig. 10 kann entweder der eine Steuermodul 210a zur Durchführung des Suchvorganges nach Fig.3a oder der Steuermodul 2106 zur Durchführung des Suchvorganges nach F i g. 3b an den Ausgangsleitungen 385, 386 der Schaltungsanordnung 370 der Entscheidungsstufe 400 angeschlossen werden. Dies wird mit dem Schalter 600 (F i g. 10) bewerkstelligt. In der Fig. 10 ist der Steuermodul 210a mit der Er.tscheidungsstufe 400 verbunden. Wenn dieser Suchvorgang der Schaltungsanordnung 370 zum optimalen Endergebnis geführt hat, so wird ein Signal über die Leitung 332 auf die Schaltungsanordnung 330 der Entscheidungsstufe 400 gegeben. Es folgt nun der Suchvorgang nach der optimalen — d. h. kleinsten — Pausendauer zwischen den einzelnen Arbeitsimpulsen. Der Steuermodul 210c/, dessen Eingangsleitungen 219c/, 220c/ mit den Ausgangsleitungen 339, 343 der Schaltungsanordnung 330 verbunden sind, steuert entsprechend den Ausgangssignalen dieser Schaltungsanordnung die Pausendauer am Impulsgenerator 5 der Erosionsanlage 100. Wenn die Pausendauer ihren optimalen Wert unter den augenblicklichen Bedingungen des Erosionsprozesses erreicht hat, erzeugt die Schaltungsanordnung 330 ein Signal 344, welches die Beendigung des Suchvorganges nach der optimalen Pausendauer anzeigt und gleichzeitig der anderen Schaltungsanordnung 370 Titteilt, daß nun ein Suchvorgang nach der optimalen Durchflußmenge wieder stattfinden könnte. In der Fig. 10 ist jedoch eine Schaltungseinrichtung 410 gezeichnet, welche auf das genannte Signal auf der Leitung 344 anspricht Diese Schaltungseinrichtung 410 ist mit einem weiteren Steuermodul 210c verbunden. Der Schalter 700 verbindet die Eingangsieitung 220c mit dem Ausgang der Schaltungseinrichtung 410. Die Aufgabe dieser Schaltungseinrichtung und des genannten Steuermoduis ist, die Amplitude der Arbeitsimpulse zu vergrößern, sofern der Regelfehler e nicht durch die Verringerung der Pausendauer behoben wird. Das macht sich dadurch bemerkbar, daß in dem Steuermodul 21Od für die Steuerung der Pausendauer der untere Grenzwert welcher im Eingaberegister 214 eingegeben worden ist unterschritten wurde und die Leitung 211 It/ des Steuermoduls 210c/ den Zustand »1« hat und eine weitere Verringerung des Inhaltes des Speichers 211 (d. h. der Pausendauer) nicht mehr zuläßt In diesem Fall wird bei Erscheinen des Signals auf der Leitung 344 die UND-Torschaltung 802 geöffnet so ds? ein Impuls auf den Zähler 803 gegeben wird. Die andere UND-Torschaltung 806, welche einen inversen Eingang hat, ist gesperrt Wenn nun der nächste Anpassungszyklus nach der optimalen Durchflußmenge oder der optimalen Pausendauer durchgeführt worden ist und auf der Leitung 2ilic/noch immer der Zustand »1« ist so zählt der Zäi !er 803 den nächsten impuls. Wenn nach einer bestimmten Anzahl von Anpassungszyklen der Inhalt des Zählers 803 voll ist gibt es ein Ausgangssignal über den Multivibrator 804. Das vom monostabilen Multivibrator 804 erzeugte Signal auf der Ausgangsleitung 805 der Schaltungseinrichtung 410 gelangt über den geschlossenen Schalter 700 und über die Leitung 220c in den Steuermodul 210c In diesem Steuermodul wird der Inhalt des Speichers 211 vergrößert so daß über die Steuerleitung 222c ein Steuersignal zur Vergrößerung der Amplitude der Arbeitsimpulse auf den Generator 5 der elektroerosiven Anlage 100 gegeben wird. Die Schaltungseinrichtung 410 arbeitet in der eben bechriebenen Weise nur dann, wenn die untere Grenze Tn der Pauscidauer gemäß Fig. Ib oberhalb der Grenzkurve G liegt Die Schaltungseinrichtung 410 sorgt also dafür, daß auch in diesem Fall ein Optimum der Stellgrößen bei der Erosion erreicht wird. Wenn der untere Grenzwert der Pausendauer Tn gemäß F;g. Ib festgelegt ist, dann arbeitet die Schaltungseinrichtung 410 nicht In diesem Fall wird nur in ganz seltenen Fällen der untere Grenzwert im Speicher 21 Ic/ des Steuermoduls 210c/erreicht, so daß auf der Leitung 21 lic/nur in ganz seltenen Fällen der Zustand »1« liegt. Normalerweise liegt dann der Zustand »0« auf dieser Leitung, so daß die eine UND-Torschaltung 802 der Schaltungseinrichtung 410 gesperrt ist und die indere UND-Torschaltung 806 geöffnet ist. Diese andere UND-Torschaltung 806 stellt den Inhalt des Zählers 803 immer um einen Impuls zurück. In diesem Fall wird der Zähler 803 praktisch kein Ausgangssignal auf den monostabilen Multivibrator 804 geben können, so daß der Steuermodul 210c für die Vergrößerung der Amplituden der einzelnen Arbeitsimpulse nicht in Tätigkeit zu treten braucht.
Bisher wurden das Verfahren und die Ausführungsbeispiele der Erfindung in der Weise erklärt, daß Signale der ersten Zustandsvariablen aus dem Integral des Quadrats des Regelfehlers e erzeugt werden und über die Leitung 301 auf ien ersten Stromkreis 350 der Bewertungsstufe 300 gegeben werden und ferner daß Signale der zweiten Zustandsvariablen als Durchschlagfestigkeit erzeugt und über die Leitungen 301,302 in den
zweiten Stromkreis 310 der Bewertungsstufe 300 gegeben werden. Bekanntlich wird die Durchschlagfestigkeit aus dem Verhältnis des Regelfehlers zum Elektrodenabstand definiert. In der Fig. 10 sind die genannten Verbindungen 301 für die erste Zustandsvariable und 301,3021,3022 für die zweite Zustandsvariable mit durchgezogenen Linien gezeichnet. Selbstverständlich können für die erste Zustandsvariable Signale aus dem Integral des Quadrats der Beschleunigung der beweglichen Elektrode 1 und für die zweite Zustandsvariable Signale der Dun.' hlagfestigkeit erzeugt werden. Da die erste Zustandsvariable im ersten Stromkreis 350 und die zweite Zustandsvariable im zweiten Stromkreis 310 verarbeitet werden, sind die Verbindungen in der Fig. 10 wie folgt: erster Stromkreis 350 empfängt die Signale über die strichpunktiert gezeichneten Leitungen 3021, 3022. Die Leitung 301 wird zum ersten Stromkreis 350 unterbrochen. Der zweite Stromkreis 310 empfängt die Signale aus den Leitungen 301, 3021, 3022, welche in durchgehenden Linien gezeichnet sind. In einem solchen Fall arbeitet die gesamte Anordnung in gleicher Weise wie beschrieben.
Es besteht auch die Möglichkeit, daß die erste Zustandsvariable aus dem Integral des Quotienten des Quadrates des Regelfehlers e zum Quadrat des Arbeitsstroms gebildet wird. Dies ist in den F i g. 2 und 10 mit der gestrichelten Verbindung 305 dargestellt. Der erste Stromkreis 350 der Fig. 10 ist nur über die Leitungen 301, 305 mit der Erosionsanlage 100 verbunden. In diesem Fall wird die zweite Zustandsvariable aus der Durchschlagfestigkeit gebildet. Der zweite Stromkreis 310 der Fig. 10 ist daher über die Leitungen 301, 3021, 3022 mit der Erosionsanlage 100 verbunden.
Es wurden drei verschiedene Möglichkeiten beschrieben, welche zeigen, daß die beiden Zustandsvariablen aus verschiedenen Größen gebildet werden können.
Hierbei müssen nur die Eingänge für die Verbindungsleitungen 301, 3021, 3022 und 305 entsprechenc geändert werden. Die Eingänge für den zweiter Stromkreis 310 bleiben in jedem der Fälle unverändert Von den drei genannten Fällen ist in der Fi g. 5, welche den ersten Stromkreis 350 zeigt, nur der erste Fall gezeichnet. Im Fall Zwei, wo die erste Zustandsvariable aus dem Integral des Quadrats der Beschleunigung der beweglichen Elektrode I gebildet wird, werden die
ι" beiden strichpunktierten Verbindungsleitungen 3021, 3022 in die Quadriereinrichtung 351 und anschließend in den Integrator 352 der F i g. 5 eingeführt. Die Verbindungsleitung 301 wird unterbrochen. Im Fall Drei, wo die ersie Zustandsvariabie aus dem Integral des
1^ Quotienten des Quadrats des Regelfehlers c zum Quadrat des Arbeitsstroms gebildet wird, ist die Leitung 301, wie in F i g. 5 bereits gezeigt, mit der Quadriereinrichtung 351 verbunden. Zusätzlich wird die strichpunktierte Leitung 305 mit einer weiteren, nicht gezeichne-
■?n ten Quadriereinrichtung 351' verbunden. Der Ausgang dieser weiteren Quadriereinrichtung 35Γ gelangt auf einen weiteren Integrator 352'. dessen Steuereingänge mit der Synchronisationsstufc 500 in gleicher Weise verbunden sind wie der andere Integrator 352. Die
2ί Ausgänge des weiteren Integrators 352' sind parallel mit dem folgenden Speicher 355 gemäß F i g. 5 verbunden.
Abschließend sei darauf hingewiesen, daß sämtliche Größen, aus denen die beiden Zustandsvariablen gebildet werden können, eine sogenannte Extremal-
w Funktion darstellen. Diese Extremal-Funktion kann sowohl eine Minimal-Funktion als iuch eine Maximal-Funktion sein. Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen handelt es sich um Minimal-Funktionen, welche einen minimalen Wert haben, wie z. B. die Funktionen Z
3' der Fig. la. Die Erfindung arbeitet auch einwandfrei nach Maximal-Funktionen, welche einen maximalen Wert haben.
Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Steuern des Frozesses einer elektroerosiven Bearbeitungsmaschine auf optimalen Betriebszustand unter Berücksichtigung von den Erosionsprozeß beeinflussenden Größen, wie Durchflußmenge eines den Arbeitsspalt spülenden Mediums, Pausendauer, Tastverhältnis und Amplitude der den Arbeitsspalt durchschlagenden Arbeits- impulse, gekennzeichnet durch
a) eine erste und eine zweite Zustandsvariable werden in einem ersten und einem zweiten Stromkreis (350, 310) gebildet in Abhängigkeit von
— der Durchflußmenge (q)des Spülmediums,
— der Pausendauer (T)der Arbeitsimpulse,
— der Amplitude (J oder U) der Arbeitsimpul-
se:
oaer von
— der Durchflußmenge (q)des Spülmediums,
— dem Tastverhältnis (r),
— der Amplitude (Joder U)der Arbeitsimpulse,
oder von
— der Durchflußmenge (q)des Spülmediums,
— der Wiederholungsfrequenz (f) der Arbeitsimpulse,
— der Amplitude (J oder U) der Arbeitsimpulse;
b) in einem dritten Stromkreis (400) werden die Stellgrößen zum Beeinflussen der beiden Zustandsvariablen geändert;
c) im dritten Stromkreis (400) und in einem vierten Stromkreis (200) werden die Stellgrößen so geändert, daß die erste Zustandsvariable während des Betriebs ihren Extremwert einnimmt und die zweite Zustandsvariable innerhalb eines durch zwei Grenzwerte definierten Bereichs liegt. A0
2. Verfahren zum Steuern des Prozesses einer elektroerosiven Bearbeitungsmaschine auf optimalen Betriebszustand unter Berücksichtigung von den Erosionsprozeß beeinflussenden Größen, wie Durchflußmenge eines den Arbeitsspalt spülenden Mediums, Pausendauer, Tastverhältnis und Amplitude der den Arbeitsspalt durchschlagenden Arbeitsimpuls, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
— die erste Zustandsvariable wird im ersten Stromkreis (350) über eine bestimmte Zeit aus dem Integral des Quadrates des Regelfehlers (e) im Regelkreis des Elektrodenvorschubs erzeugt und gelangt auf den dritten Stromkreis (400);
— die zweite Zustandsvariable wird im zweiten Stromkreis (310) aus dem als Durchschlagfestigkeit definierten Verhältnis der Änderung des Regelfehlers (e) zur zugehörenden Änderung des Elektrodenabstands erzeugt und gelangt auf den dritten Stromkreis (400);
— im dritten Stromkreis (400) wird in Abhängigkeit einer ersten Änderung der Durchflußmenge (q) des Spülmediums die Änderung des Integrals des Quadrats des Regelfehlers (e) erfaßt;
— im dritten und vierten Stromkreis (400, 200)
25
30
3D werden in Abhängigkeit der Änderung des genannten Integrals die Durchflußmenge (q) des Spülmediums und die Pausendauer (T) zwischen den Arbeitsimpulsen so gesteuert, daß das Fehlerintegral seinen kleinsten Wert annimmt und daß die genannte Durchschlagfestigkeit in ihrem durch die Grenzwerte definierten Bereich liegt
3. Verfahren zum Steuern des Prozesses einer elektroerosiven Bearbeitungsmaschine auf optimalen Betriebszustand unter Berücksichtigung von den Erosionsprozeß beeinflussenden Größen, wie Durchflußmenge eines den Arbeitsspalt spülenden Mediums, Pausendauer, Tastverhältnis und Amplitude der den Arbeitsspalt durchschlagenden Arbeitsimpulse, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Stromkreis (350) die Signale der ersten Zustandsvariablen aus dem Integral des Quadrats der Beschleunigung der beweglichen Elektrode und im zweiten Stromkreis (310) die Signale der zweiten Zustandsvariablen aus- dem als Durchschlagfestigkeit bezeichneten Verhältnis der Änderung des Regelfehlers (e) zur zugehörenden Änderung des Elektrodenabstandes erzeugt werden, wobei im dritten Stromkreis (400) in Abhängigkeit einer ersten Änderung der Durchflußmenge des Spülmediums die Änderung des Integrals des Quadrats der Beschleunigung erfaßt wird, und im vierten Stromkreis (200) in Abhängigkeit der Änderung des genannten Integrals die Durchflußmenge (q)und die Pausendauer (T) so gesteuert werden, daß das genannte Integral seinen kleinsten Wert einnimmt und die genannte Durchschlagfestigkeit in ihrem durch die Grenzwerte definierten Bereich liegt
4. Verfahren zum Steuern des Prozesses einer elektroerosiven Bearbeitungsmaschine auf optimalen Betriebszustand unter Berücksk'jttgung von den Erosionsprozeß beeinflussenden Größen, wie Durchflußmenge eines den Arbeitsspalt spülenden Mediums, Pausendauer, Tastverhältnis und Amplitude der den Arbeitsspalt durchschlagenden Arbeitsimpulse, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Stromkreis (350) die Signale der ersten Zustandsvariablen aus dem Integral des Quotienten des Quadrates des Regelfehlers (e) zum Quadrat des Arbeitsstromes und im zweiten Stromkreis (310) die Signale der zweiten Zustandsvariablen aus dem als Durchschlagfestigkeit bezeichneten Verhältnis der Änderung des Regelfehlers (e) zur zugehörenden Änderung des Elektrodenabstandes erzeugt werden, wobei im dritten Stromkreis (400) in Abhängigkeit einer ersten Änderung der Durchflußmenge (q) des Spülmediums die Änderung des Integrals des Quotienten des Regelfehlers erfaßt wird, und im vierten Stromkreis (200) in Abhängigkeit der Änderung des genannten Integrals die Durchflußmenge (q) und die Pausendauer (T) so gesteuert werden, daß das genannte Integral seinen kleinsten Wert einnimmt und die genannte Durchschlagfestigkeit in ihrem durch die Grenzwerte definierten Bereich liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
— das genannte Integral wird zu einem bestimmten Zeitpunkt ausgewertet und gespeichert;
— die Durchflußmenge des Spülmediums wird
um einen bestimmten Wert geändert;
unabhängig von der Auswertung des Integrals
— das Integral wird ausgewertet und mit dem vor der Änderung der Durchflußmenge gespeicherten Integral verglichen, wobei das Ergebnis dieses Vergleichs zum weiteren Ändern der Durchflußmenge und zum weiteren Verkleinern des Integrals verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschten Werte der ersten und der zweiten Zustandsvariablen durch eine Folge von in vorgegebenen Zeitabständen wiederkehrenden Anpassungszyklen für die Durchflußmenge und für die Pausendauer aufrechterhalten werden, und daß die Amplitude der Arbeitsimpulse um einen vorgegebenen Betrag vergrößert wird, wenn die Pausendauer am Ende mindestens eines Anpassungszyklus unter einem vorgegebenen Grenzwert liegt und daß danach ein neuer Anpassungszyklus eingeleitet wird.
7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1,2,3,4, gekennzeichnet durch folgende Anordnung:
25
— der erste Stromkreis (350) ist mit seinem Eingang an der Erosionsmascliine (100) angeschlossen zum Empfangen der von den Betriebsgrößen abhängigen Signale und ist mit seinem Ausgang an dem nachgeordneten dritten Stromkreis (400) angeschlossen zur Abgabe von die erste Zustandsvariable darstellenden Signalen;
— der zweite Stromkreis (310) ist mit seinem Eingang an der Erosionsmaschine (100) angeschlossen zum Empfangen der von den Betriebsgrößen abhängigen Signale und ist mit seinem Ausgang an dem nachgeordneten dritten Stromkreis (400) angeschlossen zur Abgabe von die zweite Zustandsvariable darstellenden Signalen;
— der nachgeordnete dritte Stromkreis (400) gibt aufgrund der aus dem ersten und zweiten Stromkreis (350, 310) kommenden Signale auf den vierten Stromkreis (200) Ausgangssignale zur Änderung der Stellgrößen in Abhängigkeit der Zustandsvariablen.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichne», daß der erste Stromkreis folgende Einheiten enthält:
— eine Quadriereinheit (351) zum Quadrieren eines aus einem Differenzglied (7) des Vorschubkreises kommenden Regelfehlersignals (301);
— einen Integrator (352) zum wiederkehrenden Integrieren des Quadrats des Regelfehlersignals innerhalb eines jeden durch zwei Impulse (Leitungen 501, 503) eines Taktgebers (500) definierten Zeitabschnittes;
— eine Differenzeinheit (355) zum Erzeugen einer Differenz zwischen dem am Ende eines Zeitabschnittes gebildeten Ausgangssignal des Integrators (352) und einem am Ende des zeitlich vorangegangenen Zeitabschnittes gebildeten und im Spjidier (356) gespeicherten Integralsignal;
— eine Einheit (357), welche den Betrag des
Differenzsignais feststellt und eine Einheit (358), welche das Vorzeichen des Differenzsignals feststellt, wobei Speicher (364, 365, 359) aufgrund des Betrages und des Vorzeichens des Differenzsignals an dem Ausgang des ersten Stromkreises (350) Zustände setzen und somit den dritten Stromkreis (400) beeinflussen (F i g. 3a und 5).
9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stromkreis folgende Einheiten enthält:
— einen Schmitt-Trigger (311) mit einstellbarer Hysterese (312), welcher über eine Torschaltung (315) den Eingang eines Integrators (314) dann öffnet, wenn der aus dem Differenzglied (7) kommende Regelfehler (301) den Hysteresewert überschreitet und die Elektroden (1,2) sich voneinander bewegen, und d?~ Eingang des Integrators (314) dann schlieft, wenn der aus dem Differenzglied (7) kommende Regelfehler (301) den Hysteresewert unterschreitet;
— den über die Torschaltung (315) an einem Weggeber (9) der Vorschubvorrichtung angescnlossenen Integrator (314), welcher nur bei »eöffnetem Eingang die von der beweglichen Elektrode (1, 2) zurückgelegten, durch Impulse des Weggebers (9) definierten Wegschritte erfaßt und bei Überschreiten einer vorgegebenen Weglänge die Impulse über eine weitere Torschaltung (319) auf den dritten Stromkreis (400) gibt (F ig. 7).
10. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im dritten Stromkreis (400) für jede zu verstellende Stellgröße eine Einheit (330, 370, 410) vorgesehen ist, weiche über die Leitungen (339, 343, 385, 386, 805) mit den Eingängen (219c/, 22Od, 219a, 220a, 2196, 2206, 219c, 220c; von Struergliedern (210c/, 210a, 2106,21Oc) verbunden ist zum Verstellen des Inhalts eines Speichers (211a, 2116, 211c, 2Wd) in Abhängigkeit vom Zustand der Ausgangsleitungen des ersten und zweiten Stromkreises (350,310) (F i g. 9 und 10).
11. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (370) Kippschaltungen (384, 390) enthält, welche aufgrund des Inhalts der Speicher (359,364,365) des ersten Stromkreises (350) beim Eintreffen eines Impulses (502) des Zeittaktgebers (500) den Inhalt des Speichers (211a, 2116; in dem einen oder anderen Steuerglied (210,7 oder 2106;wie folgt beeinflußt: Die beiden Zustände eier einen Kippschaltung (390) bestimmen den Betrag der Änderung des Inhalts des StTuerglieo-Speichers; die beiden Zustände der anderen Kippschaltung (384) bestimmen die Richtung der Änderung des Inhalts des Steuerglied-Speichers (F ig. 6).
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (330) eine Kippschaltung (336) enthä't, welche aufgrund des Zustandes der Ausgangsleitungen (320, 321) des zweiten Stromkreises (310) den Inhalt des Speichers (2Wd) <bs Steuerglied^ (210c/; zum Steuern der Pausendauer wie folgt beeinflußt: Beim Eintreffen eines Impulses (501) des Zeittaktgebers (500) wird die genannte Kippschaltung (336) in einen ersten Zustand gebracht und der Inhalt des
Speichers (21 lo^ verkleinert, wenn der als Ausgangssignal (301) des Differenzglieds (7) vorhandene Regelfehler unterhalb des Hysteresewertes des Schmitt-Triggers (311) liegt; der Inhalt des Speichers {2i\d) wird vergrößert, wenn der zweite Stromkreis (310) Impulse über die Leitung (320) auf die Einheit (330) gibt (F ig. 8).
13. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (410) für Amplitudenveränderung einen Zähler (803) enthält, welcher aufgrund eines zweiten Zustandes der Kippschaltung (336) der F.inh, J30) für Pausenveränderung seinen Inhalt vergröbert, wenn die Pauseiidaucr aufgrund der zeillich vorangegangenen Korrekturen einen unteren Grenzweri unterschritten hat, und welcher Zähler (803) den Inhalt des Speichers (21 ic) des Steuerglieds (21OcV für die Amplitudensteiierung Werkzeugelektrode in das Werkstück steigt selbstver ständlich die Belastung der im Spülkreis angeordneter Pumpe an. Somit sind die Spülverhältnisse in Arbeitsspalt nur dann von der Einsenkung unabhängig wenn der Spüldruck ständig mit der Einsenkunj nachgestellt wird. Bei komplizierten Formen de Werkzeugelektrode bedingt die gleichzeitige Einhai tung der gewünschten Bearbeitungsbedingungen ein< noch kompliziertere Folge von verschiedenen Opera (ionen. Als Beispiel sei die F.insenkung mit kegelförmi ger Werkzeugclektrodc in das Werkstück erwähnt Dabei ändert sich die Angriffsfläche der Elektrode mi der Einsenktiefc. Unter Angriffsfläche wird diejenigi Fläche der Elektrode verstanden, die am eigentlicher Elektroerosionsvorgang beteiligt ist. Nur bei de erosiven Feinbearbeitung bzw. Fcinstbearbeitunj (Schlichten) wandert die Angriffsfläche bzw. de
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Zählers überläuft (F ig. 10).
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2261838B1 (de) * 1974-02-21 1978-09-29 Carel Fouche Languepin
CH585088A5 (de) * 1975-02-20 1977-02-28 Agie Ag Ind Elektronik
GB2041574B (en) * 1978-12-08 1983-03-09 Inoue Japax Res Microprocessor - controlled edm method and apparatus
GB2074074B (en) * 1980-04-17 1984-07-11 Inoue Japax Res Electrical discharge machining with controlled liquid machining medium flow
US4367400A (en) * 1980-06-25 1983-01-04 Otto Mark S Device for automatic control of electro-erosion machine
CH659018A5 (de) * 1980-09-10 1986-12-31 Mitsubishi Electric Corp Verfahren und bearbeitungseinrichtung zum elektroerosiven bearbeiten eines werkstueckes.
JPS58149131A (ja) * 1982-02-25 1983-09-05 Inoue Japax Res Inc 放電加工装置
DE3323609A1 (de) * 1982-06-30 1984-01-12 Mitsubishi Denki K.K., Tokyo Elektrische entladungs-bearbeitungsmaschine
US4606007A (en) * 1983-04-05 1986-08-12 Inoue-Japax Research Incorporated NC electroerosion method and apparatus
DE3447998A1 (de) * 1984-05-11 1986-01-09 Aktiengesellschaft für industrielle Elektronik AGIE Losone bei Locarno, Losone, Locarno Vorrichtung zur ermittlung des spueldruckes einer elektroerosiven drahtschneidmaschine
DE3419629C2 (de) * 1984-05-11 1986-05-28 Aktiengesellschaft für industrielle Elektronik AGIE Losone bei Locarno, Losone, Locarno Adaptives Regelverfahren zur Steuerung von Betriebsparametern beim funkenerosiven Schneiden und funkenerosive Schneidanlage hierfür
US4700039A (en) * 1984-08-08 1987-10-13 Amada Company, Limited Method and device for controlling the tool electrode in an electrical discharge machine tool
DE3644042A1 (de) * 1986-12-22 1988-06-30 Agie Ag Ind Elektronik Verfahren und vorrichtung zum spuelen der erodierzone beim elektroerosiven senken
DE59202455D1 (de) * 1991-12-23 1995-07-13 Agie Ag Ind Elektronik Verfahren zur Steuerung einer Funkenerosionsmaschine.
DE4441055C1 (de) * 1994-11-17 1996-03-28 Agie Ag Fuer Ind Elektronik Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung von Funkenerosionsprozessen
US6610956B1 (en) * 1998-12-02 2003-08-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Device for quality decision of a machining state of an electric spark machine
JP4833197B2 (ja) * 2006-10-20 2011-12-07 三菱電機株式会社 放電加工機の電源制御装置
CH697126A5 (fr) * 2007-07-27 2008-05-15 Charmilles Technologies Procédé et dispositif destinés à réguler la puissance d'usinage en électroérosion.
GB0723666D0 (en) * 2007-12-04 2008-01-16 Rolls Royce Plc Electrical discharge machining
CN105728874B (zh) * 2016-04-01 2017-11-28 清华大学 微细倒锥孔的电解加工方法及其装置
EP3240197A1 (de) * 2016-04-28 2017-11-01 Nxp B.V. Empfängerschaltungen mit feedforward signalpfad
DE102018211755A1 (de) * 2018-07-13 2020-01-16 Infineon Technologies Ag Amplitudenerfassung, amplitudenregelung und richtungserfassung einer schwingung eines schwingkörpers
CN116756858B (zh) * 2023-08-17 2023-11-14 四川通安航天科技有限公司 一种轻量化飞机部件制作系统及方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH476544A (de) * 1967-11-14 1969-08-15 Agie Ag Ind Elektronik Elektroerosive Bearbeitungsmaschine mit einer elektronischen, durch digitale Eingabe gesteuerten Steuereinrichtung
CH525061A (de) * 1969-02-07 1972-07-15 Kondo Iwao Mittels elektrischer Entladungen arbeitende Bearbeitungsvorrichtung
US3705286A (en) * 1971-01-21 1972-12-05 Iwao Kondo Electric discharge machining device
US3816692A (en) * 1972-03-02 1974-06-11 S Ratmansky Electrical discharge machining efficiency and safety monitoring system
BE790316A (fr) * 1972-08-17 1973-02-15 Agie Ag Ind Elektronik Procede et installation pour l'usinage par electro-erosion d'une electrode de piece

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Publication number Publication date
JPS4981992A (de) 1974-08-07
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SE399375B (sv) 1978-02-13
DE2312506B2 (de) 1980-04-17
FR2206998A1 (de) 1974-06-14
FR2206998B1 (de) 1977-03-11
CH548256A (de) 1974-04-30
JPS5852772B2 (ja) 1983-11-25
BE798828A (fr) 1973-08-16
US3975607A (en) 1976-08-17

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